エアコンコンプレッサーとは何ですか?機能、型、その他知っておくべきことすべて

アン エアコンコンプレッサー これはあらゆる空調システムの心臓部であり、冷媒ガスを加圧して温度を上昇させ、熱を外気に放出できる電動ポンプです。コンプレッサーが機能していないと、エアコンは熱を移動させることができず、冷却されていない空気しか吹き出しません。コンプレッサーはセントラル あC システムの室外ユニットに設置されており、通常、交換する単一のコンポーネントの中で最も高価であり、その費用は次のとおりです。 インストール済み $800 ～ $2,800 タイプとシステムのサイズによって異なります。

エアコンのコンプレッサーは何をするのですか?

の あCコンプレッサー 低圧の冷媒蒸気を高圧の高温蒸気に圧縮するという、重要な仕事を 1 つ実行します。この圧縮は、冷凍サイクル全体を可能にする重要なステップです。コンプレッサーが完全な冷却プロセスにどのように適合するかは次のとおりです。

• ステップ 1 — 蒸発 (屋内): 液体冷媒は室内の蒸発器コイルを通って流れ、室内の空気から熱を吸収し、蒸発して低圧の蒸気になります。これが室内の空気を涼しく感じる原因となります。
• ステップ 2 — 圧縮: の low-pressure vapor travels to the compressor in the outdoor unit. The compressor squeezes it, raising its pressure from roughly 60 ～ 70 PSI ～ 200 ～ 400 PSI とその温度は約 40°F (4°C) ～ 160°F (71°C) 以上。
• ステップ 3 — 結露 (屋外): の hot, high-pressure vapor moves to the outdoor condenser coil, where a fan blows ambient air across it. The refrigerant releases its heat to the outside air and condenses back into a liquid.
• ステップ 4 — 拡張: の liquid refrigerant passes through an expansion valve, which drops its pressure rapidly, cooling it dramatically before it re-enters the indoor evaporator coil to begin the cycle again.

の compressor is the only part of this cycle that consumes significant electrical energy — it accounts for 総消費電力の 80 ～ 90% セントラル空調システムのこと。 3 トンの住宅用 あC ユニットには通常、コンプレッサーの図面があります。 3,500～5,000ワット 操作中。

エアコンコンプレッサーの種類

のre are five main types of あCコンプレッサーs 住宅用システムと商業用システムで使用されており、それぞれに異なるメカニズム、効率レベル、理想的な用途があります。

1. レシプロ（ピストン）コンプレッサー

の 往復コンプレッサー これは最も古く、機械的に最も単純なタイプであり、車のエンジンのシリンダーとまったく同じように、クランクシャフトによって駆動されるピストンを使用して冷媒を圧縮します。ダウンストロークで冷媒蒸気をシリンダー内に引き込み、アップストロークで圧縮して高圧で押し出します。レシプロコンプレッサーは、以下の範囲のユニットで見つけることができます。 1トン～10トン 、耐久性が高く、幅広く使用できます。ただし、固定速度で動作するため、新しい可変速度の代替品よりもエネルギー効率が低くなります。

以下に最適: 予算に優しい住宅ユニット、古いシステムの交換、およびピーク効率よりも保守性が重要なアプリケーション。

2. ロータリーコンプレッサー

A ロータリーコンプレッサー シリンダー内で回転する偏心ローラーを使用して冷媒を圧縮します。ローラーが回転すると、ローラーとシリンダー壁の間に冷媒が閉じ込められ、徐々に体積が減少し、圧力が上昇します。ロータリー コンプレッサーはコンパクトで静か、振動がないため、次の用途に最適です。 ウィンドウエアコン、ポータブルエアコン、小型ミニスプリット 最大約2トンまで。シンプルな構造により、可動部品が少なく、機械的信頼性が高くなります。

以下に最適: ウィンドウユニット、ポータブルエアコン、小型の個室冷却システム。

3. スクロールコンプレッサー

の スクロールコンプレッサー 中級から高級の住宅用セントラルエアコンの現在の標準です。 2 つの連動する螺旋スクロール (1 つは固定、もう 1 つは旋回) を使用して、冷媒を螺旋の中心に向かって徐々に圧縮します。この継続的な圧縮動作により、 振動と騒音を 30 ～ 50% 削減 レシプロコンプレッサーに比べ内部摩擦損失が少ないため高効率を実現します。スクロール コンプレッサーにはシングルスピードと 2 スピードのバリエーションがあり、次の定格のシステムに搭載されています。 1.5～5トン .

