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カーエアコン技術編・第5話

コンデンサーやレシーバーを通過した高圧の液冷媒が、次に向かうのがエキスパンションバルブ（エキパン）です。

詰まり・固着・開きすぎなどが起きると、冷え不良や圧力異常、液戻りなどにつながる場合があります。

この記事では、エキパンの役割と不良時の症状、エバポレーターの働き、過熱度や凍結の仕組み、コンプレッサー交換時にエキパンを同時交換する理由を解説します。

エキスパンションバルブの役割

コンデンサーで放熱・凝縮された冷媒は、高圧の液冷媒としてエキスパンションバルブへ送られます。

エキパンは冷媒を狭い流路に通して減圧し、低圧・低温の状態でエバポレーターへ供給します。

減圧すると、なぜ低温になる？

冷媒が高圧側から低圧側へ減圧されると、一部の液冷媒が気化し、低温の液体とガスが混ざった状態になります。

圧力が低くなることで、エバポレーター内では冷媒が低い温度で蒸発できるようになります。

冷房負荷に応じて冷媒量を調整する

一般的な感温式エキスパンションバルブ（TXV）は、エバポレーター出口側の冷媒状態に応じて開度を変え、送り込む冷媒量を調整します。

冷房負荷に対して冷媒が少なすぎると、エバポレーター全体を十分に使えず、冷房能力が低下します。反対に多すぎると、冷媒が蒸発しきれず、液戻りのリスクが高まります。

過熱度とは？液戻りとどう関係する？

過熱度は、ガス冷媒の温度が、その圧力に対応する蒸発温度（飽和温度）より何度高いかを表します。

エバポレーターでは、液冷媒が熱を吸収して蒸発します。蒸発し終えたガス冷媒がさらに熱を受けると、過熱度が生じます。

冷媒の供給が過剰になると、十分に蒸発しきれず、過熱度が不足する場合があります。その状態では、液冷媒がコンプレッサー側へ戻る可能性に注意が必要です。

適正な過熱度や測定方法は車種・システム・運転条件によって異なります。固定の数値だけで判断せず、対象車両の整備要領書を確認します。

エキパン不良で起こる症状

① 詰まり・閉じすぎ

流路が詰まったり、必要以上に閉じた状態になったりすると、エバポレーターへ供給される冷媒量が不足します。

• 低圧側の圧力が低下しやすくなる
• エバポレーター全体を十分に使えなくなる
• 吹出口温度が下がらず、冷房能力が低下する
• 条件によっては高圧側の圧力が上昇する場合がある

ただし、詰まると必ず高圧が上がるわけではありません。冷媒が上流側に滞留する条件では高圧が上昇することがありますが、詰まりが強く、循環量が極端に減った場合などは、高圧側も十分に上がらないことがあります。

② 開きすぎ・開いたままの固着・制御不良

エキパンが必要以上に開くと、エバポレーターへ冷媒が過剰に供給される場合があります。

• 冷媒が十分に蒸発しきれなくなる
• 過熱度が不足する
• 低圧側の圧力が高めになる場合がある
• 冷えが弱くなったり、不安定になったりする
• 液冷媒がコンプレッサー側へ戻るリスクが高まる

コンプレッサーは、基本的にガス冷媒を吸入する前提で作動します。液冷媒が大量に戻ると、液圧縮や潤滑状態の悪化により、内部へ大きな負担を与える可能性があります。

なお、エバポレーターの凍結は、開度だけで判断できません。蒸発圧力、風量、温度センサー、凍結防止制御なども確認します。

低圧と配管温度から、開きすぎ・詰まりを確認する

低圧が高く、低圧ホースやサービスバルブ付近が異常に冷たい場合は、エキパンの開きすぎを確認します。外付け感温筒を使う構造では、感温筒と配管の接触状態も点検対象です。通常の結露と、異常な冷え・霜付きを区別して記録します。

低圧が低く、エキパン付近に霜が付く場合は、詰まりや凍結を確認します。配管温度、冷媒量、エバポレーター側の風量と合わせて、冷媒の供給が不足している箇所を調べます。

点検時は「霜があった」だけでなく、エキパン本体・入口側・出口側のどこに出たかを記録してください。確認できた場所が分かる写真と、同時に測った高圧・低圧があると、相談時に状態を伝えやすくなります。

技術参考：DENSO コンプレッサー診断表

高圧・低圧と症状から確認箇所を探す早見表

エバポレーターは車室内の熱を吸収する

エバポレーターは、車室内側の空調ユニット内部に設置される熱交換器です。

エキパンを通過した低圧・低温の冷媒が入り、空気から熱を吸収しながら蒸発します。ブロワによって送られた空気は、エバポレーターを通る際に冷やされ、車室内へ送られます。

