優良省エネルギー設備顕彰事例③
改修設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

高性能エアカーテン「サーモシャッター」による
大型冷蔵・冷凍倉庫の荷捌室低温化
設備所有者：東京水産ターミナル㈱設備施工者：㈱前川製作所

建物の概要
名

称 東京水産ターミナル㈱大井埠頭冷蔵倉庫4号棟、5号棟

所 在 地

東京都大田区東海5丁目3番地5号

概

要

建家

構

造

RC造

地上5階

延床面積

51,152m2（4号棟）、55,106m2（5号棟）

用

冷凍倉庫

途

１．技術開発の目的と経過

東京水産ターミナル㈱4号棟（44組設置）

目的：
冷蔵・冷凍倉庫の間口における冷気漏洩、暖気侵入を遮断し、換気負荷を減少させ、設備動力の低減、設備投資の縮小、庫内温度の安定化を可能とする高効率のエアカーテンを開発する。
経過：
平成10年（設計、検討等）
エアカーテン単体性能試験（風速、風量、風向等）
平成12年（試作、試験納入等）

門柱型サーモシャッター

冷蔵庫設置による実証試験（庫内、庫外温度変食品工場等には多くの開口部が存在し、消費者の化の把握）

多品種・少量の取り扱い形態により、開口部の開平成14年（試運転、引渡し等）
遮断性能向上のための改良試験
平成15年東京水産ターミナル株式会社殿（4、5号棟）に納入、稼動いている頻度と時間が増えつつある。これにより、開口部においては庫外からの暖気侵入、庫内からの冷気漏洩が起きやすく、冷却設備のイニシャル・ランニングコスト増加が懸念され、食品の品温上昇による品質劣化や有害菌増殖の発生するこ２．設備・システムの概要
内容説明、構造、特徴等
冷蔵・冷凍倉庫、物流センター、食肉センター、
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冷凍空調設備とが危惧されている。
そこで今回、暖気侵入、冷気漏洩を遮断するための「産業用高性能エアカーテン」（以下サーモ2004年６月15日号

させるような分布である。また、さらに高くなるにつれ気流の動きは逆になり、庫外から庫内への暖気侵入が増加する傾向にあることから、サーモ
シャッターの吹き出し風速もそれに対応し、天井付近を最も強くするような分布である。また、開口部の空気を循環させることにより、循環空気温度は庫内と庫外の中間温度を形成することから、結露やもやの発生を少なくすることが可能となった。
以上の特徴を有するサーモシャッターを東京水第1図．設置概略図（庫外から見た場合）※矢印は風向、数値は風速（m/s）を示す※
は環境空気の流れを示す

産ターミナル株式会社殿の4、5号棟冷蔵倉庫1階荷捌室トラックブースに設置した。設置仕様を下記に示す。
●4号棟
平面寸法：190m×55m、低床式
間口寸法：W2700×H4000
間口部：44面（サーモシャッター44組）、オーバース
ライダーによる開閉
冷却方式：水冷ブライン方式（セントラル方式）
冷却負荷：582.7kW
除湿対策：冷却、除湿、洗浄機能付エアクーラー
粉塵対策：静電式空気清浄機
接車部：エアーバリヤー型接車シェルター方式●5号棟
平面寸法：200m×55m、高床式

