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三菱重工サーマルシステムズ
「N-ブレス®」

窒素(N2)冷媒採用の小型超低温ブライン冷凍機「N-ブレス®」を開発

三菱重工冷熱の超低温ブライン冷凍機は、自然冷媒である窒素(N2)を採用し、環境負荷の低減と高い安全性を両立した製品です。空気冷媒サイクル技術を応用し、-40℃から-100℃までの幅広い超低温領域に対応しています。

このたび、三菱重工冷熱は小型超低温ブライン冷凍機「N-ブレス」を新たに開発。
2027年4月の発売開始を予定しています。

「N-ブレス」は、三菱重工エンジン&ターボチャージャが新たに開発した高効率「小型電動ターボ」の採用により、省エネルギーで安定した連続運転を実現しました。さらに、モジュール化設計により省スペース化とバックアップ性の向上を図り、従来の大型冷凍機が抱えていた設置制約や装置停止リスクを低減しました。
加えて、独自の制御技術(特許出願中)により、優れた負荷追従性を実現し、負荷変動時にも安定した運転を維持します。

N-ブレスは三菱重工冷熱の日本における登録商標です。

自然冷媒である窒素(N2)採用のブライン冷凍機の特長

1. 地球環境の保全

  • 窒素(N2)はオゾン層破壊係数(ODP)、地球温暖化係数(GWP)ともにゼロ
  • 地球環境への影響が小さく、人体にも安全
冷媒の種類 超低温フロン冷凍機で採用されている冷媒 自然冷媒
(空気)
HCFC冷媒 HFC冷媒
R22 高元 低元 高元 低元
R404A R23 R407H R32(注3) N2
ODP(注1)
オゾン層破壊係数
0.05 0 0 0 0 0
GWP(注2)
地球温暖化係数
1,810 3,920 14,800 1,495 675 0
高圧ガス保安法 適用 適用外

*出典:経済産業省・環境省告示第二号GWP告示、及び経済産業省告示第五十四号GWP告示による(フロン系冷媒)

  • 1ODP:CFC冷媒(R11)のオゾン層破壊の影響を1とした時の係数。
  • 2GWP:炭酸ガスの地球温暖化への影響を1とした時の係数。
  • 3R32冷媒は微燃性の為、「冷媒漏洩検知警報装置」、「機械式換気装置」の設置が必要。

2. 特許技術による業界トップクラスの超低温性能

  • 空気冷媒サイクル技術の採用により、-40℃~-100℃までの超低温領域の幅広い温度帯に対応可能
  • 独自の技術(特許出願中)(注4)で、優れた負荷追従性を実現

(注4)対象機は「N-ブレス」のみとなります。

3. 高い安全性

  • 窒素(N2)は空気中の約78%を占める自然由来のガス
  • 人体および環境への影響が極めて小さい

4. 特殊タービンの採用

  • 三菱重工グループのガスタービン技術を応用した高効率タービンを採用
  • ガス軸受の採用により潤滑油不要のオイルレス構造
  • 軸受寿命は半永久的
特殊タービンの採用

5. 保守の容易性

  • 高圧ガス保安法適用外のため設置時の届出・申請が不要
  • フロン冷媒未使用によりフロン排出抑制法に基づく点検も不要

6. 安全運転

  • 安定した連続運転が可能

7. 低ランニングコスト

  • 空気の膨張冷却時のエネルギーを回収し動力として利用するため、動力削減が可能
  • インバータとの組み合わせにより高い省エネルギー性能を実現
  • 液体窒素利用や多段冷凍機以上の省エネ化を実現

標準仕様

冷凍機型式 A45-LTS-B N80-LTS-C N110-LTS-C
冷却方式 間接ブライン方式
使用冷媒 窒素
使用温度範囲[℃](ブライン) -40 ~ -100 -45 ~ -70 -65 ~ -100
冷凍能力[kW](at℃) 約8(-60℃)※1 31.5(-70℃) 23.3(-100℃)
約7(-80℃)※1
電源 主電源 3Φ AC400V 50/60Hz 75A 3Φ AC400V 50/60Hz 250A
制御電源 3Φ AC200V 50/60Hz 100A
軸受形式 ガス(N2 磁気
冷却水流量 4.5m³/hr 以上 16.2m³/hr 以上
駆動方式 インバータ
再生熱交換器 コルゲートフィン
水冷熱交換器 プレート チューブフィン
ブラインクーラー プレート コルゲートフィン
寸法[mm] 1,860L × 1,110W × 1,844H※2 4,940L × 2,317W × 2,800H
重量[kg] 約1000※3 9000
高圧ガス保安法 適用外
フロン排出抑制法 適用外

※1 試算値の条件は、冷却水入口温度32℃、冷却水出口温度37℃となります。

※1・※2・※3 現時点での予定仕様であり、正式仕様決定時・改良等により予告なく変更する場合があります。

冷凍機内システムフロー図

大型機「REVORIA」で培った逆ブレイトンサイクル利用技術をさらに成熟させました。
システム構成をシンプルにすることで、メンテナンス工数の削減と故障リスクの低減を実現しました。

システムフロー図

「N-ブレス」の外形図・設置図

小型化により設置自由度が大幅に向上し、さまざまな設置環境への対応が可能です。また、操作盤を内蔵しているため、ユニット単独で使用できるほか、外部制御盤による遠隔操作にも対応しています。

〔機器外形図〕

機器外形図

〔機器設置図〕

機器設置図

用途・適応分野

〔医療・医薬・バイオ分野〕

薬品製造、抗生物質生産、血液・菌株・精液・臓器保存、凍結乾燥、反応熱除去

〔ケミカル・ファインケミカル分野〕

プロセスガス冷却、半導体ガス深冷液化、特殊ガス液化・精製、触媒の低温貯蔵、
電子材料プロセス冷却

〔自動車・産業機械・電子・電気機器分野〕

環境試験装置、高地環境試験装置

〔宇宙・航空・防衛分野〕

宇宙機器・部品用試験装置、スペースチャンバー、航空機部品用試験装置、
高空・超低温・低温環境試験装置、地球外試料保管設備

〔先端科学・半導体製造分野〕

エッチング装置冷却、製造工程

〔新素材分野〕

サブゼロ処理、材料の物性研究

〔廃棄物処理分野〕

リサイクル、廃棄物の破砕

〔LN2(液体窒素)利用の代替〕

既存の液体窒素を使用している各種設備の代替熱源

 

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