冷房と同時に除湿も行う

湿った空気が冷たいエバポレーターを通ると、条件に応じて空気中の水分がフィン表面で結露します。この水がドレンホースから車外へ排出されることで、除湿も行われます。

エアコン作動中や作動後に車両の下へ落ちる水は、正常な結露水である場合があります。

エバポレーターが凍る「フロスト」

エバポレーターの表面温度が下がりすぎると、水分が霜や氷になって付着します。この状態をフロストと呼びます。

フィンが氷で覆われると空気の通り道が狭くなり、吹出口の風量や冷房能力が低下します。

こうした症状では、エキパンだけでなく、エバポレーター温度センサー、ブロワ風量、キャビンフィルター、冷媒量、制御系も確認します。

凍結を防止する仕組み

車種やシステムによって、次のような装置や制御を用いて、エバポレーター温度や蒸発圧力が下がりすぎないようにしています。

• エバポレーター温度センサー／サーミスタ
• マグネットクラッチのON・OFF制御
• 可変容量コンプレッサーの制御
• EPR（エバポレーター圧力調整弁）

すべての車両に同じ装置が備わっているわけではありません。対象車両の構成を確認します。

固定オリフィスチューブを使う方式もある

すべてのカーエアコンが、開度を変えるエキスパンションバルブを使用しているわけではありません。

固定オリフィスチューブは、固定された小孔で冷媒を減圧します。一般的なTXVのように開度を変えて流量を調整せず、アキュムレーターやコンプレッサー制御などと組み合わせて冷凍サイクルを構成します。

コンプレッサー交換時にエキパンも交換する理由

① 細い流路に異物が入り込む可能性がある

コンプレッサーが焼き付いたり内部破損したりすると、金属粉、摩耗粉、劣化オイル、スラッジなどが冷媒回路へ流出する場合があります。

エキパン内部には、流量を調整する狭い流路やニードル機構があります。異物が入り込むと、詰まり・固着・作動不良の原因になる可能性があります。

② 細かな内部機構を十分に洗浄することが難しい

冷媒回路をフラッシングする場合でも、エキパンを通したまま回路全体を洗浄するのではなく、取り外しや交換を含め、メーカー指定の手順に従います。

エキパンの細かな内部機構に異物が残っていないことを、洗浄だけで確実に確認するのは困難です。

③ エキパンの異常が、元の故障原因だった可能性がある

コンプレッサー故障によってエキパンが汚染される場合だけでなく、エキパンの異常が先に発生していた可能性も考えます。

新しいコンプレッサーを取り付ける際には、異物や作動不良などの原因を残さないことが重要です。

同時交換とあわせて、冷凍サイクル全体を確認する

レシーバーとエキパンを交換すれば、すべての原因が解消するわけではありません。コンプレッサー故障時には、次の項目も確認します。

• コンデンサー内部の汚染と放熱状態
• 冷却ファンの作動
• 異常高圧の有無
• 冷媒の過充填・不足
• コンプレッサーオイルの量・種類
• 配管内部の詰まり
• 水分や空気の混入
• エバポレーター側の状態

壊れた部品を交換するだけでなく、なぜ壊れたのかを確認することが再故障防止につながります。

冷え不良だけでエキパン不良と決めつけない

冷え不良は、冷媒不足・過充填、コンプレッサーの能力不足、コンデンサーの放熱不足、冷却ファン不良、レシーバーの詰まり、配管の流路制限などでも起こります。

また、エバポレーターの凍結、ブロワ風量不足、各種センサーや制御の異常も確認が必要です。

まとめ｜エキパンは減圧と冷媒流量の調整を担う

• エキパンは高圧の液冷媒を減圧し、エバポレーターへ送る量を調整します。
• 詰まりでは冷媒供給が不足し、低圧側が低下しやすくなります。
• 詰まり時の高圧側の挙動は、循環量や運転条件などで変わります。
• 開きすぎでは、過熱度不足や液戻りに注意が必要です。
• エバポレーターでは、冷媒の蒸発による吸熱と、結露による除湿が行われます。
• 凍結による風量低下では、温度センサー・風量・制御系なども確認します。
• 当社では、コンプレッサー交換時にレシーバーとエキパンの同時交換を最低限必要としています。
• 再故障防止には、冷凍サイクル全体から原因を確認することが重要です。

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カーエアコンの冷凍サイクルには、レシーバータンク（レシーバードライヤー）と呼ばれる部品があります。

筒状のタンクをイメージする方も多いかもしれませんが、単に冷媒をためるだけの部品ではありません。

内部の乾燥剤には吸湿能力の限界があり、フィルターには異物が蓄積する可能性があります。そのため、修理時には消耗部品として交換を考える必要があります。

特にコンプレッサー交換時は、古いレシーバータンクに異物や水分を残したまま、新しいコンプレッサーを取り付けてしまわないことが重要です。

この記事では、レシーバータンクの役割、同時交換が重要な理由、一体型の構造、アキュムレーターとの違いを解説します。

レシーバータンクは冷凍サイクルのどこにある？

一般的なエキスパンションバルブ（TXV）方式では、レシーバータンクはコンデンサーの後、エキスパンションバルブの前に配置されます。

レシーバータンクがあるのは高圧側です。コンデンサーで凝縮された冷媒を受け取り、エキスパンションバルブへ液冷媒を送ります。

エキスパンションバルブの入口までは高圧側で、冷媒が低圧になるのは、バルブを通過して減圧された後です。

レシーバータンクの4つの役割

① 液冷媒を一時的に貯蔵する

コンデンサーで凝縮された液冷媒を一時的に保持します。冷房負荷や運転条件によって冷媒の状態が変化するなかで、エキスパンションバルブへの安定した供給を支えます。

② 気体と液体を分離する

冷媒を気体と液体に分離し、エキスパンションバルブへ液冷媒を送り出します。バルブ入口へ高圧の液冷媒を安定して供給することが、冷凍サイクルの安定につながります。

③ 異物をろ過する

内部のフィルターは、冷媒回路内の異物を捕捉します。故障や摩耗によって発生した金属粉・摩耗粉・スラッジなどが、エキスパンションバルブなどの細い流路へ流れるのを抑えます。

