SE539405C2 - Ventilationssystem för ett renrum samt ett förfarande för tillhandahållande av ventilation till ett renrum - Google Patents

Description

VENTILATIONSSYSTEM FÖR ETT RENRUM SAMT ETT FÖRFARANDE FÖR TILLHANDAHÅLLANDE AV VENTILATION TILL ETT RENRUM TEKNISKT OMRÅDE Den föreliggande ansökningen avser området för ventilation, och i synnerhet området för ventilationssystem och metoder att tillhandahålla ventilation för renrum, såsom operationssalar.

UPPFINNINGENS BAKGRUND I ett renrum, såsom en operationssal, är det nödvändigt att reducera antalet luftburna bakteriebärande partiklar, också kallade kolonibildande enheter (colony forming units, cfu), för att mildra kontaminering under aktiviteter i rummet, såsom kirurgi eller framställning av ultrarena produkter. I exempelvis en operationssal är luftburna bakteriebärande partiklar som härrör från operationspersonalen den huvudsakliga orsaken till infektioner i operationssår.

Luftburna bakteriebärande partiklar alstras huvudsakligen av de personer som finns i rummet. Varje person avger ungefär 10 000 hudpartiklar/minut vid rörelse, och 10 % av dessa partiklar bär med sig bakterier.

Beroende på avsedd aktivitet i renrummet krävs olika nivåer på luftens renhetsgrad. I renrum med en tillåten maximal kontamineringsnivå omkring 100 cfu/m<3>, dvs. 100 luftburna bakteriebärande partiklar per kubikmeter, används ventilationssystem baserade på turbulent luftflöde. Syftet med ventilationssystem med turbulent luftflöde är att blanda den i rummet närvarande luften innehållande bakteriebärande partiklar med ren tilluft, så att den befintliga luften i rummet späds ut, och kontamineringsnivån i rummet därigenom sänks.

I renrum som kräver en högre renhetsnivå, såsom operationssalar för mycket infektionskänslig kirurgi, ligger den tillåtna maximala kontamineringsnivån nivån i typfallet under 10 cfu/m<3>. Ett system med turbulent luftflöde måste åstadkomma mycket höga luftflöden och i storleksordningen hundratals luftväxlingar för att hålla kontamineringen på en så låg nivå. Det skulle medföra att miljön vore olämplig för arbete. Därför används flödesventilationssystem baserade på laminära luftflöden istället för ventilationssystem baserade på turbulenta luftflöden. Med ventilationssystem med laminärt luftflöde kan kontamineringsnivån i området som omfattas kunna hållas under 10 cfu/m3 utan behov av mycket höga luftflöden.

I typfallet innefattar ett ventilationssystem med laminärt luftflöde en takinstallation som ger ett laminärt flöde av ren luft, även kallat tak med enkelriktat luftflöde (UDF-tak). Ett ventilationssystem med laminärt luftflöde förbrukar mycket mer energi än det ovan nämnda ventilationssystemet med turbulent luftflöde. Därför anordnas ett UDF-tak vanligen att omfatta ett begränsat område av rummet, vilket krävs för att uppfylla renhetskrav. Det begränsade området är vanligtvis där medicinsk personal och medicinsk utrustning befinner sig.

Ventilationsinstallationer i operationssalar ökar i storlek eftersom större arbetsormåden som uppfyller renhetskraven behövs på grund av mer komplex kirurgi som kräver mer medicinsk personal och mer utrymmeskrävande utrustning. I en operationssal täcker UDF-taket idag ofta ett område på 9-12 m<2>.

Syftet med ett ventilationssystem med laminärt luftflöde är att undantränga den befintliga luften i rummet med ett tillfört nedåtgående flöde av ren luft. Därigenom undanträngs den befintliga luften i rummet, innehållande bakteriebärande partiklar, mot rummets golv. Således reduceras kontamineringsnivån i det område som omfattas av ventilationssystemet med laminärt flöde.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att mildra de ovan nämnda nackdelarna och problemen. Ett ytterligare syfte är att tillhandahålla ett förbättrat ventilationssystem för ett renrum, såsom en operationssal. Ett ytterligare syfte är att tillhandahålla ett förbättrat förfarande för att tillhandahålla ventilation till ett renrum, såsom en operationssal.

Definitioner Vid beskrivningen av uppfinningen och ansökan om patentskydd kommer följande terminologi att användas i enlighet med de definitioner som anges nedan. Om de inte definieras på annat sätt, har alla tekniska och vetenskapliga termer som används i denna text samma betydelse som vanligen tas för given av en person med ordinära färdigheter inom det område till vilket denna uppfinning hör.

