NL2016881A

NL2016881A - METHOD AND DEVICE FOR AIRFLOW SETTING

Info

Publication number: NL2016881A
Application number: NL2016881A
Authority: NL
Inventors: Anuello Louis Traversari Albertus; Bode Adriaan
Original assignee: Medexs Holding B V
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-12-11
Also published as: NL2016881B1

Abstract

Beschreven wordt een werkwijze waarbij geconditioneerde lucht vanuit een luchtdoorlatend plafond in bijvoorbeeld een operatiekamer of opdekruimte naar een onderliggend beschermd gebied stroomt dat is verdeeld in een middengebied en een het middengebied volledig omgevend randgebied. De luchtstroom in het randgebied heeft een hogere neerwaartse luchtstroomsnelheid dan in het middengebied. Evenzo wordt een dito inrichting beschreven die in of aan een plafond aan te brengen lucht doorvoerorganen heeft die aansluitbaar zijn op een toevoer van geconditioneerde lucht en uitmonden in een onderliggend beschermd gebied, dat is verdeeld in een middengebied en een het middengebied omgevend randgebied, waarbij de lucht doorvoerorganen van een eerste of tweede elk op voornoemde toevoer aangesloten type zijn, waarbij het eerste type via een eerste luchtweerstand uitmondt in het middengebied en het tweede type via een tweede luchtweerstand die een 20 kleinere luchtweerstandwaarde heeft als de eerste uitmondt in het randgebied.A method is described in which conditioned air flows from an air-permeable ceiling in, for example, an operating room or cover room to an underlying protected area that is divided into a central area and a peripheral area completely surrounding the central area. The airflow in the peripheral area has a higher downward airflow velocity than in the central area. Similarly, a ditto device is described which has air ducts to be arranged in or on a ceiling which can be connected to a supply of conditioned air and open into an underlying protected area, which is divided into a central area and a peripheral area surrounding the central area, the air feed-through members of a first or second type are each connected to the aforementioned supply, the first type opening via a first air resistance into the central region and the second type via a second air resistance having a smaller air resistance value when the first opens into the peripheral region.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR LUCHTSTROOM INSTELLINGMETHOD AND DEVICE FOR AIRFLOW SETTING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze waarbij geconditioneerde lucht vanuit een luchtdoorlatend plafond naar een onderliggend beschermd gebied stroomt.The present invention relates to a method in which conditioned air flows from an air-permeable ceiling to an underlying protected area.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een luchtafgifte inrichting geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze, waarbij de inrichting in of aan een plafond aan te brengen lucht doorvoerorganen heeft die aansluitbaar zijn op een toevoer van geconditioneerde lucht en uitmonden in een onderliggend beschermd gebied.The present invention also relates to an air-delivery device suitable for carrying out the method, wherein the device has air-to-be-arranged air ducts which can be connected to a supply of conditioned air and open into an underlying protected area.

Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend. Bekend is het om rondom een extra beschermd gebied waar zich een operatie- of instrumenttafel bevindt een luchtstroompallet met veelvormige, variabele en plaatsafhankelijke luchtsnelheden tot stand te brengen.Such a method and device are known. It is known to create an air flow pallet with a multifaceted, variable and location-dependent air velocity around an extra protected area where an operation or instrument table is located.

Deze qua temperatuur en vochtigheid geconditioneerde luchtstromen zijn in hoofdzaak gericht op de operatie- c.q instrumenttafel om daar een zo laag mogelijke vervuilingsgraad te krijgen en deze zo lang mogelijk te handhaven. In een operatiekamer of droogkast wordt de lucht gewoonlijk op diverse plaatsen afgezogen.These air streams conditioned in terms of temperature and humidity are mainly directed to the operating table or instrument table in order to achieve the lowest possible degree of contamination and to maintain this for as long as possible. In an operating room or drying cabinet, the air is usually extracted at various places.

