エアコンの仕組み

2021/06/22

日常的に使っているエアコンの構成部品や仕組みをご存知ですか。 

改めて考えると、エアコンが室内機と室外機に分かれている理由や、1台で冷暖房という反対の働きができる仕組みなど、エアコンに関して知らないことが多いかと思います。 

 

そこで今回は、エアコンを構成する主要なパーツと、冷暖房機能の仕組みを解説していきます。

 

仕組みを知ることで、普段の使い方も変わってくるでしょう。 

エアコンの構成パーツ 

通常、エアコンは室内機と室外機が一つのセットとなっています。 

それぞれの内部は様々な部品から成り立っている上、両者を繋ぐ重要なパーツが「配管」です。 

ここではエアコンを構成する部品について見ていきましょう。 

室内機 

室内機の主な構成パーツは「フィルター」「熱交換器」「クロスフローファン」です。 

 

フィルターは、空気中の埃をとる役割を担います。溜まった埃を放置すると、空気の流れが遮られエネルギーを多く消費してしまうため注意が必要です。 

 

熱交換器は、空気中の熱を吸収・移動させることで空気を加熱・冷却させる役割を持ちます。 

 

クロスフローファンは、回転することで風を巻き起こし、室内機内部と部屋間の空気を循環させます。筒状になっているため、多くの空気を静かに遠くへ送ることができるのがポイントです。 

室外機 

室外機は主に「熱交換器」「ファン」「圧縮機」「減圧機」で構成されています。 

 

熱交換器は、室内機だけでなく室外機にもある重要な部品です。 

 

ファンは、空気を外に放出する役割を持ちます。 

 

圧縮機は、コンプレッサーとも呼ばれる部品です。 

空気を圧縮することで高温にする効果があります。 

空気は温度の高いところから低いところへ移動する性質を持ち、この性質を利用したのが圧縮機の役割です。 

冷房時には室内の熱を圧縮して室外機へ放出しやすいよう高温にし、暖房時には室内に温風を送るため外の冷気を圧縮し高温にします。 

 

減圧機は、空気や熱の圧を解く装置です。 

圧縮機とは反対に、空気や熱の温度を下げます。 

配管 

室内機と室外機を繋ぐ2本組のパイプのことです。 

この配管中を「冷媒ガス」という物質が移動しているため、冷媒配管とも認識されています。 

冷媒ガスとは、空気中の熱を室内機・室外機間で運ぶ、エアコンの中で欠かせない要素です。 

室外機の圧縮機や減圧機によりその姿を液体や気体に変えます。 

エアコンの仕組み 

通常、エアコンは1台で冷房・暖房の2つの機能を備えています。 

1台で部屋を涼しくしたり、温めたりする原理について見ていきましょう。 

冷房機能 

室外機の減圧機で低音の液体へと変化した冷媒ガスは配管を経由して、室内機へと運ばれます。 

室内機の熱交換器において、冷媒ガスは部屋の空気中の熱を取り込み、必然的に空気の温度が下がります。 

同時に、この冷たくなった部屋の空気はクロスフローファンから放たれます。この動作では、まるで新たな冷たい空気を送り出しているかのように感じられるでしょう。ですが実際には、同じ部屋中の空気が冷やされて再び放たれただけなのです。 

 

熱を取り込んだ冷媒ガスは配管を経由して室外機へ戻り、圧縮機で圧をかけられ高温の気体となります。 

室外機の熱交換器のファンから、熱を含んだ空気が放たれることで、冷媒ガスは冷却され再び液体へと戻るのです。 

 

冷房機能では、この流れが繰り返し行われています。 

暖房機能 

基本的に暖房機能は冷房機能の逆の流れです。 

 

室外機の熱交換器にて、冷媒ガスは外気から熱を取り込んだ気体となります。 

冷媒ガスは圧縮機によって高温・高圧の気体へと変化し、配管を通り室内機へと運ばれます。 

室内機の熱交換器において、冷媒ガスは熱を放ち、クロスフローファンから温風が放たれているように感じさせるでしょう。 

 

配管を経由して室外機に戻った冷媒ガスは、減圧機で圧を解かれ、再び低温の液体へと戻ります。 

暖房機能でも、この流れの繰り返しが基本です。 

 

当サイトでは、エアコンの寿命についてもご紹介もしています。詳しくは、エアコンの寿命はどれくらい？の記事をご覧ください。

 

1台で何役もこなす！優秀な仕組み 

今回はエアコンの構成パーツと、冷暖房機能の原理について解説しました。 

初めて目にした部品名や、今まで知らなかったエアコンの働きをお分かりいただけたかと思います。 

 

多くの機能を備えたエアコンを丁寧に使って、快適な生活を送りましょう。 

 

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