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冷蔵庫内 - 0℃ ホームマスターへのヒント

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雑誌「モデラー・コンストラクター」は、自家製の「冷蔵庫」に関する資料を繰り返し掲載してきました。自然の冷気を利用して食品を保存するもので、北部はもちろんのこと、我が国の中部地域では十分すぎるほどです。これらすべての装置では、霜がひどくなった場合、食品容器を加熱することで最適な温度が維持されます。これに使用されるセンサーは非常に異なりますが、何らかの理由で、相変換の効果を使用することは誰も思いつきません。一言で言えば、水の凍結と融解を伴う物理現象です。

ご存知のとおり、水は凍ると体積が増加し、これをさまざまなメカニズムの駆動に利用できます。この効果がうまく機能するいくつかのデバイスを読者に知らせたいと思います。

電気加熱スイッチ。バルコニーや窓の外に設置されることがある発泡断熱ボックスで使用できます。このような「冷蔵庫」の底部には、医療用加熱パッドなどのヒーターが配置されています。その上にはXNUMX番目の底、つまり生鮮食品が置かれているアルミニウムパレットがあります。温度センサーもここに設置されています。弾性材料（例えばポリエチレン）でできた密閉容器に水を満たしたものです。この容器は直方体の形状であることが望ましく、シャンプーやローションがそのような容器に包装されることもあります。

ボトルは堅いフレーム内にあり、その壁には常開接点、あるいはリミットマイクロスイッチが取り付けられています。ボトル内の水が凍結すると、その厚さが増加し、容器の壁がトレイの加熱をオンにする接点を圧迫します。側壁のコースは、ボトルの断面が約 10x30 mm の場合、70 mm に達することがあります。加熱をオンにすると、氷が溶け、容器は元の形状になり、加熱パッドがオフになります。

冷蔵庫の中-0°С
米。 1. 温度制御付きバルコニー「冷蔵庫」: 1 - 水で満たされたポリエチレン製の密閉容器、2 - 電気接点 (マイクロスイッチ)、3 - 電気ヒーター (医療用加熱パッド)、4 - 底部 (穴のあるプレート)、5 - 保管品、6 - 発泡スチロールまたは木箱

電気代もかからずに。製品が窓枠の端に断熱バリア（最も単純な場合は通常のボード、より良い場合は発泡プレート）が取り付けられたときに形成される窓枠のコールドゾーンに保管されている場合、そのような単純な保管場所には、コールドゾーンの温度を0℃に維持する装置を装備することもできます。ここでの主な役割は、水で満たされたポリエチレンボトルによっても果たされます。その中で水が凍結すると、その体積が増加し、その力がロッドとレバーを介して断熱バリアに伝達され、断熱バリアが上昇します。障壁の下に隙間が形成され、そこを冷たい空気が流れ、部屋の上から流れる暖かい空気に道を譲ります。レバーアームの比率が 1:5、センサーボトル壁の作動ストロークが 10 mm の場合、結果として生じるギャップの幅は 50 mm に達する可能性があります。より大きな効果を得るには、バリアの上昇と下降を窓の開閉に関連付けることができます。

冷蔵庫の中-0°С
米。 2. 「コールドゾーン」用のサーモスタット: 1 - 水で満たされた密閉ポリエチレン容器、2 - 下端に厚みのあるステム、3 - レバー、4 - 断熱発泡プレート、5 - 保管された製品、6 - プレートの下のスロットを通る空気の流れ

ハイドロコンバーター付きセンサー。油圧コンバータの一種をセンサとして使用すれば、レバー機構がなくてもアクチュエータの作動ストロークを十分に大きくすることができる。それは硬い金属の容器であり、その中には弾性のあるゴムチューブがあります。一端は栓がされており、もう一端はプランジャーが移動できる油圧シリンダーに接続されています。金属容器の空洞には水が満たされ、ゴムチューブと油圧シリンダーにはエンジンオイルが満たされています。

水の入った容器内で凍結すると、氷がゴムチューブを圧迫し、油圧シリンダー内に油が押し込まれ、プランジャーが上昇します。後者は冷気の流れを調整するダンパーまたはフラップを動かします。プランジャーの作動ストロークは、金属容器の容積とプランジャーの直径によって異なります。最初のプランジャーが大きく、XNUMX 番目のプランジャーが小さいほど、水が凍結したときにプランジャーがより長く伸びます。

冷蔵庫の中-0°С
米。 3. 油圧トランスデューサーを備えたセンサー: 1 - 金属製の丈夫な容器、2 - ネジ付きカバー、3 - カバーの軸に沿った貫通チャネル、4 - オイルが満たされたゴムチューブ、5 -チューブの下端を覆うプラグ、6 - 低凝固点油、7 - カバーの外側部分の潮流（油圧シリンダー）、8 - プランジャー、9 - シール用のゴムリング。 A - 容器内で水が凍結したときのプランジャーの変位

実際には、上で説明した窓辺にある最も単純な「冷蔵庫」のドアを作動させるには、容量がわずか 100 ml のシリンダーで十分であることがわかります。

油圧コンバータを備えたセンサーは、さまざまなデバイスを遠隔制御できるという点でも興味深いものです（たとえば、温度がXNUMX度を下回ったときに温室や温室のドアを閉めるなど）。これを行うには、内部に弾性チューブが配置されたシリンダーを、長い銅またはアルミニウムのチューブでエグゼクティブ油圧シリンダーに接続します。

著者：N。ベズボロドフ

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