保安管理技術 / 問1 冷凍の原理・冷凍サイクルなど

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理および冷凍サイクルについて正しいものはどれか。
【2024年度（令和6年度）出題】

（イ）流動する冷媒1kgの中に含まれるエネルギーを比エンタルピーといい、その単位は、（kJ/kg）で表す。冷凍装置における冷凍能力は、各機器への熱の出入り前後の比エンタルピーが分かれば計算することができる。
（ロ）吸収冷凍機では、圧縮機を使用せずに、吸収器、発生器（再生器）、溶液ポンプなどを用いて冷媒を循環させ、冷熱を得る。
（ハ）実際の冷凍サイクルでは、常に理論断熱圧縮動力以上の圧縮動力を必要とし、圧縮機の機械的損失も伴う。そのため、蒸発温度と凝縮温度などの運転条件が同じであっても、理論冷凍サイクルの成績係数に比べ、実際の装置における冷凍サイクルの成績係数は小さくなる。
（二）理論ヒートポンプサイクルでは、圧縮機で理論断熱圧縮動力を消費して、この圧縮動力に相当する熱と蒸発器で取り入れた熱とが冷媒に加わって凝縮負荷となり、凝縮器から放出される熱を利用する。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理について正しいものはどれか。
【2023年度（令和5年度）出題】

（イ）圧縮機で冷媒蒸気を圧縮すると、冷媒蒸気は圧縮仕事によって圧力と温度の高い液体になる。
（ロ）理論ヒートポンプサイクルの成績係数は、理論冷凍サイクル成績係数より1だけ大きい。
（ハ）冷凍装置内の冷媒圧力は、一般にブルドン管圧力計で計測する。圧力計のブルドン管は、管内圧力と管外大気圧との圧力差によって変形するので、指示される圧力は測定しようとする冷媒圧力と大気圧との圧力差で、この指示圧力を絶対圧力と呼ぶ。
（二）冷凍能力と理論断熱圧縮動力の比を理論冷凍サイクルの成績係数と呼び、この値が大きいほど、小さい動力で大きな冷凍能力が得られることになる。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび冷凍の原理について正しいものはどれか。
【2022年度（令和4年度）出題】

（イ）圧縮機の吸込み蒸気の比体積を直接測定することは困難である。そのため、圧縮機吸込み蒸気の比体積は、吸込み蒸気の圧力と温度を測って、それらの値から冷媒のp-h線図や熱力学性質表により求められる。比体積の単位は(㎥/kg)であり、比体積が大きくなると冷媒蒸気の密度は小さくなる。
（ロ）圧縮機の圧力比が大きいほど、圧縮前後の比エンタルピー差は大きくなる。その結果、単位冷媒循環量当たりの理論断熱圧縮動力も大きくなる。
（ハ）膨張弁は、過冷却となった冷媒液を絞り膨張させることで、蒸発圧力まで冷媒の圧力を下げる。このとき、冷媒は周囲との間で、熱と仕事の授受を行うことで冷媒自身の温度が下がる。
（二）理論ヒートポンプサイクルの成績係数は、理論冷凍サイクルの成績係数より1だけ大きな成績係数の値となる。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理などについて正しいものはどれか。
【2021年度（令和3年度）出題】

（イ）ブルドン管圧力計で指示される圧力は、管内圧力である大気圧と管外圧力である冷媒圧力の差であり、この圧力をゲージ圧力と呼ぶ。
（ロ）液体1kgを等圧のもとで蒸発させるのに必要な熱量を、蒸発潜熱という。
（ハ）冷凍装置の冷凍能力に圧縮機の駆動軸動力を加えたものが、凝縮器の凝縮負荷である。
（二）必要な冷凍能力を得るための圧縮機の駆動軸動力が小さいほど、冷凍装置の性能が良い。この圧縮機の駆動軸動力あたりの冷凍能力の値が、圧縮機の効率である。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理などについて正しいものはどれか。
【2020年度（令和2年度）出題】

