一般的な単位変換と冷凍の基礎

1. 仕事、エネルギー、馬力、冷却能力

1 ジュール (j)=1 ワット (w) × 1 秒 (s)
（１）エネルギー単位：
国内単位系: j、kj; 英国単位系: cal、kcal
1 J=0.2388 Cal
（２）動力ユニット：
国内システム: w、kw; 英国システム: kcal/h (キロカロリー)
1kcal/時=1.163w
1 キロワット=860 キロカロリー/時
よく使われる単位: 馬力 (hp)、冷凍トン RT
1 HP=735W
1 RT=3.516 kw =3024 kcal/h

注: 冷凍トン: 冷凍能力の帝国単位です。1 トンの冷凍は、24 時間以内に 1 トンの {{0}} 度の水を 0 度の氷に凍らせるために必要な冷却量です。
米国では2,000ポンド（907.2kg）を1トンとしています。したがって、1米国冷凍トンは= 12659 kj/hです。つまり、1 RT=3.516kwです。
（３）馬力と冷却能力の関係
小型エアコン工事において、1HPとはコンプレッサーに735Wの電力を入力することで生み出せる冷却能力を指します。一般的な電力単位とは意味が異なります。ここでの1HPはエネルギー効率比に基づいて計算されます。日本では一般的にエアコンコンプレッサーの平均エネルギー効率比は3.4で、735Wの電気エネルギーを入力することで生み出される冷却能力は2500Wであると考えられています。

2. プレッシャー
単位面積に作用する垂直方向の力を圧力（物理的には圧力）と呼びます。圧力の国際単位はパスカル（Pa）で、Pa と表されます。
1 標準大気圧=0.1MPa=760mmHG 水銀柱;
1気圧=1.03323kg/cm2。圧力;
1MPA=10気圧=10.3323kg/cm2;
これは 10.332 kg/cm2 の圧力に相当します。
1MPa=1000000 Pa=1.00N/平方ミリメートル=(1/9.8) キログラム力/平方ミリメートル。

3. 温度
最も一般的に使用される温度計は、水銀温度計とアルコール温度計です。温度計の温度目盛りには、一般的に摂氏温度目盛り、華氏温度目盛り（ヨーロッパと米国で使用）、絶対温度目盛りがあります。
1) 摂氏温度目盛り（度）：1気圧における純水の凝固点を0度、沸点を100度とし、両者を100等分して各部分を1度とする温度表示方式です。
2) 絶対温度スケール（K）：水の凝固点は+273.16K、沸点は373.16Kに設定されており、理論的には物体内部の分子の熱運動が完全に停止する点が絶対零度、つまり0（K）に設定されています。
摂氏温度スケールと絶対温度スケールの関係は次の通りです: T=t+273.16
3) 華氏温度目盛り（華氏度）：標準大気圧下での水の凝固点は華氏32度、沸点は華氏212度と定められています。両者の間には180の等分点があり、各部分は華氏1度と定められています。欧米諸国で広く使用されています。
摂氏と華氏の間には次のような変換関係があります。
t=5(F-32)/9;
F=9t/5+32;
式では：
t - 摂氏温度
F - 華氏温度;
4) 乾球温度と湿球温度：乾球温度は普通の温度計で測る温度です。湿球温度は温度計に濡れた布を巻き付けます。水分の蒸発により温度表示が下がります。この時の温度を湿球温度といいます。

4. 熱、気化、液化
熱伝達の方法には伝導、対流、放射があります。
熱対流: 熱対流は、加熱された液体または気体が熱を伝達する動きです。熱放射: 熱放射は、赤外線の形で熱が放出され、伝達されることです。
気化: 物質が液体から気体状態に変化するプロセス。気化の方法: 蒸発 (表面気化)、沸騰 (表面と内部の同時気化)。気化を早める方法: 温度を上げて表面圧力を下げる。
液化: 物質が気体から液体に変化するプロセス。液化を早める対策: 温度を下げ、圧力を上げる。

5. 顕熱と潜熱
顕熱（顕冷）負荷：固体、液体、気体の物質を加熱します。その形状が変化しない限り、熱が吸収された後、物質の温度は上昇します。吸収された熱の量は温度に表示できます。つまり、物質の形状は変化しないが、温度を変化させる熱を顕熱といいます。
潜熱（潜冷）負荷：液体の水を加熱すると、水の温度が上昇します。沸点に達すると、熱が継続的に加えられても、水の温度は上昇せず、沸点にとどまります。加えられた熱は、水を水蒸気に変える、つまり液体から気体状態に変化させるだけです。物質の温度は変化しないが、物質の状態の変化（相変化とも呼ばれる）を引き起こすこのような熱を潜熱と呼びます。
全熱は顕熱と潜熱の合計に等しくなります: 顕熱/全熱=SHR (顕熱比)。

