対流熱とは？対流熱の概要や仕組み、その他の熱の種類について

私たちは、エアコンやドライヤーなど、風（空気）を伝って、暖かさや冷たさを感じることができます。その風や空気で伝わる熱のことを「対流熱」と言います。

この記事では「対流熱ってなんだろう？」「対流熱ってどんな仕組みなの？」という疑問に向けて、わかりやすく解説していきたいと思います。

対流熱とは？

対流熱とは、液体や気体などの流体の移動によって伝わる熱のことです。

例えば、温風ヒーターやドライヤーなどから温風を発生させ、身体を温めたり、髪を乾かしたりしますよね？これはヒーターやドライヤーが機械内で空気を温め、送風し、人（または髪）に熱が伝わっていることを表します。

対流熱の仕組み

また流体（液体や気体）は、温度が上昇すると体積が増え密度が小さくなります。反対に、温度が下降すると体積が減少し密度が大きくなります。つまり密度が小さくなると軽くなるため、流体は上昇します。反対に密度が大きくなると重くなるため、流体は下降します。もう皆さま、お気づきですね。

画像引用：暖房しても足元ヒンヤリ・・・。｜株式会社アセットフォー様

自宅でエアコンをつけた時に、床周りに冷たい空気が集まり、天井や二階付近に暖かい空気が集まるのは、この温度上昇に伴う密度の変化によって、流体が移動したことによるものです。（自宅の場合、床からの冷気や、太陽光の輻射熱の影響もありますが、今回は説明を省かせていただきます。）

覚えておきたい、その他の熱

この後は、対流熱についてより詳しく理解していただくために、あらためて熱の種類について見ていきましょう。熱には、伝導熱、対流熱、輻射熱の3種類があります。

それぞれの熱のについては、以下の通りです。

• 伝導熱……湯たんぽ、ホットカーペット、カイロのように、直接触れて伝わる熱のこと。
• 対流熱……エアコン、温風ヒーターのように、風や空気で伝わる熱のこと。
• 輻射熱……電気ストーブや床暖房、太陽のように、遠赤外線によって伝わる熱のこと。

対流熱は流体の移動によって熱が伝わるのに対し、伝導熱は直接物質を通じて伝わる熱のこと、輻射熱は遠赤外線によって伝わる熱、といった特徴があります。それぞれ熱移動の仕組みが異なるので、混合しないよう注意しましょう。

まとめ

熱には3つの種類（伝導熱、対流熱、輻射熱）があり、その中の対流熱とは、流体・気体などの移動によって伝わる熱のことです。

もしこの後、暑さ対策や寒さ対策を考えている場合は、その熱の発生原因が何かを突き止めるようにしましょう。もしその熱が対流熱であるのならば、断熱材などを使用し、熱対策を行うことができます。反対に輻射熱の場合は、断熱材を使用しても熱の移動を止めることはできないので、熱の種類に合わせて対策を考えましょう。