優良省エネルギー設備顕彰事例⑤
新設設備部門譖日本冷凍空調設備工業連合会会長優秀賞

天井コイル式超低温自動冷蔵庫
設備所有者：㈱南食品○ ○○○○○
設備施工者：八洋エンジニアリング㈱

建物の概要
名

称所 在 地株式会社

南食品第2工場

静岡県焼津市大島1979-1

1．技術開発の目的と経過
目的：超低温冷蔵庫の省エネ化、在庫管理のコンピュータ化及び流通の合理化
経過：平成15年

設計・検討等

平成16年2月〜6月
平成16年7月1日

施工

試運転・引渡し等

2．設備・システムの概要

建物外観

負荷の主なものは、箱パレットの搬出搬入をコンピュータによって盧外壁からの侵入熱負荷制御される天井走行クレーン及びコロコンベアに盪侵入外気による熱負荷よって自動化し、入口準備室を小さくして浸入外蘯フォークリフトやパレットの出入りによる熱気の量を少なくして負荷を減らした。また、カス負荷

ケードコンデンサを介して冷凍機のサイクルと天盻デフロストによる熱負荷

井コイルのサイクルを隔離し、天井コイルのサイ眈電気器具等による庫内発生熱負荷

クルの冷媒に油を混入させないようにした。このの5つがある。これらは冷蔵庫を自動化することことで油によるコイルの閉塞や熱伝達率の低下をにより、防止して、効率の良い天井コイル式冷蔵庫を実現した。

盧建物の高さが高くなり立方体に近づくため容積あたりの外表面積が減り、外壁からの侵入熱が減る。

3．着想
冷蔵庫は多くの電力を使用する。冷蔵庫の温度が低くなれば低くなるほど多くの電気を消費する。超低温冷蔵庫の電気使用量は非常に大きなも盪入口準備室の容積が小さくなって、進入外気が少なくなり、熱負荷が減る。
蘯フォークリフトの出入りがない分、熱負荷が減る。のである。超低温冷蔵庫の電気の消費量を少なく

盻進入外気が少ないため、天井コイルを使用でするためには、無駄な熱負荷をできるだけ小さくき、デフロスト負荷がないかまたは非常に少することと冷凍装置の効率をよくすることを両立ない。

させる必要がある。荷物の搬入による負荷以外の
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冷凍空調設備

眈通常、庫内に人が入らないので電灯をつける
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必要が無い。天井コイルを使用するためクー

トの差及び収容容量の差で回収できる。同じ規模ラーファンが要らない。など、の冷蔵庫と比較した場合、敷地面積が1/3以下に盧〜眈眈の理由で、自動倉庫にして、天井コイルなるため用地費も含めると投資総額は殆ど変わら方式を採用すれば熱負荷が大幅に減ることが分かない。入庫、出庫、在庫の管理が一括してコンピっている。

ューター管理でき、事務や物流の合理化を可能にすることもメリットである。

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。

運転データ

効果は多少少なくなるが、温度の高い一般の冷

2004年10月の実績 （kW／月）

NH3冷凍機10869.2

R-23冷凍機7664.8

エバポレーターコンデンサー

1759.9

ジャケット冷却ポンプ

211.2

天井コイル循環液ポンプ

833.1

合計

6．他の建物への応用性

21338.1

以上のように10月の電力消費量は21338.1kW／

凍冷蔵庫についても応用できる。また総投資額が殆ど変わらず、上記のようなメリットがあることが認められてくれば、超低温貯蔵をするほうが有
利な冷凍食品はたくさんある。

例：イクラ、ウニ、甘エビ、鰯、鯖、等
7．仕様又は開発製品、システム、部品等の仕様
天井コイル：エロフィンコイル（SUS）20A
85m×40系統二段×0.9m2／m＝3060m2

月と、3千トンクラスの同じような使用方法の超カスケードコンデンサ：NH3/R-23（SUSプレート

低温冷蔵庫の1/3以下の電力消費量となった。

熱交換器全溶接タイプ）

省エネルギー効果の理由
1．普通、超低温冷蔵庫1000トン当たり約10kWのR-23/R-23（SUSプレー

ト熱交換器ブレード溶接タイプ）
液ポンプ：−80℃仕様（R-23用・SUS製）

クーラーファンが付く。クーラーファンが無30kW。蒸発温度−70℃／凝縮温度35℃の8．工夫した点、発想した点、創作した点、新しい点等

NH3・R-23の二元冷凍機の成績係数は約1.0で盧〜眈
眈の利点は自動倉庫に
ここで、着想の項の盧あるから、クーラーファンの発生熱を取るた

なれば必然的に得られる結果であるが、超低温冷めに30kWの冷凍機が必要となる。クーラーフ

蔵庫に天井コイルを使用するために克服しなけれァンが無くなった事により合計約60kWの省エばならない大きな問題が3つあった。

ネとなる。

盧天井コイルに付く霜は非常に少ないがつ問題点盧くなったことによる直接の省エネ効果が約盧〜眈眈の外壁からの進入熱の減少、進2．利点の盧かないわけではない。ついた霜を20mの入外気の減少、フォークリフトの持ち込む熱高さで−60℃の環境で除霜しなければなの減少、デフロスト負荷の減少、照明負荷の減らない。

