ES2865652T3 - Sistema de ventilación - Google Patents

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ES2865652T3
ES2865652T3 ES14707778T ES14707778T ES2865652T3 ES 2865652 T3 ES2865652 T3 ES 2865652T3 ES 14707778 T ES14707778 T ES 14707778T ES 14707778 T ES14707778 T ES 14707778T ES 2865652 T3 ES2865652 T3 ES 2865652T3
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Lars-Peter Ekolind
Henrik Skredsvik
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Abstract

Un método para proporcionar ventilación a una sala blanca (1), caracterizándose el método por: proporcionar, mediante al menos una unidad de suministro de aire de desplazamiento de un primer sistema de suministro de aire (100), un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio que forma una primera zona aérea (101), que cubre un área de trabajo (11), de la sala blanca (1); y proporcionar, mediante al menos una unidad de suministro de aire de dilución de un segundo sistema de suministro de aire (120), un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio que forma una segunda zona aérea (121), que cubre un área ambiental, de la sala blanca (1); en donde dicho segundo sistema de suministro de aire (120) se dispone de modo que dicha segunda zona aérea (121) rodee al menos parcialmente la primera zona aérea (101), y en donde dicha primera zona aérea (101) y dicha segunda zona aérea (121) juntas forman el área espacial total de la sala blanca (1).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de ventilación
CAMPO TÉCNICO
La presente solicitud se refiere al campo de la ventilación y, en particular, al campo de sistemas y métodos de ventilación para proporcionar ventilación a salas blancas, tales como quirófanos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En una sala blanca, tal como un quirófano, es esencial reducir la cantidad de partículas portadoras de bacterias transmitidas por el aire, también denominadas unidades formadoras de colonias (ufc), para paliar la contaminación durante la actividad en la sala, tal como cirugía o producción de productos ultralimpios. Por ejemplo, en un quirófano, las partículas portadoras de bacterias transmitidas por el aire que provienen del personal quirúrgico son la razón principal de las infecciones del sitio quirúrgico.
Las personas presentes en la habitación generan sustancialmente partículas portadoras de bacterias transmitidas por el aire. Cada persona desprende aproximadamente 10.000 partículas de piel/minuto cuando se mueve y un 10 % de estas partículas portan bacterias.
Dependiendo de la actividad prevista en la sala blanca, se requieren diferentes niveles de limpieza del aire. En salas blancas con un nivel máximo de contaminación permitido en la región de 100 ufc/m3, es decir, 100 partículas portadoras de bacterias transmitidas por el aire por metro cúbico, se usan sistemas de ventilación basados en flujos de aire turbulentos. El propósito de los sistemas de ventilación de flujo de aire turbulento es mezclar el aire presente de la habitación que comprende partículas portadoras de bacterias con aire de suministro limpio, de modo que el aire presente se diluya, reduciendo de ese modo el nivel de contaminación de la habitación.
En salas blancas que requieren un mayor nivel de limpieza, tales como quirófanos para cirugía de alta sensibilidad a infecciones, el nivel máximo de contaminación permitido suele ser inferior a 10 ufc/m3. Es necesario que un sistema de flujo de aire turbulento consiga flujos de aire muy altos y en el intervalo de cientos de tasas de intercambio de aire, para mantener la contaminación a un nivel tan bajo. Por lo tanto, el entorno no sería favorable para el trabajo. Por lo tanto, se usan sistemas de ventilación de flujo basados en flujos de aire laminares en lugar de sistemas de ventilación basados en flujos de aire turbulentos. Mediante sistemas de ventilación de flujo de aire laminar, el nivel de contaminación del área cubierta puede mantenerse inferior a 10 ufc/m3, sin necesidad de flujos de aire muy altos. Normalmente, un sistema de ventilación de flujo de aire laminar comprende una instalación de techo que proporciona un flujo laminar de aire limpio, también denominado techo de flujo unidireccional (techo UDF). Un sistema de ventilación de flujo laminar consume mucha más energía que el sistema de ventilación turbulento mencionado anteriormente. Por lo tanto, un techo UDF está dispuesto generalmente para cubrir una región limitada de la habitación, que se requiere para satisfacer los requisitos de limpieza. La región limitada es generalmente donde se encuentra el personal médico y el equipo médico.
Para quirófanos, el tamaño de las instalaciones de ventilación está aumentando ya que se necesitan más áreas de trabajo que satisfagan los requisitos de limpieza debido a que las cirugías más complejas requieren más personal médico e instrumental que requiere más espacio. En un quirófano actual, el techo UDF cubre generalmente un área de 9-12 m2
El propósito de un sistema de ventilación de flujo de aire laminar es desplazar el aire presente de la habitación mediante un flujo descendente suministrado de aire limpio. De ese modo, el aire presente de la habitación, que comprende partículas portadoras de bacterias, se desplaza hacia abajo, hacia el suelo de la habitación. Por lo tanto, el nivel de contaminación en el área cubierta por el sistema de ventilación de flujo de aire laminar se reduce.
La solicitud de patente estadounidense US3726203 A explica un dispositivo para mantener una zona sin polvo y sin de bacterias en una sala.
La solicitud de patente inglesa GB1186554 A explica medios para ventilar salas, quirófanos y similares.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Un objetivo de la presente invención es paliar los inconvenientes y problemas mencionados anteriormente. Otro objetivo es proporcionar un sistema de ventilación mejorado para una sala blanca, tal como un quirófano. Otro objetivo es proporcionar un método mejorado para proporcionar ventilación a una sala blanca, tal como un quirófano.
