車の暖房:快適な車内空間を作る仕組み
車の暖房は、おもにエンジンの熱を利用して車内を温めます。エンジンは動いていると熱くなりますが、この熱をそのままにしておくと車が壊れてしまいます。そこで、エンジンを冷やすために冷却水という液体を循環させています。この冷却水は、エンジンを冷やす過程で温められます。
暖房をつけると、この温まった冷却水が暖房装置にある熱交換器と呼ばれる部分に送られます。熱交換器は、まるで小さなラジエーターのような構造をしています。温まった冷却水が熱交換器の中を流れると、同時に送風機で外気を取り込み、熱交換器に風を当てます。すると、冷却水の熱が風に移り、温かい風になります。この温風は、吹き出し口から車内に送られ、車内全体を暖めます。
エンジンが始動したばかりの時は、冷却水がまだ温まっていないため、暖房の効きが悪く、冷たい風が出てきます。しかし、エンジンが温まってくると冷却水の温度も上がり、暖房の効きも良くなり、温かい風が吹き出すようになります。
最近の車は、燃料消費を抑えるために、信号待ちなどで停車中にエンジンを自動で停止させる機能がついています。この機能は、燃料消費を抑える効果がありますが、エンジンが停止すると暖房が使えなくなります。エンジンが止まると冷却水の循環も止まり、熱交換器を温めることができなくなるからです。
このような時に活躍するのが、PTCヒーターという電気で温めるヒーターです。PTCヒーターは、電気を流すとすぐに発熱するため、エンジンが停止している間でも温かい風を出すことができます。ハイブリッド車や電気自動車など、エンジンを搭載していない車では、PTCヒーターや、熱を移動させて効率的に温めるヒートポンプ式のエアコンを暖房として使用します。