あまり耳なじみはないものの、身近なところで使われている技術はたくさんありますが、熱交換もそうした技術の1つです。家庭用から産業用まで、大小さまざまな熱交換器がいろいろな場所で使われています。熱交換とは、2つの物体同士が持っている熱を互いに交換することをいいます。簡単に言えば、あたたかいものと冷たいものを並べて置いておくとあたたかいものが徐々に冷める一方、冷たいものが徐々にあたためられる現象のことをいいます。

この原理を応用して、温度調節などに用いるのが熱交換器です。熱交換器の使用例として最もよく知られているものの1つが、エアコンです。エアコンは室内機と室外機の2つから構成されていますが、その間を冷媒と呼ばれるガスが循環しています。夏場であれば、このガスはまず室内の暖かい空気から熱を奪います。

そしてその熱を持ったまま室外に移動すると、今度は室外の涼しい空気に触れて室内で溜め込んだ熱を放出します。このプロセスを繰り返すことで、徐々に室内が涼しくなっていきます。ほとんどの家庭に備えられている冷蔵庫もまた、熱交換の原理を利用しています。庫内と庫外の熱を交換することで庫内の温度を下げていくところはエアコンと同じですが、冷蔵庫の場合はこのサイクルにコンプレッサーが組み込まれている点に違いがあります。

空気は急激に圧縮されると温度が上昇しますが、代わりに周りの熱を奪います。この働きを利用することで、庫内の温度をキッチン等の室温以上に下げることができます。

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