エアコンの中では何が起きている？（冷房編）

―室内機と室外機の中で何が起きているのかを分かりやすく解説します―

 

 

 

※実機構成や機種により部品配置は異なる場合があります。図は冷房運転の仕組みを説明するための模式図です

 

暑い日にスイッチを入れると、当たり前のように冷たい風が出るエアコン。

普段何気なく使っている設備ですが、内部では冷媒が循環しながら、室内の熱を外へ逃がしています。

 

今回は冷房運転時に、室内機・室外機の中でどのような働きが行われているのかを分かりやすく解説します。

 

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エアコンは「冷気を作る機械」ではありません

 

まず最初に、エアコンは冷気を作っているわけではありません。

正確には、

 

室内の熱を外へ運び、室温を下げる設備

 

です。

 

この熱を運ぶ役割をしているのが

 

冷媒（れいばい）

 

です。

 

冷媒が配管の中を循環することで、室内の熱を外へ逃がしています。

 

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① 室内熱交換器（蒸発器）で熱を吸収する

 

冷房時は、室内機の中にある

 

室内熱交換器（蒸発器）

 

が重要な役割を担います。

 

ここでは低温・低圧になった冷媒が流れており、室内の空気の熱を吸収します。

この時、冷媒は液体から気体へ変化していきます。

この現象を

 

蒸発

 

といいます。

 

ここで吸収された熱が、冷媒とともに室外機へ運ばれます。

 

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② 圧縮機（コンプレッサー）で高圧・高温にする

 

室内で熱を吸収した冷媒ガスは、室外機へ送られます。

そして室外機内部の

 

圧縮機（コンプレッサー）

 

で圧縮されます。

ここで冷媒は

 

• ・高圧

• ・高温

 

のガスになります。

 

空調設備において、ここが心臓部ともいえる部分です。

 

 

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③ 室外熱交換器（凝縮器）で熱を外へ放出する

 

高温になった冷媒は、室外機の

 

室外熱交換器（凝縮器）

 

へ送られます。

 

ここでファンによって外気へ熱を放出し、冷媒は気体から液体へ戻ります。

この現象を

 

凝縮

 

といいます。

 

つまり、室内で吸い取った熱をここで外へ逃がしているわけです。

 

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④ 膨張弁で圧力を下げる

 

液体になった冷媒は

 

膨張弁

 

を通ります。

 

ここで一気に圧力が下がることで、再び低温状態になります。

この冷媒がまた室内熱交換器へ戻り、冷房サイクルが繰り返されます。

 

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よくいただくご質問

 

・エアコンは外の空気を取り込んでいるの？

 

お客様からよく

 

「部屋の空気が悪いのでエアコンをつける」

 

「外の空気が入ってきていますか？」

 

というご質問をいただくことがあります。

一般的なルームエアコンは、

外気（OA：アウトドアエア）を取り込んでいるわけではありません。

室内機は、室内の空気を吸い込み、冷やして、再び室内へ戻しています。

つまり、

室内の空気を循環させている設備

です。

室内と外部がつながっているのは主に

 

• ・冷媒配管

• ・ドレン配管

•  

です。

そのため、換気を目的とする場合は、窓開けや換気設備を併用する必要があります。

※一部換気機能の付いた機種があります。

 

・虫や小さな生き物が入ることはある？

 

これもよくご質問をいただきます。

基本的には、エアコン本体から外気が直接入ってくる構造ではないため、

通常の使用で虫や小動物が入り込むことはほとんどありません。

ただし、例外として

ドレン配管側

から小さな虫が侵入するケースはあります。

特にドレンホースの先端に防虫キャップ等がない場合、虫が入り込む可能性はゼロではありません。

現場でもまれにご相談を受けることがあります。

 

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※暖房運転時は流れが逆になります

 

今回ご紹介したのは、冷房運転時の冷媒の流れです。

暖房運転時は、室内機と室外機の役割が逆になり、

 

• ・室内熱交換器（凝縮器）

• ・室外熱交換器（蒸発器）

•  

として働きます。

 

この切り替えを行っているのが 四方弁 です。

 

暖房時にはなぜ流れが逆になるのか、四方弁はどのような役割をしているのかについては、次回の記事で図を交えながら分かりやすくご紹介します。