CN107883508A - 装配式和组装式弱湍流集中送风装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式弱湍流集中送风装置，具有：进风口，其被配置为将空气流引入到集中送风装置中；多个送风模块，其包括静压空间、过滤层、均流膜和散流板，其中所述过滤层的厚度和/或过滤层的滤纸折叠的节距被设置为使得所引入的空气流借助450mm高的围挡结构以弱湍流形式进入到医疗设施中；以及固定装置，其被配置为将弱湍流集中送风装置固定在医疗设施的顶壁上。通过所述弱湍流集中送风装置，可以以较低的改建成本有效地降低术后感染风险；可实现医疗设施的模块化建造，有利于保证质量、降低成本、提高效率。

Description

装配式和组装式弱湍流集中送风装置

技术领域

本发明总体上涉及医疗通风设施领域，具体而言涉及一种装配式弱湍流集中送风装置和一种组装式弱湍流集中送风装置。

背景技术

目前，主流医疗通风设施采用单向流洁净技术。单向流，亦称“层流”，是指通过空气净化装置或洁净区的方向一致且流线大致平行的气流。单向流的判断条件为：通过洁净区的流线与理想直线的偏离不超过14°。然而，最新的医学研究数据表明，单向流通风手术室具有较高的术后感染风险。

另外，手术室等医疗设施的通风设施的改造往往涉及较大的改建成本，例如必须更换通风管道、通风净化设施等等，而这样的更换一般都需要对建筑物本身进行修复、重新装潢等等，从而增加改建成本，不利于通风设施的更新换代。

发明内容

本发明的任务是提供一种装配式弱湍流集中送风装置，通过所述弱湍流集中送风装置，可以以较低的改建成本有效地降低术后感染风险，有助于实现新建医疗设施的模块化建造，有利于保证质量，降低成本、提高效率。

在本发明的第一方面，该任务通过一种装配式弱湍流集中送风装置来解决，该弱湍流集中送风装置具有：

进风口，其被配置为将空气流引入到集中送风装置中；

多个送风单元，所述送风单元被装配在一起，每个送风单元包括：静压空间、过滤层、均流膜以及散流板，其中所述静压空间具备静压箱功能，其用于混合回风和新风，其中所述静压空间是相连通的；以及

固定装置，其被配置为将弱湍流集中送风装置固定在医疗设施的顶壁上。

根据本发明的弱湍流集中送风装置至少具有如下优点：(1)利用该弱湍流集中送风装置，可以有效地降低感染风险，这是因为，根据发明人的研究调查发现，单向流通风设备导致高感染率的主要原因在于，其空气过滤器(例如HEPA，High EfficiencyParticulate，高效过滤器)尽管可以有效地捕集真菌、细菌等微生物，但在实际使用过程中，过滤器本身成为容留和繁殖微生物的温床，而且由于单向流设备的出风速度较高，且方向一般固定地对准手术台，使得易于通过单向气流将过滤层中的细菌直接吹送到手术台、例如手术操作部位，从而造成术后感染；而本申请中的弱湍流集中送风装置采用弱湍流技术，由于弱湍流的方向随机性，因此即使将通风设备的出风方向对准手术台，将过滤层中的细菌直接吹送到手术台的概率也会大大降低，从而有效地降低术后感染风险；(2)本发明的弱湍流集中送风装置通过过滤层(或滤芯，即由滤纸等过滤材料形成的过滤单元)的厚度被增加和/或过滤层的滤纸折叠的节距、即经折叠的滤纸的折叠节之间的距离被调整，使得所输入的新风和回风(在经过均流膜和散流板以后)以弱湍流形式进入到医疗设施中，其原理是改变过滤层阻力，调节气流的湍流度，技术可靠，方法简便；(3)根据本发明的弱湍流集中送风装置可以根据现场实际情况进行“装配式”或“组装式”安装，并且通过安装弱湍流集中送风装置就可以实现弱湍流送风，从而降低术后感染风险，而不需要更换整个通风系统，也不必对医疗设施本身进行破坏性改造，因此使用本发明的弱湍流集中送风装置，可以以低改建成本实现先进的弱湍流技术。

在此，应当指出，本发明中的使用的弱湍流是指，气流的紊流度(或湍流度，即气流速度相对于平均值波动的度量、即相对标准差)为5％至20％。另外，紊流度<5％为单向流或层流，紊流度>20％为紊流或湍流(参见德国标准：DIN1946-4：2008)。

