令和6年度 公害防止管理者 ばいじん・一般粉じん特論 問3を解説｜サイクロンの特性
令和6年度 ばいじん・一般粉じん特論 問3は、サイクロンの特性に関する正誤問題です。分離限界粒子径・圧力損失・ブローダウン・入口ガス流速・分離径の比といった性質のうち、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、ガスを筒の中で旋回させ、遠心力で粒子を壁側へ振り分ける装置です。旋回の半径が小さいほど遠心力が強く効くので、小形のサイクロンほど細かい粒子まで分離できます。分かれ目は「小形＝遠心力が強い＝分離できる下限の粒子径が小さくなる」という向きで、これを逆に「小形ほど大きな粒子までしか分離できない」と読ませる引っかけが仕込まれています。
※ 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(1)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 向きが逆です。小形のサイクロンほど旋回半径が小さく遠心力が強いため、分離限界粒子径は小さくなります。「大きくなる」は誤りです。 |
| (2) | ○（正しい） | ダスト濃度が高いと粒子どうしがまとまって落ちやすくなり、旋回への抵抗の効き方が変わって圧力損失が下がる傾向があり、正しい記述です。 |
| (3) | ○（正しい） | 円錐部下端でのダスト堆積や再飛散を防ぐため、下部から少量のガスを引くブローダウンが使われることがあり、正しい記述です。 |
| (4) | ○（正しい） | 入口ガス流速は、遅すぎると分離が弱く速すぎると圧力損失や再飛散が増えるため、7〜20 m/s 程度にとられます。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | 100 ％分離径は、50 ％分離径のおよそ2〜3倍という関係が知られており、正しい記述です。 |
選択肢(1)のポイント（ここが誤り）
サイクロンで分離できる粒子の下限（分離限界粒子径）は、遠心力がどれだけ強く効くかで決まります。旋回する筒の半径が小さいほど、同じ速さでも遠心力が強く働くので、より細かい粒子まで壁側へ振り分けられます。つまり小形のサイクロンほど分離限界粒子径は小さくなるのが正しい向きで、選択肢(1)の「大きくなる」は大小の関係を逆に書いた誤りです。実務でも、細かい粒子を捕らえたいときは小径のサイクロンを多数並べる（マルチサイクロン）方法がとられます。
覚え方
- 小形サイクロンほど遠心力が強く、分離限界粒子径は小さい。向きを逆にしない。
- 入口ガス流速の目安は7〜20 m/s。
- 100 ％分離径 ≒ 50 ％分離径の2〜3倍。ブローダウンは下端の堆積・再飛散防止。
理解度チェック
Q.
小形のサイクロンほど、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効くため、より細かい粒子まで分離できます。
Q.
ブローダウンは何のために使う？
サイクロン円錐部下端のダスト堆積や再飛散を防ぐために、下部から少量のガスを引く操作です。
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6年度 公害防止管理者等国家試験 ばいじん・一般粉じん特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月