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カーエアコンの仕組みを徹底解説!故障の原因とDIYのメンテナンス方法をご紹介します!

2021.09.22

カーエアコンの仕組みを徹底解説!故障の原因とDIYのメンテナンス方法をご紹介します!

こんにちは、いつも軽の森ホームページをご覧頂きありがとうございます。
今回ご紹介するのは「カーエアコン」についてです。

日頃から使っている車のエアコンですが、「なんだか効きが悪いなあ…。」「ホコリっぽいにおいがする…。」など不具合を感じた経験はありませんか?

エアコンの仕組みや、メンテナンス方法・エアコンフィルターの選び方などを見ていきましょう☆!

 

目次

 ▽カーエアコンの仕組みはどうなっているの?

 ▽エアコンの内気循環と外気導入

 ▽エアコンが効かない主な原因

 ・ガス漏れ

 ・ガスの詰まり

 ・コンプレッサーの故障

 ▽エアコン修理にかかる費用

 ▽エアコンフィルターとは?

 ▽エアコンフィルターの交換時期の目安

 ▽エアコンフィルターのDIYメンテナンス方法

 ・エアコンフィルターの清掃方法

 ・エアコンフィルターの交換方法

 ▽エアコンフィルターの選び方

 ▽最後に

 

カーエアコンの仕組みはどうなっているの?

カーエアコンの仕組みは家庭で使っているエアコンなどと同様で、簡単に言うと「外の空気を取り込んで、適した温度にしてから車内に送り込んでいる。」ことになります。

赤色の矢印は高圧・青色の矢印は低圧であることを表しています。

ですがただ取り込んだ空気を冷やして外に出しているのではなく、エアコンガス(冷媒)が気化や液化を繰り返すことで冷気をつくっているのです。

エアコンの部品は沢山あり、エンジンルームやインパネ内部に内蔵されています。
では図の通りに順に部品の役割をみていきましょう。

1.コンプレッサーでエアコンガスを圧縮します。

コンプレッサーはベルトを使ってエンジンと直結したエアコンの部品の中でも最重要の役割を担っている心臓部分でもあり
エンジンルーム内の奥の方に内蔵されている為少し見にくいですが、確認することが出来ますね。

役割を終えてエバポレーターを通過してきた、低圧化したエアコンガスを圧縮してくれます。

2.コンデンサーでエアコンガスを冷やします。

先ほどのコンプレッサーの圧縮工程により高温になってしまったエアコンガスを冷却する装置です。
この時ガスは気体から液体に変わる「液化」が行われています。

エンジンルームから見える範囲で撮影しましたが、体積が広くつくられていることが分かりますね。
これはなるべく空気に触れて効率良く冷却されるように工夫された形であり、エンジンルーム内の手前側にあるのもそのためです。

3.冷やしたエアコンガスをレシーバーで蓄えます。

レシーバーにはエアコンガスを蓄える役割の他に、コンデンサーの工程で液化しきれなかったエアコンガスを分離する等、不純物を取り除く役割も担っています。

4.エキスパンションバルブで一気に噴出します。

高圧された状態のままエキスパンションバルブまで到達したエアコンガスは、ここで一気に噴出し、低圧化され液体から気体に変化する「気化」によりグッと温度が下がります。

デオドラントスプレーと同じような仕組み。と言えば分かりやすいかもしれませんね☆

5.エバポレーターで冷気を蓄えブロアファンで冷風を送ります。

エキスパンションバルブから噴出されたエアコンガスによりエバポレーター自体を冷却します。
そして冷え冷えになったエバポレーターにブロアファンで空気を送り込むことで冷風となって車内に流れ込みます。

このパーツはインパネ内部に内蔵されている為、エンジンルーム内では確認することができません。

◎エキスパンションバルブとエバポレーターは合わせて、「クーリングユニット」と呼びます。

 

エバポレーターを通過したエアコンガスは再びコンプレッサーの元へと向かい、循環を繰り返しているのです。

以上がカーエアコンの仕組みです。分かりやすさを重視した為に省いた部品等もございますが、エアコンガスの働きにより快適に過ごせていることがわかりましたね!

カーエアコンは冷房機能のみ

冷風を送り出して冷房機能の仕組みはわかりましたが、寒い冬重宝する暖房機能はどのようにつくられているのか。

実はカーエアコンには暖房機能はついておらず、エンジンが作動することにより生まれる熱を利用しているのです。
エンジンが作動するととてつもない高温になるため冷却水(クーラント液)が備え付けられています。この冷却水はエンジン内部から熱を吸収し、ラジエターで冷やされてまたエンジンの熱を取りに行くという役割があります。

暖房をつけると流れてくる温風は、この熱湯になった冷却水に空気を送り込むことでつくられています。
そのため、家庭用のエアコンが暖房をつけると光熱費が上がってしまうようにカーエアコンでも省エネを意識して暖房機能を我慢する方もいらっしゃるかと思いますが
暖房に関しては、使用に新たなエネルギーを消費しているわけではないので安心してお使いいただけますよ♪!

