建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問69 (空気環境の調整 問69)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問69(空気環境の調整 問69) (訂正依頼・報告はこちら)

冷却塔に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 開放型冷却塔は、密閉型と比べて小型である。
  • 開放型冷却塔内の冷却水は、レジオネラ属菌の繁殖に注意が必要である。
  • 開放型冷却塔は、密閉型冷却塔に比べて送風機動力が増加する。
  • 密閉型冷却塔は、電算室、クリーンルーム系統の冷却塔として使用される。
  • 密閉型冷却塔は、散布水系統の保有水量が少ないため、保有水中の不純物濃度が高くなる。

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題は、冷却塔に関するものです。

冷却塔は、冷凍機などの凝縮器から発生する熱を外気に放出するための設備で、

開放型と密閉型に分類されます。

開放型は冷却水が直接外気に触れる構造で、構造がシンプルかつ通風抵抗が小さいのが特徴です。

一方、密閉型は冷却水が配管内を循環し、外気とは間接的に熱交換するため、

構造が複雑で通風抵抗が大きく、送風機動力も増加します。

それぞれの型の特徴を理解しておきましょう。

選択肢1. 開放型冷却塔は、密閉型と比べて小型である。

正しいです。開放型冷却塔は構造がシンプルで、冷却水が直接外気に触れるため、

熱交換効率が高く、同じ冷却能力であれば密閉型よりも小型化が可能です。

密閉型は冷却水が配管内を通り、外部に散布水をかける構造のため、

伝熱面積や設備が大きくなり、装置全体が大型化します。

選択肢2. 開放型冷却塔内の冷却水は、レジオネラ属菌の繁殖に注意が必要である。

正しいです。開放型冷却塔では冷却水が外気に直接触れるため、

微生物の混入や繁殖のリスクが高く、

特にレジオネラ属菌の対策が重要です。

水温や栄養分の条件が揃うと菌が繁殖しやすく、

空気中に飛散することで健康被害を引き起こす可能性があります。

定期的な水質管理や薬剤投入、清掃が不可欠です。

選択肢3. 開放型冷却塔は、密閉型冷却塔に比べて送風機動力が増加する。

誤りです。記述が逆になっています。

開放型冷却塔は、冷却水が直接外気に触れて気化熱で冷却される構造であり、

通風抵抗が小さいため、送風機動力は比較的少なくて済みます。

一方、密閉型冷却塔は冷却水が配管内を循環し、

その外側に散布水をかけて間接的に冷却する構造なので、

通風抵抗が大きく送風機動力も増加します。

選択肢4. 密閉型冷却塔は、電算室、クリーンルーム系統の冷却塔として使用される。

正しいです。密閉型冷却塔は冷却水が外気に触れない構造で、

清浄性が高く水質が安定しているため、

電算室やクリーンルームなど高い衛生環境が求められる用途に適しています。

冷却水が配管内を循環するため、

外部からの汚染リスクが低く、

機器の腐食や詰まりの防止にも有効です。

選択肢5. 密閉型冷却塔は、散布水系統の保有水量が少ないため、保有水中の不純物濃度が高くなる。

正しいです。密閉型冷却塔では、冷却水は配管内を循環し、

外側に散布水をかけて冷却する構造です。

散布水の保有水量が少ないため、蒸発による濃縮が進みやすく、

不純物濃度が高くなる傾向があります。

これによりスケールや腐食のリスクが増すため、

散布水の水質管理が重要になります。

参考になった数12

02

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。冷却塔には「開放型」と「密閉型」があり、それぞれの特徴を整理することが重要です。送風機動力については、密閉型の方が空気の通路に熱交換器コイルがある分だけ抵抗が大きく、開放型より送風機動力が大きくなります。開放型の方が動力が増加するという記述は逆であるため誤りです。

選択肢1. 開放型冷却塔は、密閉型と比べて小型である。

正しいです。
開放型は冷却水を直接散布して蒸発冷却するため、熱交換器コイルが不要で構造がシンプルです。同じ冷却能力で比較すると密閉型より小型・軽量になります。
 

選択肢2. 開放型冷却塔内の冷却水は、レジオネラ属菌の繁殖に注意が必要である。

正しいです。
開放型では冷却水が外気と直接接触するため、外部からの汚染を受けやすく、レジオネラ属菌が繁殖しやすい環境になります。定期的な清掃や水質管理が重要です。
 

