DE3430089C2 - Verfahren zur Abgrenzung eines keimfrei zu haltenden Raumbereiches, insbesondere eines Operationsfeldes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Abgrenzung eines keimfrei zu haltenden Raumbereiches, insbesondere eines Operationsfeldes und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgrenzung eines keimfrei zu
haltenden Raumbereichs, insbesondere eines Operationsfeldes nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
Die vorstehend und im Nachfolgenden verwendeten Bezeichnungen "Zuluft",
"Reinluft-Zuluft" und "Reinluft-Hüllstrom" sind wie folgt zu interpretieren:
als Zuluft ist generell der Luftstrom innerhalb des Reinlufterzeugers bezeichnet,
wobei unter Reinluft-Zuluft die bereits entkeimte Zuluft zu verstehen ist, und
als Reinluft-Hüllstrom ist der aus dem Reinlufterzeuger austretende Hüllstrom
aus entkeimter Luft bezeichnet.
Ein Verfahren der vorstehend erwähnten Art ist z. B. in der DE 24 39 778 A1
beschrieben, die eine Anordnung zum Klimatisieren und Sterilhalten der Luft in
einem Operationsraum, insbesondere im Bereich des Operationsfeldes, durch
Verdrängen der Raumluft mittels konditionierter, steriler Zuluft betrifft. Im
Sinne einer Verringerung des lufttechnischen Aufwandes ist bei dem Verfahren
und der Anordnung gemäß der DE 24 39 778 A1 die Reinlufterzeugung
räumlich beschränkt worden auf eine eingeengte Schutzzone innerhalb des
Operationsraumes, in der Weise, daß Sterilluft in unmittelbarer Nähe des
Operationsfeldes unter Bildung eines keimfreien Luftschleiers zugeführt wird.
Dieser Luftschleier soll entweder aus
einem tangential über die Operationsstelle geleiteten Reinluftstrom bestehen
oder aus einem die Operationsstelle von einer sie umschließenden Ringquelle
aus radial beaufschlagenden Reinluftstrom. Demgemäß soll die
Normalenrichtung des Durchlasses für die Reinluft-Zuluft etwa tangential zur
Operationsstelle verlaufen oder die Operationsstelle ringförmig umschließen.
Mit den nach den vorstehend erwähnten Verfahren arbeitenden bekannten
Reinlufterzeugern kann eine befriedigende Abschirmung des Operationsfeldes
nur erreicht werden, wenn je nach der Entfernung des Operationsfeldes von der
Luftaustrittsöffnung mit einem sehr starken Reinluftstrom gearbeitet wird. Da
zur Entkeimung der Luft, die für den Reinluftstrom benötigt wird, technische
Maßnahmen getroffen werden müssen, die einen beachtlichen
Strömungswiderstand zur Folge haben, muß bei den bekannten
Reinlufterzeugern mit einer erheblichen Luftförder-Leistung gearbeitet werden,
also unter Einsatz leistungsstarker Ventilatoren mit erheblichem
Energieverbrauch.
Das gilt auch für das Verfahren und die Einrichtung zur Reinlufterzeugung
gemäß der DE 26 37 061 A1. Gemäß den Lehren dieser Schrift sollen
mindestens zwei Ströme bakterienfreier Luft so gerichtet und so miteinander
gekreuzt werden, daß der reinzuhaltende Raumbereich in einem von den
gekreuzten Strömen abgegrenzten Winkelbereich liegt, in welchem eine
Wirbelstrombildung herbeigeführt werden soll, so daß die Reinluft den rein zu
haltenden Raumbereich als Wirbelströmung durchströmt.
Durch diese Wirbelströmung wird zwar das Absetzen von Partikeln verhindert,
jedoch unter Inkaufnahme der Gefahr des Austrocknens der Operationswunde.
Bei einem in der DE 32 08 123 A1 beschriebenen Verfahren und einer
Vorrichtung zur Belüftung von Operationsräumen mittels eines breit
gefächerten Luftströmungsbereichs aus keimfreier Luft, der sich von der
Raumdecke aus divergierend nach unten erstreckt, also nicht mittels einer den
Reinraumbereich abtrennenden Hüllströmung wie bei dem Verfahren und dem
Reinraumerzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung, ist die Zuführung von
Luft mit einer zur Umgebungstemperatur generell unterschiedlichen
Temperatur vorgesehen. Hierdurch soll der Aufstellbereich des
Operationstisches mit Reinraum-Strömungen mehr als einer Temperatur und
auch Feuchte und Luftzusammensetzung beschickt werden können, um die
Belüftung den jeweiligen Gegebenheiten anpassen und über den zu belüftenden
Raumbereich variieren zu können, insbesondere ein Gefälle des
Luftreinheitsgrades in Anhängigkeit vom Abstand des Operationsbereiches
herstellen zu können. Eine Verringerung der für eine befriedigende
Keimfreihaltung notwendigen Luftförderleistung kann durch die bekannte
Selektierbarkeit der Temperatur der Reinraumluft nicht erreicht werden und
eine darauf gerichtete Aufgabenstellung ist auch in der DE 32 08 123 A1 gar
nicht angesprochen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Verfahren der
Abgrenzung des keimfrei zu haltenden Raumbereichs durch eine diesen
abtrennende Hüllströmung aus keimfreier Luft so zu verbessern, daß der
gesamte Reinfeldbereich, also in der Regel das gesamte Operationsfeld, mit
wesentlich ermäßigter Luftförderleistung von keimfreier Luft dicht umhüllt
werden kann, ohne daß die Gefahr des Austrocknens von Operationswunden
hingenommen werden muß.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1
bzw. 4 gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Mit dem Verfahren und dem Reinlufterzeuger gemäß der Erfindung wird der
Reinluftstrom durch thermische Stabilisierung gebündelt, indem er auf eine
Temperatur gebracht und auf dieser gehalten wird, die im Reinluftbereich
