3種「保安」内検索

フルオロカーボン冷媒

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P52~P53 (4.4.4 フルオロカーボン冷媒の特徴)>フルオロカーボンの特徴、水分や油(鉱油、合成油)との関係、漏洩検知、この辺はたくさん問題が出るからテキストをしっかり読んで、過去問をガンガンやれば、美味しい問題になるはずだ。頑張ろう。

 8次改訂版(2019(R01)/11/30発行)では、文章内容など表記もだいぶ変わっているので注意されたい。下に向かって徐々に解説してある。


フルオロカーボン冷媒の特徴

 テキスト<8次:P52 (4.4.4 フルオロカーボンの特徴)>を読むべし。

・フルオロカーボン冷媒は化学的安定性が高い冷媒なので、装置には銅や銅合金をはじめ、マグネシウムを含むアルミニウム合金の配管や部品の使用には制限がない。 H25/04 答え

【×】 制限がある。テキスト<8次:P52 (4.4.4 フルオロカーボン冷媒の特徴)>冒頭。胴や銅合金は制限ない、2%を超えるマグネシウムを含有するアルミ合金は使用不可である。

・フルオロカーボン冷媒は、化学的に安定した冷媒であるが、装置内に水分が混入し、温度が高いと冷媒が分解して金属を腐食することがある。また、膨張弁で遊離水分が凍結して詰まることもある。 H23/04 答え

【◯】 そのとおり。テキスト<8次:P52 真ん中あたり>


フルオロカーボン冷媒の比重

 テキスト<8次:P52 7~11行、P53 表4.6>を学ぶべし。

・フルオロカーボンの液は油や水よりも重く、漏えいしたガスは空気よりも軽い。 H10/04 答え

【×】 空気より重い(空気 1、R22 3.651 R134a 3.61)。なので、漏洩ガスは床に溜まる。

・ フルオロカーボン冷媒の液は油より軽く、装置から漏れた冷媒ガスは空気よりも軽い。 H15/04 答え

【×】 フルオロ液は油より重い。ガスは空気より重い。(アンニア液は油より軽い(鉱油と溶け合わない)、ガスは空気より軽い。)

・フルオロカーボン冷媒の液は潤滑油よりも重く、冷凍装置から漏えいしたそのガスは空気よりも軽い。 H18/04 答え

【×】   ガスは空気より重い。 この問題は凄く美味しい、絶対ゲットすること!テキスト<8次:P52>比重の太字がズバリ。

・フルオロカーボン冷媒の比重は、液の場合は冷凍機油よりも大きく、漏えいガスの場合は空気よりも大きい。 H24/04 答え

【◯】 比重の比較は表4.6を見ればわかるのだが、文章的には「重い、軽い」が「大きい、小さい」に変わっただけ。健闘を祈る。


フルオロカーボン冷媒とアンモニア冷媒の共演による比重比較

 前頁のアンモニア冷媒と、ここのフルオロカーボン冷媒の、比重の比較問題。混同しないように、頑張りましょう。

・装置から漏れたフルオロカーボン冷媒ガスは、空気よりも軽く天井付近に、またはアンモニアガスは空気より重いので、床面上に滞留しやすい。 H13/04 答え

【×】 逆です。(空はフル重アン軽)正しい文章にしてみましょう。

  ・装置から漏れたフルオロカーボン冷媒ガスは、空気よりも軽く天井付近に、またはアンモニアガスは空気より軽いので、天井付近に滞留しやすい。

・大気中に漏れたフルオロカーボン冷媒ガスは空気より重く、アンモニア冷媒ガスは空気より軽い。 H14/04 答え

【◯】 ぅむ。


フルオロカーボンと水

 テキスト<8次:P52 12行目から>

・フルオロカーボンは水分をよく溶解するので装置内に少量の水分が侵入しても、装置に障害を引き起こすことはない。 H11/15(運転の問題) 答え

【×】 (チョッち、おまけ的に、ここにも置く。)水によく溶解するのはアンモニアです。

 【この問題について】

 問15なので、テキスト的には<8次:P714 (14.4 装置内の水分)>を読んで下さい。
 水とほとんど溶け合わない!水分が低温の運転では膨張弁に氷結して冷媒が流れなくなる。加水分解が生じ、酸が発生して金属を腐食させるなどの障害が発生します。

・R22に水分が混入すると加水分解して酸性物質を作るため、金属を腐食させることがある。 H11/04 答え

【◯】 これはフルオロカーボン冷媒においてはとても有名な?問題。テキスト<8次:P52 18~19行)

