トンネルフリーザーとは？原理・価格・選び方を専門メーカーが徹底解説

まずは結論：トンネルフリーザーは大量生産ラインの品質と効率を両立する連続凍結装置

トンネルフリーザーは、コンベアで食品を搬送しながらトンネル状の庫内で連続的に急速冷凍する産業用冷凍装置です。生産ラインを止めずに大量処理できるため、食品工場や水産加工場の大規模生産に不可欠な設備です。従来型はエアブラスト方式の強風で食品表面が乾燥しやすい課題がありましたが、3Dフリーザー®トンネル型は独自のACVCS®技術で高湿度冷気を3次元循環させ、乾燥・冷凍焼けを抑制しながら均一凍結を実現します。

トンネルフリーザーとは？基本構造と冷凍原理

トンネルフリーザー（トンネル型フリーザー）とは、食品業界の生産ラインにおいて、大量の食品を連続的かつ効率的に急速冷凍するための産業用冷凍装置です。その名の通り、装置内部が「トンネル状」の冷却空間となっており、入口から投入された食品がコンベアベルトに乗ってトンネル内を移動する間に、強力な冷風を浴びて急速に凍結され、出口から排出される仕組みを持っています。

食品工場や水産加工場など、大規模な生産ラインにおいて、生産効率を落とすことなく高品質な冷凍を実現するために不可欠な設備として、広く導入されています。特に、近年では冷凍食品の需要拡大や、食品ロスの削減、広域な販路拡大を目的として、トンネルフリーザーの重要性はますます高まっています。

トンネルフリーザーの基本構造

一般的なトンネルフリーザーは、主に以下の要素で構成されています。

• 搬送コンベア：食品を載せてトンネル内を移動させるベルト。メッシュ状のステンレスベルトやプラスチックベルトが使用され、冷気が食品の上下から均一に当たるように設計されています。
• 冷却ゾーン（断熱パネル）：外部からの熱の侵入を防ぎ、内部の低温環境を維持するための断熱材で覆われたトンネル状の空間です。
• 冷却器（エバポレーター/ユニットクーラー）：冷媒を蒸発させることで周囲の空気の熱を奪い、強力な冷気を作り出す心臓部です。
• 送風ファン：冷却器で作られた冷気を庫内に循環させ、食品に直接吹き付ける役割を担います。
• 制御盤：コンベアの速度、庫内温度、風量などを細かく設定・管理するシステムです。

急速冷凍の原理と「氷結晶生成温度帯」

トンネルフリーザーが食品の品質を保ったまま冷凍できる最大の理由は、「急速冷凍」の原理にあります。食品を冷凍する際、品質を左右する最も重要な要素が「最大氷結晶生成温度帯（0℃〜-5℃）」をいかに早く通過させるかです。

食品に含まれる水分は、この温度帯で凍り始め、氷の結晶へと変化します。一般的な緩慢冷凍（家庭用冷凍庫など）では、この温度帯を通過するのに時間がかかるため、氷の結晶が大きく成長してしまいます。大きく成長した氷結晶は、食品の細胞膜や組織を破壊してしまい、解凍時に旨味成分や水分が「ドリップ」として流れ出る原因となります。これが、冷凍食品の味が落ちたり、食感がパサパサになったりする理由です。

一方、トンネルフリーザーによる急速冷凍では、-30℃〜-40℃以下の強力な冷風を食品に直接吹き付ける（エアブラスト方式）ことで、この最大氷結晶生成温度帯を短時間で一気に通過させます。その結果、氷の結晶は非常に微細な状態にとどまり、細胞組織を破壊しません。解凍後もドリップの流出が極めて少なく、生鮮時と遜色のない風味、食感、色合いを維持することができるのです。

