第一種・第二種冷凍機械責任者 ③ 制御機器・冷媒・材料と圧力容器

制御機器と冷媒の性質、材料強度・圧力容器をまとめて扱う分野で、収録624問のうち74問。温度自動膨張弁の過熱度の式、吸入圧力調整弁や油圧保護圧力スイッチ、フロートスイッチの作動条件が前半の軸。冷媒側はHCFCとオゾン層、二酸化炭素(R744)の性質、アンモニアへの水分混入、冷凍機油やブラインに求められる性質。後半は応力ーひずみ線図と弾性限度、設計圧力の定義、溶接継手効率と続き、計算と暗記が交互に来る。似た名称の弁は役割と取り付け位置を並べて比較したい。

この分野の問題74問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。

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169温度自動膨張弁において過熱度を表す式として、正しいものはどれか。

  1. A過熱度 = 過熱蒸気温度 - 飽和温度
  2. B過熱度 = 飽和温度 + 過熱蒸気温度
  3. C過熱度 = 飽和温度 - 過熱蒸気温度
  4. D過熱度 = 過熱蒸気温度 × 飽和温度
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正解:A過熱度 = 過熱蒸気温度 - 飽和温度

過熱度は、過熱蒸気温度から飽和温度を引いた値で表される。

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170蒸発圧力の検知方法として外部均圧管を用いる外部均圧形膨張弁の長所はどれか。

  1. A外部均圧管を設ける必要がなく設置が容易である。
  2. B過熱度制御が蒸発器内での圧力降下の影響を受けない。
  3. C蒸発器内での圧力降下分だけ過熱度が大きくなる。
  4. D蒸発圧力が設定値よりも高いと弁を閉じる。
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正解:B過熱度制御が蒸発器内での圧力降下の影響を受けない。

外部均圧形膨張弁は蒸発器出口の圧力を検知するため、蒸発器内での圧力降下の影響を受けずに過熱度制御ができる。

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171温度自動膨張弁において、選定する容量が過大であった場合に生じる現象として正しいものはどれか。

  1. A冷媒循環量不足による冷却不良が生じる。
  2. B過熱度の増大をもたらす。
  3. C弁流量や蒸発温度のハンチング現象が生じる。
  4. D弁が完全に閉じなくなる。
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正解:C弁流量や蒸発温度のハンチング現象が生じる。

温度自動膨張弁の容量が過大であると、弁流量や蒸発温度、過熱度などのハンチング現象が生じる。

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172定圧自動膨張弁が用いられる冷凍装置の条件として、適切なものはどれか。

  1. A負荷変動の少ない小形冷凍装置
  2. B複数の蒸発器を備えた大形冷凍装置
  3. C蒸発器出口の過熱度を精密に制御する必要がある装置
  4. D負荷変動が極めて大きい装置
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正解:A負荷変動の少ない小形冷凍装置

定圧自動膨張弁は蒸発器出口の過熱度は制御できないため、負荷変動の少ない小形冷凍装置に用いられる。

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173電子膨張弁の特徴に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A温度自動膨張弁に比べて制御範囲が狭い。
  2. B蒸発温度と蒸発器出口の温度を2つの温度センサで検知して制御する。
  3. C構成材料を適切に選択しても特定の冷媒にしか使用できない。
  4. D蒸発圧力のみを検知して機械的に弁を開閉する。
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正解:B蒸発温度と蒸発器出口の温度を2つの温度センサで検知して制御する。

電子膨張弁は2つの温度センサで検知した電気的信号を調節器で演算処理し、設定した過熱度と比較して弁を開閉する。

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174蒸発器出口配管に取り付け、蒸発圧力が一定圧力以下になるのを防止する機器はどれか。

  1. A定圧自動膨張弁
  2. B吸入圧力調整弁
  3. C凝縮圧力調整弁
  4. D蒸発圧力調整弁
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正解:D蒸発圧力調整弁

蒸発圧力調整弁は蒸発器出口配管に取り付けられ、蒸発圧力が一定以下に低下することを防止する。

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175吸入圧力調整弁の働きとして、正しいものはどれか。

  1. A設定圧力以下になると弁を絞って過負荷を避ける。
  2. B設定圧力以上になると弁を絞って過負荷を避ける。
  3. C設定圧力以上になると弁を全開にして圧力を逃がす。
  4. D設定圧力以下になると弁を全開にして圧力を高める。
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正解:B設定圧力以上になると弁を絞って過負荷を避ける。

吸入圧力調整弁は圧縮機の吸込み口付近に取り付けられ、設定圧力以上になると弁を絞って過負荷になるのを避ける。

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176凝縮圧力調整弁において、凝縮器とバイパス弁との合流部に配置され、バイパス弁が無く調整弁内部のバイパス口よりガスをバイパスさせる形式はどれか。

