ヨーロッパの歴史

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

現代エアコンの誕生:ウィリス・キャリアの発明

20世紀初頭、ニューヨーク州ブルックリンの印刷会社サケット・ウィルヘルムス・リソグラフィック・アンド・パブリッシング社は、高温多湿に悩まされていました。紙が波打ち、インクの乾燥が不均一になることで色刷りの印刷物がにじみ、仕事全体が台無しになり、生産コストも増大していたのです。そこで同社は1902年、バッファロー・フォージ社(ニューヨーク州バッファロー)に問題の解決を依頼しました。同社は、すでに暖房・除湿設備の設計経験を持つ25歳の若手技師ウィリス・H・キャリアにこの仕事を任せます。同年、米国特許第808,897号「空気処理装置」として登録されました。温度と湿度を制御できるこの発明こそ、現代のエアコンの始まりです。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

ウィリス・キャリアの発明(1902年)

では、古代の「エアコン」はどのようなものだったのか?

古代エジプトでは、日没になると葦やヤシの葉で編んだマットを水に浸して窓に掛け、その上に穴の開いた小さな容器を置いて水を滴らせ、マットを湿らせ続けました。夜の温かい風が蒸発を促し、家の中を冷やすとともに、乾燥した気候では何よりありがたい湿度も高めてくれたのです。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

今も使われている2000年以上前の空調システム

驚くべきことに、今日でもイランの農村部では、紀元前400年のペルシャと同じ空調システムが使われています。それが「風の採集塔」あるいは「風の塔」(ペルシャ語でバードギール/badgir)と呼ばれるものです。ペルシャ人が発明したわけではないようですが(インドやエジプトではより古い遺構が見つかっています)、この空調システムを今日まで守り続けてきたのは彼らです。代表例がイラン中央部、砂漠に囲まれた古都ヤズドです。非常に乾燥した気候で昼夜の温度差が大きく、夏には40度を超える日もあります。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

イラン最古の都市の一つ、ヤズド

ヤズドの建物は、非常に厚い日干しレンガ(アドベ)の壁を持ち、優れた断熱性によって昼夜の温度変化を和らげます。さらに屋根から突き出た煙突のような高い構造物「バードギール」は、室内温度を最大10度も下げることができます。六角形や八角形のものもありますが、ほとんどは長方形で、4つの側面すべてに開口部があり、どこから吹こうとも風を受け止められるようになっています。

その仕組みは非常にシンプルです。塔の上部で涼しい風を「捕らえ」、狭い垂直の隙間を通って下方へ導きます。すると建物内の暖かい空気が押し上げられ、風の塔とは反対側の開口部から外へ排出されるのです。さらに風がなくても、風の塔は太陽熱煙突のように機能し、圧力差を作り出して熱い空気を塔の上方へ押し出すため、家の中は外よりも涼しく保たれます。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

カナート:重力だけで水を運ぶ地下用水路

ここにカナート(qanat)を組み合わせれば、シャーベット(イタリア語のsorbetto、さらにその語源はアラビア語のšarbah)を楽しめる地下室を作ることさえ可能になります。カナートは山岳地帯の地下水を町へ運ぶ地下トンネルで、飲料水としても灌漑にも使われました。建設は、既知の帯水層まで垂直の井戸(親井戸)を掘削するところから始まります。水源に達すると、わずかに傾斜させた水平トンネルの掘削が始まり、水は重力だけで流れるためポンプは一切不要でした。また一定の距離ごとに地表から新しい井戸を掘り、水へのアクセス、換気、余分な土の搬出、メンテナンスを容易にしました。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

カナート

もしカナートが家の床下を通っていれば、塔から降りてくる空気に加えて、井戸から入り込む空気――水流によって冷やされ、潤された空気――が合流し、冷却効果はさらに高まります。

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ヤフチャール:砂漠にそびえる巨大な冷蔵庫

まだあるのです。ヤフチャール(Yakhchal)、すなわち巨大な冷蔵庫の存在です。人工的に氷を作る方法は、多少の違いこそあれ、中国、エジプト、インドなど古代の諸民族でほぼ共通していました。冬の夜、水面積が広く深さ約50センチほどの浅い井戸状の場所に水を張り、底に藁を敷き詰めます。夜の寒さ、乾燥した空気、蒸発にさらされる広い水面、浅い水深、そして地中からの熱伝導を防ぐ藁――これらが相まって蒸発を促進し、水面に薄い氷の層が形成されます。夜間の冷え込みと乾燥という好条件が揃えば、水は本物の氷の塊へと変わるのです。では、せっかく作った氷を、砂漠気候の夏の間どうやって保存すればよいのでしょうか?答えはヤフチャール(文字通り「氷の井戸」)にありました。

古代の空調と冷凍技術:エアコン発明からペルシャの風の塔・氷の井戸まで

ヤフチャールはドーム型の日干しレンガ造りの建造物で、壁は基部で最大2メートル、高さは10メートル以上にも及びます。ドームはピットの上に建てられ、その内部に掘られた井戸に氷が収められます。井戸の内側はサルージ(sarooj)と呼ばれる特殊なモルタル(砂、粘土、卵白、レモン、山羊の毛、灰を混ぜたもの)で覆われており、氷を完全に断熱します。さらにヤフチャール本体に設けられた小さな穴と頂部の大きな開口部、地下を流れる水脈、そして場合によっては周囲に配置された複数のバードギールの働きにより、氷を長期間保存し、傷みやすい食品を保つことまでできたのです。

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