DE3639708A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines reinraumes im bereich eines reinfeldes - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung eines reinraumes im bereich eines reinfeldes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinraumes im Bereich eines Reinfeldes mit mindestens einem das Reinfeld überstreichenden Reinluftstrom, der ausgehend von mindestens einer außerhalb des Reinfeldes liegenden und in einem Lüfterkopf angeordneten Luftaustrittsöffnung das Reinfeld anströmt.
Derartige Vorrichtungen haben sich in der Praxis bewährt und führen bei einem Einsatz in der medizinischen Operations­ technik zu einer weitgehenden Abschirmung des Operationsfel­ des gegen Keime, die sich in der Umgebungsluft des Opera­ tionssaales befinden. Bei bekannten Vorrichtungen sind eine Vielzahl von konstruktiven Details vorgesehen, die ein Ein­ dringen von Keimen in den Reinluftstrom weitgehend verhin­ dern. Es wurde dabei beispielsweise eine thermische Sta­ bilisierung des Reinluftstromes vorgesehen oder auch zu­ sätzliche Ableitströme erzeugt, die in einem Randbereich des Hauptstromes vorgesehen sind und eine andere Strömungsge­ schwindigkeit als der Hauptstrom aufweisen. Aufgrund der hohen Anforderungen, die an die Keimfreiheit des Opera­ tionsfeldes gestellt werden müssen, konnten aber alle bis­ lang bekanntgewordenen Vorrichtungen keine diese Anforde­ rungen vollständig erfüllende Keimfreiheit erzeugen.
Insbesondere im Bereich des Lüfterkopfes wird aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen dem aus der Luftaus­ trittsöffnung austretenden Reinluftstrom und der Umgebungs­ luft eine nicht unerhebliche Menge an Umgebungsluft in den Reinluftstrom gesaugt. Es besteht dabei die Gefahr, daß in dieser Umgebungsluft enthaltene Keime durch den Reinluft­ strom in Richtung auf das Operationsfeld geleitet werden und sich dort im Bereich der Wunde festsetzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor­ richtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß der Reinluftstrom im Bereich des Lüfterkopfes gegen ein Eindringen von Keimen aus der Umgebungsluft des Operations­ saals gesichert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lüfterkopf mindestens eine Ableitöffnung aufweist, die au­ ßerhalb eines dem Reinfeld zugewandten Frontbereiches eines Gehäuses des Lüfterkopfes vorgesehen ist und aus der ein Ableitstrom ausströmt.
Durch den Ableitstrom wird der Gehalt der Umgebungsluft an Keimen im Bereich des Lüfterkopfes wesentlich herabgesetzt, da die aus der Ableitöffnung ausströmende Reinluft die mit Keimen versetzte Umgebungsluft aus diesem Bereich verdrängt beziehungsweise stark verdünnt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Ableitöffnung auf der dem Operationsfeld abgewandten Rückseite des Lüfterkopfes vorgesehen. Die den Reinluftstrom verunreinigende Umgebungsluft wird vorwiegend aus einem dem Operationsfeld abgewandten rückwärtigen Be­ reich des Lüfterkopfes angesaugt, eine Verdrängung der Umge­ bungsluft aus diesem Bereich mit keimfreier Reinluft ist deshalb besonders wirkungsvoll.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Operationstisches mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinraumes,
Fig. 2 eine Ansicht auf das Kopfende des Operationstisches und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Reinlufter­ zeuger.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Reinlufterzeuger 1 und einem Lüfterkopf 2, der über mindestens einen flexiblen Schlauch 3 mit dem Reinluft­ erzeuger 1 verbunden ist. Der Lüfterkopf 2 ist auf einem Operationstisch 4 befestigt. Die Befestigung des Lüfterkop­ fes 2 auf dem Operationstisch 4 kann starr erfolgen, es ist aber auch möglich, eine Verbindung vorzusehen, die eine Verschiebung des Lüfterkopfes 2 gegenüber dem Operations­ tisch 4 ermöglicht. Der Operationstisch 4 besteht im wesent­ lichen aus einer Liege 5, auf der der Lüfterkopf 2 gelagert ist und auf der ein Patient 6 während der Operation auf­ liegt, einem Ständer 7 und einer Grundplatte 8. Der Ständer 7 erstreckt sich von der der Grundplatte 8 zugewandten Unterseite der Liege 5 bis zu einer der Liege 5 zugewandten Oberseite der Grundplatte 8. Ein Operationsfeld 9, innerhalb dessen der Eingriff am Patienten 6 vorgenommen wird, wird vorzugsweise tangential von einem Reinluftstrom 10 ange­ strömt. Die tangentiale Anströmung des Operationsfeldes 9 weist den Vorteil auf, daß das Operationsfeld 9 gegenüber der Umgebungsluft keimfrei abgeschirmt wird, obwohl es selbst nicht innerhalb des Reinluftstromes 10 liegt. Die Austrocknung des Operationsfeldes 9 kann so weitgehend aus­ geschlossen werden. Es ist aber auch möglich, andere Anströ­ mungen des Operationsfeldes 9 vorzusehen. Durch eine An­ feuchtung des Reinluftstromes 10 kann der Austrocknung des Operationsfeldes gleichfalls entgegengewirkt werden.
