[圖片來源：《我哥哥是大笨蛋》微博：吉川流]
炎炎夏日
人們避暑的方法多種多樣
有的小孩直接涂清涼油
要是能再來個(gè)冰西瓜的話更加...↓
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并且西瓜冰鎮(zhèn)之后會更甜！
"因?yàn)椋?/strong>
西瓜中的糖是以果糖為主，而果糖的甜度與溫度有很大關(guān)系，40℃以下時(shí)溫度越低，果糖甜度越高，最高可達(dá)蔗糖的1.73倍。
具體原因是，果糖具有兩種分子構(gòu)型：α型和β型，α果糖的甜度只有β果糖的33%，在低溫下，兩者的平衡向β果糖方向移動，因此甜度增大。不僅僅是西瓜，像荔枝、蘋果等大多數(shù)水果也都是以果糖為主，所以冰鎮(zhèn)一會兒再吃，會更甜。正是由于果糖的這一特性，它被大量用于清涼飲料和其他冷飲食品中，如碳酸飲料、果汁飲料、運(yùn)動飲料、冰淇淋等，所以在食用這些冷飲時(shí)也會感覺格外甜。
總之，要想吃到冰西瓜的話必須要用到冰箱這個(gè)大器
每天用的冰箱
你知道是怎么運(yùn)作的嗎
為什么冰箱需要除霜？
為什么冰箱會發(fā)熱？
為什么冰箱不制冷了？
本期視頻為大家科普冰箱的工作原理
想必看完視頻后可以解決心中關(guān)于冰箱的疑惑~
基本的冰箱原理很簡單
藉由連續(xù)通過物體內(nèi)溫度較低的冷媒來降溫
讓我們來看看冰箱內(nèi)的冷媒是如何完成流動的
第一階段
一個(gè)簡單的裝置叫做冷媒控制器
是冰箱最重要的組件
冷媒控制器內(nèi)使用毛細(xì)管作為通道
冷媒藉由產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象流動
為了確保更有效率流動
冰箱必須確保入口處的冷媒處在高壓的狀態(tài)
冷媒被注入管道內(nèi)
當(dāng)冷媒流過時(shí)壓力往下掉
當(dāng)壓力下降冷媒的沸點(diǎn)也跟著下降
沸點(diǎn)的下降使冷媒蒸發(fā)有足夠的能量
所以蒸發(fā)導(dǎo)致溫度下降
如果你觀察冷媒控制器的溫度時(shí)
你會觀察到這一個(gè)現(xiàn)象
這是冷媒流動很重要的一部分
第二階段
這一階段很簡單
只要使冷媒通過冷卻冰箱內(nèi)部
在吸收熱時(shí)
冷媒進(jìn)一步蒸發(fā)和轉(zhuǎn)換成更純的蒸氣
在這個(gè)階段的熱交換
并沒有使冷媒的溫度增加
這種熱交換稱作蒸發(fā)
多虧了使用冰箱內(nèi)蒸發(fā)器風(fēng)扇
制造的氣流循環(huán)
得以保持不同等級的溫度
所以我們生產(chǎn)出想要的制冷效果
如果我們能把低壓冷媒轉(zhuǎn)變回最初的狀態(tài)
也就是變回高壓液態(tài)
我們將會重復(fù)這個(gè)過程
所以第一步就是提高壓力
壓縮機(jī)就是使用于這個(gè)目的
壓縮機(jī)會提高壓力讓它回到最初的壓力值
你可以看到這里使用往復(fù)式壓縮機(jī)
然而在壓縮進(jìn)行時(shí)
溫度會隨著壓力升高
是不允須這種事發(fā)生的
現(xiàn)在冷媒的狀態(tài)是屬于高壓氣態(tài)
為了將它轉(zhuǎn)換成為液態(tài)
我們會介紹另一項(xiàng)熱交換裝置
這個(gè)裝置設(shè)置在冰箱外邊
從而在它的周圍釋放熱量
冷媒將會從氣態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)
溫度也會達(dá)到正常水平
這個(gè)裝置被稱作為冷凝器
現(xiàn)在冷媒回到了最初的狀態(tài)
所以它可以在一次提供冷媒控制器
只要不停的重復(fù)這個(gè)循環(huán)
我們將能夠達(dá)到持續(xù)的制冷效果
進(jìn)一步來說這個(gè)循環(huán)稱作蒸氣壓縮循環(huán)
冰箱的表現(xiàn)可藉由一個(gè)稱作
「表現(xiàn)系數(shù)」的公式求出來
公式是由輸出(熱吸收)÷輸入(使用的功率)
如圖，表現(xiàn)細(xì)數(shù)可以很簡單的由定義求出
這可能曾是最基本的冰箱
這冰箱理論上可以運(yùn)轉(zhuǎn)流暢
