2026年版・4-3

圧縮機:性能・運転と故障の一問一答

第三種冷凍機械責任者試験「圧縮機」から、圧縮機:性能・運転と故障に関する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14-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機の故障と運転について正しいものはどれか。
イ.吸込み蒸気の過熱度が大きすぎると、吐出しガス温度は低下する。
ロ.圧縮機が湿り蒸気を吸い込む液戻りが起こると、吐出しガス温度は低下する。
ハ.液戻りが起こると、液圧縮によって弁やピストンなどが破損するおそれがある。
ニ.液分離器は、液戻りを防ぐため、蒸発器と圧縮機の間の吸込み配管に設ける。

  • ①ロ、ハ、ニ
  • ②ハ、ニ
  • ③イ、ロ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ①ロ、ハ、ニ
解説
液戻りと過熱度の関係を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(誤り):過熱度が大きいほど、吐出しガス温度は上昇します。
・ロ(正しい):液が蒸発して熱を奪うためです。圧縮機に霜が付くこともあります。
・ハ(正しい):液は圧縮できないためです。
・ニ(正しい):液分離器(アキュムレータ)は吸込み側に設けます。

覚え方のポイント
「液戻り=吐出しガス温度↓」「過熱度↑=吐出しガス温度↑」。
問24-3

往復圧縮機の気筒の内径が0.1m、ピストンの行程が0.08m、気筒数が4、回転速度が毎分1200回転のとき、1秒間あたりのピストン押しのけ量として最も近いものはどれか。ただし、円周率は3.14とする。

  • ①約3.01m³/s
  • ②約0.013m³/s
  • ③約0.20m³/s
  • ④約0.050m³/s
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正解 ④約0.050m³/s
解説
往復圧縮機のピストン押しのけ量は、1気筒の行程容積(ピストンが1往復で押しのける体積)に、気筒数と回転速度を掛けて求めます。

計算の手順
1気筒の行程容積=(3.14÷4)×0.1²×0.08=0.000628m³
4気筒分=0.000628×4=0.002512m³
回転速度=1200÷60=20回転/s
押しのけ量=0.002512×20=約0.050m³/s

他の選択肢が不適切な理由
・約3.01m³/s:回転速度を毎分のまま(1200)掛けた値です。
・約0.013m³/s:気筒数(4)を掛け忘れた値です。
・約0.20m³/s:気筒数(4)を2回掛けてしまった値(0.002512×4×20)です。

覚え方のポイント
押しのけ量=(π/4)×D²×L×気筒数×(回転数/秒)。毎分の回転数は60で割って毎秒に直すことを忘れないようにしましょう。
問34-3

圧縮機の吸込み蒸気の過熱度に関する記述として、正しいものはどれか。

  • ①大きすぎると液戻りのおそれがあり、小さすぎると吐出しガス温度が上がる
  • ②大きすぎると吐出しガス温度が上がり、小さすぎると液戻りのおそれがある
  • ③過熱度は大きいほど冷媒循環量が増え、冷凍能力が大きくなっていく
  • ④過熱度は、液戻りを防ぐためにできるだけ大きくするのがよい
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正解 ②大きすぎると吐出しガス温度が上がり、小さすぎると液戻りのおそれがある
解説
吸込み蒸気の過熱度が大きすぎると、吸込み蒸気の温度と比体積が大きくなり、吐出しガス温度が上がって冷凍機油が劣化しやすくなるとともに、冷媒循環量が減って冷凍能力が下がります。逆に過熱度が小さすぎる(ほとんどない)と、液を含んだ蒸気を吸い込む液戻りのおそれがあります。そのため、適度な過熱度で運転することが大切です。

他の選択肢が不適切な理由
・大きすぎると液戻り・小さすぎると温度上昇:逆です。
・大きいほど冷媒循環量が増える:比体積が大きくなるので、冷媒循環量は減ります。
・できるだけ大きく:大きすぎると吐出しガス温度が上がり、冷媒循環量も減ります。

