【中華百科全書●工學●冷凍循環】

楊籍富

【中華百科全書●工學●冷凍循環】

 

冷凍循環，採用機械方法之冷凍，其主要裝置為壓縮機（Compresser）、冷卻器（Condenser）、膨脹閥（ExpanSconvalve），及蒸發器（Evaporator）四項。

 

其冷凍循環如圖二（圖2）。

 

恰與熱機循環相反。

 

至於熱機循環與冷機循環之比較如圖一（圖1）。

 

首先由位於高壓、高溫部分的受波器（1）開始，儲藏在受液器內之液體氨（LiquidAmonia）溫度大約攝氏二十至三十八度左右，經過膨脹閥（其有減壓與節流之功用）（2）後，進入蒸發器（3）中。

 

由於膨脹閥之功用，冷媒急速的通過膨脹閥細小的通路，造成壓力的下降，致使蒸發溫度降低，而開始蒸發，而蒸發所需之熱量則由放置於蒸發器（即冷凍庫、冷藏庫等）內食物或物品所供給，而物品本身的熱量被奪走，因而達到冷凍或冷藏之效果，將經過蒸發後之低壓、低溫之冷媒氣體（大約攝氏零下十五度左右）經由壓縮機之吸入閥（SuctionValve）吸入，而後經過壓縮成高溫、高壓之氣體（大約攝氏一百三十至一百六十度左右）經吐出閥吐出，而經排氣管導入冷卻器中，冷卻器中之冷卻水又將冷媒蒸汽冷卻成液態狀態，液氨又回到受液器中，如此構成一個循環（Cycle），而此循環即稱之為冷凍循環，冷凍與冷藏作用即靠此冷凍循環不斷的動作，而達到產生低溫之方法。

 

圖二為最基本之冷凍循環圖，其他多種冷凍循環圖亦不過係在此最基本之冷凍循環圖加上其他裝置，如自動控制膨脹閥、溫度控制膨脹閥等。

 

如圖三（圖3），係採用溫度自動控制膨脹閥的冷凍循環裝置，其不同點即在於膨脹閥一項。

 

在老式之冷凍設備中、其膨脹閥多為人工操作的手動閥，其開關之大小，完全憑工人之經驗，所以冷凍、冷藏室的溫度往往起伏很大，即發現冷藏庫內溫度過高時就加大膨脹閥，多放點冷媒流入，如此溫度自然降低，而當蒸發器內溫度過低時（意即內有多餘冷媒）則關小膨脹閥，完全憑操作者經驗來控制冷藏室的溫度，往往使溫度忽高忽低，而易造成食品之腐敗或不易達到理想之溫度。

 

因此，慢慢有改變而發展成了自動控制的膨脹閥，在膨脹閥上部有螺栓調節桿，叩以事先調好壓力，當蒸發器內之壓力低於某一壓力以下時，則膨脹閥自動關閉，而當壓力高於某一壓力之上時，打開膨脹閥，如此自動的供給或停止冷媒而達於自動化之目的。

 

但由於在某一壓力下之溫度並非為一定（意即溫度在一小範圍內浮動），因而壓力或自動控制膨脹閥亦有缺點，未能保持冷藏溫度於一定值，因而又有所說溫度式自動膨脹閥之發明，由於此一發明而將上述問題解決，可使冷藏庫內之溫度保持一定。

 

其作用原理乃在蒸發器出口處製一感溫筒，冷媒液氨與吸入管緊貼在一起，感溫筒另一端連接著膨脹閥，若蒸發器出來的冷媒蒸汽過熱，則感溫筒受熱而膨脹，使膨脹閥通路打開，如此冷媒即流入蒸發器內，而當冷媒氣體溫度低時，則感溫筒收縮而使得膨脹閥閉死，而停止冷媒之供給，如此方法可以控制使冷藏庫內之溫度始終保持一定，目前比較現代化之工廠均採用此種膨脹閥，而達到冷藏庫內溫度之保持一定。

 

（林裕發）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=10288