压缩机中的电磁噪声、气动噪声和机械噪声是空调系统的主要噪声源，这些噪声通过振动传递到壳体和分液器上并向外辐射，对系统噪声能量的贡献高达80%。噪声按波长分为低频、中频和高频噪声，其中低频噪声穿透能力强难以高效捕获。在空调系统应用中，现有被动降噪手段主要是在压缩机四周包裹隔音棉，其结构分为单层吸声 / 隔声材料和多层吸隔声材料叠加的复合结构，但存在如厚度大、工艺复杂、成本高以及中低频噪声控制效果不好等问题。为解决现有隔音棉结构低频噪声抑制效果差、降噪带宽窄、工艺复杂和成本高的问题，格力电器申请了一项专利，提供了一种新型的隔音棉、压缩机和空调器。这项专利申请日期为2024年10月16日，2024年12月10日公开，专利号为CN119103068A。
1.隔音棉结构
格力的专利提出一种复合双层结构的隔音棉，分为低频噪声控制层#2和中高频噪声控制层#1。![]()
低频噪声控制层包含基底#21和谐振单元#22，基底采用软木材料，软木具备耐磨、防水、防腐蚀、无毒、可生物降解等特性，且吸声性能优异，其来源广泛，可利用回收自葡萄酒行业和鞋类产业的软木，经简单处理（如烧结粘合、加热压缩冷却等）制成板材、薄膜型绿色环保材料，成本低廉。软木基底#21内部具有空腔，本身具有一定吸声能力，谐振单元#22以周期性排列方式设置在基底上，采用密度比基底大的废旧回收金属材料（如废旧螺钉、螺栓等），这种材料选择既环保又经济，谐振单元穿设到基底内，相邻谐振单元的距离、规格可不同，通过设计其几何尺寸及分布距离能调控降噪频带。中高频噪声控制层#1采用环保多孔纤维隔音棉材料（如毛毡），用于吸隔中高频声。基底#21可为圆形、方形或其他形状，整体厚度可相等或为变厚度结构，且可由至少两种几何物理参数（厚度、孔隙率、密度和弹性模量）不同的软木材料构成。
基底还可包括框架#23和固定在框架内具有一定预应力的双向拉伸软木薄膜材料（薄膜基底厚度在 4mm 以下，预应力越大，降噪量越大、降噪频带越宽，但工序增加、成本上升）。![]()
隔音棉中低频噪声控制层另一种实施例的结构示意图
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隔音棉中低频噪声控制层第三种实施例的俯视图
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隔音棉中低频噪声控制层第四种实施例的俯视图
基底上可设置至少一个贯穿孔#24，孔内填充阻尼或吸声材料，贯穿孔截面形状可为圆形、矩形、楔形等任意几何形状，能进一步提高吸声效果。
可将基底#21和谐振单元#22呈模块化结构设置，即把基底划分成若干个分区，每个分区内均匀设置至少一个谐振单元，不同分区中谐振单元结构尺寸和数量不同，同一分区内相同，通过模块组合达到宽频降噪效果，可针对实际噪声问题进行精细化、模块化设计，以软木基底厚度、谐振单元几何尺寸及分布距离等作为优化参数，基于优化算法得出参数取值实现结构优化。低频噪声控制层#2和中高频噪声控制层#1采用胶水粘贴的方式复合在一起。通过软木基底#21与周期排列的谐振单元#22等效于弹簧 - 振子单元，因两者密度差异在某低频频段对激励响应方向相反，形成负等效质量密度，产生弹性波带隙抑制低频噪声，对 500Hz 以下低频噪声抑制效果明显，基底空腔抑制 500Hz 以上噪音，粘附普通隔音棉材料实现宽频降噪。压缩机采用这种新型隔音棉，其多层复合隔音棉结构能有效解决压缩机系统噪声问题，低频噪声控制层由软木基底和周期性排列的谐振单元（如螺钉）构成，中高频噪声控制层使用常见环保隔音棉材料，两者胶水粘贴复合。空调器可直接安装包含该隔音棉的压缩机，或者直接将隔音棉安装到空调器面板上，使用时隔音棉可通过魔术贴 / 胶水包裹 / 粘附在压缩机或空调面板上实现降噪功能。为提高降噪效果，格力提供技术路径，包括确定降噪峰值和频带，基于有限元方法建立声振仿真模型并筛选关键参数，采用优化算法（如遗传算法 NSGA - Ⅱ、自适应模拟退火算法、神经网络等）优化结构，确保降噪特征频带与实际噪声峰吻合且隔音棉结构简单。通过上述技术方案，格力的这项专利旨在提供一种成本效益高、绿色环保、且能有效抑制宽频带噪声的隔音解决方案，以改善空调系统的噪声问题。
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