冷却装置 本发明涉及一种冷却装置，更详细地说，是涉及能够降低噪声、振动，抑制壁和柜橱的共振和共鸣、为设置了冷却装置的寝室创造舒适环境的冷却装置。
迄今为止，在家庭、宾馆、旅馆等场所使用的冰箱和商用冰箱中，用绝热壁来构成箱体，在箱体的下部构成机械室，而在该机械室内设置构成冷冻循环一部分的压缩机。
但是，由于电机的转动，会引起压缩机振动，而且，因压缩机内部为高压状态，会产生较高的噪声。特别是，如上所述，因为机械室与外部相通，压缩机的噪声(压缩机的电机的转动声音、冷冻机油的搅拌声音、制冷剂的声音和冷冻循环的管路的共振等)几乎全部传向外部，因此，特别是家庭、宾馆和旅馆用冰箱存在的问题是会产生极刺耳的噪声。
另一方面，因为通常压缩机是由电机驱动的，在冷却运转时，电机产生地热损，机械部件的摩擦产生的热，或从压缩的制冷剂传出的热等会使压缩机变热。
当压缩机变热温度剧升时，因为机械部件容易发生烧结或电机绕组烧损等故障，所以，目前一般所采用的措施是，在承载压缩机的承载台上开设孔，在封闭机械室的外壳上设缝，使机械室内部与外部相通，而且，还在机械室内设送风机，使机械室与外界强制通风，以便促进压缩机散热。
现已公知的技术有以下几种，例如，一种是将由吸音材料和散热翅片构成的隔音罩套在压缩机上，利用所述隔音罩隔音和散热(实用新型公报昭-47-16427号)；另一种是通过用由装满水的毛细管材构成的散热兼隔音装置罩在压缩机上，来发挥相同的隔音散热作用(实用新型公报昭53-40724号)；还有一种是把由具有弹性的骨材和导热性好的密封材料构成的吸音材料绕在压缩机的外周上，借此，有效地进行散热，而且能降低噪声(实用新型公报平1-13822号)。
然而，就上述现有隔音散热措施而言，因为仅限定于压缩机的周围，所以，散热面积是有限的，因此，压缩机的散热能力也受到限制。
另外，还有二种结构，一种是公开特许公报平6-194027号公开的，用密闭部件覆盖并密闭机械室，同时，在压缩机主体的周围设置进行热交换的传热部件，传热部件伸出机械室，由外部空气冷却；另一种是公开特许公报平6-229660号公开，用隔音部件覆盖并密闭机械室，同时，把热虹吸管的吸热侧安装在压缩机主体的周围上，把热虹吸管的散热侧设置在机械室内的热良导体上，吸热侧和散热侧与各自的连接部分可进行热交换。
但是，因为置于寝室或宾馆、旅馆的客厅内的冰箱的噪声包括压缩机振动等冰箱自身的噪声和除此以外的冰箱的振动使壁等共振、共鸣或设置冰箱的柜橱的共振、共鸣引起的噪声，所以，利用上述隔音-散热措施存在不能充分地消除壁和柜橱共振、共鸣引起的噪声的问题。另外，还存在冰箱冷却器内的制冷剂的流动声及制冷剂蒸发声的问题。
另一方面，在冷冻机中作为制冷剂使用的氟利昂(R-12)或共沸混合制冷剂R-12和二氟乙烷(R-152A)构成的R-502，这些制冷剂适用于通常的冷冻装置，使用矿物油或烷基苯油的冷冻机油的冷冻循环可达到高可靠性和高耐久性等高质量水平。
但是，上述各种制冷剂，因其具有潜在对臭氧层的极大的破坏性，一旦释放入大气中并到达地球上空的臭氧层，就会破坏臭氧层。臭氧层的破坏是由制冷剂中的氯元素(Cl)引起的。因此，可以考虑采用含少量氯元素的制冷剂如二氟氯甲烷(HCFC-22、R-22)，不含氯元素的制冷剂如有二氟甲烷(HFC-32、R-32)、氟戊烷(HFC-125、R-125)和四氟化碳(HFC-134a、R-134a)或者它们的混合物，来代替这些制冷剂。与这些HFC系制冷剂对应地使用的冷冻机油有与HFC系制冷剂难溶的矿物油和烷基苯系油等，或者与HFC系制冷剂相溶的酯系润滑油、醚系润滑油和这些油的混合油。
