EP2942575A1

EP2942575A1 - Laminarisatorpassagevorrichtung

Info

Publication number: EP2942575A1
Application number: EP15162504.3A
Authority: EP
Inventors: Steffen Bepler
Original assignee: Innovations-Transfer Uphoff & Co KG GmbH; INNOVATIONS TRANSFER UPHOFF GmbH and Co KG
Current assignee: Innovations-Transfer Uphoff & Co KG GmbH; INNOVATIONS TRANSFER UPHOFF GmbH and Co KG
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2035-04-02
Also published as: DE102014004922B3; EP2942575B1

Abstract

Die Laminarisatorpassagevorrichtung hat einen Laminarisator (8) und mindestens ein Medienpanel (17). Das Medienpanel (17) ist in den Laminarisator (8) in Form eines Durchgangselementes (Laminarisator-Passage-Elementes) eingesetzt und hat an seinem stromabwärtigen Ende (18) eine Rundung, wodurch sich in geringer Distanz stromabwärts des Medienpanels (17) eine Strömung ausbildet, die bis zu einer Arbeitsebene (15) turbulenzarm oder laminar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Laminarisatorpassagevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 100 58 721 C2 bekannt.
Dort ist eine Operationsleuchte an einem Deckenarmsystem gezeigt, das eine Lichtquelle in einem Leuchtengehäuse aufweist und eine Gasfördereinrichtung mit einem durch das Deckenarmsystem verlaufenden Strömungskanal, der in das Leuchtengehäuse mündet, wobei ein Luftaustritt an der Unterseite des Leuchtengehäuses angeordnet ist.
Die WO 2012/013749 A2 beschreibt eine Operationsleuchte, die durch eine halbkugelförmige transparente Abdeckung in Lichtaustrittsrichtung abgeschlossen ist und in einer Raumdecke eine Luftstromerzeugungseinrichtung aufweist, die die Lampe umströmt und eine möglichst laminare Strömung erzeugen soll.
Eine ähnliche Operationsleuchte an einem Deckenarmsystem ist in der US 2009/0288555 A1 beschrieben, bei der die Lichtaustrittsöffnung der Operationsleuchte ebenfalls durch eine halbkugelförmige transparente Abdeckung verschlossen ist und die ebenfalls eine möglichst laminare Luftströmung bewirken soll.
Die WO 2013/064490 A1 zeigt eine Operationsleuchte mit einem Leuchtengehäuse, das von Luft umströmt ist und in Strömungsrichtung hinter dem Leuchtengehäuse außenseitig eine Vielzahl von muldenartigen Vertiefungen aufweist.
Die US 5443625 A zeigt eine Luftfiltereinrichtung für einen Raum, die in der Decke des Raumes angebracht ist, einen oder mehrere Ventilatoren aufweist und ein Filternetz. Ein Filtergehäuse ist so ausgelegt, dass Raumluft angesaugt und durch den Filter hindurch nach außen abtransportiert wird.
In der Reinraumtechnik, wie zum Beispiel in Operationssälen mit hohen Anforderungen an die Keimarmut, muss einerseits dafür gesorgt werden, dass im Arbeitsbereich (Schutzbereich) turbulenzarme Luftströmungen vorhanden sind und andererseits dieser Bereich gut beleuchtet ist und Arbeitswerkzeuge so in den Arbeitsbereich eingebracht werden können, dass eine turbulenzarme Luftströmung nicht oder möglichst wenig gestört wird.
Zur Erzeugung einer turbulenzarmen Strömung werden üblicherweise Laminarisatoren eingesetzt, die beispielsweise aus der EP 2522924 A2 oder der DE 10 2008 019698 B3 bekannt sind. Die Beleuchtung wird üblicherweise durch Deckenlampen realisiert, die seitlich neben den Laminarisatoren angeordnet sind sowie durch OP-Leuchten, die über eine Kardanik (Schwenkgestelle) aufgehängt sind und je nach Beleuchtungsanforderung positioniert und verschwenkt werden können. Arbeitsgerätschaften wie Saugvorrichtungen, Spülvorrichtungen, HF-Stromzuführungen usw. werden heute meist seitlich dem Arbeitsbereich zugeführt, was den Arbeitsbereich stört, ihn unübersichtlich macht und auch die gewünschte turbulenzarme Luftströmung stört. In manchen Fällen werden diese Arbeitsgerätschaften auch mit einer Kardanik zugeführt.
