ミニテスト

蒸気圧縮冷凍サイクル練習問題|ミニテスト5問【第1回】

このミニテストの使い方

  • 全5問・目安8分。4問以上正解を目指す
  • 流れ・冷媒状態・絞り膨張・熱収支・異常診断を確認
  • 解答を開く前に、誤りの選択肢も理由まで説明する
  • 間違えた分野だけ本記事へ戻って復習する

結論:4機器の役割と熱の出入りを結び付けて解く

蒸気圧縮冷凍サイクルは、圧縮機 → 凝縮器 → 膨張弁 → 蒸発器 → 圧縮機の順に冷媒が循環します。ただし、順番だけの暗記では、冷媒状態や熱収支の問題で迷います。

圧縮機は冷媒蒸気へ仕事を加え、凝縮器は高温側へ放熱し、膨張弁は高圧液を低圧へ絞り、蒸発器は低温側から吸熱します。詳しい図解を確認してから解く場合は「冷凍の原理と蒸気圧縮冷凍サイクル」を先に読んでください。

内容の確認先

このページの問題文・数値・解説は学習用に新規作成したもので、公表試験問題を転載していません。

解く前の30秒チェック

圧縮機
低圧蒸気 → 高温高圧蒸気
外部から仕事を受ける
凝縮器
高圧蒸気 → 高圧液
高温側へ放熱
膨張弁
高圧液 → 低圧の湿り蒸気
理想は等エンタルピー
蒸発器
低圧冷媒を蒸発
低温側から吸熱

蒸気圧縮冷凍サイクル ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問:圧縮機を出た冷媒の行き先

【問1】圧縮機から吐き出された高温・高圧の冷媒蒸気が、次に通る機器はどれですか。

(1) 蒸発器
(2) 液分離器
(3) 膨張弁
(4) 凝縮器
(5) 受液器だけを通って圧縮機へ戻る

解答を見る

正解:(4)
圧縮機出口の冷媒蒸気は凝縮器へ入り、外気や冷却水へ熱を渡します。サイクル全体は循環ですが、「圧縮機出口の次」と出発点を固定すれば、凝縮器が一意に決まります。

第2問:冷凍機が熱を運ぶ仕組み

【問2】冷凍機が低温側から高温側へ熱を移す説明として、最も適切なものはどれですか。

(1) 冷媒が仕事を外部へ出すだけで熱を運ぶ
(2) 圧縮機へ仕事を与え、蒸発器の吸熱と合わせて凝縮器から放熱する
(3) 凝縮器が低温側から吸熱する
(4) 膨張弁が新しい熱エネルギーを作る
(5) 冷媒を0℃以下にすれば圧縮機は不要になる

解答を見る

正解:(2)
熱は自然には高温側から低温側へ流れます。冷凍機は圧縮機へ仕事を加えて冷媒を循環させ、蒸発器で受け取った熱と圧縮機仕事を凝縮器から高温側へ放出します。

第3問:膨張弁出口の状態

【問3】理想的な絞り膨張と、膨張弁出口の代表的な冷媒状態の組合せはどれですか。

(1) 等温変化 ― 高圧の過熱蒸気
(2) 等圧変化 ― 高圧の液だけ
(3) 等エントロピー変化 ― 低圧の蒸気だけ
(4) 等エンタルピー変化 ― 低圧の液と蒸気の混合物
(5) 等容変化 ― 固体冷媒

解答を見る

正解:(4)
理想的な絞り膨張では入口と出口の比エンタルピーを等しいと扱います。減圧で飽和温度が下がると液の一部がフラッシュ蒸発し、出口は低圧の液と蒸気の混合物になります。

第4問:凝縮負荷の計算

【問4】蒸発器が庫内から18kWを吸収し、圧縮機へ5kWの仕事が加わる定常運転で、凝縮器から放出する熱量はいくらですか。

(1) 5kW
(2) 13kW
(3) 18kW
(4) 23kW
(5) 90kW

解答を見る

正解:(4)
凝縮負荷=冷凍能力+圧縮機動力なので、18+5=23kWです。凝縮器は蒸発器の吸熱量だけでなく、圧縮機が加えた仕事も外部へ捨てます。このとき冷凍COPは18÷5=3.6です。

第5問:凝縮器の異常診断

【問5】空冷凝縮器の送風機が停止したまま圧縮機が運転を続けた場合、最初に考えるべき傾向はどれですか。

(1) 放熱が悪化し、凝縮温度・高圧側圧力が上がりやすい
(2) 蒸発器の圧力だけが必ずゼロになる
(3) 凝縮器での放熱量が無条件に増える
(4) 圧縮機動力が不要になる
(5) 膨張弁出口が高圧になるため安全になる

解答を見る

正解:(1)
送風停止で空気側の熱伝達が悪化すると、冷媒は同じ温度・圧力では十分に放熱できません。凝縮温度と高圧側圧力が上がり、高圧遮断へ至る可能性があります。実機では安全装置を無効にせず停止原因を調べます。

採点結果と誤答別の復習先

正解数 判定 次の行動
5問 基礎は定着 p-h線図へ進む
3〜4問 あと一歩 誤答分野だけ復習
0〜2問 流れを再整理 本記事の図解から再挑戦

次の練習と学習ルート

まとめ

蒸気圧縮冷凍サイクルは、圧縮機で仕事を加え、凝縮器で放熱し、膨張弁で等エンタルピー膨張させ、蒸発器で吸熱する循環です。膨張弁出口は低圧の液と蒸気の混合物になります。

熱収支は「凝縮負荷=冷凍能力+圧縮機動力」です。5問中4問以上正解できたら、次は比エンタルピーを使って冷凍能力とCOPを求めるp-h線図へ進みましょう。

最終更新日:2026年7月29日

※当サイトの画像にはAI生成のものが含まれており、実際の機器・器具とは外観が異なる場合があります。問題・解答の内容には細心の注意を払っておりますが、誤りが含まれる可能性があります。学習の参考としてご活用いただき、最終的な確認は公式テキスト・法令等で行ってください。当サイトの情報に基づく判断によって生じた損害について、一切の責任を負いかねます。

内容の誤りやお気づきの点がございましたら、お問い合わせフォームよりご連絡いただけますと幸いです。正確な情報をお届けできるよう、随時修正してまいります。

-ミニテスト