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2019/11/12

エアコンってなぜ冷えるの?製造・工場の仕事未経験で全然分かってない素人が勘でモノの『仕組み』を考えてみた

知っ得!

普段何気なく使っているモノ。よく考えてみたら、その「仕組み」を全く理解していない…。いや、大人である我々であれば分かるはず!ということで大学の先生に正誤の判断をしていただきながら、色んなモノの仕組みを勘で想像しました。

ーある日の編集部会議

 

原宿:じゃあ、今日の会議はこんな感じで。まとめたら後で共有しておくから

 

加藤:はーい

 

恐山:ありがとうございます

 

マンスーン:

 

マンスーン:あの、いきなりなんですけど

 

 

マンスーン:PCって便利すぎませんか?

 

恐山:藪から棒になんですか。

 

マンスーン:こんなちっさい機会でなんでも出来るの怖すぎると思うんですけど

 

原宿:ウチ「WEBコンテンツ・プロモーション」の会社なんだけど大丈夫?

 

加藤:急に大正生まれの人みたいなことを言い出したね

 

 

マンスーン:それに誰も疑問を感じてないのも怖いし。人間関係は疑心暗鬼になりっぱなしなのに…

 

恐山:人間関係の不安は個人的な疾患じゃないですか

 

原宿:カウンセリング行ったら?

 

 

原宿:まぁ、確かにPCの仕組みは知らないけどね…

 

原宿:なんか「半導体」とやらを使っている、ということは知っている

 

マンスーン:半導体、ねぇ…

 

恐山:「半導体」は開発できてるけど、まだ「全導体」は開発できてないんだと思います。

 

加藤:あとは魔法で動いてる。

 

原宿:そゆことっ!!

 

恐山:高度に発達した科学は魔術と見分けがつかない。

 

 

マンスーン:

 

 

原宿:

加藤:

 

 

恐山:

 

 

加藤:ごめんなさい。人並外れて知りません。

 

恐山:与えられたものを盲目的に使ってるだけ。物質社会に生きる操り人形。

 

原宿:いや、でも知らないだけじゃない。

原宿:人生経験の豊富な我々が考えれれば、仕組みを推測することもなど造作もないのではないだろうか。

 

加藤:たしかに。

 

恐山:「知らない」という点においては赤子と同じですが、「想像する」という点においては経験がものを言いますからね。

 

…ということで今回は、この無知蒙昧なメンバーで様々なものの「仕組み」を想像していきます。

何気なく使っているけれど、考えてみると仕組みの分からないものだらけ。まるで小学生向け教材の導入のようなことを言ってますが、本当にそうなんだから仕方ありません。

 

SDカードの仕組み

原宿:まずはこれから考えてみよう。『SDカード』。

 

マンスーン:仕事柄、使用頻度はかなり高いですね。

 

恐山:今、1テラのSDカードもありますよね。大きさ自体は変化してないのに要領だけ膨大になっていく…。

 

原宿:人間の記憶容量が1ペタバイトって言われてるけど、いつか追いつかれそうで怖い。

 

マンスーン:自分の記憶が全部SDカードに収まったら嫌だな。

 

加藤:SDカード自体の大きさ自体は変わってないということは「圧縮」してるはず。

 

マンスーン:たしかに

 

加藤:でも普通に考えて、データとともにサイズが大きくなるのは必然。

 

加藤:だから、それをギュっとする力がどんどん強くなっているんだと思う。

 

恐山:ギュっとする力?

 

原宿:しょうもない恋愛術が書いてある新書のタイトルみたい

 

加藤:ギュっとする力というのは、言葉の通り押しつぶす力のことです。つまりテクノロジーの進化じゃなくて、力持ちの記録が年々伸びていってるんだと思う。スポーツの記録って年々更新していってるし。

 

加藤:年々すごい力持ちが生まれてきて、物理的にギュっとしてる。

それが大容量SDカードの仕組み。

 

恐山:人力でやってたんだ、あれ

 

 

 

 

 

三栖准教授:全然違います。

 

 

三栖准教授:そもそもSDカードを含む『フラッシュメモリ』は桝岡富士雄さんという日本人の方が開発したもので、おっしゃる通りここ数十年では飛躍的な技術の向上により大容量化が行われています。

 

三栖准教授:大容量化の要因としては、いままで平面でしか利用してなかったものを立体的に、つまり3次元的に活用するようになり、急激に容量の向上が見られました。

 

三栖准教授:力持ちのおかげではないですね。

 

三栖准教授:ちなみに半導体とは『導体』と『絶縁体』の中間の性質を持つもので、ある電圧以上で電流が流れる性質があります。それによってスイッチのオン・オフ、わかりやすく言うと「0」「1」を伝えているんですね。

