本書は、冷凍の基礎から、冷凍装置にある冷媒、圧縮器、凝縮器、蒸発器などの装置、そして、設備の製作、施工、試験、運転についてまで詳しく解説しています。また本書は、徹底的に図解にこだわりました。あきらめかけていた人も、ぜひ、本書で冷凍設備の理解にチャレンジしてください。

はじめに

第1章　冷凍の基礎

１　冷却、冷凍の原理

　●物質を冷却、冷凍するしくみ●冷却、冷凍の方法

２　冷却、冷凍の方法①

　●蒸発を利用した冷凍装置●蒸気圧縮式冷凍装置

３　冷却、冷凍の方式②

　●蒸気圧縮式冷凍装置の分類

コラム　冷媒と冷凍装置、フロン規制の歴史



第2章　冷凍サイクルとＰ－ｈ線図

１　蒸気圧縮式・冷凍装置とヒートポンプ装置

　●冷凍装置（蒸気圧縮式）のしくみ●冷凍装置とヒートポンプ装置

２　冷凍装置とヒートポンプ装置の熱収支

　●冷凍装置の熱収支●ヒートポンプ装置の熱収支

３　P－h線図

　●P－h線図●P－h線図の用語名

４　理論冷凍サイクルとＰ－ｈ線図①

　●理論冷凍サイクルの変化①

５　理論冷凍サイクルとＰ－ｈ線図②

　●理論冷凍サイクルの変化②●理論冷凍サイクルのP－h線図モデル

６　理論冷凍サイクルの冷凍能力と圧縮動力

　●理論冷凍サイクルの計算

７　実際の冷凍サイクルの冷凍能力と圧縮機動力（軸動力）①

　●実際の冷凍サイクルの計算①

８　実際の冷凍サイクルの冷凍能能力と圧縮機動力（軸動力）②

　●実際の冷凍サイクルの計算②

９　冷凍サイクルの成績係数　34

　●成績係数（COP）

１０　ヒートポンプサイクルの成績係数

　●ヒートポンプサイクルの成績係数

１１　運転状態の変化による影響

　●冷媒の凝縮・蒸発温度等の変化

１２　アンモニア吸収式冷凍装置

　●アンモニア吸収式冷凍装置●アンモニア吸収式冷凍装置の特徴

１３　低温・超低温冷凍装置

　●単段圧縮冷凍装置●二段圧縮冷凍装置●二元冷凍装置

１４　日本冷凍トンと法定冷凍能力（法令トン）

　●日本冷凍トン●法定冷凍能力（法令トン）

コラム　風洞型・環境試験設備



第3章　冷媒、冷凍機油およびブライン

１　冷媒の種類、特性①

　●冷媒の分類

２　冷媒の種類、特性②

　●フルオロカーボン冷媒の分類●冷媒の表示

３　冷媒と地球環境

　●オゾン層破壊●地球温暖化

４　冷媒の性質①

　●冷媒の圧力と温度●体積能力●圧縮機の吐出しガス温度●冷媒の標準沸点

５　冷媒の性質②

　●フルオロカーボン冷媒とアンモニア冷媒の比較

６　冷凍機油

　●冷凍機油の役割●冷媒と冷凍機油の組み合わせ●冷凍機油の処理、対策

７　ブライン（不凍液）

　●凍結点の低い媒体液●ブラインの種類、性質、用途

コラム　住宅・建材環境試験設備



第4章　圧縮機

１　圧縮機の種類

　●圧縮機の型式●圧縮機の駆動動力の型式

２　容積式圧縮機①－－往復式①

　●往復式圧縮機

３　容積式圧縮機②－－往復式②

　●往復式圧縮機

４　容積式圧縮機③－－ロータリー式、スクロール式

　●ロータリー式圧縮機●スクロール式圧縮機

５　容積式圧縮機③－－スクリュー式

　●スクリュー式圧縮機

６　遠心式圧縮機

　●遠心式圧縮機

コラム　人工降雪設備



第5章　熱移動と凝縮器、蒸発器

１　顕熱と潜熱

　●熱の種類●凝縮器、凝縮器の顕熱と潜熱

２　熱の移動①－－熱伝導

　●熱移動の原理●熱伝導

３　熱の移動②－－熱伝達

　●熱伝達

４　熱の移動③－－熱通過

　●熱通過

５　熱の移動④－－温度差

　●温度差

６　凝縮器

　●凝縮器●凝縮負荷●凝縮器内の状態変化●凝縮負荷と冷凍能力の関係

７　水冷式凝縮器①

　●水冷式凝縮器

８　水冷式凝縮器②

　●水冷式凝縮器の計算●チューブ（冷却管）

９　水冷式凝縮器③

　●チューブ内流速（水速）●チューブ内の汚れ（水あかなど）

１０　水冷式凝縮器④

　●不凝縮ガス●冷媒の過充てん●水冷式凝縮器の特徴

１１　冷却塔（クーリングタワー）

　●冷却塔の構造●冷却塔の性能●補給水●水質管理

１２　空冷式凝縮器

　●空冷式凝縮器●空冷式凝縮器の構造●空気側伝熱性能●空冷式凝縮器の特徴

１３　蒸発式凝縮器

　●蒸発式凝縮器●蒸発式凝縮器の構造●伝熱性能●蒸発式凝縮器の特徴

１４　蒸発器

　●蒸発器●蒸発器の種類

１５　乾式蒸発器①

　●乾式蒸発器●乾式プレートフィンチューブ（コイル）蒸発器①

１６　乾式蒸発器②

　●乾式プレートフィンチューブ（コイル）蒸発器②

１７　乾式蒸発器③

　●乾式シェルアンドチューブ蒸発器●乾式蒸発器の特徴

