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この記事でわかること
第三種冷凍機械責任者（冷凍三種）の令和3年度「保安管理技術」問1〜15を、知識ゼロからでもわかるようにやさしく解説します。冷凍の原理・伝熱・圧縮機・凝縮器・蒸発器・安全装置まで、イ・ロ・ハ・ニを1つずつ⭕❌で判定します。
保安管理技術は冷凍のしくみ（理屈）と機器の科目です。4つの記述（イ・ロ・ハ・ニ）を1つずつ正確に〇×できれば正解が選べます。
“なぜそうなるか”をつかむのが近道です。ゲージ圧力・クーリングレンジ・許容引張応力などのつまずきやすい用語は、青いボックスでやさしく補足しました。
問1
分野：冷凍の原理重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍の原理などについて正しいものはどれか。
イブルドン管圧力計で指示される圧力は、管内圧力である大気圧と管外圧力である冷媒圧力の差であり、この圧力をゲージ圧力と呼ぶ。
ロ液体1kgを等圧のもとで蒸発させるのに必要な熱量を、蒸発潜熱という。
ハ冷凍装置の冷凍能力に圧縮機の駆動軸動力を加えたものが、凝縮器の凝縮負荷である。
ニ必要な冷凍能力を得るための圧縮機の駆動軸動力が小さいほど性能が良く、この駆動軸動力あたりの冷凍能力の値が、圧縮機の効率である。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) ロ・ハ (3) ハ・ニ (4) イ・ロ・ニ (5) イ・ハ・ニ
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正解（2） ロ・ハ
❌（イ）ブルドン管圧力計で指示される圧力は、管内圧力である大気圧と管外圧力である冷媒圧力の差であり、この圧力をゲージ圧力と呼ぶ。
「管内が大気圧、管外が冷媒圧力」が逆で誤りです。ブルドン管は管内に冷媒の圧力がかかり、管外が大気圧。その差を示すのがゲージ圧力です。
ゲージ圧力と絶対圧力とは？
ゲージ圧力＝大気圧を0とした圧力（圧力計が示す値）。絶対圧力＝真空を0とした圧力。絶対圧力＝ゲージ圧力＋大気圧（約0.1メガパスカル）です。
⭕（ロ）液体1kgを等圧のもとで蒸発させるのに必要な熱量を、蒸発潜熱という。
正しい記述です。温度を変えずに液体を蒸気に変えるために必要な熱が蒸発潜熱です。
⭕（ハ）冷凍装置の冷凍能力に圧縮機の駆動軸動力を加えたものが、凝縮器の凝縮負荷である。
正しい記述です。凝縮負荷 ＝ 冷凍能力 ＋ 駆動軸動力です。
❌（ニ）必要な冷凍能力を得るための圧縮機の駆動軸動力が小さいほど性能が良く、この駆動軸動力あたりの冷凍能力の値が、圧縮機の効率である。
「圧縮機の効率」が誤りです。駆動軸動力あたりの冷凍能力は成績係数（COP）です（“効率”ではありません）。
この問題のまとめ
正解は（2）ロ・ハ。ブルドン管は管内が冷媒圧・管外が大気圧（ゲージ圧力）。蒸発潜熱の定義は正しい。凝縮負荷＝冷凍能力＋動力。動力あたりの能力は“成績係数”です。
問2
分野：熱の移動（伝熱）重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、熱の移動について正しいものはどれか。
イ蒸発器や凝縮器の伝熱量は、対数平均温度差を使用すると正確に求められるが、条件によっては、算術平均温度差でも数%の差で求めることができる。
ロ固体壁を隔てた流体間の伝熱量は、伝熱面積、両側の流体間の温度差と熱通過率を乗じたものである。
ハ固体壁と流体との熱交換による伝熱量は、固体壁表面と流体との温度差、伝熱面積及び比例係数の積で表され、この比例係数を熱伝導率という。
ニ熱の移動には熱放射、対流熱伝達、熱伝導の三つの形態があり、冷凍・空調装置で取り扱う熱移動現象は主に熱放射と熱伝導である。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ニ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（1） イ・ロ
⭕（イ）蒸発器や凝縮器の伝熱量は、対数平均温度差を使用すると正確に求められるが、条件によっては、算術平均温度差でも数%の差で求めることができる。
正しい記述です。正確には対数平均温度差を使い、条件によっては算術平均温度差でも近似できます。
⭕（ロ）固体壁を隔てた流体間の伝熱量は、伝熱面積、両側の流体間の温度差と熱通過率を乗じたものである。
正しい記述です。伝熱量 ＝ 熱通過率 × 伝熱面積 × 温度差です。
❌（ハ）固体壁と流体との熱交換による伝熱量は、固体壁表面と流体との温度差、伝熱面積及び比例係数の積で表され、この比例係数を熱伝導率という。
