２５年度第２種冷凍機械責任者試験の問題・解答を簡単な言葉で解説をしたいと思います。（保安管理問題１～１０まで）
解説は上級冷凍受験テキストを見て解説しますので理解の程よろしくお願いします。
自分は消去法で先に消していきますので今回もその方法を説明します。
平成２５年度冷凍２種保安管理過去問題と上級冷凍受験テキスト解説
保安管理技術試験問題１～１０
問１ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧縮機などについて正しいものはどれか
イ 吸込み配管の途中に大きなトラップがあり、装置の運転停止中にトラップに凝縮した冷媒液や油が溜まっていると、圧縮機始動時に液戻りが生じることがある
ロ 圧縮機を長期にわたって停止し凍結のおそれのある場合、凝縮器、潤滑油冷却器の冷却水は排水するが、圧縮機シリンダのウォータジャケットの冷却水の排水は必要ない
ハ 密閉・半密閉冷凍機の電動機が焼損すると、巻線の絶縁物や潤滑油が焼けて、圧縮機内にカーボンが付着したり、冷媒の分解が生じることがある。こういう場合でも、圧縮機の交換だけでよく、冷凍サイクル内の洗浄は必要ない
二 始動時に圧縮機内で油に溶け込んでいた冷媒が急激に気化しオイルフォーミングが起きると、吐出し温度が低下し、油上りが多くなる。スクリュー圧縮機でこれを防止する場合は、油分離器の油だめにヒータを用いて始動前に油温を上げて、冷媒の溶解量を少なくする必要がある
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 吸込み配管の途中に大きなトラップがあり、装置の運転停止中にトラップに凝縮した冷媒液や油が溜まっていると、圧縮機始動時に液戻りが生じることがある
吸込み配管の途中にはトラップは設けないと覚えましょう
ロ ✕ 圧縮機を長期にわたって停止し凍結のおそれのある場合、凝縮器、潤滑油冷却器の冷却水、圧縮機シリンダのウォータジャケットの冷却水を排水する
冷却水関係は凍結のおそれがあるので排水すると覚えましょう
ハ ✕ 密閉・半密閉冷凍機の電動機が焼損すると、巻線の絶縁物や潤滑油が焼けて、圧縮機内にカーボンが付着したり、冷媒の分解が生じることがある。こういう場合は、圧縮機の交換だけでなく、冷凍サイクル内の洗浄も必要になる
二 〇 始動時に圧縮機内で油に溶け込んでいた冷媒が急激に気化しオイルフォーミングが起きると、吐出し温度が低下し、油上りが多くなる。スクリュー圧縮機でこれを防止する場合は、油分離器の油だめにヒータを用いて始動前に油温を上げて、冷媒の溶解量を少なくする必要がある 暗記しましょう
正解 ２
ロが✕で簡単なので消去法で２、５の２択に絞れます
その後はイが〇で簡単なので２
問２ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、凝縮器について正しいものはどれか
イ 受液器兼用のシェルアンドチューブ凝縮器は、冷凍装置に冷媒を過充てんすると、余分の冷媒液は凝縮器内に貯えられて、冷媒液に浸される冷却管の本数が増加するため、凝縮に有効に使われる冷却管の伝熱面積が減少し、凝縮温度が上昇する
ロ 水冷凝縮器の凝縮温度に対する凝縮負荷Φk、伝熱面積Ａ、冷却水入口温度ｔｗ１、冷却水出口温度ｔｗ２および熱通過率Ｋの間の関係から、冷媒と冷却水との温度差を算術平均とすると、凝縮温度ｔｋは次式で表される
ｔｋ＝Φk÷ＫＡ－ｔｗ１＋ｔｗ２÷２
ハ 水冷凝縮器において、冷却水側の熱伝達率は冷媒側の熱伝達率よりも小さい。したがって水冷凝縮器の冷却管として冷却水側に高さの低いフィンを付けたローフィンチューブを用いて、冷却水側の伝熱面積を冷媒側よりも大きくしている
二 不凝縮ガスが冷媒に混入したまま冷凍装置を運転し、不凝縮ガスが凝縮器に留まると、吐出しガスの圧力と温度が上昇し、圧縮機用電動機の消費電力が増大し、冷凍能力と成績係数が低下する
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ イ、二 ４ ロ、ハ ５ ハ、二
解説
イ 〇 受液器兼用のシェルアンドチューブ凝縮器は、冷凍装置に冷媒を過充てんすると、余分の冷媒液は凝縮器内に貯えられて、冷媒液に浸される冷却管の本数が増加するため、凝縮に有効に使われる冷却管の伝熱面積が減少し、凝縮温度が上昇する 暗記しましょう
