２４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２４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、圧縮機の過熱運転について正しいものはどれか
イ 圧縮機が過熱運転になると、圧縮機の体積効率、断熱効率が低下し、それによって冷凍装置の冷凍能力、成績係数が低下するが、潤滑油の劣化、冷媒の熱分解は冷媒温度に依存するのであって過熱運転との関係はない
ロ 冬季に凝縮圧力が大きく低下すると、膨張弁の容量が不足して吸込み蒸気の過熱度が増大し、圧縮機が過熱運転になることがある
ハ 水冷凝縮器の冷却管への水あかの付着、冷却水量の減少、冷却水入口温度の上昇などが生じたときに、圧縮機吐出しガス圧力および吐出しガス温度が上昇し圧縮機が過熱運転になる
二 冷媒蒸発圧力が低い低温用冷凍装置では、蒸発器の熱負荷が大きく低下することによって圧縮機吸込み蒸気圧力が異常に低下すると、吐出しガス温度が上昇して圧縮機が過熱運転になる
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ハ、二 ５ ロ、ハ、二
解説
イ ✕ 圧縮機が過熱運転になると、圧縮機の体積効率、断熱効率が低下し、それによって冷凍装置の冷凍能力、成績係数が低下する、また潤滑油の劣化、冷媒の熱分解も生じる
ロ 〇 冬季に凝縮圧力が大きく低下すると、膨張弁の容量が不足して吸込み蒸気の過熱度が増大し、圧縮機が過熱運転になることがある 暗記しましょう
ハ 〇 水冷凝縮器の冷却管への水あかの付着、冷却水量の減少、冷却水入口温度の上昇などが生じたときに、圧縮機吐出しガス圧力および吐出しガス温度が上昇し圧縮機が過熱運転になる 暗記しましょう
二 〇 冷媒蒸発圧力が低い低温用冷凍装置では、蒸発器の熱負荷が大きく低下することによって圧縮機吸込み蒸気圧力が異常に低下すると、吐出しガス温度が上昇して圧縮機が過熱運転になる
過熱運転の原因
① 過大な吸込み蒸気過熱度
② 吸込み圧力低下
③ 吐出しガス圧力の上昇
正解 ５
まずイが✕で簡単なので消去法で３、４、５の３択に絞れます
その後はロ、二が〇で簡単なので５
問２ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、水冷凝縮器について正しいものはどれか
イ アンモニアは鉱油をあまり溶解しないので、伝熱面に油膜を形成するが、その油膜の厚さはあまり厚くはならない。これに対して、水あかの厚さは掃除をしないとかなりの厚さになり、熱通過率は著しく低下する
ロ 水冷横形シェルアンドチューブ凝縮器において、凝縮器から受液器への液の落ち込みが悪い場合、凝縮器内の冷媒液面が高くなって凝縮圧力が上昇する
ハ 受液器兼用のシェルアンドチューブ凝縮器を備える装置に冷媒を過充てんすると、凝縮に有効に使われる冷却管の伝熱面積が減少して凝縮温度が上昇し、凝縮器から出る冷媒液の過冷却度は小さくなる
二 水冷凝縮器において、水あかが厚く付着した場合には、水あかの付着による熱通過率の低下の割合は、ローフィンチューブに比べて裸管のほうが大きい
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ハ、二 ５ イ、ロ、二
解説
イ 〇 アンモニアは鉱油をあまり溶解しないので、伝熱面に油膜を形成するが、その油膜の厚さはあまり厚くはならない。これに対して、水あかの厚さは掃除をしないとかなりの厚さになり、熱通過率は著しく低下する 暗記しましょう
ロ 〇 水冷横形シェルアンドチューブ凝縮器において、凝縮器から受液器への液の落ち込みが悪い場合、凝縮器内の冷媒液面が高くなって凝縮圧力が上昇する
液の落ち込みが悪いと、伝熱に必要な面積が小さくなるので凝縮圧力が上昇する
ハ ✕ 受液器兼用のシェルアンドチューブ凝縮器を備える装置に冷媒を過充てんすると、凝縮に有効に使われる冷却管の伝熱面積が減少して凝縮温度が上昇するが、凝縮器から出る冷媒液の過冷却度は大きくなる
