#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

冷蔵庫

技術個体
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簡単にいうと…

冷蔵庫とは

 箱の中に冷媒を循環させて、庫内の熱を内から外へと逃がすことで

 庫内にある、(主に)人間の食糧の腐敗過程を遅らせ、貯蔵期間を長くさせる

技術個体です。

詳しくいうと…

アイスクリームをお店でテイクアウトしたことのある方ならお分かりのように、

箱の中にドライアイスや氷を入れると、箱の中がひんやりします。

冷蔵庫もだいたいそんな仕組みです:

上図のパイプ(竹ではない)の中には、

なぞの物質である「冷媒」が流れています。

 

熱を排出

この冷媒は、なぞの装置Aコンプレッサー。日本語だと空気圧縮機)を

通り抜けて、とても高圧・高温になります。

気体の圧力が高くなると、その環境下の温度も高くなります(ボイル=シャルルの法則)

庫外(室内)の空気よりとっても熱いため、

この冷媒の熱は外へと逃げてゆきます。

熱は高い箇所から低い箇所へと移る傾向があります(熱伝導)

 

結果、冷蔵庫の置いてある部屋の気温がちょっと上がります。

なお夏場では、冷蔵庫と同じ仕組みを持つエアコンを使ってこの熱を室外へ逃がしてあげることになるため、エアコンと冷蔵庫はセットで買え、というメッセージかもしれません。深く考えてはいけません。
 

熱を吸収

さて、庫外へ熱を放出してちょっと温度の下がった冷媒は、

次に装置B(膨張弁)を通り抜けることで、今度は

減圧され、温度がぎゅっと下がります。さっきの高圧=高温とは逆の操作ですね。

これにてお膳立ては整いました。

あとは、ドライアイスの入ったアイスクリームボックスと同じ要領です:

冷凍庫サイドでは、キンキンに冷えた冷媒が、

パイプを通してたくさん庫内を冷やします。

その下の冷蔵庫サイドでは、ほどほどに冷やします。

 

以上が、冷蔵庫の仕組みです。

本当は、「凝縮器」や「蒸発器」などほかにも構成要素があって、冷媒の液体状態⇔気体状態が操作されています。とくに「蒸発器」では蒸発(気化)時に庫内の熱をより吸収できるのですが(気化熱)、ここでは省略しています。
詳しくは以下記事も参照ください。
ちなみに、上図の冷蔵庫の中には、白ワインが冷やされています。ワインクーラーも、ここで説明した冷蔵庫とだいたい同じ仕組みですが、ワインクーラーでは、あえて結露を庫内で生じさせることで温度だけでなく湿度も調整できます。こまかく温度・湿度を調整することで、ワインの味を維持するのですね。

 

・冷蔵庫は、その冷媒が庫内の空間と、その中の食糧の熱を吸収することで、庫内を冷やすよ
・冷媒が吸収した熱は、庫外へ排出されるよ
・こうして特定空間のみを低温に保つことで、食糧の腐敗過程を遅らせる保管庫の役割を果たすよ
 

さらに知りたいなら…

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エアコンや冷蔵庫の仕組みにちょっと興味あるなぁ。。。くらいの方にもちょうどよさそうですね。

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冷凍サイクルとその各構成パーツについてしっかり学べる1冊。こちらはやや実務者寄りでしょうか。
 
空気調和の概念と設計についても書かれているため、幅広く空調についても学ぶことができます。
 

つまり…

冷蔵庫とは

 冷媒が高温&高圧になったり低温&低圧に変化することで、庫内の熱を外部へ移動させる

技術個体というです。

 

 

冷凍サイクル? いまの人間たちは、そんな工夫に富んだ因果律で出来た大気環境の中を生きているんじゃな!

歴史のツボっぽくいうと…

  • 1748年
    気化熱の発見
    イギリスの化学者カレンが気化熱を発見。

  • 1803年
    初期冷蔵庫の発明

    アメリカの豪農ムーアが、氷を利用して冷蔵する道具を作成し、これに「refrigerator(冷蔵庫)」と名付ける。

     (電気冷蔵庫以降、ムーアのこの道具は「icebox」と再命名される)

  • 1820年
    アンモニア冷却の発見
    イギリスのファラデーが、液化アンモニアによる冷却を発見。

  • 1834年
    エーテル製氷機の発明

    アメリカの発明家パーキンスが、エーテル(有機化合物)を用いた圧縮型の製氷機を作成。

  • 1856年
    エーテル冷蔵庫の開発

    オーストラリアのハリソンが、実用的な圧縮型エーテル冷蔵庫を開発。ビール業界・食肉加工業界で利用される。

  • 1927年
    電気冷蔵の普及

    アメリカのGE社が製造した家庭用の電気冷蔵庫、100万台以上を生産し一般に広く使われる。

    同年、日本の日立製作所が電気冷蔵庫の試作に成功。

  • 1928年
    フロンの発明

    アメリカの化学者トマス・ミジリ―が、人体に無害な冷媒「フロン」をアンモニアの代替物として発明。

  • 1950年代
    日本で冷蔵庫が普及
    日本で、電気冷蔵庫が急速に普及。三種の神器のひとつと呼ばれる。

  • 1974年
    オゾン層破壊の警鐘

    アメリカのローランド&モリーナが、フロンなど塩素原子が成層圏で活性化しオゾンを分解すると発表。

 

 

<参考文献>(2018/08/11 visited)

冷蔵庫
No.61 冷蔵庫のルーツと冷凍技術の進展
冷蔵庫・冷凍庫の仕組み | 温度設定と節電効果

 

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