DE3708646A1 - Lufttechnische deckeneinrichtung fuer reinraeume - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer lufttechnischen Decken­ einrichtung für Reinräume mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Anspruches 1.

Eine gattungsgemäße Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer staub- und bakterienfreien Zone innerhalb eines Raumes ist aus der DE-AS 16 04 114 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist beispielsweise in der Decke eines Operationssaales ein gitterförmiger Luftauslaß für verhältnismäßig langsam strömende Reinluft vorgesehen. Dieser Luftauslaß ist längs seiner Ränder von einer Vielzahl weiterer Luftdüsen umgeben, aus denen Luft mit relativ hoher Geschwindigkeit ausströmt, die ei­ nen in sich geschlossenen Luftschirm bildet, inner­ halb dessen die Reinluft strömt. Durch Induktions­ wirkung des schnellströmenden Luftschirms soll die Reinluft zu Absaugöffnungen befördert werden, die sich knapp oberhalb des Raumbodens in den Wänden gleich­ mäßig verteilt befinden.

Die bekannte Einrichtung weist einen erheblichen Luft­ bedarf auf und außerdem kommt es im Bereich des schnellströmenden Luftschirms zu unangenehmen Zuger­ scheinungen.

Außerdem treten an der Grenzschicht zwischen der lang­ sam strömenden Reinluft und dem Luftschirm in begrenz­ tem Maße Turbulenzen auf, die zum Aufwirbeln von abge­ lagerten Staubpartikeln führen können und deswegen un­ bedingt vermieden werden sollten.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine lufttechnische Einrichtung für Reinräume, insbesonde­ re Operationsräume, zu schaffen, die sich durch einen geringen Luftbedarf auszeichnet und weder Zugerschei­ nungen noch Turbulenzen im Reinluftbereich entstehen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die luft­ technische Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Durch die große Vielzahl verhältnismäßig kleiner Öffnungen an den Luftauslaßeinrichtungen entsteht ein über die gesamte Fläche gleichmäßiger Druckver­ lust, der auf der Abströmseite zu einer gleichmäßigen niedrigen Luftströmungsgeschwindigkeit führt, weshalb die Luftströmung bereits in einem sehr kurzen Ab­ stand nach den Luftauslaßeinrichtungen laminar und turbulenzfrei strömt. Der etwa rohrartige Schirm trennt die langsam von der Decke nach unten strömen­ de Reinluft von der im Raum befindlichen ruhenden Luft und vermeidet so Grenzschichtturbulenzen. Da die Unterkante des Schirms knapp über der Kopfhöhe liegt, kommt die strömende Reinluft mit der Raumluft erst verhältnismäßig weit unten in Berührung, so daß dann entstehende Turbulenzen nicht in den geschützten Bereich sich ausbreiten können. Außerdem sind die Be­ leuchtungseinrichtungen innerhalb der von den Luft­ auslaßeinrichtungen belegten Fläche mit integriert und können deswegen von der Reinluft ohne weiteres gekühlt werden. Die durch die räumliche Ausbreitung der Beleuchtungseinrichtung entstehende Störung in der Luftströmung läßt zwar an sich auf der Abström­ seite Turbulenzen entstehen, die jedoch von der um­ gebenden laminar strömenden Reinluft innerhalb einer kurzen Strecke abgebaut werden, so daß weiter unten, jedoch nocht deutlich oberhalb der Unterkante des Schirmes, keine Turbulenzen in der Luftströmung mehr feststellbar sind. Die Anordnung der Beleuchtungsein­ richtung innerhalb des Schirmes ergibt andererseits eine gute und weitgehend schattenfreie Ausleuchtung des Arbeitsfeldes.

Eine einfach zu installierende Ausführungsform der lufttechnischen Einrichtung besteht darin, daß die Luftauslaßeinrichtungen jeweils kastenförmige Ge­ häuse sind, die an einer Seite einen Luftkanalan­ schluß und an ihrer Unterseite die Vielzahl von Luft­ auslaßöffnungen in Gestalt eines Lochbleches aufweisen. Die Gesamtfläche der Öffnungen in der Lochplatte be­ trägt etwa 40% ihrer Gesamtfläche.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße lufttechnische Decken­ einrichtung für Reinräume in einem Quer­ schnitt,

Fig. 2 die Deckeneinrichtung nach Fig. 1 in einer geschnittenen perspektivischen Gesamtansicht und

Fig. 3 eines der Gehäuse, die eine Beleuchtungs­ einrichtung enthalten, aus der Deckeneinrich­ tung nach den Fig. 1 und 2.

In Fig. 2 ist eine lufttechnische Deckeneinrichtung 1 ver­ anschaulicht, die dazu dient, in einem Raum, beispielswei­ se einem Operationsraum, staub- und bakterienfreie Raumluft­ bedingungen innerhalb einer vorgegebenen Reinraumfläche, bezogen auf den Grundriß des Raumes, zu erzeugen. Diese vor­ gegebene Fläche, die kleiner als die Grundfläche des Raumes ist, ist z. B. der Operationstisch zusammen mit einem genügend großen Umfeld. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in Fig. 2, in der die Deckeneinrichtung 1 perspektivisch geschnit­ ten veranschaulicht ist, der Operationsraum und seine Einrichtungsgegenstände weggelassen.

