CN114935174A - 模块式可变级别洁净手术室用空调机组 - Google Patents

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Abstract

一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，包括有新风段、初效过滤段、回风段、EC风机段、中效过滤段、一级表冷器、二级表冷器、一级热回收器、二级热回收器、出风口、箱体、加湿段、设备支撑座；各功能段之间互相连通，EC风机段包括2个调速EC风机、2个电动密闭阀及风量传感器，可实现风量的快速调节；一级表冷器、二级表冷器、一级热回收器、二级热回收器包括换热盘管和电动调节阀，可根据风量的变化灵活调节制冷量、制热量，实现洁净手术室变级别运行时温湿度、洁净度控制的需求。

Description

模块式可变级别洁净手术室用空调机组
技术领域
本发明属于空调机组技术领域，具体涉及一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组。
背景技术
GB50333-2013《医院洁净手术部建筑技术规范》第3.0.2条对洁净手术室的用房分级和指标应符合进行了明确。
表1洁净手术室用房的等级标准(空态或静态)
Figure RE-GDA0003747897930000011
I级洁净手术室的面积大、空调机组配置高、运行成本也高，而一般综合医院的假体植入、器官移植等高风险手术量相对不高，I级手术室使用率也不高。而III级洁净手术室往往不够用，经常人满为患。因此提高手术室的使用效率，同时降低手术室净化空调系统的运行成本，需要将净化空调系统的送风量、回风量、制冷量、制热量等参数快速调节，实现洁净手术室级别的快速转换。通过设置在手术室内的情报控制面板，对空调机组进行快速变风量调节，同时调节送风末端装置的送风面积和温湿度控制装置，可以降低运行费用与能耗。
由于洁净手术室一般位于手术部的内区，围护结构对手术室冷热负荷影响很小；同时手术室空调系统一般设置新风预处理机组，新风热湿负荷均由新风预处理机组承担，因此不同级别的手术室净化空调循环机组的参数较为一致。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，实现洁净手术室变级别运行时，洁净度、温度、相对湿度的快速调节，具有快速实现Ⅰ级洁净手术室和Ⅲ级洁净手术室之间的互相转换的功能需求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，包括有支撑座(13)，其特征在于，支撑座(13)上部从左至右依次设有新风段(1)、初效过滤段(2)、回风段(3)、EC风机段(4)、中效过滤段(5)、一级表冷器(6)、二级表冷器(7)、一级热回收器(8)、二级热回收器(9)、出风口(10)、箱体(11)、加湿段(12)；新风段(1)、初效过滤段(2)、回风段(3)、EC风机段(4)、中效过滤段(5)、一级表冷器(6)、二级表冷器(7)、一级热回收器(8)、二级热回收器(9)、出风口(10)、箱体(11)、加湿段(12)各功能段之间依次连通；所述的一级表冷器(6)通过直膨主机一18 与一级热回收器(8)相连通；所述的二级表冷器(7)通过直膨主机二19与二级热回收器(9)相连通；
所述的一级表冷器(6)通过直膨主机一18与一级热回收器(8)相连通；所述的二级表冷器(7)通过直膨主机二19与二级热回收器(9)相连通。
所述的EC风机段(4)包括用于调速的EC风机一(15)和EC风机二(17)、电动密闭阀一14和电动密闭阀二16及风量传感器，可实现风量的快速调节。
所述的一级表冷器6、二级表冷器7、一级热回收器8、二级热回收器9均包括换热盘管和电动调节阀，可根据风量的变化灵活调节制冷量、制热量。
所述的双级表冷器和双级热回收器包括如下4种组成形式。
形式1：一级表冷和二级表冷采用冷冻水方式，一级热回收器和二级热回收器采用四管制主机提供的热回收热水。
形式2：一级表冷和二级表冷采用冷冻水方式，一级热回收器和二级热回收器采用市政或其他装置提供的热回收热水。
形式3：一级表冷采用冷冻水方式，二级表冷采用直膨冷媒式一二级热回收器采用直接制冷剂冷凝热回收式。
形式4：一二级表冷采用直膨冷媒式一二级热回收器采用直接制冷剂冷凝热回收式。
本发明的有益效果是：
实现洁净手术室变级别运行时，洁净度、温度、相对湿度的快速调节，具有快速实现Ⅰ级洁净手术室和Ⅲ级洁净手术室之间的互相转换的功能需求。
附图为说明空调机组的内部结构关系，不同形式的空调机组均为该发明专利保护范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明EC风机段的结构示意图。
图3为本发明EC风机段构造图。
图4为本发明双级表冷器和双级热回收器结构示意图。
图5为本发明双级表冷热回收段及运行原理图(形式1)。
图6为本发明双级表冷热回收段及运行原理图(形式2)。
