インバーター

車を運転するとき、速度を保とうとしてエンジンを切ったりかけたりを繰り返したら、ガソリンがものすごくムダになりますよね。アクセルを軽く踏んだり深く踏んだりして力をなめらかに加減するからこそ、燃料も節約できて車も長持ちします。

昔の「オン・オフ式」のエアコンや冷蔵庫は、まさにエンジンを切ったりかけたりする車のようなものでした。室温が上がるとモーターを100％の最大出力で勢いよく回し、涼しくなったら完全に止める方式だったんです。いつも最大出力で回っては止まるのを繰り返すと、低い出力でコツコツ回し続けるときより同じ冷房でも電気がかかります。しかも、再び動かすたびに通常運転の状態に戻るまで効率の落ちる時間ができてしまうため、電気代がかさみがちでした。

でも、インバーターを搭載した最新の家電は違います。部屋が涼しくなってもモーターを完全には止めず、回転の速さだけをゆっくり落としてちょうどいい温度を保ちます。必要な分だけ力を出すので、音もずっと静かで、ムダな電気も大きく減らせます。

乾電池から出る電気は、一方向にまっすぐ流れる直流（DC）です。いっぽう、家のコンセントで使う電気は、電流の向きが1秒間に100回以上も行ったり来たりする交流（AC）です（日本では東日本が50Hz、西日本が60Hz）。電気がまるで波のように、寄せては返しながら流れているわけです。

家電に入っている交流モーターの回転の速さは、この波がどれだけ速く揺れるか、つまり周波数（振動数）で決まります。電気の波が1秒間に何度も速く揺れるほどモーターは勢いよく回り、ゆったり揺れるほどモーターはゆっくり回ります。

インバーターは、直流の電気の通り道を非常に速いスピードで開けたり閉じたりして、思いどおりの速さの新しい交流の波をつくり出す装置です。電気の波の周期を自由に操れるので、モーターの回転の速さもなめらかかつ精密にコントロールできるようになります。

もう少し正確に言うと、壁のコンセントから入ってくる交流の電気は、すでに周波数が決まっているので、そのままでは速さを調整できません。そのため、インバーター家電の中には、電気を整えるための変換装置がセットで入っています。

まず、コンセントの交流をコンバーターという整流装置で、平らでまっすぐな直流にきれいにならします。そのあと、本当のインバーター回路がこの直流を細かく刻み、家電がその瞬間にちょうど必要とする周波数の交流につくり直します。

つまり家電では、交流を直流に変えてから、調整した交流に変換する技術全体を、ふつうインバーターと呼んでいます。この精密な制御技術のおかげで、エアコンや冷蔵庫はエネルギーをムダなく賢く使えるのです。いっぽう、電気自動車や太陽光発電のように最初から直流の電気を使う場合は、コンバーターの段階をとばして、インバーターが直流をそのまま交流に変えます。おかげで電気自動車はモーターの速さをなめらかに調整でき、太陽光の電気は家庭用の電気や電力網につなげられます。