  1. A三方形
  2. B直動形
  3. Cパイロット形
  4. D内部均圧形
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正解:A三方形

三方形は凝縮器とバイパス弁との合流部に配置され、バイパス弁は無く調整弁内部のバイパス口からガスをバイパスさせる。

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177水冷凝縮器の冷却水量を調整して凝縮圧力を適正範囲に保つ冷却水調整弁の方式について、応答が速いものはどれか。

  1. A温度検知式
  2. B電子検知式
  3. C圧力検知式
  4. D流量検知式
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正解:C圧力検知式

圧力で作動する圧力検知式は弁の応答が速く、温度検知式は伝熱作用のため応答の遅れが大きい。

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178圧縮機の保護用として低圧圧力スイッチを用いる場合、一般的に採用される復帰形式はどれか。

  1. A自動復帰形
  2. B半自動復帰形
  3. C時間遅延復帰形
  4. D手動復帰形
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正解:D手動復帰形

自動運転用には自動復帰形が用いられるが、圧縮機の保護用としては手動復帰形が用いられる。

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179高圧圧力スイッチを圧力制御スイッチとして使用する場合に採用される復帰形式はどれか。

  1. A手動復帰形
  2. B自動復帰形
  3. C電気復帰形
  4. D油圧復帰形
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正解:B自動復帰形

圧力制御スイッチとして使用する場合は自動復帰形を採用する。

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180高低圧圧力スイッチに関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A低圧側と高圧側の両方が手動復帰式になっている。
  2. B吐出し圧力が異常低下したときに高圧側のスイッチを開にする。
  3. C一般に、低圧側の圧力スイッチは自動復帰式になっている。
  4. D吸込み圧力が異常上昇したときに低圧側のスイッチを開にする。
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正解:C一般に、低圧側の圧力スイッチは自動復帰式になっている。

高低圧圧力スイッチは、一般に低圧側の圧力スイッチが自動復帰式になっている。

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181油圧保護圧力スイッチが作動する条件として、正しいものはどれか。

  1. Aクランクケース内圧力と給油圧力の圧力差が設定値以下になったとき
  2. Bクランクケース内圧力と給油圧力の和が設定値以上になったとき
  3. C吐出し圧力と吸込み圧力の差が設定値以下になったとき
  4. D油温が設定温度以上に上昇したとき
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正解:Aクランクケース内圧力と給油圧力の圧力差が設定値以下になったとき

圧縮機のクランクケース内圧力と給油圧力との圧力差が設定値以下になると、一定時間後に圧縮機を停止させる。

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182直動式電磁弁の作動原理として、正しいものはどれか。

  1. A電磁コイルに通電すると前後の圧力差によって弁が開く。
  2. B電磁コイルに通電するとプランジャの自重で弁が開く。
  3. C電磁コイルの電源を切るとバネの力だけで弁が閉じる。
  4. D電磁コイルに通電するとプランジャを吸引して弁が開く。
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正解:D電磁コイルに通電するとプランジャを吸引して弁が開く。

直動式電磁弁は、電磁コイルに通電するとプランジャを吸引して弁が開き、電源を切るとプランジャの自重で弁が閉じる。

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183パイロット式電磁弁の特徴として、正しいものはどれか。

  1. A直動式電磁弁よりも動作速度が速い。
  2. B前後の圧力差に関係なく動作する。
  3. C通常、開弁には7〜30kPaの圧力差が必要である。
  4. D弁体がプランジャに直結している。
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正解:C通常、開弁には7〜30kPaの圧力差が必要である。

パイロット式電磁弁は弁の前後の圧力差によって開き、通常7〜30kPaの圧力差が必要である。圧力差で動くため動作速度は遅い。

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184四方切換弁の切換動作に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A高低圧力差が十分に無いと完全な切換ができない。
  2. B長期間運転停止後に圧力が均等になった状態で切換えを行う。
  3. C切換時には低圧側から高圧側へ冷媒の漏れが生じる。
  4. Dスライド弁のみで構成されパイロット弁は持たない。
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正解:A高低圧力差が十分に無いと完全な切換ができない。

切換時には高圧側から低圧側への冷媒の漏れが短時間生じるため、高低圧力差が十分に無いと完全な切換ができない。

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185キャピラリーチューブに一般的に用いられる銅製の細い管の内径寸法として、正しいものはどれか。

  1. A0.1〜0.5mm
  2. B0.6〜2.5mm
  3. C3.0〜5.0mm
  4. D5.5〜8.0mm
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正解:B0.6〜2.5mm

