工場用空調機の種類と選び方とは？メリットや費用、改善方法も解説

工場内の空調設備をより良いものにすることは、従業員が快適に作業できる環境を整えたり、適切に製品の管理を行ったりするために重要です。工場用空調機にはさまざまな種類があるため、設置場所や取り扱い製品、空調によって解決したい問題に合わせた製品・システムを選ぶ必要があります。

そこで本記事では、工場用空調機の種類や選び方について解説します。

また、工場用空調機を導入するメリットや費用、改善方法も紹介するので、ぜひ参考にしてください。

工場をはじめとした産業用の加湿器の導入をご検討の際は、イケウチにご相談ください。

「ドライフォグ」加湿システムAirAKI（エアラキ）は、産業用二流体加湿器AKIMist-E（アキミスト）を使用し、濡れない霧「ドライフォグ」を省エネで噴霧します。

さらに省エネ効果の高い、一流体加湿システムAirULM（エアウルム）は天井高のある作業場にも適しています。

また、AE-Tユニットは、エアを供給するだけで配管工事不要で、ドライフォグシステムを設置できます。加湿したい場所を自由に選べます。

＜目次＞

1. 工場用空調機の性能・特徴

2. 工場用空調機を導入するメリット

3. 工場用空調機の種類別の特徴と費用

4. 工場用空調機の選び方

5. 工場用空調機における問題と改善方法

6. まとめ

工場用空調機の性能・特徴

工場用空調機は、一般的な業務用空調機にはない性能・特徴を備えています。例えば、工場内での使用を前提とした、以下の機能が挙げられます。

・広い範囲に効率的に送風できる
・耐久性が高い
・工場内の機械から発生する熱に耐えられる
・空気清浄機能
・監視・モニタリング機能
・各種機器連携機能

工場用空調機の一般的なタイプは床置き型ですが、設置場所によっては一般的な業務用空調機の天井設置型が採用されるケースもあります。

業務用空調機よりも費用は高くなる傾向があるものの、工場内の環境に適した高い性能を兼ね備えているのが特徴です。

2. 工場用空調機を導入するメリット

「業務用空調機は導入しているが、工場用空調機は未導入」という方もいるのではないでしょうか。設置場所や費用の都合上、工場用空調機の導入に踏み切れていないケースもあるでしょう。工場用空調機を導入すると、複数のメリットを得られます。

（1）生産性の向上

工場用空調機を導入すると、従業員が快適に作業できる環境を整えられます。季節を問わず作業できるため、業務効率の向上や生産性の向上にもつながるでしょう。

（2）設備や製品の品質管理

工場用空調機を導入することは、工場内の機械設備や取り扱い製品の面でもメリットがあります。

例えば、空調によって温度や湿度が適切に管理されていれば、機械の熱による設備のオーバーヒートなどを防げます。設備の耐久性や寿命にも好影響を及ぼすでしょう。

工場の温度や湿度は、製品の性質を変化させたり、変形させたりする要因にもなりかねません。工場用空調機で適切に温度・湿度を保つことで、製品の性質変化や変形を防ぎ、品質管理の面でもメリットがあるのです。

（3）従業員の健康管理

空調設備が設置されていない、あるいは空調設備があっても十分な性能を発揮できない場合、室内は高温になります。工場内が高温環境であれば、熱中症などのリスクが発生します。

また、適切な加湿をすることで、室温を下げる効果もあります。近年のような猛暑を考慮すると、工場用空調機の導入は、従業員の健康管理の面でも不可欠といえるでしょう。

3. 工場用空調機の種類別の特徴と費用

   

   工場用空調機は、温度・湿度の制御範囲に応じて、以下の4つの形式に分類されます。

   ・スポット空調
   ・ゾーン空調
   ・エリア空調
   ・全館空調

   また、空調機の設置方法や設置場所によって、工場用空調機は以下のタイプがあります。

   ・天井カセット形
   ・天井ダクト形
   ・床置き形
   ・大型冷風機

   それぞれの空調形式の特徴と費用の傾向について解説します。

   （1）スポット空調
   

   