１８　満液式蒸発器

　●満液式蒸発器●満液式シェルアンドチューブ蒸発器●満液式蒸発器の特徴

１９　冷媒液強制循環式（液ポンプ式）蒸発器

　●冷媒液強制循環式蒸発器●冷媒液強制式蒸発器の特徴

２０　除霜（デフロスト）①

　●着霜●除霜

２１　除霜（デフロスト）②

　●散水方式●電気ヒータ方式

２２　除霜（デフロスト）③

　●ホットガス方式●ブライン方式●オフサイクル方式

コラム　ウインタースポーツ・レジャー施設



第6章　附属機器

１　高圧受液器

　●附属機器の種類●高圧受液器（レシーバ）

２　油分離器

　●油分離器（オイルセパレータ）

３　乾燥器、液ガス熱交換器

　●乾燥器（ドライヤ）●液ガス熱交換器

４　液分離器、油回収器

　●液分離器（リキッドセパレータ）●油回収器

５　低圧受液器、液ポンプ、油冷却器

　●低圧受液器（ローレシーバ）●液ポンプ（リキッドポンプ）●油冷却器（オイルクーラ）

６　不凝縮ガス分離器、中間冷却器、カスケード凝縮器

　●不凝縮ガス分離器（ガスパージャ）●中間冷却器（インタークーラ）●カスケード凝縮器

７　液溜器、その他の機器

　●液溜器●その他の機器

コラム　LNG（液化天然ガス）利用による超低温倉庫



第7章　自動制御機器

１　自動制御機器

　●自動制御機器の役割●膨張弁

２　膨張弁①－温度自動膨張弁①

　●温度自動膨張弁①

３　膨張弁②－温度自動膨張弁②

　●温度自動膨張弁②

４　膨張弁③－温度自動膨張弁③

　●温度自動膨張弁③

５　膨張弁④－温度自動膨張弁④

　●温度自動膨張弁④

６　膨張弁⑤－定圧自動膨張弁、キャピラリーチューブ

　●定圧自動膨張弁●キャピラリーチューブ

７　膨張弁⑥－手動膨張弁、電子膨張弁

　●手動膨張弁●電子膨張弁

８　膨張弁⑦－フロート弁

　●フロート弁●低圧フロ－ト弁●高圧フロ－ト弁

９　圧力調整弁①－蒸発圧力調整弁

　●圧力調整弁●蒸発圧力調整弁

１０　圧力調整弁②－吸入圧力調整弁

　●吸入圧力調整弁

１１　圧力調整弁③－凝縮圧力調整弁

　●凝縮圧力調整弁

１２　冷却水調整弁

　●冷却水調整弁

１３　電磁弁

　●電磁弁

１４　四方切換弁

　●四方切換弁

１５　断水リレー

　●断水リレー

１６　圧力スイッチ①

　●圧力スイッチ

１７　圧力スイッチ②

　●圧力スイッチ

１８　温度スイッチ①

　●温度スイッチ

１９　温度スイッチ②

　●温度スイッチ

２０　液面制御機器

　●液面制御機器

コラム　空気圧縮式超低温冷凍装置



第8章　冷凍設備の製作、施工

１　圧力容器、管の材料強度

　●材料力学の基礎●引張強さ、許容引張応力

２　材料の性質と使用制限

　●最低使用温度における使用制限●冷媒の種類などによる材料の使用制限

３　設計圧力、許容圧力

　●設計圧力●許容圧力

４　円筒胴圧力容器と管の板厚

　●円筒胴の板厚●管の板厚（肉厚）●実際の使用板厚

５　圧力容器の鏡板

　●鏡板

６　冷媒配管

　●冷媒配管●冷媒配管の基本的な注意事項

７　冷媒配管材料の使用基準

　●配管材料の使用基準

８　冷媒配管材料と配管接続方法

　●配管材料●配管接続

９　冷凍装置の弁類

　●弁類

１０　冷媒配管の設計、施工①

　●配管設計、施工上の基準●吐出し配管

１１　冷媒配管の設計、施工②

　●液配管

１２　冷媒配管の設計、施工③

　●吸込み配管①

１３　冷媒配管の設計、施工④

　●吸込み配管②●油戻し配管

１４　保安①－－安全装置①

　●安全装置●高圧遮断装置

１５　保安②－－安全装置②

　●安全弁

１６　保安③－－安全装置③

　●溶栓●破裂板

１７　保安④－－安全装置④

　●冷媒ガス漏えい検知設備、安全設備

１８　現地工事－－据付工事

　●据付工事

１９　現地工事－－配管工事、保冷工事

　●配管工事●保冷工事

コラム　食品の保管温度と保管期間



第9章　冷凍設備の試験、運転

１　試験－－圧力容器の溶接部試験

　●圧力容器の溶接部試験

２　試験①－－圧力試験①

　●圧力試験①

３　試験②－－圧力試験②

　●圧力試験②

４　試験③－－圧力試験③

　●圧力試験③

５　運転①－－試運転①

　●試運転①

６　運転②－－試運転②　

　●試運転②

７　運転－－ルームエアコンの基本作業

　●ルームエアコンの作業

８　運転－－運転状態の変化

　●冷凍装置の状態変化●圧縮機の状態変化

９　運転－－不具合現象・原因

　●運転中に起こる不具合現象

コラム　冷凍装置の国内出荷台数（年間）



付録