Чистое помещение

 

Использование: относится к технологическому оборудованию, обеспечивающему воспроизведение и поддержание высокой степени чистоты воздуха, и может использоваться для медицинских и фармацевтических целей. Сущность изобретения: чистое помещение состоит из трех отсеков: из собственно чистого помещения и тамбура с двумя отсеками, в собственно чистом помещении под основным полом установлен перфорированный пол второго уровня; воздухоочиститель и диффузионный газообменник установлены вне чистой комнаты, при этом диффузионный газообменник выполнен в виде многослойной системы из набора решетчатых опорных пластин с наклеенными на них мембранами и снабжен заслонкой, установленной в выходном патрубке внешнего воздуха, а рабочее помещение (т.е. отсеки тамбура) соединено с воздуховодом внутреннего воздуха также через заслонку, установленную перед газообменником. С помощью заслонок регулируют количество переносимого воздуха. Чистые помещения, предназначенные для развертывания в полевых условиях (пустыни), снабжены электроприборами, работающими от напряжения 12-24 В и защитной палаткой, смонтированной на отдельном разборном каркасе из металлических труб и кронштейнов. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к технологическому оборудованию, например, для медицинских целей, обеспечивающему воспроизведение и поддержание высокой степени чистоты воздуха.

Изобретение может быть использовано для размещения больных. нуждающихся в обеспыленной стерильной атмосфере и стерильных условиях содержания (оперируемые больные, ожоговые больные со значительными поражениями кожного покрова. страдающие тяжелыми формами бронхиальной астмы, либо аллергией к аэрозольным загрязнениям воздуха и т.п.); для изоляции инфекционных больных, являющихся источником опасных микробных и вирусных загрязнений окружающего воздуха; для производственных операций по изготовлению и расфасовке лекарственных средств; для создания стационарных и походных больничных помещений в местах с чрезмерно высоким аэрозольным загрязнением воздуха.

Известны чистые помещения, с рабочим объемом со всех сторон ограниченными панелями и содержащие систему подачи очищенного воздуха в виде последовательно соединенных вентилятора и фильтрующего элемента с выходом в рабочий объем и систему сброса воздушного потока [1,2] Известно чистое помещение. принятое за прототип, содержащее рабочий объем, со всех сторон ограниченный панелями, причем в нише одной из них расположена система подачи очищенного воздуха в виде последовательно соединенных вентилятора и фильтрующего элемента; особенностью прототипа является то, что газообменник выполнен в виде потолочной панели из полимерной ядерной мембраны, с внешней поверхности которой расположены вентиляторы внешнего тангенциального обдува [3] Недостатком этих устройств является большая энергоемкость, а также невозможность мобильного использования чистого помещения.

Целью изобретения является регулирование интенсивности газообмена воздуха, снижение энергозатрат, а также возможность использования в полевых условиях.

Это достигается тем, что в чистом помещении, состоящем из трех отсеков: из собственно чистого помещения и тамбура с двумя отсеками, в собственно чистом помещении под основным полом установлен перфорированный пол второго уровня; воздухоочиститель и диффузионный газообменник установлены вне чистой комнаты, при этом диффузионный газообменник выполнен в виде многослойной системы из набора решетчатых опорных пластин с наклеенными на них мембранами и снабжен заслонкой, установленной в выходном патрубке внешнего воздуха, и рабочее помещение (т.е. отсеки тамбура) соединено с воздуховодом внутреннего воздуха также через заслонку, установленную перед газообменником.

На чертеже представлена схема чистого помещения, где 1 собственно чистое помещение (ЧП); 2 отсек тамбура для переодевания в чистую стерильную одежду и обувь; 3 отсек тамбура для снятия грязной одежды и обуви, т.е. рабочее помещение; 4 входная дверь в отсек 3; 5 дверь между чистым и грязным отсеками; 6 дверь в чистое помещение из тамбура; 7 рабочее место или место расположения больного в ЧП; 8 воздухоочиститель; 9 воздуховод; 10 диффузионный газообменник; 11 заслонка А; 12 заслонка В.

Диффузионный газообменник предназначен для обеспечения кислородом замкнутого объема чистого помещения, а также для отвода выделяемых в ней углекислого газа и других газообразных продуктов, в том числе и паров воды. Одновременно диффузионный газообменник обеспечивает 100% -ную защиту от проникновения через него как вовнутрь, так и из нее аэрозольных частиц с размерами даже несколько меньшими, чем диаметр пор (вероятность проскока не превышает 10%).

Конструкция диффузионного газообменника представляет собой многоканальный мембранный модуль, состоящий из набора опорных решетчатых пластин с наклеенными на них мембранами. Опорные пластины выполнены так, что вместе с мембранами они образуют щелевые каналы, более 75% поверхности которых приходится на трековые мембраны. Щелевые каналы соседних пластин имеют взаимоперпендикулярное направление. По каналам одного направления продувается наружный воздух, по каналам другого направления (по другую сторону мембраны) продувается воздух чистого рабочего помещения. После прохождения через диффузионный газообменник внутренний воздух возвращается обратно в рабочее помещение, так что контур внутреннего воздуха всегда является замкнутым контуром, сообщающимся с наружным воздухом исключительно через поры трековой мембраны. Если диаметр пор трековой мембраны меньше размеров опасных аэрозолей и микроорганизмов, то последние не могут проникнуть через мембрану ни из наружного воздуха во внутренний, ни наоборот, а поскольку давление воздушной среды по обе стороны мембраны практически одинаково, то отсутствует переток воздуха через поры мембраны, и благодаря этому они не забиваются пылью даже при очень высоких уровнях запыленности воздуха и длительных сроках работы диффузионного газообменника, измеряемых годами.

