DE102006044671A1

DE102006044671A1 - Verfahren zum Betreiben eines offenen Wärmetherapiegerätes

Info

Publication number: DE102006044671A1
Application number: DE102006044671A
Authority: DE
Inventors: Arthur Dr. Kuo; Tobias Otte
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: US8057380B2; US20080076961A1; DE102006044671B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetherapiegerätes mit einer Liegefläche (10) und mit Auslasskanälen für klimatisierte Luft in Längsrichtung der Liegefläche (10) und an deren Fußseite (3) sowie mit einer Absaugeinheit (11) oberhalb der Liegefläche (10), wobei die aus den Auslasskanälen ausströmende Luft derart auf die Absaugeinheit (11) ausgerichtet ist, dass - der Austrittswinkel alpha sich in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Absaugeinheit (11) und dem Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert, - der Höhenwinkel beta sich in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Absaugeinheit (11) und dem Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert, - der Geschwindigkeitsbetrag der Ausströmung sich in Abhängigkeit vom Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines offenen Wärmetherapiegerätes.
Im Unterschied zu geschlossenen Inkubatoren bieten offene Wärmetherapiegeräte für früh- und neugeborene Patienten einen wesentlich besseren Zugang für Pflege- und Therapiemaßnahmen am Patienten. Offene Wärmetherapiegeräte werden auch als offene Patientenpflegeeinheiten bezeichnet. Allerdings stellt die patientengerechte Temperierung und Konditionierung eine weiterhin bestehende technische Herausforderung bei derartigen Wärmetherapiegeräten dar. Gemäß DE 103 20 195 B4 oder DE 10 2004 016 080 A1 wird das Mikroklima oberhalb der Liegefläche eines offenen Wärmetherapiegerätes durch Luftströmungen aus Auslasskanälen entlang der Seiten der Liegefläche realisiert. Um den Energieaufwand zu minimieren, werden die Luftströmungen insbesondere durch eine kopfseitig über der Liegefläche passend angeordnete Absaugvorrichtung zurückgeführt bzw. im Kreis geführt.
Unabhängig davon, ob ein- oder zweischichtige Luftströmungen an den jeweiligen Seiten der Liegefläche verwendet werden, sind die Ausströmungen durch einen jeweils konstanten Winkel zur Liegefläche und/oder durch einen jeweils konstanten Winkel zur kopfseitigen Absaugung gerichtet. Darüber hinaus bleiben die Geschwindigkeitsverteilungen der Luftströmungen entlang der jeweiligen Auslasskanäle konstant. Durch die konstanten Winkel und konstanten Geschwindigkeiten im Verlauf der Seiten der Liegefläche entstehen Scherungen zwischen den einzelnen Luftströmungen, die zu Verwirbelungen und folglich zu einer weitgehenden Instabilität des Mikroklimas führen. Zusätzlich führt die konstante Geschwindigkeit in Richtung und Betrag zu einer auf die Absaugeinrichtung inhomogen gerichteten Ausströmung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zum Betreiben eines offenen Wärmetherapiegerätes derart, dass das Mikroklima oberhalb der Liegefläche nachhaltig stabil ist, so dass ein verminderter Energieaufwand erforderlich ist. Die Lösung der Aufgabe erhält man mit dem Verfahren nach Anspruch 1. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 an.
Die verbesserte Ausrichtung der Luftsrömungen wird durch eine kontinuierliche Veränderung des Austrittswinkels entlang der Seiten um die Liegefläche herum erzielt. Zudem sorgt eine seitenübergreifende Anpassung der Beträge der Geschwindigkeiten entlang der Auslässe für ein scherungsarmes Aufeinandertreffen der Ausströmungen.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Hilfe der Figuren erläutert.
Es zeigen:
1 eine Aufsicht auf ein schematisch dargestelltes offenes Wärmetherapiegerät,
2 einen Schnitt senkrecht zur Längsrichtung des Wärmetherapiegerätes aus 1 und
3 eine schematische Prinzipdarstellung zur Erzeugung einer veränderlichen Geschwindigkeitsverteilung für einen Auslasskanal entlang der Liegefläche eines Wärmetherapiegerätes.
