令和2年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問11を解説｜送風機の電動機出力
令和2年度 大気関係技術特論 問11は、送風機の電動機出力と相似則に関する問題です。5つ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
送風機に必要な電動機出力は、ざっくり「処理ガス量 × 風圧 × 余裕率 ÷ 効率」で決まります。分子にある処理ガス量・風圧・余裕率が大きくなるほど出力は大きくなり、分母にある効率が大きくなるほど同じ仕事を少ない動力でこなせるので出力は小さくてすみます。あわせて、回転数を変えたときの相似則（排風量は回転数比に比例、風圧は回転数比の2乗に比例、動力は3乗に比例）も頻出です。ここでの分かれ目は、余裕率と出力の向きを逆に述べた記述を見抜けるかどうかです。
※ 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(1)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 各選択肢の判定 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 余裕率は出力に上乗せする係数なので、大きくとるほど電動機出力は大きくなります。小さくなるは逆向きです。 |
| (2) | ○（正しい） | 処理ガス量が増えるほど送る仕事が増え、出力は大きくなります。 |
| (3) | ○（正しい） | 効率は分母なので、高いほど同じ仕事を少ない動力でまかなえ、出力は小さくなります。 |
| (4) | ○（正しい） | 相似則により、排風量は回転数比の1乗に比例します。 |
| (5) | ○（正しい） | 相似則により、風圧は回転数比の2乗に比例します。 |
選択肢(1)のポイント（ここが誤り）
電動機出力は「処理ガス量 × 風圧 × 余裕率 ÷ 効率」の関係でとらえられます。余裕率は、想定より大きな負荷でも運転できるよう出力に上乗せしておく係数なので、余裕率を大きくとるほど電動機出力は大きくなります。「余裕率が大きくなると小さくなる」は向きが逆です。効率だけが分母にあり、これが大きくなると出力は小さくなる、という位置関係を取り違えないようにします。
覚え方
- 送風機の動力＝分子（ガス量・風圧・余裕率）÷分母（効率）。分子が増えれば動力増、効率が増えれば動力減。
- 余裕率は「保険の上乗せ」。大きくとるほど出力は大きくなる。
- 相似則＝排風量は回転数比の1乗、風圧は2乗、動力は3乗。
理解度チェック
Q.
余裕率を大きくとると送風機の電動機出力はどうなる？
大きくなります。余裕率は出力に上乗せする分子側の係数だからです。
Q.
回転数を2倍にすると送風機の風圧は何倍になる？
2の2乗で4倍になります（風圧は回転数比の2乗に比例）。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和2年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月