凝縮器とはどんな装置? その仕組みと種類をご紹介します!

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業務用の冷凍機には、必ず凝縮器という部品がついています。あまり馴染みのない設備なので、一体どのようなものなのか分からない、という方も多いでしょう。

そこで、今回は凝縮器の仕組みや種類についてご紹介します。冷凍機械責任者の資格を取得するには、ぜひ知っておかなければならない知識です。また、冷凍設備を備えている会社で働いている方も凝縮器の仕組みを知っておくと何かと役に立つでしょう。ぜひこの記事を読んでみてください。

  1. 凝縮器は?
  2. 凝縮器の種類は?
  3. 凝縮器の種類別特徴は?
  4. メンテナンスが簡単なのはどっち?

1.凝縮器とは?

凝縮器とは、冷凍サイクルの中で重要な役割を担っています。名前の由来は、圧縮機によって圧縮された高圧・高温のガスを水や空気で冷やして凝縮させる機能からです。冷凍機械類はガスを凝縮した後に蒸発させるという工程が必要なため、期待状のガスを凝縮器に通し、液化する必要があります。ですから、どんな冷凍機でも凝縮器がついているのです。

凝縮器は、冷凍機の中に付いているんですね。
はい。文字どおりガスを圧縮させる機器です。

2.凝縮器の種類は?

凝縮器の大まかな仕組みは、ガスを通した管を何らかの手段で冷やして液化させるものです。この冷却する手段によって、凝縮器の種類が変わってきます。この項では、凝縮器の種類を少し詳しくご紹介しましょう。

2-1.水冷式

これは、文字どおり冷たい水でガスを冷やす仕組みです。水冷式はさらに「シェルアンドチューブ方式」と「二重管凝縮器」の二種類に分けられます。二重管凝縮器は小型のパッケージエアコンにも利用されているのです。

2-2.空冷式

こちらは、冷たい空気でガスを冷やす方式です。冷凍庫や冷蔵庫でも使われますが、空冷式が最も使われている製品は、家庭用のエアコンになります。空冷式の最も大きなメリットは、冷却塔がいらないということ。冷却塔とは、ビルの屋上などにある水冷式に使用する水を冷やす装置のことです。

水冷式の方がより大型な冷却システムを作れるのですが、付随する設備も大きくなります。家庭で水冷式の空調を使うのはスペースの面から考えても、現実的ではありません。しかし、その分空冷式の凝縮器で冷やせるガスの量にはかぎりがあります。ですから、業務用の冷蔵庫や冷凍庫、さらに空調は水冷式のものが多いのです。

2-3.蒸発式

こちらは、アンモニアを冷媒とした冷蔵庫に使われる方式です。シャワーのように冷媒管の上から水をかけて冷やします。凝縮器の形としては最も古いものですが、現在は使われているものは少ないのです。

凝縮器は大きく分けて3種類あるんですね。
はい。今は水冷式と空冷式が主流です。

3.凝縮器の種類別特徴は?

では、凝縮器には種類別のどんな特徴があるのでしょうか? この項では、それをご紹介していきます。

3-1.水冷式の凝縮器の特徴

水冷式の凝縮器を使用すると、空冷式よりも大量のガスを凝縮させることができます。ですから、商業用の冷凍庫、冷蔵庫、空調は水冷式の凝縮器を使っていることが多いでしょう。また、水冷式の凝縮器は冷水が大量に必要です。水源が近くにある場合ならば水をくみ上げて使えますが、街中などに冷却装置がある場合は一定の水量を循環させて使います。しかし、高温高圧のガスを冷やしているのですから、冷水の温度は徐々に高くなっていくでしょう。

