浅谈排气柜性能

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1、淺談排氣櫃性能勞工衛生組王順志副研究員國內機關學校、事業單位設置排氣櫃的案例愈來愈普遍，許多事業單位來信或來電向勞委會勞工安全衛生研究所諮詢與排氣櫃操作、檢點有關的問題，因此有必要談談這個話題。本篇將從工業通風的研究角度，以三個影響排氣櫃性能的較重要因素進行討論。排氣櫃屬「包圍式氣罩」的一種，相關設計研究早在半世紀以前就已開始，我們可以想排氣櫃是一口會自動由外部抽入新鮮空氣的櫃子。當排氣櫃裏的藥瓶開啟或實驗裝置運1厂7而產生空氣有害物時，空氣有害物將隨排氣櫃內的氣體一起被下游排氣風管抽取，經空氣清淨裝置過

2、濾後，再由排氣機排出室外。排氣櫃內部的空間因氣體被抽取而使其氣壓低於室內氣壓，於是室內氣體便因此一氣壓差異而自動流入排氣櫃內補充。排氣櫃之外觀及原理示意如圖一。舞严門的位置適濾後氣體排出室排氣櫃外觀及零件略團圖一排氣櫃示意圖簡單地講，排氣櫃的功能就是「限制排氣櫃內發生的空氣有害物，使其無法進入室內」以免影響室內人員的健康。為了把東西取出或放入排氣櫃，或因種種不得已的實驗需要，圖一的拉門有時必須向上拉，使排氣櫃開口變大；平時拉門則保持向下拉到底的位置（僅保留很小的排氣櫃開口），因此排氣櫃開口的大小並非固定。

3、第一個影響排氣櫃性能的因素是「排氣櫃開口平均流入風速」。從以往的文獻及經驗發現排氣櫃開口平均風速「並非愈大愈好」，早期大部分文獻建議排氣櫃開口平均風速應保持在0.4~0.7m/sec的範之間，近期某些文獻則建議此風速為0.5m/sec最理想。若位於排氣櫃下游的排氣機轉數維持不變，則當排氣櫃開口大小改變時，開口平均風速也會跟著改變，因此「開口平均風速是否能維持在理想範圍」是排氣櫃性能的第一項重要指標。近年來生產的較先進排氣櫃機種多已安裝能感測排氣櫃開口大小的回授裝置，並利用回授裝置產生的電子信號校正排氣機的

4、轉數使排氣櫃開口面的平均風速經常維持在操作人員指定的風速。有關排氣櫃開口平均風速的量測方式，可參考CNS7779,B7165o第二個影響排氣櫃性能的因素是「排氣櫃開口氣流樣態」，也就是要確認排氣櫃開口面之風向是否都平穩地指向排氣櫃內部。若排氣櫃開口面某些位置有氣流遲滯或渦流現象，則因室內與排氣櫃內的空氣有害物濃度不同，仍有機會以擴散等方式污染室內空氣。圖二利用雷射強化流場照片說明這個現象：某廠牌排氣櫃開口下緣為未經導角的突出部，室內空氣流入排氣櫃時的流動阻抗因突出部影響而增加，於是排氣櫃開口邊緣便形成局部

5、渦流區。排氣櫃開口的哪些地方容易發生「氣流遲滯或渦流現象」？這個問題須視排氣櫃的設計而定，但一般而言，開口面邊緣與四個角隅比較容易因設計錯誤或使用習慣較差而發生不利的氣流現象。我們可以隨時使用發煙器、風速計等簡單工具驗證排氣櫃開口氣流是否正常，或委託專業機構進行排氣櫃性能檢測。排氣櫃本體突出部二因排氣櫃設計不良而在開口出現渦流現象第三個影響排氣櫃性能的因素是排氣櫃週遭的空氣流場。由於排氣櫃開口平均風速僅0.5m/sec左右，易受排氣櫃週遭空氣流場影響而發生空氣有害物逆向流出排氣櫃的現象，因此設置排氣櫃時，

6、必須考慮設置位置的室內風速分布狀況，以及新鮮空氣供應來源（進氣口）的設置位置。在此根據以往各界的文獻整理出幾個簡單的建議：一、好的硬體設計（一）排氣櫃的空氣清淨裝置處理後的氣體通常直接排往屋頂，因此必須有足夠的新鮮空氣自室外流入，才能維持排氣櫃的正常運轉。（二）除了讓新鮮空氣流入的牆面開口或天花板開口（例如鋁製百葉氣窗、天花板進氣口），其餘門窗不要經常啟閉，使排氣機的負荷經常維持穩定，同時避免自然風影響排氣櫃開口的空氣流場。（三）由於室內門窗常維持關閉，因此除排氣櫃以外，室內不可安裝能產生空氣有害物的設備

7、，否則仍會影響室內操作人員的健康。二、好的操作習慣（一）排氣櫃運轉時，由於門窗鮮少開啟，故不宜在室內抽菸或進行能產生空氣有害物的作業。（二）人員面向排氣櫃開口站立時，無可避免會在身前排氣櫃開口附近形成對人員健康不利的回流區；此一回流區的大小與排氣櫃開口拉開的幅度有關，因此若排氣櫃內物品正連續不斷產生空氣有害物，則排氣櫃開口愈小愈好。（三）排氣櫃拉門拉開的時間愈短愈好，使用完畢立刻將拉門拉下；平時不宜在排氣櫃開口附近逗留。（四）排氣櫃開口附近不宜堆置物品阻礙空氣流入，也不宜有明顯的干擾氣流（例如在室內吹電風

8、扇），以免影響排氣櫃開口流場。（五）人員若須行經排氣櫃開口附近時，動作宜緩慢且最好遠離排氣櫃開口，以免人行進造成的氣流將排氣櫃內的空氣有害物捲出。