「熱伝導率」が誤りです。固体壁の表面と流体との間の伝熱の比例係数は熱伝達率です（熱伝導率は物体内部を伝わる熱の係数）。
❌（ニ）熱の移動には熱放射、対流熱伝達、熱伝導の三つの形態があり、冷凍・空調装置で取り扱う熱移動現象は主に熱放射と熱伝導である。
「主に熱放射と熱伝導」が誤りです。冷凍・空調で主に扱うのは熱伝導と対流熱伝達です。
この問題のまとめ
正解は（1）イ・ロ。温度差は対数平均（近似で算術平均）。伝熱量＝熱通過率×面積×温度差。固体壁と流体間は“熱伝達率”。主役は熱伝導と対流熱伝達です。
問3
分野：冷凍能力・軸動力・成績係数重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍能力、軸動力、成績係数などについて正しいものはどれか。
イ圧縮機の実際の駆動に必要な軸動力は、理論断熱圧縮動力と機械的摩擦損失動力の和で表される。
ロ圧縮機の全断熱効率が低下するほど、実際の圧縮機吐出しガスの比エンタルピーは大きくなる。
ハ実際の冷凍装置の成績係数は、理論冷凍サイクルの成績係数に圧縮機の断熱効率と体積効率を乗じて求められる。
ニ機械的摩擦損失仕事が熱となって冷媒に加わる場合、実際のヒートポンプ装置の成績係数の値は、同一運転温度条件における実際の冷凍装置の成績係数の値よりも常に1だけ大きい。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) イ・ニ (3) ロ・ニ (4) イ・ロ・ハ (5) ロ・ハ・ニ
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正解（3） ロ・ニ
❌（イ）圧縮機の実際の駆動に必要な軸動力は、理論断熱圧縮動力と機械的摩擦損失動力の和で表される。
「理論断熱圧縮動力と…の和」が誤りです。軸動力は「実際の蒸気の圧縮動力＋機械的摩擦損失動力」です。
⭕（ロ）圧縮機の全断熱効率が低下するほど、実際の圧縮機吐出しガスの比エンタルピーは大きくなる。
正しい記述です。効率が悪いほど余分な熱がつき、吐出しガスの比エンタルピーは大きくなります。
❌（ハ）実際の冷凍装置の成績係数は、理論冷凍サイクルの成績係数に圧縮機の断熱効率と体積効率を乗じて求められる。
「体積効率を乗じる」が誤りです。実際の成績係数は、理論成績係数に断熱効率と機械効率を乗じて求めます（体積効率ではありません）。
⭕（ニ）機械的摩擦損失仕事が熱となって冷媒に加わる場合、実際のヒートポンプ装置の成績係数の値は、同一運転温度条件における実際の冷凍装置の成績係数の値よりも常に1だけ大きい。
正しい記述です。摩擦損失が冷媒に加わる場合、ヒートポンプのCOP ＝ 冷凍のCOP ＋ 1の関係が成り立ちます。
この問題のまとめ
正解は（3）ロ・ニ。軸動力は“圧縮動力＋機械損失”。効率が悪いと吐出しガスの比エンタルピーは大。実際のCOPは断熱効率×機械効率。ヒートポンプCOPは冷凍COP＋1です。
問4
分野：冷媒・ブライン重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒及びブラインについて正しいものはどれか。
イR290、R717、R744は、自然冷媒と呼ばれることがある。
ロ臨界点は、気体と液体の区別がなくなる状態点であり、飽和圧力曲線の終点として表される。臨界点における温度及び圧力を臨界温度及び臨界圧力という。
ハ塩化カルシウムブラインの凍結温度は、濃度0mass%から共晶点の濃度までは濃度の増加に伴って低下し、最低の凍結温度は-40℃である。
ニ二酸化炭素は、アンモニア冷凍機などと組み合わせた冷凍・冷却装置の二次冷媒（ブライン）としても使われている。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) イ・ニ (3) ロ・ハ (4) イ・ロ・ニ (5) ロ・ハ・ニ
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正解（4） イ・ロ・ニ
⭕（イ）R290、R717、R744は、自然冷媒と呼ばれることがある。
正しい記述です。R290（プロパン）・R717（アンモニア）・R744（二酸化炭素）は自然冷媒です。
⭕（ロ）臨界点は、気体と液体の区別がなくなる状態点であり、飽和圧力曲線の終点として表される。臨界点における温度及び圧力を臨界温度及び臨界圧力という。
正しい記述です。臨界点は気体と液体の区別がなくなる点で、その温度・圧力を臨界温度・臨界圧力といいます。
臨界点とは？
これより高い温度では、いくら圧力をかけても液体にならなくなる境目の点。冷媒はふつう臨界温度より低い温度で使い、凝縮（液化）させて冷凍サイクルを回します。