第2図．開口部からの暖気侵入・冷気漏洩傾向※矢印は風向、数値は風速（m/s）を示す

間口寸法：W2700×H3000
間口部：43面（サーモシャッター43組）、オーバースライダーによる開閉シャッター）の開発を行った。サーモシャッター

冷却方式：水冷ブライン方式（セントラル方式）

は第1図のように2本組の門柱で構成され、各門柱

冷却負荷：470.2kWにはファンが内蔵されている。右側の下吹出部か除湿対策：冷却、除湿、洗浄機能付エアクーラー

ら吹き出した空気は左側の下吸込部から吸い込ま

粉塵対策：静電式空気清浄機

れ、左側の上吹出部から吹き出した空気は右側の接車部：エアーバリヤー型接車シェルター方式

上吸込部から吸い込まれるような、空気を循環させるシステムである。図中右側の下吹出部から吹３．着想

き出した空気は、庫内からの冷気漏洩を遮断する

第2図で示した開口部における庫外からの暖気効果を要し、図中左側の上吹出部から吹き出した侵入、庫内からの冷気漏洩を遮断する手段として、空気は、外気からの暖気侵入を遮断する効果を要吹き降ろしエアカーテン（以下エアカーテン）、する。特に、第2図で示すように冷気漏洩速度は、のれん等を採用している冷蔵・冷凍庫が多いが、床面に沿って最大値を示し、以後高くなるにつれ遮断効率は低いのが現状である。第3図に示すよて減少することから、第1図に示すように、サーうに、最も冷気漏洩速度の高い床面付近についてモシャッターの吹き出し風速もそれに対応し、床は、エアカーテンからの到達風速が冷気漏洩速度面付近を最も速くし、以後高くなるにつれて減少よりも低く、遮断効率の低下を招くことになる。

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冷凍空調設備41また、エアカーテンの風向は一方向に貫流させることから常に外気が取り込まれやすく、貫流温度が高くなり、漏れた空気との接触で結露やもやが生じやすい。特に、冷気漏洩速度が高い床面付近
では、温度の高い貫流空気が接触するため床面付近には結露が発生しやすく、安全、衛生の面から問題が生ずる。

第4図．サーモシャッター運転・停止時の庫内外温度分布

内側に庫外からの暖気侵入が見られる。この測定結果から、サーモシャッター設置により、低温倉庫内の温度を目標温度に維持することが可能であり、サーモシャッターの遮断効果が確認された。
遮断効果を示す指標として、遮断効率を下記に定義する。
TSroom：サーモシャッター運転時の庫内温度
TSout：サーモシャッター運転時の庫外温度
ΔTS：サーモシャッター運転時の庫内外温度差
第3図．従来型エアーカーテン

そこで、天井付近の暖気侵入を遮断し、さらに

ΔTS＝TSout−TSroom・・・(1)Troom：サーモシャッター停止時の庫内温度
Tout：サーモシャッター停止時の庫外温度

床面付近の冷気漏洩を遮断することが可能な空気

ΔT：サーモシャッター停止時の庫内外温度差流を形成することが、遮断効率を高くする手段でΔT＝Tout−Troom・・・(2)あることを着想した。

遮断効率Pは、Δ

４．効果（省エネルギー）
省エネルギー効果を使用・運転データ、独自に計算した結果などを記載する。

P＝ 1−・・・(3)ΔT×100ΔTS

測定結果を元に上記計算方法を用いて遮断効率を求めると、天井付近の遮断効率は75.2％であり、使用・運転・計算等

条件

これは庫内への暖気侵入を75.2％遮断したことにサーモシャッターの遮断効果を確認するため、なる。また、床面付近の遮断効率は76.5％であり、東京水産ターミナル株式会社殿の4、5号棟冷蔵倉

これは庫外への冷気漏洩を76.5％遮断したことに庫1階荷捌室において、庫内や庫外の温度計測をなる。さらに、天井付近と床面付近の遮断効果を実施した。第4図には、荷捌室間口1箇所における平均すると75.9％であり、これは換気負荷を庫内から庫外の温度分布を示す。横軸は計測位置75.9％遮断したことになる。

を示し、サーモシャッターを基準として庫内、庫サーモシャッターの遮断効率は非常に高いこと外側への距離を示している。グラフ中の温度デーが実証され、換気負荷減少により庫内の冷却負荷タは天井付近（●、○）と床面付近（▲、△）を低減及び省エネルギー効果が高いことは明らかに示し、倉庫扉を開放してから定常状態達成時の温なった。そこで、冷蔵倉庫荷捌室の換気負荷遮断度である。グラフ中の実線（●、▲）はサーモシ方式として一般的に使用されているエアーシェル

