冷蔵庫の蒸発器の原理

蒸発器の動作原理は、熱を吸収する相変化の物理法則に基づいています。これは、冷凍サイクル全体の4つのステップに従います。
ステップ1：圧力低下
凝縮器から出た高圧・常温の液冷媒は、毛細管（または膨張弁）を通って絞り込まれ、急激に圧力が下がり、低圧・低温の液（微量のガスを含む）となり、蒸発の準備を整えます。
ステップ2：蒸発と熱吸収
低温・低圧の液体冷媒は、蒸発器コイルに入ります。非常に低い圧力のため、冷媒の沸点は非常に低くなります（冷蔵庫内部の温度よりもはるかに低くなります）。そのため、冷媒は蒸発器表面を流れる空気から急速に熱を吸収し、沸騰して蒸発し、低圧・低温のガス冷媒になります。
この「液体→気体」の相変化の過程で大量の熱（蒸発潜熱）が吸収され、これが冷凍の根本的な理由です。
ステップ3：継続的な熱吸収
ガス冷媒は蒸発器パイプ内を前方に流れ続け、さらに熱を吸収して温度がわずかに上昇（過熱）し、液体冷媒が完全に蒸発してコンプレッサーへの液体の影響が回避されます。
ステップ4: 戻る
最後に、蒸発器の端にある低圧・低温のガス冷媒はコンプレッサーによって再び引き込まれ、次のサイクルに入ります。
全体のプロセスは、冷媒の蒸発（相変化）→大量の熱を吸収→冷蔵庫の内部温度が下がるという簡単な式でまとめることができます。
直冷式と空冷式の冷蔵庫蒸発器の違い
特徴：直冷式冷蔵庫 空冷式冷蔵庫
蒸発器の位置: 直接見える場所 (冷凍庫の内壁) 隠れた場所 (背面パネルの後ろまたは層の間)
熱交換方式：自然対流：空気は冷たい壁に接触して自然に沈む。強制対流：空気はファンによってフィン付き蒸発器を通して吹き出される。
霜付き状況：手動霜取り（目に見える内壁に霜が付着します）自動霜取り（ヒーターにより定期的に霜が除去され、水が排出されます）
温度均一性: 悪い、温度差がある 良い、ファンにより冷気の循環がより均一になる