④ 冷媒回路内の水分を吸着する

内部には乾燥剤（デシカント）が入っており、冷媒回路内の水分を吸着します。

水分の混入は、腐食やオイル劣化のほか、条件によっては膨張部付近での氷結や流路障害などにつながる可能性があります。

レシーバータンクを消耗部品として扱う理由

消耗部品というのは、タンク本体がタイヤのように摩耗して減っていくという意味ではありません。重要なのは、内部の乾燥剤とフィルターの状態です。

乾燥剤は回路内の水分を吸着し、回路を開放して外気に触れた場合にも湿気を吸着します。使用期間や開放履歴などによって、内部の状態は変わります。

コンプレッサー交換時に同時交換が重要な4つの理由

コンプレッサーを新品やリビルト品へ交換する際は、元のコンプレッサーが故障した原因と、故障によって回路内に残った汚染物を確認する必要があります。

① 故障したコンプレッサー由来の異物が残ることがある

コンプレッサーが焼き付いたり内部破損したりすると、金属粉・摩耗粉・劣化オイルなどが冷媒回路へ流出する場合があります。

レシーバータンクのフィルターが異物を捕捉していれば、古いタンクの再使用によって、汚染物を回路内に残す可能性があります。

② 乾燥剤の吸湿能力には限界がある

コンプレッサー交換では冷媒回路を開放するため、外気中の湿気が侵入する可能性があります。

すでに使用された乾燥剤の状態も考慮し、新しい乾燥剤を備えた部品へ交換することが、冷凍サイクルを正常な状態へ戻すうえで重要です。

③ 内部を洗浄して再使用する部品ではない

冷媒回路の一部では、構造やメーカー指定に応じてフラッシングを行う場合があります。

ただし、レシーバータンクには乾燥剤とフィルターが内蔵されています。内部を洗浄して新品同様の状態へ戻し、再使用するという考え方の部品ではありません。

④ 新しいコンプレッサーの再故障を防ぐため

新品やリビルト品へ交換しても、異物・水分・流路制限の原因が回路内に残っていれば、新しいコンプレッサーへ悪影響を与える可能性があります。

古いレシーバータンクに問題が残っていた場合のトラブル

異物や水分、流路制限などが残っている場合、次のようなトラブルにつながる可能性があります。

• 異物が回路内を循環し、新しいコンプレッサーへ流入する
• エキスパンションバルブなどの流路が詰まる
• 冷媒循環が不足し、冷えが悪くなる
• 水分による腐食や氷結が起こる
• 冷凍サイクルの圧力に異常が生じる
• コンプレッサーへの負担が増える

ただし、圧力異常や冷え不良だけでレシーバータンク不良と断定することはできません。コンプレッサー、コンデンサー、冷却ファン、冷媒量、エキスパンションバルブ、エバポレーターなどを含めて診断します。

レシーバーの詰まりは、前後の温度差と霜の位置を確認

レシーバー内部で冷媒の流れが妨げられると、入口と出口に温度差が生じることがあります。DENSOの診断表でも、低圧側の圧力低下に加え、レシーバー前後の温度差や出口側の強い霜付きが、詰まりを確認する手掛かりとして示されています。

圧力の数値とともに、入口・出口の配管温度、霜が付いている位置を記録します。単に「配管に水滴がある」という状態と区別して確認することが大切です。コンデンサー一体型など、車両によって構造が異なるため、対象車両の整備要領に沿って点検します。

技術参考：DENSO コンプレッサー診断表

高圧・低圧と症状から確認箇所を探す早見表

レシーバーとエキパンを交換するだけで大丈夫？

レシーバータンクとエキスパンションバルブの交換は重要ですが、それだけですべての再故障原因がなくなるわけではありません。

コンプレッサーが焼き付いたり、内部破損によって大量の金属粉が発生したりした場合は、回路内の汚染範囲を確認します。あわせて、故障を引き起こした作動条件にも注意が必要です。