在本发明的一个扩展方案中规定，所述医疗设施包括：手术室、普通病房、新生儿病房、中央供应室以及ICU病房。通过该扩展方案，可以实现多种医疗设施的理想空气洁净度。其它医疗设施或者要求类似空气洁净度的房间也是可以设想的。

在本发明的另一扩展方案中规定,所述过滤层包括HEPA空气过滤层和/或IFD净化模组和/或活性炭滤网。通过该扩展方案，可以根据实际情况有针对性对空气进行净化过滤，实现理想的空气质量。

在本发明的一个优选方案中规定，改变送风单元的过滤层的厚度，使得所引入的空气流以弱湍流形式进入手术区。所述过滤层用于对所引入的空气流进行净化过滤。

在本发明的另一个优选方案中规定，调整送风单元的过滤层的滤纸折叠的节距(即经折叠的滤纸的各折叠节之间的距离)，使得所引入的空气流以弱湍流的形式进入手术区。

在本发明的又一优选方案中规定，在装配式弱湍流集中送风装置的下端布置有围挡，所述围挡以用于对送风天花输出的气流进行导流。该围挡的高度优选为450mm。通过优选方案，可以在较低风速、例如0.24m/s的情况下将净化空气输送至手术台工作面。安装围挡以后，下端距地面的高度应大于2.1m。

在本发明的第二方面，前述任务通过一种组装式弱湍流集中送风装置来解决，该弱湍流集中送风装置具有：

进风口，其被配置为将空气流引入到集中送风装置中；

多个送风模块，所述送风模块能够在现场被拼装成3mx3m的集中送风装置，每个送风模块包括静压空间、过滤层、均流膜以及散流板，其中所述静压空间具备静压箱功能，其用于混合回风和新风，其中所述静压空间是相连通的；以及

固定装置，其被配置为将弱湍流集中送风装置固定在医疗设施的顶壁上。

附加于第一方面的装配式弱湍流集中送风装置的前述优点、即低感染率、低构造成本、良好散流效果和低改建成本、低施工条件要求，第二方面的组装式弱湍流集中送风装置更加容易安装。

在本发明的一个优选方案中规定，所述多个送风模块为四个矩形的送风模块，所述送风模块通过接合被组装成方形的集中送风装置。通过该优选方案，可以较好地覆盖手术区，包括手术台、敞开放置无菌物品的器械桌以及穿着无菌服的手术团队，过滤层、均流膜、散流板被设计成“下装式”(手术室内安装)，工序简单，安装和更换方便。

在本发明的另一优选方案中规定，所述固定装置为套筒，弱湍流集中送风装置通过所述套筒可旋转地且可升降地与医疗设施的顶壁连接，其中所述套筒穿过四个矩形的送风单元的中心位置处的方形缝隙并且与所述送风单元固定在一起。通过该优选方案，不仅实现了集中送风装置的对准方向和离地高度的调整，而且由于套筒正好从四个送风单元的中心位置处的方形缝隙中伸出并与它们固定，因此可以以低成本实现良好的安装强度，因为不必对集中送风装置打孔或其它方式破坏其结构以让套筒穿过。

在本发明的另一优选方案中规定，每个矩形的送风模块具有边长1400mm x1600mm，并且组装的方形集中送风装置具有边长3000mm x 3000mm，并且所述方形缝隙具有边长200mm x 200mm。通过该优选方案，可以良好地覆盖面积同样为3x3m²的手术台区域，从而实现手术台区域的更好通风效果。

附图说明

图1A示出了根据本发明的弱湍流集中送风装置的底视图；

图1B示出了根据本发明的弱湍流集中送风装置的横截面图；以及

图2示出了经过弱湍流集中送风装置后的气流方向。

具体实施方式

图1A和1B分别示出了根据本发明的弱湍流集中送风装置100的底视图和横截面图。在此应当指出，尽管本发明是以手术室为例进行说明的，但是本领域技术人员能够理解，这仅仅是示例性的，本发明还可以用于其它应用场合，比如普通病房、新生儿病房、重症监护室、中央供应室以及其它对空气质量具有类似高要求的场合。在此，还应当指出，本发明中的使用的弱湍流是一个客观参数，其是指，气流的紊流度(或湍流度，即气流速度相对于平均值波动的度量、即相对标准差)为5％至20％。另外，紊流度<5％为单向流或层流，紊流度>20％为紊流或湍流(参见德国标准：DIN1946-4：2008)。