Die neue Deckeneinrichtung 1 enthält ein unterhalb der Raumdecke ortsfest angebrachtes und sich in der Hori­ zontalen erstreckendes Gestell 2 aus mehreren, recht­ winklig und mit Abstand zueinander verlaufenden Pro­ filstreben 3, 4, 5 und 6, die in Längsrichtung, und Profilstreben 7, 8 und 9, die in Querrichtung ver­ laufen. Zwischen den miteinander verschraubten Pro­ filstreben 6 bis 8 entstehen große Öffnungen, in denen kastenförmige Luftauslaßeinrichtungen 11, 12 und 13 angeordnet und befestigt sind. Alle Luftauslaßeinrich­ tungen 11 bis 13 weisen eine etwa plane Unterseite auf und sie sind in dem Gestell 2 so befestigt, daß die Unterseiten alle in derselben Ebene liegen wie die durch die Unterseite des Gestells 2 gebildete Ebene.

Innerhalb des Gestells 2 werden so viele Luftauslaß­ einrichtungen 11, 12 und 13 unterhalb der Decke des Operationsraumes nebeneinander angeordnet, bis ihre Unterseiten zusammen eine Fläche bilden, die der vor­ gegebenen Fläche entspricht, innerhalb derer Reinraum­ bedingungen herrschen sollen. Diese vorgegebene Fläche wird von einem rohrartigen Schirm 14 umschlos­ sen, dessen oberes Ende 15 bei dem Gestell liegt und dessen unteres Ende 16 sich knapp oberhalb der Kopf­ höhe über dem Raumboden befindet.

Der Aufbau der Luftauslaßeinrichtung 11 ist aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, in denen sie geschnitten gezeigt ist. Die Luftauslaßeinrichtung 11 enthält ein kastenförmiges, vorzugsweise aus Blech bestehen­ des Gehäuse 17, dessen Innenraum 18 von Seitenwänden 19 einer oberen Wand 21 sowie einer unteren Wand 22 begrenzt ist, deren Außenseite gleichzeitig die Unterseite der Luftauslaßeinrichtung 11 darstellt. Sämtliche Wände 19, 21 und 22 sind im wesentlichen luftdicht miteinander verbunden.

Die Unterseite 22 des quaderförmigen Gehäuses 17 ist von einer Lochplatte gebildet, die eine Vielzahl äquidistant und regelmäßig verteilter Öffnungen 23 enthält, die als Luftauslaßöffnungen dienen. Der Durchmesser der Luftauslaßöffnungen 23 beträgt ca. 5 mm. Fig. 2 ist insoweit nicht maßstäblich, als dort die Luftauslaßöffnungen 23 übertrieben groß gezeigt sind. Der Flächenanteil der Luftauslaßöffnungen 23 an der Gesamtfläche der Lochplatte 22 beträgt etwa 40%.

Mittig in der Lochplatte 22 ist eine größere Öffnung 24 enthalten, in der eine nach unten gewölbte Glas­ kalotte 25 befestigt ist. Oberhalb der Glaskalotte 25 befindet sich in einem Gehäuse 26 eine Beleuch­ tungseinrichtung 27, in der die nicht sichtbare Lampe steckt. Das Gehäuse 26 der Beleuchtungseinrichtung 27 kann allseitig geschlossen oder auch mit Jalousie­ schlitzen versehen sein. Wesentlich ist jedoch, daß die als Lichtaustrittsöffnung dienende Öffnung 24 entweder vollständig luftundurchlässig ist oder eben­ falls eine Vielzahl kleiner Öffnungen enthält, so daß ein Strömungswiderstand entsteht, der gleich dem Strömungswiderstand der Lochplatte 22 außerhalb der Öffnung 24 ist.

Die Zufuhr der über die Luftauslaßöffnungen 23 aus­ tretenden bakterienfreien Reinluft geschieht über ei­ nen an der Oberseite 21 angeschlossenen Luftzufuhr­ kanal 28, der die Luftauslaßeinrichtung 11 mit einem abgesetzt angeordneten und deswegen nicht gezeigten Schwebstoffilter und Gebläse verbindet.

Die Luftauslaßeinrichtung 12 enthält ebenfalls ein kastenförmiges Gehäuse 29, dessen Innenraum 31 von Seitenwänden 32, einer oberen Wand 33 und einer unteren Wand 34 umschlossen ist. Sämtliche Wände sind wiederum luftdicht miteinander verbunden und die untere Wand 34 besteht aus einer Lochplatte gleicher Struktur wie die Lochplatte der Luftauslaßeinrichtung 11, d. h. es befinden sich in der Lochplatte 34 wiederum eine Viel­ zahl der äquidistant und gleichmäßig verteilten klei­ nen Luftauslaßöffnungen 23.

