【問題】
【難易度】★★★★☆（やや難しい）
次の文章は，汽力発電設備の電気集じん器に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる語句を解答群の中から選び，その記号をマークシートに記入しなさい。
電気集じん器は，放電極，集じん極及び槌打装置などにより構成され，\( \ \fbox { （１） } \ \)放電が発生している電極間に浮遊微粒子を含んだガスを通過させ，微粒子を\( \ \fbox { （２） } \ \)に荷電し，荷電粒子を\( \ \fbox { （３） } \ \)によって集じん極へ集めるものである。
集じん効率はダストの量，見掛け抵抗，粒径分布，粘着性に基づくはく離性などにより著しい影響を受ける。ダストの見掛け抵抗率が高すぎると\( \ \fbox { （４） } \ \)，低すぎると\( \ \fbox { （５） } \ \)により集じん効率が大きく低下する。
〔問1の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）& 圧力損失の増大 &（ロ）& コロナ &（ハ）& 放電極の肥大化 \\[ 5pt ]
&（ニ）& 正 &（ホ）& アーク &（ヘ）& 逆電離現象 \\[ 5pt ]
&（ト）& ファンデルワールス力 &（チ）& 遠心力 &（リ）& 負 \\[ 5pt ]
&（ヌ）& 重 力 &（ル）& クーロン力 &（ヲ）& 目詰まり \\[ 5pt ]
&（ワ）& 異常再飛散 &（カ）& グロ一 &（ヨ）& 空間電荷効果 \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
【ワンポイント解説】
汽力発電設備の電気集じん器に関する問題です。
電気集じん器は汽力発電設備で発生するばいじんを回収する設備ですが，本問の内容は専門性が高いため，多くの受験生を悩ませた問題かと思います。
近年では\( \ 3 \ \)種でも出題されるようになってきていますので，指導者となるためにもよく理解しておくようにして下さい。
1.電気集じん器の仕組み
電気集じん器は燃料を燃焼することにより発生するばいじんを\( \ 99 \ \mathrm {[％]} \ \)以上除去できる装置で，図1のような構造をした装置です。
以下のような動作により，ばいじんを捕集します。
①装置内に集じん極（＋）と放電極（－）を設け，極間に高電圧をかけます。
②放電極からのコロナ放電により，放電極から電子が放出され，ばいじんの微粒子に付着し，負（－）に帯電します。
③クーロン力により，ばいじんが集じん極（＋）に吸着されます。
④集じん極に堆積したばいじんは定期的に槌でたたいて落とします。その際，無電圧で行うとさらに効果的となります。
【解答】
(1)解答：ロ
題意より解答候補は，（ロ）コロナ，（ホ）アーク，（カ）グロ一，になると思います。
ワンポイント解説「1.電気集じん器の仕組み」の通り，電気集じん器はコロナ放電が発生している電極間に浮遊微粒子を含んだガスを通過させる設備となります。
(2)解答：リ
題意より解答候補は，（ニ）正，（リ）負，になると思います。
ワンポイント解説「1.電気集じん器の仕組み」の通り，電気集じん器では，微粒子を負に荷電させます。
(3)解答：ル
題意より解答候補は，（ト）ファンデルワールス力，（チ）遠心力，（ヌ）重力，（ル）クーロン力，になると思います。
ワンポイント解説「1.電気集じん器の仕組み」の通り，電気集じん器は，荷電粒子をクーロン力によって集じん極へ集めます。
(4)解答：ヘ
題意より解答候補は，（イ）圧力損失の増大，（ハ）放電極の肥大化，（ヘ）逆電離現象，（ヲ）目詰まり，（ワ）異常再飛散，（ヨ）空間電荷効果，になると思います。
ダストの抵抗率が高すぎると，電極に捕集された高抵抗の粉じんが絶縁破壊を起こし放電する逆電離現象が発生し，集じん効率が大きく低下します。
(5)解答：ワ
題意より解答候補は，（イ）圧力損失の増大，（ハ）放電極の肥大化，（ヘ）逆電離現象，（ヲ）目詰まり，（ワ）異常再飛散，（ヨ）空間電荷効果，になると思います。
ダストの抵抗率が低すぎると，集じん極に触れた瞬間に電荷を失い，さらには逆に帯電して反発する等，集じん極へ吸着せずそのまま飛散してしまう異常再飛散が発生し，集じん効率が大きく低下します。
愛知県出身 愛称たけちゃん