エアコンユニットガイド

エアコンは、通常、密閉された室内ゾーンや環境内で動作し、周囲の空気を吸い込んで加工または処理し、そのエリアのユーザーの利便性を考慮して、処理した空気をそのエリアの外に再循環または排出する機械です。このような機械は、より広範なHVAC（暖房、換気、空調）システムの一部として設置される場合、技術的にはエアコンとして分類されることもあります。しかし、日常的な用法では、「エアコン」、「エアコンディショナー」、「A/C」という用語は、暖められた空気を急速に冷却し、その空気のすぐ近くの環境をより快適にするように設計されたユニットを指すことがほとんどです。

エアコンの仕組みは一見複雑に見えますが、現代のエアコンシステムが私たちを涼しく保つために行う主なステップを簡単に説明すると、次のようになります。

1. サーモスタットに希望する温度を設定します。周囲センサーがエアコンユニットと通信し、機械的な冷却プロセスを自動的に開始または停止します。
2. 要求に応じて、エアコンは強力なファンを使用して室内の暖かい空気を吸い込み、その空気を中空の密閉金属コイルのネットワークに送ります。
3. これらの密閉コイルには、冷媒化合物（液体から気体に容易に状態変化させることができる化学物質）が含まれています。この相変化プロセスは吸熱性であり、自然に熱を吸収します。そのため、金属コイルは急速に熱を失います。
4. 空気がコイルを通過すると、進行中の相変化が熱を吸収するため、温度が下がります。この段階で空気中の水分も凝縮し、コイルに付着して排出されます。
5. コイルに含まれる冷媒の量には限りがあるため、サイクルを継続させるには、最終的に液体から気体への状態変化を元に戻す必要があります。これを達成するために、エアコンシステムのコンプレッサーが作動し、気化した冷媒を液体に戻します。
6. 相変化プロセスを逆転させると、熱が放出される発熱プロセスが起こります。これは望ましい効果とは正反対であるため、コンプレッサーは通常、屋外の屋根や壁に設置されます。この段階で発生した温風は、その場から離れた方向に送られます。
7. これらのプロセスはエアコンが稼働している間、連続的にループされ、冷気や温風が建物内外に送られます。そのため、室内の冷却はサーモスタットの設定温度に達するまで継続されます。

現代の洗練され、パワフルで使いやすいエアコンは今も進化を続けていますが、現代の空調設備や技術の起源は、多くの人が想像するよりもずっと昔にさかのぼります。

実際、エアコン技術の開発において、1800年代半ばにはすでに2つの非常に重要なステップが踏まれていました。英国の化学者、物理学者、発明家であるマイケル・ファラデーは、電気を遮断し放散させる技術「ファラデーケージ」の発明者として最もよく知られていますが、アンモニアを圧縮して液化することで空気を冷却できることを最初に発見した人物でもあります。この画期的な発見を受けて、フィリピンの医師ジョン・ゴリー博士は、ファラデーのアイデアを発展させ、圧縮力を利用して温度を下げるシステムを考案し、フロリダの病院で部屋を冷やすのに使用しました。

その後、1902年に米国の発明家ウィリス・キャリアが、現代のエアコンの初期のバージョンを試作しました。彼はブルックリンの印刷工場の周囲湿度の問題を解決するよう命じられ、機械的冷却の概念を取り入れた装置を開発しました。問題の性質上、これは厳密にはHVAC/熱管理に重点を置いたものでした。

キャリアの独創的な解決策は、印刷工場の暖かく湿った空気を冷水を満たした一連の銅コイルに通す装置でした。空気がコイルを通過する際に、空気は急速に冷却され、その湿気の大部分が露出した金属配管に凝縮水として付着しました。空気は、入ってきたときよりもはるかに低い温度で出て行きました。

一般的な名称「エアコン」が考案されるのは、まだ4、5年先のことでした。初期の特注品は実用性に乏しく、かさばり、うるさく、法外なほど高価でした。しかし、キャリア氏はこのアイデアに広範な可能性を感じ、取り組み続けました。ついには、空調業界のパイオニアであるキャリア・エアコンディショニング・カンパニー・オブ・アメリカを設立しました。

1933年、アメリカでベルト駆動の機械制御式蒸発器コイルACユニットが初めて生産ラインから送り出されました。それから約1世紀が経ち、基本的な方式に数え切れないほどの微調整や改良が加えられたにもかかわらず、キャリアの基本的なイノベーションの多くは、今日私たちが信頼を寄せる静かでコンパクトなセンサー駆動のエネルギー効率の高いユニットの中心となっています。

ポータブルユニット型

ポータブルACユニットは、必要に応じて部屋から部屋へ自由に移動できるため、柔軟性が高いという特長があります。ただし、使用する場所すべてでエアコンを屋外に直接排気する方法が必要です。

ほとんどのポータブルエアコンは、移動が容易とはいえません。キャスターが付いていても非常に重く、満水になると自動的に停止するため、定期的に手動で水を空にする必要があります。短期間の応急処置としては非常に便利ですが、通常は一度に1部屋を冷やすのにしか適していません。広範囲にエアコンが必要な場合は、他のオプションの方が効率的です。