Nadeel van de bekende oplossingen is dat de op diverse punten in het midden van het beschermde gebied gemeten vervuilingsgraad te wensen overlieten.The disadvantage of the known solutions is that the degree of pollution measured at various points in the middle of the protected area left something to be desired.

Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde werkwijze en inrichting die in staat is om vervuiling van buitenaf te weren en eenvoudig in bestaande kamers, ruimten of kasten kan worden geïmplementeerd.The object of the present invention is to provide an improved method and device that is able to prevent contamination from outside and can be easily implemented in existing rooms, rooms or cupboards.

Daartoe heeft de werkwijze overeenkomstig de uitvinding het kenmerk dat het beschermde gebied is verdeeld in een middengebied en een het middengebied ruimtelijk omgevend randgebied, waarbij de luchtstroom in het randgebied een hogere neerwaartse luchtstroomsnelheid heeft dan die in het middengebied.To this end, the method according to the invention is characterized in that the protected area is divided into a central area and a peripheral area spatially surrounding the central area, wherein the air flow in the peripheral area has a higher downward air flow rate than that in the central area.

De dienovereenkomstige werkwijze heeft overeenkomstig de uitvinding het kenmerk dat het beschermde gebied is verdeeld in een middengebied en een het middengebied ruimtelijk omgevend randgebied, waarbij de lucht doorvoerorganen van een eerste of tweede elk op voornoemde toevoer aangesloten type zijn, waarbij het eerste type via een eerste luchtweerstand uitmondt in het middengebied en het tweede type via een tweede luchtweerstand die een kleinere luchtweerstandwaarde heeft als de eerste uitmondt in het randgebied.The corresponding method according to the invention is characterized in that the protected area is divided into a central area and a peripheral area spatially surrounding the central area, the air passage means of a first or second being each type connected to said supply, the first type being via a first air resistance flows into the central region and the second type via a second air resistance which has a smaller air resistance value when the first flows into the peripheral region.

Voordeel van de werkwijze en inrichting is dat sprake is van slechts een tweetal luchtsnelheden én van elk uniforme zijnde luchtstroomrichtingen, namelijk respectievelijk in het middengebied en in het randgebied. Dit beperkt het aantal en de grote van de gebieden waarin verschillende luchtstroomsnelheden optreden en waarin verschillende luchtstroomrichtingen optreden. Dit heeft tot gevolg dat minder locale en globale turbulenties en rondgaande luchtstromen optreden, waardoor het aantal daarin gevangen vervuilingen, (fijn)stofdeeltjes en/of micro-organismen vermindert en zij tevens minder kunnen rond bewegen. Door de verminderde kans op voornoemd rond bewegen is tevens de kans verkleind dat mogelijke post operatieve wondinfeeties ten gevolge van lucht gedragen micro-organismen besmetting veroorzaken.The advantage of the method and device is that there are only two air speeds and one of each being airflow directions that are uniform, namely in the central region and in the peripheral region respectively. This limits the number and size of the areas in which different air flow rates occur and in which different air flow directions occur. As a result, fewer local and global turbulences and circulating air currents occur, so that the number of contaminants, (fine) dust particles and / or micro-organisms caught therein decreases and they can also move around less. The reduced chance of the aforementioned moving around also reduces the chance that possible post-operative wound infections caused by airborne microorganisms cause contamination.

Voordeel is verder dat perifere vervuiling van buiten het randgebied door de grotere daarin gehandhaafde neerwaartse luchtstroom minder kans krijgt naar het zodoende optimaal beschermde middengebied te komen. De in het randgebied heersende snellere luchtstroom, waarbinnen het middengebied ruimtelijk ligt omsloten, valt als het ware als een tegen perifere vervuiling beschermend gordijn om dat middengebied, dat daardoor extra bescherming geniet.A further advantage is that peripheral pollution from outside the peripheral area due to the larger downward air flow maintained therein is less likely to come to the thus optimally protected middle area. The faster airflow prevailing in the peripheral area, within which the central area is spatially enclosed, falls as it were as a curtain protecting against peripheral pollution around that central area, which thereby enjoys additional protection.

