DE2637061A1

DE2637061A1 - Verfahren und einrichtung zur reinraumerzeugung

Info

Publication number: DE2637061A1
Application number: DE19762637061
Authority: DE
Inventors: Zinon Dr Med Duvlis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1976-08-18
Publication date: 1978-02-23

Description

Burgdorfer Damm 5 ι 3000 Hannover 61

Verfahren und Einrichtung zur Reinraumerzeugung«,

Die Erfindung betrifft ein-Verfahren und eine Einrieb-

tung zur .Reinraumerzeugung, bei dem bzw« der Luft aus dem reinzuhaltenden Raum mittels Atoluftelemementen abgesaugt und keimfreie Luft mittels Zuluftelementen in den Raum eingeführt wird»

Unter "Reinraum" im Sinne dieser Erfindung ist ein"bakterienfreief Raum zu verstehen_f wie er für medizinische, insbesondere chirurgische, bakteriologische, biologische und andere Zwecke benötigt wird«, Die Luft in solchen Räumen, insbesondere in Operationssälen, soll nicht mehr als 70 Bakterien je m enthaltene

Den bekannten Einrichtungen für die Reinraumerzeugung

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ist das Prinzip gemeinsam, die Zuluftelemente so anzu ordnen, daß die Luftströme in im wesentlichen paralle len Richtungen von ihnen ausgehen und kreuzungsfrei entweder über den eigentlichen Arbeitsbereich hinweggehen oder unmittelbar auf diesen auftreffen (direkte Anströmung), also z<,B. bei Operationstischen entweder von der Seite über den Tisch streichen oder von oben auf den Tisch geblasen werden. Die diese Wirkung herbeiführende jeweilige Anordnung der Zu- und Abluftele mente richtet sich nach den gegebenen räumlichen "\lrhältnissen und den durch die zu verrichtenden Arbeiten vorgegebenen Bedingungen.

Mit den üblichen Verfahren und Einrichtungen zur Reinraumerzeugung, die mit etwa 20 - fächer Luftumwälzung arbei ten, ist der erforderliche Reinheitsgrad der Luft nicht zu gewährleistenο Man hat versucht hier Abhilfe zu schaf fen durch Vergrößerung der Anzahl und/oder Fläche der Zu— luftelemente. Soweit hierbei nicht durch Vergrößerung der Saugleistung auf der Abluftseite eine wesentliche Vergrö ßerung der Luftumwälzung herbeigeführt worden ist, konnte der Reinheitsgrad der Luft dadurch nicht verbessert werden, Es ist ein sog. Laminar-Flow-System bekannt geworden, bei dem mit 600 - fächer Luftumwälzung gearbeitet wird. Mit diesem System kann ein Reinheitsgrad der Luft erreicht

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werden, bei dem die Bakterienzahl jem unter 70 sinken kanne Jedoch macht die starke Luftumwälzung das Tragen

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einer sehr hinderlichen Schutzkleidung für in dem betreffenden Raum arbeitende Personen erforderlich.

Eine direkte Anströmung von Arbeitsplätzen, insbesondere Operationstischen, bringt überdies die Gefahr mit sich, daß von den an den Arbeitsplätzen arbeitenden Personen, also bei Operationstischen vom Operationsteam, Bakterien losgerissen werden, die vom Luftstrom dann gerade dort abgesetzt werden, wo sie am wenigsten erwünscht sind, nämlich auf den Arbeitsfeld. Diese Gefahr besteht vor allem bei den Einrichtungen, welche Operationstische von oben mit Reinluft anströmen. Aber auch beim Hinwegstreichen von Reinluft über reinzuhaltende Bereiche besteht die Gefahr des Abse-j

tzans vom Luftstrom mitgerissener Bakterien.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reinraumerzeugung zu schaffen, bei welchem bzw» welcher es möglich ist, die Bakterienzahl im reinzuhaltenden Raum auf den erforderlichen Wert zu senken und die Gefahr des Absetzens von durch die Reinluftströmung mitgerissenen Bakterien innerhalb eines bevorzugt reinzuhaltenden gaumbereichs, wie ZeB. ein Ope rationstisch in einem Operationsraum, wesentlich zu verringern, ohne daß eine störende Erhöhung der Luftumwälzung, die das TRagen von Schutzkleidung erforderlich machen würde, notwendig ist.