❌（ハ）塩化カルシウムブラインの凍結温度は、濃度0mass%から共晶点の濃度までは濃度の増加に伴って低下し、最低の凍結温度は-40℃である。
「-40℃」が誤りです。塩化カルシウムブラインの最低の凍結温度（共晶点）は約-55℃です。
⭕（ニ）二酸化炭素は、アンモニア冷凍機などと組み合わせた冷凍・冷却装置の二次冷媒（ブライン）としても使われている。
正しい記述です。二酸化炭素は、アンモニア冷凍機と組み合わせた二次冷媒（ブライン）としても利用されます。
この問題のまとめ
正解は（4）イ・ロ・ニ。自然冷媒＝NH₃・CO₂・プロパン。臨界点は気液の区別がなくなる点。塩化カルシウムブラインの最低凍結温度は約-55℃。CO₂は二次冷媒にも使われます。
問5
分野：圧縮機重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機について正しいものはどれか。
イ開放圧縮機は、動力を伝えるための軸が圧縮機ケーシングを貫通して外部に突き出ている。
ロ一般の往復圧縮機のピストンには、ピストンリングとして、上部にコンプレッションリング、下部にオイルリングが付いている。
ハ多気筒の往復圧縮機の容量制御装置では、吸込み板弁を開放することで、無段階制御が可能である。
ニスクリュー圧縮機は、遠心式に比べて高圧力比での使用に適しているため、ヒートポンプや冷凍用に使用されることが多い。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) ロ・ハ (3) ハ・ニ (4) イ・ロ・ニ (5) イ・ハ・ニ
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正解（4） イ・ロ・ニ
⭕（イ）開放圧縮機は、動力を伝えるための軸が圧縮機ケーシングを貫通して外部に突き出ている。
正しい記述です。開放圧縮機は、駆動軸がケーシングを貫通して外に出ています（外部の電動機と直結・ベルト駆動）。
⭕（ロ）一般の往復圧縮機のピストンには、ピストンリングとして、上部にコンプレッションリング、下部にオイルリングが付いている。
正しい記述です。上部のコンプレッションリングでガス漏れを防ぎ、下部のオイルリングで油をかき落とします。
❌（ハ）多気筒の往復圧縮機の容量制御装置では、吸込み板弁を開放することで、無段階制御が可能である。
「無段階制御」が誤りです。多気筒往復圧縮機は、吸込み弁を開放して気筒数を減らすことで段階的に容量を変えます（無段階制御はスクリューのスライド弁）。
⭕（ニ）スクリュー圧縮機は、遠心式に比べて高圧力比での使用に適しているため、ヒートポンプや冷凍用に使用されることが多い。
正しい記述です。スクリュー圧縮機は高圧力比でも使いやすく、ヒートポンプや冷凍用によく使われます。
この問題のまとめ
正解は（4）イ・ロ・ニ。開放圧縮機は軸がケーシングを貫通。ピストンは上コンプレッション・下オイルリング。多気筒往復は“段階”制御。スクリューは高圧力比に適します。
問6
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、凝縮器及び冷却塔について正しいものはどれか。
イシェルアンドチューブ凝縮器は、円筒胴と冷却管で構成され、円筒胴の内側と冷却管の間に圧縮機吐出しガスが流れ、冷却管内には冷却水が流れる。
ロ二重管凝縮器は、冷却水を内管と外管との間に通し、内管内で圧縮機吐出しガスを凝縮させる。
ハ冷却塔の出入口の冷却水の温度差はクーリングレンジといい、その値はほぼ5K程度である。
ニ蒸発式凝縮器は、空冷凝縮器と比較して凝縮温度が高く、主としてアンモニア冷凍装置に使われている。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ハ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) イ・ハ・ニ
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正解（2） イ・ハ
⭕（イ）シェルアンドチューブ凝縮器は、円筒胴と冷却管で構成され、円筒胴の内側と冷却管の間に圧縮機吐出しガスが流れ、冷却管内には冷却水が流れる。
正しい記述です。水冷シェルアンドチューブ凝縮器は管の中に冷却水、管の外（胴側）に冷媒（吐出しガス）が流れます。
❌（ロ）二重管凝縮器は、冷却水を内管と外管との間に通し、内管内で圧縮機吐出しガスを凝縮させる。
流れる場所が逆で誤りです。二重管凝縮器は内管に冷却水を通し、内管と外管の間で冷媒（吐出しガス）を凝縮させます。