De lagere neerwaartse luchtstroomsnelheid in het middengebied is bovendien gunstig voor de patiënt die daardoor tijdens het verblijf ter plaatse zo min mogelijk aan tocht wordt blootgesteld, terwijl toch sprake is van een doelmatige bescherming tegen contaminatie risico's van buiten af.The lower downward air flow velocity in the central region is moreover advantageous for the patient, who is thereby exposed as little as possible to draft during the stay there, while there is nevertheless effective protection against contamination risks from outside.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de luchtstroom door het randgebied een horizontale snelheidcomponent heeft.An embodiment of the method according to the invention is characterized in that the air flow through the edge region has a horizontal speed component.

Voordeel hiervan is dat er toch ook nog een radiaal uitgaande stroom ontstaat die eventueel tot daar doorgedrongen deeltjes mee naar het buitengebied neemt.The advantage of this is that a radially outgoing stream is nevertheless created which takes any particles penetrated there to the outer area.

Verder gedetailleerde mogelijke uitvoeringsvormen die in de overige conclusies zijn uiteen gezet, zijn samen met de daarbij behorende voordelen in de navolgende beschrijving vermeld.Further detailed possible embodiments set out in the other claims are listed in the following description together with the associated advantages.

Thans zullen de werkwijze en inrichting volgens de onderhavige uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de onderstaande figuren, waarin overeenkomstige onderdelen van dezelfde verwijzingscijfers zijn voorzien. Daarbij toont:The method and device according to the present invention will now be further elucidated with reference to the figures below, in which corresponding parts are provided with the same reference numerals. It shows:

Figuur 1 een zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding waarmee het principe van de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegelicht;Figure 1 is a side view of an embodiment of a device according to the invention with which the principle of the method according to the invention is explained;

Figuur 2 een bovenaanzicht van een plafond waarin de inrichting van figuur 1 is aangebracht;Figure 2 shows a top view of a ceiling in which the device of figure 1 is arranged;

Figuur 3 een gecombineerd detail in zij- en bovenaanzicht van de linker onderhoek van het plafond van figuur 2; enFigure 3 shows a combined detail in side and top view of the bottom left corner of the ceiling of Figure 2; and

Figuur 4 een zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding die is voorzien van al of niet in hoek instelbare lamellen.Figure 4 is a side view of another embodiment of the device according to the invention, which is provided with slats which may or may not be adjustable in angle.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een luchtafgifte inrichting 1. De inrichting heeft in, aan of in de nabijheid van een plafond van bijvoorbeeld een operatiekamer, opdekruimte, droog- of laboratoriumkast aan te brengen lucht doorvoerorganen, die globaal zijn aangeduid met verwijzingscijfer 2. Van boven in de figuur wordt geconditioneerde lucht vanuit een niet weergegeven toevoer aan de organen 2 toegevoerd. Dergelijke geconditioneerde onder een zeker druk staande lucht is standaard in voornoemde kamers, ruimtes, laboratoria of kasten beschikbaar. Vanuit de organen 2 neerwaarts stromende lucht mondt uit in een onderliggend door deze lucht beschermd gebied 3. Dit gebied is verdeeld in een middengebied 3-1 en een het middengebied vanaf het plafond ruimtelijk -als een schil- omgevend randgebied 3-2.Figure 1 shows a side view of an air delivery device 1. The device has air feeders to be arranged in, on or in the vicinity of a ceiling of, for example, an operating room, a cover room, a drying cabinet or a laboratory cupboard, which are globally designated with reference numeral 2. From at the top of the figure, conditioned air is supplied to the members 2 from a supply (not shown). Such conditioned air under a certain pressure is standard available in the aforementioned rooms, spaces, laboratories or cupboards. Air flowing downwards from the members 2 flows into an underlying area 3 protected by this air. This area is divided into a central area 3-1 and a peripheral area 3-2 spatially -a peeling the central area from the ceiling.