キャピラリーチューブは内径0.6〜2.5mmの銅製の細い管である。

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186フロート弁の選定に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A容量が過大であれば液面レベルの変動を完全に防ぐことができる。
  2. B容量が過小であっても液面レベルを維持することが可能である。
  3. C電気配線が必要なため、他の弁の容量に合わせて選定する。
  4. D容量が過大でも過小でも液面レベルが維持できないため注意を要する。
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正解:D容量が過大でも過小でも液面レベルが維持できないため注意を要する。

フロート弁は容量が過大でも過小でも液面レベルが維持できないため、選定には注意を要する。

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187フロートスイッチの使用方法として、適切なものはどれか。

  1. A操作部を有するため単独で配管に接続して使用する。
  2. B必ず電磁弁・警報器・リレーなどに接続して使用する。
  3. Cキャピラリーチューブと直列に接続して圧力を制御する。
  4. Dガスチャージ方式の感温筒と組み合わせて過熱度を制御する。
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正解:B必ず電磁弁・警報器・リレーなどに接続して使用する。

フロートスイッチは操作部を有しないため、必ず電磁弁・警報器・リレーなどに接続して使用する。

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188圧力差の極小な流路における断水リレーの選定として、正しいものはどれか。

  1. A流量式断水リレー(フロースイッチ)を使用する。
  2. B圧力式断水リレーを使用する。
  3. C温度式断水リレーを使用する。
  4. Dバイメタル式断水リレーを使用する。
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正解:A流量式断水リレー(フロースイッチ)を使用する。

出入り口間の圧力差の極小な流路では圧力式断水リレーは使用できないため、フロースイッチと言われる流量式断水リレーを使用する。

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189サーモスタットにおいて、電気接点を開閉する方式に含まれないものはどれか。

  1. A蒸気圧式
  2. Bバイメタル式
  3. C電子式
  4. D電磁コイル式
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正解:D電磁コイル式

サーモスタットの電気接点を開閉する方式には、蒸気圧式、バイメタル式、電子式などがある。

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190温度自動膨張弁の感温筒にガスチャージ方式を採用する理由として、正しいものはどれか。

  1. Aガス量が多く、高温になっても圧力が急上昇しないため。
  2. B液冷媒を充填することで過熱度を正確に検知するため。
  3. Cガス量が少なく、高温になってもダイヤフラムを破壊することが無いようにするため。
  4. D蒸発器内での圧力降下を相殺するため。
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正解:Cガス量が少なく、高温になってもダイヤフラムを破壊することが無いようにするため。

ガスチャージ方式はガス量が少なく、感温筒温度が過度に上昇してもダイヤフラムを破壊することが無いように採用される。

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191複数の蒸発器を備えた冷凍装置において、定圧自動膨張弁を使用することが不適切である主な理由はどれか。

  1. A弁入口側の冷媒液圧力の影響を強く受けるため。
  2. B制御動作が遅く、即応性が全く無いため。
  3. C蒸発圧力を設定値に制御するため、複数あると適切に制御できないため。
  4. D過熱度を常に一定に保とうとしてハンチングを起こすため。
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正解:C蒸発圧力を設定値に制御するため、複数あると適切に制御できないため。

定圧自動膨張弁は一定の蒸発器内圧力に制御するため、複数の蒸発器を備えた冷凍装置では適切に制御できない。

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1921台の圧縮機で蒸発温度の異なる複数の蒸発器を運転する場合、蒸発圧力調整弁の適切な取り付け位置はどこか。

  1. A蒸発圧力が最も低い蒸発器の入口側
  2. B蒸発圧力が最も低い蒸発器の出口側
  3. C蒸発圧力が最も高い蒸発器の入口側
  4. D蒸発圧力が最も高い蒸発器の出口側
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正解:D蒸発圧力が最も高い蒸発器の出口側

この場合、蒸発圧力の高い蒸発器の出口側に設けて、設定圧力以下にならないように制御する。

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193HCFC冷媒がオゾン層を破壊する原因となる主な構成元素はどれか。

  1. A塩素
  2. B炭素
  3. Cふっ素
  4. D水素
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正解:A塩素

HCFC冷媒は塩素を含むため、大気中に放出されると成層圏でオゾン層を破壊する。

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194HFC冷媒のオゾン層破壊係数(ODP)の値はどれか。

  1. A0.055
  2. B0
  3. C1
  4. D100
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正解:B0

HFC冷媒は成分に塩素を含まないため、オゾン層破壊係数(ODP値)は0である。

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195地球温暖化係数(GWP)は、ある気体の温暖化への影響度を何の気体を1として表したものか。

  1. A酸素
  2. Bメタン
  3. C二酸化炭素
  4. Dフロン11
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正解:C二酸化炭素

GWPは二酸化炭素の温暖化影響を1として他の気体の影響を相対的に示す指標であり、オゾン層破壊係数であるODPとは目的が異なる。

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196非共沸混合冷媒の相変化時の特性として、正しいものはどれか。