除湿機付きのユニット

エアコンと除湿機の組み合わせユニットも一般的です。この2種類の機械は、空気中の湿気を除去するという点ではほぼ同じ機能を持ち、同じ方法で除湿を行いますが、廃棄物の処理方法が異なります。

エアコンは冷やそうとしている部屋や建物から暖かい空気を外に排出しますが、除湿機は通常、排出された空気をすぐ近くに排出します。同様に、エアコンユニットで除去された湿気（熱伝達プロセスの自然な結果）も自動的に外部に排出されることが多いです。一方、除湿機は内蔵のバケツシステムを定期的に手動で空にする必要があります。

そのため、両方の機能を併せ持つユニットは、どちらかに偏る可能性があります。多くの場合、除湿機付きのエアコンユニットは、コスト効率が高いですが、操作にはより多くの手動入力が必要です。高価なモデルでは、必要なダクトの経路を確保できれば、自動的に湿気を屋外に排出できる場合が多いです。

ヒーター付きユニット

エアコンとヒーターの一体型ユニットは、一見矛盾しているように思えるかもしれません。エアコンの仕組みでは、その過程で必ずどこかに熱が発生します。冷房専用の場合、熱を効率的に排出する必要があります。

しかし、気候が変わりやすい地域では、ユーザーが季節によって異なる温度設定を必要とすることが多いです。そのような場合に便利なのが、ポータブルエアコン・ヒーターです。この種の機器の唯一の大きな違いは、ヒートポンプが逆転できることです。ユーザーはスイッチを入れるだけで、相変化プロセスの一端で生成された暖気を常に屋外に排出するのではなく、室内に戻すよう多機能な機器に指示することができます。

すべてのACユニットの主要な仕組みはほぼ同様ですが、エアコンの用途は購入可能なエアコンの多くのメーカーやモデルと同様に多様です。例えば：

家庭用

世界中の多くの国々では、家庭用エアコンがAC市場全体の最大のセクターを占めています。家庭用エアコンの需要は増加しています。特に夏の間は、短期間の家庭用としてポータブルエアコンが常に人気です。

ガレージ

ガレージ用エアコンは、自動車の排気ガス、園芸用品、洗剤、DIY用品など、狭い多目的スペースにこもりがちな悪臭を消すのに役立ちます。さまざまなコンビネーションユニット（エアコンと除湿器やヒーターなど）は、変化の激しい環境であることが多いガレージの全体的な環境と湿度を安定させるのに非常に役立ちます。小型でポータブルなダクトレスエアコンは、ガレージでますます人気が高まっています。

温室

温室のエアコンは、年間を通じて非常に役立ちます。こうした環境は常に変化しており、建物の外壁の比較的露出した場所に設置されていることが多いため、夏には暑すぎたり、その他の時期には寒すぎたりすることがあります。温室用のエアコンは、こうした環境を安定させ、制御するのに非常に役立ちます。

業務用

業務用エアコンにはさまざまな形態や機能があります。多くの場合、家庭用と同様に、従業員が快適に、生産的に、そして幸せに過ごせるようにすることが主な目的となります。しかし、人気のエアコン設備が担う役割は、さまざまな業界や分野でより専門的なものもあります。

オフィス

事業所や職場における空気環境や周囲温度の状況によっては、満足度の高い、意欲的な労働力を確保するために、オフィス用エアコンは不可欠な設備となります。多くのオフィス環境では、ビル全体をカバーする業務用エアコンが一般的ですが、作業スペースを借りている場合や、大規模な配管や配線工事を行うのが非現実的な状況では、ポータブルタイプのエアコンも同様に有効な選択肢となるでしょう。

小売店

広大な空間、磨き上げられた表面、外部からの新鮮な空気に直接アクセスできない環境では、多くの小売店舗がすぐに暑すぎたり、蒸し暑かったり、寒かったり、空気がよどんだりする状態になる可能性があります。小売店舗の空調設備は、活気のあるショールームや店舗内の雰囲気を改善するのに役立ちます。これは、スタッフ、顧客、売上高のすべてにすぐに目に見える利益をもたらします。

サーバー室

サーバー室の空調設備は、重要なハードウェアを最適な温度と湿度で稼働させる上で重要な役割を果たします。サーバーラックやストレージ設備の精密な気候制御は繊細な科学であり、IT業界全体で非常に重視されています。そのため、サーバー室用空調はHVAC市場の独立した専門分野とみなされています。

空調購入の計画やコストに関するその他のアドバイスについては、当社の専門サポートチームまでお問い合わせください。下記のリンクのいずれかをクリックして、当社の空調ユニットをご覧ください。

このガイドでは、エアコンの定義、機能、使用されているユニットの種類について簡潔に説明しています。エアコンシステムの役割を理解し、ニーズに基づいて適切な冷却方法を選択しましょう。