目前，强烈地希望开发出使用这些HFC系制冷剂或HC系制冷剂(丙烷、丁烷、戊烷)为主体的制冷剂，能够有效地消除噪声问题的同时，还能提高散热效果的冷却装置。
本发明是为了解决如上所述的现有技术中存在的各种问题而提出的，其目的在于提供一种冷却装置，这种冷却装置能够有效地减少压缩机和蒸发器内的制冷剂的流动声及沸腾声等冰箱自身产生的噪声，同时，能够减少振动引起壁和柜橱的共振、共鸣产生的噪声、以及冰箱内的冷却器中的制冷剂流动声和制冷剂蒸发声引起的噪声，而且能够提高冷却装置的散热效果。
本发明人等根据对应该解决的上述问题的反复研究的结果，发现采取如下的手段可解决上述问题，从而完成了本发明，即，用减振板覆盖并密闭机械室，用螺钉固定在上述绝热箱体上，而且还设置冷却压缩机润滑油的冷油器；最好，绝热箱体的外箱也用减振板制作，或者在用铁板制作成的外箱上粘贴减振板或树脂或橡胶等的减振材料，最好在绝热箱体的绝热材料和内箱之间及在开关门的绝热材料和门内板之间设吸音材料层。
本发明的权利要求1中的发明是一种冷却装置，这种冷却装置设机械室并具有冷冻循环，其中机械室紧接在开口处设开关门的绝热箱体上，其特征在于：用减振板覆盖上述机械室，并用固定装置把机械室固定在上述绝热箱体上，同时密闭该机械室，冷却装置还设有冷却上述冷冻循环压缩机的润滑油的冷油器。
本发明的权利要求2中的发明是根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于上述绝热箱体的外箱用减振板制作。
本发明权利要求3中的发明是根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于上述绝热箱体的外箱用铁板制作，而且，在该铁板上粘贴减振板和/或减振材料。
本发明权利要求4中的发明是根据权利要求1至3所述的冷却装置，其特征在于减振板是减振钢板。
本发明权利要求5中的发明是根据权利要求1至4所述的冷却装置，其特征在于上述冷油器是利用设置在上述冷冻循环的压缩机和主冷凝器之间的副冷凝器的冷油器，或者是利用热虹吸管的冷油器。
本发明权利要求6中的发明是根据权利要求1至5所述的冷却装置，其特征在于通过螺钉连接把减振板覆盖的上述机械室经密封件固定在上述绝热箱体上。
本发明权利要求7中的发明是根据权利要求1至6所述的冷却装置，其特征在于在上述绝热箱体的绝热材料和内箱之间设置吸音材料层。
本发明权利要求8中的发明是根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于在上述开关门的绝热材料和门内板之间设置吸音材料层。
本发明权利要求9中的发明是根据权利要求1至8所述的冷却装置，其特征在于制冷剂为以HFC系制冷剂或HC系制冷剂为主体的制冷剂。
本发明的冷却装置设有机械室4，并具有冷冻循环，其中，机械室4紧靠着开口处有开关门2的绝热箱体3，用由减振板制作的压缩机承载台7和由减振板制作的后盖6覆盖机械室4，利用固定装置将机械室4固定在绝热箱体3上并密闭机械室，而且，还设有冷却冷冻循环压缩机8的润滑油的冷油器(18a或18b)。
根据本发明，因为用由减振板制作的压缩机承载台7和后盖6覆盖机械室，并且把机械室安装在绝热箱体3上并使之密封，所以，能够抑制压缩机8的噪声和振动。较好的是绝热箱体3的外箱5也用减振板制作，更好的是用减振板且不用焊接而是利用密封件借助于螺钉连接制作外箱5，由此能够有效地消除冷冻装置1本身产生的噪声。