Eine Beleuchtung allein durch Deckenlampen ist in der Praxis ungenügend hinsichtlich der Lichtstärke im Arbeitsbereich. OP-Leuchten mit Kardanik haben den Nachteil, dass die laminare Luftströmung gestört wird und daran Turbulenzen auftreten. Diese Turbulenzen können den Transport von Partikeln und auch Mikroorganismen sowohl vom Operateur (Gesicht, Kleidung etc.) in den Schutzbereich als auch vom Arbeitsbereich in den Atembereich des Operateurs bedingen oder begünstigen.
Aus der Reinraumtechnik ist die laminare (LAF) bzw. turbulenzarme Verdrängungsströmung (TAV) hinlänglich bekannt und hat Eingang in die allgemein anerkannten Regeln der Technik gefunden (DIN 1946 Teil 4, Raumlufttechnische Anlagen in Krankenhäusern, (2008) Beuth Verlag; DIN EN 13779, Lüftung von Nichtwohngebäuden, (2007) Beuth Verlag GmbH; DIN EN 13182, Lüftung von Gebäuden, Gerätetechnische Anforderungen für Messungen der Luftgeschwindigkeit in belüfteten Räumen (Dezember 2002) Beuth Verlag; VDI 2083 Reinraumtechnik, Blatt 2 (2005), Messtechnik in der Reinraumluft und Blatt 5 (1996), Thermische Behaglichkeit, Bau, Betrieb und Instandhaltung, Beuth Verlag).
Dabei ist der Turbulenzgrad als Maß für die Schwankungen bezogen auf den Mittelwert der Luftgeschwindigkeit entsprechend DIN EN 13182 bzw. VDI 2083 definiert. Er ist annähernd gleich der relativen Standardabweichung (Standardabweichung durch Mittelwert), wenn die Anzahl der Stichproben groß ist und die Richtung der Geschwindigkeitszeitschwankungen unberücksichtigt bleibt. Dabei werden drei Kenngrößen für den Turbulenzgrad unterschieden (VDI 2083 Teil 5, Tabelle 1): Strömung mit einem Turbulenzgrad von

< 5 % à laminar (LAF),
5-20 % à turbulenzarm (TAV),
> 20 % à turbulent.

LAF- bzw. TAV-Systeme finden überall dort Anwendung, wo aerogen übertragene partikuläre oder gasförmige Kontaminationen von Produkten und Arbeitsflächen, wie z.B. in industriellen Operationsräumen, vom Produkt (Produktschutz) oder dem arbeitenden Personal (Personalschutz) ferngehalten werden muss.
Zur Herstellung eines Schutzbereichs mittels LAF- oder TAV-Strömung wird Zuluft zunächst durch Ventilatoren erzeugt, ggf. mittels HEPA-Filtern (High Efficiency Particulate Airfilter) steril filtriert und nach Durchströmen von "Laminarisatoren" gezielt in ganze Räume oder einen begrenzten Schutz- bzw. Arbeitsbereich eingebracht. Laminarisatoren sind im Stand der Technik bekannt, wurden in den letzten Jahrzehnten in vielen Varianten optimiert ( EP 0355 517 B1 ) und erreichen eine Minderung des Turbulenzgrades, so dass von den überströmten Oberflächen weniger Energie mit der strömenden Luft ausgetauscht bzw. weniger Partikel entfernt oder deponiert werden.
Nach turbulenzarmer Durch- oder Überströmung des Schutzbereichs wird die Luft über Abluftöffnungen im Boden, an Wänden oder über Decken-fixierte Absaugungen abgeführt.