deutlich, jedoch geringfügig unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Durch
diese thermische Stabilisierung grenzt sich der Reinluftstrom eindeutig
gegenüber der ihn umgebenden Umgebungsluft ab, indem er eine sehr exakte
Grenzschicht gegenüber der Umgebungsluft ausbildet, die auch von solchen
Stromfäden nicht überschritten wird, die sich an der Grenze zur Umgebungsluft
innerhalb des Reinluftstromes ausbilden. Die einzelnen Stromfäden werden im
Reinluftstrom eng beieinander gehalten, so daß sie auch bei einer großen
Entfernung von ihrer Luftaustrittsöffnung noch einen exakt ausgebildeten
Reinluftstrom bilden. Dieser ist so dicht, daß keine Keime durch ihn hindurch in
den abzugrenzenden Raumbereich gelangen können. Auf diese Weise können
die Strömungsverluste klein gehalten werden. Der Reinluftstrom kann daher
mit einer relativ geringen Luftmenge erzeugt werden, für die eine mäßige
Ventilatorleistung ausreicht. Weiterhin wird erreicht, daß der Reinluftstrom
seine hinter der Luftaustrittsöffnung vorhandene Bündelung auch dann noch im
Bereich des abzugrenzenden Raumbereiches beibehalt, wenn dieser in
Strömungsrichtung eine beträchtliche Entfernung hinter der
Luftaustrittsöffnung liegt. Entfernungen, wie sie bei einem Operationsfeld
durch die Länge eines menschlichen Körpers vorgegeben sind, können auf diese
Weise gut mit einem exakt gebündelten Reinluftstrom zurückgelegt werden. Da
es für die Bündelung des Reinluftstromes durch thermische Stabilisierung
ausreicht, wenn die Temperatur geringfügig unterhalb derjenigen der
Umgebung liegt, kann mit technisch einfachen kostengünstigen Mitteln eine
sehr effektive Bündelung des Reinluftstromes bewirkt werden. Zudem kann
möglicherweise die von der Zuluft für den Reinluftstrom abgeführte Wärme
anderweitig genutzt werden.
Der durch thermische Stabilisierung gebündelte tangentiale Reinluftstrom kann
durch einen vorzugsweise ebenfalls thermisch stabilisierten
Sekundär-Reinluftstrom gelenkt werden. Dieser Sekundär-Reinluftstrom trifft in einem
vorgegebenen Winkel auf den tangentialen Reinluftstrom und lenkt diesen
in eine für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Richtung. Auf diese Weise
kann erreicht werden, daß der tangentiale Reinluftstrom auf jeden Fall den
abzuschirmenden Raumbereich tangential umströmt, so daß dieser sehr nahe
vom Reinluftstrom umhüllt werden kann, ohne daß mit einer Austrocknung von
Operations- oder Brandwunden gerechnet werden muß. Durch eine
entsprechende Ausrichtung des Sekundär-Reinluftstromes kann der tangentiale
Reinluftstrom in jede beliebige Richtung gelenkt werden. Beispielsweise kann
der Sekundär-Reinluftstrom, wenn der tangentiale Reinluftstrom in eine vom
Operationstisch wegweisende Richtung gelenkt werden soll, vom
Operationstisch aus lotrecht nach oben gerichtet werden. Umgekehrt ist es
auch möglich, den Sekundär-Reinluftstrom in lotrechter Richtung von oben auf
den Operationstisch zu richten, wenn der tangentiale Reinluftstrom in Richtung
auf den Operationstisch umgelenkt werden soll. Das Maß der Umlenkung des
Reinluftstromes hängt außer von der Richtung auch von der Stärke des
Sekundär-Reinluftstromes ab.
In der nachfolgenden Beschreibung sind vier Ausführungsbeispiele eines
Reinraumerzeugers gemaß der Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Operationsfeld-Reinlufterzeugers
in Kompaktbauweise,
Fig. 2, 3 und 4 schematische Darstellungen von drei jeweils anderen
Ausführungsformen eines Operationsfeld-Reinlufterzeugers,
Fig. 5 ein Kräftediagramm für die Lenkung des tangentialen Reinluftstromes
durch einen Sekundär-Reinraumstrom,
Fig. 6 eine Vorderansicht eines auf einem Operationstisch stehenden
Lüfterkopfes,
Fig. 7 einen Schnitt durch den Lüfterkopf nach der Linie VII-VII in Fig. 6 und
Fig. 8 und 9 Seitenansichten einer Doppelverschlußkupplung, einmal in
geschlossenem Zustand (Fig. 8) und ein andermal geöffnet (Fig. 9).
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Reinlufterzeuger 1 und
einem Lüfterkopf 2, der über mindestens einen flexiblen Schlauch 3 mit dem
Reinlufterzeuger 1 verbunden ist. Der Lüfterkopf 2 erhebt sich über einem
Operationstisch 21. Er kann mit diesem beweglich verbunden sein. Bezüglich
einer vom Operationstisch 21 aufgespannten Ebene kann der Lüfterkopf 2
sowohl verschwenkbar als auch in Richtung des Operationstisches 21
verrückbar befestigt sein. Darüber hinaus ist es denkbar, den Lüfterkopf 2 an
einer vom Operationstisch 21 unabhängigen Halterung zu befestigen, so daß er
bezüglich der Oberfläche des Operationstisches 21 so verstellt werden kann,
daß ein Operationsfeld 20 von einem dem Lüfterkopf 2 entströmenden Reinluft-Hüllstrom 19
tangential angeströmt wird. Dieses Operationsfeld 20 kann
an einer ausgewählten Stelle eines menschlichen Körpers vorgesehen sein, der
als Patient 22 auf dem Operationstisch 21 liegt. Durch die tangentiale
Anströmung des Operationsfeldes 20 wird dieses von dem dem Lüfterkopf 2
entströmenden Reinluft-Hüllstrom 19 gegenüber der Umgebungsluft keimfrei
abgeschirmt, ohne daß das Operationsfeld 20 in den Reinluft-Hüllstrom 19 mit
einbezogen und damit der Gefahr ausgesetzt ist, daß es unter dem Einfluß des
Reinluft-Hüllstromes 19 austrocknet.