但是，由于绝热箱体3的外箱5通常是轧制成型的，因此，在用减振钢板等的减振板制作的情况下，由于位于减振板内侧的树脂或橡胶等的作用，会出现因发生回弹等而不能精确成型的情况。因此，在这种情况下，使用较厚的铁板，或对铁板轧制成型后，在重要部位通过粘接剂或螺钉等粘贴或固定减振板或减振材料，也能得到同样的效果。
另一方面，因为机械室4由减振板覆盖，并且经密封件利用螺钉连接等焊接以外的连接方式安装在绝热箱体3上，所以，能够提高隔音效果和减振效果。这样的话，因为冷冻装置1本身实质上不会发生振动、噪声，从而能够消除壁或柜橱共振、共鸣引起的噪声。
本发明所用的减振板不受特别限制，例如，能够使用在厚铁板或金属板间夹着减振材料或吸音材料的市场销售品，具体地说，若使用在金属板间夹着橡胶、橡胶组合物或树脂组合物等的厚度约为1.2mm的减振钢板或厚度约为1.5-2.5mm的铁板或者贴着减振板的铁板等，则容易得到也容易处理，并且能够容易地抑制噪音和振动。
因为本发明的冷却装置设置有冷却压缩机8的润滑油的冷油器(18a、18b)，所以，能够高效地散热。本发明中所用的冷油器不受特别限制，例如，可以采用利用了设置在冷冻循环的压缩机和主冷凝器之间的副冷凝器的冷油器或利用了热虹吸管的冷油器。
在本发明的冷却装置中，通过在绝热箱体3的绝热材料22和内箱10之间设吸音材料层24，就能够用吸音层有效地吸收和消除蒸发器11内的制冷剂的流动声音及沸腾声的噪声。
此外，最好在开关门2的绝热材料22和门内板9之间也设吸音材料层24，用开关门2的吸音层24吸收箱内的噪声。
如使用以HFC系制冷剂等或HC系制冷剂为主的制冷剂，就不会出现因制冷剂引起的对臭氧层的破坏问题。
下面，参照附图1-10进一步具体地说明本发明的内容，但本发明并不局限于下述的这些内容。其中：
图1是本发明的冷却装置的截面图；
图2是本发明的另外一个冷却装置的截面图；
图3示出了本发明的冷却装置的冷冻循环；
图4示出了本发明的冷却装置的另一种冷冻循环；
图5是表示噪声和频率关系的曲线图；
图6是表示噪声和频率关系的另一条曲线图；
图7示出了本发明的另一种冷却装置截面图；
图8为表示本发明冷却装置的组装方法的分解立体图；
图9示出了本发明的另一种冷却装置截面图；和
图10是表示噪声和频率关系的另一条曲线。
图1是本发明的冷却装置的一个实施例的宾馆用冰箱1的截面图。冰箱1，通过保持一定间隔地把内箱10插入前方开口的减振板制的外箱5，然后，在两箱之间以现场发泡方式充填发泡聚氨脂等的绝热材料22，形成作为冰箱主体的绝热箱体3(绝热壁)。该绝热箱体3的前方开口由一扇可开关的门2关闭，该门2的外部用减振板制作，在内部充填绝热材料22，而且，在面向箱内侧设门内板9。构成冷冻循环一部分的蒸发器(冷却器)11设置在该绝热箱体3的箱内，该冷却器将上述箱内温度冷却到规定的温度。标号20是密封片。
冰箱1的下端后部上形成机械室4，由绝热箱体3的绝热壁将上述箱内和机械室隔开。该机械室4的前方、上方及左右两侧均由形成绝热箱体3的外箱5密闭，同时，其余部分用由减振板制作的压缩机承载台7和由减振板制作的盖住内装压缩机8的机械室4部分的后盖6覆盖，用螺钉17将后盖经沿与绝热箱体3的接合部设置的密封件16固定在箱体上，下方由减振板制作的压缩机承载台7封闭，这样机械室4被密闭起来，室内的声音就不会经两者间的间隙泄漏到外部。标号15是橡胶或树脂制的支腿或底轮。
