2026年版・3-3

冷媒:ブラインと冷凍機油の一問一答

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:ブラインと冷凍機油に関する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13-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、ブラインについて正しいものはどれか。
イ.ブラインは、冷媒で冷やされて、その冷熱を被冷却物まで運ぶ凍結しにくい液体である。
ロ.塩化カルシウムの水溶液は、有機ブラインである。
ハ.塩化カルシウムブラインは、共晶点の濃度で凍結温度が最も低くなる。
ニ.ブラインは空気と接触すると水分を吸収して濃度が下がり、凍結温度が上がるおそれがある。

  • ①イ、ハ、ニ
  • ②イ、ロ、ニ
  • ③ハ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ①イ、ハ、ニ
解説
ブラインの種類と管理を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):ブラインは蒸発・凝縮をせず、主に顕熱で熱を運びます。
・ロ(誤り):塩化カルシウムや塩化ナトリウムの水溶液は無機ブラインです。有機ブラインはエチレングリコールなどです。
・ハ(正しい):共晶点より濃くすると、凍結温度は逆に上がります。
・ニ(正しい):そのため、ブラインはできるだけ空気と接触させないようにします。

覚え方のポイント
「塩化カルシウム=無機」「共晶点が最も凍りにくい」「空気との接触を避ける」。
問23-3

ブラインの種類の組合せとして、正しいものはどれか。

  • ①無機ブライン:エチレングリコール、有機ブライン:塩化カルシウム
  • ②無機ブライン:プロピレングリコール、有機ブライン:塩化ナトリウム
  • ③無機ブライン:塩化カルシウム、有機ブライン:エチレングリコール
  • ④無機ブライン:アンモニア、有機ブライン:フルオロカーボン
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正解 ③無機ブライン:塩化カルシウム、有機ブライン:エチレングリコール
解説
ブラインは、塩類を水に溶かした無機ブラインと、有機化合物を使った有機ブラインに分けられます。無機ブラインの代表は塩化カルシウムや塩化ナトリウムの水溶液、有機ブラインの代表はエチレングリコールやプロピレングリコールの水溶液です。

他の選択肢が不適切な理由
・逆の組合せ:塩化カルシウムは無機、エチレングリコールは有機です。
・プロピレングリコールが無機・塩化ナトリウムが有機:逆です。
・アンモニア・フルオロカーボン:これらは冷媒です。

覚え方のポイント
無機ブラインは安価ですが金属を腐食しやすいため防食剤を加えます。有機ブラインは腐食性が小さいものが多く、プロピレングリコールは毒性が低いため食品関係でも使われます。
問33-3

塩化カルシウムブラインの濃度と凍結温度の関係について、正しいものはどれか。

  • ①共晶点までは濃いほど凍結温度が下がり、それより濃いと上がる
  • ②濃度を濃くすればするほど、凍結温度はどこまでも下がる
  • ③濃度を濃くすればするほど、凍結温度は逆に上がり続ける
  • ④共晶点の濃度で凍結温度が最も高くなり、それより薄いと下がる
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正解 ①共晶点までは濃いほど凍結温度が下がり、それより濃いと上がる
解説
塩化カルシウムブラインは、濃度が濃くなるほど凍結温度が下がりますが、ある濃度(共晶点)で凍結温度が最も低くなり(約-55℃)、それより濃くすると逆に凍結温度が上がります。そのため、濃くすればするほどよいわけではなく、使用温度に合った濃度に調整する必要があります。

他の選択肢が不適切な理由
・どこまでも下がり続ける:共晶点を超えると凍結温度は上がります。
・上がり続ける:共晶点までは濃いほど凍結温度が下がります。
・共晶点で最も高くなる:逆です。共晶点は凍結温度が最も低くなる濃度で、それより薄いと凍結温度は上がります。