覚え方のポイント
「過熱度は大きすぎても小さすぎてもダメ」。温度自動膨張弁は、この過熱度を一定に保つ装置です。
問44-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、往復圧縮機の性能について正しいものはどれか。
イ.吐出し弁が漏れると、吐出したガスが気筒に逆流して体積効率が下がり、吐出しガス温度が上がる。
ロ.往復圧縮機のピストン押しのけ量は、回転速度に比例する。
ハ.吸込み圧力が下がったり吸込み蒸気の過熱度が大きくなったりして比体積が増えると、圧縮機が送り出す冷媒の量は増える。
ニ.圧縮比が大きくなると、往復圧縮機の体積効率は小さくなる。

  • ①イ、ハ
  • ②ロ、ニ
  • ③イ、ロ、ニ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ③イ、ロ、ニ
解説
往復圧縮機の性能と、運転条件との関係を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):高温のガスを再び圧縮するため、吐出しガス温度が上がります。
・ロ(正しい):押しのけ量=行程容積×気筒数×回転速度です。
・ハ(誤り):比体積が大きくなると、冷媒循環量は減少します。
・ニ(正しい):すき間のガスの再膨張の影響が大きくなるためです。

覚え方のポイント
「比体積が大きい=同じ体積に含まれる冷媒が少ない=冷媒循環量が減る」。
問54-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機の運転について正しいものはどれか。
イ.往復圧縮機は、吐出し側の止め弁が開いていることを確かめてから始動する。
ロ.往復圧縮機の始動時は、吸込み側の止め弁を一気に全開にして、速やかに冷媒を吸い込ませる。
ハ.停止中に冷媒がクランクケースに移動して油に溶け込むのを防ぐため、停止前にポンプダウンを行うことがある。
ニ.運転中は、吐出し圧力、吸込み圧力、給油圧力、電動機の電流値、異常な音や振動などを点検する。

  • ①ロ
  • ②イ、ハ、ニ
  • ③イ、ハ
  • ④イ、ロ、ハ、ニ
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正解 ②イ、ハ、ニ
解説
圧縮機の始動・停止・運転中の注意点を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):止め弁が閉じたまま始動すると、吐出し側が異常な高圧になります。
・ロ(誤り):吸込み側の止め弁を一気に開くと、液戻りやオイルフォーミングを起こすことがあるので、様子を見ながら徐々に開きます。
・ハ(正しい):冷媒を受液器などに回収しておくと、始動時のトラブルを防げます。
・ニ(正しい):これらは運転中の基本的な点検項目です。

覚え方のポイント
「吐出し側は開けてから始動、吸込み側は徐々に開く」。
問64-3

圧縮機の液戻りを防止するために、吸込み配管に設ける附属機器として正しいものはどれか。

  • ①油分離器(オイルセパレータ)
  • ②受液器(レシーバ)
  • ③フィルタドライヤ(乾燥器)
  • ④液分離器(アキュムレータ)
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正解 ④液分離器(アキュムレータ)
解説
液分離器(アキュムレータ)は、蒸発器と圧縮機の間の吸込み配管に設け、蒸気に混ざっている冷媒液を分離して、圧縮機に液が戻るのを防ぐ機器です。分離した液は、蒸発させたり、少しずつ圧縮機に戻したりします。

他の選択肢が不適切な理由
・油分離器:吐出しガス配管に設け、吐出しガス中の冷凍機油を分離する機器です。
・受液器:凝縮器の出口側に設け、冷媒液をためる容器です。
・フィルタドライヤ:液管に設け、冷媒中のごみや水分を取り除く機器です。

覚え方のポイント
「液分離器は吸込み側、油分離器は吐出し側」。設置場所の取り違えは試験の定番のひっかけです。
問74-3

冷凍装置の停止中に、冷媒が圧縮機のクランクケース内に移動して油に溶け込む現象(冷媒の寝込み)への対策として、適切なものはどれか。

  • ①停止中は吸込み側の止め弁を全開にして、冷媒を圧縮機に集める
  • ②停止中にクランクケースを冷却し、冷媒を溶け込みやすくする
  • ③停止前にポンプダウンを行い、冷媒を受液器などに回収しておく
  • ④停止中は油を全部抜き取っておき、始動の直前に補給する
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正解 ③停止前にポンプダウンを行い、冷媒を受液器などに回収しておく
解説
停止中に冷媒がクランクケース内に移動して油に溶け込むと、始動時のオイルフォーミングや液圧縮の原因になります。対策として、停止前に低圧側の冷媒を受液器などに回収するポンプダウンを行うことや、クランクケースヒーターで油を温めておくことが有効です。

