株式会社日立製作所
ダイキン工業株式会社

【2021年版】ターボ冷凍機5選 / メーカー10社一覧

ターボ冷凍機のメーカー10社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ターボ冷凍機とは

ターボ冷凍機は遠心式冷凍機の一種で、内蔵された冷媒の相転移サイクルによってブライン(熱サイクルと熱交換を仲介する媒体、不凍液やアルコール、塩化物水溶液など)を冷却する
システムです。冷却されたブラインはセントラル空調などで冷房エリアへ供給されます。 ターボ冷凍機はフロン冷媒を用いない為環境負荷が低く、圧縮機を用いない為、電気設備容量を
低く抑える事が出来ます。一方、急激な負荷増加への追従が遅いといったデメリットもあります。

ターボ冷凍機の使用用途

主に大型ビルや商業施設、生産工場などのセントラル空調を行う為の熱源装置として古くから用いられています。空調の様に循環するブラインを冷却する為以外にも、生産工程で大量の
冷水を必要とする紡績業や化学プラントのプロセス冷却、恒温恒湿環境を維持する必要がある半導体製造工場、広範囲な地域レベルで集中管理する地域冷暖房でも需要があり、近年では
低環境負荷、省エネルギー性能が高い事から幅広く需要が増加しています。

ターボ冷凍機の原理

ターボ冷凍機は他の冷凍機と同様に蒸発→圧縮→凝縮→膨張というサイクルでブラインを冷却します。その圧縮工程で羽根車を回転させる事で冷媒を遠心圧縮するターボコンプレッサを
用いている事からターボ式と呼称されています。 冷凍能力が高く、設備が大型化する為、大規模な冷却用途に用いられます。 冷却工程の概要は次の通りです。

  • 蒸発工程
    蒸発器内で冷媒が低温低圧の液体から低温低圧の気体へと相変化します。この際に気化熱が奪われる事でブラインが冷却されます。冷却されたブラインは空調機へ循環されます。
  • 圧縮工程
    蒸発工程で気化した冷媒がターボコンプレッサーで圧縮され、高温高圧の気体となります。
  • 凝集工程
    凝集器内で高温高圧の冷媒が、冷却塔で冷却された冷却水によって冷やされ、中温高圧の液体へと相変化します。冷却水に奪われた熱は冷却塔で大気中へ放出されます。
  • 膨張工程
    中温高圧の冷媒は膨張弁を通る事で減圧され、低温低圧の液体になります。 この後、蒸発工程へ戻り、サイクルが繰り返されます。

ターボ冷凍機と給水式冷凍機の違い

冷凍機には様々な種類がありますが、冷媒(熱を移動させるために用いる熱の媒体)と冷凍サイクルによって「蒸気圧縮式冷凍機」と「吸収式冷凍機」の2種類に分類されています。ターボ冷凍機は蒸気圧縮式冷凍機の一種に含まれます。

吸収式冷凍機はターボ冷凍機の冷凍サイクルと異なり、「蒸発→吸収→再生→凝縮」のサイクルで冷却し、圧縮の工程はありません。一方、ターボ冷凍機は基本的に冷水を用いて冷風を作ります。吸収式冷凍機では冷水と温水をどちらも用いることができるため、冷房だけではなく暖房としても活用が可能です。

そして、ターボ冷凍機の冷媒には水を用いますが、吸収式冷凍機は冷媒と併せて「臭化リチウム」という腐食性のある吸収液を用いるため、長い期間冷凍機を使用していくほど効率が落ちていきます。また、吸収液には有害な物質が含まれているため、回収には専門の業者に依頼が必要など、注意が必要です。

冷凍機としての効率の観点では、ターボ冷凍機の方が高いため、既存の設備や用途に併せて検討することが重要です。

ターボ冷凍機とチラーの違い

ターボ冷凍機と同じように温度逝去を行う装置としてチラー(冷却水循環装置)というものがあり、原理としては同じですがいくつかの仕組みの違いがあります。

チラーは循環液(液体)の冷却によって冷やすことができ、ターボ冷凍機は冷風(気体)により冷やすことができます。また、チラーではあまりに冷たくすると循環液自体が凍ってしまう可能性があるため、冷却できるのはマイナス10度ほどとなっています。ターボ冷凍機は冷却だけではなく冷凍も可能のため、冷却の限界値に大きく違いがあります。

ターボ冷凍機の需要

ターボ冷凍機をはじめ、冷熱機器に関する分野の市場規模は約20兆円とも言われています。その中でもサウジアラビアやドバイなどの中東地域の需要は全世界のうち約3 割、2030 までに約6 倍の需要が広がると予測されており、今後も需要拡大が期待されています。

参考文献
https://www.jp.trane.com/commercial/asia-pacific/jp/ja/wp/hvac/whatsAbsorption.html
https://www.khi.co.jp/energy/mizutorbo/
https://www.amux.co.jp/blog/397
https://www.mhi.com/jp/recruit/shinsotsu/special/turbo-refregerator.html

