20052005 年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會年工業衛生暨環境職業醫學學術研討會 2005 Conference of Industrial Hygiene and Occupational Medicine2005 Conference of Industrial Hygiene and Occupational Medicine D1-3, Room 30101, 13:20-14:20, April 29, 2005

王順志王順志 11 ，李水源，李水源 22

以圍線氣簾強化接收型氣罩性能之探討以圍線氣簾強化接收型氣罩性能之探討Efficacy Improvement of a Receiving Hood by Embracing Air Curtains: A Case Study

概論概論 (1/4)(1/4)

接收型氣罩適於熱作業接收型氣罩適於熱作業 Q2

Q1

Q2 > Q1

V1 ≦ V2 氣罩開口風速要件

外溢外溢 ((××)) 正常正常 ((O)O)

氣罩 氣罩

污染源 污染源

V1

V2

概論概論 (2/4)(2/4)

接收型氣罩接收型氣罩不適合不適合用於非熱作業用於非熱作業

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

概論概論 (3/4)(3/4)使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（日本專利）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。

概論概論 (4/4)(4/4)使用後氣簾提升接收型氣罩捕集能力（美國專利）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。

研究目的 研究目的 (1/2)(1/2)產生長方體狀的有效限制區，將污染源產生的空氣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中有害物拘束於限制區內

有效限制區有效限制區

主氣簾

側氣簾側氣簾污染源

錐形接收氣罩

研究目的 研究目的 (2/2)(2/2)引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜式，非閉合式，引入並評估新工程控制技術：三件式，傾斜式，非閉合式，包圍式氣簾裝置包圍式氣簾裝置 (TEAD)(TEAD)

背牆

氣罩開口

三件式氣簾

俯視圖

Q2

Q1

工作桌檯

註冊專利國家：台灣，美國，德國，英國，日本，南韓，中國

儀器設備 儀器設備 (1/2)(1/2)商用 商用 TEADTEAD ：安薪牌導煙機：安薪牌導煙機

儀器設備 儀器設備 (2/2)(2/2)安薪牌導煙機（安薪牌導煙機（ TEADTEAD ）性能特徵）性能特徵

吹氣角吹氣角 (( 度度 )) A1A1 A2A2 A3A3

主氣簾主氣簾 -11-11 66 +23+23

側氣簾側氣簾 -4-4 99 +22+22

Motor

A1A2

A3

室內空氣

氣簾風氣簾風速速 (m/(m/

s)s)

主主 側側2.52.5 3.03.0

實驗結果實驗結果 (1/4) (1/4) 普通室內照明可視化實驗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），噴流速度高達高達 1m/sec 1m/sec 。。

使用前 使用後

實驗結果 實驗結果 (2/4) (2/4) 雷射光頁可視化實驗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，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。較佳的油煙捕集效果。

使用前 使用後

實驗結果實驗結果 (3/4) (3/4) 空氣流場特徵空氣流場特徵1.1. 靜滯區 靜滯區 2.2. 分界高度 分界高度 3.3. 向後向下渦流向後向下渦流

分界高度

工作桌檯

靜滯區

工作桌檯

靜滯區

實驗結果實驗結果 (4/4) (4/4) 以以 SF6 SF6 追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使追蹤氣體偵測氣罩捕集效率－使用安薪導煙機（用安薪導煙機（ TEADTEAD 商品）前後的效果比較商品）前後的效果比較

Div

idin

g H

eig

ht

排氣導管風速 = 5.0m/s

排氣導管直徑 = 200mm

氣罩抽氣風量 = 9.42CMM

SF6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

討論 討論 (1/2)(1/2)

發現 發現 分界高度分界高度 為關鍵設計諸元。在分界高度下，氣流 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粒後，再由氣簾舉升到氣罩開口。。

發現 發現 靜滯區靜滯區 及靜滯區下方的渦流特性，足以解釋 及靜滯區下方的渦流特性，足以解釋 重力重力沉降沉降及及微粒黏合（微粒黏合（ coagulationcoagulation ））為何會發生為何會發生。。

導煙機（導煙機（ TEADTEAD ））有效提升接收型氣罩之捕集率，有效提升接收型氣罩之捕集率，尤其尤其是污染源位於是污染源位於分界高度分界高度之下且污染物之型態為微粒（如之下且污染物之型態為微粒（如油煙）時，此效果特別明顯油煙）時，此效果特別明顯

討論 討論 (2/2)(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，使用機）而言，使用 TEADTEAD 的結果，使的結果，使氣罩的捕集效率至少提氣罩的捕集效率至少提高三倍高三倍。。

本研究發現，若將污染源放置於工作桌面，使用本研究發現，若將污染源放置於工作桌面，使用 TEADTEAD 能能使工作人員（如廚師或工廠作業人員）口鼻呼吸帶的空氣使工作人員（如廚師或工廠作業人員）口鼻呼吸帶的空氣中有害物濃度中有害物濃度降低至少降低至少 133133 倍：倍：由於實驗儀器能偵測的最由於實驗儀器能偵測的最高濃度為高濃度為 4ppm4ppm ，使用，使用 TEADTEAD 後能偵測到的呼吸帶濃度均後能偵測到的呼吸帶濃度均趨近於零，不使用趨近於零，不使用 TEADTEAD 的呼吸帶濃度均遠高於儀器偵測的呼吸帶濃度均遠高於儀器偵測極限，故以使用極限，故以使用 TEADTEAD 時能偵測到的最高濃度與儀器偵測時能偵測到的最高濃度與儀器偵測能力上限能力上限 4ppm4ppm 作比較，得到作比較，得到最保守的保護倍數最保守的保護倍數為為 133133倍。倍。

進一步的流場觀察發現，進一步的流場觀察發現，分界高度分界高度以下的渦流方向均為以下的渦流方向均為向向內向下內向下，對微粒狀的污染物能加強重力沉降與微粒黏合的，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）效應。（促使油煙中的液態油滴附著於工作桌面）

致　　謝致　　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

報告完畢，敬請指教報告完畢，敬請指教聯絡人：王順志

網頁： http://www.iosh.gov.tw/person/wangsj/a123.htm

信箱： wangsj@mail.iosh.gov.tw

勞工安全衛生研究所通風實驗室

電話： (02)26607600 EXT 209, 123