以下に最適: ミッドレンジおよび高効率の住宅用セントラル AC システム、スプリット システム、および小規模な商用アプリケーション。

4. 可変速（インバータ）コンプレッサー

A 可変速インバーターコンプレッサー は、電子モーター制御を使用してコンプレッサーの動作速度、つまり冷却出力をリアルタイムで継続的に調整し、空間の正確な冷却需要に合わせます。 (シングルスピード コンプレッサーのように) 100% の出力でオンとオフを繰り返す代わりに、インバーター コンプレッサーは 30 ～ 100% の容量 エネルギーの無駄を大幅に抑えながら、正確な温度を無期限に維持します。インバーターコンプレッサーを備えたシステムは通常、次のことを達成します。 SEER 評価 18 ～ 26 シングルスピードシステムの 13 ～ 16 SEER と比較して。また、湿度の変動や温度の変動も大幅に軽減します。

以下に最適: 最高効率の住宅システム、ダクトレス ミニ スプリット、およびエネルギー節約と正確な温度制御が優先されるあらゆる設置。

5. 遠心圧縮機

の 遠心圧縮機 高速インペラを使用して冷媒蒸気に運動エネルギーを加え、ディフューザーで圧力に変換します。これらのコンプレッサーは非常に大量の冷媒を処理し、以下の分野でのみ使用されます。 大型の商業用および産業用冷却システム — 通常、冷却能力が 100 トンを超えるもの。これらはオイルフリーで、全負荷時に非常に効率が高く、容積型コンプレッサーには不向きな冷媒を処理できます。

以下に最適: 大規模な商業ビル、病院、データセンター、産業プロセス冷却。

ACコンプレッサーの種類の比較

表 1: 5 つの主要なエアコン コンプレッサー タイプの効率、騒音、容量、寿命、相対コストの比較。 SEER 値は代表的な業界範囲です。

ACコンプレッサーはどこにありますか?

の エアコンコンプレッサー は常に冷媒回路の高圧側に配置され、その物理的な配置は AC システムのタイプによって異なります。

• 中央分割システム: の compressor is housed inside the 室外凝縮器ユニット — 家の外にある金属製のキャビネット。これはキャビネット内の最大のコンポーネントであり、通常は冷媒ラインが接続された円筒形またはドーム形のキャニスターです。システムの起動時にハム音が聞こえることがよくあります。
• ダクトレスミニスプリット： 中央の分割と同じ - コンプレッサーは室外機内にあります。ミニスプリット室外ユニットは、中央の AC コンデンサーよりも小さいですが、同じコンプレッサー、コンデンサー コイル、およびファンの配置が含まれています。
• 窓用エアコン： の compressor is in the 後半 窓ユニットの、窓の外に垂れ下がっている部分。このため、窓用エアコンは後部が重くなり、落下しないように固定する必要があります。
• ポータブルエアコン： の compressor is inside the portable unit itself, which is why these units generate heat that must be exhausted through the window hose. The compressor accounts for most of the unit's weight — typically 総ユニット質量の 50 ～ 80% .
• パッケージユニット（屋上ユニット）： コンプレッサーを含むすべてのコンポーネントは単一の屋外キャビネット内にあり、通常は商業ビルの屋上または地上のコンクリートパッドに取り付けられます。

エアコンのコンプレッサーが故障している兆候

コンプレッサーの故障が突然起こることはほとんどありません。通常、それは特定の認識可能な警告サインで通知されます。これらを早期に発見すれば、コンプレッサーを節約でき、少なくとも緊急ではなく計画的に交換できるようになります。