图1A中的弱湍流集中送风装置100为组装式，包括四个矩形的送风单元101-104。在此，应当指出，尽管图1A和1B将集中送风装置100示为由四个矩形送风模块101-104构成，但是在其它实施例中，集中送风装置100也可以为一体化成形的，或者由更多个或更少个(例如8个)送风模块装配而成，或者包括其它形状的送风单元。

在图1A中，示意性地示出了各送风模块101-104的尺寸、即1400cmx1600cm，该尺寸的送风模块易于组装且存放方便，而且组装好的集中送风装置100的尺寸为3000mm x3000cm，恰好可以覆盖3x3m²手术台区域。但是其它尺寸也可以可设想的。

在图1A中，通过将四个相同尺寸的送风模块101-104的侧面相接来组装成完整的方形集中送风装置100。通过这样设计的集中送风装置100，可以实现用较小送风模块101-104组装成较大集中送风装置100，同时实现集中送风装置的标准化构造，以实现简化的拆卸、组装和仓储。组装好的方形集中送风装置100的中部形成方形缝隙112，其用于容纳套筒106。所述套筒106用于将集中送风装置100固定在顶壁上，具体参见图1B。

图1B示出了弱湍流集中送风装置100沿图1A中的A-A横截线做出的横截面图。

在图1B的横截面图中，示出了集中送风装置100的两个送风模块101和102，其中每个送风模块101和102都包括过滤模块105(在此为HEPA过滤器)，集中送风装置100还包括静压空间、过滤层、均流膜以及散流板。。

组装好的弱湍流集中送风装置100通过套筒106以可旋转和可升降的方式固定在顶壁上，例如套筒106通过铰接、或者旋转连接与壁顶连接，并且套筒106可以在竖直方向上升降或伸缩、例如套筒106的旋转轴可以卡入套筒的在竖直方向上高度不同的不同卡位中，或者套筒本身可以伸长和缩短。在此，HEPA过滤模块105的滤层厚度被增大和/或HEPA过滤器105的滤纸折叠的节距被改变为使得所输入的空气流以弱湍流形式进入到医疗设施中。

弱湍流集中送风装置100优选地可以包括围挡113，所述围挡113布置在送风天花的下端，以用于对送风天花输出的气流进行导流。该围挡的高度优选为450mm。通过该优选方案，可以在较低风速、例如0.24m/s的情况下将净化空气输送至例如距地面1200mm的手术台工作面。围挡113可以由透明玻璃板或树脂材料制成。

此外，示例性地示出了弱湍流集中送风装置100的厚度尺寸，即HEPA过滤器105与集中送风装置100的上边缘相距600mm，而与下边缘相距450mm。其它尺寸也是可设想的。下边缘距地面例如2100mm。

弱湍流集中送风装置100还具有用于容纳过滤模块、即HEPA过滤器105的壳体111，该壳体111可以形成静压空间并具有围挡113。该壳体111可以采用金属、塑料以及其它轻质且不易起屑的材料。

根据本发明的弱湍流集中送风装置100至少具有如下优点：(1)利用该弱湍流集中送风装置，可以有效地降低感染风险，这是因为，根据发明人的研究调查发现，单向流通风设备导致高感染率的主要原因在于，其空气过滤器(例如HEPA，High EfficiencyParticulate，高效过滤器)尽管可以有效地捕集真菌、细菌等微生物，但在实际使用过程中，过滤器本身成为容留和繁殖微生物的温床，而且由于单向流设备的出风方向较高且一般固定地对准手术台，使得易于通过单向气流将过滤层中的细菌直接吹送到手术台、例如手术操作部位，从而造成术后感染；而本申请中的弱湍流集中送风装置采用弱湍流技术，由于弱湍流的方向随机性，因此即使将通风设备的出风方向对准手术台，将过滤层中的细菌直接吹送到手术台的概率也会大大降低，从而有效地降低术后感染风险；(2)本发明的弱湍流集中送风装置通过调节过滤层的厚度和/或过滤层的滤纸折叠的节距来使得所输入的新风和回风以弱湍流形式进入到医疗设施中，其原理是改变过滤层阻力，调整气流湍流度。，又省去了布置单独的散流器，降低了成本，还实现了更好的散流效果；(3)根据本发明的弱湍流集中送风装置可以根据现场实际情况选择“装配式”或“组装式”进行安装，并且通过安装弱湍流集中送风装置就可以实现弱湍流送风，从而降低术后感染风险，而不需要更换整个通风系统，也不必对医疗设施本身进行破坏性改造，因此使用本发明的弱湍流集中送风装置，可以以低改建成本实现先进的弱湍流技术。