エアコンの内気循環と外気導入

車の空調管理の方法として「内気循環」と「外気導入」の2種類があります。
名称の通り、内気循環は外気の侵入を防いで車内の空気を循環させる方法で、外気導入は外の空気を車内に送り込んで空気の入れ替えを行ってくれる方法です。

最近のお車であればオートエアコンが搭載されているものが多く、その場合には自動で内気循環と外気導入を切り替えてくれているので特別な操作は必要ありません♪

内気循環と外気導入のメリット・デメリット

花粉やダスト、冷暖房の観点から普段から内気循環の状態にしている方も多いのではないでしょうか。

実は内気循環にも外気導入にもそれぞれメリット・デメリットがあり、どちらが良い。とは断言出来ないのです。

それぞれの特徴や長所短所について見ていきましょう。

内気循環のメリット・デメリット

内気循環は外気を遮断してくれるので、トンネル内や渋滞時などの外気が汚れている状態の時に外気を車内に取り込みたくない時に使用します。
また、車内の空気を循環させてくれるので、エアコンの効きが早くなるのも内気循環です。

しかしながら、車内という狭い空間で外気を遮断し続けると酸素が不足して眠気をもよおしてしまう危険性もある他
冬場などは外気との温度差から窓が曇りやすくなってしまうのも難点です。

外気導入のメリット・デメリット

外気導入は外の空気を車内に取り入れてくれるので、空気の入れ替えが出来るので酸素濃度が下がらずに安心して運転が出来ますね。
また、内気循環のデメリットであげた窓の曇りの心配も要らず、自動車メーカーでも基本的には外気導入での使用を推奨されています。

一方で外気導入のデメリットとして考えらえるのは、空気が汚れてしまっている時にはその排気ガスや花粉などが車内に侵入してきてしまう恐れがあること。冷暖房が効きにくいこともあげられますね。

内気循環・外気導入の上手な使い方は、メーカーの推奨されている通りに通常時は外気導入モードで
外気が汚れていて空気を車内に取り込みたくない時やエアコンの使用時には内気循環に切り替えるのが良いでしょう☆

エアコンが効かない主な原因

何だかエアコンの調子が悪い…。とエアコンの効きが悪く感じたりしたことはありませんか?

エアコンが効かない時に多い主な原因をご紹介します。

・ガス漏れ

エアコンが効かなくなった場合の原因の多くが当てはまるのが、このガス漏れなので、
エアコンが不調の場合はまずガス漏れを疑ってみましょう。

エアコンガスの配管のつなぎ目など、走行による振動が加わることでガスが抜けてしまうことがあります。
経年劣化により少量ずつでもガスが抜けて全体のガスの量が減ってしまうと、上手く圧縮工程が出来ずにエアコンの効きが悪く感じる原因となります。

こうした場合には、特別な修理は必要なくガスを補充することで解決することが出来ます。
ですが、ガスを補充したにも関わらずまた直ぐにガス漏れを起こしてしまう場合にはパーツが損傷している可能性が考えられますので、漏れている箇所を見つけ出してパーツを交換する必要があります。

・ガスの詰まり

エアコンガスが循環しているルートの中で、詰まりを起こしてしまうのもエアコンが効かなくなる原因として考えられます。
主に不純物を取り除いてくれるレシーバーや、エアコンガスを低圧化させ噴出するエキスパンションバルブに不具合が起きているケースが多く
クーリングユニット内部に水分が混入してしまうことでエキスパンションバルブで水分が凍結してしまい、噴出口を塞いでしまう恐れがあります。

この場合にはパーツの清掃・修理が必要になります。
また配管などとても繊細なパーツが多いため、コンプレッサーなどによるゴミが原因の場合再度同じことを繰り返してしまう可能性があるのでエアコンの配管を全て交換するケースもございます。

・コンプレッサーの故障

エンジンから異常音がする場合や、ガスの配管にも問題が無い場合にはコンプレッサーの故障を疑いましょう。

コンプレッサー自体はとても丈夫に造られていますが、エンジンとベルトで直結している部品でもあり常に振動にさらされ負荷がかかっている状態です。
その為、経年劣化などにより亀裂が入ってしまうとそこから損傷が大きくなってしまうケースが多くみられます。