ロ ✕ Φk＝ＫＡ（ｔｋ－ｔｗ１＋ｔｗ２÷２）なのでｔｋ＝Φk÷ＫＡ＋ｔｗ１＋ｔｗ２÷２
ハ ✕ 水冷凝縮器において、冷媒側の熱伝達率は冷却水側の熱伝達率よりも小さい。したがって水冷凝縮器の冷却管として冷媒側に高さの低いフィンを付けたローフィンチューブを用いて、冷媒側の伝熱面積を冷却水側よりも大きくしている
二 〇 不凝縮ガスが冷媒に混入したまま冷凍装置を運転し、不凝縮ガスが凝縮器に留まると、吐出しガスの圧力と温度が上昇し、圧縮機用電動機の消費電力が増大し、冷凍能力と成績係数が低下する 暗記しましょう
正解 ３
ハが✕で簡単なので消去法で１、３の２択に絞れます
その後は二が〇で簡単なので３
その後は二が〇で簡単なので３
問３ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、低圧部の保守管理について正しいものはどれか
イ 冷媒循環量の不足は、冷媒の充てん量の不足や液菅におけるフラッシュガスの発生などのほか、圧縮機の吸込み弁の不良によっても発生する
ロ 熱通過率が低下する原因として、水冷却器における水あかの付着、空気冷却器における霜の付着や前面風速の減少、蒸発器内の油の滞留などが挙げられる
ハ 蒸発圧力が低くなると、蒸発する冷媒の温度が下がって被冷却物をより低温まで冷やすことができ、冷凍能力が増加するが、圧縮機における圧力比が大きくなって圧縮動力が増加し、成績係数は低下する
二 温度自動膨張弁の感温筒で漏れが発生すると、膨張弁が開いたままとなり、圧縮機吸込み側に液が戻って、液圧縮が発生する
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 冷媒循環量の不足は、冷媒の充てん量の不足や液菅におけるフラッシュガスの発生などのほか、圧縮機の吸込み弁の不良によっても発生する 暗記しましょう
ロ 〇 熱通過率が低下する原因として、水冷却器における水あかの付着、空気冷却器における霜の付着や前面風速の減少、蒸発器内の油の滞留などが挙げられる 暗記しましょう
ハ ✕ 蒸発圧力が低くなると、圧縮機に吸い込まれる冷媒の比体積が大きくなり、冷媒循環量が少なくなって冷凍能力が減少する。圧縮機における圧力比が大きくなって圧縮動力が増加し、成績係数は低下する
二 ✕ 温度自動膨張弁の感温筒で漏れが発生すると、膨張弁が閉じる。
漏れが発生しているので閉じて防ぎますよね
正解 １
ハ、二が✕で簡単なので消去法で１
問４ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷媒および冷凍機油について正しいものはどれか
イ ＣＦＣ系冷媒、ＨＣＦＣ系冷媒は大気に放出されると成層圏のオゾン層を破壊し、ＨＦＣ系冷媒は地球温暖化をもたらすなど、気候変動による地球規模の環境破壊の原因となるが、自然冷媒と呼ばれる非ふっ素系冷媒はオゾン層破壊や温暖化への影響がなく、安全性の観点からも大気放出をしても問題ない
ロ アンモニアは水が混入するとよく溶け合い、少量の水分が機器内に存在しても大きな影響はないが、多量の水分の存在は蒸発圧力の低下を招き冷凍能力が小さくなることがある。その際は凝縮器の底部より水分を除去する
ハ ＨＦＣ系非共沸混合冷媒は飽和二相域では蒸気の成分比と液の成分比が異なる。装置に充てんする際には、冷媒蒸気で充てんすると規格成分比と異なる成分比の冷媒を充てんすることになるので、冷媒液で充てんする
二 部品加工時に使用される切削加工油や防せい（錆）油などの極性を持たない油は、ＨＦＣ系冷媒には溶解せずに、装置内に残留した場合には膨張弁などに堆積して閉塞させ冷凍能力を低下させたり、冷凍機油を汚染して潤滑不良による各種の不具合を発生させたりする
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ ✕ ＣＦＣ系冷媒、ＨＣＦＣ系冷媒は大気に放出されると成層圏のオゾン層を破壊し、ＨＦＣ系冷媒は地球温暖化をもたらすなど、気候変動による地球規模の環境破壊の原因となる、また自然冷媒と呼ばれる非ふっ素系冷媒も安全面や環境問題などから大気放出に問題がある
アンモニア毒性強い、炭化水素系燃焼性が強いなど
