冷凍サイクルについて

(1)蒸発時に熱を奪う為に蒸気冷媒を蒸発気化させるのは蒸発器。
(2)液冷媒を作るに必要なのは、気体を液体にする凝縮器。
(3)気体を高圧にし液体にし易くするのが、圧縮機。
そこで、(2)(3)についてですが
空気を冷媒と考え、圧力釜で高温高圧にして、扇風機で冷やすと圧力釜の中身は水になるのでしょうか？
その原理は、温かい空気が冷たいものに触れると露ができますが、これと同じでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： anachronism 回答日時： 2008/02/02 10:13

空気を圧縮して冷却すると、確かに液体になりますが、圧力釜と扇風機程度では無理です。

だいたいですが、マイナス２００℃くらいまで冷却しなければなりません。空気の主成分は窒素と酸素で、水は空気中に不純物のように存在しているだけなのです。（決して少量ではないのですが...）

冷凍機で使われている蒸発と凝縮というのは、露つきとは一味違います。物理的な現象としては確かに同じといえますが、唐辛子にたとえるなら、直にバリバリとカジるのと、うどんに振って食べるのと位に違うものです。

仮に、水を冷媒とした冷凍機のお話をします。この場合、実は冷媒を「圧縮」するというより、「真空に引く」といったほうがいいのですが。

水を入れた容器の圧力を１００分の１気圧くらいに減圧すると、だいたい１０℃くらいの温度で沸騰します。これが(1)蒸発器です。
沸騰して水蒸気が出てくると、蒸発器内の圧力が上がって沸騰が止んでしまうので、この水蒸気を取り出してやる機械が必要です。これが(3)圧縮機です。
取り出した水蒸気を、そのまま大気中に捨ててしまっては、次から次へと水を足さなければなりません。そこで、取り出した水蒸気を冷却してやると、元の水に戻ります。これが(2)凝縮器です。
ここで、蒸発器と凝縮器の圧力が同じだと、５℃で蒸発器が物を冷やすのと同じだけ、凝縮器を５℃で冷やさなければなりませんから、何もうれしくないです。ですから凝縮器は蒸発器よりも圧力が高いのが普通で、たとえば、１０分の１気圧くらいにしておけば、うちわで扇ぐだけでも水蒸気は水に戻ります。（ただし、水蒸気以外に何もないことが大前提です。）
逆に言うと、１００分の１気圧から１０分の１気圧まで、水蒸気の圧力を上げることができないと、圧縮機は冷凍機の圧縮機として役に立ちません。

この説明でわかりにくければ、冷凍機メーカーの説明資料がありました。参考ＵＲＬを見てみてください。

参考URL：http://www.ers.ebara.com/newpdt/story.html

この回答へのお礼

解り易く具体例を丁寧に挙げてご説明頂きありがとうございました。
とても勉強になりました。

お礼日時：2008/02/04 16:38

No.2 回答者： Mejinakun 回答日時： 2008/01/29 20:38

＞空気を冷媒と考え、圧力釜で高温高圧にして、扇風機で冷やすと圧力釜の中身は水になるのでしょうか？

復水器と同じ原理なので水になります。

http://www.tepco.co.jp/corp-com/elect-dict/file/ …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
とても参考になりました。

お礼日時：2008/01/31 09:11

No.1 回答者： outerlimit 回答日時： 2008/01/29 05:28

少なくとも

空気と空気中の水分を一緒くたに考えるようでは　冷媒に関する検討にはなりません
質問のことは　圧縮と加熱をも一緒にしています

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。
圧縮→高温＝加熱と考えました。

お礼日時：2008/01/30 00:37