李灿、周斌
（长虹美菱股份有限公司 230601）
摘要：当前冰箱冷冻风道中内部使用风扇电机主要有分体式风扇电机以及一体式风扇电机。本文的目的在于提供一种基于一体式风扇电机的风道研究，并通过在冰箱冷冻风道内部使用情况进行对比，分析出基于一体式风扇电机的风道降噪优点，为基于一体式风扇电机风道设计推广做出理论分析。
关键词：风扇电机 风道
Research on Air Duct Based on Integrated Fan Motor
Li Can，Zhou Bin
（ChangHong MeiLing Co.，Ltd，230601）
Absrtact: At present, there are mainly split fan motors and integrated fan motors used in the cooling duct of refrigerators. The purpose of this paper is to provide a research on the duct based on the integrated fan motor, and analyze the advantages of the duct noise reduction based on the integrated fan motor through the comparison of the internal use of the freezer duct, and make a theoretical analysis for the promotion of the duct design based on the integrated fan motor.
Key words: Fan motor Air flue
0 引言
冰箱冷冻风道中目前使用的风扇电机主要有两种，分别为分体式风扇电机和一体式风扇电机。当前市场上部分厂家中冷冻风道内采用分体式风扇电机。使用一体式风扇电机的冷冻风道其结构件一体成型，易于生产组织。
冷冻风道主体固定在冷冻室内胆上，内部设置有分体式风扇电机或者一体式风扇电机。风道主体上通过设置有连通冷冻室的冷冻出风口，并在冷冻出风口设置有控制冷气是否流通的冷冻风门，从而实现冷量在从冷冻室向冷藏室传输。
1风扇电机以及冷冻风道的构建
风扇电机设置在冷冻风道内部，一体式风扇电机和分体式风扇电机设计如下图1和图2所示。
分体式风扇电机：
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以我公司生产的一款风冷立式冷冻柜为分析对象， 运用CFD流场计算及气动声学分析技术研究了风道系统的流场和声场特性，在保证风道各风口风量及分配比例基本不变的情况下，对风道系统进行降噪设计。基于分体式风扇电机的冷冻风道以及基于一体式风扇电机的冷冻风道如下图3和图4所示。
基于分体式风扇电机的冷冻风道 基于一体式风扇电机的冷冻风道
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2两种冷冻风道压力场分析研究
压力场，流体压力分布的空间区域。存在于固体、液体、气体的内部或流体与固壁之间、固体与固体相接触的界面上。为进一步了解基于风扇电机的冷冻风道压力场的形成机理，对气垫压力场进行了数值模拟研究。通过对基于分体式风扇电机的冷冻风道以及基于一体式风扇电机的冷冻风道压力场分析和CFD仿真研究，从而从理论角度研究基于分体式风扇电机的冷冻风道以及基于一体式风扇电机的冷冻风道的噪音现象。
基于分体式风扇电机的冷冻风道压力场图5如下所示：
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由上图可知：分体式风扇区域的蜗壳增压区域与排气区域的压差约为11.6pa,而一体式风扇区域压差则为7.5Pa，较高的压差会导致分体式风扇叶片上的压力跳动较大，产生较大气动噪音，改进风道利于降低气动噪音。
3两种冷冻风道噪音验证
基于压力场的理论分析后，对两种风道进行实际测试。
将分体式风扇电机和一体式风扇电机安装在冷冻风道后，进行噪音测试，其测试规则为：在常温常湿、背景噪声<25dB 环境下， 测声仪放置在距离风机入口1m处，风机在额定电压下运行 10 分钟后，进行噪音测试。
基于分体式风扇电机的冷冻风道和基于一体式风扇电机的冷冻风道的噪音数据如下表1所示：
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从上表中可以看出，基于一体式风扇电机的冷冻风道的基频噪声均要小于基于分体式风扇电机的冷冻风道的基频噪声。
将基于分体式风扇电机的冷冻风道和基于一体式风扇电机的冷冻风道，分别安装到某司某型号的风冷冰箱箱体上，按照国标要求进行噪音测试，对比改进前后箱体的声功率级噪音。
基于分体式风扇电机的冷冻风道冰箱箱体噪音和基于一体式风扇电机的冷冻风道箱体噪音数据如下表2所示：
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采用一体式风扇电机的冷冻风道的冰箱后声功率噪音比采用分体式风扇电机的冷冻风道的冰箱降低约1dB(A)，降噪效果有所改善，实验结果验证了仿真分析的正确性。
4总结
本文运用CFD技术联合Lighthill声比拟理论研究了风道系统的流场和声场特性，对基于分体式风扇电机的冷冻风道和基于一体式风扇电机的冷冻风道进行理论研究和实际产品的验证，发现基于一体式风扇电机的冷冻风道在噪音效果上具有明显优势。
参考文献
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[3] 李语亭,王利亚,陈新杰,江俊,任伟,何静.冰箱启动噪音的分析与优化[J].家电科技,2019(02):66-68+73..
作者简介：李灿（1984-）男，本科，机械工程及其自动化专业，主要从事冰箱产品开发设计工作。联系电话：18096613619，电子邮箱：lic3610@163.com