Definiciones
Al describir y reivindicar la invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones presentadas a continuación. A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que el comúnmente entendido por un experto en la materia a la que pertenece la presente invención.
Por flujo de aire laminar se entiende un flujo de aire unidireccional que tiene sustancialmente la misma dirección dentro de un volumen del flujo de aire laminar. El flujo de aire laminar tiene el propósito de desplazar las partículas portadoras de bacterias a una zona aérea cubierta por el flujo de aire laminar. Sin caer fuera del alcance de la presente invención, debe entenderse que el flujo de aire laminar debido, por ejemplo, a perturbaciones circundantes, puede desviarse de una dirección uniforme exacta mientras sigue cumpliendo su propósito de desplazar partículas portadoras de bacterias. Para cuantificar lo laminar que puede ser un flujo de aire, es posible determinar la intensidad de la turbulencia del flujo de aire. La intensidad de la turbulencia puede definirse como la medida de las fluctuaciones de la velocidad del aire con respecto a su valor medio (desviación estándar relativa), es decir, la desviación estándar de la velocidad del aire dividida entre el valor medio de la velocidad del aire. La norma DIN alemana (Deutsches Insitut für Normung) DIN 1946-4 (véase la sección 3.1.13 en DIN 1946-4:2008-12) establece esta definición. La norma DIN 1946-4 se ocupa, por ejemplo, de la ventilación de habitaciones destinadas a asistencia sanitaria. Para medir la intensidad de la turbulencia normalmente se usa un periodo de medición de tres minutos.
Como se ve en la definición, la relación de las cantidades respectivas dará como resultado un valor sin unidad, por lo que a menudo la intensidad de la turbulencia se expresa en porcentajes. Al estudiar la definición anterior, se entenderá que las velocidades altas del aire darán como resultado una intensidad de turbulencia baja, ya que la desviación estándar se divide entre la velocidad media. La velocidad del aire puede medirse usando diversos tipos de anemómetros, incluyendo anemómetros de hilo caliente. Un método de medición se presenta en la sección E.6 de DIN 1946-4:2008-12.
Para los fines de la presente solicitud, el flujo de aire laminar se define como el que tiene una intensidad de turbulencia no superior a un 30 %, cuando se mide de acuerdo con DIN 1946-4.
Por desplazamiento de partículas portadoras de bacterias se entiende que un flujo de partículas portadoras de bacterias se fuerzan en la dirección de un flujo de aire laminar proporcionado, en lugar de seguir su dirección natural debido a la fuerza de convección. Desde una persona de pie en una habitación, que normalmente es mucho más fría que la temperatura corporal de la persona, la fuerza de convección esparce las partículas portadoras de bacterias, desprendidas de la persona, en una dirección ascendente junto con el flujo de calor del cuerpo. Con un flujo de aire laminar de desplazamiento, esta fuerza de convección se interrumpe.
Por flujo de aire turbulento se entiende un flujo de aire que no fluye en una dirección uniforme. A diferencia de los flujos de aire laminares, los flujos de aire turbulentos generalmente se mezclan con el aire circundante. El flujo de aire turbulento tiene el propósito de diluir la concentración de partículas portadoras de bacterias en una zona aérea cubierta por el flujo de aire turbulento.
Para el propósito de la presente solicitud, el flujo de aire turbulento se define como el que tiene una intensidad de turbulencia superior a un 30 %, cuando se mide de acuerdo con DIN 1946-4.
Por dilución de aire se entiende que el nivel de contaminación del aire se diluye en vista de la concentración de partículas portadoras de bacterias.
Por área de trabajo se entiende un área de la sala blanca donde pretende realizarse la actividad. Para un quirófano, el área de trabajo comprende la mesa de operaciones en la que se sitúa el paciente y además comprende un área que rodea la mesa de operaciones. Para una sala blanca de producción, el área de trabajo comprende una estación de trabajo en la que, por ejemplo, se realiza el ensamblaje manual de un producto, y además comprende un área que rodea la estación de trabajo. En el área circundante, el personal se sitúa cuando realiza actividades, por ejemplo, en la mesa de operaciones o la estación de trabajo.
La invención
De acuerdo con un aspecto de la invención, los objetivos mencionados y otros se consiguen mediante un sistema de ventilación para una sala blanca como se reivindica en la reivindicación 6.
La presente invención se basa en la comprensión de los inventores de que los generadores de partículas bacterianas, es decir, las personas presentes, de una sala blanca se concentran generalmente en el área de trabajo. Por lo tanto, en salas blancas que usan sistemas de ventilación de flujo de aire laminar, puede basarse en que esta comprensión sea suficiente para que el sistema de ventilación se disponga para cubrir solo el área de trabajo, desplazando de ese modo la parte sustancial de las partículas portadoras de bacterias generadas.
Sin embargo, también se ha observado que un flujo de aire laminar dirigido hacia el suelo de la sala influye en el área que rodea la zona de flujo de aire laminar girando hacia arriba al acercarse al suelo y girando más hacia dentro y nuevamente hacia el área de trabajo. El flujo de aire laminar giratorio lleva partículas portadoras de bacterias tanto del área de trabajo como del nivel del suelo con el que interactúa el flujo de aire. Por lo tanto, existe un alto riesgo de contaminación del área de trabajo debido a que estos flujos de aire laminar giratorios devuelven partículas portadoras de bacterias al área de trabajo.
