DE3607575A1 - Inkubator fuer kleinkinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Inkubator zur Aufrechterhaltung einer warmen Umgebung für Kleinkinder, bestehend aus einer im wesentlichen längsgestreckten Liegefläche, die von einer Haube umschlossen ist, von der mindestens eine Seitenwand als mit verschließbaren Zugangsöffnungen versehene Frontseite ausgebildet ist, wobei im Randbereich der Liegefläche ein Luftauslaß für die Luftzufuhr in die Haube und ein Lufteintritt für den Luftabfluß aus der Haube angeordnet sind.

Derartige Inkubatoren werden dazu eingesetzt, Kleinkinder oder auch Früh- und Neugeborene aufzunehmen, um sie in einer geschützten Atmosphäre zu isolieren. Dabei soll die Inkubatorluft bezüglich Temperatur, Sauerstoffgehalt und Luftfeuchte in gewissen Grenzen einstellbar sein und aufrecht erhalten werden können. Insbesondere werden an die Temperaturstabilität und die gleichmäßige Temperatur­ verteilung im Bereich der Liegefläche besonders hohe Anforderungen gestellt. Dies gilt sowohl bei geschlossenem Inkubator als auch während notwendiger, am Patienten durchzuführenden Behandlungsmaßnahmen, zu denen die dafür vorgesehenen Öffnungen, wie z. B. Handdurchgriffsöffnungen oder auch größere Klappen, geöffnet werden müssen. Die in den Innenraum des Inkubators zugeführte Wärme soll dann nur in geringstmöglichem Umfange in die kältere Umgebung entweichen, und auch im geschlossenen Zustand soll der Wärmeverlust infolge von Konvektion oder Strahlungswärme so gering wie möglich sein.

Ein bekannter Inkubator nach DE-OS 31 00 932 besitzt eine rechteckig geformte Liegefläche innerhalb einer Haube, an deren Kopf- und Fußende ein Luftauslaß bzw. ein Lufteintritt vorgesehen ist. Über ein Umwälzaggregat wird angewärmte Luft aus dem Luftauslaß in den Haubeninnenraum eingeblasen und über den Lufteintritt am Fußende abgesaugt. Die zirkulierende Warmluft verteilt sich im Liegebereich und soll dort eine gleichbleibende Temperatur aufrechterhalten. An der Längsseite der Haube befindet sich eine mit Handdurchgriffsöffnungen versehene größere Klappe, die in vertikaler Richtung geöffnet und völlig weggeschwenkt werden kann. Bei geöffneter Frontklappe wird ein zusätzlicher Luftauslaß für die angewärmte Inkubatorluft freigelegt, welcher sich vollständig entlang der Längsseite der Liegefläche erstreckt. Nunmehr tritt die warme Inkubatorluft sowohl an dem Kopfende sowie an dem neugeöffneten Luftauslaß entlang der Längsseite der Frontklappe aus und wird über den am Fußende verbleibenden Lufteintritt abgesaugt.

Beim bekannten Inkubator soll bei geöffneter Frontklappe ein Warmluftvorhang entstehen, der einen Luftaustausch mit der Umgebung verhindern soll. Ein solcher Luftvorhang wird jedoch durch die bekannte Warmluftführung nur unvollkommen erzielt, weil jetzt aus zwei Luftaustritts­ öffnungen Warmluft ausgeblasen wird, deren Strömungsbahnen sich gegenseitig kreuzen, so daß sich nicht mehr eine geschlossene Luftzirkulation zwischen den beiden Luftaus­ lässen und dem einzigen Lufteintritt am Fußende ausbilden kann. Es kommt vielmehr zu einem Ansaugen von Fehlluft durch die geöffnete Frontklappe und ein entsprechendes Ausdrücken von Warmluft aus dem Inkubatorinnenraum. Dadurch entsteht eine merkliche Störung des Temperaturgleichge­ wichtes im Inkubatorinnenraum, und es kommt zu einem erheblichen Einbruch des Temperaturniveaus im Bereich der Liegefläche.

Auch bei geschlossener Frontplatte (und damit entfallendem Luftvorhang an der Frontseite) erreicht die bekannte Luftführung nicht die erwünschte Reduzierung des Wärmeverlustes des Kindes durch Strahlungswärme. Durch die ausströmende Warmluft werden lediglich die verhältnismäßig kleinflächigen Stirnseiten der Inkubatorhaube angewärmt, wohingegen durch die großflächigen und kälteren Front­ und Rückseite der Haube nach wie vor ein erheblicher Strahlungswärmeverlust auftritt.

Ist die Frontseite geschlossen und sind die in ihr befindlichen Handdurchgriffsöffnungen geöffnet, bleibt der frontseitige Luftauslaß geschlossen und es bildet sich kein Warmluftvorhang aus, so daß Kaltluft aus der Umgebung in den Inkubatorinnenraum eindringen kann.