构成冷冻循环一部分的压缩机8设置在该机械室4内。压缩机8是由装在其内部的电机驱动的，压缩机适用的结构可以是往复式、回转式或涡旋式等各种形式。
由冷油器18a冷却压缩机的图中未示出的油槽中的冷冻机油。
图2表示本发明的另外一种冷却装置的截面图。该冷却装置1a的外箱5a是这样制作，用铁板轧制成型后在重要的部位粘贴上减振板，冷却装置1a的门2也以同样的方法制作，除此以外，其余部分的制作与图1所示的冷却装置相同。
图3表示本发明冷却装置的冷冻循环的一个实施例。标号8是压缩蒸发汽化后的制冷剂并将其向副冷凝器14、主冷凝器13排出的压缩机，副冷凝器14和主冷凝器13是冷凝液化制冷剂的冷凝器，标号19是对制冷剂压力减压的毛细管，标号11是使液态制冷剂蒸发的蒸发器，箭头表示制冷剂的流动方向。
因为将由副冷凝器14冷凝而液化的制冷剂用作为冷却压缩机8的冷冻机油的介质，所以，要将冷冻循环中的一部分管路配置在压缩机8的油槽中进行热交换，形成冷油器18a。冷油器18a的吸热部a以热交换的关系被配置在压缩机8的油槽中。冷油器18a从吸热部向上方延伸，从机械室4伸出，上部的散热部b被弯折成蛇行状，用安装件12(参照图1)固定在外箱5的背面板上，散热部b与外界可进行热交换。
在制冷运转时，压缩机8的电机一驱动，就从压缩机8内排出高温高压的气态制冷剂，由副冷凝器14冷却并液化后的制冷剂冷却冷冻机油之后汽化，汽化后的制冷剂在主冷凝器13内被再度冷却而液化，由毛细管19减压后，流入冷却器11内，产生冷却作用，因此，箱内被冷却。另一方面，因电机转动而使压缩机振动，由压缩机8和机械室4内的制冷剂配管产生噪声。
因为机械室4被减振板制的压缩机承载台7、后盖6等完全密封而与外部不通，所以，由内装压缩机8的机械室4内的部件产生的噪声及振动被绝热箱体3和压缩机承载台7、后盖6很好地吸收掉或被隔绝了，泄漏到外部的音量明显降低。
在压缩机承载台7和后盖6自身相连时，或将压缩机承载台7和后盖6安装到绝热箱体3上时，最好使用焊接以外的方法。可以列举出的焊接以外的方法有经密封件16用螺钉17安装法(参照图1)。因采取了这样的手段，所以，能够很好吸收由压缩机8产生的振动。另外，因为绝热箱体3的外箱5也是减振板制的，或者是粘贴着减振材料21的铁板制的，所以，显著减少了冰箱1自身产生的噪声或振动。因此，可进一步促进冰箱1的消音化效果。
当压缩机8运转时，虽然压缩机8会如前所述那样因各种发热源的影响而成高温状态，但因为由利用汽化潜热的冷油器18a能够高效地冷却冷冻机油，消除了压缩机8的温度异常上升现象，所以，能够防止发生烧结或绕组烧损等故障。
因为，由于冷油器18a的散热作用，而不必如前所述那样在机械室4内设送风机或通风道，所以，能够减少机械室4的容积，因此，可以增加绝热箱体3的箱内有效容积。
图4表示本发明的冷却装置的另外一个冷冻循环的实施例。此处，图4示出了冷油器的另一个实施例。图中，与图1至图3相同的符号表示相同部件。在这种情况下，在压缩机8内安装着作为冷油器18b的热虹吸管。该热虹吸管是这样构成的，即，在由如铁或铜制的管子制成的闭合回路内封入水、酒精或氟利昂等工作液体。饱和的工作液体从冷冻机油的油槽中吸收热量而汽化，汽体沿管内上升，在冷凝侧通过自然散热而放出热量，发挥出冷凝作用。
所述热虹吸管下部的蒸发侧(吸热部)a配置在上述压缩机8的油槽内并可进行热交换。热虹吸管，从油槽中向上方延伸，经密封材料用螺钉紧固等方法从机械室4伸出，用安装件12(参照图1)将弯曲成蛇行状的上部冷凝侧(散热侧)固定在外箱5的背面板上，与外部进行热交换。