少等で60〜90kWくらいの負荷が減少している。

盪冷媒に冷凍機油が含まれていると、天井問題点盪

3．本冷蔵庫の実負荷が55kW程度であり、負荷そコイル内に冷凍機油が蓄積して、冷却効のものが従来の冷蔵庫の1/3くらいになってい率が悪くなる。−60℃の天井コイル内のて、クーラーファンの30kWが消費電力に加わ冷凍機油を排出することは殆ど不可能でるので、従来の冷蔵庫では3倍以上の電力を消ある。

費すると考えられ、実績と一致する。

蘯通常使われている天井コイル材の場合、問題点蘯
天井コイル内に大量の冷媒が必要にな

5．投資回収（省マネー）

り、今回の設備で試算すると10トン近く

初期投資は通常の冷蔵庫と比較すると割高にな必要であった。フロン23はフロン22と比るが、省人、省エネルギーによるランニングコス

較して非常に高価な冷媒であり、10トン

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ものフロン23冷媒を使用する冷凍設備は経済的に成り立たない。

9．環境保全、便利性等
超低温冷蔵庫で消費する電力を1/3以下にする

盧に対する解決法：自動倉庫用の天井走行問題点盧ことができた。また在庫管理がコンピュータで正クレーンの上部に天井コイルに近接する確にできるようになって、無駄な荷捌きを減らし、ように団扇を付ける。超低温で天井が高入出荷や配送および流通の合理化をすることがで

く進入外気の量が少ないため、天井コイき、省エネにつながっていると思う。

ルに付く霜が乾燥したパウダースノーのような状態であり、ごくわずかの風で霜を落とすことができる。
【図1参照】
盪に対する解決法：二元冷凍機の低圧側の問題点盪

10．市場性販売状況、適応市場の大きさ、競合品又はシステムとの比較、販売実績（国内、外）等

フロン23と天井コイルを循環するフロン

超低温冷蔵庫は現在のところ鰹、鮪用が殆どで、23の間にカスケードコンデンサーを介在数十万冷凍トン程度しかないが、電気消費量が劇させ、天井コイル内に冷凍機油がまった的に下がることになると、超低温で保管したい物く入らないようにした。
【図2参照】

は他にもたくさんあるので市場は広がる可能性が

蘯に対する解決法：20Aのステンレス管に問題点蘯ある。−60℃の条件で自動化する技術と、天井コピッチ10㎜、フィン高さ20㎜のコルゲー

イル内にまったく油を入れない技術は初めてのこ

トフィン管を製作して天井コイルとしとで、特許出願済みで競合はない。まだ1号機をた。1系統85m×40系統の天井コイルで納入して4ヵ月しか経たないが順調に運営されて冷媒充填量は約800㎏で十分となった。

いる。
電力消費量比較表

冷蔵システム主たる業務
収容能力（トン）

周辺機器
合

図1

天井コイルと自動クレーン

計

二元冷凍ループ

二元冷凍

満液天井コイル式

直膨ファンクーラー式

鰹加工

鰹加工
1600

3000
38.6

26.0

稼働時間 （Hr／月）

281.6

1178.0消費電力 （Kw／月）

10869.830628.0（Kw/Hr）

27.6

20.6

稼働時間 （Hr／月）

277.8

1178.0消費電力 （Kw／月）

7667.324266.8定格出力 （Kw/Hr）

10.0

実出力
低元側

B社冷蔵庫
1999年竣工（Kw/Hr）

実出力
高元側

A社冷蔵庫
2004年竣工

消費電力 （Kw／月）

2816.0消費電力 （Kw／月）

21353.054894.8

周辺機器 今回、B社冷凍機のクーリングタワー等の周辺機器の電力量調査がなされていなかったので無いものとして計算している。
A社冷凍機の周辺機器の電力量は定格で計算した。

結論

B社の収容能力をA社と同じ（3000トン）に換算して比較する。

（kW/月）
A社

21353.0

B社

102927.8

上の表の値となりA社冷蔵庫の消費電力はB社の約1/5（20.7％）となっている。

図2

冷凍システム回路図

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