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冷蔵庫の仕組みを細かく教えて下さい

冷蔵庫の仕組みを勉強してて疑問がたくさんあるので教えて下さい

1,コンプレッサーで気体を圧縮しても気体ですよね?コンデンサーで気体を液体に変化させるためにさらに圧縮するんですか?あの細い管のところでどうやって圧力をかけてるんですか?凝縮器という名前はそのため?

2,コンプレッサーで高温高圧の気体とありますが、この時点でファンの風で冷やして低温もしくは常温で高圧の空気にしたほうが効率がいいんですか?

3,コンデンサーの所で放熱と書いてあるんですが、コンプレッサーの時に圧縮しながら放熱させた方がよくないですか? また、コンデンサーの所でファンなどで放熱しないんですか?

4,冷蔵庫内でエバポレーターというもので急減圧させてるんですよね?コンプレッサーは鋼鉄の固そうなものですが、液体を気化させるのも鋼鉄で頑丈なものじゃないと危ないですよね?それが冷蔵庫の中にあるんですか?

5,エバポレーターで冷蔵庫内で奪いとった気体は熱いんですか?もしくはぬるい気体をコンプレッサーに送り込んでいるんですか?

まだまだ疑問がありますが、続きは質疑の中でお願いします。

投稿日時 - 2014-11-29 10:29:53

QNo.8841024

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回答(8)

ANo.8

気体を高圧に圧縮すれば液体になるはず?。
臨界温度というものがあり、その温度以上だといくら高圧にしても液体にならない、温度は気体の種類により異なる。
気体と液体の違い、一言でいえば、個々の分子が細かく振動している、そのため見かけ上は大きくなる、気体では液体より振動の幅が大きい。
コンプレッサーで高圧に(温度が上がる)、コンデンサーで放熱(臨界温度以下になり液体に)、2、エアコンではそうしていますね、3、乾かしたり、冷ましたりは広げるほうが効率的。
>放熱させた方がよくないです、簡単に効率的に可能ならそうします。
>液体を気化させるのも鋼鉄で頑丈なものじゃないと危ないですよね
「よね」!、そんなこと知りません、勝手にそう思っているだけでしょう。
>液体を気化させるのも
水を沸かすのも、液体を気化させることですよ、そんなことしますか?。
>エバポレーターで冷蔵庫内で奪いとった気体は熱いんですか
氷を触ると冷たいですね、あれは氷が熱を奪い取るからですか、その時氷は厚いですか?。
エバポレーターないで気化した気体の温度はマイナスです、熱を奪った結果その分多少温度が上がります。

投稿日時 - 2014-12-02 17:21:00

お礼

ありがとうございます

投稿日時 - 2019-09-13 11:51:30

ANo.7

>ちなみに、コンプレッサーで圧力を掛けるとき、何度くらいの気体が何度まで温度上昇するんですか?おなじく、エバポレーターで液体が気体に変わるとき、何度くらいの液体が何度くらいの気体に変わるんでしょうか?

この辺は、使用するガスの種類やコンプレッサーの圧力によって変わります。
使用する用途によっても変わります。
なんでも一律ではありません。

投稿日時 - 2014-12-01 16:56:09

お礼

ありがとうございます

投稿日時 - 2019-09-13 11:51:43

ANo.6

冷蔵庫などの冷却装置は、みな冷凍理論(冷凍サイクル)に基づいて製造されています。
ネットで、冷凍サイクルとか冷却の原理などで検索してみたらどうですか。要約するなら、冷媒であるフロンを冷却蒸発圧縮させて廃棄せずに再利用しているんです。冷凍サイクルという言葉はここから来ています。エヤコンも同じです。オゾン層破壊するというので数10年前からは、代替フロンが使われています。無色透明で無臭とあるが多少あります。興味があるなら、国家試験もありますのでこの仕事に従事してはどうですか。シーズン中は忙しいですよ。

投稿日時 - 2014-12-01 15:52:26

お礼

ありがとうございます

投稿日時 - 2019-09-13 11:51:54

ANo.5

基本的な所からですが。

スプレー缶を使っていたり、カセットガスのコンロを使っていると、冷たくなるのはご存知でしょうか?
圧力が下がると、温度が下がっていく現象です。

また、自転車の空気入れで空気を入れていると、圧縮する部分や高圧タンクの部分が温まっていきます。
これは、圧力が高くなる事によって、温度が高くなる現象です。


冷蔵庫もエアコンも同じ仕組みを使っています。


コンプレッサー(圧縮機)の入り口とで口を配管でつないで、配管にガスを入れて動かせば、中のガスが移動するだけなので、温度は上がりませんし、下がりません。

途中に色々な言い方がありますが細管(ガスの通路を狭くしたもの)を入れる事で、コンプレッサーを動かすと、コンプレッサーの出口から細管までの間は、圧力が高くなります。
逆側は圧力が低くなります。