Typische Anwendungsbereiche für diese Technologie sind beispielsweise die Mikroelektronik zur Herstellung von EDV-Chips, die optische Industrie, Herstellungs- und Abfüllbereiche in der Pharmazie, Lebensmitteltechnik und die Operationsräume in der Medizin.
Speziell Operationsräume werden zur Erfüllung ihrer Aufgabenstellung als "Reinräume" entsprechend der DIN 1946 Teil 4, als allgemein anerkannte Regel der Technik, in solche der Raumklasse 1a (turbulenzarme Verdrängungsströmung) mit höchster raumlufttechnischer Reinheit sowie der Raumklasse 1b (turbulente Luftführung) mit geringerer raumlufttechnischer Reinheit unterschieden. Die Raumklasse 1a weist üblicherweise unter der OP-Raumdecke die Installation von mehreren (HEPA-) Zuluftfiltern auf. Über diese Filter und den anschließenden Laminarisator wird die minimal gegenüber der Raumluft kältere Zuluft zu dem vertikal darunter gelegenen Schutz- bzw. Arbeitsbereich aus Operationsfeld und Instrumententischen geführt. Üblicherweise und entsprechend der DIN 1946 Teil 4 befindet sich der Zuluft-Deckenauslass im mittleren Bereich des Operationsraumes und beansprucht eine Fläche von 3,2 x 3,2 Quadratmetern. Damit kann im Operationsraum ein lüftungstechnischer definierter Schutzbereich von 3 x 3 Quadratmetern abgebildet werden.
Um die Zuluft aus dem Deckenauslass für das OP-Team physiologisch behaglich abströmen zu lassen, werden unterhalb der HEPA-Zuluftfilter "Laminarisatoren" (auch Gewebeverteiler, CG-Verteiler [CibaGeygi: erstmalige Anwendung]) als feinmaschiges (Kunststoff-)Gewebe gespannt. Diese Laminarisatoren erzeugen eine Strömung mit niedrigen Turbulenzgraden und somit einer gewünschten, gleichgerichteten, turbulenzarmen bzw. laminaren Luftströmung. In geeigneter Kombination aus Fadenstärke und Maschenweite lassen sich so laminare Strömungen (Turbulenzgrad: < 5 %) bis zur Arbeitsebene des Operationstisches (1-1,2 m OKFFB [Oberkante Fertigfußboden]) nachweisen.
Strömungshindernisse, die stromabwärts unterhalb der Ebene des Laminarisators liegen, erhöhen in der Regel den Turbulenzgrad bzw. wirken sich negativ auf die Qualität der Luftströmung im zu schützenden Arbeitsbereich aus. So ist beispielsweise von OP-Leuchten, deren Stativrohre durch die Ebene der Laminarisatoren geführt werden müssen, bekannt, dass sowohl die Stativdurchführung als auch die Leuchte den Turbulenzgrad lokal erhöhen. Weitere Beispiele für derartige Strömungsstörungen im Operationsraum im Bereich zwischen Laminarisator und Schutzbereich sind Deckenversorgungseinheiten (Medizinische Gase, Strom) und Bildschirme zur Prozessüberwachung.
Grundsätzlich zeichnen sich Reinräume neben diesen Luftführungs-systemen sowie aufgabenspezifischen (Bearbeitungs-) Geräten auch durch spezielle Beleuchtungssysteme aus. So werden z. B. in Reinräumen für medizinische Operationen und invasive Eingriffe an Menschen und Tieren speziell kombinierte Beleuchtungssysteme installiert. Dabei unterscheidet man nach DIN EN 12464-1 den "Bereich der Sehaufgabe" mit den höchsten Anforderungen an die Leuchtdichte vom unmittelbaren "Umgebungsbereich" (ca. 0,5 m um das Gesichtsfeld der Sehaufgabe) sowie den "Hintergrund" (ca. 3 m um die Sehaufgabe).