Medlaminärt luftflödemenas ett enkelriktat luftflöde som har väsentligen samma riktning inom en volym av det laminära luftflödet. Det laminära luftflödet härtill syfte att undantränga de bakteriebärande partiklarna i en luftzon som omfattas av det laminära luftflödet. Utan att det faller utanför omfattningen för den föreliggande uppfinningen, ska det vara självklart att det laminära luftflödet på grund av exempelvis omgivande störningar kan avvika från en exakt enhetlig riktning, fastän det fortfarande uppfyller sitt syfte att undantränga bakteriebärande partiklar.

Medundanträngningav bakteriebärande partiklar menas att ett flöde av bakteriebärande partiklar tvingas i riktningen för ett tillfört laminärt luftflöde, istället för att följa den annars naturliga riktningen på grund av konvektionskraften. Från en person stående i rummet, vilket normalt är mycket svalare än personens kroppstemperatur, sprider konventionskraften de bakteriebärande partiklarna, avgivna av personen, i en riktning uppåt tillsammans med flödet av värme från kroppen. Genom ett undanträngande laminärt luftflöde rubbas denna konvektionskraft.

Medturbulent luftflödemenas ett luftflöde som inte rör sig i en enhetlig riktning. I motsats till laminära luftflöden blandar sig turbulenta luftflöden vanligen med den omgivande luften.

Medspädningav luft menas att luftens kontamineringsnivå späds ut med avseende på koncentrationen av bakteriebärande partiklar.

Medarbetsområdemenas ett område i renrummet där aktivitet är avsedd att utföras. När det gäller en operationssal innefattar arbetsområdet operationsbordet på vilket patienten befinner sig och innefattar dessutom ett område som omger operationsbordet. När det gäller ett renrum för produktion innefattar arbetsområdet en arbetsstation där t.ex. manuell sammansättning av en produkt äger rum och innefattar vidare ett område som omger arbetsstationen. I det omgivande området finns personal när en aktivitet utförs, t.ex. vid operationsbordet eller arbetsstationen.

Uppfinningen Enligt en första aspekt av uppfinningen, uppnås ovanstående och andra syften genom ett ventilationssystem för ett renrum, varvid systemet innefattar: ett första tilluftssystem innefattande minst en deplacerande tilluftsenhet, varvid nämnda minst en deplacerande tilluftsenhet är anordnad att tillhandahålla en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft som bildar en första luftzon, omfattande ett arbetsområde i renrummet; och ett andra tilluftssystem innefattande minst en tilluftsenhet för spädningsluft, varvid nämnda minst en tilluftsenhet för spädningsluft är anordnad att tillhandahålla en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft som bildar en andra luftzon i renrummet; varvid nämnda andra tilluftssystem är anordnat så att nämnda andra luftzon åtminstone delvis omger den första luftzonen.

Den föreliggande uppfinningen baseras på uppfinnarnas insikt, att det som alstrar bakteriepartiklar, dvs. de närvarande personerna, i ett renrum i typfallet är koncentrerat till arbetsområdet. I renrum som använder ventilationssystem med laminärt luftflöde kan det baserat på denna insikt således vara tillräckligt att ventilationssystemet är anordnat att enbart omfatta arbetsområdet, och således undantränger huvuddelen av de alstrade bakteriebärande partiklarna.

Man har emellertid också insett, att ett laminärt luftflöde riktat mot rummets golv påverkar området som omger zonen med det laminära luftflödet genom att det vänder uppåt när det når golvet, och genom att det sedan vänder i riktning inåt och tillbaka i riktning mot arbetsområdet. Det vändande laminära luftflödet tar med sig bakteriebärande partiklar både från arbetsområdet och från den golvnivå som luftflödet interagerar med. Det finns alltså en stor risk för kontaminering av arbetsområdet genom att dessa vändande laminära luftflöden återför bakteriebärande partiklar in i arbetsområdet.

För att mildra detta problem har ett andra tilluftssystem anordnats för att omfatta det område som omger den första luftzonen bildad av det laminära flödet av ren luft. Det andra tilluftssystemet innefattar minst en tilluftsenhet för spädningsluft anordnad att tillhandahålla en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft. Det turbulenta flödet av ren luft bildar en ytterligare, andra luftzon som omger den första luftzonen. Den andra luftzonen kan vara anordnad så att denna andra luftzons turbulenta flöde av ren luft inte stör det laminära flödet av ren luft i den första luftzonen.

Det turbulenta flödet av ren luft undertrycker de vändande laminära luftflöden som härrör från den första luftzonen. Vidare späder det turbulenta flödet av ren luft luften i den andra luftzonen, och tillhandahåller således en ren luftmiljö även utanför den första luftzonen.

