DE2260380C3

DE2260380C3 - Verfahren zum Klimatisieren von Räumen

Info

Publication number: DE2260380C3
Application number: DE19722260380
Authority: DE
Inventors: Robert 5021 Koenigsdorf Passau
Original assignee: Brandi Ingenieure 5020 Frechen GmbH
Current assignee: Brandi Ingenieure 5020 Frechen GmbH
Priority date: 1972-12-09
Filing date: 1972-12-09
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2260380A1; DE2260380B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Klimatisieren von Räumen, insbesondere eines Operationsraumes, bei dem innerhalb eines Zuluftfeldes ein gerichteter Zuluftstrahl in den Raum geblasen wird.

Bekannte Verfahren sehen hierfür Luftauslässe vor. die Raumluft induzieren oder es wird dort, wo dies vermieden werden soll, eine aus der Reinraumtechnik her bekannte Luftzuführung mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung, mit oder ohne seitlichem Luftschleier zur Abschirmung des eigentlichen Operationsfeldes; gegenüber dem Operationsraum verwendet. Die beschriebenen Luftführungen haben mit ihren induzierenden Luftauslässen den Nachteil, daß die im Operationsraum in der Luft befindlichen unerwünschten Partikelchen — die trotz aller reduzierenden Maßnahmen durch die Operationsteams in hohem Maße abgegeben werden — in die den Operationstisch bestreichende Zuluft gelangen und dort zu unerwünschten Komplikationen führen können.

Die Lösung, mit einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung den Operationstisch von Partikelchen freizuhalten, ist nur durch eine sehr hohe Zuluftmenge, die im

Bereich des Operationstisches austreten muß, zu erreichen, da sonst die Luftführung durch die in diesem Bereich anfallenden Wärme und die damit verbundenen Auftriebstendenzen stark gestört wird, so daß in erheblichem Maße unerwünschte starke Turbulenzen auftreten, die wiederum nicht erwünschte Raumluft ins Operationsfeld gelangen lassen.

In der DE-OS 17 79 047 ist eine Luftaustrittseinrichtung für Klima- oder Lüftungsanlagen zur Anordnung in einem Raum eines Gebäudes, insbesondere einer Decke und/oder Seitenwand, beschrieben, bei der mindestens zwei räumlich getrennte Auslässe, nämlich mindestens ein Hauptauslaß und mindestens ein Hilfsauslaß für in den Raum eindringende Zuluftströmungen vorgesehen sind. Hierbei geht man davon aus, daß es sich in der Praxis ergeben habe, daß die Zuluft sich nicht ausreichend rasch mit der Raumluft vermischt, so daß sich im Raum im Aufenthaltsbereich von Personen Zonen unterschiedlichen Klimas, insbesondere unterschiedlicher Temperatur, bilden können. So soll die austretende Zuluft sich sehr rasch unter Vermischung mit Raumluft im Raum ausbreiten. Die Strahlrichiung oder Strahlrichtungen des Hilfsauslasses sollen so getroffen sein, daß durch die betreffende Hilfsströmung mindestens eine Hauptströmung ausgebreitet und mindestens teilweise abgelenkt wird. Die Beaufschlagung der Hauptströinung und die gerichtete Hilfsströmung sind so zueinander abgestimmt, daß die Hilfsströmung Raumluft ansaugt und zusammen mit ihrer Zuluftmenge in die Hauptströmung einführt Hierbei ist es das Ziel, eine besonders rasche Vermischung der aus der Luftaustrittseinrichtung austretenden Zuluft mit Raumluft und eine zusätzliche Ausbreitung der betreffenden Hauptströmung zu erreichen. Es soll die Hilfsströmung durch den Zusammenprall mit der Hauptströmung rasch auf die sich einstellende Strömungsgeschwindigkeit der abgelenkten Hauptströmung abgebremst werden. Dies bedeutet, daß verhältnismäßig starke Turbulenzen erwünscht sind, die den erstrebten Vermischungsvorgang unterstützen, was zum Klimatisieren eines Operationsraumes nachteilig ist

Bei der Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer staub- und bakterienfreien Zone in einem Raum nach der DE-OS 21 30 255 wird eine Zufuhr von Ventilationsluft zu der von Staub und Bakterien freizuhaltenden Zone bei gleichzeitiger Erzeugung von die Zone umgebenden Luftvorhängen vorgenommen, wobei Organe zur gleichmäßigen Verteilung der Ventilationsluft vorgesehen sind. Die Ventilationsluft wird mit mäßigen Luftgeschwindigkeiten zugeführt, wobei auf eine gleichmäßige Verteilung und Zuführung der Vpntilationsluft zu der Zone Wert gelegt wird.

