エア?コンディショナ?
(
英
:
air conditioner
)とは、
空調設備
の一つで、室?の
空?
の
?度
や
?度
などを調整する
機械
である。
日本
での
通?
は
エアコン
(以下「エアコン」と表記)。
?義
では、パッケ?ジ?エア?コンディショナ?や家庭用のル?ム?エア?コンディショナ?のうち、
水
以外の熱媒?で
熱
を搬送する?置、つまり
ヒ?トポンプ
を指す。
なお、「エアコン」は「エア??コンディショニング」または「エア??コンディション」の略として使用される場合もある。
また、
日本語
で「ク?ラ?」というとエアコンの
冷房
用での使用や冷房?用タイプを指すことが多いが、
英語
の「
Cooler
」は主として
ク?ラ?ボックス
を意味する。
日本語の「エアコン」は
冷房
と
暖房
が出?るヒ?トポンプ式の空調設備を示すが、英語で「air conditioner」や「Air conditioning」というとヒ?トポンプなど技術的な意味を問わず、冷房、冷房機など冷房?用タイプを含む意味である。英語で日本語の「エアコン」に相?する?語、熟語は無く、相?する製品は「heating and air conditioning system」(暖房と冷房システム)や「Cool & Heat」と呼ばれ販?されている。
日本では、上記の?義で?明されているヒ?トポンプ式の空調機器を「エアコンディショナ?」として
家庭用品品質表示法
の適用?象としており、電?機械器具品質表示規程に定めがある
[1]
。
1758年
、
ベンジャミン?フランクリン
と
ジョン?ハドリ?
は、
蒸?
の原理(
蒸?熱
)を使って物?を急速に
冷却
する??を行った。フランクリンとハドリ?は
アルコ?ル
などの
揮?性
の高い液?の蒸?を試し、
エ?テル
を使うと物?を
氷点下
にまで冷却できることを?見した。??では
水銀
柱式
?度計
の球部を冷却?象とし、蒸?を早めるために
ふいご
を使った。周?の??が
65?°F (18?°C)
の?態で、?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、?度が氷点下になると間もなく?度計の球部表面に薄く
氷
が張ったことに?づいた。そして 7
°F
(?14 ℃)にまで達したとき、氷の厚さは6
ミリメ?トル
(4分の1
インチ
)ほどになっていた。フランクリンは「この??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?者
で
?明家
の
マイケル?ファラデ?
は、?縮により
液化
した
アンモニア
を蒸?できるようにすると、周?の空?を冷却できることを?見した。
1842年
、
アメリカ合衆?
(アメリカ)
フロリダ州
の?師
ジョン?ゴリ?
は?縮冷凍技術を使って氷を作り、
アパラチコ?ラ
(
英語版
)
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?の?度を調節しようと考えた。そして、
都市
全?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?は製氷機の
特許
を
1851年
に取得した。しかし、
パトロン
が死に、本格的に開?する資金を集められなかった。ゴリ?の?記を書いたビビアン?シャ?ロック
[4]
によれば、ゴリ?は製氷で財を成した
フレデリック?チュ?ダ?
(
英語版
)
が彼の
?明
を誹謗するキャンペ?ンを行ったと疑い、チュ?ダ?を非難した。ゴリ?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年間顧みられることはなかった。
空?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
で必要とされる冷?を生み出すために使われた。最初の電?式エア?コンディショナ?は
1902年
、アメリカ
ニュ?ヨ?ク州
シラキュ?ス
の
ウィリス?キャリア
が?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、
?度
だけでなく
?度
も制御できるようになっていた。?度と?度を低く保つことで、紙の?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??な仕事場の
生産性
向上に?用され、?大する
需要
に?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?は
住宅
や
自動車
で室?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?が爆?的に?れるようになった。
1906年
、アメリカの
スチュア?ト?W?クラマ?
(
英語版
)
は、自身の??する
織物
工場?に??を追加する方法を探していた。クラマ?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?調和)」という言葉を使った。これは、織物製造工程として?時よく行われていた水調和(
英
:
water conditioning
)を?似て名付けたものだった。彼は加?と
換?
を組み合わせて工場?の?度を制御し、織物工場に最適な?度を?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?んだ。水分を空?中に蒸?させるこの方式には冷却?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?や
冷?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?がる危?性があった。
トマス?ミジリ?
は世界初の
フロン類
であるフレオンを
1928年
に開?した。この
冷媒
は人間には安全だったが、後になって、
太陽光
に含まれる
紫外線
を吸?して、
オゾン層
を損傷させることがわかった。「フレオン」は
デュポン
社の
商標
であり、?際はクロロフルオロカ?ボン(CFC)、
ハイドロクロロフルオロカ?ボン
(HCFC)、
ハイドロフルオロカ?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?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
以降に完全に製造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?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??では?に生産されておらず、?棄されたエア?コンディショナ?から回?したガスをきれいにしたものが?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?されており、例えばR-410Aはブランド名「プロン」
[5]
で販?されている。オゾン層に?影響を?える主な冷媒はR-11、R-22、R-123である。ただし、R-410A冷媒などの代替フロンは?力な
?室?果ガス
でもあったフロン類ほどではないものの、やはり
地球?暖化
係?が高いため、これに代わる次世代冷媒の開?が行われている。
第二次世界大?