Para paliar este problema, se dispone un segundo sistema de suministro de aire para cubrir el área que rodea la primera zona aérea formada por el flujo laminar de aire limpio. El segundo sistema de suministro de aire comprende al menos una unidad de suministro de aire de dilución dispuesta para proporcionar un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio. El flujo de aire turbulento limpio forma una segunda zona aérea adicional que rodea la primera zona aérea. La segunda zona aérea puede disponerse de modo que el flujo de aire turbulento limpio de esta segunda zona aérea no perturbe el flujo de aire laminar de aire limpio en la primera zona aérea.
El flujo turbulento de aire limpio suprime los flujos de aire laminares giratorios derivados de la primera zona aérea. Además, el flujo turbulento de aire limpio diluye el aire en la segunda zona aérea, proporcionando de ese modo un entorno de aire limpio también fuera de la primera zona aérea.
Además se ha visto que el primer sistema de suministro de aire, que proporciona un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio y que es, por ejemplo, un techo UDF, puede restringirse para cubrir solo el área de trabajo. En el área de trabajo se sitúan la mayoría de las personas presentes, es decir, generadores de partículas portadoras de bacterias. Mediante esta disposición del primer sistema de suministro de aire, se desplaza la mayoría de las partículas portadoras de bacterias generadas. El área ambiental que rodea el área de trabajo está cubierta por el segundo sistema de suministro de aire, que proporciona un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio, que diluye el aire en vista de partículas portadoras de bacterias generadas, por ejemplo, por personas presentes en esta área ambiental.
Esta combinación de la invención del primer sistema de suministro de aire y el segundo sistema de suministro de aire proporciona un área, que son el área de trabajo y el área ambiental, que tiene una limpieza que puede mantenerse por debajo de un nivel máximo permitido. Preferentemente, el área de trabajo y el área ambiental constituyen el área total de la sala.
El instrumental puede disponerse en el área de trabajo o en el área ambiental, ya que ambas zonas se mantienen limpias mediante el sistema de ventilación. Por lo tanto, no es necesario controlar el instrumental para que no se mueva fuera del área cubierta por el techo UDF como en los sistemas de ventilación conocidos. Además, no es necesario extender el techo UDF para cubrir áreas en las que se sitúa el instrumental.
Esta es una solución energéticamente eficiente, ya que el primer sistema de suministro de aire generalmente utiliza grandes volúmenes de aire y, mediante la presente invención, el tamaño puede optimizarse.
El segundo sistema de suministro de aire puede comprender una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento. El volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio puede proporcionarse a través de estas salidas de flujo de aire turbulento.
El primer sistema de suministro de aire y/o el segundo sistema de suministro de aire puede disponerse en el techo de la sala blanca.
El sistema de ventilación puede comprender al menos una, preferentemente una pluralidad de, unidades de descarga dispuestas en la segunda zona aérea. Cada unidad de descarga funciona como una salida activa o pasiva del aire de la habitación. El sistema de ventilación puede comprender al menos una unidad de descarga de aire dispuesta una pared lateral y adyacente al suelo de la sala blanca.
El segundo sistema de suministro de aire puede disponerse de modo que dicha segunda zona aérea rodee la primera zona aérea. Esta característica puede conseguirse distribuyendo una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento alrededor de una o más salidas de flujo de aire laminar del primer sistema de suministro de aire.
La sala blanca puede ser un quirófano o una sala blanca de producción.
El primer sistema de suministro de aire puede disponerse de modo que la primera zona aérea, vista en un plano horizontal, cubra un área que tenga, por ejemplo, una forma circular, rectangular u oval. Por supuesto, también son factibles otras formas. En realizaciones preferentes, el área cubierta está en el intervalo de 0,5-16 m2
En el caso de una forma circular, el primer sistema de suministro de aire puede disponerse de modo que la primera zona aérea, vista en un plano horizontal, cubra un área circular que se extiende con un radio de 0,5-2 metros, preferentemente 0,75-1,5 metros, vista desde el centro del área de trabajo.
Un área que se extiende con un radio de 0,5-2 metros, vista desde el centro del área de trabajo, proporciona un área de aproximadamente 0,75 a 13 m2. Un área que se extiende con un radio de 0,75-1,5 metros, vista desde el centro del área de trabajo, proporciona un área de 1,7 a 7,1 m2 Por lo tanto, si se trata de otras geometrías distintas a la circular, son aplicables las áreas superficiales ejemplificadas.
Por lo tanto, cuando una mesa de operaciones de tamaño convencional está dispuesta en el área de trabajo, y de acuerdo con la realización anterior, la parte sustancial del número de personal médico presente en la sala está cubierta por la primera zona aérea, es decir, por el flujo laminar de desplazamiento de aire limpio.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, los objetos mencionados anteriormente y otros se consiguen mediante un método para proporcionar ventilación a una sala blanca como se reivindica en la reivindicación 1.
Las etapas de proporcionar un volumen de flujo laminar de desplazamiento y de proporcionar un volumen de flujo turbulento de dilución se realizan preferentemente en paralelo entre sí.