   スポット空調とは、特定の場所や設備に限定して、直接的に送風・加湿を行うことで、温度や湿度を制御する空調形式です。

   【メリット】

   ・移動が容易である
   ・必要な場所に設置できる
   ・吐出口の向きを調整できる機種もある
   ・部分的な冷暖房・加湿なので全館空調に比べて省エネである
   ・他の工場用空調機に比べて安価である
   ・工事不要で設置できる

   高い熱を放出する機器の近くに設置したい場合や、加湿が必要な作業場所の近くに設置したい場合、あるいは、コンベア内部のような狭い作業空間の場合など、さまざまなニーズに対応できるのが特徴です。

   スポット空調は、空間全体の温度や湿度を調整するには不向きですが、必要な範囲のみをピンポイントで温度・湿度管理したい場合に効果的といえるでしょう。

   費用面や設置負担を考慮すると、他の工場用空調機に比べて導入しやすい空調といえます。

   （2）ゾーン空調
   

   

   ゾーン空調とは、工場内の特定のエリアや部署、部屋ごとに独立した空調機を設置する形式です。空調機が個別に稼働するため、エリアや部署、部屋ごとに個別の温度・湿度設定や調整ができます。

   【メリット】

   ・各空調機を必要に応じて調整できる
   ・全館空調よりも省エネ効果が見込まれる

   食品工場や化学工場のように、取り扱い製品や生産ラインによって、温度・湿度の要件が異なる場合に効果的です。

   （3）エリア空調

   エリア空調とは、1台の空調機で複数のエリアを制御する空調形式です。

   【メリット】

   ・ゾーンごとに温度・湿度の設定ができる
   ・人がいない場所や生産設備がない場所には送風しない
   ・高温になりやすい上部に効率的に排熱できる
   ・エネルギー効率が良い

   工場全体に人がいる場合や、温度管理・調整が必要な生産設備が点在している場合に効果的な空調形式です。

   （4）全館空調
   

   

   全館空調とは、1台の空調機で工場全体を制御する空調形式です。

   【メリット】

   ・工場全体を均一な温度・湿度環境にできる
   ・工場用空調機の形式の中では最も規模が大きく、広範囲の温度・湿度を制御できる

   高性能であるため費用も高くなる傾向があるものの、自動車工場や製品倉庫など、広範囲で均一な温度・湿度環境が必要な場合に適しています。

   （5）天井カセット形

   天井に埋め込んで設置する空調機です。吐出口が4方向の4方向タイプ、2方向の2方向タイプ、1方向の1方向タイプの3種類が主流です。

   【メリット】

   ・天井に埋め込むため、設置しても景観を損なわない

   しかし、空調機内部に埃や塵、カビ、虫などが溜まりやすく、吐出口周辺に埃や塵が詰まりやすいので、粉塵の舞う作業場には不向きです。

   また、メンテナンスに手間がかかる、天井の照明設備と設置場所が干渉する可能性がある、設置費用が高いといった点にも注意が必要です。

   （6）天井ダクト形

   空調機の室内機を埋め込み、吐出口だけが露出している設置方法です。

   【メリット】

   ・吐出口だけが露出しているので、空調機のデザインが室内の雰囲気に影響を与えにくい
   ・設置前に吐出口の向きや場所を調整できるので、熱源となる機器がある場所や、従業員が多数いる場所など、多くの送風を必要とする場所に設置できる
   ・1つの室内機で複数の吐出口を設置できるため、部屋や空間が区切られている場合でも、各部屋に吐出口を設置できる

   しかし、室内機が天井裏に隠れているためメンテナンスがしづらいです。また、天井裏に配管が多い場合など、工場の構造によっては設置できないケースもあります。

   さらに、吐出口の周辺に埃や塵が溜まりやすいのでフィルターの清掃が必要になるほか、設置には天井を加工する必要があるため費用が高くなる傾向があります。

   清掃費用などのランニングコストも高くなる傾向があるので、効率や生産性を重視する場合は不向きかもしれません。

   （7）床置き形

   床に直接設置する空調機です。天井が高くて温度・湿度の制御が行き届かない場合や、天井に空調機を設置しづらい場合に選択肢となります。

   【メリット】

   ・床面レベルから送風・加湿するため、足元から暖まりやすく、暖房効率を上げやすい
   ・工事不要で設置できる
   ・費用が比較的安い
   ・メンテナンスが容易である

