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ｐ－ｈ線図に冷凍サイクルが書けると、
冷媒の性質をこの図によって簡単に求めることができます。
第２回目は「冷媒の状態の変化」について勉強します。
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冷媒の状態の変化 |
冷凍サイクルの中で、冷媒の状態は次々に変化しています。代表的なものを以下に示します。
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１）
ガスの断熱圧縮（圧縮機） |
圧縮機でガスを圧縮すると｢等エントロピー線｣に沿って１→２へ変化します。
これを｢断熱圧縮｣または｢等エントロピー圧縮｣と言います。
圧縮するに従いガスの圧力と温度は上り､高温高圧の｢過熱蒸気｣になります。
（注：蒸気･ガス･気体は同じ意味です） |
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２）圧力一定の放熱（凝縮器） |
２→Ｂは凝縮器入口近くに位置し、冷媒は｢過熱蒸気｣、つまり高温のガスです。
Ｂ→Ｃで冷媒は次々に液化し「湿り蒸気」となります。液と蒸気は混って流れ（２相流）、温度は｢凝縮温度｣で一定です。
Ｃで全て液となります。Ｃ→３は｢過冷却液｣であり、飽和温度からの温度低下を｢過冷却度｣と言います。 |
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３）冷媒液の膨張（膨張弁） |
高圧の液を急に減圧すると｢等エンタルピー膨張｣します。
これは膨張弁やキャピラリを流れる冷媒の変化です。
３→Ｅ（飽和液線上）間は液のままで、温度も一定です。（１相流、単相流）
Ｅ→４で冷媒は一部が蒸発して温度が下り、｢湿り蒸気｣となります。（2相流） |
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４）圧力一定の吸熱（蒸発器） |
４→Ａで冷媒液は熱を吸収して次々に蒸気になります。
この間、液と蒸気は混って流れ（２相流）、温度は「蒸発温度」で一定です。
Aで液は全て蒸発して飽和蒸気になります。
その蒸気は温度上昇して、蒸発器出口１では｢過熱蒸気｣となるのが一般的です。
飽和温度からの温度上昇を｢過熱度｣と言います。 |
この冷凍サイクルは理想的なサイクルを示しています。
実際のサイクルでは、配管での熱の出入、圧力変化などがあります。
また圧縮機も実際には等エントロピー変化からずれた変化をします。
冷凍サイクルの書き方から、
冷媒の状態の変化について２回シリーズでまとめてみました。
参考になりましたでしょうか。
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