Работает устройство следующим образом.

Поток воздуха, очищенного воздухоочистителем 8, величина которого Q_в равна 1500 м³/ч, что определяется производительностью воздуходувки воздухоочистителя, направляется через верхнюю часть боковой стенки ЧП параллельно потолку над рабочим местом 7. Часть этого чистого потока Q_д.г (Q_д.г поток воздуха, проходящий через диффузионный газообменник), например 300 м³/ч выходит из чистого помещения во второй отсек тамбура, другая часть потока чистого воздуха в количестве Q_в Q_д.г 1200 м³/ч опускается над рабочим местом вниз и уходит из чистого помещения через перфорированный пол второго уровня к всасывающему окну воздухоочистителя 8. Поток воздуха Q_д.г, поступивший из чистого помещения во второй отсек тамбура, выходит в отсек 3, из отсека поток воздуха Q_д.г в воздуховод 9 и при открытой заслонке В засасывается в диффузионный газообменник, где происходит регенерация его газового состава, и поступает на всос воздухоочистителя 8. Такое направление циркуляции внутреннего воздуха в чистом помещении позволяет обеспечить необходимые величины подпора воздуха в более чистых зонах чистого помещения по сравнению с зонами более грязными. Что касается конкретной величины подпора воздуха в чистом помещении, то ее регулируют с помощью заслонки В. В настоящее время выполнен опытный образец чистого помещения со следующими параметрами. Панели каркаса выполнены из стального уголка 40·40·4 мм отпескоструенного, загрунтованного и покрытого автомобильной эмалью и прозрачной лавсановой пленкой толщиной 0,25 мм, закрывающей элементы каркаса с внутренней стороны помещения; панели стен имеют размеры 1000·2500 мм, панели потолка и пола имеют размеры 1000·2000 мм; соединение панелей между собой осуществляется винтами и гайками М6; уплотнение между панелями, обеспечивающее герметичность блоков чистой комнаты, осуществлено с помощью микропористой резины, уложенной в оболочку эластичного полимера. Внутренняя полость чистого помещения образована деталями из материалов с минимальным пылевыделением: полимеры, нержавеющая сталь. Устройство для очистки воздуха с ламинарным потоком представляет собой законченный автономный агрегат со следующими техническими данными: поток воздуха горизонтальноламинарный; регулируемая скорость потока от 0,2 до 0,65 м/с; стабильность потока для скорости 0,5 м/с 20% эффективность фильтрации частиц 0,5 мкм и больше, лучше, чем 99,9% дезинфекция бактерицидной лампой; освещение неоновыми лампами 1500 люкс; уровень звука при скорости потока воздуха 0,45 м/с 65 дцБ (А); напряжение 220 В, 50 Гц; потребляемая мощность 0,5 кВт, масса 260 кг. Диффузионный газообменник выполнен со следующими параметрами: рабочая поверхность трековой мембраны примерно 6 м²; материал и толщина трековой мембраны полиэтилентерфталантная (лавсановая) пленка толщиной 10 мкм; диаметр пор трековой мембраны 0,05-0,5 мкм (по согласованию), пористость от 5 до 10% конструктивные размеры газообменника 286·286 мм, высота 286 мм; вес 7 кг, оптимальный расход воздуха как по внешнему, так и по внутреннему контурам 250-300 м/ч; гидравлическое сопротивление при оптимальном расходе воздуха 50-60 Па; производительность диффузионного газообменника по кислороду при разности концентрации кислорода на входах внешнего и внутреннего контуров в 1% 1,3 м/ч.

Система воздуховодов состоит из вертикальных и горизонтальных воздушных каналов и снабжены вентиляторами на мягкой подвеске.

Каркас обтянут лавсановой прозрачной пленкой толщиной 0,25 мм.

Панели между собой соединены винтами и гайками М4.

Стыки панелей уплотнены микропористой резиной, уложенной в эластичную оболочку полимера.

Чистые помещения, предназначенные для развертывания в полевых условиях (пустыни), снабжены электроприборами, работающими от напряжения 12-24 В и защитной палаткой, смонтированной на отдельном разборном каркасе из металлических труб и кронштейнов.

Формула изобретения

1. Чистое помещение, например, для медицинских целей, содержащее рабочий объем, со всех сторон ограниченный панелями, систему подачи очищенного воздуха в виде последовательно соединенных вентилятора и фильтрующего элемента, диффузионный газообменник, отличающееся тем, что оно состоит из трех сообщающихся отсеков собственно чистого помещения и двух вспомогательных рабочих отсеков в собственно чистом помещении под основным полом установлен перфорированный пол второго уровня, воздухоочиститель и диффузионный газообменник, выполненные в виде многоканального модуля, установлены вне чистого помещения и соединены с отсеками последнего воздуховодами, при этом диффузионный газообменник снабжен заслонкой, установленной в выходном патрубке наружного воздуха, а рабочие отсеки соединены с воздуховодом внутреннего воздуха также через заслонку, установленную до газообменника.

2. Помещение по п.1, отличающееся тем, что диффузионный газообменник выполнен с рабочей поверхностью трековой мембраны 6 м и размером 286 х 286 х 286 мм при толщине трековой мембраны 10 мкм, пористостью 5 10% и диаметром пор трековой мембраны в пределах 0,05 0,5 мкм.

3. Помещение по пп.1 и 2, отличающееся, тем, что чистое помещение снабжено детекторами O₂ и CO₂ и с аварийной сигнализацией и автоматической регулировкой дверей.

РИСУНКИ

Рисунок 1