バッチ式フリーザーとの違い

急速冷凍機には、トンネルフリーザーのような「連続式」のほかに、ラックや台車に食品を並べて庫内に入れ、扉を閉めて冷凍する「バッチ式（扉式）」があります。

バッチ式は、多品種少量生産や、スペースが限られた厨房・小規模工場に適しています。しかし、扉の開閉のたびに庫内温度が上昇しやすく、また、一度に処理できる量に限界があるため、大規模な連続生産には不向きです。

トンネルフリーザーは、前工程（加熱、成形など）から流れてきた食品をそのままコンベアで受け取り、冷凍後、そのまま次工程（包装、箱詰めなど）へと連続的に流すことができます。これにより、人手を介する作業を大幅に削減し、生産ライン全体の自動化と効率化、そして衛生管理の向上（HACCP対応）を実現します。

トンネルフリーザーの主な用途と対応食品

トンネルフリーザーは、その高い処理能力と連続生産性から、多岐にわたる食品の冷凍に活用されています。特に、コンベア上で食品同士がくっつかずに個別にバラバラの状態で凍結できる「IQF（Individual Quick Freezing：個別急速冷凍）」に非常に適しています。

水産加工品（魚介類）

水産物は鮮度劣化が早いため、水揚げ後や加工後、いかに早く冷凍するかが品質の鍵を握ります。トンネルフリーザーは、エビ、カニ、ホタテ、イカ、切り身魚、しらすなどのIQF凍結に最適です。バラバラに凍結されるため、必要な分だけを取り出して解凍・調理することができ、飲食店や消費者にとって非常に使い勝手の良い製品を作ることができます。また、アニサキスなどの寄生虫対策としての冷凍処理（-20℃以下で24時間以上など）を、生産ラインの中で効率的に行うためにも導入されています。

畜肉加工品（肉類）

スライス肉、ひき肉、ハンバーグのパティ、焼き鳥の串刺し、とんかつなどの畜肉加工品にも広く利用されています。特に、薄切りのスライス肉やバラ肉などは、トンネルフリーザーで急速冷凍することで、肉同士の結着を防ぎ、解凍時のドリップを抑えて肉本来の旨味とジューシーさを保つことができます。また、大容量の業務用パックを製造する際にも、連続処理能力の高さが発揮されます。

惣菜・弁当・調理済み食品

コロッケ、餃子、たこ焼き、春巻き、グラタンなどの揚げ物や点心類、さらには弁当のおかずや、調理済みのパスタ、ピザなどの冷凍食品製造において、トンネルフリーザーは中心的な役割を果たしています。加熱調理直後の高温状態から、一気に粗熱を取り、そのまま冷凍まで連続して行うことで、菌の繁殖しやすい危険温度帯（20℃〜50℃）を素早く通過させ、高い安全性を確保します。

製菓・製パン

ケーキ、タルト、和菓子、パン生地、焼成済みのパンなどの冷凍にもトンネルフリーザーが活躍しています。特に、デコレーションケーキなどの形状を崩さずに冷凍したい場合や、パン生地の酵母の働きを一時的に止めて品質を安定させたい場合に有効です。急速冷凍により、解凍後も焼きたて・作りたての風味とふんわりとした食感を再現することができます。

麺類・米飯類

うどん、そば、ラーメンなどの茹で麺や、チャーハン、ピラフ、おにぎりなどの米飯類も、トンネルフリーザーでIQF凍結されます。麺類は茹でたてのコシと滑らかさを閉じ込め、米飯類は米粒一つ一つをパラパラの状態で冷凍することで、電子レンジ加熱や炒め直しをした際に、ムラなく美味しく仕上がります。

【重要】冷却用途（チラーモード）としての活用

トンネルフリーザーは「冷凍」だけでなく、「冷却（チラー）」用途としても非常に重要です。加熱調理された食品を包装する前に、安全な温度（芯温3℃以下など）まで急速に冷却することで、食中毒菌の増殖を防ぎます。3Dフリーザー®のトンネル型であれば、1台で「急速冷却（チラーモード）」と「急速冷凍（フリーズモード）」の両方に対応できるため、生産品目や季節に応じて柔軟な運用が可能です。

