エア・コンディショナー

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秀逸な記事

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この記事は秀逸な記事だよ。書いた本人とひよこ陛下がそう言うんだから間違いない。より素晴らしい記事にできるってなら、してみやがってください。お願いしましたよ。
エアコンの室外機（RYP224B）

エア・コンディショナー（Air Conditioner）とは、空調設備のひとつで、部屋内の空気の調整を行う機械である。狭義では、冷媒による単段蒸気圧縮冷凍サイクルの蒸気圧縮冷凍機のパッケージ・エア・コンディショナーや家庭用のルーム・エア・コンディショナーのうち、水以外の熱媒体で熱を搬送する装置、つまりヒートポンプを指す。通称エアコン。以降、エアコンと表記。「エアコン」=「エアー・コンディショニング」または「エアー・コンディション」の略として使用される場合もある。なお、人によっては空気を管理するという意味で、「エアコン」=「エア・コントローラ」だと思い違いがなされたり、「エア・コンダクター」と思い違う場合もある[1]。そのため、英略語ではAir Cond.とする場合がある。

エア・コンディショナーの歴史

1758年、ベンジャミン・フランクリンとケンブリッジ大学で化学の教授を務めていたジョン・ハドリーは、蒸発の原理（蒸発熱）を使って物体を急速に冷却する実験を行った。フランクリンとハドリーはアルコールなどの揮発性の高い液体の蒸発を試し、エーテルを使うと物体を氷点下にまで冷却できることを発見した。実験では水銀温度計の球部を冷却対象とし、蒸発を早めるためにふいごを使った。周囲の気温が 65°F(18°C) の状態で、温度計の球部を 7°F(−14℃) にまで冷却することができた。フランクリンは、温度が氷点下になると間もなく温度計の球部表面に薄く氷が張ったことに気づいた。そして 7°F(−14℃) にまで達したとき、氷の厚さは6ミリ（4分の1インチ）ほどになっていた。フランクリンは「この実験で、暖かい夏の日に人間を凍死させられる可能性があることがわかった」と結論付けた[2]。

1820年、イギリスの科学者で発明家のマイケル・ファラデーは、圧縮により液化したアンモニアを蒸発できるようにすると、周囲の空気を冷却できることを発見した。1842年、フロリダの医師ジョン・ゴリーは圧縮技術を使って氷を作り、アパラチコーラの彼の病院でそれを使い、患者のために病室を冷やした[3]。彼はさらにその製氷機を使って建物全体の温度を調節しようと考えた。そして、都市全体の空調を集中制御するという構想まで描いた。彼の試作品は常にうまく機能するわけではなかったが、ゴリーは製氷機の特許を1851年に取得した。しかし、彼の財政上の後援者が死に、その希望は潰えた。彼はその機械を本格的に開発する資金を集められなかった。ゴリーの伝記を書いた Vivian M. Sherlock によれば、ゴリーは製氷で財を成したフレデリック・チューダー (en) が彼の発明を誹謗するキャンペーンを行ったと疑い、チューダーを非難した。ゴリーは貧困の中で1855年に亡くなり、その空調のアイディアは約50年間顧みられなかった。

空気調和の初期の商業利用は、個人の快適さのためではなく、工業生産過程で必要とされる冷気を生み出すのに使われた。最初の電気式エア・コンディショナーは1902年、ニューヨーク州シラキュースのウィリス・キャリアが発明した。印刷工場の製造工程を改善するために設計されており、温度だけでなく湿度も制御できるようになっていた。温度と湿度を低く保つことで、紙の状態が一定となり、インクの付き方が一定になる。その後もキャリアの技術は様々な仕事場の生産性向上に使われ、増大する需要に応えるために The Carrier Air Conditioning Company of America（キヤリア社）を創設した。その後、エア・コンディショナーは住宅や自動車の快適さを向上させる手段として使われるようになっていった。アメリカでは1950年代に家庭用エア・コンディショナーが爆発的に売れるようになった。

1906年、ノースカロライナ州シャーロットのスチュアート・W・クラマーは、自身の経営する織物工場内に湿気を追加する方法を探していた。クラマーは同年出願した特許で初めて「エア・コンディショニング（空気調和）」という言葉を使った。これは、織物製造工程として当時よく行われていた "water conditioning" を真似て名付けたものだった。彼は加湿と換気を組み合わせて工場内の湿度を制御し、織物工場に最適な湿度を実現した。ウィリス・キャリアはこの用語を採用し、社名にも組み込んだ。水分を空気中に蒸発させるこの方式には冷却効果があり、現在ではミスト散布として知られている。

初期のエア・コンディショナーや冷蔵庫は、アンモニア、クロロメタン、プロパンといった有毒または可燃性のガスを使用しており、それらが漏れ出すと死亡事故に繋がる危険性があった。トマス・ミジリーは世界初のフロン類であるフレオンを1928年に開発した。この冷媒は人間には安全だったが、後になって大気のオゾン層にとって有害だということがわかった。「フレオン」はデュポン社の商標であり、実際はクロロフルオロカーボン (CFC)、ハイドロクロロフルオロカーボン (HCFC)、ハイドロフルオロカーボン (HFC) といった物質で、商品名 (R-11, R-12, R-22, R-134A) には分子構成を示す数が付けられている。住宅などの空調によく使われたものはR-22という商品名のHCFCである。これは2010年までに新製品には使われなくなり、2020年には完全に使用されなくなる予定である。アメリカでは自動車のエア・コンディショナーのほとんどがR-12を使っていたが、1994年にR-134Aに切り替えられた。R-11とR-12はアメリカ合衆国内では既に生産されておらず、廃棄されたエア・コンディショナーから回収したガスをきれいにしたものが売られているだけとなっている。オゾン層に影響しないいくつかの冷媒が代替フロンとして開発されており、例えばR-410Aはブランド名 Puron で販売されている。オゾン層に悪影響を与える主な冷媒はR-22、R-11、R-123である。ただし、R-410A冷媒などの代替フロンは地球温暖化係数が高いため、これに代わる次世代冷媒の開発が行われている。

