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局所排気装置と換気装置(フードの型式・制御風速)|作業環境測定士

編集部

「囲い式と外付け式、どっちが排風量が多い?」で迷いますよね。答えは外付け式。囲い式は発散源を囲うので少ない排風量で済み、外付け式は離れた所から吸うので多くの排風量が要ります。ここが毎年の軸です。

この記事の要点

換気装置は全体換気・局所排気・プッシュプル型に大別されます。有害性が高い物質には、希釈する全体換気より発散源で捕える局所排気や密閉化が有効です。

フードは囲い式が最も効果的で少ない排風量でよく、外付け式は多くの排風量が必要です。制御風速は囲い式が開口面の最小風速、外付け式が最も離れた点の風速。排風機は空気清浄装置の後に置きます。

有害物質を扱う作業場では、発散した物質を吸い込む前に捕えて排出する装置が要になります。

局所排気装置は有機溶剤や特定化学物質の規則でも設置が求められ、管理区分の改善措置にも直結します。試験では労働衛生一般の問17でほぼ毎年問われます。

囲い式は少ない排風量で効果的、外付け式は多くの排風量が必要。制御風速は囲い式が最小風速、外付け式が最も離れた点の風速です。

換気装置の3つの型

換気装置は、はたらき方で3つに分かれます。

はたらき
全体換気装置給気口から外気を入れ、作業場全体の空気を入れ替えて濃度を薄める(希釈)。有害性が高い物質には不向き。
局所排気装置発散源の近くにフードを置き、発散源で捕えて排出する。
プッシュプル型換気装置吹き出し(プッシュ)と吸い込み(プル)の一様な気流で発散源を包んで捕える。

有害性が高い物質には、全体換気は適しません。全体換気は薄めるだけなので、発散源で捕える局所排気や、そもそも閉じ込める密閉化のほうが有効です。

「全体換気が最も有効」とする選択肢は誤りです。

フードの型式と排風量

局所排気装置の入口がフードです。発散源との関係で3つに分かれ、捕える効率(必要な排風量)が変わります。

フードの型式排風量・効率
囲い式建築ブース型、ドラフトチェンバー型発散源を囲うため最も効果的・少ない排風量でよい
外付け式スロット型 など離れた所から吸うため囲い式より多くの排風量が必要
レシーバ式キャノピ型(熱上昇気流)、グラインダ型発散源の気流の向きを利用して受ける

覚え方は「囲うほど効率がよい=排風量が少なくて済む」です。外付け式は発散源から離れている分、多くの排風量が要ります。

また、フードの開口部にフランジ(縁)を付けると、後ろからの無駄な空気を減らせるので、少ない排風量で同じ効果が得られます。

「フランジがあると大きな排風量が必要」とするのは逆で、誤りです。

制御風速の定義(囲い式と外付け式で違う)

制御風速は、有害物質を確実に捕えるために必要な風速です。型式で定義が違います。

  • 囲い式フード…フード開口面における最小風速
  • 外付け式フード…有害物質を吸引しようとする範囲内で、フード開口面から最も離れた点における風速

「囲い式の制御風速は開口面の平均風速」とするのは誤りです(最小風速が正しい)。

なお、有機溶剤の局所排気装置では、囲い式で0.4 m/s、外付け式で0.5〜1.0 m/s(型による)といった制御風速が規則で定められています。

ダクト・除じん装置・排風機

フードで捕えた空気は、ダクト→空気清浄装置→排風機→排気口の順に流れます。装置の並びと性質が問われます。

  • ダクト…断面積を大きくすると風速が下がり、圧力損失は小さくなります。同じ断面積なら円形は角形より圧力損失が小さく、曲がりを少なくし、主ダクトと枝ダクトの合流角度は45°を超えないようにします。
  • 除じん装置…重力沈降式・慣性分離式・洗浄式・ろ過式・電気式などがあります。一般に電気除じん方式のほうがマルチサイクロン方式より小さい粒径の粉じんを除けます(サイクロンは粗い粒子向け)。
  • 排風機(ファン)…遠心式と軸流式があり、局所排気装置には一般に遠心式が使われます。空気清浄装置を付ける場合、排風機は空気清浄装置の後(きれいになった空気が通る側)に置き、摩耗や腐食を防ぎます。

プッシュプル型の引っかけ

プッシュプル型換気装置は、一様な気流で発散源を包んで捕える装置です。「風量や風速を大きくして有害性が高い物質を短時間で排出する場所に設置する」といった説明は誤りです。風速を上げて一気に吸うのではなく、ゆるやかな一様流で確実に捕えるのが特徴です。

混同しやすいところ

囲い式 と 外付け式(排風量)

