隔離診療桌風幕形成裝置的設計及空氣凈化消殺措施的研究

王 萍 許曉帥 李樂鵬

山東帥迪醫療科技有限公司 山東 泰安 271000

引言

在新冠疫情日趨嚴峻的形勢下，外加發熱門診，傳染性門診等科室的強烈需求下，隔離診療桌誕生了，以桌體最基本的配置，增加最突出的隔離和空氣消殺性能亮相于醫院門診科室內，擔起其衛士的職責，保證診室舒適辦公環境的同時，也時刻保護著醫生的健康。

1 隔離診療桌的介紹

隔離診療桌，桌體的桌面上開設進風口和進風管道，桌體機箱內安裝風動系統、電氣控制系統、凈化消毒殺菌系統，風動系統的出風口連通桌體上方的風幕形成裝置。隔離診療桌通過風動系統將外部空氣吸入凈化消毒殺菌系統進行凈化消毒處理后，風動系統再將潔凈空氣從風幕形成裝置中的出風口吹出，實現了空氣循環流動；同時氣流在桌面出風口與進風口之間形成持斷風幕，阻斷了問診者呼吸或說話帶出的病菌向醫護人員流動的通道，流動的風幕將攜帶病菌的空氣引入凈化消毒殺菌系統進行消殺處理。隔離診療桌凈化了就診環境，降低了醫患者之間的交叉傳染的風險。

隔離診療桌附圖一，風幕附圖二

圖一

圖二

2 風幕形成裝置的設計

風幕是隔離診療桌最核心的功能需求，如何做到一個真正滿足性能需求的風幕?需要從多個方面綜合考慮。

2.1 隔離診療桌功能需求及風幕保護范圍 任何產品都有其應用范圍和局限性，隔離診療桌也不例外。明確隔離診療桌的功能需求，確定隔離診療桌風幕的保護范圍，就能使風幕最大限度的發揮功能。

2.1.1 隔離診療桌的功能需求 風幕用于醫生與問診者之間，持續不斷吹送的正壓風幕能夠阻隔問診者呼出的氣體和氣溶膠擴散至醫生側，氣體或氣溶膠隨風幕持續不斷的氣流進入凈化消毒殺菌系統，氣體中的細菌病毒會被內部裝置消殺掉。

2.1.2 隔離診療桌的保護范圍 正常醫生診斷時，都是坐姿，同理，問診者在桌體前側與醫生面對面，普遍也以坐姿咨詢探病。試驗研究，身高2.0米的人其坐姿高度≤1.5米，這也就確定了出風口的高度必須大于1.6米，形成的風幕必須位于出風口與桌面進風口之間，覆蓋桌面上方0.75米到1.6米的高度范圍。桌面長度最好做到≥1.4米，這樣就會在桌面上方形成長1.4米，寬0.85米(高0.75米到1.6米間)的長方形垂直風幕，風幕立于醫生與問診者間，將醫生與問診者間的空氣流通通道阻斷。

2.2 風幕形成裝置造型設計 為了形成有效風幕，出風口的造型設計上需要多下功夫。滿足性能需求的前提下，力求造型美觀，且最好不影響醫生的視野，同時，出風口造型不能太過于明顯，以給問診者造成心理壓力。隔離診療桌的現風幕形成裝置經過反復推敲，幾易其稿，由最初的桌體正上方橫梁式布置改為左上角/右上角旗桿式布置，縮短出風的路徑長度，減少了風阻，增大了屏蔽的范圍；出風口造型設計也是由方塊式改為鐮刀式，最后定形為樹葉旗幟式，由垂直向下吹風改成朝左下/右下開口吹風，縮短原出風口上節的長度。任一次改動都是經過無限次的flotherm流體仿真模擬，高度模擬呈現了風向風流的分布、風幕的覆蓋范圍，風幕的均勻性。一系列設計方案，最終敲定了隔離診療桌的樹葉旗幟式出風口。此風幕形成裝置一舉解決了風幕覆蓋范圍和擋醫生視線的問題。