Oberhalb der Lochplatte 34 ist in dem Gehäuse 29 ein Schwebstoffilter 35 auswechselbar gehaltert, durch das die zu den Luftauslaßöffnungen 23 strömende Luft hindurchgeführt wird. Es genügt deswegen, der Luft­ auslaßeinrichtung 12 vorgereinigte Luft über einen Kanal 36 zuzuführen, der an der Oberseite 33 einmün­ det.

Da sämtliche Unterseiten 22 und 34 der Luftauslaßein­ richtungen 11 und 12 von der gleichen Lochplatte ge­ bildet sind, entsteht über die gesamte Luftauslaß­ fläche aller Luftauslaßeinrichtungen 11 und 12 ein gleichförmiges Strömungsbild, d. h. die Luft strömt an allen Stellen gleich schnell aus. Unterhalb der Luftauslaßeinrichtungen 12 entsteht eine laminare bakterienfreie Reinluftströmung mit einer Geschwin­ digkeit zwischen 0,45 und 0,5 m/sec. Die Ungleich­ mäßigkeit der Luftströmung, die im Strömungsschatten der Lichtaustrittsöffnung 24 entsteht, verschwindet relativ rasch in Strömungsrichtung, da die Strömungs­ störstelle allseitig von laminar strömender Luft umgeben ist, wodurch die Turbulenzen abgebaut werden und die Luft entsprechend mitgenommen wird. Die Küh­ lung der Beleuchtungseinrichtung 27 geschieht mit der bakterienfreien Reinluft, die über den Kanal 28 zu­ strömt und vor dem Austreten durch die Luftauslaß­ öffnungen 23 an dem Gehäuse 26 vorbeistreicht, um es zu kühlen.

Der rohrartige Schirm 14 besteht aus Glasplatten 37, vorzugsweise aus Sicherheitsglas, die in von dem Ge­ stell 2 herabhängende Profilstäbe 38 eingesetzt und dort befestigt sind.

Claims (11)

1. Lufttechnische Deckeneinrichtung für Reinräume, insbesondere Operationsräume, mit einem ortsfest in dem Raum angebrachten Gestell, in dem inner­ halb einer vorgegebenen Reinraumfläche Luftaus­ laßeinrichtungen für Reinluft angeordnet sind, denen zumindest vorgefilterte Luft zugeführt wird und aus denen die Luft laminar nach unten ausströmt, wobei die Luftauslaßeinrichtungen an ihrer Unterseite eine Vielzahl kleiner, im wesent­ lichen gleichmäßig verteilter Luftauslaßöffnungen oder -löcher enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinraumfläche kleiner ist als die Boden­ fläche des Reinraumes, daß ein rohrartiger, die vorgegebene Reinraumfläche umschließender Schirm (14) vorgesehen ist, der mit seinem oberen Ende (15) an die Luftauslaßeinrichtungen (11, 12) anschließt und dessen unteres Ende (16) sich im Abstand über dem Boden des Reinraumes befindet, und daß innerhalb der Reinraumfläche wenigstens eine Beleuchtungs­ einrichtung (27) vorgesehen ist, deren Lichtaus­ laßöffnung (24) nahezu allseitig von den kleinen, im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordneten Luftauslaßöffnungen (23) umgeben ist und sich in der Fläche (22) der Luftauslaßöffnungen (23) be­ findet.

2. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Luftauslaßeinrichtung (11, 12) ein kastenförmiges Gehäuse (17, 29) aufweist, das einen Lufteinlaß (28, 36) enthält und dessen Un­ terseite von einer Lochplatte (22, 34) gebildet ist.

3. Deckeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtaustrittsöffnung (24) sich in der Lochplatte (22, 34) von einer der Luftaus­ laßeinrichtungen (11) befindet.

4. Deckeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Luftauslaßeinrichtungen (11) innerhalb der vorgegebenen Reinraumfläche je eine Beleuchtungseinrichtung (27) enthalten.

5. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtaustrittsöffnung (24) von einem lichtdurchlässigen und luftundurchlässigen Material verschlossen ist.

6. Deckeneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die Lichtaustrittsöffnung (24) verschließende Material konvex, vorzugsweise kugel­ kalottenförmig in Strömungsrichtung vorgewölbt ist.

7. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtquelle der Beleuchtungsein­ richtung (27) innerhalb der zugehörigen Luftaus­ laßeinrichtung (11) angeordnet ist.

8. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei jeder Luftauslaßeinrichtung (11, 12) die Gesamtfläche sämtlicher Luftauslaßöffnungen (23) etwa 40% der Gesamtfläche der Unterseite (22, 34) der Luftauslaßeinrichtung (11, 12), gegebenenfalls abzüglich der Lichtaustrittsöffnung (24), ausmacht.

9. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schirm (14) aus lichtdurchlassi­ gem Material, vorzugsweise Sicherheitsglas, be­ steht.

10. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ohne Beleuchtungseinrichtung aus­ gebildeten Luftauslaßeinrichtungen (12) Schweb­ stoffilter (35) enthalten.

11. Deckeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen (27) enthaltenden Luftauslaßeinrichtungen (11) frei von Filtern ausgeführt sind.