手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到手術(shù)室空氣潔凈處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到手術(shù)室新風(fēng)量管理及空氣質(zhì)量控制方面。
【背景技術(shù)】
[0002]手術(shù)室內(nèi)合適的新風(fēng)量滿足室內(nèi)人員呼吸的需求和排除室內(nèi)空氣污染氣體。新風(fēng)除濕降溫和增濕加熱能耗為手術(shù)室整體能耗的主要構(gòu)成。手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題之一是新風(fēng)量確定方法不科學(xué)。規(guī)范中以維持正壓、新風(fēng)換氣次數(shù)、人員需要和一個(gè)強(qiáng)制性的新風(fēng)量最小值中的最大值為設(shè)計(jì)新風(fēng)量，這個(gè)新風(fēng)量通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)比，確認(rèn)是明顯偏大的，而凈化空調(diào)系統(tǒng)中能耗主要在新風(fēng)上，所以，只要合理配置新風(fēng)量，就可以有效減少數(shù)量可觀的能耗。
[0003]如圖1中所示，現(xiàn)有的手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)主要由新風(fēng)預(yù)處理機(jī)組、循環(huán)空氣處理機(jī)組、凈化風(fēng)管及附件、末端送回風(fēng)裝置等部分組成。一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組可以為多間手術(shù)室提供新風(fēng)，送到手術(shù)室新風(fēng)量的大小由閥門Vl決定，而排出手術(shù)室的風(fēng)量大小由閥門V2決定，同時(shí)還有一部分空氣通過循環(huán)機(jī)組在手術(shù)室內(nèi)不斷循環(huán)。手術(shù)室不可能是完全密閉的，會(huì)有部分空氣從其他地方發(fā)散出去，并考慮到手術(shù)室內(nèi)要維持對(duì)室外的正壓Λ P”(一般為8Pa)，閥門V2肯定要小于閥門Vl (比如閥門Vl設(shè)置為100m3 /h,則閥門V2可設(shè)置為450m3/h)0
[0004]對(duì)于手術(shù)室來講。為了維持本身房間的潔凈度，免受鄰室的污染，須保持相對(duì)于鄰室較高的空氣壓力，即相對(duì)于鄰室維持一個(gè)正的靜壓差。而靜壓羞的存在起到了在門、窗關(guān)閉的情況下.防止室外空氣由縫隙進(jìn)入潔凈室。另外，當(dāng)門開啟時(shí)，應(yīng)有足夠的氣流向外流動(dòng)，把人瞬時(shí)帶進(jìn)的污染空氣降到最低程度。
[0005]在以前閥門Vl的大小通常是設(shè)定為規(guī)范中的最大值，并且是定風(fēng)量閥，即風(fēng)量是不可變的。而往往實(shí)際的很多手術(shù)并不需要最大值的新風(fēng)量。這部分多余的新風(fēng)量就造成了能源的浪費(fèi)。只有在手術(shù)室沒有在使用時(shí)，閥門Vl會(huì)關(guān)閉，只有這時(shí)新風(fēng)機(jī)組才會(huì)減小新風(fēng)輸出量，減小輸出功率，存在不必要的能源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]綜上所述，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)存在不必要的能源浪費(fèi)的技術(shù)問題，而提出一種手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。
[0007]為解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為:1、手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括有主控模塊，以及分別與主控模塊連接的
新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制進(jìn)入手術(shù)室的新風(fēng)流量；
排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制排出手術(shù)室的排風(fēng)流量；
二氧化碳傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)二氧化碳濃度；
壓差傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)外空氣壓力差； 以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測(cè)出的手術(shù)室內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)，新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的新風(fēng)流量，排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的排風(fēng)流量，以及提供對(duì)主控模塊的手動(dòng)操作輸入。
[0008]所述主控模塊還連接有用于感應(yīng)手術(shù)室中是否有人的人體接近傳感器。
[0009]所述主控模塊還連接有用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境濕度的濕度傳感器。
[0010]所述手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:預(yù)先在主控模塊中預(yù)設(shè)手術(shù)室內(nèi)允許的二氧化碳濃度最小閥值Cl和二氧化碳濃度最大閥值C2，以及預(yù)設(shè)手術(shù)室允許的空氣壓力差最小閥值Λ Pl和空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2 ;
若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時(shí)，或壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例增加；
若二氧化碳濃度最小閥值Cl <二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ Pl <壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Δ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2維持不變；
若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例減小。
[0011]當(dāng)人體接近傳感器在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未感應(yīng)到手術(shù)室中有人存在時(shí)，主控模塊控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2關(guān)閉或切換至預(yù)設(shè)大小。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的主控模塊根據(jù)二氧化碳傳感器和壓差傳感器輸入的傳感信號(hào)控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2，不僅方便控制手術(shù)室的新風(fēng)量和空氣質(zhì)量，在滿足手術(shù)要求的前提下實(shí)現(xiàn)了新風(fēng)量的科學(xué)控制，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
[0015]參照?qǐng)D1和圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括有主控模塊，以及分別與主控模塊連接的新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制進(jìn)入手術(shù)室的新風(fēng)流量；
排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制排出手術(shù)室的排風(fēng)流量；
溫度傳感器，用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境溫度；
濕度傳感器，用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境濕度；
二氧化碳傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)二氧化碳濃度；
壓差傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)外空氣壓力差；
