2026年版・3-2

冷媒:アンモニアとフルオロカーボンの比較の一問一答

第三種冷凍機械責任者試験「冷媒・ブライン・冷凍機油」から、冷媒:アンモニアとフルオロカーボンの比較に関する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13-2

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、アンモニア冷媒について正しいものはどれか。
イ.アンモニアは水分があると銅や銅合金を腐食するので、アンモニア冷凍装置には主に鋼管を用いる。
ロ.アンモニアの蒸気は空気より重いので、漏れると床面に滞留しやすい。
ハ.アンモニアと鉱油はほとんど溶け合わず、鉱油は液状のアンモニアより重いので、容器の底部から油を抜き取る。
ニ.アンモニアは、法令上、可燃性ガスであり、毒性ガスでもある。

  • ①ロ
  • ②イ、ハ、ニ
  • ③ハ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ②イ、ハ、ニ
解説
アンモニアの性質を、フルオロカーボンとの違いとあわせて確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):アンモニア装置で銅を使わないのはこのためです。
・ロ(誤り):アンモニアの蒸気は空気より軽く、漏れると上方へ拡散しやすい性質があります。
・ハ(正しい):油だめを容器の底部に設けて油抜きをします。
・ニ(正しい):冷凍保安規則第2条で、可燃性ガス・毒性ガスの両方に名前が挙げられています。

覚え方のポイント
「アンモニアは液も蒸気も軽い・銅はダメ・油は底へ・可燃性かつ毒性」。
問23-2

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒の漏えいとその検知について正しいものはどれか。
イ.フルオロカーボン冷媒は無害なので、狭い室内で大量に漏えいしても酸欠のおそれはない。
ロ.アンモニアが漏れた場所では、湿らせた赤色リトマス紙が青色に変わる。
ハ.塩素を含むフルオロカーボンの漏えいの検知には、ハライドトーチを用いることができる。
ニ.フルオロカーボン冷媒が高温の火炎に触れると、分解して有毒なガスを生じることがある。

  • ①ロ、ハ、ニ
  • ②ロ、ハ
  • ③イ、ハ
  • ④イ、ハ、ニ
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正解 ①ロ、ハ、ニ
解説
冷媒の漏えいの検知方法と、漏えい時の危険を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(誤り):フルオロカーボンは空気より重く、低所に滞留して酸欠事故を起こすおそれがあります。
・ロ(正しい):アンモニアは水に溶けてアルカリ性を示すためです。
・ハ(正しい):ハライドトーチの炎の色が緑色に変わることで検知します。塩素を含まない冷媒(HFCなど)には使えません。
・ニ(正しい):フッ化水素などの有毒なガスを生じることがあるので、漏れた場所での火気は危険です。

覚え方のポイント
「アンモニア=臭気・リトマス紙」「塩素を含むフルオロカーボン=ハライドトーチ」「フルオロカーボンの漏えい=酸欠と火気による有毒ガス」。
問33-2

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置に侵入した水分と吐出しガス温度について正しいものはどれか。
イ.フルオロカーボン冷凍装置に水分が侵入すると、低温の運転では膨張弁部で氷結しやすい。
ロ.アンモニア装置では、ごく少量の水分が入っただけでも、膨張弁で凍りついて冷媒の流れが止まってしまう。
ハ.アンモニアは、同じ運転条件ではフルオロカーボン冷媒より吐出しガス温度が高くなりやすい。
ニ.フルオロカーボン冷凍装置に侵入した水分は、酸を生じて腐食の原因になることがある。

  • ①ロ
  • ②イ、ニ
  • ③イ、ハ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ③イ、ハ、ニ
解説
水分の影響と吐出しガス温度について、アンモニアとフルオロカーボンを比べる問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):フルオロカーボンは水をほとんど溶かさないためです。
・ロ(誤り):アンモニアは水をよく溶かすので、わずかな水分で膨張弁が氷結することはまれです。
・ハ(正しい):そのためアンモニア用の往復圧縮機では、シリンダを水で冷却することがあります。
・ニ(正しい):水分は冷媒や冷凍機油と反応して酸を生じます。

覚え方のポイント
「水を溶かさないフルオロカーボンは氷結しやすい」「アンモニアは吐出しガス温度が高い」。
問43-2

冷媒系統に水分が侵入したときの影響について、正しいものはどれか。

  • ①アンモニア装置では、わずかな水分でも膨張弁で氷結しやすい
  • ②フルオロカーボン装置では、水分はすべて冷媒に溶けるので影響はない
  • ③アンモニア装置では、水分があると銅の腐食がかえって防止される
  • ④フルオロカーボン装置では、低温運転時に膨張弁で水分が氷結しやすい
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正解 ④フルオロカーボン装置では、低温運転時に膨張弁で水分が氷結しやすい
解説
フルオロカーボンは水をほとんど溶かさないため、侵入した水分は遊離して、低温になる膨張弁の部分で氷結し、冷媒の流れを妨げることがあります。また、水分は冷媒や冷凍機油と反応して酸を生じ、腐食の原因になります。一方、アンモニアは水をよく溶かすため、わずかな水分なら氷結しにくいですが、冷凍機油の劣化や冷凍能力の低下を招きます。

