質問

冷蔵庫は具体的にどうやって温度を下げているのでしょうか?
気化熱を奪うというのは聞いたことがありますが、冷蔵庫の内部にポンプのようなものがあって、圧力を上げたり下げたりしているのでしょうか?

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回答 (2件)

 注射の時に消毒のために塗ったアルコールに息を吹きかけると冷たくなります。冷やす原理はこれと一緒です。
 ただ液体を蒸発させて気化熱を奪うだけなら、液体が無限に必要ですが、冷蔵庫は冷媒を圧力や温度によってガス→液体→ガスと循環させています。これを冷却(冷蔵)サイクルと呼びます。
 話を分かりやすくするために20年以上前の背面に黒い網のような物があった冷蔵庫を例に取ります。

1.冷蔵庫背面下部にコンプレッサ(ドッジボール位の大きさでブブブブと音をたてて動いています)があります。ここには自動車のエンジンのような物があり、ピストンをモーターで回転させ冷媒ガスを圧縮します。圧縮されると冷媒ガスは高圧・高温になります。
2.高温・高圧の冷媒ガスは冷蔵庫背面のコンデンサ(放熱器:黒い網のような物。正確に言うと長さ10m位、内径5mm位の銅管を曲がりくねらせて作られています)を通り抜ける間に熱を放出し、冷媒ガスは外気温近くに温度が下がります。(ただし圧力はまだ高い)
3.コンデンサの終端にはドライヤというソーセージのような形の銅管につながっています。ドライヤの中にはシリカゲル等の乾燥剤が入っています。これは製造工程で冷却サイクル内に入った水分を吸収する役目です。これがないと冷却サイクル内に水が凍結し、冷媒が還流しなくなります。
4.ドライヤの先は内径1mmほどのキャピラリチューブという細い銅管がつながっています。細い管で更に圧力が高くなるので、キャピラリチューブを通る間に冷媒は液化します。
5.キャピラリチューブの先はエバポレータ(蒸発器:これが冷却器です)です。細いチューブから広い蒸発皿へ流し込まれた冷媒液は一気に蒸発し、その時に回りから熱を奪います。ガス化した冷媒は銅管を通ってコンプレッサへ戻ります。

 文字で書くと理解しにくいですが、
1.コンプレッサで圧縮(高温ガス)  ()内は冷媒
2.コンデンサで放熱(高圧低温ガス)
3.キャピラリチューブで液化(液体)
4.エバポレータで吸熱(低圧低温ガス)を繰り返しています。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
一度高温高圧になった冷媒を低圧低温にするのは、大変なことなのですね。
さぞかし、冷蔵庫が発明されたときには試行錯誤が繰り返されたのでしょうね。
ありがとうございました。
とても勉強になりました。

お書きの通りです。
気化熱を利用して冷却しています。エアコンも同じ原理です。

冷蔵庫の科学
http://www.keddy.ne.jp/~scitech/kitchen/mono/rei …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
図式のサイトを紹介して頂けたおかげで、わかりやすかったです。
ありがとうございました。

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