建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第52回(令和4年度(2022年))
問72 (空気環境の調整 問72)

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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52回(令和4年度(2022年)) 問72(空気環境の調整 問72) (訂正依頼・報告はこちら)

加湿装置に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 滴下式は、吹出し空気の温度が低下する。
  • 蒸気式は、吹出し空気の温度が低下しない。
  • 超音波式は、給水中の不純物が放出される。
  • 透湿膜式は、給水中の不純物は放出されない。
  • 電極式は、純水で加湿する。

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この過去問の解説 (2件)

01

電極式は、純水で加湿する。 が不適当です。
電極式は水の電気伝導を利用して水を発熱・蒸発させます。純水は電気をほとんど通さないため、電極式には不向きです。一般に水道水などの導電性のある水を使います。

選択肢1. 滴下式は、吹出し空気の温度が低下する。

適当です。 水が蒸発するときに周囲の熱を奪うため、気化冷却が起きます。したがって乾球温度は下がり、湿度が上がります(等エンタルピーに近い変化)。

選択肢2. 蒸気式は、吹出し空気の温度が低下しない。

適当です。 高温の蒸気を混合するため、温度は下がりません。場合によってはわずかに上昇します。

選択肢3. 超音波式は、給水中の不純物が放出される。

適当です。 超音波式は水を微細な霧粒にそのままして飛ばす方式です。溶解成分(ミネラル等)も一緒に放出され、乾くと白い粉が残ることがあります。

選択肢4. 透湿膜式は、給水中の不純物は放出されない。

適当です。 水蒸気だけを透す膜を通して加湿するので、溶解不純物は膜側に残り、空気側へは出にくい方式です。

選択肢5. 電極式は、純水で加湿する。

不適当です。 電極式は水の電気伝導度が必要です。純水は導電性が低いため運転できず、水道水などを用います。

まとめ

加湿方式は、温度変化不純物の挙動が見分けのカギです。

蒸気式:温度は下がらない、清浄。

滴下式・気化式:温度が下がる(気化冷却)。

超音波式:不純物も飛ぶ。

透湿膜式:不純物は出にくい。

電極式導電性のある水が必要(純水不可)。
この整理から、電極式と純水の組合せだけが不適当と判断できます。

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02

正解は、「電極式は、純水で加湿する。」です。

この問題は、加湿装置に関するものです。

滴下式は、水を空気に接触させて蒸発させる方式であり、

蒸発潜熱を空気から奪うため、吹出し空気の温度は低下します。

蒸気式は、高温の水蒸気を空気中に直接混入する方式で、

顕熱・潜熱が空気に与えられるため、温度は上昇します。

超音波式は、水を微細なミストとして空気中に放出するため、

給水中の不純物も一緒に飛散します。

透湿膜式は、水と空気を透湿膜で隔て、膜を通して水蒸気だけを移動させるため、不純物は空気側に出てきません。

一方、電極式加湿器は、水の電気伝導性を利用して電流を流し、そのジュール熱で水を沸騰させる方式であり、

ある程度の導電性(ミネラルなどを含む水)が必要です。

選択肢1. 滴下式は、吹出し空気の温度が低下する。

正しいです。

滴下式加湿は、多孔質の充填材やフィルタに水を滴下・散水し、

その表面を空気が通過することで水を蒸発させる方式です。

水が蒸発する際には蒸発潜熱が必要となり、その熱は主として空気側から奪われます。

その結果、空気は水分を得て絶対湿度が増加する一方で、

顕熱を失うため乾球温度は低下します。

 

選択肢2. 蒸気式は、吹出し空気の温度が低下しない。

正しいです。

蒸気式加湿は、ボイラ蒸気や電極式・電熱式加湿器で発生させた、

水蒸気を空気中に直接吹き込む方式です。

吹き込まれる蒸気は一般に空気より高温であり、

その顕熱と凝縮潜熱が空気に与えられるため、

空気の絶対湿度が増加すると同時に、乾球温度も上昇します。

選択肢3. 超音波式は、給水中の不純物が放出される。

正しいです。

超音波式加湿器は、超音波振動子によって水面を激しく振動させ、

水を微細なミストとして空気中に放出する方式です。

このとき、水は蒸発しているのではなく、液滴のまま空気中に飛散しています。

そのため、給水中に含まれるミネラル分や不純物も、そのままミストと一緒に空気中へ放出されます。

給水水質やフィルタリングを適切に行わないと、

不純物の放出や配管・機器の汚れの原因となります。

選択肢4. 透湿膜式は、給水中の不純物は放出されない。

正しいです。

透湿膜式加湿は、水と空気の間に、水蒸気だけを通す膜(透湿膜)を設け、

膜の一方側に水、他方側に空気を流す方式です。

水は膜を通過できませんが、水蒸気は膜を透過できるため、

空気側には水蒸気のみが移動し、液水や溶解している不純物は膜の水側に留まります。

このため、給水中のミネラル分や不純物が空気中に放出されることはありません。

選択肢5. 電極式は、純水で加湿する。

不適当です。

電極式加湿器は、水槽内に設置された電極間に電圧をかけ、

水中に電流を流すことでジュール熱を発生させ、水を沸騰させて蒸気を発生させる方式です。

この方式は、水がある程度の電気伝導性を持っていることが必要です。

純水は電気伝導性が極めて低いため、

電極式ではほとんど電流が流れず、加熱・蒸気発生ができません。

 

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