Las características desveladas anteriormente y las ventajas correspondientes del primer aspecto también pueden aplicarse a este segundo aspecto. Para evitar repeticiones indebidas, se hace referencia a la discusión anterior. Se observa que la invención se refiere a todas las posibles combinaciones de características enumeradas en las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Este y otros aspectos de la presente invención se describirán ahora con más detalle, con referencia a los dibujos adjuntos que muestran realizaciones de la invención.
La Figura 1 ilustra una sala blanca que comprende un sistema de ventilación de acuerdo con una realización de la presente invención.
Las Figuras 2a-2b ilustran los efectos conseguidos por el sistema de ventilación de acuerdo con la presente invención, en comparación con un sistema de ventilación de tipo conocido.
La Figura 3 es una vista desde arriba de un quirófano en el que está dispuesta una ventilación de acuerdo con la presente invención.
La Figura 4 ilustra un método para proporcionar ventilación a una sala blanca.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERENTES
La presente invención se describirá ahora más completamente en lo sucesivo en el presente documento con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones de la invención preferentes actualmente. Sin embargo, la presente invención puede realizarse de muchas formas diferentes y no debería interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento; más bien, estas realizaciones se proporcionan para rigurosidad y completitud, y para transmitir el alcance de la invención completamente al experto en la materia.
En la figura 1 se ilustra un sistema de ventilación de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema de ventilación está dispuesto en una sala blanca 1. La sala blanca 1 podría ser, por ejemplo, un quirófano, una sala de producción de productos limpios o una sala para manipular productos estériles, tal como desembalaje y preparación de instrumentos estériles antes de una operación.
El sistema de ventilación comprende dos sistemas de suministro de aire basados en diferentes principios de flujo de aire - un primer sistema de suministro de aire 100 que proporciona un flujo de aire laminar y un segundo sistema de suministro de aire 120 que proporciona un flujo de aire turbulento.
En la sala blanca 1 están dispuestas las unidades de descarga inferior 13. Estas están dispuestas en paredes laterales de la sala blanca 1, y adyacentes al suelo. En la sala blanca 1 también están dispuestas unidades de descarga superior 14. Estas están dispuestas en las paredes laterales de la sala blanca 1, y adyacentes al techo.
Las unidades de descarga inferior 13 y las unidades de descarga superior 14 están adaptadas para que, activa o pasivamente, saquen el aire de la sala blanca 1.
El primer sistema de suministro de aire 100 está dispuesto en el techo sobre un área de trabajo prevista 11 de la sala blanca 1. En un quirófano, una mesa de operaciones (no ilustrada) está dispuesta generalmente en el área de trabajo 11. En una sala de producción, una mesa de producción (no ilustrada) está situada generalmente en el área de trabajo 11. Como se desveló anteriormente, el área de trabajo 11 se extiende a un área circundante, por ejemplo, la mesa de operaciones o mesa de producciones, en la que está presente el personal del área.
El primer sistema de suministro de aire 100 se basa en un principio de flujo de aire laminar. El primer sistema de suministro de aire 100 comprende una o más unidades de suministro de aire de desplazamiento de aire (no mostradas). Las unidades de suministro de aire de desplazamiento proporcionan, a través de una salida de flujo de aire laminar 10, un flujo laminar de desplazamiento de aire limpio dirigido hacia abajo en la sala blanca 1, y dirigido hacia el área de trabajo 11. El flujo de aire laminar de aire limpio forma una volumen formando una primera zona aérea 101 de la sala blanca 1.
El flujo de aire laminar tiene una dirección sustancialmente uniforme, a diferencia de los flujos tubulares. Sin embargo, debido a perturbaciones en la trayectoria del flujo, tales como personas o equipos, la dirección del flujo de aire laminar girará cada vez más hacia afuera desde el centro del volumen del flujo de aire laminar con una distancia creciente desde la salida del flujo de aire laminar 10. Por lo tanto, la primera zona aérea 101 adquiere forma de embudo. El flujo laminar de aire limpio que forma la primera zona aérea 101 tiene un efecto de desplazamiento en las partículas portadoras de bacterias, entre otras partículas, generadas por personas situadas en la primera zona aérea 101. El flujo laminar de aire limpio lleva consigo partículas hacia abajo y hacia el suelo de la sala blanca 1. Por lo tanto, el efecto que se produce de otro modo por partículas portadoras de bacterias transportadas hacia arriba por convección y a continuación hacia abajo hacia el paciente, y en particular hacia las heridas abiertas sensibles a infecciones del paciente, al menos se debilita.
El flujo de aire laminar proporcionado por el primer sistema de suministro de aire 100, necesita un cierto nivel mínimo de impulso para debilitar la fuerza de convección y por lo tanto desplazar las partículas portadoras de bacterias. El nivel de impulso depende de una combinación de peso y velocidad del flujo de aire laminar. Puede conseguirse un mayor nivel de impulso aumentando la velocidad del flujo de aire o aumentando el peso del aire en el flujo de aire. Al tener un nivel mínimo de impulso, el flujo de aire laminar tiene una velocidad suficiente a la altura de trabajo, donde se desprenden las partículas de las personas presentes, para alterar, o al menos frenar, la fuerza de convección. Generalmente, para frenar la fuerza de convección hasta cierto punto es necesaria una velocidad de flujo de aire superior a 0,25 m/s a una altura de trabajo (por ejemplo, a la altura de una mesa de operaciones o de una estación de trabajo). Además, para alterar sustancialmente la fuerza de convección de una persona normalmente se necesita una velocidad de flujo de aire superior a 0,4 m/s a una altura de trabajo.
