電気☆入門 電気主任技術者・電気工事士・エネルギー管理士・技術士等の資格試験と電気技術情報サイト
電気☆入門
サイト内検索



楽天ブックスは資格試験の書籍も取り扱っています。楽天ブックスで買えば、楽天ポイントも貯まります。

【楽天で購入】
はじめての人のための
電気の基本が
よ〜くわかる本


電気☆入門掲示板はこちら
トップページ > 電気設備・機器 >

エアコンの仕組み


どうやって冷やすのか?

蒸発熱を利用

液体が蒸発するときには蒸発熱という熱エネルギーが必要です。たとえば、なべで水を沸かすと、お湯となってやがて沸騰し始めます。そしてお湯が蒸発し始め、水蒸気となります。このとき、ガスレンジの炎の熱エネルギーをお湯が奪っています。
水は1気圧では100℃で蒸発します。しかしエアコンで使われているフロンガスは-30℃で蒸発します。
スポーツをしていて打撲をしたときに使用するコールドスプレーというものがあります。コールドスプレーには液化した状態の高圧ガスが充填されていて、缶内では大気圧以上の圧力がかかっていて、蒸発できない状態になっています。液体の高圧ガスがスプレーから噴射されると、缶内より圧力が低い大気中に飛び出すため一気に蒸発します。このとき液体の高圧ガスは周囲から蒸発するための熱を奪って蒸発します。コールドスプレーはこの作用を利用して患部を冷やしています。
ガスは大気中に噴射されると、回収することはできません。これをパイプの中でガスを蒸発させ、パイプを冷やすことにようにしたものがエアコンです。

電気とガスで熱を移動する

室内機と室外機

図1は冷房状態のエアコンの配管図です。
図1
エアコンの原理
エアコンは室内機、室外機、圧縮機、キャピラリチューブ、四方弁で構成されています。そして配管の中にはフロンガスが充填されています。エアコンは電気を使って圧縮機やファンを運転しています。
圧縮機で圧縮されたフロンガスは四方弁を通って室外機に向かいます。ここではフロンガスが高温高圧の状態です。室外機では室外ファンの風によって冷やされ、フロンガスが低温高圧の状態になります。そしてキャピラリチューブの配管抵抗によって低温低圧のフロンガスとなり、蒸発しやすくなります。そのフロンガスが室内機で室内ファンの風から熱を奪って蒸発し、高温低圧の状態で四方弁を通って圧縮機に戻ります。
つまり、冷房状態のエアコンは、室内の熱を奪い、室外に吐き出して冷房しているということになります。
図2は、暖房状態のエアコンの配管図です。
図2
エアコンの原理
エアコンの冷暖切り替えは四方弁という切り替え弁で行います。四方弁が切り替わるとフロンガスの流れが逆転し、高温高圧のフロンガスを冷却していた室外機と、室内の熱を奪っていた室内機の立場が逆転します。つまり、暖房状態のエアコンは、室外の熱を奪い、室内に取り入れて暖房しているということになります。

ヒートポンプの成績係数

成績係数は効率を表す

電気ヒーターも電気を使って暖房しています。
1kWh=3600kJですので、電気ヒーターは効率を100%とすると、1kWhの電力を使用して3600kJの暖房をします。
しかしエアコンは1kWhの電力を使用して、15000kJ〜25000kJの暖房をすることが可能です。
電気ヒーターは電気を熱に変換していますが、エアコンは熱を電気で室内機から室外機、室外機から室内機へ移動・運搬しているため、1kWh=3600kJ以上の冷暖房をすることが可能なのです。この熱の移動・運搬を「ヒートポンプ」(熱のポンプ)といいます。
この移動した熱エネルギー量を、移動させるのに使用した電気エネルギー量で割ったものを成績係数(=COP)といいます。
成績係数=冷暖房エネルギー量/入力電力量
最近の市販されているエアコンではこの成績係数が4〜7となっています。この数値が大きいほど省エネ型エアコンということになります。



