冷蔵庫は電源をコンセントにつなげば、中が冷えて食品を低温で保存することがでる優れた電気家電。
氷を使って冷やしていた時代から約200年が経つのですが、どんな仕組みを使って中を冷やしているのか、知っている人は少ないのではないでしょうか。
本記事では冷蔵庫がエネルギーを変換して中を冷やす仕組みについて詳しく深堀していきます。
冷蔵庫がエネルギーを変換している
冷蔵庫の基本は、気化熱を利用して冷蔵庫の中を冷やしています。
気化熱とは
- 液体の物質が気体になるときに周囲から吸収する熱のこと
- 液体が蒸発するためには必ず熱が必要になる
- 熱は液体が接しているものから奪って蒸発していく
冷蔵庫で使う気化熱の作り方とは？
気化熱を作る仕組みで最も大切なのが冷媒になります。
冷媒とは
- 熱を温度の低い所から高い所へ移動させるために使用される流体の総称名
- フルオロカーボンなどのいわゆるフロン類を指すことが多い
たくみ冷蔵庫では、密閉されたパイプの中に冷媒(気体)を閉じ込めておきます。
冷媒はコンプレッサーで圧縮する
次に使うのがコンプレッサー(圧縮器)です。
コンプレッサーとは
- 気体を圧縮して圧力を高め、連続的に送り出す装置
- 取り扱う気体の種類または圧縮方式、構造等により次のように分類されている
- コンプレッサーは電気で動かしてるので、電気エネルギーを使っています。
コンプレッサーを使って冷媒を圧縮していきます。
冷媒を圧縮すると「気体」から「液体」に変わるのですが、同時に熱を発生します。
- 発生した熱は冷蔵庫の背面についている放熱器で外に熱を逃がしている。
たくみ冷蔵庫の裏が熱いのは放熱器で熱を逃しているから。
液体の冷媒を冷却器で冷やす
液体になった冷媒は、冷却器を使って気体にしていきます。
冷却器とは
- 取り扱う物質の冷却を目的として用いられる装置
冷却器を使って冷媒を液体から気体にするとき、周囲にある熱を吸収しながら気体になります。
たくみ周囲にある熱を吸収するので、ここでは熱エネルギーが発生します。
冷蔵庫が冷える仕組みは？
冷蔵庫が冷える仕組みに関わっているのは、冷媒、コンプレッサー、冷却器になります。
電気エネルギーを熱エネルギーに変換しながら冷蔵庫の中を冷やしています。
- 気体の冷媒をコンプレッサーで圧縮する
- 液体になるので、冷却器で冷やす
- 気体になるときに、周囲にある熱エネルギーを奪う
- 1～3を繰り返す
たくみ風呂上がりにぬれたままでいると、だんだん体が冷えていきますよね。あれと同じ原理です！
まとめ
冷蔵庫がエネルギーを変換して中を冷やす仕組みとは？について深堀してみました。
コンセントに電源をつなげば勝手に中が冷えてくれるのですが、その仕組みを知っている人は少ないと思います。
実際には、冷媒を「コンプレッサーで圧縮」「冷却器で冷やす」を繰り返して冷蔵庫の中を冷やしています。
冷蔵庫が誕生してから約200年経ちましたが、スゴイ進歩ではないでしょうか。今後どんな進化をしていくのか楽しみです。
それでは最後まで読んで頂きありがとうございました。
