カーエアコンの冷房はなぜ冷えるのか（前編）：いまさら聞けない 電装部品入門（18）（3/3 ページ）

冷媒が循環する冷凍サイクル

　それではここからは、冷凍サイクルの仕組みについて、順を追って説明していきます。

　構成部品に関しては、車両が生産された時代やメーカーによって若干異なっていたり、名称が異なっていたりすることもありますが、基本的な仕組みや考え方は同じです。その点はあらかじめご了承ください。

　下に示したイラストは冷媒が循環する冷凍サイクルの構成図です。

冷凍サイクルの構成図（クリックで拡大）

　1つ1つの構成部品については、次回の後編で説明するとして、まずは全体像をつかんでいただくため、簡単に一連の流れをご説明しておきます。

　“循環”している以上、スタート地点というのは特に決まっていませんが、冷媒を循環させるための圧力を作り出しているコンプレッサー（圧縮機）から説明を始めましょう。

　コンプレッサーは、完全に気化した低温低圧のガス状冷媒をスムーズに液化するための下準備に必要な構成部品です。ガス状冷媒を圧縮して意図的に高温高圧の状態にしコンデンサー（凝縮器）へ送り出します。

　走行時に車両前方から流れ込む風（走行風）と、クーリングファンによる冷却風を強制的に受けるコンデンサーは、高温高圧になったガス状冷媒から強制的に熱を奪い去り、液状冷媒へと変化させる働きをします。

　次の次の工程であるエキスパンションバルブ（膨張弁）には、不純物のない液状冷媒のみを供給しなければなりません。そこで、レシーバタンク＆ドライヤー（分離／乾燥器）に、ガス状冷媒と液状冷媒が混在したままいったん蓄え、双方を分離するとともに、液状冷媒中のゴミや水分も除去します。

　そしてきれいになった低温高圧状態の液状冷媒を、エキスパンションバルブの小さな孔から強制的に噴霧することで、急激に膨張させて低温低圧の霧状冷媒にします。霧状冷媒はエバポレーター（蒸発器）で気化し、この際に周辺から大量の気化熱を奪います。

　イメージとしては、エバポレーターが通気性の良い氷の塊になると思ってください。最近では、氷に扇風機の風を当てたり、ミスト上の水を扇風機の風に乗せたりして、夏場の簡易的な冷房を再現している場面をよく目にしますよね。

　エバポレーターには、ブロアファンによって車室内の空気が送り込まれており、その空気が持つ熱は冷媒が気化する際の気化熱として奪われます。気化熱を奪われて、結果的に冷風となった空気が順次室内に供給されるので、車室内の気温が下がっていくわけです。

　完全に気化した低温低圧の冷媒は再びコンプレッサーに吸引された後、また同じ工程を繰り返すことで、冷房機能が継続的に働くことになります。

　次回は、カーエアコンの冷房機能の後編として、今回紹介した冷凍サイクルを構成する主な構成部品と、その役割について解説します。お楽しみに！