交換部品の選定とあわせて、なぜ元のコンプレッサーが壊れたのかを確認することが、再故障防止につながります。

独立したレシーバータンクが見当たらない車両もある

車両によっては、レシーバードライヤー機能がコンデンサー側へ一体化されており、独立した筒型タンクが見当たらない場合があります。

サブクールコンデンサーには、側面のモジュレータ内部などに乾燥剤やフィルターを組み込んだ構造があります。

• 乾燥剤カートリッジなどを交換できるもの
• 単体交換ができず、コンデンサーASSYで交換するもの

独立したタンクがない場合も、対象車両の部品構成と整備要領を確認してください。交換できる範囲や作業方法は、車種・製品によって異なります。

レシーバータンクとアキュムレーターの違い

見た目が似ている場合がありますが、取り付け位置と主な役割が異なります。

一般的に、レシーバードライヤーはエキスパンションバルブ方式、アキュムレーターは固定オリフィス方式などで使用されます。

冷媒がR134aかR12かといった、冷媒の種類だけで区別するものではありません。対象車両のシステム構成で確認します。

太田美品通商のコンプレッサー交換時の条件

旧部品に異物・水分・流路異常を残したままコンプレッサーだけを交換すると、新しく取り付けたコンプレッサーの再故障につながる可能性があるためです。

新品・リビルト品を正常に使用するために、同時交換とあわせて、冷凍サイクル全体の点検・整備を行うことが重要です。

まとめ｜内部の異物や水分を持ち越さないために

• レシーバータンクは、一般的なTXV方式ではコンデンサー後の高圧側にあります。
• 液冷媒の一時貯蔵・気液分離・ろ過・乾燥を担います。
• 乾燥剤の吸湿能力には限界があり、フィルターには異物が蓄積する可能性があります。
• 内部をフラッシングして再使用する部品ではありません。
• コンデンサー一体型では、車種によって交換可能な部品や作業方法が異なります。
• アキュムレーターとは、位置と役割が異なります。
• 当社では、コンプレッサー交換時にレシーバーとエキパンの同時交換を最低限必要としています。
• 再故障防止には、交換だけでなく、故障原因と冷凍サイクル全体の確認が必要です。

レシーバータンクは目立たない部品ですが、冷媒回路内の異物や水分への対策を担っています。コンプレッサー交換時には、古い部品に残る問題を持ち越さないことが重要です。

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カーエアコン技術編・第3話

コンプレッサーから吐き出された高温・高圧のガス冷媒が、次に向かうのがコンデンサーです。

コンデンサーは、冷媒の熱を外気へ放出し、ガス冷媒を液冷媒へ変える熱交換器です。

この記事では、コンデンサーの役割、前置き・サイド配置と冷却ファンの違い、レシーバーとサブクール方式の仕組み、故障診断で確認したいポイントを解説します。

コンデンサーの役割と「凝縮」の仕組み

エバポレーターで車室内の熱を吸収した冷媒は、低圧のガス状態でコンプレッサーへ戻ります。そこで圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となってコンデンサーへ送られます。

コンデンサーでは、冷媒が外気へ熱を放出しながら、気体から液体へ変わります。この状態変化を「凝縮」と呼びます。

コンデンサーの内部を流れる冷媒は、入口から出口まで同じ状態ではありません。十分に凝縮させるためには、コンデンサーに必要な量の空気を通し、熱を外へ逃がすことが重要です。

配置によって異なるコンデンサーの冷却方式

コンデンサーの取り付け位置は車両によって異なります。車両前面に配置するもののほか、トラックなどでは車体側面やキャブ周辺に配置する構成もあります。

前置きコンデンサー

多くの乗用車では、コンデンサーは車両前方の冷却モジュール内に配置されています。走行中は前方から入る走行風を利用して放熱します。

停車中や低速走行時は走行風が少なくなるため、冷却ファンによる強制通風が重要になります。

専用ファンがなくても、共用ファンで冷却する構成がある

コンデンサー専用の電動ファンが見当たらなくても、ファンによる冷却を行っていないとは限りません。

車種によっては、ラジエーターファンやエンジン冷却ファンを利用して、ラジエーターとコンデンサーの両方へ通風します。

サイドコンデンサー

トラックや一部の商用車では、車体側面やキャブ周辺などにコンデンサーを配置します。こうしたものをサイドコンデンサーと呼びます。

正面からの走行風を利用しにくい構成もあるため、専用電動ファンによる強制通風が特に重要になる車両があります。

ファンが回っていても、風量が十分とは限らない

サイドコンデンサー車で冷え不良や高圧異常が発生した場合は、コンデンサー本体とあわせて、次の項目を確認します。

• ファンモーターの作動、回転数、回転方向
• ファンブレードの損傷
• ヒューズ・リレー・配線の状態
• 電源電圧
• ファン制御の状態
• 圧力センサー／スイッチなどの入力
• 通風経路の状態と実際の風量

回転数不足や通風経路の異常によって、ファンが回っていても必要な放熱能力を確保できていない場合があります。

走ると冷えるのに、停車すると冷えにくい場合

走行中は冷えるのに、信号待ちやアイドリングでは冷えにくい場合、停車時に必要な強制通風を確保できていない可能性があります。

冷却ファン・ファン制御・コンデンサーの目詰まり・周辺の通風状態を確認します。ただし、この症状だけでファン不良と断定せず、冷媒量やサイクル全体の状態も含めて診断します。

「板コンデンサー」とマルチフロー構造

整備現場では、サイドコンデンサーと区別する意味などで、前面に配置された平板状のコンデンサーを「板コンデンサー」と呼ぶことがあります。

マルチフローコンデンサーは、多数の細いチューブへ冷媒を分けて流す構造です。細い冷媒通路と多数のフィンによって熱交換面積を確保し、コンパクトなサイズで放熱できるよう設計されています。