⭕（ハ）冷却塔の出入口の冷却水の温度差はクーリングレンジといい、その値はほぼ5K程度である。
正しい記述です。冷却塔の出入口水温の差がクーリングレンジで、通常5K程度です。
クーリングレンジとアプローチとは？
クーリングレンジ＝冷却塔の入口と出口の冷却水の温度差（約5K）。アプローチ＝出口水温と外気の湿球温度との差（約5K）。混同しやすいので区別しておきましょう。
❌（ニ）蒸発式凝縮器は、空冷凝縮器と比較して凝縮温度が高く、主としてアンモニア冷凍装置に使われている。
「凝縮温度が高く」が誤りです。蒸発式凝縮器は水の蒸発潜熱で冷やすため効率がよく、凝縮温度は空冷より低くできます。
この問題のまとめ
正解は（2）イ・ハ。水冷シェルアンドチューブは管内＝水・管外＝冷媒。二重管は内管に冷却水。クーリングレンジは約5K。蒸発式凝縮器は凝縮温度を低くできます。
問7
分野：蒸発器・除霜重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器及び蒸発器の除霜について正しいものはどれか。
イ蒸発器における冷凍能力は、冷却される空気や水などと冷媒との間の平均温度差、熱通過率及び伝熱面積に比例する。
ロ大きな容量の乾式蒸発器では、蒸発器の冷媒の出口側にディストリビュータを取り付けるが、これは多数の伝熱管に冷媒を均等に分配するためである。
ハ満液式蒸発器における平均熱通過率は、乾式蒸発器の平均熱通過率よりも大きい。
ニホットガス除霜は、冷却管の内部から冷媒ガスの熱によって霜を均一に融解でき、霜が厚くなってからの除霜に適した方法である。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) イ・ニ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（1） イ・ハ
⭕（イ）蒸発器における冷凍能力は、冷却される空気や水などと冷媒との間の平均温度差、熱通過率及び伝熱面積に比例する。
正しい記述です。冷凍能力＝熱通過率 × 伝熱面積 × 平均温度差で、3つに比例します。
❌（ロ）大きな容量の乾式蒸発器では、蒸発器の冷媒の出口側にディストリビュータを取り付けるが、これは多数の伝熱管に冷媒を均等に分配するためである。
「出口側」が誤りです。ディストリビュータ（分配器）は冷媒の入口側に付けて、各管に冷媒を均等に分けます。
⭕（ハ）満液式蒸発器における平均熱通過率は、乾式蒸発器の平均熱通過率よりも大きい。
正しい記述です。満液式は管が常に液で満たされ熱が伝わりやすいので、熱通過率は乾式より大きくなります。
❌（ニ）ホットガス除霜は、冷却管の内部から冷媒ガスの熱によって霜を均一に融解でき、霜が厚くなってからの除霜に適した方法である。
「霜が厚くなってからの除霜に適する」が誤りです。霜は熱を伝えにくいので、厚くなると融けにくく除霜に時間がかかります。早めの除霜が基本です。
この問題のまとめ
正解は（1）イ・ハ。冷凍能力は熱通過率×面積×温度差に比例。ディストリビュータは“入口側”。満液式は熱通過率が大。霜は厚いほど融けにくいです。
問8
分野：自動制御機器重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、自動制御機器について正しいものはどれか。
イ温度自動膨張弁は、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度が一定になるように、冷媒流量を調節する。
ロ温度自動膨張弁の感温筒が外れると、膨張弁が閉じて、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度が高くなり、冷凍能力が小さくなる。
ハキャピラリチューブは、冷媒の絞り膨張を行うとともに、冷媒の流量を制御し、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度の制御を行う。
ニ断水リレーとして使用されるフロースイッチは、水の流れを直接検出する機構をもっている。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) イ・ニ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（2） イ・ニ
⭕（イ）温度自動膨張弁は、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度が一定になるように、冷媒流量を調節する。
正しい記述です。温度自動膨張弁は、蒸発器出口の過熱度が一定になるよう冷媒流量を調節します。
