2021年6月13日
今日の注目
今日はエアコン、冷蔵庫の仕組みについてです！
3分で読める本記事の構成は以下の通りです。
エアコンの仕組み
冷房で部屋を涼しくしたいとき、エアコンは部屋の空気から熱を取り除くように働きます。
部屋の中にある室内機と部屋の外にある室外機はパイプでつながっていて、部屋の中の熱を部屋の外に運んでいきます。このパイプの中に冷媒という物質が含まれているんですね。
熱は、熱い所から寒い所へ移動する性質を持っています。手のひらに氷を乗せると、手のひらの熱が氷に移動して、手が冷たくなるのです。
室内機の減圧器で冷やされた冷媒は、液体として室内機内に設置された熱交換器に送られて熱交換機を冷やし、部屋の熱を吸収します。この時に送風を行うことで、冷たい空気を感じることができるのです。
吸収した熱を乗せた冷媒は気体になって、パイプを通じて室外機へと移動し、圧縮器で圧力を加えられて外気よりも熱い状態になります。室外機内に設置された熱交換器で熱は、より温度の低い外気に吸収されるわけです。
役目を果たした冷媒は、パイプの間をぐるぐる回っていきます。この冷媒は環境への悪影響があるため、"エアコンの使い過ぎが温室効果ガスを多く出す" と言われているのです。
暖房の時は、冷房運転の逆のことを行います。
室外機で外の冷たい空気から熱を吸収し、圧縮器で高温の気体となった冷媒ガスを室内機に運んで熱交換器を温めます。温められた熱交換器から送風を行って部屋に熱を送るんですね。
外気が寒いほど外気に含まれる熱が少なくなるので、暖房能力が低下しやすくなります。
冷蔵庫の仕組み
エアコンの冷房機能と冷蔵庫の仕組みは同じ原理です。
一般的な家庭用冷蔵庫では、まず冷媒を圧縮して高温の気体に変化させます。この高温の気体を放熱して温度を下げ、液体にするんです。
液体になった冷媒は細い管を通りながら減圧され、再び冷却器で気体に戻ります。液体から気体になるときに周囲から熱を吸収して、送風に乗って冷蔵庫全体が冷やされるのです。
役目を果たした冷媒は、ぐるぐると回って再び圧縮されます。
ちなみに小型の自動車用冷蔵庫などでは、冷媒を用いないで冷却を非効率的に行います。接触させた２つの異なる金属に直流電流を通すことで、電圧から温度差を生み出して熱の吸収と放出を行うのです。（ペルチェ効果といいます）
自動販売機もエアコンや冷蔵庫と同じ仕組みを利用していて、飲み物を冷やす時にでた排熱を利用して、温かい飲み物も提供する工夫がなされています。
参考
DAIKIN、工事センター、SUUMO
