冷凍サイクル

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冷凍サイクル

圧縮式冷凍機の基本サイクルです。
現在 使われている冷凍機は、冷媒の蒸発熱を利用して
冷凍作用を行っています。
これは、液体が蒸発する時に、周囲の熱を奪う作用を利用しています。
液が気体となる場合に熱を奪う現象は、スプレー缶などで、
スプレーを出しつづけると缶が冷たくなるのと同じ作用です。

冷却作用を行う、冷やす媒体という意味で、
この液体を冷媒と呼びます。
冷媒に関しては、現在では主に環境上の制約を受けて、
まだまだ変遷の途上です。

冷媒は、都度 大気に放出するのではなく、
ひとつのシステムに密閉して、使用します。
これが、冷凍サイクルと呼ばれるものです。
サイクルの中で冷媒は、液になり、次に気体になることを
繰り返しています。


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器具の取扱い、メンテナンス、修理に関しては自己責任で行ってください。
この記事は、一般的な例に基づいて記述していますが、
個々の機械に関するものではありません。
記事の利用でいかなる不利益があっても、管理者は一切の責任を負いません。



はじめに、冷凍機の基本サイクルを見ましょう。

冷凍サイクルの図


現在、使われている冷凍機は、蒸発器(エバポレーター)で、
冷媒を低温、低圧のもとに蒸発させて、周囲から熱を奪う作用を
利用しています。
気化した冷媒は圧縮機(コンプレッサ)に導かれて、
圧縮されて圧力が高くなり、液化しやすい状態になります。
その後、凝縮器(コンデンサ)に送られて、
冷やされることにより、凝縮熱を捨てて液体となります。
さらに、キャピラリーチューブ、または、膨張弁を通って、
減圧されて、再び蒸発器に流れこみます。

冷凍サイクルの写真


圧縮機(コンプレッサ)
冷媒を循環させるための、ポンプであり、また冷媒を圧縮させて、 蒸発器から入ってきた低温・低圧のガスを圧縮して、
高温・高圧のガスにして液化しやすい状態にします。
レシプロ、ロータリー、スクロールなど、
いくつかの種類があります。
また、レシプロに関しては、修理の分解の関係で、
開放型、半密閉型、全密閉型があります。
厨房で利用される圧縮機は、ほとんどが全密閉型です。
プレハブ冷蔵庫などで、大型の冷凍機を使用する場合は、
半密閉型が使われている場合もあります。

凝縮器(コンデンサ)
圧縮機から送られてきた、高温・高圧のガスを液体にする放熱器です。
空冷式と、水冷式があります。
厨房で使う冷凍機は空冷の場合が、ほとんどです。
空冷の場合は、フィルターがついていることが多いのですが、
このフィルターが詰ってしまうと、凝縮器が熱を持ってしまい、
熱交換がうまく行われなくなったり、冷凍サイクルの中の
オイルを劣化させて、機械を傷めたりします。

ドライヤ
冷媒に混じってしまった、汚れや水分を除去するのが目的です。
次に通るキャピラリーチューブや、膨張弁は、
回路の中で最も細いため、詰らせないために、
あらかじめ、ドライヤで汚れなどを、除去します。
この中には、細かいメッシュのフィルタが入っています。
また、水分を除去するために、モリキュラシーブスや、
焼結体などが封入されています。

キャピラリーチューブ
キャピラリーチューブは、細い管のことです。
この管は、一定以上の長さで作られています。
液の冷媒がここを通ると大きな管路抵抗を受けて、
圧力が下がります。
そして、液冷媒が出口にさしかかるころには、
激しく沸騰します。
キャピラリーチューブの変わりに膨張弁を使う場合もあります。
膨張弁は、高価でもあるため比較的大型の機種では
使われる場合もありますが、厨房内の冷蔵庫では、
あまり使われなくなってきました。

蒸発器

蒸発器。庫内なので見えないかも


キャピラリーチューブを出た冷媒がここで蒸発して、
周囲から熱を奪います。
蒸発器は、冷却器とも呼ばれます。
低温と食材にさらされるため、錆びたり
腐食したりしないように工夫されています。
一般的には、アルミや銅やステンレスで作られています。
冷やす対象によって、形や材質は変わります。

蒸発器アップのサービス画像


熱交換
蒸発器から出た冷媒は、まだ十分冷たいので、
キャピラリーチューブと熱交換して、これを冷やして、
冷却を有効利用します。
蒸発器から出た配管にキャピラリーチューブを巻きつけて、
断熱材をかぶせています。
これは、外からの熱の侵入と霜付を防ぐためです。


今回は、本当に簡単に冷凍サイクルを説明しました。
厨房に冷蔵庫は、なくてはならない存在ですので、
簡単なところから少しづつ覚えていきましょう。

テーマ : 業務用厨房
ジャンル : 就職・お仕事

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