エアコンの仕組みを知ろう！冷暖房の原理をわかりやすく解説

February 16, 2025March 5, 2025

エアコンの仕組みを知っていますか？暑い夏の日や寒い冬の夜、スイッチひとつで快適な空間を作り出してくれますが、その原理を詳しく理解している人は意外と少ないのではないでしょうか？

実は、エアコンは単に「冷たい風」や「暖かい風」を送っているのではなく、部屋の熱を移動させることで温度を調整しているのです。
つまり、空気そのものを冷やしたり温めたりしているわけではなく、熱の移動を利用して快適な室温を保っているのです。

そこで、本記事では基本的なエアコンの仕組みをはじめ、冷媒やコンプレッサーの役割、さらには省エネのコツまで詳しく解説します。これらを知っておくことで、エアコンをより効率的に活用できるようになります。ぜひ、最後までチェックしてみてください！

エアコンの仕組みとは？内部の動作原理をわかりやすく解説

暑い夏の日、スイッチひとつで快適な涼しさを届けてくれるエアコン。でも、エアコンの仕組みの中では一体何が起こっているのでしょうか？

ただ冷たい風を出しているわけではありません。実は、エアコンの仕組みは空気を「冷やす」のではなく、部屋の熱を外に「逃がす」ことで動いているのです。

エアコンの仕組みとは？熱を外へ追い出すメカニズム

エアコンの仕組みの基本は、「熱の移動」にあります。つまり、部屋の中にある熱を室外機を通して外へ放出し、その代わりに冷たい空気を送り込むことで、室温を下げる仕組みになっています。

そして、このエアコンの仕組みの中で熱を運ぶ重要な役割を担っているのが「冷媒」です。冷媒は、熱を効率よく移動させることで、エアコンの冷房機能を支えています。

空気を冷やすプロセス

では、エアコンの仕組みの中では具体的にどんなステップが行われているのでしょうか？ここでは、冷房運転時のエアコンの動作を追ってみましょう。

室内の空気の熱を吸収
エアコン内部には「熱交換器」と呼ばれる部分があります。ここで、部屋の暖かい空気が冷媒と接触し、熱を冷媒に渡しながら冷やされます。
冷媒が熱を運ぶ
熱を吸収した冷媒は、液体から気体に変化します。この気体をエアコンのコンプレッサー（圧縮機）に送り込み、高温・高圧の状態にします。
室外機で熱を放出
圧縮された高温の冷媒は、室外機の熱交換器を通ることで、外の空気に熱を放出します。熱を失った冷媒は再び液体に戻ります。
冷媒が冷えて、再び室内へ
冷やされた冷媒は再び室内機へ戻り、また空気の熱を吸収する…というサイクルを繰り返します。

エアコンの仕組みを知ろう！冷風が生まれる原理とは？

部屋の空気を冷やしたら、今度はそれを室内に送り出す仕組みが必要ですよね。そのためにエアコンには「送風ファン」が搭載されています。

さらに、冷却された空気がこのファンによって部屋中に循環することで、私たちは涼しさを感じることができるのです。

エアコンの仕組みで除湿もできるのはなぜ？

室内の湿度調整にも優れた効果を発揮します。エアコンの稼働中は空気中の水分を取り除きながら温度を調整するため、自然と部屋の湿気が減り、快適な環境が保たれます。それはなぜでしょうか？

実は、エアコンの仕組みにより空気が冷却されると、空気中の水分が結露し、エアコン内部で水滴となります。

そして、この水滴は排水ホースを通って外へ排出されるため、空気が乾燥し、快適な湿度に調整されるのです。

快適な涼しさのために

エアコンの仕組みを知ると、いかに効率的に部屋の温度を調節しているかがよくわかりますよね。

さらに、正しく使うことで、電気代を節約しながら快適に過ごすことも可能になります。
そこで、次にエアコンの冷房機能を支える「冷媒」がどのように働いているのかについて、詳しく見ていきましょう。

冷媒とは？エアコンの冷却を支える重要な存在

部屋を涼しくするエアコンの仕組みの中で、最も重要な役割を果たしているのが「冷媒」です。冷媒とは、熱を運ぶための特別な物質で、エアコンの中を循環しながら液体と気体を行き来し、熱を移動させる働きをしています。

もし冷媒がなければ、エアコンは機能しません。

冷媒の基本的な働き

冷媒の最大の特徴は、比較的低い温度で簡単に気体と液体を行き来できることです。これにより、エアコンの内部で熱を吸収したり放出したりしながら、冷やされた空気を作り出せるのです。では、その仕組みと流れを詳しく見ていきましょう。