  1. A一定圧力のもとで凝縮または蒸発するとき、温度変化が生じない。
  2. B一定圧力のもとで凝縮または蒸発するとき、冷媒蒸気と冷媒液とで成分比が異なる。
  3. C液相状態から蒸発を始める沸点と、蒸発終了時の露点が常に等しい。
  4. D相変化時には気体と液体とで成分比が完全に一致する。
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正解:B一定圧力のもとで凝縮または蒸発するとき、冷媒蒸気と冷媒液とで成分比が異なる。

非共沸混合冷媒は、相変化時には気体と液体とで成分比が異なり、一定圧力での相変化でも温度変化が生じる。

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197共沸混合冷媒の特性として、正しいものはどれか。

  1. A気体でも液体でも成分比が同じで温度勾配の無い特性となる。
  2. B全組成範囲に渡って露点と沸点が分離している。
  3. C気体と液体の成分比が異なり、温度勾配を持つ。
  4. D相変化時に冷媒蒸気と冷媒液の成分比が大きく変動する。
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正解:A気体でも液体でも成分比が同じで温度勾配の無い特性となる。

共沸混合冷媒は、気体でも液体でも成分比が同じで温度勾配の無い特性となる。

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198非共沸混合冷媒における沸点と露点の関係として、正しいものはどれか。

  1. A沸点は露点よりも高い。
  2. B沸点と露点の大小は圧力に関係なく逆転する。
  3. C沸点と露点は常に等しい。
  4. D沸点は露点よりも低い。
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正解:D沸点は露点よりも低い。

非共沸混合冷媒では、液が蒸発し始める温度(沸点)は蒸発終了時の温度(露点)よりも低くなる。

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199二酸化炭素(R744)の熱力学的性質として、正しいものはどれか。

  1. A毒性が強く、GWPは0である。
  2. B臨界温度は 30.98℃ である。
  3. C比熱比が 1.10 であり、圧縮機吐出し温度が極めて低い。
  4. D不燃性であるが、臨界温度が 100℃ を超える。
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正解:B臨界温度は 30.98℃ である。

二酸化炭素の臨界温度は 30.98℃ であり、他の冷媒に比べて著しく低い。

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200アンモニアの大気圧における状態変化として、正しいものはどれか。

  1. A大気圧のもとでは約 -33℃ で沸騰し、常温常圧では気体である。
  2. B大気圧では液体にならず、-78.46℃で昇華して固体となる。
  3. C臨界温度が低いため、大気圧下では常に超臨界状態となる。
  4. D大気圧下では水に溶けず、氷結して固まる。
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正解:A大気圧のもとでは約 -33℃ で沸騰し、常温常圧では気体である。

アンモニアの大気圧下の沸点は約 -33℃ であり、常温常圧では気体として存在する。

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201臨界温度の定義として、正しいものはどれか。

  1. A飽和圧力が大気圧に等しいときの飽和液線上で蒸発する温度である。
  2. Bこの温度以下では気体と液体の区別が無くなる温度である。
  3. Cこの温度以上では気体と液体の区別が無くなって相変化が生じない温度である。
  4. D大気圧において飽和蒸気線上で液化が始まる温度である。
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正解:Cこの温度以上では気体と液体の区別が無くなって相変化が生じない温度である。

臨界温度とは、この温度以上では気体と液体の区別が無くなって、相変化が生じない温度のことである。

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202ふっ素系冷媒の毒性について、正しい記述はどれか。

  1. A完全に無毒であり、大量に放出されても人体に影響はない。
  2. B毒性は強いが、燃焼性がないため安全である。
  3. Cわずかなガス吸引で死に至るほどの強い毒性を持つ。
  4. D毒性は弱いが、大量放出されると酸素欠乏による窒息や麻酔作用が生じることがある。
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正解:D毒性は弱いが、大量放出されると酸素欠乏による窒息や麻酔作用が生じることがある。

ふっ素系冷媒は毒性は弱いが、大量放出されると酸素欠乏による窒息や麻酔作用が生じることがある。

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203アンモニア冷媒の安全性に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A不燃性であり、火災の危険は全くない。
  2. B微燃性があり、取扱いに注意を要する。
  3. C強燃焼性があり、引火の危険が極めて高い。
  4. D高温にさらされるとホスゲンを生成する。
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正解:B微燃性があり、取扱いに注意を要する。

アンモニアは毒性を持ち、条件によっては燃焼性も示すため取扱いに注意を要する。不燃性ではなく、フルオロカーボンの熱分解生成物とも区別する。

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204ふっ素系冷媒とアンモニア系冷媒の比重に関する比較として、正しいものはどれか。