囲い式は発散源を囲うので少ない排風量で効果的。外付け式は離れた所から吸うので多くの排風量が必要です。逆に覚えないようにします。

制御風速(囲い式 と 外付け式)

囲い式は開口面の最小風速、外付け式は吸引範囲内で開口面から最も離れた点の風速です。囲い式を「平均風速」とするのは誤りです。

電気除じん と サイクロン

電気除じん方式は小さい粒径の粉じんも除けます。マルチサイクロン(慣性)方式は粗い粒子向けで、微細粒子の除去は電気除じんに劣ります。

過去問でどう問われたか

局所排気装置・換気装置は、労働衛生一般の問17で5年以上連続出題されています(令和5年8月〜令和8年2月)。

フードの型式・制御風速・排風量・ダクト・除じん装置を入れ替える形が中心です。

年度問われ方・引っかけ
令和8年2月問17全体換気装置を「有害性が高い物質に最も有効」とした選択肢が誤り(局所排気・密閉化が有効)。
令和7年8月問17プッシュプル型を「風量風速を大きくして短時間で排出する場所に設置」とした選択肢が誤り(一様な気流で捕える)。外付け式は囲い式より吸引風量を大きくする必要、は正しい。
令和7年2月問17囲い式の制御風速を「平均風速」とした選択肢が誤り(最小風速)。
令和6年8月問17「フランジがあると大きな排風量が必要」とした選択肢が誤り(フランジで少ない排風量でよい)。
令和6年2月・令和5年8月問17マルチサイクロンが電気除じんより小粒径を除けるとした選択肢、外付け式が囲い式より少ない排風量でよいとした選択肢が誤り。

引っかけは次の型に整理できます。

  • 外付け式が囲い式より少ない排風量でよいとする(外付け式のほうが多くの排風量が必要)。
  • フランジで大きな排風量が必要とする(フランジで少ない排風量でよい)。
  • 囲い式の制御風速を平均風速とする(最小風速)。
  • 全体換気を有害性の高い物質に最も有効とする・プッシュプルを高速排出装置とする
  • サイクロンが電気除じんより微細粒子を除けるとする(電気除じんのほうが微細粒子に有効)。

外付け式は囲い式より多くの排風量が必要、フランジで排風量は減らせる、囲い式の制御風速は最小風速、排風機は空気清浄装置の後、電気除じんは微細粒子に有効です。

理解度チェック

問題:外付け式フードは、囲い式フードに比べて少ない排風量で有害物質を捕えることができる。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

外付け式は発散源から離れた所から吸うため、囲い式より多くの排風量が必要です。囲い式のほうが少ない排風量で効果的です(令和5年8月 労働衛生一般 問17の論点)。

問題:囲い式フードの制御風速とは、フード開口面における平均風速をいう。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

囲い式フードの制御風速は、フード開口面における最小風速です。外付け式は、吸引範囲内で開口面から最も離れた点の風速です(令和7年2月 労働衛生一般 問17の論点)。

問題:有害性が高い物質を取り扱う場合、全体換気装置が最も有効な換気装置である。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

全体換気は空気を薄める(希釈する)だけなので、有害性が高い物質には不向きです。発散源で捕える局所排気や密閉化が有効です(令和8年2月 労働衛生一般 問17の論点)。

まとめ

換気装置は全体換気・局所排気・プッシュプル型に分かれ、有害性が高い物質には局所排気や密閉化が有効です。

フードは囲い式が最も効果的で少ない排風量でよく、外付け式は多くの排風量が必要、レシーバ式は気流を受けて捕えます。

制御風速は囲い式が開口面の最小風速、外付け式が最も離れた点の風速です。

問17で毎年問われる引っかけは、外付け式の排風量・フランジの効果・囲い式の制御風速・全体換気やプッシュプルの説明・除じん方式の5つです。原則は「囲うほど効率がよい」です。

参考資料

  • 局所排気装置の構造・性能(フードの型式、囲い式・外付け式・レシーバ式、制御風速の定義、ダクト・除じん装置・排風機の配置)は、有機溶剤中毒予防規則・特定化学物質障害予防規則・粉じん障害防止規則の局所排気装置に関する規定、および局所排気装置の設計・点検の解説(産業保健総合支援センター等)による(e-Gov法令検索)。
  • 制御風速の値(有機溶剤の囲い式0.4 m/s、外付け式0.5〜1.0 m/s 等)は有機則による。型式・物質により異なるため、具体値は法令による。
  • 過去問の問われ方は、安全衛生技術試験協会の公表試験問題(労働衛生一般 問17、令和5年8月〜令和8年2月)にもとづく・公表正答。

この記事を書いた人

作業環境測定士 独学ノート 編集部

作業環境測定士試験を独学で受ける人のための学習ノートの編集部です。