熱を吸収
室内機の熱交換器で冷媒が室内の暖かい空気から熱を吸収します。このとき、冷媒は液体から気体に変化します。
圧縮され、高温になる
気体となった冷媒はコンプレッサーに送られ、圧縮されることで高温・高圧の状態になります。
室外で熱を放出
高温・高圧の冷媒は室外機に移動し、外気に触れることで熱を放出します。このとき、冷媒は再び液体になります。
冷えて再び室内へ
熱を失った冷媒は膨張弁を通って温度を下げ、再び室内機へ戻ります。そして再び室内の熱を吸収し、冷房のサイクルを続けます。

冷媒の種類と環境への影響

冷媒にはさまざまな種類があり、以前はフロンガス系の冷媒が使われていました。しかし、フロンガスは環境に悪影響を与えることがわかり、現在ではより環境負荷を抑えた冷媒（例えば、R32やR410A）が使用されています。

冷媒の種類	特徴
R410A	現在多くのエアコンで使用されており、環境への影響が少ない
R32	さらに地球温暖化係数が低く、効率的に熱を移動できる

冷媒が不足するとどうなるの？

実は、エアコンの冷媒が不足すると冷房能力が大幅に低下します。冷房が効きにくい、室外機から異常な音がする、室内機の吹き出し口からぬるい風が出るなどの症状がある場合、冷媒不足が原因かもしれません。

このような場合は、専門の業者に点検を依頼しましょう。

冷媒の仕組みを知るとエアコンの見方が変わる！

普段は意識することのない冷媒ですが、実はエアコンの仕組みの中心で働くとても重要な存在です。さらに、このメカニズムを知ることで、エアコンの効率的な使い方やメンテナンスの大切さがよくわかりますね。

次に、エアコンを支える重要な部品であるコンプレッサーと熱交換器の働きについて詳しく見ていきましょう。

エアコンの心臓部「コンプレッサー」と「熱交換器」

エアコンの仕組みの中で、特に重要な役割を果たしているのが「コンプレッサー」と「熱交換器」です。これらがなければ、冷媒は正しく循環せず、冷房や暖房の機能が成り立ちません。

もちろん、どちらもエアコンの動作を支える大切な部品ですが、それぞれどんな働きをしているのでしょうか？

コンプレッサーの働き – 空気の温度を大きく変えるパワー

まずは「コンプレッサー」について見ていきましょう。コンプレッサーは、冷媒を圧縮することで、気体の温度と圧力を上昇させる働きを持っています。

冷媒を圧縮し、高温・高圧にする
冷媒が熱を吸収して気体になると、そのままでは熱を外へ逃がすことができません。そこで、コンプレッサーが冷媒を圧縮することで高温・高圧の状態に変化させます。
室外機へ送り出す
圧縮された高温の冷媒は、室外機の熱交換器へと送り込まれます。ここで外の空気と触れ合うことで、熱を放出するのです。

例えて言うならば、濡れたタオルをギュッと絞ると水が外に押し出されるように、コンプレッサーも冷媒を圧縮することで、その熱を放出しやすくしているのです。

エアコンの仕組み「熱交換器」

次に、「熱交換器」の仕組みについて説明します。熱交換器は、「熱を移動させる」ための重要な部品で、室内機と室外機の両方に設置されています。

室内機の熱交換器 – 部屋の熱を冷媒に移す
室内機の熱交換器は、室内の空気に含まれる熱を冷媒が吸収する場所です。冷媒によって熱が奪われることで、空気は冷やされ、部屋に涼しい風が送られます。
室外機の熱交換器 – 外へ熱を放出する
高温になった冷媒は、室外機の熱交換器を通る際に外の空気へ熱を放出しながら、再び温度を下げて液体になります。これにより、冷媒はまた部屋の熱を吸収できる状態に戻るのです。

この「熱交換」のサイクルがあるおかげで、エアコンは効率よく冷暖房を行えるのです。

コンプレッサーと熱交換器が効率的に動くための仕組みとは？

この2つの部品がスムーズに動作することで、エアコンは効率的に冷暖房機能を発揮する仕組みです。しかし、不具合が生じると部屋が思ったように冷えなかったり、エネルギーの無駄遣いになったりすることも。

以下の点に注意して、エアコンの性能を最大限に発揮させましょう。

チェック項目	内容・ポイント
フィルターの掃除を定期的に行う	フィルターが汚れると空気の流れが悪くなり、冷暖房の効率が低下。定期的に清掃を行うことで、エアコンの負担を軽減
室外機の周りを塞がない	室外機の周囲に障害物があると熱がこもり、効率が落ちる。特に夏場は風通しを確保することが重要
冷媒不足がないかチェック	冷房の効きが悪くなったり、ぬるい風しか出ない場合は冷媒不足の可能性。不具合を感じたら専門業者に点検を依頼

効率よく動作するエアコンは、省エネにもつながります。

ここで紹介しているエアコンの仕組みは、ダイキンの公式サイトでも学べます。