  1. Aふっ素系冷媒の気体は空気より軽く、漏えいすると天井に滞留する。
  2. Bアンモニアの気体は空気より重く、漏えいすると床面に滞留する。
  3. Cふっ素系冷媒の液体は比重が1以上あり、冷凍機油より重い。
  4. Dアンモニアの液体は比重が1以上あり、冷凍機油より重い。
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正解:Cふっ素系冷媒の液体は比重が1以上あり、冷凍機油より重い。

ふっ素系冷媒の液体は比重が1以上あり冷凍機油より重い。気体は空気より重く床面に滞留する。

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205アンモニア系冷媒への多量の水分混入が引き起こす現象として、正しいものはどれか。

  1. A蒸発圧力が低下し、吸込み蒸気の比容積増大により冷凍能力が低下する。
  2. B酸性物質が生じ、金属を激しく腐食させる。
  3. C膨張弁で氷結し、冷媒流量が大きく増加する。
  4. D冷凍機油と乳化し、吐出し圧力が必ず低下する。
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正解:A蒸発圧力が低下し、吸込み蒸気の比容積増大により冷凍能力が低下する。

水分が混入すると同じ蒸発温度で平衡する蒸発圧力が低下し、圧縮機吸込み蒸気の比容積が増大して、冷凍能力が低下する。

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206ふっ素系冷媒と冷凍機油との相溶性について、一般的な傾向として正しいものはどれか。

  1. Aどのような冷凍機油とも必ず二層に分離する。
  2. B冷凍機油(鉱油)とは全く溶け合わない。
  3. C温度が上がるほど分離しやすくなる。
  4. D冷凍機油と良く溶け合う(相溶性がある)。
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正解:D冷凍機油と良く溶け合う(相溶性がある)。

CFC・HCFC系冷媒と鉱油、HFC系冷媒とPOE油・PVE油のように、冷媒と油の組合せで相溶性は変わる。HFCと鉱油は相溶性が低い点を区別する。

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207アンモニア冷媒を使用する冷凍装置において、使用できない金属材料はどれか。

  1. A鋼管
  2. Bアルミニウム合金(マグネシウム2%以下)
  3. C銅および銅合金
  4. D鋳鉄
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正解:C銅および銅合金

アンモニアは銅および銅合金を腐食するため、これらは使用できず鋼管を使用する。

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208冷媒の比熱比と圧縮機の吐出し温度の関係として、正しいものはどれか。

  1. A比熱比の値が小さい冷媒は、圧縮機の吐出し温度が高くなる。
  2. B比熱比の値が大きい冷媒は、圧縮機の吐出し温度が高くなる。
  3. C比熱比と圧縮機の吐出し温度には全く関連性がない。
  4. D比熱比が大きいほど吐出し温度は反比例して低くなる。
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正解:B比熱比の値が大きい冷媒は、圧縮機の吐出し温度が高くなる。

比熱比の値が大きい冷媒は、断熱過程で温度が上昇するため圧縮機の吐出しガス温度が高くなる。

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209ふっ素系冷媒の漏れ検知に用いられるハライドトーチ式ガス検知器の原理はどれか。

  1. A硫黄を燃焼させて生じる亜硫酸ガスとの化学反応を利用する。
  2. B電気的にガスの濃度を直接測定する。
  3. Cガスが水に溶ける際の導電率の変化を利用する。
  4. D炎色ガス反応を利用する。
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正解:D炎色ガス反応を利用する。

ハライドトーチ式ガス検知器は、炎色ガス反応を利用した検知器である。

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210アンモニアの漏れ検知において白煙現象を生じさせるために燃焼させる物質はどれか。

  1. A硫黄
  2. Bマグネシウム
  3. C炭素
  4. Dリン
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正解:A硫黄

硫黄を燃焼させると亜硫酸ガスが発生し、これがアンモニアと反応して白煙が生じる。

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211冷凍機油に要求される性質として、正しいものはどれか。

  1. A凝固点が高く、引火点が低いこと。
  2. B冷媒と化学反応を起こしやすいこと。
  3. C適度な粘性があり、充分な低温流動性があること。
  4. D電気絶縁性が低く、静電気を逃がしやすいこと。
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正解:C適度な粘性があり、充分な低温流動性があること。

冷凍機油は適度な粘性があり、充分な低温流動性があることが要求される。凝固点は低く、引火点は高い必要がある。

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212HFC系冷媒と鉱油の組み合わせにおける相溶性の特徴として、正しいものはどれか。