❌（ロ）温度自動膨張弁の感温筒が外れると、膨張弁が閉じて、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度が高くなり、冷凍能力が小さくなる。
「膨張弁が閉じて」が誤りです。感温筒が外れて周囲の高い温度を感じると、膨張弁は開きすぎ、冷媒が出すぎて液戻りの危険が生じます。
❌（ハ）キャピラリチューブは、冷媒の絞り膨張を行うとともに、冷媒の流量を制御し、蒸発器出口冷媒蒸気の過熱度の制御を行う。
「流量制御・過熱度制御を行う」が誤りです。キャピラリチューブは細い管で絞るだけで、流量や過熱度の制御はできません。
⭕（ニ）断水リレーとして使用されるフロースイッチは、水の流れを直接検出する機構をもっている。
正しい記述です。フロースイッチは、パドル（羽根）などで水流を直接検出します。
この問題のまとめ
正解は（2）イ・ニ。温度自動膨張弁は過熱度一定に調節。感温筒が外れると膨張弁は“開く”。キャピラリは流量・過熱度を制御しない。フロースイッチは水流を直接検出します。
問9
分野：附属機器重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、附属機器について正しいものはどれか。
イ高圧受液器内には常に冷媒液が保持されるようにし、受液器出口から冷媒ガスが冷媒液とともに流れ出ないように、冷媒の液面よりも低い位置に液出口管端を設ける。
ロ圧縮機から吐き出される冷媒ガスとともに若干の冷凍機油が吐き出されるので、小形のフルオロカーボン冷凍装置でも、一般に油分離器を設ける場合が多い。
ハ冷凍機油は凝縮器や蒸発器に送られると伝熱を妨げるので、液分離器を圧縮機の吸込み蒸気配管に設け、冷媒蒸気と冷凍機油を分離する。
ニサイトグラスは、冷媒液配管のフィルタドライヤの下流に設置され、冷媒充塡量の不足やフィルタドライヤの交換時期などの判断に用いられる。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ハ (3) イ・ニ (4) ロ・ハ (5) ハ・ニ
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正解（3） イ・ニ
⭕（イ）高圧受液器内には常に冷媒液が保持されるようにし、受液器出口から冷媒ガスが冷媒液とともに流れ出ないように、冷媒の液面よりも低い位置に液出口管端を設ける。
正しい記述です。出口管端を液面より低い位置にして、液だけを取り出し、蒸気が混ざらないようにします。
❌（ロ）圧縮機から吐き出される冷媒ガスとともに若干の冷凍機油が吐き出されるので、小形のフルオロカーボン冷凍装置でも、一般に油分離器を設ける場合が多い。
「小形でも設ける場合が多い」が誤りです。小形のフルオロカーボン装置では、油分離器を設けないことが多いです（配管設計で油を戻す）。
❌（ハ）冷凍機油は凝縮器や蒸発器に送られると伝熱を妨げるので、液分離器を圧縮機の吸込み蒸気配管に設け、冷媒蒸気と冷凍機油を分離する。
「液分離器で油を分離」が誤りです。油を分けるのは油分離器（吐出し管に設置）です。液分離器（吸込み配管）は“液戻り”を防ぐもので役割が違います。
⭕（ニ）サイトグラスは、冷媒液配管のフィルタドライヤの下流に設置され、冷媒充塡量の不足やフィルタドライヤの交換時期などの判断に用いられる。
正しい記述です。サイトグラスは、気泡や色の変化で冷媒不足や乾燥剤の交換時期を判断します。
この問題のまとめ
正解は（3）イ・ニ。受液器は液面より低い位置から液を取り出す。小形フルオロは油分離器を設けないことが多い。油を分けるのは油分離器（吐出し管）。サイトグラスで冷媒不足を判断します。
問10
分野：冷媒配管重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒配管について正しいものはどれか。
イ配管用炭素鋼鋼管（SGP）は、低温用の冷媒配管として、-30℃で使用できる。
ロフルオロカーボン冷凍装置の配管でろう付け作業を実施する場合、配管内に乾燥空気を流して、配管内に酸化皮膜を生成させないようにする。
ハ高圧冷媒液管内にフラッシュガスが発生すると、膨張弁の冷媒流量が変動して、安定した冷凍作用が得られなくなる。
ニ圧縮機吸込み管の二重立ち上がり管は、容量制御装置をもった圧縮機の吸込み管に、油戻しのために設置する。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ハ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（5） ハ・ニ
❌（イ）配管用炭素鋼鋼管（SGP）は、低温用の冷媒配管として、-30℃で使用できる。