Das auch als Patientenpflegeeinheit bezeichnete Wärmetherapiegerät weist im Bereich der Liegefläche 10 umlaufende Auslasskanäle für in Bezug auf Feuchte und/oder Temperatur klimatisierte Luft in Längsrichtung entlang der beiden längeren Seiten und an der Fußseite 3 auf. Im Kopfbereich oben in 1 befindet sich oberhalb der Liegefläche 10 eine Absaugeeinheit 11, die beispielsweise mittels eines sich im Inneren des Gerätes unterhalb der Liegefläche 10 befindenden, nicht von außen sichtbaren Lüfters angetrieben wird und mit den Auslasskanälen und gegebenenfalls mit der Umgebungsluft in Strömungsververbindung steht, wie beispielsweise in DE 103 20 195 B4 beschrieben.
Der fußseitige Auslasskanal besitzt in der Mitte der Fußseite 3 eine Ebenfalls pfeilmäßig in Betrag und Richtung dargestellte Ausströmung senkrecht zur Fußseite 3. Der Austrittswinkel α nimmt mit der Lauflänge zu den Ecken 4 der Fußseite 3 zu. Der seitliche Austrittswinkel α ist in Kopfnähe senkrecht zur Liegeflächenseite 1 und ändert sich kontinuierlich mit der Lauflänge des seitlichen Auslasskanals, bis er seine größte Auslenkung 2 bei Erreichen der Fußseite 3 erreicht hat. Der seitliche und fußseitige Austrittswinkel α im Bereich der Ecken 4 ist vorzugsweise identisch.
Die technische Realisierung der kontinuierlich veränderlichen Austrittswinkel α der Ausströmung entlang der Liegefläche 10 läßt sich beispielsweise mit einer Konstruktion mit am Fußpunkt fest gelagerten Leitschaufeln zwischen zwei parallelen Platten realisieren. Die Leitschaufeln werden durch einen Bolzen mit einem bestimmten Abstand zum Fußpunkt auf einer Stange frei gelagert. Der Bolzen der letzten Leitschaufel wird dabei fest mit den Platten verbunden, kann aber noch um seine Längsachse drehen. Die um die Längsachse drehbaren, losgelagerten Bolzen in jeder Leitschaufel können nun bei einer Kippbewegung der Stange um ihren Fußpunkt drehen und so einen je nach Abstand zur Drehachse der Stange variierenden Winkel α einstellen.
Der Höhenwinkel β entsprechend 2 zwischen der Liegefläche 10 und der jeweils als Pfeil schematisch dargestellten Strömung kann entlang einer jeweiligen Seite an der Liegefläche 10 konstant oder variabel sein, beispielsweise in Abhängigkeit vom Abstand der Ausströmung zum Ort der Absaugung in der Absaugeeinheit 11. In diesem Fall ist speziell eine Abnahme des Winkels β mit Zunahme des Abstandes des Austrittsortes der Strömung zur Absaugeeinheit 11 bevorzugt.
Zusätzlich zur Strömungsrichtung ist auch der Betrag der Geschwindigkeit kontinuierlich veränderlich in Abhängigkeit vom Austrittsort aus den Auslasskanälen entlang der Liegefläche 10. Beispielsweise wird dazu gemäß der Prinzipdarstellung von 3 die geförderte Luftströmung seitlich in einen Strömungskanal mit einer Bodenplatte mit einem einstellbaren Winkel γ geführt, so dass lateral dazu angeordnete Auslasskanäle mit kontinuierlich veränderlichen Durchmessern x₁ bis x_n dementsprechend mit der Strömung veränderliche Gegendrücke aufbauen, die eine entsprechende Verteilung des austretenden Massenstromes mit damit einhergehender Geschwindigkeitsverteilung zur Folge haben.
In den 1 und 2 sind typische quantitative Angaben für die Dimensionierung eines Wärmetherapiegerätes angegeben.
Im Folgenden sind drei unterschiedliche Ausgestaltungsvarianten des Wärmetherapiegerätes in den Fällen 1 bis 3 zusammengefasst:
Fall 1:
Der Betrag der Geschwindigkeit der Ausströmung ist abhängig von dem Abstand zur Absaugeeinheit 11, so dass diese an den kopfnahen Seiten gering ist (~0,2 m/s). Sie steigt im Verlauf der Liegeflächenseiten 1 bis zu den Ecken 4 hin an (~0,5 m/s). Die Ausströmungen bleiben dabei immer auf den Mittelpunkt der Absaugeeinheit 11 gerichtet. So sind sie an den Kopfenden der Liegeflächenseiten 1 senkrecht zur jeweiligen Seite (90 Grad). Die Auslenkung nimmt dann mit der Lauflänge zu; der Winkel α nimmt ab. Der Winkel β der Ausströmungen zur Liegefläche 10 ist an den Kopfenden der Seiten –45 Grad und nimmt mit der Lauflänge ebenfalls ab (~20 Grad).
