냉동의 원리
일반적으로 물체에서 열을 빼앗아 그 물체의 온도가 하강하는 것을 냉각(cooling)이라하고, 냉각범위 물체의 온도를 대기온도 이하로 낮추는 것을 냉동이라 한다. 따라서 냉동을 하려면 특별한 장치를 필요로 하며, 그것을 냉동기라 부른다.
1. 냉동의 방법
현재 사용하고 있는 냉동의 방법에는 (1) 융해열을 이용하는 방법,(2) 승화열을 이용하는 방법, (3) 증발열을 이용하는 방법, (4) 압축 기체의 팽창을 이용하는 방법, (5)펠티어(peltier)효과를 이용하는 방법 등이 있다. 펠티어 효과란, 서로 다른 두 금속의 도체선의 양 끝을 접합하고 이들 회로에 직류전류를 흐르게 하면 한쪽의 접점에서는 발열이 일어나고, 다른 쪽 접점에서는 흡열이 일어나는 현상을 말한다. 이 현상을 이용하는 냉동법을 열전 냉동이라고도 한다.
① 자연냉동 : 융해, 승화, 증발 등의 자연현상에 의한 흡열작용을 이용하여 냉동② 기계냉동 : 기계적인 일과 열에너지를 소비하여 저온 물체로부터 열을 흡수하고, 고온영역으로 열을 방출하는 것이다.
2. 냉동기의 원리
냉동을 하는데는 여러 방법이 있으나 냉동장치는 증발하기 쉬운 액체를 증발시켜 그 잠열을 이용하는 방법이 이용된다. 주요 부분으로는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되며 냉동장치 안에는 증발하기 쉬운 냉매가 봉입되어 있다.
① 압축기(compressor) : 증발기로부터 증발된 냉매증기를 압축시켜 응축기로 보낸다.② 응축기(condenser) : 압축기로부터 나온 고온고압의 가스냉매를 물 또는 공기로 냉각시켜 응축시킨다.③ 팽창밸브(expansion valve) : 팽창밸브의 역할은 적정량의 액체냉매를 저압의 증발기측으로 보내고, 고압 냉매는 팽창밸브를 통과하는 사이에 급격히 저온저압의 습증기로 된다.④ 증발기(evaporator) : 냉동목적을 달성할 수 있는 곳으로서 냉매는 여기서 열을 얻어 증발하고 주위는 저온으로 된다.
3. 냉동기의 성적계수 및 냉동능력
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2013.05.08
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