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Ein bevorzugt reinzuhaltender Raumbereich innerhalb eines Reinraumes, wie ζ οB. eine Operationstischfläche, wird im folgenden kurz "bevorzugter Kaumbereich" genannt werdenο

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ströme bakterienfreier Luft so gerichtet und so miteinander gekreuzt werden, daß der (bevorzugt) reinzuhaltende Raum(bereich) in einem von den gekreuzten Strömen abgegrenzten Winkelbereich liegt, in dem er von bakterienfreier Luftwirb els tr ömung von den Kreuzungsstellen aus indirekt angeströmt wird·

Bei einer vorzugsweisen Ausfühyungsform des Verfahrens nach der Erfindung werden zwei Luftströme so gerichtet, daß sie den reinzuhaltenden Raum entlang zweier Randzonen des bevorzugten Raumbereichs, vorzugsweise der Längsrandzonen, durchströmen in Richtung auf die Abluftelemente hin (durchgehende Ströme), während ein drit ter Strom bakterienffreier Luft einer den Abstand zwi schen den durchgehenden Strömen überschreitenden Breite so unter einem Winkel, vorzugsweise schräg von oben nach unten, auf die beiden durchgehenden Ströme gerich tet wird, daß er diese mit seinen Randaonen durchkreuzt unter Erzeugung einer Wirbelanströmung des bevorzugten Raumbereichs ο

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Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß der Öffnungswinkel der durchgehenden Ströme so eingestellt wird, daß der Strömungsquerschnitt der durchgehenden Ströme im .Bereich der Abluftelemente im wesentlichen deckungsgleich ist mit der Absaugfläche.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch mindestens zwei Zuluftelemente oder Gruppen von benachbarten Zuluftelementen, die bezüglich ihrer Ausblasrichtung und ihres Abstandes so gegenüber dem reinzuhaltenden (bevorzugten) Raum(bereich) angeordnet sind, daß die von ihnen ausgeblasenen Reinluftströme einander auf zumindest einen Teil ihres Strömungsquerschnittes in einem Bereich durchkreuzen, von dem aus die darin entstehende Luftwirbelströmung den reinzuhaltenden Raum(bereich) anströmt.»

Zu-Vor zugsweise umfaßt die Einrichtung drei/luftelemente bzw.

Zudrei Gruppen von benachbarten/luftelementen, von denen zwei unter einem solchen Abstand voneinander und vom bevorzugten Raumbereich und mit solcher Ausblasrichtung angeordnet sind, daß die beiden von ihnen ausgehenden Luftströme den reinzuhaltenden Raum entlang zweier Randzonen des bevorzugten Raumbereichs, vorzugsweise der Längs rand zonen, durchströmen in Richtung auf die Ablufteleieente hin, während das dritte Zuluftelement bzw„ die dritte Zuluftelementengruppe mittig zu den beiden erstgenannten

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Zuluftelementen(gruppen) unter einem aolchen Abstand von diesen und dem bevorzugten Raumbereich und mit einer solchen Ausblasrichtung angeordnet ist, daß der von ihm bzw. ihr aus gesandte Luftstrom mit seinen Randzonen die beiden durchgehenden Luftströme durchkreuzt unter Erzeugung einer Wirbelans trömung des bevorzugten Raumbereichs.

Nach einem weiteren Erfindungmerkmal sind die Abluftelemente über einen im wesentlichen dem atrömungsquerschnitt der auf sie auftreffenden Luftströme entsprechenden Bereich in solcher Zahl angeordnet, daß die von ihnen gebildete Gesamt-Absaugfläche gegenüber den verbleibenden Wandflächen, auf weiche die Ablauft aufprallen kann, groß genug ist, um die Ausbildung von Pendelluftströmen infolge Zurückprallens bakterienbeladener Abluft an Wandflächen (nahezu) zu verhindern

Zur Anpassung an den Auftreff-Winkel oder -Bereich der Abluftströme können die Abluftelemente verschiebbar und/ oder verschwenkbar angeordnet oder bezüglich ihrer Ansaugrichtung verstellbar sein. Sie können auch zu einer zusammenhängenden Flächen-Absaugvorrichtung vereinigt sein.

Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindungsgrundgedanken ergeben sich aus den Unteransprüchen, die auf Besonderheiten in der Ausrichtung der Ströme und der Ausbildung und Anordnung der Zu- und Abluftelemente gerichtet

sind. 809808/0187

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachstehenden Beschreibung erläutert, die dem besseren Verständnis der Erfindung dienen soll, ohne diese jedoch erschöpfend zu erläutern.

