气幕洁净棚的应用及作用

一、应用

带围挡壁的洁净区比没有围挡壁时改善了效果，但是这种围挡壁毕竟不能太长，因此也有局限性。而提高整个送风截面的送风速度，虽能提高抗干扰能力，但不太经济。在这种情况下，人们自然会想到只提高送风面四周风速来保护中心主流区这一方案，这就是周圈式空气幕和垂直单向流中心区组合的形式，可以称为气幕洁净棚。

20世纪60年代初，美国首先在前述帷帘式送风装置基础上加以改进，制成了气幕洁净棚，应用于庞大的火箭部件的检验组装工作。为了在停止送风时保护部件不受外部气流影响，四周可以升降的幕即被拉至地面。后来，这种装置也被成功地应用于150m长的彩色电视机的自动生产线。

美国建立了气幕洁净棚实验装置，装置被吊挂在顶棚上，其底离地面2.15m，主流区送风面尺寸为1.26mx2.34m，见图14-20。

瑞士的一所医院手术室则采用周圈式空气幕和中心区矩形多孔板送风相结合的形式，也取得成功。多孔板面积为2.4mx3.3m，当主流区内换气次数为130次/h时，可提供使用的洁净区地面达到3.6mx4.5m，见图14-30.值得注意的是，这一装置的气幕和中间风速都不大，速度场衰减不快。但是孔板容易反积尘，难于清洁，外观较差。

上述这些带气幕装置都是采用集中式送风，还不是一种局部净化设备，也没有提供更多的设计数据，没有进行理论上的分析。沈晋明将这种组合形式的=发展成为局部净化设备，进行了理论上的探讨，得出了气幕隔离效果的定量指标，并且提出了用于大面积空间的设想，见图14-31，这为克服分割成小间的洁净室所具有的几个缺点，提供了可能性。图14-32是这种装置作为产品的一种形式（用于真空镀膜机）。

二、空气幕的隔离作用

空气幕达到地面时才能完全发挥其隔离的作用，如图14-33所示，此时由气幕把污染区和洁净区（或称为防尘区）完全遮断；进一步提高空气幕出口风速时，隔离效果也不再提高，在此条件下的空气幕的出口风速被称为遮断风速。由图14-34提供的线状空气幕性能，可以得出相应的遮断风速。

上述研究表明，对于周圈式空气幕，当喷口宽度和出口风速一定时，不论中心区事先是否供给洁净空气，稳定时所达到的隔离效果是一样的。因此，空气幕的隔离作用并不是像固体壁一样阻挡微粒的穿透，而是由它不断卷吸两侧空气，不断去稀释和带走卷吸进来的脏空气（因为空气幕喷口送出的也是洁净空气），使得微粒不能穿透气幕，只有少数微粒可能由气流的横向脉动进入中心区。所以，在相同风量下空气幕喷口越宽，引射量越小，进入气幕区的微粒越少，而且横向距离大更难于穿透，此时的隔离效果越好（图14-34）。