2026年版・5-3

蒸発器:種類と構造の一問一答

第三種冷凍機械責任者試験「凝縮器・蒸発器」から、蒸発器:種類と構造に関する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。本試験は正誤の組合せを選ぶ択一式が中心ですが、ここでは4択で出題しています。

問15-3

乾式蒸発器の特徴として、正しいものはどれか。

  • ①蒸発器の中が常に冷媒液で満たされていて、出口に過熱部がない
  • ②液ポンプを使い、蒸発量の数倍の冷媒液を強制的に送り込む
  • ③温度自動膨張弁で冷媒量を調節し、出口の蒸気は過熱される
  • ④冷媒ではなく、ブラインを蒸発させて熱を奪う方式である
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正解 ③温度自動膨張弁で冷媒量を調節し、出口の蒸気は過熱される
解説
乾式蒸発器は、膨張弁(主に温度自動膨張弁)で蒸発器に送る冷媒の量を調節し、冷却管の中で冷媒をすべて蒸発させて、出口で適度に過熱された蒸気にする方式です。出口付近に過熱のための部分が必要なため、その部分の伝熱の効率は低めになりますが、構造が簡単で冷媒の量も少なくて済むので、広く使われています。

他の選択肢が不適切な理由
・常に冷媒液で満たされる:満液式蒸発器の説明です。
・液ポンプで強制的に送る:冷媒液強制循環式蒸発器の説明です。
・ブラインを蒸発させる:ブラインは蒸発させず、冷媒で冷やされて熱を運ぶ液体です。

覚え方のポイント
蒸発器の3方式は「乾式(膨張弁・出口は過熱)」「満液式(液が満ちる・熱通過率大)」「冷媒液強制循環式(液ポンプ)」です。
問25-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器について正しいものはどれか。
イ.乾式蒸発器では、温度自動膨張弁で冷媒量を調節し、蒸発器出口の冷媒蒸気は適度に過熱される。
ロ.シェルアンドチューブ満液式蒸発器の冷媒側の平均熱通過率は、乾式蒸発器より小さい。
ハ.冷媒液強制循環式蒸発器では、液ポンプで蒸発量の数倍の冷媒液を蒸発器に送る。
ニ.満液式蒸発器は、乾式蒸発器に比べて冷媒の充塡量が多くなる。

  • ①ニ
  • ②イ、ハ、ニ
  • ③ハ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ②イ、ハ、ニ
解説
蒸発器の3つの方式(乾式・満液式・冷媒液強制循環式)を比べる問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):過熱のための部分が出口付近に必要です。
・ロ(誤り):満液式は伝熱面が冷媒液でよくぬれており、過熱部も不要なので、平均熱通過率は乾式より大きくなります。
・ハ(正しい):蒸発しきれない液は低圧受液器に戻ります。
・ニ(正しい):蒸発器の中を冷媒液で満たすためです。

覚え方のポイント
「満液式は熱通過率が大きい、冷媒は多い、油がたまりやすい」。
問35-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器の構造について正しいものはどれか。
イ.シェルアンドチューブ形の乾式蒸発器では、冷媒は冷却管の中を流れ、水やブラインは冷却管の外側を流れる。
ロ.空気冷却用の蒸発器では、空気の流れと冷媒の流れの方向を互いに逆向き(向流)にするのが一般的である。
ハ.ユニットクーラは、圧縮機、凝縮器及び受液器を一つの架台に組み込んだものである。
ニ.ディストリビュータは、膨張弁を出た冷媒を、並列に並んだ各冷却管に均等に分配する。

  • ①イ、ロ
  • ②イ、ハ
  • ③イ、ロ、ニ
  • ④イ、ハ、ニ
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正解 ③イ、ロ、ニ
解説
蒸発器の構造と、冷媒・被冷却物の流れを確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):満液式では逆に、冷媒が管の外側、水やブラインが管の中を流れます。
・ロ(正しい):向流にすると、温度差を大きく保ちやすくなります。
・ハ(誤り):ユニットクーラは、フィンコイル蒸発器に送風機やドレンパンなどを組み込んだ空気冷却器です。圧縮機などを組み込んだものはコンデンシングユニットです。
・ニ(正しい):ディストリビュータでは圧力降下が大きくなるので、外部均圧形の膨張弁を使います。

