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冷蔵・冷凍装置徹底解説!

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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  • 冷蔵・冷凍装置

チルドコンベア(冷却)

大規模冷却装置とバッチ式冷却装置の中間 マルチタイプ:デフロスト運転による停止時間がありません。連続運転が可能です。 セパレートタイプ:デフロスト運転による停止時間があるためケジュール管理が必要です。 特長 ○コンベアと冷却部分は水洗いOK! ○キャスター付で手押しで移動できます! ○風を循環させて効率的に冷却します! 本機は製造ラインの中間に設置して冷却・粗熱取りを目的にその能力を発揮します。冷水での冷却のため大掛かりな設備と管理を必要としていたお客様のご要望に応えて、ライン上での空気冷却による省人化 作業エリアの縮小、品質向上を目的に開発されました。 この装置は大規模冷却装置とバッチ式冷却装置の中間に位置する装置です。 食品工場やスーパー、お菓子などのお客様に加えて、電子機器部品、マテリアル系のお客様からも関心をいただいています。 本機マルチタイプは、デフロスト運転による停止時間を必要としません。従って連続運転が可能です。一方、セパレートタイプは、デフロスト運転による停止時間があるためスケジュール運転に対応したラインの冷却に適します。

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 人手不足解決
  • 品質向上
  • 自動化
  • 省スペース

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  • 冷蔵・冷凍装置

WKFトンネルフリーザー

■製品説明 商品を浮かせて凍結させるバラ凍結専用のトンネルフリーザー®です。タンク式のため蒸気殺菌可能で衛生面も安心です。 〇特徴 マルチフローフリーズシステム 通常の凍結方式とは異なり、コンベア下より冷風を吹き上げ、商品を浮遊させながらバラバラに凍結させる(IQF)システムです。コンベヤは2段式とし、1段目で表面を凍結させ、2段目で芯まで完全凍結させます。 ベルトコンベアシステム ベルトは2種類から選択可能です プラスチックベルト: ホウレンソウやコーンなどの冷凍野菜に向いています。多孔ベルトで穴の下から冷気を吹き上げます。 メッシュベルト: 米飯や水産・肉類にも多く選ばれおり、米粒ひとつも入り込まない目の細かいメッシュベルトを使用しています。 大型ウイング扉 内部が容易に目視確認できるように大型のウィング扉を採用。2段式の庫内でも隅々まで確認でき、メンテナンス性も向上。ウィング扉はパワーシリンダーによりボタン一つで自動開閉可能です。

解決できる課題

  • 人手不足解決
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 歩留まり改善
  • 省エネ対策
  • 省スペース

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  • 冷蔵・冷凍装置

OKFトンネルフリーザー

■製品説明 商品を浮かせて凍結させるバラ凍結専用のトンネルフリーザー®です。米飯やコーンなど粒状に凍結させたい商品に最適です。 〇特徴 マルチフローフリーズシステム 通常の凍結方式とは異なり、コンベア下より冷風を吹き上げ、商品を浮遊させながらバラバラに凍結させる(IQF)システムです。コンベヤは2段式とし、1段目で表面を凍結させ、2段目で芯まで完全凍結させます。 ベルトコンベアシステム ベルトは2種類から選択可能です プラスチックベルト: ホウレンソウやコーンなどの冷凍野菜に向いています。多孔ベルトで穴の下から冷気を吹き上げます。 メッシュベルト: 米飯や水産・肉類にも多く選ばれおり、米粒ひとつも入り込まない目の細かいメッシュベルトを使用しています。 パネル式外壁構造 発泡ウレタンが鋼鈑でサンドイッチされた断熱パネルを組み付けた構造体です。トンネルフリーザー®に求められる高精度設計の断熱パネルとなっており、グループ会社であるガリレイパネルクリエイトにて制作されています。

解決できる課題

  • 人手不足解決
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 歩留まり改善
  • 省エネ対策
  • 省スペース

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CO2冷媒冷凍機 『スーパーグリーン』FF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> 冷凍食品の凍結専用モデルです。 フリーザー製造機器メーカーのトンネルフリーザーや スパイラルフリーザーと接続し、 冷凍食の凍結やフリーズドライに対応します。 ■冷却可能温度:-45℃〜-30℃ ■冷却能力:44kW〜226kW ■SG-FF300〜FF1500まで7機種をラインナップ 特長① ■フリーザーに対応■ トンネルフリーザやスパイラルフリーザと CO2冷媒冷凍機スーパーグリーンFFシリーズを接続し、 直接CO2冷媒液を送り、冷凍食品等の冷却を行います。 特長② ■高性能冷凍機■ 高出力のCO2冷媒冷凍機により、冷やし込み時間の短縮を実現 <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
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