空気調和テクノロジーにおける技術革新は続き、近年ではエネルギー効率と屋内の空気質の改善が中心テーマとなっている。従来の冷媒の代替として二酸化炭素 (R-744) のような自然に存在する物質も提案されている[4]。ただ、実用化へは程遠いようだ。

型式

基本機能として冷房専用形と冷暖房兼用のヒートポンプ形があり、また、次のような形態がある。

ユニットの形態

種類 特徴
一体型 圧縮機・凝縮器・蒸発器が一体となったもの。冷媒配管が不要である。家庭用の窓型に使われることが多い。
リモートコンデンサ型 凝縮器のみを室外機とし、圧縮機・蒸発器が内蔵された室内機と冷媒配管で接続したもの。室内側に圧縮機があるためメンテナンスが容易で、カスタマイズ（ヒーターや加湿器の取り付けなど）を必要とする工場（設備）用や、業務（ビル）用の一部で使われていたが、室内に圧縮機の騒音や振動が発生することや、室内機に圧縮機を内蔵する構造から室内機のバリエーションが限られ（基本的に床置き形のみ）、室内の状況に応じた機器（室内機）の配置がしにくいことなどから、近年では後述するリモートコンデンシングユニット型（家庭用のセパレートタイプまたはセパレート型）やマルチ式（ビル用など）が主流となっている。通称「中コン（なかこん：室内機側に圧縮機（＝コンプレッサー）があるため）」または「リモコン型（一部のエアコンメーカー）」。
リモートコンデンシングユニット型 圧縮機・凝縮器が一体となった室外機と、蒸発器が内蔵された室内機を冷媒配管で接続したもの。家庭用のセパレートタイプはこの方式。
マルチ式 圧縮機・凝縮器が一体となった室外機と、蒸発器が内蔵された複数の室内機を冷媒配管で接続したもの。業務（ビル）用の主流。家庭用にも販売されているが、実例は少ない。

室内機の形態

種類 特徴
床置き形(スタンドスタイル) 業務（ビル）用の古い（1970年代まで使われた）タイプ。タンス程度の大きさ、あるいは窓際に高さ1メートル程度の上部に噴出し口を持つ室内機が、壁際にむき出しで設置されている。室内機の分、床面積が減るために新規の建物では使われなくなった。現在でも古い地下鉄の駅などでよく見かける事ができる。なお、室外機と一体として、キャスターがついて自由に移動できるものは冷風機として、業務用・家庭用共に販売されている（コロナ製が多い）。現在でも、よく見かける形態である。代表的な機種は三菱電機製のPAH-10PA/DA型。
床置き型(ファンヒータースタイル) 家庭用セパレートタイプのバリエーションの1つで、石油ストーブ類似の形態をしている。1980年代頃までは主に和室用に使われたが、冷房能力上の問題点（熱対流上壁掛け型・天井埋め込みカセット型に比べて不利）から急速に数を減らした。しかし完全な消滅には至っていない。また、同様の理由で暖房時は有利という面もある。
壁掛け型 家庭用セパレートタイプが多いが、業務用もある（主にダイキン製）。
天井吊型 倉庫などのような天井骨組みがむき出しの場合に使われるが、大型店舗にも用いられている。一般に壁掛けタイプの前方の1方向吹出し（コーナータイプ）だが、稀に2方向・4方向吹出しもある。室内機は11.2kW－16.0kWの単独設置が多い。後述するガスヒートポンプエアコン（GHP）との組合せも多い。
天井埋め込みカセット型4方向・2方向吹出しタイプ 通称「天カセ」。表面に吸込口・吹出し口のある蒸発器内蔵ユニットを天井内に埋め込むもの。天井面がフラットになり、床置き形のように床面積も減らないため、店舗やオフィスビルなど業務用で多く用いられている。2方向吹出しタイプは8.0kW程度の商品も多くラインナップされている。2方向吹出しタイプの形態にはセンターフロー（家庭用中心）とサイレント（業務用中心）の2種類がある。
天井埋め込みカセット型1方向吹出し・4方向吹出しコンパクトタイプ 上記の形態の代わりに用いられるほか、家庭用セパレートにも用いられることがある。あくまで、小規模の店舗のみに適用され業務用タイプでも8.0kWまでしかラインナップされていないことが多い[5]。
天井ビルトイン・ダクト接続型 ユニットとダクトを接続し、任意の場所に吸込口・吹出し口を設けられるもの。スポット空調や1方向直吹き（コーナータイプ）も可能である。大型ビルやホテル用。当然のことながらビル用マルチとの組合せも多い。
厨房用エアコン 厨房用のエアコンである。天井吊型が殆どである。
外気処理エアコン 外気を処理するためのエアコンである。ダイキン製の天井ダクト接続型がシェアの大半を占めている。

冷房専用及び暖房専用機種

冷房または暖房のみを必要とする消費者のために、それぞれに特化した機種がある。長所は、特化することで、価格が安く、消費電力が少なく、室内機や室外機が小さく、操作が簡単なことである。機種によっては、広い場所で使用するために強力な性能を持っている物もある。

家庭用

ルーム・エア・コンとも呼ばれる家庭用エアコンには、形態として、圧縮機・凝縮器・蒸発器が一体となった窓形（後述）と、圧縮機・凝縮器が一体となった室外機と、蒸発器が内蔵された室内機とで構成されるセパレート型（東芝では「スプリット型」という）の二種類がある。セパレート型では、壁掛け型が主流である。セパレート型では、日本などの東アジア圏では壁掛け型が主流である。（一方、欧米では横長長方形の窓型がほとんどである。）　能力によって、2.2k,2.5k,2.8k,3.6k,4.0k,4.5k,5.0k,5.6k,6.3k,7.1kWなどがある。使用する電圧も、単相100Vと、単相200Vと、動力の三相200Vがある。通常、エアコン一台に子ブレーカー一個を用意する。なお、家庭用のエアコンは窓型、セパレート型とも、2001年より家電リサイクル法の対象となり、廃棄のときに適正な処理が義務付けられた。

