なぜ、給湯器はたかだか水が凍るだけで、あのように激しく壊れてしまうのでしょうか。その理由は、水の持つ特殊な物理的性質にあります。一般的な物質は温度が下がると体積が収縮しますが、水という物質は四度を下回ると密度が下がり始め、零度で氷に変わる際に体積が約九パーセントも膨張します。この膨張という現象は、実は想像を絶する巨大な力を生み出します。給湯器の内部には、お湯を効率よく作るために非常に細い銅製の配管が複雑に張り巡らされています。この金属製の管の中に閉じ込められた水が氷になると、内側から管壁を押し広げようとする圧力がかかります。金属であってもその膨張の力には抗えず、管が裂けたり、溶接部分が剥がれたりする「凍結破裂」が起こるのです。特に熱交換器と呼ばれる部分は、熱を伝えやすくするために管壁が極めて薄く作られており、わずかな凍結であっても致命的なダメージを受けやすいという宿命を持っています。水抜きという作業は、この物理的な破壊の根源である「膨張する主体」を取り除くという、極めて論理的な解決策です。また、凍結は単に気温が零度を下回るだけでなく、風の強さや放射冷却の条件によっても加速されます。給湯器の設置場所が風の通り道であったり、建物の北側で一日中日が当たらなかったりする場合、周囲の気温よりも配管内の温度はさらに低くなります。こうした環境下では、機械に内蔵された凍結防止ヒーターの熱だけでは追いつかず、外側から冷やされる速度が勝ってしまうのです。物理の法則には逆らえません。だからこそ、人間が介入して水を抜き、物理的に凍るものがない状態を作り出す必要があるのです。さらに、凍結した水を溶かそうとして熱湯をかける人がいますが、これも物理的には非常に危険な行為です。急激な温度変化は金属の熱疲労を招き、さらなる亀裂の誘因となります。自然の摂理を理解し、水が持つ膨張のエネルギーがいかに強大であるかを認識すれば、水抜きという地味な作業がいかに科学的で合理的な防御策であるかが理解できるはずです。住宅というシステムを物理現象から守るという意識を持つことが、設備の長寿命化への第一歩となります。
物理現象から理解する給湯器の水抜きが必要な理由