満液式蒸発器
平成29年度と同等です。混合点のヒートバランス（熱収支）の式が組み立てられれば楽勝でしょう。
第一種冷凍機械責任者試験 令和4年度（講習検定試験）
下図は蒸発温度の異なる2 台の蒸発器を1 台の圧縮機で運転する冷凍装置を示し、この装置の実際の運転状態は次のとおりである。このとき、次の(1)～(5)について、それぞれ解答用紙に計算式を示して答えよ。（20点）
（理論冷凍サイクルおよび運転状態）
蒸発器1 の冷凍能力 Φo1 ＝ 150 kW
蒸発器2 の冷凍能力 Φo2 ＝ 100 kW
圧縮機吐出しガスの比エンタルピー h2 ＝ 495 kJ/kg
受液器出口の冷媒液の比エンタルピー h3 ＝ 257 kJ/kg
蒸発器1 出口冷媒蒸気の比エンタルピー h5 ＝ 428 kJ/kg
蒸発器2 出口冷媒蒸気の比エンタルピー h8 ＝ 419 kJ/kg
（1） 蒸発器1 の冷媒循環量 qmr1 (kg/s)を求めよ。
（2） 蒸発器2 の冷媒循環量 qmr2 (kg/s)を求めよ。
（3） 圧縮機の吸込み蒸気の比エンタルピー h1 (kJ/kg)を求めよ。
（4） 圧縮機の理論圧縮動力 Pth (kW)を求めよ。
（5） 冷凍装置の理論成績係数 (COP)th.R を求めよ。
なにはともあれ、p-h線図や概略図を書きましょう。
与えられたな数値や必要な記号などを書き込み、サクッと描きましょう。目をつぶって描けられるようであれば、たぶん合格！！
（1） 蒸発器1 の冷媒循環量qmr1 (kg/s)を求めよ。
必要な数値がすでに与えられています。2冷レベルです。
蒸発器1 の冷媒循環量qmr1と冷凍能力Φo1
qmr1 ＝ Φo1 / (h5 － h4)
＝ 150 / (428 － 257)
＝ 150 / (428 － 257)
＝ 150 / 162 ＝ 0.8771929
≒ 0.877
答え 0.877（kg/s）
（2） 蒸発器2 の冷媒循環量qmr2 (kg/s)を求めよ。
必要な数値がすでに与えられています。2冷レベルです。
蒸発器2 の冷媒循環量qmr2と冷凍能力Φo2
qmr2 ＝ Φo2 / (h8 － h7)
＝ 100 / (419 － 257)
＝ 150 / (419 － 257)
＝ 150 / 162 ＝ 0.6172839
≒ 0.617
答え 0.617（kg/s）
（3） 圧縮機の吸込み蒸気の比エンタルピーh1 (kJ/kg)を求めよ。
a点のヒートバランス(熱収支)式を組み立てます。あとは、小学生レベルの計算です。
a点ヒートバランス説明図
qmr ＝ qmr1 ＋ qmr2
＝ 0.877 ＋ 0.617 ＝ 1.494
a点の出るものを左辺、入るものを右辺にまとめます。
qmr h1 ＝ qmr2 h8 ＋ qmr1 h6
ここに、h5 ＝ h6
1.494 × h1 ＝ 0.617 × 419 ＋ 0.877 × 428
1.494 × h1 ＝ 258.523 ＋ 375.356
h1 ＝ 633.609 / 1.494
＝ 424.1024
≒ 424
答え 424 (kJ/kg)
（4） 圧縮機の理論圧縮動力Pth (kW)を求めよ。
2冷レベルです。（解説略）
P ＝ qmr (h2 － h1) 説明図
(3)で求めた h1
を使いましょう。
Pth ＝ qmr (h2 － h1)
＝ 1.494 × (495 － 424)
＝ 1.494 × 71
＝ 106.074 ≒ 106
答え 106 (kW)
（5） 冷凍装置の理論成績係数(COP)th.R を求めよ。
2冷レベルです。（解説略）
(COP)th.R ＝ Φo1 ＋ Φo2 / Pth
＝ 150 ＋ 100 / 106
＝ 250 / 106 ＝ 2.3584905
≒ 2.36
答え 2.36
コメント
2台の蒸発器冷凍サイクルを把握して、熱収支式を組み立てられれば、超サービス問題です。
訂正箇所履歴
【2022（R04）/09/03 新設】
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