冷蔵・冷凍装置とは？｜製造工程・商品種別解説 | 食品業界特化型の課題解決マッチングサービス「Food Town（フードタウン）」

FOODTOWNアドバイザーが冷蔵・冷凍装置を徹底解説！

冷蔵・冷凍装置とは？

冷凍機とは、水やフロン等の冷媒を使い蒸発によって熱を奪う現象を利用して冷却する装置です。
食品製造工場や出荷後の輸送で３温帯といわれる常温、冷蔵、冷凍のいずれかで温度管理されています。
温度管理をする中で冷凍機は必要不可欠な装置です。工場建屋全体を温度管理する場合や、各生産工程に応じて工程室ごとに管理する場合、出荷や製品の一時保管庫単位など様々な管理状態があります。
部屋ごとに温度管理をする中で、食材や製品によっては設定温度まで制御する時間も重要な要素となります。
粗熱を取るために急速に温度を下げたい、製品の中心温度まで時間をかけて冷やしたいなどのニーズがあり、用途にあった冷凍機を選定していくことが製品の品質を担保するために重要なことです。
冷凍機の原理や種類、選定ポイントについて解説していきます。

冷凍機の種類、原理、使用用途について

・冷凍機の種類、原理
冷凍機には様々な種類があります。
既製品から工場などに設置する大規模なオーダーメイド製造のものまであります。
・圧縮式冷凍機
一般的に使われている冷凍機で、蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧機構から構成されています。
気圧の変化を利用して冷媒の蒸発を促す冷凍機です。
冷凍効率が良く小型化が可能で経年劣化が少ないというメリットがありますが、電力を消費するデメリットがあります。
冷媒は、アンモニア、炭化水素、二酸化炭素、フロン類。

・吸収式冷凍機
蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器から構成され、液体の持つ吸収力を利用する冷凍機です。
冷水も温水も供給できるメリットがありますが、経年劣化が大きいというデメリットがあります。　
冷媒は水、吸収液は臭化リチウム、アンモニアなど。

冷凍機の用途
・食品工場のプロセス冷却や冷凍冷蔵庫
・化学工場のプロセス冷却やチラー水の生成
・ビル等の大型施設の空調
冷凍機導入価格について

冷凍機を導入する目的として工場建屋全体を温度管理する場合や、各生産工程に
応じて工程室ごとに管理する場合、出荷や製品の一時保管庫単位など様々な管理状態があります。
冷凍機導入のおおよその参考価格として、冷凍（－２５℃）環境をつくる場合、坪単価約５０～１００万円となります。
冷凍環境施工面積が１００～２００坪と規模が大きくなれば坪単価は安くなり、約３０～５０万円程度まで下がります。
冷蔵（５℃）環境の場合、坪単価約４０～８０万円となります。施工面積が広くなれば坪単価約１０～２０万円程度まで下がります。
但し、一般的な仕様且つ平均的な価格であるため、施工工程の条件や仕様に合わせて機種選定を行うため価格については変わる可能性があります。
冷凍機選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

冷凍機選定ポイントについて
冷凍機の能力
冷凍機の能力は「冷凍トン」という単位を用いて表します。
これは0℃の水1トンを24時間で氷にするために奪うべき熱流のことです。日本冷凍トン(JRt)とアメリカ（米国）冷凍トン（USRt）の2種類がありますが、慣用的に USRt が用いられています。
蒸気圧縮式冷凍機のうち、ターボ圧縮機を用いる「ターボ冷凍機」の冷凍能力は、一般的に200～5,000USRt程度です。
また、吸収式冷凍機の冷凍能力は、一般的に50～2,000USRt程度といわれています。
なお、蒸気圧縮式冷凍機には、スクリュー圧縮機を用いる「スクリュー冷凍機」もありますが、こちらは30～500USRt程度の小～中容量に用いられます。

必要な冷却能力を算出し、冷媒や燃料、電力の価格などを踏まえた上で、最適な組み合わせは何か検討する必要があります。
冷凍機導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

トラブル事例
冷凍機の運転中、吸入圧力低下の警報がなったため、点検したところ、電磁弁から冷媒の漏洩があった。

原　因
電磁弁内のOリングが劣化し、シール性が保たれなくなった。

対策①
警報が発報した際はメンテナンス管理業者含め連絡を取り、原因を特定する。
対策②
経年劣化により破損、不具合が顕在化した場所は保全計画に組み込み、予防保全管理対象として再発防止を行う。

