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エアコンネタ 家電ネタ

【暮らしの不思議】エアコンの仕組みを簡単図解

更新日:

夏・冬の季節で大活躍するエアコン。みなさんも小さい頃からエアコンにお世話になっておると思います。

リモコンボタン一つで部屋を暖かくも涼しくもできる“超”便利なエアコンですが、みんさんはエアコンがどのような仕組みで動いているかご存知ですか?

仕組みを知らなくても生活はできますが、仕組みを理解すると家電たちとの生活がより楽しくなります♪(家電大好き星人)

この記事ではエアコンの仕組みを簡単図解し、みなさんにエアコンのすごさを知っていただければと願います。

【図解】エアコンの仕組み

エアコンとは?

まずは簡単に名前の由来とパーツの名称について

エアコンは「エア・コンディショナー(air conditioner)」の略で、名前のまま「空気(air)」を「調整(condition)」する機会です。

現在のエアコンは暖房運転も冷房運転も可能ですが、そのむかしは冷房機能のみだったため「クーラー」と呼ばれていました。(筆者が子供の頃ではときどき耳にしましたが、今ではめったに聞きませんね・・・)

「室外機」と「室内機」

エアコン本体は「室内機」と「室外機」というものがあり、このふたつを1セットと考えて「エアコン本体」と呼ばれます。

エアコンの室内機と室外機

エアコンの原理は「ヒートポンプ」

本題のエアコンの仕組みについて

一言で表すとエアコンは「ヒートポンプ」という原理で動いています。

・・・なんじゃそりゃ!? と思いますよね。

簡単に言うと「低温の物体から高温の物体へ熱を移動させる」ということです。

・・・イメージしにくいわ!! と思った方がたくさんいると思いますので、真面目に図を用意しますね。

暖房運転時にエアコンの仕組み

図解_エアコン暖房運転時の仕組み_ヒートポンプの原理

上記図がエアコンの仕組み(ヒートポンプ)の簡単なイメージ図です。(※暖房運転時)

空気は「圧力が上がると温度上がる」「圧力が下がると温度が下がる」という性質を持っており、室外機に内臓されている圧縮機(コンプレッサー)で冷媒(れいばい)の温度をコントロールし熱を移動させます。

上記の図をみると、外気(低温の物体)から熱を吸収し、室内(高温の物体)へ熱を放出します。つまり、室内に熱が移動してくるので室内の温度が上昇します。(暖房運転)

エアコンは暖房運転/冷房運転を切り替えれます。
では冷房運転時はどうなっているのでしょう?

冷房運転時にエアコンの仕組み

図解_エアコン冷房運転時の仕組み_ヒートポンプの原理

上記図が冷房運転時のヒートポンプイメージ図です。
冷房運転時は冷媒の流れを逆方向にすることにより室内から外気へ熱を移動させます。

つまり室内には冷えた空気が供給され、室外機から熱風がでるということになります。
(※余談ですが、この熱風がヒートアイランドの原因です。都心部で皆が冷房運転を使用すると室内の熱が外気に集中し、外がより熱くなってしまうのです。)

エアコンは優秀な暖房器具/冷房器具

エアコンは一言で表すと「熱を移動させる」機械です。

他の暖房器具である「電気ヒーター」「石油ファンヒーター」は電気や灯油よって単純に熱を発生させているのに対し、エアコンは熱を移動させる家電と言えます。

電気ヒーターは1000Wの電力を消費したら単純に1000Wの熱量を発生させることしかできません。
しかし、エアコンは400Wの電力を消費し2000Wの熱量を持ってくることができます。

単純にエアコンは消費電力に対する暖房能力が高いのが特徴です。

また、ヒーターは熱を発生させることしかできませんが、エアコンは熱を排出することにより空気を冷やすことができます。
※実は冷蔵庫も同じ「ヒートポンプ」の原理を利用して庫内を冷やしています。

空気を暖める(熱を発生させる)手法はたくさんありますが、空気を冷やすことができる家電は「ヒートポンプ」を利用しているエアコン/冷蔵庫だけなのです。

まとめ

エアコンは仕組みは「ヒートポンプという原理を利用して熱を移動させる」ことです。

単純に冷たい/暖かい風が出てくるのではなく、「室内へ熱を集めている」、「室外へ熱を放出している」というイメージが正しいです。

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