本實用新型總體上涉及醫(yī)療通風設施領域，具體而言涉及一種弱湍流均勻混風送風裝置。

背景技術：

目前，主流醫(yī)療通風設施采用單向流潔凈技術。單向流，亦稱“層流”，是指通過空氣凈化裝置或潔凈區(qū)的方向一致且流線大致平行的氣流。單向流的判斷條件為：通過潔凈區(qū)的流線與理想直線的偏離不超過14°。然而，最新的醫(yī)學研究數據表明，單向流通風手術室具有較高的術后感染風險。

其次，手術室等醫(yī)療設施的通風設施的改造往往涉及較大的改建成本，例如必須更換通風管道、通風凈化設施等等，而這樣的更換一般都需要對建筑物本身進行修復、重新裝潢等等，從而增加改建成本，不利于通風設施的更新?lián)Q代。

另外，在空氣循環(huán)系統(tǒng)中，需要將新風和經處理的回風充分混合，然后再輸送回到醫(yī)療房間中。如果混合不均勻，則將直接影響輸出風的空氣質量，例如局部輸出風的含氧量偏低或溫度較高。但是新風由于經過除濕、調溫加濕和凈化等處理而往往比回風具有明顯更高的壓頭(或稱風壓)并相應地具有更高風速，因此在直接將風壓不同的新風和回風混合時，很難實現均勻混合。而如果將二者在前置管道中事先混合，則一來需要較長的混合管道，二來高壓頭新風容易阻礙低壓頭循環(huán)風的正向流動，甚至使低壓頭循環(huán)風倒流，即發(fā)生所謂“氣堵”現象。因此，在現有技術中，一般盡量避免直接合并傳輸壓頭相差大的新風和循環(huán)風的輸送管道，而是首先對它們的壓頭進行調節(jié)以后再合并兩條輸送管道，但這也導致顯著提高的成本。

技術實現要素：

從現有技術出發(fā)，本實用新型的任務是提供一種弱湍流均勻混風送風裝置，利用該送風裝置，一方面可以以較低的改建成本有效地降低術后感染風險，有助于實現新建醫(yī)療設施的模塊化建造，另一方面，可以以較低成本實現新風和回風的均勻混合，提高輸出風的空氣質量。

在本實用新型的第一方面，該任務通過一種弱湍流均勻混風送風裝置來解決，該送風裝置具有：

固定裝置，其被配置為將送風裝置固定在醫(yī)療設施的頂壁上；

新風入口，其用于將新風引入到弱湍流均勻混風送風裝置中；

回風入口，其用于將回風引入到弱湍流均勻混風送風裝置中；以及

送風模塊，其包括：

靜壓腔，其用于將引入的回風和新風進行混合；

過濾層，其用于對引入的回風和新風進行凈化過濾；

定向送風器，其布置在靜壓腔中并且與新風入口連通，所述定向送風器具有背向過濾層布置的送風孔，使得通過送風孔送出的新風在被均勻混風送風裝置的頂壁反彈以后與回風均勻地混合；

均壓膜或散流板，其用于對引入的回風和新風進行均壓。

在此，應當指出，本實用新型中的使用的弱湍流是指，氣流的紊流度(或湍流度，即氣流速度相對于平均值波動的度量、即相對標準差)為5％至20％。另外，紊流度<5％為單向流或層流，紊流度>20％為紊流或湍流(參見德國標準：DIN1946-4：2008)。