Hay diferentes formas de proporcionar un flujo laminar de aire limpio con la velocidad necesaria a la altura de trabajo para conseguir el efecto de desplazamiento. Por lo tanto, el primer sistema de suministro de aire 100 puede formarse en diferentes formas y puede tener diferentes construcciones, para conseguir el efecto de desplazamiento.
Como primer ejemplo, el primer sistema de suministro de aire 100 puede disponerse para proporcionar un flujo laminar de aire limpio con una velocidad predeterminada en la salida del flujo de aire laminar, para conseguir la velocidad deseada a la altura de trabajo. Como ejemplo, la velocidad predeterminada se encuentra generalmente en el intervalo de 0,2-0,4 m/s en la salida de flujo de aire laminar, para aumentarse a 0,25 m/s cuando se alcanza la altura de trabajo. La velocidad puede medirse preferentemente a una distancia de aproximadamente 10 centímetros por debajo de la unidad de suministro de aire de desplazamiento en la dirección del flujo de aire laminar, para asegurar que la velocidad tenga el valor deseado.
Como segundo ejemplo, el primer sistema de suministro de aire 100 puede disponerse para proporcionar un flujo laminar de aire limpio con un peso controlado de modo que el flujo laminar de aire limpio tenga la velocidad deseada a la altura de trabajo para proporcionar un efecto de desplazamiento. Para conseguir este efecto, se deja que el aire limpio, que tiene una temperatura menor que el aire de la habitación, salga a través de la salida de flujo de aire laminar 10, por las unidades de suministro de aire de desplazamiento. Debido a la diferencia de temperatura entre el aire laminar de salida y el aire ambiental en la sala blanca 1, el aire laminar de salida se desplaza hacia abajo, teniendo una dirección de flujo unidireccional, hacia el área de trabajo 11. Además, una temperatura disminuida del aire limpio proporciona un mayor impulso. Por lo tanto, el flujo laminar de aire limpio que tiene una temperatura disminuida puede alcanzar la velocidad deseada a la altura de trabajo sin necesitar una velocidad inicial cuando se deja que salga a través de la salida de flujo de aire laminar 10. Como ejemplo, un flujo de aire laminar puede controlarse para que tenga una temperatura de 1-2 °C menor que el aire ambiental en la sala blanca 1 y dejar que salga esencialmente sin velocidad inicial. En estas condiciones, el flujo de aire laminar puede alcanzar una velocidad de 0,25 m/s cuando alcanza la altura de trabajo.
El primer sistema de suministro de aire 100 puede proporcionarse con medios (no ilustrados) para detectar la temperatura del aire ambiental en la sala blanca 1. Por lo tanto, puede determinarse qué temperatura debería tener el aire limpio a proporcionar por la unidad de suministro de aire de desplazamiento del primer sistema de suministro de aire 100 para conseguir la diferencia de temperatura deseada mencionada anteriormente entre el aire, proporcionado por el primer sistema de aire 100 y el aire ambiental en relación con la primera zona aérea 101. Además, el primer sistema de suministro de aire 100 puede proporcionarse con medios (no ilustrados) para ajustar la temperatura del aire limpio que se proporcionará a través del primer sistema de suministro de aire 100 de modo que se consiga la diferencia de temperatura deseada.
El segundo sistema de suministro de aire 120 está dispuesto en el techo y rodea el primer sistema de suministro de aire 100. El segundo sistema de suministro de aire 120 se basa en un principio de flujo de aire turbulento, es decir, un principio de flujo de aire diferente al del primer sistema de suministro de aire 100.
El segundo sistema de suministro de aire 120 comprende una o más unidades de suministro de aire turbulento (no mostradas). La pluralidad de unidades de suministro de aire turbulento proporciona un flujo de aire turbulento a través de una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento 12 o difusores 12 que están distribuidos alrededor de la salida de flujo de aire 10 del primer sistema de suministro de aire 100.
El flujo de aire turbulento de aire limpio, proporcionado por las unidades de suministro de aire turbulento y a través de la pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento 12, forma un volumen que forma una segunda zona aérea 121 de la sala blanca 1. Las salidas de flujo de aire turbulento 12 están dispuestas de forma espaciada alrededor de la salida de flujo de aire laminar 10, de modo que la segunda zona aérea 121 rodee la primera zona aérea 101.
El segundo sistema de suministro de aire 120 puede formarse en diferentes formas y puede tener diferentes construcciones, tales como ventiladores convencionales que tienen paletas de ventilador giratorias y/o que tienen salidas formadas de modo que el aire de salida sea turbulento.
Para producir el flujo de aire turbulento de la segunda zona aérea 121, pueden usarse ventajosamente varios tipos de salidas de flujo de aire 12. Actualmente, existe una gran cantidad de diferentes tipos de salidas de flujo de aire 12, que producen un flujo de aire turbulento, disponibles en el mercado en un gran número de proveedores Tales como Lindab®, Halton® y Flakt Woods®.
