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超低温冷凍庫についての概要、用途、原理などをご説明します。また、超低温冷凍庫のメーカー12社一覧や企業ランキングも掲載しております。超低温冷凍庫関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:タイムマシーン株式会社、2位:株式会社ジェーシーエム、3位:日本フリーザー株式会社となっています。
早稲田大学大学院でMBE法による窒化物半導体成長に関する研究に従事。2016年に大学院を修了後、非鉄金属系メーカーへ入社。金属製錬工場における設備保全・エンジニアリングの業務に従事。2022年に化学系メーカーへ転職。同様の業務に従事。
超低温冷凍庫とは、非常に低い温度を維持することができる冷蔵庫です。
一般的な冷蔵庫が0℃から10℃程度の温度を維持するのに対して、超低温冷蔵庫はそれ以下の温度帯域に対応しています。超低温の温度定義はメーカーでさまざまですが、一般的な超低温冷蔵庫の温度範囲は-80℃から-196℃程度です。さらに、低温が必要な場合には、液体ヘリウムを用いた超低温冷凍機を使用することもあります。
これらの冷蔵庫は高度な冷却技術を利用して、液体ヘリウムの沸点である-268.9℃近くまで温度を下げることが可能です。研究用途では-80℃などフリーザーが該当します。
研究室などで使用される超低温冷凍庫は深型であり、その形状からディープフリーザーと呼ばれることも多いです。超低温冷凍庫は非常に低い温度を実現できるため、特に低温下での保存や処理が必要な物質や試料に適しています。
超低温冷凍庫はさまざまな用途で使用される装置です。以下は超低温冷凍庫の使用用途一例です。
超低温冷凍庫は、生物学的試料や医薬品の保存に使用されます。例えば、細胞やDNA、ワクチンなどを超低温下で保存し、品質と安定性を維持することが可能です。また、研究用途では低温下での実験や解析にも利用されます。
再生医療などの分野でも重要です。組織の保存や輸送に使用される場合があります。臨床研究では、生体試料の保存やバイオバンクの管理にも利用されます。
一般的に、病院などで血液や尿などといった生化学サンプルの保管のためにも使用されますが、世界中で血液バンクの数が増加しているためシェアが向上している最中です。設置コストが高い一方で、温室効果ガスの排出量が少ない点が特徴です。
冷凍食品の製造や保存に使用されます。食品を非常に低い温度で急速に凍結することで、品質を保ちながら長期間の保存が可能です。超低温下では微生物の成長が抑制され、食品の鮮度や風味が維持されます。
超低温冷凍庫は、さまざまな種類の食品を冷凍することが可能です。野菜や魚介類など、幅広い食品が凍結および保存されます。これにより、季節を問わず食品の供給が可能となり、流通や輸送の効率が向上します。
半導体産業では、超低温冷凍庫が欠かせない存在です。超低温下での製造プロセスや材料の冷却が必要であり、液体窒素を使用した超低温冷凍庫などが使用されます。材料合成や触媒反応、超伝導材料などにも利用されることが多いです。
超低温冷凍庫は、非常に低い温度を実現するために特殊な冷却技術を使用します。特に蒸発冷却や冷媒循環による冷却などが使用されることが多いです。
蒸発冷却では液体窒素や液体ヘリウムなどの冷媒が使用され、これらの冷媒が蒸発する際に熱を奪います。冷蔵庫内の温度を下げるために、冷媒を冷蔵庫内の容器やチューブに導入し、蒸発させることが多いです。蒸発する冷媒が熱を吸収することで、周囲の温度を下げる冷却効果が生じます。
冷媒の循環による冷却では、フロンなどの冷媒を循環させることで冷却する方法が一般的です。冷媒は冷凍庫内の温度を下げるための冷却効果を得た後に、冷媒ポンプや冷凍機によって再び圧縮されます。この循環により、冷媒は繰り返し冷却効果を発揮し、超低温を維持します。
なお、現在の冷媒種としては主としてR32やR410Aなどが主流です。近年では二酸化炭素などを冷媒として製品も開発されています。
超低温冷蔵庫を選ぶ際には、容量や冷却温度、必要ユーティリティなどの要素を検討します。
保存する物品の量やサイズによって異なるため、必要な容量を正確に把握してスペースを確保します。また、将来的な需要の変化を考慮して、余裕のある容量を選ぶことも重要です。
超低温冷凍庫は、異なる温度範囲を提供することが可能です。保管する物品の要件に応じて、必要な冷却温度範囲を確認します。一般的な冷却温度範囲は-80℃から-196℃の間ですが、特定の用途によってはそれ以上の低温が必要な場合も多いです。
冷凍庫には温度制御やドアロックなど、さまざまな機能があります。必要な機能を選ぶ際には、試料や製品管理のニーズに基づいて検討します。
参考文献
https://www.galilei.co.jp/wp/wp-content/themes/mod/asset/pdf/digital_catalog/FMS_Japanese.pdf
https://www.nissin-ref.co.jp/product_blog/1-2.html
https://www.value-press.com/pressrelease/261293
https://jp.reuters.com/article/health-coronavirus-vaccines-distribution-idJPKBN27Q0E1
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20201202/k10012741381000.html
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | タイムマシーン株式会社 |
19.2%
|
| 2 | 株式会社ジェーシーエム |
16.0%
|
| 3 | 日本フリーザー株式会社 |
13.5%
|
| 4 | PHCホールディングス株式会社 |
11.5%
|
| 5 | フクシマガリレイ株式会社 |
7.1%
|
| 6 | 朝日ライフサイエンス株式会社 |
7.1%
|
| 7 | 和研薬株式会社 |
6.4%
|
| 8 | 富士フイルム和光純薬株式会社 |
5.8%
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| 9 | 株式会社サーモマジック |
3.2%
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| 10 | 株式会社コガサン |
2.6%
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