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冷媒の種類は冷蔵庫の冷却効率や騒音にどのような影響を与えますか?

冷蔵庫の冷凍原理は逆カルノーサイクルに基づいており、冷媒が中心媒体となり、蒸発(吸熱)-凝縮(発熱)の相変化過程を経て冷蔵庫内の熱が外部に輸送されます。

冷蔵庫の冷媒

主なパラメータ:

沸点:蒸発温度を決定します(沸点が低いほど、冷却温度は低くなります)。

凝縮圧力:圧力が高くなるほど、コンプレッサーの負荷が大きくなります (エネルギー消費と騒音に影響します)。

熱伝導率:熱伝導率が高いほど、冷却速度は速くなります。

冷媒の冷却効率には主に 4 つの種類があることを知っておく必要があります。

1.R600a(イソブタン、炭化水素冷媒)

(1)環境保護: GWP (地球温暖化係数) ≈ 0、ODP (オゾン層破壊係数) = 0、欧州連合の F - ガス規制に準拠。

(2)冷凍効率:沸点-11.7℃、家庭用冷蔵庫の冷凍室(-18℃)の要件に適しており、単位容積の冷凍能力はR134aより約30%高く、コンプレッサーの排気量が小さく、エネルギー消費量が低い。

(3)ケースの説明: 190L冷蔵庫はR600aを使用し、1日の消費電力は0.39度(エネルギー効率レベル1)です。

2.R134a(テトラフルオロエタン)

(1)環境保護: GWP = 1300、ODP = 0、欧州連合は2020年から新しい機器の使用を禁止します。

(2)冷凍効率:沸点-26.5℃、低温性能はR600aより優れていますが、ユニットの冷却能力が低いため、大容量のコンプレッサーが必要になります。

(3)凝縮器圧力はR600aより50%高くなり、圧縮機のエネルギー消費量が増加します。

冷媒

3.R32(ジフルオロメタン)

(1)環境保護:GWP=675でR134aの1/2ですが、可燃性です(漏洩リスクを防ぐため)。

(2)冷凍効率:沸点が51.7℃なので、インバーターエアコンに適していますが、冷蔵庫内の凝縮圧力が高すぎる(R600aの2倍)ため、コンプレッサーの過負荷につながりやすくなります。

4.R290(プロパン、炭化水素冷媒)

(1)環境への配慮: GWP ≈ 0、ODP = 0 は、欧州連合における「将来の冷媒」の第一選択肢です。

(2)冷凍効率沸点 - 42 °C、ユニットの冷却能力は R600a より 40% 高く、大型の業務用冷凍庫に適しています。

注意:家庭用冷蔵庫は可燃性(発火点470℃)のため密閉性を高める必要がある(コストが15%増加)。

冷媒は冷蔵庫の騒音にどのような影響を与えますか?

冷蔵庫の騒音は主に圧縮機の振動と冷媒の流動音によって発生します。冷媒の特性は以下のように騒音に影響を与えます。

(1)高圧運転(凝縮圧力2.5MPa)、コンプレッサーは高周波運転を必要とするため、騒音は42dBに達することがあります(通常の冷蔵庫は約38dB)、低圧運転(凝縮圧力0.8MPa)、コンプレッサーの負荷が低いため、騒音は36dBまで低くなります。

(2)R134aは粘度が高く(0.25mPa・s)、毛細管を流れる際に絞り音(「シュー」という音に似た音)が発生しやすい。R600aは粘度が低く(0.11mPa・s)、毛細管を流れる際にスムーズな流れとなり、騒音が約2dB低減する。

注意:R290冷蔵庫には防爆設計(厚いフォーム層など)を追加する必要がありますが、ボックスが共振し、騒音が1~2dB上昇する可能性があります。

冷蔵庫の冷媒の種類はどうやって選ぶのですか?

R600aは家庭用としては騒音が低く、コストは冷蔵庫の総価格の5%を占め、R290は環境保護性が高く、欧州連合基準を満たし、価格はR600aより20%高価です。R134aは互換性があり、古い冷蔵庫に適していますが、R32は未熟なので、慎重に選択してください。

冷凍回路図

冷媒は冷蔵庫の「血液」であり、その種類は消費電力、騒音、安全性、そして寿命に直接影響します。一般消費者にとって、現状の総合性能を考えるとR600aが最良の選択肢であり、環境保護を追求するならR290も検討すべきでしょう。購入時には、冷蔵庫背面の銘板ロゴ(「冷媒:R600a」など)で冷媒の種類を確認し、「周波数変換」や「霜取り不要」といったマーケティング用語に惑わされないようにしてください。


投稿日時: 2025年3月26日 閲覧数: