工业卫生暨环境职业医学学术研讨会200AcXing课件

2005年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會

2005ConferenceofIndustrialHygieneandOccupationalMedicine

D1-3,Room30101,13:20-14:20,April29,2005王順志1，李水源2以圍線氣簾強化接收型氣罩性能之探討EfficacyImprovementofaReceivingHoodbyEmbracingAirCurtains:ACaseStudy2005年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會

2005Co1概論(1/4)

接收型氣罩適於熱作業

Q2Q1Q2>Q1V1

≦V2氣罩開口風速要件外溢

(×)

正常

(O)氣罩氣罩污染源污染源V1V2概論(1/4)

接收型氣罩適於熱作業Q2Q1Q2>Q12概論(2/4)

接收型氣罩不適合用於非熱作業

Q2此時氣罩應命名為外裝式氣罩，而非接收型氣罩。室內作業場所常見到將接收式氣罩誤用為外裝式氣罩這兩種氣罩誤用的案例，尤其是實驗室。氣罩防止空氣中有害物外溢的功能變差，這是因為有害物的發散模式不再是對稱均勻向上運動。氣罩的捕集效能深受作業環境的微弱側風影響。微弱側風

Q2概論(2/4)

接收型氣罩不適合用於非熱作業Q2此時氣罩應3概論(3/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（日本專利）本專利使用於家用廚房的排油煙機（接收型氣罩的一種），主要目的在防止牆壁附著油污。氣簾週遭空氣受剪應力影響而被拉升到氣罩開口附近。此種設計僅能略為提升氣罩的捕集效率。牆面油污黏著明顯減少。概論(3/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（日本專利）4概論(4/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（美國專利）

同樣應用於家用廚房排油煙機，目的在降低廚師口鼻呼吸帶的油煙濃度，至於排油煙機的效能提升，則不明顯，因為油煙可以由左右兩側逃逸。利用剪應力拉升接近廚師身體的油煙，將油煙導引到氣罩開口。除非污染源非常貼近氣簾，否則提升氣罩捕集率的效果不明顯。概論(4/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（美國專利）5研究目的(1/2)

產生長方體狀的有效限制區，將污染源產生的空氣中有害物拘束於限制區內有效限制區主氣簾側氣簾側氣簾污染源錐形接收氣罩研究目的(1/2)

產生長方體狀的有效限制區，將污染源產生6研究目的(2/2)

引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜式，非閉合式，包圍式氣簾裝置

(TEAD)背牆氣罩開口三件式氣簾俯視圖Q2Q1工作桌檯研究目的(2/2)

引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜7註冊專利國家：台灣，美國，德國，英國，日本，南韓，中國儀器設備(1/2)

商用TEAD：安薪牌導煙機註冊專利國家：台灣，美國，德國，英國，日本，南韓，中國儀器設8儀器設備(2/2)

安薪牌導煙機（TEAD）性能特徵吹氣角(度)A1A2A3主氣簾-116+23側氣簾-49+22MotorA1A2A3室內空氣氣簾風速(m/s)主側2.53.0儀器設備(2/2)

安薪牌導煙機（TEAD）性能特徵吹氣角9實驗結果(1/4)普通室內照明可視化實驗

兩張照片分別拍攝於氣簾啟動前後，以利比較。請注意示範用的油煙噴射方向為垂直向下（目的在創造最不容易捕集的惡劣條件），噴流速度高達1m/sec。

使用前使用後實驗結果(1/4)普通室內照明可視化實驗

兩張照片分別拍攝10實驗結果(2/4)雷射光頁可視化實驗

兩張照片分別拍攝於氣簾啟動前後，以利比較。請注意氣簾啟動後，限制區內的空氣中有害物均遭有效拘束，順著氣簾的噴出邊緣呈現銳利的傾斜邊界，將污染範圍的髒空氣與室內清潔空氣明確地彼此隔離，這意味著污染區上方的接收型氣罩（圖片未顯示）功率不必提高，就能得到較佳的油煙捕集效果。

使用前使用後實驗結果(2/4)雷射光頁可視化實驗

兩張照片分別拍攝於11實驗結果(3/4)空氣流場特徵

1.靜滯區2.分界高度3.向後向下渦流分界高度工作桌檯靜滯區工作桌檯靜滯區實驗結果(3/4)空氣流場特徵

1.靜滯區2.分界高12實驗結果(4/4)以SF6追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使用安薪導煙機（TEAD商品）前後的效果比較Dividing

Height排氣導管風速=5.0m/s排氣導管直徑=200mm氣罩抽氣風量=9.42CMMSF6釋放流率=59.5ccm安裝TEAD的效果：33%-41%無TEAD的效果：10%-39%效果差異的倍數：1.1-3.3實驗結果(4/4)以SF6追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使用13討論(1/2)發現分界高度為關鍵設計諸元。在分界高度下，氣流樣態為對稱的有利渦流，將空氣有害物攔截並拘束；渦流先將空氣中有害物推向工作桌面，去除較大的污染微粒後，再由氣簾舉升到氣罩開口。發現

靜滯區及靜滯區下方的渦流特性，足以解釋重力沉降及微粒黏合（coagulation）為何會發生。

導煙機（TEAD）有效提升接收型氣罩之捕集率，尤其是污染源位於分界高度之下且污染物之型態為微粒（如油煙）時，此效果特別明顯討論(1/2)發現分界高度為關鍵設計諸元。在分界高度下14討論(2/2)對一般安裝於牆面的接收型氣罩（如實驗室氣罩或排油煙機）而言，使用TEAD的結果，使氣罩的捕集效率至少提高三倍。本研究發現，若將污染源放置於工作桌面，使用TEAD能使工作人員（如廚師或工廠作業人員）口鼻呼吸帶的空氣中有害物濃度降低至少133倍：由於實驗儀器能偵測的最高濃度為4ppm，使用TEAD後能偵測到的呼吸帶濃度均趨近於零，不使用TEAD的呼吸帶濃度均遠高於儀器偵測極限，故以使用TEAD時能偵測到的最高濃度與儀器偵測能力上限4ppm作比較，得到最保守的保護倍數為133倍。

進一步的流場觀察發現，分界高度以下的渦流方向均為向內向下，對微粒狀的污染物能加強重力沉降與微粒黏合的效應。（促使油煙中的液態油滴附著於工作桌面）討論(2/2)對一般安裝於牆面的接收型氣罩（如實驗室氣罩或15致謝本研究之經費係由以下兩個單位全額補助：行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所安薪實業有限公司作者謹向下列人士提供的技術指導與研究協助表達感謝：呂博弘先生，勞工安全衛生研究所裴培鑫先生，安薪實業有限公司林東青先生，勞工安全衛生研究所張振平組長，勞工安全衛生研究所陳志傑教授，國立台灣大學致謝本研究之經費係由以下兩個單位全額補助：作者謹向下列人16報告完畢，敬請指教聯絡人：王順志網頁：.tw/person/wangsj/a123.htm信箱：wangsj@.tw勞工安全衛生研究所通風實驗室電話：(02)26607600EXT209,123報告完畢，敬請指教聯絡人：王順志172005年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會

2005ConferenceofIndustrialHygieneandOccupationalMedicine

D1-3,Room30101,13:20-14:20,April29,2005王順志1，李水源2以圍線氣簾強化接收型氣罩性能之探討EfficacyImprovementofaReceivingHoodbyEmbracingAirCurtains:ACaseStudy2005年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會

2005Co18概論(1/4)

接收型氣罩適於熱作業

Q2Q1Q2>Q1V1

≦V2氣罩開口風速要件外溢

(×)

正常

(O)氣罩氣罩污染源污染源V1V2概論(1/4)

接收型氣罩適於熱作業Q2Q1Q2>Q119概論(2/4)

接收型氣罩不適合用於非熱作業

Q2此時氣罩應命名為外裝式氣罩，而非接收型氣罩。室內作業場所常見到將接收式氣罩誤用為外裝式氣罩這兩種氣罩誤用的案例，尤其是實驗室。氣罩防止空氣中有害物外溢的功能變差，這是因為有害物的發散模式不再是對稱均勻向上運動。氣罩的捕集效能深受作業環境的微弱側風影響。微弱側風

Q2概論(2/4)