 

 

…突然、正真正銘の専門家が登場しましたが、実は後日「想像した仕組み」の正誤を確認しに行きました。

今回の記事は、三栖先生の解説とともに進行させていただきます。三栖先生、ご迷惑おかけしてすみません。

 

 

さて、会社だけでは限られた機器しかありません。仕組みの分からない機器を探すべく外に出かけます。

自動車の仕組み

加藤:あれも分かんないよね。

 

 

加藤:『自動車』。

 

恐山:かなりの重量の機械がこともなげに動いてますよね。

 

原宿:なぜ鉄の塊が走っているのか…

 

加藤:多分、ミニ四駆とまったく一緒。ポルシェにはハイパーダッシュモーターが搭載されてると思う。

 

マンスーン:自動車は…

 

 

マンスーン:シリンダーの中に燃料や空気を入れ、ピストン運動させてるんです。それをエネルギーに変換してるんだと思います。

 

加藤:え?何?

 

恐山:意味不明なことを言って煙にまこうとしてませんか?

 

原宿:ごめん、もっかい言ってくれる?

 

マンスーン:シリンダーの中に燃料や空気を入れ、ピストン運動させてるんです。それをエネルギーに変換してるんだと思います。

 

 

加藤:は????

 

原宿:君、そういうとこあるわ。気をつけな

 

恐山:典型的な詭弁ですね

 

マンスーン:なぜ僕が叱責されてる…?

 

恐山:私が思うに、アクセルのペダルを踏むと「パワーアップ室」に燃料が注ぎこまれてエネルギーが生じる。そのエネルギーを貯めておく壺のようなものがあって、それがタイヤを回転させているんだと思います。

 

 

 

原宿:それだわ。合点がいく。

 

加藤:なるほどね。

 

マンスーン:僕の言ったことの劣化版じゃないですか、これ?

 

 

 

三栖准教授:方向性はあってると思います…

 

三栖准教授:私も自動車に関しては専門ではないのですが…エンジンの仕組みは①吸気、②圧縮、③爆発・膨張、④排気から成っています。エンジンの器がシリンダーで、クランクシャフトによりピストンがシリンダー内を上下動します。③爆発・膨張時にクランクシャフトが受けたエネルギーで車が動く仕組みになっています。

 

三栖准教授:『「パワーアップ室」に燃料が注ぎこまれてエネルギーが生じる』というのは、エンジンのシャフトと捉えれば…。

 

三栖准教授:エネルギーを貯めておく壺…電気自動車にならバッテリー、充電池がそこに当てはまると思います。

 

仕組みを知らないモノを求めてビックカメラ新宿西口店にやってきました。店内を探索していきましょう。

電子レンジの仕組み

原宿:電子レンジね…これも分かりそうでよく分かってない。

 

恐山:オーブントースターなら分かりやすいのに。

 

 

恐山:オーブントースターは下の部分が熱されるだけ。単純でいい。電子レンジは小賢しい。嫌味か?

 

 

恐山:トーストを焼くやつも良い。熱で焼く。それだけ。それにくらべて電子レンジは……。

 

マンスーン:どういう派閥の人?

 

加藤:直接的に熱してるわけじゃないから「別のエネルギー」を利用してるはずなんだよね。

 

 

加藤:このオレンジ色の光、太陽に繋がっていると思う。

 

マンスーン:嘘すぎる。

 

恐山:絶対合ってないこと分かりながら言わないでくださいって。

 

原宿:なんか「エネルギーの波」みたいのが出てるのは知ってるのよ。

 

マンスーン:「マイクロウェイブ」でしたっけ?なんかそれを使ってるらしいです。

 

原宿:「マイクロ」ってことは何かが小さい。それは波の焦点の小ささのことを表してるんだと思う。

 

恐山:ほう。

 

原宿:通常の「波」が絞られて、ごく微細な焦点になると、そこでエネルギーが発生する。

 

原宿:なにかを圧縮した時って大体エネルギーが生まれるんだよね。「圧縮空気」で蓄電するシステムもあるし。

マンスーン:それは僕も聞いたことありますね。

 

加藤:結局、何が「波」になってるわけ?

 

 

原宿エーテル。

 

加藤:……?

 

原宿空気中にはまだ捕捉できないエーテル的なエネルギーが充満してるって話も聞いたことある。

 

マンスーン:それは全く聞いたことない。

 

恐山:この人、『ムー』しか読んでないのか?

 

原宿それを収集し、焦点を絞ることによって熱を生じさせてるんだと思う。

 

原宿コンビニの惣菜パンを温めるとすぐにアッツアツのシナッシナになっちゃうのは、パンはエーテルに対する防御力が低いから。

 

原宿玉子が破裂するのも、そう。

 

マンスーン:アルミホイルを入れるとダメなのはなんでですか?

