1，垂直單(dān)向流潔(jié)淨(jìng)室原理
垂直單向(xiàng)流(liú)是(shì)別潔淨室(shì)應用zui廣泛(fàn)的(dí)一種氣流(liú)流型。在(zài)潔(jié)淨(jìng)室(shì)內空氣過(guò)濾器（或超(chāo)空(kōng)氣過(guò)濾(lǜ)器）布置(zhì)在頂棚(péng)或(huò)側(cè)麵，從(cóng)送(sòng)風(fēng)口到(dào)回(huí)風口，氣(qì)流(liú)流經(jīng)途(tú)中的斷麵幾乎(hū)沒有什(shí)麼(mó)變化，加上送(sòng)風(fēng)靜壓箱(xiāng)和(hé)過(guò)濾器的均(jūn)壓(yā)作(zuò)用，使(shǐ)得全室斷(duàn)麵上的流速(sù)比較均匀，而(ér)至少(shǎo)在工(gōng)作(zuò)區(qū)內流綫(xiàn)單(dān)向(xiàng)平(píng)行(háng)，沒有(yǒu)渦(wō)流。幹淨的氣(qì)流不是(shì)一股或幾股，而是(shì)充(chōng)滿全室(shì)斷麵，所(suǒ)以(yǐ)這種(zhǒng)潔淨室不(bù)是靠參混稀釋作用，而是(shì)靠推(tuī)出作用將室內髒(zàng)空氣沿整個斷(duàn)麵排至室外，從(cóng)而達(dá)到淨化室(shì)內(nèi)空氣(qì)的(dí)目(mù)的[1]。空氣經架(jià)空地板回至(zhì)循(xún)環風機，從而形(xíng)成上(shàng)送下(xià)回的垂(chuí)直單(dān)向(xiàng)流(liú)流型(xíng)。當房(fáng)間(jiān)寬度小於等於6m時，也(yě)可以在側牆(qiáng)下部(bù)設(shè)回風口形(xíng)成上送下(xià)側回的氣流流型(xíng)，這種(zhǒng)方式基本上也(yě)屬(shǔ)於垂直單向(xiàng)流(liú)流型。
2，單(dān)向(xiàng)流(liú)的三要素
單向(xiàng)流的形成(chéng)除(chú)了要滿(mǎn)足氣流(liú)充滿(mǎn)潔淨室(shì)或(huò)潔淨區(qū)，還有(yǒu)三個要素：氣(qì)流速度，氣(qì)流的(dí)不均(jūn)匀度，氣流(liú)的平行度。而且對三(sān)要素均有嚴格的要(yào)求(qiú)。
（1）氣流速(sù)度
氣流速(sù)度(dù)的選擇(zé)原(yuán)則(zé)應(yīng)該(gāi)使整個(gè)氣(qì)流均匀流動不(bù)發生滯(zhì)留區(qū)。氣(qì)流(liú)速度(dù)應(yīng)能(néng)抵(dǐ)抗人(rén)員(yuán)活(huó)動，熱浮(fú)升(shēng)的幹擾，對於(yú)垂直單向流(liú)潔淨室(shì)橫(héng)斷麵的(dí)斷(duàn)麵(miàn)風(fēng)速(sù)Vd可參考下(xià)述(shù)數值：
（a）室(shì)內(nèi)無(wú)人(rén)或(huò)經常(cháng)處於無(wú)人狀(zhuàng)態 0．1～0．15m／s；
（b）一般情況ISOl～4級 0．25—0．35m／s，ISO5級 0．2～0．35m／s；
（c）有(yǒu)上(shàng)升熱(rè)氣流(流速為Vr)時，Vd＞Vr；
（d）考(kǎo)慮人員舒適 Vd＜0．5m／s；
（e）工藝有特殊要求(qiú)時按工(gōng)藝要求(qiú)確定。
（2）氣(qì)流速(sù)度(dù)的不均(jūn)匀度(dù)
潔淨(jìng)技術發展(zhǎn)初期，對氣流(liú)的不(bù)均匀度(dù)要求很嚴格(gé)。美(měi)國(guó)FS209B規定：不均(jūn)匀度在(zài)±20%以內。此(cǐ)規定沒有說(shuō)明以那個速度為基(jī)準值(zhí)，是設(shè)計風速(sù)還是(shì)斷麵風(fēng)速的實(shí)測(cè)平(píng)均值。一(yī)般認為其準(zhǔn)值是(shì)斷麵實測的(dí)平均風(fēng)速(sù)。
美(měi)國FS209以後(hòu)，刪掉了氣流(liú)不均匀度的(dí)要求(qiú)。這顯然是(shì)長期(qī)實(shí)踐得出(chū)的認(rèn)識(shí)。從長(cháng)期對潔淨室的測(cè)試發現(xiàn)這一(yī)要求基(jī)本(běn)達(dá)不(bù)到。我們(mén)知道，出口(kǒu)氣流(liú)除射流(liú)的主體段之核心(xīn)部分，氣流速(sù)度相(xiāng)等，流(liú)綫(xiàn)平行(háng)外(wài)，其它(tā)部分均(jūn)不可能。由於過濾器(qì)濾料密度不均，過濾器送(sòng)風靜壓箱(xiāng)壓力不均(jūn)，及由(yóu)於(yú)相(xiāng)鄰(lín)過濾(lǜ)器邊框形成的無風區(qū)，相(xiāng)鄰過濾器出(chū)風(fēng)搭接(jiē)處的風(fēng)速與過濾器表(biǎo)麵的(dí)出(chū)風風速(sù)也不相(xiāng)同。
