空調方式と空調機器の一問一答

解説
定風量単一ダクト方式（CAV方式）は、1台の空調機から1系統のダクトで各室へ一定の風量を送り、吹出し温度を変えることで負荷の変動に対応する方式です。同じ系統の室には同じ温度の空気が送られるため、負荷の異なる室ごとに温度を個別に制御するのは苦手です。

他の選択肢が正しい理由
・送風量が一定なので、外気の取入れ量や換気量を確保しやすい方式です。
・負荷の変動には、コイルで吹出し温度を変えて対応します。
・空調機を機械室などに集中して設け、ダクトで各室へ送る中央式の方式です。

覚え方のポイント
「CAV＝風量一定・温度で調整」。換気量は安定するが、室ごとの個別制御には向かない、と長所と短所をセットで覚えます。

解説
VAV方式では、負荷が小さくなると送風量を減らすため、空調機が取り入れる外気の量も一緒に減りやすくなります。そのため、最小風量を設定するなどして、必要な外気量を確保する工夫が必要です。何もしなくても外気量が確保されるわけではありません。

他の選択肢が正しい理由
・VAVユニットで室やゾーンごとに風量を変え、負荷に応じて温度を調整します。
・送風量を減らすと、インバータで送風機の回転数を下げて動力を節減できます。
・風量が少ないと吹出し気流が届きにくくなり、気流分布が悪くなることがあります。

覚え方のポイント
「VAV＝温度一定・風量で調整」。長所は個別制御と省エネ、短所は低負荷時の外気不足と気流分布の悪化です。

解説
ファンコイルユニット・ダクト併用方式は、外気の処理などを中央の空調機とダクトで行い、室ごとの負荷の変動は、室内に設けたファンコイルユニットで処理する方式です。ファンコイルユニットは室ごとに発停や風量の調整ができるため、個別制御がしやすいのが特長です。

他の選択肢が誤りである理由
・ファンコイルユニットには、中央の熱源から冷温水の配管を引き込んで冷暖房します。冷媒配管で冷暖房するのはパッケージ形空調機の方式です。室内に水配管が入るので、水漏れ（水損）への配慮も必要です。
・外気は、中央の空調機で処理してダクトで送るのが一般的です。
・室ごとの負荷の変動は、主にファンコイルユニットで処理します。

覚え方のポイント
「外気はダクト系、室の負荷はFCU」。個別制御しやすい反面、室内に水配管が入るという弱点もあります。

解説
放射冷暖房方式は、天井や床などに設けたパネルに冷温水を通して表面温度を調整し、主に放射によって室内の人に熱を伝える方式です。パネルは空気を送る装置ではないため、外気の供給（換気）や除湿はできません。そのため、外気処理用の空調機などを別に組み合わせる必要があります。

他の選択肢が正しい理由
・放射パネルの表面温度を調整して、放射で冷暖房します。
・冷房時にパネルの表面温度が室内空気の露点温度より低くなると結露するため、除湿した外気を送るなどの対策が必要です。
・強い吹出し気流が生じないため、気流による不快感（ドラフト）が少ないのが特長です。

覚え方のポイント
「放射パネルは温度だけ」。換気と除湿は別の設備で行う、と覚えましょう。

解説
エアフィルタは、空気中の粉じんなどの粒子を捕集して空気をきれいにする装置です。二酸化炭素のような気体の汚染物質は、フィルタではほとんど除去できません。二酸化炭素の濃度を下げるには、外気を取り入れる換気が必要です。

他の選択肢が正しい理由
・目の細かい高性能なフィルタほど、空気が通るときの抵抗（圧力損失）は大きくなります。
・使い続けて粉じんがたまると、圧力損失が大きくなって風量が減るため、定期的な清掃や交換が必要です。
・HEPAフィルタは、非常に微細な粒子を高い効率で捕集でき、クリーンルームや病院などで使われます。

覚え方のポイント
「フィルタは粒子を取る、ガスは取れない」。フィルタの前後の差圧を測ると、交換の時期を判断できます。

解説
全熱交換器は、室内から排出する空気と、屋外から取り入れる外気との間で、顕熱（温度）と潜熱（湿度）の両方を交換する装置です。冷暖房した室内の空気の熱や湿気を回収して外気に移すので、外気を取り入れることによる負荷（外気負荷）を減らし、省エネルギーになります。