Der Reinlufterzeuger 1 ist in der Nähe des Operationstisches 21 aufgestellt, so
daß der flexible Schlauch 3 relativ kurz gewählt werden kann. Die Kürze des
flexiblen Schlauches 3 begünstigt seine Entkeimung beispielsweise in einem
nicht dargestellten Autoklaven. Der flexible Schlauch 3 muß aber mindestens
so lang gewählt werden, daß seine Länge ausreicht, um den Lüfterkopf 2 auch
dann mit dem Reinlufterzeuger 1 verbinden zu können, wenn der Lüfterkopf 2
an einer Stelle des Operationstisches 21 benötigt wird, die relativ weit vom
jeweiligen Standort des Reinlufterzeugers 1 entfernt ist. Um die Flexibilität des
Schlauches 3 in vollem Umfange nutzen zu können, ist der Reinlufterzeuger 1
auf Rädern 35 gelagert, mit denen er sich auf einem Boden 4 abstützt. Diese
Räder 35 gestatten ein Verfahren des Reinlufterzeugers 1 in eine dem
jeweiligen Operationsfeld 20 günstige Position.
Die Räder 35 sind an einem Gehäuse 36 befestigt, in dem ein Zuluft-Förderer 9
mit seinem Antrieb 10 elastisch gelagert ist. In Richtung auf die Räder 35
befindet sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterhalb des
Zuluft-Förderers 9 ein Wärmeübertrager 7, unterhalb dessen eine Lufteinlaßöffnung 6
in einen Luftverteiler 37 mündet. Dieser Luftverteiler 37 verteilt die vom
Zuluft-Förderer 9 durch die Lufteinlaßöffnung 6 angesaugte Luft als Zuluft für
die Reinlufterzeugung gleichmäßig über eine vom Wärmeübertrager 7 zur
Kühlung der Luft zur Verfügung gestellte wärmeübertragende Fläche. Die
Lufteinlaßöffnung 6 ist zweckmäßigerweise an einem den Rädern 35
gegenüberliegenden oberen Ende 5 des Reinlufterzeugers 1 vorgesehen. Auf
diese Weise saugt der Zuluft-Förderer 9 eine relativ saubere Luft aus seiner
Umgebung an. Gegebenenfalls kann die Lufteinlaßöffnung 6 über einen
Verbindungsschlauch 38 mit einer außerhalb eines Operationsraumes
herrschenden Frischluftatmosphäre verbunden sein.
Der Zuluft-Förderer 9 drückt die von ihm angesaugte und im Wärmeübertrager
7 gekühlte Frischluft in Richtung auf den flexiblen Schlauch 3, der mit einer
Luftauslaßöffnung 11 des Gehäuses 36 über eine Kupplung 14 verbunden sein
kann. Diese Luftauslaßöffnung 11 kann an einem den Rädern 35
gegenüberliegenden oberen Abschluß 13 des Gehäuses 36 vorgesehen sein.
Zwischen der Luftauslaßöffnung 11 und dem Zuluft-Förderer 9 ist ein Filter 12
in das Gehäuse 36 eingepaßt. Die vom Zuluft-Förderer 9 in Richtung auf die
Luftauslaßöffnung 11 geförderte Luft passiert auf ihrem Wege zur
Luftauslaßöffnung 11 den Filter 12 und wird in diesem sowohl entkeimt als
auch von anderen Schmutzstoffen gereinigt und damit in Reinluft umgewandelt.
Statt eines Filters 12 können auch andere Vorrichtungen zur Entkeimung der
Frischluft und somit zur Bildung von Reinzuluft vorgesehen sein.
Der flexible Schlauch 3 ist mit seinem dem Reinlufterzeuger 1 abgewandten
Ende über eine Kupplung 16 mit dem Lüfterkopf 2 verbunden. Mit Hilfe dieser
Kupplung 16 kann ein dem Reinlufterzeuger 1 abgewandtes Ende 15 des
flexiblen Schlauches 3 mit einem am Lüfterkopf 2 befestigten Lufteinlaß 17 für
die Einleitung von Reinluft in den Lüfterkopf 2 verbunden werden. Dieser
Lufteinlaß 17 kann beispielsweise an einer hinteren Stirnfläche 39 des
Lüfterkopfes 2 angebracht sein, die den Lüfterkopf 2 auf einer einer vorderen
Stirnfläche 40 gegenüberliegenden Seite begrenzt. Die vordere Stirnfläche 40
und die hintere Stirnfläche 39 spannen Ebenen auf, die planparallel zueinander
verlaufen können. Aus der vorderen Stirnfläche 40 tritt der das Operationsfeld
20 tangential anströmende Reinluft-Hüllstrom 19 aus. Es ist jedoch auch
denkbar, daß der Lufteinlaß 17 an einer anderen beliebigen Stelle des
Lüfterkopfes 2 vorgesehen ist, so lange er dazu geeignet ist, den vom
Reinlufterzeuger 1 erzeugten Reinluft-Zuluftstrom gleichmäßig über eine
Luftaustrittsöffnung 18 zu verteilen, die in der vorderen Stirnfläche 40
bogenförmig angeordnet ist. Die Luftaustrittsöffnung 18 kann auch in eine
Vielzahl kleiner Öffnungen 41 unterteilt sein, die in der vorderen Stirnfläche 40
angeordnet sind. In der Luftaustrittsöffnung 18 können steuerbare Einbauten
42 vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Reinluft-Hüllstrom 19 hinsichtlich
seiner Richtung und Stärke gesteuert werden kann. Bei diesen steuerbaren
Einbauten 42 kann es sich um Lenkklappen, Jalousien und andere Einbauten
handeln, die geeignet sind, den Reinluft-Hüllstrom 19 zu lenken
beziehungsweise zu unterbinden.
