エアコンの仕組み

自動車整備士３級～２級レベルの電子装置基礎編として、アイティメディア社が運営しているモノイストというサイトに『今さら聞けない電装部品入門』という内容で記事連載をしております。
当サイトよりも更に高いレベルをお望みの方はこちらもご覧ください。

・第一回　自動車唯一の電源、鉛バッテリの仕組み
・第二回　エコカーとともに進化する鉛バッテリー
・第三回　オルタネータが生み出す電気が無ければ車は走れない
・第四回　激化する燃費戦争、発電だけではなくなったオルタネータの役割
・第五回　大解剖！スターターの仕組み　前編
・第六回　アイドルストップシステムの普及がもたらすスターターの革新　後編
・第七回　エンジン点火に必要な電圧は数万V！イグニッションコイルの役割
・第八回　さらばディストリビューター、点火タイミングは電子制御で最適化する時代に
・第九回　すごいぞスパークプラグ、2000℃に加熱してから急冷して高圧を掛けても壊れない
・第十回　ドライブバイワイヤの生みの親は自動変速機!?
・第十一回　自動ブレーキも横滑り防止装置も、ドライブバイワイヤあってのものだね
・第十二回　エアバッグの前に付く「SRS」の意味を理解しよう
・第十三回　エアバッグが開かないのは衝突安全ボディのせい!?
・第十四回　エアバッグ展開時の衝撃力はウサイン・ボルトの全力タックルと同じ

真夏の炎天下の中、デパートのように完全に冷え切っている店に入った瞬間の
あの天国のような感覚って本当によだれが出そうになりますよね（笑）
もちろん長時間いると逆に寒くなってしまうというデメリットも否定できませんが、
とにかく真夏だというのに涼しいと感じる事ができるエアコンへの感謝の気持ちは
どのように表現していいのか分からないほどですよね♪

これは車のエアコンにも言えることで、エアコンが付いていなかった時代なんて
今では想像もできないような快適空間になっている事は間違いありません。

炎天下に駐車している車に乗り込んだ瞬間の嗚咽しそうな熱気はまだまだ健在ではありますが、
その熱気がずっと続くのではなくエアコンをつけてから数分間我慢してしまえばすぐに快適空間に
早変わりします。

構造や仕組みを知っている人からすると当たり前の事だと思いますが、改めて考えてみると

「暑い外気を取り込んで快適な冷風を半永久的に作り出せるエアコンは凄い！」

って思いませんか？？？

何か一人で興奮しているみたいになってしまってますが、とにかくエアコンを
作り出してくださった技術者さん達には心の底から感謝です。
⇒環境という面では悪影響ではありますが、本音を言えば必需品ですよね。

さて本題に入りますが、現時点でエアコンの仕組みを知らない方に質問です。

「どうやって空気を冷やしていると思いますか？？？」

…。

少しくらい考えてくれましたかね（笑）

「エアコンはガス（冷媒）を使っている」という事は今までにエアコン修理などをされた方で
あればご存知かもしれませんが、どのようにガスを使えば空気を冷やせるのでしょうか？

一時的であれば、スポーツなどで酷使した筋肉を冷やす「コールドスプレー」のような物を使って
空気を冷やす事は簡単です。
しかしエアコンが消耗品だとそれはそれで厄介ですし、ただでさえガソリン代にいじめられている
現状ではとても車に乗る事は難しくなってしまいます。

つまりエアコンは「繰り返し冷やし続けれる事」が重要となるのです。

その部分は後ほど出てくる構造面でお話しするとして、まずはエアコンの仕組みをお話ししていく
内容を理解しやすいように簡単なイメージを伝えておきます。

誰もが経験した事がある、あまり良い思い出がない「注射」。

注射をする前は必ず、菌の進入を防ぐ為にアルコール消毒を行いますよね？
ガーゼに染み込ませた物で皮膚をササッと拭かれるあれです。

アルコールで拭かれた瞬間から、ス～っと成分が気化して拭かれた部分の温度が
下がっていくのが分かりますよね。
これから注射されるんだ…。というドキドキとあのス～っという感覚がうまく同期して余計に
ドキドキしちゃうんですよね　o(;-_-;)oドキドキ…。

まぁそれは置いといて、エアコンも基本的にはアルコール消毒と同様に

「液体が気化する際に周囲の熱を奪う性質（気化熱）」

を利用して、取り込んだ空気の温度を冷やして室内へと送り込んでいます。

もちろんエアコンはアルコール消毒液を使用しているわけではなく、アルコールよりも
更に気化しやすい液体（冷媒　れいばい）を使用しています。

※冷媒はエアコンガスとも表現されます。
　少しややこしいのですが、エアコン内部では液状である冷媒と気体になって
　いるガスとが混在していますので、状態によって名称が変わってしまいます。

先述しましたが、エアコンとして使用するためには「繰り返し冷やせる」事が
非常に重要となってきます。

空気の温度を冷やす為に気化熱（液体が気体へと蒸発する時に周囲の温度を奪う）を利用している
という事を踏まえれば、気化して気体になった冷媒を再度液体に戻す必要があるという事が
分かりますよね。つまり

液体（冷媒）⇒気体（ガス）⇒液体（冷媒）⇒気体（ガス）…

というサイクル（繰り返し）が必要となるのです。

もちろんエアコンはこのサイクルを行っており、これを「冷凍サイクル」と言います。

ちょっと難しくなってきましたが頑張ってくださいね（汗）

エアコンを構成している部品は、先述した冷凍サイクルを円滑に行う為に必要な部品となります。

例えば冷媒をガス状に気化させる部分（エバポレータ）ですとか、逆にガスを液化させる
部分（コンデンサ）といった感じです。

今回は大雑把なエアコンのイメージを掴んでいただければ本望です。
ここから先のお話しは一つ一つの構成部品の役割になってきますので、次号で写真を織り交ぜながら
詳しくお話ししますね♪

【エアコンはアルコール消毒のス～と同じ原理で空気を冷やしている！】

かなり大雑把ではありますが、イメージとしては間違っていません（笑）

という事で、引き続きエアコンの冷凍サイクルのページをご覧ください。

Next⇒エアコンの冷凍サイクル


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参考書籍

自動車用語中辞典　普及版　

大車林　自動車情報事典

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