覚え方のポイント
「ユニットクーラ=室内側(蒸発器)、コンデンシングユニット=室外側(圧縮機・凝縮器)」。
問45-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器と膨張弁の組合せについて正しいものはどれか。
イ.ディストリビュータを用いる蒸発器には、内部均圧形の温度自動膨張弁が適している。
ロ.蒸発器での冷媒の圧力降下が大きい場合は、外部均圧形の温度自動膨張弁を用いる。
ハ.外部均圧形の温度自動膨張弁は、均圧管によって蒸発器出口の圧力を弁に導く。
ニ.満液式蒸発器では、フロート弁などで冷媒の液面を保つ方式が一般的である。

  • ①ロ、ハ、ニ
  • ②ロ、ハ
  • ③イ、ロ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ①ロ、ハ、ニ
解説
蒸発器の方式と、膨張装置の選び方を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(誤り):ディストリビュータは圧力降下が大きいので、外部均圧形を用います。
・ロ(正しい):内部均圧形では、圧力降下の分だけ過熱度を正しく制御できなくなるためです。
・ハ(正しい):均圧管は、蒸発器出口で、感温筒を付けた位置より少し下流側(圧縮機側)に取り付けます。
・ニ(正しい):満液式は、蒸発器内の液面を一定に保つように冷媒を供給します。

覚え方のポイント
「圧力降下が大きい(ディストリビュータ付き)=外部均圧形」。
問55-3

水やブラインを冷やすシェルアンドチューブ形の乾式蒸発器における流れとして、正しいものはどれか。

  • ①冷媒は管の外側を満たし、水やブラインは冷却管の中を流れる
  • ②冷媒は冷却管の中を流れ、水やブラインは管の外側を流れる
  • ③冷媒と水は、同じ冷却管の中で混ざり合いながら流れる
  • ④水やブラインは胴の外側を流れ、冷媒は胴の中を流れる
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正解 ②冷媒は冷却管の中を流れ、水やブラインは管の外側を流れる
解説
シェルアンドチューブ形の乾式蒸発器では、冷媒が冷却管の中を流れて蒸発し、水やブラインは胴の中で冷却管の外側を流れて冷やされます。胴の中にはバッフル板(邪魔板)を設けて、水やブラインが冷却管に沿って流れるようにします。一方、シェルアンドチューブ形の満液式蒸発器では、冷媒が胴の中(管の外側)を満たし、水やブラインが冷却管の中を流れます。

他の選択肢が不適切な理由
・冷媒が管外、水が管内:これは満液式の流れです。
・同じ管の中で混ざる:冷媒と水は管の壁で隔てられています。
・水が胴の外側:水やブラインは胴の中を流れます。

覚え方のポイント
「乾式は冷媒が管の中、満液式は冷媒が管の外」。同じシェルアンドチューブ形でも逆になる点に注意しましょう。
問65-3

空気冷却用の蒸発器で、空気の流れと冷媒の流れの方向の関係として、一般に望ましいものはどれか。

  • ①互いに同じ方向(並流)になるようにする
  • ②冷媒の出口側を空気の出口側に置く
  • ③並流にして、過熱度を大きく取りやすくする
  • ④互いに逆方向(向流)になるようにする
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正解 ④互いに逆方向(向流)になるようにする
解説
空気冷却用の蒸発器では、空気の流れの方向と、冷媒の(列方向の)流れの方向を互いに逆向き(向流)にするのが一般的です。向流にすると、蒸発器全体で空気と冷媒の温度差を大きく保ちやすく、効率よく熱交換できます。特に、冷媒の出口側(過熱部)を空気の入口側に置くことで、冷媒蒸気を適度に過熱できます。

他の選択肢が不適切な理由
・並流:向流に比べて温度差が小さくなりやすく、効率が落ちます。
・冷媒の出口側を空気の出口側に:これは並流の配置です。向流では、冷媒の出口側を空気の入口側に置きます。
・並流で過熱度を取りやすい:並流では冷媒の出口が最も冷えた空気と接するので、過熱度はかえって取りにくくなります。

覚え方のポイント
熱交換器は「向流が基本」。凝縮器の二重管でも、冷却水と冷媒を向流にします。
問75-3

冷凍・冷蔵装置に広く使われるユニットクーラの説明として、正しいものはどれか。

  • ①圧縮機・凝縮器・受液器を一つの架台に組み込み、主に室外に置くもの
  • ②冷却塔と凝縮器を一体にして、主に建物の屋上に設置するもの
  • ③ブラインをためておくタンクと、液ポンプを一体に組み合わせたもの
  • ④フィンコイル蒸発器に、送風機やドレンパンなどを組み込んだもの
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正解 ④フィンコイル蒸発器に、送風機やドレンパンなどを組み込んだもの
解説
ユニットクーラは、フィンコイル形の蒸発器に、空気を送る送風機と、その電動機、霜の融けた水などを受けるドレンパンをひとまとめにした空気冷却器で、冷蔵庫・冷凍庫の室内に取り付けて使われます。

