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空調の仕組み教えてください。

空調の仕組み教えてください。
圧縮機でフロンを高温高圧の気体にして、熱交換器でフロンを液体にする?
そのあと、フロンが冷媒管を通って、室内に冷たい空気を送るんですか?
この場合だと、フロンが空気として使われてるからすぐなくなりませんか?室内に液体となったフロンを、、?
フロンを液体の状態に機械的な力でしてから、室内空気と非接触で熱交換器して室内空気から熱を奪って熱を室外機で逃す、ならわかるけど。
室外機から冷媒管が出て室内へ向かって流れています。それがわかりません。冷媒管といいつつも、冷やした空気を室内に送り込むならなんとなくわかります。そうすると、室内の空気を吸い込んで室外機まで運んでる?

なんかよくわかりません。吸気圧縮膨張排気の工程ストロークはわかります。よく議論されるとやつだ、、でもこれってDE機関やガソリン機関のピストン運動の話だから、この冷却器の動きとは違うのか、、
フロンの流れと空気の流れが一緒くたになってよくわかりません。分けて教えてください。
参考図書ありますか?Amazonで調べました。

図解入門よくわかる最新空調設備の基本と仕組み (How‐nual Visual Guide Book)

完全図解 空調・給排水衛生設備の基礎知識早わかり

この辺で読んだらわかるようになりますか?室外機開けたら中身がどういう効果あるのか知りたいです。サーミスタとか色々ありますよね。

投稿日時 - 2018-10-28 05:25:22

QNo.9551969

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

はじめまして♪

『吸気圧縮膨張排気の工程ストロークはわかります。よく議論されるとやつだ、、でもこれってDE機関やガソリン機関のピストン運動の話だから、この冷却器の動きとは違うのか、、』
結構似てますよぉ。(同じ、という訳ではありませんが。。)

ピストンで圧縮すると温度が上がって、、、という部分はほぼ同じ。
しかし、点火爆発させずに膨張させると温度が下がる。というダケです。

また、フロン等の「冷媒」と呼ばれるガスは外に漏れ出す事無く、内部を循環しています。
エアコンの場合、室内機と室外機で「圧縮」「膨張」を分けているのと、循環ガスの熱を放熱フィンなどに風をあてて空気に伝達させています。

在る意味では、エンジンオイルやラジエーター水のような感覚でも良いでしょう。エンジンで熱く成った熱を循環させた他の場所で冷ましている。オイルやラジエーター水は外に漏れない「循環」をしている。というのとほぼ同じかなという感じ。

エアコンの場合は、室内を冷やす場合、室内機のパイプに流れるガスの「膨張」によって冷たく成り、その冷たさを薄くて面積が大きい放熱フィンに伝えながら、フィンの間をファンで空気を通す事で空気温度を下げています。(このとき、循環してきたガスを屋外機で圧縮し、その熱を同じように屋外機のファンで外の空気を暖め(つまりはガスを冷ます。)ています。

室内を暖める場合は、逆方向の熱の伝え方で、室内に暖かい風、屋外に冷たい風。という感じなのです。

冷蔵庫も、庫内を冷やす為に外部が熱く成る。
専用の除湿器等は、冷たくした部分に水滴が出来て、それを回収しながら冷たく成った空気をもう片方の温める部分に通して、、、というエアコンの室外機と室内機を一体化した様な製品ダッタリします。(結果的に、電気回路やモーターや熱変換のロス分が、やや熱く成る、という熱放出になります、専用機では無い「エアコンの除湿モード」は、冷房動作をしながら出て来る空気が冷たくなりにくいよう、電気ヒーターを用いますので、このモードは消費電力が多く成る傾向です。)

DEやガソリンエンジンのような内燃機関の燃料系ではなく、エンジンの温度を一定範囲に保つ、ラジエター水の循環や、オイルクラー付のオイルの循環と似た様な役割が、フロン等の「冷媒」なのですよぉ~♪

投稿日時 - 2018-10-28 19:02:20

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回答(5)

ANo.4

フロンなどの冷媒は密閉された状態で循環しています。
だから冷媒が漏れると冷房が効かなくなります。
そして、冷媒の流れと空気の流れはまったく別です。
>吸気圧縮膨張排気の工程ストロークはわかります。
これが関係するのは冷媒が通っている密閉されて空間(パイプに繋がったコンプレッサー)の中での話しです。
エアコンや室外機の中を見ると無数に並べられた薄い板に配管が通っているのが見えると思います。
それが冷媒が循環するパイプです。
そして、その薄い板が付いている部分が熱交換器になります。
これに風を送ることで熱交換器が冷えていれば冷たい風が出るということです。
言ってみれば一種の冷蔵庫で部屋そのものを冷蔵庫にする装置ですね。