Ein weiterer bekannter Inkubator nach EP-A 32 133 besitzt eine zylinderförmige doppelschalige Haube, welche längs der Zylinderachse in Segmente aufgeteilt ist, wobei die Warmluft bei geschlossener Haube über einen Luftaustritt an der Rückseite der Haube in den Zwischenraum der Doppelwand eingeblasen und an der Frontseite aus dem Zwischenraum wieder abgesaugt wird. Mehrere Öffnungen in der Innenschale der doppelwandigen Haube lassen einen geringen Anteil der Warmluft in den Haubeninnenraum eindringen. Bei geöffneter Frontseite wird die Luftzirkulation zwischen den Haubenschalen unterbrochen, so daß die gesamte Warmluft über die Öffnungen der Innenschale in den Haubeninnenraum eingeblasen wird. Da der Lufteintritt entlang der Frontseite nunmehr gegenüber der Umgebung völlig geöffnet ist, wird neben der warmen Inkubatorluft auch kalte Umgebungsluft angesaugt, und ein Großteil der warmen Inkubatorluft tritt in die kalte Umgebung aus. Auch hierbei ist ein Einbruch der Inkubatortemperatur die Folge, die zu einem erheblichen Konvektions-Wärmeverlust für den im Inkubator befindlichen Patienten führt. Bei einer vollständigen Öffnung der Frontseite entweicht die angewärmte Inkubatorluft gänzlich in die Umgebung, und eine Aufrechterhaltung der einmal eingestellten Lufttemperatur ist nicht mehr gewährleistet.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Inkubator der genannten Art derart zu verbessern, daß die Luftführung zur Aufrechterhaltung einer stabilen Inkubatorlufttemperatur bei geschlossener Haube Wärmeverluste durch Konvektion und Strahlung vermindert und bei ganz oder teilweise geöffneter Frontseite den Aufbau eines stabilen Warmluftvorhangs begünstigt.

Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich dadurch, daß der Luftauslaß entlang der Frontseite und der Lufteintritt entlang der ihr gegenüberliegenden Rückseite angeordnet sind.

Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß durch die entlang den Längsseiten ausgedehnten Luftauslaß und Lufteintritt eine wesentliche Erniedrigung der Luftströmungsgeschwindigkeit erreicht werden kann, so daß innerhalb des Inkubators an der Stelle, wo der Patient sich aufhält, möglichst wenig Luftverwirbelung auftritt und somit möglichst wenig Wärmeverlust infolge von Luftkonvektion auftritt. Dabei kann dennoch die für eine stabile Lufttemperaturregelung notwendige Luftmenge in ausreichendem Maße umgewälzt werden. Selbst bei geöffneten Durchgriffsöffnungen der Frontseite tritt nur ein sehr kleiner Wärmeverlust auf, da der Luftvorhang entlang der geschlossenen Frontseite auf der Innenseite emporsteigt und durch den Lufteintritt auf der Rückseite abgesaugt wird.

Auch bei ganz geöffneter Frontseite bleibt eine in sich geschlossene Luftzirkulation im Inkubatorinnenraum erhalten, und die Ansaugung von Fehlluft aus der Umgebung ist für die Aufrechterhaltung einer stabilen Lufttemperatur im Innenraum ohne Bedeutung. Außerdem wird ein mechanisch aufwendiger Steuermechanismus für die Umlenkung der Luftführung bei ganz geöffneter Frontklappe vermieden.

Zur weiteren Erhöhung der thermischen Isolation des Inkubatorinnenraumes gegenüber der Umgebung kann vorgesehen sein, die Frontseite und die Rückseite als eine in ihrem Randbereich offene Doppelwand auszubilden und den Luftauslaß sowie den Lufteintritt in den Zwischenraum der Doppelwand münden zu lassen. Dadurch wird ein gerichteter Luftströmungsvorhang erzielt, der sich innerhalb der Zwischenräume der Doppelwände bewegt und somit eine wärmende Isolationsschicht an den großflächigen Wandteilen der Inkubatorhaube erzeugt.

In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, den Randbereich der Doppelwand lediglich an der dem Luftauslaß bzw. dem Lufteintritt gegenüberliegenden Seite offenzulassen. Dadurch wird eine noch gezieltere Ausrichtung der Luftströmung innerhalb der Doppelwand erreicht, und die umwälzende Luft wird im wesentlichen entlang der Haube geführt, während sich der Liegebereich des Kindes nun in einer strömungsberuhigten Zone befindet.

Um eine gleichbleibende, entlang dem Luftaustritt gleichmäßig verlaufende Luftströmung zu erzielen, sind an dem Luftaustritt Leitrippen vorgesehen. Diese bewirken, daß an jeder Stelle des Luftaustritts die angewärmte Inkubatorluft mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit senkrecht nach oben gerichtet entlang der Innenfläche der Frontseite vorbeistreicht, oder bei geöffneter Frontklappe frei senkrecht nach oben strömt und dabei einen stabilen Warmluftvorhang bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der schematischen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 den Inkubator im Schnitt,

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Luftauslaß gem. Schnitt AB,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Luftauslaß gem. Schnitt CD.

