エアコンの仕組みと流体力学について
- エアコンの仕組みや冷却効果についての質問と、冷媒の流れに関する疑問が出ました。具体的には、室内蒸発機からの気体を圧縮せずに冷やす方法や、外気温の影響について知りたいです。
- エアコンの冷媒の流れは、圧縮機から高温高圧の気体が凝縮機を経て、キャピラリーチューブを通って低温低圧の液体になり、最終的に室内蒸発機で高温低圧の気体に戻るという流れです。
- 室内蒸発機からの気体を圧縮せずに冷やす方法として、「ジュールトムソン効果」があります。これは、キャピラリーチューブを通ることで液体が膨張し、同時に冷やされる現象です。また、外気温が高い場合は放熱が難しくなるため、電気代にも影響します。
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エアコンの仕組みについていくつか質問があります
調べ始めはエアコンはなぜ冷えるのかを知るのが目的だったのですが、 調べるうちに仕組みについて興味が出てきました。 しかし徐々に難解になりいくつか疑問が出てきましたので質問させて頂きました。 流体力学と熱力学は軽く勉強した程度なので的外れな質問でしたらすみません。 ・冷媒の流れ 圧縮機 → 気体(高温高圧)80℃・15kg/cm2 → 凝縮機 → 気体+液体(常温高圧)30℃・15kg/cm2 → キャピラリーチューブ → 液体(低温低圧)5℃・4kg/cm2 → 室内蒸発機→気体(高温低圧) → 圧縮機 1. この流れを見て思ったのですが室内蒸発機から出た気体(高温低圧) を圧縮せずに冷やして液体(低温低圧)にするのは効率が悪いのでしょうか？ キャピラリーチューブを通ってジュールトムソン効果によって冷やすのが最高率なのですか？ 2. 例えば凝縮機から外気へと放熱する時に外気温が20度と40度では 熱伝導率に違いがあると思うのですが電気代にも影響しますか？ 外気温が高いとなかなか放熱しない様な気がします。 参考サイト ・http://denkinyumon.web.fc2.com/denkisetsubikiki/eakon.html ・http://ww1.tiki.ne.jp/~keisi/k-setubi/sikumi.html ・http://www.jsrae.or.jp/E-learning/saikuru/saikuru.html ・http://homepage2.nifty.com/eman/thermo/jt_effect.html
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１室内を冷却した以上の冷熱を持つ冷媒（液体）で冷却すれば可能です が それならその冷媒で室内を直接冷却するほうがよろしいのでは 2 消費電力に影響しないと考えるなら 勉強不足 ＞外気温が高いとなかなか放熱しない様な気がします。 ですから その分 冷媒循環量を多くせざるを得ません 凝縮が不十分な状態で循環させますから、室内蒸発機の蒸発量が減少 所定の冷却を達成できない 負荷運転時間が増加（軽負荷運転/運転停止の時間が減少) なにか 思い込みが強すぎて 冷静な判断・理解ができていないように思えます 頭を冷やして思考実験・理論を再勉強すべきでは
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お礼
＞それならその冷媒で室内を直接冷却するほうがよろしいのでは 確かにおっしゃる通りです。 室内を冷やすために色々やっているのですよね。 一気に知らない事を詰め込みすぎたせいで、簡単な判断がつかなくなっているみたいです。 回答ありがとうございました。