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ゆううういち
・式、定理あれこれ
𝛌管摩擦係数 𝓁距離 𝙙管径 𝛒密度 𝛖流速
全圧=静圧+動圧(動圧は𝛒𝛖𝛖÷2)
Re 〜2000層流 4000〜乱流
ダルシー・ワイスバッハ
⤷圧力損失𝛥P=(𝛌𝓵𝛒𝛖𝛖)÷(2𝙙)
ベルヌーイ
⤷位置エネルギー+圧力+動圧の和は一定
⤷𝛒𝙜𝙝+𝙿+𝛒𝛖𝛖÷2=一定
ジューコフスキー
⤷ウォーターハンマー P=𝛂𝛖𝛒
(𝛂圧力波の伝播速度)
ウォーターハンマー対策には
・流速2m /s以下 ・塩化ビニル管などたわみのある管の使用
・定圧比熱と定容比熱
定圧比熱は加熱と同時にエネルギーが気体の膨張にも余計に使われるので、定容比熱より大きい
0℃=273K 絶対零度は-273℃ 熱力学では基本的に温度といえばK
・どこぞから供給されてるのは大体交流で、変圧器で使いやすくしてるけど家庭や小規模事業所では100V200Vどっちも使える単相3線式になってる。
工場とかモーターよく使う所は三相3線式で200Vがメイン(600÷三相で200V)
低圧…交流〜600V 直流〜750V
高圧はどっちも≦7000V
>7000Vは特別高圧
MCCB 配線用遮断機(ブレーカー)
MC 電磁接触機 電気制御のスイッチ
C 進相コンデンサ 力率改善 ダムみたいなもん
ゆううういち
電線管内で電線のジョイントはダメ、必ずボックス内
・合成樹脂管
⤷CD管…自己消火性なし、オレンジ、埋め込み
(PF管のが優秀やけどCDだけ覚えとけばいい)
・接地工事のポイント
⤷アースで電気逃す&漏電遮断機で電源から落とす
電気工事、試運転前の仕上げ
・回路計…電線が確実に接続されているか
・アーステスター…接地・アースの具合
・メガー…絶縁部に不具合が無いか
モーターといえば大体が三相かご型誘導電動機
(三相の内、二相を入れ替えれば逆転してしまうので電気工事後には必ずM単する)
・モーターのインバータ制御
インバータとは何か、何の効果があるのか。
ざっくり言うと、電流の向きや波長をいじってモーターの回転数を状況によって最適化すること。
これが無いと「ダクト強過ぎるからちょっとダンパ閉めよー」って時でもモーターは無駄に働き続けることになる。
インバータとは直流→交流の変換を行う装置で、しかし世間で供給されてるのはもともと交流じゃないのかって疑問がある。
インバータが「都合の良い周波数の交流に変換する」ために、通常50〜60Hzで供給されてる交流電流を一旦直流に変換する装置(コンバーター)が必須
それをインバータに内蔵してることが多いので、コンバータも含めてインバータと呼ぶ不親切過ぎる現象が起きてる。初見コロしが過ぎるまじふざけんな
インバータは回路内のスイッチのオンオフで抵抗へ流れ込む電流の向きを変えてるが、50Hzとは1/50秒で一周する波なので0.02秒で開閉し続ける装置が半導体なんちゃら
この周波数の増減でモーターの回転数をコントロールしてる。
インバーター制御のデメリットに
・高調波で進相コンデンサが燃える
・電圧波形にひずみを生みモーターが高温になる
とかあるけど電験受けんのなら知らんでいい
ゆううういち
工場の製造ラインでよく見かけるやつら
【冷凍機】
・圧縮式冷凍機
↳冷媒ガスを圧縮機(コンプレッサー)で液化させ、その蒸発で対象から熱を奪う。
比エンタルピーは要するに、それが元々持ってるエネルギーであって凝縮(放熱)で減って、蒸発(吸熱)で増えるってだけ。
・吸収式冷凍機
↳水を冷媒として、水の蒸発(吸熱)で冷凍する。蒸発器を真空にしてるので水は5℃くらいで蒸発するからできる話で、蒸発器の真空が破られると無理。クーリングタワーがでかいのだけ難点
※吸収式冷凍機は機器内の圧力が大気圧以下=ボイラー技士資格が不要
【冷却塔・クーリングタワー】
冷凍機に必須なやつ。スケール対策にブローする配管どっかにあるはず。
・開放式
↳直流形…V字 蒸気と、冷却する外気が同じ向き 横にでかい
↳向流形…寸胴 蒸気と外気が向かい合う 高さが必要
・密閉式
↳形としては向流形と似てるけど、冷却したい水は配管の中(密閉)を流れながら配管自体を水と給気(外気)によって冷やされるので密閉と呼ぶ。
【ボイラ】
・小型貫流ボイラ…筐体なしで、水管を火で加熱するシンプルなやつ。
・鋳鉄製ボイラ…暖房や給湯用の低圧ボイラ、組み立て式で融通がきく。
・炉筒煙管ボイラ…貫流ボイラに箱つけて、中もくねくねさせて排ガス用の管もある。水量が多いので予熱時間が長い。
【飲料用タンク】
※画像参照の方がわかりやすい
それぞれの規定の根拠がわかれば大丈夫。容量は1日の使用量の50%が推奨→理由
【制御機器】
暗記のみ
冷温水コイルの水量 電動二方弁 電動三方弁
高置タンクの水量 電極棒
温度 サーモスタット 湿度 ヒューミディスタット
汚物排水タンクのポンプの発停 フロートスイッチ