  1. A広い領域で完全に溶解する。
  2. Bほとんどの領域で分離する。
  3. C低温下でのみ完全に溶解する。
  4. D高圧下でのみ完全に溶解する。
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正解:Bほとんどの領域で分離する。

HFC系冷媒と鉱油の組み合わせではほとんどの領域で分離する。

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213アンモニア、プロパン、HCFCなどの冷媒に対して主に使用される冷凍機油の分類はどれか。

  1. A鉱油
  2. BPOE油
  3. CPAG油
  4. DPVE油
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正解:A鉱油

鉱油はプロパン、アンモニア、HCFC、CFCなどに使用されている。

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214冷媒の冷凍機油への溶解度と、圧力および温度との関係について正しいものはどれか。

  1. A圧力が低いほど、また温度が高いほど溶解度は大きくなる。
  2. B圧力が高いほど、また温度が高いほど溶解度は大きくなる。
  3. C圧力が低いほど、また温度が低いほど溶解度は大きくなる。
  4. D圧力が高いほど、また温度が低いほど溶解度は大きくなる。
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正解:D圧力が高いほど、また温度が低いほど溶解度は大きくなる。

冷媒の冷凍機油への溶解度は、圧力が高いほど、また温度が低いほど大きくなる。

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215アンモニア冷媒と鉱油が分離した場合の挙動として、正しいものはどれか。

  1. Aアンモニア液は重いので鉱油の下に沈む。
  2. Bアンモニア液は軽いので鉱油の上に浮いて層をつくる。
  3. Cアンモニア液は鉱油と完全に乳化して層を作らない。
  4. Dアンモニア気体が液化して鉱油の底に滞留する。
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正解:Bアンモニア液は軽いので鉱油の上に浮いて層をつくる。

アンモニア液は鉱油より比重が小さいため、分離すると鉱油の上に層をつくる。この比重差が油抜き位置を考える前提になる。

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216ブラインの定義として、正しいものはどれか。

  1. A凍結点が0℃以下の液体で、その顕熱を利用して物を冷却する媒体
  2. B凍結点が0℃以下の気体で、その潜熱を利用して物を冷却する媒体
  3. C沸点が100℃以上の液体で、その潜熱を利用して物を加熱する媒体
  4. D相変化を伴いながら周囲から熱を奪う化学物質
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正解:A凍結点が0℃以下の液体で、その顕熱を利用して物を冷却する媒体

ブラインとは、凍結点が0℃以下の液体で、その顕熱を利用して物を冷却する媒体のことである。

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217無機ブラインの金属に対する性質として、正しいものはどれか。

  1. A金属に対する腐食性が低いため、そのまま長期間使用できる。
  2. B有機ブラインよりも金属腐食性が低く安全である。
  3. C金属に対する腐食性が高いので腐食抑制剤を添加して使用される。
  4. D金属と強く結合し、保護膜を形成する性質がある。
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正解:C金属に対する腐食性が高いので腐食抑制剤を添加して使用される。

無機ブラインは金属に対する腐食性が高いので腐食抑制剤を添加して使用される。

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218塩化カルシウムブラインの特徴として、正しいものはどれか。

  1. A高価で入手が困難であるため特殊用途に限られる。
  2. B実用温度の下限は-15℃までである。
  3. C食品に直接噴霧しての凍結用としてのみ使用される。
  4. D安価で入手性も良いことから冷凍・冷蔵用および一般工業用として広く使用される。
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正解:D安価で入手性も良いことから冷凍・冷蔵用および一般工業用として広く使用される。

塩化カルシウムは安価で入手性も良く、冷凍・冷蔵用および一般工業用として広く使用される。

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219食品に直接噴霧しての凍結用として主に使用される無機ブラインはどれか。

  1. A塩化カルシウム
  2. Bプロピレングリコール
  3. C塩化ナトリウム
  4. Dエチレングリコール
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正解:C塩化ナトリウム

塩化ナトリウムは、食品に直接噴霧しての凍結用として使用される。

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220人体にほとんど無害であることから、食品の冷却用としてよく使用される有機ブラインはどれか。

  1. A塩化ナトリウム
  2. Bプロピレングリコール
  3. Cエチレングリコール
  4. Dポリアルキレングリコール
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正解:Bプロピレングリコール

プロピレングリコール系は人体にほとんど無害であるため食品の冷却用としてよく使用される。

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221材料に加えられた力の大きさを、材料の断面積で割った値は何を表すか。

  1. Aひずみ
  2. B弾性係数
  3. C安全率
  4. D応力
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正解:D応力

応力は、加えた力の大きさを材料の断面積で割った値である。

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222ひずみの定義として、正しい式はどれか。

  1. A伸びた長さ / 元の材料の長さ
  2. B元の材料の長さ / 伸びた長さ
  3. C材料の断面積 / 伸びた長さ
  4. D加えた力 / 元の材料の長さ
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正解:A伸びた長さ / 元の材料の長さ