ターボ冷凍機のメーカー情報

ターボ冷凍機のメーカー10社一覧


ターボ冷凍機のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社日立製作所
  2. 2 三菱重工業株式会社
  3. 3 東京電力ホールディングス株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
  2. 2 荏原冷熱システム株式会社
  3. 3 トレイン・ジャパン株式会社

歴史のある会社

  1. 1 三菱重工業株式会社
  2. 2 株式会社日立製作所
  3. 3 ダイキン工業株式会社

ターボ冷凍機5選

磁気軸受高効率インバータ制御ターボ冷凍機 HZシリーズ

株式会社日立製作所 磁気軸受高効率インバータ制御ターボ冷凍機 HZシリーズ 画像出典: 株式会社日立製作所公式サイト

特徴

磁気軸受高効率インバータ制御ターボ冷凍機 HZシリーズは、株式会社日立製作所が製造するターボ冷凍機であり、大規模な施設での空調システムなどへの利用に適します。

従来の油潤滑方式ではなく磁気により作動する軸受が採用されており、これにより、保守管理の省力化、熱交換器の単純化・効率化、低振動・静音化が図られており、部分負荷(冷却水温度10℃)時の最高COP(成績係数)は31.5です。

設置時にはインバータ制御盤を本体の上部に設置することにより省スペース化を図ることが可能です。

株式会社日立製作所の会社概要

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HFO-1234ze (E) ターボ冷凍機 GART-ZEIシリーズ

三菱重工業株式会社 HFO-1234ze (E) ターボ冷凍機 GART-ZEIシリーズ 画像出典: 三菱重工業株式会社公式サイト

特徴

HFO-1234ze (E) ターボ冷凍機 GART-ZEIは、三菱重工業株式会社が製造するターボ冷凍機であり、工場やショッピングセンターなど大規模な施設での空調システムに適用することが可能です。

冷却水の温度の季節変化に応じて冷凍機の回転数を制御することが可能であり、これにより省エネ化を図っており、部分負荷(冷却水温度12℃)時の最高COP(成績係数)は24.0です。

オプションとして熱源総合制御システム「エネコンダクタ」を追加することにより、システム全体の熱効率を最適化し、COPをさらに向上させることが可能です。

三菱重工業株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都千代田区丸の内三丁目2番3号
  • URL: https://www.mhi.com/jp
  • 創業: 1884年
  • 従業員数: 81,631人

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R-514A CDHFターボ冷凍機

トレイン・ジャパン株式会社 R-514A CDHFターボ冷凍機 画像出典: トレイン・ジャパン株式会社公式サイト

特徴

R-514A CDHFターボ冷凍機は、トレイン・ジャパン株式会社が製造するターボ冷凍機です。

低圧・ノンフロン・不燃性の冷媒であるR-514Aと、モーター直結で駆動するコンプレッサが採用されており、これにより運転の効率化・低振動化・静音化が図られています。

1台の装置の中にコンプレッサが2基搭載されており、このため冷却能力が高く、効率的生産プラントや大学など大規模な施設での空調システムへの利用に適します。

トレイン・ジャパン株式会社の会社概要

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磁気軸受ターボ冷凍機

ダイキン工業株式会社 磁気軸受ターボ冷凍機 画像出典: ダイキン工業株式会社公式サイト

特徴

磁気軸受ターボ冷凍機は、ダイキン工業株式会社が製造するターボ冷凍機であり、中~大規模の建物・施設の空調システムへの利用に適します。

磁気軸受の採用により運転・メンテナンスにオイルが不要であり、これにより省スペース化・省メンテナンス化が図られています。

オイルフリー化により、起動後10分以内に80%以上の運転効率に達します。

タッチパネル式のモニターを搭載しており、コンプレッサ等の各ユニットのリアルタイムの運転状況、設定、異常履歴を確認することが可能です。

ダイキン工業株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 大阪府大阪市北区中崎西 2-4-12梅田センタービル
  • URL: https://www.daikin.co.jp/
  • 創業: 1924年
  • 従業員数: 7,499人

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ターボ冷凍機 YORK(R) York Maxターボ冷凍機

ジョンソンコントロールズ株式会社 ターボ冷凍機 YORK(R) York Maxターボ冷凍機 画像出典: ジョンソンコントロールズ株式会社公式サイト

特徴

ターボ冷凍機 YORK(R) York Maxターボ冷凍機は、ジョンソンコントロールズ株式会社が製造するターボ冷凍機であり、中~大規模の建物・施設の空調システムへの利用に適します。

オゾン層破壊係数が0の冷媒であるHFC-134aが採用されており、フォーリングフィルムシステムというシステムにより冷媒注入量をさらに40%低減することも可能です。

インバータが採用されており、回転数が季節に合わせて最適化され、これにより省エネ化が図られています。

冷凍機停止から再起動までの時間を短縮するクイックスタート機能も搭載されています。

ジョンソンコントロールズ株式会社の会社概要

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