人體接近傳感器，用于感應(yīng)手術(shù)室中是否有人；
以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測(cè)出的手術(shù)室內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)，新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的新風(fēng)流量，排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的排風(fēng)流量，以及提供對(duì)主控模塊的手動(dòng)操作輸入；顯示與控制模塊優(yōu)選為觸摸屏。
[0016]在具體實(shí)施過程中，主控模塊可以選用PLC，也可以選用由單片機(jī)及配套外圍電路構(gòu)成。主控模塊還可以與現(xiàn)有手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)連接，為控制現(xiàn)有手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)機(jī)組和循環(huán)機(jī)組提供控制參考。
[0017]本發(fā)明的手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，采用預(yù)先在主控模塊中預(yù)設(shè)手術(shù)室內(nèi)允許的二氧化碳濃度最小閥值Cl和二氧化碳濃度最大閥值C2，以及預(yù)設(shè)手術(shù)室允許的空氣壓力差最小閥值Λ Pl和空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2 ；
若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時(shí)，或壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例增加；
若二氧化碳濃度最小閥值Cl <二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ Pl <壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Δ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2維持不變；
若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例減小。
[0018]當(dāng)人體接近傳感器在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未感應(yīng)到手術(shù)室中有人存在時(shí)，則表示手術(shù)室未啟用，主控模塊控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2關(guān)閉或切換至預(yù)設(shè)大小，以維持壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P為正值即可。手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)機(jī)組提供的新風(fēng)能實(shí)現(xiàn)除濕降溫和增濕加熱的目的，溫度傳感器和濕度傳感器的傳感信號(hào)經(jīng)主控模塊處理后為新風(fēng)機(jī)組反饋相應(yīng)的控制信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括有主控模塊，以及分別與主控模塊連接的新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制進(jìn)入手術(shù)室的新風(fēng)流量；排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于控制排出手術(shù)室的排風(fēng)流量；二氧化碳傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)二氧化碳濃度；壓差傳感器，用于檢測(cè)手術(shù)室內(nèi)外空氣壓力差；以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測(cè)出的手術(shù)室內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)，新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的新風(fēng)流量，排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的排風(fēng)流量，以及提供對(duì)主控模塊的手動(dòng)操作輸入。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊還連接有用于感應(yīng)手術(shù)室中是否有人的人體接近傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊還連接有用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于感應(yīng)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境濕度的濕度傳感器。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:預(yù)先在主控模塊中預(yù)設(shè)手術(shù)室內(nèi)允許的二氧化碳濃度最小閥值Cl和二氧化碳濃度最大閥值C2，以及預(yù)設(shè)手術(shù)室允許的空氣壓力差最小閥值Λ Pl和空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2 ;若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時(shí)，或壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例增加；若二氧化碳濃度最小閥值Cl <二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ PI <壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2維持不變；若二氧化碳傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測(cè)到的當(dāng)前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2等比例減小。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)方法手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:當(dāng)人體接近傳感器在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未感應(yīng)到手術(shù)室中有人存在時(shí)，主控模塊控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥Vl和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2關(guān)閉或切換至預(yù)設(shè)大小。
【專利摘要】手術(shù)室新風(fēng)量及空氣質(zhì)量管理系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法，涉及到手術(shù)室空氣潔凈處理技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)存在不必要的能源浪費(fèi)的技術(shù)問題，包括有主控模塊，以及分別與主控模塊連接的新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、二氧化碳傳感器、壓差傳感器及顯示與控制模塊。根據(jù)二氧化碳傳感器和壓差傳感器輸入的傳感信號(hào)控制新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V1和排風(fēng)量調(diào)節(jié)閥V2，不僅方便控制手術(shù)室的新風(fēng)量和空氣質(zhì)量，在滿足手術(shù)要求的前提下實(shí)現(xiàn)了新風(fēng)量的科學(xué)控制，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】F24F11/00, F24F11/02
【公開號(hào)】CN105180356
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】蘆振波, 胡欣, 何運(yùn)陶, 黃永賓, 朱易順, 張晗, 丁國(guó)榮, 楊鴻鵠
【申請(qǐng)人】深圳市尚榮醫(yī)療股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日