空気予報 空気の未来を考えよう
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エアコン室外機の進化 内部構造と、熱交換器編

エアコン室外機の進化
内部構造と熱交換器 編

2017.03.24

(文・写真/安蔵靖志)

ここ数年で、エアコンがますます進化を遂げている。センサーで人のいる場所や日射の強さ、間取りなどを検知するだけでなく、温度の違う風を吹き分けるところまできているのだから驚きだ。しかし今回はエアコンの“主役”である「室内機」ではなく、部屋の外に設置する「室外機」に注目したい。

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パナソニック アプライアンス社
エアコンカンパニー エアコン事業部
商品開発部 機構開発課
主任技師 松原慶明氏

室内機はまさに主役であってエアコンの“花形”とも言える存在だが、その室内機の働きは、裏で支える室外機があってこそ。室外機はこれまでにどのような形で進化を遂げてきたのか。省エネ性を追求するための室外機のベストな設置場所、ちょっとしたコツなどについて、パナソニック アプライアンス社 エアコンカンパニー エアコン事業部 商品開発部 機構開発課 主任技師の松原慶明氏に聞いた。

室外機は室内機と対になり、大きな役割を担う

エアコンは冷蔵庫などと同様に「熱交換システム」を搭載しており、それによって冷房や暖房を実現しているということはご存じの方も多いだろう。では、実際にどのように動いているのだろうか。

「エアコンには室内機と室外機があり、『冷媒』をパイプで循環させて室内と室外の熱を交換しながら部屋を暖めたり冷やしたりします。冷媒を循環させる役割を担うのが、室外機に搭載されている『圧縮機(コンプレッサー)』というものです。圧縮機は人間でいうところの心臓のようなもので、非常に重要な役割を担っています」(松原氏)

松原氏は、パナソニックの最上位モデル「Eolia(エオリア) WXシリーズ」に採用している室外機を分解しながら中の様子を見せてくれた。

パナソニックのEolia(エオリア) WXシリーズに採用している室外機

圧縮機の周りには、圧縮機の廃熱をため込んで霜取り運転(室外機に付着した霜を溶かすための運転モードのこと)時に活用する「エネチャージシステム」の蓄熱槽が配置されている。圧縮機からは、冷媒の流れの方向を変える「四方弁」を通って熱交換器と室内機へとつながっている。

上部のカバーに続いて、前面カバーを取り外していく

防音材を取り外すと、「エネチャージシステム」の蓄熱槽に取り囲まれた圧縮機(コンプレッサー)が見えてくる

熱交換器は銅のパイプが36段、それぞれ3列に並んで配置されている。

「このモデルは能力の高い機種なので3列に配置しています。日本で生産しているモデルの中では、最も容積が大きい機種です。1本あたり1m弱の長さが往復していて36段×3列なので、約100mほどの長さになります」(松原氏)

熱交換器には銅製のパイプが36段、それぞれ3列に並んで配置されている

ではここで、エアコンの室内機と室外機の間での冷媒の流れについて聞いていこう。

「暖房の場合は圧縮機で圧縮して暖かくなった冷媒がそのまま室内機の方に流れていきます。暖かい冷媒が室内機で熱を放出して、冷えた冷媒が室外機に戻ってきます。室外機の熱交換器を通って大気の熱を取り込み、また冷媒を圧縮して室内機に送り出すという流れです」(松原氏)

冷房の場合はその反対だ。冷房の場合は冷媒は最初に室外機の熱交換器を通り、熱を空気中に放出する。その後に室内機へと冷媒は流れ、室内機の熱交換器で室内の熱を取り込んで(冷たい空気を放出して)室外機に戻ってくる。

こちらの四方弁によって冷媒の流れが変えられる

エアコンは室内機ばかりが注目されがちだが、室外機も同じように重要だと松原氏は語る。

「エアコンの基本原理は大気の熱を冷媒に伝えて室内側に送り、その熱を吹き出すというものです。室内機で能力を出そうと思ったら、室外機も同じ能力を持っていなければなりません」(松原氏)