로버트 M. 리우 & 윌리엄 A. 엘리엇, 펜실베이니아 주립 대학, 유니버시티 파크, 펜실베이니아
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 유사한 원칙에 따라 작동하는 엔지니어링 제어입니다. 둘 다 실험실 환경과 그 주민의 오염을 방지하기 위해 공기의 일정한 흐름을 사용합니다. 연기 후드는 유해 물질이 후드 작업 공간을 빠져나가는 것을 방지하고, 라미나르 플로우 캐비닛은 오염 물질이 캐비닛 작업 공간에 들어가는 것을 방지합니다.
연기 후드는 위험한 증기, 연기 및 입자에 대한 노출을 최소화하도록 설계된 환기 시스템입니다. 공기의 일정한 흐름은 증기, 연기 및 입자의 탈출을 제한하는 후드 개구부에 그려지고 배기를 통해 꺼낸다. 라미나르 플로우 캐비닛은 고효율 미립자 체포(HEPA)-여과된 공기를 바깥쪽으로 지속적으로 흐르어 오염된 공기를 최소화하여 멸균/깨끗한 환경을 유지하는 데 사용됩니다. HEPA 여과 공기는 유해한 화학 물질이나 입자가 실험실에 유입될 기회를 줄입니다. HEPA 필터는 0.3 μm 입자의 99.97% 이상을 제거합니다.
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 위험과 오염에 대한 노출을 줄이는 것을 목표로 하는 엔지니어링 제어입니다. 연기 후드는 사용자의 유해 증기, 연기 및 입자에 대한 노출을 줄이며 라미나르 플로우 캐비닛은 오염 물질에 대한 작업 공간 노출을 줄입니다. 난류 흐름은 부피가 벌크 흐름에 따라 모든 방향으로 이동하는 로컬 흐름패턴의 불규칙한 흐름 패턴을 따릅니다. 라미나르 의 흐름은 교차하지 않는 병렬 유선형으로 이동합니다. 라미나르 유량 캐비닛은 작업 공간 내의 교차 오염을 방지하고 난류 흐름으로 발생하는 후드 외부에서 오염 된 공기의 역류를 방지하기 위해 공기의 라미나르 스트림을 유지합니다.
1. 연기 후드
2. 라미나르 플로우 캐비닛
그림 1. 수평 및 수직 라미나르 플로우 후드의 다이어그램.
수평 라미나르 플로우 후드 | |
장점 | 단점 |
손/장갑은 일반적으로 캐비닛에 있는 품목의 하방이기 때문에 덜 오염됩니다. | 사용자의 얼굴에 공기 스트림 이 불면 |
공기 흐름 난기류 감소 | 작업 공간의 대형 물체는 깨끗한 공기의 흐름을 방해하여 효율성을 감소시킬 수 있습니다. |
수직 라미나르 플로우 후드 | |
장점 | 단점 |
사용자의 얼굴에 공기 스트림이 불지 않습니다. | 물체 위에 손과 팔을 배치할 수 없습니다. |
작업 영역의 항목에서 교차 오염 감소 | 공기 흐름 난기류 증가 |
표 1. 수평 및 수직 라미나르 유량 후드의 장점과 단점.
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 위험한 상황과 오염을 방지하는 실험실 장비의 필수 부분입니다.
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛에서는 공기 흐름을 사용하여 위험요소 나 오염물질이 줄어듭니다. 연기 후드는 작업 공간을 가로질러 공기에 그려위험한 연기와 미세 입자를 제거하고, 라미나르 플로우 캐비닛은 먼지 나 생물학적 물질에 의한 샘플오염을 방지하기 위해 필터를 통해 공기를 날려 버릴 수 있습니다.
이 비디오는 연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛이 어떻게 작동하는지, 어떻게 사용하는지, 유지 보수를 수행하는 방법을 보여줍니다.
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 라미나르 공기 흐름을 사용하여 작동하며, 이는 교차하지 않는 병렬 유선형으로 진행되는 흐름입니다. 라미나르 흐름은 난류 흐름과 는 달리, 유해 입자를 제거하는 물체 주위를 흐르면 샘플 간의 교차 오염을 방지합니다.