二 ✕ 水冷凝縮器において、水あかが厚く付着した場合には、水あかの付着による熱通過率の低下の割合は、裸管に比べてローフィンチューブのほうが大きい
正解 １
ハ、二が✕で簡単なので消去法で１
問３ 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 冷媒と被冷却物との設定温度差は、空調用と冷蔵用を比較した場合、冷却温度が低い冷蔵用では一般的に小さめにする
ロ 冷凍装置内に水分が混入して膨張弁で氷結すると、蒸発器での冷媒循環量が減少し、蒸発圧力が高くなり、圧縮機吸込み蒸気の比体積が小さくなる
ハ 満液式シェルアンドチューブ蒸発器は、冷媒の蒸発圧力が低下しても器内の冷媒量が多いので蒸発温度は変化せず、水またはブラインの凍結のおそれはない
二 冷媒の蒸発温度が低下すると、蒸発器出口の蒸気の比体積が大きくなり、冷媒循環量が減少し、冷凍能力が低下する
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 冷媒と被冷却物との設定温度差は、空調用と冷蔵用を比較した場合、冷却温度が低い冷蔵用では一般的に小さめにする
空調用は１５～２０℃、冷凍冷蔵用は５～１０℃
ロ ✕ 冷凍装置内に水分が混入して膨張弁で氷結すると、蒸発器での冷媒循環量が減少し、蒸発圧力が低下して、圧縮機吸込み蒸気の比体積が大きくなる
ハ ✕ 満液式シェルアンドチューブ蒸発器は、冷却管が冷媒液に浸されているので、冷媒の蒸発圧力が低下すると水またはブラインが凍結する場合がある
二 〇 冷媒の蒸発温度が低下すると、蒸発器出口の蒸気の比体積が大きくなり、冷媒循環量が減少し、冷凍能力が低下する 暗記しましょう
正解 ２
ロ、ハが✕で簡単なので消去法で２
問４ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、冷凍機油および冷媒について正しいものはどれか
イ フルオロカーボン冷媒は圧縮機のクランクケース内の冷凍機油に常に溶解しているので、一般に圧縮機の運転中もクランクケースヒーターに通電し冷凍機油の温度を上げ、冷媒を冷凍機油から追い出している
ロ ＨＦＣ冷媒は強い極性をもつが、自然界に多く存在する炭化水素系の油は極性をもたない。極性が強い物質と、極性が弱い物質とは溶解しない。そのため、ＨＦＣ冷媒は極性のない冷凍機油を溶解しない
ハ フルオロカーボン冷媒は、一般にアンモニア冷媒に比べると吐出しガス温度が高くなる。吐出しガス温度が高すぎると冷凍機油の炭化、酸化、分解生成物の発生などが起こることで、冷媒中にスラッジを生じやすい
二 アンモニア冷媒の漏れ検知方法として、電気的に濃度を検知する検知器があるが、その独特の臭気によっても検知できる。また硫黄を燃やすと亜硫酸ガスが生成され、アンモニアと反応して硫化アンモニウムの白煙を生じることによって検知することもできる
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ ✕ フルオロカーボン冷媒は圧縮機のクランクケース内の冷凍機油に常に溶解しているが、一般に圧縮機の運転中はクランクケースヒーターに通電しない。
停止中はクランクケースヒーターに通電し冷凍機油の温度を上げ、冷媒を冷凍機油から追い出している
ロ 〇 ＨＦＣ冷媒は強い極性をもつが、自然界に多く存在する炭化水素系の油は極性をもたない。極性が強い物質と、極性が弱い物質とは溶解しない。そのため、ＨＦＣ冷媒は極性のない冷凍機油を溶解しない
極性を持つものと、極性を持たないものとは溶解しないと覚えましょう
ハ ✕ アンモニア冷媒は、一般にフルオロカーボン冷媒に比べると吐出しガス温度が高くなる。吐出しガス温度が高すぎると冷凍機油の炭化、酸化、分解生成物の発生などが起こることで、冷媒中にスラッジを生じやすい
アンモニアはフルオロカーボンより吐出しガス温度が数十℃高くなる