Por ejemplo, las salidas de flujo 12 o difusores de la serie NS19 Lindab® pueden usarse ventajosamente para producir el flujo de aire turbulento de la segunda zona aérea 121. Las salidas de flujo de la serie NS19 Lindab® son salidas de flujo que comprenden una pluralidad de boquillas usadas para descargar aire de modo que se produzca un flujo de aire turbulento. Las boquillas de las salidas de flujo 12 pueden ajustarse individualmente, lo que significa que el patrón de dispersión de las salidas de flujo 12 puede ajustarse para descargar aire de una manera específica. Esto es ventajoso ya que las características del flujo de aire turbulento pueden ajustarse para adaptarse a una necesidad específica. Por ejemplo, las boquillas ajustables hacen que las salidas de flujo puedan usarse tanto con aire subtemplado como con aire sobretemplado y aún así producir un flujo de aire turbulento. Además, las salidas pueden ajustarse para tener en cuenta la geometría de la habitación donde están situadas.
Para caracterizar o describir el flujo de aire turbulento que sale de las salidas de flujo 12, pueden especificarse diversos parámetros. Sin embargo, la longitud de proyección o proyección de una salida de flujo 12 específica puede ser relevante, ya que proporciona información sobre el flujo de aire que sale de la salida de flujo 12 y, por lo tanto, indirectamente cómo el flujo de aire afectará al aire circundante. La longitud de proyección L02 indica la distancia a la que la velocidad del aire del núcleo del flujo de aire ha alcanzado una velocidad límite de 0,2 m/s. También puede especificarse la longitud de proyección para otras velocidades límite tales como 0,25, 0,3 y 0,4 m/s.
Las unidades de suministro de aire turbulento pueden disponerse para proporcionar flujo de aire turbulento en una dirección predeterminada. Por ejemplo, el flujo de aire turbulento puede dirigirse ligeramente hacia afuera en vista de la primera zona aérea. Por lo tanto, podrá paliarse cualquier efecto perturbador que el flujo de aire turbulento pueda tener sobre el flujo de aire laminar de la primera zona aérea.
Los flujos turbulentos de aire limpio tienen un efecto de dilución en el aire debido a las partículas portadoras de bacterias. Los flujos turbulentos de aire limpio también tienen un efecto de debilitamiento en los flujos de aire derivados de la primera zona aérea 101. Estos efectos de dilución y debilitamiento se describirán ahora en detalle con referencia a las figuras 2a y 2b.
La Figura 2a es una vista lateral de un quirófano en el que está instalado un sistema de ventilación convencional. Un paciente está situado en una mesa de operaciones 21, y el personal médico 22, 22' está situado cerca de la mesa de operaciones 21. Un sistema de suministro de aire, que comprende una salida de flujo de aire laminar 20, está dispuesto en el techo sobre el área de trabajo, que comprende la mesa de operaciones 21 y el personal médico 22, 22' situado cerca. La unidad de suministro de aire también puede disponerse para que se eXtienda por encima de una mesa de instrumental 23.
El sistema de suministro de aire comprende una o más unidades de suministro de aire de desplazamiento. Las unidades de suministro de aire de desplazamiento están dispuestas para proporcionar, a través de la salida de flujo de aire laminar 20, un volumen de flujo de aire laminar de desplazamiento de aire limpio, formando de ese modo una zona aérea limpia. El flujo de aire laminar proporcionado tiene una dirección unidireccional ilustrada por las flechas de flujo 25.
Inicialmente, cuando se deja salir aire limpio por la salida de flujo de aire laminar 20, el flujo laminar de aire limpio se desplaza hacia abajo y hacia el suelo de la habitación. Al acercarse al suelo, el flujo laminar ha ganado velocidad y se desviará de su dirección unidireccional sustancial y girará hacia afuera debido a la superficie del suelo al que se aproxima. Al acercarse a las paredes laterales de la habitación, el flujo girará hacia arriba y más hacia adentro hacia la zona aérea de flujo laminar de aire limpio. Este efecto giratorio del flujo laminar de aire limpio se ilustra mediante las flechas de flujo 26 y 27. Aunque el flujo de aire se desvía de su dirección única sustancial, seguirá fluyendo de manera unidireccional en comparación con los flujos de aire turbulentos que esencialmente no tienen características de flujo unidireccional. Por lo tanto, los flujos de aire giratorios se consideran todavía en el presente contexto como laminares ya que los flujos de aire giratorios son unidireccionales en su conjunto y en relación con los flujos de aire turbulentos de la segunda zona aérea 121.
Cuando gira hacia dentro y atrás hacia la zona aérea de flujo laminar de aire limpio, el flujo de aire de giro laminar no solo trae consigo partículas portadoras de bacterias generadas por el personal médico 22, 22', también trae consigo partículas contaminadas que se originan en el área del suelo de la sala. Por lo tanto, existe un riesgo inminente de que se contamine la zona aérea de flujo laminar de aire limpio, en particular las heridas abiertas del paciente presente en la misma y susceptible de infección.
La Figura 2b ilustra el mismo quirófano, pero en el que un sistema de ventilación de acuerdo con una realización de la presente invención sustituye al sistema de ventilación convencional en la figura 2a. El sistema de ventilación de la figura 2b comprende un primer sistema de suministro de aire 100 que comprende una salida de flujo de aire laminar 10, y un segundo sistema de suministro de aire 120 que incluye una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento 12. Estos primer y segundo sistemas de suministro de aire 100, 120 se han descrito en relación con la figura 1. Al igual que para las unidades de suministro de aire de desplazamiento en la figura 2a, una o más unidades de suministro de aire de desplazamiento están dispuestas para proporcionar, a través de la salida de flujo de aire laminar 12, un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio. El volumen proporcionado forma una primera zona aérea de la sala. La primera zona aérea cubre el área de trabajo que comprende la mesa de operaciones 21 y el área donde está situado el equipo médico 22, 22'.