（3）流(liú)綫的平(píng)行(háng)度(dù)
各種(zhǒng)規(guī)範都規(guī)定(dìng)單向(xiàng)流的一個要素(sù)是氣(qì)流平行。這(zhè)一點到目前為止仍被堅持。然(rán)而(ér)實(shí)踐(jiàn)證(zhèng)明(míng)這也是*沒必要的。我們知(zhī)道，隻要(yào)整個(gè)氣流(liú)中的流(liú)綫(xiàn)（跡綫(xiàn)）不交(jiāo)叉就不會形成渦(wō)流區。塵(chén)粒就會(huì)沿著跡綫(xiàn)（流(liú)綫(xiàn)）排走，而(ér)不會被滯(zhì)留，或(huò)改(gǎi)行(háng)其它跡綫。那麼(mó)，兩個(gè)流綫(xiàn)之(zhī)間在什(shí)麼(mó)情況下形(xíng)成(chéng)渦(wō)流呢?對此，尚無定論(lùn)。流體力(lì)學(xué)中的漸擴管(guǎn)的局(jú)部(bù)阻力(lì)損(sǔn)失(shī)，經推算(suàn)當(dāng)擴散角(jiǎo)為5～8ozui小。這就意味著當擴散(sàn)角為5～8o時隻(zhī)有流速分(fēn)布改變(biàn)形(xíng)成的(dí)損失，而基本(běn)無旋渦區損失。所(suǒ)以理論(lùn)上當兩個(gè)流綫(xiàn)的夾角小於(yú)5～8o時，則不(bù)會(huì)形(xíng)成渦(wō)流(liú)；由此推論(lùn)隻要送風口(kǒu)的(dí)出(chū)流(liú)中，相(xiāng)鄰的流綫擴(kuò)張角小(xiǎo)於5～8o，整(zhěng)個(gè)氣流沿(yán)單(dān)一(yī)趨向流動仍可(kě)形成單向流(liú)。除(chú)了(liǎo)要滿足單(dān)向(xiàng)流(liú)潔淨(jìng)室(shì)3項特性(xìng)指(zhǐ)標的(dí)要(yào)求(qiú)外，還(huán)應滿(mǎn)足(zú)《潔(jié)淨(jìng)室(shì)施工(gōng)及驗收規(guī)範》（50591—2010）規定的回(huí)風(fēng)口(kǒu)風(fēng)速(sù)不應大(dà)於2.0m／s，並且回風口(kǒu)高度和潔(jié)淨室室(shì)寬的(dí)比值應大(dà)於或(huò)等於(yú)0.1的條件。在(zài)一(yī)般應用中，回風口設(shè)在(zài)低於工作區(qū)下(xià)限(xiàn)高度0.8m以下(xià)[4]。
3，垂(chuí)直單向流(liú)潔(jié)淨室(shì)新技(jì)術
常規的(dí)垂直(zhí)單(dān)向流(liú)潔淨室大(dà)多采(cǎi)用(yòng)頂(dǐng)棚滿布(bù)過(guò)濾(lǜ)器送風，全地(dì)板(bǎn)格柵(zhà)回風。這(zhè)種(zhǒng)潔(jié)淨室(shì)的特(tè)點是(shì)：可以獲(huò)得均匀的(dí)向(xiàng)下單向平行氣(qì)流，因(yīn)而自(zì)淨能(néng)力(lì)強(qiáng)，能夠達(dá)到zui高的(dí)潔淨度級別，不(bù)僅工藝(yì)設(shè)備可以(yǐ)任(rèn)意布置，而且(qiě)可簡化人身(shēn)淨化(huà)設施(shī)。但(dàn)是(shì)對於全地板格(gé)柵回(huí)風，地板給(gěi)人(rén)的(dí)視(shì)覺(jué)不好，行走（特(tè)別(bié)是(shì)女(nǚ)性）和放(fàng)置物(wù)件都(dū)有不穩的(dí)感覺(jué)，微(wēi)小東西又(yòu)容易掉(diào)落(là)到地(dì)板下麵。所(suǒ)以這(zhè)種地板不(bù)利於垂(chuí)直(zhí)單向流(liú)潔淨(jìng)室的推廣使用(yòng)。為(wéi)此需要對這種回風方式加以改進，就出(chū)現(xiàn)了(liǎo)全(quán)頂(dǐng)棚(péng)送風兩側下(xià)回風的(dí)潔(jié)淨(jìng)室。