谈英杰
珠海格力电器股份有限公司， 广东 珠海 519000
摘要：多联机技术发展日趋成熟，系统性能及可靠性已不是瓶颈问题。噪音音质舒适性方面的体验问题并不影响用户产品的正常功能性使用，随着人们生活品质的逐步提高，这一类问题逐渐引起用户群体的重视，因此需要在产品设计阶段进行重点考虑解决。噪音问题产生的源头、传播途径存在多样性，解决的技术难度较高，为此，控制中央空调多联机噪音异常音质，是提高品牌质量口碑的重点研究方向。
关键词：多联机；噪音；产品设计
1 噪声的确认方法
噪声问题一般情况下可通过三种方法进行确认：1）通过系统噪声频谱确认；2）通过噪声听感确认；3）通过系统振动频谱确认。
对频谱进行分析时，可以通过确认噪声峰值点、噪声波动范围等确定噪声的问题性质；在通过听感确认噪声问题时，若频谱中峰值不明显，则需要通过滤波分析确定问题频段，再进行下一步分析。
根据噪声源的物理特性，可分为：
1）空气动力噪声。当流体通过突变点或障碍物时产生的噪声，例如液流噪声、压缩机带液启动噪声、风道噪声等，在频谱上一般体现为宽频。图1为空气动力噪声在噪声频谱上的主要表现形式。
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图1 空气动力噪声主要表现形式
2）机械振动噪声。一般体现为与固有频率有关的共振噪声，在某一频率时被放大。它产生的条件：一是结构件存在固有频率；二是激励源的能量足够大。一般表现为嗡嗡声、呜呜声等，在频谱体现为噪声值突变。图2为机械振动噪声在噪声频谱中的主要表现形式。
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图2 机械振动噪声主要表现形式
3）电磁性噪声。由于电磁场交替变化而引起某些机械部件或空间容积振动而产生的噪声。常见电磁噪声产生原因有线圈松动、载波频率设置不当、线圈磁饱和等。
2 多联机常见的噪音投诉问题
常见的多联机噪音有：压缩机低频嗡嗡声、内机待机或启动时液流声、内机回油声
2.1 压缩机低频嗡嗡声问题
低频噪音主要因压缩机振动导致，压缩机在某频率点附近范围内,压缩机自带气分的振动加速度较大（图3），气分振动传递到管路，同时引起管路系统的共振，造成“嗡嗡”的低频噪声。且由于生产工艺原因到压缩机存在个体差异性，压缩机低频噪声峰值点不稳定，在该频率点一定范围之间漂移。
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图3 某压缩机低频振动加速度表现形式
2.2 内机待机或启动时液流声问题
液流噪音产生原理当机组冷媒不足或是环境温度过高，系统的过冷度不容易建立的时候出现，冷媒表现规律如下，弹状流（泡状流）液体和气体处于离散而且分块结构，管路流动会产生较大的噪声。
多联机在制热时，为了保证系统冷媒的正常循环，部分负荷运行时，待机内机的电子膨胀阀都会打开一定的开度，冷媒经过电子膨胀阀时会有节流现象，当系统冷媒不足时，经过电子膨胀阀节流的冷媒为汽液混合态，因为在阀后压力的突然降低，使得冷媒状态急剧变化，小气泡大量破裂再组合形成大气泡（图4），在管中流动产生不连续的液流噪音，该流动噪音通过铜管传递到蒸发器，被蒸发器所在腔体放大传播出来。由于内机待机时过冷度损失，待机时间越长过冷度损失越大，当内机再次开机后，因过冷度建立不及时，气液两相的冷媒经过内机电子膨胀阀时节流产生了液流噪音。
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图4 制热内机电子膨胀阀竖进横出，形成大气泡
2.3 内机回油声
为什么多联机内机需要回油。机组在运行过程中，压缩机里面的冷冻油会通过排气排出压缩机，大部分油通过油分离器分离后回到压缩机，但是还有一部分会进入循环系统，长期运行会导致压缩机缺油，进而损坏压缩机。
在制冷模式下，室内机全部运行时压缩机与室外机之间的管道中会有大量的制冷剂气体存在，而制冷剂气体中也混有一定量的雾状润滑油，这些混合的气体具有高速、高压、高温等特点，且因该管路的距离较短，不会发生严重的的润滑油集聚问题。当这种混合气体进入到室外机部位后，便会在冷凝效应的作用下转变为高温的液体，而混合在其中的润滑油的溶解度也比较高，与制冷剂能充分融合。因此，在室外机部位不会有大量润滑油集聚。但当室内机内部的制冷剂开始蒸发并到达出口位置时，环境温度、压力等都会有所降低，使润滑油的溶解度降低；由于蒸发器底部和出口处以气态制冷剂为主，进而发生润滑油与制冷剂的分离，进而存油。
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图5 制冷模式冷冻油分布图（红色为存油段）
根据研究，水平管中流速至少为3.6 m/s，竖直管中流速至少为7.2 m/s，气态制冷剂才能够带动液态冷冻油一起移动，要想回油就需要加速冷媒流动，高速冷媒流动势必引起噪音，特别是当回油出现在夜晚安静时就显得特别突兀，影响用户休息，引起投诉。。
3 多联机常见的噪音问题解决方案
3.1 针对压缩机低频嗡嗡声
快速的处理方法是屏蔽振动加速度较大的频率段。长期的方案为更改压缩机自带气分的固定方式，减小振动加速度，提高摆动模态，避开管路共振点。
3.2 针对内机待机或启动时液流声问题
当经过待机室内机电子膨胀阀节流前的冷媒状态为液态时，能极大的减小制热停机液流声，所以足额的冷媒灌注量对于该售后问题有好处。其次，控制待机内机的到温度点停机时电子膨胀阀的开度，开度越小，过冷度损失少。最后，内机电子膨胀阀的安装方式若采用制热横进竖出的方式，能大大减少经过电子膨胀阀节流形成的大气泡，减轻液流声。
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图6 制热内机电子膨胀阀横进竖出，减少形成大气泡
3.3 针对内机回油声问题
常规控制中，当系统回油时，压缩机输出大幅增加，系统中不论是开机还是关机内机阀打开，冷媒在整个系统中高速循环；制冷剂在室内蒸发侧得不到充分的蒸发，在管路中均是两相态高速流动冷媒，根据液体流动噪声机理，噪音直接由流动产生压力波动，噪声源是相称的流体动力，可能会的动力源包括喘流、涡流分离、气蚀等引起的压力与流动脉动，并且一般可能引发管线和阀体本身的机械振动，然后，流动脉动或机械振动可以向环境扩散噪音。
根据噪音产生机理分析，控制噪音的途径有：通过降低压缩机输出来达到降低冷媒流速、控制内机电子膨胀阀的开度优化冷媒流体状态、保证系统足够的过冷度，在上述途径不奏效时，可以在保证回油可靠性同时缩短回油时间。
4 结束语
总而言之，中央空调多联机走入千家万户，它与一般家用空调存在差异性，在推广的过程中也慢慢发现了它的一些缺陷性，需要在产品设计方面逐步优化完善，使其对人们的生活带来更多的便利与舒适。