NO314322B1 - Anordning for regulering av luftströmning - Google Patents

Abstract

Det beskrives en anordning for regulering av luftstrømning mellom rent rom (1) og tilstøtende rom (2). Kanaler (10, 6) løper fra rommene (1, 2) til et samlingspunkt (8). Fra samlingspunktet (8) går det en ventilasjonskanal (9) for tilførsel eller bortførsel av luft. I kanalen (10) fra det rene rommet (1) inngår det et motstandselement or luftstrømningen, mens kanalen (6) fra det tilstøtende rom (2) har lav hydraulisk impedans.

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører ventilasjonsanlegg i byg-ninger, hvor bygningen er inndelt i soner eller rom med forskjellig luftrenhet. Oppfinnelsen finner særlig anvendelse innen helsesektoren, operasjonsstuer med videre og i industrien for rene rom eller i forbindelse med spesielt urene rom. Oppfinnelsen kan imidlertid ha anvendelse i en rekke andre ventilasjonssammenhenger der en vil hindre eller redusere innblanding av luft, med spesielt innhold eller mangel på spesielt innhold (pollen eller andre allerge-ner, lukt, støv med videre), fra ett område til et annet, så som isolater, skiftestuer.

Teknikkens stand

Grunnleggende for alle former for atskillelse/isolasjon er eget rom/avlukke/avdeling. Med forurensinger som svever i luften prøver en å hindre at luft brer seg fra et urent område til et renere. En annen generell metode er å fortynne med ren luft. Den rene luften kan være frisk/behandlet luft utenfra og/eller luft som har blitt renset før den sendes inn i rommet på nytt.

Et hvert rom, for mennesker eller dyr, må ha tilført frisk luft (oksygen) og fjernet gammel luft (luft med avfalls-stoffer fra brukere og omgivelser). For å hindre at den nødvendige luftsirkulasjonen bringer forurensinger fra urent til rent område brukes rense- og/eller inaktiverings-tiltak i luftstrømmen fra den mest forurensede side. Slike tiltak er mellom annet filtre, ultrafiolett lys og tilsatser til luftstrømmen som skal inaktivere eller fjerne forurensingene. Slike tilsatser kan i seg selv skape problemer hvis de får bre seg til det renere området. I praksis er det vanskelig å lage rom helt tette. For å hindre at til-feldigheter bestemmer hvilken vei luften strømmer i slike utettheter, prøver en å skape et høyere trykk (overtrykk) på den reneste siden (lavere trykk (undertrykk) på den ure-neste). Det gjøres ved å innregulere en forskjell i mengden tilført og bortført luft. Slike systemer beskrives av blant andre CDC (Center of Disease Control and Prevention, Atlan-ta, Draft Guidelines for Environmental Infection Control in Healthcare Facilities, 2001). Et problem i den forbindelse er at luftfiltre som gjerne benyttes i luftstrømmen fra den urene side, tiltettes med tiden og luftmengden avtar. Derved reduseres, eller endog reverseres, den tiltenkte trykkforskjellen og uren luft presses inn i den renere sone. Mottiltak er mer kontroll og hyppigere service. Kontroll av små trykkforskjeller er vanskelig. Anlegg konstrueres og innreguleres derfor med en "unødvendig" høy trykkforskjell for å muliggjøre tilstrekkelig enkel kontroll. En annen strategi er å gjøre kontrollen automatisk og koble den til en automatisk etterjustering av viftepådrag i ventilasjons-systemet (US 5.951.394, US 5.810.657). Tette isolater er mer utsatte for slik trykkreversering enn mindre tette isolater og det settes av og til krav til minimum utetthet (CDC). En annen kilde til trykkreversering er svikt i den delen av ventilasjonssysternet (vifte) som bidrar til hensiktsmessig trykkforskjell, samtidig som den motsatte del er intakt. I slike tilfeller vil ventilasjonen bidra til effektivt å spre forurenset luft. Derfor bygges det dyre tilleggssystemer som automatisk skal overta ved svikt. Alt i alt kan tilleggssystemene som skal sikre de egentlige funksjonene bidra med vesentlige deler av totalkostnadene. I utgangspunktet skyldes det at dagens systemer i sin grunnfunksjon, uten ekstra sikkerhetstiltak, har en høyst begrenset funksjonssikkerhet.