   埃や塵が発生しやすい環境でも設置できますが、設置には床や壁のスペースを確保する必要があるため、十分なスペースを確保しておきましょう。

   （8）大型冷風機

   水が蒸発する際に周囲から熱を奪う「気化熱」の原理を利用して、涼しい風を生み出す空調機です。

   【メリット】

   ・結露が発生しない
   ・室温が高く湿度が低い環境下で効率的に冷却できる
   ・省エネ性が高い
   ・キャスター付きの機種であれば移動が容易である
   ・工事不要で設置できる

   しかし、湿度が高いと冷却効果が得られない点や、狭い空間での使用には不向きな点、気化熱を発生させるためには水の供給が必要な点などに注意が必要です。
   

   4. 工場用空調機の選び方

   

   工場用空調機には、さまざまな空調形式や設置方法があり、性能や費用も異なります。ここでは、自社の工場に最適な工場用空調機を選ぶためのポイントについて解説します。

   （1）設置場所

   工場用空調機は、それぞれ設置方法が異なります。室内の広さや天井の高さ、工事の必要性などを考慮して、設置場所に適したタイプを選びましょう。複数台設置する場合は、台数分のスペースと条件を検討する必要があります。

   設置場所の物理的条件以外にも、以下のような設置環境も考慮しましょう。

   ・塵や埃が舞いやすい場所であれば、フィルター交換やメンテナンスが容易な機種を選ぶ
   ・塵や埃で吐出口が詰まりにくい機種を選ぶ
   ・熱がこもりやすい場所であれば、熱中症対策のために湿度管理ができる機種を選ぶ

   （2）空調で制御したい範囲

   工場用空調機は、それぞれ制御できる範囲が異なります。局所的に冷暖房・加湿したいのか、部屋ごと・部署ごとに冷暖房・加湿したいのか、あるいはできるだけ広範囲を冷暖房・加湿したいのか、使用範囲に適した機種を選びましょう。

   個別で冷房機・暖房機・加湿器を設置する場合、それぞれの設置場所で温度・湿度を管理しなければならない点も考慮しましょう。広い範囲をカバーしたいのに十分な能力がない機種を選んでしまうと、期待通りの効果が得られない可能性があります。

   （3）取り扱い製品

   取り扱い製品に合わせて工場用空調機を選ぶようにしましょう。

   例えば、食品のように温度や湿度の影響を受けやすい製品を取り扱う場合は、厳密に温度・湿度管理ができる機種を選びましょう。精密機器であれば、空調機内部に塵や埃が溜まりにくい機種を選ぶことが重要です。また、印刷工場であれば、静電気対策も考慮する必要があります。

   （4）費用

   工場用空調機にかかる費用には、空調設備の購入費用や設置費用などの「イニシャルコスト」と、毎月の電気代やメンテナンス費用、清掃費用など、工場用空調機を稼働させることで発生する「ランニングコスト」の2種類があります。

   また、配管や配線の費用、既存の空調機を処分する費用など、予期せぬ費用が発生するケースもあるので注意しましょう。

   イニシャルコストだけに着目しがちですが、ランニングコストも考慮するようにしましょう。省エネ性能の低い製品を導入した場合、電気代が高くなるほか、冷暖房効率が悪い、加湿効率が悪いなどの問題が発生する可能性があります。

   費用対効果も考慮して、工場用空調機の選定に不安がある場合は、事前に専門業者に相談するようにしましょう。

   5. 工場用空調機における問題と改善方法

   

   工場用空調機を導入する前後で、いくつかの問題が発生する可能性があります。ここでは、工場用空調機における問題と改善方法について解説します。

   （1）購入費用や買い替え費用の予算が不足している場合　→補助金活用

   工場用空調機の予算が不足している場合は、補助金の活用を検討してみましょう。

   経済産業省資源エネルギー庁は、2024年1月に「令和5年度補正予算 省エネ支援策パッケージ」で、工場や事業場を対象とした業務用空調機や給湯器の高効率化への切り替えを支援する「省エネ補助金」を発表しました。これにより、補助事業規模を拡大し、電化・燃料転換による脱炭素化の促進に向けた新たな支援区分を創設しています。