热虹吸管蒸发侧a内的工作液体从压缩机8吸收热量而蒸发，沿管内上升，流入冷凝侧b。因为，用安装件(图中未示出)把冷凝侧b固定在减振板制的外箱5的背面板上，并可与外部进行热交换，所以，工作液体因与外部热交换而被冷凝，同时将从压缩机8上吸收的热量放散到空气中。借此，与上述的情况一样可以消除压缩机8温度的异常上升。因为机械室4同样被密闭着，所以，同样可显著地降低噪声。
把使用由HFC系制冷剂，即，1，1，1，2-四氟化碳(HFC-134a)构成的制冷剂作为制冷剂，用由减振板制作的压缩机承载台7(厚度1.2mm)和覆盖机械室4部分的由减振板制作的后盖6(厚度1.2mm)完全覆盖机械室4的宾馆用冰箱设置在家具的柜橱内，测定噪声和振动，图5(b)示出了测定结果。为了便于比较，也对不设后盖6的冰箱进行试验，并将结果示于图5(a)中。从图中可判断出由后盖6等使得噪声特性的A特性(从耳听到的噪声级)降低5dB以上。这样，在包含直到200Hz-20KHz的高频波的整个范围内，覆盖机械室4部分的由减振板制作的后盖等的效果明显。
考虑到实际使用时，把冰箱设置在JIS C9607标准(电冰箱和电冰柜)中没有规定的木制柜橱内，测定噪声。所使用的木制柜橱的容积大于试验冰箱的左右宽度、高度和深度中任何一个20cm。除把冰箱放在木制柜橱内进行测定以外，其它均以JIS C9607标准(电冰箱和电冰柜)中记载的噪声试验为标准进行。
同样地对使用上述HFC系制冷剂作为制冷剂，为了不让噪声漏出而用由减振板制作的压缩机承载台7(厚度1.2mm)和覆盖机械室4部分的、由减振板制作的后盖6(厚度1.2mm)等完全密闭机械室4，而且，还在绝热箱体3的外箱5a上粘贴减振材料的宾馆用冰箱进行噪声振动试验，并将测定出的噪声、振动结果示于图6中。(a)是外箱为铁板的情况，(b)是用减振板制作的情况。通过图6可以判断出能够特别地抑制300-400Hz、700-900Hz的制冷剂噪声。
图7是作为本发明的另一个冷却装置的实施例的宾馆用冰箱1b的截面图。冰箱1b，通过把内箱10插入前方开口的减振板制的外箱5内并与外箱保持一定间隔，然后，在两箱之后以现场发泡方式充填发泡聚氨脂等的绝热材料22，形成冰箱主体的绝热箱体3(绝热壁)。该绝热箱体3的前方开口由一扇可开关的门2关闭，该门2的外部用减振板制作，在内部充填绝热材料22。构成冷冻循环一部分的蒸发器(冷却器)11设置在该绝热箱体3的箱内，该冷却器将上述箱内温度冷却到规定的温度。标号20是密封片。
另外，在绝热箱体3的绝热材料22和内箱10之间设吸音材料层24。在开关门2的绝热材料22和门内板9之间也设吸音材料层24。由吸音材料层24吸收蒸发器内制冷剂的流动声及沸腾声等噪声。
本发明所用的吸音材料是吸音率高的材料，作为可用于本发明的冷却装置上的材料，可以是有机材料，也可以是无机材料，或者两者的混合物，此处并无特别限制。作为有机材料的吸音材料，具体地说，可以列举的有如橡胶、橡胶组合物或塑料、塑料组合物等，或者它们的发泡体。而无机材料的吸音材料，具体地说，可以列举出的有如玻璃棉，玻璃丝(ガラスバル--ン)、石棉、无机发泡体等。本发明对所用的吸音材料层的厚度和形状、吸音材料的组合、吸音材料层的安装方法等不作限定，不过最好考虑到噪声的吸收、防止回音、减少余音时间而作适当选择。