ャッター運転時、点線（○、△）は停止時である。

ター方式と、サーモシャッターを併用したエアー

サーモシャッター運転時と停止時を比較する

バリヤー方式の遮断効率を比較し、省エネルギーと、停止時は、庫外側に庫内からの冷気漏洩、庫効果の検証を行った。従来の荷捌室トラックブー

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冷凍空調設備2004年６月15日号

注）上記計算は、トラックブースに冷凍・冷蔵コンテナが接車する場合の試算結果である。間口におけるフォークリフトによる荷役作業は考慮していない。間口におけるフォークリフトによる荷役作業を考慮した場合、エアーシェルター方式は消費電力が増大するが、エアーバリヤー方式はほとんど変化がない。
第5図．エアーシェルター方式
遮断効率90％

第6図．エアーバリヤー方式
遮断効率95％

５．投資回収（省マネー）
夏期条件における省エネルギー試算の結果を基

スには第5図に示すようなエアーシェルター方式に、年間ランニングコストの試算した結果を以下が多く採用され、遮断効率は90％（外気と直接、に示す。本方式は設備コストも従来方式に比べ約接する面積率で算出）である。これに対し、今回14％低減可能となった。

は第6図に示すようなエアーバリヤー方式にサー●4号棟

モシャッターを併用し、庫外とプラットフォームの遮断効率80％（外気と直接、接する面積率で算出）とサーモシャッターの遮断効率75％（計測値）により遮断効率は95％である。

年間ランニングコスト

東京水産ターミナル株式会社殿の4、5号棟冷蔵倉庫1階荷捌室トラックブースにサーモシャッタ

従来方式

3,792千円

4,748千円

956千円、20％―――

5,280千円

6,160千円

880千円、14％―――

冷凍機削減台数

1.6台―――

クーラー削減台数

14台

―――

削減額、率
設備コスト（※）
削減額、率使用・運転・計算等結果（…％／h、日、月、年、…円／…、…ｋＷ／…、…kcal／…等）

本方式※ 設備コストとは、エアーバリヤー、エアーシェルターそれぞれの本体価格、設置費、付帯資材費、付帯工事費を含む。

ーを設置した結果、約75％の遮断効率を達成した。
そこで、本方式のサーモシャッターを併用したエ●5号棟

アーバリヤー方式と、従来方式であるエアーシェルター方式で比較検討した省エネルギー試算結果

年間ランニングコスト

熱負荷量（※1）
冷凍機
設備動力 冷却器
シェルター動力
消費電力量／日（※2）

従来方式

582.7kW

806.7kW

55kW×2台＋37kW×2台＝184kW

55kW×5台＝275kW

0.6kW×36台＝21.6kW

0.6kW×50台＝30kW

1.4kW×44シェルター＝61.6kW

0.6kW×44シェルター＝26.4kW

1,562kWh／日

2,058kWh／日省エネルギー量496kWh／日―――

省エネルギー率

24％

―――

※1.
※2.

熱負荷量は、換気負荷から求めたものである。換気負荷は、開口面積及び遮断効率を考慮した温度差差圧による換気空気量計算（冷凍空調便覧）より算出した。
消費電力量は、夏場の条件（外気温度33℃、湿度80％）であり、冷却設備稼働率を80％、接車率（シェルター使用率）を50％とした。

3,410千円―――
6,020千円

860千円、14％―――

冷凍機削減台数1.0台―――

クーラー削減台数

10台

―――

削減額、率
本方式

3,023千円
5,160千円

設備コスト（※）

●4号棟

従来方式

387千円、11％

削減額、率を以下に示す。

本方式※ 設備コストとは、エアーバリヤー、エアーシェルターそれぞれの本体価格、設置費、付帯資材費、付帯工事費を含む。

６．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等
本開発装置の特長を下記に示す。

●5号棟①高遮断効率本方式

熱負荷量（※1）
冷凍機
設備動力 冷却器
シェルター動力
消費電力量／日（※2）

従来方式

470.2kW

607.2kW37kW×4台＝148kW

37kW×5台＝185kW

0.6kW×36台＝21.6kW

0.6kW×46台＝27.6kW

1.0kW×43シェルター＝43.0kW

0.6kW×43シェルター＝25.8kW

1,257kWh／日

1,463kWh／日省エネルギー量206kWh／日―――

省エネルギー率14％―――※1.
※2.

