【2023最新版】車のエアコンの仕組みを解説します！

車のエアコンは、仕組みが単純らしい。
どんな仕組みなんだろう？

こんな疑問を解消します。

車のエアコンには、『温風も冷風も出すことができる』便利な機能があります。

 
そこで今回は、『車のエアコンの仕組み』について解説します！
 

蒸気圧曲線

車のエアコンの仕組みを理解するため、まずは基礎知識となる『蒸気圧曲線』を知っておく必要があります。

上図の通り、『物質は同じ温度でも圧力によって液体か気体か異なる』のです。

 
イメージとしては、圧力が高くなると物質の体積が小さくなってしまうため、『体積が大きい気体』から『体積が小さい液体』になると覚えておきましょう。
 

気化熱

車のエアコンで冷風を作り出す基本原理は、『気化熱』です。

 
これは、タオルの水分が気体に変化する際に熱を奪っていくためです。

車のエアコンの冷風は、この気化熱によって作られています。

車のエアコンの主要構成部品

車のエアコンは主に、以下の6つの部品で構成されます。

この部品が未搭載の車のエアコンは、ほとんどありません。

6つの部品の役割をしっかり頭に入れた上で、車のエアコンの仕組みに移りましょう。

車のエアコンの仕組み

①　『低温低圧のガス状冷媒』を、コンプレッサで圧縮して『高温高圧のガス状冷媒』にします。

②　『高温高圧のガス状冷媒』を、コンデンサファンで冷却して『低温高圧の液体冷媒』にします。

③　『低温高圧の液体冷媒』にならなかった『低温高圧の気体冷媒』をレシーバでコンデンサに差し戻し、『低温高圧の液体冷媒』にします。さらに、コンプレッサから出た不純物をドライヤで取り除きます。

④　『低温高圧の液体冷媒』を、エクスパンションバルブを通じて『低温低圧の霧状冷媒』にします。

⑤　『低温低圧の霧状冷媒』を、エバポレータに通して『低温低圧のガス状冷媒』にします。この際に、気化熱としてエバポレータに冷気が蓄えられます。

⑥　エバポレータにブロワファンで風を当てることによって冷風を作り出します。
 

エアミックスドア

エバポレータとブロワファンで冷風を作り出すことが分かりました。

しかし、『温風』や『適温風』はさらにその後にある装置『エアミックスドア』で作り出すのです。

エアミックスドアについては、下記で解説しているため、ぜひご覧ください。
 
 
関連記事　【初心者向け】エアミックスドアの「役割」や「仕組み」を解説します！
 

除湿の仕組み

ブロワファンから送られる暖気が、エバポレータフィンに触れることにより、急激に冷やされます。

その結果、『暖気中の水蒸気』が『液体の水』へと変化します。

チューブ中の冷媒と外気は、エバポレータフィンを介して熱交換します。

冷媒の変化

車のエアコンの冷媒は、もともとはオゾン層破壊の原因となる『フロン』が使用されていました。

そのフロンの代わりとして、現在は『代替フロンHFC134a』が使用されています。

 
そのため、EUが2013年以降に発売する新型車に関しては、GWP150以上の冷媒使用を規制することを決めました。

そこで、新たな冷媒として『GWP1以下であるHFO-1234yf』が新型車に採用され始めたのです。

まとめ

いかがでしたでしょうか。

自動車エンジニアにとって『車のエアコンの仕組みは必須の知識』です。

仕組みをしっかりと理解しましょう。

この記事が、皆様のお役に立てば幸いです。

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