图7为本发明双级表冷热回收段及运行原理图(形式3)。
图8为本发明双级表冷热回收段及运行原理图(形式4)。
图9为本发明工作流程图。
图中：1-新风口，2-初效过滤网，3-回风口，4-EC送风机段，5-中效过滤网，6-一级表冷器，7-二级表冷器，8-一级热回收器，9-二级热回收器，10-送风口，11-箱体，12-加湿器，13-设备支撑座，14-电动密闭阀一，15-EC送风机一，16-电动密闭阀二，17-EC送风机二，18-直膨主机一，19-直膨主机二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，包括有支撑座13，其特征在于，支撑座13上部从左至右依次设有新风段1、初效过滤段2、回风段3、EC 风机段4、中效过滤段5、一级表冷器6、二级表冷器7、一级热回收器8、二级热回收器9、出风口10、箱体11、加湿段12；新风段1、初效过滤段2、回风段 3、EC风机段4、中效过滤段5、一级表冷器6、二级表冷器7、一级热回收器8、二级热回收器9、出风口10、箱体11、加湿段12各功能段之间依次连通；所述的一级表冷器6通过直膨主机一18与一级热回收器8相连通；所述的二级表冷器7通过直膨主机二19与二级热回收器9相连通；
所述的一级表冷器6通过直膨主机一18与一级热回收器8相连通；所述的二级表冷器7通过直膨主机二19与二级热回收器9相连通。
所述的EC风机段4包括2个调速EC风机一15和EC风机二17、电动密闭阀一14和和电动密闭阀二16及风量传感器，可实现风量的快速调节。
所述的一级表冷器6、二级表冷器7、一级热回收器8、二级热回收器9均包括换热盘管和电动调节阀，可根据风量的变化灵活调节制冷量、制热量。
EC送风机一4工作原理参见图1和图3:
当需要进行手术的洁净手术室的为Ⅰ级手术室时，电动密闭阀一14打开，电动密闭阀二16打开(电动密闭阀一采用电动阀)，控制器根据送风管道上的风量传感器检测的送风量监控值.用户可根据需求设置送风设定值后，EC送风机一 15和EC送风机二17根据Ⅰ级手术室净化需求风量自动PID调节风机转速。当需要进行手术的洁净手术室的为Ⅲ级手术室时，电动密闭阀一(电动密闭阀采用电动阀)14打开，电动密闭阀二16关闭,控制器根据送风管道上的风量传感器检测的送风量监控值，用户可根据需求设置送风设定值，EC送风机一15根据Ⅲ级手术室净化需求风量自动PID调节风机转速，EC送风机二17不工作，此时EC 送风机二17作为备用。
参见图5、图6、图7、图8，一级表冷器6、二级表冷器7、一级热回收器 8、二级热回收器9及运行原理如下：
形式1：
参见图5，Ⅰ级手术室运行工况：降温除湿启用一级表冷器6、二级表冷器7，由各自的电动阀PID控制水流量，来满足降温和除湿需求，冷水由四管制主机提供；除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由四管制主机热回收的热水加热，加热量由电动阀PID控制一级热回收器8和二级热回收器9中热水的流量。
Ⅲ级手术室运行工况：降温除湿启用一级表冷器6，由一级的电动阀PID控制水流量，来满足降温和除湿需求，二级表冷器7的电动阀关闭，冷水由四管制主机提供；除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由四管制主机热回收的热水加热，加热量由电动阀PID控制一级热回收器8中热水的流量，二级热回收器9的电动阀关闭。
形式2：
参见图6，Ⅰ级手术室运行工况：降温除湿启用一级表冷器6和二级表冷器 7，由各自的电动阀PID控制水流量，来满足降温和除湿需求，冷水由冷水主机提供；除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由市政或其他热源的热水加热，加热量由电动阀PID控制一级热回收器8和二级热回收器9中热水的流量。
Ⅲ级手术室运行工况：降温除湿启用一级表冷器6，由一级的电动阀PID控制水流量，来满足降温和除湿需求，二级表冷器7的电动阀关闭，冷水由冷水主机提供；除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由市政或其他热源的热水加热，加热量由电动阀PID控制一级热回收器8中热水的流量，二级热回收器 9的电动阀关闭。
形式3：
参见7，Ⅰ级手术室运行工况：降温除湿优先启用直膨主机的二级表冷器7，若直膨不能满足要求，再启用一级表冷器6由一级电动阀PID控制水流量，来满足降温和除湿需求，冷水由冷水主机提供；除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由直膨机组制冷剂冷凝热回收热量加热，加热量由一级热回收器和二级热回收器9执行。
Ⅲ级手术室运行工况：降温除湿启用直膨主机的二级表冷器7，一级表冷器 6电动阀关闭，来满足降温和除湿需求，除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由直膨机组制冷剂冷凝热回收热量加热，加热量启用其中一级热回收器 8。
