冷凍２種過去問（学識）

平成２９年度冷凍２種（学識過去問題）と上級冷凍受験テキスト解説

こんにちは！まるです。

学識は公式を覚えれば簡単に解けますので、計算問題を載せていません。

平成２９年度冷凍２種学識過去問題と上級冷凍受験テキスト解説

学識試験問題３～１０問

問３　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧縮機について正しいものはどれか

イ　コンパウンド圧縮機は、１台の多気筒圧縮機の気筒が高段用と低段用に区分けされており、１台の圧縮機で二段圧縮方式の運転ができる

ロ　ツインスクリュー圧縮機は、油を多量に噴射しながら冷媒を圧縮し、油で熱を除去するので、吐出しガス温度を断熱圧縮よりも低くすることができる

ハ　ルームエアコンディショナ用の全密閉ロータリー圧縮機では、電動機は吐出しガスによって冷却される構造になっているので、電動機の温度は吐出しガス温度よりも高くなる

二　インバータを用いた負荷に合わせて圧縮機の回転速度を調節する容量制御方法では、低速回転から高速回転まで回転速度の範囲を大きく変えると、体積効率は変化するが、冷凍能力は回転速度につねに比例する

１　イ、ハ　２　イ、ロ、ハ　３　イ、ロ、二　４　イ、ハ、二　５　ロ、ハ、二

解説

イ　〇　コンパウンド圧縮機は、１台の多気筒圧縮機の気筒が高段用と低段用に区分けされており、１台の圧縮機で二段圧縮方式の運転ができる

気筒数の比率は３又は２で、６対２、４対２など低段側の気筒数を多くする

ロ　〇　ツインスクリュー圧縮機は、油を多量に噴射しながら冷媒を圧縮し、油で熱を除去するので、吐出しガス温度を断熱圧縮よりも低くすることができる　暗記しましょう

ハ　〇　ルームエアコンディショナ用の全密閉ロータリー圧縮機では、電動機は吐出しガスによって冷却される構造になっているので、電動機の温度は吐出しガス温度よりも高くなる

吐出しガスで冷却される仕組みなので、電動機の温度が高くないと冷やす意味がないですよね

二　✕　インバータを用いた負荷に合わせて圧縮機の回転速度を調節する容量制御方法では、低速回転から高速回転まで回転速度の範囲を大きく変えると、体積効率と冷凍能力が変化してしまう

ある一定までは比例しますが、回転速度の範囲を大きく変えると、比例しなくなります

正解　２

まず二が✕で簡単なので消去法で１、２の２択に絞れます

その後はロが〇で簡単なので２



問４　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、伝熱について正しいものはどれか

イ　固体内を熱エネルギーが伝わる熱伝導においては、熱の流れる方向をｘ方向とし、ある位置ｘでの物体の温度をｔ、ｘ方向への熱流束をΦとすると、Φ＝入（ｄｔ／ｄｘ）の関係がある。これをニュートンの冷却則といい、比例定数の入を熱伝導率という

ロ　一般に、物体から電磁波の形で放射される熱エネルギーは、その物体の摂氏温度の４乗に正比例する

ハ　物体内部あるいは物体間に温度差があると、高温側から低温側へと熱エネルギーが移動する。この熱移動の一つに、物体間を電磁波の形で内部エネルギーを相互にやりとりする放射伝熱があるが、一般の冷凍装置においては、熱伝導や熱伝達による伝熱が支配的である

二　個体壁で隔てられた流体間の熱通過抵抗は、固体壁の高温側および低温側の熱伝達抵抗と固体壁の熱伝導抵抗より構成されている。凝縮器や蒸発器の伝熱管では、管材は厚みが薄く、熱伝導率の値が大きいので、熱伝導抵抗は小さく、菅内外面の熱伝達抵抗が主として伝熱量を支配している

１　イ、ロ　２　イ、二　３　イ、ロ、ハ　４　ロ、二　５　ハ、二

解説

イ　✕　固体内を熱エネルギーが伝わる熱伝導においては、熱の流れる方向をｘ方向とし、ある位置ｘでの物体の温度をｔ、ｘ方向への熱流束をΦとすると、Φ＝ー入（ｄｔ／ｄｘ）の関係がある。これをフーリエの冷却則といい、比例定数の入を熱伝導率という

