冷凍サイクル

冷凍サイクル（れいとうサイクル）とは、熱力学サイクルの一種であり、熱機関サイクルを逆にしたもの。

動力・熱などのエネルギーを用いて低温熱源から吸熱し、高温熱源に排熱する熱力学的サイクルである。広義には圧縮式のもののほか、吸収式のもの、ケミカル式、吸着式などの多くの方式のサイクルの総称。

理論的には逆カルノーサイクルが最高効率である。

単に冷凍サイクルといった場合、蒸気圧縮冷凍サイクルをさすことが多い。

冷凍サイクルの比較
+熱機関の特徴と主な用途大分類駆動力冷媒動作原理理論サイクル特徴主な用途蒸気圧縮式動力アンモニア・炭化水素・二酸化炭素・フロン類気体の冷媒を圧縮機で圧縮し、凝縮器で冷却して圧力が高い液体をつくり、膨張弁で圧力を下げ、蒸発器で低温で気化させ気化熱で熱を奪い取る。単段広く使用されている。エア・コンディショナー、冷蔵庫ローレンツ非共沸混合冷媒を利用した高効率サイクル。多段
基本形
クローズドシェルアンドコイル形
クローズドドライエキスパンション形
オープンフラッシュ形高温・低温間の温度差が大きい場合極低温用冷凍機多元単一の冷媒ではサイクルが構成できない場合天然ガス液化、ドライアイス・液体空気製造空気冷凍空気気体を圧縮機で圧縮し、熱交換器で冷却した後、膨張タービンで動力回収して圧力・温度を下げ低温を得る。小型軽量航空機空調蒸気噴射蒸気の圧力水蒸気エジェクターで蒸気を吸いだすことによって低温・低圧で蒸発させる。効率が低い。蒸留液の冷却吸収式熱水 吸収液 : 水酸化リチウム水溶液吸収力の高い液体に冷媒を吸収させることにより低圧で気化させて低温を得る。単効用吸収式80℃程度の熱源が利用可能。空気調和二重効用吸収式内部圧力が大気圧以下。三重効用吸収式内部圧力が大気圧より高くなるが高効率。第二種吸収ヒートポンプ大量の低温排熱を低温熱源で昇温できる。低温排熱による加熱アンモニア 吸収液 : 水アンモニア吸収式ブラインを利用し0℃以下の低温の供給が可能。冷凍倉庫吸着冷凍水 吸着材 : ゼオライト・シリカゲル固体吸着材を冷却しながら冷媒を吸着させることによって低圧として低温を得る。空気調和水素 吸着材 : 水素吸着合金

その他の冷凍サイクル
極低温冷凍サイクル
リンデサイクル（ジュール＝トムソン効果）
クロウドサイクル
パルス管冷凍サイクル
ヘリウム冷凍
ヘリウム希釈冷凍サイクル
ポメランチック冷凍サイクル
断熱消磁冷凍サイクル
ペルティエ効果（電子冷却）
ボルテックスチューブ冷凍サイクル

関連項目

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