In het bovenaanzicht van het plafond van figuur 2 is het middengebied 3-1 vierkant en is dat omringd door een in buitenomtrek eveneens vierkant randgebied 3-2. De gebieden 3-1 en 3-2 kunnen elke gewenste vorm hebben, maar het middengebied 3-1 ligt telkens genest in het randgebied 3-2, dat als een beschermend gordijn rond het middengebied 3-1 aanwezig is.In the top view of the ceiling of Figure 2, the central area 3-1 is square and is surrounded by a peripheral area 3-2 which is also square in outer circumference. The regions 3-1 and 3-2 can have any desired shape, but the central region 3-1 is each nested in the peripheral region 3-2, which is present as a protective curtain around the central region 3-1.

Lucht doorvoerorganen 2 zijn van een eerste type 2-1 of een tweede type 2-2 en zijn beide in een mogelijke uitvoeringsvorm via één luchtbuffer op de toevoer van geconditioneerde lucht aangesloten. Het eerste type 2-1 mondt uit in het middengebied 3-1 en het tweede type 2-2 mondt uit in het randgebied 3-2. De door de geconditioneerde lucht ervaren eerste luchtweerstandwaarde R1 respectievelijk tweede luchtweerstandwaarde R2 bij doorgang door de lucht doorvoerorganen van respectievelijk het eerste en tweede type verschillen. In deze uitvoeringsvorm geldt: R1 > R2. Het gevolg is dat de luchtstroom in het randgebied 3-2 een hogere neerwaartse luchtstroomsnelheid heeft dan in het middengebied 3-1. Dit is schematisch doormiddel van parallelle pijlen in figuur 1 getoond. In andere mogelijke uitvoeringsvormen kunnen meerdere onder eenzelfde of verschillende drukken staande luchtbuffers worden toegepast. Of is sprake van geconditioneerde lucht die al of niet via luchtdruk reduceerventielen die lucht met verschillende drukken verschaft. In elk van de voornoemde uitvoeringsvormen heeft de neerwaartse luchtstroom 4-2 een hogere stroomsnelheid dan de neerwaartse luchtstroom 4-1.Air feed-through members 2 are of a first type 2-1 or a second type 2-2 and are in one possible embodiment connected via one air buffer to the supply of conditioned air. The first type 2-1 flows into the central region 3-1 and the second type 2-2 flows into the peripheral region 3-2. The first air resistance value R1 or second air resistance value R2 experienced by the conditioned air differs from the first and second type, respectively, when passing through the air passage means. In this embodiment: R1> R2 applies. The result is that the air flow in the edge region 3-2 has a higher downward air flow velocity than in the middle region 3-1. This is shown schematically by means of parallel arrows in Figure 1. In other possible embodiments, several air buffers under the same or different pressures can be used. Or is it a question of conditioned air which, whether or not via air pressure reducing valves, supplies air with different pressures. In each of the aforementioned embodiments, the downward air flow 4-2 has a higher flow rate than the downward air flow 4-1.

Vanwege het ontstaan van ongewenste wervelingen en onderlinge vermenging in de neerwaartse luchtstromen 4-1 en 4-2 in respectievelijk midden- en randgebied verdiend het de voorkeur om de luchtstroomsnelheden zodanig laag te kiezen dat er een laminaire stroming in althans het middengebied 3-1, en bij voorkeur ook het randgebied 3-2, heerst. In dat geval blijven namelijk de beide neerwaarts bewegende luchtstromen 4-1 en 4-2 zo lang mogelijk gescheiden, waardoor vervuiling van buiten langs het traject van de lucht van het plafond naar beneden zo lang mogelijk geweerd wordt.Because of the occurrence of undesired swirls and mutual mixing in the downstream air flows 4-1 and 4-2 in the middle and edge regions, respectively, it is preferable to choose the air flow rates so low that there is a laminar flow in at least the middle region 3-1, and preferably also the edge region 3-2 prevails. Namely, in that case the two downward moving air streams 4-1 and 4-2 remain separated as long as possible, as a result of which contamination from outside along the path of the air down from the ceiling is kept away for as long as possible.