Für den "Bereich der Sehaufgabe" werden Operationsleuchten eingesetzt, die Leuchtdichten von 10- bzw. 40-160 kLx (DIN EN 12464-1, DIN EN 60601-2-4) in 1 m Abstand erreichen, so dass auch bei Patienten mit erheblicher Körpermasse noch die tief im Körper liegenden filigranen Gewebe und Organstrukturen möglichst fehlerfrei unterschieden, erkannt und behandelt werden können. Um beeinträchtigende Verschattungen, z.B. durch die Köpfe der Operateure, im Bereich der Sehaufgabe des Operationsfeldes zu minimieren, werden üblicherweise mindestens zwei Operationsleuchten redundant installiert und so eine ausreichende Beleuchtung sichergestellt.
Entsprechend DIN 5035-3 ist der "Umgebungsbereich" mit Leuchtdichten von 1, 5-2 kLx sowie der "Hintergrundbereich" mit 1,0 kLx (DIN EN 12464-1) zu versorgen. Üblicherweise erfolgt die Ausleuchtung des "Umgebungsbereichs" mittels einer oder mehrerer nebeneinander angeordneter Reihen von Neo-Raumleuchten (2-3 reihig), welche umlaufend um den Zuluft-Deckenauslass an der OP-Raumdecke installiert sind. Diese ermöglichen dem OP-Team einerseits einen ausreichenden Überblick über die eingesetzten Instrumente und Geräte (z. B. für die Instrumentierende und die Anästhesie). Andererseits verhindert die Beleuchtung im "Umgebungs-" und "Hintergrundbereich", dass das Operationsteam durch zu hohe Leuchtdichten-Unterschiede zum Bereich der Sehaufgabe Adaptationsstörungen ausgesetzt wird. Damit werden physiologisch akzeptable Kontraste sichergestellt und die Schutzbedingung entsprechend den gültigen Unfallverhütungsvorschriften (GUV-I-8681) erfüllt.
Als überwiegend übliche Installation werden seitlich um den Zuluft-Deckenauslass herum, an der OP-Raumdecke, mehrreihige Neon-Leuchten angebracht. Nachteilig bei dieser seitlichen Anordnung ist, dass diese Leuchten in Richtung des OP-Bodens gerichtet sind und zum Schutzbereich, der mit einer Leuchtdichte von 1-2 kLx beleuchtet werden soll, aufgrund der Diagonale ein großer Abstand besteht.
Jedoch sind im Stand der Technik auch Beleuchtungssysteme bekannt, wobei Neon-Deckenleuchten zwischen den (HEPA-) Zuluftfiltern und dem darunter installierten Laminarisator angebracht sind. Vorteilhaft dabei ist, dass das emittierte Licht direkt von oben und damit auf kürzerem Weg auf den darunter liegenden Schutzbereich strahlt. Nachteilig an dieser Installationsart ist jedoch, dass die Lichtintensität durch den Laminarisator ganz erheblich gemindert wird. Weiterhin nachteilig ist der erhöhte technische Aufwand zum Wechsel der Leuchtmittel, da hierzu der Laminarisator vollständig demontiert werden muss.
