【ビル管過去問】令和4年度 問題67|冷凍機冷媒 CFC・HCFC・HFC・自然冷媒の特徴を解説

出典:建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)|空気環境の調整第67問

問題

冷凍機の冷媒に関する次の記述のうち、最も不適当なものは次のうちどれか。

(1) CFC(クロロフルオロカーボン)は、オゾン層破壊の問題から全面的に製造禁止とされた。

(2) HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)は、オゾン破壊係数(ODP)は小さいが、全廃へ向けて生産量の段階的な削減が行われている。

(3) HFC(ハイドロフルオロカーボン)は、オゾン破壊係数(ODP)が1である。

(4) HFC(ハイドロフルオロカーボン)は、温室効果ガスの一種に指定され、使用量に対する制限が課せられている。

(5) 自然冷媒のアンモニアは、地球温暖化係数(GWP)が1より小さい。

ビル管過去問|冷凍機冷媒 CFC・HCFC・HFC・自然冷媒の特徴を解説

この問題は、冷凍機に使われる各種冷媒の性質を整理できているかを問う問題です。特に重要なのは、オゾン層を破壊するかどうかを表すODPと、地球温暖化への影響を表すGWPを混同しないことです。正しい選択肢は、CFCが全面的に製造禁止となったことを述べた内容、HCFCが段階的削減の対象であることを述べた内容、HFCが温室効果ガスとして規制対象であることを述べた内容、自然冷媒であるアンモニアのGWPが非常に小さいことを述べた内容です。一方で、HFCのODPを1とした記述は誤りであり、これが最も不適当です。

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(1) CFC(クロロフルオロカーボン)は、オゾン層破壊の問題から全面的に製造禁止とされた。

適切です。CFCは塩素を含むフロン類であり、大気中に放出されると成層圏でオゾン層を破壊する原因となります。このため、モントリオール議定書などの国際的な取り決めにより、製造や使用が厳しく規制され、現在では原則として全面的に製造禁止となっています。ビル管試験では、CFCはオゾン層破壊の代表例として押さえておくことが大切です。

(2) HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)は、オゾン破壊係数(ODP)は小さいが、全廃へ向けて生産量の段階的な削減が行われている。

適切です。HCFCはCFCに比べるとオゾン層への影響は小さいものの、塩素を含むためODPがゼロではありません。そのため、CFCの代替として一時的に普及しましたが、最終的には全廃に向けた段階的削減の対象となっています。ここでは、HCFCはCFCよりましではあるが、最終的にはなくしていく冷媒であるという位置づけを理解しておくことが重要です。

(3) HFC(ハイドロフルオロカーボン)は、オゾン破壊係数(ODP)が1である。

不適切です。HFCは塩素を含まないため、オゾン層を破壊しません。したがって、ODPは1ではなく、0です。ODPが1という値は、基準物質に対する比較で使われるものであり、HFCに当てはまるものではありません。HFCはオゾン層保護の観点では有利ですが、温室効果が大きいものが多いため、地球温暖化対策の観点から別の規制を受けています。この問題では、ODPとGWPの違いを正確に理解しているかが問われています。

(4) HFC(ハイドロフルオロカーボン)は、温室効果ガスの一種に指定され、使用量に対する制限が課せられている。

適切です。HFCはオゾン層を破壊しないため、CFCやHCFCの代替冷媒として広く使われてきました。しかし、HFCの多くはGWPが高く、二酸化炭素よりも強い温室効果を持つものがあります。そのため、地球温暖化防止の観点から、使用量の削減や低GWP冷媒への転換が進められています。つまり、HFCはオゾン層にはやさしいが、地球温暖化には注意が必要な冷媒だと覚えると整理しやすいです。

(5) 自然冷媒のアンモニアは、地球温暖化係数(GWP)が1より小さい。

適切です。アンモニアは自然冷媒の一つであり、GWPが極めて小さい冷媒です。一般に自然冷媒は、フロン類に比べて環境負荷が低いことが特徴です。アンモニアは冷媒性能に優れる一方で、毒性や刺激臭があるため、安全管理には注意が必要です。この選択肢では、環境面に着目した記述として正しい内容です。試験では、自然冷媒は環境性能に優れるが、別の面で注意点を持つことが多いと理解しておくと役立ちます。

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この問題で覚えるポイント

冷媒の知識では、まずCFC、HCFC、HFC、自然冷媒を区別して覚えることが重要です。CFCは塩素を含み、オゾン層破壊の影響が大きいため、全面的に製造禁止となっています。HCFCも塩素を含むのでODPはゼロではなく、CFCより影響は小さいものの、段階的削減を経て全廃へ向かう冷媒です。HFCは塩素を含まないためODPは0であり、オゾン層を破壊しませんが、GWPが高いものが多く、温室効果ガスとして規制対象になります。自然冷媒にはアンモニア、二酸化炭素、炭化水素、水などがあり、環境負荷が低い点が特徴です。ただし、アンモニアは毒性、炭化水素は可燃性、二酸化炭素は高圧といった別の注意点があります。試験では、ODPはオゾン層破壊、GWPは地球温暖化というように、何を表す指標なのかをまず明確にしておくことが正誤判断に直結します。

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ひっかけポイント

この問題のひっかけは、HFCに対してオゾン層保護と地球温暖化の話を意図的に混ぜている点です。受験者は、HFCが環境に配慮した冷媒として使われてきたことを知っているため、何となく環境に悪くない冷媒だと一括りに理解してしまいがちです。その結果、ODPが1という不自然な数値にも違和感を持てずに見落としてしまいます。実際には、HFCはオゾン層は破壊しないのでODPは0ですが、温室効果の面では問題があるため規制対象です。このように、一つの物質について、ある環境問題では有利でも、別の環境問題では不利であるという構造は、試験で非常によく狙われます。似た用語が並んだときは、何についての評価なのかを切り分けて考える習慣を持つことが大切です。

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