エアコンの原理と仕組みを知って賢くエコに使う
https://iekoma.com/purpose/economy/htsadmin-609/
「エアコンはどうやって部屋をすずしくするの?」
https://www.daikin.co.jp/naze/html/a_1.html
「エアコンの中はどうなっているの?」
https://www.daikin.co.jp/naze/html/a_2.html
エアコン(冷房・暖房)の仕組み
http://www.id-c.co.jp/contents/web/chishiki/acshikumi.html
進化するエアコンと空調の世界Vol.05(内部構造と熱交換器 編)
https://special.nikkeibp.co.jp/atclh/TRN/kuukiyohou/tec/h_vol5/
エアコンが壊れたのでダイキンに修理を依頼してみたよレポート
https://gigazine.net/news/20120716-aircon-repair/

投稿日時 - 2018-10-28 10:21:19

ANo.3

そんなに、難しくなく、あなたの周りでも使われている内容なんですけどね。

自転車の空気入れで空気を入れる時、空気入れの本体が熱くなります。
高圧タンクつきなら高圧タンクが結構な熱を出します。
気体を圧縮するときに、発生する熱です。

次に、スプレー缶や、ポータブルガスを使っていると、缶が冷たくなります。
これは減圧による温度低下です。

冷媒ガス回路を、コンプレッサーだけだと、ただ、中のガスをぐるぐる回すだけですので、何も起こりませんが、ガスの回路の途中に、流れを邪魔するものとして、エキスパンションバルブがつけられています。
エキスパンションバルブは、細い管でできていて、ガスを流れにくくするために、ガスの通路を狭くしている部品です。

これが入ることで、コンプレッサーを動かすと、コンプレッサーからガスを送り出す側は送り出していますが、エキスパンションバルブがあるために。流れが邪魔されて、圧力が高くなります。
逆に、エキスパンションバルブからコンプレッサーまでの配管は、コンプレッサーがガスを引き込もうと引っ張っていますので、ガスの圧力が低くなります。

上に書いたように、気体は、圧縮するとき熱を出し(熱くなる)、減圧するときに熱を吸う(冷たくなる)性質がありますので、こうなるわけです。

そこで、この圧力の低くなっている低圧配管にフィン(羽根)をつけてあげてそこに室内の風を当ててあげれば、室内の空気の温度が下がります。
エキスパンションバルブから低圧配管の部分が、室内機の基本部分です。

外にある室外機のところにあるファンは。ガスを圧縮したときに発生する熱を、室内に持ち込まないように。コンプレッサーで圧縮した直後の室外機のところで、風を当てて冷ましてあげているわけです。
こうすれば室内まで配管で熱が持っていかれることがないことと。温度が高いガスを減圧して、吸熱させるより、常温程度まで下げてあるガスを減圧する方が、吸熱効果が高いですので、室外機のところで放熱させているわけです。

エアコンの基本は、冷暖房で同じなのですが一度に両方を考えようとすると、ごちゃごちゃになってわかりにくくなりますので、片方の機能(基本的には冷房)で、考えます。
エアコンのガス回路というのは、コンプレッサー(圧縮機)、高圧配管、エキスパンションバルブ(膨張弁)、低圧配管 が、基本部品で、
室内で空気を冷やすエバポレーター(室内側熱交換器)があり、室外で熱を放出するラジエーター(室外側熱交換器)が付きます。

これだけでエアコンの基本構造がわかるわけで、これが理解できれば、ひっくり返せば暖房ができるんじゃないの?と気がつくはずです。その機能をひっくり返すのが、冷暖のエアコンといことになります。

サーミスタだとか、インバーターなどは、効率や温度制御のためについている部品であって、エアコンの基本構造には関係のない部品です。
もっと、基本的なところがわかってから理解した方が良いものだと思いますけどね。

もっと身近なところだと。冷蔵庫も同じ原理です。

投稿日時 - 2018-10-28 09:23:30

ANo.2

>フロンが空気として使われてるからすぐなくなりませんか?
ではなくて、冷媒管は密閉されています。冷たい風が出るのは、冷媒管に風を吹き付けて、熱交換したものが室内に放射されます。興味があるなら、冷凍理論を勉強したら。捨てることなくリサイクルしている。
>室内の空気を吸い込んで室外機まで運んでる?
フロントと空気は、別経路。エヤコンを見ればわかるけどね。その空気(風)どこから入ってくるのか、室外機ではありません。室内です。室外機を見ればわかるが、排水管と電気コードしかない。空気(風)が行き来できるわけがないじゃやない。

投稿日時 - 2018-10-28 08:05:34

ANo.1

下記URLがわかりやすいでしょう。
冷やす方法は冷蔵庫と変わりません。

参考URL:http://www.id-c.co.jp/contents/web/chishiki/acshikumi.html

投稿日時 - 2018-10-28 06:55:06

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