他の選択肢が不適切な理由
・圧縮機・凝縮器・受液器の組合せ:コンデンシングユニットの説明です。
・冷却塔と凝縮器の一体化:蒸発式凝縮器に近い説明です。
・ブラインのタンクと液ポンプ:ユニットクーラではありません。

覚え方のポイント
「ユニットクーラ=室内側の冷やす装置(蒸発器+ファン+ドレンパン)」「コンデンシングユニット=室外側の熱を捨てる装置(圧縮機+凝縮器)」。
問85-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器について正しいものはどれか。
イ.満液式蒸発器の平均熱通過率は、乾式蒸発器より大きい。
ロ.乾式蒸発器では、出口の冷媒蒸気を過熱するための部分が必要である。
ハ.冷媒液強制循環式蒸発器では、液ポンプで冷媒液を蒸発器に送る。
ニ.満液式蒸発器は、乾式蒸発器に比べて冷媒の充塡量が少なくて済む。

  • ①イ、ロ、ハ
  • ②ロ、ニ
  • ③イ、ハ、ニ
  • ④ロ、ハ、ニ
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正解 ①イ、ロ、ハ
解説
蒸発器の3つの方式の特徴を比べる問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):伝熱面の大部分が冷媒液でぬれているため、熱通過率が大きくなります。
・ロ(正しい):乾式は、出口で冷媒蒸気を過熱させるので、その分の伝熱面が必要です。
・ハ(正しい):液ポンプで蒸発量の数倍の冷媒液を送ります。
・ニ(誤り):満液式は蒸発器の中を冷媒液で満たすため、充塡量が多くなります。

覚え方のポイント
「満液式は熱通過率が小さい」という誤った記述がよく出ます。満液式は大きい、と確実に覚えましょう。
問95-3

蒸発器の冷却管内での冷媒の圧力降下が大きい場合の、温度自動膨張弁の選び方として正しいものはどれか。

  • ①内部均圧形の温度自動膨張弁を用いる
  • ②膨張弁は設けず、キャピラリチューブだけにする
  • ③外部均圧形の温度自動膨張弁を用いる
  • ④圧力降下が大きいほど、小容量の膨張弁を用いる
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正解 ③外部均圧形の温度自動膨張弁を用いる
解説
内部均圧形の温度自動膨張弁は、蒸発器の入口の圧力を受けて作動します。蒸発器の中の圧力降下が大きいと、出口の圧力(実際の蒸発圧力)が入口より低くなり、過熱度が大きくなりすぎて冷媒の供給が不足します。そのため、蒸発器の出口の圧力を均圧管で膨張弁に伝える外部均圧形を用います。

他の選択肢が不適切な理由
・内部均圧形:圧力降下が大きいと、正しく過熱度を制御できません。
・キャピラリチューブだけ:キャピラリチューブは過熱度を制御できず、この目的には適しません。
・容量の小さい膨張弁:圧力降下の問題は、容量の大小では解決しません。

覚え方のポイント
「圧力降下が大きい(ディストリビュータ付き)→外部均圧形」。均圧管は蒸発器出口の、感温筒より下流側(圧縮機側)に取り付けます。
問105-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器について正しいものはどれか。
イ.シェルアンドチューブ形の乾式蒸発器では、冷媒は冷却管の中を流れる。
ロ.空気冷却用の蒸発器では、空気と冷媒の流れを同じ方向(並流)にするのが一般的である。
ハ.ディストリビュータを用いる蒸発器には、内部均圧形の温度自動膨張弁が適している。
ニ.ディストリビュータは、膨張弁を出た冷媒を各冷却管に均等に分配する。

  • ①イ、ロ
  • ②イ、ニ
  • ③ロ、ハ
  • ④ハ、ニ
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正解 ②イ、ニ
解説
蒸発器の構造と、膨張弁との組合せを確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):乾式のシェルアンドチューブ蒸発器は、冷媒が管内、水やブラインが管外です。
・ロ(誤り):空気と冷媒の流れは、一般に向流(逆方向)にします。
・ハ(誤り):ディストリビュータでは圧力降下が大きいため、外部均圧形を用います。
・ニ(正しい):ディストリビュータの役割そのものです。

覚え方のポイント
蒸発器の問題は「流れの向き(向流)」「冷媒が管の中か外か」「均圧形の選び方」の3点が狙われます。

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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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