Man har vidare insett att det första tilluftssystemet, vilket tillhandahåller en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft och t.ex. är ett UDF-tak, kan begränsas till att omfatta enbart arbetsområdet. I arbetsområdet finns huvuddelen av de närvarande personerna, dvs. alstrarna av bakteriebärande partiklar. Genom denna anordning av det första tilluftssystemet undanträngs merparten av de alstrade bakteriebärande partiklarna. Området som omger arbetsområdet omfattas av det andra tilluftssystemet, vilket tillhandahåller ett utspädande turbulent flöde av ren luft, som späder ut luften med avseende på bakteriebärande partiklar.

Denna uppfinningsenliga kombination av det första tilluftssystemet och det andra tilluftssystemet tillhandahåller ett område, bestående av arbetsområdet och det omgivande området, som har en renhet som kan hållas under en maximalt tillåten nivå. Arbetsområdet och det omgivande området utgör företrädesvis tillsammans hela rumsytan.

Utrustning kan vara anordnad i arbetsområdet eller i det omgivande området, eftersom båda zonerna hålls rena av ventilationssystemet. Således behöver utrustningen inte kontrolleras så att den inte flyttas utanför det område som omfattas av UDF-taket, som är fallet med kända ventilationssystem. Dessutom behöver inte UDF-taket utvidgas så att det omfattar områden i vilka utrustning har placerats.

Detta är en energieffektiv lösning, eftersom det första tilluftssystemet vanligen använder stora luftvolymer och kan storleksoptimeras genom den föreliggande uppfinningen.

Det andra tilluftssystemet kan innefatta ett flertal utlopp för turbulent luftflöde. Volymen av utspädande turbulent flöde av ren luft kan tillhandahållas genom dessa utlopp för turbulent luftflöde.

Det första tilluftssystemet och/eller det andra tilluftssystemet kan anordnas i renrummets tak.

Ventilationssystemet kan innefatta minst en, företrädesvis ett flertal, från luftsenheter anordnade i den andra luftzonen. Varje från luftsenhet fungerar som ett aktivt eller passivt utsläpp för luft in i rummet. Ventilationssystemet kan innefatta minst en frånluftsenhet anordnad i en sidovägg och angränsande till renrummets golv.

Det andra tilluftssystemet kan vara anordnat så att nämnda andra luftzon omger den första luftzonen. Denna egenskap kan åstadkommas genom att man fördelar ett flertal utlopp för turbulent luftflöde runt ett eller flera av det första tilluftssystemets utlopp för laminärt luftflöde.

Renrummet kan vara en operationssal eller ett renrum för produktion.

Det första tilluftssystemet kan anordnas så att den första luftzonen, sett i ett horisontalplan, omfattar ett område som har t.ex. en cirkulär, rektangulär eller oval form. Andra former är givetvis också möjliga. I föredragna utföringsformer ligger den omfattade arean i intervallet 0,5-16 m<2>.

I ett fall med ett cirkulärt område kan det första tilluftssystemet anordnas så att den första luftzonen, sett i ett horisontalplan, omfattar ett cirkulärt område som sträcker sig med en radie av 0,5-2 meter, företrädesvis 0,75-1,5 meter sett från arbetsområdets centrum.

Ett område som sträcker sig med en radie av 0,5-2 meter sett från arbetsområdets centrum ger en area av cirka 0,75 till 13 m<2>. Ett område som sträcker sig med en radie av 0,75-1,50 meter sett från arbetsområdets centrum ger en area av cirka 1,7 till 7,1 m<2>. Om geometrierna således är annat än cirkulära, är de exemplifierade ytareorna tillämpliga.

Om således ett operationsbord av konventionell storlek anordnas i arbetsområdet, och enligt insikten ovan, omfattas huvuddelen av den närvarande medicinska personalen i rummet av den första luftzonen, dvs. av det undanträngande laminära flödet av ren luft.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen uppnås de ovannämnda och andra syften genom ett förfarande för att tillhandahålla ventilation till ett renrum, varvid förfarandet innefattar: tillhandahållande av, genom minst en deplacerande tilluftsenhet i ett första tilluftssystem, en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft som bildar en första luftzon, omfattande ett arbetsområde i renrummet, och tillhandahållande av, genom minst en tilluftsenhet för spädningsluft i ett andra tilluftssystem innefattande en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft som bildar en andra luftzon i renrummet, varvid nämnda andra tilluftssystem är anordnat så att den andra luftzonen åtminstone delvis omger den första luftzonen.

Stegen att tillhandahålla ett undanträngande laminärt flöde, och att tillhandahålla ett utspädande turbulent flöde genomförs företrädesvis parallellt med varandra.

De ovan beskrivna kännetecknen och korresponderande fördelar hos den första aspekten är också tillämpliga på denna andra aspekt. För att undvika onödig repetition hänvisas till diskussionen ovan.