3Dフリーザー®トンネル型の圧倒的な技術的優位性

一般的なトンネルフリーザーは、強力な冷風を吹き付ける「エアブラスト方式」を採用していますが、この方式には「食品の乾燥（目減り）」や「冷凍焼け」、そして「冷却器への霜付き（着霜）による連続運転の阻害」という避けられない課題がありました。

KOGASUNが開発した「3Dフリーザー®」のトンネル型は、これらの従来型の課題を根本から解決する、世界各国の特許を取得した独自の3D冷却技術を搭載しています。ここでは、3Dフリーザー®トンネル型が選ばれる理由となる、圧倒的な技術的優位性について詳しく解説します。

1. 特許技術「ACVCS®（非貫流熱交換方式）」による革新

3Dフリーザー®の最大の特徴は、特許技術である「ACVCS®（Anti Cycle Vibration Cold System：非貫流熱交換方式）」を採用している点です。従来のエアブラスト方式は、庫内の空気を冷却器（エバポレーター）のフィンの中に強制的に通過（貫流）させて冷やし、それをファンで食品に吹き付ける仕組みです。この方式では、食品から奪った水分が冷却器のフィンに急速に結露・凍結し、「霜」となって付着してしまいます。

霜が付着すると冷却効率が著しく低下するため、定期的に運転を止めて霜を溶かす「デフロスト（霜取り）」作業が必要となり、連続生産の大きな妨げとなっていました。

一方、ACVCS®技術は、冷却器の周囲に特殊な気流を作り出すことで、庫内の空気を冷却器に直接通過させずに熱交換を行います。これにより、冷却器への着霜を劇的に抑えることに成功しました。デフロストの回数を大幅に減らすことができるため、長時間の連続運転が可能となり、生産ラインの稼働率が飛躍的に向上します。

2. 高湿度3D冷気による「乾燥防止」と「目減り低減」

従来のエアブラスト方式のもう一つの大きな問題は、冷風が冷却器を通過する際に水分を奪われ、極度に乾燥した冷風（ドライエアー）となって食品に吹き付けられることです。これにより、食品の表面から水分が奪われ、重量が減少する「目減り」や、表面が白く変色する「冷凍焼け」が発生し、品質と歩留まりの低下を招いていました。

3Dフリーザー®は、ACVCS®技術により冷却器への着霜を抑えることで、庫内の水分を奪わず、高い湿度を保ったままの「高湿度3D冷気」を作り出します。この高湿度冷気で食品を包み込むように均一に冷却・冷凍するため、食品の乾燥を極限まで防ぐことができます。

乾燥を防ぐことは、単に品質を保つだけでなく、経営に直結する「歩留まりの改善」をもたらします。例えば、導入前は1個60gの製品を作るために68gの原料が必要（歩留まり88%）だったものが、3Dフリーザー®導入後は乾燥による目減りが減り、63gの原料で済む（歩留まり95%）ようになった事例があります。1日5万個を生産する工場であれば、原料の目減りを防ぐだけで、年間約3,000万円ものコスト削減につながる試算となります。

3. 1台2役（ブラストチラー＆フリーザー）の汎用性

3Dフリーザー®は、単なる急速冷凍機ではありません。芯温-18℃以下まで一気に冷凍する「フリーズモード」に加えて、芯温3℃以下まで急速に冷却する「チラーモード」を備えた、冷却と冷凍の両方の機能が備わった急速冷凍機（ブラストチラー＆フリーザー）です。

高湿度3D冷気は、熱伝導率が高いため、加熱直後の高温の食品であっても、立体的に素早く冷気を伝導させることができます。これにより、病原菌が発生しやすい危険温度帯（20℃〜50℃）を極めて短時間で通過させ、食の安全（HACCP対応）を高いレベルで実現します。午前中は惣菜の急速冷却（チラー）として使用し、午後は別の製品の急速冷凍（フリーズ）として使用するなど、1台で幅広い用途に対応できる高い汎用性を誇ります。