-30℃での使用が誤りです。SGPは低温でもろくなるため、使用は-25℃までです。
❌（ロ）フルオロカーボン冷凍装置の配管でろう付け作業を実施する場合、配管内に乾燥空気を流して、配管内に酸化皮膜を生成させないようにする。
「乾燥空気」が誤りです。ろう付け時は配管内に窒素ガスを流して、酸化皮膜ができるのを防ぎます（空気では酸化します）。
⭕（ハ）高圧冷媒液管内にフラッシュガスが発生すると、膨張弁の冷媒流量が変動して、安定した冷凍作用が得られなくなる。
正しい記述です。フラッシュガス（気泡）が発生すると膨張弁の流量が乱れ、冷凍が安定しなくなります。
⭕（ニ）圧縮機吸込み管の二重立ち上がり管は、容量制御装置をもった圧縮機の吸込み管に、油戻しのために設置する。
正しい記述です。二重立ち上がり管は、負荷が変わっても蒸気速度を保って油を確実に戻すために使います。
この問題のまとめ
正解は（5）ハ・ニ。SGPは-25℃まで。ろう付け時は窒素ガスを流す。フラッシュガスは冷凍を不安定にする。二重立ち上がり管は“油戻し”のためです。
問11
分野：安全装置重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、安全装置について正しいものはどれか。
イ圧力容器などに取り付ける安全弁には、修理等のために止め弁を設ける。修理等のとき以外は、この止め弁を常に閉じておかなければならない。
ロ破裂板は構造が簡単で容易に大口径のものを製作できるが、比較的高い圧力の装置や可燃性又は毒性を有する冷媒を使用した装置には使用しない。
ハ圧縮機に取り付けるべき安全弁の最小口径は、ピストン押しのけ量の平方根に反比例する。
ニ液封による事故は、低圧液配管で発生することが多く、弁操作ミスなどが原因になることが多い。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ニ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（4） ロ・ニ
❌（イ）圧力容器などに取り付ける安全弁には、修理等のために止め弁を設ける。修理等のとき以外は、この止め弁を常に閉じておかなければならない。
「常に閉じておく」が誤りです。安全弁の止め弁は、修理等のとき以外は常に開けておきます（いざというとき安全弁が働くように）。
⭕（ロ）破裂板は構造が簡単で容易に大口径のものを製作できるが、比較的高い圧力の装置や可燃性又は毒性を有する冷媒を使用した装置には使用しない。
正しい記述です。破裂板は一度作動すると全量噴き出すため、可燃性・毒性の冷媒や高圧の装置には使いません。
❌（ハ）圧縮機に取り付けるべき安全弁の最小口径は、ピストン押しのけ量の平方根に反比例する。
「反比例」が誤りです。安全弁の最小口径は、ピストン押しのけ量の平方根に比例します（押しのけ量が大きいほど口径も大きい）。
⭕（ニ）液封による事故は、低圧液配管で発生することが多く、弁操作ミスなどが原因になることが多い。
正しい記述です。液封は低圧の液配管で起きやすく、弁操作ミスが原因になりがちです。
この問題のまとめ
正解は（4）ロ・ニ。安全弁の止め弁は常時開。破裂板は可燃性・毒性冷媒に使わない。安全弁口径は押しのけ量の平方根に比例。液封は低圧液配管で起きやすいです。
問12
分野：材料の強さ・圧力容器重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、材料の強さ及び圧力容器について正しいものはどれか。
イJISの定める溶接構造用圧延鋼材SM400Bの許容引張応力は100N/mm²であり、最小引張強さは400N/mm²である。
ロ高圧部の設計圧力は、凝縮温度が基準凝縮温度以外のときには、最も近い下位の基準凝縮温度に対応する圧力とする。
ハフルオロカーボン冷媒は、プラスチック、ゴムなどの有機物を溶解したり、その浸透によって材料を膨張させたりする。
ニ圧力容器を設計するときは、一般に、材料に生じる引張応力が、材料の引張強さの1/2の応力である許容引張応力以下になるようにする。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) ロ・ニ (3) イ・ロ・ハ (4) ロ・ハ・ニ (5) イ・ロ・ハ・ニ
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正解（1） イ・ハ
⭕（イ）JISの定める溶接構造用圧延鋼材SM400Bの許容引張応力は100N/mm²であり、最小引張強さは400N/mm²である。
正しい記述です。許容引張応力 ＝ 最小引張強さ ÷ 4。SM400Bは最小引張強さ400N/mm²なので、許容引張応力は100N/mm²です。