   例えば、高効率空調機へ切り替えた場合、費用の3分の1の補助金が交付され、最大1億円の補助金が支給されます。

   2024年3月頃から公募が開始される予定です。しかし、工場用空調機を実際に購入した後に申請する必要があるので、購入資金を事前に用意しておく必要がある点には注意しましょう。

   製品選定や申請をスムーズに進めるためにも、今から工場用空調機の見積もりを取っておきましょう。

   （2）冷暖房効率が悪い場合　→加湿器導入などで効率化

   空調機の冷暖房効率が悪いと、適切な温度・湿度管理ができない、電気代が高くなるなどの問題が発生する可能性があります。

   以下のような方法で冷暖房効率を上げてみましょう。

   ・加湿による気化熱を利用し、温度を下げる
   ・ビニールカーテンなどで区切って冷気を部分的に集める
   ・遮熱フィルムや遮熱塗料を導入し、外からの熱を防ぐ
   ・熱源の周りに局所排気フードを設置し、熱と水蒸気を排出する

   【参考動画】工場内静電気対策　基板実装工程への加湿事例｜空調の省エネにも、舞い上がるゴミ問題にも効果が！
   

   実際に基板実装工程へ加湿を導入したところ、気化熱によって室温が2～3℃低下したため、空調の使用を抑えて省エネ効果が得られた事例を紹介しています。ゴミの舞い上がり問題を解決できた事例も確認できるため、加湿は生産効率や品質を保つ・高めるだけでなく、多角的な効果をもたらすことがわかります。

   （3）湿度管理ができない場合　→効率化する設備導入、あるいは空調機自体を見直す

   適切な湿度管理ができないと、結露が発生したり、乾燥による静電気が発生しやすくなったりします。結露が発生する場合は、前述した換気効率を上げる方法がおすすめです。

   空調による乾燥の場合、加湿器を導入するとしても、加湿方法によっては逆に結露を発生させてしまう場合や、製品へ悪影響を及ぼす場合もあります。精密に湿度管理できる産業用空調加湿器を導入するのがおすすめです。

   当社の産業用空調加湿システム「AirAKI（エアラキ）」は、触れても濡れない霧「ドライフォグ」を利用して、広範囲またはピンポイントで湿度を精密に制御する加湿システムです。

   製品に水分が付着する心配がないため、加湿によって工場内の生産環境を最適レベルに保つことができます。空調による乾燥防止や静電気対策に効果を発揮します。
   

   

   6. まとめ

   この記事では、工場用空調の特長や種類、導入によるメリット、改善方法について解説しました。

   工場用空調は、一般の業務用空調にはない性能や特長をもっています。導入することで、工場内の作業環境の最適化や製品・設備の品質保持など、さまざまなメリットを得られるでしょう。

   工場用空調を導入しているにもかかわらず問題が改善しない場合や、結露・乾燥など、別の問題が発生している場合には、工場環境と空調が合っていない可能性が高いです。専門家への相談も検討することをおすすめします。

   工場やその他施設への産業用加湿器の設置を検討の際は、ぜひイケウチにご相談ください。

   空調加湿の専門知識をもつエンジニアが現地調査を行い、現場ごとの課題や環境に最適な加湿器選定や設置レイアウト設計を多角的な視点から提案します。

   

   ドライフォグ加湿システム「AirAKI（エアラキ）」では、産業用二流体加湿器AKIMist-E（アキミスト）を使用し、触れても濡れない霧「ドライフォグ」を省エネルギーで噴霧できます。

   より省エネルギー性に優れた一流体加湿システム「AirULM（エアウルム）」は、天井高のある現場におすすめです。

   また、AE-Tユニットにより、配管工事不要で、コンプレッサーからのエア供給だけでドライフォグの噴霧が可能となり、加湿したい箇所を自由に選べます。
   

   参考文献

   https://www.dry-fog.com/jp/projects-technology/technical-report/hum-002-cm/