覚え方のポイント
「共晶点が最も凍りにくい濃度」。塩化カルシウムの共晶点は約-55℃、塩化ナトリウムは約-21℃です。
問43-3

ブラインの管理に関する記述として、正しいものはどれか。

  • ①空気とよく接触させると、酸素を取り込んで腐食が防止される
  • ②ブラインは密閉式で使えば吸湿しないので、濃度の点検は不要である
  • ③空気と接触すると吸湿して濃度が下がり、腐食も進みやすくなる
  • ④吸湿してブラインの濃度が下がると、凍結温度はさらに低くなる
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正解 ③空気と接触すると吸湿して濃度が下がり、腐食も進みやすくなる
解説
ブラインは空気と接触すると、空気中の水分を吸収して濃度が下がり、凍結温度が上がってしまいます。また、空気中の酸素を取り込むことで金属の腐食が進みやすくなります。そのため、ブラインはできるだけ空気と接触しない構造(密閉式)で使い、濃度を定期的に確かめ、必要に応じて防食剤を加えます。

他の選択肢が不適切な理由
・酸素で腐食が防止:酸素は腐食を促進します。
・密閉式なら点検は不要:密閉式でも補給や漏れなどで濃度が変わることがあるので、濃度や防食剤の定期的な点検が必要です。
・濃度が下がると凍結温度が下がる:共晶点までの範囲では、濃度が下がると凍結温度は上がります。

覚え方のポイント
「ブラインの敵は空気(水分と酸素)」。濃度の低下で凍結すると、蒸発器などの管を破損するおそれがあります。
問53-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍機油について正しいものはどれか。
イ.冷凍機油は、凝固点が低く、引火点が高いことが望ましい。
ロ.冷凍機油の粘度が低すぎると油膜が切れやすくなり、高すぎると動力の損失が増える。
ハ.HFC冷媒には、一般に鉱油が用いられる。
ニ.冷媒が冷凍機油に溶け込むと、冷凍機油の粘度は下がる。

  • ①ニ
  • ②イ、ニ
  • ③イ、ロ、ハ、ニ
  • ④イ、ロ、ニ
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正解 ④イ、ロ、ニ
解説
冷凍機油に求められる性質と、冷媒との組合せを確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):低温で固まらず、高温で燃えにくいことが求められます。
・ロ(正しい):適切な粘度の油を選ぶ必要があります。
・ハ(誤り):HFC冷媒は鉱油とほとんど溶け合わないため、エステル油などの合成油が一般に用いられます。
・ニ(正しい):冷媒の溶け込みで粘度が下がるので、それを見込んで油を選びます。

覚え方のポイント
「R22・アンモニア=鉱油、HFC・HFO=合成油」「粘度は低すぎても高すぎてもダメ」。
問63-3

HFC冷媒を用いる冷凍装置に一般に使われる冷凍機油として、正しいものはどれか。

  • ①ナフテン系などの鉱油
  • ②エステル油などの合成油
  • ③菜種油などの植物油
  • ④一般の機械用のグリース
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正解 ②エステル油などの合成油
解説
HFC冷媒は鉱油とほとんど溶け合わないため、鉱油を使うと冷凍機油が圧縮機に戻りにくくなります。そのため、HFC冷媒には、HFCと溶け合う性質を持つエステル油やエーテル油、PAG油などの合成油が一般に使われます。HFO冷媒にも合成油が使われます。

他の選択肢が不適切な理由
・鉱油:HCFCのR22やアンモニアに一般に使われる油です。
・菜種油などの植物油:低温で固まりやすく劣化もしやすいため、冷凍機油としては使いません。
・グリース:冷凍機油として圧縮機に使うものではありません。

覚え方のポイント
「R22・アンモニア=鉱油、HFC・HFO=合成油」。合成油は水分を吸収しやすいものが多いので、取扱いのときに空気に触れさせないよう注意が必要です。
問73-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒と冷凍機油の組合せ及びブラインの濃度管理について正しいものはどれか。
イ.R1234yfのようなHFO冷媒の圧縮機には、R22用と同じく鉱油を使うのが一般的である。
ロ.アンモニア冷凍装置には、一般に鉱油が用いられる。
ハ.合成油には吸湿性の大きいものが多いので、容器を開けたままにしないなど水分の管理に注意する。
ニ.ブラインの凍結温度が蒸発温度より十分に低くなるよう、ブラインの濃度を管理する。

  • ①ロ、ハ
  • ②ロ、ハ、ニ
  • ③イ、ロ、ハ
  • ④イ、ハ、ニ
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正解 ②ロ、ハ、ニ
解説
冷凍機油の選び方とブラインの管理を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(誤り):HFO冷媒には、HFC冷媒と同様に合成油が一般に用いられます。
・ロ(正しい):アンモニアと鉱油はほとんど溶け合いません。
・ハ(正しい):水分は冷凍機油の劣化の原因になります。
・ニ(正しい):蒸発器の伝熱面でブラインが凍結しないようにするためです。