ひずみは、伸びた長さを元の材料の長さで割った割合である。

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223応力ーひずみ線図における弾性限度の説明として、正しいものはどれか。

  1. A応力とひずみの関係が直線的で正比例する限界である。
  2. B荷重を取り除くと元の長さに戻らない限界である。
  3. C荷重を取り除くと元の長さに戻る限界である。
  4. D応力が一旦低下し、その後ひずみだけが増加し始める点である。
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正解:C荷重を取り除くと元の長さに戻る限界である。

弾性限度は、荷重を取り除いたときに材料が元の形状へ戻れる最大の応力である。応力とひずみが直線関係を保つ限界である比例限度とは区別する。

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224材料の応力ーひずみ線図において、応力のわずかな増加または増加なしにひずみが急激に増加する現象を何というか。

  1. A弾性変形
  2. B降伏現象
  3. C比例限界
  4. D低温脆性
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正解:B降伏現象

応力のわずかな増加または増加なしにひずみが急激に増加する現象を降伏現象という。

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225圧力容器の耐圧強度の計算において、一般的な許容引張応力の求め方として正しいものはどれか。

  1. A最小引張強さの 1/4
  2. B最小引張強さの 1/3
  3. C最小引張強さの 1/2
  4. D最小引張強さの 1/5
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正解:A最小引張強さの 1/4

一般的には、引張強さの1/4の応力を許容引張応力としている。

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226材料記号 SM400A に含まれる数字「400」が意味するものはどれか。

  1. A許容引張応力が 400 N/mm2 であること。
  2. B破断強さが 400 MPa であること。
  3. C上降伏点が 400 N/mm2 であること。
  4. D材料の最小引張強さが 400 N/mm2 であること。
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正解:D材料の最小引張強さが 400 N/mm2 であること。

SM400Aの400などの数字は、材料の最小引張強さ(N/mm2)を表す記号である。

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227鋼材の温度が下がるにつれて現れる性質の変化として、正しいものはどれか。

  1. A引張強さや硬さが低下する。
  2. B伸び・絞り率・衝撃値が増大する。
  3. C伸びが小さくなり低温脆性で破壊することがある。
  4. D降伏点が消失し弾性限度が無限大になる。
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正解:C伸びが小さくなり低温脆性で破壊することがある。

鋼材は温度が下がるにつれて伸びが小さくなり、低温脆性で破壊することがある。

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228圧力容器の設計において、高圧部と低圧部の区分に関する記述で正しいものはどれか。

  1. A高圧部は圧縮機の作用による凝縮圧力を受ける部分である。
  2. B低圧部は圧縮機の吐出しから膨張弁までの部分である。
  3. C高圧部は蒸発器の作用による蒸発圧力を受ける部分である。
  4. D高圧部と低圧部の区分は絶対圧力1.0MPaを境に決まる。
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正解:A高圧部は圧縮機の作用による凝縮圧力を受ける部分である。

高圧部は圧縮機の作用による凝縮圧力を受ける部分であり、低圧部は高圧部以外の部分である。

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229設計圧力の基準となる運転状態の定義として、正しいものはどれか。

  1. A通常の運転状態で起こり得る最高圧力のみを指す。
  2. B通常の運転または停止状態で起こり得る最高圧力を指す。
  3. C異常な停止状態で起こり得る最低圧力を指す。
  4. D耐圧試験を実施した際に記録された最大圧力を指す。
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正解:B通常の運転または停止状態で起こり得る最高圧力を指す。

設計圧力は、通常の運転または停止状態で起こり得る最高圧力とする。

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230許容圧力の計算条件に関する記述として、正しいものはどれか。

  1. A腐れしろを含めた厚さで計算する。
  2. B許容圧力は常に設計圧力の1.5倍となる。
  3. C溶接継手効率を無視して厚さを決定する。
  4. D腐れしろを除いた厚さで計算する。
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正解:D腐れしろを除いた厚さで計算する。

許容圧力の計算では、将来の腐食で失われる厚さを見込むため腐れしろを除いた有効厚さを用いる。腐れしろを含めると強度を過大評価する。

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231内圧P、内径D、板厚tの円筒胴に生じる、接線方向(円周方向)の引張応力を求める式はどれか。

  1. APD / 4t
  2. BPD / 2t
  3. C2PD / t
  4. DPD^2 / 4t
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正解:BPD / 2t

円筒胴の接線方向の引張応力は PD / 2t で求められる。

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232内圧P、内径D、板厚tの円筒胴に生じる、長手方向(軸方向)の引張応力を求める式はどれか。