Die Reinluft entströmt dem Lüfterkopf 2 aus mindestens einer Luftaustrittsöffnung 11, die in einer dem Operationsfeld 9 zugewandten Frontseite 12 des Gehäuses 13 des Lüfterkopfes 2 vorgesehen ist. Die Luftaustrittsöffnung 11 kann in eine Vielzahl von Einzelöffnungen unterteilt sein, die beispiels­ weise als verschwenkbare Düsen mit einstellbarer ausströmen­ der Reinluftmenge ausgebildet sind. Der Lüfterkopf 2 er­ streckt sich etwa quer zur Längsrichtung 14 des Opera­ tionstisches 4 bogenförmig über dem Patienten 6. Dieser bogenförmigen Ausbildung des Lüfterkopfes entspricht die Ausbildung der Luftaustrittsöffnung 11 beziehungsweise die Verteilung der Einzelöffnungen einer aus Einzelöffnungen ausgebildeten Luftaustrittsöffnung 2.
In einem dem Operationsfeld 9 abgewandten Bereich des Ge­ häuses 13 des Lüfterkopfes 2 ist mindestens eine Ableitöff­ nung 15 vorgesehen, der ein Ableitstrom 16 keimfreier Luft entströmt. Die Ableitöffnung 15 ist vorzugsweise in einer dem Operationsfeld 9 abgewandten Rückseite 17 des Lüfterkop­ fes 2 vorgesehen.
Eine Ableitöffnung 15 ist entsprechend der bogenförmigen Ausbildung des Lüfterkopfes 2 gestaltet. Sie kann ebenso wie die Luftaustrittsöffnung 11 in eine Vielzahl von Einzelöff­ nungen 19 unterteilt sein, die beispielsweise als ver­ schwenkbare Düsen mit einstellbarer ausströmender Reinluft­ menge ausgebildet sind.
Der Lüfterkopf 2 kann im Bereich der Luftaustrittsöffnung 11 aus Sintermetall ausgebildet sein, eine derartige Ausbildung ist ebenfalls im Bereich der Ableitöffnung 15 möglich. Ge­ genüber dem Operationstisch 4 ist der Lüfterkopf 2 vorzugs­ weise höhenverstellbar und verschwenkbar ausgebildet, der Lüfterkopf 2 kann so in seiner Ausrichtung und Positionie­ rung den unterschiedlichsten Einsatzanforderungen angepaßt werden. In einem Innenraum des Lüfterkopfes 2 können sowohl im Bereich der Luftaustrittsöffnung 11 als auch im Bereich der Ableitöffnung 15 die Luftströmungen beeinflussende Leit­ vorrichtungen vorgesehen sein, die ebenfalls eine gezielte Ausrichtung der vom Lüfterkopf 2 ausgehenden Luftströmungen ermöglichen. Es können so unterschiedliche Ausrichtungen des Reinluftstromes 10 vorgegeben werden, neben der tangentialen Anströmung des Reinfeldes 9 kann beispielsweise auch eine Anströmung erzeugt werden, bei der der Reinluftstrom 10 in einem Bereich hinter dem Reinfeld 9 auf die Liege 5 auf­ trifft. Zur Gewährleistung einer laminaren Ausbildung der Reinluftströmung 10 auch in einer größeren Entfernung vom Lüfterkopf 2 kann eine thermische Stabilisierung vorgesehen werden, die einem Eindringen von Umgebungsluft in den Rein­ luftstrom 10 aufgrund des aus den unterschiedlichen Tempe­ raturen resultierenden Dichteunterschiedes entgegenwirkt.
