ミニテスト

冷媒配管と圧力容器(配管設計・フラッシュガス防止・材料・設計圧力・腐れしろ)ミニテスト【第2回】

冷媒配管と圧力容器(配管設計・フラッシュガス防止・材料・設計圧力・腐れしろ)」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。3種類の配管(吸込み管・吐出し管・液管)の特徴比較・フラッシュガスが膨張弁に与える影響・吐出し管の設計ポイント・圧力容器の板厚決定要素・液ヘッドの確保など、第1回とは異なる切り口で出題しています。

冷媒配管と圧力容器 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

第1問

冷凍装置の3種類の配管に関する記述として、誤っているものはどれか。

(1)吸込み管には低温・低圧のガス冷媒が流れる
(2)吐出し管には高温・高圧のガス冷媒が流れる
(3)液管には高圧の液冷媒が流れる
(4)吐出し管は凝縮器に向かって下り勾配をつける
(5)液管は低温・低圧のガス冷媒が流れる配管である

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正解:(5)液管は低温・低圧のガス冷媒が流れる配管である
液管には「高圧の液冷媒」が流れます。低温・低圧のガス冷媒が流れるのは吸込み管です。液管では液冷媒が蒸発してフラッシュガスが発生しないよう、過冷却の確保や断熱が重要な設計ポイントになります。

第2問

フラッシュガスが膨張弁に与える悪影響として、誤っているものはどれか。

(1)冷媒の流量が不安定になる
(2)冷凍能力が低下する
(3)膨張弁がハンチング(開閉を繰り返す不安定動作)を起こす
(4)膨張弁の寿命が延びる
(5)液冷媒にガスが混ざった状態で膨張弁に到達する

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正解:(4)膨張弁の寿命が延びる
フラッシュガスは膨張弁にとって悪影響しかありません。ガスが混ざることで冷媒流量が不安定になり、冷凍能力が低下し、膨張弁がハンチング(弁の開閉を繰り返す異常動作)を起こします。寿命が延びるどころか、不安定動作で寿命を縮める原因になります。

第3問

吐出し管の設計に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)吐出し管は低温のガスが流れるため断熱が最重要である
(2)吐出し管は高温・高圧のガスが流れるため熱膨張や振動に注意が必要である
(3)吐出し管にはフラッシュガスの防止が最も重要である
(4)吐出し管の勾配は蒸発器に向かって下り勾配にする
(5)吐出し管は液冷媒が流れる配管である

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正解:(2)吐出し管は高温・高圧のガスが流れるため熱膨張や振動に注意が必要である
吐出し管には圧縮機から出た80〜150℃にもなる高温・高圧のガスが流れます。高温による配管の熱膨張と、圧縮機からの振動への対策が重要です。吐出し管も吸込み管と同様に、油が戻れるよう凝縮器に向かって下り勾配をつけます。

第4問

圧力容器の板厚を決める要素として、誤っているものはどれか。

(1)設計圧力に耐えられる厚さ(強度計算で算出)
(2)腐れしろを加えた厚さ
(3)最小板厚の規定(薄すぎると製造時に変形する)
(4)冷媒の色による分類
(5)高圧部と低圧部の区分による最高使用圧力の違い

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正解:(4)冷媒の色による分類
冷媒の色は板厚の決定には関係ありません。板厚は「設計圧力に耐える強度」「腐れしろ」「最小板厚」の3つから決まります。高圧部と低圧部では最高使用圧力が異なるため、それぞれの設計圧力に応じた板厚を計算します。

第5問

フラッシュガス防止のために凝縮器や受液器を蒸発器より高い位置に設置する理由として、最も適切なものはどれか。

(1)凝縮器を高い位置に置くと外気温が低くなり冷却効果が上がる
(2)液管内の液冷媒に液柱による圧力(液ヘッド)が加わり、圧力降下によるフラッシュガスの発生を防げる
(3)凝縮器の振動を抑えるために高い位置が適している
(4)配管を短くするために高い位置に設置する
(5)圧縮機の騒音対策のために高い位置に設置する

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正解:(2)液管内の液冷媒に液柱による圧力(液ヘッド)が加わり、圧力降下によるフラッシュガスの発生を防げる
凝縮器や受液器を高い位置に設置すると、液管内の液冷媒の自重(液柱)によって圧力が加わります。この「液ヘッド」が配管の摩擦抵抗による圧力降下を補い、フラッシュガスの発生を防止できます。

結果の振り返り

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5問正解 完璧!
3〜4問正解 あと一歩!
0〜2問正解 解説記事を読み直しましょう

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