負の符号は熱が流れる方向ｘに温度勾配（ｄｔ／ｄｘ）が常に負となる（温度が下がる）からｘ方向の熱流束Φを正にするために付ける

ロ　✕　一般に、物体から電磁波の形で放射される熱エネルギーは、その物体の絶対温度の４乗に正比例する

ハ　〇　物体内部あるいは物体間に温度差があると、高温側から低温側へと熱エネルギーが移動する。この熱移動の一つに、物体間を電磁波の形で内部エネルギーを相互にやりとりする放射伝熱があるが、一般の冷凍装置においては、熱伝導や熱伝達による伝熱が支配的である

熱伝導＝物体を通してその内部の分子や電子によって熱エネルギーが伝わる熱移動
対流熱伝達＝固体壁面と流動流体との間の熱移動

放射伝熱＝物体間を電磁波の形で内部エネルギーを相互にやり取りし、それらのエネルギーの差し引きの形で行われる熱移動

二　〇　個体壁で隔てられた流体間の熱通過抵抗は、固体壁の高温側および低温側の熱伝達抵抗と固体壁の熱伝導抵抗より構成されている。凝縮器や蒸発器の伝熱管では、管材は厚みが薄く、熱伝導率の値が大きいので、熱伝導抵抗は小さく、菅内外面の熱伝達抵抗が主として伝熱量を支配している

熱通過抵抗＝高温側および低温側の熱伝達抵抗＋固体壁の熱伝導抵抗

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、凝縮器について正しいものはどれか

イ　凝縮負荷と冷凍負荷の比（凝縮負荷／冷凍負荷）の値は、同じ蒸発温度の場合には凝縮温度が高くなるほど小さくなる

ロ　空冷凝縮器の凝縮熱量の計算に用いる温度差として、通常の冷凍装置の凝縮器では、対数平均温度差で計算した場合と、算術平均温度差で計算した場合の差は小さいので、実用的には算術平均温度差を用いることもある

ハ　水冷横形シェルアンドチューブ凝縮器は、冷却管内の冷却水の流速を適切な範囲に保ち、水側の熱伝達率を計画通りに確保するために、菅板の外側に取り付けた水室に、冷却水通路の仕切りを設けることが多い。これは、多通路式と呼ばれ、冷却水が冷却管内を二往復する場合を２パスと呼ぶ

二　蒸発式凝縮器では、冷却管内に冷媒蒸気を流し、外面に通風しながら冷却水を散布すると、冷媒蒸気から熱を奪って冷却水の一部が蒸発し、主としてその蒸発潜熱で冷媒蒸気が冷却されて凝縮する

１　イ、ロ　２　イ、ハ　３　イ、二　４　ロ、ハ　５　ロ、二

解説

イ　✕　凝縮負荷と冷凍負荷の比（凝縮負荷／冷凍負荷）の値は、同じ蒸発温度の場合には凝縮温度が高くなるほど大きくなる

凝縮負荷と冷凍負荷の比（凝縮負荷／冷凍負荷）なので、凝縮負荷の数字が大きくなると比も大きくなります

ロ　〇　空冷凝縮器の凝縮熱量の計算に用いる温度差として、通常の冷凍装置の凝縮器では、対数平均温度差で計算した場合と、算術平均温度差で計算した場合の差は小さいので、実用的には算術平均温度差を用いることもある

対数平均温度差と算術平均温度差では誤差が数％なので、実用的には算術平均温度差を用いて計算している
ハ　✕　水冷横形シェルアンドチューブ凝縮器は、冷却管内の冷却水の流速を適切な範囲に保ち、水側の熱伝達率を計画通りに確保するために、菅板の外側に取り付けた水室に、冷却水通路の仕切りを設けることが多い。これは、多通路式と呼ばれ、冷却水が冷却管内を一往復する場合を２パスと呼ぶ

パス数が多くなるほど流速が増して、熱伝達率が良くなる

二　〇　蒸発式凝縮器では、冷却管内に冷媒蒸気を流し、外面に通風しながら冷却水を散布すると、冷媒蒸気から熱を奪って冷却水の一部が蒸発し、主としてその蒸発潜熱で冷媒蒸気が冷却されて凝縮する　暗記しましょう

正解　５

イ、ハが✕で簡単なので消去法で５

問６　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、蒸発器について正しいものはどれか

イ　フィンコイル乾式蒸発器の特徴は、その構造からシステム全体の冷媒量が満液式に比べて少なくすむこと、特別な油戻し装置を必要としないこと、蒸発器出口側に冷媒蒸気を過熱状態にするための伝熱面積が必要になることなどである