ゆううういち
【トラップ(封水)】
たとえば便器の配管、流した汚水をトラップで一旦切り離して外気との間を新しい水で埋める(封水)ことで悪臭や衛生害虫の侵入を防ぐ。いくら大量の水を流したところで汚水とどこかで混じり合ってたら確かに嫌。
サイホン式…S,U,P型 配管内の水だけなので高低差や流れる勢いで破封されやすい。
非サイホン式…ドラム型、椀型 封水用の水を貯めれるので破封に強い。
※トラップ深さは5〜10cm必要で、上〜上
※二重トラップは、間の空気がクッションになって排水が流れにくくなるので禁止
【排水管の管径】
排水 横 枝管 30mm以上 (大便器用なら75mm〜)
排水 横 主管 埋めるなら50mm以上 接続する「立て主管」以上
立て主管の方が細くていいってのは重力が助けてくれるから?見事な大便の直径ってどれくらいや。
外径30なら内径20以下として確かに食い物とか油脂流されたら困る。
【間接排水】
絶対に逆流させたらダメな部分を大気に開放して上→下へ流す。
エアコンのドレン水、飲料用水槽のオーバーフロー、洗濯機の排水、ウォータークーラー
衣食住揃ってる。
開放してる隙間は最小5cmだけど飲料用水槽だけは15cm以上
※間接排水の水受けも、汚水扱いなものを受けるわけなんでトラップ必要
【通気】
①配水管内の悪臭を大気に放つ
②クッションになって排水の邪魔にならないよう空気を逃す
なので、通気管は排水横枝管でも最下層のやつより下の、排水立て管または排水横主管からとする。
通気管の取り出しも45°以上の勾配をつけて水滴が排水管へ自由落下できるようにしておく。
・伸頂通気…排水立て管の頂部をそのまま伸ばして大気に開放する。アパートとか。
・各個通気…水回り設備それぞれから通気管を生やす一番間違いないやつ。管径の1/2以上
・ループ通気…誘導サイホンでの破封防止に「最上流の器具のトラップを通過して横枝管に接続した点のすぐ下流」からすぐにループ通気管を立ち上げる。
通気立て管に向かって横走りに伸ばすときは必ず上り勾配とする。
管径は排水横枝管か通気立て管のどちらか細い方の1/2以上とする。




ゆううういち
暖房設備でよく出るのが蒸気暖房と温水暖房
・蒸気暖房
ボイラで加熱された高圧蒸気が自らの圧力で配管を走る。放熱後は凝縮して水として還水管→還水槽へと戻ってくる。
蒸気管は上り勾配だと、重力に従って流れ落ちてくる水とケンカになるので基本的に下り勾配で設置する。(上り勾配にするんなら管径大きくする。)
温度制御は簡単ではない。1気圧下では蒸気は100℃〜だから。
・温水暖房
流体が液体であること、非圧縮性流体であることが蒸気暖房との違いのポイント。
液体なので蒸気よりは質量がある=余熱時間が長い。
非圧縮性流体なので温度変化による体積変化(圧力変化)を自分でなんとかできんので、膨張タンクが必要となる。
また、圧力変化あるけど自分で回路を走るほどのエネルギーは無いのでポンプも必要。
膨張タンクはざっくり
密閉式…ダイヤフラム(柔軟性のある膜)で2室に仕切ってる。どこにでも設置できる。
開放式…空気中に開放されてるので回路の中で最も高い位置に設置しないといけない。
・放射暖房
床暖房のこと。室内の温度ムラが少なめではあるが立ち上がりに時間かかるのと、床下にあるので故障時がめんどい。
ヒートポンプ
蒸発機で気体となり、その後、圧縮機で高温になってラジエーターで放熱する仕組みを指す。
ヒートって名前に入ってるから暖房の話かと思いきや冷房にも直接関係がある。
例えば暖房の仕組みだと
①室内を暖めて、少し冷えた冷媒(凝縮して液体)
②膨張機で更に冷える(液体)
③室外機で外気の熱を回収(蒸発して気体)
④圧縮機で更に高温に(気体)
⤷①への繰り返し
これを四方弁によって回路が逆になると、室外機で熱を吐き出し、室内を冷やして熱を回収する冷房になる。
・採熱源
いつでもどこでも大量にあるものが望ましいので、空気熱源と水熱源が主流。
・圧縮機(コンプレッサー)
動力源としてガス燃焼式と電動式がある。主に暖房で使用するものならガス式の方が燃焼熱の分だけコスパ良くなる。
・冷媒配管
長いと能力が落ちるので10m以内くらいにしとく。



