AC がオフになると、冷媒の一部が最も冷たい部分で凝縮しますが、残りは AC ユニットのコイル内にガスとして存在します。
それらを取り巻く環境論争にもかかわらず、エアコンは家庭にとって恵みです.外で容赦なく太陽が照りつける中、心地よい肘掛け椅子に座って冷たい空気が吹き抜けるという感覚は、素晴らしい安堵にほかなりません。
暑い夏の日の AC の重要性はいくら強調してもしすぎることはありません。 (写真提供:Andrey_Popov/Shutterstock)
とはいえ、エアコンのスイッチを切り忘れて来年の夏まで放置しなければならない時が来るとはいえ、スイッチを切ったエアコンの中はどうなっているのだろうか。調べてみましょう!
冷凍の原理
熱交換で機能するシステムは、熱力学サイクルとして表すことができます。これらのサイクルは、個々のプロセスで構成されています。そのようなサイクルの 1 つが冷凍サイクルです。熱力学の第 2 法則によると、熱は、高温のゾーンから低温のゾーンにのみ自然に流れることができます。
逆はそれ自体では不可能です。熱を冷たいゾーンから熱いゾーンに移動させるには、いくつかの作業を行う必要があります。
熱は、反対方向に流れないようにしない限り、熱い体から冷たい体に流れます (写真提供:BrainCityArts/Shutterstock)
冷蔵庫とエアコンは、クーラー ゾーンから熱を奪うというこの考え方に基づいています。たとえば、部屋や冷凍庫に置いて、周囲の雰囲気の中で屋外に配置します。より冷たいゾーンからより熱いゾーンへのこの熱の流れを実現するには、作業が必要です。
冷蔵プロセス
室外機から不快な熱風が吹き出す (写真提供:Chad Robertson Media/Shutterstock)
エアコンユニットを調べたことがあれば、一方の端から冷たい空気が吹き出し、もう一方の端から不快な熱風が吹き出すことに気付くでしょう。もう一方の端は通常、部屋の外にあり、時には完全に別のユニットとして配置されます.
エアコンには、コイルを循環する作動流体があります。この流体は一般に AC ガスとして知られています。ただし、科学的には冷媒として知られています。部屋から熱を奪い、自身の状態と圧力を変化させることで外気に放出します。 AC の動作については、こちらで詳しく読むことができます。
エアコンのスイッチを切るとどうなりますか?
まず、誰がエアコンのスイッチを切ったのか、特にうだるような夏の午後に、多くの熱烈な意見交換が行われました!ただし、AC 内の事情はそれほど単純ではありません。
ディスプレイ ユニットはすぐにオフになりますが、AC 内のコンポーネントが完全に機能しなくなるまで少し時間がかかります。冷媒を循環させるコンプレッサーとポンプが最初に停止します。これにより、この循環を促進する高圧ラインと低圧ラインが均等になり、最終的に循環も停止します。
冷媒はどこに行きますか?
スナップショットでは、空調ユニットの配管全体に存在します。圧力と温度が等しくなると、ほとんどの冷媒が液化し、空調回路の最も低くて最も冷たい部分に凝縮します。ただし、その大部分は循環チューブ内にガス状のままです。
古い AC ユニットは、長い休眠状態の後にサービスと再充電を必要とすることがよくあります (写真提供:Joyseulay/Shutterstock)
休止期間中に配管が腐食すると、ガス状の冷媒が大気中に漏れる可能性があります。十分な冷媒が不足しているため、次に AC をオンにしたときに AC が十分に冷却されません。
これは、古い AC ユニットが長時間起動する前に再充電する必要があった理由を説明しています。今日では、より優れた材料により、腐食と漏れの進行が大幅に減少しています。この液体と気体の状態を維持する冷媒の性質には、最新の AC ユニットがどのように設計されているかを理解するのに役立ついくつかの設計上の意味があります。
液体の移動
冷媒が液化してシステムのより冷たい部分に移動する現象は、液体移動として知られています。冬はエアコンを使わない季節です。このような場合、システムの中で最も寒い部分は、凝縮器と圧縮機で構成される室外機です。
コンプレッサは可動部品が密接に取り付けられた機械装置であるため、焼付きを防ぐために潤滑する必要があります。冷媒はコンプレッサーオイルと混合する傾向があるため、起動時にオイルと一緒に蒸発し、コンプレッサーが空になることがあります。これにより、機械的な故障のリスクが高まります。
冷媒は AC ユニットの最も冷たい部分に移動します (写真提供者 :Chatchai.wa/Shutterstock)
もう1つの懸念事項は、コンプレッサーにつながるラインです。通常の機能では、冷媒は高温ガスとしてコンプレッサーを通過します。ただし、休眠期間が長引くと、液体スラグ、または液体と気体の不規則な混合物によってコンプレッサーが損なわれる可能性があり、損傷する可能性があります。
したがって、最新の AC システムにはポンプダウン操作があり、ソレノイド バルブを使用して、コンプレッサーに至る低圧ラインからすべての冷媒を排出し、液体の移動を防ぎます。
自動車の空調システムに関する注意
カーエアコンは家庭用エアコンと非常によく似ています。ただし、アキュムレータと呼ばれる追加のコンポーネントがあり、車両が作動していないときに冷媒を保持します。
一般的に使用される冷媒
HVAC システムで使用される冷媒に関しては、多くの進歩がありました (写真提供者 :Aiman Khair/Shutterstock)
AC ガス、または冷媒は、オゾン破壊を引き起こすことで悪名高い同じ化学物質であるクロロフルオロカーボン (CFC) で構成されています。ただし、CFC は冷媒の一種であり、オゾン層を破壊する能力も異なります。化学工学が飛躍的に進歩するにつれて、新しい熱換気およびサー コンディショニング (HVAC) システムでは、冷蔵目的で毒性の低い化学物質が使用されています。最も一般的に使用されている冷媒のいくつかを見てみましょう
1. CFC
コード名は R-12 で、一般にフレオンとして知られているこの冷媒は、もともと HVAC システムで使用されていました。しかし、オゾン層を破壊する能力があるため、最終的には 2000 年までに完全に廃止されました。
2. HCFC
CFC は後にハイドロクロロフルオロカーボンに置き換えられました。 R-22 というコード名の HCFC は、CFC よりも有害性が低かった。ただし、それらは完全に廃止される過程にもあります。
3. HFC
ハイドロフルオロカーボンには塩素が含まれていないため、現代の AC ユニットの一般的な選択肢となっています。それらは、R-410A、R32、および R-134A に分類されます。 R32はR-410Aよりも優れた特性を持っています。 R-134A は冷蔵庫やカーエアコンに使用されています。
4.ハロゲンフリー冷媒
現在冷蔵庫で使用されているハロゲンフリーの冷媒は本質的に炭化水素であり、環境への脅威はほとんどありません。材料科学の進歩により、可燃性が高いため、安全に封じ込めることが可能です。コードネーム R-600A のイソブタンは、そのような一般的な冷媒の 1 つです。
5.水
控えめな水ベースの空気冷却器は、電気が安定していない地域に最適です (写真提供:Aiman Khair/Shutterstock)
オリジナル保冷剤！その高い比熱容量により、最もシンプルで環境にやさしく、複雑さの少ない作動流体になります。安定した電力が供給されていない場所では、依然として冷水器が人気のエアコンです!
