あぢ～
暑いわ…。うちわパタパタ…。
なんでうちにはエアコンがないやねん…。
それは言わない約束でしょ…。
この世は金か。金なのか…。
わかったわ…。
とうとう買うのか～！
図書館へ行きましょう。
がびーん（爆）。空気の流れを読んでくれよ～！
というわけで、この記事ではエアコンの仕組みを解説していきます。エアコンの空気の流れってどうなっているの？冷房はなんで冷たい空気が出てくるの？について答えています。
部屋の外と部屋の中とで空気のやりとりは全くありません。でもやりとりしているものがあります。それは熱です。
難しい”冷凍回路”や”潜熱”、”顕熱”等難しい言葉は使いません。なるべくわかりやすく解説しましたので、よかったら読んでみてください。
エアコンの空気の流れは？～外の空気を取り込んでいるのか？～
エアコンは外の空気を取り込んでいません。室内の空気と室外の空気は壁で完全に遮断されています。
でも、エアコンは外に機械を設置して（室外機）、部屋の中にも設置して（室内機）、壁に穴をあけて間をパイプでつないでいます。
何をつないでいるのでしょうか？
室内と室外でパイプの中を行き来しているのは、空気ではありません。冷媒と言われる物質です。
パイプの中は銅管と断熱材が入っています。銅管の中を冷媒が流れています。
エアコンの冷媒はフロンが使われています。昔はオゾン層破壊の原因と言われていましたが、改良が進められ、今は環境を破壊しにくいフロンに変わっています。
フロンよりもずっと環境に優しい二酸化炭素（私達も口から出してますね）を冷媒として使う実験をしている会社もありますが、高い圧力が必要なため、圧縮する機械の製作とパイプからの漏れない工夫など難しい課題がたくさんあります。
室内と室外で空気の流れはありませんが、冷媒を通して室内と室外で熱が行き来しています。
簡単に言うと、
- エアコンの冷房は、冷媒を通して室内の熱を室外へ出す、だから部屋が涼しくなる。
- エアコンの暖房は、冷媒を通して室外の熱を室内へ取り入れる、だから部屋が暖かくなる。
エアコンにシールがはってあって、情報がいろいろとわかります。（下写真）
うちのエアコンの冷媒は、「R32」という名前の冷媒が使われています。
またこのエアコンの冷房運転電流は9.0A（アンペア）、暖房運転電流は9.8A（アンペア）。
このエアコンを使っている場合、もし家のブレーカー容量が20Aだと、エアコンと電子レンジと照明を同時につけたら20A超えて、ブレーカがバチンと落ちて真っ暗になります。よって、30A以上が望ましいかと思います。
エアコンの仕組み～室内機の空気の流れと温度～
エアコンの室内機の空気の流れと温度の変化の様子を図と写真で示しました。冷房の場合です。
エアコンの風が出てくるところは、手を当てれば風を感じることが出来るのでわかります。
しかし、どこから風を吸っているかがわかりにくいです。実はエアコンの上の面から吸っています。イスに乗らないと見えないかも。。
部屋の暖かい空気を上の面から吸って、熱交換器を通過して空気を冷やします。冷やされた空気がエアコンの下の面から出ていって「涼しいな～」と感じることが出来るわけです。
エアコンにはフィルターがついていますが、フィルターの掃除が必要な理由は、フィルターが詰まると風の通りが悪くなるので、風を出すのにとても力（電力）が必要になります。よって、風をスムーズに流すためにフィルターのホコリを取って上げる必要があります。
そもそもフィルター付けなければ、掃除しなくていいのでは？
なんて思う人もいるかもしれませんが、フィルターがないとホコリが熱交換器にたまってしまって、もっと冷えなくなります。掃除も専門業者に頼まなくてはならなかったりと大変になるので、フィルターはちゃんと付けて、掃除もしましょう。
各部品、必ず存在理由があります。
フィルターを取ると熱交換器が見えます。
とても薄いアルミでできています。
あまり触らないほうがいいです。手を切ってしまう恐れがあるからです。また、硬いものをぶつけるとすぐ変形してしまうくらい弱いです。
この薄いアルミとアルミの隙間を空気が通っていくわけですが、この構造にも理由があります。
身近な例でいえば人間の腸を思い出してください。学校の授業で、ひだがたくさんあると習いませんでした？ひだがたくさんあるのは、効率よく栄養を吸収するためです。
エアコンも同じ。効率よく空気の熱を交換するために、うすいアルミ（フィンという名前です）をたくさん並べて、空気との接触面積を増やしています。
冷房運転中の熱交換器はとても冷たく、0℃以下の場合もあります。
エアコンの仕組み～室外機の空気の流れと温度～
次は外に設置している室外機について説明します。
外にある機械を室外機と言います。冷房を運転しているときは、室外機から熱い空気が出てきます。空気を吸っているのは裏側の面です。
外の熱い空気を吸って、熱い熱交換器を空気が通ることで、もっと熱い空気が出ていきます。
空気を通すことで、「熱い熱交換器を冷ましている」とも言えます。
なんで外の熱交換器が熱いのかというと、室内の熱を外の熱交換器へ持ってきたからです。（持って行く役割をしたのは先程説明した冷媒です）
よってエアコンの冷房は「室内の熱を外へポイと捨てる」というお仕事をしている、と言うことができます。
ですので、室内の熱を完全消滅させているのではなく、熱を移動させています。
熱を完全消滅させなくても、熱を氷みたいに固体に出来たら便利ですね。冬に使えば暖かくなりますから。そんな技術あったらいいなぁ。
今のお子さんたちに期待しています。
さて、室外機の話に戻ると、外に設置する室外機は確か「壁から15cmくらい離して下さい」と説明書にあると思います。
理由は、壁にぴったりくっつけると風の通りが悪くなり、電力を余計に必要としたり、冷えにくくなったりするためです。
また、外だと雑草などで室外機が覆われてしまうこともありますが、これもまたよくありません。風が通りにくくなりますので、風の流れをさまたげないように雑草は抜きましょう。
写真撮って気づいたのですが、室内機にあったフィルターが室外機にはありません。
なぜでしょう？
必ず理由があります。考えてみてくださいね。（たぶん室外機と室内機の熱交換器の形状がちょっと違うと思います、そのあたりにヒントが・・）
「エアコンの仕組みは？～エアコンの空気と熱の流れ～」のまとめ
この記事では、
- エアコンの空気の流れは？～外の空気を取り込んでいるのか？～
- エアコンの仕組み～室内機の空気の流れと温度～
- エアコンの仕組み～室外機の空気の流れと温度～
について解説しました。
学校の勉強意味ないよ～、と言いたい子供さんいると思いますが、勉強の内容を工夫して使うとエアコンが出来ます。
学校の勉強は「知識」、その知識をどう使うかが「知恵」。立派な刀を持っていても（知識）、刀を使いこなす技量（知恵）がないとうまく刀は使えません。知恵を身につけるには机にだけ向かっているのではなく、失敗も含めていろんな経験することがおすすめです。
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