Der in Fig. 6 erkennbaren bogenförmigen Ausbildung der Luftaustrittsöffnung
18 entspricht die Form des Lüfterkopfes 2, der U-förmig ausgebildet sein
kann. Dieses "U" ragt mit seinen beiden Schenkeln 43, 44 in Richtung auf
den Operationstisch 21. Die beiden Schenkel 43, 44 sind durch ein Joch 45
miteinander verbunden. Dieses Joch 45 ist in seiner Länge so bemessen, daß
von ihm und den beiden Schenkeln 43, 44 ein Durchlaß 46 aufgespannt wird,
der weit genug ist, um den Körper eines Patienten 22 zu überspannen, der auf
dem Operationstisch 21 liegt.
Die vordere Stirnfläche 40 des Lüfterkopfes 2 besteht zweckmäßigerweise aus
einem Sintermetall, das sehr gute aseptische Eigenschaften aufweist. Über die
vordere Stirnfläche 40 kann, wie die Fig. 6 und 7 zeigen eine Blende 47 ragen,
die in Form eines Vordaches die vordere Stirnfläche 40 überkragt. Diese
Blende 47 erstreckt sich an einem dem Operationstisch 21 gegenüberliegenden
oberen Ende des Joches 45 und ragt mit ihren einander gegenüberliegenden
Enden 48, 49 bis in einen oberen Bereich der Schenkel 43, 44, der in das Joch
45 übergeht. Zwischen der Blende 47 und der vorderen Stirnfläche 40 ist eine
Luftleitöffnung 50 angeordnet (Fig. 7) die einerseits von der vorderen
Stirnfläche 40 und andererseits von einem Lenkblech 51 begrenzt wird, das sich
im wesentlichen planparallel zur vorderen Stirnfläche 40 im Abstand des
Querschnittes der Luftleitöffnung 50 erstreckt. Es ist auch denkbar, das
Lenkblech 51 verschwenkbar an der Blende 47 zu befestigen, so daß ein aus
der Luftleitöffnung 50 austretender Sekundär-Reinluftstrom 52 entweder
lotrecht auf den Operationstisch 21 oder schräg auf dessen Oberfläche gerichtet
werden kann.
Weitere Luftaustrittsöffnungen 53 können gemäß den Fig. 2 und 3 entlang des
Operationstisches 21 vorgesehen sein. Aus ihnen strömen jeweils
Sekundär-Reinluftströme 54 aus, die der Umlenkung des Reinluft-Hüllstromes 19
an einer für das jeweilige Operationsfeld 20 geeigneten Stelle dienen.
Zum Zwecke der Bündelung des Reinluft-Hüllstromes 19 wird dieser thermisch
stabilisiert. Diese thermische Stabilisierung wird in der Weise vorgenommen,
daß der Reinluft-Hüllstrom 19 gegenüber seiner Umgebungsluft geringfügig
abgekühlt wird. Je nach der Temperatur der Umgebungsluft und
Notwendigkeiten, die sich aus der jeweils durchzuführenden Operation
ergeben, wird der vom Zuluft-Förderer 9 erzeugte Luftstrom im
Wärmeübertrager 7 abgekühlt oder im Bedarfsfall etwas erwärmt. Im Falle der
Abkühlung kann der Wärmeübertrager 7 mit einem Kühlaggregat 8 gekoppelt
sein, so daß ein im Kühlaggregat 8 vorgespanntes Kältemittel im
Wärmeübertrager 7 expandiert. Die dabei freiwerdende Kälte entzieht dem
durch den Wärmeübertrager 7 hindurchtretenden Zuluftstrom die Wärme. Im
Regelfall genügt eine Abkühlung gegenüber der Umgebungsluft um einige
Zentigrade. Es ist jedoch auch möglich, den Luftstrom um zwei bis drei Grad
gegenüber der Umgebungsluft abzukühlen. Dabei ist darauf zu achten, daß die
Abkühlung im Wärmeübertrager 7 so beschaffen sein muß, daß der
Reinluft-Hüllstrom 19 im Bereich des Operationsfeldes 20 eine sich deutlich von der
Temperatur der Umgebungsluft unterscheidende Temperatur aufweist. Bei der
Abkühlung der Zuluft muß insoweit die Erwärmung des Luftstromes auf
seinem Weg vom Wärmeübertrager 7 bis zum Operationsfeld 20 berücksichtigt
werden. Er nimmt sowohl die vom Antrieb 10 entwickelte Wärme auf als auch
die im Filter 12 und vom flexiblen Schlauch 3 gespeicherte Wärme.
Aus diesem Grunde ist es denkbar, das Kühlaggregat 8 und den
Wärmeübertrager 7 in einer vom Gehäuse 36 getrennten Baueinheit 55
zusammenzufassen, wie bei den Ausführungen gemäß den Fig. 2-4 gezeigt.