※フロン類やアンモニアが漏洩した際は、かなり危険です。専門の資格を取得した業者に対応を依頼しましょう。
※フロン類が漏洩した際は、フロン排出抑制法に則り報告義務があります。

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ユーティリティシステム
冷蔵・冷凍装置

鮮度保持/熟成庫　PURE　WP-60

マイナス温度帯でありながら、凍らせない乾燥と酸化、微生物を抑制高電圧の力を使うことにより食材中の水分分子を振動させることで、マイナス温度帯でも氷の結晶ができにくいのが特徴です。ピュアの力で、渋滞よりも低い温度で食材保管が可能になりました。ピュアがもたらす蒸散抑制効果（乾燥を防ぐ）と、制菌作用で品質の高い鮮度保持が実現しました。導入のメリット計画仕入「買い置き」年末年始やお盆期間などの休市や繁忙期は食材の仕入れ値が高騰します。計画的に安定した価格での食材仕入れが可能になります。計画生産「作り置き」ピークタイムに集中しがちな作業量。顧客からの急な受注数変更などのイレギュラーに対応が可能です。アイドルタイムの活用により、柔軟な運営が可能になります。作業の平均化による人件費・水道光熱費の削減にも繋がります。定格内容積 485L 型番 WP-60 外形寸法 W600×D800×H1905㎜重量 86㎏電源 100V/1Φ（200V・3Φ）50/60Hz 冷却時消費電力（W） 159/159 霜取時消費電力（W） 274/274 圧縮機交称出力（W）インバータ250（レスプロ）冷媒（g） R134a(190) 霜取り方式ヒータ方式附属品棚3枚・クリップ14個排水部品一式適合コンセント 2極差込15A-125V

解決できる課題

利益率改善
歩留まり改善
生産効率改善

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差圧ブース

均一な送風方式の差圧ブースで、既設・新設問わず設置可能です。冷却室や凍結室へ設置することで急速化が図れ、既存能力をフルに引き出します。均一な送風方式の差圧ブースで、既設・新設問わず設置可能です。冷却室や凍結室へ設置することで急速化が図れ、既存能力をフルに引き出します。処理量：ライン能力50kg/h～300kg/h程度用途：急速冷却、急速凍結

解決できる課題

品質向上
自動化

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バッチ式システム　急速凍結、急速冷却

台車の上中下と均一に通風するため、複雑な形状の台車でも均一で効率の良い送風システムをご提案します。処理量：ライン能力100kg/h～300kg/h程度用途：急速冷却、急速凍結、殺菌、乾燥

解決できる課題

利益率改善
品質向上
歩留まり改善
生産効率改善

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Hydro-Cooler （ハイドロクーラー）

メーカー名：Wyma Solutions（NZ）概要：作物を短時間ですばやく芯まで冷却可能な為、鮮度を保ち保存期間の大幅延長が期待できます。直接投入又は箱に入れたままコンベア上で搬送させる事が可能です。冷却コイル（又はプレート式）を通過した水が作物上に低圧で大量にスプレーします。水量調整が可能で、ベルト上の農産物を全部浸す方式と部分的に浸す方式を選択できます。果物にも対応可能です。農作物の状態と希望冷却レベルに合わせる事が可能です。処理能力：2.5～20t/h以上対象作物直接冷却：人参、馬鈴薯、とうもろこし、さくらんぼ等箱詰冷却：アスパラガス、ブロッコリー、キャベツ等