そのために、前述したような冷却塔が必要になり、水冷式の冷蔵庫・冷凍庫・空調は装置自体の規模が大きくなるのです。ですから、設置するには広い敷地が必要になります。

3-2.空冷式の凝縮器の特徴

空冷式の凝縮器の特徴は、凝縮器自体がコンパクトサイズになるということです。家庭用のエアコンは、どれほど大きくても、ひとり~ふたりで持上げられるサイズになっています。また、空気を使って冷やすのですから大がかりな設備も必要ありません。掃除機のように空気を吸いこんでガスを圧縮し、熱くなった空気は室外機で外へ排出すればよいのです。しかし、この方式では前述したように冷やせるガスの量が水冷式よりずっと少ないでしょう。ですから、業務用のエアコンや冷蔵庫、空調などには不向きなのです。

ちなみに、家庭用のエアコンを設置したり取り外したりするときは、ガスを放出させる必要があります。この作業がうまくいかないと、エアコンは壊れてしまうのです。ですから、エアコンの取り外しや設置は業者に依頼した方がよいでしょう。

また、エアコンの室外機から熱い空気が出るのは、凝縮器によってガスが冷やされているからです。そのため、エアコンの室外機から出る温風を何かでさえぎってしまうと、室外機全体の温度が上がり寿命が短くなってしまうでしょう。室外機を何かで囲ったりしないというのはそのためです。

種類別に特徴が違うんですね。
はい。管理者ならば覚えておきましょう。

4、メンテナンスが簡単なのはどっち?

空冷式と水冷式の凝縮器も定期的なメンテナンスが必要です。といっても、空冷式の凝縮器が使われているのは家庭用のエアコンが多いので、メンテナンスは掃除が主になります。エアコンの内部がほこりで真っ黒、という話はよく聞きますが、それは空冷式の凝縮器のせいでもあるのです。空冷式の凝縮器は外部から空気を取り入れてガスを冷やします。その空気にほこりなどが混じっていれば、当然凝縮器の内部は汚れてくるでしょう。ですから、使用年数が長いエアコンほど、内部は汚れてくるのです。

「でも、エアコンは自分で掃除をしている」という方もいるでしょう。しかし、それはあくまでも外側のフィルターの部分です。凝縮器があるのはエアコンの奥の方なので、内部に水などを流して掃除をしなければ、汚れは取れません。

また、エアコン内部の凝縮器が汚れてくると、冷却効果が落ちてきます。これが「エアコンの効きが悪くなった」と感じる原因でもあるのです。

一方、水冷式の方は水が循環するわけですから、カビなどが発生しやすいでしょう。冷凍庫や冷蔵庫の場合は冷却水にカビがはえてもそれほど影響はないかもしれません。しかし、空調の場合はカビ混じりの冷たい空気が吐きだされる可能性もあるのです。ですから、冷却式の凝縮器も、定期的な清掃が必要でしょう。

冷却式の凝縮器は装置自体が大がかりになりますので、故障すると修理が大変です。さらに、凝縮器が故障すると冷凍庫や冷蔵庫、空調自体が使えなくなってしまいます。そのため、調子が悪いなと思ったら早めに点検をしましょう。特に、冷凍庫が故障すると内部の商品がすべてダメになってしまうかもしれません。

一概にどっちのメンテナンスが大変とは決めつけられませんね。
はい。それぞれにメンテナンスは欠かせません。

おわりに

今回は凝縮器の種類などについてご説明しました。

まとめると

  • 凝縮器は冷凍庫や冷蔵庫、空調の中に入っている高温高圧のガスを冷やして液体にする装置である。
  • 空冷式と水冷式、蒸気式がありそれぞれ大きさが異なる。
  • 業務用の冷蔵庫や冷凍庫、空調には水冷式が使われており、家庭用のエアコンには空冷式が使われていることが多い。

ということです。

凝縮器は、冷蔵庫や冷凍庫、空調をメンテナンスしたり扱ったりする機会がなければ、ほとんど現物を見ることもありません。しかし、これが故障すれば冷凍庫、冷蔵庫、空調が使えなくなってしまいます。ですから、凝縮器が故障しないように定期的なメンテナンスが必要でしょう。特に、夏は空調などがフル回転する季節です。それに伴って故障も増えてきます。ですから、夏が来る前にしっかりと点検する習慣をつけてください。