家の空調システムの働きは私たちの多くには神秘的です。 炉は分かりやすく、空気を加熱して配管工事で家の周りに吹き飛ばします。 ボイラーは温水や蒸気を作り、パイプで家の周りを動かします。 しかし、夏の犬の日の間、空調システムはどのように素敵な冷たい除湿空気を作るのですか？ それを理解するには、高校や大学の物理学級で学んだかもしれない原則に戻る必要があります。それは、ガスが膨張するにつれてガスが冷えるというルールです。
コンポーネント
いくつかの簡素化を前提にすると、あなたは家から熱を奪い、5つの関連する部分を使って外部にダンプするマシンとしてエアコンを考えることができます：
- 冷媒
- コンプレッサー
- コンデンサー
- 膨張弁
- エバポレータコイル
窓ユニット、ポータブルエアコン、ダクトレスエアコン、セントラル空調システムなど、家庭で使用できる空調システムには多くの種類があります。 しかし、それらの違いにもかかわらず、どのように動作するかの物理は同じであり、それらはすべて直接膨張冷凍のプロセスを使用します。 原則として、これはあなたの家の冷蔵庫と同じように機能します。
冷媒
冷媒は、空調システムの冷却管を通ってポンピングする「血液」である。 それはあなたの家から熱を収集し、屋外にその熱を排出するようにガス蒸気から液体に状態を変更します。 冷媒は非常に低い沸点を有する点で独特の物質である。
これは、低温で液体から蒸気に変化することを意味する。 これは、危険なレベルの熱を発生させずに空調システムを安全に動作させるための鍵です。
コンプレッサー
コンプレッサーをシステムの「心臓部」と考えると、大規模な銅ループ内のすべての冷凍コンポーネントに冷媒がポンピングされます。
冷媒は、低圧の暖かい蒸気として圧縮機に入り、高圧の高温蒸気として出て行く。
コンデンサー
コンプレッサーから高温の冷媒蒸気が凝縮器に移動します。 ここで、高圧高温冷媒蒸気は、凝縮コイルを通過する際に冷却される。 コイルは、コイルから熱を伝導する薄い金属フィン（カーラジエータの前面の構造に類似）を有する。 凝縮器ファンはフィンの上に空気を吹き込み、コイル内部の蒸気の冷却を促進する。 （定期的なメンテナンス中にフィンコムを使用すると、 フィンの形状が維持されます）。冷媒が冷えると、高温の蒸気から高温の液体に変化し、膨張弁に移動します。 コンプレッサー、コンデンサーコイル、およびコンデンサーファンはすべて、あなたの裏庭にある大きなノイズの多いボックスにあります。これは、しばしば凝縮ユニットと呼ばれます。
膨張弁
膨張弁は実際に冷却の仕事をしています。 高温の液体冷媒が一方のバルブの高圧の小さな開口部を通過すると、他方の側の冷たい低圧ミストとして現れる。 これはガスの自然な性質の結果です：ガスが膨張すると、それは冷える。 エアコンは、実際に冷媒ガスを膨張させるように設計された装置であり、それが空気を冷やす能力を作り出すものです。
エバポレータコイル
膨張弁を出る低圧の冷たい液体は、炉のプレナムにある蒸発器コイルを通って流れます。 （プレナムは、炉とダクトの間の大きな金属箱です）ここでは、あなたの家の熱い空気が蒸発器コイルを横切って吹き出し、それを加熱すると同時に、冷たい膨張した冷媒ガスを運ぶコイルが蒸発器を横切って空気を吹き込み、冷却された空気を配管を通して循環させる。 冷媒が加熱されると、冷媒は沸騰し始め、冷たい液体から暖かい蒸気（蒸発の過程）に変化する。 その後、冷媒蒸気は、圧縮機および室外凝縮装置に戻り、冷却サイクルが継続する。