ロ ✕ アンモニアは水が混入するとよく溶け合い、少量の水分が機器内に存在しても大きな影響はないが、多量の水分の存在は蒸発圧力の低下を招き冷凍能力が小さくなることがある。
アンモニアは水とよく溶け合うので凝縮器の底部からは水分を除去できない
ハ 〇 ＨＦＣ系非共沸混合冷媒は飽和二相域では蒸気の成分比と液の成分比が異なる。装置に充てんする際には、冷媒蒸気で充てんすると規格成分比と異なる成分比の冷媒を充てんすることになるので、冷媒液で充てんする
液相は高沸点冷媒が多い、気相は低沸点冷媒が多い
二 〇 部品加工時に使用される切削加工油や防せい（錆）油などの極性を持たない油は、ＨＦＣ系冷媒には溶解せずに、装置内に残留した場合には膨張弁などに堆積して閉塞させ冷凍能力を低下させたり、冷凍機油を汚染して潤滑不良による各種の不具合を発生させたりする
ＨＦＣ系冷媒は極性を持つ、切削加工油や防せい（錆）油などの極性を持たない
極性を持つものと、持たないものは溶け合わないと覚えましょう
正解 ５
イ、ロが✕で簡単なので消去法で５
問５ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、制御機器について正しいものはどれか
イ 水冷凝縮器の断水リレーは、冷却水回路の断水または大幅な減水、水圧の低下が起きた場合に圧縮機を停止させたり、警報を発したりして冷凍装置を保護する
ロ 満液式蒸発器、低圧受液器、中間冷却器などの液面レベルを一定に保持するためのフロート弁は、低圧フロート弁と呼ばれ、高圧冷媒液を絞り膨張させて低圧機器内に送液する
ハ ガスチャージ方式サーモスタットは、感温筒内の液量が少ないため応答は速く受圧部のある本体の温度が感温筒の温度より低くなっても正常に作動する
二 低圧圧力スイッチは、冷凍装置の圧縮機の吸込み配管に接続し、冷凍負荷が増加して蒸発圧力が上昇したとき、その圧力を検出して圧縮機電源回路を遮断して停止させるのに使用する。この他に多気筒圧縮機のアンローダ用の電磁弁の開閉などにも使用される
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 水冷凝縮器の断水リレーは、冷却水回路の断水または大幅な減水、水圧の低下が起きた場合に圧縮機を停止させたり、警報を発したりして冷凍装置を保護する
断水リレーは２種類
圧力式断水リレー
流量式断水リレー（フロースイッチ）
圧力降下の小さい場合は流量式（フロースイッチ）を使用する
ロ 〇 満液式蒸発器、低圧受液器、中間冷却器などの液面レベルを一定に保持するためのフロート弁は、低圧フロート弁と呼ばれ、高圧冷媒液を絞り膨張させて低圧機器内に送液する 暗記しましょう
ハ ✕ ガスチャージ方式サーモスタットは、感温筒内の液量が少ないため応答は速いが、受圧部のある本体の温度が感温筒の温度より高くないと正常に作動しない
液チャージ方式は受圧部のある本体の温度が感温筒の温度より低くなっても正常に作動する
二 ✕ 低圧圧力スイッチは、冷凍装置の圧縮機の吸込み配管に接続し、冷凍負荷が減少して蒸発圧力が低下したとき、その圧力を検出して圧縮機電源回路を遮断して停止させるのに使用する。この他に多気筒圧縮機のアンローダ用の電磁弁の開閉などにも使用される
正解 １
ハ、二が✕で簡単なので消去法で１
問６ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、附属機器について正しいものはどれか
イ デミスタ式油分離器は、圧縮機吐出しガス中の油滴をデミスタ内の線条で捕らえて分離する方式であり、蒸発器での伝熱作用が油によって阻害されるのを防ぐ
ロ アンモニア冷凍装置に取り付ける不凝縮ガス分離機から不凝縮ガスを排出する場合、除外設備を設けてアンモニアを直接大気に排出しないようにする
ハ フルオロカーボン冷凍装置では一般に高圧液配管へフィルタドライヤを取り付けて、冷媒系内に浸入した水分をシリカゲルやゼオライトなどの乾燥剤で除去する
二 液ガス熱交換器は、負荷変動などによる液戻りに対して有効にはたらくが、液菅内のフラッシュガスの発生を防止できない
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ ロ、二 ４ ハ、二 ５ イ、ロ、ハ
解説
イ 〇 デミスタ式油分離器は、圧縮機吐出しガス中の油滴をデミスタ内の線条で捕らえて分離する方式であり、蒸発器での伝熱作用が油によって阻害されるのを防ぐ
