DE3607575A1 - Inkubator fuer kleinkinder - Google Patents
Inkubator fuer kleinkinderInfo
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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.
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