Det kan noteras att uppfinningen avser alla de möjliga kombinationer av kännetecken som tas upp i patentkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Denna och andra aspekter av den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas mera i detalj, med hänvisning till bifogade ritningar som visar utföringsformer av uppfinningen. Figur 1 åskådliggör ett renrum innefattande ett ventilationssystem enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen. Figurerna 2a-2b åskådliggör effekter som uppnås med ventilationssystemet enligt den föreliggande uppfinningen, jämfört med ett ventilationssystem av känd typ. Figur 3 är en vy ovanifrån av en operationssal i vilken en ventilation enligt den föreliggande uppfinningen är anordnad. Figur 4 åskådliggör ett förfarande för tillhandahållande av ventilation till ett ren rum.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Den föreliggande uppfinningen kommer nedan att beskrivas mera fullständigt, med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka aktuella föredragna utföringsformer av uppfinningen visas. Denna uppfinning kan emellertid förverkligas i många olika former och ska inte anses vara begränsad till de utföringsformer som presenteras i denna text; det är snarare så att dessa utföringsformer tillhandahålls för en uttömmande och komplett beskrivning och för att helt och fullt presentera uppfinningens omfattning för fackmannen.

Ett ventilationssystem enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen åskådliggörs i figur 1. Ventilationssystemet är anordnat i ett renrum 1. Renrummet 1 kan t.ex. vara en operationssal, ett produktionsrum för rena produkter eller ett rum för hantering av sterila produkter, såsom uppackning och förberedning av sterila instrument före en operation.

Ventilationssystemet innefattar två tilluftssystem baserade på olikartade luftflödesprinciper - ett första tilluftssystem 100 som tillhandahåller ett laminärt luftflöde och ett andra tilluftssystem 120 som tillhandahåller ett turbulent luftflöde.

Nedre från luftsenheter 13 är anordnade i renrummet 1. Dessa är anordnade i sidoväggarna av renrummet 1 och angränsande till golvet. Övre frånluftsenheter 14 är också anordnade i renrummet 1. Dessa är anordnade i sidoväggarna av renrummet 1 och angränsande till taket.

De nedre frånluftsenheterna 13 och de övre frånluftsenheterna 14 har inrättats för att, aktivt eller passivt, leda ut luft från renrummet 1.

Det första tilluftssystemet 100 är anordnat i taket ovanför ett avsett arbetsområde 11 i renrummet 1. I en operationssal anordnas i typfallet ett operationsbord (ej visat) i arbetsområdet 11. I ett produktionsrum anordnas i typfallet ett produktionsbord (ej visat) i arbetsområdet 11. Som har beskrivits ovan, sträcker sig arbetsområdet 11 till ett område som omger t.ex. operationsbordet eller produktionsbordet och i vilket område personal är närvarande.

Det första tilluftssystemet 100 baseras på en laminär luftflödesprincip. Det första tilluftssystemet 100 innefattar en eller flera deplacerande tilluftsenheter (ej visade). De deplacerande tilluftsenheterna tillhandahåller, genom ett utlopp 10 för det laminära luftflödet, ett undanträngande laminärt flöde av ren luft riktat nedåt i renrum 1 och riktat mot arbetsområde 11. Det laminära flödet av ren luft bildar en volym som bildar en första luftzon 101 i renrummet 1.

Det laminära luftflödet har en väsentligen enhetlig riktning, i motsats till turbulenta flöden. På grund av störningar i flödesvägen, exempelvis personer eller utrustning, kommer emellertid det laminära luftflödets riktning att vända sig alltmera utåt från mitten av den laminära luftflödesvolymen med ökande avstånd från det laminära flödets utlopp 10. Således får luftzon 101 en trattliknande form.

Det laminära flödet av ren luft som bildar den första luftzonen 101 har en undanträngande verkan på bakteriebärande partiklar, bland annat partiklar som alstras av personer som befinner sig i den första luftzonen 101. Det laminära flödet av ren luft för med sig partiklar nedåt och mot golvet i renrummet 1. Således blir den annars uppkommande effekten att bakteriebärande partiklar transporteras uppåt genom konvektionen och sedan nedåt mot patienten, och i synnerhet mot patientens infektionskänsliga öppna sår, åtminstone försvagad.

Det laminära luftflödet som tillhandahålls av det första tilluftssystemet 100 kräver en viss miniminivå av rörelsemängd för att försvaga konvektionskraften och därmed undantränga bakteriebärande partiklar. Rörelsemängdens nivå är beroende av en kombination av vikt och hastighet hos det laminära luftflödet. En högre nivå på rörelsemängden kan uppnås antingen genom att öka luftflödets hastighet eller genom att öka luftens vikt i luftflödet. Genom att hålla en minsta nivå av rörelsemängd har det laminära luftflödet en tillräcklig hastighet vid arbetshöjd, där partiklarna som härrör från de närvarande personerna avges, för att rubba eller åtminstone bromsa konvektionskraften.