ロ　空気冷却用のフィンコイル乾式蒸発器の官群は多数の管路の集合であり、各々の管路への冷媒供給量がアンバランスになった場合、蒸発器の能力が減少する。そのため、各々の管路への冷媒の供給量ができるだけ同じ量になるように、分配器（ディストリビュータ）を用いることが多い

ハ　一般的に冷媒液強制循環式蒸発器では、蒸発器内で蒸発する冷媒液量とほぼ同じ冷媒量を液ポンプで強制的に冷却管内に送り込む。冷却管内面は、大部分が冷媒液でぬれており、良好な熱伝達率が得られる

二　空気熱源ヒートポンプ暖房装置でのホットガスデフロスト方式の除霜は、一般的に室内機の送風機を停止した上で、冷房運転に切り換えることによって行う

１　イ、ロ　２　ロ、ハ　３　ハ、二　４　イ、ロ、二　５　イ、ハ、二

解説

イ　〇　フィンコイル乾式蒸発器の特徴は、その構造からシステム全体の冷媒量が満液式に比べて少なくすむこと、特別な油戻し装置を必要としないこと、蒸発器出口側に冷媒蒸気を過熱状態にするための伝熱面積が必要になることなどである　暗記しましょう

ロ　〇　空気冷却用のフィンコイル乾式蒸発器の官群は多数の管路の集合であり、各々の管路への冷媒供給量がアンバランスになった場合、蒸発器の能力が減少する。そのため、各々の管路への冷媒の供給量ができるだけ同じ量になるように、分配器（ディストリビュータ）を用いることが多い　

ディストリビュータ（分配器）は均等に冷媒を分配するために取り付けるもので、圧力降下が大きくなるので外部均圧形にする

ハ　✕　一般的に冷媒液強制循環式蒸発器では、蒸発器内で蒸発する冷媒液量３～５倍の冷媒量を液ポンプで強制的に冷却管内に送り込む。冷却管内面は、大部分が冷媒液でぬれており、良好な熱伝達率が得られる

二　〇　空気熱源ヒートポンプ暖房装置でのホットガスデフロスト方式の除霜は、一般的に室内機の送風機を停止した上で、冷房運転に切り換えることによって行う

オフサイクル方式は庫内の空気を使って霜を融かす。送風機を運転しながら大量の空気を送る。庫内温度５℃程度の冷蔵庫。

電気ヒーター方式はオフサイクル方式のように庫内の空気から熱源が取れない低温の場合にヒーターを使って霜を融かす。低温と高温を繰り返すので絶縁に注意する。送風機は止める。

ホットガスデフロスト方式は冷却器が２台以上ある場合に除霜しようとする冷却器を凝縮器の一部として使用し、圧縮機の吐出しガスを蒸発器に送り、その顕熱と凝縮潜熱で霜を融かす。

冷媒回路を切り替えるので操作が複雑になるが、タイマ設定による自動除霜が可能。送風機は止める。

散水方式は冷却器への冷媒の供給を止めて、器内の冷媒液を蒸発させてから、送風機を止めて、冷却器上部から１０～２５℃の温水を散布する。

ブライン散布方式は冷却器表面に運転中常にエチレングリコールやプロピレングリコールなどの不凍液を散布して、着霜そのものを防止する。

水分が不凍液に吸収されるが、氷結点が低いので氷結せずに、一緒に回収される。回収されたものは加熱して水分を蒸発させて利用する。

正解　４

ハが✕で簡単なので消去法で１、４の２択に絞れます

問７　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、熱交換器の合理的使用について正しいものはどれか

イ　空気などの被冷却媒体温度が一定の場合、蒸発器における冷媒蒸発温度と被冷却媒体との温度差が大きくなるほど、冷凍装置の冷凍能力が増大し、成績係数は大きくなる

ロ　ローフィンチューブを用いた水冷凝縮器では、水あかなどの付着による汚れ係数の増大とともに熱通過率の値および冷媒と冷却水との温度差は増大する

ハ　フルオロカーボン冷媒液は、油を溶解すると粘度が高くなる。したがって、過度に油を溶解すると熱交換器における伝熱を阻害することになる

二　フィンコイル乾式蒸発器に使用する温度自動膨張弁は、感温筒取付け部の冷媒蒸気出口管の管内冷媒蒸気を数Ｋ（ケルビン）過熱した状態になるように制御する

１　イ、ロ　２　イ、二　３　ロ、ハ　４　ハ、二　５　ロ、ハ、二










解説


イ　✕　空気などの被冷却媒体温度が一定の場合、蒸発器における冷媒蒸発温度と被冷却媒体との温度差が小さくなるほど、冷凍装置の冷凍能力が増大し、成績係数は大きくなる
ロ　✕　ローフィンチューブを用いた水冷凝縮器では、水あかなどの付着による汚れ係数の増大によって冷媒と冷却水との温度差が増大して、熱通過率の値が低下する