En person med farlig luftsmitte (for eksempel tuberkulose) legges i et isolat med undertrykk og immunsvekkede pasienter legges isolat med overtrykk. Dersom en immunsvekket pasient får en luftsmittesykdom vil behov for begge typer isolasjon være til stede samtidig. Det har i praksis blitt for dyrt og i avveiingen mellom å beskytte pasient eller omgivelser taper pasienten og blir lagt i undertrykksisolat. Den innlagte minimumslekkasjen gir da ekstra tilførsel av urenset luft og er i slike tilfeller en ulempe. Tilsvarende problemstillinger har en og i forbindelse med opera-sjoner av smittefarlige pasienter også i andre sammenheng-er.

Adkomstveier representerer et problem. En døråpning er meget stor sammenlignet med andre åpninger for luft i ventilasjonssammenhenger. Trykkforskjeller som en hadde med lukket dør blir borte når dører åpnes og små termiske for-skjeller på hver side av døråpningen er nok til at luft samtidig strømmer en retning øverst og motsatt retning ne-derst. Med det store arealet som en dør representerer, kan det bli betydelige luftmengder. Derfor anbefales det at trafikken reduseres til det absolutt mest nødvendige (CDC). For pasienter i isolasjon kan dette komme i konflikt med det menneskelige behov av å ha kontakt med andre, og pasienter vil også ha behov for stell og behandling. For å redusere smittespredningen i adkomståpninger, bygges det ekstra rom (sluser, gjennornstikkskap) i tilknytning til åpningene med dør mot spesialrommet og mot omgivelsene/ fellesområdene. Disse dørene er gjerne arrangert slik at de ikke kan åpnes samtidig. Dette reduserer forurensings-overføringen ved at en først reduserer overføringen til den mengde som blir blandet inn i slusen fra uren sone og deretter igjen til den mengden av luft i slusen som unnslipper videre ut i fellesarealene. Selv små temperatur-forskjeller mellom rommene kan bidra til at denne lekka-sjen blir meget betydelig. I et isolat med en luftsmitte-farlig pasient (undertrykk) vil slik forurensingsspredning føre smitte rett inn i sentrale deler av sykehuset. Ved å vente i slusa kan en få fortynnet innholdet av smitte, men det er ofte begrensede mengder luft tilgjengelig slik at det tar lang tid for å få en fortynning av praktisk verdi. Både føles en slik ventetid som plagsom for personalet (og blir derfor ignorert) og det er dyrt å oppholde arbeids-kraft med slik venting.

I industrien bygges for eksempel små rene rom som tilføres et overskudd av ren luft. Ved passasje inn og ut har en der gjerne tilsvarende problem som i helsevesenet.

I undertrykkrom trekkes ofte ut et fast overskudd av luft. I tilfelle brann og røykutvikling kan dette få skjebne-svangre følger ved at røyk og gasser fra korridoren trekkes rett inn i undertrykksrommet.