一方、冷媒通路が細いため、コンプレッサーの内部破損などで金属粉や異物が流入した場合は、内部汚染に注意が必要です。

外部の目詰まりと、内部の詰まり・汚染

外部の目詰まり：空気の通り道を確認する

虫、泥、ホコリ、枯れ葉、綿ぼこり、油分を含んだ汚れ、フィン潰れなどによって、通風が悪くなることがあります。空気が十分に通らなければ、放熱能力が低下します。

コンデンサーとラジエーターが近接している車両では、両者の間に汚れが溜まることもあります。正面から見える表面だけでなく、通風経路全体を確認します。

内部の汚染：金属粉や摩耗粉に注意する

コンプレッサーが焼き付いたり内部破損したりすると、金属粉や摩耗粉が冷媒回路へ流出することがあります。これらがコンデンサーの細い通路へ入り込むと、流路制限や詰まりの原因になる可能性があります。

構造によっては内部を十分に洗浄することが難しいため、汚染の程度やメーカーの指示により、コンデンサー交換が必要になる場合があります。

レシーバータンク／レシーバードライヤーの役割

従来型のレシーバーサイクルでは、コンデンサーの後にレシーバータンク（レシーバードライヤー）が配置されます。

水分を取り除く理由

冷媒回路への水分混入は、内部腐食、オイルや冷媒の劣化反応、膨張部付近での凍結、流路制限などの原因になり得ます。そのため、レシーバードライヤーには乾燥剤（デシカント）が使用されています。

配管を外したまま長時間放置すると、外気中の湿気が入り込みます。部品交換時は、配管や部品の開口部をできるだけ速やかに塞ぐことが重要です。

レシーバーとアキュムレーターの違い

見た目が似ていても、配置と役割が異なります。

サブクールコンデンサーとモジュレータ

コンデンサーの後に独立したレシーバーを配置する方式のほかに、レシーバー／ドライヤー機能と過冷却部をコンデンサー側へ組み込んだ、サブクールコンデンサーがあります。

モジュレータの役割

サブクールコンデンサーには、側面などにモジュレータと呼ばれる気液分離部を一体化した構造があります。

モジュレータは、従来型のレシーバードライヤーに近い役割を持ち、気液分離、冷媒保持、異物除去、水分吸着を行います。

乾燥剤やフィルターを交換できるタイプがある一方、内部だけを交換できず、コンデンサーASSYで交換する構造もあります。対象製品の構造と整備手順を確認してください。

サブクール＝過冷却とは？

過冷却とは、凝縮した液冷媒を、その圧力に対応する凝縮温度よりも低い温度まで冷却することです。

液冷媒を過冷却することで、エキスパンションバルブへ安定した液冷媒を供給しやすくなります。

サブクール度は、車種や条件に合わせて判断する

専門的な診断では、サブクール度（過冷却度）を確認することがあります。

適正値は、冷媒、車種、システム構造、運転条件によって異なります。すべての車両を同じ温度差で正常・異常と判断することはできません。

高圧異常は、放熱不足以外でも起こる

高圧側の圧力は、コンプレッサーだけで決まるものではありません。コンデンサーで十分に放熱できなければ凝縮状態に影響し、高圧側の圧力上昇につながります。

冷媒の過充填

冷媒は多いほど冷えるものではありません。過充填は、高圧側の圧力が異常に上昇する原因になります。

冷えないからといって感覚やサイトグラスだけで追加せず、車両メーカー指定の充填量を基準に管理することが重要です。

空気などの非凝縮ガスの混入

冷媒回路に空気などが混入すると、通常の作動条件では冷媒のように凝縮せず、高圧側の圧力上昇などの原因になります。

部品交換後は、適切な真空引きで空気や水分を取り除いたうえで、指定量の冷媒を充填することが重要です。

高圧異常で確認したい項目

• 冷媒の過充填
• コンデンサーの放熱不足
• 冷却ファンの不良や風量不足
• フィンの目詰まりや通風経路の異常
• コンデンサー内部の汚染・流路制限
• 空気などの非凝縮ガスの混入
• 高圧側配管の流路制限
• 外気温や運転条件

圧力・温度・風量を組み合わせて診断する

高圧・低圧ゲージは重要な診断材料ですが、圧力は冷凍サイクルの状態を示す情報の一つです。次の項目を組み合わせて判断します。

• 高圧・低圧の測定値
• 外気温と運転条件
• 冷媒充填量
• コンデンサー入口・出口の温度
• 冷却ファンの作動と実際の通風状態
• 配管温度
• エバポレーター側の状態

サブクールシステムでは、必要に応じて過冷却状態も確認します。測定方法と判定は、対象車両の整備要領書に従ってください。

高圧・低圧が両方高いときに確認すること

高圧・低圧がともに高い場合、DENSOの診断表では冷媒の過充填やコンデンサーの冷却不足が挙げられています。まず充填量の記録を確認し、コンデンサーのフィンに汚れや目詰まりがないか、冷却ファンが正常に作動して風が通っているかを確認します。