後、エアコンの開??生産と利用は世界的に?がった。
室外機
と分離することで住宅の壁に掛けられるほど薄型??量化されたエアコンが
1968年
(
昭和
43年)に日本で??され(
三菱電機
)、
?立科?博物館
の
重要科?技術史資料
(未?技術遺産)の一つに2018年選定されている
[6]
。
熱?
?
?熱?
の??の
??成長
や、日本などにおける
夏
場の仕事?生活の環境改善は、エアコンによる冷房の普及があったからこそという評?もある
[7]
。
赤道
近くにある
シンガポ?ル
の元首相
リ??クアンユ?
は「東南アジア諸?にとって、エアコンは
20世紀
最大の?明」と語ったことがある
[8]
。一方、
?州
各?の中には夏場に高?となる地域があるにもかかわらず、家庭における普及率は低迷しており、
2017年
時点で5 %と推測する報告書もある
[9]
。イギリスでは2022年時点でも多くの?校には冷房が無い
[10]
。
空?調和テクノロジ?における技術革新は?き、近年ではエネルギ??率と屋?の
空?質
の改善が中心テ?マとなっている。??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
[11]
。
??液化ヒ?トポンプ
のしくみ。
1:凝縮器、2:膨張弁、3:蒸?器、4:?縮機
赤が高?、?が低?。
室外機と室?機を接?する冷媒配管。?熱材で覆われる。
基本機能として冷房?用形と冷暖房兼用の
ヒ?トポンプ
形がある。
また、次のような形態がある。
ユニットの形態
編集
- 一?型 -
?縮機
?
凝縮器
?
蒸?器
が一?となったもの。冷媒配管が不要である。家庭用の窓?取り付け型、
キャスタ?
がついて自由に移動できる
冷風機
、
?道車?
用などに見られる。
- リモ?トコンデンサ型 - ?縮機?蒸?器が一?となった室?機と、凝縮器のみを??した室外機を冷媒配管で接?したもの。室?側に?縮機があるためメンテナンスが容易で、カスタマイズ(
ヒ?タ?
や
加?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?に?縮機の
?音
や
振動
が?生することや、室?機に?縮機を??する構造から室?機のバリエ?ションが限られ(基本的に床置き形のみ)、室?の?況に?じた機器(室?機)の配置がしにくいとった問題がある。このため近年では後述するリモ?トコンデンシングユニット型(家庭用のセパレ?トタイプ)やマルチ式(ビル用など)が主流となっている。
通?
「中コン(なかこん:室?機側に?縮機 = コンプレッサ?があるため)」または「
リモコン型
(一部のエアコンメ?カ?)」。
- リモ?トコンデンシングユニット型 - ?縮機?凝縮器が一?となった室外機と、蒸?器が??された室?機を冷媒配管で接?したもの。家庭用のセパレ?トタイプはこの方式。マルチ式も含め機器が大型高出力の業務用では、設置?件に?じて異なるタイプの室?機が選?できる。
- マルチ式 - ?縮機?凝縮器が一?となった室外機と、蒸?器が??された複?の室?機を冷媒配管で接?したもの。業務(ビル)用の主流。家庭用にも販?されているが、?例は少ない。
室?機の形態
編集
- 床置型(スタンドスタイル) -
タンス
程度の大きさ、あるいは窓際に高さ1メ?トル程度の上部に吹出し口を持つ室?機が、壁際にむき出しで設置されている。業務(ビル)用では
1970年代
頃まで主流のタイプで、現在でも古い
地下?
の
?
や
工場
、
事務室
などでよく見かける事ができる。室?機の分、床面積が減るため新規の建物では使用が減ったが、業務用では壁や天井の?度が問題にならないことや工事費?工期等でも有利になるため完全には?れていない。
韓?
では家庭用タイプにおいても室?機が壁掛型よりも床置型の方が多い
[12]
。なお、?縮機?凝縮器?蒸?器?送風機を一?として、
キャスタ?
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?されている。
- 壁掛型 - 家庭用セパレ?トエアコンのタイプ。業務用も存在するが重量面の制約が多く少?派。
- 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や
?校
などの一部公共施設に使われる。
- 天井埋め?みカセット型 - 通?「天カセ」。表面に吸?口?吹出し口のある蒸?器??ユニットを天井?に埋め?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?
やオフィスビルなど業務用で多く用いられている。設置工事が大がかりになるため新?開店やリフォ?ムと?せての導入が多い。
- 床置型(
ファンヒ?タ?