油分離器には遠心分離形、バッフル式、金網式、デミスタ式がある
ロ 〇 アンモニア冷凍装置に取り付ける不凝縮ガス分離機から不凝縮ガスを排出する場合、除外設備を設けてアンモニアを直接大気に排出しないようにする
アンモニアは毒性があるので必ず除外設備を設けてアンモニアを直接大気に排出しないようにする
ハ 〇 フルオロカーボン冷凍装置では一般に高圧液配管へフィルタドライヤを取り付けて、冷媒系内に浸入した水分をシリカゲルやゼオライトなどの乾燥剤で除去する
ドライヤ（ろ過乾燥）の乾燥剤には、水分を吸着して化学変化を起こさないシリカゲル、ゼオライトをよく使用する
二 ✕ 液ガス熱交換器は、負荷変動などによる液戻りに対して有効にはたらき、液菅内のフラッシュガスの発生も防止できる
正解 ５
二が✕で簡単なので消去法で５
問７ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、配管について正しいものはどれか
イ アンモニア冷媒の配管材料として、銅および銅合金は使用できない。またフルオロカーボン冷媒では、２％を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金は使用できない
ロ ２基以上の凝縮器から一本の主管にまとめて受液器へ冷媒液を落とす場合には、凝縮器から受液器への液落とし管にトラップを設けてはならない
ハ 大型の冷凍装置では、圧縮機の吸込み側の横走り管が非常に長い場合、途中にＵトラップを設けて、液戻りを防止する
二 ポンプダウン停止をしない装置では、圧縮機が蒸発器より下側に設置されている装置の吸込み配管を、蒸発器上部まで一度立ち上げてから圧縮機へ接続し、装置停止中に冷媒液が圧縮機に流れ落ちるのを防止する
解説
イ 〇 アンモニア冷媒の配管材料として、銅および銅合金は使用できない。またフルオロカーボン冷媒では、２％を超えるマグネシウムを含有したアルミニウム合金は使用できない 暗記しましょう
ロ ✕ ２基以上の凝縮器から一本の主管にまとめて受液器へ冷媒液を落とす場合には、凝縮器から受液器への液落とし管にトラップを設けて液の流れの抵抗による圧力差をトラップで吸収する トラップがないと凝縮器に液が留まってしまう
ハ ✕ 冷凍装置では、圧縮機の吸込み側の横走り管にＵトラップがあると始動時などに冷媒液や油が圧縮機に流れ込んでしまうので設けない
圧縮機の吸込み側の横走り管にはトラップは設けないと覚えましょう
二 〇 ポンプダウン停止をしない装置では、圧縮機が蒸発器より下側に設置されている装置の吸込み配管を、蒸発器上部まで一度立ち上げてから圧縮機へ接続し、装置停止中に冷媒液が圧縮機に流れ落ちるのを防止する 暗記しましょう
正解 ２
ロ、ハが✕で簡単なので消去法で５
問８ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、安全装置について正しいものはどれか
イ アンモニア冷凍装置の高圧遮断圧力スイッチは、安全弁の作動圧力より低い圧力で作動するように設定してあれば、自動復帰形でも問題ない
ロ フルオロカーボン冷凍装置のシェル形凝縮器および受液器には、安全弁を取り付ける。ただし内容積が５００Ｌ未満であれば溶栓でもよい
ハ 圧縮機機用安全弁の必要最小口径は、圧縮機のピストン押しのけ量の平方根に比例する
二 溶栓の最小口径は安全弁の最小口径と同じであり、破裂板の口径は安全弁の最小口径の１／２以上の値であればよい
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ ✕ 高圧遮断圧力スイッチは、原則として手動復帰形にするが、送風機などは自動復帰形でも問題ない
ロ 〇 フルオロカーボン冷凍装置のシェル形凝縮器および受液器には、安全弁を取り付ける。ただし内容積が５００Ｌ未満であれば溶栓でもよい 暗記しましょう
ハ 〇 圧縮機機用安全弁の必要最小口径は、圧縮機のピストン押しのけ量の平方根に比例する 暗記しましょう
二 ✕ 破裂板の口径は安全弁の最小口径と同じであり、溶栓の最小口径は安全弁の最小口径の１／２以上の値であればよい
正解 ３
イ、二が✕で簡単なので消去法で３