冷媒量の問題と放熱の問題では、必要な作業が異なります。原因に応じた処置をしたあと、整備要領の測定条件で高圧・低圧と冷え具合を再確認します。

技術参考：DENSO コンプレッサー診断表

高圧・低圧と症状から確認箇所を探す早見表

コンプレッサー交換時にもコンデンサーを確認する理由

高圧側の圧力が異常に上昇すると、コンプレッサーの駆動負荷が大きくなり、本体やマグネットクラッチに過大な負担を与える可能性があります。

このような場合、コンプレッサーだけを交換しても、放熱不足という原因が残ってしまいます。

また、コンプレッサー内部の破損によって金属粉が流出していれば、コンデンサー内部も汚染されている可能性があります。

まとめ｜コンデンサーは放熱と通風が重要

• コンデンサーは放熱により、高温・高圧のガス冷媒を液冷媒へ変えます。
• 前置き・サイド配置やファン構成によって、冷却の方法が異なります。
• 専用ファンの有無や回転だけでなく、実際の風量と通風経路を確認します。
• 「板コンデンサー」は現場で使われる呼称で、正式な構造分類名ではありません。
• 外部の目詰まりと、内部の汚染・流路制限を分けて確認します。
• レシーバードライヤーは、冷媒保持・気液分離・乾燥・ろ過を担います。
• サブクール方式では、モジュレータや過冷却部を組み込む構成があります。
• 冷媒過充填や非凝縮ガスの混入も、高圧異常の原因になります。
• 圧力だけで部品不良を断定せず、温度・風量・充填量などをあわせて診断します。

冷え不良や高圧異常では、コンデンサーが十分に熱を外へ逃がせているかを確認することが重要です。故障部品とあわせて原因を調べることが、修理後の再発を防ぐうえでも大切になります。

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カーエアコン技術編・第2話

カーエアコンの冷凍サイクルの中で、冷媒を圧縮し循環させる中心的な役割を担っているのがA/Cコンプレッサーです。

「エアコンが冷えない」
「コンプレッサーから異音がする」
「マグネットクラッチが入らない」

こうした症状が出ると、まずコンプレッサー故障を疑われることがあります。

今回はカーエアコン技術編・第2話として、コンプレッサーの役割、構造の違い、固定容量・可変容量の仕組み、マグネットクラッチ、電磁制御バルブ、故障診断、交換時の注意点まで詳しく解説します。

コンプレッサーは何をしている部品？

エバポレーターで車室内の熱を吸収した冷媒は、低圧のガス冷媒となってコンプレッサーへ戻ってきます。

コンプレッサーはこの冷媒を吸入して圧縮し、高温・高圧のガス冷媒としてコンデンサーへ送り出します。

コンプレッサー自体が直接「冷気」を作っているわけではありません。

冷媒を圧縮して高圧側へ送り出し、冷凍サイクル内に高圧側と低圧側を作ることで、コンデンサーでの凝縮、エキスパンションバルブでの減圧、エバポレーターでの蒸発を成立させています。

つまりコンプレッサーは、冷媒を圧縮・循環させ、冷凍サイクルを成立させる中核部品です。

コンプレッサーはすべて同じ構造ではない

カーエアコン用コンプレッサーには、複数の圧縮方式があります。

大きく分けると、ピストンを往復させて圧縮する「ピストン式（往復動式）」と、ローターやスクロールを回転・旋回させる「回転式」があります。

ピストン式（往復動式）

ピストン式は、ピストンを往復運動させることで吸入 → 圧縮 → 吐出を繰り返す方式です。

代表的なものとして、クランク式や斜板式があります。

斜板式

シャフトに対して斜めに配置された斜板（スワッシュプレート）の動きを利用し、複数のピストンを往復させます。

斜板式には固定容量タイプだけでなく、斜板角を変えてピストンストロークを変化させる可変容量タイプもあります。

例えばDENSOでは、デュアルスワッシュプレート式に固定容量タイプ、シングルスワッシュプレート式に可変容量タイプがあります。

スルーベーン式

スルーベーン式は回転式コンプレッサーの一つです。

ローターに設けられたベーンによって圧縮室を形成し、ローターの回転に伴う容積変化によって冷媒を圧縮します。

ピストンを往復させる斜板式とは、圧縮方法そのものが異なります。

スクロール式

スクロール式は、固定スクロールと旋回スクロールという2つの渦巻き形状を組み合わせて冷媒を圧縮する方式です。

冷媒は外周側から取り込まれ、旋回スクロールの動きによって中心方向へ移動しながら圧縮されます。

自動車用スクロールコンプレッサーでは、DENSOやSandenのほか、三菱重工系のスクロールコンプレッサーも広く知られています。

三菱重工ではカーエアコン用に独自の3Dスクロール技術を採用したコンプレッサーを開発し、ベルト駆動式だけでなくハイブリッド車・EV向け電動コンプレッサーにもスクロール技術を展開しています。

