【第三種冷凍機械責任者・保安管理】附属機器の役割（受液器・油分離器・液分離器・ドライヤ）

結論：附属機器は「何を・どこで分けるか」で覚える

冷凍装置の附属機器は、冷媒液を蓄える、冷媒から油や水分を除く、圧縮機へ液を入れないなど、主要4機器だけでは担えない役割を持ちます。名前の暗記よりも、高圧・低圧のどちらにあり、何を分離・保持するかで整理すると迷いません。

特に混同しやすいのが受液器と液分離器です。一般的な高圧受液器は凝縮器の後で液を蓄え、吸込み液分離器は蒸発器の後で圧縮機への液戻りを防ぎます。一方、液ポンプ循環装置の低圧受液器は気液を分離して液を再供給するため、低圧側の液分離機能も持ちます。

附属機器を冷凍サイクル上に配置する

これは直膨式装置の代表例です。すべての装置に全機器があるわけではなく、凝縮器が受液機能を兼ねる、小型装置で受液器を省く、低圧受液器を使うなどの構成があります。試験問題では、まず高圧・低圧と流れ方向を確かめます。

高圧受液器は冷媒液の変動分と回収分を収める

高圧受液器（レシーバ）は凝縮器の下流に置かれ、負荷や運転状態に応じて変わる冷媒液量を受け入れ、液管へ連続した液を供給します。保守時に装置内の冷媒をポンプダウンして保持する役割もあります。ただし、受液器が冷媒圧力を水道タンクのように一定にするわけではありません。圧力は主に冷媒温度と高圧側制御で決まります。

KHKの学習基準では、修理時に冷媒充填量の大部分を回収でき、回収液が内容積の95％以内に収まり、少なくとも5％の蒸気空間を残す考え方が示されています。液で満たすと温度上昇時の熱膨張を吸収できず、閉じ込め液の圧力が急上昇します。

低圧受液器と吸込み液分離器は目的が重なる

低圧受液器は、蒸発器から戻る気液混合冷媒を分離し、蒸気を圧縮機へ、液を液ポンプなどで蒸発器へ戻します。大規模な液ポンプ循環式では冷媒液の保持、気液分離、安定給液をまとめて担います。この機能があれば、同じ吸込み配管へ別の液分離器を重ねて設ける必要がない構成があります。

吸込み液分離器（サクションアキュムレータ）は、直膨式やヒートポンプなどで一時的に戻る液を受け、圧縮機の液圧縮と油の過度な希釈を防ぎます。単なる空洞ではなく、入口デフレクタ、U字管、油戻し用の小孔などを備える形式があります。

液分離器は「液を全部永久に閉じ込める」装置ではありません。冷媒と油を安全な率で系統へ戻せなければ、装置の冷媒不足や圧縮機の油不足が起きます。容量・戻し孔・配管は冷媒と油の相溶性、総充填量、最低流量に合わせます。

油分離器は吐出しガスから油滴を減らす

油分離器（オイルセパレータ）は、圧縮機と凝縮器の間に置き、吐出しガス中の油滴を流速低下、方向転換、遠心力、合体エレメントなどで分離します。分離油の戻し方は、単一圧縮機へフロート弁で戻す方式、油だめと油面制御器を介する並列方式、アンモニア系で安全に抜き出す方式など装置により異なります。

油分離器を付けても分離効率は100％ではなく、配管内の適切なガス速度と油戻り設計は必要です。油が蒸発器へ多く回ると油膜が熱抵抗となり、圧縮機の油面も低下します。油注入式スクリュー圧縮機では吐出し油量が多いため、高性能な油分離と油冷却・油圧管理が重要です。

フィルタドライヤは水分と固形異物を除く

直膨式装置のフィルタドライヤは通常、膨張弁・キャピラリチューブの上流の液管に置きます。乾燥剤が水分や酸性生成物を保持し、フィルタ部が金属粉、酸化物、乾燥剤粉などを捕集します。乾燥剤は冷媒・冷凍機油と適合し、砕けにくく、不要な化学変化を起こさないものを選びます。

水分は膨張部で凍結して流れを妨げるほか、冷媒・油・高温生成物と関係して酸やスラッジ、絶縁劣化を招きます。ただし、フィルタドライヤは真空乾燥や漏えい修理の代わりではありません。開放整備後は十分な真空引きと気密確認を行い、指定時期にドライヤを交換します。

目詰まりすると圧力降下で出口側の液がフラッシュし、膨張弁が給液不足になります。運転中のドライヤ前後に不自然な温度差・霜付きがある場合は制限を疑いますが、交換や弁操作は冷媒回収と安全手順に従います。

サイトグラスの気泡だけで冷媒不足と決めない

液管サイトグラスは、冷媒の流動状態と、指示器付きなら水分状態を確認します。一般にフィルタドライヤの下流へ置けば、ドライヤ通過後の状態を観察できます。

水分指示器の安全色・警告色は製品ごとに確認します。気泡を見て冷媒を足す前に、圧力・温度から過熱度と過冷却度を計算し、漏えいと流路制限を切り分けることが大切です。

液ガス熱交換器は効果と不利を両方持つ

液ガス熱交換器（液－吸込みガス熱交換器）は、高圧液を過冷却し、低圧吸込み蒸気を過熱します。液側の比エンタルピーが下がるため冷凍効果を増やし、膨張弁前のフラッシュガス防止に役立つ場合があります。

しかし吸込み蒸気の過熱は比体積と圧縮機吐出し温度を上げ、質量流量や圧縮仕事へ不利になる場合もあります。そのため、液側の冷凍効果が増える＝装置COPが必ず上がるではありません。冷媒の物性、蒸発・凝縮条件、圧縮機の許容吸込み温度で評価します。

附属機器を点検するときの順序

1. 運転状態を固定：始動直後・除霜直後ではなく、負荷と弁状態を記録します。
2. 圧力と温度を測定：過熱度・過冷却度、ドライヤ前後差を計算します。
3. 液面・油面・サイトグラスを見る：単独の見え方で断定せず、設計範囲と比較します。
4. 原因を上流から追う：凝縮、受液、流路制限、膨張、蒸発、吸込みの順に確認します。
5. 密閉系をむやみに開けない：冷媒回収、換気、保護具、メーカー手順を守ります。

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まとめ

高圧受液器は凝縮後の液を保持し、低圧受液器と吸込み液分離器は低圧側で気液を分けます。油分離器は吐出し油を減らし、フィルタドライヤとサイトグラスは清浄度と液状態を管理する組合せです。

附属機器は付いていれば安心ではありません。容量、圧力損失、油・冷媒の戻し、乾燥剤の適合まで含め、圧力・温度・液面・油面を組み合わせて診断しましょう。

最終更新日：2026年7月28日