En luftflödeshastighet på över 0,25 m/s vid en arbetshöjd (t.ex. i höjd med ett operationsbord eller en arbetsstation) behövs typiskt för att bromsa konvektionskraften i en viss omfattning. Dessutom krävs typiskt en luftflödeshastighet på över 0,4 m/s vid en arbetshöjd för att väsentligen rubba konvektionskraften härrörande från en person.

Det finns olika sätta att tillhandahålla ett laminärt flöde av ren luft som har den nödvändiga hastigheten vid arbetshöjd för att åstadkomma en undanträngningseffekt. Således kan det första tilluftssystemet 100 utformas på olika sätt och ha olika konstruktioner för att åstadkomma undanträngningseffekten.

Som ett första exempel kan det första tilluftssystemet 100 vara anordnat att tillhandahålla ett laminärt flöde av ren luft med en förutbestämd hastighet vid det laminära luftflödets utlopp, i syfte att åstadkomma önskade hastigheten vid arbetshöjd. Exempelvis ligger den förutbestämda hastigheten typiskt inom området 0,2-0,4 m/s vid det laminära luftflödets utlopp, för att ha ökat till 0,25 m/s när det når arbetshöjden.

Hastigheten kan föredraget mätas på ett avstånd av cirka 10 centimeter nedanför den deplacerande tilluftsenheten i det laminära luftflödets riktning, i syfte att säkerställa att hastigheten har det önskade värdet.

Som ett andra exempel kan den första tilluftsenheten 100 anordnas för att tillhandahålla ett laminärt flöde av ren luft som har en kontrollerad vikt så att det laminära flödet av ren luft har en önskad hastighet vid arbetshöjd och i syfte att tillhandahålla en undanträngningseffekt. För att åstadkomma denna effekt släpps ren luft med en lägre temperatur än luften i rummet ut genom det laminära luftflödets utlopp 10 med hjälp av de deplacerande tilluftsenheterna. På grund av temperaturskillnaden mellan den utsläppta laminära luften och omgivningsluften i renrummet 1 sjunker den utsläppta laminära luften nedåt med en unidirektionell flödesriktning mot arbetsområde 11. Dessutom ger en minskad temperatur hos den rena luften en högre rörelsemängd. Således kan det laminära flödet av ren luft med en minskad temperatur uppnå den önskade hastigheten vid arbetshöjden, utan behov av en initialhastighet vid utsläppet genom det laminära luftflödets utlopp 10. Exempelvis kan ett laminärt luftflöde kontrolleras så att det har en temperatur som är 1-2 °C lägre än omgivningsluften i renrummet 1 och släppas ut huvudsakligen utan någon initialhastighet. Under dessa förutsättningar kan det laminära luftflödet uppnå en hastighet av 0,25 m/s när det når arbetshöjden.

Det första tilluftssystemet 100 kan vara försett med medel (ej visade) för avkänning av temperaturen hos omgivningsluften i renrummet 1. Således kan det avgöras vilken temperatur den rena luft som tillhandahålls av den deplacerande tilluftsenheten i det första tilluftssystemet 100 bör ha för att åstadkomma den ovannämnda önskade temperaturskillnaden mellan den luft som tillförs av det första tilluftssystemet 100 och omgivningsluften i förhållande till den första luftzonen 101. Vidare kan det första tilluftssystemet 100 vara försett med medel (ej visade) för justering av temperaturen hos den rena luft som tillhandahålls genom det första tilluftssystemet 100, så att den önskade temperaturskillnaden uppnås.

Det andra tilluftssystemet 120 är anordnat i taket och omger det första tilluftssystemet 100. Det andra tilluftssystemet 120 baseras på principen för ett turbulent luftflöde, dvs. en annan luftflödesprincip än för det första tilluftssystemet 100.

Det andra tilluftssystemet 120 innefattar en eller flera tilluftsenheter för turbulent luftflöde (ej visade). Flertalet av tilluftsenheter för turbulent luftflöde tillhandahåller ett turbulent luftflöde genom ett flertal utlopp 12 för turbulent luftflöde, fördelade runt luftflödesutlopp 10 för det första tilluftssystemet 100.

De turbulenta luftflödena av ren luft som tillhandahålls av tilluftsenheterna för turbulent luft och genom flertalet av utlopp 12 för turbulent luftflöde, bildar en volym som bildaren andra luftzon 121 i renrummet 1. Utloppen 12 för turbulent luftflöde är anordnade med jämna avstånd till varandra runt det laminära luftflödets utlopp 10, så att den andra luftzonen 121 omger den första luftzonen 101.