動力の三相200Vエアコンは室外ユニットや室内ユニット共外観上一般の100/200V単相エアコンと同じであるが省令による規制があるため受電方法が異なる。

電気設備技術基準（経産省令）の規定では家庭で3相200Vを使用できるのは屋外機器のみとされている[6]。そのため動力エアコンは室外電源のみ3相200Vであり室内ユニットの運転および通信制御は室内側で受電した100/200Vで行われる。従って一部のメーカー（ダイキンなど室内電源を室外ユニット送り以外で受電不可能な機種）での業務用エアコンを住宅へ設置した場合、電力会社との図面協議で指摘され送電取り消しなどを求められることが多いのが問題である。

家庭用エアコンは、冷房・暖房・ドライ（除湿）など多様な空気調整が可能な機種が製造・販売の多くをしめる。最近は可変電圧可変周波数制御（VVVF）インバータ制御を内蔵した機種が多く、内部の改良とも相まって省エネ化が進み、以前のものよりも消費電力が少なくなっている。また、非インバータエアコンでは商用電源周波数による能力の差があり、50Hz地域では60Hz地域より1割～2割能力が落ちるが（そのためエアコンのカタログは50Hz・60Hz別々に作成していた）、インバータエアコンではそれがなくなった。能力の違いは圧縮機に用いる誘導電動機の回転数が電源周波数に依存するためである。 日本ではインバータエアコンが主流であるが、世界的に見れば一定速である非インバータエアコンがまだまだ主流である。

差別化機能としてマイナスイオンの発生、フィルタの自動清掃機能などをうたったものも存在する。また、空気清浄機機能や換気機能、加湿機能、HA JEMA標準端子-Aが付いたものもある。

シーズンオフには、プラグを抜いたりブレーカーを落とすことにより、待機電力をなくす家庭がある。家庭用での暖房では、「すぐに温風がふき出して欲しい」という需要が高い。そのため、外気温が低い場合は、停止中でも機器を予熱をする機能を持つ機種がある。このような機種では冬場の待機電力は多い。

また、寒冷地など暖房時に外気温が低すぎる場合は、屋外で燃焼をした熱をヒートポンプする「石油エアーコンディショナー」（KHP）がある。同様にガスの火で熱を発生させ、その熱を室内へ送る「ガスエアコンディショナー」（GHP）もある。寒冷地で、除霜運転が多いことが予想される場合は有効な選択である。なお、家庭用では、冷房にガスや石油の力はあまり使用されていない。過去にパナソニックや東芝、日立なども石油や都市ガス等を使ったエアコンを販売（ガス会社へのOEMも含む）していたが、暖房時におけるエアコン自体の性能向上に伴い、採用されるケースが少なくなった。

ちなみに海外にも日本と同様の壁掛けタイプ（欧米では後述する窓型の方が主流）のエアコンが普及しているが、日本のエアコンほど機能面では豊富でなく、シンプルな単機能のものが多い。また欧米では暖房としてセントラルヒーティングや暖炉などが住宅に備わっているケースもあるため、エア・コンディショナー（Air Conditioner または A/C）というと彼らはクーラーを前提に話をしているケースが多々ある。

窓用エアコン

窓型エアコンは、「ウインドエアコン」とも呼ばれる。長所は、壁掛け型に比べ、小型であり、安く、個人で取り付け(取り外し)ができることである。壁に配管用の穴を開けたり、室内機の固定工事を施す必要が無く、窓さえあれば設置できるため、賃貸物件等でエアコンの設置に制限がある場合にも向いている。

業務用

業務用エアコンのリモコン

業務用エアコンは、大型のものや各種原動機を使用したものが存在する。2002年からフロン類を冷媒とする業務用機器は、フロン回収破壊法の対象となり、廃棄する場合、適正な処理が義務付けられた。

一般用

通称パッケージエアコン（東芝では「カスタムエアコン」という）。通常の業務用エアコンは、一つの室外機で1～4台の室内機を使用し同時運転による空調を行うものである。中小規模の建築物で普通に使用されていて、以下の特徴がある。

  • 室内機の同時運転・停止が可能である。業務用向けだが、住宅ワイドリビング等の身近な空調設備にも用いられている。
  • 増設が容易に出来る。
  • 大抵のメーカーのラインナップでは4.0kW-28.0kWまでとなっているが、一部のメーカーでは33.5kWまで取り扱っている[7]。
  • 稀に特種用途自動車などといった車両の空調用途に用いられることもある。
  • 同時運転マルチでは異形態・異容量室内機の組み合わせ（フェイクビルマルチ[8]）も可能である。
  • 最近では室外機の静音化が進み大容量（8～10HP）でも運転音が50dB程度の機種が多くなった[9]。

ビル用マルチエアコン

ビル用マルチエアコンの一例
ビルの屋上に設置されたクーリングタワー（パッケージエアコン専用）

ビル用マルチエアコンは、一つの室外機で複数の室内機を使用し主に個別運転による空調を行うものである。中小規模の建築物で一般に使用されていて、以下の特徴がある。

  • 室内機の個別起動・停止が可能である。
  • 増設が容易に出来る。
  • 極稀に室内機の同時運転が可能な機種も存在する。

種類

  • 標準ビル用マルチ - ごく普通のビルマルチエアコンの形態。
  • 更新専用ビル用マルチ - ビルの空調更新に適したシステム。
  • 冷暖房フリービル用マルチ - 室内機単位で冷暖房が切り替えられるシステム。