根據本實用新型的弱湍流均勻混風送風裝置至少具有下列優(yōu)點：(1)利用該送風裝置，可以有效地降低感染風險，這是因為，根據實用新型人的研究調查發(fā)現，單向流通風設備導致高感染率的主要原因在于，其空氣過濾器(例如HEPA，High Efficiency Particulate，高效過濾器)盡管可以有效地捕集真菌、細菌等微生物，但在實際使用過程中，過濾器本身成為容留和繁殖微生物的溫床，而且由于單向流設備的出風速度較高，且方向一般固定地對準手術臺，使得易于通過單向氣流將過濾層中的細菌直接吹送到手術臺、例如手術操作部位，從而造成術后感染；而本申請中的送風裝置采用弱湍流技術，由于弱湍流的方向隨機性，因此即使將通風設備的出風方向對準手術臺，將過濾層中的細菌直接吹送到手術臺的概率也會大大降低，從而有效地降低術后感染風險；(2)在本實用新型的送風裝置中，通過增加過濾層(或濾芯，即由濾紙等過濾材料形成的過濾單元)的厚度和/或調整過濾層的濾紙折疊的節(jié)距、即經折疊的濾紙的折疊節(jié)之間的距離，使得所輸入的新風和回風(在經過均流膜和散流板以后)以弱湍流形式進入到醫(yī)療設施中，其原理是改變過濾層阻力，調節(jié)氣流的湍流度，技術可靠，方法簡便；(3)根據本實用新型的送風裝置可以根據現場實際情況進行“裝配式”(利用零件、型材和板材等進行現場裝配，運輸方便，現場拼接)或“組裝式”(對幾個部件進行現場拼裝，運輸體積較大)安裝，并且通過安裝送風裝置就可以實現弱湍流送風，從而降低術后感染風險，而不需要更換整個通風系統(tǒng)，也不必對醫(yī)療設施本身進行破壞性改造，因此使用本實用新型的送風裝置，可以以低改建成本實現先進的弱湍流技術；(4)利用根據本實用新型的送風裝置，可以實現風壓不同并由此風速不同的新風和回風的均勻混合，其基于的原理是，風壓和風速較高的新風在背向過濾層的方向上傳輸一定距離并經過頂壁的反彈以后，其風壓和風速已經減弱到合適水平，此時再與回風混合，可容易地實現較均勻的混合；本實用新型的送風裝置無需專用閥門、執(zhí)行機構以及復雜的控制流程，其控制流程簡單、成本低廉而且混合效果好。

在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，所述醫(yī)療設施包括：手術室、普通病房、新生兒病房、中央供應室以及ICU病房。通過該擴展方案，可以實現多種醫(yī)療設施的理想空氣潔凈度。其它醫(yī)療設施或者要求類似空氣潔凈度的房間也是可以設想的。

在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定,所述過濾層包括HEPA空氣過濾層和/或IFD凈化模組和/或活性炭濾網。通過該擴展方案，可以根據實際情況有針對性對空氣進行凈化過濾，實現理想的空氣質量。

在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，改變過濾層的厚度，使得所引入的空氣流以弱湍流形式進入手術區(qū)。所述過濾層用于對所引入的空氣流進行凈化過濾。

在本實用新型的另一個優(yōu)選方案中規(guī)定，調整過濾層的濾紙折疊的節(jié)距(即經折疊的濾紙的各折疊節(jié)之間的距離)，使得所引入的空氣流以弱湍流的形式進入手術區(qū)。

在本實用新型的又一優(yōu)選方案中規(guī)定，在送風裝置的下端布置有圍擋，所述圍擋以用于對送風裝置輸出的氣流進行導流。該圍擋的高度優(yōu)選為450mm。通過優(yōu)選方案，可以在較低風速、例如0.24m/s的情況下將凈化空氣輸送至手術臺工作面。安裝圍擋以后，下端距地面的高度應大于2.1m。

在本實用新型的第二方面，前述任務通過一種組裝式弱湍流均勻混風送風裝置來解決，該送風裝置具有：

固定裝置，其被配置為將送風裝置固定在醫(yī)療設施的頂壁上；

新風入口，其用于將新風引入到弱湍流均勻混風送風裝置中；

回風入口，其用于將回風引入到弱湍流均勻混風送風裝置中；以及

多個送風模塊，所述多個送風模塊能夠在現場被拼裝成3mx3m的送風裝置，每個送風模塊包括：

靜壓腔，其用于將引入的回風和新風進行混合；

過濾層，其用于對引入的回風和新風進行凈化過濾；

定向送風器，其布置在靜壓腔中并且與新風入口連通，所述定向送風器具有背向過濾層布置的送風孔，使得通過送風孔送出的新風在被送風裝置的頂壁反彈以后與回風均勻地混合；

均壓膜或散流板，其用于對引入的回風和新風進行均壓。

附加于第一方面的送風裝置的前述優(yōu)點、即低感染率、低構造成本、良好散流效果和低改建成本、低施工條件要求、以及良好混合效果，第二方面的組裝式弱湍流均勻混風送風裝置可現場拼裝成更大面積的送風裝置，或者相同面積的送風裝置可拆分成更小單元運輸和倉儲，從而降低相應成本。

在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述多個送風模塊為四個矩形的送風模塊，所述送風模塊通過接合被組裝成方形的送風裝置。通過該優(yōu)選方案，可以較好地覆蓋手術區(qū)，包括手術臺、敞開放置無菌物品的器械桌以及穿著無菌服的手術團隊，過濾層、均流膜、散流板被設計成“下裝式”(手術室內安裝)，工序簡單，安裝和更換方便。

在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述固定裝置為套筒，送風裝置通過所述套筒可旋轉地且可升降地與醫(yī)療設施的頂壁連接，其中所述套筒穿過四個矩形的送風單元的中心位置處的方形縫隙并且與所述送風單元固定在一起。通過該優(yōu)選方案，不僅實現了送風裝置的對準方向和離地高度的調整，而且由于套筒正好從四個送風單元的中心位置處的方形縫隙中伸出并與它們固定，因此可以以低成本實現良好的安裝強度，因為不必對送風裝置打孔或其它方式破壞其結構以讓套筒穿過。

在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，每個矩形的送風模塊具有邊長1400mm x 1600mm，并且組裝的方形送風裝置具有邊長3000mm x 3000mm，并且所述方形縫隙具有邊長200mm x 200mm。通過該優(yōu)選方案，可以良好地覆蓋面積同樣為3x3m²的手術臺區(qū)域，從而實現手術臺區(qū)域的更好通風效果。

附圖說明

下面結合附圖參考具體實施例來進一步闡述本實用新型。

圖1示出了根據本實用新型的弱湍流均勻混風送風裝置的示意圖；

圖2示出了根據本實用新型的組裝式弱湍流均勻混風送風裝置的底視圖。

具體實施方式

圖1示出了根據本實用新型的弱湍流均勻混風送風裝置100的示意圖。在此應當指出，盡管本實用新型是以手術室為例進行說明的，但是本領域技術人員能夠理解，這僅僅是示例性的，本實用新型還可以用于其它應用場合，比如普通病房、新生兒病房、重癥監(jiān)護室、中央供應室以及其它對空氣質量具有類似高要求的場合。在此，還應當指出，本實用新型中的使用的弱湍流是一個客觀參數，其是指，氣流的紊流度(或湍流度，即氣流速度相對于平均值波動的度量、即相對標準差)為5％至20％。另外，紊流度<5％為單向流或層流，紊流度>20％為紊流或湍流(參見德國標準：DIN1946-4：2008)。

圖1中所示的弱湍流均勻混風送風裝置100僅僅包括單個送風模塊102，但是應當指出，這僅僅是最簡單的情況，在其它情況下，組裝式弱湍流均勻混風送風裝置100’(參見圖2)也可以包括多個送風模塊，這些送風模塊可以預先或現場組裝成更大面積的送風裝置，具體細節(jié)請參閱圖2及其描述。

送風裝置100包括固定裝置、在此被示為套筒109。例如套筒109通過鉸接、或者旋轉連接與壁頂連接，并且套筒109可以在豎直方向上升降或伸縮、例如套筒109的旋轉軸可以卡入套筒的在豎直方向上高度不同的不同卡位中，或者套筒本身可以伸長和縮短。