Diese Baueinheit 55 ist über einen flexiblen Schlauch 56 mit dem Gehäuse 36
des Reinlufterzeugers 1 verbunden, in dem der Zuluft-Förderer 9 und der
Filter 12 angeordnet sind. Der flexible Schlauch 56 ist über Kupplungen 23 mit
dem Gehäuse 36 einerseits und der Baueinheit 55 andererseits verbunden. Der
Zuluft-Förderer 9 saugt einen Luftstrom durch eine an der Baueinheit 55
vorgesehene Lufteinlaßöffnung 6 an, durch den in der Baueinheit 55
vorgesehenen Wärmeübertrager 7 hindurch und drückt den Zuluftstrom durch
den flexiblen Schlauch 3 in den Lüfterkopf 2. Diesen verläßt der
Reinluft-Hüllstrom 19 in Richtung auf das Operationsfeld 20. Dabei kann der
Reinluft-Hüllstrom 19 in seiner Richtung durch den Sekundär-Reinluftstrom 54
beeinflußt werden (Fig. 2, 3). Die Zuluft für diesen Sekundär-Reinluftstrom 54
wird gemäß Fig. 2 im Bereich des oberen Abschlusses 18′ über einen
Sekundärluftschlauch 57 abgenommen und in Richtung auf den Operationstisch
21 gelenkt. Zu diesem Zwecke ist im Bereich des oberen Abschlusses 18′ außer
der für die Zuluft für den Reinluft-Hüllstrom vorgesehenen Luftauslaßöffnung
11 noch ein weiterer Sekundärluftauslaß 56 vorgesehen, der über den
Sekundärluftschlauch 57 mit dem Operationstisch 21 verbunden ist. Am
Operationstisch 21 verlaufen Sekundärluftführungen 59, die mit steuerbaren
Luftaustrittsöffnungen 53 versehen sind. Je nach der Öffnung dieser
Luftaustrittsöffnungen 53 wird der Sekundär-Reinluftstrom 54 an einer für die
Lage des jeweiligen Operationsfeldes 20 geeigneten Stelle in Richtung auf den
Reinluft-Hüllstrom 19 gelenkt.
Es ist jedoch auch möglich, den Sekundär-Reinluftstrom 54 mit Hilfe eines
Sekundär-Reinlufterzeugers 60 zu erzeugen (Fig. 3). Dieser enthält seinerseits
einen Zuluft-Förderer 61 und ist über einen Schlauch 62 mit den
Luftaustrittsöffnungen 53 verbunden. Zur Bündelung des
Sekundär-Reinluftstromes 54 kann dieser mittels einer Wärmeübertragung 63 gegenüber
dem Reinluft-Hüllstrom thermisch stabilisiert werden. Auf diese Weise dient
der Sekundär-Reinluftstrom 54 zusätzlich dazu, den Reinluft-Hüllstrom 19 zu
bündeln. Darüber hinaus verstärkt der durch einen Filter 12 bzw. 12a
geleitete Sekundär-Reinraumstrom den Reinluft-Hüllstrom 19 im Bereich
seiner äußeren Begrenzung und trägt damit zur weiteren Abschirmung des
Operationsfeldes 20 bei.
Es ist auch möglich, den Wärmeübertrager 7 lediglich von Wasser zum Zwecke
der Kühlung des Reinluft-Hüllstromes 19 beziehungsweise Sekundär-Reinluft
stromes 54 durchfließen zu lassen. Eine solche Wasserkühlung kann auch in
den Bereich des Lüfterkopfes 2 verlagert werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Zu
diesem Zwecke ist im Lüfterkopf 2 ein Wärmeübertrager 64 vorgesehen, der
beispielsweise aus einem Kupferrohr bestehen kann. Dieses Kupferrohr kann
mit einer Wasserquelle 65 verbunden sein, deren Wasser das Kupferrohr
durchfließt und über einen Abfluß 66 abfließt. Die dabei vom Wasser
aufgenommene Wärme kann in einer entsprechenden Anlage gewonnen
werden. Dabei ist es möglich, den Wärmeübertrager 64 in Form eines
Spiralrohres im Reinluft-Zuluftstrom anzuordnen. Es ist jedoch auch denkbar,
den Wärmeübertrager 64 in Form eines relativ engmaschigen Gitters in der
Luftaustrittsöffnung 18 anzuordnen.
Darüber hinaus ist es denkbar, das Kühlaggregat 8 mit dem Wärmeübertrager 7
zwischen den Reinlufterzeuger 1 und den Lüfterkopf 2 zu schalten (Fig. 4).