他の選択肢が不適切な理由
・冷媒を圧縮機に集める:寝込みを促進してしまいます。
・クランクケースを冷却:冷媒がさらに溶け込みやすくなります。
・油を抜き取っておく:通常行う方法ではなく、補給の誤りや潤滑不良の原因になります。

覚え方のポイント
「寝込み対策=ポンプダウン+クランクケースヒーター」。長期間停止する前にもポンプダウンを行います。
問84-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機の運転と故障について正しいものはどれか。
イ.吐出し弁が漏れると、体積効率が向上する。
ロ.湿り蒸気を吸い込むと、吐出しガス温度は低下する。
ハ.ピストンリングが摩耗すると、油上がりを起こしやすくなる。
ニ.吸込み蒸気の過熱度が大きくなると、吐出しガス温度は低下する。

  • ①ロ、ハ
  • ②イ、ロ
  • ③イ、ニ
  • ④ハ、ニ
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正解 ①ロ、ハ
解説
圧縮機の異常と、そのときに起こる現象を結び付けて覚える問題です。

各記述の正誤
・イ(誤り):吐出したガスが逆流するので、体積効率は低下します。
・ロ(正しい):湿り蒸気の中の液が蒸発して熱を奪うため、吐出しガス温度は下がります。
・ハ(正しい):ピストンリングが摩耗すると、油がシリンダ上部へ上がって吐出しガスとともに出ていきます。
・ニ(誤り):過熱度が大きくなると、吐出しガス温度は上昇します。

覚え方のポイント
吐出しガス温度は「液戻りで下がる」「過熱度の増加・圧縮比の増大・弁の漏れで上がる」。温度の変化から原因を推理できるようにしましょう。
問94-3

運転中の往復圧縮機の点検項目として、適切でないものはどれか。

  • ①吐出し圧力と吸込み圧力を確認する
  • ②給油圧力とクランクケースの油量を確認する
  • ③電動機の電流値や異常な音・振動を確認する
  • ④安全弁の元弁が閉じていることを確認する
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正解 ④安全弁の元弁が閉じていることを確認する
解説
運転中は、吐出し圧力・吸込み圧力、給油圧力と油量、吐出しガス温度、電動機の電流値、異常な音や振動などを点検します。安全弁の元弁(止め弁)は、常に「全開」になっていなければなりません(冷凍保安規則第9条第1号)。閉じていることを確認するのは誤りです。

他の選択肢が不適切な理由
(いずれも適切な点検項目です)
・吐出し圧力と吸込み圧力:凝縮・蒸発の状態を知る基本の点検です。
・給油圧力と油量:潤滑の状態を確かめます。
・電流値や異常な音・振動:過負荷や機械の異常の兆候を見つけます。

覚え方のポイント
「安全弁の元弁は常時全開」。保安管理技術と法令の両方で問われる、重要な共通点です。
問104-3

次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機の性能について正しいものはどれか。
イ.圧縮比が大きくなると、吐出しガス温度は上昇する。
ロ.往復圧縮機のピストン押しのけ量は、回転速度に比例する。
ハ.往復圧縮機の体積効率は、圧縮比が大きくなるほど大きくなる。
ニ.強制給油式の往復圧縮機では、油圧計の読みからクランクケース内の圧力を差し引いた値が、実際の給油圧力になる。

  • ①イ、ロ、ニ
  • ②イ、ハ
  • ③ロ、ハ
  • ④ロ、ハ、ニ
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正解 ①イ、ロ、ニ
解説
圧縮機の性能を表す量と、運転条件との関係を確認する問題です。

各記述の正誤
・イ(正しい):圧縮比が大きいほど、圧縮後のガスの温度は高くなります。
・ロ(正しい):押しのけ量は、行程容積×気筒数×回転速度なので、回転速度に比例します。
・ハ(誤り):圧縮比が大きくなると、すき間のガスの再膨張の影響で体積効率は小さくなります。
・ニ(正しい):クランクケース内は吸込み圧力なので、その分を引いたものが給油圧力です。

覚え方のポイント
圧縮比が大きくなると「吐出しガス温度↑、体積効率↓、断熱効率↓、機械効率↓、成績係数↓」。一方向にまとめて覚えましょう。

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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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