Det andra tilluftssystemet 120 kan vara utformat på olika sätt och ha olika konstruktioner, såsom konventionella fläktar med roterande fläktblad och/eller med utlopp formade så att den utsläppta luften blir turbulent.

Tilluftsenheterna för turbulent luft kan vara anordnade att tillhandahålla turbulent luftflöde i en förutbestämd riktning. Det turbulenta luftflödet kan exempelvis riktas något utåt i förhållande till den första luftzonen. Således kan en eventuell störande effekt, som det turbulenta luftflödet kan ha på det laminära luftflödet i den första luftzonen, mildras.

De turbulenta flödena av ren luft har en utspädande effekt på luften med avseende på bakteriebärande partiklar. De turbulenta flödena av ren luft har också en försvagande effekt på luftflöden som härrör från den första luftzonen 101. Dessa utspädande och försvagande effekter ska nu beskrivas i detalj med hänvisning till figurerna 2a och 2b.

Figur 2a är en sidovy över en operationssal i vilken ett konventionellt ventilationssystem är installerat. En patient befinner sig på ett operationsbord 21, och medicinsk personal 22, 22' finns i närheten av operationsbordet 21. Ett tilluftssystem som innefattar ett utlopp 20 för ett laminärt luftflöde är anordnat i taket ovanför arbetsområdet, innefattande operationsbordet 21 och den medicinska personalen 22, 22' som finns i närheten. Tilluftsenheten är också anordnad så att den sträcker sig över ett utrustningsbord 23.

Tilluftssystemet innefattar en eller flera deplacerande tilluftsenheter. De deplacerande tilluftsenheterna är anordnade att tillhandahålla, genom utloppet 20 för laminärt luftflöde, en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft, som således bildaren zon med ren luft. Det tillförda laminära luftflödet haren unidirektionell riktning åskådliggjort med flödespilarna 25.

Initialt, när den rena luften släpps ut från det laminära luftlödesutloppet 20, sjunker det laminära flödet av ren luft nedåt och mot rummets golv. När det närmar sig golvet har det laminära flödet ökat i hastighet och kommer att avvika från sin huvudsakligen enhetliga riktning och vända sig utåt på grund av den annalkande golvytan. När det närmar sig rummets sidoväggar kommer flödet att vända uppåt och vända vidare inåt tillbaka mot luftzonen med laminärt flöde av ren luft. Den här vändningseffekten hos det laminära flödet av ren luft åskådliggörs med flödespilarna 26 och 27. Även om luftflödet avviker från sin huvudsakligen enda riktning kommer det fortfarande att strömma på ett unidirektionellt sätt jämfört med turbulenta luftflöden som i huvudsak inte har några unidirektionella flödesegenskaper. Därför betraktas de vändande luftflödena i det aktuella sammanhanget fortfarande som laminära eftersom de vändande luftflödena är i stort sett unidirektionella jämfört med de turbulenta luftflödena i den andra luftzonen 121.

Vid vändning inåt och bakåt mot luftzonen med laminärt flöde av ren luft för det vändande laminära luftflödet inte bara med sig bakteriebärande partiklar alstrade av den medicinska personalen 22, 22', utan det för också med sig kontaminerade partiklar som härrör från rummets golvyta. Således finns det en överhängande risk att luftzonen med laminärt flöde av ren luft, i synnerhet patientens öppna sår som finns där och som är känsliga för infektion, blir kontaminerade.

Figur 2b visar samma operationssal, men nu ersätter ett ventilationssystem enligt en utföringsform av den föreliggande uppfinningen det konventionella ventilationssystemet i figur 2a. Ventilationssystemet i figur 2b innefattar ett första tilluftssystem 100 innefattande ett utlopp 10 för laminärt luftflöde och ett andra tilluftssystem 120 innefattande ett flertal utlopp 12 för turbulent luftflöde. Dessa första och andra tilluftssystem 100, 120 har beskrivits i samband med figur 1.

Vad gäller de deplacerande tilluftsenheterna i figur 2a, är en eller flera deplacerande tilluftsenheter anordnade att tillhandahålla, genom utloppet 12 för laminärt luftflöde, en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft. Den tillförda volymen bildar en första luftzon i rummet. Den första luftzonen omfattar arbetsområdet som innefattar operationsbordet 21 och området där den medicinska personalen 22, 22' befinner sig.

En eller flera tilluftsenheter för spädningsluft tillhandahåller, genom utloppen 12 för turbulenta luftflöden, en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft, åskådliggjort med flödespil 28. Det första tilluftssystemet 100 och det andra tilluftssystemet 120 är anordnade så att den andra luftzonen är anordnad intill den första luftzonen. Föredraget är att den andra luftzonen omger den första luftzonen.

Varje turbulent flöde av ren luft har minst två fördelaktiga effekter.