Una o más unidades de suministro de aire de dilución proporcionan, a través de las salidas de flujo de aire turbulento 12, un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio, ilustrado mediante la flecha del flujo 28, de aire limpio. El primer sistema de suministro de aire 100 y el segundo sistema de suministro de aire 120 están dispuestos de modo que la segunda zona aérea esté dispuesta adyacente a la primera zona aérea. Preferentemente, la segunda zona aérea rodea la primera zona aérea.
Cada flujo turbulento de aire limpio tiene al menos dos efectos ventajosos.
Primero, el flujo de aire turbulento diluye el aire en la segunda zona aérea en vista de partículas portadoras de bacterias, es decir, partículas contaminadas. Las partículas contaminadas se transportan a la segunda zona aérea mediante los flujos giratorios que se originan desde el flujo laminar de aire limpio como se ilustra en la figura 2a. Segundo, el flujo turbulento suprime la dirección ascendente de los flujos giratorios que se originan desde la primera zona aérea.
Por lo tanto, los flujos turbulentos de aire limpio tienen los efectos tanto de limpiar el aire que rodea la primera zona aérea, como de paliar el efecto de las partículas contaminadas que se reintroducen en la primera zona aérea. Las consecuencias positivas de estos efectos son que la primera zona aérea puede mantenerse limpia fácilmente, y que la zona aérea ambiental fuera de la zona aérea laminar puede mantenerse limpia mediante la provisión de la segunda zona aérea.
Mediante la invención, el primer sistema de suministro de aire, basado en un principio de flujo de aire laminar, puede disponerse para cubrir solo el área de trabajo, en la que está situado la mayoría del equipo médico presente. El segundo sistema de suministro de aire, basado en un principio de flujo de aire turbulento, puede disponerse para cubrir el resto de la sala. Esta mejora se ilustra en las figuras 2a y 2b, donde el sistema de suministro de aire laminar en la figura 2a está dispuesto para cubrir tanto el área de trabajo como la mesa de instrumental 23. En la figura 2b, donde se ilustra el sistema de ventilación de la invención, el sistema de suministro de aire laminar cubre solo el área de trabajo, mientras que el sistema de suministro de aire turbulento cubre el área ambiental en la que está situada la mesa de instrumental 23. Dado que también se controla la limpieza del área ambiental, también es posible utilizar el área ambiental.
Esto se ilustra además en la figura 3, que ilustra un quirófano visto desde arriba. El quirófano de la figura 3 corresponde al quirófano ilustrado en la figura 2b. En el quirófano está dispuesto un sistema de ventilación de acuerdo con la presente invención. La primera zona aérea 101 está dispuesta para cubrir el área de trabajo. El área de trabajo comprende la mesa de operaciones 21 y el personal médico 22, 22'. En el área de trabajo también está situado más personal médico. La segunda zona aérea 121 está dispuesta para cubrir el área ambiental.
En esta realización, la primera zona aérea 101 cubre un área que tiene forma circular. Además, la segunda zona aérea 121 cubre un área que también tiene una forma exterior circular. La segunda zona aérea 121 puede, en otras formas de realización, disponerse de modo que toda el área que rodea el área de trabajo esté cubierta por la segunda zona aérea 121. De esa manera, el área espacial total de la sala blanca está cubierta por la combinación de la primera zona aérea 101 y la segunda zona aérea 121.
Las mesas de instrumental 23, 23' están dispuestas en la sala. Cada mesa de instrumental está cubierta por la primera zona aérea 101 o la segunda zona aérea 121, o parcialmente por la primera zona aérea 101 y parcialmente por la segunda zona aérea 121. Dado que la limpieza está controlada en ambas zonas, las mesas de instrumental pueden disponerse en cualquiera de las zonas.
En un quirófano habitual, el personal médico externo 32, 32' está situado en la segunda zona aérea 121. Estas personas no son tantas como las situadas en el área de trabajo, y generalmente tienen un rol más pasivo. Por lo tanto, la concentración del personal médico, y en particular del personal médico activo, se encuentra en el área de trabajo alrededor del paciente en la mesa de operaciones 21.
Se ha observado que el área de trabajo en la que está presente la mayoría del personal médico en un quirófano se extiende aproximadamente a 1 m de la mesa de operaciones. Basándose en esta observación, el primer sistema de suministro de aire de la presente invención puede disponerse para cubrir solo esta área. El segundo sistema de suministro de aire está dispuesto para cubrir el área ambiental. Tanto el área de trabajo como el área ambiental pueden mantenerse por debajo de un nivel máximo de contaminación permitido, por ejemplo, por debajo de un nivel de contaminación de 10 ufc/m3.
