機械冷凍とは?
機械的冷却は、不要な場所から熱を取り除き、別の場所に放出する方法の 1 つです。家庭用冷蔵庫、冷凍庫、エアコンの大半は、冷却効果を生み出すために機械式冷凍サイクルを利用しています。冷却を生成するために使用される他の非機械的方法がありますが、それらの使用は主に特殊または産業用アプリケーションに限定されています.
機械式冷凍システムは、パイプまたはチューブの密閉回路を通して流体を循環させることによって冷却します。流体は、冷却される空間で熱を吸収し、それをあまり好ましくない場所に運びます。サイクル全体は、いくつかのコンポーネントと物理法則に依存して、領域の温度を下げます。
サイクルの機械的側面は、コンプレッサー、電気モーターとポンプの組み合わせから始まります。圧縮機では、低圧の気体冷媒が圧縮されて、体積が大幅に減少します。この圧縮により、冷媒の温度と圧力が上昇し、次のコンポーネントであるコンデンサーに押し込まれます。凝縮器は、空気が流れるチューブのコイルにすぎません。凝縮器では、高圧・高温の気体が熱を放出して液体になります。
家庭用冷蔵庫の背面にある凝縮器やセントラル エアコンの屋外コイル コンポーネントから放たれる熱を感じることがよくあります。放出される熱は、もともと空調スペースの冷媒によって吸収されました。コンプレッサーが背後の圧力を維持するため、液化した冷媒はコンデンサーを通って流れます。
次のストップは計量装置です。これは、機械式バルブまたは単なる小径のチューブであり、いずれも冷媒の流れを妨げます。液体冷媒は計量装置を通り、蒸発器と呼ばれる別のコイルに入ります。ここでは、圧力が急速に低下し、通常は沸騰とは関係のない温度で冷媒が沸騰し始めます。一般的な家庭用冷凍庫では約華氏 0 度 (摂氏マイナス 18 度) です。この低温沸騰は、実は冷媒による熱の吸収です。熱を含んだガス状の冷媒はコンプレッサーに戻り、サーモスタットが満たされるまでこのサイクルが繰り返されます。
機械式冷凍サイクルは、圧縮、凝縮、計量、蒸発の 4 つの段階に分かれます。熱は蒸発器に流入し、凝縮器から流出するため、両方のコイル タイプが熱交換器になります。機械式冷凍は、必ずしも最も効率的で環境に優しい冷却手段ではありませんが、その単純さから、予見可能な将来の標準となることは事実上保証されています.
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