備考

  • ただし、増設が容易に出来るという点には疑問点が多い。配管を将来増設する場所へ先行工事して（先端を封止）あっても取り付けの時、配管内部の冷媒ガスを室外ユニットへ集める運転（ポンプダウン運転）を行うがビル用マルチエアコンは現地冷媒追加量が多いためポンプダウンしきれない場合があり別途回収機と回収ボンベにより時間をかけて行う必要がある。例として写真のメーカの製品の場合、30馬力の5階建てビルで約26kgと室外ユニットに初期充填（現地配管分ゼロ）に匹敵する冷媒回収を要した。
    • さらに1系統や2系統程度にまとめた物件だとガス漏れ、故障の時のダメージが他の機種よりも郡を抜いて大きくなる（メーカにより室内基板1台故障というだけで通信異常が生じ全滅という事態になりかねない）
    • それ以外に対応出来る増設ユニットを製造していない場合もありえる。
    • 一時的に室内ユニットを取り外す場合は部屋単位の分岐配管部へ閉止バルブを追加施工した方が圧倒的に有利である（再度取り付け、再移設の場合ガス回収が不要～最小で済む）
  • 大型又は大規模のビルの空調装置は、冷媒に水を使用しており、冷房の場合には、チリングユニット、吸収式冷凍機、ターボ冷凍機などの吸収式冷凍サイクル又はヒートポンプ式冷凍サイクルを使用した熱源機器類と冷水槽との間でポンプによる循環を行い、熱源機器類で作られた冷水が冷水槽に溜まる。そこから別のポンプにより、部屋の天井に設置されたファンコイルユニット又はビルの屋上に設置されているエアハンドリングユニットにある熱交換器との間で冷水が循環して部屋の空調を行う。また、熱源機器類の運転時に、冷凍サイクルの凝縮器から発生する熱は、熱交換器で冷却水（水を使用する）と熱交換を行い、ポンプによりビルの屋上に設置してあるクーリングタワーとの間で冷却水が循環して冷却されるシステムとなっている為、広い意味での「エア・コンディショナー」と言える。

氷蓄熱式パッケージエアコン

氷蓄熱式パッケージエアコンは、夜間に蓄熱した氷を昼間の冷房運転時に使用し、シーズン期の消費電力を大幅に削減するものである。冬の暖房時は夜間電力で作った温水を除籍に利用し、快適な暖房を行うことが可能である。

水冷式パッケージエアコン

水冷式のパッケージエアコンのことである。

水熱源ヒートポンプパッケージ方式を参照。

エアハンドリングユニット・ファンコイルユニット

セントラル空調システムの代表的な存在である。

非ヒートポンプ性冷暖房機を参照。

工場・設備用パッケージエアコン

パッケージエアコンディショナーを工場等向けにした形状であり、床置き形が多い。

電算機室用パッケージエアコン

上記の設備用エアコンを電算機室向けにした形状であり、床置き形が多い。

寒冷地用パッケージエアコン

パッケージエアコンディショナーをベースに冬場肌寒くなる寒冷地向けに仕様を変更した形状である。ヒーターをも凌ぐ高暖房力を発揮することが可能である。

クリーンルーム用

クリーンルーム専用のパッケージエアコンである。医療施設や医薬・食品工場などのクリーンな環境に対応している。

コンビニエンスストア用

コンビニエンスストア専用の冷凍・空調統合システムが存在し、以下のような特徴がある。

  • 冷凍・空調統合システムであるため冷媒の総使用量が少ない。
  • 冷蔵・冷凍ショーケースの廃熱で暖房するため効率が高い。
  • 冷房時も制御の工夫により最大需要電力・使用電力量とも少なくなっている。

メーカーの発想に違いがあり冷媒回路を空調、冷蔵、冷凍で共有する方式（システムダウン時、どちらも運転不能）や三菱電機のように相互の熱のやりとりを熱交換器ですることで冷媒回路や通信制御が全く独立していて単独で機能するのもある。

製造メーカー（いずれも過去）

スポットエアコン

冷風機を参照。

局所専用の空調機械であり、以下のような特徴がある。

  • 一体型が多く、室外機を配置する必要がなく、工事に手間隙がかからない。
  • セパレートタイプの場合、廃熱は屋外に排出し、冷房効率が高まり、窓を開けられない部屋に便利。

ガスエンジンヒートポンプ(GHP)・灯油エンジンヒートポンプ(KHP)

ガスエンジンで圧縮機を駆動し、冷暖房を行うガスエンジンヒートポンプパッケージエアコンもガス供給会社の当初レシプロエンジンで駆動することを隠したという営業努力により近年普及が進んでいて、以下のような特徴がある。全て個別運転方式のビル用マルチエアコンである。業務用向けだが、住宅ワイドリビングをはじめとして公私共に用いられている。その証拠に1990年代前半～2000年代初頭では多くの店舗・工場兼住宅の間で流行して導入されていた。

長所

  • 消費電力が小さく、電力ピークカットの効果も高い。
  • 発電機を搭載した機種も登場、自己消費電力のほとんどをまかなう為、商用の消費電力はごく僅かである。
  • ガスエンジンの廃熱を暖房に利用できるため、寒冷地においても暖房運転の立ち上がりが良い。また暖房時の室外熱交換器の除霜にもエンジン廃熱を用いるため、暖房能力の低下を抑えることができる。
  • ガスエンジンの廃熱を暖房に利用できるため、寒冷地においても暖房運転の立ち上がりが良い。また暖房時の室外熱交換器の除霜にもエンジン廃熱を用いるため、暖房能力の低下を抑えることができる。

