部屋または車内のエアコンは、特定の部屋から熱気を吸収し、冷媒と一連のコイルを使用してそれ自体に処理し、次に、熱気のある同じ部屋に冷気を放出することによって機能します。
この処理は、主に次の 5 つのコンポーネントを介して実行されます。
- 蒸発器
- コンプレッサー
- コンデンサー
- 膨張弁
- 冷媒
とてつもなく暑い夏の日のうだるような暑さの中で外に出て、もはや先延ばしできない、神に見捨てられた用事をしているのを想像してみてください。耐え難いほどの暑さで、文明開化以来、地球上で最も暑い日のように感じます。しかし、1 時間でエアコンの効いた家に着くという知識があります。
ついに時が来ました：あなたはドアを開けて家に入ります。冷たい空気が体のすべての細胞を包み込み、すぐに気分が良くなります。
エアコンが人間社会にもたらした「冷房革命」は、決して軽視できないものです。前の世代には扇風機や暑い日に涼しさを保つための他の方法がありましたが、冷却能力に関して現代のエアコンほど驚くほど効果的だったことはありません.
AC のパーツ
空調システムには、主にウィンドウ システムとスプリット システムの 2 種類があり、さらにミニ スプリット システムとセントラル システムに分けられます。日常用語では、これらは一般にウィンドウ AC またはスプリット AC と呼ばれます。
設置の種類に関係なく、すべてのエアコンは、以下に示す 4 つの主要コンポーネントで構成されています。
(写真提供:ScienceABC)
蒸発器
蒸発器は基本的に、冷却ガスによって部屋の内部から熱を収集する役割を担う熱交換コイルです。このコンポーネントは蒸発器と呼ばれ、液体冷媒が熱を吸収して蒸発する場所です。
スプリットエアコンの室内機には蒸発器コイルが含まれています (写真提供:Shutterstock)
空調システムで使用される最も一般的な冷媒ガスには、R-410A などのハイドロフルオロカーボンまたは HFC、R-22 などのクロロフルオロカーボンまたは CFC、および R-290 などの炭化水素が含まれます。このガスは実際に部屋から熱を吸収し、さらに処理するために次のコンポーネントに渡されます。
コンプレッサー
名前が示すように、ガス状の冷媒はここで圧縮されます。室外機、つまり家の外に設置する部分にあります。
コンデンサー
凝縮器は、圧縮機から蒸発した冷媒を吸収し、液体に戻し、熱を外部に排出します。もちろん、スプリットエアコンの室外機にもあります。
AC コンデンサー (写真提供:tradekorea)
膨張弁
スロットル装置とも呼ばれる膨張弁は、蒸発器の冷却コイルと凝縮器の高温コイルの 2 つのコイルの間に配置されます。蒸発器に向かって移動する冷媒の量を制御します。
ウィンドウ AC の場合、上記の 3 つのコンポーネントはすべて、ウィンドウの開口部に取り付けられた小さな金属製のボックスに配置されていることに注意してください。
これらはエアコンの主要部品です。それらがどのように連携してエアコンが機能するかを見てみましょう.
エアコンの AC 動作原理
エアコンは、特定の部屋から熱気を収集し、冷媒と一連のコイルを使用してそれ自体に処理し、熱気が最初に収集された同じ部屋に冷気を放出します。これが基本的にすべてのエアコンの仕組みです。
神話を暴く
多くの人は、エアコンに取り付けられた機械の助けを借りて、部屋をすばやく冷やすことができる冷却された空気を生成すると信じています。これは、なぜそれほど多くの電力を消費するのかを説明するかもしれません.しかし、実際には、これは間違いです。エアコンは魔法の装置ではありません。特定の部屋を冷やすために、いくつかの物理的および化学的現象を非常に効果的に使用するだけです。
エアコンをつけるとどうなりますか?
エアコンのスイッチを入れて希望の温度、たとえば摂氏 20 度に設定すると、エアコンに取り付けられたサーモスタットが、室内の空気の温度と選択した温度に差があることを検出します。
写真提供:Flickr
この暖かい空気は、室内ユニットの下部にあるグリルから吸い込まれ、冷媒、つまり冷却剤が流れるいくつかのパイプを通って流れます。冷媒液は熱を吸収し、それ自体が高温ガスになります。したがって、蒸発器コイルに当たる空気から熱が取り除かれます。蒸発器コイルは熱を吸収するだけでなく、入ってくる空気から水分を洗い流し、部屋の除湿に役立ちます。
この高温の冷媒ガスは、室外機にあるコンプレッサーに送られます。その名の通り、コンプレッサーはガスを圧縮し、ガスの圧縮によって温度が上昇するにつれてガスが熱くなるようにします。
この高温の高圧ガスは、3 番目のコンポーネントである凝縮器に到達します。ここでも、コンデンサーはその名の通り、熱いガスを液体に凝縮します。
冷媒は高温ガスとして凝縮器に入りますが、「高温ガス」からの熱が金属フィンを介して環境に放散されるため、すぐに低温の液体になります。その結果、冷媒は凝縮器を出るときに熱を失い、より冷たい液体になります。これは膨張弁 (システムの銅管にある小さな穴) を通って流れ、蒸発器への冷たい液体冷媒の流れを制御し、冷媒が旅の開始点に到達するようにします。
プロセスの簡略図は次のとおりです:
(写真提供:Ilmari Karonen / ウィキペディア・コモンズ)
ウィンドウ AC の空調プロセスに関係するすべてのコンポーネントが同じ金属製のボックスに入っていますが、基本的な冷却プロセスはまったく同じです。
窓用エアコンの部品。 (写真提供:ウィキペディア)
目的の温度に達するまで、プロセス全体が何度も繰り返されます。つまり、エアコンは暖かい空気を何度も吸い込んで冷やし、冷やすための暖かい空気がなくなるまで部屋に押し戻します。
私たちはエアコンに依存しているかもしれませんが、それがもともと人間の快適さのために設計されていないことは驚くべきことです.最初の近代的な空調システムの動機は、出版社の制作プロセスにおける特定の問題を解消することでした!大規模な新聞の発行をサポートするはずだった機械が、いつの日か現代のすべての家庭に不可欠な要素になると信じることは、素晴らしいことですよね?