Dabei sind die Verbindungen zwischen dem Reinlufterzeuger 1, dem
Kühlaggregat 8 und dem Lüfterkopf 2 jeweils mit Kupplungen 23 versehen, die
als Doppelverschlußkupplungen ausgebildet sein können. Diese
Doppelverschlußkupplungen dienen dazu, das Innere sowohl der flexiblen
Schläuche 3, 57 als auch des Reinlufterzeugers 1 von Keimen freizuhalten,
wenn die Kupplungen 14, 16, 23 gelöst sind. Diese Kupplungen 14, 16, 23
können als Bajonettverschlußkupplungen ausgebildet sein und
beispielsweise ein an den Enden des Schlauches 3 abdichtend befestigtes
Ansatzstück 27 aufweisen, das an seinem dem Schlauch 3 abgewandten Ende
mit einem Paßstück 28 abdichtend in Eingriff gebracht werden kann. Dieses
Paßstück 28 ist an dem Reinlufterzeuger 1, dem Kühlaggregat 8 oder dem
Lüfterkopf 2 befestigt. Das Ansatzstück 27 kann nahe seinem dem Paßstück 28
zugekehrten Ende einen das Ansatzstück 27 radial umgebenden Drehkranz 29
aufweisen, der einen Mitnehmer 30 trägt. Der Mitnehmer 30 kann in den dem
Luftstrom zugekehrten Innenraum 31 des Ansatzstückes 27 abdichtend geführt
sein und ragt über das dem Paßstück 28 zugekehrten Ende des Ansatzstückes
hinaus. Bei gelösten Kupplungen 14, 16, 23 sind das Ansatzstück 27 und das
Paßstück 28 an ihren dem Schlauch 3 beziehungsweise dem Reinlufterzeuger 1,
dem Kühlaggregat 8 oder dem Lüfterkopf 2 zugekehrten Seiten von
Schließtellern 32 verschlossen, die jeweils um eine senkrecht zur
Strömungsrichtung des Luftstromes angeordnete Drehachse 33 drehbar
gelagert sind und jeweils durch eine nicht dargestellte Feder in Schließstellung
gehalten werden. Der Schließteller 32 des Paßstückes 28 weist einen Zapfen 34
auf, der bei geschlossener Kupplung von dem Mitnehmer 30 beaufschlagt wird,
wenn dieser durch den Drehkranz 29 in Richtung auf den Zapfen 34 bewegt
wird. Durch eine derartige Drehbewegung wird der Schließteller 32 des
Paßstückes 28 in eine Öffnungsstellung bewegt und nimmt dabei den ihm
benachbart gelagerten Schließteller 32 des Paßstückes 28 mit. Vorzugsweise
sind die beiden Schließteller 32 eng einander benachbart angeordnet und mit
einer Dichtung versehen, so daß mögliche Verunreinigungen der Schließteller
32 vor dem Ansetzen der Kupplungen 14, 16, 23 nicht in den Zuluftstrom
gelangen können.
Der Filter 12 kann in Strömungsrichtung vor dem Zuluft-Förderer 9 oder vor
dem Wärmeübertrager 7 angeordnet werden. Darüber hinaus kann der Zuluft-
Förderer 9 auch in Strömungsrichtung vor dem Wärmeübertrager 7 oder hinter
dem Filter 12 angeordnet sein.
Der Reinlufterzeuger 1 kann auch so ausgebildet werden, daß er Luftströme
unterschiedlicher Temperatur abgibt. Über mindestens zwei verschiedene
flexible Schläuche 3 ist in diesen Fällen der Reinlufterzeuger 1 mit gesonderten
Luftführungen des Lüfterkopfes 2 verbunden. Diese nicht dargestellten
Luftführungen führen Reinluftströme unterschiedlicher Temperatur zu den
Luftaustrittsöffnungen 18. Aus diesen treten die Komponenten des Reinluft-Hüllstroms als parallel gerichtete
Teilreinluftströme 19 unterschiedlicher Temperatur aus und sind tangential an
das Operationsfeld 20 gerichtet. Auf diese Weise ist es möglich, die Hände des
Operationspersonals auf einem von diesem als angenehm empfundenen
Niveau zu halten, selbst wenn sich die Operation über eine relativ lange Zeit
erstreckt.
Beim Betrieb des Reinlufterzeugers 1 wird zunächst im Wärmeübertrager 7 die
für den Zuluftstrom erforderlich gehaltene Temperatur erzeugt. Zu diesem
Zwecke wird der Wärmeübertrager 7 von einem entsprechend temperierten
Medium durchströmt.
Sodann wird mit Hilfe des Zuluft-Förderers 9 der Zuluftstrom erzeugt, der im
Filter 12 so gereinigt wird, daß die aus ihm hervorgehende Reinluft-Zuluft an
einem Operationsfeld 20 keine den Erfolg einer Operation in Frage stellenden
Infektionen erzeugen kann. Dieser sowohl gereinigte als auch temperierte
Reinluftstrom wird über den Schlauch 3 in den Lüfterkopf 2 geleitet
und tritt aus diesem über die
Luftaustrittsöffnungen 18 als tangential an das jeweilige Operationsfeld 20
gerichteter Reinluft-Hüllstrom aus. Zu diesem Zwecke kann der Lüfterkopf 2 in
eine für das jeweilige Operationsfeld 20 günstige Stellung gebracht werden. Die
Temperierung des Reinluft-Hüllstromes 19 bewirkt, daß dieser gebündelt das
Operationsfeld 20 umgibt. Je nach dem jeweiligen Bedarf kann der
Reinluft-Hüllstrom 19 durch die steuerbaren Einbauten 42 so gelenkt werden, daß er im
Bereich des Operationsfeldes 20 die richtige tangentiale Richtung und die vom
Operationspersonal für notwendig gehaltene Stärke aufweist.
Falls der Reinluft-Hüllstrom 19 während der Operation in seiner Richtung
geändert werden muß, kann der Sekundär-Reinluftstrom 52, 54 (Fig. 2, 3, 4, 7)
entsprechend eingeschaltet werden. Dieser tritt an der jeweils gewünschten
Stelle, an der der Reinluft-Hüllstrom 19 gelenkt werden soll, aus
Luftaustrittsöffnungen 50, 53 aus. Dabei ist es denkbar, die Zuluft und für den
Sekundär-Reinluftstrom 52, 54 im Sekundär-Reinlufterzeuger 60 zu erzeugen
und sie gegenüber dem Reinluft-Hüllstrom 19 zu temperieren, um die
Sekundär-Reinluftströme 52, 54 gegenüber Reinluft-Hüllstrom 19 zu bündeln.
Die Bündelung des Reinluft-Hüllstromes 19 durch thermische Stabilisierung
kann zusätzlich noch dadurch verbessert werden, daß dieser befeuchtet wird.