6. 冷凍/熱エネルギー効率比冷凍/二次冷媒
冷凍能力：冷凍能力とは、エアコンなどの冷凍機が冷却のために作動しているときに、単位時間あたりに密閉された空間、部屋、または領域から除去される熱の総量を指します。
暖房能力: 暖房能力とは、暖房条件下で空調システムまたは給湯システムによって単位時間あたりに供給される総熱量を指し、通常は W および kW の単位で表されます。
COP：定格運転条件および規定条件において、エアコンがヒートポンプ暖房運転を行う場合の暖房能力と有効入力電力の比で、W/Wで表します。
EER：定格運転条件および規定の条件下で、エアコンが冷房運転を行う場合の冷房能力と有効入力電力の比で、W/Wで表されます。
冷媒：冷媒は、冷媒、冷却剤、冷媒とも呼ばれ、さまざまな熱機関でエネルギー変換を完了するために使用される媒体物質です。これらの物質は、多くの場合、可逆的な相変化（ガスから液体への相変化など）を起こして出力を高めます。蒸気エンジンの蒸気、冷蔵庫の冷媒など。一般的な蒸気エンジンが作動しているとき、蒸気の熱エネルギーを放出し、それを機械エネルギーに変換して動力を生成します。一方、冷蔵庫の冷媒は、低温から高温への熱の移動に使用されます。
二次冷媒：二次冷媒は、間接冷却冷凍装置において、冷却対象システム（物体または空間）から冷媒への熱伝達を完了する中間冷媒である。[1] この中間冷媒は、第2冷媒とも呼ばれる。空調工学、工業生産、科学実験では、冷凍装置は、冷却対象物を間接的に冷却したり、冷凍装置で発生した冷熱を長距離輸送したりするために使用されることが多い。この場合、蒸発器で冷却する中間物質が必要である。次に、それを使用して冷却対象物を冷却する。この中間物質は塩水と呼ばれる。

7. 飽和温度と飽和圧力
飽和温度: 特定の圧力で、気相と液相が飽和状態に達する温度。飽和温度は圧力によって決まります。圧力が高いほど飽和温度も高くなり、逆もまた同様です。物質が特定の圧力下で飽和状態に達すると、常に特定の飽和温度になります。
飽和圧力: 特定の温度で、気相と液相が飽和状態に達したときの圧力。温度によって異なります。温度が高いほど、飽和圧力は高くなり、逆もまた同様です。物質が特定の温度で飽和状態に達すると、常に特定の飽和圧力になります。
飽和温度と飽和圧力の応用 冷凍装置では、冷媒の飽和温度と飽和圧力が1対1で対応していることを利用して、圧力を調整することで温度を調整することが多いです。
飽和液体: 液体が受ける圧力に応じて、対応する飽和温度に温度が等しい液体。
飽和蒸気: 「乾き蒸気」とも呼ばれ、温度は圧力下での飽和温度に対応する蒸気に等しくなります。
飽和蒸気圧: 飽和蒸気が液体と平衡状態にある圧力。
過飽和: 平衡状態未満。この状態では、蒸気の圧力は対応する温度での飽和圧力よりも高くなります。
過飽和蒸気: 平衡状態に近い蒸気。その圧力は、対応する温度での飽和圧力よりも高くなります。
過熱: 蒸気を対応する圧力での飽和温度よりも高い温度に加熱するプロセス。
過熱蒸気: 圧力に応じた飽和温度よりも温度が高い蒸気。
過熱: 過熱蒸気の温度とその飽和温度の差。
過冷却: 液体を対応する圧力での飽和温度よりも低い温度まで冷却するプロセス。
過冷却液体：その圧力に対応する飽和温度よりも温度が低い液体。過冷却液体の温度と飽和液体の温度の差を「過冷却」と呼びます。冷凍装置でよく使用されます。

8. 湿度と圧力
絶対湿度: 単位体積の空気中に含まれる水蒸気の量。
相対湿度: ある温度において、空気中に含まれる実際の水蒸気量（重量）と、その温度で空気が保持できる水蒸気量の比率。
静圧：空気分子が不規則に運動して管壁にぶつかることで発生する圧力を静圧といいます。大気圧をゼロ点とする静圧を相対静圧といいます。エアコン内の空気の静圧は相対静圧を指します。静圧は大気圧より高い場合は正、低い場合は負になります。
動圧：空気が流れるときに発生する圧力を指します。空気がダクト内を流れる限り、一定の動圧が存在し、その値は常に正になります。
全圧: 全圧は静圧と動圧の代数和です。

9. 職人技・快適空調
快適空調：屋内にいる人を対象に、快適な作業環境や生活環境を作り、作業効率を向上させたり、良好な健康状態を維持したりすることを目的としています。住宅、オフィス、劇場、デパートなどのエアコンなど。
プロセス空調：その目的は、生産プロセスと科学研究のニーズを満たすことです。このとき、空調設計は主にプロセス要件を確保することであり、室内の人の快適性は二次的です。コンピューター室、電話交換室、精密電子ワークショップ、一部の特殊実験室、博物館などの空調。