問９ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧力試験について正しいものはどれか
イ 耐圧試験時に機器の材料に発生する応力が、その材料の降伏点よりも低くなければならないので、試験圧力は必要以上に高くしてはならない
ロ 製品のばらつきが生じにくいことが確認された圧縮機などの量産品については、抜き取り試験である強度試験を実施し、個別に行う耐圧試験を省略できる
ハ アンモニア冷凍装置の気密試験には、不燃性および非毒性である二酸化炭素を使用する
二 冷媒設備の気密の最終的確認をする試験である真空試験では、試験真空度に到達後微量な漏れでもすぐに判定できる
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 耐圧試験時に機器の材料に発生する応力が、その材料の降伏点よりも低くなければならないので、試験圧力は必要以上に高くしてはならない
耐圧試験圧力は必要以上に高くしてはならないと覚えましょう
ロ 〇 製品のばらつきが生じにくいことが確認された圧縮機などの量産品については、抜き取り試験である強度試験を実施し、個別に行う耐圧試験を省略できる
強度試験は設計圧力の３倍以上で行う
ハ ✕ アンモニア冷凍装置の気密試験には、二酸化炭素は使用できない（炭酸アンモニウムが生成される）
二 ✕ 冷媒設備の気密の最終的確認をする試験である真空試験では、微量な漏れが確認できるがすぐには判定できない（一昼夜かかる）
正解 １
ハ、二が✕で簡単なので消去法で１
問１０ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷凍装置の運転について正しいものはどれか
イ 冷媒の漏えい時の注意事項として、酸素濃度１８％以下での酸欠に対する危険、空気に対する比重などがある。Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ７４４などの空気より重い冷媒では床面での滞留に注意が必要である
ロ 冷凍機油の選定の条件の一つに、粘度が適当で油膜が強いことが挙げられる。一般に低温用には流動点が高く、高速回転圧縮機で軸受荷重の比較的小さいものには粘度の低い油を選定する
ハ 冷媒量が不足すると、蒸発圧力が低下し、圧縮機の吸込み蒸気の過熱度が大きくなり吐出し圧力が低下するが、吐出しガス温度は上昇するので、油が劣化するおそれがある。また密閉フルオロカーボン圧縮機では、冷媒による電動機巻線の冷却が不十分になる
二 アンモニア冷凍装置から冷媒が漏れると、微量の漏れでもアンモンニアの強い刺激臭によって早期に発見できるので、アンモニア冷凍装置には漏えい検知警報設備を設けなくてもよい
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 冷媒の漏えい時の注意事項として、酸素濃度１８％以下での酸欠に対する危険、空気に対する比重などがある。Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ７４４などの空気より重い冷媒では床面での滞留に注意が必要である
フルオロカーボン冷媒は酸素濃度１８％以下での酸欠に対する危険、アンモンニアは毒性による危険があると覚えましょう
ロ ✕ 冷凍機油の選定の条件の一つに、粘度が適当で油膜が強いことが挙げられる。一般に低温用には流動点が低く、高速回転圧縮機で軸受荷重の比較的小さいものには粘度の低い油を選定する
ハ 〇 冷媒量が不足すると、蒸発圧力が低下し、圧縮機の吸込み蒸気の過熱度が大きくなり吐出し圧力が低下するが、吐出しガス温度は上昇するので、油が劣化するおそれがある。また密閉フルオロカーボン圧縮機では、冷媒による電動機巻線の冷却が不十分になる
密閉フルオロカーボン圧縮機では、冷媒（吐出しガス）によって電動機を冷やしているので、冷媒量が不足すると電動機巻線の冷却が不十分になる
二 ✕ アンモニア冷凍装置から冷媒が漏れると、微量の漏れでもアンモンニアは毒性があるので、アンモニア冷凍装置には漏えい検知警報設備を必ず設ける
正解 ２
ロ、二が✕で簡単なので消去法で２
続きはこちらです２６年度保安管理問題１～１０
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