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チラー装置徹底解説!

チラー装置とは?

チラー装置とは、水をはじめとした液体の温度をコントロールするための機械の名称です。チラーを使うことで液体の温度を調整することが可能になり、一定の温度を保てるようになります。チラーは「chill」という英語が語源です。液体を冷却し、温度調整できる機械の総称をチラーと呼んでいますので、たくさんの種類のチラーが存在することになります。
食品製造現場では、包装機器のヒーター後の冷却工程で使用していたり、品温をコントロールするためにタンク周りのジャケット水にチラー装置で冷却した水を使用して品温を下げるといった使い方をしています。
チラー装置の種類、原理、トラブル事例について解説します。

  • チラー装置の種類、原理、使用用途について

    ・チラー装置の種類は、大きく2つに分類されます。
    空冷式と水冷式が主流になります。
    空冷式はファンを使って液体を冷やしファンで外気を取り込むことで、温度調整をする仕様です。
    一方で水冷式は外気ではなく、水を循環させることで冷却を行います。基本的には空冷式よりも効率が良く、ファン特有の騒音などもないため、性能面ではより優れていると言えます。
    チラーが使われるのは産業機械が中心です。産業機械に限ったことではありませんが、多くの機械は動作するために熱を発します。
    この熱を処理しないと機械内部がどんどん高温になっていき、誤作動や故障の原因になる恐れもあります。
    そこでチラーを使って機械を冷やし、適切な温度を保つことになります。

    ・チラー装置の原理
    チラーの原理は非常に単純なもので、空冷式なら外気、いわゆる空気を使います。水冷式なら身近な水道水をはじめ、水を中心とした何らかの液体を使って冷却を行います。
    水冷式で使われる液体の種類は多く、水道水の他にも脱イオン水や、蒸留水、軟水などもあります。
    さらに不凍液やエタノール、メタノールといったアルコール系の液体が冷却に利用されることもあります。
    基本的な原理としては、外気もしくは冷却用の液体を、機械を使って循環させます。たとえば水を貯めておくタンクがあり、そのタンクから対象の産業機械に水を流し込み、その水で熱交換を行う形です。
    冷えた外気や水が循環することで、温度の上昇した液体を冷やすことができます。
    また、対象の液体を冷却するだけでなく、逆に温度を上げることも可能です。チラーの目的は温度を一定に保つことです。冷えすぎた液体の場合は、チラーを使って温度を上げるケースもあります。
    チラーという名称からは冷却のみが行えるようなイメージを持ちますが、温度を上昇させる用途もあります。

  • チラー装置価格について

    チラー装置の価格は循環させる水量や、温調したい温度域、幅により選定機種が異なります。
    卓上型の小さいサイズの機種は約30~70万円、工場で使用する中型、大型のチラー装置で約60万円~200万円前後となります。
    本体のみの参考価格であり、装置運搬費用、設置工事、配管工事費用などは別途かかります。

  • チラー装置の選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    チラー装置の選定ポイント
    ・チラーを利用する用途を明確にする。
    チラーの種類、使用する液体の種類など様々な仕様があることから用途を明確にして機種機種選定する必要があります。用途、使用条件に合わせて機種選定を行わなければ、想定した効果を得られない、さらにトラブルに発展するケースも考えられます。

    ・メンテナンスの簡便性
    基本的には機械装置でメンテナンスが一切発生しないものはありません。装置を導入した後に、管理していくうえでメンテナンスの内容、メーカーのアフターフォロー体制なども加味したうえで機種選定を行うことが重要です。導入時の費用で装置本体価格のみで判断することは避けるべきです。

    チラー装置導入時の確認ポイント
    ・チラー装置を利用する工程
    大量の冷水を必要とする工程(魚や野菜などの一次処理工程など)では、必要な水温と水量が確保できるかを確認しておくことが必要です。使用現場の条件を整理してメーカー、機選定を行います。

  • チラー装置導入後のトラブル事例・事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    チラー装置導入後、チラー水の冷却が弱くなり温度が少しずつ高くなってきた。

    原因①
    チラー装置冷凍機吸気のフィルターが目詰まりしている。
    原因②
    チラー装置を循環しているチラー水の入れ替えを行っていない為、循環経路内に汚れが堆積している。
    原因③
    装置導入後のメンテナンス作業が実施できていない、保全計画に組み込まれていない。

    対策①
    フィルターの清掃、チラー水の入替え、循環経路の清掃を行う。
    対策②
    保全計画に組み込み、予防保全計画を立てて実行していくことで不具合を予防する。