但在實(shí)際中它會遇到許多的問題
讓我們來看看問題然后要如何克服
最主要的問題就是冷凍室中結(jié)霜
在冷凍室內(nèi)的空氣中含有水分子
所以當(dāng)空氣接觸到蒸發(fā)器盤時(shí)
它們會凝結(jié)并在蒸發(fā)器盤周圍結(jié)霜
霜的表面會導(dǎo)致熱無法傳遞出去
而冰箱的效能則會隨著時(shí)間下降
最聰明的辦法就是藉由加熱管的幫助
定時(shí)去除結(jié)霜
這就是為什么你的冰箱底部
會有一個(gè)水盆了
此外，在現(xiàn)代的冰箱中
你不會在你家冰箱后面看到冷凝器盤
取而代之的是較緊湊的設(shè)計(jì)
能夠達(dá)成緊湊的設(shè)計(jì)完全是藉由冷卻風(fēng)扇的幫助
在這里也達(dá)到了隔絕熱空氣的效用
而熱空氣也能在除霜進(jìn)行時(shí)
用來蒸發(fā)除霜后流下來的水
改進(jìn)過后冰箱看起來就像這樣
這里示出了冰箱不同部分的有趣溫度分布
溫度經(jīng)過毛細(xì)管的示意圖在這里也更加詳細(xì)
你可以看到冰箱外部有兩條冷媒管
一條將液態(tài)冷媒從毛細(xì)管帶至蒸發(fā)盤（毛細(xì)管）
另一條則將氣態(tài)冷媒帶離蒸發(fā)器（回氣管）
當(dāng)你觀察自家冰箱時(shí)
你只能看到外部只有一條線
為什么會這樣呢?
冰箱最重要的部件是毛細(xì)管
毛細(xì)管不需要像彈簧一樣的裝置
它能夠成為如圖般細(xì)長的管線
新毛細(xì)管的溫度變化圖如下
你看到只有一條線是因?yàn)槿颊系交貧夤芾镱^
這簡單的裝置起了很大的作用
我們知道當(dāng)冷媒吸收熱量的過程中
本身的溫度并沒有提高
只有在溫度提高時(shí)才會
意味著如果我們將毛細(xì)管置于回氣管內(nèi)
將會使毛細(xì)管內(nèi)冷媒的溫度下降許多
這有效使毛細(xì)管內(nèi)的溫度下降
創(chuàng)造了冷媒效率的進(jìn)一步提升
另一方面，回氣管吸收的熱量
將會確保回氣管內(nèi)的冷媒汽化較成功
這是有益的對于被設(shè)計(jì)用來只壓縮氣態(tài)冷媒的壓縮機(jī)
除露管被設(shè)計(jì)用來去除會對壓縮機(jī)運(yùn)行造成影響的濕氣
現(xiàn)在，讓我們來探索一下最新的冰箱創(chuàng)新
它改變了現(xiàn)代冰箱的面貌
"數(shù)字逆變器壓縮機(jī)"
壓縮機(jī)為所有冰箱的心臟
它也給整個(gè)冰箱系統(tǒng)帶來了生命
你可能會注意到舊冰箱里的壓縮機(jī)
一下開一下關(guān)的
這叫做"單速運(yùn)轉(zhuǎn)"
當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到最佳狀態(tài)時(shí)
壓縮機(jī)會自行關(guān)閉
當(dāng)溫度超過特定限制時(shí)
壓縮機(jī)將會自行啟動
所以你會發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的溫度控制不是很穩(wěn)定
此外，突然的速度變化
會對壓縮機(jī)組件的耐久性產(chǎn)生不良影響
藉由數(shù)字逆變器壓縮機(jī)
壓縮機(jī)的速度可以改變
因此達(dá)到平穩(wěn)和有效率的蒸發(fā)器的溫度控制
這里控制器將交流電轉(zhuǎn)換成直流電作為動力
控制器藉由提供的電量和頻率
準(zhǔn)確的控制了馬達(dá)的速度
一般大部分使用這種技術(shù)的馬達(dá)
稱作"直流無刷馬達(dá)"
數(shù)字逆變器壓縮機(jī)比單速運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)
減少了至少40%的消耗
以上為本期視頻主要內(nèi)容，更多知識請戳原視頻↓
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- 視頻來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有！
- 翻譯：愛澤工業(yè)（如有偏頗，敬請指正）