短所

  • 電動機駆動のものより整備・点検費用が多くかかる。
  • 初期導入費用が電気式より高い（都市ガス用はメーカー系販社と取引があっても都市ガス供給事業者を経由しないと購入できないため割高である）。
  • 室外機の設置スペースまたは高さが電気式に比べ大きく必要（20馬力システムだと電気式と比較した場合占有面積は2割増し、高さは1.5倍、重量は2倍ある）。
  • 安全装置のエネルギー源は電気であり、停電時には運転できない。
  • レシプロエンジンでコンプレッサーを駆動するものはモーターに比べ騒音が大きい。またガス燃焼特有の臭気が発生する（エンジン自体はLPGタクシーやCNG車と同じだが排気ガスに関する厳しい規制が無く野放し状態）。
  • 燃焼排気ガスからドレン排水が発生するが、強酸性であるため中和処置を行わず垂れ流しにするとコンクリートの腐食を誘発する。
  • エンジンがコスト面から旧式を使っており総合効率は1を少し上回る程度（エンジンが30%程度、ヒートポンプがEER値が3～4の場合システムCOP値は1～1.2）で近年の電気式の省エネ化（特にマルチでなく1:1システムが顕著）でCOP値が4以上と従来機の半分の電気代で運転できる事から、導入費用+保守費用+ガス代を考えてもGHPが割高となるケースがあり、最近は新規採用が激減している。
  • エンジン式の構造上、従来式(R-22採用式など)では冷媒漏れが避けられず、今後地球温暖化など環境面で問題となる可能性が高い。
  • LPガスは災害時に供給が止まることが少なく、発電機で少量の電気を供給すれば稼動する。だが、都市ガスは災害時の復旧が遅く長期に渡って空調が使えなくなる。したがってガスが無ければ営業自体ができない店舗（飲食店やガス炊きボイラーの浴場）では問題にならないが　病院や事務所、飲食店以外の店舗など直接ガスに依存しない施設ではGHPだけに頼るのは好ましい例とは言えない（ガス式と電気式を各々供給設備容量を考慮し双方を設置するのが好ましいと言える）。
  • 保守点検時、重要な注意事項がある。　従来のR-22冷媒を使用する機械でもHFC冷媒用合成油が使用されているため配管の水分管理、異種油の混入に十分注意する必要がある。ヤマハ製の場合PGA系合成油（カーエアコンR-134aとして用いられている油と同じ）を使用しており、これはGHPのメーカーからも判るようにカーエアコンのコンプレッサーを流用（あるいは技術を流用）することにより、シャフトシールや摺動部の潤滑がR134a用PGAオイル対応にしてしまった為である。GHPで使われていた配管を再利用してR410A冷媒などの電気式エアコンを接続する場合も問題があり、現状では配管洗浄が必須である。
    • この理由はカーエアコン用PGAオイルの漏電性の問題である。カーエアコン、GHPは駆動にエンジンを使うため絶縁性より潤滑を優先させているため電気式エアコンにPGAオイルが混入すると直接的に漏電、間接的にモータ巻線を劣化させやはり漏電に至る。

製造メーカー

現在
  • アイシン精機 - ガスヒートポンプ
  • ダイキン工業 - ガスヒートポンプ
  • パナソニックES産機 - ガスヒートポンプ、国内シェア1位
  • 日立ジョンソンコントロールズ空調 - ガスヒートポンプ
  • 三菱電機 - ガスヒートポンプ、かつては灯油ヒートポンプも製造していた
  • ヤンマー - ガスヒートポンプ
  • ライオン株式会社 - ガスヒートポンプ（2013年度モデルより室内は日立製、室外はダイキン製）
過去
  • 小松製作所 - 灯油ヒートポンプ→ガスヒートポンプ（三菱重工業へ譲渡）
  • 三洋電機 - ガスヒートポンプ（パナソニックES産機へ譲渡）
  • デンソー - 灯油ヒートポンプ
  • 東芝キヤリア - ガス&灯油ヒートポンプ[10]
  • ノーリツ - ガスヒートポンプ
  • 三菱重工業 - ガスヒートポンプ（2014年7月より当部門に再参入する、しかし1年足らずで撤退）
  • ヤマハ発動機 - ガスヒートポンプ

冷凍・冷蔵用エアコン

冷凍機を一般空調向けにした形状である。中温用エアコンと低温用エアコンがある。主に中低温域で用いられる。

車両用

通称カーエアコン。車に取り付けてあるエアコン。基本的な構造は、冷房の場合は通常のエアコンと変わりなく、コンプレッサーを使う方式である。一般の乗用車の場合は、走行用のエンジンに直結しており、必要に応じて接続を入り切りする。

暖房は建物用エアコンと違い、液冷エンジンにおいて、エンジンを冷却した冷却液（冷却水、クーラント）を室内のヒーターに導き、熱交換している。すなわちカーエアコンの暖房は、エンジンの廃熱利用にあたる。そのため、暖房が効き始めるまでに時間がかかる。また、ハイブリッドカーではエンジンが稼動している時間が短いために冷却液が温まらず、結果として暖房が効かない。そのため、暖房のためにエンジンを稼動させることとなり、燃費が悪化するケースも少なくない。

冷房の場合はエンジンの回転でコンプレッサーを稼動させるため、エンジンの負荷が増え、加速が鈍り、燃費も悪化する。コンデンサーの熱交換によりラジエター流入気の温度が上がるため、水温も上昇しやすい。 また、ハイブリッドカーではエンジンが稼動している時間が短いため、コンプレッサーの稼動をモーターで行っている物もある。 その場合、コンプレッサーの稼動に電気を消費してしまい航続距離の低下やエンジンon、offにより燃費が悪化するおそれもある。

1970年代はメーカー（販売店）オプションとしてカークーラーが助手席側ダッシュボード下に吊り下げられている物が殆どで、 1980年代の大衆車は、エアコンは販売店オプション扱いのものが殆どであった。 1990年代後半になると一部の軽商用車の下級グレードを除いて標準装備となり、 2000年代の普通車でエアコンがない車両はロータス等の特殊なスポーツカーのみである。

除湿や結露（による凍結）防止、視認性の向上の観点からもエアコンONが望ましく、自動車教習所の教習車でもエアコンはONで実技指導を受ける。

現在、日本で売られている車には、商用車やコンパクトカーの廉価グレードの車を除いて、設定温度に応じて制御できるオートエアコンが普及している。しかし、シンプルさが求められる欧米では、よほど高級車でない限り、自動調節ができないマニュアルエアコンである。日本で製造されている日本車であっても、日本国内向けにはオートエアコン付きにしていているが、輸出向けにはマニュアルエアコンにグレードダウンされている。バス、電車用の空調設備については機関直結式冷房装置を参照。