スタイル) - 家庭用セパレ?トタイプのバリエ?ションの1つで、
石油スト?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?流上壁掛型?天井埋め?みカセット型に比べて不利)から急速に?を減らした。しかし天井まわりの構造が特殊な
デザイナ?ズ物件
などの需要もあり完全な消滅には至っていない。また、同?の理由で暖房時は有利という面もある。
- ダクト接?型 - ユニットとダクトを接?し、任意の場所に吸?口?吹出し口を設けられるもの。大型ビルやホテル等用。
冷房?用及び暖房?用機種
編集
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、?格が安く、消費電力が少なく、室?機や室外機が小さく、操作が簡?なことである。機種によっては、?い場所で使用するために?力な性能を持っている物もある。
韓?では
オンドル
が普及しているため、冷房?用の床置型が多い
[12]
。
蒸?器 (暖房時は凝縮器として?く)
ル?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、?縮機?凝縮器?蒸?器が一?となった
窓型
と、?縮機?凝縮器が一?となった室外機と、蒸?器が??された室?機とで構成される
セパレ?ト型
(
東芝
では「
スプリット型
」という)の2種類がある。セパレ?ト型では、
日本
などの
東アジア
?では壁掛型が主流である。一方、
?州
では?長長方形の窓型がほとんどである。
さらに米?では、一般家庭であっても
ダクト
を使用して各部屋に冷暖房を行う
ダクト方式
が普及してきたが、日本のエアコンに代表される
ダクトレス
方式も評?されつつある
[13]
。
能力によって、2.2?kW、2.5?kW、2.8?kW、3.6?kW、4.0?kW、4.5?kW、5.0?kW、5.6?kW、6.3?kW、7.1?kW などがある。使用する電?も、?相100Vと、?相200Vと、動力の
三相
200Vがある。通常、エアコン一台に子ブレ?カ?一個を用意する。なお、日本の家庭用エアコンは窓型、セパレ?ト型とも、
2001年
より
家電リサイクル法
の?象となり、?棄の際に適正な?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?ユニット共外?上一般の100/200V?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?設備技術基準
(?産省令)の規定では家庭で三相200Vを使用できるのは屋外機器のみとされている
[注 1]
。そのため動力エアコンは室外電源のみ三相200Vであり室?ユニットの運?および通信制御は別途室?側で受電した?相100/200Vで行われる。?って一部のメ?カ?(
ダイキン工業
など室?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?社との?面協議で指摘され送電拒否や?更を求められるケ?スが生じる。
家庭用エアコンは、冷房?暖房?ドライ(除?)など多?な空?調整が可能な機種が製造?販?の多くを占める。最近は
トップランナ?方式
による
省エネ
化が進み、?部の改良とも相まって以前のものよりも消費電力が少なくなっている。日本??で??されるセパレ?ト型のエアコンはほぼ全て
インバ?タ
制御を??した機種になっている(ただし、窓型エアコンについては非インバ?タのものが大半を占めている)。インバ?タエアコンは
1981年
に?時の東京芝浦電?(現?
東芝
)が世界で初めて??した
[14]
。?初は、?縮機には
誘導電動機
を用いていたが、
1990年代
に高?率な
ブラシレスDCモ?タ
を採用してPAM制御により電?を細かく制御し
[15]
、現在では、日本で??される家庭用エアコンに搭載される?縮機用?ファン用のモ?タは、ほぼ全てがブラシレスDCモ?タになっている。日本ではインバ?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?タエアコンがまだまだ主流である。
また、非インバ?タエアコンでは
商用電源周波?
による能力の差があり、50Hz地域では60Hz地域より1 - 2割能力が落ちるが、インバ?タエアコンではそれがない。そのため、非インバ?タが主流であった?時のエアコンのカタログは50Hz?60Hz地域で別?に作成していた。現在では、非インバ?タの窓型エアコンのカタログで、50Hz?60Hzそれぞれの場合の能力が?記されているのが見受けられる。能力の違いは?縮機に用いる誘導電動機の回??が電源周波?に依存するためである。なお日本での窓用エアコンでのインバ?タ採用例は松下電器産業(現?
パナソニック
)のCW-G18系が空前にして絶後になった。同機種は年?の僅かなマイナ?チェンジのみで20年以上??され?けた。窓用インバ?タエアコンは森田電工(現?
ユ?イング
)からも??されていたが、現在同社はエアコン事業から撤退している。
差別化機能として
マイナスイオン
の?生、
フィルタ
の自動?掃、
空???機
、
換?
、
加?