またコンプレッサーの異常を放置してしまうと、コンプレッサーの金属片がゴミとなってエアコンガスが循環する他のパーツの不具合を招いてしまう恐れもあります。

なるべく早めの対処をしたいところですが、コンプレッサーの交換修理となると、費用も高額になる傾向がある為車の寿命と割り切って乗り換えを検討される方も多くいらっしゃいます。

エアコン修理にかかる費用

エアコン修理といっても、作業内容や交換パーツによってはもちろん。普通車か軽自動車かによっても費用は変わってきます。

また、修理を行ってくれる業者もディーラーや自動車整備工場など様々。適当に業者を選んでお願いするのではなく、一度見積もりを出してもらって比較検討すると、「相場よりも高くついてしまった。」というような後悔を未然に防ぐことが出来ますね。

エアコン関連のパーツの点検・修理費用の相場を一覧にしました。
是非参考にしてみてください♪

施工内容 価格相場
 エアコンフィルターの交換  3,000円~6,000円
 エアコンガスの補充  3,500円~5000円
 コンプレッサーの交換  100,000円~150,000円
 エバポレーターの洗浄  30,000円~50,000円
 エバポレーターの交換  50,000円~100,000円
 エキスパンションバルブの交換  10,000円~30,000円
 冷却水の交換  5,000円~8,000円

 

エアコンフィルターとは?

家庭で使っているエアコンにもフィルターがあるように、カーエアコンにもエアコンフィルターがあり
機械の中に砂などのゴミが入らないように空気のろ過を行ってくれる役割があります。

エアコンフィルター交換時期の目安

エアコンフィルターはゴミなどを車内に侵入しないように塞き止めてくれるために汚れがたまってしまいやすいパーツになります。

キレイな空気で車内を満たしておけるよう、定期的に交換することをお勧めいたします。

交換の頻度などはお車の使用状況などにもより前後してきますが、よく言われているのは1年おき、または10,000km走った程度が目安とされています。

忘れてしまいがちな方は、車検のタイミングで交換するようにしてもいいですね☆

エアコンフィルターのDIYメンテナンス方法

エアコンフィルターの汚れをそのままにしておくと、上手くフィルターの役目を果たせずに、ダストや花粉などが車内にまで侵入してしまいイヤな臭いの原因にもなってしまいます。

しかしながら、自動車整備工場などに清掃や交換を依頼するとそれなりに費用がかかってきたり時間も費やしてしまいますよね。

プロに頼むと自分で行うよりも手間が省けることや、ついでに他のパーツの点検も行ってくれることがメリットとしてあげられますが
依頼するほどではないけれど少しエアコンフィルターの汚れが気になるな…という時、セルフで行えるエアコンフルターの清掃方法。交換方法の手順をご紹介します。

・エアコンフィルターの清掃方法

交換するにはまだ早い気もするけれど、エアコンフィルターの調子が気になる時には優しく掃除をしてみましょう。
なかなか汚れが取れないからとゴシゴシ掃除を行う事はフィルター自体を変形させたり破いてしまう原因となりますので気を付けましょう!

1.エアコンフルターを取り外す

エアコンフルターが内蔵されている箇所は車種により異なりますので、車の取り扱い説明書などで確認しておきましょう。多くの車はグローブボックスの後ろに内蔵されています。

グローブボックスの外し方

・ダンパーを外す。(車種によりついていないものもあります。)

・グローブボックスの爪を外す。(内側に押さえるようにすると簡単に外せます。)

・グローブボックスをそのまま下におろします。

グローブボックスを取り外すと、正面にフィルターカバーが見えますので、カバーを外してエアコンフィルターと抜き取ります。

2.エアコンフィルターを掃除する

水洗いが可能なエアコンフルターと、水洗い出来ないエアコンフルターがある為、事前に必ず確認しておきましょう!
水洗いしても大丈夫であれば、汚れを水で流してしっかりと乾かします。この時に十分に乾かし切れていないとカビ等の原因となってしまいますので気を付けてください。
不可能な場合には、はたきやはけなどで優しく汚れをはたき落とします。

3.エアコンフィルター・グローブボックスを戻す

先ほどと真逆の流れでパーツをそれぞれの場所に戻していきましょう。
エアコンフィルターには向きがあるので、間違えてしまわないように注意が必要です。

 

・エアコンフィルターの交換方法

エアコンフルターの汚れが気になる時には、清掃よりも交換がお勧めです。
フィルターはとても細かい繊維で何層にもなってつくられているものが大半なので、掃除で完璧に汚れを取りきる事は難しく、
せっかくの時間と手間をかけるのであれば交換した方がよりキレイに次のメンテナンスまでの期間もあける事が出来るからです♪

