冷媒 - アンモニア冷媒と水

 アンモニア冷媒と水関係ついての問題をまとめました。

 「保安」でも「学識」でも出題されるのでしっかり把握しましょう。

 アンモニアと油の関係は、「冷凍機油(学識編)」で思う存分どうぞ。

 『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』
 学識編では<8次:P68右下~(5.6.6 水分による影響)
 保安編では<8次:P218左上(16.2.1 水分混入の防止)>です。

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アンモニア冷媒と水

保安編

 水分が混入するとどうなるのか。フルオロカーボン冷媒とアンモニア冷媒との違いも勉強しておこう。→ 参考 : 「水とフルオロカーボン(保安編)」

・アンモニア冷凍装置内に、少量の水分が入っても大きな影響はないが、あまり多いと冷凍能力が減少する。 H13ho/04 答え

【◯】 水分はアンモニアと溶け合ってアンモニア水となる。
 微量であればあまり影響はないが、多量に溶け込むと蒸発器に残り蒸発圧力がさがって、冷凍能力が低下してしまう。他に、冷凍機油が乳化し金属の腐食原因ともなる。
 テキスト<8次:P178左上~(16.2.1 水分混入の防止)>と、参考:<8次:P69左真中~(5.6.6 水分による影響)

・アンモニア冷凍装置の冷媒系統内に侵入した水分は、蒸発器に滞留しやすい。 H14ho/04 答え

【◯】 水はアンモニアに比べ沸点が高いため蒸発せずに蒸発器に滞留していく。 (膨張弁ではアンモニア水となって通過していき、フルオロカーボンに水分が混入したときのような氷結は起こらない。)
 テキスト<8次:P178左上~(16.2.1 水分混入の防止)

・アンモニア冷凍装置内に侵入した水分は凝縮器内に滞留し、凝縮圧力を上昇させる。 H18ho/04 答え

【×】 これは・・・勉強してないと(感だと)、思わず◯にしてしまう問題。
 アンモニアに溶け込んだ水分は凝縮器には溜まらない、アンモニア冷媒と一緒に蒸発器まで移動する、そして、  蒸発器では蒸発できないので平成14年の解説を読んでちょ。
  テキストでアンモニアと水の関係(影響)を良く読んでおこう。<8次:P178左上~(16.2.1 水分混入の防止)>と、参考:<8次:P69左真中~(5.6.6 水分による影響)

・フルオロカーボン冷媒の場合、水分が混入すると内部の金属の腐食原因になったり、油が劣化したりするので、水分の混入を避けなければならない。 アンモニアの場合は、微量の水分であれば水とアンモニアとよく溶け合って比較的水分の影響は少ない。 H20ho/04 答え

【◯】 水分が混入するとどうなるのか。フルオロカーボン冷媒とアンモニア冷媒との違いをよく勉強しておこう。この問題分を丸暗記しても良い。
 <8次:P178左上~(16.2.1 水分混入の防止)>と、参考:<8次:P69左真中~(5.6.6 水分による影響)>を読もう
 「フルオロ(水と油)」にもこの問題を入れておきます。

・アンモニアは水が混入するとよく溶け合い、少量の水分が機器内に存在しても大きな影響はないが、多量の水分の存在は蒸発圧力の低下を招き冷凍能力が小さくなることがある。その際は凝縮器の底部より水分を除去する。 H25ho/04 答え

【×】 よく溶け合うので溜まらないのです。
 テキスト保安編<8次:P178左上~(16.2.1 水分混入の防止)
 学識編<8次:P69左真中~(5.6.6 水分による影響)>を読むと、なお良い。
 ちなみに、アンモニア冷凍装置の受液器の底部から抜くのは、油です。テキスト<8次:P25右下から5行目>

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学識編

・蒸発器内のアンモニア冷媒液に水分が溶け込むと、同じ蒸発温度での蒸気圧が下がるため、圧縮機吸込み蒸気の比体積は小さくなる。 H18ga/09 答え

【×】 ぅ~ん、これはアンモニアと水との関係テキスト<8次:P69左下辺り(5.6.6 水分による影響)>にさりげなく書かれているんだけど…
   比体積は大きくなる が正解、比体積が大きいというのは密度が小さくなる(アンモニア冷媒液が薄くなる)だから、冷凍能力は低下する。

・アンモニア冷凍装置の蒸発器内のアンモニア冷媒液に水分の溶け込み量が多くなると、同じ蒸発温度で平衡する蒸気圧が下がり、圧縮機の吸込み蒸気の比体積が小さくなるので、装置の冷凍能力が低下する。 H21ga/09 H30ga/09 答え

【×】 はい、  比体積が大きくなるので (冷媒蒸気が薄くなる)のです。
 テキスト<8次:P69左下辺り(5.6.6 水分による影響)

・蒸発器内のアンモニア冷媒液に水分が溶け込むと、同じ蒸発温度での蒸気圧が下がり、圧縮機吸込み蒸気の比体積は大きくなり、装置の冷凍能力が低下する。 H26ga/09 答え

【◯】 楽勝だ!テキスト<8次:P69左下辺り(5.6.6 水分による影響)>ズバリです。
 アンモニア冷媒液水分溶けこむ → 同じ蒸発温度で平衡する蒸気圧下がる → 圧縮機吸込み蒸気比体積大きく(密度小さく)なる → 冷凍能力低下する

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修正・訂正箇所履歴

【2016/07/12 新設】(← 履歴をここに作った日

  • 「保安編」「学識編」に分離し、年代順に並び替えた。(2016(H28)/12/24)
  • テキスト8次改訂版へ対応。解説を見直し。(2016(H28)/12/24 Merry Christmas!)

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【参考文献・リンク】

  • SIによる初級受検テキスト:日本冷凍空調学会
  • 上級受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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