 

原宿それはメーカーに聞いてほしい。

 

 

 

 

三栖准教授:違います。

 

三栖准教授:「別のエネルギー」というのは結構近くて、電子レンジは「電磁波」を利用しているんです。だから電子レンジ前面部はメッシュになっていて、あれは電磁波を軽減する消波ブロックのようなものですね。

 

三栖准教授:熱源となっているのは「水分」なんです。電磁波によって対象の「水分」を震わせることによって熱を生み出している。説明するときはわかりやすく「摩擦熱」と表現していますが、正確に言うと「摩擦熱」というわけではないんですよね。ここは専門的な話になるのですが…。

 

三栖准教授:ちなみに内部のオレンジ色はただの照明です。LEDではなくフィラメント式の電球(白熱電球)が使われています。LEDは熱に弱いので、環境温度が高い場合はあまり使用されません。オレンジ色は白熱灯が使用されているためです。白熱灯は熱を光に変えているものです。

 

Bluetoothの仕組み

加藤:『Bluetooth』って気がついたら生活の中に入り込んでたよね。

 

加藤:直訳すると「青い歯」なんて意味不明なものを日常的に使用してるのすごいな。

 

恐山:そもそも電波って何?桃井はるこ?

 

マンスーン:電波の種類がたくさんある意味がわからないし、別の電波を生み出す方法すらわからない。

 

加藤:Bluetoothってあまり遠くまで届かないから空気の流れが関係している気がする。上昇気流に乗れば遠くまで届くのかもしれない。

 

マンスーン:Bluetoothってパラグライダーと同じなの?

 

恐山:全然分からない。

 

 

恐山:その点、オーブントースターは下の部分が熱されるだけ。単純でいい。

 

マンスーン:さっきから何?

 

原宿:俺は分かるよ。

 

原宿:普通の波長は「赤い」のが一般的なんだけど、その裏の「青い」波長を最近誰かが発見したんだよ。その人はノーベル賞をとった。

 

マンスーン:裏の波長ってなに?

 

原宿:「青い」っていうのはとにかく難しいんだよ、バラとかでもそういう話があったはず。

 

恐山:確かに青色LEDがノーベル賞を受賞していますね。

 

加藤:それのことだと思ってる?

 

 

原宿:「青い電波」=ブルートゥースのおかげで、今まで繋げなかった機械がつなげるようになったのよ。こんなこと赤では絶対できなかった。

 

加藤:そうなの?

 

恐山:「トゥース」はなんなんですか?

 

原宿:「牙」みたいなもんだよね。「青い牙」って言うとなんかかっこいいでしょ? 牙同士が噛み合って離れないように、ブルートゥースならしっかり繋げる。そういう意味で「トゥース」と言ってるんです。

 

マンスーン:本当かなぁ。

 

 

 

 

三栖准教授:違います。

 

三栖准教授:Bluetoothは10世紀のデンマーク国王、ハーラル・ブロタンに由来していいます。ハーラル・ブロタンはノルウェーとデンマークを無血統合させた人物で、「Bluetooth(青歯王)」と呼ばれていました。「無線通信規格を統合したい」という意味合いで付けられています。

 

三栖准教授:Bluetoothは数m程度の距離を対象とした近距離の無線通信を表す言葉です。無線電波としては2.4GHz帯の電波を使用していますので、電子レンジのマイクロ波と同じ周波数帯が使われています。したがって電子レンジと併用すると通信できなくなることがあります。これはWiFiの2.4GHz帯も同じだと思います。

 

三栖准教授:Bluetoothの出力電力は2.5mW程度と少ないため、バッテリーが長時間持ちます。Bluetoothは2.4GHz帯で13チャンネルに分けられ、電波干渉を避ける工夫がなされています。電子レンジの出力は凄いですね

 

テレビの仕組み

マンスーン:でかくて薄いテレビも不思議だよね

 

マンスーン:ブラウン管だったころが信じられない

 

 

恐山:冗談みたいに薄い。1cmもないですよ。

 

原宿:「液晶テレビ」ってことは…つまり内部は液で満たされてる?

 

加藤:多分「世界の亀山モデル」って、亀山でしかとれない特別な水を注入してるんだろうね

 

マンスーン:いや、これ「液晶テレビ」じゃなくて、「有機ELテレビ」らしいですよ。

 

原宿:仕組みどうこうじゃなくて、そもそも何…?