覚え方のポイント
「新しい冷媒(HFC・HFO)には合成油」と覚えておけば、組合せの問題で迷いません。
問83-3

ブラインの凍結温度と蒸発温度の関係として、適切なものはどれか。

  • ①ブラインの凍結温度が、蒸発温度より十分高くなるように濃度を調整する
  • ②ブラインの凍結温度は、蒸発温度とちょうど同じになるようにする
  • ③ブラインの凍結温度は、蒸発温度とは関係がないので気にしなくてよい
  • ④ブラインの凍結温度が、蒸発温度より十分低くなるように濃度を調整する
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正解 ④ブラインの凍結温度が、蒸発温度より十分低くなるように濃度を調整する
解説
ブラインは、冷媒が蒸発している蒸発器の伝熱面で冷やされるため、その面の温度は蒸発温度に近くなります。ブラインの凍結温度が蒸発温度より高いと、伝熱面でブラインが凍って管を破損するおそれがあります。そのため、ブラインの凍結温度が蒸発温度より十分低く(一般に数K程度以上の余裕を持って)なるように濃度を調整します。

他の選択肢が不適切な理由
・凍結温度が蒸発温度より高い:蒸発器の中でブラインが凍ってしまいます。
・ちょうど同じ:余裕がないため、凍結のおそれがあります。
・関係がない:凍結による事故を防ぐために重要な関係です。

覚え方のポイント
「ブラインは蒸発温度より十分低い温度まで凍らないように」。濃度が下がっていないか(吸湿していないか)の点検とセットで覚えましょう。
問93-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒と冷凍機油の組合せについて正しいものはどれか。
イ.アンモニア冷凍装置には、一般に鉱油が用いられる。
ロ.HCFCのR22には、一般に鉱油が用いられる。
ハ.R1234yf(HFO)には、R22などのHCFCと同じく鉱油を使うのが一般的である。
ニ.合成油には吸湿性の大きいものが多いので、水分が入らないよう取扱いに注意する。

  • ①イ、ロ、ニ
  • ②イ、ロ
  • ③イ、ハ
  • ④イ、ハ、ニ
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正解 ①イ、ロ、ニ
解説
冷凍機油は、冷媒との溶け合いやすさ(相溶性)などを考えて選びます。

各記述の正誤
・イ(正しい):アンモニア装置には、一般に鉱油が使われます(アンモニアと鉱油はほとんど溶け合いません)。
・ロ(正しい):R22には鉱油が使われます。
・ハ(誤り):HFO冷媒には、HFC冷媒と同様に合成油が一般に使われます。
・ニ(正しい):エステル油などの合成油は水分を吸収しやすく、水分が加水分解などの劣化の原因になるため、容器を開けたままにしないなどの注意が必要です。

覚え方のポイント
「塩素のない新しい冷媒(HFC・HFO)には合成油」と覚えると、組合せの問題に強くなります。
問103-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、ブラインについて正しいものはどれか。
イ.塩化カルシウムの水溶液は、無機ブラインである。
ロ.塩化カルシウムブラインは、共晶点の濃度より濃くするほど凍結温度が低くなる。
ハ.エチレングリコールの水溶液は、有機ブラインである。
ニ.ブラインは、空気とよく接触させて使用するのがよい。

  • ①イ、ロ
  • ②ハ、ニ
  • ③イ、ハ
  • ④ロ、ニ
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正解 ③イ、ハ
解説
ブラインの種類と管理の要点を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):塩化カルシウムや塩化ナトリウムの水溶液は無機ブラインです。
・ロ(誤り):共晶点の濃度で凍結温度が最も低くなり、それより濃くすると凍結温度は逆に上がります。
・ハ(正しい):エチレングリコールやプロピレングリコールの水溶液は有機ブラインです。
・ニ(誤り):空気と接触すると、水分の吸収による濃度低下や、酸素による腐食の原因になるため、できるだけ接触させないようにします。

覚え方のポイント
ブラインの問題では「共晶点」と「空気との接触」の2点が特に狙われます。

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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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