För det första späder det turbulenta luftflödet luften i den andra luftzonen med avseende på bakteriebärande partiklar, dvs. kontaminerade partiklar. De kontaminerade partiklarna transporteras till den andra luftzonen av de vändande flödena som härrör från det laminära flödet av ren luft, såsom visat i figur 2a.

För det andra undertrycker det turbulenta flödet den uppåtgående riktningen hos de vändande flödena som härrör från den första luftzonen.

Således har de turbulenta flödena av ren luft effekterna att de både renar luften som omger den första luftzonen och mildrar effekten att kontaminerade partiklar återförs in i den första luftzonen. Positiva konsekvenser av dessa effekter är att den första luftzonen enkelt kan hållas ren, och att den omgivande luftzonen utanför den laminära luftzonen kan hållas ren genom att den andra luftzonen tillhandahålls.

Enligt uppfinningen kan det första tilluftssystemet, baserat på en princip för laminärt luftflöde, anordnas så att det enbart omfattar arbetsområdet, i vilket majoriteten av den medicinska personalen finns. Det andra tilluftssystemet, baserat på en princip för turbulent luftflöde, kan anordnas så att det omfattar resten av rummet. Denna förbättring illustreras i figurerna 2a och 2b, där det laminära tilluftssystemet i figur 2a är anordnat så att det omfattar både arbetsområdet och utrustningsbordet 23. I figur 2b, där ventilationssystemet enligt uppfinningen åskådliggörs, omfattar tilluftssystemet för laminär luft enbart arbetsområdet, medan tilluftssystemet för turbulent luft omfattar det omgivande området i vilket utrustningsbordet 23 befinner sig. Eftersom även renheten i det omgivande området kontrolleras är det möjligt att använda även det omgivande området.

Detta visas vidare i figur 3, som visar en operationssal sedd ovanifrån. Operationssalen i figur 3 korresponderar med operationssalen som åskådliggörs i figur 2b. I operationssalen är ett ventilationssystem enligt den föreliggande uppfinningen anordnat. Den första luftzonen 101 är anordnad så att den omfattar arbetsområdet. Arbetsområdet innefattar operationsbordet 21 och den medicinska personalen 22, 22'. Ytterligare medicinsk personal finns också i arbetsområdet. Den andra luftzonen 121 är anordnad att omfatta det omgivande området.

I denna utföringsform omfattar den första luftzonen 101 ett område som har cirkelform. Vidare omfattar den andra luftzonen 121 ett område som har formen av en yttre cirkel. I andra utföringsformer kan den andra luftzonen 121 anordnas så att hela det område som omger arbetsområdet omfattas av den andra luftzonen 121. På så sätt omfattas hela renrummets område av kombinationen av den första luftzonen 101 och den andra luftzonen 121.

Utrustningsborden 23, 23' är anordnade i rummet. Varje utrustningsbord omfattas endera av den första luftzonen 101 eller av den andra luftzonen 121, eller delvis av den första luftzonen 101 och delvis av den andra luftzonen 121. Eftersom renheten kontrolleras i båda zonerna kan utrustningsborden anordnas i vilken som helst av zonerna.

I en typisk operationssal finns den yttre medicinska personalen 32, 32' i den andra luftzonen 121. Dessa personer är inte lika många som personerna som finns i arbetsområdet och har typiskt en mer passiv roll. Således är den medicinska personalen, och i synnerhet den aktiva medicinska personalen, koncentrerad till arbetsområdet runt patienten på operationsbordet 21.

Det har visat sig att arbetsområdet, i vilket majoriteten av den medicinska personalen i en operationssal finns, sträcker sig ungefär 1 m från operationsbordet. Baserat på denna insikt kan det första tilluftssystemet enligt den föreliggande uppfinningen anordnas så att det omfattar enbart detta område. Det andra tilluftssystemet anordnas att omfatta det omgivande området. Både arbetsområdet och det omgivande området kan hållas under en maximalt tillåten kontamineringsnivå, dvs. en kontamineringsnivå av 10 cfu/m<3>.

Beroende på tillämpningen kan tilluftssystemet för laminärt luftflöde minimeras så att det täcker en area av cirka 0,5-8 m<2>, istället för de konventionella 9-12 m<2>som är vanliga idag, medan renheten i renrummet ändå hålls under den tillåtna maximala nivån. Det bör stå klart att tilluftssystemet för laminärt luftflöde kan anordnas så att det omfattar större ytor, såsom inom området 10-15 m<2>, i tillämpningar där detta är nödvändigt. Det omgivande området omfattas även i dessa utföringsformer av det andra tilluftssystemet och ger således en kontrollerad renhet både i arbetsområdet och i det omgivande området.