De lucht doorvoerorganen 2-1 en 2-2 bevatten al of niet uit kunststof vervaardigd luchtverdelend weefselmateriaal 5 en/of filtermateriaal. Boven in figuur 1 bevindt zich een luchtbuffer 6 dat is gevuld met geconditioneerde lucht onder gehandhaafde druk. In de weergegeven uitvoeringsvorm is in dit geval hetzelfde weefselmateriaal 5 eenmaal aangebracht ten behoeve van de doorgang van lucht naar het randgebied 3-2, en is het dubbel aangebracht voor doorgang van de lucht naar het middengebied 3-1. Dan geldt ruwweg dat R1 2x zo groot is als R2 en zal de luchtstroomsnelheid in het randgebied 3-2 2x zo groot zijn als in het middengebied 3-1. Onderling verschillende weefselmaterialen met verschillende open structuren en luchtweerstanden kunnen worden gebruikt, zodat het dubbel aanbrengen van hetzelfde weefselmateriaal 5 niet nodig is.The air feed-through members 2-1 and 2-2 contain air-distributing fabric material 5 and / or filter material, whether or not made of plastic. At the top of Figure 1 is an air buffer 6 that is filled with conditioned air under maintained pressure. In the illustrated embodiment, in this case the same fabric material 5 has been applied once for the passage of air to the edge region 3-2, and it is double applied for the passage of the air to the middle region 3-1. Then roughly R1 is 2x as large as R2 and the airflow velocity in the peripheral area 3-2 will be 2x as large as in the middle area 3-1. Mutually different fabric materials with different open structures and air resistances can be used, so that double application of the same fabric material 5 is not necessary.

In de praktijk zal een luchtsnelheid verhouding tussen 1,5 en 3 in plaats van voornoemde 2x voldoen. Een te grote verhouding bevordert het ontstaan van turbulentie op de grensvlakken van de beide luchtstromen. Bij een te kleine verhouding neemt de perifeer afschermende werking van de luchtstroom in het randgebied 3-2 af. In het middengebied 3-1 volstaat een luchtsnelheid tussen 0,22-0,27 m/s en in het randgebied tussen 0,40 en 0,60 m/s. Een voorbeeld van een geschikt, eenvoudig te verwerken en te vervangen kunststof weefselmateriaal 5 is polyester.In practice, an air speed ratio between 1.5 and 3 instead of the aforementioned 2x will suffice. Too large a ratio promotes turbulence at the interfaces of the two air flows. If the ratio is too small, the peripheral shielding effect of the air flow in the peripheral area 3-2 decreases. In the central region 3-1 an air speed between 0.22 and 0.27 m / s is sufficient and in the peripheral region between 0.40 and 0.60 m / s. An example of a suitable, easy to process and replace plastic fabric material 5 is polyester.

Figuur 2 en het betreffende gecombineerde detail van figuur 3 tonen dat de inrichting 1 is opgebouwd uit een lichtgewicht raamwerk van onderling verbonden profieldelen 7. In dit geval is de ruimte tussen de profieldelen 7 verbonden met het buffer 6. De binnendelen 7-1 die het middengebied 3-1 begrenzen hebben afgeronde hoeken om ook daar de gewenste stroomsnelheid te bereiken. Tussen de binnendelen 7-1 en de buitendelen 7-2 van het veelal uit aluminium vervaardigde raamwerk stroomt de lucht via de lucht doorvoerorganen van het tweede type 2-2 naar het randgebied 3-2.Figure 2 and the relevant combined detail of Figure 3 show that the device 1 is made up of a lightweight framework of mutually connected profile parts 7. In this case, the space between the profile parts 7 is connected to the buffer 6. The inner parts 7-1 which center area 3-1 boundaries have rounded corners to achieve the desired flow rate there as well. Between the inner parts 7-1 and the outer parts 7-2 of the framework usually made of aluminum, the air flows via the air feed-through members of the second type 2-2 to the edge region 3-2.