TOPページに戻る

サイトマップ
電気の基礎
電気とはなにか物質はすべて原子でできている原子の特徴電子の振る舞い電流は電子の流れ電気の歴史原子と分子と電子電流とは電圧とは抵抗とは電力と電力量直列・並列接続の合成抵抗分圧と分流直流と交流正弦波交流抵抗・リアクタンス・インピーダンス磁力線と磁束電気力線と電束コイルとインダクタンスコンデンサと静電容量共振力率と皮相・有効・無効電力3相交流ベクトル図の使い方電線にとまった鳥が感電しない理由需要率と負荷率と不等率フェランチ効果放電パーセントインピーダンス法(%Z)高調波交流の電気方式ホイートストンブリッジスターデルタ変換・デルタスター変換電圧降下過渡現象過渡現象(R-L直列回路)過渡現象(R-C直列回路)開閉サージ渦電流表皮効果

発電・送配電・受変電
原子力発電の仕組み水力発電の仕組み火力発電の仕組み太陽光発電の仕組み関東と関西で周波数が違う理由なぜ交流送電なの?停電瞬時電圧低下受電方式スポットネットワーク受電方式の仕組み統合接地

電気設備・機器
進相コンデンサと力率割引遮断器と開閉器と断路器接地(アース)変圧器(トランス)変流器接地用補償コンデンサ漏電と漏電遮断器保護継電器誘導電動機の始動法インバーターの仕組みケーブル・絶縁電線・コードの違い蛍光灯エアコンの仕組み直流電動機(直流モーター)誘導電動機指示計器GIS(ガス絶縁開閉装置)電磁開閉器(マグネットスイッチ)短絡(ショート)ヒューズリレー(継電器)スイッチ(片切・両切・3路・4路)トラッキング電力デマンド

電気設備保守
絶縁抵抗測定耐電圧試験

法則・定理
オームの法則クーロンの法則キルヒホッフの法則ファラデーの法則・レンツの法則フレミングの法則ミルマンの定理テブナンの定理ガウスの定理重ね合わせの理アンペア周回積分の法則ビオ・サバールの法則

公式・略号
電気公式集数学公式集電気設備略号辞典制御器具番号

数学
分数指数因数分解と展開方程式比例と反比例三角関数度数法と弧度法虚数

電気系資格
電気主任技術者とは?エネルギー管理士とは?技術士とは?技術士総合技術監理部門とは?

資格試験対策
電気主任技術者試験2次試験対策技術士2次試験対策(筆記試験)技術士2次試験対策(技術的体験論文)技術士2次試験対策(口頭試験)?技術士2次試験対策(口頭試験)?試験勉強法

資格試験過去問題
第3種電気主任技術者 理論第3種電気主任技術者 電力第3種電気主任技術者 機械第3種電気主任技術者 法規第2種電気主任技術者 1次理論第1種電気主任技術者 1次理論第1種電気主任技術者 1次電力第1種電気主任技術者 1次機械第1種電気主任技術者 1次法規第1種電気主任技術者2次試験 電力・管理第1種電気主任技術者2次試験 機械・制御エネルギー管理士(電気) 電気の基礎技術士一次試験 共通科目数学技術士一次試験 共通科目物理技術士一次試験 共通科目化学技術士一次試験 基礎科目技術士一次試験 電気電子部門専門科目技術士一次試験 適性科目技術士二次筆記試験 必須科目技術士二次筆記試験 選択科目 発送配変電技術士二次筆記試験 選択科目 電気応用技術士二次筆記試験 選択科目 電子応用技術士二次筆記試験 選択科目 情報通信技術士二次筆記試験 選択科目 電気設備

資格取得体験記
第3種電気主任技術者(電験3種)第2種電気主任技術者(電験2種)第1種電気主任技術者(電験1種)技術士1次試験(電気電子部門)技術士2次試験(電気電子部門)筆記試験技術士2次試験(電気電子部門)口頭試験技術士2次試験(総合技術監理部門)筆記試験技術士2次試験(総合技術監理部門)口頭試験建築設備士第1次試験建築設備士第2次試験エネルギー管理士(電気)エネルギー管理士(新制度)第2種電気工事士

関連サイト
電気☆入門掲示板

ご利用規約
当ウェブサイトご利用にあたって電気☆入門掲示板ご利用にあたって

当サイト運営者
管理人自己紹介管理人へメール

Copyright (C) DENKIMAN. All Rights Reserved.
inserted by FC2 system