  1. APD / 4t
  2. BPD / 2t
  3. C4PD / t
  4. DPD^2 / 2t
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正解:APD / 4t

円筒胴の長手方向の引張応力は PD / 4t で求められる。

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233圧力容器の鏡板の形状と必要板厚の関係について、同じ設計条件で比較したとき、最も板厚を薄くできる形状はどれか。

  1. A平板
  2. Bさら形
  3. C半だ円形
  4. D半球形
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正解:D半球形

鏡板の最小板厚は、平板が最も厚く、さら形〜半球形と形状変化に伴い薄くなる。半球形が最も板厚を薄くできる。

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234圧力容器において、さら形・半だ円形・半球形の鏡板のうち応力集中の度合いが最も大きい形状はどれか。

  1. A半球形鏡板
  2. B半だ円形鏡板
  3. Cさら形鏡板
  4. Dいずれも同じである
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正解:Cさら形鏡板

さら形鏡板、半だ円形鏡板、半球形鏡板の中では、さら形鏡板の応力集中度合いが最も大きい。

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235溶接継手の形式が「両側全厚すみ肉重ね継手」であり、放射線透過試験を行わない場合の溶接継手効率はどれか。

  1. A1.00
  2. B0.70
  3. C0.55
  4. D0.45
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正解:C0.55

両側全厚すみ肉重ね継手で放射線透過試験を行わない場合の溶接継手効率は0.55である。

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236腐食性のない冷媒を使用する場合の圧力容器の板厚計算における腐れしろの扱いとして、正しいものはどれか。

  1. A腐れしろは一切加算しなくてよい。
  2. B容器の外面側の腐食を考え、最小厚さに腐れしろを加えて計算する。
  3. C内面側と外面側の両方の腐食を想定し腐れしろを2倍にする。
  4. D腐食性のない冷媒専用の溶接継手効率を用いる。
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正解:B容器の外面側の腐食を考え、最小厚さに腐れしろを加えて計算する。

腐食性のない冷媒を使用するときには、圧力容器の外面側の腐食を考え、最小厚さに腐れしろを加えて板厚の計算をする。

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237液圧で実施する耐圧試験の最小試験圧力は、どのように定められているか。

  1. A許容圧力の1.5倍以上
  2. B設計圧力の1.3倍以上
  3. C設計圧力の1.1倍以上
  4. D許容圧力の2.0倍以上
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正解:A許容圧力の1.5倍以上

液圧で実施する耐圧試験の最小試験圧力は、許容圧力の1.5倍以上と定められている。

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238高圧ガス保安法に基づく各種圧力の区分や耐圧試験圧力の基準単位として用いられているものはどれか。

  1. A絶対圧力
  2. B差圧
  3. C大気圧力
  4. Dゲージ圧力
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正解:Dゲージ圧力

高圧ガス保安法に基づき記載される各種圧力は、すべてゲージ圧力である。

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239混合冷媒の冷媒番号の区分について、正しい記述はどれか。

  1. A400番台は共沸混合冷媒である。
  2. B500番台は非共沸混合冷媒である。
  3. C400番台は非共沸混合冷媒である。
  4. D600番台は無機化合物である。
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正解:C400番台は非共沸混合冷媒である。

400番台は非共沸混合冷媒、500番台は共沸混合冷媒である。

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240冷媒R22が分類されるふっ素系冷媒の種類はどれか。

  1. ACFC
  2. BHCFC
  3. CHFC
  4. DHFO
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正解:BHCFC

R22は塩素と水素を含むふっ素系冷媒であり、HCFC冷媒に分類される。

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241ある円筒胴圧力容器を内径400mm、許容引張応力100N/mm2、溶接継手効率0.85、設計圧力2.63MPaで設計する。円筒胴板の最小厚さ(腐れしろを含まない)を求める式として正しいものはどれか。

  1. A(2.63 × 400) / (100 × 0.85 - 1.2 × 2.63)
  2. B(2.63 × 400) / (2 × 100 × 0.85 + 1.2 × 2.63)
  3. C(2.63 × 400) / (4 × 100 × 0.85 - 1.2 × 2.63)
  4. D(2.63 × 400) / (2 × 100 × 0.85 - 1.2 × 2.63)
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正解:D(2.63 × 400) / (2 × 100 × 0.85 - 1.2 × 2.63)

円筒胴の最小厚さは PD /(2σaη - 1.2P) で求められる。これに各数値を代入した形となる。

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242冷凍能力を表示する際の基準凝縮温度について、空冷式凝縮器を用いる場合の目安はどれか。

  1. A55℃
  2. B50℃
  3. C43℃
  4. D65℃
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正解:A55℃

基準凝縮温度の目安として、空冷式凝縮器は55℃とされている。

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