In figuur 4 is een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting 1 getoond waarbij tussen die delen 7-1 en 7-2 lamellen 8 zijn aangebracht. Deze zijn zodanig uitgeveord en op zodanige plaats aangebracht dat daarmee de richting van de neergaande luchtstroom door het randgebied 3-2 in enigszins horizontale richting kan worden beïnvloed. In de praktijk kan het gewenst zijn als de mogelijkheid ontstaat om de horizontale snelheidscomponent tussen 3,5 % en 12,2 %, in het bijzonder 8,8 %, van de neerwaartse luchtstroomsnelheid te laten bedragen. In het laatste geval is de hoek a ten opzichte van de verticaal ongeveer 5 graden. De lamellen 8 kunnen alle onder een vaste hoek staan of onder iets verlopende onderling verschillende hoeken staan. Zij kunnen ook verstelbaar, eventueel individueel instelbaar zijn uitgevoerd.Figure 4 shows a possible embodiment of the device 1 in which slats 8 are arranged between those parts 7-1 and 7-2. These are designed and arranged in such a way that the direction of the descending air flow through the edge region 3-2 can be influenced in a somewhat horizontal direction. In practice it may be desirable if the possibility arises to have the horizontal velocity component between 3.5% and 12.2%, in particular 8.8%, of the downward air flow velocity. In the latter case, the angle α relative to the vertical is approximately 5 degrees. The slats 8 can all be at a fixed angle or at slightly different angles from each other. They can also be made adjustable, possibly individually adjustable.

Ingeval de lucht doorvoerorganen 2 tegen een wand zijn geplaatst hoeft het middengebied 3-1 niet volledig door het randgebied 3-2 te zijn omgeven, maar kan een deel van de wand het middengebied 3-1 omringen.If the air passage members 2 are placed against a wall, the central region 3-1 need not be completely surrounded by the peripheral region 3-2, but a part of the wall can surround the central region 3-1.

Claims

A method wherein conditioned air flows from an air-permeable ceiling to an underlying protected area that is divided into a central area and a peripheral area spatially surrounding the central area, and wherein the air flow in the peripheral area has a higher downward air flow rate than in the central area.

Method according to claim 1, characterized in that the downward air flow velocity in the edge region is between 1.5 and 3 times, in particular 2 times, as high as in the central region.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the air flow through the edge region has a horizontal speed component.

Method according to claim 3, characterized in that the horizontal speed component is adjustable.

Method according to claim 3 or 4, characterized in that the horizontal velocity component is between 3.5% and 12.2%, in particular 8.8%, of the downward air flow velocity.

A method according to any one of claims 3-5, characterized in that the horizontal speed component is directed from the center region.

A method according to any one of claims 1-6, characterized in that the air flow velocities are chosen so low that a laminar flow prevails in at least the central region, and preferably also the peripheral region.

Air delivery device suitable for carrying out the method according to any of claims 1-7, wherein the device has air ducts to be arranged in or on a ceiling which can be connected to a supply of conditioned air and open into an underlying protected area which is divided into a central region and a peripheral region spatially surrounding the central region, wherein the air passage means are of a first or second type connected to said supply, the first type terminating via a first air resistor in the central region and the second type via a second air resistance that has a smaller air resistance value when the first flows into the peripheral area.

Device as claimed in claim 8, characterized in that the air feed-through members comprise air-distributing plastic material or non-woven material and / or filter material.

Device as claimed in claim 8 or 9, characterized in that the device at the mouth of the air feed-through members of the second type has slats angled on the edge region for providing an air flow through the edge region with also a horizontal speed component.

Device as claimed in claim 10, characterized in that the angle at which the slats stand is adjustable, and the slats are optionally individually adjustable.

Use of the device according to one of claims 8 to 11 in or on the ceiling of an operating room, safety workbench, cover room, drying or laboratory cabinet, or other room where an area or product is to be protected.