知っているだけでためになる！エアコンが冷房も暖房もできる理由

どうもビチューです。

夏場や冬場には欠かせないもの、それはエアコン。

皆さんの中には、エアコンがなぜ暖房も冷房もできるのか気になる方がいるかもしれません。

この記事では、「なぜエアコンが冷房も暖房もできるのか」がわかります。

エアコンの仕組みは、冷蔵庫と同じ！？

液体は、気体に変わるとき（これを「気化」といいます）、周囲から気化熱を奪います。

冷蔵庫はこれを利用して、細い管の中で「液体→気体→液体」と冷却剤を循環させ、冷蔵庫内の熱を奪って外に発散させています。

エアコンの仕組みは、冷蔵庫と同じ仕組みです。

冷蔵庫の場合は、冷やすことだけが目的なので、冷蔵庫内に、冷たくなるほうのサイクルがくるようになっています。

一方で、エアコンでは、バルブで切り替えができるようになっています。

クーラーとして使う場合は、部屋の内側で冷却剤の気化が行われ、熱を奪って冷やします。

暖房として使う場合は、バルブで切り替えると、冷却剤の流れが逆方向になります。

部屋の外側で気化が行われ、周囲の熱を奪ってくる。

そして部屋の内側でその熱を発散して、液体になる。

そこで、部屋が暖かくなります。

エアコンは「ヒートポンプ」と呼ばれます。

熱をくみ上げて運ぶ仕組みだからです。

クーラーの時には、部屋の中の熱をくみ上げて、外に運んで捨てる。

暖房の時には、外から熱をくみ上げて、部屋の中に入れてくれるのです。

電気ストーブに使われる電気は、熱を「発する」のに使われますが、エアコンに使われる電気は、熱を「運ぶ」のに使われる。

「運ぶ」ほうがラクです。

つまり、同じ電気エネルギーでも、電気ストーブよりエアコンのほうが効率よく、同じ電気量で2～3倍は暖かくできます。

電気ストーブは、石英管やニクロム線に電気を流し、その電気抵抗で熱を出します。

セラミックヒーターは、半導体の性質を持つセラミックを使っています。

導体とは、銅線のように電気を流す性質を持ったもの。

絶縁体とは、ゴムのように電気を通さないもの。

半導体はその中間の性質を持ったものです。

そのセラミックを、アルミシートとアルミ放熱板で挟みます。

そしてアルミシートに電圧をかけると、放熱板を通してセラミックに電流が流れて発熱します。

ここへ送風機で風をおくってやると、風が温められ、温風となって外に吹き出します。

セラミック発熱体が一定以上の温度には上がらないので、安全なのが特徴。

また、電気ストーブなどのように、発熱体が露出してないので、発熱体に触れて火傷することもありません。

ただし、パワーはあまりないので、大きな部屋には向きません。

蓄熱剤を使ってパワーアップする研究が行われています。

いかがでしょうか？

エアコンは、気化とヒートポンプを利用して、熱を運んで暖房と冷房をしていたということです。

このような生活系雑学をもっと知りたいと思った方は、本書の内容を読むことをおススメします。