【エアコン冷媒ガスの種類】家庭用エアコンの使用冷媒ガスの種類を調べる方法やフロンガスの成分について解説

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エアコンには、ルームエアコンや業務用エアコンなどがありますが、そのすべてに「冷媒ガス」というものが入っています。 冷媒ガスは、エアコンが冷房、暖房機能を発揮するうえで欠かすことできない、とても重要なものです。

今回は、そんな冷媒ガスがエアコンの中で一体どのような役割を果たしているのか、そして、冷媒ガスにはどんな種類があるのかについて、ご紹介していきます。

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エアコンの冷暖房機能と冷媒ガスの関係

そもそも、冷媒ガスがエアコン内でどのような役割を担っているか、ご存じでしょうか。

冷媒ガスは、家庭用、業務用問わず全てのエアコンに入っています。
エアコンが冷房機能などで冷たい風を送風するには、部屋から取り込んだ温かい空気を冷たくする必要があります。
その際冷媒ガスは、室外機内にある減圧器で減圧され、低温の液体となり配管内を循環している冷媒ガスが、室内機内部にある熱交換器を冷やすと同時に、取り込まれた空気から熱を吸収します。
ここで、冷たくなった空気が室内機のファンで送風され、冷風としてエアコン使用者のもとへ届けられます。

熱を吸収した冷媒ガスは、次に室外機の圧縮器へと運ばれて、圧力をかけられることにより高温の気体となります。
その後は、室外機内にある熱交換器にて冷却され液化し、減圧器にて元の低温の液体に戻ります。

こうしたサイクルを、冷房運転中エアコンは延々と繰り返して、冷媒ガスはエアコンの設備内を循環しています。
エアコンが冷風を作り出すために、冷媒ガスがいかに重要なものかがお分かりいただけるかと思います。
ちなみに、暖房機能使用時には、この一連のサイクルを真逆にして暖かい空気を作り出しています。

それでは、続いて冷媒ガスの種類やその特徴について、解説していきます。

冷媒ガスの種類とその特徴

それでは、冷媒ガスとして使用されているものにはどんな種類があるのでしょうか。

冷媒ガスは、主に以下の3種類に分類されます。

• CFC(クロロフルオロカーボン)
• HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)
• HFC(ハイドロフルオロカーボン)

またこの種類内でも、ガスを構成する組成の違いで、冷媒番号というものが割り振られており、さらに細かく種類分けされています。

冷媒ガスに用いられる物質は、一般的に「フロン」という名前で知られています。
このフロンとは、主に炭素や水素、また、塩素やフッ素といったハロゲン(第17族元素)を多く含む化合物の総称です。

ここからは、各種類の詳細や特徴を解説していきます。

1. CFC(クロロフルオロカーボン)について

このCFC(クロロフルオロカーボン)には、冷媒番号R-11、R-12、R-502などのガスが分類されています。

このうち、R-11(トリクロロフルオロメタン)は、かつては冷凍機やエアコンなどの冷媒として幅広く使用されていました。
しかし、このCFCに分類される化合物は、地球温暖化係数(温室効果ガスの温暖化への影響の度合いを、二酸化炭素を1とした場合の相対値。以下GWP)がとても高いということや、オゾン層破壊効果も高いという点から、現在ではさまざまな国で製造禁止とされています。
日本でも、オゾン層保護法により、規制対象である「特定フロン」とされ、1995年には製造が終了になっています。

現在、もちろんエアコンの冷媒としては使用されていないので、このCFCに関しては冷媒ガスの歴史を知るうえでの予備知識として、ご確認ください。

2. HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)について

このHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)には、冷媒番号R-22、R-123などのガスが分類されています。

これらのHCFC類は、上記のCFC類が規制されることにより、それに取って代わる物質、「代替フロン」として産業生産、利用されました。
HCFCが代替フロンとして利用された理由として、オゾン層破壊係数(ODP)の低いことにあります。

オゾン層破壊係数(ODP)とは、CFC類のR-11がオゾン層に与える破壊の影響を1とした場合の相対値です。
このODPが、HCFC類であるR-22(クロロジフルオロメタン)の場合0.055となっています。そのため、CFC類が製造禁止になってからは、ほとんどの冷凍機やエアコン用冷媒としてR-22が使用されました。

しかし現在では、ODPは0であることが当たり前のことになってきているので、0.055という数値でもその環境負荷は大きいとされています。
また、R-22のGWPに関しては1810であり、CFCに比べて低いものの、その数値は大きいと言えるでしょう。

現在生産されているエアコンの冷媒として、R-22などが使用されることはありません。
しかし、15年以上前のエアコン、冷蔵庫などを使用している場合は、冷媒ガスとしてR-22が使用されている可能性があります。
R-22が使用されているからといって、生産終了に伴い特に罰則や使用規制があるわけではありません。

ですが、R-22使用の機器の場合、現行の機器に比べて2倍近くの電力が必要になりますので、余計な電気代がかかっているかもしれません。
また、この先に機器に故障や冷媒ガスの漏れなどが起こった場合、R-22冷媒の入手が困難になっていますので、通常よりも修理費用が高額になってしまったり、修理期間が長引いたりすることが考えられます。

