Vì sao tủ lạnh có thể làm lạnh?

Tủ lạnh chủ yếu do ba thành phần lớn là hệ thống làm lạnh, hệ thống điều khiển và khung vỏ tủ cấu tạo thành, trong đó quan trọng nhất là hệ thống làm lạnh. Nó do máy nén khí, bộ ngưng tụ, bộ lọc khô, ống mao dẫn và bộ bốc hơi hợp thành. Chúng lấy máy nén khí làm trung tâm, liên kết thành một đường khép kín tuần hoàn: máy nén khí → bộ ngưng tụ → bộ lọc khô → ống mao dẫn → bộ bốc hơi → máy nén khí. Chất làm lạnh tuần hoàn chạy trong đường khép kín này là freon của khí quyển, ảnh hưởng tới môi trường sống của con người, nên hiện nay người ta đã thay nó bằng một chất làm lạnh mới để sản xuất ra một thế hệ mới tủ lạnh xanh.

Trong máy nén khí có mô tơ và xi lanh. Sau khi nối điện, mô tơ quay với tốc độ cao, đẩy pít tông trong xi lanh chuyển động tới lui, phát ra tiếng rì rì đều đặn. Nó liên miên không ngừng hút chất làm lạnh thể khí ở nhiệt độ thấp, áp suất thấp từ trong bộ bốc hơi vào, và dưới áp lực lớn mạnh của pít tông, chúng bị nén thành chất khí nhiệt độ cao, sau đó được đưa vào bộ ngưng tụ.

Bộ ngưng tụ có năng lực tản nhiệt nhanh chóng. Nó có những đường ống uốn khúc và những tấm toả nhiệt xếp dày đặc, diện tích tiếp xúc hữu hiệu với không khí rất lớn, nhiệt lượng sẽ tán phát rất nhanh vào không khí. Chất làm lạnh thể khí ở nhiệt độ cao, áp suất cao, thông qua tản nhiệt của bộ ngưng tụ, nhiệt độ có phần hạ xuống, song áp suất vẫn rất cao, từ thể khí biến thành thể lỏng. Bộ lọc khô nằm ở bên dưới của bộ ngưng tụ, dùng để lọc chất bẩn và lượng nước bám chứa trong chất làm lạnh thể lỏng. Chất này đi tiếp vào ống mao dẫn vừa mảnh vừa dài. Ống mao dẫn là một đoạn ống đồng mảnh hình xoắn ốc, đường kính trong chỉ bằng 0,2 – 0,3 mm. Nó có tác dụng tiết lưu, làm cho chất làm lạnh thể lỏng đi vào bộ bốc hơi.

Bộ bốc hơi là một hốc kim loại hình ống đường kính lớn hơn ống mao dẫn nhiều, lắp đặt ở trong ngăn đông lạnh. Từ ống mao dẫn đến bộ bốc hơi, ở chỗ lỗ nối, đường kính của ống đột ngột từ bé biến thành lớn; khi chất làm lạnh thể lỏng đi vào bộ bốc hơi thì dường như đi vào một “thế giới mênh mông” không ràng buộc, áp lực bỗng chốc tụt thấp, chất làm lạnh thể lỏng nhanh chóng bốc hơi thành thể khí, hấp thu một lượng lớn nhiệt lượng trong ngăn đông lạnh của tủ lạnh.