建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第55回(令和7年度(2025年))
問70 (空気環境の調整 問25)
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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55回(令和7年度(2025年)) 問70(空気環境の調整 問25) (訂正依頼・報告はこちら)
- 開放型冷却塔は、同容量の密閉型冷却塔と比べて一般に大型である。
- 密閉型冷却塔は、電算室やクリーンルーム系統用に採用されることが多い。
- 開放型冷却塔は、密閉型冷却塔と比べて送風機動力が小さい。
- 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。
- 空調用途における冷却塔は、主として冷凍機の凝縮熱を大気に放出するための装置として利用される。
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この過去問の解説 (3件)
01
最も不適当なものは「開放型冷却塔は、同容量の密閉型冷却塔と
比べて一般に大型である」です。
開放式冷却塔は冷却水の一部が蒸発することで冷却します。
密閉式冷却塔は冷却水とは別系統の散布水を冷却水の流れる配管に
散布し蒸発させることで配管内の冷却水を冷却します。
誤りです。
密閉型冷却塔は散布水用のポンプや配管などが組み込まれるため
開放型冷却塔と比べて大型になります。
正しいです。
密閉型冷却塔は冷却水が外気に触れることがなく汚染が少ないため
電算室やクリーンルームなど安定稼働が求められる場所に採用されます。
正しいです。
密閉型冷却塔は通風抵抗が大きくなるため開放型冷却塔よりも
送風機動力が大きくなります。
正しいです。
密閉型冷却塔の散布水系統は水量が少ないため濃縮により
不純物濃度が高くなります。
正しいです。
冷凍機の水冷凝縮器では凝縮熱を冷却水により回収します。
凝縮熱により温度上昇した冷却水は冷却塔と通ることで冷却され
再び水冷凝縮器へと送られます。
冷却塔の種類と役割を覚えておきましょう。
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02
正解は、「開放型冷却塔は、同容量の密閉型冷却塔と比べて一般に大型である。」です。
この問題は、冷却塔に特徴に関するものです。
冷却塔は、冷凍機の凝縮熱を大気へ放散するための重要な設備であり、
開放型冷却塔と密閉型冷却塔の二種類が代表的です。
開放型冷却塔は、冷却水が直接外気と接触して蒸発冷却を行うため、
構造がシンプルで熱交換効率が高く、同じ冷却能力で比較すると装置は比較的コンパクトになります。
一方、密閉型冷却塔は、冷却対象の水が外気に触れないようにコイルを介して熱交換を行うため、
構造が複雑で、通風抵抗が大きく、送風機動力も増える傾向があります。
そのため、同容量で比較すると密閉型の方が大型になりやすいです。
不適当です。
開放型冷却塔は、冷却水が直接外気と接触して蒸発冷却を行うため、
熱交換効率が高く、構造も比較的シンプルです。
そのため、同じ冷却能力で比較すると、開放型の方が装置を小型にできる傾向があります。
一方、密閉型冷却塔は、冷却対象の水が外気に触れないようにコイルを介して熱交換を行うため、
構造が複雑で、通風抵抗も大きくなります。
その結果、送風機動力が増え、装置全体も大型化しやすくなります。
正しいです
密閉型冷却塔は、冷却対象の水が外気と直接触れない構造になっているため、
水質が汚れにくく、外気中の塵埃や微生物が冷却水系統に混入しないという特徴があります。
このため、電算室やクリーンルームのように、設備内部の清浄性が求められる用途では、
密閉型冷却塔が選ばれることが多いです。
また、冷却水が外気に触れないため、スケールやスライムの発生が抑えられ、
メンテナンス性の向上にもつながります。
正しいです。