二 〇 アンモニア冷媒の漏れ検知方法として、電気的に濃度を検知する検知器があるが、その独特の臭気によっても検知できる。また硫黄を燃やすと亜硫酸ガスが生成され、アンモニアと反応して硫化アンモニウムの白煙を生じることによって検知することもできる
正解 ４
イ、ハが✕で簡単なので消去法で４
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 満液式蒸発器の液面制御にフロート弁を用いるよりも、フロートスイッチに手動膨張弁と電磁弁とを組み合わせた場合のほうが、液レベルの上下に対応した送液ができ、液レベルの変動を小さくできる
ロ パイロット式電磁弁は、その作動機構により弁前後の圧力差がゼロでは作動しないが、直動式電磁弁は圧力差がゼロでも作動する
ハ 油圧保護圧力スイッチは、圧縮機の給油ポンプ圧力とクランクケース内圧力との差圧を検出し、差圧が一定時間設定値以下になると圧縮機を停止させる
二 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。しかし感温筒よりも受圧部の温度が低くないと正常に作動しない
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ イ、二 ４ ロ、ハ ５ ハ、二
解説
イ ✕ 満液式蒸発器の液面制御にフロートスイッチを用いるよりも、フロート弁を用いた場合のほうが、液レベルの上下に対応した送液ができ、液レベルの変動を小さくできる
ロ 〇 パイロット式電磁弁は、その作動機構により弁前後の圧力差がゼロでは作動しないが、直動式電磁弁は圧力差がゼロでも作動する
直動式電磁弁は口径の小さなものに使う（圧力差が０でも開く）
パイロット式電磁弁は口径の大きなものに使う（圧力差が７～３０ｋｐ必要）
ハ 〇 油圧保護圧力スイッチは、圧縮機の給油ポンプ圧力とクランクケース内圧力との差圧を検出し、差圧が一定時間設定値以下になると圧縮機を停止させる
圧縮機の油圧保護圧力スイッチは、圧縮機を始動してから、または運転中に一定時間（約９０秒）経過しても給油圧力が定められた圧力を保持できなくなると圧縮機の軸受などを焼き付き事故から保護するために停止する
二 ✕ 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。しかし感温筒よりも受圧部の温度が高くないと正常に作動しない
正解 ４
イ、二が✕で簡単なので消去法で４
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 蒸発温度の低い冷凍装置では、低温で冷凍機油の粘度が高く、蒸発器からの油戻しが難しいため、油分離器を設けて冷凍装置内を循環する冷凍機油を減らすようにする
ロ アンモニア冷凍装置の冷媒系統に水分が存在すると、装置各部に悪影響を及ぼす。そこでフィルタドライヤにアンモニア液を通して、アンモニア液中の水分を吸着除去する
ハ アンモニア冷凍装置では、液ガス熱交換器を設けて、凝縮器出口の高温冷媒液と蒸発器出口の低温冷媒蒸気を熱交換させ、凝縮器出口冷媒液の過冷却度と圧縮機吸込み蒸気の過熱度とを大きくさせるほうがよい
二 小形のフルオロカーボン冷凍装置の液分離器は、負荷変動時の吸込み蒸気に含まれる冷媒液を分離し、液分離器底部の冷媒液と冷凍機油を少量ずつ圧縮機に戻す
１ イ、ロ ２ イ、二 ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ 〇 蒸発温度の低い冷凍装置では、低温で冷凍機油の粘度が高く、蒸発器からの油戻しが難しいため、油分離器を設けて冷凍装置内を循環する冷凍機油を減らすようにする 暗記しましょう
ロ ✕ アンモニア冷凍装置の冷媒系統に水分が存在しても、微量なら溶け合うので装置各部に悪影響を及ぼすことはない。
アンモニア冷凍装置では、冷媒系統内の水分がアンモニアと結合してるので、乾燥剤による吸着が難しいのでフィルタドライヤは使用しない