圧力が高くなる事と、低くなる事は、上に書いた温度が上がる事と、温度が下がる事につながります。

ここが基本で。

そして、液体から気体に変わる時、たくさんの熱を奪うのはご存知かと思います。
これも使うために、中に使うガスを、コンプレッサーの圧力と、周囲温度で液化できるガスを使用しています。

ただ、ガスは、高圧にしただけでは、圧力を上げる事による熱で温度が高くなってしまうので、液化しにくくなります。なので、コンデンサで温度を下げて、液化しやすくします。


これで、液化したガスが出来上がるわけです。
それを細管を通して圧力を下げて気化させることで、温度が下がりますので、冷蔵庫庫内の温度を奪う仕組みになります。


これが、簡単な冷蔵庫やエアコンの仕組みです。

高圧側の配管は、昔の冷蔵庫は冷蔵庫の裏に、くねらせてつけられ、さらに網目状に放熱用の講師がつけられていました。
いまは、デザイン上と、断熱材の進化で、冷蔵庫の外側パネルの内側に取り付けられています。

冷却に、送風機をつければいいじゃないと思われるでしょうが、送風機をつければほこりやごみを吸い寄せる事になりますし、送風機の音も発生しますし、風の流れも発生させることになります。
家庭用にはそれらが無い方が良いので、送風機はつけられていません。

業務用の物にはついて居ますし、同じ原理のエアコンも室外機に送風機がついて居るのは判ると思います。

圧縮機を冷やしても良いのですが、そんな所を冷やしても効率が上がるわけじゃありません。
逆に、圧縮機から細管までの配管が液化されたガスで満たされた場合、モーターが回転できなくなり破損しますので、モーターの出力部分では気体である必要があります。
そもそも、圧縮機の圧縮している心臓部はそんなに大きなものではありません。大きいのは圧縮部を動かすためのモーターです。体積的に圧縮機の8~9割はモーターです。

エバポレーターは、気化させるのではなく、熱を吸熱する低圧配管の部分です。
ただの配管より、吸熱させやすいようにフィンをつけたり距離を長くしています。
そしてエバポレーターの入り口部分に細管(エキスパンションバルブなどと言われて居ます)があり、ここで高圧(液体側)と低圧(気体側)が別れています。

高圧の液体と言って、そんなに高圧を使っているわけではありませんので、鋼鉄製でなければならないと言うほどではありません。
殺虫剤などにも液化ガス(LPG)などが使われているように、あの程度の缶の中でも液化したガスを入れておくことは可能なんです。
自動車の場合、銅やアルミのパイプ、耐圧ゴムホースなども使われて居ます。

冷蔵庫などのエアコンサイクルはすでに枯れた技術と言われて、これ以降新たな効率向上や技術革新が見込まれない分野の品物になっているものです。

投稿日時 - 2014-11-29 22:30:14

お礼

ありがとうございます

投稿日時 - 2019-09-13 11:52:07

ANo.4

冷却に関しては、不勉強なところもありますが、分かる範囲で。味噌も○○も一緒にごちゃ混ぜに認識されています。

1.使用する冷媒によって、液化する条件が違います。冷媒には、フロン(種類多数あり)・炭酸ガス・アンモニアがあり、それぞれ条件が違うので、冷媒に合った設計をします。
2.コンプレッサーの機能を勘違いされています。コンプレッサ自体、冷却しても冷媒を冷却していることにはなりません。コンプレッサは「圧縮」のみの機能しかありません。(厳密に言えば、多少の伝熱がありますが、ゴミです)
3.コンデンサは、圧力の掛かった気体を冷却して、冷媒を液化させます。ここでは「圧力」もポイントなのです。
5.そういうことです。
6.3と同じで、幾らコンプレッサを冷却しても、= 冷媒の冷却とはなりません。で、要するに効率が悪いので、だれもそんなことはしません。
7.前にも書きましたら、冷媒が液化するためには、圧力・温度 の両方の条件が成立する必要があります。その中の圧力だけ高くなっても、温度を満たしていないと、液化しません。
8.前に書いているが、コンプレッサーとコンデンサーは、機能が違います。ごちゃごちゃに認識されています。


もう少し頭の整理をしないと、理解できないと思います。

投稿日時 - 2014-11-29 12:08:11

お礼

ちなみに、コンプレッサーで圧力を掛けるとき、何度くらいの気体が何度まで温度上昇するんですか?おなじく、エバポレーターで液体が気体に変わるとき、何度くらいの液体が何度くらいの気体に変わるんでしょうか?

