1987年採択の国際条約「モントリオール議定書」により、従来冷凍・空調機器に使用されていたCFC（クロロフルオロカーボン）等の特定フロンは、オゾン層を破壊し生態に影響を与え、地球温暖化の原因になる可能性があるため、生産・使用の段階的削減が義務付けられました。現在は、オゾン層を破壊しない代替フロンが冷凍・空調機器の冷媒として使用されています。しかし、代替フロンはオゾン層の破壊はしないものの地球温暖化係数はCO₂冷媒の1に対し、1430～3920と高く、依然として地球温暖化に影響を与える懸念があるため、京都議定書において温室効果ガスとして排出が抑制されることになりました。代替フロンに代わる　冷媒として地球環境負荷の小さい自然冷媒がありますが、自然冷媒の中でもCO₂冷媒は「毒性」「可燃性」がないという特性があります（参考資料）。
　三洋電機は2000年に国内初となる「2段圧縮ロータリーCO₂コンプレッサー」を開発、翌2001年には家庭用のCO₂ヒートポンプ給湯機（エコキュート）を発売、2007年に国内初となるCO₂冷媒を使用したドリンク用　オープン・ショーケースを発売するなど、業界に先駆けてCO₂冷媒を用いた商品を提供してまいりました。業務用冷凍庫もレストラン、スーパーマーケット、コンビニエンスストアなどの食品保管に欠かせない機器であり、省エネ法のトップランナー基準の特定機器の指定^※5が検討されるなど、地球温暖化防止のためのCO₂排出抑制対応が求められています。

※5

トップランナー方式とは、自動車の燃費基準や電気製品等の省エネ基準を、それぞれの機器において現在製品化されている製品のうち最も優れている機器の性能以上にするという考え方

　CO₂冷媒はHFC冷媒に比べ、約4～10倍ほど冷凍サイクル圧力が高いという特性があります。コンプレッサーでCO₂冷媒を1回で圧縮しようとすると圧縮前後の圧力差が大きくなり、要求される部品の耐圧強度が　大きくなると同時に、圧縮に必要なモータートルクも大きくなってしまいます。
　当社のCO₂コンプレッサーは冷媒圧縮を2回にわけて行う2段圧縮機構のため、1回で圧縮する場合と比べて、要求される部品強度、必要なモータートルクとも約半分に抑えることができました。その結果、コンプレッサー本体の小型化を実現し、今回、CO₂コンプレッサーを内蔵した業務用冷凍庫の開発に成功しました。

　これまでのCO₂冷媒の冷媒回路においては、周囲温度が高温となる運転条件（夏季周囲温度が30℃を　　超えるような環境）の場合、遷臨界サイクル^※6となりCOP（成績係数）^※7がHFC冷媒回路より劣ります。そこで今回、三洋独自の「2段圧縮ロータリーCO₂コンプレッサー」の特長を活用した「スプリットサイクル（登録商標）」を開発したことにより、COPを大幅に向上し、HFC冷媒回路に勝る特性を実現しました。
　CO₂冷凍サイクルに「スプリットサイクル」を設けることで、無い場合と比べ20～30％効率が向上し、蒸発　温度が－30℃以下の場合では、高外気温度の条件下でもHFC（R404A）冷媒回路のCOPを上回ります。

※6

遷臨界サイクル:CO₂冷媒の臨界点温度は、31.1℃と低くCO₂冷媒を用いた冷凍サイクルでは臨界点を超えて遷臨界 サイクルとなります。超臨界状態では、気相と液相の明確な違いが存在せず、冷凍サイクルに凝縮過程がありません。

※7

COP（Coefficient Of Performance）:成績係数と呼ばれ、冷房機器などのエネルギー消費効率の目安として使われる係数で、消費電力1kWあたりの冷却・加熱能力を表した値

　「CO₂冷媒採用　インバーター業務用冷凍庫」はHFC冷媒（R404A）使用の業務用冷凍庫に比べ、電力起源のCO₂排出量を最大15％削減します。業務用冷凍冷蔵庫は年間約17万台の業界出荷があり、業務用冷凍庫を本製品に置換することで、約1.4万トン／年の電力起源のCO₂排出削減^※8ができ、全ての業務用　冷凍冷蔵庫をCO₂冷媒に置き換えた場合、HFC冷媒約48トン^※9（約19万トン・CO₂換算）を自然冷媒化することができます。業務用の冷凍温度帯での高効率化技術を確立したことで、今後、幅広い冷凍・冷蔵機器へのCO₂冷媒の応用が可能となり、さらに、最近懸念されてきたHFC冷媒漏洩による地球温暖化への直接影響を軽減することにも大きく貢献します。

※8

原単位　0.39kg-CO₂／kWh、業務用冷凍庫1台当り年間平均4451kWhの電力消費として算出

※9

1台当り平均0.28kgのHFCを充填したとしての算出

三洋電機株式会社　コマーシャルカンパニー　冷熱技術開発センター
グローバル商品戦略部　　担当:石井　
〒370-0596　群馬県邑楽郡大泉町坂田1-1-1
TEL:0276-61-9050