Im Verlauf einer Operation, welche durchschnittlich eine Stunde dauert (ca. 10 Minuten bis > 15 Stunden), ergeben sich laufend Änderungen der örtlichen Lage oder auch der Tiefe des vom OP-Team bearbeiteten Operationsfeldes. Um nach diesen prozessbedingten Lageänderungen der Sehaufgabe die erforderliche Ausleuchtung anzupassen, müssen die Operationsleuchten mittels der Kardanik jeweils neu positioniert werden. Diese Änderungen erfolgen üblicherweise manuell durch das OP-Team selbst oder durch Hilfskräfte ("Springer"), welche zur Erfüllung dieser Aufgabe speziell in den OP-Raum laufen müssen. Dabei stellt sich die korrekte Einrichtung der OP-Leuchten aufgrund der schwergängigen Kardanik als körperlich belastend und der erforderlichen sterilen Rahmenbedinungen auch als schwierig dar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Arbeitsgeräte bei turbulenzarmer Strömung in einen Arbeitsbereich eingebracht werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, ein Medienpanel so in den Laminarisator zu integrieren, dass sich nach einer kurzen stromabwärtigen Strecke nach dem Medienpanel eine turbulenzarme Strömung ergibt. Das Medienpanel ist dabei als Durchgangselement in eine Öffnung des Laminarisators eingesetzt, derart, dass es durch den Laminarisator hindurch geht, wobei sein stromabwärtiges Ende so abgerundet ist, dass sich dort eine turbulenzarme Strömung ausbildet. Die Abrundung ist vorzugsweise halbkugelförmig oder in Form eines Rotationsparaboloiden ausgebildet. Vorzugsweise hat das Medienpanel Anschlüsse für elektrischen Strom und/oder Absaugvorrichtungen und/oder Fluidzufuhreinrichtungen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem Medienpanel zusätzlich ein Anschluss für ein Glasfaserlichtkabel vorgesehen, wobei im Inneren des Medienpanels eine Lichtquelle oder ein zuzuführendes Glasfaserlichtkabel angeordnet ist. Als Lichtquelle für das Glasfaserlichtkabel werden vorzugsweise LED's vorgeschlagen.
Vorzugsweise ist das Medienpanel höhenverstellbar und insbesondere durch eine Teleskopführung.
Hierzu erfolgten Untersuchungen in einem Operationsraum mit einem TAV-Zuluftdeckenauslass von 3,2 x 3,2 qm (entsprechend Raumklasse 1a / DIN 1946 Teil 4) mit einem in 2,7 m Höhe OKFFB installierten Laminarisator. In 81 Messpositionen senkrecht unterhalb des Laminarisators (1 m Höhe OKFFB) wurden Turbulenzgradsonden installiert. Die 9 x 9 Messpositionen wiesen zueinander einen Abstand von 5 cm auf. Für Zuluftgeschwindigkeiten von 0,23 m/s, 0,27 m/s und 0,30 m/s fand sich ein mittlerer Turbulenzgrad von < 5 % (laminare Strömung).
Anschließend wurden auf der Abströmseite des Laminarisators nacheinander Metallscheiben von 80, 120, 160 und 230 mm Durchmesser (0,4 mm Stärke) flächendeckend fixiert. Dann erfolgte in der jeweiligen Konstellation die Bestimmung der Turbulenzgrade im Vergleich zu den Ausgangsbedingungen (ohne Metallscheibe). Als Ergebnis zeigte sich bei allen Zuluftgeschwindigkeiten, dass die Metallscheiben bis 120 mm Durchmesser auf der Arbeitsebene keine Überschreitungen des Turbulenzgrades von 5 % bewirkten. Bei dem Metallscheiben-Durchmesser von 160 mm wurde der Turbulenzgrad von 5 % bei allen Zuluftgeschwindigkeiten überschritten.
Es folgten Visualisierungsuntersuchungen, indem in Strömungsrichtung unterhalb der Metallröhren Aerosolnebel über Kunststoffsonden injiziert wurde. Die turbulente Strömung unterhalb der Metallscheiben wurde dabei in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit photographiert und ausgemessen. Als Ergebnis zeigte sich, dass die turbulente Strömung unterhalb der Metallplatte grundsätzlich eine halbkegelförmige Form annahm, deren Länge in keinem Fall den 1,2-fachen Durchmesser der Metallscheibe überschritt.
Mit dem gleichen Versuchsaufbau wie für runde Metallscheiben, wurden weitere Untersuchungen mit verschiedenen Formen durchgeführt. Dabei konnte zusammenfassend ermittelt werden, dass neben runden und ovalen auch (vier- und sechs-) eckige Formen zu keiner Überschreitung des Turbulenzgrades von 5 % führten, wenn diese einen Durchmesser < 160 mm aufwiesen.