、
赤外線センサ
による?度監視、
人工知能
による解析、
HA
JEMA
標準端子-A、インタ?ネットによるデ?タ取得など、??機能が開?されている
[16]
[17]
。韓?ではミセモンジ(
粒子?物質
)?策として空???機能付きが多い
[12]
。
家庭用での暖房では、「すぐに?風がふき出して欲しい」という需要が高い。そのため、外??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。また、冷媒??みを防ぐためのヒ?タ?を持つ機種もある。このような機種では冬場の待機電力は多い。省エネと快適性を?立させるため、?象予報などのデ?タから室?の?化を予測して先回りで制御する機種もある。
また、寒冷地など暖房時に外??が低すぎる場合は、屋外で燃?をした熱をヒ?トポンプする「石油エアコンディショナ?」がある。同?にガス
[注 2]
の火で熱を?生させ、その熱を室?へ送る「ガスエアコンディショナ?」もある。寒冷地で、除霜運?が多いことが予想される場合は有?な選?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なども石油や都市ガス等を使ったエアコンも販?されていたが
[注 3]
、暖房時におけるエアコン自?の性能向上に伴い、採用されるケ?スが少なくなった。
窓型エアコンは、「ウインドエアコン」とも呼ばれる。長所は、セパレ?ト型に比べ、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?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。短所は、?縮機を室?側と離隔できないため?音や振動が大きいこと、?置重量を分散できないため小型のシステムとなり能力は落ちることである。窓用は可搬型のスポットク?ラ?等との共通性もあるため完全に?れてはいないものの、平成期以後は比較的家賃が安い物件にもエアコンの固定設置が進んだことで需要が減って量産?果も出にくくなり?格競?力も失われつつある。
ちなみに海外にも日本と同?の壁掛型(?米では窓型の方が主流)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?機能のものが多い。また?米では暖房として
セントラルヒ?ティング
や
暖?
などが住宅に備わっているケ?スもあるため、「
air conditioner
」というと冷房?用機を前提に話をしているケ?スが多?ある。
家庭用のル?ムエアコンは家電製品であると共に、住宅設備としての一面も?せ持つ。そのため、販路や商習慣の違いによって電器店向けの機種と、住宅設備工事業者向けの機種が用意されている。後者は住宅を新築する際に同時に据え付けるというニ?ズに??したものであり、型番やスペック、?格(量販店向けの機種は
オ?プン?格
なのに?して、住宅設備向けは希望?格が定められている)で?別される。
また家庭用エアコンの?命は2021年3月の消費者動向調査によると、エアコンの平均使用年?は13. 2年である。エアコンの?命の目安として、メ?カ?が設定した「設計上の標準使用期間」があり、多くの??メ?カ?は10年と設定している。その期間を超えて使用していると劣化による?火などの恐れもあるため買い替えが推?されている
[18]
。
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?破?法
の?象となり、?棄する場合、適正な?理が義務付けられた。
ビル用マルチエアコン
編集
業務用エアコンの室外機
ビルの屋上に設置してあるク?リングタワ?
ビル用マルチエアコンは、一つの室外機で複?の室?機を使用し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?がある。
- 室?機の個別起動?停止が可能である。
- ?設が容易に出?る。
大型又は大規模のビルの空調?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?式冷凍機
、
タ?ボ冷凍機
などの吸?式冷凍サイクル又はヒ?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?時に、冷凍サイクルの凝縮器から?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?リングタワ?
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?、?い意味での「エア?コンディショナ?」と言える。?史的には?米で先行して普及したセントラルヒ?ティングのシステムに冷房機能を追加したもので、古い設備などでは暖房にはボイラ?を用いるものもある。
コンビニエンスストア用
編集
コンビニエンスストア
?用の冷凍?空調統合システムが存在し、以下のような特?がある。
- 冷凍?空調統合システムであるため冷媒の?使用量が少ない。
- 冷??冷凍ショ?ケ?スの?熱で暖房するため?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?カ?の?想に違いがあり冷媒回路を空調、冷?、冷凍で共有する方式(システムダウン時、どちらも運?不能)や
三菱電機
のように熱交換器で相互の熱のやりとりをすることで冷媒回路や通信制御が全く?立していて??で機能するのもある。
エンジンヒ?トポンプ
編集
?燃機?
(エンジン)を動力にヒ?トポンプを作動させるもの。主に都市ガスを用いる
ガスエンジン
ヒ?トポンプ
(GHP)の他、北海道など寒地の世?に普及している?油暖房インフラを利用する
?油エンジンヒ?トポンプ
(KHP)がある。現行のエンジンは
レシプロ機?
だが、
コ?ジェネレ?ション
と統合した次世代型として
マイクロガスタ?ビン
も構想されているものの製品化に到っていない。以下のような特?がある。
- 消費電力が小さく、電力ピ?クカットの?果も高い。
?電機
を搭載した機種もあり、自己消費電力のほとんどをまかなう?、商用の消費電力はごく僅かである。
- 空調用の受電設備が不要なため、新規導入時のイニシャルコスト面でメリットがある。
- 所要能力の大きい事業用では電?式だと地域の給電網が??しきれない場合もあり、その際に有力な選?肢である。
- 電?式のものより、ガスエンジン回りの整備?点?や、消耗品の交換費用が多くかかる。特に?命後期には?著なトラブル?加が?易され、買替需要を逃すこととなった。
- 機器本?のみを比較すると、初期導入費用が電?式より高い。
- 多くのガス事業者で、通常より安?な空調用のガス料金を別途設定しているため、メ?タと配管を他の系統と別にすることが多い。
- 室外機の設置スペ?スまたは高さが電?式に比べ大きく必要(20馬力システムだと電?式と比較した場合占有面積は2割?し、高さは1.5倍、重量は2倍ある)。
- モ?タ?に比べ?音が大きい。またガス燃?特有の主として
窒素酸化物
に加えて、燃料ガスの
付臭?