熱負荷量は、換気負荷から求めたものである。換気負荷は、開口面積及び遮断効率を考慮した温度差差圧による換気空気量計算（冷凍空調便覧）より算出した。
消費電力量は、夏場の条件（外気温度33℃、湿度80％）であり、冷却設備稼働率を80％、接車率（シェルター使用率）を50％とした。

サーモシャッター設置等の庫内外の温度計測から得られる遮断効率は約75％であり、従来型の吹き降ろしエアカーテンよりも高い遮断効率である。
②門柱型空気循環方式
温度差のある間口に対し門柱型に設置し空気を循環させることにより、天井付近の暖気侵入を遮断し、さらに床面付近の冷気漏洩も遮断すること

2004年６月15日号

冷凍空調設備43が可能である。また、庫内と庫外の中間温度帯を形成することにより、間口付近の結露やもやの発生を抑えることが可能である。
③既設間口への設置
既設の冷蔵・冷凍倉庫間口への設置も可能であ８．市場性、販売状況、適応市場の大きさ、競合又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等
東京水産ターミナル株式会社殿の4、5号棟冷蔵倉庫1階荷捌室トラックブースに、それぞれサーる。

モシャッターを44組、43組設置させていただいた。

④設備動力（ランニングコスト）低減

さらに現在、東京水産ターミナル株式会社殿の1、換気負荷（冷気漏洩、暖気侵入による換気熱）2、3号棟に計約80組の設置工事をさせていただいが75％遮断され、消費電力を低減することが可能ている。現在サーモシャッターは、国内31社で約である。

70組が稼動中であり（平成15年12月現在、東京水⑤設備投資（イニシャルコスト）縮小

産ターミナル株式会社殿は除いた台数）、新設、新規に設立する冷蔵・冷凍庫について冷却負荷既設の冷蔵・冷凍倉庫への設置が今後も見込まれが減少するため、冷却設備を縮小することが可能る。また、海外4社6組の設置も決定している。全である。

国の冷蔵・冷凍倉庫は3600〜3700もあることを考⑥除霜回数

慮すると市場性は非常に大きいと考えられる。

暖気侵入を遮断し中間温度域を形成することに既設の冷蔵・冷凍倉庫間口には、従来型の吹きより、庫内の着霜が減少可能となる。よって除霜降ろしエアカーテンを設置しているが、遮断効果間隔を長くすることができるため庫内負荷が減少が明確に得られないものも多く、カタログ値で50し、除霜回数を減らすことが可能である。

〜60％と示されている。また、結露やもやの発生⑦衛生配慮、製品の品質向上が非常に多い。サーモシャッターと吹き降ろしエ

開口部の全面が空気膜で高効率に遮断されるた

アカーテンを比較した場合、庫内の食品の品質保め、庫内温度を均一にすることができ、平均外気持、設備動力、設備安全面のいずれを挙げても、温度が30℃前後にもなる7〜9月の夏季3ヵ月間にサーモシャッターの方が優位であると言える。

対しても、生産あるいは荷捌き・配送される食品の品質保持と、消費者へのより安心な食品提供が可能になる。
⑧開口付近の安全性
開口付近の結露やもやの発生を抑えることが可能となり、人、フォークの出入りに対して安全性が高まる（滑りづらい、見通しが良い）。
７．環境保全、便利性等
CO2、NOx、SOx等の排出制御、取り扱い易さ、応用性等
サーモシャッターは、食品工場等の設置に配慮し、ステンレス鋼で構成されている。また、サーモシャッター内のファンは、吹き出し面を外すのみで交換可能でありメンテナンス性が良い。
サーモシャッターの応用性として、除湿機能を設けた仕様を検討している。さらに、高性能エアカーテンの応用性として、食品工場等の間口に防虫仕様、塗装工場等の間口に防塵仕様、その他施設に対し防煙、防臭仕様が挙げられる。
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冷凍空調設備2004年６月15日号