Der flexible Schlauch 3 ist über Kupplungen 20 mit dem Lüfterkopf 2 einerseits und dem Reinlufterzeuger 1 anderer­ seits verbunden. Im Reinlufterzeuger 1 ist ein Luftförderer 21, eine Entkeimungsvorrichtung 22, ein Wärmeübertrager 23 und ein Luftverteiler 24 vorgesehen. Durch eine Lufteinlaß­ öffnung 25 saugt der Luftförderer 21 Umgebungsluft in den Luftverteiler 24, der die angesaugte Luft gleichmäßig über den Wärmeübertrager 23 leitet. Der Wärmeübertrager 23 ist als Kühlvorrichtung ausgebildet und senkt die Temperatur der angesaugten Luft gegenüber der Temperatur der Umgebungsluft ab. Es ist möglich, die Lufteinlaßöffnung 25 über einen Schlauch 26 mit Frischluft oder vorgereinigter Luft zu ver­ sorgen.
Die gekühlte Luft wird vom Luftförderer 21 durch die Entkei­ mungsvorrichtung 22 in Richtung auf eine Luftauslaßöffnung 27 gedrückt. Im Bereich der Luftauslaßöffnung 27 mündet der Reinlufterzeuger 1 über die Kupplung 20 in den flexiblen Schlauch 3. Mit Hilfe von Rädern 28, die in einem dem Boden 29 zugewandten Bereich des Reinlufterzeugers 1 mit diesem verbunden sind, kann der Reinlufterzeuger 1 in eine für die jeweilige Anwendung optimale Position gebracht werden.
Die Luftaustrittsöffnung 11 und die Ableitöffnung 15 werden vorzugsweise von einem gemeinsamen Reinlufterzeuger 1 ge­ speist. Die im Reinlufterzeuger 1 bereitgestellte Reinluft wird in den Lüfterkopf 2 eingeleitet und den Öffnungen 11, 15 zugeführt. Im Innenraum des Lüfterkopfes bildet sich ein weitgehend einheitlicher Druck aus, der im Bereich der Öff­ nungen 11, 15 durch Luftleitvorrichtungen herabgesetzt werden kann.
Der den Ableitöffnungen 15 entströmende Ableitstrom 16 ver­ drängt die mit Keimen durchsetzte Umgebungsluft aus dem vom Sog des tangential auf das Operationsfeld 9 ausgerichteten Reinluftstromes 10 erfaßten Bereich in der näheren Umgebung des Lüfterkopfes 2. Die nun vom Reinluftstrom 10 angesaugte Fremdluft besteht aufgrund der Keimfreiheit des Ableitstro­ mes 16 im wesentlichen ebenfalls aus keimfreier Luft. Eine Verunreinigung des Operationsfeldes 9 durch aus der Umge­ bungsluft angesaugte Keime kann so im hohem Maße vermieden werden.
Der Ableitstrom 16 und der Reinluftstrom 10 können die gleiche Strömungsgeschwindigkeit aufweisen, es ist aber auch möglich, für diese Luftströmungen unterschiedliche Strö­ mungsgeschwindigkeiten vorzusehen und so die Ausbildung eines den Operationstisch 4 umgebenden Strömungsfeldes in geeigneter Weise zu beeinflussen.
Bei einem Einsatz des Reinraumerzeugers in Anwendungsgebie­ ten, die nicht im Bereich der Medizin liegen, können im Reinfeld 9 beispielsweise hochempfindliche Bauelemente mon­ tiert oder Reparaturen an Präzisionsinstrumenten vorgenommen werden, die keinesfalls einer mit Staub oder sonstigen Schwebstoffen versetzten Umgebungsluft ausgesetzt werden dürfen.

