出典：第一種衛生管理者2022年（令和4年度）10月公表問題｜労働衛生（有害業務に係るもの）第19問
問題
局所排気装置に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
(1) ダクトの形状には円形、角形などがあり、その断面積を大きくするほど、ダクトの圧力損失が増大する。
(2) フード開口部の周囲にフランジがあると、フランジがないときに比べ、効率良く吸引することができる。
(3) ドラフトチェンバ型フードは、発生源からの飛散速度を利用して捕捉するもので、外付け式フードに分類される。
(4) スロット型フードは、作業面を除き周りが覆われているもので、囲い式フードに分類される。
(5) 空気清浄装置を付設する局所排気装置を設置する場合、排風機は、一般に、フードに接続した吸引ダクトと空気清浄装置の間に設ける。
第１種衛生管理者｜局所排気装置のフード種類とダクト・フランジの基礎を解説
局所排気装置は、有害物質が作業場内に拡散する前に発生源付近で捕集し、ダクト、空気清浄装置、排風機などを通して排出する設備です。答えは(2)です。フード開口部にフランジを設けると、周囲からの余分な空気の吸込みが抑えられ、発生源側から効率よく空気を吸引できるため、捕集効果が高まります。ダクトの圧力損失、フードの分類、排風機と空気清浄装置の配置を混同しないことが重要です。
(1) ダクトの形状には円形、角形などがあり、その断面積を大きくするほど、ダクトの圧力損失が増大する。
不適切です。その理由は、ダクトの断面積を大きくすると、同じ風量であれば空気の流速は小さくなり、摩擦による圧力損失は一般に小さくなります。圧力損失とは、空気がダクト内を流れるときに、摩擦や曲がり、分岐などによって失われる圧力のことです。断面積が小さいダクトでは空気が速く流れるため、摩擦抵抗が大きくなりやすく、圧力損失も大きくなります。ただし、ダクトを大きくしすぎると搬送速度が不足し、粉じんなどが沈着しやすくなるため、単に大きければよいというものではありません。この選択肢は、断面積と圧力損失の関係が逆になっています。
(2) フード開口部の周囲にフランジがあると、フランジがないときに比べ、効率良く吸引することができる。
適切です。その理由は、フランジとは、フード開口部の周囲に取り付けられるつば状の部分だからです。フランジがあると、開口部の後方や周囲から無駄に空気を吸い込むことが抑えられ、発生源側からの吸込みに集中しやすくなります。そのため、同じ排風量でも有害物質をより効率的に捕集できます。局所排気装置では、発生した有害物質を作業者の呼吸域に広がる前に捕まえることが重要です。フランジは、捕集効率を高めるための基本的な工夫として押さえておくとよいです。
(3) ドラフトチェンバ型フードは、発生源からの飛散速度を利用して捕捉するもので、外付け式フードに分類される。
不適切です。その理由は、ドラフトチェンバ型フードは、作業面を除いて発生源の周囲を囲う構造を持つ囲い式フードに分類されるからです。化学実験などで使われるドラフトチャンバーをイメージすると分かりやすく、作業者は前面の開口部から作業し、有害なガスや蒸気は内部で吸引されます。「発生源からの飛散速度を利用して捕捉する」という説明は、レシーバ式フードに近い考え方です。ドラフトチェンバ型を外付け式フードと判断しないように注意が必要です。
(4) スロット型フードは、作業面を除き周りが覆われているもので、囲い式フードに分類される。
不適切です。その理由は、スロット型フードは、細長い吸込み口を持つ外付け式フードに分類されるからです。槽の縁や作業台の近くなどに設置され、細長い開口部から有害物質を吸引します。作業面を除いて周りが覆われているものは、囲い式フードの特徴です。つまり、この選択肢はスロット型フードと囲い式フードの特徴を取り違えています。名称だけで判断せず、フードが発生源を囲っているのか、発生源の外側から吸引しているのかを考えると正誤判断しやすくなります。
(5) 空気清浄装置を付設する局所排気装置を設置する場合、排風機は、一般に、フードに接続した吸引ダクトと空気清浄装置の間に設ける。
不適切です。その理由は、空気清浄装置を付設する場合、排風機は一般に空気清浄装置の後ろ、つまり清浄後の空気が通る側に設けるからです。これは、排風機が有害物質や粉じんを含む空気に直接さらされることを避け、腐食、摩耗、汚染、故障などを防ぐためです。基本的な流れは、フードで有害物質を捕集し、ダクトで運び、空気清浄装置で除去し、その後に排風機で排気するという順序です。排風機を空気清浄装置の前に置くという記述は、一般的な配置としては誤りです。
この問題で覚えるポイント
局所排気装置は、フード、ダクト、空気清浄装置、排風機、排気口などで構成され、有害物質を発生源近くで捕集する設備です。フードには、発生源を囲う囲い式フード、発生源の外側から吸い込む外付け式フード、発生源からの飛散や熱上昇気流などを利用するレシーバ式フードがあります。ドラフトチェンバ型は囲い式フード、スロット型は外付け式フードとして整理します。フード開口部にフランジを設けると、周囲からの無駄な吸込みを抑え、発生源側から効率よく吸引できます。ダクトは断面積が小さいほど流速が大きくなり、摩擦による圧力損失が大きくなりやすいです。ただし、断面積を大きくしすぎると粉じんなどの搬送速度が不足することがあります。空気清浄装置を付設する場合、排風機は一般に空気清浄装置の後ろに設け、排風機の汚染や摩耗を防ぎます。
ひっかけポイント
この問題は、局所排気装置の用語を何となく覚えている受験者を狙った問題です。特に、ドラフトチェンバ型、スロット型、外付け式、囲い式という名称の混同が起こりやすいです。ドラフトチェンバは実験室で見かける装置なので、発生源の外側から吸い込むイメージを持ってしまうことがありますが、実際には作業面以外を囲うため囲い式です。スロット型は細長い吸込み口があるため特殊な囲いのように見えますが、発生源を囲うものではなく外付け式です。また、ダクトの断面積を大きくすると圧力損失が増えるという記述は、日常感覚では「大きい設備ほど抵抗が大きそう」と感じやすい点を利用したひっかけです。排風機の位置も、単に吸い込む力を強くする装置だから前に置くと考えると誤ります。空気清浄装置で有害物質を除去した後に排風機を置く、という保護の観点で覚えると安定して判断できます。
