令和6年度 ばいじん・粉じん特論 問1は、集じん装置の直列・並列接続と総合集じん率に関する計算問題です。直列接続の総合集じん率から不明な装置の性能を逆算し、並列接続に組み替えたときの総合集じん率を求めます。
集じん率は「通り抜ける割合(通過率=1−集じん率)」で考えるのが計算の近道です。直列では通過率どうしの掛け算で全体の通過率が決まり、並列では各装置が処理した量を流量比で足し合わせて平均します。装置Aの集じん率92.6%(通過率0.074)と直列の総合集じん率99.6%(通過率0.004)から、まず装置Bの通過率を割り算で取り出します。並列では各装置の通過率を1対1で平均し、全体の通過率から総合集じん率に直すのがゴールです。掛け算(直列)と平均(並列)を取り違えないことが分かれ目です。
※ 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(3)(およそ93.6%)
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | × | 89.6%。並列の通過率を取り違えると出やすい値で、正しい計算結果より低くなります。 |
| (2) | × | 92.1%。装置Aの集じん率に近い値ですが、装置Bの寄与を正しく平均できていません。 |
| (3) | ○(正しい) | 装置Bの通過率は0.004÷0.074≒0.054、集じん率約94.6%。並列1対1では通過率の平均(0.074+0.054)÷2≒0.064となり、総合集じん率は約93.6%です。 |
| (4) | × | 96.1%。直列のときに近い高い値で、並列にすると性能が下がる点を見落としています。 |
| (5) | × | 97.6%。直列の総合集じん率99.6%に引きずられた過大な値です。 |
まず通過率(=1−集じん率)で整理します。装置Aの通過率は1−0.926=0.074。直列の総合通過率は1−0.996=0.004です。直列では通過率の掛け算なので、装置Bの通過率は0.004÷0.074≒0.054(集じん率約94.6%)と逆算できます。次に並列1対1では、流量が半分ずつ流れるため全体の通過率は各装置の通過率の平均(0.074+0.054)÷2≒0.064になります。総合集じん率は1−0.064=約93.6%。直列より下がるのは、並列では性能の低い経路にも半分の流量が流れるためで、選択肢(3)が正解です。
2台の集じん装置を直列につないだとき、全体の通過率はどう求める?
各装置の通過率の掛け算です。通過率は1−集じん率で、全体の集じん率はその積を1から引いて求めます。
同じ2台を直列につなぐ場合と並列(1対1)につなぐ場合、総合集じん率が高いのはどちら?
直列の方が高くなります。並列では性能の低い経路にも流量が分かれて流れるため、全体としては平均的な性能に近づきます。
この問題に関連する用語解説
出典
※ この記事の確認日:2026年6月