問題 　

 　冷凍機は、物体を冷やす装置であり、産業界で広く用いられている。代表的な冷凍機の種類とその冷媒を説明せよ。また、冷凍サイクルの１例について、冷媒の状態変化を説明するとともに、その特徴について述べよ。

模範解答(答案形式)　 添削履歴　2回　　　専門とする事項　燃料電池

１．冷凍機の種類と冷媒

１−１．圧縮式冷凍機

往復式と、旋回しながら圧縮空間容積を減少させて圧縮するスクロール式が挙げられる。圧縮機の駆動には、電気式、タービン式が存在する。冷媒は、自然冷媒では、アンモニア、二酸化炭素が、フロン類では、ＨＣＦＣ、ＨＦＣが挙げられる。

１−２．ターボ式冷凍機

羽根車によって生じた遠心力で空気を圧縮する。圧縮機の駆動は、タービン式のものとなる。冷媒は、フロン類であるＨＣＦＣ、ＨＦＣを用い、冷水を作る。

１−３．吸収式冷凍機　

蒸発、吸収、再生、凝縮のサイクルが存在し、吸収工程では、吸収液へ冷媒を溶解させる。また、再生工程では、吸収液から冷媒を蒸発させることで吸収液を再生する。冷媒としては水を用いる。

２．圧縮式冷凍機の冷凍サイクルの例と特徴　　　　　　　　　　　　　　　

冷媒を圧縮（高圧ガス）、凝縮（高圧液）、減圧（低圧液）、蒸発（低圧ガス）と状態変化させて冷凍作用を行わせる。

特徴は、吸収式や電子冷却式と比較すると、ＣＯＰが４．０〜６．５と高い。また、容量あたりの質量や体積が小さいため、装置の小型化や、コストを低減することが可能である。さらに、冷凍サイクルが閉回路であるため、点検周期を長くすることができる。