Insbesondere jedoch stellte sich heraus, dass der Turbulenzgrad in der Arbeitsebene bei dem Durchmesser von 160 mm dadurch erheblich reduziert werden konnte, wenn anstatt der Metallplatten Metallröhren verwendet wurden, die (analog wie die Metallplatten) geschlossen auf dem Laminarisator fixiert waren und stromabwärts eine Abrundung aufwiesen, vorzugsweise in Form eines Rotationsparaboloid oder einer Halbkugel.
Die Erfindung basiert daher primär auf der Erkenntnis, dass ein in den Laminarisator eingebrachtes Durchgangselement (LPE für Laminarisator-Passage-Element)" zunächst lokal unterhalb eine halbkugelförmige turbulente Strömung erzeugt. Durch geeignete Auswahl von Form und Durchmesser des Durchgangselements (LPE) kann jedoch aufgrund der seitlich abströmenden turbulenzarmen Luft nach etwa dem maximalen Durchmesser des LPE wieder eine turbulenzarme Strömungsform erreicht werden. Damit wird die Arbeitsebene im Schutzbereich wieder mit turbulenzarmer Strömung beaufschlagt.
Aufgrund dieser Erkenntnis wurde ein Medienpanel entwickelt, das durch den Laminarisator in Form eines Durchgangselementes hindurchgeführt wird und am unteren Ende eine strömungsbegünstigende runde Form aufweist, die vorzugsweise halbkugelförmig oder als Rotationsparaboloid ausgebildet ist. Hierdurch können auch Glasfaserkabel-Anschlüsse (Adapter) sehr nahe an die Arbeitsebene geführt werden. Damit besteht die Möglichkeit, die für den Bereich der Sehaufgabe benötigten, sehr hohen Leuchtdichten, z. B. über Glasfaserkabel in Schwanenhals-Technik, direkt an den Arbeitsbereich heranzuführen.
Weiterhin kann über spezifische Adapter in den Medienpanelen sowohl die Versorgung mit Hf-Strom (Hochfrequenzchirurgie, Diathermie) sowie die Absaugung des dabei freigesetzten "Surgical Smoke", unmittelbar an der Arbeitsebene erfolgen, ohne dass Absaugschläuche über den Bodenbereich (Stolpergefahr!) verlegt werden müssen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: einen Reinraum mit einem "Medienpanel";
Fig. 2: eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit an das Medienpanel angeschlossenem Lichtleitkabel; und
Fig. 3: eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Reinraum 1 mit einem Boden 2, einer Decke 3 und Seitenwänden 4. An der Raumdecke 3 ist eine Luftzufuhreinrichtung 5 angebracht, die einen Ventilator 6 , ein Luftfilter 7 und einen Laminarisator 8 aufweist. Der Laminarisator 8 hat eine Vielzahl von Öffnungen, in die Beleuchtungseinrichtungen 10 eingesetzt sind. Die Beleuchtungseinrichtungen 10 haben ein geschlossenes Gehäuse 9, in dem Leuchtmittel angeordnet sind und das an der in Richtung zum Inneren des Reinraumes 1 weisenden Seite eine lichtdurchlässige Scheibe 11 aufweist, die eben sein kann, aber auch konvex oder konkav gewölbt, um das Licht zu bündeln oder zu streuen. Die Gehäuse 9 ragen teilweise über die Unterseite des Laminarisators 8 in den Reinraum hinein und haben eine scharfe Abrisskante 12. Die Gehäuse 9 haben somit die Form eines Rohres, das stirnseitig geschlossen ist. Die rohrförmige Öffnung des Gehäuses 9 ragt vorzugsweise mindestens 1 mm, vorzugsweise 2 mm, aus der Ebene des Laminarisators 8 heraus. Die Querschnittsform der Gehäuse ist weitestgehend frei wählbar und kann z.B. quadratisch, kreisförmig, elliptisch oder n-eckig sein mit n > 3.
