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「蒸発器」のテキスト8次改訂版の対応について

 「蒸発器」において『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』8次改訂版(令和元年11月30日)は、7次改訂版(平成25年12月9日)までの項目、節、が見直され、文章や挿絵も最新のものに大幅に変更された。

 よって、過去問題が役に立たないものが(多く)見られる。そこで、当サイトの「蒸発器」も8次改訂版に沿って大幅にリニューアルしようと思う。しかしながら、忙しいんだよね…。

 とりあえず、現状のページ内に8次改訂版に対応した文言を組み入れていこうと思う。(2020(R02)/06/06記ス)

蒸発器の種類と乾式蒸発器1

 この頁は、蒸発器の種類と乾式蒸発器1(伝熱など)の問題です。『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』 <8次:P78 (7.1 蒸発器の種類と冷媒の蒸発形態および主な用途)、P80 (7.2 乾式蒸発器)

 ディストリビュータは、問題が増えたので別頁に移動。Submenuでどうぞ。

「蒸発器」と「冷却器」について

 『初級 冷凍受験テキスト』<8次:P78>の下から2行目~>に、
  蒸発器は、気体や液体、あるいはこれらを介して物体を冷却することに使用されるため、冷却器と呼ぶことも多い。

 「冷却器」という語句は、頻繁にテキスト内に登場している(空気冷却器、水冷却器、ブライン冷却器など)ので、意識していただきたい。

 また、凝縮器で学んだ「冷却と、いろいろ勘違いしないように。 (例:冷却塔の冷却水)

蒸発器の種類

 なにはなくとも、この問題。

 8次改訂版コメ:この蒸発器の種類は大幅に変更になっているため、コピペ問題は出題されず新規問題になるだろう。令和2年度試験問題に注目したい。 (コロナ渦の中どうなるか不安である)予想問題を記しておこう。(2020(R02)/06/06記ス)

・蒸発器の種類には、乾式、満液式および冷媒液強制循環式などがある。 H11/07  答え

【◯】 素直な問題。P74の一番上と表7.1!さぁ、蒸発器を攻略しよう。

8次改訂版コメ:【予想問題】テキスト<8次:P78>参照のこと。
   ・蒸発器の種類は、冷媒の蒸発形態による乾式蒸発器と満液式蒸発器に大別される。
 【◯】 8次改訂版では、「冷媒液強制循環式」は「満液式」に組み込まれた。テキスト<8次:P78 (表7.1 蒸発器の種類と冷媒の蒸発形態および主な用途)

・蒸発器は冷媒の供給方式により乾式蒸発器、満液式蒸発器および冷媒液強制循環式蒸発器に分類される。冷媒液強制循環式蒸発器は大規模の冷蔵庫などに用いられ、乾式蒸発器に比較して冷媒の充てん量が多くなる。 H29/07 答え

【◯】 分類に関してはテキスト<7次:P74>を読むしかない。
 冷媒液強制循環式…云々については、テキスト<7次:P81 (7.4.1 伝熱作用上の利点)>12行目~に記されている。ま、テキストを一度全部読みなさいということでしょう。
 この問題は「冷媒液強制循環式蒸発器」ページにも置いておきましょう。

 8次改訂版コメ:【予想問題】
   ・蒸発器は冷媒の蒸発形態により乾式蒸発器、満液式蒸発器に分類される。満液式蒸発器である冷媒液強制循環式蒸発器は大規模の冷蔵庫などに用いられ、乾式蒸発器に比較して冷媒の充てん量が多くなる。
 【◯】 8次改訂版より「冷媒液強制循環式蒸発器」は「満液式」の一つに分類された。テキスト<8次:P78 (表7.1 蒸発器の種類と冷媒の蒸発形態および主な用途)>  もちろん、特徴などは従来と同じである。テキスト<8次:P88 (7.3.2 冷却管内蒸発器(1)強制循環式)

・蒸発器は、冷媒の供給方式により、乾式、満液式および冷媒液強制循環式などに分類される。シェル側に冷媒を供給し、冷却管内にブラインを流して冷却するシェルアンドチューブ蒸発器は乾式である。 R01/07 答え

【×】 分類に関してはテキスト<7次:P74>を読むしかない。
 シェルアンドチューブ乾式蒸発器については、テキスト<7次:P79 (7.2.5 シェルアンドチューブ乾式蒸発器)に記されている。ま、テキストを一度全部読みなさいということでしょう。正しい文章にしてみましょう。