選択肢3. 開放型冷却塔は、密閉型冷却塔に比べて送風機動力が増加する。

誤りです。
開放型は散布水が直接空気に触れる構造なので空気抵抗が小さく、送風機動力は少なくて済みます。密閉型は熱交換器コイルを通過させるため空気抵抗が大きく、送風機動力が増加します。開放型と密閉型の説明が逆になっています。
 

選択肢4. 密閉型冷却塔は、電算室、クリーンルーム系統の冷却塔として使用される。

正しいです。
密閉型は冷却水が外気と直接接触しないため清潔性が高く、汚染に敏感な電算室やクリーンルームに適しています。
 

選択肢5. 密閉型冷却塔は、散布水系統の保有水量が少ないため、保有水中の不純物濃度が高くなる。

正しいです。
密閉型の散布水は蒸発によって減少し、不純物が濃縮されやすいため、ブローによる濃度管理が必要です。
 

まとめ

開放型・密閉型冷却塔の比較をまとめると、開放型は「小型・安価・送風機動力小・レジオネラリスク大」、密閉型は「大型・高価・送風機動力大・汚染リスク低・電算室等に適用」となります。送風機動力の大小は試験で逆転して出題されるので要注意です。
 

参考になった数1

03

冷却塔は、冷凍機や空調設備で発生した熱を屋外へ放出するための設備です。代表的なものとして、冷却水を直接空気と接触させる開放型と、熱交換器を介して冷却する密閉型があります。両者は構造や用途、維持管理方法に違いがあり、設備の特性を理解することが重要です。特に衛生管理や送風機の消費電力、水質管理などは実務上も重要なポイントであり、それぞれの特徴を正しく整理しておく必要があります。

選択肢1. 開放型冷却塔は、密閉型と比べて小型である。

適切です。開放型冷却塔は、冷却水を直接空気と接触させて蒸発冷却を行うため、熱交換器を内蔵する必要がありません。一方、密閉型はコイルや熱交換器を備えるため構造が複雑になり、同じ冷却能力で比較すると設備全体が大型化する傾向があります。また、設置スペースや重量も密閉型の方が大きくなることが多く、一般空調設備では開放型が採用されるケースが多く見られます。

選択肢2. 開放型冷却塔内の冷却水は、レジオネラ属菌の繁殖に注意が必要である。

適切です。開放型冷却塔では冷却水が空気と直接接触し、温度も20~40℃程度になることが多いため、レジオネラ属菌が繁殖しやすい環境となります。さらに、散布された水が飛散してエアロゾル化すると、人が吸い込むことで健康被害を生じる可能性があります。このため、定期的な水質管理や薬剤処理、清掃などの衛生管理が非常に重要です。

選択肢3. 開放型冷却塔は、密閉型冷却塔に比べて送風機動力が増加する。

不適切です。密閉型冷却塔では、冷却コイルを通して熱交換を行うため、空気がコイルを通過する際の抵抗が大きくなります。そのため、必要な風量を確保するためには送風機により大きな動力が必要になる場合があります。一方、開放型は散水された冷却水と空気が直接接触する構造で空気抵抗が比較的小さいため、一般的には密閉型より送風機動力が小さくなります。

選択肢4. 密閉型冷却塔は、電算室、クリーンルーム系統の冷却塔として使用される。

適切です。密閉型冷却塔では、冷却対象となる循環水が外気や散布水と直接接触しないため、水質の悪化や異物混入を抑えることができます。そのため、高い水質管理が求められる電算室やクリーンルームなどの設備冷却に適しています。また、配管内部の腐食やスケールの発生も抑制しやすく、精密機器を扱う施設で多く利用されています。

選択肢5. 密閉型冷却塔は、散布水系統の保有水量が少ないため、保有水中の不純物濃度が高くなる。

適切です。密閉型冷却塔では、散布水がコイル外面を冷却するための補助的な役割を担っており、保有水量が比較的少ない構造となっています。そのため、蒸発による水分損失が生じると、残った水中の不純物や溶解成分が濃縮されやすくなります。適切なブローや補給水管理を行わないと、水質悪化やスケール付着の原因となるため、維持管理が重要です。

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