Dependiendo de la aplicación, el sistema de suministro de aire laminar puede minimizarse para cubrir un área de aproximadamente 0,5-8 m2, en lugar de los 9-12 m2 convencionales que son comunes actualmente, manteniendo la limpieza de la sala blanca por debajo del nivel máximo permitido. Se entiende que el sistema de suministro de aire laminar puede disponerse para cubrir áreas más grandes, tales como en el intervalo de 10-15 m2, en aplicaciones cuando se requiera. En estas realizaciones, el área ambiental también está cubierta por el segundo sistema de suministro de aire, proporcionando de ese modo una limpieza controlada tanto del área de trabajo como del área ambiental.
En una realización alternativa (no ilustrada) de la presente invención, el sistema de ventilación puede disponerse en una sala blanca que comprende una pluralidad de áreas de trabajo. Sobre cada área de trabajo puede disponerse un sistema de suministro de aire correspondiente al primer sistema de suministro de aire desvelado anteriormente. En la una o más áreas que rodean las zonas de aire formadas por los flujos de aire laminares del primer sistema de suministro de aire, pueden disponerse uno o más sistemas de suministro de aire correspondientes al segundo sistema de suministro de aire desvelado anteriormente.
En la figura 4 se ilustra un método para proporcionar ventilación a una sala blanca. El método comprende proporcionar 401 un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio. Al menos una unidad de suministro de aire de desplazamiento de un primer sistema de suministro de aire proporciona el flujo laminar de desplazamiento. El flujo laminar de desplazamiento forma una primera zona aérea. La primera zona aérea cubre, vista en un plano horizontal, un área de trabajo de la sala blanca. El método además comprende proporcionar 402 un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio. Al menos una unidad de suministro de aire de dilución de un segundo sistema de suministro de aire proporciona el flujo turbulento de dilución de aire limpio. El flujo de aire turbulento de dilución forma una segunda zona aérea de la sala blanca. El segundo sistema de suministro de aire está dispuesto de modo que dicha segunda zona aérea rodee al menos parcialmente la primera zona aérea. El método puede realizarse mediante el sistema de ventilación y de la manera desvelada anteriormente en relación con las figuras 1 -2b. Las etapas del método 401, 402 pueden realizarse en paralelo.
Se apreciará que son posibles numerosas variantes de las realizaciones de la presente invención descritas anteriormente dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un método para proporcionar ventilación a una sala blanca (1), caracterizándose el método por: proporcionar, mediante al menos una unidad de suministro de aire de desplazamiento de un primer sistema de suministro de aire (100), un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio que forma una primera zona aérea (101), que cubre un área de trabajo (11), de la sala blanca (1); y
proporcionar, mediante al menos una unidad de suministro de aire de dilución de un segundo sistema de suministro de aire (120), un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio que forma una segunda zona aérea (121), que cubre un área ambiental, de la sala blanca (1);
en donde dicho segundo sistema de suministro de aire (120) se dispone de modo que dicha segunda zona aérea (121) rodee al menos parcialmente la primera zona aérea (101), y en donde dicha primera zona aérea (101) y dicha segunda zona aérea (121) juntas forman el área espacial total de la sala blanca (1).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo sistema de suministro de aire (120) comprende una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento (12) a través de las que se proporciona el volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el primer sistema de suministro de aire (100) y el segundo sistema de suministro de aire (120) se disponen en el techo de la sala blanca (1).
4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la sala blanca (1) es un quirófano.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el área de trabajo (11) tiene un área de 0,75 a 13 m2
6. Un sistema de ventilación para una sala blanca (1), caracterizándose el sistema por:
un primer sistema de suministro de aire (100) que comprende al menos una unidad de suministro de aire de desplazamiento, en donde dicha al menos una unidad de suministro de aire de desplazamiento está dispuesta para proporcionar un volumen de flujo laminar de desplazamiento de aire limpio que forma una primera zona aérea (101), que cubre un área de trabajo (11), de la sala blanca (1); y
un segundo sistema de suministro de aire (120) que comprende al menos una unidad de suministro de aire de dilución, en donde dicha al menos una unidad de suministro de aire de dilución está dispuesta para proporcionar un volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio que forma una segunda zona aérea (121), que cubre un área ambiental, de la sala blanca (1);
en donde dicho segundo sistema de suministro de aire (120) está dispuesto de modo que dicha segunda zona aérea (121) rodee al menos parcialmente la primera zona aérea (101), y en donde dicha primera zona aérea (101) y dicha segunda zona aérea (121) juntas forman el área espacial total de la sala blanca (1).
7. El sistema de ventilación de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el segundo sistema de suministro de aire (120) comprende una pluralidad de salidas de flujo de aire turbulento (12) a través de las que se proporciona el volumen de flujo turbulento de dilución de aire limpio.
8. El sistema de ventilación de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en donde el primer sistema de suministro de aire (100) está dispuesto de modo que la primera zona aérea (101), vista en un plano horizontal, cubra un área circular que se extiende con un radio de 0,5-2 metros, preferentemente 0,75-1,5 metros, vista desde el centro del área de trabajo (11).
9. El sistema de ventilación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-8, en donde el área de trabajo (11) tiene un área de 0,75 a 13 m2
10. El sistema de ventilación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en donde el primer sistema de suministro de aire (100) y el segundo sistema de suministro de aire (120) están dispuestos en el techo de la sala blanca (1).
11. El sistema de ventilación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-10, que además comprende al menos una unidad de descarga de aire (13, 14) dispuesta en una pared lateral de la sala blanca (1).
12. El sistema de ventilación de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-11, en donde la sala blanca (1) es un quirófano.
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