（イ）蒸発温度や凝縮温度が一定の運転状態では、圧縮機の駆動軸動力は、凝縮器の凝縮負荷と冷凍装置の冷凍能力の差に等しい。
（ロ）冷凍装置における各種の熱計算では、比エンタルピーの絶対値は特に必要ない。冷媒は、0℃の飽和液の比エンタルピー値を200kJ/kgとし、これを基準としている。
（ハ）蒸気圧縮冷凍装置の一種である家庭用冷蔵庫は、一般に、圧縮機、蒸発器、膨張弁および凝縮器で構成されており、受液器なしで凝縮器の出口に液を溜め込むようにし、装置を簡略化している。
（二）吸収冷凍機は、圧縮機を用いずに、機械的な可動部である吸収器、発生器、溶液ポンプを用いて冷媒を循環させ、冷媒に温度差を発生させて冷熱を得る冷凍機である。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理、冷凍サイクルについて正しいものはどれか。
【2019年度（令和元年度）出題】

（イ）吸収冷凍機では、圧縮機を使用せずに、吸収器、発生器、溶液ポンプなどを用いて冷媒を循環させ、冷熱を得る。
（ロ）膨張弁における膨張過程では、冷媒液の一部が蒸発することにより、膨張後の蒸発圧力に対応した蒸発温度まで冷媒自身の温度が下がる。
（ハ）膨張機駆動の軸動力を小さくし、大きな冷凍能力を得るためには、蒸発温度はできるだけ低くして、凝縮温度は必要以上に高くし過ぎないことが重要である。
（二）冷媒のp-h線図は、実用上の便利さから、縦軸の絶対圧力、横軸の比エンタルピーのいずれも対数目盛でそれぞれ目盛られている。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理について正しいものはどれか。
【2018年度（平成30年度）出題】

（イ）25℃の水1トン（1000kg）を1日（24時間）で0℃の氷にするために除去しなければならない熱量のことを、1冷凍トンと呼ぶ。
（ロ）必要な冷凍能力を得るための圧縮機駆動の軸動力が小さければ小さいほど冷凍装置の性能がよいことになる。その冷凍装置の性能を表す値が成績係数である。
（ハ）水1kgを等温（等圧）のもとで蒸発させるのに必要な熱量をの蒸発潜熱という。
（二）凝縮器で冷媒から放出される熱量は、圧縮機で冷媒に加えられた圧縮仕事に等しい。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理などについて正しいものはどれか。
【2017年度（平成29年度）出題】

（イ）冷凍装置の冷凍能力は、凝縮器の凝縮負荷よりも大きい。
（ロ）冷凍装置内の冷媒圧力は、一般にブルドン管圧力計などで計測する。この指示圧力は、冷媒圧力と大気圧ととの差圧で、ゲージ圧力と呼ぶ。
（ハ）圧縮機で圧縮された冷媒ガスを、空気や冷却水などで冷却して、液化させる装置が凝縮器である。
（二）理論ヒートポンプサイクルの成績係数に比べて、理論冷凍サイクルの成績係数は1だけ大きい。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍の原理について正しいものはどれか。
【2016年度（平成28年度）出題】

（イ）一般に、物質が液体から蒸気に、または蒸気から液体に状態変化する場合に、必要とする出入りの熱量を顕熱と呼ぶ。
（ロ）0℃の水1トン（1000kg）を1日（24時間）で0℃の氷にするために除去しなければならない熱量のことを、1冷凍トンと呼ぶ。
（ハ）冷凍能力を理論断熱圧縮動力で除した値を理論冷凍サイクルの成績係数と呼び、この値が大きいほど、小さい動力で大きな冷凍能力が得られることになる。
（二）冷媒のp-h線図では実用上の便利さから、縦軸のゲージ圧力は対数目盛で、横軸の比エンタルピーは等間隔目盛りでそれぞれ目盛られている。