图2示出了经过弱湍流集中送风装置100后的气流方向。

在图2中，弱湍流集中送风装置100通过套筒106固定在壁顶110，其中弱湍流集中送风装置100可以相对于壁顶110旋转和升降以实现不同的送风方向和送风高度。

下面阐述经过弱湍流集中送风装置100后的气流方向以及本发明的弱湍流原理。

首先，空气流通过进气管107进入弱湍流集中送风装置100，在弱湍流集中送风装置100内通过HEPA过滤模块105(参见图1B)的净化过滤以后以弱湍流形式吹送到手术台108的上方，其中增加HEPA过滤模块105的过滤层厚度和/或改变HEPA过滤器105的滤纸折叠的节距，使得所引入的空气流以弱湍流形式进入到医疗设施中，这是因为，H增加滤芯厚度或改变节距，使得滤层阻力变化，从而来调整气流的湍流度。

从图2中可以看出，经净化和散流后的空气流(以附图标记109来表示)以随机和无序方向被吹送到手术台108附近，因此由于弱湍流的方向随机性，因此即使将弱湍流送风天花100的出风方向对准手术台108，将过滤层中的细菌直接吹送到手术台108、尤其是手术部位的概率也会大大降低，从而有效地降低术后感染风险。

在经过手术台108的区域以后，所述空气流中的一部分从手术台两侧回风口以回风形式回到弱湍流集中送风装置100，一部分经排风风机被排出到室外，向弱湍流集中送风装置100同时补进新风，维持系统风量平衡。

虽然本发明的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本发明的范围。所附权利要求书旨在限定本发明的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (10)

1.一种用于医疗设施的装配式弱湍流集中送风装置，具有：

进风口，其被配置为将空气流引入到集中送风装置中；

多个送风单元，所述送风单元被装配在一起，每个送风单元包括：静压空间、过滤层、均流膜以及散流板，其中所述静压空间具备静压箱功能，其用于混合回风和新风，其中所述静压空间是相连通的；以及

固定装置，其被配置为将弱湍流集中送风装置固定在医疗设施的顶壁上。

2.根据权利要求1所述的装配式弱湍流集中送风装置，其中所述医疗设施包括：手术室、普通病房、新生儿病房以及ICU病房。

3.根据权利要求1所述的装配式弱湍流集中送风装置，其中所述过滤层包括HEPA空气过滤层和/或IFD净化模组和/或活性炭滤网。

4.根据权利要求1所述的装配式弱湍流集中送风装置，其中改变送风单元的过滤层的厚度，使得所引入的空气流以弱湍流形式进入手术区。

5.根据权利要求1所述的装配式弱湍流集中送风装置，其中调整送风单元的过滤层的滤纸折叠的节距，使得所引入的空气流以弱湍流的形式进入手术区。

6.根据权利要求1所述的装配式弱湍流集中送风装置，其中在装配式弱湍流集中送风装置的下端布置有围挡，所述围挡以用于对送风天花输出的气流进行导流。

7.一种组装式弱湍流集中送风装置，具有：

进风口，其被配置为将空气流引入到集中送风装置中；

多个送风模块，所述多个送风模块能够在现场被拼装成3mx3m的集中送风装置，每个送风模块包括静压空间、过滤层、均流膜以及散流板，其中所述静压空间具备静压箱功能，其用于混合回风和新风，其中所述静压空间是相连通的；以及

固定装置，其被配置为将弱湍流集中送风装置固定在医疗设施的顶壁上。

8.根据权利要求7所述的组装式弱湍流集中送风装置，所述多个送风模块为四个矩形的送风单元，所述送风模块通过接合被组装成方形的集中送风装置。

9.根据权利要求7所述的组装式弱湍流集中送风装置，其中所述固定装置为套筒，弱湍流集中送风装置通过所述套筒可旋转地且可升降地与医疗设施的顶壁连接，其中所述套筒穿过四个矩形的送风模块的中心位置处的方形缝隙并且与所述送风模块固定在一起。

10.根据权利要求9所述的组装式弱湍流集中送风装置，其中每个矩形的送风模块具有边长1400mmx1600mm，并且组装的方形集中送风装置具有边长3000mmx3000mm，并且所述方形缝隙具有边长200mmx200mm。