冷蔵庫のサーモスタットはどのように機能しますか?

冷蔵庫のサーモスタットはどのように機能しますか?

一般的に、家庭の冷蔵庫の温度調節つまみには、0、1、2、3、4、5、6、7の段階があります。数字が大きいほど、冷凍庫内の温度は低くなります。一般的に、春と秋は3速に設定します。食品の保存と節電の目的を達成するには、夏は2または3、冬は4または5に設定します。

冷蔵庫の使用中、動作時間と消費電力は周囲温度に大きく影響されます。そのため、季節に応じて適切なギアを選択する必要があります。冷蔵庫のサーモスタットは、夏は低速ギア、冬は高速ギアに設定する必要があります。夏場の周囲温度が高い場合は、弱速2または3で使用し、冬場の周囲温度が低い場合は、強速4または5で使用してください。

夏場に冷蔵庫の温度が高めに設定されているのはなぜかと疑問に思うかもしれません。これは、夏場は周囲温度が高い（30℃まで）ためです。冷凍庫内の温度が強ブロック（4、5）の場合、-18℃以下になり、庫内外の温度差が大きいため、庫内温度を1℃下げることが困難になります。さらに、キャビネットの断熱材やドアシールを通した冷気の損失も加速されるため、起動時間が長く停止時間が短いと、コンプレッサーが高温で長時間稼働し、電力を消費してコンプレッサーが損傷しやすくなります。このときに弱ギア（2速と3速）に変更すると、起動時間が大幅に短縮され、コンプレッサーの摩耗が軽減され、寿命が延びることがわかります。そのため、夏の暑い時期には温度調節を弱に調整します。

冬場の周囲温度が低い場合、サーモスタットを弱めに設定すると、室内と外気温の差が小さいときにコンプレッサーが始動しにくくなります。また、単一冷却システム搭載の冷蔵庫では、冷凍室で解凍が発生することもあります。

一般的な冷蔵庫は、冷蔵庫内の温度を一定に保つために圧力温度スイッチを使用しています。以下では、一般的な圧力温度制御スイッチの動作原理について説明します。

温度調整ノブとカムは、冷蔵庫の平均温度を設定するために使用されます。密閉された温度パッケージ内では、「湿り飽和蒸気」がガスと液体と共存しています。冷媒は一般的にメタンまたはフロンです。これらの冷媒は沸点が比較的低いため、加熱されると気化して膨張しやすいためです。キャップは毛細管を介してカプセルに接続されています。このカプセルは特殊な材料で作られており、非常に柔軟性に優れています。

レバー先端の電気接点は閉じられていません。温度が上昇すると、温度パック内の飽和蒸気が加熱されて膨張し、圧力が上昇します。毛細管の圧力伝達により、カプセルも膨張します。

これにより、レバーは反時計回りに押され、バネの張力によって発生するトルクを克服します。温度が一定レベルに達すると、接点が閉じ、冷蔵庫のコンプレッサーが冷却のために作動を開始します。温度が下がると、飽和ガスが収縮して圧力が低下し、接点が開き、冷却が停止します。このサイクルにより、冷蔵庫の温度が一定範囲に保たれ、電力が節約されます。

物体の熱膨張と収縮の原理に基づきます。熱膨張と収縮は物体に共通ですが、その程度は物体によって異なります。二重金板の両面は異なる物質の導体であり、温度変化による膨張と収縮の程度の違いによって二重金板が曲がり、セット接点またはスイッチが作動してセット回路（保護回路）が作動します。

最近の冷蔵庫のほとんどは、温度を検知するために感温管を使用しています。内部の液体は温度に応じて膨張したり収縮したりし、片方の端にある金属片を押してコンプレッサーのオン/オフを切り替えます。