佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 528311
摘要：随着人民生活水平的提高，消费者对家电产品的低噪声要求也日渐提高，国家及家电相关行业也对此进行了相应要求。在洗碗机新的A+行标中，噪声作为其中一个重要性能指标，也有了具体的限值要求。而降噪技术的应用能够改善洗碗机的噪声问题，满足消费者对产品高性能高品质的需求。基于此，本文将对家用洗碗机的振动噪声优化进行分析和研究。
关键词：家用洗碗机；振动噪声；优化设计
引言：近年来，随着人民生活水平的提高，家用洗碗机逐步得到普及，振动和噪声成为用户关注和选择家用洗碗机的重要性能指标之一。传统洗碗机的减振降噪往往依靠大量的实验进行振动噪声的研究和产品结构的改进，不仅浪费人力物力，而且研发周期较长。随着经济的不断发展，我国家电产品普及程度已经非常高，然而家用洗碗机却一直是一块未被开发并且存在巨大市场潜力的领域，究其主要原因，最根本的还是因为洗碗机的噪音问题。
1、家用洗碗机的工作原理概述
一般来说，洗碗机的使用流程是先将所要清洗的餐具放到洗碗机的网架上，接通洗碗机的电源之后选好所需要的洗碗程序并按下相应的选择开关，洗碗机的程序控制器就会自动的开始工作。洗碗机主要是通过机械的程控器的凸轮转动或者是电脑程序对继电器的控制，实现对电路的切换。之后，再利用清洗泵对水进行加压，加热器对水快速的进行加热，等到水温到达一定的程度时再注入定量的洗涤消毒剂。洗碗机内的水经过喷臂的喷水孔喷出，喷臂受到反作用力之后回转，将水喷射到将要清洗的餐具上，降低油脂的附着力，将污物和油脂喷洗干净，最后利用加热器将餐具烘干，完成餐具的清洗工作。
2、洗碗机常见的降噪措施
2.1洗碗机降噪技术应用现状
目前行业里面对洗碗机的降噪研究方向主要是以被动降噪为主，其实现措施是通过结构优化，增加隔音、吸音、阻尼等材料的方式。虽然此类被动降噪方案也能降低噪音，但其降噪效果并不明显，而且会占用大量的空间布局、降低产品的有效容量，导致产品体型加大，从而导致产品整体成本的上升。同时，由于大部分隔音、吸音材料都具有一定的可燃性，因此被动降噪方案同时也会大大降低产品的安全系数。
目前来说，一般会采用阻尼减振降噪以应对低频噪声；采用吸音棉吸声降噪以应对中高频噪声；采用隔音降噪技术以应对全频噪声。通过多种噪声控制技术并用的方式，有针对性地根据降噪前的测试分析进行降噪处理，达成实际降噪效果。
2.2吸声材料降噪
噪声控制工程中常用的吸声材料都是多孔材料，如矿渣棉、石棉、玻璃棉、毛毡、木丝板等，这些材料表面富有细孔，孔和孔之间互相联通，并深入到材料内层，声波容易顺利地透入。当声波进入材料孔隙时，引起孔隙中的空气和材料的细小纤维波动，由于摩擦和粘滞阻尼作用，声能变为热能而耗散掉。同一种多孔吸声材料在实际使用中增加吸声材料的厚度，可以提高低、中频的吸声效果，但厚度增加到一定程度后，效果就变得不明显了。
2.3隔声结构降噪
常见隔声结构有单层隔声结构和双层隔声结构等多种形式，衡量隔声效果的两个重要指标是声强透射系数和隔声量。通常双层壁之间空气层厚度增加，隔声量也会随着增加。但如果空气层厚度超过 lOcm 后，其隔声量就几乎不再增加了。因此，实际应用中一般取空气层厚度为 8-10cm。
双层壁隔声也存在同单层壁一样的吻合效应，若两壁为厚度相同的同种材料时，其吻合临界频率与单层壁相同，可使隔声量明显下降。若两壁采用不同材料或设计成不同厚度时，可便两个单层壁的临界频率互相错开，从而避免出现隔声量低谷过深的吻合效应区域。在双层壁的中间空气层填入适量的吸声材料，可以消除共振及吻合效应对隔声效果的影响，一般在壁的中间空气层填充一些内阻较大的材料，如玻璃棉、矿植棉等，这样会吸收声能，进一步提高结构的隔声效果，可以提高结构隔声量。