問題点

  • エアコンの室外機は、特に冬場、暖房にすると音が高くなることがある。
  • エアコンは消費電力が大きく、電力消費は夏期の日中がピークとなっている。節電のため設定温度を上げる、カーテンを閉め直射日光を遮る、部屋を仕切って冷やす空間を最小限にするなどの対策が望まれる。ただし、風量を弱くすることは内部のファンの回転が弱まるだけであり設定温度まで冷却する（または暖める）こと自体に変わりはなく設定温度になるまでに時間がかかるため、エアコンの消費電力の大半を占めるコンプレッサーが長く高出力運転し、かえって消費電力量が増える。[11][12]。冷房の場合は設定温度を上げて（暖房の場合は下げて）風量を強くすることの方が効果的である場合が多い。
  • 通常のエアコンは換気能力を備えていないが、仕組みを知らないと「室外機との間で空気の出し入れをしている」と誤解する場合がある。なお、エアコンとはまったく別個の装置として、換気装置を内蔵している機種は存在する。当然ながら換気のためのダクトが別に存在し、直接外気に晒すタイプと、室外機に接続するタイプがある。。「原発事故が発生し屋内退避指示が出たらエアコンを止めること」と周知する報道機関が存在するが[13]、これはエアコンに換気機能が付いている場合であり、換気機能が付いていないエアコンまたは換気をオフにできるエアコンを止める必要はない。
  • 家電品の中では掃除やメンテナンス費とその要求頻度が比較的高い。
  • 取り廻しの関係でドレン排水の配管を取り廻しの関係で便器洗浄のタンクに接続配管される場合があるが、この場合タンクの水を温水洗浄便座に使用する場合は衛生面で雑菌による感染症防止やお尻かぶれを防止するために配管を別系統に分ける必要がある。また和式大便器等の温水洗浄便座を使用しない場合でもドレン排水管内からの苔、ミズゴケ類等の藻類や錆がタンク内に流れ込みタンク内やタンクからの便器への管路、便器内の管路に苔や錆が付着する場合があり、故障を未然に防ぐ為に定期的にタンク内部の点検が必要となる。
  • メンテナンスが不十分な水冷式の屋外機内では、レジオネラが発生し、飛沫による拡散が問題となる可能性がある。2012年、カナダのケベックの住民など176人が在郷軍人病を発症し、うち12名が死亡する事件が発生した。
  • 暖房時は、設定温度を下げて風量を強くすると、空気循環（サーキュレーション）も出来て効果的である。ただし、風量を強く設定しても、吹き出し温度が低くなると風量が弱くなる機種も多い。この場合、風量を「強」にしても「自動」にしても同じである。冷房時は設定温度を上げて風量を上げると、除湿能力が低下する場合があるため(湿度が高いと体感温度が上がって設定温度を低くしがちになったり、熱中症や食中毒の原因になる)、設定温度だけを上げて風量は自動に設定し、送風の補助として扇風機などを利用すると良い。
  • ガス・石油ヒートポンプ式の場合部屋の喚起を入念に行わないと、排気ガスが室内に漏れ出し一酸化炭素中毒の原因になる。

エアコンの寿命について

エアコンの性能部品のメーカー保有期間は該当製品生産完了後9年間と決まっているので、10年使用したエアコンは相当の年寄りである。10年以上使用して機能に大掛かりな問題が出てきた場合は修理するより取り替えるほうが望ましい。

メンテナンス

汚損、故障防止の為、次のようなメンテナンスを行うことが望ましい。
  • エアフィルタの清掃 - 運転時に2週間に一度以上行うことが望ましい。汚損は風量・効率の低下、消費電力の増大をまねき、故障の原因にもなる。近年はエアフィルタの清掃を自動で行う機種もある（2003年に富士通ゼネラルより初登場。低価格帯の商品ではついていないことが多いがシャープでは2007年モデル以降全機種に装備、またダイキン工業も一部機種に装備）。クリーニング業者に依頼する際は、同箇所のみならず、室内機内のクロスファンの洗浄も同時に行うことが望ましい。
  • ドレン配管のつまりの点検 - 冷房シーズン前に行う。つまりがあると室内に水漏れをおこすことがある。
  • 凝縮器・蒸発器の洗浄 - 汚染が激しい場合に行う。通電部に洗浄液がかからないような措置を行ってから実施する。また、後洗浄や排水処理を行わないと腐食の原因となる。

相対湿度の低下

冷房は室内機が結露し、その水分を屋外へ排水するため、湿度が下がる。これは、体感温度を下げる助けになる。

ただインバーターエアコンでは自在に出力を調整出来るため、始動時は高出力運転を行うが、室温が安定した後は低出力の運転を行う。低出力の運転では室内機が結露を起こさないため、室温だけが下がり相対湿度は上昇する。そのためジメジメ感やカビ、ダニの発生の原因になる事があるため、除湿機を併用したり、冷房のかわりに再熱除湿を使用したりして、湿度の上昇に注意する必要がある要出典。

暖房は室内で燃焼を行わないため、相対湿度が下がる。これは、体感温度を下げる副作用となる。結果、過度な暖房をし、自律神経失調症につながる場合もある。エアコンのみで暖房を行う場合は、加湿器を併用するなど、乾燥に注意する必要がある要出典。

冷房と除湿

冷房運転は室温を設定温度に合わせるものであり、除湿運転は湿度を設定した湿度に合わせるものである。目的で選択することにより快適な状態となる。同じ室温でも湿度が低ければ体感温度が下がり快適に感じるため、日本の夏のような多湿の場合は、室温をあまり下げなくても除湿をすれば快適に感じる場合がある。

除湿運転には二種類有り、弱冷房除湿と再熱除湿がある。弱冷房除湿では弱く冷房をかけて除湿する。そのため温度を下げる能力は冷房運転より低下するため、当然だが消費電力も少なくなる。この方式では湿度と同時に温度も下がるため、だんだん除湿量が低下していきあまり除湿出来なくなる。また梅雨時など室温がそれほど高くない場合は肌寒く感じることもある。次に室温を保ったまま湿度を下げるのが再熱除湿である。しかし、冷房除湿で温度が下がった空気をヒーターで加熱して一定温度に戻す再熱除湿は、冷房運転よりも消費電力は多い。このタイプの再熱除湿は近年の家庭用エアコンでは採用されていないが、一部の鉄道車両用エアコンなどで採用されている。近年の家庭用エアコンで多く採用されている室外機の廃熱をリサイクルする方式の再熱除湿では、冷房に比べて温度を下げる能力が低下する。そのため、昼間など大きな冷房能力が必要なときに使用すると、室温が下がらずに消費電力だけ大きくなる場合もある。機種によっては温度や湿度を監視し、最適なモードに自動的に切り替える物もある。

除湿運転の場合、冷房運転だけでは取りきれない湿度を下げる事が出来るため、設定温度を高めにしても体感温度は下がる場合もあるので、実際の運転時の消費電力はケースバイケースとしか言えない。そもそも最初に戻るが、温度を下げることが主目的の冷房と、湿度を下げることが主目的の除湿では目的が異なるため、単純に消費電力だけを比較しても意味がないのである。