送風裝置100還包括用于引入新風的新風入口104以及用于引入回風的回風入口105。

此外，送風裝置100還包括送風模塊102。送風模塊102包括下列組件：

(1)靜壓腔110，其用于將引入的回風和新風進行混合，靜壓腔110例如為長方體形空腔，其空間足以使反彈后的新風與回風充分混合。

(2)過濾層103，其用于對引入的回風和新風進行凈化過濾，過濾層103例如可以是HEPA過濾模塊，其濾層厚度被增大和/或其濾紙折疊的節(jié)距被改變?yōu)槭沟盟斎氲目諝饬饕匀跬牧餍问竭M入到醫(yī)療設施中。

(3)定向送風器101，其布置在靜壓腔110中并且與新風入口104連通，所述定向送風器101具有背向過濾層布置的送風孔(未示出)，使得通過送風孔送出的新風(參見圖1中向上箭頭)在被送風裝置天100的壁部(如頂壁)反彈以后與回風均勻地混合。送風孔的大小和分布可以根據具體情況來設置。在本實施例中，定向送風器101被構造為管道，但是在其它實施例中也可以構造為其它形式、例如帶孔風板、帶孔環(huán)形管等等。定向送風器101的存在使得能夠在不顯著增加靜壓腔110的空間的情況下使新風和回風更加充分和均勻地混合，從而省去了傳統(tǒng)空氣凈化設備中為了實現風壓不同的新風和回風的均勻混合所采用的高成本和復雜的閥門系統(tǒng)及其執(zhí)行機構。

(4)均壓膜或散流板，其用于對引入的回風和新風進行均壓，在此應當指出，均壓膜和散流板的作用相同，即用于對回風和新風進行均壓，因此在實際中可以二選一使用。

弱湍流均勻混風送風裝置100優(yōu)選地可以包括圍擋106，所述圍擋106布置在送風裝置100的下端，以用于對送風裝置100輸出的氣流進行導流。該圍擋的高度優(yōu)選為450mm。通過該優(yōu)選方案，可以在較低風速、例如0.24m/s的情況下將凈化空氣輸送至例如距地面1200mm的手術臺工作面。圍擋106可以由透明玻璃板或樹脂材料制成。

此外，示例性地示出了弱湍流送風裝置100的厚度尺寸，即HEPA過濾器103與送風裝置100的上邊緣相距600mm，而與下邊緣相距450mm。其它尺寸也是可設想的。下邊緣距地面例如2100mm。

下面闡述經過送風裝置100后的氣流方向以及本實用新型的弱湍流原理。

首先，新風通過新風入口104進入送風裝置100的定向送風器101，然后通過定向送風器101上的送風孔向背向過濾層103的方向輸送并且在經過送風裝置100的壁部(如頂壁)反彈以后與從回風入口105輸入的回風均勻地混合，經混合的回風和新風然后通過過濾層103被凈化過濾，其中增加過濾層103的厚度和/或過濾層103的濾紙折疊的節(jié)距，使得所引入的空氣流以弱湍流形式被吹送到手術臺107的上方，這是因為，增加濾芯厚度或改變節(jié)距，使得過濾層阻力變化，從而調整氣流的湍流度。

從圖1中可以看出，經凈化和散流后的空氣流(以附圖標記108來表示)以隨機和無序方向被吹送到手術臺107附近，因此由于弱湍流的方向隨機性，因此即使將弱湍流送風天花100的出風方向對準手術臺107，將過濾層中的細菌直接吹送到手術臺107、尤其是手術部位的概率也會大大降低，從而有效地降低術后感染風險。

在經過手術臺108的區(qū)域以后，所述空氣流中的一部分從手術臺兩側回風口(未示出)以回風形式回到送風裝置100中，一部分經排風風機被排出到室外，同時向送風裝置100補進新風，維持系統(tǒng)風量平衡。

