家用除濕機配管管路振動(dòng)分析及優(yōu)化方法

家用除濕機配管管路振動(dòng)分析及優(yōu)化方法

　　隨著(zhù)生活質(zhì)量的提高，家用除濕機逐漸步入人們的生活，對于除濕機性能指標的要求也越來(lái)越高。對于除濕機的噪聲，近年來(lái)用戶(hù)也有投訴。家用除濕機異常噪聲主要是由壓縮機、風(fēng)扇。、配管管路和鈑金件等共同作用引起，特別是配管管路振動(dòng)所引起的噪聲，對整機的振動(dòng)噪聲貢獻很大，而且配管的較大振動(dòng)也容易導致配管管路的疲勞斷裂。因此，配管管路的合理優(yōu)化設計對降低除濕機振動(dòng)噪聲及提高產(chǎn)品的可靠性有著(zhù)重要作用。

　　1除濕機管路振動(dòng)機理家用除濕機體積小、結構緊湊，除濕機機械室安裝了壓縮機后，壓縮機的吸排氣管路受到機械室空間小的限制，管路布置相對困難，造成除濕機整機的振動(dòng)和噪聲都比較大。家用除濕機的振動(dòng)源主要來(lái)自于除濕機壓縮機，并通過(guò)壓縮機的底腳及配管管路向外部傳遞，吸排氣配管管路由于受到了壓縮機的激振和冷媒流動(dòng)的影響而處于受迫振動(dòng)狀態(tài)，從而產(chǎn)生明顯的振動(dòng)和噪聲。當壓縮機給予的外力方向和振動(dòng)速度的方向一致時(shí)，外力對配管管路系統作正功，系統增加能量，振動(dòng)噪聲急劇增大，且該部分振動(dòng)噪聲通過(guò)系統管路由側板傳至箱外，在箱體內形成共鳴噪聲，此時(shí)若通過(guò)適當改變配管管路的結構就能改變壓縮機振動(dòng)系統的模態(tài)，從而避免共振，以達到減振降噪的目的。

　　本文以一臺每小時(shí)除濕量0.4L的CF0.4家用除濕機為例，該除濕機運行時(shí)振動(dòng)噪聲很大，為查明原因，通過(guò)對壓縮機吸排氣配管管路的CAE分析，找出噪聲大的原因是配管管路產(chǎn)生共振，并據此重新設計了一套吸排氣配管管路，經(jīng)過(guò)測試成功解決了除濕機振動(dòng)噪聲大的問(wèn)題。

　　2除濕機壓縮機配管管路改進(jìn)前后性能分析2.1除濕機壓縮機吸排氣配管管路模態(tài)分析除濕機改進(jìn)前壓縮機吸、排氣配管管路布置如圖一所示，改進(jìn)后壓縮機吸。、排氣配管管路布置如所示，吸氣配管改動(dòng)比較大，長(cháng)度及走向都有變化，而排氣配管變化不大。在分別對壓縮機動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了測試，建立以壓縮機、吸排氣配管為系統的三維模型后，進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了系統改進(jìn)前后吸排氣配管的固有頻率，具體數據表1所示。

　　改進(jìn)薷壓縮機改進(jìn)后壓纏機表1改進(jìn)前后壓縮機吸排氣配管固有頻率階數改進(jìn)前頻率改進(jìn)后頻率CAE的分析結果顯示：改進(jìn)前壓縮機吸氣配管的固有頻率為132Hz；排氣配管的固有頻率為46.2Hz，而改進(jìn)后壓縮機吸氣配管的固有頻率為57.5Hz；排氣配管的固有頻率為54.4Hz.經(jīng)過(guò)改進(jìn)后吸氣配管的固有頻率從132Hz降低至57.5Hz，增加了吸氣配管的柔性，有利于吸收更多的振動(dòng)能量；而排氣配管的固有頻率則從46.2Hz升高至54.4Hz，雖然排氣配管柔性稍有降低，但成功地避開(kāi)了壓縮機47Hz的運轉頻率，降低了配管管路共振的風(fēng)險；通過(guò)對配管的改進(jìn)，最終降低了系統的振動(dòng)和噪聲。

　　2.2除濕機壓縮機配管改進(jìn)前后噪聲頻譜分析壓縮機吸排氣配管管路改進(jìn)后，對除濕機進(jìn)行了噪聲頻譜分析：在低頻頻譜中除濕機改進(jìn)前在頻率50Hz附近有71.8dB的噪聲峰值，改進(jìn)后該峰值大幅下降到49.8dB，其他低頻部分的噪聲值也有不同程度的降低，最高值也在55dB以下；在中高頻頻譜中的160Hz400Hz頻段部分，噪聲頻譜值降低也比較明顯，從改進(jìn)前的5060dB降低到改進(jìn)后的4050dB，除濕機吸排氣配管管路的改進(jìn)取得明顯的效果。

　　3結論除濕機的振動(dòng)噪聲除了與除濕機壓縮機本身的性能有關(guān)，與壓縮機配管管路設計布置也有關(guān)，因此合理優(yōu)化配管的設計，除了能減振降噪，還能提高產(chǎn)品可靠性。

　　運用CAE計算機輔助設計軟件，分析除濕機壓縮機吸排氣配管管路的模態(tài)，快速尋找壓縮機配管改善方案，縮短了實(shí)驗周期，極大提高工作效率。