日本のエアコンメーカー一覧

ルームエアコン・パッケージエアコン・ビル用マルチエアコン・設備用エアコン・自動車用エアコンについて述べる

現在製造しているメーカー

会社名 備考
アイシン精機 ガスヒートポンプ式（GHP）のみの取扱い（過去には室内ユニットはライオン製を使用していたが、現在はパッケージタイプのみ室内・室外ユニットともにダイキンからのOEM、チラータイプの室外機はパナソニックES産機からのOEM。）
カルソニックカンセイ カーエアコンのみの取扱い
木村工機 業務用空調（三菱電機製）
クボタ 水冷エアコンのみの取扱い（日立製）
ケーヒン カーエアコンのみの取扱い
小泉成器 ウインド型のみの取扱い（千石のOEM）
神戸製鋼所 業務用空調（エアハンドリングユニット等）のみの取扱い（ダイキン→パナソニックES産機製）
コロナ 過去に業務用も販売（自社生産→パナソニックES産機製）、2012年モデルから家庭用はパナソニック製（冷房専用機種は除く）
サンデン 自動車向け
シャープ 過去に業務用も販売（日立とダイキン製）、中・下位グレードの家庭用は日立のOEM
千石 ウインド型のOEM生産のみ
ダイキン工業 2010年より空調事業（業務用・家庭用）の世界シェア1位。国内シェア1位のパナソニックと包括提携。パッケージタイプ・業務用タイプを提携しているパナソニックへ供給していた。また、中・下位グレードの家庭用は2000年頃までパナソニック製だった。ガスヒートポンプ式（GHP）[14]も製造しており国内シェアは2位。なおパッケージタイプ・業務用タイプは1993年のJIS法改正まで機種銘板の分類表記については「パッケージエアコン」ではなく、「ガスヒートポンプエアコン」と表記されていた。
長府製作所 過去に業務用も販売（自社生産→ダイキン製）、2012年モデルから家庭用は三菱電機製
デンソー 自動車向けが中心だが、過去にはオフィス用灯油ヒートポンプ（KHP）タイプも取扱っていた（室内はパナソニックES産機製）。主に同社の工場等で見かける。
デンソーエース 旧ゼネラルエアコンテクニカ、スキニー（SKINNY）というブランドでトヨタ系列施設、輸入住宅、コンビニで使用されていたが現在は絶版、ダイキン製（以前は三菱電機・東芝キヤリア製も取扱っていた）、同じく現在絶版のスポットクーラーはダイキン製（以前は日立製だった）
東芝キヤリア 東芝とキヤリアとの合弁という形で設立。かつては石油もしくはガスエアコン（いずれも家庭用ならびに業務用[15]）にも手掛けていたが、現在は撤退している。2010年モデルから業務用はダイキンのOEM、中・下位グレードの家庭用もダイキンのOEMとなっていたが、2015年度モデルよりこれらの製品の自社生産を再開する。業務用は主に東芝系列施設で見かける。業務用の機種銘板の分類表記は2000年代までは一貫して「カスタムエアコン」と表記されていた。
トヨトミ ウインド型のみの取扱い
ハイアールジャパンホールディングス 業務用（ライオンのOEM）、ウインド型
パナソニック、パナソニック電工、パナソニックES産機システムズ[16] 家庭用空調機器の国内シェア1位。空調事業世界シェア1位のダイキンと包括提携。一時期、パッケージ・業務用は殆どが提携しているダイキンからのOEM[17]だった。中・下位グレードの家庭用を2000年頃までダイキンへ供給していた。なおパナソニック電工では業務用のみ販売だった。また、ダイキン同様、パッケージタイプ・業務用タイプの機種銘板の分類表記については1993年のJIS法改正まで「パッケージエアコン」ではなく、「ガスヒートポンプエアコン」と表記されていた。パナソニックES産機システムは三洋の業務用空調事業を引き継いだ会社。これまで親会社が取り組んでいなかった業務用冷凍機やチラー事業にも参入している。
日立ジョンソンコントロールズ空調 日立の空調部門（日立アプライアンス）と米国ジョンソンコントロールズとの合弁会社で家庭用からチラーも含めた業務用[18]と幅広い。かつては都市ガス向け家庭用ガスエアコンも手掛けていたが、家庭用からは撤退しており、現在は業務用GHP（室外はヤンマー製）のみ展開。一部の業務用を三菱電機へ供給、家庭用・大半の業務用をライオンへ供給、暖房専用機種も販売、業務用の機種銘板の分類表記は1993年のJIS法改正まで「パッケージエアコンディショナー」ではなく、「スクロールエアコンディショナー」の表記だった。
富士通ゼネラル パッケージ・業務用は海外のみの販売がほとんどだが、2011年から2014年6月まで国内販売も行っていた[19]。また、家庭用を2010年モデルから三洋電機へ供給していたが、三洋がパナソニックの子会社となったため、現在は撤退。
富士電機 業務用では過去にエアスカットというブランドで販売されていた（ライオン製）、家庭用は海外向けのみを取扱い、現在は富士通ゼネラルのOEM、チラー事業も展開していたが現在は撤退
三菱重工業 現在では小型空調機器（パッケージエアコンも含む）はライオンが展開、大型空調機器[20]のみの取り扱いとなったが、2014年7月1日に業務用空調機器を三菱電機より引き継ぎパッケージエアコン事業に再参入するもわずか1年足らずで撤退し三菱電機生産に戻る。ルームエアコン事業も海外向けにスリムブランドで再参入（三菱電機のOEM）。三菱電機が製造し小松製作所が販売を行っていたガスヒートポンプ式（GHP）についても販売を行うこととなっていたが、こちらもわずか1年足らずで撤退し三菱電機の製造販売となる[21]。三菱自動車ならびに三菱ふそう向けの自動車用も製造。
三菱電機 一部の業務用（三菱スリムエアコン）は日立及びライオンのOEM供給を受けていた。過去に家庭用ガスエアコンや業務用灯油ヒートポンプ（PUH-G6等）も製造していたが、現在は撤退している。かつて小松製作所へガスヒートポンプ式（GHP）の室内・室外ユニットを供給していたが自社ブランドでの販売予定はなかった。しかし、満を持して2015年度モデルより約10年ぶりにガスヒートポンプエアコンの自社ブランドでの販売となる。2014年7月1日以降、パッケージエアコンを含む業務用を三菱重工へ譲渡し、家庭用専門メーカーとなっていたがわずか1年足らずで総合空調メーカーに戻る。また、家庭用は三菱重工へ海外向けに供給されることとなった。業務用の機種銘板の分類表記は1993年のJIS法改正まで「ガスヒートポンプエアコン」もしくは「クリーンヒーターエアコン」と表記されている場合もあった。 　　
ヤンマー ガスヒートポンプ式（GHP）のみの取扱い（室内ユニットはダイキン（ - 2014年度）→東芝キヤリア（2015年度 - ）製で室外ユニットは自社製、過去には室内ユニットに日立製を取扱っていた）
吉井電機 ウインド型のみの取扱い
ライオン株式会社 三菱重工から小型空調機器部門を譲受、2012年モデルから家庭用は日立製だったが2014年発売機種よりパナソニックにOEM供給先を変更する。2013年度モデルから業務用も日立及びパナソニックES産機製となったが2015年度モデルより再び自社生産、GHPは室内が自社生産（一時期、日立製だった時期があった）で室外はダイキンもしくはパナソニックES産機製