Sammenfatning av oppfinnelsen

En første hensikt med oppfinnelsen er å fremskaffe en anordning som på en enkel og pålitelig måte kan oppnå høy sikkerhet for et hensiktsmessig differansetrykk mellom rom med forskjellig innhold i luften. Dette kan oppnås selv med høy grad av tilstoppelse av filter/kanaler eller andre former for kraftig reduksjon av ventilasjonssystemets funksjon. Eksempelvis vil en i et undretrykksisolat kunne unngå overtrykk selv om avtrekksviften stanser og tilluft-viften fortsatt går. Selv med en meget enkel-/liten reserve avtrekksvifte eller lokale resirkuleringsarrangementer vil en kunne opprett holde et visst undertrykk.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å fremskaffe en anordning som kan sørge for at luftstrømmene skiftes om til dø-råpningene når dørene åpnes. Dérved oppnås en kraftig luft-strøm i aktuelle døråpninger. Luftforurensingene kan da med tilpasset døråpning og luftmengde hindres, helt eller i høy grad, fra å komme over i den renere sone. På denne måte oppnås en god temperaturutjevning mellom luft i sluse og øvrig del av spesialrom, hvilket bidrar til å redusere smittelekkasjepresset.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å oppnå et høyt antall luftskift i slusesystemer tilknyttet overtrykk-/ undertrykksrom. Derved kan det oppnås en rask fortynning av de luftforurensninger som dras inn eller oppstår i slusa. Det gir mindre overføring av forurensninger og/eller mulig-het for en raskere gjennomgang med samme grad av forurens-ningsoverføring. Selve slusa får da også egenskap av raskt å tendere mot et rentrom. En er da ikke avhengig av å legge inn en viss grad av "ukontrollert" lekkasje for å få sikkerhet mot trykkreversering. Derved oppnås en enda bedre renhetsgrad da tilførselen kan renses til den renhetsgrad en ønsker.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en anordning som sørger for at et ventilasjonsanlegg i liten grad blir påvirket av tilfeldige trykkvariasjoner i korridorer eller andre rom som står i forbindelse med adkomstveier. Åpning og stenging av dører skal heller ikke gi ventila-sjonsmessige påvirkninger på omgivelsene.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en anordning for enkel innregulering av et ventilasjonsanlegg slik at dette innregulerer seg selv innenfor hver lokale sone. En innregulering av total mengde tilført-/bortført luft kan da skje i et fellesområde der det normalt er mindre kritisk med luftbalansen enn i spesialrom. I tillegg kan flere anlegg som grenser inn mot samme området avbalanseres samtidig. De enkelte overtrykk-/undertrykksanlegg i liten grad er avhengige av trykkforholdene i korridor/fellesrom. En har derfor stor frihet til å ta hensyn til de krav som et sentralt ventilasjonssystem setter og/eller lage andre mak-roskopisk hensiktsmessige løsninger.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en anordning som inngår i et ventilasjonsanlegg slik at ventila-sjonsanlegget helt eller delvis kan reagere på de aktuelle lokale trykkforhold og kan være uavhengig av sensorer, ak-tuatorer og andre deler i reguleringssløyfer, som lett svikter.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en anordning i et ventilasjonsanlegg som virker til å kombinere undertrykk og overtrykk på en slik måte at en hindrer forurensinger utenfra å komme inn i en isolert sone samtidig som forurensinger innenfra blir hindret i å komme ut.

Ytterligere en hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en anordning i et ventilasjonsanlegg med muligheten til å be-grense røykinntrenging i undertrykksrom i branntilfeller.

Disse hensikter oppnås i en anordning slik som angitt i det vedføyde patentkrav 1. Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende uselvstendige krav.

Kort beskrivelse av figurene

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 viser en utforming av oppfinnelsen for tilførsel/ bortførsel av luft. Figur 2 er en prinsippskisse av figur 1 for bortførsel av luft. Figur 3 er en prinsippskisse av oppfinnelsen for tilførsel av luft. Figur 4 er en prinsippskisse av oppfinnelsen med brannspjeld. Figur 5 er en prinsippskisse av oppfinnelsen anvendt i et undertrykkisolat med slusepasientrom og bad med antydet mu-lighet til å øke luftmengden med resirkulert luft. Figur 6 viser to anordninger ifølge oppfinnelsen i samme anlegg.

Figur 7 viser sammensatte anordninger.

Figur 8 viser et overtrykksisolat.

Figur 9 viser et totalisolat med både undertrykk og overtrykk. Figur 10 viser et overtrykkrom basert på et enkelt resirkuleringsaggregat.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vil først bli diskutert i forhold til skissen vist i fig. 1.