Die von dem Ventilator 6 geförderten Luftströmungen laufen durch den Laminarisator 8 hindurch und umströmen die Gehäuse 9. In Strömungsrichtung unterhalb der Gehäuse 9 bilden sich normalerweise Turbulenzen. Aufgrund einer Abrisskante 12 an den Gehäusen 9 hat der Bereich der Turbulenz eine etwa halbkugelförmige Form mit einer Länge, die in etwa der Breite 14 der Gehäuse 9 entspricht und nicht größer ist als etwa das 1,2 fache des größten Durchmessers der Gehäuse. Nach diesem Bereich ist die Strömung wieder, den Anforderungen der jeweiligen Reinraumqualität entsprechend, laminar oder turbulenzarm.
Bei ausreichendem Abstand zwischen dem in den Raum 1 ragenden Gehäuse 9 und einer Arbeitsebene 15 ist somit sichergestellt, dass laminare oder turbulenzarme Strömung an der Arbeitsebene 15 ankommt. Gleichzeitig kann durch die Lichtquellen 10, deren Leuchtmittel vorzugsweise Glasfaser oder LEDs sind, eine Beleuchtung der Arbeitsebene 15 mit wesentlich erhöhten Leuchtdichten erreicht werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Durch den Verzicht auf die klassischen OP-Leuchten mit Kardanik kann die Ebene des Laminarisators 8 von derzeit üblichen 2,7-3 m auf ≤ 2,5 m abgesenkt werden. Durch diese Reduktion zwischen Laminarisator-Ebene und Arbeitsebene 15 wird die Leuchtdichte dort wesentlich erhöht, da die Leuchtdichte bekanntlich mit dem Quadrat der Entfernung zwischen Lichtquelle und bestrahltem Objekt abnimmt.
Weiter entfällt das eingangs genannte Hantieren mit der Kardanik der OP-Leuchten, da die einzelnen Lichtquellen im LPE ferngesteuert schwenkbar angeordnet sind, damit das Licht mehrerer Quellen auf einen engeren Arbeitsbereich konzentriert und so auch die lokale Fokussierung verändert werden kann.
Nach der in Fig. 1 dargestellten Erfindung können ein oder mehrere Gehäuse 9 durch ein oder mehrere Medienpanele 17 ersetzt werden. Auch die Medienpanele 17 werden als Durchgangselement durch den Laminarisator 8 hindurchgeführt und weisen an ihrem zur Arbeitsebene 15 gerichteten stromabwärtigen Ende 18 eine strömungsbegünstigende runde und insbesondere halbkugelförmige oder rotationsparaboloidische Form auf, so dass sich im weiteren Strömungsverlauf eine turbulenzarme Strömung ausbildet. Die Medienpanele können diverse Anschlüsse 19, 20 haben, wie z. B. für die Versorgung mit Hf-Strom sowie das Absaugen von Gasen und Flüssigkeitsnebel ("Surgical Smoke") oder auch die Zufuhr von Fluiden, wie Gasen oder Flüssigkeiten, was sehr nahe an der Arbeitsebene 15 erfolgen kann. Hierdurch wird auch die Anzahl von neben der Arbeitsfläche (z. B. OP-Tisch) verlaufenden Schläuchen und Kabeln reduziert.