2.3 出風口集風及導風的設計 風幕作為醫生與問診者間的無形屏障，主要阻隔的是問診者呼出的氣體、氣溶膠及飛沫，究竟多厚多挺的風幕才能起到屏障的作用?這很值得研究。正常人呼氣速度1m/s左右(有文獻顯示:0.3m/s左右)，較大聲說話時的飛沫速度10m/s左右，打噴嚏時形成瞬時風速約在25－40m/s。為防止問診者側氣體向醫生一側擴散，對隔離診療桌進行隔離的大量試驗證明，將出風口出風寬度10－16mm間，出風口風速設定在5m/s時，此時進風口風速約在1m/s左右，此間風幕屏蔽效果很好，仿真模擬能夠阻擋對面瞬時風速20m/s的氣流。因出風口的風向與患者的呼氣說話方向是垂直的，試驗證明，事實上不很大的持續風速就可以將瞬時的大風速偏離方向，從而進行瞬時隔離；瞬時大風流也會隨持續風流而流動融合，進入消殺系統。為了保證風流的均勻性，風幕的有效隔離，出風口的集風設計和導風設計后，是需要試驗證實其成功性的。

2.4 動力系統及送風裝置的設計 要形成持續不斷的有效隔離風幕，配備強勁的動力系統及送風裝置是必不可少的。動力系統可以選擇抗風阻大、風量大、風壓大，噪音小的風機。在整個送風風道中，也可考慮增加送風裝置，以克服風道阻力，增加出風口的送風速度。

2.5 進風口的設計等 風幕的均勻性除要求出風口進行集風和導風處理外，進風口的設計也尤為重要。出風口面積小，風速大，凈化后送出的潔凈空氣垂直吹送，部分進入進風口，由于氣流具有擴散性，大部分擴散至空氣中。進風口面積大，風速小，進風口進去的風除出風口部分回風外，大部分來自于空間流動的空氣，保證進風口充足的進風量，就能保證風幕的有效性。進風口如何設計，降低進風口的阻力，提高進風風速是關鍵。

2.6 其它 除以上隔離診療桌本身因素外，風幕形成裝置還應考慮到氣流流動風速衰減因素、外界干擾因素，空間空調布置，門診管理規定等知識，以保證隔離診療桌最大限度的發揮作用。

3 隔離診療桌采用的凈化消毒殺菌措施

隔離診療桌具有很強的空氣凈化消毒殺菌功能，但它不等同于空氣凈化消毒器。評價空氣凈化消毒器效果好壞的指標是凈化效率和微生物凈化效率，這兩個指標參照標準(GB/T18801－2015空氣凈化器及WS/T648－2019空氣消毒機通用衛生需求)可知，其為一定時間內的循環性功能指標 。隔離診療桌更多的是注重隔離，因隔離功能所追求的凈化消毒殺菌功能指標是一次性凈化效率和微生物凈化效率(一次性通過)，參照標準為GB/T34012－2017通風系統用空氣凈化裝置中的試驗方法。當然，循環性功能指標也是其應用于醫院診室的參照指標。由于其性質不同，隔離診療桌對凈化消毒殺菌使用的技術要求很高。具體凈化消毒殺菌措施如下

3.1 應用復合式凈化消毒殺菌去異味技術 此技術是活性碳濾層吸附去異味，冷觸媒分解抑制微生物增殖和生存；傳統中效過濾網過濾攔截空氣中微生物，紫外燈持續靜態照射，徹底消滅細菌的復合技術。隔離桌應用此項技術可使一次性凈化效率達到98%以上，微生物凈化效率(一次性)達到99%以上，而普通凈化效率和微生物凈化效率均可達到99.99%以上，技術性能優等，唯一缺點需要定時更換過濾器和紫外燈，會產生耗材。

3.2 應用等離子技術 等離子平板微靜電技術是指利用高密度等離子體、以及電介質材料為載體的強電場進行殺菌消毒、分解甲醛等VOC物質，吸附細微顆粒物，實現空氣消毒凈化的技術。等離子模塊是能夠在幾千伏甚至上萬伏電壓下持續不斷的產生高濃度的等離子。當空氣流入時，等離子與空氣中的塵埃顆粒碰撞，將它荷電。細菌病毒都依附在顆粒物上，當顆粒物進入集塵濾芯時被吸附，在幾千伏甚至上萬伏的高壓下被碳化，將細菌徹底滅活。

隔離桌應用此技術，試驗證明，一次性凈化效率達到90%以上，微生物凈化效率(一次性通過)達到96%以上，循環性微生物凈化效率達到99.99%以上。此技術性能稍次于3.1技術，但優點是無耗材可定期清洗。

當然，隨著科學技術的發展，凈化消毒殺菌的技術也將更新換代，性能更優。

4 結語

隔離診療桌作為一種基本辦公兼隔離消殺設備，受到醫院的歡迎，醫生的青睞。隨著社會的發展，隔離診療桌也將擁有更先進的凈化消殺技術，更強大的風幕隔離功能，以嶄新的姿態走出醫院，進入政府機構、海關、學校、公共場所等窗口類環境，為人展的健康做了貢獻。