Die Befeuchtung hat den zusätzlichen Vorteil, daß eine Austrocknung der
Operationswunde auch dann vermieden wird, wenn aufgrund einer falschen
Ausrichtung der Luftaustrittsöffnungen 18 ein Teil der Operationswunde
innerhalb des Reinluft-Hüllstromes 19 liegt.
Diese Befeuchtung kann mit Hilfe eines innerhalb des Reinluftstromes
vorhandenen Dampfanteils erfolgen. Diesen Dampfanteil nimmt der
Reinluftstrom auf, wenn er beispielsweise eine Dampfkammer 67 passiert, die
im Verlaufe des flexiblen Schlauches 3 angeordnet sein kann. Diese
Dampfkammer 67 ist über einen Verbindungsschlauch 68 mit einem
Dampferzeuger 69 verbunden. In diesem Dampferzeuger 69 befindet sich eine
zu verdampfende Flüssigkeit 70, die von einer Wärmequelle, beispielsweise
einer Gasheizung 71 beheizt ist.
Die von der Gasheizung 71 aufgeheizte Flüssigkeit 70 verdampft und gelangt
aus dem Dampferzeuger 69 über den Verbindungsschlauch 68 in die
Dampfkammer 67; der durch die Dampfkammer 67 vom Reinlufterzeuger 1 in
Richtung auf den Lüfterkopf 2 hindurchtretende Reinluftstrom reichert sich mit
dem in der Dampfkammer 67 befindlichen Dampf an. Dieser ist keimfrei, da die
Flüssigkeit 70 keimfrei ist. Außerdem wirkt die Verdampfung der Flüssigkeit
70 sterilisierend.
Die Dampfteilchen sind in dem in den Lüfterkopf 2 eintretenden Reinluftstrom
fein verteilt, so daß sie auch innerhalb des Lüfterkopfes 2 und beim Austritt aus
den Luftaustrittsöffnungen 18 nicht kondensieren. Sie gelangen vielmehr mit
dem Reinstrom-Hüllstrom 19 in den Bereich des Operationsfeldes 20 und
verhindern dort eine Aufnahme von Flüssigkeit aus dem Bereich des
Operationsfeldes 20. Obgleich der Reinluft-Hüllstrom 19 tangential an das
Operationsfeld 20 herangeführt wird, würde die Trockenheit des Reinluft
hüllstromes 19 wie eine Senke auf die innerhalb des Operationsfeldes 20
vorhandene Feuchtigkeit wirken. Je feuchter der Reinluft-Hüllstrom 19 ist, um
so weniger kann er Feuchtigkeit aus dem Operationsfeld 20 aufnehmen. Dessen
Austrocknung wird damit verhindert. Insbesondere bei Wunden von
Verbrennungspatienten muß großer Wert darauf gelegt werden, daß die zu
behandelnden Wunden im Bereich des Operationsfeldes 20 nicht zu stark
austrocknen.
Andererseits kann der aufgrund des Reinluft-Hüllstromes 19 im Bereich des
Operationsfeldes 20 auftretende Verdünnungseffekt wesentlich dazu beitragen,
daß ursprünglich im Bereich der Operationswunde vorhandene Keime vom
Reinluft-Hüllstrom 19 mit abgetragen werden. Aus diesem Grunde wird der
Reinluft-Hüllstrom 19 so ausgerichtet, daß er im Bereich des Operationsfeldes
20 die dort befindlichen Keime abtragen kann.
Die Befeuchtung des Reinluftstromes kann auch dadurch herbeigeführt werden,
daß dieser über ein Wasserbad geleitet wird. Schließlich ist es auch denkbar,
den Reinluftstrom durch ein Wasserbad hindurchzuleiten. Dabei ist es denkbar,
die Temperatur des Wasserbades so einzustellen, daß der Reinluft-Hüllstrom
19 seine notwendige Temperatur unterhalb der der Umgebungsluft erreicht.
Die Dampfkammer 67 bzw. das zur Befeuchtung des Reinluftstromes
notwendige Wasserbad können je nach den konstruktiven Gegebenheiten der
Anlage an einer beliebigen Stelle von Luftführungen vorgesehen sein, durch die
der Zuluftstrom geleitet wird. So ist es beispielsweise denkbar, den Befeuchter
zwischen dem Lüfterkopf 2 und dem Reinlufterzeuger 1 vorzusehen. Es ist aber
auch möglich, eine als Befeuchter ausgebildete Dampfkammer 67 bzw. ein
entsprechendes Wasserbad zwischen dem Zuluft-Förderer 9 und der
Luftauslaßöffnung 11 anzuordnen. Schließlich ist es denkbar, den Befeuchter
im Lüfterkopf 2 vorzusehen. Er kann auch unmittelbar vor dem Lüfterkopf 2
angeordnet werden.
Der Befeuchter kann als Lösungsmittelbad ausgebildet sein. Insbesondere kann
daran gedacht werden, mit Hilfe des Lösungsmittelbades eine desinfizierende
Atmosphäre innerhalb des Reinluftstromes zu erzeugen. Dazu eignet sich in
besonderer Weise eine Aerosol-Atmosphäre.
