令和元年度 公害防止管理者 ばいじん・粉じん特論 問4を解説｜サイクロン
令和元年度 ばいじん・粉じん特論 問4は、サイクロン（遠心力集じん装置）に関する正誤問題です。分離限界粒子径・圧力損失・マルチサイクロンなどの記述のうち、誤っているものを選びます。
この問題のポイント
サイクロンは、旋回流の遠心力で粒子を壁側に飛ばして分離します。大きさと性能の関係が問われますが、分かれ目は圧力損失が何で決まるかです。圧力損失は入口の流速（速度ヘッド）で決まり、相似形のサイクロンなら圧力損失係数はほぼ一定です。したがって入口速度が同じなら、サイクロンの大小によって圧力損失はほとんど変わりません。「大きいほど圧力損失が小さくなる」という思い込みが引っかけです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(2)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 半径の小さいサイクロンほど旋回半径が小さく遠心力が強く働くため、より細かい粒子まで分離でき、分離限界粒子径は小さくなります。正しい記述です。 |
| (2) | ×（誤り） | 相似形で接線方向の入口速度が同じなら、圧力損失は入口速度で決まり、大小にほとんど依存しません。「大きいほど小さくなる」は誤りです。 |
| (3) | ○（正しい） | マルチサイクロンでは入口室・出口室・ホッパー室を十分にとり、各室内の静圧が均一になるようにします。正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 再飛散を防ぐため、ダスト放出口の近くにダストをためない工夫を施します。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 軸流式反転形マルチサイクロンの圧力損失は、基本流速12 m/sの場合で0.8 kPa程度です。正しい記述です。 |
選択肢(2)のポイント（ここが誤り）
サイクロンの圧力損失は、入口速度の2乗に比例する速度ヘッドに、形状で決まる圧力損失係数を掛けたもので表されます。相似形（同じ形を拡大・縮小したもの）どうしなら、この係数はほぼ同じ値です。そのため入口速度が同じなら、サイクロンの大小で圧力損失はほとんど変わりません。選択肢(2)は「大きなサイクロンほど圧力損失は小さくなる」としており、サイズに依存して下がるかのように書いた誤りです。
覚え方
- サイクロンは小さいほど遠心力が強い→分離限界粒子径が小さい（細かい粒子も捕れる）。
- 圧力損失は入口速度の2乗で決まる。相似形なら入口速度が同じで大小によらずほぼ同じ。
- 軸流式反転形マルチサイクロンは基本流速12 m/sで圧力損失0.8 kPa程度。
理解度チェック
Q.
半径の小さいサイクロンの分離限界粒子径は、大きくなる？小さくなる？
小さくなります。旋回半径が小さいほど遠心力が強く働き、より細かい粒子まで壁側へ分離できます。
Q.
相似のサイクロンで入口速度が同じなら、大きさが変わると圧力損失は？
ほとんど変わりません。圧力損失は入口速度で決まり、相似形なら大小にほぼ依存しません。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・粉じん特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月