構造と「容量制御」は別に考える

斜板式・ベーン式・スクロール式というのは、「どのような構造で冷媒を圧縮するか」という分類です。

一方、固定容量式・可変容量式は、「どのように吐出量を調整するか」という別の分類です。

固定容量式・可変容量式の違い

固定容量式

固定容量式は、基本的に1回転あたりの吐出量が一定です。

マグネットクラッチを使用するタイプでは、コンプレッサーをON／OFFすることで冷房能力を調整する方式があります。

内部制御式可変容量

内部制御式の可変容量斜板式コンプレッサーでは、内部の圧力状態などを利用して斜板角を変化させ、ピストンストロークと吐出量を調整します。

冷房負荷が大きい場合は吐出量を増やし、負荷が小さい場合は吐出量を減らすことができます。

外部制御式可変容量（電磁制御バルブ式）

外部制御式では、電磁制御バルブ（コントロールバルブ／ECV）を使用して容量を調整します。

車両側のエアコンECUなどが、温度・冷媒圧力・エンジン負荷などの情報をもとに、コントロールバルブへ電気信号を送ります。

可変容量斜板式では、その制御によってコンプレッサー内部の圧力バランスを変え、斜板角を変化させて吐出量を調整します。

マグネットクラッチ式とクラッチレス式

エンジンの回転をコンプレッサーへ伝える方法の一つに、マグネットクラッチを使用する方式があります。

作動条件が整い、クラッチのコイルへ通電すると、クラッチプレートが吸着してコンプレッサーシャフトへ駆動力が伝わります。

一方、外部制御式可変容量コンプレッサーには、マグネットクラッチを持たないクラッチレス式もあります。

この場合はコンプレッサーを機械的に回転させながら、コントロールバルブによって実際の吐出量を変化させます。

したがって、「クラッチがカチッと入らない＝故障」という従来型の見方だけでは診断できません。

マグネットクラッチ不良では何が起きる？

マグネットクラッチ式で不具合が発生した場合、フィールドコイルの断線・焼損などが確認されることがあります。

コイルが断線すれば、通電しても磁力が発生せず、クラッチプレートを吸着できません。

また、コイルやクラッチに焼損が見られる場合は、クラッチ部分だけを原因と決めつけないことが重要です。

特に高圧側が異常に高くなると、コンプレッサーの駆動負荷が大きくなります。その負荷によってクラッチが滑ると、摩擦熱でクラッチ周辺が損傷することがあります。ただし、焼損の原因は異常高圧だけではありません。電源電圧の低下、クラッチのすき間、配線・接続部の状態、頻繁な接続・切離しも確認します。

焼けたクラッチやコイルだけを交換しても、根本原因が残っていれば再発する可能性があります。

「冷えない＝コンプレッサー不良」ではない

エアコンが冷えない原因は、コンプレッサーだけではありません。次のような原因でも冷房能力は低下します。

コンプレッサーオイルも非常に重要

コンプレッサー内部では、方式に応じてピストン・斜板・シュー・ベアリング・ベーン・スクロールなどが高速で作動しています。

これらを潤滑・冷却するために、コンプレッサーオイルが使用されています。

オイル不足や不適合なオイルの使用は、潤滑不良や焼き付きなど重大な故障の原因になります。

電動コンプレッサー

ハイブリッド車やEVでは、エンジン停止中でもエアコンを作動させるため、エンジンのベルトではなく高電圧電源と電動モーターで駆動する電動コンプレッサーを採用した車両があります。

電動コンプレッサーでは、スクロール式が広く採用されています。

圧縮機構だけでなく、モーター・インバーター・高電圧回路まで含めた構造になるため、ベルト駆動のコンプレッサーとは診断方法や取扱いが異なります。

コンプレッサー交換で一番大切なのは「なぜ壊れたか」

壊れたコンプレッサーを新品やリビルト品へ交換するだけで、修理が完了するとは限りません。なぜ故障したのかを確認する必要があります。

原因を残したまま取り付けると、新しいコンプレッサーまで再び故障する可能性があります。

当社ではレシーバーとエキスパンションバルブを最低限同時交換

太田美品通商では、A/Cコンプレッサー交換時に、レシーバー（レシーバータンク／ドライヤー）とエキスパンションバルブの同時交換を最低限必要としています。

ただし、この2点を交換すればすべて解決するという意味ではありません。

焼き付きなどでコンプレッサー内部から金属粉・異物が流出している場合は、冷媒回路全体の汚染状態を確認する必要があります。

サイクル洗浄や、構造上十分に洗浄できない部品の交換が必要になる場合もあります。

コンプレッサー交換では、冷凍サイクル全体を正常に戻す

故障原因を確認し、必要な関連部品を交換し、異物や詰まりがないことを確認したうえで、指定されたオイル・冷媒量で組み上げます。

交換したコンプレッサーを正常に使用するためには、こうした周辺の確認と整備も重要です。

まとめ｜構造と制御方式を理解して診断する

コンプレッサーの種類や制御方式を理解せず、従来型と同じ感覚で診断すると、正常なコンプレッサーを故障と判断してしまう可能性もあります。

カーエアコン修理では、冷凍サイクル全体と制御方式を理解して診断することが重要です。

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• 高圧・低圧のパターンから見る故障診断
• コンプレッサー交換時のオイル量の確認方法

