第三種冷凍機械責任者「凝縮器・冷却塔・蒸発器」の練習問題（7問）

第三種冷凍機械責任者の「凝縮器・冷却塔・蒸発器」（保安管理技術）から7問を収録しています。答えの下に解説があるので、間違えた理由をその場で確認できます。

過去の試験問題の転載や言い換えではなく、試験科目と法令・技術の内容から当サイトが独自に作成した問題です。

第三種冷凍機械責任者の全127問をクイズ形式で解く

1. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、凝縮器の種類と構造について正しいものはどれか。 イ　蒸発式凝縮器の凝縮能力は、外気の湿球温度が高いほど大きくなる。 ロ　空冷凝縮器は、空気の顕熱を利用して冷媒を冷やすもので、空気側の熱伝達率が小さいため、管の外側にフィンを付けて伝熱面積を大きくしている。 ハ　蒸発式凝縮器は、冷却管の外面に散布した水の蒸発潜熱を利用するので、水冷凝縮器に比べて冷却水の消費量が少ない。 ニ　水冷のシェルアンドチューブ凝縮器では、ふつう冷却水は胴（シェル）の中を流れ、冷媒は冷却管の中で凝縮する。

   • イ、ハ
   • ロ、ハ正解
   • ハ、ニ
   • イ、ロ、ハ
   • ロ、ハ、ニ
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   正しいのはロ、ハです。イは誤り。湿球温度が高いと水が蒸発しにくくなり、凝縮能力は小さくなって凝縮温度が上がります。ロは正しい。空気は水に比べて熱伝達率が小さいので、フィンで空気側の面積を広げます。ハは正しい。水を蒸発させて熱を捨てるので、補給する水は蒸発した分などで済みます。ニは誤り。シェルアンドチューブ凝縮器では、冷却水が冷却管の中を流れ、冷媒は胴の側で凝縮します。

2. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、凝縮圧力が上がる原因について正しいものはどれか。 イ　凝縮器に空気などの不凝縮ガスがたまると、凝縮圧力が上がり、圧縮機の動力が増える。 ロ　水あかは熱をよく通すので、水冷凝縮器の冷却管に付着しても凝縮圧力は変わらない。 ハ　水冷凝縮器の冷却水量を減らすと、冷却水の出入口の温度差が小さくなり、凝縮圧力は下がる。 ニ　冷媒を過充塡すると、凝縮器の中に冷媒液がたまって冷媒の凝縮に使える伝熱面積が減り、凝縮圧力が上がる。

   • イ、ロ
   • イ、ハ
   • イ、ニ正解
   • イ、ロ、ニ
   • イ、ハ、ニ
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   正しいのはイ、ニです。イは正しい。凝縮器の圧力は、冷媒の飽和圧力に不凝縮ガスの分圧が加わった値になります。ロは誤り。水あかは熱を通しにくく、付着すると熱通過率が下がり、凝縮圧力が上がります。ハは誤り。冷却水量を減らすと出入口の温度差は大きくなり、冷却水の平均温度が上がるので凝縮圧力は上がります。ニは正しい。液に浸かった冷却管は凝縮に働かないので、有効な伝熱面積が減ります。

3. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、凝縮負荷と冷却塔について正しいものはどれか。 イ　凝縮負荷は、蒸発器で冷媒が取り入れた熱量と、圧縮機が冷媒にした仕事との和にほぼ等しい。 ロ　冷却塔の出口水温と外気の湿球温度との差をアプローチという。 ハ　冷却塔は、冷却水の一部を蒸発させ、その蒸発潜熱で残りの水を冷やす装置である。 ニ　冷却塔の出口水温は、外気の湿球温度より低くすることができる。

   • イ、ロ
   • イ、ハ
   • イ、ニ
   • ロ、ハ
   • イ、ロ、ハ正解
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   正しいのはイ、ロ、ハです。イは正しい。蒸発器で受け取った熱と圧縮で加わった仕事の両方を、凝縮器で捨てます。ロは正しい。入口と出口の水温差はクーリングレンジといいます。ハは正しい。空気と水を接触させて一部を蒸発させるので、蒸発した分の補給水が要ります。ニは誤り。水の蒸発で冷やす方式なので、出口水温は湿球温度に近づけても、それより下げることはできません。

4. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器の種類について正しいものはどれか。 イ　満液式蒸発器は、乾式蒸発器に比べて必要な冷媒の充塡量が少ない。 ロ　冷媒液強制循環式蒸発器は、液ポンプで蒸発量より多くの冷媒液を蒸発器に送る方式である。 ハ　満液式蒸発器は、胴の中の冷媒液に伝熱管が浸かっていて、乾式に比べて熱伝達がよい。 ニ　乾式蒸発器では、膨張弁を出た冷媒が管内を流れる間に蒸発し、出口ではわずかに過熱した蒸気になる。

