反渗透净水器降噪声研究与应用——上

摘要：以反渗透净水器的流量400G为例，水泵型号是400G水泵，带负载运行转速为1600rpm，出水流量为2.5L/min，半消音室测试噪音为50dB(A)，电机高转速必然会带来较大的噪声。反渗透净水器降噪声主要从噪声源和噪声传播路径两方面，对水泵、废水阀、水管路振动进行降噪方法验证。

艾欧史密斯（中国）热水器有限公司李文明董振宇

引言

随着家用净水器的日益普及，净水器正在走入千家万户，反渗透（RO）净水器的流量由较早50G有桶机型提升到现在400G及400G以上无桶大流量型。反渗透（RO）净水器是通过水泵在反渗透膜表面增压实现净化水功能，水泵运行过程中会产生噪声。出水流量400G的机器噪声达50dB(A)以上。出水流量越大，水泵功率越高，机器产生的噪声就越大。随着反渗透（RO）净水器的技术进步，出水流量会越做越高，市场上已有厂家推出流量在1000G以上的产品，从而带来的噪声问题就越发突出。通过入户调研和用户回访，大流量反渗透（RO）净水器已成为室内新的噪声源，直接影响人们的日常生活。如何在较低成本下有效降低大流量反渗透（RO）净水器的噪声,解决用户痛点，笔者通过产品实践进行了不同实施方案的研究。

反渗透净水器的噪声特点

反渗透净水器的噪声来源主要包括：水泵、废水阀、水管路振动等。通过噪声测试分析，机器最大噪声来自于水泵，水泵在制水时电机高速运转，水泵壳体内抽水腔室和排水腔室体积变化交替进行，实现抽水和排水功能。电机转速越高，腔室体积变化越快，产生的噪声就越高；当水泵与其它部件连接时，水泵的振动会通过连接水管传递到另外一个部件上，在这个过程中，水管和别的接触部件都会产生新的振动噪声；废水阀的噪声也不容忽视，通常废水流量是通过阀体内部小孔实现节流功能，由于水流经过小孔时，流速提高，以喷射状水流与周围空气激烈混合而发出很强的啸叫声。这些不同地方产生噪声相互叠加，形成净水器的整体噪声。

噪声分析与降噪方法

噪声控制一般从噪声源、噪声传播路径和噪声接受者三方面入手。噪声控制主要以噪声的声学控制方法为主，具体技术一般包括隔声处理、吸声处理、振动隔离等［1］。反渗透净水器降噪声主要从噪声源和噪声传播路径两方面，对水泵、废水阀、水管路振动进行降噪方法验证。签于净水器噪声接受者是用户，无法实施，本文对此不作讨论。

3.1 水泵噪声分析和降噪方法

以反渗透净水器的流量400G为例，水泵型号是400G水泵，带负载运行转速为1600rpm，出水流量为2.5L/min，半消音室测试噪音为50dB(A)，电机高转速必然会带来较大的噪声。通过测试分析，把电机转速下降到1200rpm时，水泵噪音明显降低4～5dB(A)，但是电机转速的降低会导致流量的减少，这样水泵流量性能就达不到要求。此水泵是隔膜型增压泵，水泵头与电机之间有一个可调节流量的偏心轮，偏心轮的偏心角度改进前是2.5度，为了补偿水泵转速降低带来的流量损失，把偏心轮角度增加到3.5度，这样水泵流量即可提高，与原来流量保持一致。偏心轮角度增大会带来隔膜等其它部件的寿命问题，可以通过设计优化进行改善，使水泵整体寿命不降低。

电机在运转的过程中会产生振动，为了减小振动向水泵头传递，在电机与水泵头之间增加一定厚度的橡胶减振垫，用来降低电机的振动传递。另外，电机振动也会通过橡胶脚垫向固定底板传递。橡胶脚垫通常是柱状结构，材料为橡胶，其邵氏硬度60度，用普通螺栓固定在安装底板上，隔振效果不理想。改进后橡胶脚垫，由柱状结构设计为多层弹性结构，材料调整为硅胶，邵氏硬度降至30度，以增加弹性。用限位螺钉固定，螺钉锁紧后，其平面与脚垫端面保留1.5mm间隙，使脚垫不受螺钉约束，充分吸收振动，从而起到很好的隔振作用，橡胶脚垫改进结构示意如图1。电机隔振脚垫改善后，振动噪声可以降低2dB(A)左右。