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※この記事は３級海技士（機関）その２筆記試験の内容です。

１フロンガス圧縮式冷凍装置に関する問題


冷却水
(1) 水冷凝縮器において、冷媒中に多量の不凝縮ガスが入っているときは、圧縮機の運転を止め、しばらく冷却水を通した後、高圧圧力計の読みと、冷却水の温度に相当する冷媒の飽和圧力から凝縮器内の不凝縮ガスの分圧をおおよそ知ることができる。

(2) 圧縮機の吸込弁が破損すると、正常運転時より吸込み圧力が上昇する。

(3) 冷媒充てん量が少な過ぎると、正常運転時より吸込み圧力が低下する。

２遠心油清浄機(分離板形)の運転に関する問題

(1)清浄機(ピュリファイヤ)運転とは、油と水及びスラッジの3層分離運転のことである。正常な運転を行うため、分離面をある一定の範囲内で設定する必要があるが、これは調整板の内径を変えることで行う。

(2)一般に、処理可能な油の密度は実用的には 991kg/m³ (15℃) が上限とされ、これを超えると、水との密度差が小さくなり、多少の外乱により大きく【２Ｂ】面の位置が変動し、分離不良や異常流出の原因となる。

(3)また、密度が 991kg /m³ (15℃) から 1010kg/m³ (15℃) の油に対しては、清澄機運転が推奨される。【２Ｅ】運転とは、2層分離運転で、分離水を連続して機外に排出することができる。

３低圧造水装置に関する問題

(1)低圧(真空) E(真空) 式による海水の蒸留法には、浸管式及びフラッシュ式があり、ディーゼル船では、ふつう【３Ａ】式が採用される。

(2)【３Ａ】式は、蒸発器内に加熱管を設けて、海水を低圧下で蒸発させるが、ディーゼル船では熱源として、主機を出た冷却清水の一部が使用される。

(3)【３Ｂ】式は、蒸発器内の圧力に相当する飽和温度以上になった海水を蒸発器内に噴射して、海水を急激に膨張させる。

４発光ダイオード (LED) に関する問題

(1) 発光ダイオードは、半導体材料としてヒ化ガリウム(ガリウムヒ素) やリン化ガリウム(ガリウムリン)などの化合物半導体を用いたPN接合ダイオードであり、順方向バイアスを加えると、接合面付近で自由電子と正孔が再結合し、その際のエネルギが光となって放出される。

(2) 発光色は、半導体の種類と酸化亜鉛や窒素などの発光波長によって決まり、波長の長い順に赤、だいだい、黄、緑及び青色があり、光の強さは、バイアス電流に比例する。

５電気に関する問題

(1)２つの帯電体間に働く力は,両電荷を結ぶ直線上の方向で,それぞれの電荷の量(電気量の大きさ)の積に比例し,電荷間の距離の２乗に反比例する。（クーロンの法則）

(2)電流によって抵抗導体内で消費される電気エネルギは熱に変化し,その【５Ｃ】の量は導体の抵抗,電流の２乗,電流の流れていた時間の相乗積に比例する。(ジュールの法則)

６電力変換装置に関する問題

(1)電力変換とは、電力の電気的特性を変えることをいい、入出力とも電気エネルギのままである。

(2) 直流電力の電気的特性は、電圧及び電流をいい、交流電力では電圧及び電流に加え相数、位相及び周波数が加わる。また、パルス電力の電気的特性は、パルス幅、振幅及び繰り返し周波数である。

(3) 交流電力から直流電力への変換装置は、一般にコンバータ(順変換装置) といい、直流電力から直流電力への変換装置はチョッパ,直流電力から 交流電力への変換装置はインバータ(逆変換装置)という。

７二重かご形誘導電動機に関する問題


同じ鉄心で同じ溝の中に抵抗の異なる２つの回転しかごをおさめ、【７Ａ】が高い回転子の特使絵を始動用に用いると、リアクタンスは大きくなり、力率は悪くなるが、直入れ始動が可能となる。また、運転時においては、【７Ａ】が低い回転子の特性を利用して優れた性能を得る。

８抵抗温度計の原理を示す回路図に関する問題


P及びQは固定抵抗、Rは可変抵抗、Xは測温抵抗体である。この回路で検流計Gの指示が0になるようにRを調整すると、上記4つの抵抗の抵抗値(Ｒp, Ｒq, Ｒr 及び Ｒx) の間に次式が成立する。
Ｒx ・ Ｒp ＝ Ｒr ・ Ｒq
したがって、Ｒに目盛板をつけておけば温度を計測することができる。

９変位センサの一種である巻線回転形ポテンショメータの略図に関する問題

(1) 図中のシャフトが回ることでブラシが抵抗線の巻かれた胴内を接触しながら、AからBまで動き全抵抗を自由に分割する。入力電源Ｅ₁を１２ボルトとすればのがAの位置では、図中の出力Ｅ₀は１２ボルトとなり【９Ａ】がBの位置では、出力Ｅ₀は０ボルトとなる。

