エアコンは生活に欠かすことができませんよね。
暑い日には冷房は欠かすことができませんし、寒い日には暖房を使う人も多いでしょう。
しかし、そんな当たり前に使っているエアコンですが、
原理についてしっかりと知っている人は意外と少ないと思います。
ここではそんなエアコンの原理について熱力学の観点から解説をしていきます。
エアコンの原理を解説します（熱力学）
エアコンの原理ですが意外と知らない人も多いです。
エアコンの原理について子供などから聞かれて何も知らないとちょっと恥ずかしいですよね。
なのでここではエアコンの原理について熱力学の観点から解説をしていきます。
まず熱力学の大原則から言うと、熱は冷たいところから暑い場所には移動しません。
水を置いておいたら勝手に沸くなんてことはありえませんし、
お湯が沸くのは熱エネルギーを加えているからになります。
そしてエアコンの場合、自由に冷たい風も暖かい風も送り出すことができます。
この温度変化はエアコンの場合は気体の圧縮によるものとなっています。
気体というのは圧縮すると熱を持つようになります。
これは体積を圧縮させることで気体内の原子がぶつかり合い、
それによって熱が発生します。
一方、気体を膨張させると温度は冷たくなります。
これは反対に体積が大きくなることによって、
原子がぶつからず自由に動き回ることで温度が下がっていきます。
このような気体の圧縮膨張を利用したアイテムとしては、
ガラス温度計やサーモスタッドなどが挙げられます。
そしてそれはエアコンも同様です。
エアコンには空気を圧縮縮膨張させて温度変化をさせるコンプレッサーが内蔵されています。
このコンプレッサーは室外機に設置をされており、いわばエアコンの心臓部となっています。
ですので、実はエアコンは室内機より室外機の方が重要な役割を果たしています。
このコンプレッサーによって空気を圧縮膨張させて温度を調節します。
加えてエアコンの室内機と室外機は冷媒ガスが配管で繋がっており、
この冷媒ガスに温度を移して温度を行き来させています。
そして最終的にはれ熱交換器と呼ばれるパーツで空気の温度調節を行い、
温度調節をした空気を排出することでエアコンが使えるようになっています。
エアコンは1902年にアメリカの技術者であるウィリス・キャリアが発明をしました。
気体の圧縮膨張によって温度が変わることはわかっても、
それがエアコンとして使えるようになるまで発明をするのはまさに天才ですよね。
しかし、当時のエアコンは家庭用ではなく、
印刷工場の品質管理のために発明された工業製品でした。
ですがその快適さからエアコンはすぐに家庭用や車用にと技術応用が進められて、
1950年代にはアメリカで家庭用エアコンが爆発的に普及をしました。
ちなみに日本では第二次世界大戦後の1968年に三菱から家庭用エアコンが発売され、
高度経済成長も相まって広く広まっていきました。
最近のエアコンは技術進歩も凄まじく、
省エネ機能やAIなどより快適に使えるようになっています。
まさに技術進歩の象徴として、これからもエアコンは進化していくことでしょう。
エアコンのメンテナンス方法を紹介します！
エアコンですが上記のように熱力学と部品などが相まって動いています。
それゆえに長く使うためにはしっかりとしたメンテナンスも必要になります。
続いてエアコンのメンテナンス方法を紹介してきます。
フィルター掃除
まず大事なのがエアコンのフィルター掃除です。
エアコンは室内の空気を吸って温度調節をして、空気を排出することを繰り返しています。
なので空気を吸引する際のゴミ除去としてフィルターがあるのですが、
これが大変汚れやすいです。
フィルターが汚れているとエアコンが無駄に稼働をして壊れやすくなるだけでなく、
電気代もかかってしまいます。
フィルター掃除は専用の洗剤で洗ってもいいですし、重曹水につけ置き洗いでもOKです。
エアコンを使うシーズン前にはしっかりフィルター掃除をするようにしてくださいね。
室外機の掃除
そして意外と忘れがちなのが室外機の掃除です。
上記のように、エアコンの心臓部であるコンプレッサーは室外機にあります。
なので室外機が壊れるともうどうしようもありません。
室外機は屋外にあるので、葉っぱやゴミなどが被りやすいです。
なので奥までは無理でも、取れるゴミは取れるようにしましょう。
また室外機は排熱もするので周りに物があると排熱効率が下がってしまいます。
ですので、室外機周りはしっかり綺麗にするほか、
室外機カバーを付けるなどして室外機をしっかり守るようにしましょう。
このように日頃からエアコンのメンテナンスをしっかり行なって、
エアコンを長く使えるようにしてくださいね。
まとめ
エアコンの原理は熱力学の気体の温度変化です。
気体を圧縮膨張させる温度変化をさせることで、
冷房や暖房が使えるようになっています。
エアコンは1902年にアメリカで工業用に発明をされました。
その後急速に世界に広がっていき、今や生活に欠かすことができない家電です。
またエアコンを長く使うためには日頃のメンテナンスも大切になります。
ぜひエアコンを原理を理解した上で、大切に使うようにしてくださいね。