PAC(パッケージエアコン)とは?
店舗やオフィスで最も普及しているパッケージ型エアコン
【超解説】とても簡単に言うと何か?
お店やオフィスの天井に埋め込まれている大きなエアコンのこと。
家庭用エアコンを大きく・強力にした「業務用のエアコン」で、
室外機1台と室内機1台がセットになった最もシンプルな業務用空調機器です。
1. 基本概要
そもそも何か
PAC(Package Air Conditioner)とは、圧縮機・凝縮器・蒸発器・膨張弁などの
冷凍サイクルの構成要素を一つのシステムにまとめた(パッケージ化した)空調機器の総称です。
室外機1台に対して室内機1台を冷媒配管で接続する「ペア型」が基本構成であり、これが
ビルマルチエアコンとの最大の違いです。
なぜ必要なのか
商業施設・オフィスビル・工場などの業務用建物では、家庭用エアコンでは
能力が不足する広い空間を冷暖房する必要があります。
PACは家庭用と比べて冷暖房能力が大きく(2.5〜28kW程度)、長時間の連続運転にも耐える
堅牢な設計がされています。個別空調・個別管理が可能なため、テナントビルのような個別課金が
必要な建物にも適しています。
2. 構造や原理
冷凍サイクルの構造
PACの冷暖房はヒートポンプ式の冷凍サイクルで動作します。
以下の4つの主要機器で構成されます。
-
圧縮機(コンプレッサー):
冷媒ガスを圧縮して高温・高圧にする
心臓部。室外機に内蔵されます。 -
凝縮器(室外機側熱交換器):
冷房時は室外に熱を放出し、
暖房時は室外から熱を吸収します。 -
膨張弁:
高圧の液冷媒を減圧し、
低温・低圧の状態にします。 -
蒸発器(室内機側熱交換器):
冷房時は室内の熱を吸収し、
暖房時は室内に熱を放出します。
冷暖房の原理
冷房時は冷媒が室内機で蒸発する際に室内の熱を奪い、その熱を室外機で外気に放出します。
暖房時は四方弁で冷媒の流れを逆転させ、室外の熱を集めて室内に放出します。
最新のPACはインバーター制御により圧縮機の回転数を細かく調整し、
負荷に応じた効率的な運転を行います。これにより部分負荷時のエネルギー効率が
大幅に向上しています。
3. 素材・形状・規格
外観形状と素材
室内機は設置場所に応じて様々な形状があります。
-
天井カセット型(4方向):
天井に埋め込まれ、4方向に
均等に送風するタイプ。
オフィスで最も多く採用されます。 -
天井吊り型:
天井から吊り下げて露出設置する
タイプ。天井裏にスペースがない
場所で使用されます。 -
壁掛け型:
家庭用に近い形状で壁面に設置。
小規模な事務室や応接室に
使用されます。 -
床置き型:
床に設置するタイプ。
工場や倉庫など天井が高い空間で
使用されます。 -
天井埋込みダクト型:
天井内にすべて隠蔽し、
ダクトで吹出口まで送風する
意匠性の高いタイプ。
種類や関連規格
PACの性能はJIS B 8616「パッケージエアコンディショナ」で規定されています。省エネ性能は
APF(通年エネルギー消費効率)で評価され、数値が大きいほど
省エネ性能が高いことを示します。
冷媒は現在R410AまたはR32が主流です。R32のほうが地球温暖化係数(GWP)が低く、
環境負荷が小さい冷媒として急速に普及が進んでいます。
4. 主に使用されている場所
使用される施設
PACは以下のような施設で広く使用されています。
- 小〜中規模のオフィスビル
- 小売店舗・飲食店
- クリニック・歯科医院
- 学習塾・美容室などのテナント
- 工場の事務所棟・休憩室
- 倉庫・作業場
具体的な設置位置
室外機は建物の屋上、バルコニー、地上の機械置場などに設置されます。
室内機は天井裏(カセット型)や壁面(壁掛け型)に設置され、
冷媒配管と電源線で室外機と接続します。
室外機と室内機の距離(配管長)には制限があり、一般的に最大50〜70m程度