❌（ロ）高圧部の設計圧力は、凝縮温度が基準凝縮温度以外のときには、最も近い下位の基準凝縮温度に対応する圧力とする。
「下位」が誤りです。高圧部の設計圧力は、最も近い上位の基準凝縮温度に対応する圧力とします（安全側に高めをとる）。
⭕（ハ）フルオロカーボン冷媒は、プラスチック、ゴムなどの有機物を溶解したり、その浸透によって材料を膨張させたりする。
正しい記述です。フルオロカーボン冷媒はプラスチックやゴムを侵す（溶解・膨張させる）ことがあるので、材料選びに注意します。
❌（ニ）圧力容器を設計するときは、一般に、材料に生じる引張応力が、材料の引張強さの1/2の応力である許容引張応力以下になるようにする。
「1/2」が誤りです。許容引張応力は、一般に引張強さの1/4です。
この問題のまとめ
正解は（1）イ・ハ。許容引張応力＝引張強さ÷4（SM400Bなら100N/mm²）。高圧部の設計圧力は“上位”の基準凝縮温度。フルオロはゴム等を侵します。
問13
分野：据付け及び試験重要度 ★★☆
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、据付け及び試験について正しいものはどれか。
イ耐圧試験は、破壊の有無を確認しやすいように、体積変化の大きい気体を用いて試験を行わなくてはならない。
ロ真空試験は、法規で定められたものではないが、装置全体からの微量な漏れを発見できるため、気密試験の前に実施する。
ハ圧縮機の据付けにおいて、圧縮機の加振力による動荷重も考慮し、十分に質量をもたせたコンクリート基礎を地盤に築き、固定する。
ニ冷凍機油は、圧縮機の種類、冷媒の種類などによって異なり、特に常用の蒸発温度に注意して選定する必要がある。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ハ (3) ロ・ハ (4) ロ・ニ (5) ハ・ニ
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正解（5） ハ・ニ
❌（イ）耐圧試験は、破壊の有無を確認しやすいように、体積変化の大きい気体を用いて試験を行わなくてはならない。
「気体を用いて」が誤りです。耐圧試験は、万一壊れても危険が小さい液体（水など）で行うのが基本です（液体が困難なときだけ気体）。
❌（ロ）真空試験は、法規で定められたものではないが、装置全体からの微量な漏れを発見できるため、気密試験の前に実施する。
「気密試験の前」が誤りです。真空試験（真空放置試験）は、気密試験の“後”に行うのが一般的です。
⭕（ハ）圧縮機の据付けにおいて、圧縮機の加振力による動荷重も考慮し、十分に質量をもたせたコンクリート基礎を地盤に築き、固定する。
正しい記述です。振動（動荷重）を抑えるため、十分な質量のコンクリート基礎を築いて固定します。
⭕（ニ）冷凍機油は、圧縮機の種類、冷媒の種類などによって異なり、特に常用の蒸発温度に注意して選定する必要がある。
正しい記述です。冷凍機油は、圧縮機や冷媒の種類、とくに蒸発温度に合わせて選びます（低温で固まらないように）。
この問題のまとめ
正解は（5）ハ・ニ。耐圧試験は液体が基本。真空試験は気密試験の“後”。基礎は十分な質量で固定。冷凍機油は蒸発温度に注意して選定します。
問14
分野：冷凍装置の運転重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置の運転などについて正しいものはどれか。
イ外気温度が一定の状態で、冷蔵庫内の品物から出る熱量が減少すると、蒸発器出入口の空気温度差は変化しないが、凝縮圧力は低下する。
ロ冷凍装置を長期間休止させる場合、冷媒系統全体の漏れを点検し、漏れ箇所を発見した場合は完全に修理しておく。
ハ蒸発圧力一定で運転中の冷凍装置で、往復圧縮機の吐出しガス圧力が上昇した場合、吐出しガス温度も上昇するが、圧縮機の体積効率は変化しない。
ニ水冷凝縮器の冷却水の標準的な出入口温度差は4〜6Kであり、標準的な凝縮温度は冷却水出口温度よりも3〜5Kほど高い。
【選択肢】
(1) イ・ハ (2) イ・ニ (3) ロ・ニ (4) イ・ロ・ハ (5) ロ・ハ・ニ
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正解（3） ロ・ニ
❌（イ）外気温度が一定の状態で、冷蔵庫内の品物から出る熱量が減少すると、蒸発器出入口の空気温度差は変化しないが、凝縮圧力は低下する。
「空気温度差は変化しない」が誤りです。庫内の熱量（負荷）が減ると、蒸発器を通る空気の温度差は小さくなります（凝縮圧力が下がる点は正しい）。