 

恐山:有機と言うからには、野菜なのかもしれない。野菜の絞り汁から色素をなんかしてる。

 

マンスーン:そんな生活の知恵みたいな感じじゃないでしょ。

 

 

原宿:すげ。高画質過ぎて笑っちゃう

 

恐山:高画質すぎてハチミツが官能的な領域に達してる

 

加藤:プーさんが見たら興奮して卒倒するだろうな

 

 

マンスーン:でも、すみません。これに関しては本当の正解知ってます。

 

加藤:虚言癖。

 

恐山:罪人。

 

マンスーン:僕なんかしました?

 

マンスーン:なぜ、こんなに薄くて高画質なのか。それは

 

マンスーン:企業努力です

 

 

 

 

 

 

 

三栖准教授:これは…

 

 

三栖准教授:そうです。

 

三栖准教授:もともと液晶自体は非常に薄いものなんです。でも、実は液晶にはバックライトが必要。バックライトがないと液晶の画面ってとても見づらいんですよ。

 

三栖准教授:なので「蛍光灯」などをバックライトにしていた時は、もっと厚かったんです。それが「LED」に変わって薄くなった。そうしたら更に「有機EL」が現れて…という感じで、技術の発展と企業の努力によって改良され続けています。

 

三栖准教授:それと「液が入っている」というのは半分正解で、液晶テレビには「液晶」という物質が入ってるんです。ガラスみたいなものが液体になっている、というとイメージしやすいですね。

 

エアコンの仕組み

加藤:エアコンも意味が分からない。

 

恐山:作ってる人もなんでこうなるのか分からないはず。陸上選手のボルトもなんで自分があんなに速く走れるか分かってないと思う。それと同じ。

 

原宿:「なんか冷たくなってるから売っちゃえ」って感じなのかな。

 

マンスーン:電気で「熱」を生み出すのは分かる。でも「冷たさ」を生み出すのは不可解。

 

原宿:あっ

 

原宿:仕組みを想像するまでもなく、中身が丸見えだ!

 

加藤:中はどうなってんの!?

 

 

原宿:空っぽだった。

 

恐山:空っぽ…?なるほど…。エアコンの仕組み分かりましたよ。

 

 

恐山:エアコンって実は空っぽなんです。な~んも入ってない。私たちの人生と同じように。

 

マンスーン:人生の仕組みは言わなくていいよ

 

加藤:いや、からっぽだったら涼しくなるのおかしくない?

 

恐山:「プラシーボ効果」を知ってますか?有効成分が入っていない薬を投与しても、患者本人の思い込みにより症状が改善することがある、というものなのですが、これと全く一緒です。

 

原宿:つまり…?

 

恐山:そうです。「エアコンを起動しているから涼しい」という思い込みによって錯覚してるだけなんですよ。

 

 

恐山:室外機がむやみにでかいのも説得力を増すためのもの。意味はない。ただそれっぽいというだけ。

 

加藤:ずっと騙されてたってこと…?

 

恐山:私たちの人生と同じ。

 

マンスーン:人生の仕組みは言わなくていいよ

 

 

 

 

 

 

三栖准教授:違います。

 

 

三栖准教授:簡単に言うと、エアコンって熱を追い出しているんです。

 

三栖准教授:「熱交換器」で部屋の中の熱を「冷媒」と呼ばれるものに乗せて運び出します。室外機はその熱を外に排出しているんですね。

 

三栖准教授:なので室内は熱が減り、涼しくなる。単純に冷たい風を出しているというわけではないんです。暖房は逆の熱交換を行います。室外機からは冷風が出ます。

 

三栖准教授:このように考えると、冷房を使う夏場は室外機によって外気が温められ、暖房を使う冬場は外気を冷ましていることになるのです。環境のことを考えると使いすぎには注意したいところですが、近年は熱中症の予防のためにも冷房は迷わず使用して頂いたほうが良いと思います。

 

 

 

…いかがでしたでしょうか?以上で「エアコンってなぜ冷えるの?全然分かってない素人が勘でモノの『仕組み』を考えてみた」は終了です。

 

「想像することの大切さ」も分かった一方で、「教養」の大切さも分かりましたね。

みなさんも一度身の回りのものについて考えてみると、意外な驚きがあるかもしれません。

最後に紹介しきれなかった「想像した仕組み」をご紹介します。念の為、確認したのですが全部間違ってます。よろしくお願いします。

 

 

「物の仕組み」といえば…

さて、今回のように身の回りには高度な技術によって、我々の生活を豊かにする機器が溢れています。

これらは普段、意識することがなくても誰かの手によって作られているもの…。

 

モノづくりの現場がなくては、我々の生活は成り立ちませんよね?

 

「でも興味があっても、地元や住みたい街には製造に携われる仕事が無い」と、考えているそんなあなたにこそ…

 

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