Sentralt i oppfinnelsen er en innretning eller et arrangement med minst tre sammenkoblede kanaler/strømningsveier der luft kan strømme alternative veier avhengig av lokale trykkforhold i tilknyttede rom/celler/soner. I minst en strømningssvei 6 er det et arrangement som er slik at en luftstrøm i 6 gir et visst trykkfall. Et slikt arrangement kalles heretter et motstandselement. Motstandselementet, eksempelvis i 6, kan være en vilkårlig innretning som gir et differansetrykk ved luftgjennomstrømming, så som en inn-snevring, en rist, et filter, en innretning som påvirkes av strømning og/eller trykkforhold i eller i tilknytning til 6, en innretning som påvirkes av forhold tilknyttet dør/ dører mellom rom med kanaler tilknyttet oppfinnelsen eller en kombinasjon av to eller flere av de nevnte mulighetene eller tilsvarende. Selve strømningsveiens utforming eller dimensjonering kan også utgjøre eller inngå som en del av et motstandselement. I minst en strømningssvei 10 er det lav strømningsmotstand/lav hydraulisk impedans (heretter kalt lav strømningsmotstand). Disse strømningssveiene er hydraulisk sammenbundet i den ene enden i et fellesrom 8. Samlingspunktet kan være en direkte sammenkobling av luft-strømningsveier eller et større eller mindre kammer/rom. Til dette samlingspunktet er det knyttet ytterligere minst en strømningssvei 9 der det drives en gitt luftstrømnings-mengde gjennom. Luftmengden i strømningsveien 9 kan være fast eller avhengig av tilstander i eller mellom tilknyttede rom, i tid og rom. Strømningsveiene 6 og 10 går fra samlingspunktet 8 til hvert sitt rom, betegnet 1 og 2. 1 er eller er en del av en sone eller et system med spesialrom og betegnelsen 1 kan omfatte dette hele eller bare det rommet som har tilknytning til 6. 2 er en del av omgivelse-ne/fellesområde som korridor eller et naborom/nærliggende rom til 1. Adkomstsvei mellom rommene 1 og 2 er lukkbar. I rommet 1 er det, bortsett fra det som måtte gå i 6, innre-gulert en hensiktsmessig ubalanse i mengde tilført og bort-ført luft. Rommet 1 kan være relativ tett og da vil nevnte ubalanse i luftmengde i hovedsak passere via motstandselement et i strømningsveien 6 og der frambringe et differensi-al trykk mellom rommet 1 og samlingspunktet 8. Selv om rommet 1 er mindre tett, vil ofte en tilstrekkelig luftmengde kunne passere, via motstandselementet i strømningsveien 6, til at det oppstår et gunstig differansetrykk mellom rommet 1 og samlingspunktet 8. På grunn av den lave hydrauliske impedansen i strømningssvei 10 vil trykkforskjellen over motstandselementet i strømningsveien 6 praktisk talt være lik trykkforskjellen mellom rommene 1 og 2, uavhengig av mengden luftstrøm i strømningsveien 10. Dersom motstandselementet er av en type der trykket endrer seg relativt lite om luftmengden i strømningsveien 6 varierer, kanskje innenfor visse mengdeområder, vil trykkforskjellen mellom rommene 1 og 2 endre seg lite selv om l's relative tett-hetsgrad ikke er helt liten.

Luftstrømmene til eller fra samlingspunktet 8 er i sum lik 0. Ved at luftstrømmen i strømningsveien 9 er større enn luftstrømmen i strømningsveien 6, med lukket dør, kan en sikre at en enten far tilført luft av 9s kvalitet eller at en samler opp all luft som strømmer gjennom 6. Når det er fri passasje (åpen dør/åpne dører) mellom rommene 1 og 2 faller trykkforskjellen mellom 1 og 2 til nær null, på grunn av den veldig lave hydrauliske impedans en åpen dør representerer. Videre, på grunn av den lave hydrauliske impedansen mellom rommet 2 og samlingspunktet 8, vil hele eller en viss mengde av den luftstrømningsmengden som ved lukket dør gikk gjennom strømningsvei 6, nå gå igjennom dø-råpningen og strømningsvei 10. I det etterfølgende vil betegnelsen motstandskanal bli brukt på strømningsvei 6, betegnelsen referansekanal på strømningsvei 10 og betegnelsen ventilasjonskanal på strømningsvei 9. 1 betegnes spesialvolum og 2 betegnes referansevolum.

Netto luftstrøm i døråpningen bidrar til at luft strømmer fra ren til uren sone slik at mengden luft som strømmer

motsatt vei reduseres eller endog blir lik null. For å for-sterke den effekten/gi enda bedre marginer kan det benyttes begrenset døråpning til trafikk som ikke krever full døråp-ning. Alternativt og/eller i tillegg kan det innrettes anlegg som øker den totale mengden luftstrøm slik at midlere luftstrømtetthet/lufthastighet gjennom døråpningen blir større enn den ellers ville ha blitt.

Den luftstrøm som går i ventilasjonskanalen 9, kan være fra en del av et sentralt ventilasjonssystem, et separat ventilasjonssystem som henter/avleverer luft utenfor bygning-en/konstruksjonen, luft som hentes/avleveres innenfor bygningen/konstruksjonen (resirkuleres) eller en kombinasjon av de forannevnte. Luft som resirkuleres slik at den bring-es fra et mindre rent område til et renere område, må i tilstrekkelig grad renses/inaktiveres. Den kan også gis annen form for luftbehandling så som oppvarming, avkjøling og/eller regulering av fuktighetsinnhold, ionisering, nøyt-ralisering, parfymering med videre.

I tilknytning til rom/soner kan det være flere innretninger for ventilasjon som virker samtidig og deler av innretninger kan deles mellom flere rom/soner.

