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空気とエアコン

「エアコンはどうやって部屋をすずしくするの?」

エアコンをつけるとどうして部屋がすずしくなるんだろう?

  • 夏の暑い日でも、エアコンをつけると、すぐに部屋がすずしくなるよね。
    それはなぜだろう?
    エアコンの中に「よく冷えた空気」が入っていてそれをはき出しているからって思ってない?

  • え!ちがうの?

エアコンは部屋の空気から熱だけを追い出している

  • じつは、エアコンは、部屋の空気から「熱」だけを部屋の外に追い出しているんだよ。エアコンをつけると、部屋の空気から「熱」がどんどんなくなっていくから、すずしくなるんだ。

  • 空気の熱?

空気の中には熱が含まれている

  • 空気の中には、熱がふくまれているんだ。空気の中にふくまれる熱が多いと部屋はあつくなる。ぎゃくに、空気の中の熱が少ないと部屋はすずしくなるんだ。

  • あつい・すずしいは空気の中の熱の多さで決まるのかー

エアコンは部屋の空気から熱を追い出して部屋をすずしくする

  • だから、部屋の中の空気から熱を追い出すと、部屋の中をすずしくすることができるんだよ。

  • なるほどー

エアコンはどうやって熱を部屋の外に追い出すんだろう?

  • じゃあ、エアコンは、どうやって「熱」を部屋の外に追い出していると思う?

  • どうやってるのー?

エアコンは室内機と室外機の2つで1セット

  • エアコンは、部屋の中にある室内機(しつないき)と、部屋の外にある室外機(しつがいき)の2つで1セットになっている。この2つがそろって、1台のエアコンなんだ。

  • 室外機(しつがいき)もセットで「エアコン」だったんだー

エアコンの室内機と室外機をつなぐパイプで熱を部屋の外に運ぶ

  • そして、室内機(しつないき)と室外機(しつがいき)は、パイプでひとつにつながっているんだ。このパイプで、部屋の中の熱を部屋の外に運んでいるんだ。

  • 部屋の熱はパイプを通ってすてられるー

エアコンの室内機と室外機をつなぐパイプの中には冷媒がかけめぐっている

  • 室内機(しつないき)と室外機(しつがいき)をつなぐパイプの中には、「冷媒(れいばい)」という物質(ぶっしつ)がかけめぐっている。この「冷媒(れいばい)」に、部屋の空気の熱だけを乗せて、部屋の外に運び出しているんだよ。

  • 冷媒(れいばい)は、熱の運び屋さんなんだね

エアコンの室内機と室外機には熱交換器という部品が入っている

  • それから、室内機(しつないき)にも、室外機(しつがいき)にも、それぞれ「熱交換器(ねつこうかんき)」という部品が入っているんだよ。

  • 熱交換器(ねつこうかんき)?

冷媒は室内機の熱交換器で熱を乗せて、室外機の熱交換器で熱をおろす

  • 冷媒(れいばい)が通るパイプを線路とすると「熱交換器(ねつこうかんき)」は、熱が乗ったりおりたりする、駅のようなものなんだ。

  • 熱交換器(ねつこうかんき)で熱が乗ったりおりたり…

室内機の熱交換器では、部屋のあつい空気の熱だけが冷媒に乗る

  • じゃあ、部屋がすずしくなるまでのながれをくわしく見てみよう。
    まず、室内機(しつないき)の「熱交換器(ねつこうかんき)」で部屋のあつい空気の「熱」だけが「冷媒(れいばい)」に乗る。

  • 熱と空気はここでお別れなんだね

熱がなくなって冷たくなった空気は部屋にはき出される

  • 熱がなくなって冷たくなった空気は、部屋にはき出される。

  • 熱がなくなって空気が冷たくなったんだね

熱を乗せた冷媒はパイプをとおって室外機へ移動して熱をおろす

  • つぎに、「熱」を乗せた「冷媒(れいばい)」は、パイプを通って、部屋の外にある室外機(しつがいき)に移動する。
    そして、室外機(しつがいき)の「熱交換器(ねつこうかんき)」で熱がおりていくんだ。

  • 熱交換器(ねつこうかんき)でおりた熱が室外機(しつがいき)から出てるんだね

熱をおろした冷媒はまた「熱」を乗せるために、パイプを通って室内機に戻ってくる

  • 「熱」をおろした冷媒は、また「熱」を乗せるために、パイプを通って部屋の中に戻ってくるんだよ。

  • はたらきものだなー

冷媒は熱を乗せたり、おろしたりしながら、パイプの中をかけめぐって、部屋の熱をどんどん外に運び出す

  • こうやって、「熱」を乗せたり、おろしたりしながら、冷媒(れいばい)はパイプの中をぐるぐる、ぐるぐる動きまわって、部屋の中の熱をどんどん外に運び出す。だから、部屋の中の空気はどんどんすずしくなっていくんだよ。

  • 冷媒(れいばい)がパイプを通って熱をどんどん運び出すんだー

冷媒は、どうやって熱を乗せたりおろしたりしているんだろう?

  • では、ここで問題。
    冷媒(れいばい)は、どうやって「熱」を乗せたりおろしたりしているんだろう?

  • どうやってるのー?

熱は多いところから少ないところに移動する

  • 「熱」には、多いところから少ないところに移動するという性質があるんだ。冷媒(れいばい)が熱を乗せたりおろしたりできるのは、この性質を利用しているからなんだ。

  • 熱って移動するの?

氷にさわると、ひんやりして手が冷たくなる

  • イメージしてみよう。氷にさわると、ひんやりして、手が冷たくなるよね。

  • 手が冷たくなっちゃった

熱がたくさんある手のひらから熱が少ない氷へと、熱が移動する

  • このとき、熱がたくさんある手のひらから、熱が少ない氷へと、熱が移動してしまったから、手のひらは、ひんやり冷たく感じるんだよ。

  • 熱は多いところから少ないところへ移動したんだね

室内機の熱交換器ではあつい空気から冷たい冷媒に熱が移動する

  • 冷媒(れいばい)は、室内機をとおる時、氷のように冷たくなっている。室内機(しつないき)の熱交換器(ねつこうかんき)では、「あつい空気」(熱が多い方)から、「冷たい冷媒(れいばい)」(熱が少ない方)へと熱が移動するんだ。

  • 室内機(しつないき)では冷媒(れいばい)は熱を乗せるんだね

室外機の熱交換器ではあつい冷媒から部屋の外に熱が移動する

  • 室外機(しつがいき)では、はんたいに、冷媒(れいばい)から空気へ、熱が移動する。室外機(しつがいき)にやってきた冷媒(れいばい)は、圧力をかけられて部屋の外の空気より、もっとあつくなるので、「あつい冷媒(れいばい)」(熱が多い方)から、部屋の外(熱が少ない方)に、熱が移動するんだ。

  • 室外機(しつがいき)では冷媒(れいばい)は熱をおろすんだね

このテーマのまとめ

  • 「エアコンはどうやって部屋をすずしくするの?」

  • 部屋の中の熱を外に追い出すことですずしくしているよ。
    エアコンは、室内機と室外機の2つで1セット。
    この2つをつなぐパイプをかけめぐっている冷媒(れいばい)が、熱の「多いところから少ないところに移動する」性質を利用して、室内機の熱交換器で部屋の中の熱を乗せて、室外機の熱交換器で熱をおろす。 これをくりかえして、部屋をすずしくしているんだ。

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