エアコンのドレンパイプから排出される水は、一般的な設置ではエアコンの背面付近にホース先端が配置されるようになっています。
エアコンの設置場所によっては、エアコンのドレンパイプからの排水がエアコンの室外機の設置場所の床を汚してしまったり（水分が周囲のホコリ等を集めてしまう）、苔が生えてしまう可能性もあります。
前回の記事では、エアコンの冷却時に出るドレンパイプから排出される水を使って、植物への自動水やりの実験について紹介しました。
今回は、そのドレンパイプの水を活用し、気化熱を利用してエアコンの室外機の空気取入れ側の空気の温度を下げる装置を製作しました。
この装置を利用することにより、エアコンの性能向上や省エネ効果を目指しました。
結果：省エネには貢献できなかったのですが、冷房効率がアップ（向上）しました。
＊省エネに貢献できなかった理由は、我が家のエアコンが室内の広さに対して能力不足だった、という理由です。
エアコンのドレンパイプから排水される水を使って、エアコンの室外機を冷却し、エアコンの性能向上（高効率化・省エネ化）させる可能性について考察
エアコンの冷却時にドレンパイプから排出される水の正体は、前回の記事 で紹介した通りです。
排水される水の発生時には綺麗な水なのですが、排出される過程でエアコンの室内機のカビやホコリなどが混じってしまう可能性があります。
この条件を考慮しつつ、エアコンの冷却能力アップ（もしくは省エネ化）を目指します。
エアコンの排水利用で冷却効率を良くする案 其の① 室外機内を通る高温の配管に直接水をかけて強制的に冷却する方法
エアコンを冷房運転している時には、室外機の中の配管内に高温の冷媒（代替フロン 等）が流れています。
（エアコンの冷房の仕組みについて、詳しく書くと、ブログ一記事分くらいの長さになってしまうので、ここでは割愛します）
この高温の媒体を室外機のラジエター？/室外機の後ろ側のアルミフィンを使って冷やしています。
という事は・・・
高温の媒体が中を通っている配管に直接水をかけて冷却する。
または、アルミフィンにエアコンの排水をかけて冷やす。という方法が、最も効率的だと考えられます。
エアコンの室外機を観察すると、室外機の天板は数か所のネジを外すだけで簡単に取り外す事ができそうです。
おじさん（筆者）の技術力を駆使すれば、高温になっている配管や、アルミフィンに エアコンのドレンパイプから排出される水をかけるという工夫（工作）は、簡単に出来そうな気はします。
例①：天板を外し、高温になっている配管に直接 排水をかける。この時、天板は軽く室外機の上に載せて、隙間をテープでふさぐ。等の案
例②：エアコンの後部に小さな雨どいのようなものを取り付け、エアコンのフィン部分に広い幅で少しずつ水が垂れるようにするという案。
しかし、この方法には大きなデメリットが発生する可能性があります。
エアコンの室外機の天板には雨やゴミの侵入を防ぐ重要な役割があります。この天板の役割を無視して、ドレンパイプから排出される水をかけ続けると、金属部品が腐食・錆びる原因になったり、カビ汚れが発生してアルミフィンの隙間を塞いでしまう可能性が高まります。
以上の点を考慮し、エアコンの室外機の配管やアルミフィンにドレンパイプから排出される水をかけるという案は却下いたします。
エアコンの排水利用で冷却効率を良くする案 其の② エアコンの室外機の裏側（空気取入口側）で、排水を気化させ、その気化熱で空気の温度を下げ、冷却効率を向上させる。
エアコンの排水利用でエアコンの冷却能力の向上/省エネさせる第2案
エアコンの空気取入口側で、エアコンのドレンパイプから出る排水を利用し、気化熱によって空気の温度を下げ、冷却効率を向上させるという案で進めます。
気化熱とは？調べ直してみました。
気化熱とは？小学校か中学校で教わったはずです。
液体が気体に変化する時に周りの熱を奪う。という事だったと思うのですが、この記事に正確性を持たせるために改めて調べてみました。
この項目は読み飛ばして頂いて構いません。
気化熱とは？
google AIによる概要では、
気化熱（きかねつ）とは、液体が気体へ変化（気化・蒸発）する際に、その周囲から吸収する熱エネルギーのことです。この性質により、周囲の温度が下がるため、汗が蒸発して体を冷やす働きや、冷蔵庫・エアコンなどの冷却装置に応用されています。 と、表示されます。
さらに、気化熱によって冷やされる温度差を質問して見たところ、
AI による概要
気化熱による温度低下の計算は、以下の手順で行います。まず、物質の気化熱と質量を考慮して、気化に必要な熱量を計算します。次に、その熱量が奪われる側の温度低下量を、比熱と質量を考慮して計算します。具体的には、以下の計算式で求められます。
1. 気化に必要な熱量の計算:
- 熱量 (Q) = 質量 (m) × 気化熱 (λ)
2. 温度低下量の計算:
- 温度低下量 (ΔT) = 熱量 (Q) ÷ (比熱 (c) × 質量 (m))
例:
