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2020年7月21日 (火)

ポータブルエアコン

宣伝ではありません、まず冒頭で宣言しておきます。

↓7月17日の朝日新聞にダイキン工業のポータブルエアコンなる製品の記事が載りました。

持ち運べるエアコン、ダイキンが開発 子育て女性ら、ほぼ手作り(朝日新聞デジタル 2020年7月17日 5時00分)
 家じゅうどこでもさわやかな冷気を――。ダイキン工業が片手で持ち運べるエアコンを開発した。
・・・
 新製品「ポータブルエアコン キャリミー」は高さ40センチの箱形で、上部には革の持ち手がついている。周囲より7度低い風が出る冷房専用機だ。・・・
・・・

さて、この記事を夫婦二人で読んでの話。
冷風が出る、それはいいとして。じゃ、冷風を作るために発生した「熱」はどうなるんだ?
エアコンで冷房すると室外機からは温風(熱風)が出ますよね。暖房で運転すれば室外機からは冷風が出る。
当たり前。
さて、このポータブルエアコンでは、温風はどうするんだ?
その熱でお湯でも沸かしてくれるのかなぁ、と私。
二人して悩みました。

★私が現役教師時代、定期テストの最後には必ず5点満点くらいの文章題を出しました。「これこれのことについて、君はどう考えるか、述べよ」というやつです。内容が合っていれば5点、間違っていても自分の考えをきちんと書いていれば3~4点、思考停止の答えは0点、です。
物理を教えていた時のあるテストでの問題。

「熱的に完全に外界と遮断された室内で、冷蔵庫を扉を開けたまま運転したら、室温はどうなるか。君の考えを述べよ。但し、簡単のために、湿度は0%として考慮しないものとする」

★さて如何でしょう?どんな答えを書きますか?
①:冷蔵庫を運転するのだから室温は下がる。だって、暑い日に冷蔵庫の扉を開ければ涼しいじゃん。
②:冷蔵庫の後ろには放熱板がある。庫内に冷気を送れば、庫外には暖気が出る。扉が開いているのだからそれが混ざって、室温は元のままだろう。

②が多いですね。ほぼ正解。現在よりエアコンの普及度は低かったですが、エアコンの室内への送気と室外への排気の関係を知っている生徒もそれなりにいますしね。
冷媒と呼ばれる気体物質を圧縮すると温度が上がる。それを気温まで冷やしてから膨張させると断熱膨張で温度が下がる。ここで生じた熱と冷を利用するのがエアコンであり、冷蔵庫です。「熱の移動」と考えてもいいです。
オゾン層破壊で問題になったフロンという気体は冷媒としての能力が優れていました。で、大量に使われたわけです。

さて、冷媒を使って熱を移動させ、冷気と暖気に分けたのだから、混ざれば元の温度になるのではないか。
まあね。
その熱の移動を行うために「電気エネルギー」を使いますよね。その電気エネルギーはどうなったでしょう?
冷蔵庫が消費した電力は、最終的に熱エネルギーになるのですよ。
ですから、閉鎖された室内で冷蔵庫を扉を開けたまま運転すると、結局室温は上がるのです。

③:冷蔵庫を働かせるために電気エネルギーを消費するので、室温は上がる。
ハイ。ここでは③を正解とします。5点です。

厳密な話をすると、ややこしいので、ここまで。

さぁ、困ったぞ。ダイキンのポータブルエアコンはどうなるんだ?

↓ダイキンのサイトを覗いたら
https://www.daikin-launch.jp/products/crowdfunding

本製品は部屋全体を冷房することはできません。
背面から温風が出るため、閉め切った場所で使われた場合は室温が上がります。

だそうです。やっぱりねぇ。元物理教師の悩みに答えてくれました。
ダイキンさんには5点あげます。

排熱に関するお声を受けて、ダクトアタッチメントを専用設計で開発し、付属品といたしました。排熱用吹き出し口に引っ掛けて、ダクトを接続することで、背面から出る排熱を逃がすことができます。

ということで、長時間使用とか、狭い場所での使用の時は、ダクトを接続して外へ排熱を出す必要があるようです。


★別件
夏、都会の住居でみんなが冷房を使うと、気温は上昇します。
1軒の家なら影響は無視できますが、都会だと無視できない熱が室外に放出されます。
木造住宅が少ない、道路は舗装されている。都会は暖まりやすいのですが、更に住宅からの熱放出も加わって、「熱の島」になっちゃうんですね。ヒートアイランド現象の一部ですね。東京の熱を南からの風が北へ吹いて運ぶ熱が加わって、埼玉県が熱くなる。
いろいろつながっているんですね。

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