根據本實用新型的弱湍流均勻混風送風裝置100至少具有下列優(yōu)點：(1)利用該送風裝置，可以有效地降低感染風險，這是因為，根據實用新型人的研究調查發(fā)現，單向流通風設備導致高感染率的主要原因在于，其空氣過濾器(例如HEPA，High Efficiency Particulate，高效過濾器)盡管可以有效地捕集真菌、細菌等微生物，但在實際使用過程中，過濾器本身成為容留和繁殖微生物的溫床，而且由于單向流設備的出風速度較高，且方向一般固定地對準手術臺，使得易于通過單向氣流將過濾層中的細菌直接吹送到手術臺、例如手術操作部位，從而造成術后感染；而本申請中的送風裝置采用弱湍流技術，由于弱湍流的方向隨機性，因此即使將通風設備的出風方向對準手術臺，將過濾層中的細菌直接吹送到手術臺的概率也會大大降低，從而有效地降低術后感染風險；(2)在本實用新型的送風裝置100中，通過增加過濾層103(或濾芯，即由濾紙等過濾材料形成的過濾單元)的厚度和/或調節(jié)過濾層103的濾紙折疊的節(jié)距、即經折疊的濾紙的折疊節(jié)之間的距離，使得所輸入的新風和回風(在經過均流膜和散流板以后)以弱湍流形式進入到醫(yī)療設施中，其原理是改變過濾層阻力，調節(jié)氣流的湍流度，技術可靠，方法簡便；(3)根據本實用新型的送風裝置100可以根據現場實際情況進行“裝配式”(即利用零件、型材和板材等進行現場裝配，運輸方便，現場拼接)或“組裝式”(對幾個部件進行現場拼裝，運輸體積較大)安裝，并且通過安裝送風裝置就可以實現弱湍流送風，從而降低術后感染風險，而不需要更換整個通風系統(tǒng)，也不必對醫(yī)療設施本身進行破壞性改造，因此使用本實用新型的送風裝置100，可以以低改建成本實現先進的弱湍流技術；(4)利用根據本實用新型的送風裝置100，可以實現風壓不同并由此風速不同的新風和回風的均勻混合，其基于的原理是，風壓和風速較高的新風在背向過濾層103的方向上傳輸一定距離并經過壁部(頂壁)的反彈以后，其風壓和風速已經減弱到合適水平，此時再與回風混合，可容易地實現較均勻的混合；本實用新型的送風裝置100無需專用閥門、執(zhí)行機構以及復雜的控制流程，其控制流程簡單、成本低廉而且混合效果好。

圖2示出了根據本實用新型的組裝式弱湍流均勻混風送風裝置100’的底視圖。圖2與圖1的區(qū)別主要在于，圖2的送風裝置100’包括四個矩形的送風模塊201-204，其中圖2所示的送風模塊201-204分別對應于圖1所示的送風模塊102，因此其具體結構在此就不加以贅述。在此應當指出，圖2中的送風模塊201-204的數目和形狀僅僅是示例性的，在其它實施例中，送風裝置100’可以由更多個或更少個(例如8個)送風模塊裝配而成，或者包括其它形狀的送風模塊。

在圖2中，示意性地示出了各送風模塊201-204的尺寸、即1400cmx1600cm，該尺寸的送風模塊易于組裝且存放方便，而且組裝好的送風裝置100’的尺寸為3000mm x 3000cm，恰好可以覆蓋3x3m²手術臺區(qū)域。但是其它尺寸也可以可設想的。

在圖2中，通過將四個相同尺寸的送風模塊201-204的側面相接來組裝成完整的方形送風裝置100’。通過這樣設計的送風裝置100’，可以實現用較小送風模塊201-204組裝成較大送風裝置100’，同時實現送風裝置的標準化構造，以實現簡化的拆卸、組裝和倉儲。組裝好的方形送風裝置100’的中部形成方形縫隙205，其用于容納套筒109。所述套筒109用于將送風裝置100’固定在頂壁上，具體參見圖1。

雖然本實用新型的一些實施方式已經在本申請文件中予以了描述，但是對本領域技術人員顯而易見的是，這些實施方式僅僅是作為示例示出的。本領域技術人員可以想到眾多的變型方案、替代方案和改進方案而不超出本實用新型的范圍。所附權利要求書旨在限定本實用新型的范圍，并藉此涵蓋這些權利要求本身及其等同變換的范圍內的方法和結構。