(2) 図中の入力電源Ｅ₁の値が大きいと隣接した巻線の間が絶縁破壊を起こし抵抗線が断線する。

１０船内で採用されている制御に適合する自動制御の用語に関する問題


【１０Ａ】ディーゼル機関入口の燃料油の粘度制御
【１０Ｂ】操舵機の操作に追従する舵の動きの制御
【１０Ｃ】航行中、ブラックアウトした場合の自動給電及び推進に関連する補機 の自動始動の制御
【１０Ｄ】ボイラの燃焼制御において、主調節器の出力信号を二次調節器の設定値とし、その二次調節器の出力信号が燃料供給量を加減する制御
【１０Ｅ】主機の回転速度を、スタンバイフルから通常航海速力へ上げる場合の制御

【語群】
シーケンス制御　　プログラム制御　　サーボ機構　　カスケード制御　　サンプル値制御　　定値制御

定値制御サーボ機構シーケンス制御カスケード制御プログラム制御

１１自動制御に関する問題

(1) フィードバック制御とは、フィードバックによって制御量を目標値と比較し、それらを一致させるように訂正動作を行う制御をいう。

(2)検出部とは、制御装置において、制御対象から制御に必要な信号を取り出す部分をいう。

(3) サーボ機構とは、物体の位置、方位、姿勢などを制御量とし、【１１Ａ】の任意の変化に追従するように構成された制御系をいう。

(4) P動作とは、入力に比例する大きさの出力を出す制御動作をいう。

１２自動制御装置の操作部に関する問題

(1)操作部は、偏差に応じて調節部から出される信号によって、操作端に所定の動作を行わせる部分である。したがって、制御対象を操作するために十分な操作力が必要であり、動作速度が速く、かつ、安定でなくてはならない。操作部の方式としては、空気式、電気式及び油圧式が実用されている。

(2) 空気式操作部として最も多く使われているものにダイヤフラム弁がある。 これは、【１２Ｄ】に加えられる【１２Ａ】部からの出力空気による力とばねが平衡する位置まで、弁軸に連結されている弁体を変位させ、弁を通過する流量を変化させる。そして【１２Ｄ】上面より操作空気が供給される場合、空気圧が増加すると弁軸が下方に向かう方式を正作動形という。

１３油圧制御弁に関する問題

(1) 油圧制御弁には、大別して圧力 制御弁,流量制御弁,方向制御弁がある。

(2) 【１３Ａ】制御弁の1つであるリリーフ弁は、作動油の【１３Ａ】を一定に保ち、その設定により、仕事の大きさが決定される。

(3) 【１３Ｂ】制御弁の1つである絞り弁は、【１３Ｂ】を加減し、仕事の速度を調節する。

(4) 【１３Ｃ】制御弁の1つである4ポート電磁切換弁は、内部で横移動するスプールの位置を切り替えることにより油圧シリンダの前進、停止、後退を制御する。

１４油圧装置の流量調整弁の略図に関する問題

入口圧Ｐ₁が上昇するとＢ室及びＣ室の圧力Ｐ₂も上昇して、圧力補償弁が左に動く。すると可変オリフィス部の開口面積が狭くなって圧力Ｐ₂が低下し、【１４Ｃ】弁の左右の圧力が平行した状態で止まる。このようにして絞り弁前後の圧力差（Ｐ₂ーＰ₃）が常に一定に保持され、【１４Ｆ】弁を通過する龍昇は一定となる。

１５油圧装置に用いられる二次圧力一定形減圧弁の略図に関する問題


{{15F}}{{15G}}{{15H}}{{15I}}{{15J}}
(1) 出口圧力が設定圧力以下のときはポペット弁は閉じたままなので、スプールの両端の圧力は同一となり、主ばねの作用によりスプールは下方へ押し下げられ、流入した油は、ほとんど抵抗なく出口側に流れる。

(2) 出口圧力が設定圧力以上になると【１５Ａ】が開き、油は、ドレンラインへ流出する。このとき細孔を通過する流れにより、 スプールの両端に圧力差が発生し、スプールは上方に移動して入口から出口への油路の開度を減少させ、出口圧力が設定圧力になるよう制御される。

１６ 電動油圧操舵装置に関する問題

(1) この装置によく採用されている可変容量形ポンプには、ヘルショウボ ンプ及びウイリアムジャンネポンプがあり、操縦装置によって、その流出量と流出方向を自由に変えられる。

(2) ヘルショウポンプでは、操縦棒は遊動レバーの中央にピンで止められ、同レバーの一端は操作用レバー側に、他端は追従用レバー側に連結している。船橋で舵をとると遊動レバーは、まず同レバーの追従用レバー側の端を支点として動いて、操縦棒を移動させる。

１７油タンカーのイナートガス装置に関する問題

(1) イナーティングとは、カーゴタンク内を低酸素濃度の環境にするため、 タンク内の可燃性ガスまたは空気を不活性ガスに置き換えることである。

(2) イナーティング用のガスには、一般にボイラの排気ガスが使用される。

(3) 【１７Ｃ】の煙道から取り込んだ高温の排気ガスは、スクラバに入り、そこで大量の海水と直接接触し、冷却されて、塵やすす、灰分及び硫黄分などが取り除かれる。

(4) 【１７Ｄ】の出口付近に内蔵されたデミスタにより水分を分離してから送風機により、甲板上に設けたデッキウォータシール, 逆止め弁及び主遮断弁を介して各タンクへ送られる。

おわりに

３級海技士（機関）その２は、この１７問です。

反復練習して、確実に取れるようにしましょう。

最後は、その３！頑張って！

その１
その３
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