・フルオロカーボンに水分が混ざっていると、加水分解され酸性物質を生成するが、装置内は油膜で保護されているため、金属は腐食しない。 H12/04 答え

【×】 装置内は油膜では保護されていない、酸性物質で金属が腐食する。よって、冷凍装置に水分の混入は厳禁です。

・フルオロカーボン冷媒は、水分が混入すると冷媒が加水分解し、酸性の物質を作り金属を腐食させるので、ドライヤをつけて冷媒に混入した水分を吸着して除去する。 H22/04

・フルオロカーボン冷媒に水分が混入すると、冷媒が加水分解し、酸性の物質を作り金属を腐食させるので、フルオロカーボン冷凍装置には、ドライヤをつけて冷媒に混入した水分を吸着して除去する。 H29/04答え

【両方 ◯】その通りとしか言いようがない。
 ドライヤに関してはテキスト<8次:P97 (8.5 フィルタドライヤ)>付属機器で登場するが、 このように問4(冷媒)の問題にヒョッコリ顔を出すので満遍なく読んでおくしかない。

・フルオロカーボン冷媒は、化学的に安定した冷媒であるが、装置内に水分が混入し、温度が高いと冷媒が分解して金属を腐食することがある。また、膨張弁で遊離水分が凍結して詰まることもある。 H23/04  答え

【◯】 そのとおり。テキスト<8次:P52 12~17行)

・フルオロカーポン冷媒と水とは容易に溶け合い、冷媒が分解して酸性の物質を作って金属を腐食させる。 H26/04 答え

【×】 容易に溶け合わないのです。
 なんというか、ズバリ間違いだと混乱するでないの…。テキスト<8次:P52 18~19行)

・フルオロカーボン冷媒の中に水分が混入すると、高温状態で冷媒が加水分解して酸性の物質を作り、金属を腐食させる。 H28/04 答え

【◯】 ぅむ。短適な良い問題だね。

・フルオロカーボン冷媒は、腐食性がないので銅や銅合金を使用できる利点があるが、冷媒中に水分が混入すると、金属を腐食させることがある。 H30/04 答え

【◯】 素直な良い問題ですね。テキストは<8次:P52の冒頭部分と19行目>


フルオロカーボンと潤滑油

 テキスト<8次:P50の21行目から>読むべし。8次改訂版では、文章中に具体的な記号が多数表記された。簡単にまとめておきましょう。

  • HCFC冷媒(R22) → 鉱油(ナフテン系)
  • HFC冷媒(R32,R134a,R410A) → 合成油(ポリアルキレングリコール(PAG)油、ポリオールエステル(POE)油
  • HFO冷媒(R1234yf,R1234ze(特定不活性ガス)) → HFC冷媒と同じ(PAG油,POE油)

8次改訂版にあたって必要のないと思われる過去問題

 7次改訂版(2013(H25)発行)では、  冷媒が冷凍機油に溶け込む割合は、圧力が高いほど、温度が低いほど多くなる。 と記されていたが、8次改訂版(2019(R01)11月30日発行)では、この文章が消えてしまった。そして、  冷凍機油の圧縮機への戻りを考慮して、冷媒液とよく溶け合うものが選定される。 という表記のみである。

 ここで消えた文章をもとに作ってある過去問は今後は出題されないと思われるので、ここに別枠として残しておきます。(2020/05/14記ス)

 この枠内のページ数は、7次改訂版のものです。

圧力・温度との関係

・潤滑油に対するフルオロカーボン冷媒の溶解度は、圧力が高いほど大きく、温度が高いほど小さくなる。 H09/04 答え

【◯】 その通り。(テキストP50には、「温度が低いほど大きくなる」とある。惑わされないように。)

・フルオロカーボンは温度が低いほど潤滑油に溶けにくくなる。 H11/04 答え

【×】 低いと溶けやすくなります。(なので、停止中にはヒーターで温めます。P41のオイルフォーミングを読む。)

・ フルオロカーボン冷媒が潤滑油に溶け込む割合は、圧力が高いほど、温度が低いほど多くなる。 H13/04 答え

【◯】 今度は、◯。

・冷媒が冷凍機油に溶け込む割合は、圧力が高いほど、温度が低いほど大きくなる。H14/04 答え

【◯】 今度も、◯。惑わされないように

・フルオロカーボン冷媒が潤滑油に溶け込む割合は、温度が低いほど、圧力が低いほど大きくなる。 H21/04 答え

【×】 今度は、×。
 高い、低い、小さい、大きい、少ない、多い・・・問題をよく読み、頭の中でイメージしておこう。

・フルオロカーボン冷凍装置では、圧縮機から吐き出された冷凍機油は、冷媒とともに装置内を循環し、再び蒸発器から圧縮機へ戻るが、蒸発器内に冷凍機油が残らないようにする。 H27/04 答え

