あほなりにクーラーの仕組みや原理を調べてみて大学の頃を思い出した

公開日: : 最終更新日:2014/04/01 koreda日記


意外と知らないクーラーの仕組みや原理。
コンセントを差すだけでなぜ冷たい風がでるのか?をあほなりに考えてみました。

沸点が低いガスの液体から気体になる気化熱を利用して冷やしています

クーラーは代替フロン(HFCなど)を利用しています。
このHFCは簡単に言うと、液体窒素のようなもので、沸騰する温度が-50度ぐらいのようです。沸点が低いガスの液体から気体になる気化熱を利用しながら、冷たい空気を作って流しているようです。

代替フロンとはハイドロフルオロカーボン(HFC)と呼ばれるもので、
沸点が-50度の液体です。もちろん圧縮すると液体に戻ります。
たとえば、HFC-125の臨界温度を調べてみました。
 HFC-125の物理性質:
 沸点:-48.45
 臨界温度、℃:66.2
 臨界圧力、Mpa :3.63

沸点とは、1気圧で液体から気体になる時の温度です。水なら100度ぐらいです。
臨界温度とは、それ以上の温度だと気体を圧縮しても液体にならない温度です。
臨界圧力とは、気体を液体にする最低の圧力の事。

まずはクーラーの簡単な冷たい空気が出る流れを簡単に書きます

代替フロンが液体から気体に蒸発します。蒸発した蒸気(液体が気体に変化する気化熱)で、室内のクーラーの中についているパイプを冷やして、その間にファンで空気を通して、冷たくなった空気がクーラー(室内機)から出てきます。

その蒸発したHFCは再利用するために室内機から室外機にパイプで流します。
室外機の中には圧縮機が入っていて、そこで圧力をかけて液体にもどすのです。
圧縮機で圧力をかけるのだが、圧力をかけると温度が上がるのでファンで冷やしながら圧力(から凝縮)をかけます。

臨界温度が66度ぐらいなので圧力をかけて液体にもどすとき、66度以下にならなければ液体にならないので、
おそらくHFCを液体に戻すときにすごい熱が発生するのでしょう。だから室外機には、その圧縮過程を冷やすファンがついていて、
その室外機のファンからは熱い空気が出てきますね。

つまり、ガスを気体化して家に送り、使ったフロンガスを回収し、また液体に戻しているのです。
こうして液体に戻ったHFCをもう一度気化させて室内機に戻すという方法でクーラーは冷たい空気を作っているみたいです。

大学の頃は気付かなかったけど、機械工学部というのは、原理を覚えて機械を生み出す知識を得るための学部

大学で熱力学も勉強しましたが、まったく興味がなかったので何一つ覚えていません。
若い頃の勉強って重要なんですが、私にはまったく興味の無い分野だったのかもしれません。
毎日の振動工学、熱力学、工業数学の勉強は暗記の嵐でした。
機械を使うというのは自分は好きなのですが、機械を使う仕事なんて高卒か中卒で十分だったのです。それに気づくのも大学を卒業してからだいぶかかりました。

大学の機械工学部というのは、原理を覚えて機械を生み出す知識を得るための勉強なのです。

そうした理由を知る中で、大学1年の時から勉強していれば、自分も機械を作る側の会社で働いていたのかもしれません。
大抵の大学生は私も含めてアホです。逆に、高校を卒業したばかりで、将来の事に対して精通している人なんて2流、3流大学にいるのでしょうか?
大抵の新入学生徒は、大学に入学できてバラ色の学生生活を送ることを考えているのでしょう。

だから、大学の先生や教授は、なぜ興味も無いのに勉強しているんだとか、
点数だけ高い生徒をほったらかしにするのではなく、大学のカリキュラムの意味を新生活にときめいている新入生に教えればいいのです。
もう教えているんだからね!これだけ教えても学生は大学の勉強のよさがわからないのは学生がバカだからからね!なんていう先生や大学は努力が足らないといわざるを得ない。

なぜこういうことを書くのかというと、レベルの低い機械工学部の、機械メーカーへの就職率が低すぎるからですねwなぜって興味も無いから倍率の高い、しかもテストや面接も難しい機械ーカーへ就職に頑張れないんでしょう。
私が大学を卒業した頃なんて、大手メーカーに新卒で就職が決まった人というのはたった数名だった気がする。
私自身、機械工学の勉強についていけず、IT企業に就職してしまったのですから…
なんのために理系の機械工学部へいったのかと親によく責められます。

終わり。

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