ハ　〇　フルオロカーボン冷媒液は、油を溶解すると粘度が高くなる。したがって、過度に油を溶解すると熱交換器における伝熱を阻害することになる　暗記しましょう

二　〇　フィンコイル乾式蒸発器に使用する温度自動膨張弁は、感温筒取付け部の冷媒蒸気出口管の管内冷媒蒸気を３～８Ｋ（ケルビン）過熱した状態になるように制御する

正解　４

イ、ロが✕で簡単なので消去法で４



問８　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、膨張弁および調整弁について正しいものはどれか

イ　ガスチャージ方式の感温筒をもつ温度自動膨張弁は、感温筒本体が高温になってもダイアフラムを破壊することがなく、膨張弁本体は感温筒よりも低温に保持できるように配置する

ロ　温度自動膨張弁の容量（冷凍能力）が蒸発器の容量に対して過大な場合にはハンチングを起こしやすくなり、過小な場合には熱負荷が大きくなったときに冷媒量不足による冷却不良や過熱度の増大などの不具合をもたらすことになる

ハ　蒸発圧力調整弁（ＥＰＲ）は、温度自動膨張弁と組み合わせて用いられる場合には、膨張弁の感温筒よりも上流側に取り付けないと膨張弁の開度に対応できず蒸発圧力を適正に調整できない

二　吸入圧力調整弁（ＳＰＲ）は、圧縮機の吸込み圧力が設定の圧力より低くなり、電動機が過負荷となることを防止するために、圧縮機吸込み蒸気配管に取り付けられる

１　イ　２　ロ　３　イ、二　４　ロ、ハ　５　ハ、二

解説

イ　✕　ガスチャージ方式の感温筒をもつ温度自動膨張弁は、感温筒本体が高温になってもダイアフラムを破壊することがなく、膨張弁本体は感温筒よりも高温に保持できるように配置する

ガスチャージ方式＝高温になってもダイヤフラムを破壊しない

液チャージ方式＝高温になるとダイヤフラムを破壊する

ロ　〇　温度自動膨張弁の容量（冷凍能力）が蒸発器の容量に対して過大な場合にはハンチングを起こしやすくなり、過小な場合には熱負荷が大きくなったときに冷媒量不足による冷却不良や過熱度の増大などの不具合をもたらすことになる　暗記しましょう

ハ　✕　蒸発圧力調整弁（ＥＰＲ）は、温度自動膨張弁と組み合わせて用いられる場合には、膨張弁の感温筒よりも下流側に取り付けないと膨張弁の開度に対応できず蒸発圧力を適正に調整できない

上から感温筒、均圧管、配管、蒸発圧力調整弁の順に取り付ける

二　✕　吸入圧力調整弁（ＳＰＲ）は、圧縮機の吸込み圧力が設定の圧力より高くなり、電動機が過負荷となることを防止するために、圧縮機吸込み蒸気配管に取り付けられる

正解　２

イ、ハが✕で簡単なので消去法で２

問９　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷媒、冷凍機油などについて正しいものはどれか

イ　一般に、低沸点冷媒は、高沸点冷媒と同じ温度条件で比較すると、サイクルの凝縮圧力および蒸発圧力が高くなり、圧縮機押しのけ量に対する冷凍能力が大きいものの理論成績係数は低下する傾向にある