過去に製造・販売していたメーカー

会社名 備考
アイリスオーヤマ 業務用空調（三菱電機のOEM）
旭化成 ダイキンのOEM
岩谷産業 ライオンのOEM
川崎重工業 LPガスや都市ガスを用いた家庭用ガスエアコン。主にパナソニックや東芝からのOEM。
小松製作所 ガスヒートポンプ式（三菱電機製）
三協 ウインド型
三洋電機 ここ数年、業務用は基幹部分を東芝キヤリアに依存していたものの、再び自社生産に、2010年モデルから家庭用は全機種富士通ゼネラルのOEMだったが、パナソニックの完全子会社化に伴い現在は撤退。業務用もパナソニックES産機システムに引き継ぐ形で撤退、GHP事業やチラー部門も現在は撤退している。
GAC 元日本製鋼所系[22]。デンソーエースに統合。わが国で初めて窓用タテ型ウインドエアコンを製造、GEスキニーというブランドで1972年～1983年まで製造・販売された。
積水化学工業 業務用空調（東芝キヤリアのOEM）
象印マホービン 業務用空調（東芝キヤリアのOEM）
ゼクセル 旧・ヂーゼル機器・自動車向け&業務用GHP・ヴァレオサーマルシステムズに社名変更。
ソニー 三菱電機のOEM
高木産業 家庭用ガスエアコンのみ販売。パナソニックのOEM
TDK 業務用空調（コロナのOEM）
東洋キヤリア工業 東芝キヤリアに統合された、統合前は東芝やパナソニックES産機からのOEM
トレイン・ジャパン 一体型パッケージエアコンディショナーのみの取扱いだった（東芝キヤリアに譲渡）
日本電気ホームエレクトロニクス パナソニックなどからのOEM
日本ピーマック 水冷エアコン（主にパナソニックES産機製）
日本ビクター（現:JVCケンウッド） ライオンのOEM
ノーリツ パナソニックなどからのOEM
ハイアールジャパンホールディングス 業務用（ライオンのOEM）、ウインド型
船井電機 訳がわからないうちに生産終了
ブラザー工業 三菱電機のOEM
ホーユー ライオンのOEM
ホリエ ウインド型
松下冷機 パナソニックと合併
山武 水冷エアコン（ダイキン製）
ヤマハ発動機 ガスヒートポンプ式・室内ユニットはパッケージモデルが三菱電機製とダイキン製。「リビングメイト」と呼ばれるハウジングモデルは室内・室外共にパナソニックES産機製が使われた。親会社であるヤマハのルートを通じてか学校関係への納入が多い
ユーイング ウインド型
リコー ライオンのOEM
リンナイ LPガスや都市ガスを用いた家庭用ガスエアコン。主に東芝やシャープからのOEM。
YKK AP ウインド型

脚注

  1. ↑ また、人によっては「エア・コンプレックス」の略と思い違う場合も少なからずある
  2. ↑ Cooling by Evaporation (Letter to John Lining). Benjamin Franklin, London, June 17, 1758
  3. ↑ History of Air Conditioning Source: Jones Jr., Malcolm. "Air Conditioning". Newsweek. Winter 1997 v130 n24-A p42(2). Retrieved 1 January 2007.
  4. ↑ R744.com – FAQ
  5. ↑ かつては18.0kWまでラインナップされている会社もあった
  6. ↑ 具体的には電技解釈第162条に、住宅の屋内電路の対地電圧は原則として150V以下にする旨定められている。
  7. ↑ 現時点で日立アプライアンスのみ
  8. ↑ フリーコンポマルチとも呼ばれる
  9. ↑ 1980年代前半以前の設備用室外機も10馬力で運転音50dB程度の機種が多かった
  10. ↑ 石油カスタムヒーターもしくはカスタムヒーターエアコン
  11. ↑ エアコンの使い方を見直そう-ダイキン工業
  12. ↑ 圧縮機とは？-ダイキン工業
  13. ↑ 【原発】「屋内退避」が発令されたらどうすれば・・・（11/03/18）テレビ朝日ANNニュース公式YouTube
  14. ↑ アイシン精機と共同開発
  15. ↑ 1987年度製品まで業務用は全機種石油もしくはガスエアコンだった
  16. ↑ パナソニックの子会社
  17. ↑ Mシリーズのみ自社生産
  18. ↑ パッケージエアコンのブランド名はシステムフリーZ
  19. ↑ パナソニックES産機のOEM
  20. ↑ 水冷エアコンなど
  21. ↑ 品番は（PQRY・P・SCM・E及びPQHY・P・SCM・E）、室外はパナソニックES産機製
  22. ↑ 日本製鋼所と米国ゼネラル・エレクトリックの合弁会社だった

関連項目

外部リンク

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