Der in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Inkubator besitzt ein Gehäuse (1) zur Aufnahme verschiedener Aggregate, von denen lediglich der Lüfter (2) mit seinem Antriebsmotor (3) sowie die Heizung (4) mit ihrer Versorgungseinheit (5) dargestellt sind. Das Gehäuse (1) ist gegenüber dem Inkubatorinnenraum (6) durch eine Liegefläche (7) getrennt. Die Liegefläche (7) trägt über Stützen (8) ein Liegebett (9) zur Aufnahme des nicht dargestellten Kleinkindes. Der Innenraum (6) ist gegenüber der Umgebung mit einer allseitig durchsichtigen Haube (10) umschlossen. An der Frontseite der Haube (10) befindet sich eine über Scharniere (11) und Verschlüsse (12) gehaltene Frontklappe (13), welche um ihre Scharniere (11) vollständig nach unten geöffnet werden kann. Sowohl in der Frontklappe (13) als auch an der Rückseite (14) der Haube (10) befinden sich mit Klappen (15) verschließbare Durchgriffsöffnungen (16). In geringem Abstand zu den Innenflächen der Frontklappe (13) und der Rückseite (14) sind Doppelwände (18, 19) angebracht, welche ebenfalls den Durchgriffsöffnungen (16) gegenüberliegende Durchgriffsöffnungen (16′) aufweisen. Die Doppelwände (18, 19) sind über Abstandshalter (20) mit der Frontklappe (13) bzw. der Rückseite (14) verbunden. Beim Öffnen der Frontklappe (13) wird die Doppelwand (18) mitgeschwenkt. Zwischen der Längsseite der Liegefläche (7) und der mit der Frontklappe (13) versehenen Frontseite des Inkubators befindet sich der Luftauslaß (21). Auf der Rückseite des Inkubators zwischen Rückwand (14) und Liegefläche (7) befindet sich der Lufteintritt (22).

Im Betrieb wird bei geschlossener Inkubatorhaube die Innenraumluft über den Lufteintritt (22) zu dem Lüfter (2) in den Führungskanal (23) geleitet und von dort entlang der Heizung (4) gefördert, wobei die Luft auf den gewünschten Temperaturwert angewärmt wird. Hinter der Heizung (4) tritt die angewärmte Luft aus dem Luftauslaß (21) in den Inkubatorinnenraum (6) ein. Dabei wird sie über Leitrippen (24) gleichmäßig entlang des Luftauslasses (21) verteilt und senkrecht nach oben gerichtet. Die Luftströmung entlang der mit der Frontklappe (13) versehenen Frontseite und entlang der Rückseite (14) verläuft in der mit den Pfeilen (25) dargestellten Richtung in den Zwischenräumen zwischen Frontklappe (13) und Doppelwand (18) bzw. Rückwand (14) und Doppelwand (19). Während des Durchströmens der angewärmten Luft an der Oberseite der Haube (10) findet eine leichte Verwirbelung der Warmluft in den Inkubatorinnenraum statt, so daß die angewärmte Luft in den Bereich des Liegebettes (9) gelangt.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Teilbereich des Luftauslasses (21) in verschiedener Schnittführung vergrößert dargestellt. In den Luftauslaß (21) wird die vom Lüfter (2) über die Heizung (4) geförderte Luft durch die Kanäle (26) zwischen den Leitrippen (24) eingeblasen. Dabei ist die Anordnung der Leitrippen (24) derart gewählt, daß die angewärmte Luft im rechten Winkel in den Luftauslaß (21) einströmt. Der Querschnitt der zwischen Liegefläche (7) und Gehäuse (1) gebildeten Kanäle (26) ist derart ausgestaltet, daß die angewärmte Luft in bezug auf Strömungsgeschwindigkeit und Menge gleichmäßig in den Luftauslaß (21) einströmt.

Claims (4)

1. Inkubator zur Aufrechterhaltung einer warmen Umgebung für Kleinkinder, bestehend aus einer im wesentlichen längsgestreckten Liegefläche, die von einer Haube umschlossen ist, von der mindestens eine Seitenwand als mit verschließbaren Zugangsöffnungen versehene Frontseite ausgebildet ist, wobei im Randbereich der Liegefläche ein Luftauslaß für die Luftzufuhr in die Haube und ein Lufteintritt für den Luftabfluß aus der Haube angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß (21) entlang der Frontseite (13) und der Lufteintritt (22) entlang der ihr gegenüberliegenden Rückseite (14) angeordnet sind.

2. Inkubator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontseite (13) und die Rückseite (14) innen mit einer in ihrem Randbereich offenen Doppelwand (18, 19) versehen sind und der Luftauslaß (21) sowie der Lufteintritt (22) in den Zwischenraum der Doppelwand (18, 19) münden.

3. Inkubator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelwand (18, 19) nur eine, dem Luftauslaß (21) und Lufteintritt (22) gegenüberliegende in den Innenraum (6) der Haube (10) mündende offene Seite aufweist.

4. Inkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß (21) zur Erzeugung einer längs der Frontseite (13) gleichmäßigen Strömungs­ verteilung der Luft mit Leitrippen (24) versehen ist.