【◯】 「蒸発器内に冷凍機油が残らないようにする。」←この一文はズバリとテキストには書かれていないので、P50とP118(一生懸命に油を蒸発器(冷却器)に残さず圧縮機へ戻そうとする工夫が書かれている。)辺りから読みとくしかないだろう。

「溶解」「溶液」の関係

 8次改訂版では「溶解」「溶液」は消えているが、<8次:P41 (3.6.5 オイルフォーミング)で「溶解量」が記されている。留意されたい。

・フルオロカーボン冷媒の液は潤滑油よりも重いが、これらは互いに溶解して溶液になることが多い。 H25/04 答え

【◯】 正解!
重いは、テキストP49の比重を参考ス。溶解は、P50の油との関係を参考ス。

・フルオロカーボン冷媒の液は冷凍機油よりも軽いが、これらは互いに溶解して溶液になることが多い。 H29/04 答え

【×】 間違い!平成25年度と同等の誤り問題です。軽い重いはテキスト<7次:P49>の比重を読み、溶解云々は<7次:P50>の油との関係を読むべし。
 正しい文章フルオロカーボン冷媒の液は冷凍機油よりも重いが、これらは互いに溶解して溶液になることが多い。


令和の問題

・フルオロカーボン冷凍装置では、圧縮機から吐き出された冷凍機油は、冷媒とともに装置内を循環する。 R02/04 答え

【◯】 解説略。疲れた。 初級テキスト<8次:P183 ((2) フルオロカーボン冷媒の場合)


フルオロカーボンに用いる潤滑油

 8次改訂版では、「フルオロカーボンと潤滑油」の冒頭にも記したが、潤滑油の表記が大幅に変わっているので、解説を参考にされたい。

・ 潤滑油は、R22には鉱油が使用されているが、R404A、R407Cにはエーテル油などの合成油が一般的に使用される。 H16/04 答え

【◯】 R22といったら鉱油、R4・・といったらエーテル油(合成油)。

【8次改訂版について】
 8次改訂版では、油との関係では「R404A」「R407C」は姿を消してしまった。さらに、「エーテル油」「エステル油」も消えてしまい、合成油(ポリアルキレングリコール(PAG)油、ポリオールエステル(POE)油)が表記された。  【お知らせ】

------- 突然すみません。お知らせ -------
 注意)エコーランド(EchoLand)の解説文(問題文を除く)は,転載の許可をしていません。無断転載は、著作権侵害の法律違反になります。 ご利用規約・個人情報の取扱い(プライバシーポリシー)についてをお読みください。(by echo)

・冷媒と潤滑油の組み合わせは、R22/鉱油、R134a/エステル油、R404A/エーテル油が一般的である。 H18/04 答え

【◯】 3種の場合はテキストに書かれている冷媒の種類と油の種類の組み合わせしか出題されないはずだ。(はずれても、責任はとらないよ)絶対ゲットすること!
 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<7次:P50>を一度でもいいから熟読、あとは過去問ガンガンすれば自然に覚えられると思う。

【8次改訂版について】
 8次改訂版では、油との関係では「R404A」「R407C」は姿を消してしまった。さらに、「エーテル油」「エステル油」も消えてしまい、合成油(ポリアルキレングリコール(PAG)油、ポリオールエステル(POE)油)が表記された。「PAG油」「PAE油」とも記されているので、今後はこのような表記で出題されるかもしれない。

・冷媒と潤滑油の組み合わせとして、R22とR134aは鉱油、R407Cはエーテル油、R404Aはエステル油が一般的に使用される。 H22/04 答え

【×】 組み合わせのツッコミ問題だ。R134aはエステル油、R404はエーテル油です。

【8次改訂版について】
 8次改訂版では、油との関係では「R404A」「R407C」は姿を消してしまった。さらに、「エーテル油」「エステル油」も消えてしまい、合成油(ポリアルキレングリコール(PAG)油、ポリオールエステル(POE)油)が表記された。「PAG油」「PAE油」とも記されているので、今後はこのような表記で出題されるかもしれない。
 また、HFO冷媒(R1234yf、R1234ze(特定不活性ガス))が新たに加わり、HFC冷媒と同じ(PAG油、POE油)が代表的な組み合わせと記されている。

 03/03/20 05/06/06 07/03/24 08/04/14 09/05/23 10/09/04 11/06/18 12/05/29 13/06/05 14/06/26 15/06/15 16/08/14 17/11/22 19/07/12 20/05/14 21/01/14

 『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。(14/06/26)
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/05/14)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/09 新設】

  • 解説文見直し。 (2019(R1)/07/12)
  • 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)/05/14)
  • 「フルオロカーボン冷媒の特徴」を追加。 (2020(R02)/05/14)

Back to top ↑

【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

Back to top ↑

^