結論を先に：第三種冷凍機械責任者の計算問題は「3 公式 (冷凍能力・成績係数 COP・圧縮機動力)」
| 公式 | 内容 | p-h 線図との連携 |
|---|---|---|
| ❶ 冷凍能力 | 冷媒循環量 × 冷凍効果 | 蒸発器のエンタルピー差 |
| ❷ 成績係数 COP | 冷凍効果 ÷ 圧縮仕事 | 蒸発器 ÷ 圧縮機の比 |
| ❸ 圧縮機動力 | 冷媒循環量 × 圧縮仕事 | 圧縮機のエンタルピー差 |
❶ 公式 1: 冷凍能力
公式: 冷凍能力 = 冷媒循環量 × 冷凍効果
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| 冷媒循環量 | 単位時間あたりの冷媒の流量 |
| 冷凍効果 | 蒸発器で冷媒が吸収する熱量 |
p-h 線図との連携: 冷凍効果は p-h 線図の蒸発器出入口のエンタルピー差。
冷凍能力とトン数: 1 日の冷凍能力でトン数を算定。冷凍保安責任者の選任要件にも関わる。
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❷ 公式 2: 成績係数 COP
公式: COP = 冷凍効果 ÷ 圧縮仕事
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| 冷凍効果 | 蒸発器で吸収する熱量 |
| 圧縮仕事 | 圧縮機が冷媒に加える仕事 |
意味: COP が大きいほど、少ない仕事で多くの冷凍効果 = 効率が良い。
p-h 線図との連携: 蒸発器のエンタルピー差 ÷ 圧縮機のエンタルピー差。
❸ 公式 3: 圧縮機動力
公式: 圧縮機動力 = 冷媒循環量 × 圧縮仕事
| 要素 | 内容 |
|---|---|
| 冷媒循環量 | 単位時間あたりの冷媒流量 |
| 圧縮仕事 | 圧縮機出入口のエンタルピー差 |
理論動力 vs 実動力: 実際の動力 = 理論動力 ÷ 効率。効率を考慮する点に注意。
p-h 線図の 4 状態点
3 公式すべて p-h 線図の状態点から値を読み取る。
| 状態点 | 位置 | 内容 |
|---|---|---|
| 点 1 | 圧縮機入口 | 蒸発器を出た冷媒 |
| 点 2 | 圧縮機出口 | 圧縮された冷媒 |
| 点 3 | 凝縮器出口 | 凝縮した冷媒 |
| 点 4 | 蒸発器入口 | 膨張弁を出た冷媒 |
各エンタルピー差
| 差 | 計算 | 用途 |
|---|---|---|
| 冷凍効果 | h1 - h4 | 冷凍能力 / COP |
| 圧縮仕事 | h2 - h1 | 圧縮機動力 / COP |
計算問題は「概念理解」が中心
冷凍3種は計算問題がほぼ出ず、5 肢択一で概念を問う。
| 出題パターン | 対策 |
|---|---|
| 「COP が大きいのはどれか」 | 公式の意味を理解 |
| 「冷凍効果はどのエンタルピー差か」 | p-h 線図の状態点を理解 |
| 数値代入計算 | ほぼ出ない |
結論: 3 公式の「意味」を理解すれば、計算せずとも択一問題に対応可能。
3 公式の覚え方
| 公式 | 語呂・イメージ |
|---|---|
| 冷凍能力 = 循環量 × 冷凍効果 | 「量 × 効果」 |
| COP = 冷凍効果 ÷ 圧縮仕事 | 「得 ÷ 払う」(得たもの÷払ったもの) |
| 圧縮機動力 = 循環量 × 圧縮仕事 | 「量 × 仕事」 |
COP は「得たもの ÷ 払ったもの」=「効率」とイメージすると忘れない。
残り時間別 3 公式の優先順位
| 残り時間 | 冷凍能力 | COP | 圧縮機動力 |
|---|---|---|---|
| 残り 3 ヶ月以上 | 意味理解 | 意味理解 | 意味理解 |
| 残り 1 ヶ月 | p-h 連携確認 | p-h 連携確認 | p-h 連携確認 |
| 残り 2 週間 | 公式の確認 | 公式の確認 | 公式の確認 |
| 残り 1 週間 | 語呂で最終確認 | 語呂で最終確認 | 語呂で最終確認 |
失敗パターン と回避策
失敗パターン 1: 計算問題が出ると誤解して敬遠
回避策: 数値代入計算はほぼ出ない、概念理解で対応可能。
失敗パターン 2: 公式を丸暗記して意味を忘れる
回避策: COP =「得 ÷ 払う」など意味とセットで覚える。
失敗パターン 3: p-h 線図と公式を別々に学習
回避策: 3 公式すべて p-h 線図の状態点から値を読む、連携で理解。
合格率 35% に入るためのチェックリスト
- 3 公式 (冷凍能力 / COP / 圧縮機動力) の意味を理解
- p-h 線図の 4 状態点を覚える
- 冷凍効果 = h1-h4、圧縮仕事 = h2-h1 を理解
- COP は「効率」とイメージ
- 計算問題はほぼ出ない、概念理解を重視
編集部の見立て
合格者は「3 公式を p-h 線図と連携で理解」する。計算を恐れず、公式の「意味」を p-h 線図の状態点とセットで理解し、択一問題に対応する。
出典:
- 高圧ガス保安協会 第三種冷凍機械責任者試験 — 試験概要・受験案内
- 高圧ガス保安法 (昭和 26 年法律第 204 号)
- 冷凍保安規則 (昭和 41 年通商産業省令第 51 号)
