專利名稱：防止有害氣體泄露的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種防止有害氣體泄露的裝置，尤指一種利用中空柜門而于柜體
前側開口形成一空氣簾幕，并在柜體上端開口設置一補氣機構，以有效阻隔柜體內的有害 氣體外漏，并增進有害氣體的排除效率的防止有害氣體泄露的裝置。
背景技術：
傳統排氣柜的抽氣方式利用一抽氣設備，由排氣柜上方將柜內的氣體排出，如圖 1、圖2所示，上述排氣柜的柜體al上方設有一抽風機a2或排風導管，用以將柜體al內的 空氣氣體排出柜體al。所述柜體al的前方設，有一開口 a3以及一可調整所述開口 a3大小 的拉門a4，而所述柜體內在其后方設有一檔板a5，所述檔板具有多個開孔a6，用以改變抽 氣氣流的方向，并于拉門a4開啟時，使入風口處的進氣速度分布較為均勻。 上述排氣柜在使用前，必須先開啟抽氣機a6的電源以進行抽氣動作，并將所述拉 門a4稍微開啟，使柜體al外的空器可由拉門a4所開啟的開口 a3而流入柜體al內，以防 止拉門a4在完全關閉的情況下，因柜體al內沒有任何補氣機制而導致抽氣機的馬達空轉 甚至燒毀。當人員需要伸手入柜體al內操作時，必須將拉門a4開啟至一適當高度，以進行 化學實驗操作。防護性能較佳的改良型排氣柜更設置有各種改良裝置或使用不同的操作 技巧以提高污染物捕集效率，例如在入氣開口的門檻處設計翼型結構、在柜門上方或/及 門檻處設置排氣狹縫以提供自然或強制補氣、隨柜門開度變化而可改變傾角的后方隔板、 VAV(variable air volume)等等。 由上所述，現有的排氣柜以壁爐結構的原理所構成，通過煙囪的自然熱對流浮力 與高空側向氣流的抽吸效應來將不良氣體排出?，F代的排氣柜則使用抽氣機進行強制排氣 以取代煙囪的自然排氣，將柜體內的氣體帶出，再將一具有孔槽的擋板置于后方，以稍微改 變吸氣方向，但基本架構則無太大變化。 排氣柜在操作時，拉門通常是在打開的狀態，柜內的有害物質有泄漏的疑慮，所以 申請人:在在拉門已打開的狀態下，對排氣柜進行雷射煙霧流場可視化方法診斷。結果發現， 所述現有的排氣柜因未以流體力學的觀點做為設計的出發點，因此氣流在柜體內有明顯的 三維流動型態，在拉門內側造成一個大回流區，而在拉門開口的門檻與邊柱附近也有因流 體邊界層分離而形成的紊流回流泡。紊亂的氣流與回流區會致使柜內的污染物容易擴散 至柜外的機會大為提高。若在排氣柜開口前置放一假人模型，則在假人胸前也有大回流泡 形成，此一回流泡甚至延伸進入柜體內。由流體力學的觀點來看，假人胸前的回流如同流 體流經鈍體后方的回流，這些回流會導致操作人員胸前的氣流與柜體內污染物進行混合交 換，同時讓操作人員身前的污染物濃度增高。因此，有不少排氣柜制造者就對上述排氣柜的 基本結構進行修改，希冀改善現有排氣柜對污染物的捕集效能。例如對擋板、抽氣端、門檻 (做成機翼流線形、吹氣或補氣)、邊壁、柜門(吹氣或補氣)等等部位做修改，但是如圖1、 圖2的基本架構理念是沒有改變的。 申請人:曾使用prEN14175-3 (歐盟的排氣柜測試法)的追蹤氣體(SF6)濃度檢測法對許多時下現有的排氣柜進行檢測，結果與上一段所描述的激光煙霧流場可視化診斷的 結果一致在門檻、邊柱的回流區附近通常有很明顯的持續性污染物泄漏，當柜門由低開度 開啟時以及柜外有干擾氣流時(例如人員走動、風扇吹拂、冷氣運轉、門窗開關等等)，時下 現有的排氣柜以及其改良型的排氣柜的污染物泄漏量明顯不能令人滿意。這些修改在實際 的工程技術上需要花費較多的人力物資，但是卻不一定得到相對應的效果，尤其是當動態 的情況下，柜體內污染物的泄漏益形嚴重，這也是幾乎使用排氣柜處理化學品的場所大部 份都可以嗅得到酸味的原因。由于大部分實際使用排氣柜的場所很少有完全靜止的環境， 柜體拉門開關、人員走動、風扇吹拂、冷氣運轉、門窗開關等等情況幾乎無法避免，因此動態 泄露是上述現有排氣柜以及基于其基本架構的改良品所面臨的挑戰。 有鑒于此，為了改善上述的缺點，使防止有害氣體泄露的裝置在進行排氣動作時， 能改善排氣柜柜體內的氣體動態泄露問題，以確實將有害氣體排出，創作人積多年的經驗 及不斷的研發改進，遂有本實用新型的產生。