  蒸発器は、冷媒の供給方式により、乾式、満液式および冷媒液強制循環式などに分類される。冷却管内に冷媒を供給し、シェル側にブラインを流して冷却するシェルアンドチューブ蒸発器は乾式である。

 下記の「乾式蒸発器1」に組み込むか迷ったが、ココにしておく…。

8次改訂版コメ:【予想問題】テキスト<8次:P78>参照のこと。
   ・蒸発器は冷媒の蒸発形態により乾式蒸発器、満液式蒸発器に分類される。乾式のシェルアンドチューブ乾式蒸発器は、冷却管内に冷媒を供給しシェル側にブラインを流して冷却する冷却管内蒸発であり、満液式のシェルアンドチューブ満液式蒸発器は冷却管外蒸発である。
 【◯】 シェルアンドチューブ乾式蒸発器はテキスト<8次:P83 (図 7.8)>参照、シェルアンドチューブ満液式蒸発器はテキスト<8次:P87 (図 7.12)>参照、 この2つのシェルアンドチューブ蒸発器を把握することは重要なポイントです。

乾式蒸発器1

 乾式は、けっこう出題数が多い。多く使われているからだろう。テキスト<8次:P79~P86 (7.2 乾式蒸発器)>一度熟読しておこう。

 8次改訂版コメ: 8次改訂版は、7次改訂版とパット見比べてもすぐ分かる感じに全面的に書き換えられている。しかし、基本的基礎的なことは変わらないので過去問を有効に使って勉強してみよう。

・乾式蒸発器内では、冷媒はすべて乾き飽和蒸気の状態である。 H18/07 答え

【×】 乾式蒸発器はどういうものなのか…。テキスト<8次:P79>4行目に、
温度自動膨張弁から流れ出た冷媒は、冷媒液と乾き冷媒蒸気が混相した状態になっている。この冷媒がそのまま冷却管内に導かれ、とある。
すべて乾き飽和蒸気の状態は、間違い。

乾式蒸発器の湿り蒸気説明用p-h線図

8次改訂版コメ: 8次改訂版から、  乾き飽和蒸気 から  乾き冷媒蒸気 へと変更された。このほうがイメージしやすいかもね。
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【雑談】 ← 特にクリックしなくても良い。

一問でも二問でも暇ができたらやってみましょう、とにかく、やってみる。周りは気にしない、試験学習は自分自身との戦い。これを読んでいるあなたならできるはず。健闘を祈る。

・フルオロカーボン冷媒の場合、満液式蒸発器では油戻し装置が必要になるが、乾式蒸発器では冷却管内で分離された油は冷媒蒸気とともに圧縮機に吸い込ませるようにする。 H29/07 答え

【◯】 勉強している方にとっては素直な良い問題。(この問題はココに置く。)
 テキスト的には<8次:P79 9行目~>に、ズバリ的。満液式…云々に関しては、テキスト<8次:P87 6行目>辺りからの油戻し(装置)方法を読んでちょうだい。

8次改訂版コメ: 上記解説は、頁や行数を8次改訂版に対応させたのみで、基本的なことは同じ文章で出題されるかもしれない。健闘を祈る。


乾式蒸発器の伝熱(冷凍能力)

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P84~P86 (7.2.3 乾式蒸発器の伝熱)>です。

 8次改訂版コメ:「乾式蒸発器の伝熱」は、8次改訂版では乾式の一番最後に移動している。文章は全面的に書き換えられ太字部分が増えているが、基本的なことは変わっていない。けっこうわかり易い文章になったと思う。良かったね。