I en alternativ utföringsform (ej visad) av den föreliggande uppfinningen kan ventilationssystemet installeras i ett renrum som innefattar ett flertal arbetsområden. Ovanför varje arbetsområde kan man anordna ett tilluftssystem som motsvarar det första tilluftssystemet som beskrivs ovan. I de en eller flera områden som omger de luftzoner som bildas av de laminära luftflödena från de första tilluftssystemen, kan man anordna ett eller flera tilluftssystem som motsvarar det andra tilluftssystemet som beskrivs ovan.

Ett förfarande för att tillhandahålla ventilation till ett renrum visas i figur 4. Förfarandet innefattar att tillhandahålla 401 en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft. Det undanträngande laminära flödet tillhandahålls av minst en tilluftsenhet i ett första tilluftssystem. Det undanträngande laminära flödet bildar en första luftzon. Den första luftzonen omfattar, betraktad i ett horisontellt plan, ett arbetsområde i renrummet. Förfarandet innefattar vidare att tillhandahålla 402 en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft. Det utspädande turbulenta flödet av ren luft tillhandahålls av minst en tilluftsenhet för spädningsluft i ett andra tilluftssystem. Det utspädande turbulenta flödet av luft bildar en andra luftzon i renrummet. Det andra tilluftssystemet är anordnat så att nämnda andra luftzon åtminstone delvis omger den första luftzonen. Förfarandet kan genomföras med det ventilationssystem och på det sätt som beskrivis ovan i samband med figurerna 1-2b. Förfarandestegen 401, 402 kan utföras parallellt.

Det inses att många varianter av de ovan beskrivna utföringsformerna av den föreliggande uppfinningen är möjliga inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (8)

1. Ventilationssystem för ett renrum (1), varvid systemet innefattar: ett första tilluftssystem (100) innefattande minst en deplacerande tilluftsenhet, varvid nämnda minst en deplacerande tilluftsenhet är anordnad att tillhandahålla en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft som bildar en första luftzon (101), omfattande ett arbetsområde (11) i renrummet (1); kännetecknat av att ventilationssystemet vidare innefattar ett andra tilluftssystem (120) innefattande minst en tilluftsenhet för spädningsluft, varvid nämnda minst en tilluftsenhet för spädningsluft är anordnad att tillhandahålla en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft som bildar en andra luftzon (121), omfattande ett omgivande område till arbetsområdet (11) i renrummet (1); varvid nämnda andra tilluftssystem (120) är anordnat så att nämnda andra luftzon (121) åtminstone delvis omger den första luftzonen (101); varvid nämnda första luftzon (101) och nämnda andra luftzon (121) tillsammans utgör renrummets (1) hela rumsyta

2. Ventilationssystemet enligt patentkrav 1, i vilket det andra tilluftssystemet (120) innefattar ett flertal utlopp (12) för turbulent luftflöde genom vilka volymen av utspädande turbulent flöde av ren luft tillhandahålls.

3. Ventilationssystemet enligt patentkrav 1 eller 2, i vilket det första tilluftssystemet (100) är anordnat så att den första luftzonen (101), betraktad i ett horisontellt plan, omfattar en cirkulär yta som sträcker sig med en radie av 0,5-2 meter, företrädesvis 0,75-1,5 meter, sett från centrum av arbetsområdet (11).

4. Ventilationssystemet enligt patentkraven 1-3, i vilket arbetsområdet (11) har en yta av 0,75 till 13 m <2> .

5. Ventilationssystemet enligt något av patentkraven 1-4, i vilket det första tilluftssystemet (100) och det andra tilluftssystemet (120) är anordnade i taket av renrummet (1).

6. Ventilationssystemet enligt något av patentkraven 1-5, dessutom innefattande minst en från luftsenhet (13, 14) anordnad i en sidovägg av renrummet (1).

7. Ventilationssystemet enligt något av patentkraven 1-6, i vilket renrummet (1) är en operationssal.

8. Förfarande för tillhandahållande av ventilation till ett renrum (1), varvid förfarandet kännetecknas av att det innefattar: tillhandahållande av, genom minst en deplacerande tilluftsenhet i ett första tilluftssystem (100), en volym av undanträngande laminärt flöde av ren luft som bildar en första luftzon (101), omfattande ett arbetsområde (11), i renrummet (1); och tillhandahållande av, genom minst en tilluftsenhet för spädningsluft i ett andra tilluftssystem (120), en volym av utspädande turbulent flöde av ren luft som bildar en andra luftzon (121), omfattande ett omgivande område till arbetsområdet (11) i renrummet (1); varvid nämnda andra tilluftssystem (120) är anordnat så att nämnda andra luftzon (121) åtminstone delvis omger den första luftzonen (101), varvid nämnda första luftzon (101) och nämnda andra luftzon (121) tillsammans utgör renrummets (1) hela rumsyta.