2026年版・4-1

機械設備:空気調和・換気設備の一問一答

1級電気工事施工管理技士(第一次検定)「関連分野(機械・土木・建築・設計契約)」から、機械設備:空気調和・換気設備に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問14-1

空気調和の単一ダクト方式に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①定風量方式は、負荷に応じて送風量を変えるため、省エネルギー性が高い。
  • ②変風量方式は、送風量を一定に保ち、送風温度を変えて制御する方式である。
  • ③変風量方式は、負荷に応じて送風量を変え、送風機の動力を削減できる。
  • ④定風量方式は、送風温度を変えずに室温を細かく制御する方式である。
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正解 ③変風量方式は、負荷に応じて送風量を変え、送風機の動力を削減できる。
解説
単一ダクト方式には、送風量を一定にして送風温度を変える定風量(CAV)方式と、送風温度を一定にして送風量を変える変風量(VAV)方式があります。変風量方式は、各室や各ゾーンの負荷に応じてVAVユニットで送風量を調整するため、部分負荷時に送風機の動力を削減でき、省エネルギー性に優れています。

他の選択肢について
・定風量方式が送風量を変える:定風量方式は送風量を一定にし、送風温度を変えて制御します。
・変風量方式は送風量を一定にして送風温度を変える:これは定風量方式の説明です。変風量方式は送風温度をほぼ一定にし、VAVユニットで送風量を変えて室ごとの負荷の変化に対応します。
・定風量方式は送風温度を変えずに制御:定風量方式は送風温度を変えて制御します。

覚え方のポイント
「CAV=量一定・温度を変える」「VAV=温度一定・量を変える(送風機の省エネ)」。
問24-1

蒸気圧縮式冷凍機の冷凍サイクルで、冷媒が循環する順序として、最も適当なものはどれか。

  • ①圧縮機→蒸発器→膨張弁→凝縮器
  • ②凝縮器→圧縮機→蒸発器→膨張弁
  • ③膨張弁→凝縮器→圧縮機→蒸発器
  • ④圧縮機→凝縮器→膨張弁→蒸発器
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正解 ④圧縮機→凝縮器→膨張弁→蒸発器
解説
蒸気圧縮式冷凍機では、圧縮機で冷媒ガスを圧縮して高温高圧にし、凝縮器で熱を放出させて液化させます。膨張弁で圧力を下げて低温低圧にした冷媒は、蒸発器で周囲から熱を奪って蒸発し(ここで冷房の効果が得られる)、再び圧縮機に戻ります。

他の選択肢について
・圧縮機→蒸発器:圧縮機の次は、熱を放出する凝縮器です。
・凝縮器→圧縮機:凝縮器を出た液冷媒は膨張弁へ向かいます。
・膨張弁→凝縮器:膨張弁を出た低温の冷媒は蒸発器へ向かいます。

覚え方のポイント
「圧縮→凝縮(熱を捨てる)→膨張→蒸発(熱を奪う)」。ヒートポンプの暖房は、この凝縮器側の熱を室内で使います。
問34-1

吸収冷凍機に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①蒸気や燃焼の熱を主な駆動源とし、電力の消費が少ない。
  • ②大きな電動機で冷媒を圧縮する、電力消費の大きい冷凍機である。
  • ③冷媒にフロン、吸収液に水を用いるのが一般的な方式である。
  • ④冷房には使えず、暖房専用として用いられる機器である。
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正解 ①蒸気や燃焼の熱を主な駆動源とし、電力の消費が少ない。
解説
吸収冷凍機は、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム水溶液を用い、蒸気・温水・ガスの燃焼熱などの熱で吸収液を再生して冷凍サイクルを回します。圧縮機を使わないため電力の消費が少なく、コージェネレーションの排熱の利用にも適しています。直だき吸収冷温水機は、冷房と暖房の両方に使えます。

他の選択肢について
・電動機で冷媒を圧縮し電力消費が大きい:これは蒸気圧縮式冷凍機の特徴です。
・冷媒にフロン、吸収液に水:吸収冷凍機(臭化リチウム式)では、冷媒は水、吸収液は臭化リチウム水溶液です。
・暖房専用:吸収冷凍機は冷房に用い、冷温水機は冷暖房の両方に使えます。