(高低差は最大30m程度)です。これを超える場合はビルマルチ方式を検討する必要があります。
5. メリット・デメリット
メリット(長所)
-
個別制御が可能:
部屋ごとに温度設定・運転切替が
でき、使わない部屋は停止できます。 -
故障時の影響範囲が小さい:
1台が故障しても他の部屋の空調には
影響しません。 -
導入コストが比較的安い:
ビルマルチや中央方式に比べて
機器費・施工費ともに安価です。 -
施工が容易:
1対1の接続のため配管設計がシンプルで
工期が短く済みます。 -
更新が容易:
1台ずつ独立しているため、
部分的な更新がしやすいです。
デメリット(短所・弱点)
-
室外機の台数が多くなる:
室内機1台につき室外機1台が必要なため、
部屋数が多いと屋上や外壁に
大量の室外機が並びます。 -
集中管理が難しい:
各機器が独立しているため、
ビル全体の一括制御には
別途集中管理システムが必要です。 -
大規模建物には不向き:
室外機設置スペースの制約から、
大規模ビルではビルマルチ方式の
ほうが合理的な場合があります。
6. コスト・価格の目安
導入や更新にかかる費用
PACの価格は冷暖房能力や室内機の形状によって大きく異なります。
以下は天井カセット型4方向の場合の一般的な目安です。
おおよその相場(機器+工事の場合)
-
機器本体(5.6kW級/天カセ4方向):
約15〜30万円(定価ベースは高いが
流通価格は大幅に割引される) -
設置工事費:
約10〜20万円(配管長や設置難度による)
合計目安: 1セットあたり約25〜50万円程度
7. 更新周期と注意点・絶対にやってはいけない悪い使用方法
更新周期(推奨交換時期)
PACの法定耐用年数は13〜15年です。実際の使用年数は設置環境や
メンテナンス状況によりますが、一般的に15年前後での更新が推奨されます。
部品の供給が製造終了後10年程度で終了することも更新の目安になります。
絶対にやってはいけない悪い使用方法
室内機のフィルターを長期間
清掃せずに埃まみれのまま
運転し続けること。
これは能力低下・故障・電気代増加の
最大の原因です。
室外機の吹出口や吸込口の前に
物を置いたり、カバーで密閉すること。
放熱ができなくなり、
圧縮機に過大な負荷がかかります。
悪い使用方法をするとどうなるか(末路)
フィルターが目詰まりすると風量が低下し、室内機の熱交換器が凍結する
「氷結運転」になることがあります。圧縮機に液冷媒が戻る「液バック」が
発生し、圧縮機が破損して修理不能になる場合があります。
室外機の周囲を塞ぐと放熱不足で高圧カットが頻繁に発生し、真夏の最も暑い時間帯に空調が
停まるという最悪の事態を招きます。圧縮機の焼損に至ると機器ごとの交換が必要になり、
数十万円の出費となります。
8. 関連機器・材料の紹介
PACと比較検討されることの多い関連機器を紹介します。
-
ビルマルチエアコン(VRF):
室外機1台に対して複数台の室内機を
接続できる方式。室外機の設置台数を
減らせるため大規模建物に適しています。
-
GHP(ガスヒートポンプ):
圧縮機をガスエンジンで駆動する方式。
電力消費を大幅に抑えられるため、
デマンド対策として採用されます。
-
全熱交換器:
換気の際に排気の熱エネルギーを
回収して給気に移す省エネ機器。
PACと組み合わせて使用されます。
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9. 多角的なQ&A(20連発)
業務用エアコンと家庭用エアコンは何が違うのですか?
最大の違いは冷暖房能力の大きさです。業務用は広い空間に対応するため
能力が大きく、長時間連続運転にも耐える設計になっています。
天井のエアコンから水が垂れてくるのはなぜですか?