Die DE-OS 2142 795 beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer belüfteten Zone innerhalb eines von einem Luftvorhang abgegrenzten Teils eines Raumes, wobei die weitere Aufgabe gelöst werden soll, nicht nur einen Luftstrom durch den Luftvorhang in die belüftete Zone hinein zu verhindern, sondern in ebenso wirksamer Weise einen Luftstrom in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern. Dies geschieht dadurch, daß außerhalb der Vorrichtung zur Zuführung von Ventilationsluft in den abgegrenzten Teil die von Staub und Bakterien freizuhaltende Zone zusätzlich zu der Anordnung eines Luftvorhanges rund um die Zuführung der Ventilationsluft ein weiterer Luftvorhang den inneren Luftvorhang umgeben soll, in dem nochmals eine Luftzufuhr zum Bereich außerhalb

des Luftvorhanges vorgenommen wird. Man erstrebt einen Luftvorhang mit doppelter Sperrwirkung, d.h. einen solchen, der nicht nur eine Leckageströmung durch den Luftvorhang hinein, sondern auch eine Leckageströmung in der entgegengesetzten Richtung durch den Luftvorhang hinaus verhindert Mit dem zweiten äußeren Luftvorhang wird das Strömungsbild, das sich durch die Zuführung der Ventilationsluft in der Mitte zu der betreffenden Zone und dem diese Zone umgebenden Luftvorhang ergibt, praktisch nicht verändert.

Bei den Vorrichtungen der beiden Entgegenhaltungen wird also ein Luftschleier um die vorbestimmte Zone, z. B. um den Operationsbereich, gelegt, wobei innerhalb dieses Feldes eine normale, d.h. mäßige Luftgeschwindigkeit, in der Aufenthaltszone sichergestellt werden soll. Hierbei ergibt sich jedoch, daß die Mittelluft, d.h. die Ventilationsluft, die auf den Operationsbereich gerichtet sein soll, mehr oder weniger zur Seite weggesaugt wird. Die mäßigen Luftgeschwindigkeiten in dem betreffenden Bereich haben zur Folge, daß die Thermik größer als die nach unten gerichtete Raumluftströmung sein wird. Ferner zeigt sich, daß die von dem Luftschleier induzierte Luftmenge nicht so abgestimmt werden kann, daß nur die über das mittlere Lochdeckenfeld eingeblasene Luftmenge, d. h. die Ventilationsluft, induziert wird. Es wird eine Raumluftwalze innerhalb des abgeschirmten Bereichs auftreten, deren Drehsinn so gerichtet ist, daß sie beim Luftschleier nach unten zeigt und im Operationsbereich nach oben gerichtet ist Dadurch gelangen die innerhalb des Operationsbereichs anfallenden störenden Partikel verhältnismäßig leicht wieder in diesen Bereich. Die betreffenden Partikel bzw. der Schmutz wird durch die Luftwalze mit umgewälzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem sowohl die unerwünschte Induktion von Raumluft bei der Zuführung der Zuluft mittels Strahlen als auch das instabile Verhalten der Luftführung bei einer Quellüftung bzw. Verdrängungjlüftung verhindert ist Die Klimatisierung von Räumen, bei der innerhalb eines Zuluftfeldes ein gerichteter Züluftstrahl in den Raum geblesen wird, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß der gerichtete Zuluftstrahl mit einer solchen Luftmenge und hinsichtlich der Strahlgeschwindigkeit mit einem solchen Energieimpuls ausgeblasen wird, daß ein im Raum befindliches Objekt, z. B. ein Operationsbereich eines Operationsraumes, nur von diesem erfaßt wird und daß die weitere Zuluft als induktionsarme Quellüftung in den Raum eingeführt wird.

Die Zuluft ist also als turbulenzarme Verdrängungsströmung vorgesehen, wobei der Zuluftstrahl mit starkem Energieimpuls geführt wird. Dadurch wird die sich mit Wärme und Partikelchen anreichernde Luft durch den Strahl in eine definierte Richtung abgedrängt. Damit wird im engeren Operationsbereich eine optimale Stabilität der Luftführung erreicht. Die weitere Zuluft als induktionsarme Quellüftung wird von dem gerichteten Zuluftstrahl induziert und hält die Raumluft abgedrängt. Die über die Quellüftung eingegebene Zuluftmenge ist mindestens so groß, wie es dem Induktionsverhältnis des Zuluftstrahls sowie der unvermeidlichen Diffusion zwischen Raum und Zuluft entspricht Der Hauptstrom ist gemäß der Erfindung der