覚え方のポイント
「吸収式=熱で動く・電力が少ない・冷媒は水・吸収液は臭化リチウム」。
問44-1

機械換気の方式に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①第3種換気は、給気機と自然排気を組み合わせ、室内を正圧にする。
  • ②第3種換気は、自然給気と排気機を組み合わせ、室内を負圧にする。
  • ③第2種換気は、給気機と排気機を組み合わせ、室内の圧力を自由に保つ。
  • ④第1種換気は、自然給気と自然排気だけで換気する方式である。
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正解 ②第3種換気は、自然給気と排気機を組み合わせ、室内を負圧にする。
解説
機械換気は、第1種(給気機と排気機)、第2種(給気機と自然排気)、第3種(自然給気と排気機)に分けられます。第3種換気は排気機で空気を吸い出すため室内が負圧になり、汚染された空気や臭気が他の室へ漏れにくいので、便所・厨房・湯沸室などに用いられます。

他の選択肢について
・第3種が給気機と自然排気で正圧:これは第2種換気の説明です。第2種は室内が正圧になり、清浄な室やボイラ室などに用いられます。
・第2種が給気機と排気機:給気機と排気機を組み合わせるのは第1種換気です。
・第1種が自然給気と自然排気:自然給排気は機械換気ではなく、自然換気です。

覚え方のポイント
「1種=機械+機械」「2種=機械給気(正圧・クリーン)」「3種=機械排気(負圧・トイレ)」。
問54-1

全熱交換器に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①室内の空気を冷やすために、冷媒を直接循環させる装置である。
  • ②外気をそのまま室内に取り入れ、熱の回収は行わない装置である。
  • ③排気の熱と湿気を給気に移し、換気による熱の損失を減らす。
  • ④室内の煙を屋外に排出するための、排煙専用の装置である。
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正解 ③排気の熱と湿気を給気に移し、換気による熱の損失を減らす。
解説
全熱交換器は、換気で屋外に捨てる排気と、屋外から取り入れる給気の間で、温度(顕熱)と湿度(潜熱)の両方を交換する装置です。夏は冷房された室内の涼しさを、冬は暖房された室内の暖かさを給気に移すため、換気による空調の負荷を減らせます。

他の選択肢について
・冷媒を直接循環:これは空気調和機(エアコン)の室内機などの働きです。
・熱の回収を行わない:熱の回収が全熱交換器の目的です。
・排煙専用の装置:排煙設備とは別の設備です。

覚え方のポイント
「全熱=顕熱(温度)+潜熱(湿度)」「顕熱交換器は温度だけ」。
問64-1

空調ダクトに設ける防火ダンパに関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①火災の熱でダンパが開き、ダクト内の煙を外へ出す装置である。
  • ②送風量を常時調整するために、手動で開閉する風量調整用の装置である。
  • ③ダクトの騒音を小さくするために、内部に吸音材を張った装置である。
  • ④火災の熱で温度ヒューズが溶け、ダンパが閉じて延焼を防ぐ装置。
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正解 ④火災の熱で温度ヒューズが溶け、ダンパが閉じて延焼を防ぐ装置。
解説
防火ダンパ(FD)は、ダクトが防火区画などを貫通する部分に設け、火災の熱で温度ヒューズが溶けるとダンパが閉じて、ダクトを通じた火炎の延焼を防ぎます。一般的な空調ダクト用の温度ヒューズの作動温度は72℃程度、排煙ダクト用では280℃程度です。

他の選択肢について
・ダンパが開き煙を外へ出す:これは排煙口などの排煙設備の働きです。
・風量調整用の装置:風量を調整するのは風量調整ダンパ(VD)です。
・吸音材を張った装置:これは消音器(サイレンサ)や消音ボックスです。

覚え方のポイント
「FD=熱で閉じる(72℃)」「VD=風量調整」「SD(煙感知器連動)=煙で閉じる」。
問74-1

氷蓄熱式空調システムの主な利点として、最も適当なものはどれか。

  • ①夜間につくった氷を昼間の冷房に使い、電力のピークを下げる。
  • ②昼間に氷をつくり、夜間の暖房に使うことで電力のピークを上げる。
  • ③蓄熱槽が不要なため、機械室の面積を大幅に小さくできる方式である。
  • ④冷凍機を使わずに、外気だけで氷をつくるシステムである。
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正解 ①夜間につくった氷を昼間の冷房に使い、電力のピークを下げる。
解説
氷蓄熱式空調システムは、電力需要の少ない夜間に冷凍機で氷をつくって蓄熱槽に蓄え、昼間にその氷を溶かして冷房に使うシステムです。昼間の電力のピークを下げる(ピークシフト)ことで、契約電力や電気料金を抑えられ、冷凍機の容量も小さくできます。