연기 후드에는 새시가 있는 개구부 면, 작업 공간 및 배기의 세 가지 주요 부분이 있습니다. 배기의 팬은 오프닝 페이스를 통해, 작업 공간을 가로 질러, 배기 가스를 통해 밖으로 공기를 그립니다. 이 흐름은 차례로 배기가스와 입자를 배출하고 실험실에서 멀리 끌어낸다.
적절한 높이에서 새시는 개구부 크기를 제한하여 높은 공기 흐름을 유지합니다. 이 높은 흐름은 연기의 탈출을 방지하기 위해 필요합니다.
한편, 라미나르 플로우 캐비닛의 두 가지 유형이 있습니다, 수평 및 수직. 둘 다, 공기는 먼지와 박테리아 같이 작은 입자의 지워지는 섭취및 정화 필터를 통해 그려집니다.
수평 캐비닛은 작업 공간을 통해 수평으로 공기를 지시합니다. 이러한 유형의 캐비닛은 샘플의 하류이기 때문에 손과 장갑에 의한 오염을 줄입니다. 그러나, 에어스트림은 사용자에게 직접 불어지 않으며 큰 물체는 흐름을 방해할 수 있습니다.
수직 캐비닛에서 공기는 위에서 작업 공간으로 이동한 다음 새시를 지나 나아간다. 이러한 유형의 흐름이 작업 영역 재료의 표면에 직접 접촉하므로 교차 오염을 방지하는 데 도움이 됩니다. 그러나, 띠는 손의 움직임을 제한할 수 있고 공기 흐름은 수평 캐비닛에 있는 보다는 더 난류입니다.
이제 실험실 환경에서 이러한 작업 영역을 사용하는 방법과 기본 유지 관리를 수행하는 방법을 보여 드립니다.
연기 후드를 안전하게 사용하려면 항상 적절한 개인 보호 장비를 착용하십시오. 새시를 표시된 최대 안전 작동 높이로만 올려 후드를 통해 충분한 공기 흐름을 보장합니다.
유해한 연기 나 입자에 노출되지 않도록하려면 후드 내부에 팔만 가지고 작업하고 머리가 작업 공간에 들어가지 못하게하십시오. 또한 후드 전체에 속도가 충분한지 확인하고 작업 공간을 깔끔하게 유지하고 모든 항목을 후드 얼굴에서 적어도 6 인치 떨어진 곳에 이동하십시오.
후드에서 작업을 완료하면 모든 재료를 꺼내십시오. 후드에 화학 물질을 저장하지 말고 인화성 캐비닛과 같은 전용 저장 위치에 보관하십시오. 마지막으로, 더 안전한 실험실 환경을 보장하고 에너지 사용량을 줄이기 위해 새시를 닫습니다.
최대 띠 높이에서 경보 및 유량 속도를 테스트하여 정기적인 유지 관리를 수행합니다.
속도가 낮으면 필요한 속도로 될 때까지 띠를 낮춥춥습니다. 새시가 후드에서 작업을 수행하기에 너무 낮아지면 문제의 근본이 해결될 때까지 작업을 중단합니다.
라미나르 유량 캐비닛은 생물학 실험실과 같이 오염이 우려되는 장소에서 일반적으로 사용되므로 자신과 실험실 공기에 의한 오염에 주의해야 합니다. 오염을 방지하기 위해 캐비닛을 사용하거나 새시를 열기 전에 에탄올을 사용하여 장갑과 장비를 살균하십시오.
새시가 충분한 공기 흐름을 보장하기 위해 허용된 최대 높이를 초과하지 않았는지 확인합니다. 캐비닛을 혼란스럽게 하지 않도록 하고, 실험실 공기에 의해 오염될 가능성이 가장 높은 영역이기 때문에 물체가 가장자리에서 적어도 6인치 이상 배치되는지 확인합니다. 또한, 서로 교차 오염의 위험에 항목을 배치하지 마십시오.
작업이 완료되면 작업 공간에서 모든 항목을 제거하여 혼란을 방지하고 새시를 닫아 오염을 방지합니다. 그런 다음 캐비닛에 UV-C 라이트가 장착되어 있으면 작업 공간을 소독하도록 켭니다.
라미나르 플로우 캐비닛에서 정기적인 유지 보수를 수행합니다. 비누 용액으로 새시 가장자리와 같은 민감한 부위를 코팅하여 누출을 확인하여 공기를 피하는 현장에서 거품을 피하십시오.