解決できる課題

人手不足解決
品質向上
コスト削減
自動化
生産効率改善
菌対策

…

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CO2冷媒冷凍機『スーパーグリーン』 Fシリーズ

CO2冷凍機「スーパーグリーン」　環境に優しく、省エネを実現「スーパーグリーン」は、CO2・二酸化炭素を冷媒に使用する新しい冷凍機です。 CO2冷凍機にはたくさんのメリットがあります。かつて主流だった特定フロンR22は2020年に全廃となり、代替フロンも地球温暖化への影響が大きく、自然冷媒が時代の主流になりつつあります。 CO2冷媒はオゾン層破壊係数が0、地球温暖化係数が1と、環境に悪影響を及ぼさない冷媒です。自然冷媒は将来に渡って規制の対象にかかることはなく、安心して使用できます。・「空冷式CO2冷媒冷凍機　スーパーグリーン」が一般財団法人省エネルギーセンター主催「2019年度省エネ大賞」中小企業庁長官賞を受賞・「産業用CO2冷凍機の開発と普及」で日刊工業新聞主催「第22回オゾン層保護・地球温暖化防止大賞」優秀賞を受賞＜製品の特長＞ CO2冷媒冷凍機の冷凍・冷蔵倉庫用の「Fシリーズ」です。 ■冷却可能温度：-45℃〜-20℃ ■冷却能力：34kW〜162kW ■SG-F1〜F4まで４機種をラインナップ特長① ■20〜40%の省エネを実現■ CO2は従来のフロンに比べて熱運搬効率が良いため、省エネとなります。また、心臓部である圧縮機をインバータで最適制御することで確実な省エネも実現特長② ■猛暑日でも安定した運転が可能■ 外気温が35℃以上になった場合、ガスクーラにミストを噴霧。ガスクーラでの冷却を補助することによって 40℃を超える猛暑下でも安定して稼働します。特長③ ■同時運転タイプ■ １台のCO2冷媒冷凍機を使用して、同時に冷凍倉庫・冷蔵倉庫を冷却できます。冷凍庫と前室の荷捌き室を冷却するのに最適です。特長④ ■切替運転タイプ■ １台のCO2冷媒冷凍機を使用して、倉庫内温度を切り替えることが出来るタイプです。荷物によっては時には冷凍倉庫として、時には冷蔵倉庫として温度を切り替えることが出来ます。＜用途＞・冷凍冷蔵庫のF級、C級倉庫に対応・食品工場のフリーザーの冷却に・CO2ブラインチラーで製氷工場の冷却に・マーガリン製造のプロセス冷却に・ビール工場から生成されるCO2を冷却し液化用のブラインチラーに

解決できる課題

SDGS対策
品質向上
省エネ対策
生産効率改善
CO2削減

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鮮度保持/熟成庫　PURE　WP-120

マイナス温度帯でありながら、凍らせない乾燥と酸化、微生物を抑制高電圧の力を使うことにより食材中の水分分子を振動させることで、マイナス温度帯でも氷の結晶ができにくいのが特徴です。ピュアの力で、渋滞よりも低い温度で食材保管が可能になりました。ピュアがもたらす蒸散抑制効果（乾燥を防ぐ）と、制菌作用で品質の高い鮮度保持が実現しました。導入のメリット計画仕入「買い置き」年末年始やお盆期間などの休市や繁忙期は食材の仕入れ値が高騰します。計画的に安定した価格での食材仕入れが可能になります。計画生産「作り置き」ピークタイムに集中しがちな作業量。顧客からの急な受注数変更などのイレギュラーに対応が可能です。アイドルタイムの活用により、柔軟な運営が可能になります。作業の平均化による人件費・水道光熱費の削減にも繋がります。定格内容積 1085L 型番 WP-120 外形寸法 W1200×D800×H1905㎜重量 125kg 電源 100V/1Φ（200V・3Φ）50/60Hz 冷却時消費電力（W） 182/182 霜取時消費電力（W） 297/297 圧縮機交称出力（W）インバータ250（レスプロ）冷媒（g） R134a(190) 霜取り方式ヒータ方式附属品棚6枚・クリップ24個排水部品一式適合コンセント 2極差込15A-125V

解決できる課題

利益率改善
歩留まり改善
生産効率改善

カタログダウンロード

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クーリング・トンネル

コーティング・マシン、フォーミング・マシン用のベルトコンベヤ式クーリング・トンネルです。理想的な冷却カーブにより、チョコレートに不可欠の最高の光沢・つや・風味を創ります。断熱カバーが簡単に開閉でき、清掃性・メンテナンス性に優れています。コンベヤ最大有効幅　1200㎜最大長さ　42m ※この仕様は改良のため、予告なく変更する場合があります。