Der Betrag der Austrittsgeschwindigkeit und die Winkel α und β von Liegeflächenseiten 1 und der Fußseite 3 sind nur in den fußseitigen Ecken 4 identisch. Der Betrag der Austrittsgeschwindigkeit nimmt bis zur Mitte der Fußseite 3 hin leicht ab (0,46 m/s). Der Winkel α nimmt zur Mitte der Fußseite 3 hin weiter ab, so dass die Ausströmung in der Mitte der Fußseite 3 senkrecht zu dieser ist (0 Grad). Der Winkel β bleibt über die Länge der Fußseite 3 konstant.
Fall 2:
Der Betrag der Geschwindigkeit der Ausströmung an den Ecken 4 der Fußseite 3 ist 0,4 m/s. Er steigt bis zur Mitte hin auf 0,6 m/s. Der Winkel β ist konstant (~30 Grad). Der Winkel α steigt von der Mitte der Fußseite 3 (0 Grad) zu den Ecken 4 hin an (~15 Grad).
Die Austrittsgeschwindigkeit und die Winkel α und β von Liegeflächenseiten 1 und der Fußseite 3 sind in diesem Fall nicht identisch.
Die Geschwindigkeit der Ausströmung an den fußseitigen Ecken 4 der Liegeflächenseiten 1 beträgt ~0,1 m/s und steigt bis zu den kopfnahen Seiten auf 0,3 m/s. Der Winkel β bleibt über die Seitenlängen konstant (50 Grad). Der Winkel α nimmt von den kopfnahen Ecken (90 Grad) bis zu den fußseitigen Ecken 4 (25 Grad) ab.
Fall 3 mit β über die Lauflängen konstant:
Der Betrag der Geschwindigkeit der Ausströmung an den kopfnahen Ecken beträgt 0,3 m/s. Er steigt über die seitlichen Lauflängen auf 0,55 m/s an. Die Geschwindigkeit über die Fußseite 3 ist konstant bei 0,55 m/s. Der Winkel β ist an den Seiten konstant 55 Grad, an der Fußseite 3 ist er 30 Grad. Der Winkel α ist an den kopfnahen Ecken senkrecht zur jeweiligen Seite (90 Grad) und nimmt mit der Lauflänge auf 30 Grad ab. Der Winkel α hat an den Ecken 4 der Fußseite 3 eine Auslenkung von 5 Grad und der Mitte von 0 Grad.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Wärmetherapiegerätes mit einer Liegefläche (10) und mit Auslasskanälen für klimatisierte Luft in Längsrichtung der Liegefläche (10) und an deren Fußseite (3) sowie mit einer Absaugeeinheit (11) oberhalb der Liegefläche (10), wobei die aus den Auslasskanälen ausströmende Luft derart auf die Absaugeeinheit (11) ausgerichtet ist, dass – der Austrittswinkel α sich in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Absaugeeinheit (11) und dem Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert, – der Höhenwinkel β sich in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der Absaugeeinheit (11) und dem Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert, – der Geschwindigkeitsbetrag der Ausströmung sich in Abhängigkeit vom Ort der Ausströmung aus den Auslasskanälen kontinuierlich verändert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Ausströmung in der Mitte der Fußseite (3) senkrecht zur Fußseite (3) eingestellt ist und der Austrittswinkel α mit der Lauflänge zu den Ecken (4) der Fußseite (3) zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Ausströmung in Höhe der Absaugeeinheit (11) senkrecht zur Liegeflächenseite (1) eingestellt ist und der Austrittswinkel α kontinuierlich mit der Lauflänge jedes seitlichen Auslasskanals bis zur zugehörigen Ecke (4) ansteigt, bis er seine größte Auslenkung (2) bei Erreichen der Fußseite (3) erzielt hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Ausströmung kontinuierlich mit zunehmendem Abstand von der Absaugeeinheit (11) zunimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Höhenwinkel β zwischen der Liegefläche (10) und der jeweiligen Ausströmung entlang der Liegefläche (10) mit zunehmendem Abstand zwischen dem Ort der Ausströmung und dem Ort der Absaugung in der Absaugeeinheit (11) abnimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche und fußseitige Austrittswinkel α im Bereich der Ecken (4) identisch ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsbetrag der Ausströmung aus den Auslasskanälen entlang der Liegefläche (10) und an der Fußseite (3) im Bereich der Ecken (4) identisch ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmung mittels in Richtung und Abstand verstellbarer Lamellen eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsbetrag der Ausströmung zwischen 0,05 und 1,2 m/ einstellbar ist.