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛에 대한 JoVE의 소개를 방금 시청했습니다. 이제 작동 방식, 사용 방법 및 유지 관리 수행 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다!
연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 실험실에서 유해 물질로 인한 피해를 방지하고 민감한 재료를 사용할 때 깨끗한 작업 공간을 유지하는 데 유용한 도구입니다. 그러나 연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛은 제대로 사용할 때만 효과적입니다. 간단한 운영 지침에 따라 정기적인 유지 보수를 수행하면 연기 후드와 라미나르 플로우 캐비닛이 실험실에서 효과적인 도구가 될 수 있습니다.
Fume hoods and laminar flow cabinets are essential pieces of laboratory equipment that prevent hazardous situations and contamination.
In fume hoods and laminar flow cabinets, hazards or contaminants are reduced using airflow. Fume hoods draw in air across a workspace to remove hazardous fumes and fine particles, while laminar flow cabinets blow air through a filter and out to prevent contamination of samples by dust or biological materials.
This video will illustrate how fume hoods and laminar flow cabinets operate, how to use them, and how to perform maintenance.
Fume hoods and laminar flow cabinets operate using laminar airflow, a flow that proceeds in parallel streamlines, which do not cross. Laminar flow, as opposed to turbulent flow, prevents cross-contamination between samples by flowing around objects removing hazardous particles.
Fume hoods have three major parts: the opening face with a sash, the workspace, and the exhaust. The fan in the exhaust draws in air through the opening face, across the workspace, and out through the exhaust. This flow in turn draws out fumes and particles out of the exhaust and away from the laboratory.
At its proper height, the sash restricts the size of the opening, which in turn maintains a high flow of air. This high flow is necessary to prevent the escape of fumes.
Meanwhile, there are two types of laminar flow cabinets, horizontal and vertical. In both, air is drawn through an intake and purifying filter where it is cleared of small particles like dust and bacteria.
A horizontal cabinet directs air horizontally through the workspace. This type of cabinet lessens contamination by hands and gloves, as they are downstream of the samples. However, the airstream does blow directly onto the user, and large objects can obstruct the flow.
In a vertical cabinet, the air is directed from above onto the workspace, then out past a sash. As this type of flow directly contacts the surface of the workspace materials, it helps to prevent cross-contamination. However, the sash can restrict hand movement and the airflow is more turbulent than in a horizontal cabinet.
Now, we will show you how to use these workspaces in a laboratory setting and how to perform basic maintenance.
To use a fume hood safely, always wear appropriate personal protective equipment. Raise the sash up only to the indicated maximum safe working height ensuring sufficient airflow through the hood.
To prevent exposure to harmful fumes or particles, work with only your arms inside the hood, and never let your head enter the workspace. Also, to make sure that the velocity is sufficient throughout the hood, keep the workspace uncluttered, and move all items at least six inches away from the hood face.
When you are done working in the hood, take out all materials. Do not store chemicals in the hood, but rather in a dedicated storage location like a flammables cabinet. Lastly, close the sash to ensure a safer laboratory environment and reduce energy usage.
Perform regular maintenance by testing alarms and flow velocity at the maximum sash height.
If the velocity is low, lower the sash until it is at the required speed. If the sash becomes too low for work to be done at the hood, cease operations until the root of the problem is addressed.
Laminar flow cabinets are commonly used in places where contamination is a concern, like a biology laboratory, so you will need to be careful of contamination by yourself and laboratory air. To prevent contamination, use ethanol to sterilize gloves and any equipment before using the cabinet or opening the sash.
Make sure the sash is not above the maximum allowed height to ensure a sufficient flow of air. Keep the cabinet free from clutter, and make sure objects are placed at least 6 inches from the edge, as that is the area most likely to be contaminated by laboratory air. Also, do not place items in danger of cross-contamination downstream from each other.
When you are done, remove all items from the workspace to prevent clutter and close the sash to prevent contamination. Then, if the cabinet is equipped with a UV-C light, turn it on to disinfect the workspace.
Perform regular maintenance on the laminar flow cabinet. Check for leaks by coating sensitive areas like the sash edges with a soap solution, which will bubble at the site of escaping air.
You’ve just watched JoVE’s introduction to fume hoods and laminar flow cabinets. You should now understand how they work, how to use them, and how to perform maintenance. Thanks for watching!
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