100gの水が蒸発する際に、周囲から奪う熱量と、それによって周囲の温度がどれだけ低下するかを計算してみましょう。
- 水の気化熱:約2260 J/g (at 100℃)
- 水の比熱:約4.2 J/(g・℃)
1. 気化に必要な熱量:
- Q = 100 g × 2260 J/g = 226,000 J
2. 温度低下量:
- 周囲の物質が水の場合、
- ΔT = 226,000 J ÷ (4.2 J/(g・℃) × 100 g) = 53.8 ℃
- 周囲の物質が空気の場合、空気の比熱と質量を考慮する必要があります。
補足:
- 気化熱は物質の種類や温度によって異なります。
- 周囲の物質の比熱や質量によって、温度低下量は変わります。
- 実際の計算では、これらの要素を考慮する必要があります。
という回答が得られました。
おじさん（筆者）なりに、要約すると、
100gの水が蒸発する際に、周囲から奪う熱量と、それによって周囲の温度がどれだけ低下するかを計算すると、
気化に必要な熱量:Q = 100 g × 2260 J/g = 226,000 J
周囲の物質が水の場合、ΔT = 226,000 J ÷ (4.2 J/(g・℃) × 100 g) = 53.8 ℃
合計53.8℃の温度の低下が得られます。
しかし、周囲の物質が空気の場合、その時の湿度や気温によって気化熱として奪われる熱量は変わってくるので、一概に何度下がるという様な回答は出来ないという事みたいです。
（おじさん（筆者）の解釈が間違っている場合はどなたか詳しく教えて下さい）
エアコンの排水と気化熱を利用した、エアコンの冷却機能向上のための装置製作
我が家では部屋の広さに対してエアコンの能力が不足しています。
エアコンを冷房27℃に設定して自動運転で24時間稼働させていますが、猛暑日で外気温が35℃を超えると室内温度が上がり、30℃を超えることもあります。
太陽光の熱を遮るために遮光カーテンを閉めても冷房効果は限定的でした。エアコンの冷却効率を向上させ、室内を快適に保つ方法を検討する必要があります。
気化熱を効率よく利用するための構想
エアコン運転時には、室外機のファンが室外機内の空気を前方に送り出しています。
→エアコン室外機の後ろや横から空気を取り入れています。
エアコンの空気取り入れ口周辺の温度を気化熱を利用して下げることで、エアコンの冷却効率が向上する可能性があります。
一番簡単なのは、エアコンを設置している場所の後ろの壁にエアコンからの排水をかけてあげるだけでも効果は期待できそうです。
しかし、この方法だけでは効果が少ないと判断。さらに、先に述べた案①のように、壁に汚れやカビが発生する可能性があります。
エアコンの排水を効率的に気化させるには、エアコンの室外機と背後の壁との間に吸水性の高い布などを広範囲に設置する方法が有効と考えられます。
エアコンドレンパイプからの排水を活用し、気化熱を利用した冷却装置を検討・製作
我が家は田舎の一軒家なので、見た目は重視せず、性能第一で試作から完成まで一気に作業を進めます。
用意した材料：家にある物のかき集め
- 園芸用支柱（過去にトマトの水耕栽培で使用した物）
- 着古して穴が開いたノースリーブの下着 2枚
- 他、支柱を固定する物
綺麗に作りたい場合は、100均の突っ張り棒やフェルト生地を活用すると良いでしょう。
トライアンドエラーで、試作から完成品まで
第一号試作品
園芸用支柱を四角く固定し、ウエス（ぼろ布/今回はノースリーブの下着）を固定してみました。
ウエスを2枚重ね、その隙間にエアコンの排水を流し込んで、ウエスの広い部分を濡らす作戦です。
試しに、エアコンの後ろに置いてみました。
ウエスの設置高さを調整して、エアコンの後ろに置いてみると・・・・失敗です。
エアコンの室外機の空気流入の風圧で、ウエスが吸入口に引き寄せられて吸入口を塞いでしまいました。
これでは、エアコンが冷却用の空気を十分に取り込むことができず、冷房効率が低下してしまいます。
試作機改良 ① 鉄のクシ状の材料で、ウエスを押さえ込む
使い古した物干し台のボロボロになってしまった鉄材で、ウエスの浮き上がりを押さえ込む作戦です。
綺麗に作りたい方は100均の鉄のメッシュ材などを活用すると良いでしょう。
試作機・改 をエアコンの室外機の後ろ側に設置してみました。
良い感じです。
ウエスは鉄格子で固定されており、エアコンの室外機の気吸入口を塞ぐこともなく、家の壁からも離れているため、壁を汚す心配もなく、空気の流れも良好そうです。
（注：写真と説明が多少前後しています）
エアコンの排水を、ウエスに供給する方法
エアコンの配管ダクトに加工を加えて、ドレンホースを取り出し、ウエスに排水を供給します。
注意：この項目は、持ち家（一軒家やマンション）の方向けに書いています。賃貸住宅に住んでいる方は、エアコンの配管ダクトに加工はしない方が良いです。
（賃貸住宅から退去する時には、借りた時の現状維持の義務がある場合がほとんどです：借りた時の状態で返す）