全(quán)頂(dǐng)棚送風相(xiāng)對(duì)兩(liǎng)側牆下回風式潔淨(jìng)室是傳統(tǒng)的垂直單向流潔淨室的(dí)變型(xíng)，也被稱為(wéi)準(zhǔn)單向流(liú)潔淨室(shì)。這種送(sòng)，回(huí)風(fēng)方式(shì)可(kě)造(zào)成室(shì)內良好的氣(qì)流流型，室內大部(bù)分(fēn)區域(yù)(包(bāo)括(kuò)人的工作(zuò)區)處於(yú)主(zhǔ)流區，要(yào)求的(dí)潔淨(jìng)度(dù)指標可在較小(xiǎo)的送(sòng)風量下(xià)達到(dào)。顯然，它是一種比較(jiào)理(lǐ)想(xiǎng)的(dí)氣(qì)流(liú)。
4，關(guān)於垂直單(dān)向流潔淨(jìng)室(shì)的經(jīng)濟性比(bǐ)較(jiào)
國(guó)內外大量研究表明(míng)，潔淨(jìng)室的潔淨度(dù)主(zhǔ)要取決於(yú)合理(lǐ)的氣流組(zǔ)織(zhī)和過濾器的效率。對(duì)氣流(liú)而言，單向(xiàng)流(liú)無疑(yí)是*的(dí)氣流(liú)流(liú)型，因(yīn)為它可(kě)以達到(dào)別潔淨度。當(dāng)然低級別(bié)潔淨度可用非(fēi)單向流。典型的垂直單(dān)向(xiàng)流(liú)流(liú)綫(xiàn)平行，同一高(gāo)度(dù)上塵(chén)粒(lì)排(pái)走的路徑相同而(ér)且zui短(duǎn)。當然垂直單(dān)向流是*氣(qì)流。但(dàn)是(shì)對於(yú)頂(dǐng)棚滿(mǎn)布過(guò)濾(lǜ)器送(sòng)風，全地(dì)板格(gé)柵回風係(xì)統。但這種係統(tǒng)也有明顯的(dí)缺點(diǎn)，除(chú)了(liǎo)上述提到(dào)的視覺效果不(bù)佳(jiā)外；由(yóu)於(yú)使用(yòng)了格柵地板(bǎn)。這種地板(bǎn)一(yī)般用(yòng)鑄(zhù)鋁，塑(sù)料(liào)，鋼材等(děng)製(zhì)做，代價是比(bǐ)較(jiào)高(gāo)的(dí)，采(cǎi)用格柵地(dì)板不(bù)僅(jǐn)耗用(yòng)空(kōng)間而且其(qí)造價約占單向(xiàng)流(liú)潔淨室室內(nèi)裝修(xiū)費用的(dí)30％～50％，因此(cǐ)該係(xì)統的造(zào)價(jià)很(hěn)高，不(bù)利(lì)於垂直(zhí)單(dān)向(xiàng)流潔淨室的(dí)推廣使用。而全頂(dǐng)棚(péng)送(sòng)風兩側下回風的潔淨室(shì)，正是克(kè)服了上述缺點，因此這(zhè)種潔(jié)淨(jìng)室(shì)因(yīn)其相(xiāng)對低廉的造(zào)價以及較佳(jiā)的(dí)流型(xíng)受(shòu)到人們(mén)的歡(huān)迎。
5，係(xì)統使用場合
由(yóu)於垂直單(dān)向流潔淨(jìng)室(shì)主(zhǔ)要應(yīng)用於高潔(jié)淨度(dù)等級的。無論是(shì)以無生命(mìng)微粒的控(kòng)製為(wéi)對象工業(yè)潔(jié)淨室(shì)；還是(shì)以(yǐ)控製有生(shēng)命微料(liào)（細(xì)菌）與(yǔ)無(wú)命微料（塵埃）對工作(zuò)對象(xiàng)的生(shēng)物潔淨(jìng)室(shì)，該係統都是適用(yòng)的，但是由於(yú)采用了(liǎo)兩側下回(huí)風(fēng)，為了獲(huò)得(dé)理(lǐ)想(xiǎng)的氣流分(fēn)布(bù)，規定房間(jiān)寬度(dù)小於(yú)6米。
6，前景(jǐng)展(zhǎn)望(wàng)
與(yǔ)頂(dǐng)棚滿布過(guò)濾器送風，全(quán)地板(bǎn)格柵回(huí)風係統相比，全頂棚送(sòng)風兩側下回風係統(tǒng)具有相對(duì)低廉的(dí)造價(jià)以(yǐ)及較(jiào)佳的流型，使室(shì)內(nèi)大部(bù)分區(qū)域（包括人(rén)的(dí)工作區(qū)）處於(yú)主(zhǔ)流(liú)區(qū)，潔淨(jìng)室(shì)要(yào)求達到的(dí)淨度指(zhǐ)標可(kě)在(zài)較小的送風量(liáng)下達到(dào)。比(bǐ)常規的(dí)垂(chuí)直(zhí)單向(xiàng)流潔(jié)淨(jìng)室和水(shuǐ)平單(dān)向流潔(jié)淨(jìng)室更具(jù)有很大(dà)的*性(xìng)。