發明內容本實用新型的主要目的在于提供一種防止有害氣體泄露的裝置，通過在柜體前側開 口處設置一中空柜門，所述中空柜門的上端與一橫式風機相連接，以經由中空柜門內部而朝中 空柜門下方開口處提供一下吹氣流，并利用柜體底部所設的吸氣槽吸入所述下吹氣流，以于柜 體的前側開口處形成一空氣簾幕，并將柜體內的有害氣體通過所述吸氣槽而送往室外。 本實用新型的另一目的在于提供一種防止有害氣體泄露的裝置，通過在柜體上方 設有一補氣機構，用以于柜體底部的吸氣槽進行吸氣動作時，使外部空氣可以適量的經由 柜體上方的補氣機構進入柜體內，以維持柜體內外壓力的平衡狀態，以及柜體前側開口處 所形成的空氣簾幕效果。 為達上述的目的，本實用新型所設的防止有害氣體泄露的裝置包括一柜體及一中 空柜門，所述柜體內具有一容置空間，并在其前側及上方分別形成有一與上述容置空間相 連通的開口 ，其中，所述中空柜門以可滑動的方式結合于柜體前側開口的兩側，以控制前側 開口的開啟大小，而所述柜體上方的開口設有一補氣機構，供柜體外的空氣經由所述補氣 機構而流入所述容置空間。所述柜體內的底部于相對中空柜門的下方位置處設有一吸氣 槽，所述吸氣槽由一導風通道而與一抽氣機相連接。 實施時，所述中空柜門的上端與一橫式風機相連接，使中空柜門內部形成一可提 供下吹氣流的吹氣槽，以在吸氣槽吸入中空柜門的下吹氣流時，在柜體的前側開口處形成 一空氣簾幕，并將柜體內的有害氣體經由吸氣槽而送往室外。 與現有技術相比，本實用新型所述的防止有害氣體泄露的裝置，尤指一種利用中 空柜門而于柜體前側開口形成一空氣簾幕，并在柜體上端開口設置一補氣機構，以有效阻 隔柜體內的有害氣體外漏，并增進有害氣體的排除效率。 為進一步了解本實用新型，以下舉較佳的實施例，配合附圖、圖號，將本實用新型 的具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如后

圖1是現有排氣柜的側面示意圖；[0015] 圖2是現有排氣柜的正面示意圖； 圖3是本實用新型實施例的立體示意圖； 圖4A是圖3的實施例的側面示意圖； 圖4B是本實用新型另一實施例的側面示意圖； 圖5是圖3的實施例的正面示意圖； 圖6是以pr-EN14175-3的追蹤氣體法對圖3、圖4A實施例進行柜外干擾氣流測試 的結果； 圖7是以pr-EN14175-3的追蹤氣體法對圖1、圖2的現有排氣柜進行柜外干擾氣 流測試的結果； 圖8是以pr-EN14175-3的追蹤氣體法分別對圖4A的實施例及現有排氣柜進行柜 門開閉測試的結果。 附圖標記說明防止有害氣體泄露的裝置-l ;柜體-10 ;容置空間-101 ;開 口 -102 ;中空柜門-11 ;上截-lll ;下截-112 ;把手-113 ;補氣機構_12 ;整流裝置_121 ; 吸氣槽-13 ;導風通道-131 ;導風管-132 ;橫式風機_2 ;變頻器_21 ;鼓風機_3 ;空氣濾清 器-31 ;抽氣機-4 ;變頻器-41 ;現有排氣柜的柜體-al ;抽風機-a2 ;開口 _a3 ;拉門_a4 ;檔 板-a5 ;開孔-a6。
具體實施方式請參閱圖3-圖5，其為本實用新型防止有害氣體泄露的裝置l的一實施例，包括一 柜體10、一中空柜門11、一補氣機構12及一吸氣槽13，所述柜體10內設有一供排除有害氣 體的容置空間IOI，且所述柜體10的前側及上方分別形成有一與上述容置空間101相連通 的開口 102。 所述中空柜門11是一雙層中空柜門，包括上、下兩截111、112，其中所述中空柜門 11的上截111固定在柜體10的前端兩側，而所述中空柜門11的下截112以可滑動的方式 設置于中空柜門11的上截111內，且所述中空柜門11的下截112于其前側下端處設有一 把手113，以拉動中空柜門11的下截112而控制柜體10前側開口 102的開啟大小。所述中 空柜門11的上截111上端與一橫式風機2相連接，使所述中空柜門11的內部形成一可提 供下吹氣流的吹氣槽。