が
TBM
に代表される
硫?
化合物であれば硫?酸化物いわゆる
?硫酸ガス
による臭?が?生する
[注 4]
。
一酸化炭素
も排出される。
- 上記窒素酸化物を含んだ燃?排?ガスから
?硝酸
を含んだドレイン排水が?生するが、?酸性であるため
中和
?置を行わず垂れ流しにすると
コンクリ?ト
の腐食を誘?する。
- ガスエンジンの?熱を暖房に利用できるため、
寒冷地
においても暖房運?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?熱を用いるため、暖房能力の低下を抑えることができる。
- エンジンがコスト面から?式を使っており?合?率は1を少し上回る程度(エンジンが30%程度、ヒ?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?式の省エネ化(特にマルチでなく1:1システムが?著)でCOP値が4以上と??機の半分の電?代で運?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?スがある。
- エンジン式の構造上、現?では冷媒漏れが避けられない。
- 燃料(特に都市ガス)の供給が絶たれると運?できない。
- 商用電力を利用して運?するため、原則停電時には運?できない。ただし、電源自立型と呼ばれるタイプでは、?電機とバッテリを??することで停電時でも起動、運?が可能となる。?電した電力のうち余?分は、通常の電力として使用することも可能である。
LPG
は災害時に供給が止まることが少なく、?電機で少量の電?を供給すれば稼動する。一方運搬に必要な道路の
インフラストラクチャ?
の損傷具合によっては都市ガス同?に復?が?くなる事もある。ただし、都市ガスは復?が?く長期に渡って空調が使えなくなる。したがって都市ガスが無ければ?業自?ができない店?(?食店やガス炊きボイラ?の
浴場
)はともかく、病院や事務所など直接ガスに依存しない施設ではGHPのみに依存すると空調に支障をきたす場合がある。なお現行のGHPにおいては、使用燃料を都市ガス(13A)とLPG間で相互に切り替えることが可能であるため、必要に?じて都市ガスからLPGに切り替えたうえでボンベを接?することで、運?の??が可能となる。
電力ピ?クカットを目的とした?優遇措置は、2011年現在も有?である。
カ?エアコン
編集
自動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?わりなく、
コンプレッサ?
を使う方式である。コンプレッサ?は
電磁クラッチ
の??によってエンジンの動力で冷媒を?縮し、?縮されて蓄熱された冷媒は、車?前方の
ラジエ?タ?
前などに配置された
コンデンサ?
(凝縮器)で走行風や電動ファンによる?制空冷で冷却されガス?の冷媒が液化される。液化された冷媒は室?エアコンユニットの
エバポレ?タ?
(蒸?器)に送られる。エバポレ?タ?には
エキスパンションバルブ
(膨張弁)が??されており、ここで液化された冷媒が一?に?化されることにより、冷房サイクルが成立する。冷房を終えた冷媒はコンプレッサ?に返送され、一部の余?の冷媒は必要に?じて
レシ?バ?タンク
(貯?庫)に蓄えられて再液化及び
乾燥?
による除?が行われる。
暖房は建物用エアコンと違い、
液冷エンジン
(
水冷エンジン
)においてはエンジンを冷却した冷却液(
冷却水
、ク?ラント)を室?のヒ?タ?コアに導き、熱交換している。すなわちカ?エアコンの暖房は、エンジンの?熱利用にあたる。
これらの冷?風は電動送風機である
ブロワモ?タ?
により室?各所に送風される。カ?エアコンはこれらの冷?風により、フロントガラスやサイドガラスの霜取りや曇り取り(
デフォッガ?
/
デフロスタ?
)を行う機能も持たせられている。
?度調節はドライバ?が手動で任意に行う
マニュアルエアコン
と、建物用エアコンのようにあらかじめ設定した室?に室?センサ?などで自動調節を行う
オ?トエアコン
が存在し、今日の日本市場ではオ?トエアコンが主流である。
ク?ラ?の冷媒には一般的には
R134a
が用いられる。かつては
フロン12(R12)
が?く用いられていたが、オゾン層破?が問題になったことにより現在ではR134aに完全に置き換えられている。しかし、R134a冷媒は?力な
?室?果ガス
でもあったR12ほどではないもののやはり地球?暖化係?(GWP)が高い?室?果ガスであることから、?州F-Gas 規制
[注 5]
が制定され、2017年1月までに全ての?州?の?用車および?トラックの新車のカ?エアコンに使用される冷媒はGWP が150 以下の冷媒を採用しなければならなくなった。2011年1月から??される新型車から段階的?止が始まり、代替冷媒として
CO2
やHFO-1234yfが採用される模?である。
近年では
花粉症
?策などを?った
クリ?ンエアフィルタ
がカ?エアコンに?着される事も一般化している。バスの冷房?置については、
機?直結式冷房?置
、
?立機?式冷房?置
を?照。
?道車?
