建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第54回(令和6年度(2024年))
問74 (空気環境の調整 問29)

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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54回(令和6年度(2024年)) 問74(空気環境の調整 問29) (訂正依頼・報告はこちら)

空気調和設備のポンプに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • ダイヤフラムポンプは、薬液注入などに用いられることが多い。
  • ターボ型ポンプは、連続的に送水でき脈動が少ないことが特徴である。
  • 渦巻きポンプは、油輸送などの粘度の高い液体の輸送用途に用いられることが多い。
  • ポンプの急停止による水撃作用を防止するには、緩閉式逆止め弁を用いる方法がある。
  • 流体のある部分の圧力が低下し、局部的な蒸発により気泡が発生する現象をキャビテーションという。

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この過去問の解説 (3件)

01

最も不適当なもの、「渦巻きポンプは、油輸送などの粘度の高い液体の輸送用途に用いられることが多い。」です。

 

この問題は、空気調和設備などで使用されるポンプの種類とその用途・特性に関するものです。

各ポンプの適用分野や構造的特徴を理解しておく必要があります。

用途に応じたポンプの特性を正しく把握することは、設備設計・運転管理の両面で極めて重要です。

特に粘性や圧力損失、脈動の有無などの理解はビル管理士に求められる基本知識です。

選択肢1. ダイヤフラムポンプは、薬液注入などに用いられることが多い。

正しいです。ダイヤフラムポンプは、液体と機械的部品を隔離でき、

薬品など腐食性のある液体や高純度な液体の注入に適しています。

選択肢2. ターボ型ポンプは、連続的に送水でき脈動が少ないことが特徴である。

正しいです。ターボ型ポンプ(遠心ポンプなど)は連続流で脈動が少なく、空調や給水などに広く用いられます。

選択肢3. 渦巻きポンプは、油輸送などの粘度の高い液体の輸送用途に用いられることが多い。

不適当です。渦巻きポンプ(遠心ポンプ)は、水のような低粘度の液体の搬送に適しており、粘度の高い液体には不向きです。
粘性の高い液体には、容積式ポンプ(ギアポンプやスクリューポンプなど)が一般的です。

選択肢4. ポンプの急停止による水撃作用を防止するには、緩閉式逆止め弁を用いる方法がある。

正しいです。緩閉式逆止め弁は、水の逆流を緩やかに止めることで、

ウォーターハンマー(水撃)を緩和する目的で使用されます。

選択肢5. 流体のある部分の圧力が低下し、局部的な蒸発により気泡が発生する現象をキャビテーションという。

正しいです。キャビテーションは、ポンプ内部の圧力低下により流体が沸騰し、

気泡が発生・破裂する現象で、ポンプの損傷原因となります。

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02

空気調和設備のポンプに関する問題です。

選択肢1. ダイヤフラムポンプは、薬液注入などに用いられることが多い。

誤:ダイヤフラムポンプは、薬液注入等に用いられます。

選択肢2. ターボ型ポンプは、連続的に送水でき脈動が少ないことが特徴である。

誤:ターボ型ポンプは、連続的に送水し、脈動が少ないという特徴があります。

選択肢3. 渦巻きポンプは、油輸送などの粘度の高い液体の輸送用途に用いられることが多い。

正:渦巻ポンプは、大量の水を運ぶものです。

選択肢4. ポンプの急停止による水撃作用を防止するには、緩閉式逆止め弁を用いる方法がある。

誤:ポンプを急停止による水撃作用防止には、緩閉式逆止め弁を用いる方法です。

選択肢5. 流体のある部分の圧力が低下し、局部的な蒸発により気泡が発生する現象をキャビテーションという。

誤:流体のある部分の圧力が低下して、局部的に蒸発して気泡が発生します。

この現象がキャビテーションと言います。

まとめ

ポンプに関する各特徴を捉えた問題でした。

 

参考になった数5

03

この問題では、空気調和設備などで使用されるポンプについて、種類ごとの特徴や適した用途、水撃作用やキャビテーションなどの現象を正しく理解しているかが問われています。ポンプは構造によって得意とする流体や運転特性が異なります。特に、連続的な送水に適したポンプと、粘度の高い液体の輸送に適したポンプの違いを整理しておくことが重要です。

選択肢1. ダイヤフラムポンプは、薬液注入などに用いられることが多い。

適切です。ダイヤフラムポンプは、膜状の部品であるダイヤフラムを往復運動させ、ポンプ室の容積を変化させることで液体を吸入・吐出する容積型ポンプです。一定量の液体を比較的正確に送り出せるため、薬液を決められた量だけ注入する定量ポンプとして広く使用されています。また、液体が駆動部分と直接接触しにくい構造にできるため、腐食性のある薬液などの移送にも適しています。

選択肢2. ターボ型ポンプは、連続的に送水でき脈動が少ないことが特徴である。

適切です。ターボ型ポンプは、羽根車を高速で回転させ、その回転によって流体に運動エネルギーを与えて送水するポンプです。代表的なものに渦巻きポンプなどがあります。ピストンなどの往復運動によって液体を押し出す容積型ポンプと比較すると、吐出する流量の変動が小さく、脈動の少ない連続的な送水が可能です。このため、空調設備の冷温水や冷却水を循環させる用途などに広く利用されています。

選択肢3. 渦巻きポンプは、油輸送などの粘度の高い液体の輸送用途に用いられることが多い。

不適切です。渦巻きポンプはターボ型ポンプの代表的なもので、羽根車の回転によって液体にエネルギーを与えて送水します。水のように比較的粘度の低い液体を大量かつ連続的に輸送する用途に適しており、空調設備では冷温水や冷却水の循環などに広く使用されています。一方、油のような粘度の高い液体では効率や吐出性能が低下しやすいため、一般に歯車ポンプなどの容積型ポンプが適しています。

選択肢4. ポンプの急停止による水撃作用を防止するには、緩閉式逆止め弁を用いる方法がある。

適切です。水撃作用とは、配管内を流れている水の速度が急激に変化したときに、圧力が急上昇または急低下する現象です。ウォーターハンマーとも呼ばれ、配管の振動や騒音、機器や配管の損傷につながる場合があります。ポンプが急停止すると逆流が発生し、逆止め弁が急激に閉じることで大きな衝撃圧が生じることがあります。緩閉式逆止め弁を使用して弁をゆっくり閉じることで、急激な圧力変化を抑制できます。

選択肢5. 流体のある部分の圧力が低下し、局部的な蒸発により気泡が発生する現象をキャビテーションという。

適切です。キャビテーションとは、ポンプ内部などで流体の圧力が低下し、その温度における飽和蒸気圧より低くなることで液体の一部が蒸発し、気泡が発生する現象です。発生した気泡が圧力の高い場所へ移動すると急激につぶれ、その際の衝撃によって羽根車の表面が損傷することがあります。また、振動や騒音、ポンプ性能の低下を引き起こす原因にもなるため、吸込側の圧力を十分に確保するなどの対策が必要です。

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