他の選択肢について
・昼間に氷をつくり夜間の暖房に使う:時間帯も用途も逆です。
・蓄熱槽が不要:氷を蓄えるための蓄熱槽が必要です。
・冷凍機を使わない:氷は冷凍機(ヒートポンプ)でつくります。

覚え方のポイント
「蓄熱=夜につくって昼に使う(ピークシフト)」。電力の平準化の代表的な手法です。
問84-1

冷却塔に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①冷水をつくって室内の空調機へ直接送るための、冷房専用の装置である。
  • ②凝縮器で温まった冷却水を、主に水の蒸発によって冷やす装置である。
  • ③冷却水を加熱して、建物の給湯に使うための専用の装置である。
  • ④冷却塔で冷やした水は、冷凍機の蒸発器へ送られ冷房用の冷水となる。
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正解 ②凝縮器で温まった冷却水を、主に水の蒸発によって冷やす装置である。
解説
冷却塔(クーリングタワー)は、冷凍機の凝縮器で熱を受け取って温まった冷却水を、外気と接触させて一部を蒸発させ、その蒸発潜熱で冷やす装置です。冷やされた冷却水は再び凝縮器へ送られます。蒸発や飛散で水が減るため補給水が必要で、レジオネラ属菌の繁殖を防ぐための水質管理も重要です。

他の選択肢について
・冷水をつくって空調機へ送る:空調機へ送る冷水は冷凍機の蒸発器でつくります。冷却塔は凝縮器側の熱を捨てる装置です。
・給湯に使う:冷却塔は熱を捨てる装置で、給湯用ではありません。
・蒸発器へ送られ冷房用の冷水となる:冷却塔で冷やした冷却水は凝縮器へ戻ります。冷房用の冷水は蒸発器でつくります。なお、冷却塔では蒸発・飛散・ブローで水が減るため補給水が必要です。

覚え方のポイント
「冷却塔=凝縮器の熱を外へ捨てる装置(蒸発で冷やす)」。
問94-1

空気の湿度に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

  • ①空気の温度を上げると、水蒸気量が同じでも相対湿度は高くなる。
  • ②結露は、空気の温度が露点温度より高いときに発生する現象である。
  • ③相対湿度は、飽和水蒸気量に対する実際の水蒸気量の割合で表す。
  • ④絶対湿度は、空気の温度が変わると必ず変化する値とされている。
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正解 ③相対湿度は、飽和水蒸気量に対する実際の水蒸気量の割合で表す。
解説
相対湿度は、その温度で空気が含むことのできる最大の水蒸気量(飽和水蒸気量)に対して、実際に含まれている水蒸気量の割合を百分率で表したものです。空気を冷やしていき、相対湿度が100%になる温度を露点温度といい、それより低い温度の面に触れると結露が生じます。

他の選択肢について
・温度を上げると相対湿度は高くなる:温度が上がると飽和水蒸気量が増えるため、相対湿度は低くなります。
・露点温度より高いときに結露:結露は、露点温度以下に冷やされたときに発生します。
・絶対湿度は温度で必ず変化:絶対湿度は乾き空気あたりの水蒸気の質量で、加湿・除湿をしなければ温度が変わっても一定です。

覚え方のポイント
「温めると相対湿度は下がる、冷やすと上がり露点で結露」。冬の窓ガラスの結露がその例です。
問104-1

建築物の換気設備と、その用途に適した方式の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

  • ①便所 ― 第3種換気
  • ②厨房 ― 第3種換気
  • ③ボイラ室 ― 第2種換気
  • ④便所 ― 第2種換気
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正解 ④便所 ― 第2種換気
解説
第2種換気は給気機で空気を押し込むため室内が正圧になり、室内の空気が周囲へ流れ出ます。便所で用いると臭気が他の室へ広がるため不適当です。便所には、室内を負圧にして臭気の漏れを防ぐ第3種換気(または第1種換気)を用います。

他の選択肢について
・便所 ― 第3種:室内を負圧にして臭気の漏れを防ぎます。
・厨房 ― 第3種:臭気や熱気の漏れを防ぎます(大規模な厨房では第1種も用います)。
・ボイラ室 ― 第2種:燃焼用の空気を確保するため、給気を確実に行う方式が適しています。

覚え方のポイント
「汚れた空気を出したい室=負圧(3種)」「きれいな空気を入れたい室・燃焼に空気が要る室=正圧(2種)」。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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