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

【發(fā)明內容】

[0006]綜上所述，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有手術室的凈化空調系統(tǒng)存在不必要的能源浪費的技術問題，而提出一種手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)及其調節(jié)方法。
[0007]為解決本發(fā)明所提出的技術問題，采用的技術方案為:1、手術室新風量及空氣質量管理系統(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
新風量調節(jié)閥，用于控制進入手術室的新風流量；
排風量調節(jié)閥，用于控制排出手術室的排風流量；
二氧化碳傳感器，用于檢測手術室內二氧化碳濃度；
壓差傳感器，用于檢測手術室內外空氣壓力差； 以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測出的手術室內各項參數(shù)，新風量調節(jié)閥的新風流量，排風量調節(jié)閥的排風流量，以及提供對主控模塊的手動操作輸入。
[0008]所述主控模塊還連接有用于感應手術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手術室內環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于感應手術室內環(huán)境濕度的濕度傳感器。
[0010]所述手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)的調節(jié)方法，其特征在于:預先在主控模塊中預設手術室內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，以及預設手術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到的當前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時，或壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(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到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ Pl <壓差傳感器檢測到的當前壓差值Δ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2維持不變；
若二氧化碳傳感器檢測到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2等比例減小。
[0011]當人體接近傳感器在預設時間內未感應到手術室中有人存在時，主控模塊控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2關閉或切換至預設大小。
[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控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2，不僅方便控制手術室的新風量和空氣質量，在滿足手術要求的前提下實現(xiàn)了新風量的科學控制，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有手術室的凈化空調系統(tǒng)原理結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)的結構原理方框示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖和本發(fā)明優(yōu)選的具體實施例對本發(fā)明作進一步地說明。
[0015]參照圖1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量調節(jié)閥，用于控制進入手術室的新風流量；
排風量調節(jié)閥，用于控制排出手術室的排風流量；
溫度傳感器，用于感應手術室內環(huán)境溫度；
濕度傳感器，用于感應手術室內環(huán)境濕度；
二氧化碳傳感器，用于檢測手術室內二氧化碳濃度；
壓差傳感器，用于檢測手術室內外空氣壓力差；
人體接近傳感器，用于感應手術室中是否有人；
以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測出的手術室內各項參數(shù)，新風量調節(jié)閥的新風流量，排風量調節(jié)閥的排風流量，以及提供對主控模塊的手動操作輸入；顯示與控制模塊優(yōu)選為觸摸屏。
[0016]在具體實施過程中，主控模塊可以選用PLC，也可以選用由單片機及配套外圍電路構成。主控模塊還可以與現(xiàn)有手術室的凈化空調系統(tǒng)連接，為控制現(xiàn)有手術室的凈化空調系統(tǒng)的新風機組和循環(huán)機組提供控制參考。
[0017]本發(fā)明的手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)的調節(jié)方法，采用預先在主控模塊中預設手術室內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，以及預設手術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到的當前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時，或壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(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到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ Pl <壓差傳感器檢測到的當前壓差值Δ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2維持不變；
若二氧化碳傳感器檢測到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2等比例減小。
[0018]當人體接近傳感器在預設時間內未感應到手術室中有人存在時，則表示手術室未啟用，主控模塊控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2關閉或切換至預設大小，以維持壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P為正值即可。手術室的凈化空調系統(tǒng)的新風機組提供的新風能實現(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經(jīng)主控模塊處理后為新風機組反饋相應的控制信號。
【主權項】
1.手術室新風量及空氣質量管理系統(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量調節(jié)閥，用于控制進入手術室的新風流量；排風量調節(jié)閥，用于控制排出手術室的排風流量；二氧化碳傳感器，用于檢測手術室內二氧化碳濃度；壓差傳感器，用于檢測手術室內外空氣壓力差；以及顯示與控制模塊，用于顯示各傳感器檢測出的手術室內各項參數(shù)，新風量調節(jié)閥的新風流量，排風量調節(jié)閥的排風流量，以及提供對主控模塊的手動操作輸入。2.根據(jù)權利要求1所述的手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊還連接有用于感應手術室中是否有人的人體接近傳感器。3.根據(jù)權利要求1所述的手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊還連接有用于感應手術室內環(huán)境溫度的溫度傳感器和用于感應手術室內環(huán)境濕度的濕度傳感器。4.如權利要求1至3任一項所述手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)的調節(jié)方法，其特征在于:預先在主控模塊中預設手術室內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，以及預設手術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到的當前二氧化碳濃度值C多二氧化碳濃度最大閥值C2時，或壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P <空氣壓力差最小閥值Λ Ρ1，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(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到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最大閥值C2，且空氣壓力差最小閥值Λ PI <壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P <空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2維持不變；若二氧化碳傳感器檢測到的當前二氧化碳濃度值C <二氧化碳濃度最小閥值Cl，且壓差傳感器檢測到的當前壓差值Λ P多空氣壓力差最大閥值Λ Ρ2，則主控模塊則控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2等比例減小。5.根據(jù)權利要求4所述的調節(jié)方法手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)的調節(jié)方法，其特征在于:當人體接近傳感器在預設時間內未感應到手術室中有人存在時，主控模塊控制新風量調節(jié)閥Vl和排風量調節(jié)閥V2關閉或切換至預設大小。
【專利摘要】手術室新風量及空氣質量管理系統(tǒng)及其調節(jié)方法，涉及到手術室空氣潔凈處理技術領域，解決現(xiàn)有手術室的凈化空調系統(tǒng)存在不必要的能源浪費的技術問題，包括有主控模塊，以及分別與主控模塊連接的新風量調節(jié)閥、排風量調節(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控制新風量調節(jié)閥V1和排風量調節(jié)閥V2，不僅方便控制手術室的新風量和空氣質量，在滿足手術要求的前提下實現(xiàn)了新風量的科學控制，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】F24F11/00, F24F11/02
【公開號】CN105180356
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】蘆振波, 胡欣, 何運陶, 黃永賓, 朱易順, 張晗, 丁國榮, 楊鴻鵠
【申請人】深圳市尚榮醫(yī)療股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月28日