實施時，所述中空柜門ll也可為一單層中空柜門(如圖4所示)，所 述單層中空柜門以可滑動的方式結合于所述柜體10前側開口 102的兩側，以控制前側開口 102的開啟大小，并通過其內部形成一可提供下吹氣流的吹氣槽。實施時，所述橫式風機2 利用一變頻器21的控制而改變轉速及風量。 所述補氣機構12是一具有整流裝置121的補氣室，并設置于柜體10上方所形成 的開口，供柜體10外的空氣經由所述補氣室而流入容置空間101內。所述補氣室的上方與 一鼓風機3相連接，且鼓風機3與一空氣濾清器31相連接，以將柜體10外的空氣過濾后， 送入柜體10的容置空間101內。實施時，所述補氣機構12也可為一鏤空格柵(如圖4B所 示)、網目或多孔板(圖中未示)，以提供自然進氣。 所述吸氣槽13設置于柜體10內的底部前側處，并與所述中空柜門11的下端相對 設置。所述吸氣槽13與一導風通道131連接，所述導風通道131延伸至柜體IO后側，并以 一導風管132而連接一抽氣機4，所述導風管132及抽氣機4設置于柜體10外側，供排除柜體10內的有害氣體。實施時，所述抽氣機4利用一變頻器41的控制而改變轉速及風量。[0028] 這樣，當所述吸氣槽13吸排柜體10內的有害氣體時，所述補氣機構12將柜體10外側的空氣導入柜體10的容置空間101內，而所述橫式風機2經由中空柜門ll提供下吹氣流，使吸氣槽13同時吸入來自中空柜門11的下吹氣流及柜體10內的有害氣體，并在柜體10的前側開口 102處形成一空氣簾幕，以兼具抽氣及補氣機制，有效防止柜體10內的有害氣體由柜體10的前側或上方開口外泄。 申請人:利用prEN14175-3的追蹤氣體(SF6)濃度檢測法，對本實用新型防止有害氣體泄露的裝置(如圖3-圖5所示)進行檢測。此檢測法主要分為三大部份，簡要敘述其方法及結果如下，并與現有排氣柜(如圖l-圖2所示)的檢測結果比較。[0030] (1)將排氣柜置于無干擾氣流環境中，將柜門打開50cm高，在柜內釋放SF6(10X)與N2(90X)的混合氣體，使用一個九爪探頭(九個探頭排列成一個20cmx20cm的方陣型態)，在柜門開口面上幾個位置抽吸氣體5分鐘(九個探頭的抽氣口與柜門開口面對齊)，將九個探頭所抽吸的氣體匯集至一個混合腔，再以一部高精度的SF6濃度檢測儀量測泄漏濃度。結果以五分鐘的平均值Cave及五分鐘內的最大值Cmax表示，下表是典型的結果[0031]
排位置本實用新型 (圖3-圖5)現有排氣拒 圖1-圖2Lave (ppm)(ppm)(ppm)(PPm)
上排左< 0.0010週0.020.05:
中< 0.0010週0.15
右< 0.0010.0030,030.06:
下排左< 0.0010.00245.88:
左< 0.0010.00327,3751.83'
右< 0.0010.00130.5343.52: 由上表可知，本實用新型在無干擾氣流環境中的泄漏幾近于難以檢測，遠遠低于現有排氣柜的泄漏量。 (2)將柜門打開50cm高，在柜內釋放SF6(10X )與N2(90X )的混合氣體，將一片40cmxl90cmx2cm的平板直立安裝于一部可以做往復運動的拖拉機構上，于柜門開口面前40cm處以lm/s的速度往復掃六趟，用以模擬柜前人員走動、風扇、冷氣等的干擾氣流；以20個抽吸探頭平均置于柜門開口面前抽吸氣體，將20個探頭所抽吸的氣體匯集至一個混合腔，再以一部高精度的SF6濃度檢測儀量測泄漏濃度。圖6顯示本實用新型的量測結果，圖7顯示現有排氣柜的量測結果。由圖6、圖7可知，本實用新型因在柜門開口處形成一強健的空氣簾幕，因此抵抗外部干擾氣流的能力遠遠優于現有的排氣柜。[0034] (3)將柜門打開50cm高，在柜內釋放SF6 (10% )與N2的混合氣體，在第6分鐘時將柜門關閉，在第IO分鐘時將柜門開啟；以20個抽吸探頭平均置于柜門開口面前抽吸氣體，將20個探頭所抽吸的氣體匯集至一個混合腔，再以一部高精度的SF6濃度檢測儀量測泄漏濃度。典型的泄漏梁測結果如圖8所示。很明顯的，本實用新型在柜門開關運動過程，泄漏量幾近于難以檢測，遠遠低于現有排氣柜的泄漏量。 因此，可由上述的應用例中得知，本實用新型所需供應的吹、吸風的總流率約僅及現有排氣柜的半數，即可達到遠低于現有排氣柜泄漏量的效果，而且因風壓損失并無增加，因此所耗費的電力能源可以大為節省。 綜上所述，依上文所揭示的內容，本實用新型確可達到實用新型的預期目的，提供一種能有效阻隔柜體內的有害氣體由柜體的前側或上方開口外泄，并達到節省能源及有效排除有害氣體的防止有害氣體泄露的裝置，具有產業上的利用價值，依法提出新型專利申