ロ　臨界温度とは、この温度以上では気体と液体の区別がなくなり相変化が生じない温度である。臨界温度以上では潜熱のみとなり、顕熱は利用できなくなる

ハ　非共沸混合冷媒は、等圧過程下の相変化時に温度が変化し、蒸発終了時の温度（露点）よりも蒸発し始める温度（沸点）のほうが高くなり、この温度変化幅を温度勾配と呼ぶ

二　アンモニアは、冷凍機油として使用される鉱油とは相互に溶解しにくく、アンモニア液は冷凍機油（鉱油）よりも軽いので、冷凍装置からの油抜きは容器の底部から行う

１　イ、ロ　２　イ、ハ　３　イ、二　４　ロ、ハ　５　ロ、二

解説

イ　〇　一般に、低沸点冷媒は、高沸点冷媒と同じ温度条件で比較すると、サイクルの凝縮圧力および蒸発圧力が高くなり、圧縮機押しのけ量に対する冷凍能力が大きいものの理論成績係数は低下する傾向にある　

沸点の低い冷媒ほど冷凍能力が大きくなり、ピストン押しのけ量、圧力比が小さくて済むが、理論成績係数は低下する（比熱比が大きくなる）

ロ　✕　臨界温度とは、この温度以上では気体と液体の区別がなくなり相変化が生じない温度である。臨界温度以上では顕熱のみとなり、潜熱は利用できなくなる

液体から気体などの状態変化をするのが潜熱なので、それがなくなるので顕熱のみとなります

ハ　✕　非共沸混合冷媒は、等圧過程下の相変化時に温度が変化し、蒸発終了時の温度（露点）よりも蒸発し始める温度（沸点）のほうが低くなり、この温度変化幅を温度勾配と呼ぶ

温度変化幅の温度勾配＝非共沸混合冷媒のローレンツサイクル成績係数

二　〇　アンモニアは、冷凍機油として使用される鉱油とは相互に溶解しにくく、アンモニア液は冷凍機油（鉱油）よりも軽いので、冷凍装置からの油抜きは容器の底部から行う

鉱油のが重いので下に溜まるので、受液器などの容器の底部から行う

正解　３

ロ、ハが✕で簡単なので消去法で３

問１０　次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧力容器の強度について正しいものはどれか

イ　一般に鋼材における引張応力とひずみの関係の図が鋼材の応力ーひずみ線図で、この線図では、一般に応力の小さいほうから順に、下降伏点、比例限度、弾性限度、上降伏点となっている

ロ　設計圧力は、圧力容器などの設計において、その各部について必要厚さの計算または耐圧強度を決定するときに用いる圧力である。一方、許容圧力は指定された温度において圧力容器などが許容できる最高の圧力のことである

ハ　円筒銅圧力容器に内圧が作用したときに発生する最大引張応力は、円筒銅の接線方向の引張応力であり、この引張応力は長手方向の引張応力の２倍である

二　鋼材は、一般に温度が下がるにつれて引張強さ、降伏点、絞り率などが増大するが、ある温度以下の低温で伸びが小さくなって塑性変形の性質を失い、低温脆性により破壊することがある

１　イ、ロ　２　イ、ハ　３　ロ、ハ　４　ロ、二　５　ハ、二

解説

イ　✕　一般に鋼材における引張応力とひずみの関係の図が鋼材の応力ーひずみ線図で、この線図では、一般に応力の小さいほうから順に、比例限度、弾性限度、下降伏点、上降伏点となっている

引張の荷重を作用させた後、荷重を静かに除去したときに、元の寸法に戻ることができ、応力とひずみの関係が直線的で正比例する限度を比例限度という

ロ　〇　設計圧力は、圧力容器などの設計において、その各部について必要厚さの計算または耐圧強度を決定するときに用いる圧力である。一方、許容圧力は指定された温度において圧力容器などが許容できる最高の圧力のことである　暗記しましょう

ハ　〇　円筒銅圧力容器に内圧が作用したときに発生する最大引張応力は、円筒銅の接線方向の引張応力であり、この引張応力は長手方向の引張応力の２倍である　暗記しましょう

二　✕　鋼材は、一般に温度が下がるにつれて引張強さ、降伏点、硬さなどが増大するが、ある温度以下の低温で伸びが小さくなって塑性変形の性質を失い、低温脆性により破壊することがある

一般の鋼材は低温で脆くなり、これを低温脆性という。

低温脆性は低温、切欠きなどの欠陥、引張またはこれに似た応力がかかっている場合に起こりやすい

正解　３

まとめ

２９年度の保安管理・学識問題は、上級冷凍受験テキストを見なくても解ける素直な問題です。

自分も試験中に簡単だなと思いました。

３種を理解されている方なら問題なく受かる年だったと思います。

最後まで読んで頂いてありがとうございました。