ハ ✕ アンモニア冷凍装置では、吐出しガス温度が高くなるので液ガス熱交換器は設けない。
フルオロカーボン冷凍装置では、液ガス熱交換器を設けて、凝縮器出口の高温冷媒液と蒸発器出口の低温冷媒蒸気を熱交換させ、凝縮器出口冷媒液の過冷却度と圧縮機吸込み蒸気の過熱度とを大きくさせるほうがよい
二 〇 小形のフルオロカーボン冷凍装置の液分離器は、負荷変動時の吸込み蒸気に含まれる冷媒液を分離し、液分離器底部の冷媒液と冷凍機油を少量ずつ圧縮機に戻す 暗記しましょう
正解 ２
ロ、ハが✕で簡単なので消去法で２
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 低温配管では、圧力配管用炭素鋼鋼管（ＳＴＰＧ）はー２５℃まで、配管用炭素鋼鋼管（ＳＧＰ）はー５０℃までは使用することができる
ロ フルオロカーボン冷凍装置の蒸発器から圧縮機への横走り管では、冷媒蒸気流速を３、５ｍ／ｓ以上となるように、吸込み配管の配管系を決定する
ハ 容量制御装置をもつ圧縮機の吸込み管では、アンロード運転やロード運転の負荷変動時の返油のために必要な最小蒸気速度を確保するため、二重立ち上がり管を設けることがある
二 銅管は、銀ろうや黄銅ろうなどのろう材を使用し、ろう付けにより接合する。ろう付けは、銅管を差し込んで接合面を重ね合わせ、その隙間に溶けたろう材を流し込み溶着させる。差込みの最小深さは３ｍｍとする
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ ✕ 低温配管では、配管用炭素鋼鋼管（ＳＧＰ）はー２５℃まで、圧力配管用炭素鋼鋼管（ＳＴＰＧ）はー５０℃までは使用することができる
ロ 〇 フルオロカーボン冷凍装置の蒸発器から圧縮機への横走り管では、冷媒蒸気流速を３、５ｍ／ｓ以上となるように、吸込み配管の配管系を決定する
横走り管は３、５ｍ／ｓ以上～２０ｍ／ｓ以下、立ち上がり管は６ｍ／ｓ以上と覚えましょう
ハ 〇 容量制御装置をもつ圧縮機の吸込み管では、アンロード運転やロード運転の負荷変動時の返油のために必要な最小蒸気速度を確保するため、二重立ち上がり管を設けることがある
容量制御装置をもった圧縮機の吸込み配管は、油の戻りが悪いので二重立ち上がり管を設けることがある
二 ✕ 銅管は、銀ろうや黄銅ろうなどのろう材を使用し、ろう付けにより接合する。ろう付けは、銅管を差し込んで接合面を重ね合わせ、その隙間に溶けたろう材を流し込み溶着させる。差込みの最小深さは６ｍｍとする
最小差込み深さ ６～１４ｍｍ 隙間は０、０５～０、５５
正解 ３
イ、二が✕で簡単なので消去法で３
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 凝縮器や受液器に取り付ける安全弁の必要最小口径は、各容器の外表面積に正比例する
ロ 高圧遮断圧力スイッチの設定圧力は、高圧部に設けられた安全弁の最低吹き始め圧力以下で、かつ高圧部の許容圧力以下の圧力で作動するように設定する
ハ 圧縮機用安全弁の必要最小口径は、ピストン押しのけ量によって決まり、冷媒の種類には関係しない
二 フルオロカーボン冷凍装置の低圧部の容器で、容器本体に付属する止め弁によって封鎖（液封）される構造になっているものには安全弁、破裂板または圧力逃し装置を取り付ける
１ イ、ロ ２ イ、ハ ３ ロ、ハ ４ ロ、二 ５ ハ、二
解説
イ ✕ 凝縮器や受液器に取り付ける安全弁の必要最小口径は、各容器の外径×長さの平方根に正比例する
ロ 〇 高圧遮断圧力スイッチの設定圧力は、高圧部に設けられた安全弁の最低吹き始め圧力以下で、かつ高圧部の許容圧力以下の圧力で作動するように設定する
ハ ✕ 圧縮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と、冷媒の種類によって定められた定数に比例する
二 〇 フルオロカーボン冷凍装置の低圧部の容器で、容器本体に付属する止め弁によって封鎖（液封）される構造になっているものには安全弁、破裂板または圧力逃し装置を取り付ける