Varianter er at det fra samlingspunktet 8 trekkes forbindelser 6, 6', 6",... til samme rom eller til flere rom 1 1' 1",... med adkomstsvei mot tilsvarende felles rom 2 eller 2,2<l>,2<n>,..., med sine forbindelser 10,10',2",..., og der gitte mengder luft tilføres eller bortføres i 9 eller 9,9',9",.... I en praktisk anvendelse kan det være et vilkårlig antall, fra en og oppover, av de nevnte komponenter: 6,1,10,2,9.

Eksempler på midler som benyttes for å få til totalsystem kan utvikles fra et eksempel med et undertrykksisolat be-stående av en sluse med adkomst fra en korridor, et pasientrom med adkomst fra slusa og et bad med adkomst fra pasientrommet. I utgangspunktet er all avtrekk plassert på badet og luft tilføres i en ytre anordning ifølge oppfinnelsen over (den ytre) døra mellom korridor og sluse. (6 går til sluse og 10 til korridor.) Med lukkede dører (adkomstveier) passerer luften overstrømningsventiler eller egne motstandselementer slik at det blir trinnvis synkende lufttrykk fra rom til rom innover i isolatet. Når dører åpnes gir det netto luftstrøm innover i døråpningene og denne netto luftstrømmen er lik for alle dører bortsett fra end-ringer som måtte følge av luftlekkasjer. Den aktuelle luftmengde kan være den friskluftmengde som trenges for å for-nye pusteluften. Ofte vil det være ønskelig å øke luftmengden for å få mer netto luftstrøm gjennom døråpninger og/eller få en raskere fortynning av luftforurensinger pro-dusert i isolatet. Da kan en øke mengden friskluft som dras gjennom isolatet. Men ofte medfører det ekstra store utgif-ter til luftbehandling eller det krever store investeringer og stor plass til kanalframføringer. Da kan en bruke renset luft som resirkuleres lokalt. Resirkuleringsfunksjonen kan utøves for en større eller mindre del av isolatet. Ofte er det hensiktsmessig å unngå resirkulering av luft fra bad/WC på grunn av lukt. Luft tas da gjerne fra pasientrommet, be-handles og sendes tilbake til pasientrommet eller til et sted lenger ute. Ved å resirkulere luft til ventilasjonskanalen 9 i den ytre anordning fås en økt innadrettet luft-strøm ved åpning av de to ytterste dørene og samtidig raskere fortynning av luftforurensing både i sluse og i pasientrom. Dersom det gir for mye luftstrøm i slusa når dø-rene er lukket, kan en tilføre den resirkulerte lufta i en indre anordning ifølge oppfinnelsen over døra mellom sluse og pasientrom. I forhold til denne anordningen tilsvarer slusa referansevolumet 2 og pasientrommet spesialvolumet 1. Den indre anordningen kan ha en overstrøminnretning i pa-rallell, mellom 1 og 2. Med regulering/dimensjonering av denne overstrøminnretningen kan en regulere/dimensjonere mengden luft en vil ha gjennom slusa med lukket dør.

I referansekanalen 10 i den ytre anordningen kan det plas-seres et brannspjeld. I tilfelle brann eller røyk/gassut-vikling i referansevolumet 2 kan dette spjeldet stenges. Da oppstår det overtrykk i slusa som hindrer røyk/gass/varme å bli sugd inn i isolatet med de konsekvenser det kunne ha hatt.

Ved å dimensjonere indre anordning til luftmengder som gir full luftsmitteisolasjon selv med dør mellom sluse og pasientrom åpen, blir smittelekkasjen fra pasientrommet uavhengig av trykket i slusa. Videre, ved å snu luftstrømmen i den ytre anordning og tilføre luften fra ytre anordning til slusa, har en fått slusa som et overtrykks-/rentrom. Med alle lekkasjer i pasientrommet tettet har en da fått et totalisolat som ikke slipper ut luftsmitte fra pasientrommet og samtidig heller ikke drar inn luftsmitte utenfra. Tilsvarende arrangement vil egne seg til operasjonsstuer med videre for luftsmittepasienter.

Renrom har de samme prinsipielle skille mellom ren og uren sone. Påkrevde luftretninger og trykkforskjeller er bare snudd i forhold til smitteisolater.

