コンプレッサー式冷凍冷却システムの仕組みを理解しようとする場合は、次の3 つの物理現象を念頭に置く必要があります。

基本的な物理的原則

流体が相変化を起こすには、かなりの量のエネルギーが必要です。同じ量の水を32°F から211°F まで加熱するよりも、一定量の水を完全に沸騰させるにはより多くのエネルギーが必要です。つまり、かなりの量のエネルギーが蓄積され、相変化の間に放出されます。

冷凍サイクル

冷凍サイクルは連続的なプロセスです。冷媒は圧縮機から凝縮器、計量装置を通って蒸発器に移動し、このサイクルが繰り返されます (図1 を参照)。

コンプレッサーは蒸発器から低圧ガスを受け取り、圧縮によって高圧ガスに変換します。ガスが圧縮されるにつれて、温度が上昇します。

高温の冷媒ガスは凝縮器に流れます。凝縮器は、冷媒を冷却するために冷たい流体（通常は周囲空気）を使用する熱交換器です。冷媒がこの熱交換器を流れると、凝縮して高温の液体になります。液体冷媒は凝縮器から出て、システムの計量装置へ流れます。

計量装置は膨張弁または毛細管で、圧力損失を生み出すために使用されます。前述したように、液体の温度と沸点は、圧力が低下するにつれて低下します。一部の冷媒液体は気化し、気液混合物の温度が低下します。冷えた冷媒はその後、蒸発器へ流れます。

蒸発器は、熱源と冷媒の間で熱を移動させる別の熱交換器です。チラーでは、熱源は機器に流れ込む冷却流体です。冷媒は、低温の気液混合物として蒸発器に入ります。設計上、熱源の温度は常に冷媒の沸点よりも高くなります。蒸発器内では、冷媒が熱源から熱を吸収して気化します。冷媒の温度は気化しても一定に保たれます。冷媒は気体となって蒸発器から出て、圧縮機に入り、サイクルが再開します。