⭕（ロ）冷凍装置を長期間休止させる場合、冷媒系統全体の漏れを点検し、漏れ箇所を発見した場合は完全に修理しておく。
正しい記述です。長期休止の前には漏れの点検・修理をしておきます。
❌（ハ）蒸発圧力一定で運転中の冷凍装置で、往復圧縮機の吐出しガス圧力が上昇した場合、吐出しガス温度も上昇するが、圧縮機の体積効率は変化しない。
「体積効率は変化しない」が誤りです。吐出しガス圧力が上がる（圧力比が大きくなる）と、体積効率は低下します。
⭕（ニ）水冷凝縮器の冷却水の標準的な出入口温度差は4〜6Kであり、標準的な凝縮温度は冷却水出口温度よりも3〜5Kほど高い。
正しい記述です。冷却水の出入口温度差は4〜6K、凝縮温度は冷却水出口より3〜5K高いのが目安です。
この問題のまとめ
正解は（3）ロ・ニ。負荷が減ると蒸発器の空気温度差は小さくなる。長期休止前は漏れ点検・修理。吐出し圧力上昇で体積効率は低下。冷却水温度差4〜6K・凝縮温度＋3〜5Kです。
問15
分野：保守管理重要度 ★★★
次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、保守管理について正しいものはどれか。
イ冷凍負荷が急激に増大すると、蒸発器での冷媒の沸騰が激しくなり、蒸気とともに液滴が圧縮機に吸い込まれ、液戻り運転となることがある。
ロアンモニア冷凍装置の液封事故を防ぐため、液封が起こりそうな箇所には、安全弁や破裂板を取り付ける。
ハフルオロカーボン冷媒の大気への排出を抑制するため、不凝縮ガスを含んだ冷媒を全量回収し、装置内に混入した不凝縮ガスを排除した。
ニフルオロカーボン冷凍装置において、冷凍機油の充塡には水分への配慮は必要ないが、冷媒の充塡には水分が混入しないよう細心の注意が必要である。
【選択肢】
(1) イ・ロ (2) イ・ハ (3) イ・ニ (4) ロ・ハ (5) ロ・ニ
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正解（2） イ・ハ
⭕（イ）冷凍負荷が急激に増大すると、蒸発器での冷媒の沸騰が激しくなり、蒸気とともに液滴が圧縮機に吸い込まれ、液戻り運転となることがある。
正しい記述です。負荷が急に増えると沸騰が激しくなり、液滴を吸い込んで液戻りになることがあります。
❌（ロ）アンモニア冷凍装置の液封事故を防ぐため、液封が起こりそうな箇所には、安全弁や破裂板を取り付ける。
「破裂板」が誤りです。可燃性・毒性のアンモニアには破裂板は使えません。液封対策には安全弁を用います。
⭕（ハ）フルオロカーボン冷媒の大気への排出を抑制するため、不凝縮ガスを含んだ冷媒を全量回収し、装置内に混入した不凝縮ガスを排除した。
正しい記述です。冷媒を大気に逃がさないよう全量回収し、不凝縮ガスを取り除くのは適切な保守です。
❌（ニ）フルオロカーボン冷凍装置において、冷凍機油の充塡には水分への配慮は必要ないが、冷媒の充塡には水分が混入しないよう細心の注意が必要である。
「冷凍機油には水分配慮は必要ない」が誤りです。フルオロカーボン装置では、冷凍機油も水分管理が必須です（油が吸湿すると装置に悪影響）。
この問題のまとめ
正解は（2）イ・ハ。急な負荷増は液戻りを招く。アンモニアの液封対策に破裂板は使えない（安全弁）。冷媒は全量回収。冷凍機油も水分管理が必須です。
この10問の要点（直前チェック用）
- 問1 ブルドン管の指示はゲージ圧力／動力あたりの能力は“成績係数”
- 問2 固体壁と流体間は“熱伝達率”／主役は熱伝導と対流熱伝達
- 問3 軸動力は圧縮動力＋機械損失／実際のCOPは断熱効率×機械効率
- 問4 塩化カルシウムブラインの最低凍結温度は約-55℃／CO₂は二次冷媒にも
- 問5 多気筒往復は“段階”制御／スクリューは高圧力比に適す
- 問6 二重管は内管に冷却水／蒸発式凝縮器は凝縮温度を低くできる
- 問7 ディストリビュータは“入口側”／霜は厚いほど融けにくい
- 問8 感温筒が外れると膨張弁は“開く”／キャピラリは流量・過熱度を制御しない
- 問9 小形フルオロは油分離器を設けないことが多い／油を分けるのは油分離器
- 問10 SGPは-25℃まで／ろう付け時は窒素ガス／二重立ち上がり管は油戻し
- 問11 安全弁の止め弁は常時開／破裂板は可燃性・毒性冷媒に使わない
- 問12 許容引張応力＝引張強さ÷4／高圧部の設計圧力は“上位”の基準凝縮温度
- 問13 耐圧試験は液体が基本／真空試験は気密試験の“後”
- 問14 吐出し圧力上昇で体積効率は低下／冷却水温度差4〜6K・凝縮温度＋3〜5K
- 問15 アンモニアの液封対策に破裂板は使えない／冷凍機油も水分管理が必須
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