もしも、保有しているエアコンなどにR-22が使用されている場合は、この機会に機器の買い替えや、冷媒ガスの入れ替えを検討することをオススメします。

3. HFC(ハイドロフルオロカーボン)について

このHFC(ハイドロフルオロカーボン)には、冷媒番号R-32、R-410A、R-407C、R-134a、R-152a、R-454bなどのガスが分類されており、現在ではほとんどのエアコンや冷凍機などにR-32、R-410aが使用されています。

このHFCが現在幅広く使用されるわけや、上記の2つと違う点として、それぞれの構成分子に塩素を含まないことがあります。
そのため、塩素が原因のオゾン層破壊への影響がありませんので、ODPは全て0となっています。

ここまでの内容だけだと、HFC類は次世代のフロンに思えますが、もちろん良い点だけではありません。
HFCを代表し、現在最もシェアを誇っているR-32(ジフルオロメタン)は、上記のCFC類やHCFC類の冷媒ガスに比べてGWPの値も675程度であるなど、次世代の新冷媒として注目されています。
しかし、それでもGWPの基準となっている二酸化炭素の675倍であるため、未だに環境に対する懸念が払拭できていません。
また、R-32には微燃性があります。上記のフロン類のほとんどが不燃性であることを考慮すると、R-32はこうした点にも気を付けなければならないため、取り扱いが少々面倒と言えるでしょう。

将来的にはこのHFC類の冷媒ガスも、環境保護やその他のリスクの観点から、製造や使用を禁止されるかもしれません。そのために、GWPやODPといった環境にまつわるものから、不燃性であり毒性もないなど全ての問題をクリアできるようなフロン、またそれを利用した冷媒の開発が急務となっています。

その他の冷媒ガス

前述の通り、エアコン用冷媒ガス業界でのR-32の普及率は、とても高いと言えます。

しかし、全てのエアコンにR-32が使用されているわけではありません。
同じエアコンでも、パッケージエアコン(業務用エアコン)などには、また別の冷媒ガスが使用されている場合もあります。

R-32以外に、HFCにはどんな冷媒ガスがあるのか、いくつかご紹介していきます。

R-410A

現在では、R-32の台頭で年々減少傾向にあるそうですが、このR-410Aも次世代の代替フロンとして注目されていました。

R-32と違い、不燃性で、省コストで高出力なエアコンを実現可能にできるなど、R-32より多くの利点があると思われていました。
しかし、R-32と違う点として、R-410Aは複数の冷媒が混ざりあった混合冷媒だということがあります。
この混合冷媒の難点として、冷媒漏れなどが起こった場合、混合率が変わってしまうので、再充填の際には一度残った冷媒を全て抜き取らなければならないということが挙げられます。

その点R-32の場合は、単一の成分からなる冷媒なので、そのようなトラブルが起きても追加補充で済むという利点があります。
また、R-410Aの致命的なデメリットとして、GWPが2090もあることです。これはHCFC類のR-22よりも高い数値であり、R-32がこの1/3以下の数値なのを考えると、R-410からR-32へ移行せざるを得ないでしょう。

R-32と同じHFC類であるはずのR-410AのGWPが、なぜこれほど高いかというと、混合している成分に原因があります。
R-410Aは、実はR-32とR-125という冷媒が混ざって構成されています。構成している半分のR-32のGWPはそこまで高くはないですが、もう半分のR-125のGWPは、3700とかなり高いものになっています。

こうした理由から、GWPが高くなってしまっています。
R-410Aを今現在使用している分には何の問題もありませんが、将来的にはこのR-410Aも、環境保護などの観点から、製造や使用が禁止になるかもしれません。

R-407C

このR-407Cは、普及率の低さからあまり見かけることはありませんが、その機能としては、R-22と非常に似ているため、幅広い用途で使用できる冷媒ガスです。

そしてR-407Cも混合冷媒であり、R-32、R-125、R-134aなどの冷媒が混ざって構成されています。
そのため、上記のR-410Aよりは低いものの、GWPは1770と決して数値自体が低いとは言えません。

R-407Cも、将来的には使用などが規制されるかもしれません。

カーエアコンのガスとオイルの種類を紹介

カーエアコンに使われているガスは主に3種類あり、これらは温暖化などの規制によって国際規格で切り替わってきた背景があります。エアコンガス、または冷媒と呼ばれるこれらのガスは、R12やR134などが代表的であり、最近ではyfも使用されています。カーエアコンの基本的な構造は、コンプレッサーやフィルター、パイプなどの部品で構成されており、これらがスムーズに動作することで快適な車内温度を保ちます。ガスの種類によって性能や安全性も異なるため、各国の規格に従った適切な選び方が重要です。モントリオール議定書によりフロンガスの使用が制限されているため、今後も新しい冷媒の導入が求められます。