エアコンの配管ダクトのカバーの取り外しと排水ホースの切断・再接続の方法は、別記事で紹介しています。
配管ダクトの壁に設置している側にΦ20（直径20㎜）の穴を開けて、エアコンの排水ホースを通します。
穴あけの後、排水ホースを通してみたのですが、無理やり通して何とかなるレベルでした。
穴の直径を広げるのはスペース的に問題があるので、ヤスリ等を使って縦長の穴に追加工した方が良さそうです。
しかし、作業途中のこの段階で、外気温35.0℃です。暑さで作業を続けることが面倒くさくなってしまっているので、穴の追加工等は来年再設置する時にでも行おう。
と、おじさん（筆者）の本能（自己防衛能力）が言っています。
水をガブガブと飲みながら炎天下での作業を続けます。
配管ダクトから取り出した排水ホースを、エアコンの室外機の後ろに設置した気化熱利用による冷却装置（ちょっと言い方が大げさ？）に接続します。
参考：別記事で紹介していますが、排水ホースはジャバラ部分で接続しても再接続は可能ですが、出来ればΦ18とΦ16の段差の部分を切り取る事をお勧めします。
→排水ホースの再接続が簡単に出来ます。
配管ダクトのカバーを取り付けて、一旦作業完了
う～ん。
ドレンホースの取り出し位置が高すぎて、スマートな設置とは言えない感じですね。
暑さで、おじさん（筆者）の判断能力が鈍っていたようです。
しかし、この時点で外気温が35℃を超えていたので、やり直しは来年の再設置時に行うこととします。
こういうDIYは、臨機応変（優柔不断？）で対応します。
設置後しばらく時間を置いて、観察を行いました。
ウエス（今回はノースリーブの下着2枚）では、保水力が少なすぎて、排水がそのまま下にしたたり落ちている感じです。
気化熱を利用してエアコンの室外機の後ろ側の気温を効率よく下げる為にはもっと保水力がある布地を使う必要がありそうです。
さらにウエス（布地）を追加
エアコンの排水を利用して気化熱で冷却能力を上げる案 試作1号機・改Ⅱ
厚手の長Ｔシャツ？（おじさん（筆者）はファッションに疎いので、正式名称が分かりません）の着古したものを持ち出し、袖の部分は内側へ折り込み、水をためやすくなると考えられる位置に配置。
肩の部分に穴を開けて先ほどの肌着2枚の上に重ね着させてみました。
この後の途中経過の写真を撮り忘れています。
再度エアコンの室外機の後ろ側に設置して、しばらく時間を置いて様子を見に行くと、
追加した長Tシャツが水を含んで、下にずり下がっていました。
良い傾向です。エアコンの排水をしっかりとため込んで、自重が重くなっているという事になります。
この後、ウエス（ぼろ布）を固定バンドを使ってしっかりと固定。
さらに、昨年つくった日除けを設置して、
エアコンの排水を再利用し、気化熱を活用して冷房能力を効率的に向上させる装置が完成しました。
エアコンの日除けはもっとおしゃれな物がネット通販で購入できます。
エアコンの室外機の日除け プラス 排水の気化熱を利用したエアコンの冷却効率向上のための装置の完成です。
翌日
エアコンの排水をすべて気化熱発生のために使いきる事は出来ない様ですが、流れ落ちる水の量は明らかに減っています。
見た目は・・・・・・
正面から見れば、ぼろ布や、錆びた鉄の部品などは見えないので、違和感は感じません。
しかし、排水ホースの取り出し部が高い場所にあるため、スマートな設置とは言えない状況です。
前日の炎天下での作業で疲れているので、今年の夏はこのまま使用し、来年の夏に再設置する時にはエアコンの配管ダクトの穴の位置と穴の形を変更する事とします。
今年開けてしまった高い位置の穴は、白色のビニールテープで塞いでおけば、あまり気にならないと思います。
エアコンの冷却機能向上のために気化熱を利用＆日差しを遮った結果
ここで、グラフなどを交えてこれだけ省エネに貢献できたよ！と言えればよかったのですが、
当日の時間ごとの気温(NHK発表値）と、時間ごとの電気使用量のグラフ（電力会社発表値)を見比べて見たのですが、数値として冷房時の省エネ化を表す事が出来るような結果は得られませんでした。
そもそも、部屋の大きさに対してエアコンの能力が低すぎるため、省エネを数値で発表できる効果はありません。
しかし、冷房効率の向上の結果は、
今までは外気温が35℃を超える時には室内温度も30度を超える事があったのですが、
装置設置後は外気温が35℃を超える時でも、室内温度が29.2℃くらいに押えられています。
冷房効率の向上の効果は表れています。
執筆時21：30の室内温度は28.1℃です。
この温度であれば、夜中に暑さで目が覚めるという様な事も無く安眠出来そうです。
結果：公な数値では省エネ化の効果は表せないのですが、冷房能力の向上は実現できたようで、実際の室内温度は下がっています。
今回設置した、エアコンの排水を再利用した全自動気化熱利用エアコン冷却機能補助器具の製作は冷房機能の向上の効果があり、成功したという事にします。
以上、
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