他の選択肢が誤りである理由
・顕熱だけを交換するのは顕熱交換器です。全熱交換器は潜熱も交換します。
・油や臭気、有害なガスを含む排気は、交換素子を汚したり、においや汚れが外気側へ移ったりするため、全熱交換器には適しません。
・全熱交換器は、冷媒を使わず、排気と外気の間で熱を交換する装置です。

覚え方のポイント
「全熱＝顕熱＋潜熱」。外気負荷を減らす省エネの装置だが、汚れた排気には使わない、と覚えます。

解説
吹出口の形状によって、吹き出した空気の広がり方（拡散）や到達距離は大きく変わります。天井に設けるふく流吹出口は空気を放射状に広げて短い距離でよく混ぜ、ノズル形は細い気流を遠くまで届けます。室の大きさや天井の高さに応じて、形状を選びます。

他の選択肢が正しい理由
・アネモ形などのふく流吹出口は、天井から周囲へ放射状に吹き出し、室内の空気とよく混ぜます。
・ノズル形は到達距離が大きいので、劇場やホールなどの大空間に適しています。
・吹き出された気流は、周囲の空気を巻き込み（誘引し）ながら広がり、速度が落ちていきます。

覚え方のポイント
「アネモ＝広げる・天井向き」「ノズル＝遠くへ届ける・大空間向き」。形状で気流の性質が決まります。

解説
加湿は、空気を加熱コイルで温めた後に行うのが一般的です。温度の高い空気ほど多くの水蒸気を含むことができるため、加熱した後に加湿すると、水分が空気に吸収されやすく、効率よく加湿できます。

他の選択肢が誤りである理由
・冷却コイルの前で加湿しても、冷却コイルで冷やされたときに除湿されてしまい、意味がありません。
・エアフィルタの前で加湿すると、フィルタが湿って汚れや目詰まり、微生物の繁殖の原因になります。
・外気取入口の屋外側で加湿すると、冬期の冷たい外気には水分が吸収されにくく、凍結などの原因にもなります。

覚え方のポイント
冬の空気の処理は「温めてから湿らせる」。暖かい空気ほど水蒸気を多く含めることが理由です。

解説
水噴霧式や気化式の加湿では、水が空気中で蒸発するときに、空気から蒸発熱（潜熱）を奪うため、空気の温度が下がります。このため、加湿量が多い場合は、下がった温度を補うための加熱が必要になります。

他の選択肢が誤りである理由
・蒸気式は、すでに蒸気になったものを空気に加えるので、空気の温度はほとんど変わりません。
・気化式は、湿らせた加湿材に空気を通して水を蒸発させる方式で、水を沸騰させるものではありません。水を加熱して蒸気をつくるのは蒸気式です。
・水噴霧式は、水に含まれる不純物（カルシウムなど）が白い粉となって室内に飛散することがあります。

覚え方のポイント
「水が蒸発すると温度が下がる」。空気線図では、水噴霧は湿球温度がほぼ一定の線、蒸気加湿は乾球温度がほぼ一定の線に沿って動きます。

解説
パッケージ形空調機（ビル用マルチなど）の方式は、冷媒を配管で循環させ、室内機で直接空気を冷却・加熱する方式で、熱を冷媒で運ぶ「冷媒方式」に分類されます。冷温水を各室へ送って熱を運ぶのは、ファンコイルユニット方式などの水方式です。

他の選択肢が正しい理由
・単一ダクト方式は、空調機で処理した空気をダクトで送る、全空気方式です。
・ファンコイルユニット方式は、冷温水を各室のファンコイルユニットへ送る、水方式です。
・ファンコイルユニットとダクトの併用方式は、ダクトで空気を、配管で冷温水を送る、空気と水の併用方式です。

覚え方のポイント
空調方式は熱を運ぶものによって「全空気・空気と水・水・冷媒」に分類されます。室内まで熱を運ぶのが「空気か、水か、冷媒か」で、方式名と結び付けて覚えましょう。パッケージ形空調機の室外機と室内機をつなぐのは冷媒配管です。