4. ダクトレス構造による究極の衛生管理（HACCP対応）

食品工場において、設備の清掃性・衛生管理は極めて重要です。従来のトンネルフリーザーは、冷気を循環させるための「ダクト（風道）」が庫内に張り巡らされていることが多く、このダクト内部の清掃が非常に困難でした。ダクト内に食品のカスや汚れが溜まると、カビや細菌の温床となり、重大な衛生リスクを引き起こします。

3Dフリーザー®は、独自の気流制御技術により、庫内に冷気循環ダクトを必要としない「ダクトレス構造」を実現しています。庫内は凹凸の少ないフラットな構造となっており、死角がありません。そのため、日常の清掃作業が非常に簡単で、庫内を丸洗いすることが可能です。菌の温床となる場所がないため、菌数管理の負担を大幅に軽減し、HACCPに準拠した高度な衛生管理を容易に実現します。オプションでCIP（定置洗浄）自動洗浄システムを組み込むことも可能です。

5. 従来比約30%以上の省スペース設計

トンネルフリーザーの導入において、工場の「設置スペース」は常に大きな課題となります。特に、既存の工場に後から導入する場合、スペースの制約で導入を断念せざるを得ないケースも少なくありません。

3Dフリーザー®のトンネル型は、ACVCS®構造による高効率な熱交換と、ダクトレス構造による庫内スペースの有効活用により、装置全体のコンパクト化を実現しています。同等の処理能力を持つ従来のトンネルフリーザーと比較して、設置スペースを約30%以上削減することが可能です。これにより、限られた工場レイアウトの中でも、効率的な生産ラインを構築することができます。

従来型トンネルフリーザーとの比較

トンネルフリーザーの導入を検討する際、従来のエアブラスト方式と、KOGASUNの3Dフリーザー®（ACVCS®搭載）の違いを正しく理解することが重要です。以下の比較表は、両者の性能と運用面での違いを明確に示しています。

このように、3Dフリーザー®は「冷やす・凍らせる」という基本性能だけでなく、食品の品質維持（歩留まり向上）、生産ラインの稼働率（連続運転）、衛生管理（清掃性）、そしてランニングコストの削減という、工場運営におけるあらゆる課題を総合的に解決するソリューションです。

スペック・ラインナップ

KOGASUNのトンネル型フリーザーは、お客様の生産規模や設置スペース、対象となる食品の特性に合わせて、最適な機種をご提案できるよう、幅広いラインナップをご用意しています。また、標準仕様だけでなく、お客様の工場レイアウトに合わせたオーダーメイド設計にも柔軟に対応いたします。

標準型式と基本スペック

以下は、代表的な標準型式のスペック表です。処理量は対象食品や設定温度により変動しますので、目安としてご参照ください。

※上記以上の処理量もオーダーメイド設計可能。
※冷却専用、冷凍専用、冷却・冷凍共用など、用途に応じた設計を承ります。

充実のオプション機能

生産現場のニーズに合わせて、様々なオプション機能を追加することが可能です。

• CIP（定置洗浄）自動洗浄システム：ボタン一つで庫内とコンベアベルトを自動洗浄し、日々の清掃作業の負担を大幅に軽減します。
• 床タンク構造：洗浄水を効率的に排水し、床面を清潔に保つための構造です。
• ダイレクトドライブ仕様メッシュベルト：滑らかで安定した動きを実現し、食品の荷崩れやベルトの蛇行を防ぎます。
• 各種コンベアベルトの選択：食品の形状や特性に合わせて、ステンレスメッシュ、プラスチックベルト、スラットベルトなどから最適なものを選択できます。

導入事例・実績（導入実績3,000件超）