・空気冷却用蒸発器の風量を小さくし過ぎると、蒸発温度が低下する。 H14/07 答え

【◯】 これは伝熱に関しての問題。テキストは<8次:P84>下から6~5行。蒸発温度が低下し着霜や氷結することがある。

・乾式プレートフィン蒸発器の伝熱計算に必要な伝熱面積は、冷媒に接する内表面を基準として表す。 H21/07 答え

【×】 乾式蒸発器で、この手の問題は初めてかな?テキスト<8次:P84一番下~P85 1行目>を読んで。とにかく乾式は  空気、接する、外側、基準 と覚えよう。

・満液式蒸発器に比べ、乾式蒸発器では伝熱面に飽和冷媒液が接する部分の割合が少ない。 H28/07 答え

【◯】 その通りとしか言いようが無い。
 テキストは<8次:P84 (7.2.3 乾式蒸発器の伝熱)>の冒頭部分にズバリ的。

・蒸発器における冷凍能力は、冷却される空気や水などと冷媒との間の平均温度差、熱通過率および伝熱面積に正比例する。 H27/07 R01/07 R02/07 答え

【◯】 なんとなく正解と分かる問題ですね。
 テキスト<8次:P84 (7.1)式 >の意味を把握しておけば鬼に金棒。
 Φo = KAΔtm (K:熱通過率 A:伝熱面積 Δtm:平均温度差)


平均温度差

 平均温度差関連の問題を分けてみました。(2019(H31)/03/07)

 空冷蒸発器の図を参考にしてみてください。 Δtm:算術平均温度差[K]
空冷蒸発器の算術平均温度差の説明図 空冷蒸発器の算術平均温度差説明用の式
 Δtmは、冷蔵用:5~10K 空調用:15~20K

 8次改訂版コメ: 平均温度差の問題は8次改訂版を基に出題されても、特に変わらないだろう。

・空調用の空気冷却器では、冷却される空気と冷媒との間の算術的温度差は、5~10K程度にしている H16/07 答え

【×】 5~10Kなら冷蔵用(テキスト<8次:P84 下から9行目>)、 15~20Kなら空調用(テキスト<8次:P84 下から3~2行>)とおぼえる。よく読んでイメージしよう。

・冷蔵用の空気冷却器では、算術平均温度差は通常5~10K 程度であるがこの温度差が大きすぎると、蒸発温度を高くしなければならないので圧縮機の軸動力は減少し、装置の成績係数が低下する。 H22/07 答え

【×】 ぅ~ん、イメージが大切。
 正しい文章にしてみましょう。
  冷蔵用の空気冷却器では、算術平均温度差は通常5~10K 程度であるがこの温度差が大きすぎると、蒸発温度を低くしなければならないので圧縮機の軸動力は減少し、装置の成績係数が低下する。
 圧縮機軸動力云々は、テキスト<8次:P173 (14.3.2 圧縮機の吸込み蒸気の圧力)>を読んでいただきたい。

・冷蔵庫で使用される空気冷却器では、庫内温度と蒸発温度との平均温度差は5~10Kにとるが、この値が大き過ぎると蒸発温度を低くする必要があり、装置の成績係数が低下する。 H23/07 答え

【◯】 ぅむ。大きいとか低いとか低下とかは、丸覚えよりもイメージ出来れば最高なのですが…。テキスト<8次:P84 下から9行目~> 健闘を祈る。

・冷蔵用の空気冷却器の冷媒と空気の平均温度差は、通常5KからlOK程度である。庫内温度を保持したまま、この温度差を大きくすると、装置の成績係数は向上する。 H30/07 答え

【×】 ぅむ。
   成績係数は低下する。 テキスト<8次:P84 下から9行目~>

 03/03/27 04/09/03 05/03/19 07/03/21 09/05/25 10/09/07 11/06/23 12/05/30 13/06/16 14/07/10 15/06/18 16/08/17 17/11/25 19/11/21 20/06/07 21/01/15

 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』7次改訂版への見直し、済。(14/07/10)
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/06/07)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/24 新設】

  • 「乾式蒸発器の伝熱」のH21/07の解説 : P74下から3行目を読んで。→ P76下から3行目を読んで。(2016/08/17)
  • ディストリビュータの問題が多くなったので、「【乾式蒸発器1】- Submenu」を作成し、【ディストリビュータ】ページを新設し移動した。(2017(H29)/02/05)
  • トップ見出し「乾式蒸発器1」を「蒸発器の種類と乾式蒸発器1」に変更。他解説など見直し。(2017/11/25)
  • 「平均温度差」を追加し問題を分類した。(2019(H31)/03/07)
  • 作図挿入。(2019(R01)/07/20)
  • 「「蒸発器」のテキスト8次改訂版対応について」を追加。(2020(R02)/06/06)
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、文章を見直し。(2020(R02)/06/07)

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【参考文献】

  • 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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