他の選択肢が不適切な理由
・アンモニアで氷結:アンモニアは水をよく溶かすので、わずかな水分で膨張弁が氷結することはまれです。
・フルオロカーボンでは影響なし:フルオロカーボンは水をほとんど溶かさず、氷結や腐食の原因になります。
・銅の腐食が防止:逆で、水分があるとアンモニアは銅を腐食します。

覚え方のポイント
「フルオロカーボン装置の水分→膨張弁で氷結・酸で腐食」。そのためフルオロカーボン装置にはドライヤ(乾燥器)を取り付けます。
問53-2

アンモニア冷媒の漏えいを確かめる方法として、適切なものはどれか。

  • ①ハライドトーチの炎の色が緑色に変わることで確かめる
  • ②青色リトマス紙が赤色に変わることで確かめる
  • ③赤色リトマス紙が青色に変わることで確かめる
  • ④フェノールフタレイン紙が青色に変わることで確かめる
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正解 ③赤色リトマス紙が青色に変わることで確かめる
解説
アンモニアは水に溶けてアルカリ性を示すため、湿らせた赤色リトマス紙を近づけると青色に変わります。フェノールフタレイン紙なら赤色に変わります。また、強い刺激臭でも気づくことができ、硫黄を燃やしたときに出るガスと反応して白い煙を生じることも利用されます。

他の選択肢が不適切な理由
・ハライドトーチ:塩素を含むフルオロカーボン(R22など)の検知に使う方法で、アンモニアには使えません。
・青色リトマス紙が赤色:酸性のときの変化です。アンモニアはアルカリ性です。
・フェノールフタレイン紙が青色:アンモニアに触れたフェノールフタレイン紙は赤色に変わります。青色に変わるのは赤色リトマス紙です。

覚え方のポイント
「アンモニア=アルカリ性(赤リトマス→青、フェノールフタレイン→赤)」「塩素を含むフルオロカーボン=ハライドトーチ(炎が緑)」「どの冷媒にも使える=発泡液・電子式検知器」。
問63-2

アンモニアを冷媒とする往復圧縮機の特徴として、正しいものはどれか。

  • ①吐出しガス温度が高くなりやすく、シリンダを水で冷却することがある
  • ②吐出しガス温度が高くなりやすいため、全密閉形の圧縮機が一般に使われる
  • ③吐出しガス温度はフルオロカーボンより低いので、シリンダの冷却は不要である
  • ④吐出しガス温度が低いので、吸込み蒸気の過熱度を大きくして運転する
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正解 ①吐出しガス温度が高くなりやすく、シリンダを水で冷却することがある
解説
アンモニアは、同じ運転条件でも、フルオロカーボン冷媒に比べて吐出しガス温度が高くなりやすい冷媒です。そのため、アンモニア用の往復圧縮機では、シリンダに冷却水を流すウォータジャケットを設けるなどして、冷凍機油の劣化を防いでいます。

他の選択肢が不適切な理由
・全密閉形が一般的:アンモニアは銅を腐食するため、銅の巻線を持つ電動機を冷媒に触れさせない開放形の圧縮機が一般に使われます。
・フルオロカーボンより低い:アンモニアの方が一般に高くなるので、シリンダを水で冷やすことがあります。
・吐出しガス温度が低いので過熱度を大きく:アンモニアは吐出しガス温度が高くなりやすく、過熱度を大きくするとさらに高くなります。

覚え方のポイント
アンモニアは冷凍効果が大きく効率のよい冷媒ですが、「毒性・可燃性」「銅を腐食」「吐出しガス温度が高い」という注意点があります。
問73-2

フルオロカーボン冷媒が高温の火炎や高温の金属面に触れたときに起こるおそれのあることとして、正しいものはどれか。

  • ①高温でも分解しないので、有毒なガスは生じない
  • ②爆発的に燃焼して、大規模な火災を引き起こす
  • ③分解するが、生じるのは無害なガスだけである
  • ④分解して、フッ化水素などの有毒なガスを生じる
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正解 ④分解して、フッ化水素などの有毒なガスを生じる
解説
フルオロカーボン冷媒の多くは、通常の状態では燃えにくい冷媒ですが、高温の火炎や高温の金属面に触れると分解し、フッ化水素などの有毒なガスを生じることがあります。そのため、フルオロカーボンの漏れた場所で火気を使うのは危険です。