Figur 1 viser en utforming av en anordning som omfattes av oppfinnelsen. 1 er rommet som skal ventileres (spesialvolumet). 2 er omgivelsene eller et tilstøtende rom som tjener som referanse (referansevolumet) for trykket i spesialvolumet 1. Mellom spesialvolumet 1 og referansevolumet 2 er en dør 3. 4 er gulv og 5 er tak i rommene. 1 ventileres slik at det er en ubalanse i mengde tilført eller bortført luft. Da spesialvolumet 1 er relativt tett med lukket dør, tving-es den mengde luft som ut i fra den øvrige ventilasjon i spesialvolumet 1 ikke er i balanse, gjennom kanalen 6 (motstandskanalen). På grunn av kanalens utforming/dimensjonering eller et spesielt motstandselement 7, oppstår det da en trykkforskjell mellom spesialvolumet 1 og samlingspunktet 8. Den luftmengden som går gjennom motstandskanalen 6 vil da videre gå gjennom kanalen 9 (skaftet) og/eller kanalen 10 (referansekanalen). Luftmengden i skaftet 9 kan re-guleres til en hensiktsmessig mengde. Avhengig av de luftmengder som går gjennom skaftet 9 og motstandskanalen 6, vil luftmengden i referansekanalen 10 være mer eller mindre felles med den luft som går gjennom motstandskanalen 6, være 0 eller bare være en del av den luft som går gjennom skaftet 9. På grunn av liten hydraulisk impedans mellom samlingspunktet 8 og referansevolumet 2 vil disse ligge på nær samme trykknivå selv om luftstrømmen i referansekanalen 10 endres. Når døren 3 åpnes vil, blir den hydrauliske impedans fra spesialvolumet 1 til samlingspunktet 8, via dø-råpningen og referansekanalen 10, lav og luften vil passere gjennom døråpningen i stedet for gjennom motstandskanalen 6. Tilfeller der åpning av dør bare fører til en reduksjon av luftmengden i motstandskanalen 6 er og en variant av oppfinnelsen.

Figur 2 og 3 er skjematiske skisser av figur 1 med angivel-se av strømningsretningen for luft i skaftet 9. 11 illustrerer at luft tilføres i anordningen og 12 illustrerer at luft bortføres (trekkes av). Figur 4 viser plassering av brannspjeld 13 i referansekanalen. En luftmengde større enn den som normalt går gjennom motstandskanalen 6, tilføres i skaftet 9. Overskuddet går da gjennom referansekanalen 10 og ut i referansevolumet 2. Dersom det oppstår brann og brannspjeldet 13 stenger, vil all luften fra skaftet 9 bli presset gjennom motstandskanalen og inn i spesialvolumet 1 der det oppstår overtrykk. Overtrykket hindrer inntrenging av branngasser. Figur 5 viser en anvendelse av oppfinnelsen på et undertrykkisolat med dør 3 mot en korridor 2. 1 er sluse, 14 er pasientrom og 15 et indre rom som bad/WC/dekontaminerings-rom eller annet. Luft bortføres fra isolatet med avtrekket 26, bortsett fra spesielle overløp/motstandselement 17, 20 eller sprekker ved dører 18 er isolatet relativt tett. Overløpene/motstandselementene 17, 20 er for enkelthets skyld vist i dørene 16, 19, men kan like gjerne sitte i et hvert annet skille mellom de aktuelle rommene, så som veg-ger. Luft som suges ut av avtrekket 26 danner et undertrykk i rommet 15 som suger luft fra pasientrommet 14 via sprekker (18) og/eller motstandselement/overløp 17. Da blir det et undertrykk i pasientrommet 14 som videre suger luft via sprekker 18 og/eller motstandselement/overløp 20 fra slusa 1 og danner undertrykk der. Endelig suges luft inn i slusa via motstandskanalen 6 i anordningen 21 som far luft fra skaftet 9. Hver gang luft suges forbi et motstandselement dannes et differansetrykk slik at det blir et trinnvis fal-lende trykk innover i isolatet. Differansetrykket er mellom annet avhengig av luftmengden som går gjennom de forskjel-lige motstandselementene. Dersom avtrekket 26 blir redusert eller svikter helt, reduseres undertrykket og ved svikt blir undertrykket borte. Men det oppstår ikke overtrykk i isolatet da luft som blåses inn i skaftet 9 unnslipper gjennom referansekanalen 10. Termisk ubalanse kan gi visse lokale avvik i det beskrevne når det er trykkforskjeller nær null. Når en dør åpnes, faller trykkdifferansen mot null og luften trekkes gjennom døråpningen i stedet. Høy midlere lufthastighet >er et viktig element i å hindre for-urensing i å komme fra uren til ren side. For å oppnå det er det ønskelig å ha rikelige mengder luft tilgjengelig. Også for å få rask luftutskifting eller god reserve for å skape ønsket undertrykk er det ønskelig med mye luft. På figur 5 er det stiplet inn en mulig måte å øke luftmengdene i isolatet på. Med et resirkuleringsaggregat 23 kan en få økt luftmengdene uten at kravet til luftmengde i avtrekken 26 og/eller skaftet 9 øker. Resirkuleringsapparatet kan brukes som en ren forsterkning av den eksisterende ventilasjon. Da det kan være luktproblemer med rom 15 (for eksempel WC), trekkes luft til aggregatet 23 fra pasientrommet 14 med kanal 24 og retning 25 som vist på figur 5. Selve aggregatet inneholder nødvendige midler til å drive og rense luften fra de aktuelle forurensingene. Det kan også in-neholde andre former for luftbehandling, oppvarming, avkjø-ling eller annet. I anordningen 21 opptrer da 9 og 22 som et kombinert skaft. I forhold til de to ytre dørene funge-rer isolatet som før, bare med den forskjellen at luftmengdene økes. I et bygningsmessig tett isolat illustreres det av at luftmengdene, i den ytre del, som før var lik luftmengden i 26, nå er lik summen av luftmengdene i kanalene 24 og 26.