R-12

カーエアコンの登場時から使用されてきた冷媒は、オゾン層の破壊や温暖化を促進する特性がありました。そのため、1987年のモントリオール議定書にてフロン規制を受け、以降はR-134aに移行しました。現在でも一部の旧車には使用されていますが、近年では環境負荷を減らすための新たな冷媒も登場しています。冷媒の劣化やガス漏れなどの問題もあり、冷媒の回収や交換はプロの整備士に依頼することが推奨されます。冷媒の種類や性質、効果的な使い方についての豆知識を持つことは重要です。

R-134a

現在、最も普及している冷媒はR410Aです。温暖化を促進するがオゾン層は破壊しません（GWP＝1,430）。長らく使用されてきましたが、2016年のキガリ改正により、各国で消費量を減らす義務が生じ、R1234yfへ移行することとなりました。R410Aの品番は型番R40で、接続が安定しており、室温調節が容易です。エリア別に冷媒の作用や効果を比較したARまとめコラムも参考にできます。冷媒の取り付け・取り外しには資格が必要で、正確な検知と十分な冷凍庫性能が求められます。

R-1234yf

新冷媒は、この5年程で急激に普及してまいりました。温暖化を促進せず、オゾン層も破壊しない（GWP＝1）ため、エコロジーなガスとして2023年の新車にはほとんどこの冷媒が搭載されております。しかし、R-134aと比べると普及率にまだ差があるため高価でございます。延長コードの使用にはデメリットがあり、許容電流を超えるとエアコンの故障や火災、感電などの事故につながる可能性がございます。お部屋の空調や住まいの地球環境への配慮が必要でございます。冷媒の取扱いや掃除、洗浄には特別な工具が必須であり、商品の選び方やご自身の住まいに適した対策を把握することが重要でございます。ホビーユースの電気工事を行う際には、延長コードの適切な使用やチェックが求められます。リフォームやビルの電気工事、空調のメンテナンスには専門的な知識が不可欠でございます。全廃される前に製品の概要を理解し、寿命や気温の変化、悪影響を把握しておくことが求められます。

カーエアコンオイルの違いを紹介

日本国内で普及しているエアコンオイルの種類は主に3種類あり、これらはエアコンガスとの相性やコンプレッサー（圧縮機）に必要な潤滑油を選ばなければなりません。エアコンのベルトやボルトの状態も検査が必要で、最悪の場合、エアコンの水漏れや爆発のリスクがあります。ホームセンターで購入できるおすすめの潤滑油もありますが、法人や住宅向けに適したものを選ぶノウハウが重要です。

PAGオイル

PAGオイルは、潤滑性に優れ、主にベルト駆動用コンプレッサーを搭載したカーエアコンに使用されます。注意すべき点は、このPAGオイルがガスの種類によってR134a用とR1234yf用の2種類に分かれることです。例えば、R134a用PAGオイルはデンソー品番ND-OIL8、R1234yf用PAGオイルはND-OIL12です。ND-OIL8はR1234yf冷媒には使用不可で、ND-OIL12はR134a冷媒にも使用可能です。

POEオイル

POEオイルは絶縁性に優れ、主に電動コンプレッサーを搭載したカーエアコンに使用されます。ハイブリッドやEV車のエアコンコンプレッサーはVベルトではなく電気によって動力を得ますので、このオイルはPAGにはない絶縁性（電気を通さない性質）を備えています。これにより、電気が通るとショートする可能性を防ぎます。

また、このオイルはR134aとR1234yfの両方に同じ種類のオイルが使われています（デンソー品番：ND-OIL11）。15分以内に交換が完了し、以前の場所からの移動も無理なく行えます。ケースにより異なりますが、整備工具はその形状とドレン放出の方法で異なります。オイルの種類では変わりませんが、異種のオイルが混入すると絶縁性を損ない故障の原因となりますので、形状の異なる工具を活用する必要があります。

A/C油種早見表	対応するエアコンガス	対応コンプレッサー	絶縁性
PAG（ND-OIL8）	R-134a	ベルト動力式	ない
PAG（ND-OIL12）	R-134a、R-1234yf	ベルト動力式	ない
POE（ND-OIL11）	R-134a、R-1234yf	電動式	ある

エアコンのガスの調べ方

ここまで、エアコンやその他の機器の冷媒ガスにはどんな種類があるのか、どんな特徴があるのかご紹介してきました。

最後に、自宅などのエアコンに、どの種類の冷媒ガスが使用されているのか、調べる方法についてご紹介します。

ほとんどの場合、上記の画像のように記載されているものですが、稀に使用冷媒に関して記載がないことがあるかもしれません。
そういった際は、エアコンのメーカーに問い合わせるか、仕様書などを確認するようにしましょう。

エアコンの使用冷媒の記載を見て、CFCやHCFCのタイプのガスだった場合はすぐに取り替えることができます。HFCの場合はR410aなのかR32なのかで冷媒ガスの補充方法が変わりますので注意しましょう。
また確認した際に、使用冷媒がR-22だった場合などは、前述の通り冷媒ガスの入れ替えや、エアコン自体の買い替えを検討しましょう。

エアコンが故障したり、交換が必要になった場合のエアコンの取付は専門業者にお願いしましょう。エアコンの工事の詳細は下記の記事でご確認ください。エアコンの取付や交換などの工事がしたいのであれば『DENKI110』にお任せ下さい。

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