冷房と暖房の仕組み
冬場お風呂からよく体を拭かず、水滴のついたまま風にあたると非常に寒く感じますが、体をタオルでよく拭いてから出ると、寒さが和らぐという経験をしたことはありませんか？
これは皮膚についている水滴が水蒸気（気体）になる時に熱を皮膚から奪うため、このような現象が起こります。
これと同じように、暑い夏に庭へ打水をすると涼しくなったり、体育館などで運動して汗をかいた後、外の空気にあたると非常に涼しかったり、汗拭きシートで体をを拭いた時に冷たく感じるのも、水などの液体が蒸発して気体になる時に周囲から多量の熱を奪うからなのです。
冷房と暖房の仕組みを理解するためには、この液体と気体の性質を知る必要があります。
液体と気体の性質
・液体が気体に変わる時（蒸発）、周囲の物体から熱を吸収する。蒸発温度が低く、且つ圧力が低いほど熱の吸収は大きい。
・気体が液体に変わる時（凝縮）、熱を放出する。圧力を高くして冷却すると凝縮しやすく、且つ放熱は大きい。
このようにエアコンは液体と気体の性質を利用してお部屋の温度調節を行っています。この性質を利用する際に欠かせないのが一般的に「冷媒ガス」と呼ばれているガスです。
「ガス」と言っても常に気体というわけではなく、エアコンの冷媒配管を循環する過程で液体や気体に変化しており、その際に冷媒ガスは高温や低温になっており、この熱を利用して温度調節を行っています。
では実際どのように冷媒ガスが温度調節に関わっているかご説明します。
冷房運転の仕組み
※注１…冷媒は冷媒ガスのことです。
※図はイメージです。
上の図のように、冷媒ガスはエアコンの室内機と室外機を結ぶ冷媒配管の中を循環しています。
冷房運転の場合、室外機の減圧器で低温の液体になった冷媒ガスは、室内機に運ばれて熱交換器を冷やします。この時、室内機ではファンで吸い込まれたお部屋の空気が、冷やされた熱交換器によって熱を奪われ、冷たくなった空気はファンで再びお部屋に放出されるため、室内機から冷たい風が出ていると感じます。
部屋の熱を吸収した気体の冷媒ガスは室外機に戻って圧縮器で高温の気体となります。その後、室外機の熱交換器を通過する際、ファンによって冷却されるため室外機の正面から暖かい空気が放出されます。夏場、室外機から暖かい風が出ているのは、冷媒ガスの熱が放出されているからなのです。
冷房運転の仕組み
※注１…冷媒は冷媒ガスのことです。
※図はイメージです。
暖房運転の時は冷房運転の逆で、室外機から外の空気の熱を吸収し、圧縮器で高温の気体となった冷媒ガスが室内機に運ばれ、冷媒ガスの熱によって熱交換器が温められます。温められた熱交換器はファンによってお部屋に熱を放出します。
これにより、室内機から暖かい風が出ています。
また、お部屋の空気の熱は冷媒ガスによって室外機に送られ外へ放出され、この熱の移動によって部屋の温度調節を行っているのです。
※暖房運転の時は室外機が外気の熱エネルギーを吸熱しているため、外気温度が低いほど暖房能力が低下します。
冷媒ガスの役割
前述の通り、冷媒ガスが空気中の熱を吸収したり放出することでお部屋の温度を上げたり下げたりしているため、冷媒ガスがなければエアコンは能力を発揮できません。
万が一冷媒ガスが漏れてしまい、十分な量が冷媒配管の中に入っていない場合は、熱の移動能力が低下し温度調節ができなくなってしまいます。
お部屋が冷えない、もしくは暖かくならない場合は冷媒ガスが漏れている可能性があります。
また、エアコンの移設を何度も行うと冷媒ガスが漏れてしまうため、作業員が確認した上で足りない場合はお客様へご案内させていただきます。
既存の冷媒ガスと弊社の冷媒ガスの違い
2000年以前のエアコン製品には（指定フロン）R22の冷媒ガスが使用されていました。
R22は大気へ放出するとオゾン層を破壊し地球環境へ悪影響を及ぼしてしまうため、2000年以降から各メーカーで（代替フロン）R410Aなどのオゾン層への影響が無い製品が発売されましたが、大気へ放出してしまうと地球温暖化に影響を及ぼしてしまいます。
そのため、R410Aよりも地球温暖化の影響が少ないガスとして（代替フロン）R32を採用した製品が開発されましたが、フロンガスには変わりないので、こちらも少なからず影響を及ぼします。
弊社の取り扱うHyChillガス（自然冷媒ガス）は"ノンフロンガス"であるため、既存の代替フロンガスに比べて、GWP（温室効果) は0.072 と非常に低い値です。
R410A
GWP 2,088: 1kgあたり約2トン分以上の
温暖化影響がある。
R32
GWP 675: 低GWPフロンと言われるがHyChillと比べると遥かに高い。
HyChill
GWP 0.02～3: 従来のフロンに比べ
GWPを99%以上削減可能。
また、HyChillガスはフロンに比べ、分子が大きく軽いという特徴があり、フロン冷媒の約1/3〜1/2の量で同等の能力を発揮する為、既存機器のガスの交換をするだけで機器への負荷が低減され、消費電力の削減が期待できます。（実績値として、平均15～35%、最大55％の削減）
その他にも、従来のフロン（R22, R134a, R404A, R410A等）と互換性がある場合が多く、既存のフロン冷媒機器（自動車エアコン、冷蔵庫など）にそのまま使用できる場合が多く、大規模な設備交換が不要な事に加え、フロン規制対象外であり法定点検が不要となり経費の削減が可能です。