1.エアコンフルターを取り外す

掃除をする時と同様に、エアコンフィルターを取り出す工程から始めていきます。

グローブボックスの取り外し方は先ほどご紹介した通りです☆

2.新しいエアコンフィルターを装着してグローブボックスを戻す

ここでもエアコンフィルターの上下の向きを間違えてしまわないように注意しましょう。

 

エアコンフィルターの選び方と注意点

カー用品店などに行けば数多くのエアコンフィルターが並んでおり、比較的安価で手に入れることも可能です。
メンテナンスも何度もされていて、お気に入りのエアコンフィルターが見つかっている方はともかく、あまりに数が多いとどれが良いのか分からなくなってしまう方もいらっしゃるのではないでしょうか。

これからはエアコンフィルターの選び方と注意点についてご紹介していきます。

エアコンフィルターの性能で選ぶ

カーエアコンのフィルターは高品質な品が多く、様々な性能があります。
せっかくエアコンフィルターを交換するなら、性能にもこだわって選んでみるのもお勧めですよ♪

・脱臭効果

食べ物やタバコ等、車などの狭い空間であればなおさら臭いがついてしまいやすく、また自分ではなかなか気づけないのが難点ですよね。
自分では何とも思っていないのに、同乗者に車が臭うなんて思われるのは絶対に避けておきたい…!

車内に消臭剤を置くのもひとつの手段ですが、脱臭効果の性能を持ったエアコンフィルターはとても数が多いので選択条件に入れておくのも悪くないでしょう♪

・抗菌&防カビ

外気を取り入れる窓口の役割をしてくれているエアコンフィルターはほこりが溜まってしまうのは避けることは出来ません。
そしてほこりが溜まってしまうと、そこにカビが生えてしまう原因にもなります。カビが生えた状態のエアコンフィルターを使っていると空気と共にカビの胞子が車内に流れ込み臭いの原因にもなります。

抗菌・防カビ性能のあるエアコンフィルターを装着しておけば、カビの繁殖を抑制してくれるので免疫力の低い小さなお子さんやご年配の方にも安心して車で過ごしてもらえます☆

・抗ウィルス

車内ではなるべくキレイな空気で過ごしたいもの。抗ウィルスの性能を持ったエアコンフィルターを選んでおけばフィルター表面に付着したウィルスや菌の活動を抑制する効果があります。

そこまで種類が多くはないので、少し値が張る傾向にありますが小さなお子さんが居るご家庭にもお勧めの性能ですね♪

・アレル物質抑制

花粉症の方や、埃などアレル物質に敏感な方におすすめなのがアレル物質抑制の性能に優れたエアコンフィルターです。
花粉症の方にとって、花粉のまう時期は外出自体が億劫になってしまうほどつらいものですよね。

花粉症・ほこりアレルギーの方はアレル物質抑制の性能を選んでおけば外気導入も怖くありません☆!

 

お手入れ方法で選ぶ

この記事の序盤でもお伝えしてきましたが、エアコンフィルターには水洗いに対応しているタイプと使い捨てのタイプがございます。
お手入れ方法についても購入前に確認しておくと安心ですね!

・使い捨てタイプ

エアコンフィルターに多いのが、フィルター掃除を不要とする使い捨てタイプです。

使い捨てタイプのフィルターを無理に洗って再利用すると、エアコンフィルターとしての役割を十分に発揮できない為使用法は厳守です☆

・水洗いタイプ

水洗い対応のエコタイプのエアコンフィルターは、使い捨てタイプの商品と比較すると本体価格は高くなる傾向にありますが
定期的なメンテナンスを行うことでエアコンフィルターの効果を維持できるので再利用する事を前提としてお考えの方にはこちらのタイプがお勧めです。

 

購入前に適合表の確認を忘れずに!

エアコンフィルターの購入にあたって気を付けて頂きたいのはそのエアコンフィルターはご自身のお車に使用できるかどうか。です。

いくら気に入った商品を見つけても、使いたいお車に適合していなければ装着することは出来ません。

商品それぞれに分かりやすく適合表がありますので、購入してしまう前に一度確認しておくようにしましょう!

 

最後に

いかがでしたでしょうか。このページをお読みいただいている方の多くはカーエアコンに何らかの不具合を感じて調べていた方なのではないでしょうか。
そういった方のモヤモヤを少しでも解消できていたら幸いです。

車の不具合は、お金がかかってしまうから。と修理に出すのが遅れてしまいがちですが
場合によっては早めに修理をしておかないとかえって不具合が大きくなり、より費用がかさんでしまうケースもございます。

愛車になにか不調を感じられた場合には、なるべく早めの点検をお勧め致します♪

 

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最後までお読みいただきありがとうございました。

 

出典

DENSO
https://www.denso.com/jp/ja/products-and-services/automotive-service-parts-and-accessories/clean-air-filter/

 

 

関連サイト

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