空調設備のふしぎを探る エアコンが冷える原理について

私たちが使用している空調設備のひとつ「エアコン」。

冷房・暖房・除湿機能を搭載しています。

 

扇風機の場合には、ファンが高速回転することにより、空気を押し出して心地よい風に変わります。

ファンの羽根は角度がついており、風は外に向かって広がりながら吹いています。

 

扇風機の原理は何となくイメージできますが、空調設備のエアコンは一台で冷房・暖房・除湿機能を果たすため、その原理が気になりますよね。

そこでこの記事ではエアコンが冷える原理について説明したいと思います。

 

空調設備について

まず、空調設備についてご紹介します。

空調設備は、温度・湿度・空気清浄・気流の調整を行う設備です。

 

なお、換気設備についても説明しておくと、室内と室外の空気を入れ替えて空気環境の改善を行う設備です。

基本的に仕組みが異なることを知っておけば問題ありません。

 

空調設備の仕組み

エアコンは室内機と室外機から成り立ちます。

室内の空気と外気の熱を交換し、室温をコントロールしています。

 

室内機と室外機は２本のパイプでつながっていて、「冷媒」と呼ばれる液体ガスがそのパイプの中を循環しています。

冷房のときは冷たい空気を、暖房のときは暖かい空気を送るパイプ機能になります。

 

液体と気体

空調設備の原理について説明するまえに、液体と気体の性質について知っておきましょう。

液体が気体に変わるときのことを「蒸発（沸点）」といいます。

 

反対に、気体が液体に変わるときのことを「凝縮（凝結）」といいます。

空調設備であるエアコンは、液体と気体の性質を利用して部屋の温度調節を行っています。

 

この性質を利用する際に欠かせないのがガスです。

ガスであってもエアコンの冷媒パイプを循環する際、液体や気体に変化するので、常に気体ではありません。

 

このガスを冷媒ガスといいます。

 

冷やす原理

では、本題となる冷やす原理についてご紹介します。

冷房をつけると、室外機の減圧器が作動します。

 

ここで低温の液体冷媒ガスが室内機に運ばれて、熱交換器を冷まします。

このとき、室内機でなにが起こっているかといえば、ファンで部屋の空気を吸い込んでいます。

 

この空気は生ぬるい空気です。

先に冷ましていた熱交換器に吸い寄せられて熱だけ奪われます。

 

その生ぬるかった空気が冷やされて、ファンで再び部屋に放出されます。

室内機から出されるのは、熱交換器で熱だけ奪った生ぬるい空気です。

 

それでも冷房運転では冷たい風が出ていると感じます。

冷房の原理を何となく理解できたら、暖房はその反対の原理だと覚えておきましょう。

 

暖める原理

空調設備のエアコン運転には、暖房運転もあります。

冷房の原理の反対のはたらきをしています。

 

室外機からは外の空気の熱を吸収しています。

圧縮器で高温の気体（冷媒ガス）が室内機に運ばれて熱交換器が温まります。

 

温まった熱交換器に外気が乗っかり、ファンによって部屋に熱を放出します。

温度調整を行う場合には、どのような仕組みになるのかといえば、部屋の空気の熱は冷媒ガスによって室外機に送られます。

 

送られたらそのまま外へ放出、この熱移動によって部屋の温度調節ができます。

 

空調設備の目的

空調設備は、外の気温に左右される室内温度と空気環境に作用します。

室内で過ごす人にとって快適となるよう調整します。

 

温度や湿度の調整、整流、空気清浄などを行っているから、快適な環境だと感じられます。

 

おわりに

空調設備についてご紹介しました。

もしも、部屋が冷えない暖まらないという問題が発生したら、もしかしたら冷媒ガスが漏れている可能性があります。

 

その際は、専門業者に点検整備をお願いしましょう。