他の選択肢が不適切な理由
・分解しない:高温の火炎や金属面に触れると分解します。
・爆発的に燃焼:不活性のフルオロカーボンは爆発的に燃焼するものではありません(R32などの微燃性のものは条件によって燃焼します)。
・無害なガスだけ:フッ化水素などの有毒なガスを生じるおそれがあります。

覚え方のポイント
フルオロカーボンの漏えい時の2大リスクは「酸欠(空気より重く低所に滞留)」と「火気による有毒ガス」です。
問83-2

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、アンモニアとフルオロカーボンについて正しいものはどれか。
イ.アンモニアの液は、冷凍機油よりも軽い。
ロ.フルオロカーボンの蒸気は、空気よりも重い。
ハ.アンモニア冷凍装置の配管には、一般に銅管を用いる。
ニ.アンモニアの漏えいは、ハライドトーチの炎の色の変化で検知する。

  • ①イ、ニ
  • ②イ、ロ
  • ③ロ、ハ
  • ④ハ、ニ
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正解 ②イ、ロ
解説
アンモニアとフルオロカーボンの性質の違いは、保安管理技術の最頻出の論点です。

各記述の正誤
・イ(正しい):アンモニアの液は鉱油より軽く、油は容器の底にたまります。
・ロ(正しい):フルオロカーボンの蒸気は空気より重く、低い所に滞留しやすい性質があります。
・ハ(誤り):アンモニアは銅や銅合金を腐食するので、鋼管を使います。
・ニ(誤り):ハライドトーチは、塩素を含むフルオロカーボンの検知方法です。アンモニアは、臭気やリトマス紙などで確かめます。

覚え方のポイント
比較表「アンモニア:液は油より軽い・蒸気は空気より軽い・銅×・水によく溶ける」「フルオロカーボン:液は油より重い・蒸気は空気より重い・銅○・水に溶けにくい」を作っておきましょう。
問93-2

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置に侵入した水分の影響について正しいものはどれか。
イ.アンモニア装置に少量の水分が入ると、膨張弁で凍って冷媒が流れなくなりやすい。
ロ.フルオロカーボン冷凍装置に水分が侵入すると、膨張弁部で氷結して冷媒の流れを妨げることがある。
ハ.フルオロカーボン冷凍装置に侵入した水分は、冷媒や冷凍機油と反応して酸を生じ、腐食の原因になる。
ニ.アンモニアは、水にほとんど溶けない。

  • ①イ、ロ
  • ②ハ、ニ
  • ③イ、ニ
  • ④ロ、ハ
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正解 ④ロ、ハ
解説
水分の影響は、冷媒が水を溶かすかどうかで大きく変わります。

各記述の正誤
・イ(誤り):アンモニアは水をよく溶かすので、わずかな水分で膨張弁が氷結することはまれです。ただし、水分が多くなると冷凍機油の劣化や冷凍能力の低下を招きます。
・ロ(正しい):フルオロカーボンは水をほとんど溶かさないため、遊離した水分が低温の膨張弁部で氷結します。
・ハ(正しい):水分は冷媒や冷凍機油と反応して酸を生じ、金属を腐食させます。
・ニ(誤り):アンモニアは水に非常によく溶けます。

覚え方のポイント
「水を溶かさないフルオロカーボンは氷結しやすい、水をよく溶かすアンモニアは氷結しにくい」。
問103-2

冷媒と地球環境に関する記述として、正しいものはどれか。

  • ①HFCはオゾン層を強く壊すため、すでに生産が全廃されている
  • ②HFCはオゾン層を壊さないが、温暖化係数の大きいものが多い
  • ③HCFCのR22は塩素を含まないので、オゾン層を破壊しない
  • ④自然冷媒のアンモニアは、地球温暖化係数が極めて大きい
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正解 ②HFCはオゾン層を壊さないが、温暖化係数の大きいものが多い
解説
HFCは塩素を含まないためオゾン層を破壊しませんが、R410AやR404Aのように地球温暖化係数(GWP)が大きいものが多く、漏えいの防止や回収が重要になっています。そのため、GWPの小さいHFO冷媒や自然冷媒への転換が進められています。

他の選択肢が不適切な理由
・HFCがオゾン層を強く破壊:オゾン層を破壊するのは塩素を含むCFC・HCFCです。
・R22は塩素を含まない:R22はHCFCで、塩素を含みオゾン層を破壊します。
・アンモニアのGWPが非常に大きい:アンモニアのGWPはほぼ0です。

覚え方のポイント
「オゾン層を壊すのは塩素(CFC・HCFC)、温暖化が問題なのはHFC」。環境面の論点は、冷媒の分類とセットで覚えましょう。

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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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