解決できる課題

人手不足解決
品質向上
自動化

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解凍庫　ZERO　WP-Z120

高効率化をサポート解凍時の『時間』や『旨み』、『食品』のロス！ Zeroならあらゆる損失を抑えます！これらの解凍原料の悩みを解決します　・解凍後の原料の劣化・変色・ドリップ（離水）が気になる　・水は上下水道の費用がかかる　・味が落ちるので冷凍原料の使用は控えている　・解凍後、表面温度だけが上がり、　・中心温度がマイナスの温度帯で凍っている為包丁が入らない Zeroのスピード解凍の特徴スピード厚み4㎝、2kgパックの鶏塊肉が約4時間で解凍！！独自開発のヒーターシステムで原料に対するダメージを最小限に抑えつつ、最短時間で解凍を実現いたします。食品ロス解凍原料の厚みに関わらず表面温度と中心温度を誤差1℃以内で同時解凍ができ、また加工がしやすく劣化が進みにくいマイナス温度帯で保持。かたまり肉は包丁が入りやすく、スライサーでの加工も歩留まり率UP。ドリップ電場作用により外側の自由水が結合水に近い環状構造となり、内部と外部が同時に解凍されるため、解凍による劣化を抑え、ドリップ量を大幅に削減します。加工場・作業場がウェット→ドライに変更衛生的・床防水加工の修繕費削減流水解凍による上下水道の費用削減作業効率向上・人件費削減ドリップによる品質劣化が解消商品価値向上・品質持続定格内容積 1085L 型番 WP-Z120 外形寸法 W1200×D800×H1905㎜重量 125kg 電源 100V/1Φ（200V・3Φ）50/60Hz 冷却時消費電力（W） 182/182 霜取時消費電力（W） 297/297 圧縮機交称出力（W）インバータ250（レスプロ）冷媒（g） R134a(190) 霜取り方式ヒータ方式附属品棚6枚・クリップ24個排水部品一式適合コンセント 2極差込15A-125V

解決できる課題

利益率改善
歩留まり改善
生産効率改善

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CO2冷媒冷凍機『スーパーグリーン』

CO2冷凍機「スーパーグリーン」　環境に優しく、省エネを実現「スーパーグリーン」は、CO2・二酸化炭素を冷媒に使用する新しい冷凍機です。 CO2冷凍機にはたくさんのメリットがあります。かつて主流だった特定フロンR22は2020年に全廃となり、代替フロンも地球温暖化への影響が大きく、自然冷媒が時代の主流になりつつあります。 CO2冷媒はオゾン層破壊係数が0、地球温暖化係数が1と、環境に悪影響を及ぼさない冷媒です。自然冷媒は将来に渡って規制の対象にかかることはなく、安心して使用できます。・「空冷式CO2冷媒冷凍機　スーパーグリーン」が一般財団法人省エネルギーセンター主催「2019年度省エネ大賞」中小企業庁長官賞を受賞・「産業用CO2冷凍機の開発と普及」で日刊工業新聞主催「第22回オゾン層保護・地球温暖化防止大賞」優秀賞を受賞＜製品の特長＞環境に優しく、20〜40%の省エネも実現！自然冷媒CO2を使用したノンフロン冷凍機特長①　■20〜40%の省エネを実現■ 高性能圧縮機を搭載し、全ての圧縮機をインバータで個別に最適制御することでフロンガスR22冷媒に比べて、年間で20〜40%の省エネの実績があります。特長②　■安全性■ CO2冷媒は無臭、無毒、不燃で取り扱いが簡単です。万が一漏洩しても人への影響はありません。特長③　■BCP対応■ 空冷式のため、災害時でも電気さえ復旧すれば運転が可能で、災害時に長引きやすい断水に左右されません。特長④　■多様なラインナップ■ スーパーグリーンはお客さまの様々な用途にお応えします。冷凍冷蔵倉庫用、冷凍食品のフリーザー用、アイスクリーム・マーガリンの製造用、製氷用、チルド水生成用、空調用のシリーズがございます。特長⑤　■補助金申請が可能■ 環境省は自然冷媒冷凍機への更新を後押しし、補助金を設けています。設計費・設備費・工事費を含めた経費の3分の1の補助金が出ます。補助金の導入には審査が必要ですので、詳しくは弊社までお問い合わせください。＜用途＞・冷凍冷蔵庫のF級、C級倉庫に対応・食品工場のフリーザーの冷却に・CO2ブラインチラーで製氷工場の冷却に・マーガリン製造のプロセス冷却に・ビール工場から生成されるCO2を冷却し液化用のブラインチラーに