• 稼働しているにもかかわらずACが冷えない: の most obvious symptom. If the system runs continuously but the indoor temperature does not drop, the compressor may not be building adequate pressure. Check that the outdoor unit fan is spinning and that you can feel warm air being expelled from the top of the outdoor unit — no warm exhaust means the compressor is not operating.
• 大きな衝撃音、カチャカチャ音、または擦れる音: 室外機からの機械音 (特に起動時) は、バルブ プレートの破損、ピストンの磨耗、内部取り付けスプリングの緩みなど、コンプレッサーの内部損傷を示しています。これらの音は直ちに専門家による検査が必要です。
• ハードスタートまたはシステムブレーカーのトリップ: AC が起動時に回路ブレーカーを繰り返し作動させる場合は、コンデンサの故障、冷媒の滞り、または内部巻線の損傷により、コンプレッサーがロックされたローターのアンペア数を過剰に消費している可能性があります。このような場合、ハードスタート キットを使用するとコンプレッサーの寿命が延びる場合があります。
• 室外機からは温風が出るがエアコンは冷えない： コンプレッサーの作動音が聞こえるのに室内温度が下がらない場合は、冷媒充填量の低下 (漏れ)、計量装置の故障、またはコンプレッサーのバルブの部分的な故障を疑ってください。冷媒は循環していますが、効率的に圧縮されていません。
• 室外機付近に油や冷媒の汚れが見える： 冷媒ライン接続部の周囲またはコンプレッサーのハウジングに油状の残留物がある場合は、冷媒の漏れまたはコンプレッサーのシールの故障を示します。どちらの状態もコンプレッサーの摩耗を劇的に加速させます。
• 起動時に室外機が揺れたり、振動したりする場合 起動時に多少の振動があるのは正常ですが、過度の振動が収まらない 10～15秒 コンプレッサーモーター巻線の故障または内部の機械的アンバランスを示している可能性があります。

エアコンのコンプレッサー故障の原因は？

根本原因を理解する あCコンプレッサー failure 住宅所有者が予防措置を講じるのを支援し、修理に関する決定の背景を提供します。

表 2: エアコンのコンプレッサーの故障の一般的な原因、それぞれの原因によるコンプレッサーの損傷、およびシナリオごとの予防策。

修理と交換: コンプレッサーが故障したときの判断方法

とき あCコンプレッサー 失敗した場合、修理するか交換するかという重要な決断を迫られることになります。ほとんどの場合、答えは 3 つの要素に帰着します。それは、システムの使用年数、新しいシステムと比較したコンプレッサーの交換コスト、故障したコンプレッサーが保証対象かどうかです。

の 5,000 Rule: A Simple Decision Framework

HVAC 専門家が一般的に使用するのは、 「5000ドルルール」 : システムの使用年数 (年) に修理費用 (ドル) を掛けます。結果がそれを超えた場合 5,000ドル 、システム全体を交換します。以下の場合は修理した方が経済的です。例: 10 年前のシステムのコンプレッサー修理費用が 900 ドル = 10 × 900 ドル = 9,000 ドル - しきい値を超えているため、交換が必要です。 8 年前に使用したシステムのコンデンサ修理費用は 400 ドル = 8 × 400 ドル = 3,200 ドルであり、しきい値を下回っているため、修理が必要です。

コンプレッサー交換費用の内訳

新しい あCコンプレッサー replacement 通常、以下の費用がかかります 800 ドルと 2,800 ドルをインストール 、次のように分類されます。

• コンプレッサー部品のコスト: タイプ、容量 (トン数)、OEM かアフターマーケットかに応じて 400 ～ 1,600 ドル
• 労働: $200 ～ $600 (HVAC 技術者の時間は 2 ～ 5 時間)
• 冷媒再充填: 冷媒の種類 (R-410A と新しい R-32 または R-454B) および必要な量に応じて、100 ～ 350 ドル
• 追加のコンポーネント: 通常、コンデンサ、コンタクタ、フィルタ ドライヤーは同時に交換されます。追加料金は 50 ～ 200 ドルです。

これをシステム全体の交換と比較してください: 新しい 3 トンの住宅用分割システムの費用 インストール済み $3,500 ～ $7,500 、完全なメーカー保証の下で新しいコンプレッサーが含まれます（通常は 部品交換に 5 ～ 10 年、修理に 5 年 ）。

修理ではなく常に交換すべき場合

• の system is 10歳 — 他のコンポーネント (コイル、電気、冷媒ライン) は寿命に近づいています
• の system uses R-22冷媒 (2020 年以降段階的に廃止) — 代替冷媒は不足しており、高価です
• の compressor has a モーター巻線が焼けた — 巻線の焼けからの酸汚染は冷媒回路全体に広がり、コンプレッサー交換後でも高価なシステムの洗浄が必要になります。
• の compressor is 保証対象外であり、システムが 8 年以上前のものである

エアコンのコンプレッサーの寿命を延ばす方法

手入れの行き届いた あCコンプレッサー 適切なサイズのシステムであれば長持ちします 15～20年 。以下のメンテナンス方法は、コンプレッサーの寿命を直接保護します。

