出典：建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)｜給水および排水の管理第119問
問題
給湯設備における加熱装置とその説明との組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。
(1) ガスマルチ式給湯機 ―――― 小型のガス瞬間湯沸器を複数台連結したもので、主に業務用に利用される。
(2) 汽水混合装置 ―――― タンク内に挿入し、蒸気を直接、水に吹き込むことで温水を得るための装置。
(3) 貯蔵式湯沸器 ―――― 貯蔵部が大気に開放されており、本体に取り付けられた給湯栓から飲用に適した高温湯が得られる。
(4) ヒートポンプ給湯機 ―――― 一体型の集熱器と貯湯槽で構成され、その間で水を自然循環させ加温する。
(5) 給湯用貫流ボイラ ―――― 温水を取り出す小型ボイラで、水管群により構成され圧性に優れている。
ビル管過去問｜給湯設備の加熱装置 ガスマルチ・貯蔵式湯沸器・ヒートポンプ給湯機を解説
この問題は、給湯設備で用いられる代表的な加熱装置の構造や加熱方式の特徴を正しく理解しているかを問うものです。各装置の名称と説明文の対応関係を見極め、どれが誤った組合せかを判断します。最も不適当な組合せは、ヒートポンプ給湯機の説明を示したものです。他の選択肢は、細かな仕様の違いはあっても、装置の一般的な特徴として概ね妥当な内容になっています。
(1) ガスマルチ式給湯機 ―――― 小型のガス瞬間湯沸器を複数台連結したもので、主に業務用に利用される。
適切です。ガスマルチ式給湯機は、小型のガス瞬間湯沸器を複数台並列に接続し、必要な給湯量に応じて台数制御を行う方式の給湯システムです。飲食店やホテル、事務所ビルなど、給湯負荷が変動しやすい業務用用途でよく採用されます。瞬間式のため貯湯槽を持たず、使用量に応じて燃焼台数を自動的に増減させることで、エネルギー効率を高めつつ安定した給湯を行える点が特徴です。この説明は、ガスマルチ式給湯機の構成と用途を簡潔に表しており、内容として妥当です。
(2) 汽水混合装置 ―――― タンク内に挿入し、蒸気を直接、水に吹き込むことで温水を得るための装置。
適切です。汽水混合装置は、ボイラなどで発生させた蒸気をタンク内の水に直接吹き込み、蒸気の凝縮熱によって水を加熱する装置です。タンク内にノズルやパイプを挿入し、蒸気を噴出させることで、蒸気と水が直接接触し、効率よく温水を得ることができます。熱交換器のように金属壁を介さないため、伝熱効率が高い一方で、蒸気の品質や水質管理に注意が必要になります。問題文の説明は、蒸気を直接吹き込んで温水を得るという本質的な仕組みを正しく表しており、適切な内容です。
(3) 貯蔵式湯沸器 ―――― 貯蔵部が大気に開放されており、本体に取り付けられた給湯栓から飲用に適した高温湯が得られる。
適切です。貯蔵式湯沸器は、あらかじめタンク内に貯めた水を加熱し、必要に応じて給湯する方式の湯沸器です。開放式のものでは、貯湯部が大気に開放されており、タンク内の圧力が大気圧とほぼ同じになる構造をとります。このような装置は、台所や洗面所などで使用される小型の貯湯式湯沸器として用いられ、本体に取り付けられた給湯栓から高温の湯を取り出すことができます。飲用に適したかどうかは水質管理や配管材料にも依存しますが、ここでは一般的な家庭用・業務用の給湯用途としての説明であり、貯蔵式湯沸器の特徴を大きく外してはいません。そのため、組合せとして不適当とまではいえず、他の選択肢と比較すると適切な説明と判断されます。
(4) ヒートポンプ給湯機 ―――― 一体型の集熱器と貯湯槽で構成され、その間で水を自然循環させ加温する。
不適切です。ヒートポンプ給湯機は、空気や水などの低温熱源から熱をくみ上げるヒートポンプユニットと、加熱した湯を貯める貯湯タンクで構成される給湯装置です。冷凍サイクルと同様に、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器からなる冷媒回路を用い、電気エネルギーを使って低温側から高温側へ熱を移動させます。これにより、投入した電力以上の熱エネルギーを給湯として取り出せる高効率なシステムとなります。一方、問題文の説明にある「一体型の集熱器と貯湯槽で構成され、その間で水を自然循環させ加温する」という記述は、太陽熱温水器の特徴を表した内容です。太陽熱温水器では、屋根上の集熱器で加熱された水が比重差により自然循環し、貯湯槽に蓄えられます。この説明はヒートポンプ給湯機の仕組みとは異なるため、組合せとして最も不適当です。
(5) 給湯用貫流ボイラ ―――― 温水を取り出す小型ボイラで、水管群により構成され圧性に優れている。
適切です。貫流ボイラは、水管群の中を給水が連続的に流れる間に加熱され、短時間で蒸気や温水を得ることができるボイラです。給湯用貫流ボイラは、主に温水を取り出す用途に用いられる小型ボイラであり、水管式構造のため耐圧性に優れ、高圧にも対応しやすい特徴があります。炉筒煙管ボイラのような大きな水量を持つボイラに比べ、起動が早く、負荷変動への追従性も良好です。問題文の説明は、水管群で構成され圧力に強いという貫流ボイラの本質的な特徴を押さえており、給湯用貫流ボイラの説明として適切です。
この問題で覚えるポイント
この問題では、給湯設備で用いられる代表的な加熱装置の構造と加熱原理を区別して覚えることが重要です。ガスマルチ式給湯機は、小型瞬間湯沸器を複数台連結し、負荷に応じて台数制御する業務用の給湯システムであることを押さえます。汽水混合装置は、蒸気を水に直接吹き込んで温水を得る方式であり、熱交換器のように壁を介さない直接接触型の加熱である点が特徴です。貯蔵式湯沸器は、タンク内に貯めた水を加熱して使用する方式で、開放式か密閉式かによって構造や安全装置が異なることを理解しておくと、他の問題にも対応しやすくなります。ヒートポンプ給湯機は、冷媒サイクルを用いて空気などの低温熱源から熱をくみ上げる高効率な給湯装置であり、太陽熱温水器のように集熱器と貯湯槽の自然循環で加熱する装置とは原理が異なります。給湯用貫流ボイラは、水管式で耐圧性に優れ、連続的に流れる水を短時間で加熱できる小型ボイラであることを整理しておくと、名称と構造、加熱方式の対応関係を問う問題に強くなります。
ひっかけポイント
この問題の最大のひっかけは、ヒートポンプ給湯機の説明に、太陽熱温水器の特徴を紛れ込ませている点です。集熱器と貯湯槽を一体化し、水を自然循環させて加温するという記述は、日常的なイメージとしても「環境にやさしい給湯装置」としてヒートポンプと混同されやすく、用語のイメージだけで読むと正しいように感じてしまいます。また、他の選択肢は細部に突っ込みどころがあっても、装置の名称と説明の対応としては大きく外れていないため、「どれもそれらしく見える」中から一つだけ明確に誤ったものを見抜く必要があります。さらに、貯蔵式湯沸器や汽水混合装置、貫流ボイラなど、普段あまり意識しない専門用語が並ぶことで、受験者は「聞き慣れない装置名＝誤り」と短絡的に判断しがちです。このような問題では、名称の印象ではなく、加熱原理や構造のキーワードに注目し、太陽熱利用なのか、蒸気直接接触なのか、冷媒サイクルなのかといった原理レベルで整理しておくと、同じパターンのひっかけにも対応できるようになります。