に取り付けてある冷房?置(一部を除き冷房?用であることから、エアコンと呼ばれることは少ない)。基本的には電?で作動するが、
?動車
ではカ?エアコンと同?、走行用エンジンの動力の一部を利用して作動するものが多い。
電車の場合、屋根または床下にコンプレッサ??エバポレ?タ??コンデンサ?が一?化されたものが搭載され、最近のものでは、換?機能を有するものや空???機を??するものがあり、換?や暖房によって天井に上った空?を下へ?すために冬でも送風を行うものもある。
?度と?度の調節
編集
?度と?度をセンサ?で取得し解析、?流を制御することで快適な?態に保つ機能も?現している
[16]
。
相??度の低下
編集
冷房は室?機が
結露
し、その水分を屋外へ排水するため、?度が下がる。これは、
?感?度
を下げる助けになる。
しかし、インバ?タ?エアコンでは自在に出力を調整出?るため、始動時は高出力運?を行うが、室?が安定した後は低出力の運?を行う。低出力の運?では室?機が結露を起こさないため、室?だけが下がり相??度は上昇する。相??度の上昇は、不快感や
カビ
、
ダニ
の?生の原因になる事があるため、
除?機
を?用したり、冷房のかわりに再熱除?を使用して、?度の上昇に注意する必要がある。
暖房は室?で燃?を行わないため、相??度が下がる。これは、
?感?度
を下げる副作用となる。結果、過度な暖房をし、
自律神?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?器
を?用するなど、乾燥に注意する必要がある。
冷房と除?
編集
冷房運?は室?を設定?度に合わせるものであり、除?運?は?度を設定した?度に合わせるものである。目的に?じ選?することにより快適な?態となる。同じ室?でも?度が低ければ?感?度が下がり快適に感じるため、日本の夏のような多?の場合は、室?をあまり下げなくても除?をすれば快適に感じる場合がある。
除?運?の原理には、
弱冷房除?方式
と
再熱除?方式
の2種類がある。
弱冷房除?方式
は、弱く冷房をかけて除?する方式である。そのため?度を下げる能力は冷房運?より低下するため、消費電力も少なくなる。この方式では?度と同時に?度も下がり、?度と?度を?立に制御することができない。そのため、梅雨時など室?が高くない場合は肌寒く感じることもある。室?が低い場合には、除?能力が低下する。
再熱除?方式
は、冷房により一度?度が下がった空?を、再度加熱(再熱)することにより、所望の?度に調節する方式である。原理上、?度と?度を?立に制御することが可能であり、また弱冷房除?方式に比べ室?が低い場合でも除?能力がある。ヒ?タ?で再熱する場合冷房運?よりも消費電力は多い。このタイプの再熱除?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?道車?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再熱除?は室外機の?熱をリサイクルする方式で冷房に比べて?度を下げる能力が低下する。そのため、?間など大きな冷房能力が必要なときに使用すると、室?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?度や?度をセンサ?監視し、最適なモ?ドへ自動的に切り替える機種もある。近年ではインタ?ネットでクラウドサ?ビスに接?し、天?予報などから最適な?件となる設定値に合わせる機種も登場している
[17]
。
除?運?の場合、冷房運?だけでは取りきれない?度を下げる事が出?るため、設定?度を高めにしても?感?度は下がる場合もあり、?際の消費電力は個?のケ?スによる。
- エアコンは消費電力が大きく、一般的なピ?クは夏期の日中である。?策として設定?度を上げる、
すだれ
を降ろして部屋に流入する熱を減らす、部屋を仕切って冷やす空間を最小限にすることで消費電力を抑えられる。ただし風量を弱くしても、室?機のファンの回?が弱まるだけで、設定?度まで冷やす(または暖める)ことに?わりはなく、設定?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?が長く高出力運?し、かえって消費電力量が?える
[19]
[20]
。
- インタ?ネット
上で「外出時などの時も冷房をつけたままにしておく方が電?代が安い」という情報が?まっているのを受けて、
ダイキン
が行った??では、間取りなどが同じ?件で片方はつけたまま、もう片方は30分ごとに運?を入り切りしたところ、日中(9時?18時)はつけたままの方が電?代が安くなり、夜(18時?23時)は入り切りした方が安くなるとの結果が出た。?夜で結果が違う理由は、?夜の??差で、一番電力を消費する起動時の電力量に差があるからである。なお、この??ではこのような結果だが、?際には部屋の間取りや?熱性、天候などの環境要因によって結果が違ってくるとしている
[21]
。
- カジナビの調査によると、エアコンを「つけっぱなし派」が多いのか「こまめに消す派」が多いのかというアンケ?ト調査では、「つけっぱなし派」が多い結果となった。回答としては、「テレビ番組で見たから」「電?代が安くなると聞いたから」などの理由が多く、テレビ番組やSNSでの影響を受けていると考えられる。また、つけっぱなし派とこまめに消す派の電?代には大きな差が見られなかった
[22]
。
- ??産業省
資源エネルギ??
