保安管理技術 / 問2 冷凍サイクルおよび熱の移動など

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2024年度（令和6年度）出題】

（イ）二段圧縮冷凍装置の利点は、一般に、低段圧縮機から出た冷媒ガスを一度冷却しているので、高段圧縮機の吐出しガス温度が高くならないこと、また、圧縮機の損失を減らすことができ、圧縮機効率の低下を防ぐことができることである。
（ロ）理論冷凍サイクルの成績係数は、理論ヒートポンプサイクルの成績係数よりも1だけ大きな成績係数の値となる。
（ハ）熱の移動には熱伝導、対流熱伝達、熱放射（熱ふく射）の三つの形態がある。このうち個体壁表面とそれに接して流動する流体間の伝熱作用を熱伝導という。
（二）水冷却器の交換熱量の計算において、冷媒と冷却水との間の温度差が流れ方向の場所によって変わるので、平均温度差には、これらの変化を考慮した対数平均温度差を用いる。なお、近似値として算術平均温度差を用いることがある。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2023年度（令和5年度）出題】

（イ）個体壁表面からの熱伝達による伝熱量は、伝熱面積、個体壁表面の温度と個体壁から十分に離れた位置の流体の温度との温度差および比例係数の積で表されるが、この比例係数のことを熱伝達率という。
（ロ）冷凍サイクルの蒸発器で、周囲が冷媒1kgから奪う熱量のことを、冷凍効果という。この冷凍効果の値は、同じ冷媒でも冷凍サイクルの運転条件によって変わる。
（ハ）水冷却器の交換熱量の計算において、冷却管の入口側の水と冷媒との温度差をΔt₁、出口側の温度差をΔt₂とすると、冷媒と水との算術平均温度差Δt_mは、Δt_m=(Δt₁-Δt₂)/2である。
（二）二段圧縮冷凍装置では、蒸発器からの冷媒蒸気を低段圧縮機で中間圧力まで圧縮し、中間冷却器に送って過熱分を除去し、高段圧縮機で再び凝縮圧力まで圧縮する。

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

（イ）冷凍装置に使用される蒸発器や凝縮器の交換熱量の計算では、入口側温度差と出口側温度差にあまり大きな差がない場合には、対数平均温度差の近似値として、算術平均温度差が使われている。
（ロ）二段圧縮冷凍装置では、蒸発器からの冷媒蒸気を低段圧縮機で中間圧力まで圧縮し、中間冷却器に送って過熱分を除去し、高段圧縮機で凝縮圧力まで再び圧縮するようにしている。圧縮の途中で冷媒ガスを一度冷却しているので、高段圧縮機の吐出しガス温度が単段で圧縮した場合よりも低くなる。
（ハ）冷凍サイクルの成績係数は運転条件によって変化するが、蒸発圧力だけが低くなった場合、あるいは凝縮圧力だけが高くなった場合には、成績係数の値は大きくなる。
（二）固体壁表面からの熱移動による伝熱量は、伝熱面積、個体壁表面の温度と周囲温度との温度差および比例係数の積で表されるが、この比例係数のことを熱伝導率という。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、熱の移動について正しいものはどれか。
【2021年度（令和3年度）出題】

（イ）冷凍装置に使用される蒸発器や凝縮器の伝熱量は、対数平均温度差を使用すると正確に求められるが、条件によっては、算術平均温度差でも数％の差で求めることができる。
（ロ）固体壁を隔てた流体間の伝熱量は、伝熱面積、個体壁で隔てられた両側の流体間の温度差と熱通過率を乗じたものである。
（ハ）固体壁と流体との熱交換による伝熱量は、個体壁表面と流体との温度差、伝熱面積および比例係数の積で表され、この比例係数を熱伝導率という。
（二）熱の移動には、熱放射（熱ふく射）、対流熱伝達、熱伝導の三つの形態が存在し、冷凍・空調装置で取り扱う熱移動現象は、主に熱放射と熱伝導である。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2020年度（令和2年度）出題】

（イ）冷凍サイクルの蒸発器で、冷媒から奪う熱量のことを冷凍効果という。この冷凍効果の値は、同じ冷媒でも冷凍サイクルの運転条件によっって変わる。
（ロ）理論ヒートポンプサイクルの成績係数は、理論冷凍サイクルの成績係数よりも1だけ大きい。
（ハ）固体壁で隔てられた流体間で熱が移動するとき、固体壁表面の熱伝達率と個体壁の熱伝導率が与えられれば、水あかの付着を考慮しない場合の熱通過率の値を計算することができる。
（二）熱の移動には、熱伝導、熱放射及び熱伝達の3つの形態がある。一般に、熱量の単位はJまたはkJであり、伝熱量の単位はWまたはkWである。

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

（イ）常温、常圧において、水あか、グラスウール、鉄鋼、空気のなかで、熱伝導率の値が一番小さいのは空気である。
（ロ）固体壁を通過する伝熱量は、その壁で隔てられた両側の流体間の温度差、個体壁の伝熱面積および熱通過率に比例する。
（ハ）水冷却器の交換熱量の計算において、冷却管の入口側の水と冷媒との温度差をΔt₁、出口側の温度差をΔt₂とすると、冷媒と水との算術平均温度差Δt_mは、Δt_m=(Δt₁+Δt₂)/2である。
（二）冷凍サイクルの蒸発器で周囲が冷媒から奪う熱量のことを、冷凍効果という。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2018年度（平成30年度）出題】

（イ）冷凍サイクルの成績係数は、冷凍サイクルの運転条件によって変わる。蒸発圧力だけが低くなっても、あるいは凝縮圧力だけが高くなっても、成績係数が小さくなる。
（ロ）理論断熱圧縮動力は、冷媒循環量に断熱圧縮前後の冷媒の比エンタルピー差を乗じたものである。
（ハ）常温、常圧において、鉄鋼、空気、グラスウールのなかで、熱伝導率の値が一番小さいのはグラスウールである。
（二）固体壁表面での熱伝達による単位時間あたりの伝熱量は、伝熱面積、熱伝達率に正比例し、固体壁面と流体との温度差に反比例する。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2017年度（平成29年度）出題】

（イ）冷凍サイクルの成績係数は運転条件によって変化するが、蒸発圧力だけが低くなった場合や、あるいは凝縮圧力だけが高くなった場合には、成績係数の値は大きくなる。
（ロ）冷媒の蒸発温度が-30℃程度以下に低下してくると、装置の効率向上や、圧縮機吐出しガスの高温化にともなう冷媒と冷凍機油の劣化を防止するなどのために、二段圧縮冷凍装置が一般に使用される。
（ハ）固体内を高温端から低温端に向かって熱が移動する形態は、熱伝導である。
（二）固体壁と流体との熱交換による伝熱量は、個体壁表面と流体との温度差、伝熱面積および比例係数の積で表され、この比例係数を熱通過率という。

次のイ・ロ・ハ・二の記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。
【2016年度（平成28年度）出題】

（イ）冷媒の蒸発温度が-30℃程度以下の場合には、装置の効率向上、圧縮機の吐出しガスの高温化にともなう冷媒と冷凍機油の劣化を防止するために、二段圧縮冷凍装置が一般に使用される。
（ロ）温度自動膨張弁は冷凍負荷の増減に応じて、自動的に冷媒流量を調節し、蒸発器出口過熱度が0K（ゼロケルビン）になるように制御する。
（ハ）固体内を高温端から低温端に向かって熱が移動する現象は、熱伝導と呼ばれている。
（二）熱伝達率の値は、固体面の形状、流体の種類、流速などによって変化する。