接收型氣罩不適合用於非熱作業Q2此時氣罩應20概論(3/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（日本專利）本專利使用於家用廚房的排油煙機（接收型氣罩的一種），主要目的在防止牆壁附著油污。氣簾週遭空氣受剪應力影響而被拉升到氣罩開口附近。此種設計僅能略為提升氣罩的捕集效率。牆面油污黏著明顯減少。概論(3/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（日本專利）21概論(4/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（美國專利）

同樣應用於家用廚房排油煙機，目的在降低廚師口鼻呼吸帶的油煙濃度，至於排油煙機的效能提升，則不明顯，因為油煙可以由左右兩側逃逸。利用剪應力拉升接近廚師身體的油煙，將油煙導引到氣罩開口。除非污染源非常貼近氣簾，否則提升氣罩捕集率的效果不明顯。概論(4/4)

使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（美國專利）22研究目的(1/2)

產生長方體狀的有效限制區，將污染源產生的空氣中有害物拘束於限制區內有效限制區主氣簾側氣簾側氣簾污染源錐形接收氣罩研究目的(1/2)

產生長方體狀的有效限制區，將污染源產生23研究目的(2/2)

引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜式，非閉合式，包圍式氣簾裝置

(TEAD)背牆氣罩開口三件式氣簾俯視圖Q2Q1工作桌檯研究目的(2/2)

引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜24註冊專利國家：台灣，美國，德國，英國，日本，南韓，中國儀器設備(1/2)

商用TEAD：安薪牌導煙機註冊專利國家：台灣，美國，德國，英國，日本，南韓，中國儀器設25儀器設備(2/2)

安薪牌導煙機（TEAD）性能特徵吹氣角(度)A1A2A3主氣簾-116+23側氣簾-49+22MotorA1A2A3室內空氣氣簾風速(m/s)主側2.53.0儀器設備(2/2)

安薪牌導煙機（TEAD）性能特徵吹氣角26實驗結果(1/4)普通室內照明可視化實驗

兩張照片分別拍攝於氣簾啟動前後，以利比較。請注意示範用的油煙噴射方向為垂直向下（目的在創造最不容易捕集的惡劣條件），噴流速度高達1m/sec。

使用前使用後實驗結果(1/4)普通室內照明可視化實驗

兩張照片分別拍攝27實驗結果(2/4)雷射光頁可視化實驗

兩張照片分別拍攝於氣簾啟動前後，以利比較。請注意氣簾啟動後，限制區內的空氣中有害物均遭有效拘束，順著氣簾的噴出邊緣呈現銳利的傾斜邊界，將污染範圍的髒空氣與室內清潔空氣明確地彼此隔離，這意味著污染區上方的接收型氣罩（圖片未顯示）功率不必提高，就能得到較佳的油煙捕集效果。

使用前使用後實驗結果(2/4)雷射光頁可視化實驗

兩張照片分別拍攝於28實驗結果(3/4)空氣流場特徵

1.靜滯區2.分界高度3.向後向下渦流分界高度工作桌檯靜滯區工作桌檯靜滯區實驗結果(3/4)空氣流場特徵

1.靜滯區2.分界高29實驗結果(4/4)以SF6追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使用安薪導煙機（TEAD商品）前後的效果比較Dividing

Height排氣導管風速=5.0m/s排氣導管直徑=200mm氣罩抽氣風量=9.42CMMSF6釋放流率=59.5ccm安裝TEAD的效果：33%-41%無TEAD的效果：10%-39%效果差異的倍數：1.1-3.3實驗結果(4/4)以SF6追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使用30討論(1/2)發現分界高度為關鍵設計諸元。在分界高度下，氣流樣態為對稱的有利渦流，將空氣有害物攔截並拘束；渦流先將空氣中有害物推向工作桌面，去除較大的污染微粒後，再由氣簾舉升到氣罩開口。發現

靜滯區及靜滯區下方的渦流特性，足以解釋重力沉降及微粒黏合（coagulation）為何會發生。

導煙機（TEAD）有效提升接收型氣罩之捕集率，尤其是污染源位於分界高度之下且污染物之型態為微粒（如油煙）時，此效果特別明顯討論(1/2)發現分界高度為關鍵設計諸元。在分界高度下31討論(2/2)對一般安裝於牆面的接收型氣罩（如實驗室氣罩或排油煙機）而言，使用TEAD的結果，使氣罩的捕集效率至少提高三倍。本研究發現，