ドレン配管の詰まりが最も多い原因です。結露水を排出するドレンパンやホースに
汚れが溜まると水が溢れ出します。定期的な清掃で予防できます。
オフィスのエアコンが寒すぎる場合どうすればよいですか?
風向きルーバーの調整や、自分の席が吹出口の真下にならないようデスク配置を変える
方法があります。管理者に温度設定の見直しを相談してみてください。
エアコンから嫌な臭いがするのはなぜですか?
フィルターや熱交換器に付着したカビや雑菌が主な原因です。
フィルター清掃と専門業者による熱交換器洗浄で改善できます。
屋上にたくさん並んでいる大きな箱は何ですか?
エアコンの室外機です。各部屋のエアコンに対して1台ずつ設置されており、
室内の熱を外に放出する役割を担っています。
冷媒配管のろう付け作業で特に注意すべき点は?
配管内部に窒素ガスを封入しながらろう付けを行います(窒素ブロー)。
これを怠ると配管内部に酸化スケールが発生し、膨張弁の詰まりの原因です。
真空引きにはどれくらいの時間をかけるべきですか?
配管長にもよりますが、最低でも15〜20分以上の真空引きが必要です。
ゲージが-0.1MPaに達した後も保持して漏れがないか確認します。
ドレン配管の勾配はどの程度確保すべきですか?
原則として1/100以上の下り勾配を確保します。逆勾配になると
水が流れずにドレンパンから溢れ、天井への漏水事故につながります。
天井カセット型の据付で吊りボルトは何本必要ですか?
通常4本の吊りボルト(M10程度)で支持します。天井スラブのインサートアンカーに
確実に固定し、水平を確認してください。
室外機の基礎はどうすべきですか?
屋上設置の場合はコンクリート基礎台またはH鋼架台を設置します。
防振ゴムパッドで振動を吸収し、アンカーボルトで確実に固定します。
PACとビルマルチの選定基準はありますか?
室外機設置スペースに余裕があり部屋数が少ない(10室以下程度)場合は
PACが有利です。それ以上の規模ではビルマルチのほうが合理的です。
冷媒配管の気密試験の基準を教えてください。
窒素ガスで設計圧力(一般的に4.15MPa)まで加圧し、24時間保持して
圧力降下がないことを確認します。メーカー指定の試験圧力に従ってください。
電気容量の確保で注意すべきことは?
PACは起動時に定格電流の数倍の突入電流が流れます。MCCBの容量選定や
電源回路の太さに注意が必要です。
搬入経路の確認事項は?
天井カセット型の室内機は幅が900mm前後あるため、搬入口・エレベーター・廊下幅を
事前に確認してください。屋上の室外機はクレーン揚重が必要です。
試運転時のチェック項目は?
冷暖房能力(吹出温度)・ドレン排水・異常振動の有無・リモコン操作の応答・
エラーコードの確認が基本項目です。運転電流値の記録も忘れずに行います。
PACの定期点検では何を確認すべきですか?
フィルター清掃(月1回推奨)と、年1〜2回の本格点検を行います。
本格点検では運転電流・冷媒圧力・ドレン排水・異音の有無を確認します。
更新時に同じメーカーでないといけませんか?
PACは独立した1対1のシステムなので、更新時にメーカーを変更しても
問題ありません。ただし冷媒配管の再利用可否はメーカー確認が必要です。
冷媒R22の機器がまだ稼働していますが問題はありますか?
R22はオゾン層破壊物質として2020年に生産が全廃されました。
補充用冷媒の入手が困難になるため、早期のR32機器への更新を推奨します。
テナントごとの電気代を分けるにはどうすればよいですか?
PACは個別の電源回路で運転するため、テナント区画ごとにメーターを
設置すれば電気代の按分が可能です。これがPACの大きな利点の一つです。
15年超のPACを使い続けるリスクは何ですか?
冷媒漏れ・圧縮機故障のリスクが高まり、修理部品の在庫がなくなります。
最新機種は省エネ性能が大幅に向上しており、電気代削減で投資回収が
早まる場合もあります。