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リドニークチラー RDNシリーズ

24時間連続して1℃台冷水を供給する事が可能な冷水チラーです。 二重管式熱交換器を採用することにより、熱交換器内の詰まりに強く、1℃台の冷水を安定供給できる チラーシステムです。8馬力から30馬力の冷却能力に対応しています。 【全ての食品工場におすすめの超低温水生成チラー】 冷媒との熱交換によって低コストで冷水を供給することが可能となりました。 1℃台冷水を供給可能な当社システムのリオートチラーとは冷却方式が異なります。 ■「リドニークチラー」は、二重管式熱交換器を採用した直膨冷却方式のチラーユニットです。 ■「リオートチラー」は、シェルアンドチューブ式熱交換システムを採用した間接冷却方式のチラーユニットです。 リドニークとはロシア語で「氷河」の意味です。 北極海の氷河のように冷たい氷をイメージした、独自の冷却装置です。 <製品の特長> 特長 その1)1℃台の冷水を供給 特長 その2)幅広い熱負荷に応じたラインナップ 特長 その3)独自の凍結防止制御で凍結リスク低減 特長 その4)熱交は詰まりによる故障にも強い二重管式熱交換器搭載 特長 その5)熱交の接液部は腐食に強く強度があるチタンを使用 特長 その6)インバーター制御による省エネ <用途> ・製麺、 仕込み水の冷却、 茄で麺の冷却 ・カット野菜、 カット後の洗浄冷却 ・乳業、 原乳の加工工程での冷却 ・清涼飲料、 原料水、 添加水及ぴ製品の冷却 ・醸造、 清酒醸造用仕込み水 ・豆腐、 ホットバック豆腐、豆乳の冷却 ・漬物、 調昧液、 製品の冷却、 発酵槽の温度管理 ・製パン、 パン生地の灌水冷却 ・製菓、 原料用灌水冷却、 原料浸漬液の冷却 ・畜産物、 ハム、 ソーセージなどの漬込み冷却 ・薬品、 製造工程での冷却、 反応熱除去など <製品ラインナップ> 8馬力/10馬力/15馬力/16馬力/20馬力/30馬力 <オプション> 遠隔操作盤、クッションタンク、冷水循環ポンプ、その他各種制御機器

解決できる課題

  • HACCP対策
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  • コスト削減
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  • 省エネ対策
  • 生産効率改善

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冷水チラー

・安定供給 一年を通して3℃の冷水を安定して供給できます 当社のチラー制御技術(特許出願中)で毎時1200ℓの3℃冷水を安定供給。 ・省エネルギー ユニットCOP3.25 しかも必要なときに最小限の電力で運転 従来冷水ユニットに比較して消費電力を46%削減(当社比)「冷水は電気代が高くて・・・」の 常識が変わります。 ・低価格 3℃冷水を製造するための「必要最小限」を追及 独創的な発想がブラインフリーでの冷水製造を可能にしました。いままで必要だったブライン回路を 省略することにより大幅なコストダウンを実現しています。 ・システム 冷熱エンジニアリングの豊富な技術をチューニングして、ブラインフリーでコスト重視のベーシックタイプを実現しました。 ・仕様 型式 単位 RCL-1000F-KH-15HP 圧縮機出力 kW 10.4 消費電力 kW 14.1 容量制御方式   インバータ方式 ポンプ出力 kW 1.5 タンク保水量 ℓ 1000 冷却能力 kW 32.0(外気35℃出口3℃にて) 電源 AC3φ200V 冷水取出配管口径   50A 給水配管口径   20A 外形寸法 mm 3,136W×1,112D×2,240H 運転音(約) dB(A) 65 運転質量(約) kg 1773 水質 JRA GL‐02‐1994 水質基準内

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 経費削減
  • 品質向上
  • 省エネ対策

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蓄氷型冷水装置OC

蓄氷型冷水装置OC 型式 OC-1400H・2800H・4000H 処理水量:1,400~4,000リットル/h 平均冷水温度:0.9℃ ※使用条件により異なります。 特徴 冷水の安定供給 シャーベット状の氷で蓄氷しているため従来のアイスバンクに比べ安定した多量の0℃に近い冷水が供給できます。 節水 5℃の水に比べ1℃の冷水は大幅な節水が図れます。 設置が容易 冷凍機は空冷一体型で、共通架台に蓄氷槽・冷凍機・ポンプユニットが組み込まれているので、設置が容易です。 【-1℃でも凍らない水、過冷却水とは?】 過冷却水とは、0℃以下になっても凍らず液状の形態を保っている水のことです。 特殊なチューブ状の熱交換器を使用し、新しい冷却システムにより、過冷却水をつくることができます。 この独自の方法でつくられた過冷却水の温度はおよそ-1.0℃で、ノズルにより噴出されてモノに触れた瞬間水の一部が凍り、シャーベット状の水ができます。この繰り返しにより連続した蓄氷を行います。 また、冷水の取り出しは、シャーベット状の氷から直接おこなうため、0℃に近い冷水が得られるのです。

解決できる課題

  • HACCP対策
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 省エネ対策
  • 生産効率改善
  • 温湿度管理

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