令和7年度 下期 学科試験 問15 解説 二酸化炭素利用機器

この問題は、写真の外観的な特徴と「二酸化炭素（CO2）を冷媒として利用する」というキーワードを一致させることで正解を導き出します。試験会場で見慣れない機器写真が出た場合でも、問題文中の「二酸化炭素を利用する」というヒントを見逃さないことが正解への近道です。

エコキュート（自然冷媒ヒートポンプ給湯器）の仕組みと特徴

ヒートポンプ給湯器の中でも、冷媒にフロン類ではなく二酸化炭素を使用するものを、一般的にエコキュートと呼びます。

この機器は、空気中の熱をヒートポンプユニットが取り込み、その熱で冷媒（二酸化炭素）を圧縮して高温にし、その熱を水に伝えてお湯を沸かす仕組みです。二酸化炭素は、フロン冷媒と比較して地球温暖化係数が極めて低く、オゾン層を破壊しない「自然冷媒」であるため、環境負荷の小さい給湯システムとして普及しています。

写真から判断する際のポイント

試験において、この種の機器を見分ける際は以下の点を意識してください。

1. 屋外設置が前提であること：熱交換のために外気を取り込む必要があるため、必ず室外に設置されます。
2. 形状の確認：ヒートポンプユニット（室外機）は、エアコンの室外機に近い形状をしていますが、給湯用であるため大型で、配管接続部や制御盤の構造がエアコンとは異なります。
3. キーワードとの紐付け：「二酸化炭素＝エコキュート（自然冷媒ヒートポンプ給湯器）」というセットで暗記しておきましょう。

選択肢にある他の機器との違いも整理しておくと確実です。 ・パワーコンディショナ：太陽光発電などで、直流を交流に変換する機器。冷却ファンや放熱板が目立つが、冷媒は利用しない。 ・家庭用燃料電池：水素と酸素を反応させて発電・給湯するシステム（エネファーム等）。都市ガスなどの燃料供給管や複雑な貯湯ユニットが外観上の特徴。 ・水電解装置：電気分解によって水素を生成する装置。一般住宅よりも産業用施設などで見られる。

現場で求められる設備知識

第一種電気工事士の現場では、これらの機器に対する専用回路の敷設や、D種接地工事、漏電遮断器の設置などが求められます。特にエコキュートは大きな電力を消費するため、単相200Vの専用回路が必要となります。

設計図書に書かれている機器が、単なるエアコンの室外機なのか、あるいは給湯用のヒートポンプユニットなのかを外観で即座に判断できることは、施工計画を立てる上での重要な基礎能力です。近年の省エネ家電の普及に伴い、こうした特殊な機器の知識は、電気設備工事の現場でも必須のものとなっています。

参考リンク

• エコキュートの仕組み（省エネ家電の基礎知識）
• 【エコキュート】ヒートポンプ技術でなぜお湯が沸くのか？（動画解説）
• ヒートポンプおよび冷媒の定義（日本冷凍空調学会）