ゆううういち
【送風機】
・遠心送風機…主に多翼送風機(シロッコファン) 軸方向に吸い込んで半径方向に放つ
・軸流送風機…プロペラ式 扇風機の形
【ポンプ】
・渦巻きポンプ…羽根車の回転で流体を送るだけの機能 小型
・ディフューザーポンプ…羽根車+羽根車で高圧力が要る消火栓とか給水ポンプとして使う
ポンプは同一回路内で同じものを2つ、直列にしようが並列にしようが能力(揚程)はそれらの合計より低くなる。
ポンプの回転速度Nを基準に他の能力が求められる
流量Q∝N 揚程H∝N•N 軸動力W∝N•N•N
回転を上げるほど軸は悲鳴あげてるのね
【配管】 ※ライニングとは材質の表面を膜処理で保護すること
鋼管①配管用炭素鋼…SGP 低圧 黒ガス管とか白ガス管と呼ぶ
鋼管②水道用硬質塩化ビニル…SPG-V 鋼管の内面に塩化ビニルで保護 熱に弱い水道用
鋼管③水道用ポリエチ粉体ライニング…SPG-P 名前のまんま
鋼管④ステンレス鋼管…SSP 耐腐食性、強度に優れるが傷つきやすい
銅管…CP 銅Cuだから?給水給湯には主にMタイプ
硬質ポリ塩化ビニル管…たわみがあるから水管P>M>Uでゴツい
耐衝撃 〃 管…地中に埋めたり荷重や衝撃がかかる恐れがあるならコレ
鋳鉄管…主にねずみ鋳鉄管 昔から使われてて丈夫
【止水栓】
・仕切り弁…0か100 圧力損失は小さい
・玉形弁…言うほど玉か?勾玉の合わさった陰陽図みたい圧力損失でかめ
・バタフライ弁…中の円盤の回転で開閉する。操作早く小型で圧損も小さい
・ボール弁…筒状のボール?0か100 圧損でかそう
【逆止弁】
スイング式とリフト式がある。図描けたらOK



ゆううういち
【浄化槽】
・単独処理浄化槽…トイレの汚水のみ
・合併浄化槽…使用済みの水が全部来る
処理方法(※画像)
・生物膜法
接触膜ってのに汚物を吸着・分解してくれる微生物を付けとく
微生物も一回じゃ処理しきれんので何度か同じ工程を繰り返す。
・活性汚泥法
こっちは好気性微生物が汚物を分解してできたカスの塊(フロック)を沈殿させて、上澄みだけ流す
・浄化槽の工事
都道府県知事の登録を受けた事業者しか工事したらダメ
基礎しっかり、水平出して、埋める前に土圧に負けないよう水張り、流入管底で30cm以内がどうとか。
漏水検査は水張りから24時間



ゆううういち
換気設備にまとめれば良かった、過去問にもよく出る
・排煙の目的
避難する人を助ける、消防隊の活動を助ける、火災室を負圧にして延焼を留める。
自然排煙…天井の広い大空間で適する。機械排煙と併用はできない。
機械排煙…各室の排煙口からファンで空気を吸って外気に出す。強いんで、同一防炎区画内で自然排煙と併用すると自然排煙口から外気を吸ってお互いジャマしてしまう。
覚えるべき数字
防煙垂れ壁…50cm以上 昇ってくる煙をとどめ、排煙口から出しやすくする。
排煙口…80cm以内かつ防煙垂れ壁以内、防煙区画の壁から30m以内
手動開放装置…80〜150cm以内 子供でも、最悪倒れても触れる高さ?
防煙ダクト…防火ダンパーの作動温度は280℃
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