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冷たい外の空気から、どうして暖かい風をつくれるのでしょうか。エアコン暖房の鍵は、熱を運ぶ「冷媒」を外気より冷たくし、熱を受け取ってから電気で圧縮することです。温度差の説明図と、①吸熱・②圧縮・③放熱・④減圧の循環を追ってみましょう。
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寒い外気から熱を取り込める理由
冷媒を外の空気よりさらに冷たくすると、寒い外からも熱が移ってきます。その冷媒を電気で圧縮して室内の空気より熱くすれば、今度は部屋へ熱を渡せます。エアコンは、この温度差をつくりながら熱を運ぶ暖房です。
冷媒(れいばい)は、液体と気体に姿を変えながら熱を運ぶ物質です。室外機と室内機をつなぐ、閉じたパイプの中を循環しています。図の顔のついた丸が冷媒で、波は液体、泡は気体を表します。
濃い青は減圧後、薄い青は熱を受け渡した後、オレンジは圧縮後の冷媒です。色は工程を見分ける目印で、温度を正確に表す目盛りではありません。
パイプが運ぶのは冷媒で、外の空気そのものではありません。室内機は部屋の空気を取り込み、冷媒から受け取った熱で暖めて送り出します。図の暖色のグラデーションは、この温風の広がりです。 図では一つの冷媒を追いやすくするため、その冷媒が放熱している間に、吹き出し口から暖気が徐々に広がる様子を描いています。放熱を終えた後は、すでに出た暖気が流れながら薄れて消えます。実際の安定した暖房運転では、多くの冷媒が同時に循環し、熱の受け渡しが続きます。
5つの図で見る、暖房のしくみ
左端の番号なしの図は、熱を受け取れる理由を示しています。その右の4つが、冷媒の循環です。①で吸熱し、②で圧縮、③で放熱、④で減圧して、①の吸熱へ戻ります。
熱を受け取るには、外気より冷たい必要がある
① 外より冷たい冷媒が、外の熱を受け取る
② 室内を暖めるため、電気で圧縮する
③ 室内温度より熱くなった冷媒が、部屋へ熱を渡す
④ 減圧して冷たく戻し、①の吸熱へ
電気だけで暖める暖房との違い
電気ストーブなどは、主に電気を熱へ変えて暖めます。エアコンは、電気で圧縮機を動かしながら外の熱も室内へ運びます。熱を無から生み出しているわけではありません。
外から取り込む熱を利用するため、使った電気のエネルギーより多くの熱を部屋へ届けられます。ただし、その割合は機種や運転条件によって変わります。
出典:[7]
冬の暖房で気になること
外がもっと寒くても、同じように暖まる?
外気温が下がると、暖房能力は低下しやすくなります。霜の付き方や機種によっても変わるので、寒い地域では低温時の暖房能力を確認することが大切です。「その外気温でも運転できる」という表示だけで、普段と同じ能力が出るとは限りません。
暖房中に温風が止まるのは、霜取りのため?
外気より冷たい室外機の熱交換器には、空気中の水分が凍って霜が付くことがあります。霜が増えると、空気の流れや熱の受け取りを妨げます。
そこでエアコンは、室外機の熱交換器を暖めて霜を溶かす「除霜運転」を行います。一般的には、この間は温風が一時的に止まり、霜取り後に暖房が再開します。動き方や時間は、天候と機種によって異なります。
出典:[5]
暖房中の室温を確かめたいとき
暖房の設定温度だけでなく、実際の室温も知りたいときは、温湿度計が役立ちます。室内の空気がどのくらい暖まったかを、数字で確かめるための道具です。
まとめ
エアコンは、冷媒の温度を変えながら、寒い外から暖かい部屋へ熱を運びます。①で外の熱を受け取り、②で電気を使って圧縮し、③で部屋へ熱を渡す。④で圧力を下げれば、①の吸熱へ戻れます。
あわせて読みたい図解
内窓をつけると暖まりやすいのはなぜ?エアコンが運んだ熱を、窓から逃がしにくくする仕組みを見てみましょう。参考資料
- ダイキン工業「ヒートポンプは熱をどう運ぶ?」
- ダイキン工業「冷媒をどうコントロールする?」
- ダイキン工業「圧縮機」
- オリオン機械「ヒートポンプとは?」
- ダイキン工業「大雪の困りごとと解決法」
- ダイキン工業「マークの説明」
- IEA「How a heat pump works」The Future of Heat Pumps(2022)
- 三菱電機「スリムZR」
- OpenStax College Physics 2e 14.3 Phase Change and Latent Heat
- タニタ デジタル温湿度計 TT-559/589
資料確認日:2026-10-14(日本時間)