^r> in den Raum weisende gerichtete Strom, der seine Strömungsrichtung beibehält, bis er den zu treffenden Bereich im Raum genügend umspült hat Die andere zugeführte Zuluft dient als Abschirmungsluft gegenüber der sonstigen Raumluft damit dem Operationsbereich

Hi nur hochwertige Zuluft zugeführt wird. Dabei wird einerseits durch den gerichteten Zuluftstrahl mit starkem Energieimpuls eine Ablenkung bis zu der zu umspülenden Zone mit Sicherheit verhindert andererseits ist rings um den Impulsstrahl ein Feld für eine

Γ) induktionsarme Quellüftung aufgebaut wobei dieses Luftfeld in sicherer Weise als Schutzmantel dafür dient, daß Raumluft und die Luft des Zuluftstrahls nicht miteinander vermischt werden. Das Entstehen einer Luftwalze ist vollständig ausgeschlossen.

·?» Vorteilhaft wird das Luftmengenverhältnis von Strahl zu Quelluft so gewählt daß der Zuluf .irahl nur Quelluft induziert Die über die Queliüftung eingegebene Luftmenge ist so groß gehalten, wie es dem Induktionsverhältnis des Zuluftstrahls sowie der unvermeidlichen

r. Diffusion zwischen Raum und Zuluft entspricht Die Luftmenve und Strahlgeschwindigkeit der Strahllüftung soll so groß sein, daß die aufsteigende Warmluft von dem iuftmäßig zu schützenden Bereich abgedrängt wird. Die Belüftung des Operationsbereichs kann über die

to allgemeine Zuluft des Operationsraumes erfolgen oder aber auch über eine eigene thermisch geregelte Zuluftzone. Da im Bereich des Operationsfeldes im allgemeinen ein erheblicher Wärmeanfall vorhanden ist bietet sich dies besonders an.

r. Der Zuluftstrahl kann schräg oder im wesentlichen senkrecht auf den von der Strahlluft erfaßten Bereich gerichtet werden.

Es kann dabei der auf den Iuftmäßig zu schützenden Bereich gerichtete Zuluftstrahl über einen eigenen

·»(' Regelkreis temperaturmäßig beeinflußt werden. Hierbei kann die durch den gerichteten Zuluftstrahl gebildete Luftzone konstant mit Untertemperatur betrieben werden. Ferner ist es möglich, die Zuluft der Strahl- und Quellüftung mit unterschiedlichen Tempera-

-t "> türen dem Raum zuzuführen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt

F i g. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Operationsraumes mit der erfindungsgemäßen Luftfüh-

·">«> rung,

F i g. 2 veranschaulicht einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 schematisch.

Im Operationsraum 1 befindet sich ein Operationstisch L, der vom Fußende her schräg von einer

■'>> Zuluftdüse 3 angeblasen wird. Um die Zuluftdüse 3 ist ein Zuluftfeld 4 rrcj'. QueilUftung angeordnet, die den gerichteten Zuluftstrahl 3a umgibt, so daß dem Operationsgebiet nur hochwertige Zuluft zugeführt wird. Die Abluft wird dem Operationsraum über

mi Öffnungen 5 im Bouen- und Deckenbereich in der Nähe des Kopfendes des Operationstisches 2 entnommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Klimatisieren von Räumen, bei dem innerhalb eines Zuluftfeldes ein gerichteter Zuluftstrahl in den Raum geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gerichtete Zuluftstrahl mit einer solchen Luftmenge und hinsichtlich der Strahlgeschwindigkeit mit einem solchen Energieimpuls ausgeblasen wird, daß ein im Raum befindliches Objekt, z.B. ein Operationsbereich eines Operationsraumes, nur von diesem erfaßt wird und daß die weitere Zuluft als induktionsarme Quellüftung in den Raum eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftmengenverhältnis von Strahl zu Quelluft so gewählt wird, daß der Zuluftstrahl nur Quelluft induziert

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Zuluftstrahl schräg auf den von der Strahlluft erfaßten Bereich gerichtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftsfrah! im wesentlichen senkrecht auf den luftmäßig zu erfassenden Bereich gerichtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den luftmäßig zu schützenden Bereich gerichtete Zuluftstrahl über einen eigenen Regelkreis temperaturmäßig beeinflußt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den gerichteten Zuluftstruhl gebildete Zuluftzone konstant mit Untertemperatur betrieben wirH,

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft der Strahl- und Quellüftung mit unterschieorichen Temperaturen dem Raum zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Luftmenge und Strahlgeschwindigkeit der Strahllüftung so gewählt ist, daß die aufsteigende Warmluft von dem luftmäßig zu schützenden Bereich abgedrängt wird.