投稿日時 - 2014-11-29 13:25:29

ANo.3

先の回答ですが、誤字が2箇所あります。以下に修正します。


4.エバポレーター内は、コンプレッサー出側ほど、高い圧力は掛かりません。その代わりに必要なのは、熱伝導率が高い材質で高効率なものです。鋼鉄製のゴツイものは必要でありません。

投稿日時 - 2014-11-29 11:05:53

お礼

わかりました

投稿日時 - 2014-11-29 11:31:08

ANo.2

勘違いされていることが多いです。

1.気体(冷媒)を圧縮すると、「断熱圧縮」のため、発熱します。それをコンデンサーで冷却して冷媒を「液体」にします。 要するにフロンなどの冷媒は、高圧になると、液体になる性格のものがあるのです。
2.コンプレッサーでは冷媒を冷却できません。貴方は、コンプレッサー自体かその周辺の配管を冷却されようとしているのでしょうか? それでしたら、冷却効率が悪く、ムダです。
3.2と同じです。コンプレッサーで圧縮した冷媒を効率よく冷却するためにコンデンサーで放熱します。
4.エバポレーター内は、コンプレッサー出側ほど、固い圧力は掛かりません。その代わりに必要なのは、伝導率が高い材質で高高率なものです。鋼鉄製のゴツイものは必要でありません。
5.エバポレーター後の冷媒は、熱くはありません。原理上、冷蔵庫内温度以上にはなりません。その冷媒をコンプレッサーで高圧にして、温度を気温以上に高めてコンデンサーで冷却します。


こんな冷却サイクルの基本的なところは、いちいち掲示板で質問するよりも、WEB検索すれば、分かりやすいものが一杯あります。

自分で調べられましたか??????????????????????????

投稿日時 - 2014-11-29 10:46:40

お礼

ご回答ありがとうございます

1, 
http://usagitoame.web.fc2.com/kaden/img/img002.jpg
この画像を見ると、コンプレッサーからは高温、高圧、気体と書いてありますが、高圧でも気体という事ですか?

2,コンプレッサーにファンで風をあてると効率が悪化するということですか?

3,コンデンサーはただ冷媒を冷やすための場所なんですか?クルマのラジエーターと同じことですかね?高温、高圧の気体が、コンデンサーで冷やされることによって液体に変わるんですか?つまり、気体を冷やすと自然に液体に変わるということでしょうか?

5,冷蔵庫内温度ということは、10度位の気体が圧縮機に再びおくられるということですよね?

冷蔵庫についてたくさん情報はあるんですが、どれも情報が断片的で勘違いしやすい印象を受けました。

では、あらたに
6,もしもコンプレッサーの周りに氷みたいなものを貼り付けて、コンプレッサー本体の温度をものすごく下げたとします
それは冷蔵庫の冷却にとってプラスなのでしょうかマイナスなのでしょうか?

7,気体は圧縮したら液体になるはずなのに、なぜこの図ではコンプレッサーで圧縮した冷媒が気体のままなのでしょうか?

8,コンデンサーは凝縮器とかいてありますが、コンプレッサーは圧力をかけるという意味ですよね?凝縮と圧縮は同じじゃないんですか?

投稿日時 - 2014-11-29 11:31:19

54歳 男性

学習ご苦労様です

昔と違って今はネットで何でも調べられます

冷蔵庫の仕組みで検索すれば疑問点が解決しませんか?

回答を待つよりは早いかも

http://www.ric.co.jp/ge/advisor/pdf/904_p130.pdf#search='%E5%86%B7%E8%94%B5%E5%BA%AB%E3%81%AE%E4%BB%95%E7%B5%84%E3%81%BF'

投稿日時 - 2014-11-29 10:43:09

補足

自然界で、圧力をかけて冷ます事によって液体になる現象というのはありますか?同様に、高圧の液体を減圧することによって気化させるような現象はありますか?

投稿日時 - 2014-11-29 13:29:15

お礼

ご回答感謝いたします
このページも読んだのですが理解できなかったので質問をさせていただきました

投稿日時 - 2014-11-29 11:31:51

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