An einer W_and A eines Heinraumes, z.B. eines Operationsraumes, sind Zuluftelemente Z1, Z2 und Z3 angebracht, durch die bakterienfreie Luft in den Raum eingeblasen wird ο Die zwei Zuluftelemente Z1 und Z2 sind unter einem Abstand a miteinander fluchtend angeordnet. Sie haben gleiche Ausblasrichtung, wie durch die Vektoren V1 und V2 angedeutet ist, die ihre Hauptausströmungsrichtung andeuten» Die Reinluftströme S1 und S2, die von'den Zuluftelementen Z1 und Z2 ausgehen, durchstreichen den Raum entlang der Randzonen des bevorzugten Raumbereichs, z.B. eines Operationstisches, der auf der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Abstand a der Zuluftelemente 21 und Z2 ist so gewählt, daß er der Abmessung des bevorzugten Raumbereiches zwischen den ftandzonen, an denen die durchgehenden Reinluftströme S1 und S2 vorbeiströmen sollen, angepaßt ist unter Berücksichtigung der Richtung, welche die Ströme S1 und S2 in Bezug auf einander haben. Diese Ströme können parallel sein oder konvergieren oder divergieren, je nachdem, wie die Druckverhältnisse im bevorzug-» ten Raumbereich beeinflußt werden sollen» Zum Zwecke der Veränderung der Ausblasrichtjmft.können die Zuluftelemente

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Ζ1 und Ζ2 ebenso wie das Zuluftelement Z3 verstellbar, z.E. verschwenkbar sein₀ Eine Anpassung der Stellung der Zuluftelemente an die Anordnung und Abmessungen des bevorzugten .Raumbereiches innerhalb des reinzuhaltenden Haumes kann durch verschiebbare Anordnung der Zuluftelemente ?1, Z2, Z3, eventuell in Verbindung mit der Verstellmöglichkeit hinsichtlich der Ausblasrichtung, ermöglicht werden.

Die Ströme S1 und 32 von den Zuluftelementen 211 Z2 sind als "durchgehende Ströme" auf die der Wand A gegenüberliegende Wand B gerichtet, an der die (nicht dargestellten) Abluftelemente überfeinen Bereich AL verteilt angeordnet sind, der im wesentlichen dem Querschnitt der Ströme ST und S2 im Bereich der Wand B entspricht. Die Anzahl der Abluftelemente ist, bezogen auf deren Größe, so zu wählen, daß eine hinreichend große Absaugfläche im Bereich Al vorhanden ist, welche durch den von ihr ausgehenden Sog verhindern kann, daß bakterienbeladene Abluft an den Abluftelementen benachbarten Flächenteilen der Wand B zurückprallt und fendelluftströme bildet, welche Bakterien in den Raum zurücktragen können und/oder einen Rückstau verursachen können. Es können auch mehrere Abluftelemente oder alle Abluftelemente zu einer zusammenhängenden Flächen-Absaugvorrichtung vereinigt sein. Me Abluftelemente können verschiebbar und/oder verstellbar in Bezug auf ihre Saugrichtung sein, um die Ansaugrichtung und/oder den Ansaugbereich variieren zu können zwecks Anpassung an die Ströme

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Das Zuluftelement Ζ3 ist mittig zu den Elementen Z1 und Z2 und oberhalb dieser Elemente angeordnet. Seine Breite b ist größer als der Abstand a zwischen den Elementen Z1 und Z2. Die durch den ^vektor V3 versinnbildlichte Ausblasrichtung des Elemtes Z3 ist so gewählt, daß der von ihm ausgehende Reinluftstrom S3 die Reinluftströme S1 und S2 in einem solchen Bereich zwischen den Zuluftelementen und dem (nicht dargestellten) bevorzugten Raumbereich und unter einem solchen Winkel kreuzt, daß die in den Kreuzungszonen entstehenden Reinluftwirbel in Richtung auf den bevorzugten Raumbereich transportiert werden. Die Reinluft durchströmt diesen Raumbereich demzufolge - unter der Einwirkung des erzeugten Druckgefällea - als Wirbelströmung, wodurch ein Absetzen von Partikeln, insbesondere Bakterien, vermieden wird_o

Die einzelnen Dimensionen und Winkel ergeben sich aufgrund der räumlichen Gegebenheiten in Verbindung mit der Leistung der Gebläse bzw. Absaugvorrichtungen aus den aerodynamischen Gesetzen in dem Fachmann geläufiger Weise ο

Anstelle einzelner Zu- oder Abluftelemente können Aggregate verwendet werden, die aus Gruppen benachbarter Luftelemente bestehen, welche einen Luftstrom von im wesentlichen gleicher Richtung erzeugen·

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Claims

Ansprüche;

( 1, !Verfahren zur Reinraumerzeugung, bei dem Luft aus dem reinzuhaltenden .Raum mittels Abluftelementen abgesaugt und keimfreie Luft mittels Zuluftelementen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ströme bakterienfreier Luft (S1, S2, S3) so gerichtet und so miteinander gekreuzt werden, daß der (bevorzugt) reinzuhaltende Raum(bereich) in einem von den gekreuzten Stömen abgegrenzten Winkelbereich liegt, in dem er von bakterienfreier Luft von den Kreuzungsstellen aus angeströmt wird.

!Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, , daß zwei Luftströme (S1, S2) so gerichtet werden, daß sie den reinzuhaltenden Raum entlang zweier Randzonen des bevorzugten Raumbereichs, vorzugsweise der Längsrandzonen, durchströmen in Richtung auf die Abluftelemente hin (durchgehende Ströme), während ein dritter Strom bakterienfreier Luft (S3) einer den Abstand zwischen den durchgehenden Strömen überschreitenden Breite so unter einem Winkel, vorzugsweise schräg von oben nach unten, auf die beiden durchgehenden Ströme gerichtet wird, daß er diese mit seinen Randzonen durchkreuzt unter Erzeugung einer Wirbelanströmung des bevorzugten Raumbereichs.

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3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet} daß die durchgehenden Ströme (S1, S2) je nach den gewünschten Druckverhältnissen im bevorzugten Raumbereich konvergierend oder divergierend geleitet werden.

4. Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der Ströme 30 eingestellt wird;, daß ihr Strömung3 querschnitt im Bereich der Abluftelemente im wesentlichen deckungsgleich ist mit der Gesamt-Absaugflache.

5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Zuluftelemente (Z1, Z2, Z3) oder Gruppen von Zuluft- < elementen, die bezüglich ihrer Ausblasrichtung und ihres Abstandes so gegenüber dem reinzuhaltenden (bevorzugten) Raum.(bereich) angeordnet sind, daß die von ihnen ausgeblasenen Reinluftströme einander auf zumindest einen Teil ihres Strömung Querschnittes in einem Bereich durchkreuzen, von dem aus die darin entstehende Luftwirbelströmung den reinzuhaltenden (bevorzugten) Raumbereich anströmte

6_O Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch drei Zuluftelemente (Z1, Z2, Z5) bzw„ drei Gruppen benachbarter Zuluftelemente, von denen zwei unter einem solchen Abstand voneinander und vom bevorzugten Raum-

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bereich und mit solcher Ausblasrichtung angeordnet sind, daß die beiden von ihnen ausgehenden Luftströme (S1, S2) den reinzuhaltenden Raum entlang zweier Randzonen des bevorzugten Raumbereiches, vorzugsweise der Längsrandzonen, durchströmen in Richtung auf die Abluftelemente hin (durchgehende Ströme), während das dritte Zuluftelement Z3) bzw. die dritte Zuluftelementengruppe mittig zu den beiden erstgenannten Elementen(gruppen) unter einem solchen Abstand von diesen und dem bevorzugten Raumbereich angeordnet ist, daß der von ihm bzw. ihr ausgehende Luftstrom mit seinen Randzonen die beiden durchgehenden Luftströme durchkreuzt unter Erzeugung einer Wirbelanströmung des bevorzugten Raumbereiches_o

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Zuluftelementen (Z1, Z2) für die durchgehenden Ströme ausgeblasenen Ströme in konvergierenden oder divergierenden Richtungen ausgeblasen werden.

8. Einrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftelemente über einen im wesentlichen dem Strömungsquerschnitt der auf sie auftreffenden Luftströme entsprechenden Bereich in solcher Zahl angeordnet sind, daß die von ihnen gebildete Gesamtabsaugfläche gegenüber den verbleibenden Wandflächen, auf welche die Abluft aufprallen kann, groß genug ist, umdie

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Ausbildung von Pendelluftströmen infolge Zurückprallens bakterienbeladener Luft an Wandflächen (nahezu) zu verhindern»

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ablauftelemente oder alle Abluftelemente zu einer zusammenhängenden Flächen-Absaugvorrichtung vereinigt sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß die Abluftelemente und/oder die Zuluftelemente verschiebbar und/oder verschwenkbar und/oder bezüglich ihrer Ausblas- bzw. Ansaugrichtung verstellbar angeordnet bzw_o ausgebildet sind.

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