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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。狭い意味では、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内、水以外の熱媒体で熱を搬送するものを指す。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。そのため、英略語ではAir Cond.とする場合がある。
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、日本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、廃棄の際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[1]。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
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で指摘され送電拒否や変更を求められるケースが生じる
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。最近はトップランナー方式による省エネ化が進み、内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。 日本国内で発売されるエアコンはほぼ全て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になっている。インバータエアコンは1981年に当時の東京芝浦電気(現・東芝)が世界で始めて発売した。当初は、圧縮機には誘導電動機を用いていたが、1990年代に高効率なブラシレスDCモータが開発されて以来、現在では、日本で発売される家庭用エアコンに搭載される圧縮機用・ファン用のモータは、ほぼ全てがブラシレスDCモータになっている。 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。
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。
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」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」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。
ちなみに海外にも日本と同様の壁掛けタイプ(欧米では窓型の方が主流)のエアコンが普及しているが、多くの国では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。
業務用エアコンは、
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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。
ビル・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。
なお、増設が容易に出来るという点には疑問点がある。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)を行うがビルマルチエアコンは現地冷媒追加量が多いため
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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桁外れに大きくなる(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)
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)
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
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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。
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もガス供給会社の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。
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。 ただし、都市ガスは復旧が遅く長期に渡って空調が使えなくなる。 したがって都市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)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)してお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。