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カーエアコン技術編・第1話

車のエアコンをONにすると、吹き出し口から冷たい風が出てきます。では、カーエアコンはどのように空気を冷やしているのでしょうか。

今回は、コンプレッサー、コンデンサー、レシーバータンク、エキスパンションバルブ、エバポレーターの役割と、冷媒が循環する仕組みを解説します。

基本例として、レシーバータンクとエキスパンションバルブを使用する代表的な構成を取り上げます。実際の構造や制御方法は、車種やシステムによって異なります。

冷媒は5つの主要部品を通って循環する

代表的なレシーバーサイクルでは、冷媒は次の順番で流れ、再びコンプレッサーへ戻ります。

冷媒は、圧力・温度・状態を変えながら熱を運ぶ

冷媒は、同じ状態のまま循環しているわけではありません。サイクル内で圧力や温度が変わり、気体・液体・両方が混在した状態へと変化します。

この「圧縮・凝縮・減圧・蒸発」を繰り返すことで、車室内の熱を車外へ運んでいます。

① コンプレッサー｜ガス冷媒を圧縮する

コンプレッサーは、エバポレーターから戻った低圧のガス冷媒を吸い込み、圧縮して高温・高圧のガス冷媒にします。

圧縮された冷媒は、次のコンデンサーへ送り出されます。

コンプレッサーには、斜板式、スルーベーン式、スクロール式など、さまざまな構造があります。コンプレッサーの種類や容量制御方式、交換時の注意点は、カーエアコンのコンプレッサー解説もご覧ください。

② コンデンサー｜冷媒の熱を車外へ放出する

コンデンサーには、コンプレッサーから高温・高圧のガス冷媒が入ります。

走行風や冷却ファンの風によって熱が車外へ放出され、冷媒はガスから液体へ変化していきます。この変化を「凝縮」といいます。

③ レシーバータンク｜液冷媒を一時的に蓄える

コンデンサーで液化した冷媒は、レシーバータンクへ送られます。

レシーバータンクは、冷房負荷に応じて冷媒を供給できるよう、液冷媒を一時的に蓄えます。内部にストレーナや乾燥剤を備え、異物や水分を取り除く構造のものもあります。

すべての車両に、独立したレシーバータンクがあるわけではありません。車種によっては、コンデンサーと気液分離器（モジュレータ）を組み合わせたサブクールコンデンサー方式などが採用されています。構造や交換時の確認点は、レシーバータンクの役割と同時交換についてもご覧ください。

④ エキスパンションバルブ｜冷媒を減圧し、流量を調整する

レシーバータンクを通過した高圧の液冷媒は、エキスパンションバルブへ送られます。

冷媒がバルブの絞りを通過すると圧力が下がり、低温・低圧の液とガスが混在した状態となってエバポレーターへ入ります。

また、エキスパンションバルブは、エバポレーターの状態に応じて冷媒の流量を調整します。構造や不具合時の確認点は、エキスパンションバルブの解説にまとめています。

⑤ エバポレーター｜空気の熱を冷媒に吸収させる

エキスパンションバルブを通過した低温・低圧の冷媒は、エバポレーターへ入ります。

ブロワによって送られた空気がエバポレーターを通過すると、その空気の熱が冷媒に吸収されます。熱を奪われた空気は温度が下がり、車室内へ送られます。

一方、冷媒は熱を吸収して蒸発し、ガスとなってコンプレッサーへ戻ります。

カーエアコンが除湿できる理由

エバポレーターには、空気を冷やすとともに除湿する働きがあります。

湿った空気が冷たいエバポレーター表面に触れて冷やされると、条件に応じて空気中の水分が結露し、水滴になります。この水はドレンホースを通って車外へ排出されます。

夏場、エアコンを使用した車の下に水が落ちていることがあります。正常なエアコン作動による結露水であれば、異常ではありません。

この除湿作用は、雨天時などの窓ガラスの曇り取りにも役立ちます。

高圧側と低圧側はどこで分かれる？

冷凍サイクルでは、コンプレッサーで冷媒の圧力が上がり、エキスパンションバルブで圧力が下がります。この2つを境に、高圧側と低圧側に分けて考えます。

高圧側と低圧側の圧力は、故障診断の重要な情報です。ただし、圧力だけで故障部品を断定することはできません。

冷媒圧力は、外気温、コンプレッサーの作動条件、冷媒量、コンデンサーの放熱状態、冷却ファン、エキスパンションバルブの状態などによって変化します。

冷媒は多く入れるほど冷えるわけではない

カーエアコンには、車両ごとに指定された適正な冷媒量があります。

サブクールコンデンサー方式などでは、従来のレシーバーサイクルと冷媒量の確認方法が異なる場合があります。対象車両の方式と指定値を確認してください。

冷えないときは、冷凍サイクル全体を確認する

コンプレッサーが正常でも、次のような原因で冷房能力が低下することがあります。

• コンデンサーが十分に放熱できていない
• 冷却ファンが正常に作動していない
• 冷媒量が適正でない
• エキスパンションバルブに異常がある
• エバポレーターが正常に熱交換できていない
• 冷媒回路や制御系に異常がある

冷凍サイクルを理解することが、診断の第一歩

カーエアコンは、冷媒が圧縮・凝縮・減圧・蒸発を繰り返し、車室内の熱を車外へ運ぶことで冷房を行います。

どこかが正常に機能しなければ、冷房性能が低下する可能性があります。部品交換を判断する際も、冷凍サイクル全体の状態を確認することが重要です。

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