Claims (15)
1. Verfahren zur Abgrenzung eines keimfrei zu haltenden Räumbereiches,
insbesondere eines Operationsfeldes, von der Umgebungsluft im restlichen
Raum, bei dem ein in einem Reinlufterzeuger durch Entkeimung und
gegebenenfalls Befeuchtung erzeugter Reinluftstrom derart auf den
abzugrenzenden Raumbereich, insbesondere das Operationsfeld, hin
ausgerichtet wird, daß er diesen Abgrenzungsbereich als Reinluft-Hüllstrom
tangential umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
der Reinluft-Hüllstrom (19) zusätzlich zur Bündelung durch die
Luftaustrittsöffnung(en) (18) des Reinlufterzeugers (1) noch durch thermische
Stabilisierung gebündelt wird, indem die Zuluft im Reinlufterzeuger (1) vor
oder nach der Entkeimung auf eine Temperatur gebracht und auf dieser
gehalten wird, bei der die Temperatur des Reinluft-Hüllstromes (19)
angrenzend an den abzugrenzenden Raumbereich (20) deutlich, jedoch
geringfügig unter der Temperatur der Umgebungsluft liegt, so daß der
Reinluft-Hüllstrom (19) den abzugrenzenden Räumbereich (20) als dichte
Trennschicht von der Umgebungsluft abgrenzt, ohne diesen Bereich in die
Reinluft-Hüllströmung (19) einzubeziehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reinluft-Hüllstrom (19) durch einen auf ihn gerichteten, ebenfalls thermisch
stabilisierten und gegebenenfalls befeuchteten Sekundär-Reinluftstrom (52, 54)
zusätzlich gebündelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sekundär-Reinluftstrom (52, 54) im Bereich der Luftaustrittsöffnungen (53)
des Reinlufterzeugers (1) senkrecht zum Reinluft-Hüllstrom (19) geführt wird.
4. Vorrichtung zur Abgrenzung eines keimfrei zu haltenden Raumbereiches,
insbesondere eines Operationsfeldes (20), von der Umgebungsluft im restlichen
Raum mittels eines Reinlufterzeugers (1, 60) für die Erzeugung keimfreier und
gegebenenfalls befeuchteter Reinluft-Zuluft aus in ihn eingesaugter Zuluft, mit
dem ein Lüfterkopf (2) (lösbar) verbunden ist, in den die Reinluft-Zuluft
eingeleitet wird und von dessen Luftaustrittsöffnung(en) (18) aus sie als
Reinluft-Hüllstrom (19) derart auf den abzugrenzenden Räumbereich (20) hin
ausgerichtet oder auszurichten ist, daß dieser vom Reinluft-Hüllstrom (19)
tangential umgeben ist, gekennzeichnet durch eine im Zuluftstrom angeordnete
Temperierungsvorrichtung, welche diesen mittels eines von ihm bestrichenen
Wärmeübertragers (7, 64) auf eine Temperatur bringt und auf dieser hält, bei
der die Temperatur des mit ihm erzeugten Reinluft-Hüllstromes (19)
angrenzend an den keimfrei zu haltenden Räumbereich (20) deutlich, jedoch
geringfügig unter der Temperatur der Umgebungsluft liegt, so daß der
Reinluft-Hüllstrom (19) den abzugrenzenden Räumbereich (20) als dichte
Trennschicht von der Umgebungsluft abgrenzt, ohne diesen Raumbereich (20)
in die Reinluft-Hüllströmung (19) einzubeziehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Wasser als
Wärmeträger für den Wärmeübertrager (7, 63, 64).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wärmeübertrager ein Rohrgitter (64) ist, dessen Rohre vom Wärmeträger
durchflossen sind und das in einem vom Reinluft-Zuluftstrom durchflossenen
Bereich einer Luftaustrittsöffnung (13) angeordnet ist (Fig. 3).
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß im Reinlufterzeuger (1, 60) ein im Zuluftstrom vor oder
hinter dem Wärmeübertrager (7, 63, 64) liegender Zuluftförderer (9) und ein
entkeimender Filter (12) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-7,
gekennzeichnet durch mindestens zwei thermisch stabilisierte Zuluftströme
unterschiedlicher Temperatur erzeugende Reinlufterzeuger (1, 60), von denen
jeder über eine gesonderte Reinluft-Zuluftleitung, vorzugsweise einen flexiblen
Schlauch (3, 62), mit einer gesonderten Luftführung (25, 26) des Lüfterkopfes
(2) verbunden ist, von denen jede zu gesonderten Luftaustrittsöffnungen (18,
50, 53) führt, einmal für die Bildung des tangentialen Reinluft-Hüllstromes (19)
und ein andermal für die Bildung mindestens eines Sekundär-Reinluftstromes
(54).
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-8, dadurch
gekennzeichnet, daß im Zuluftstrom ein als Dampfkammer (67) ausgebildeter
Befeuchter mit einer durch Verdampfung einer keimfreien Flüssigkeit in einem
Dampferzeuger erzeugten desinfizierenden Atmosphäre vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsöffnung (18) für den tangentialen
Reinluft-Hüllstrom (19) Luftleitöffnungen (50, 53) für mindestens einen
Sekundär-Reinluftstrom (52, 54) benachbart sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Luftleitöffnungen (50, 53) Steuerungsorgane zur Regelung der Stärke und
/oder der Richtung des Sekundär-Reinluftstromes (52, 54) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lüfterkopf (2) U-förmig ist mit zwei geraden freien
Schenkeln (43, 44) zu seiner Abstützung auf einem Operationstisch (21), die an
ihren den Abstütz-Enden abgewandten Enden über ein Joch (45) verbunden
sind, wobei sich die Luftaustrittsöffnung(en) (18), sowohl im Bereich der
Schenkel (43, 44) als auch des Joches (45) erstreckt oder erstrecken.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lüfterkopf (2) verschwenkbar ist.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnung (18) des Lüfterkopfes (2) in eine
Vielzahl voneinander getrennter kleiner Öffnungen (41) unterteilt ist, von
denen jede einen gegenüber den anderen steuerbaren Querschnitt aufweist.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4-14, dadurch
gekennzeichnet, daß die die Luftaustrittsöffnungen (18, 41) aufweisende
Stirnfläche des Lüfterkopfs (2) zumindest im Bereich der Luftaustrittsöffnung(en)
(18,41) aus Sintermetall besteht.
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