冰箱1b的下端后部上形成机械室4，由绝热箱体3的绝热壁将上述箱内和机械室隔开。该机械室4的前方、上方及左右两侧均用形成绝热箱体3的外箱5密闭，同时，其余部分用由减振板制作的压缩机承载台7和由减振板制作的盖住包括压缩机8的机械室4部分的后盖6覆盖，用螺钉17经沿与绝热箱体3的接合部设置的密封件16固定在箱体上，下方由减振板制作的压缩机承载台7封闭，整个机械室4被密封起来，不存在泄漏声音的间隙，标号15是橡胶或树脂制的支腿或底轮。
构成冷冻循环一部分的压缩机8设置在该机械室4内。压缩机8是由装在其内部的电机驱动的，压缩机适用的结构可以是往复式、回转式或涡旋式等各种形式。
图8是表示作为本发明的冷却装置的实施例的宾馆用冰箱1b的组装方法的分解立体图。与图1的符号相同的表示同一部件。机械室4用由减振板制作的压缩机承载台7和由减振板制作的盖住包括压缩机8的机械室4部分的后盖6覆盖，经沿与绝热箱体3的接合部设置的密封件16用螺钉固定着，下方由减振板制作的压缩机承载台7封闭，这样整个机械室4被密闭起来，不存在泄漏声音的间隙。标号23是干燥器。
压缩机8的图中未示出的油槽中的冷冻机油由图中未示出的上述冷油器18a冷却。
图9是本发明的另一冷却装置的截面图。本冷却装置1c的外箱5a是这样制作，用铁板轧制成型后在重要的部位粘贴上减振板21，冷却装置1c的门也可以同样的方法制作，除此以外，其余部分的制作与图1所示的冷却装置相同。
作为图7至图9所示的本发明的冷却装置的冷冻循环的例子，可以列举出与上述图3或图4所示的冷冻循环相同的循环。
让使用由HFC系制冷剂，即，1，1，1，2-四氟化碳(HFC-134a)构成的制冷剂作为制冷剂，在绝热箱体3的绝热材料22和内箱10之间及开关门2的绝热材料22和门内板9之间设吸音材料层(玻璃棉)24，而且，用由减振板制作的压缩机承载台7(厚度1.2mm)和覆盖机械室4部分的由减振板制作的后盖6(厚度1.2mm)覆盖机械室4消除了噪音泄漏间隙的宾馆用冰箱的压缩机运转，起动冰箱后，关闭压缩机，并反复进行停止操作，测定出的振动数为20Hz-20KHz的范围内的噪声、振动的结果示于图10(a)中。为进行比较在不设吸音材料层的情况也进行相同的试验，并将试验结果示于图10(b)中。结果表明，不设吸音材料层的情况下运转时的噪声大，而且，关闭压缩机使压缩机刚刚停止之后的一段时间制冷剂的声音高。
噪声的测定与上述的方式相同。
虽然，在本实施例中，作为冷油器，说明了利用副冷凝器的冷油器和利用热虹吸管的冷油器，但并不局限于此，即使采用热管，也能够期待获得同样的散热效果。在本实施例中，虽然说明了家庭用冰箱，但并不限于此，本发明对陈列柜或商用冰箱也同样有效。作为制冷剂，除了上述的HFC-134a的以外，还可以使用HFC-32、HFC-125等的HFC系制冷剂，丙烷、丁烷、戊烷等的HC系制冷剂或这些的混合物。
本发明的冷却装置，用减振板覆盖并密闭机械室，并将其利用螺钉固定等方法通过密封件固定在绝热箱体上，而且设置用于冷却压缩机润滑油的冷油器，最好，绝热箱体的外箱也用减振板制作，或者通过使用铁板轧制成型后，在重要部件上粘贴减振板或减振材料制作成的外箱，从而能够有效地降低压缩机等冰箱本身产生的噪声或振动，且，既能减弱因振动使得壁或柜橱共振、共鸣引起的噪声及振动，又能提高散热效率。
本发明的冷却装置最好在绝热箱体的绝热材料和内箱之间或在开关门的绝热材料和门面板之间设吸音材料层，借此，用吸音材料层吸收蒸发器内的制冷剂的流动声和沸腾声等噪声，从而，能够有效地减弱噪声。
本发明的冷却装置在家庭、宾馆和旅馆等使用时，能够向设置冷却装置的寝室提供舒适的环境，而且，能够使用HFC系制冷剂或HC系制冷剂，因为结构简单，所以价廉，而且效果好，工业上利用价值高。