權利要求一種防止有害氣體泄露的裝置，其特征在于，其包括一柜體，所述柜體內設有一供排除有害氣體的容置空間，且所述柜體的前側及上方分別形成有一與所述容置空間相連通的開口；一中空柜門，以能滑動的方式結合于所述柜體前側開口的兩側，以控制前側開口的開啟大小，所述中空柜門的上端與一橫式風機相連接，使所述中空柜門內形成一能提供下吹氣流的吹氣槽；一補氣機構，設置于所述柜體上方所形成的開口，供柜體外的空氣經由所述補氣機構而流入所述容置空間；以及一吸氣槽，設置于柜體內的底部前側處，并與所述中空柜門的下端相對設置，所述吸氣槽由一導風通道而連接一抽氣機；所述中空柜門在柜體的前側開口處形成一空氣簾幕，而所述吸氣槽能將柜體內的有害氣體排出柜體，以阻隔柜體內的有害氣體由柜體的前側或上方開口外泄。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述中空柜門是一雙層中空柜門，包括上、 下兩截，其中所述中空柜門的上截固定在柜體的前端兩側，而所述中空柜門的下截以能滑 動的方式設置于中空柜門的上截內，并控制前側開口的開啟大小。
3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述中空柜門的下截還設有一把手。
4. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述補氣機構是一具有整流裝置的補氣室， 所述補氣室與一鼓風機相連接，以將柜體外的空氣送入柜體的容置空間內。
5. 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述鼓風機還與一空氣濾清器相連接。
6. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述補氣機構是一供自然進氣用的格柵。
7. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述橫式風機利用一變頻器的控制而改變 轉速及風量。
8. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抽氣機利用一變頻器的控制而改變轉 速及風量。
9. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述導風通道及抽氣機之間以一導風管而 相連接。
10. 如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述導風管及抽氣機設置于柜體外側。
專利摘要本實用新型提供了一種防止有害氣體泄露的裝置，包括一柜體及一中空柜門，所述柜體內具有一容置空間，所述容置空間的前側及上方分別形成有一與上述容置空間相連通的開口，其中，所述中空柜門以可滑動的方式結合于柜體前側開口的兩側，以控制前側開口的開啟大小，并利用中空柜門上端的橫式風機于柜體前側開口形成一空氣簾幕，而所述柜體上方的開口設有一補氣機構，供柜體外的空氣經由所述補氣機構而流入所述容置空間，以在柜體底部的吸氣槽吸入來自中空柜門的下吹氣流以及柜體內的有害氣體時，有效阻隔柜體內的有害氣體外漏，并增進有害氣體的排除效率。
文檔編號B08B15/04GK201505655SQ20092017017
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者黃榮芳 申請人:黃榮芳