冷凍の原理と冷媒
冷凍のしくみ
冷凍とは熱を低い温度の場所から高い温度の場所へ運ぶことで、冷媒の蒸発と凝縮をくり返す冷凍サイクルでそれを行う。
熱の基礎
温度と圧力(ゲージ圧と絶対圧)、顕熱と潜熱、比エンタルピー、飽和・過熱・過冷却、熱の伝わり方と熱通過の計算。
p-h線図の読み方
縦軸が絶対圧力・横軸が比エンタルピーのp-h線図の線と領域を読み、冷凍サイクルを描いて冷凍効果・圧縮仕事・放熱量・圧力比を求める。
冷凍能力・動力・成績係数の計算
冷媒循環量と比エンタルピー差から冷凍能力・圧縮機動力・凝縮負荷・成績係数を求め、体積効率・断熱効率・機械効率を使って実際の値を計算する。
冷媒の種類と性質
フルオロカーボン(CFC・HCFC・HFC)・混合冷媒・アンモニアや二酸化炭素などの自然冷媒の性質と、冷凍則による分類・取扱いの注意。
ブラインと潤滑油
顕熱で熱を運ぶブライン(無機・有機)の凍結温度と腐食の管理、冷凍機油の役割・求められる性質と冷媒との関係。
冷凍装置の機器
圧縮機① 種類
冷凍装置の心臓である圧縮機を、圧縮のしかた(容積式・遠心式)と、電動機との組み方(開放形・半密閉形・密閉形)で見分けられるようにする。
圧縮機② 性能
ピストン押しのけ量・体積効率・断熱効率・機械効率を使って、冷媒循環量・冷凍能力・軸動力を計算し、運転条件で性能がどう変わるかと容量制御の方法を押さえる。
凝縮器
凝縮器の役割と凝縮負荷の計算、空冷式・水冷式・蒸発式のちがい、凝縮圧力が上がる原因と、そのとき装置に起こることを押さえる。
蒸発器
蒸発器の役割と、乾式・満液式・冷媒液強制循環式のちがい、空気冷却器の着霜と霜取り、水やブラインの冷却器の凍結の注意、伝熱の計算を押さえる。
膨張弁と自動制御機器
膨張弁の役割、温度自動膨張弁の感温筒と均圧方式、キャピラリチューブ・電子膨張弁、圧力調整弁・電磁弁・圧力スイッチなどの自動制御機器の働きを押さえる。
附属機器
受液器・油分離器・液分離器・フィルタドライヤ・サイトグラス・液ガス熱交換器などが、冷凍サイクルのどこに付き、何のためにあるかと、受液器に関する冷凍保安規則の定めを押さえる。
配管・安全装置・保守
冷媒配管
吐出し管・液管・吸込み管それぞれの役割と注意点、油を圧縮機へ戻す配管のくふう、フラッシュガスと液封、配管の材料と接続。
安全装置
冷媒設備の圧力が許容圧力を超えたときに働く安全装置(安全弁・破裂板・溶栓・高圧遮断装置など)のしくみと取付けのきまり、放出管と液封への備え。
材料と強度
圧力容器に生じる応力の考え方(円筒胴の円周方向と軸方向の応力、鏡板、応力集中)、設計圧力と許容圧力、材料の選び方(低温脆性・腐食・溶接部)。
圧力試験と据付け
耐圧試験・気密試験・真空試験の目的と順番、冷凍則に定める試験圧力(許容圧力の1.5倍・1.25倍・許容圧力以上)、試験に使うガス、据付けのきまり。
運転と保守
起動・運転中の監視・停止の要点、凝縮圧力の上昇・冷媒不足・液戻りなどの異常、冷媒の充填とフロン排出抑制法の点検、修理のときの冷凍則のきまり。
高圧ガス保安法と冷凍保安規則
高圧ガス保安法の目的と「高圧ガス」の定義
高圧ガス保安法の目的、法でいう「高圧ガス」の4つの定義、冷媒ガスの区分(可燃性・毒性・不活性・特定不活性)と、法が適用されない冷凍設備の範囲。
冷凍能力の算定(法定冷凍トン)
許可・届出・適用除外の境目を決める「1日の冷凍能力」を、冷凍則 第5条の5つの算定方法(遠心式・吸収式・自然循環式・往復式など・その組合せ)で求める。
製造の許可と届出(第一種・第二種・その他製造者)
1日の冷凍能力と冷媒ガスの種類で決まる第一種製造者(許可)・第二種製造者(届出)・その他製造者の区分と、許可の取消し・承継・変更の手続き。
製造施設の技術上の基準(施設の基準)
冷凍保安規則 第7条の定置式製造設備の基準(火気・警戒標・漏えい・耐震・試験・圧力計・安全装置・放出管・液面計・検知警報・除害・バルブ)と、第二種製造者・移動式製造設備で適用される範囲。
製造の方法の基準(運転・修理のときの基準)
冷凍保安規則 第9条の製造の方法の基準(安全弁の止め弁・点検・修理等・バルブ操作)と、第二種製造者(第14条)・その他製造者(第15条)にかかる製造の方法の基準。
完成検査・保安検査・定期自主検査
工事が終わったときの完成検査、3年に1回の保安検査、1年に1回以上の定期自主検査について、誰が・いつ・何を調べるのかを条文で整理する。
冷凍保安責任者(選任・職務・代理者)
冷凍保安責任者を選任しなければならない者、冷凍能力に応じた免状と経験、届出、職務、代理者のきまりを条文で確かめる。
危害予防規程・保安教育・帳簿
第一種製造者の危害予防規程(届出)、保安教育計画(届出なし)と第二種製造者の保安教育、10年間保存する帳簿を、主語に注意して整理する。
事故の届出・危険時の措置・変更の手続き
危険な状態のときの応急の措置と届出(直ちに)、事故届(遅滞なく)、施設の変更・承継・開始と廃止の手続きを、許可か届出かで整理する。
容器(刻印・表示・充てん)と貯蔵・移動
冷媒を入れる容器(ボンベ)の刻印・表示・充てんのきまり、液化ガスの充てん量の計算、容器再検査、容器置場での貯蔵と車両での移動の基準を確かめる。
廃棄・指定設備・認定指定設備・その他の規定
高圧ガスと容器の廃棄の基準、指定設備と認定指定設備の特例、冷凍機の機器製造業者、火気等の制限や立入検査など、法令の残りのきまりをまとめる。