開放型冷却塔は、冷却水が外気と直接接触して蒸発冷却を行うため、
熱交換効率が高く、通風抵抗も比較的小さくなります。
そのため、同じ冷却能力で比較すると、開放型の方が送風機動力を小さいです。
一方、密閉型冷却塔は、コイルを介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、送風機動力が増加します。
正しいです。
密閉型冷却塔では、冷却対象の水はコイル内を循環し、外気に触れません。
一方、コイル外側を流れる散布水は、開放型に比べて保有水量が少なく、
蒸発量に対して水量が小さいため、不純物濃度が上昇しやすいという特徴があります。
蒸発によって水だけが失われ、残った不純物が濃縮されるため、
濃縮倍率が高くなりやすく、水処理の管理が重要になります。
正しいです。
空調用途における冷却塔の最も基本的な役割は、
冷凍機の凝縮器で発生した凝縮熱を大気に放散することです。
冷凍機は冷房運転時に室内から熱を取り除き、その熱を凝縮器側に移しますが、
その熱を外部に捨てるために冷却塔が必要となります。
冷却塔は蒸発冷却を利用して効率的に熱を放散し、
冷凍機の凝縮温度を下げることで、冷凍機の効率向上にも寄与します。
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03
この問題では、開放型冷却塔と密閉型冷却塔の構造や特徴、用途の違いが問われています。冷却塔は、水と空気を利用して熱を大気へ放出する設備です。開放型では冷却水そのものを外気と直接接触させるのに対し、密閉型では冷却対象となる循環水をコイル内に流し、その外側へ散布水をかけて冷却します。この構造の違いから、装置の大きさ、送風機動力、水質管理、適した用途などに違いが生じます。
不適切です。一般に、同じ冷却能力で比較すると、開放型冷却塔のほうが密閉型冷却塔より小型にできます。開放型では、冷却水を空気と直接接触させ、一部の水を蒸発させることによって効率よく熱を大気へ放出できます。一方、密閉型では循環水をコイル内部に流し、そのコイル外面に散布水をかけて間接的に冷却するため、コイルなどの伝熱部分が必要です。このため、同容量であれば密閉型のほうが一般に大型となります。
適切です。密閉型冷却塔では、冷却対象となる循環水がコイルなどの閉じた配管内部を流れ、外気や散布水と直接接触しません。そのため、外部からほこりや異物などが循環水へ混入しにくく、水質を比較的清浄に維持できます。水質管理が重要となる電算室やクリーンルームなどの空調系統では、この特徴が大きな利点となります。配管や熱交換器内部の汚れ、腐食、スケールなどを抑制しやすいことも採用される理由の一つです。
適切です。開放型冷却塔では、冷却水と外気を直接接触させることで効率よく蒸発冷却を行えるため、同じ冷却能力を得る場合、一般に密閉型より送風機動力を小さくできます。密閉型は、循環水が流れるコイルの外側に散布水をかけ、さらに空気を通して間接的に熱を放出する構造です。空気がコイルなどを通過する際の抵抗も大きくなりやすく、必要な風量や圧力を確保するため、送風機に比較的大きな動力を必要とします。
適切です。密閉型冷却塔では、コイル内部を流れる循環水とは別に、コイル外面へ散布する水を使用します。この散布水の一部は蒸発しますが、水に含まれていた溶解塩類などの不純物は蒸発せずに残ります。散布水系統の保有水量は比較的少ないため、蒸発による水分の減少に伴って不純物が濃縮されやすくなります。濃縮が進むとスケールや腐食などの原因となるため、適切な補給水の供給やブローによる水質管理が必要です。
適切です。水冷式冷凍機では、室内などから冷媒が吸収した熱に加えて、圧縮機で加えられたエネルギーが凝縮器から冷却水へ放出されます。温度が上昇した冷却水は冷却塔へ送られ、空気との熱交換や水の蒸発によって熱を大気へ放出し、温度を下げて再び凝縮器へ戻されます。したがって、空調設備における冷却塔は、冷凍機から発生する凝縮熱を最終的に屋外の大気へ放出するための重要な設備です。
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