Wie in Fig. 2 dargestellt, kann an dem Medienpanel 17 auch ein Anschluss 19 für ein Lichtleitkabel 21 vorgesehen sein, mit dem die für die Sehaufgabe erforderliche spezielle Beleuchtung beispielsweise über einen sog. "Schwanenhals" in beliebige Nähe zu der Arbeitsebene 15 gebracht werden kann. Somit kann bei schwierigen Operationsbedingungen eine sehr helle Beleuchtung unmittelbar an die zu beleuchtende Stelle (Sehaufgabe) gebracht werden.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Laminarisator 8 mit mehreren eingesetzten Gehäusen 9 und verdeutlicht, dass die Gehäuse 9 sehr unterschiedliche Formen haben können, wie z. B. quadratisch, kreisförmig, elliptisch, sechseckig usw.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel mit einem Laminarisator 8 einer gesamten Fläche von 3,2 m x 3,2 m in einer Höhe von 2,7 m betrug der Durchmesser der Gehäuse 12 cm. Der Abstand b zwischen zwei benachbarten Gehäusen 9 betrug 5 cm und der Abstand c der Gehäuse 9 zum Rand des Laminarisators 8 betrug 10 cm. Mit diesen Abmessungen wurde unterhalb der Gehäuse 9 nach einem Abstand, der maximal das 1,2 fache des Durchmessers a der Gehäuse 9 betrug, visuell ein Zusammenschluss der Strömung dokumentiert und messtechnisch in der Arbeitsebene stets ein Turbulenzgrad < 5 % ermittelt.
In Fig. 2 ist weiter zu erkennen, dass an der Raumdecke 3 seitlich neben der Arbeitsfläche 15 noch zusätzliche Leuchten 22 angeordnet sein können, die für eine ausreichende Hintergrundbeleuchtung des Reinraumes 1 sorgen. Hier können auch herkömmliche Neonlampen verwendet werden. Die Höhe des Laminarisators 8 über dem Boden 2 betrug 2,7 m. Die Höhe der (höhenverstellbaren OP-Tisch-) Arbeitsebene 15 liegt üblicherweise zwischen 80 cm und 1,40 m.
Die oben angegebenen Abmessungen haben sich in dem konkreten Ausführungsbeispiel als günstig erwiesen. Dem Fachmann ist klar, dass auch andere Abmessungen verwendet werden können, sofern sichergestellt ist, dass in ausreichendem Abstand oberhalb der Arbeitsfläche 15 eine turbulenzarme bzw. laminare Strömung vorhanden ist.

Claims

Laminarisatorpassagevorrichtung mit einer Luftstromerzeugungseinrichtung, einem Laminarisator (8) und mit mindestens einem Medienpanel (17), wobei das Medienpanel (17) in einer Öffnung des Laminarisators (8) in Form eines Durchgangselementes angeordnet ist, derart, dass es durch den Laminarisator (8) hindurchgeht,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Medienpanel (17) an seinem stromabwärtigen Ende (18) eine solche Rundung aufweiset, dass stromabwärts des Endes (18) eine turbulenzarme Strömung auftritt,
dass an dem Medienpanel (17) stromabwärts des Laminarisators (8) ein Anschluss (19) für ein Glasfaser-Lichtkabel (21) vorgesehen ist, wobei im Inneren des Medienpanels (17) eine Lichtquelle (10) oder ein zuführendes Glasfaser-Lichtkabel angeordnet ist, und
dass das Medienpanel (17) stromabwärts des Laminarisators (8) mindestens einen weiteren Anschluss (20) für elektrischen Strom und/oder Absaugvorrichtungen und/oder Fluidzufuhreinrichtungen aufweist.
Laminarisatorpassagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rundung am stromabwärtigen Ende (18) halbkugelförmig oder rotationsparabolisch ist.
Laminarisatorpassagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtquelle (10) mindestens ein Glasfaser-Lichtkabel oder eine LED aufweist.
Laminarisatorpassagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass sie zusätzlich mindestens eine Lichtquelle (10) in Form eines als Gehäuse (9) ausgebildeten Durchgangselementes aufweist, wobei das Gehäuse (9) eine stromabwärtige Strömungsabrisskante (12) aufweist, die dadurch gebildet ist, dass das zusätzliche Gehäuse (9) ein dünnwandiges Rohr ist, dessen stromabwärtige Strömungsabrisskante (12) mindestens 1 mm über die Ebene des Laminarisators (8) vorsteht und dessen Wanddicke ≤ 3 mm und vorzugsweise ≤ 1,5 mm ist.
Laminarisatorpassagevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (9) in Draufsicht quadratisch, kreisförmig, elliptisch oder n-eckig, mit n > 3, ist.