• エアフィルターは 1 ～ 3 か月ごとに交換してください。 フィルターの汚れは空気の流れを制限する主な原因であり、これにより吸入圧力が低下し、コンプレッサーが過熱します。 5 ドルのフィルター交換で、数千ドルに及ぶコンプレッサーの損傷を防ぐことができます。
• 毎年の専門的な調整をスケジュールします。 訓練を受けた技術者が冷媒の充填量をチェックし、電気消費量を測定します（コンプレッサーは所定の範囲内で作動する必要があります）。 銘板のアンペア数の 10% )、コイルを清掃し、コンデンサーとコンタクターを検査します。これらはコンプレッサー故障の最も一般的な前兆です。
• 室外機をきれいに保ちます。 少なくとも維持する 18 ～ 24 インチのクリアランス 室外機の四方にあります。凝縮器コイル上の空気の流れを制限する植生、破片、またはフェンスは、コンプレッサーの吐出温度と圧力を直接上昇させます。
• コンデンサー コイルを年に 1 回掃除します。 薄い汚れの層 1mm(0.042インチ) 凝縮器コイルでは熱伝達効率が最大 21% 低下する可能性があり、コンプレッサーに大幅な負荷を強いることになります。庭のホース (高圧洗浄機は絶対に使用しないでください) を使って毎年コイルを洗います。
• 必要に応じてハードスタート キットを取り付けます。 始動が困難なコンプレッサー (特に古い電気回路や若干規模が小さい電気回路) の場合、ハードスタート キットを使用すると始動時の電気的ストレスが軽減され、コンプレッサーの寿命を数年延ばすことができます。
• サージプロテクターを取り付けます。 専用の HVAC サージ プロテクター (50 ～ 150 ドルで設置) は、コンプレッサーのモーター巻線を電圧スパイクから保護します。電圧スパイクは、系統変動が頻繁に起こる夏の嵐の際に突然コンプレッサーが故障する一般的な原因です。

コンプレッサーの種類が光熱費に与える影響: シングルスピードとインバーター

の efficiency difference between a standard single-speed compressor and a 可変速インバーターコンプレッサー これは、一般的なシステムの耐用年数にわたって、より高い初期費用を正当化するのに十分な額です。

シングルスピードコンプレッサーは、運転中は常に 100% の能力で動作し、サーモスタットの設定値に達すると完全に停止します。このオンとオフの循環は本質的に無駄です - スタートアップはドローします 通常の動作電流の 2 ～ 3 倍 サイクルごとに、2 ～ 4°F の温度変動が一般的です。エアコンが 1 日あたり 8 ～ 10 時間稼働する暑い気候では、3 トンのシングルスピード システムがオンとオフを繰り返す可能性があります。 1時間あたり8～12回 、重大なエネルギーと摩耗を引き起こします。

アン inverter compressor in the same scenario may run at 連続40～60%の容量 、温度を範囲内に維持します ±0.5°F サイクル損失なしで設定値を維持します。エネルギーの節約 シングルスピードシステムより 25 ～ 40% 現実世界の研究で一貫して文書化されています。冷却負荷が高い地域ではシステム寿命が 15 年を超えると、これは次のようになります。 3,000～6,000ドル 電気代の削減により、インバータ システムに支払った保険料を回収する以上の効果が得られる場合があります。

エアコンコンプレッサーに関するよくある質問

概要: エアコンのコンプレッサーに関する重要な事実

の エアコンコンプレッサー は冷却システムのエンジンであり、冷媒を加圧して熱伝達を可能にします。最も重要なポイントは次のとおりです。

• それは 80～90% AC システムのエネルギー消費量の最大値を占めるものであり、交換するのに最も高価なコンポーネントです。
• 主にレシプロ式、ロータリー式、スクロール式、可変速インバーター式、遠心式の 5 つのタイプがあり、それぞれ異なる用途や予算に適しています。
• 可変速インバーターコンプレッサーによる節約 25～40% シングルスピードモデルと比較してエネルギーコストが削減され、機械的ストレスが軽減されるため寿命が長くなります。
• ほとんどの故障は予防可能です。毎年の調整、フィルターの交換、クリーンなコイル、および適切な冷媒充填メンテナンスが最も効果的な保護措置です。
• コンプレッサーが故障した場合は、 5,000ドル Rule システムの使用年数を考慮して、修理するか完全に交換するかを決定します。
• 手入れの行き届いた compressor in a properly sized system can reliably last 15～20年 .