   • ロ、ハ
   • ロ、ニ
   • ハ、ニ
   • ロ、ハ、ニ正解
   • イ、ロ、ハ、ニ
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   正しいのはロ、ハ、ニです。イは誤り。満液式は胴の中を冷媒液で満たすので、乾式より冷媒の充塡量が多くなります。ロは正しい。蒸発しきれない液を送り込むので、伝熱面を液でぬらしたまま使えます。ハは正しい。伝熱面のほとんどが液でぬれているので、冷媒側の熱伝達が良好です。ニは正しい。温度自動膨張弁で出口の過熱度を調節するのが乾式の基本です。

5. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、霜と除霜について正しいものはどれか。 イ　ホットガス除霜は、圧縮機から吐き出された高温の冷媒ガスを冷却器に送り、その熱で霜を溶かす方法である。 ロ　散水除霜では、除霜水が排水管の中で凍らないように、排水管の防熱や勾配に注意する。 ハ　霜は熱を通しにくく、空気冷却器に厚く付くと熱通過率が小さくなり、蒸発圧力が下がる。 ニ　オフサイクル除霜は、冷却器への冷媒の供給を止めて庫内の空気で霜を溶かす方法で、庫内温度が0℃より十分低い冷凍庫に向く。

   • イ、ロ、ハ正解
   • イ、ロ、ニ
   • イ、ハ、ニ
   • ロ、ハ、ニ
   • イ、ロ、ハ、ニ
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   正しいのはイ、ロ、ハです。イは正しい。冷却器の内側から温めるので、短い時間で霜を溶かせます。ロは正しい。低温の室内を通る排水管で水が凍ると、排水ができずに冷却器まわりに氷がたまります。ハは正しい。霜は熱の通り道の抵抗になり、空気の通路もふさいで風量を減らします。ニは誤り。庫内の空気で霜を溶かすには庫内温度が0℃より高くなければならず、冷凍庫には使えません。

6. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器の運転について正しいものはどれか。 イ　蒸発器の伝熱面積が不足すると、蒸発温度が上がり、冷凍能力が大きくなる。 ロ　ブラインや水を冷やす蒸発器で蒸発温度を下げすぎると、ブラインや水が凍結して伝熱管を破損させるおそれがある。 ハ　空気冷却器で、蒸発温度と庫内空気温度の差を大きくとりすぎると、着霜が多くなり、庫内の湿度も下がりやすい。 ニ　乾式蒸発器で冷媒の分配にディストリビュータを使う場合は、分配による圧力降下があるので、外部均圧形の温度自動膨張弁が使われる。

   • ロ、ハ
   • ロ、ニ
   • ハ、ニ
   • イ、ロ、ハ
   • ロ、ハ、ニ正解
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   正しいのはロ、ハ、ニです。イは誤り。伝熱面積が足りないと熱を受け取りにくくなり、蒸発温度が下がって冷凍能力も成績係数も下がります。ロは正しい。凍結による体積の膨張で管が割れることがあるので、凍結防止の制御を行います。ハは正しい。冷却器の表面温度が低くなるほど、空気中の水分が霜として多く取られます。ニは正しい。蒸発器の中の圧力降下が大きいと、入口の圧力で制御する内部均圧形では過熱度が大きくなりすぎます。

7. 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、熱交換器の伝熱について正しいものはどれか。 イ　フルオロカーボン用の水冷凝縮器では、冷媒側の伝熱面積を広げるために、冷却管の外側に低いフィンを付けたローフィンチューブが使われることがある。 ロ　凝縮温度と冷却水温度の差が小さくなるほど、同じ伝熱量を得るのに必要な伝熱面積は小さくなる。 ハ　水冷凝縮器の冷却水の流速を大きくすると、水側の熱伝達率が小さくなる。 ニ　熱交換器の伝熱量は、熱通過率、伝熱面積、冷媒と冷却水（空気）の平均温度差の積で表される。

   • イ、ハ
   • イ、ニ正解
   • ロ、ニ
   • イ、ロ、ニ
   • イ、ハ、ニ
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   正しいのはイ、ニです。イは正しい。冷媒は冷却管の外側（胴の側）で凝縮するので、管の外面にフィンを付けて冷媒側の伝熱面積を広げます。ロは誤り。伝熱量が同じなら、平均温度差が小さいほど大きな伝熱面積が必要になります。ハは誤り。流速を大きくすると水側の熱伝達率は大きくなります。ただし流速が大きすぎると管の腐食や摩耗が増えます。ニは正しい。Φ＝K×A×Δtm の関係で、3つのどれが減っても伝熱量は減ります。

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