冷蔵蒸発器

冷蔵室用蒸発器は、冷蔵室で使用される蒸発器の一種です（業界用語では「エアクーラー」）。その機能は、低温・低圧の飽和冷媒を熱膨張弁として冷却対象媒体と熱交換させ、飽和冷媒を気化させて冷蔵室から熱を除去することです。冷蔵室用蒸発器は主に、冷却熱交換管、軸流ファン、分配器、除霜装置、ドリップトレイの5つの主要部品で構成されています。冷蔵室用凝縮器からの高圧・室温の液状冷媒は、熱膨張弁によって流量が調整され、蒸発器の分配器に直接流入して均一に分配された後、熱交換管に送られて気化・吸熱されます。蒸発器の軸流ファンは、冷蔵室内に空気を強制的に循環させることで冷却を実現します。

蒸発式冷風機の冷却原理は以下の通りです。ファンが作動すると、内部に負圧が発生し、外気が蒸発冷却パッドの多孔質で湿った表面を通過するように押し込まれます。これにより、パッドを通過する空気の乾球温度が外気の湿球温度近くまで低下します。具体的には、冷風機の出口における乾球温度は、外気の乾球温度より5～12℃低くなります（高温乾燥地域では最大15℃）。空気が乾燥していて高温であるほど、温度差が大きくなり、冷却効果も高まります。常に外気を室内に取り込むため（正圧システムと呼ばれます）、室内の空気を常に新鮮に保ちます。また、蒸発冷却の原理により、冷却と加湿（相対湿度は約75%まで）の二重機能を発揮します。繊維・編み物工房では、冷却・加湿環境の改善だけでなく、空気の浄化、編み工程中の糸切れの低減、繊維製品の品質向上にも効果を発揮します。蒸発式エアクーラー（ウェットカーテンエアコンとも呼ばれる）は、特殊素材で作られたハニカム状のウェットカーテンで囲まれており、広い表面積を確保しています。水循環システムにより、これらのカーテンは常に加湿されます。内部では、高効率・低騒音・省エネのファンが負圧を発生させ、外気を多孔質で湿ったカーテンを通してユニット内に送り込みます。カーテン上の水の蒸発が熱を吸収し、通過する空気を冷却します。同時に、カーテンからの水の蒸発によって空気の湿度が上昇し、冷却と加湿の二重機能を発揮します。

折りたたみ式産業用蒸発式エアクーラー

乾式蒸発冷却器は、産業界で広く使用されています。冷却器内部の蒸発コイルを通過する空気によって、コイル外部の強制循環空気を冷却する仕組みです。冷蔵室の床に設置する場合は床置き型蒸発冷却器、天井に設置する場合は屋根設置型蒸発冷却器と呼ばれます。

冷蔵ユニット内の蒸発器の表面温度は0℃以下であるため、冷却時間が長くなると冷蔵用エアクーラーの外面に霜が形成されます。この霜は冷蔵用エアクーラーの熱伝達係数に深刻な影響を与えるだけでなく、循環空気量も大幅に減少させます。これにより冷蔵用エアクーラーの熱交換能力が著しく低下し、冷蔵設備の運転性能が大幅に低下します。良好な熱交換性能を確保するためには、冷蔵用エアクーラーの除霜が不可欠です。現在、冷蔵用エアクーラーで最も一般的な除霜方法は電気除霜です。電気除霜は、徹底的な除霜や自動制御など多くの利点があり、多くの小規模冷蔵施設、医薬品、野菜の冷蔵施設で広く利用されています。

エアクーラーの構造タイプには、床置き型、床置き型上部送風式、床置き型下部送風式、床置き型水平送風式、天井設置型、モジュール型などがあります。