Claims (33)

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinraumes im Bereich eines Reinfeldes mit mindestens einem das Reinfeld über­ streichenden Reinluftstrom, der ausgehend von mindestens einer außerhalb des Reinfeldes liegenden und in einem Lüf­ terkopf angeordneten Luftaustrittsöffnung das Reinfeld an­ strömt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfterkopf (2) min­ destens eine Ableitöffnung (15) aufweist, die außerhalb eines dem Reinfeld (9) zugewandten Frontbereiches (12) eines Gehäuses (13) des Lüfterkopfes (2) vorgesehen ist und aus der ein Ableitstrom (16) ausströmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitöffnung (15) in einer dem Reinfeld (9) abgewandten Rückseite (17) des Gehäuses (13) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) mit einem sie mit einem Ableitstrom (16) gereinigter Luft speisenden Reinlufterzeu­ ger (1) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) aus einer Vielzahl von Einzelöffnungen (19) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einzelöffnung (19) als Düse ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) eine Vorrichtung zur räum­ lichen Ausrichtung des Ableitstromes (16) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) eine Vorrichtung zur Regu­ lierung der ausströmenden Reinluftmenge aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lüfterkopf (2) mindestens im Bereich der Ab­ leitöffnung (15) aus Sintermetall ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lüfterkopf (2) im Bereich der Luftaustrittsöff­ nung (11) aus Sintermetall ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Luftaustrittsöffnung (11) aus einzelnen Düsen ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düsen der Luftaustrittsöffnung (11) gegenüber dem Gehäuse (13) verschwenkbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reinluftstrom (10) thermisch stabilisiert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reinluftstrom (10) im Bereich des Reinfeldes (9) laminar fließt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reinluftstrom (10) das Reinfeld (9) tangential anströmt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Wärmeübertrager (23) räumlich in den Reinluft­ erzeuger (1) integriert ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wärmeübertrager (23) räumlich vom Reinlufter­ zeuger (1) getrennt ist und durch einen Verbindungsschlauch mit dem Reinlufterzeuger (1) verbunden ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Vorrichtung zur Anfeuchtung der Reinluft vor­ gesehen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) und die Luftaustrittsöffnung ( 11) mit einem sie gemeinsamen speisenden Reinlufterzeuger (1) verbunden sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ableitöffnung (15) und die Luftaustrittsöffnung ( 11) mit sie getrennt speisenden Reinlufterzeugern (1) ver­ bunden sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lüfterkopf (2) gegenüber einem Arbeitstisch (4) höhenverstellbar ausgebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lüfterkopf (2) gegenüber dem Arbeitstisch (4) verschwenkbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeich­ net, daß der Arbeitstisch (4) als Operationstisch ausgebil­ det ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeich­ net, daß das Reinfeld (9) als Operationsfeld ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reinluftstrom (10) keimfrei ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ableitstrom (16) keimfrei ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeich­ net, daß für den Reinluftstrom (10) und den Ableitstrom (16) unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten vorgesehen sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ableitstrom (16) eine höhere Strömungsgeschwin­ digkeit als der Reinluftstrom (10) aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ableitstrom (16) eine geringere Strömungsge­ schwindigkeit als der Reinluftstrom (10) aufweist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeich­ net, daß für den Ableitstrom (16) die gleiche Strömungsge­ schwindigkeit wie für den Reinluftstrom (10) vorgesehen ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 29, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lüfterkopf (2) als Hohlkörper ausgebildet ist, der mit seinem Innenraum die Luftaustrittsöffnung (11) und die Ableitöffnung (15) verbindet.
31. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 30, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem vom Lüfterkopf (2) umschlossenen Innenraum die Luftströmung beeinflussende Leitvorrichtungen vorgesehen sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 31, dadurch gekennzeich­ net, daß die Reinluftströmung (10) bezüglich der Horizonta­ len schräg zum Reinfeld (9) verläuft.
33. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 32, dadurch gekennzeich­ net, daß eine schräg zum Reinfeld (9) verlaufende Reinluft­ strömung (10) in einem Bereich des Arbeitstisches (4) auf­ trifft, der in Richtung der Reinluftströmung (10) hinter dem Reinfeld (9) vorgesehen ist.
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