正解 ４
イ、ハが✕で簡単なので消去法で４
問９ 次のイ、ロ、ハ、二の記述のうち、圧力試験などについて正しいものはどれか
イ アンモニア冷凍装置の気密試験では、二酸化炭素はアンモンニアと化学反応する可能性があるので使用しない
ロ 冷媒設備の圧力試験には、耐圧試験、強度試験、気密試験、真空試験などがあるが、圧力試験の圧力は絶対圧力で表示される
ハ フルオロカーボン冷凍装置内を真空乾燥する場合、真空度が増すにしたがって水の飽和温度は下がるので、水分が残留している可能性のある部分を加熱すると効果的である
二 冷凍装置を構成する各機器について、それぞれの気密試験によって個々に気密性能が確認されていれば、配管完了後の冷凍設備全体に対する気密試験は省略できる
１ イ ２ イ、ロ ３ イ、ハ ４ ロ、ハ ５ ハ、二
解説
イ 〇 アンモニア冷凍装置の気密試験では、二酸化炭素はアンモンニアと化学反応する可能性があるので使用しない（炭酸アンモニウムができてしまう）
ロ ✕ 冷媒設備の圧力試験には、耐圧試験、強度試験、気密試験、真空試験などがあるが、圧力試験の圧力はゲージ圧力で表示される
絶対圧力はＰ－h線図で使用されると覚えましょう
ハ 〇 フルオロカーボン冷凍装置内を真空乾燥する場合、真空度が増すにしたがって水の飽和温度は下がるので、水分が残留している可能性のある部分を加熱すると効果的である（１２０℃以下で加熱します）
二 ✕ 冷凍装置を構成する各機器について、それぞれの気密試験によって個々に気密性能が確認されていても、配管完了後の冷凍設備全体に対する気密試験を行う
気密試験は２種類行うと覚えましょう（完成前の組み立て品と完成後の冷凍設備全体）
正解 ３
ロ、二が✕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、据付け、保安などについて正しいものはどれか
イ 機器の基礎は、基礎底面に係る荷重（静的、動的を含む）がどの部分でも地盤の許容応力度以下とし、できるだけ荷重を地盤に平均にかかるようにする。また地震などで転倒しないように、一般的には基礎の質量は上に設置する機器の質量よりも大きくする
ロ 機器の防振装置としては、一般に防振ゴムやゴムパットが用いられ、これらを使用するときにはその特性やばね定数を検討すればよく、その配置については特に気をつけることはない
ハ アンモニア冷媒の漏れは配管系統で起きた例があり、温度変化の著しい配管系統や断熱のために被覆されている部分は特に注意を要する
二 冷凍機油には、鉱油のほかに合成油があり、それらの粘度、流動点、炭化生成物など性質に特徴がある。冷凍機油は湿気を吸収しやすく、鉱油では特にその性質が激しい
１ イ ２ イ、ロ ３ イ、ハ ４ ロ、ハ ５ ハ、二
解説
イ 〇 機器の基礎は、基礎底面に係る荷重（静的、動的を含む）がどの部分でも地盤の許容応力度以下とし、できるだけ荷重を地盤に平均にかかるようにする。また地震などで転倒しないように、一般的には基礎の質量は上に設置する機器の質量よりも大きくする
暗記しましょう
ロ ✕ 機器の防振装置としては、一般に防振ゴムやゴムパットが用いられ、これらを使用するときにはその特性やばね定数を検討して、乗せた機器が水平になるようにその配置についても気をつけること
ハ 〇 アンモニア冷媒の漏れは配管系統で起きた例があり、温度変化の著しい配管系統や断熱のために被覆されている部分は特に注意を要する
温度変化の著しい配管には、防熱などをして破損や漏れを防ぐ
二 ✕ 冷凍機油には、鉱油のほかに合成油があり、それらの粘度、流動点、炭化生成物など性質に特徴がある。冷凍機油は合成油が湿気を吸収しやすく、鉱油よりもその性質が激しい
合成油は鉱油よりも湿気を吸収しやすいと覚えましょう
正解 ３
ロ、二が✕で簡単なので消去法で３
まとめ
最後まで読んで頂いてありがとうございました。
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