「
省エネ
性能カタログ」より作成されたエアコン期間消費電力量の推移からその電?代を出した調査によると、1995年に40,284円だったものが2000年には27,459円と5年間で約3分の2まで減少している
[23]
。その後も2006年の23,814円まで?年少しずつ電?代は減少してきたが、2015年の22,518円までの9年間では電?代はほぼ?ばいとなっている
[23]
。
- 必要なエアコンの能力は、設置する??のみに左右されず、住宅の?熱性能や
?密性能
、
窓
の
方位
や
庇
などによって大きく異なる
[24]
。
日本建材?住宅設備産業協?
の資料によると、夏場において冷房中に熱が流入する割合の73%が窓に代表される開口部である
[25]
。そのため?策、樹脂サッシの採用やガラスの複層化、
二重窓
の設置などにより?熱を?化することで、エアコンによる電?代を節約する手法がある
[26]
。
- 各メ?カ?では消費電力を抑えるために
AI
による??予測など、??な機能を開?している
[17]
。
- 室外機は特に冬場に暖房にすると音が?くなることがある。
- 風量を?くすると、空?循環(サ?キュレ?ション)も出?て?果的であるが、暖房時は設定?度を下げて風量を?く設定しても、吹き出し?度が低くなると寒く感じるのを防ぐ?風量が弱くなる機種も多い。この場合、風量を「?」にしても「自動」にしても同じである。冷房時は設定?度を上げて風量を上げると、除?能力が低下する場合がある(?度が高いと?感?度が上がって設定?度を低くしがちになったり、
熱中症
や
食中毒
の原因になったりする)。このため設定?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や
サ?キュレ?タ?
などを?用する使い方もある。
- 通常のエアコンは
換?
能力を備えていないが、1999年ごろから換?機能を備えたエアコンが登場し、後付けの換?ユニットも販?されている
[27]
。換?のためのダクトが別に存在し、直接外?に?すタイプと、室外機に接?するタイプがある。「
原?事故
が?生し屋?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?
が存在するが
[28]
、換?機能が付いている場合であり、換?機能が付いていないエアコンまたは換?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、メンテナンスコストと掃除の要求頻度が比較的高い。室外機は?部の掃除を怠ると、?殖した
カビ
が室?に?散される場合がある
[29]
。?策として熱交換器の位置を工夫することで室?機?部の?度上昇を抑え結露を防止したり、高機能フィルタ?により埃の吸い?みを抑えた製品もある
[17]
。
- 水冷式の屋外機?では、メンテナンスが不十分であると細菌が?生しやすく、飛沫による?散が問題となる可能性がある。2012年、
カナダ
の
ケベック?シティ?
の住民など176人が
レジオネラ症
を?症し、うち12名が死亡する事件が?生した
[30]
。
- 寒冷地に??した機種も存在している。基本的に日常の運?時間を?習し、?ね運?1時間から30分前から室外機コンプレッサ?を電熱ヒ?タ?で?め、室外機の着霜や凍結での排水障害を凍結防止の電?ヒ?タ?で溶かすという、??のパッケ?ジ?ビル用等の大型機種の機能を?用している
[31]
。電熱ヒ?タ?での等?熱量を掛けているため省エネ性能を引き下げることや、霜取り中は暖房が停止する
[32]
ためメ?カ?各社は??な工夫を施している
[31]
。コンプレッサ?モ?タ?の多極化による低速回?の安定性や、?縮高?ガスの室外熱交換器への再循環弁制御での除霜などもあるが、?果は前述したほどではない。
エアコンメ?カ?
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日本の主なエアコンメ?カ?
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- アイシン
(GHP式) - 過去には室?ユニットは三菱重工製を使用していたが、現在は室?ユニットのみダイキンからの
OEM
。かつて中型タイプの室外機はパナソニック産機からのOEMだった。
- ヴァレオサ?マルシステムズ
(自動車向け)
- 神?製鋼所
(業務用空調)
- ケ?ヒン
(自動車向け)
- 小泉成器
(ウインド型?千石のOEM)
- コロナ
(基幹部分は東芝製) - 冷房?用機種?ウインド型も販?。
- カルソニックカンセイ
(自動車向け)
- シャ?プ
- 過去に業務用も販?(ダイキン製)
- 千石
(OEM生産のみ)
- ダイキン工業
- 2010年より空調事業(家庭用?業務用)の世界シェア1位。??シェア1位のパナソニックと包括提携。GHPの室外機はアイシンからのOEM。
- デンソ?
- 自動車向けが中心だが、過去にはオフィス用?油ヒ?トポンプ(KHP)タイプも取り扱っていた(パナソニック産機製)。主に同社の工場等で見かける。
- デンソ?エ?ス
- ?ゼネラルエアコンテクニカ、スキニ?
