出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜空気環境の調整第60問
問題
定風量単一ダクト方式を図−Aに、冷房最大負荷時の状態変化を図-Bに示す。
図−Aの各点に対する図−Bの状態点との組合せとして、最も適当なものは次のうちどれか。
(1) 図−A：a 図−B：ア
(2) 図−A：b 図−B：ウ
(3) 図−A：c 図−B：エ
(4) 図−A：d 図−B：イ
(5) 図−A：e 図−B：オ
ビル管過去問｜空調方式｜定風量単一ダクト方式と冷房時の空気線図を解説
この問題は、冷房時の空気が外気、混合空気、冷却コイル、送風、室内を通る順序を、湿り空気線図上の状態点と対応させる問題です。答えは(4)です。dは送風機を通過した後、室内へ吹き出す空気です。冷却コイル出口の空気は低温低湿ですが、送風機の発熱により乾球温度だけが少し上がり、絶対湿度はほぼ変わりません。このため、図-Bではアから右へ水平に移動したイがdに対応します。
(1) 図−A：a 図−B：ア
不適切です。aは外気を示す点です。冷房最大負荷時の外気は、一般に高温多湿です。そのため、湿り空気線図では乾球温度も絶対湿度も高い位置になります。図-Bで高温多湿の状態にあるのはオです。アは冷却コイルを通過した後の低温低湿の空気に近い状態です。
(2) 図−A：b 図−B：ウ
不適切です。bは外気と還気が混合した後、冷却コイルに入る前の空気です。混合空気は、外気と室内から戻る空気の中間的な状態になります。図-Bでは、室内空気と外気の間にあるエが混合空気に相当します。ウは冷却コイルでさらに冷却除湿された途中または出口付近の状態として考えます。
(3) 図−A：c 図−B：エ
不適切です。cは冷却コイルを通過した直後の空気です。冷房時には、冷却コイルで空気が冷やされ、露点温度以下になると水分も除去されます。そのため、乾球温度も絶対湿度も低い状態になります。図-Bではアが冷却コイル出口に相当します。エは混合空気に近い状態です。
(4) 図−A：d 図−B：イ
適切です。dは送風機を通過して、室内へ供給される直前の空気です。冷却コイル出口の空気はアに相当しますが、その後に送風機を通ると送風機の発熱で乾球温度が少し上がります。一方で、水分の出入りはほとんどないため、絶対湿度はほぼ変わりません。したがって、湿り空気線図ではアから右方向へ水平に移動したイがdに対応します。
(5) 図−A：e 図−B：オ
不適切です。eは室内から戻る還気です。室内では、人や機器などからの顕熱と潜熱により、給気より乾球温度と絶対湿度が上昇します。ただし、冷房時の外気ほど高温多湿とは限りません。図-Bでは室内空気はウに相当します。オは冷房最大負荷時の外気に相当します。
この問題で覚えるポイント
冷房時の定風量単一ダクト方式では、外気と還気が混合され、その後に冷却コイルで冷却除湿され、送風機を通って室内へ供給されます。湿り空気線図では、外気は高温多湿、還気は室内条件、混合空気は外気と還気の中間、冷却コイル出口は低温低湿、送風機通過後は絶対湿度がほぼ同じで乾球温度だけが上がる、と整理します。冷却除湿では乾球温度と絶対湿度がともに下がります。送風機加熱では乾球温度だけが上がり、絶対湿度はほぼ変わりません。室内負荷を受けた空気は、給気よりも温度と湿度が上がります。湿り空気線図では、水平移動は絶対湿度が一定で乾球温度だけが変化することを意味します。
ひっかけポイント
この問題では、図-Aの装置上の位置と、図-Bの湿り空気線図上の位置を同時に読む必要があります。特に間違えやすいのは、冷却コイル出口と送風機通過後の違いです。どちらも室内に入る前の空気ですが、送風機を通るとファン発熱により乾球温度が少し上がります。この変化は除湿ではないため、絶対湿度はほぼ変わらず水平移動になります。また、外気、還気、混合空気の区別も重要です。外気は冷房最大負荷時に高温多湿となり、混合空気は外気と還気の中間に位置します。見た目だけで低温側から順番に読むと、装置内の実際の流れとずれて誤答しやすい問題です。