Figur 6 illustrerer et alternativ for bruk av resirkuleringsaggregat der luften fra aggregatet 23 tilføres i en egen anordning 27. Et slikt arrangement kan brukes når en ikke ønsker å få så store mengder luft gjennom slusa når døra mellom sluse og pasientrom er stengt. Løsningene på figurene 5 og 6 kan kombineres ved å la luft fra aggregatet 23 fordeles til hver av luftgaflene 21, 27. En annen mulig-het er vist på figur 7. Her tilføres luft 9 fra et felles

lufteanlegg og luft 29 fra resirkuleringsaggregatet 23 som til et felles skaft i en ytre anordning 28 med referansekanal 10 og motstandskanal 30. 30 er samtidig skaftet i en anordning 31 med referansekanal 33 og motstandskanal 32. Her kan en bestemme hvor mye luft en vil ha gjennom slusa med lukkede dører ut i fra gitte trykkdifferanser og lekka-sjen 18 mellom sluse 1 og pasientrom 14 og motstandselementet 20. Når dører er åpne, har en hele luftmengden tilgjengelig til å skape forurensningsbarrierer i de åpne dø-rene. Med mikrobiologiske forurensinger kan kanalsystemene utstyres med indre ultrafiolett belysning.

Figur 8 viser et overtrykksisolat. Ser en bort fra rommet 15, så er luftstrømmene like som isolatet beskrevet på figur 5 (uten resirkuleringsarrangement) bare med strømnings-retninger og trykkforskjeller omsnudde. Igjen ønsker en ikke å la luft fra rom som kan medføre lukt, eller annen plage/fare (15), spre seg til de andre rommene. Luft (35) tilføres derfor pasientrommet (14) og en mindre mengde (26) bortføres fra rom 15. Med resirkuleringsaggregat i tillegg oppnår en tilsvarende fordeler som angitt for undertrykks-isolatene illustrert på figurene 5, 6 og 7, men for overtrykksisolat blir luftretningen snudd slik at luft tilføres pasientrommet (14).

På figur 9 er det et kombinert undretrykk og overtrykksys-tem. Et slikt anlegg vil egne seg for immunsvekkede luftsmittepasienter, operasjonsstuer for luftsmittepasienter med videre. Pasientrommet 14 og rom 15 har undertrykk i forhold til slusa 1. Luftmengdene som trekkes av med avtrekk 45 og 26, kan være så store at en selv med åpen dør ikke får luft som slår tilbake fra pasientrom til sluse. Dermed har en hindret luftsmitte i å komme ut fra pasientrommet. Det forutsettes at luften 26 renses i tilstrekkelig grad. Et aggregat av tilsvarende type som brukt til resirkulering kan om nødvendig brukes. Slusa tilføres luft 40 fra aggregatet 39 og eventuelt fra referansekanalen i anordning 41 slik at luft presses ut gjennom motstandskanalen på anordning 32. Det gir slusa 1 et overtrykk i forhold til korridoren 2. På figur 9 er vist en mulig forbindelse 46 mellom døra 3 og aggregatet 39. En slik forbindelse kan be-stå av en mulig endring av luftmengden i aggregatet 39 når døra 3 åpnes. Slike og andre forbindelser er i prinsippet mulig for et hvert aggregat eller sentrale deler av et ventilasjonssystem.