[注 6]
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。
- 長府製作所
(基幹部分は三菱電機製、一部機種はダイキンのOEM)
- 東芝キヤリア
-
東芝
とキヤリアとの合弁という形で設立(2010年5月より家庭用エアコンの販?は
東芝ライフスタイル
が??)。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)にも手掛けていたが、現在は撤退している。
- トヨトミ
(ウインド型)
- 日立ジョンソンコントロ?ルズ空調
- 日立の空調部門(
日立アプライアンス
→
日立グロ?バルライフソリュ?ションズ
)と米?ジョンソンコントロ?ルズとの合弁?社で家庭用から
チラ?
も含めた業務用と幅?い。かつては都市ガス向け家庭用ガスル?ムエアコンやGHPも手掛けていたが日立ブランドとしては撤退してはいるものの、現在のGHPはヤンマ?向けOEM展開は??中。
- 富士通ゼネラル
- 主に家庭用。パッケ?ジエアコンや業務用エアコンは海外のみで販?。
- 富士電機
- 業務用ではエアスカットというブランドで販?(三菱重工製)。家庭用は海外向け。現在は富士通ゼネラルのOEM。
- パナソニック
- 家庭用空調機器の??シェア1位。空調事業世界シェア1位のダイキン工業と包括提携。
- パナソニック産機システムズ
- パナソニックの子?社で三洋電機の業務用空調事業を引き?いだ?社。これまで親?社が取り組んでいなかった業務用GHPやチラ?といった大型特殊空調事業にも?入している。
- 三菱電機
- 一部の業務用エアコンは三菱重工業のOEM。過去に家庭用ガスル?ムエアコンも製造していたが、現在は撤退している。
- 三菱重工業
- 一部のハウジングエアコンは三菱電機のOEM。業務用ガスエアコンの室外機はアイシンもしくはパナソニック産機からのOEM。
三菱自動車
ならびに
三菱ふそう
向けの自動車用も製造。
- ヤンマ?エネルギ?システム
(GHP式) - 室?機は日立(Hタイプ)とダイキン(Dタイプ)からのOEM。
- アイリスオ?ヤマ
- 2017年から事業?入。
かつて手掛けていた日本のエアコンメ?カ?
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- 吉井電?
(ウインド型)ブランド名アビテラックス(Abitelax)
- ハイア?ルジャパンホ?ルディングス
(ウインド型)
- 三協
- GAC
- デンソ?エ?スに統合。日本で初めて窓用タテ型ウインドエアコンを製造。GEスキニ?というブランドで1974年?1983年まで製造?販?された。
- ソニ?
- ダイキン工業のOEM。
- 松下冷機
- パナソニックに吸?された。
- 三洋電機
-
2010年
モデルから家庭用エアコンは富士通ゼネラルのOEMだったが、パナソニックの完全子?社化に伴い、家庭用からは撤退。業務用もパナソニック産機システムズに引き?ぐ形で撤退。
- 高木産業(現
パ?パス
) - 家庭用ガスエアコンのみ販?。パナソニックのOEM。
- 東洋キヤリア工業 - 東芝キヤリアに統合。統合前は東芝や三洋からのOEM。
- ノ?リツ
- 三洋などからのOEM。
- 日本電?ホ?ムエレクトロニクス
(三洋などからのOEM。)
- 日本ビクタ?
(現
JVCケンウッド
) - 三菱重工業のOEM。
- ブラザ?工業
- 三菱電機のOEM。
- 船井電機
- ホリエ電機
- 壁掛型、ウインド型共に手掛けていたが1998年に解散した。
- ゼクセル
(??ヂ?ゼル機器) - 自動車向け。ヴァレオサ?マルシステムズに社名?更。
- ヤマハ?動機
- GHP式。室?ユニットはパナソニックもしくは三菱電機製。「リビングメイト」と呼ばれるハウジングモデルは室??室外共にパナソニック産機製が使われた。筆頭株主である
ヤマハ
のル?トを通じて?校施設への納入が多かった。
- ユ?イング
(??森田電工) - ウインド型。
- 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?プからのOEM。
- サンデン
- 自動車向け。特に吊り下げ型
カ?エアコン
の
レザム
が有名だったが、吊り下げ型エアコンもエアコンを標準?備する車が?加したことにより、市場縮小していった。
外?の主なエアコンメ?カ?
編集
- ^
具?的には電技解?第162?に、住宅の屋?電路の?地電?は原則として150V以下にする旨定められている。
- ^
都市ガス
もしくは
プロパンガス
を燃料としている。
- ^
主に都市ガス?社への
OEM
が中心である。
- ^
エンジン自?は
LPG
タクシ?
や
CNG車
と同じだが、
排?ガス
に?する?しい規制が無く野放し?態だった。2003年時点では
陸用?燃機?
としての自主規制により100ppm、
東京都
における
火力?電所
の10ppmより一桁甘い規制がなされ、現在はほぼ使用されていない
- ^
英
:
F-Gas regulation
- ^
三菱電機や東芝キヤリアからのOEM。
?連項目
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外部リンク
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