3、家用洗碗机振动噪声优化设计思路
3.1洗碗机门板结构的优化设计
现有的洗碗机的门板在洗碗程序过程中，容易被喷淋臂将水喷射到门板底部从而产生噪声，影响到客户体验。因此可以通过对洗碗机门板结构进行优化设计来降低洗碗机工作过程中的噪声。一般来说，市场上的洗碗机门板结构包括框体、面板且至少有一个缓冲件。首先可以将面板安装在洗碗机门板框体的底面通孔处，使框体和面板的内表面形成凹槽，框体通过凹槽的边缘与外壳进行封装连接以形成门板的整体结构；其次可以将多个缓冲件均匀设置在面板上并将其与面板进行固定连接。当洗碗机内的喷淋臂进行喷水时，水柱对面板的外表面形成的冲击将被缓冲件所吸收，从而减少洗碗机振动噪声的形成。此外，该设计不仅可以有效地降低喷淋臂将水喷射到门板底部所产生的噪声，增强门板的整体强度并减轻重量，还能保障用户体验。
3.2洗碗机塑料内胆的优化设计
在洗碗机等家电产品中，其结构一般以钣金为主，并且厚度通常较薄，极易被激励振动并发出噪声。就目前来说，洗碗机的价格相对来数要高于一般家电产品，因此为了不断满足各种家庭状态的用户，洗碗机企业都会生产性价比相对较高的塑料内胆洗碗机。但是由于由于塑料内胆材质一般为聚丙烯，其与阻尼粘着剂的粘着性差，通常导致其上面附着的阻尼材料易脱落，因此传统贴阻尼的降噪方式并不适合用来对塑料内胆进行降噪，因而，当前技术方案很难降低塑料内胆洗碗机的噪声。
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图1 在洗碗机内胆的顶部贴满阻尼
针对上述问题，相关人员可以通过研发一种降噪结构来对塑料内胆进行降噪处理。首先，该降噪结构包括电机和金属板体，且金属板体需要设置在电机的周围，板体上还应铺设 有填充层，该填充层与板体相对固定；其次，可以将隔热板设置在内胆的底面，隔热板上铺设填充层，填充层与所述隔热板也要相对，且要电机设于隔热板下方。需要说明的是，这里“电机的周围”应当理解为沿环绕电机轴线或垂直或倾斜于电机轴线中的至少一处，例如，板体可以设于电机的上侧、下侧、左侧、右侧、前侧或后侧中的至少一处。其中，板体设在电机的周围，板体可以与电机表面接触或非接触，板体的设置区域应当可以吸收至少一部分电机产生的噪音。
另外，通过在板体上设置填充层，填充层可以是阻尼层或缓冲层，可以理解的是，电机运转时不可避免的会产生震动和噪音，通过在板体上设置填充层，填充层可以吸收电机运转时产生的至少一部分噪音，并且可以有效减小电机震动。同时，隔热板一方面可以隔离内胆底面受水流冲刷产生的噪音，另一方面可以降低电机运行时产生的噪音，使得洗碗机整体的噪音较小。
结束语：
总之，要想让洗碗机能够被更多家庭所接受，相关人员在对洗碗机进行设计制造时就要密切关注其噪声问题，以防止其噪声影响到用户的整体体验。而引起洗碗机噪声的原因也比较复杂，因此如何找出问题所在，进一步地优化洗碗机的功能；且如何在适当降低洗碗机的工作噪音以及如何提高和改善其品质等问题就仍需要相关从业人员在今后对其进行更进一步的研究。
参考文献：
[1]毛璐瑶，郭伟科，吴智恒等.家用洗碗机振动噪声优化设计[J].机械设计与制造，2018.
[2]闵金才.家用洗碗机振动噪声优化设计[J].建筑工程技术与设计，2018.
[3]欧阳志军.噪声控制技术在洗碗机中的应用[J].科学与财富，2019.