Figur 10 viser et enkelt arrangement der et resirkuleringsaggregat 2, 3 og en anordning 8 med referansekanal 10 mot-stands kanal 6 og skaft 9 gir overtrykk i rommet 48 ved å blåse inn luft 47. Når døra/porten 3 åpnes, trekkes luft ut gjennom dør-/portåpningen. Oppfinnelsen er her stort sett illustrert med eksempler for isolater, men enhver med inn-sikt i faget vil se at prinsippene vil gjelde like godt for andre rom der en vil isolere ren fra mindre ren luft. Det vil også lett kunne sluttes, fra det viste, hvordan prinsippene kan anvendes for færre eller flere sammenhengende rom.

Claims (12)

1. Anordning for regulering av luftstrømning, til bruk i forbindelse med ventilasjon av rom/celle/sone, benevnt spesialvolumet (1), med luftrenhet forskjellig fra omgivelser/tilstøtende rom, benevnt referansevolumet (2), karakterisert ved at der er minst tre kanaler /kanalsysterner (6, 9, 10), som hydraulisk er knyttet sammen i et samlingspunkt (8), og at det i minst en/ett av kanalene/kanalsystemene, benevnt ventilasjonskanalen (9), kan tilføres eller bortføres luft og at det i minst en/ett av de andre kanalene/kanalsystemene, benevnt referansekanalen (e) (10), er lav hydraulisk impedans fra samlingspunktet (8) til referansevolumet (2) og at minst ett av de øvrige kanalene/kanalsystemene (6) går mellom samlingspunktet og spesialvolumet (1) og har en utforming eller en innretning, benevnt motstandselement (7), som gir et hensiktsmessig trykkfall ved luftgjennomgang og at det mellom referansevolumet (2) og spesialvolumet (1) er en lukkbar adkomstsvei (3) .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det i kanalen (9) for tilførsel/bortførsel av luft går en luftmengde som er større enn luftmengden som går i kanalen (6) mellom felles-rommet (8) og spesialvolumet (1).

3. Anordning ifølge et eller flere av foregående krav, karakterisert ved at det bortsett fra den luftmengde som går i det tilknyttede systemet enten bare tilføres eller bortføres luft i spesialvolumet (1).

4. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at spesialvolumet (1) består av to eller flere rom (14, 15) og at tilførsel/bort-førsel av luft foregår i et annet rom (15) enn det som har kanalforbindelse til samlingspunktet og at det mellom rommene i tillegg til lukkbar(e) adkomstsvei(er) (16, 19) er overløp/lekkasje/motstandselement (17, 18, 20) for luft som gir hensiktsmessig trykkdifferanse mellom rommene (14, 15) ved gitte luftmengder.

5. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det fra samlingspunktet er tilsvarende kanalforbindelse til flere uavhengi-ge spesialvolum (1, 14).

6. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det til et spesialvolum (1, 14) med flere adkomstmuligheter via separate rom i spesialvolumet (1, 14) er kanalforbindelser, fra felles-rommet, innrettet slik at det oppstår differansetrykk ved luftgjennomgang til mer enn ett av rommene.

7 Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at hele eller deler av den luftmengde som går gjennom ventilasjonskanalen er luft som resirkuleres, med tilstrekkelig rensing, innenfor de aktuelle volum.

8. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at anordningen er innrettet for tilførsel av luft, og at det i referansekanalen (10) er innsatt et spjeld som kan stenges i tilfelle brann, røykutvikling eller hvis det forekommer annen luft med særlig farlig innhold i omgivelsene eller referanserommet.

9. Anordning ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at anordningen er innrettet for bortførsel av luft, og at det i kanalen mellom spesialvolumet (1) og samlingspunktet (8) er innsatt et spjeld som kan stenges i tilfelle brann, røykutvikling eller hvis det forekommer annen luft med særlig farlig innhold i omgivelsene eller referanserommet.

10. Anordning i følge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at inne i kanalene/kanalsystemene brukes ultrafiolett lys.

11. System for regulering av luftstrømning i et ventilasjonsanlegg, karakterisert ved at to eller flere anordninger ifølge et av kravene 1-10 er tilknyttet samme rom i et spesialvolum (1, 14).

12. System ifølge krav 11, karakterisert ved at samlingspunktet på en anordning er tilknyttet samlingspunktet på en annen anordning med en referansekanal.