形式4：
参见图8，Ⅰ级手术室运行工况：降温除湿优先启用直膨主机的一级表冷器 6，若直膨主机一18不能满足要求，再启用直膨主机二19的二级表冷器7，来满足降温和除湿需求，除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由直膨机组制冷剂冷凝热回收热量加热，同步启用一级热回收器8执行，若升温不够再启用二级热回收器9执行。
Ⅲ级手术室运行工况：降温除湿优先启用直膨主机一18的一级表冷器6，来满足降温和除湿需求，除湿后需要显热升温控制房间的相对湿度，升温由直膨机组制冷剂冷凝热回收热量加热，同步启用一级热回收器8执行。
控制原理：
参见图9。
步骤1，启动空调机组。
步骤2，确定洁净空调机组运行的洁净度级别的模式。
步骤3，根据不同的洁净度级别运行模式对送风机进行PID调节。
步骤4，对制冷/制热量需求进行判断。
步骤5，确定开启一二级表冷器和一二级热回收器。
1)、EC风机段说明:Ⅰ级洁净手术室运行模式下电动密闭阀一14和电动密闭阀二16开启,控制器根据送风管道上的风量传感器检测的送风量监控值.用户可根据需求设置送风设定值后,则PID调节EC送风机一15和EC送风机二17转速,保证送风量在设置范围内。
Ⅲ级洁净手术室运行模式下电动密闭阀一14开启,电动密闭阀二16关闭, 控制器根据送风管道上的风量传感器检测的送风量监控值.用户可根据需求设置送风设定值后,则PID调节EC送风机一15转速,保证送风量在设置范围内。此时 EC送风机二17及电动密闭阀二16作为备用送风系统待机,如果EC送风机一15 故障则EC送风机二17自动切入运行，调速方法同EC送风机一15。
过滤段说明:控制器监控过滤网段过滤器及压差开关或压差传感器,检测实际压差监控值是否大于用户设定值,如是则控制器报警显示过滤网脏堵。
2)、一级表冷器6控制说明:
Ⅰ级洁净手术室运行模式
控制器根据一级表冷器6后温度监控值与用户设置值比较,如采用冷水盘管形式则PID调节一级冷水电动阀达到设置温度范围。如采用直接蒸发式盘管则 PID调节变频压缩机制冷负荷或定频压缩机启停。
Ⅲ级洁净手术室运行模式
控制器根据回风温湿度监控值与用户设定温湿度值比较(根据ASHRI计算露点温度),如采用冷水盘管形式则PID调节一级冷水电动阀达到设置露点温度范围.如采用直接蒸发式盘管则PID调节变频压缩机制冷负荷或定频压缩机启停。
3)、二级表冷器7控制说明:
Ⅰ级洁净手术室运行模式：
控制器根据回风温湿度监控值与用户设定温湿度值比较(根据ASHRI计算露点温度),如采用冷水盘管形式则PID调节二级冷水电动阀达到设置露点温度范围.如采用直接蒸发式盘管则PID调节变频压缩机制冷负荷或定频压缩机启停。
Ⅲ级洁净手术室运行模式
二级冷水阀停用。
4)、一级热回收器8控制说明
Ⅰ级洁净手术室运行模式
控制器根据一级热回收器8后温度监控值与用户设置值比较,如采用热水盘管形式则PID调节一级热水电动阀达到设置温度范围。如采用冷凝热回收盘管则调节压缩机系统内外机热气旁通阀开关。
Ⅲ级洁净手术室运行模式
控制器根据回风温度监控值与用户设定温度值比较,如采用热水盘管形式则 PID调节一级热水电动阀达到设置回风温度范围。如采用冷凝热回收盘管则调节压缩机系统内外机热气旁通阀开关。
5)、二级热回收器9
Ⅰ级洁净手术室运行模式
控制器根据回风温度监控值与用户设定温度值比较,如采用热水盘管形式则 PID调节二级热水电动阀达到设置回风温度范围。如采用冷凝热回收盘管则调节压缩机系统内外机热气旁通阀开关。
Ⅲ级洁净手术室运行模式
二级热回收器9停用。
6)、过滤段说明:控制器监控过滤网段过滤器及压差开关或压差传感器,检测实际压差监控值是否大于用户设定值,如是则控制器报警显示过滤网脏堵。

Claims (3)

1.一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，包括有支撑座(13)，其特征在于，支撑座(13)上部从左至右依次设有新风段(1)、初效过滤段(2)、回风段(3)、EC风机段(4)、中效过滤段(5)、一级表冷器(6)、二级表冷器(7)、一级热回收器(8)、二级热回收器(9)、出风口(10)、箱体(11)、加湿段(12)；新风段(1)、初效过滤段(2)、回风段(3)、EC风机段(4)、中效过滤段(5)、一级表冷器(6)、二级表冷器(7)、一级热回收器(8)、二级热回收器(9)、出风口(10)、箱体(11)、加湿段(12)各功能段之间依次连通；所述的一级表冷器(6)通过直膨主机一(18)与一级热回收器(8)相连通；所述的二级表冷器(7)通过直膨主机二(19)与二级热回收器(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，其特征在于，所述的EC风机段(4)包括用于调速EC风机一(15)和EC风机二(17)、电动密闭阀一(14)和电动密闭阀二(16)及风量传感器，可实现风量的快速调节。
3.根据权利要求1所述的一种模块式可变级别洁净手术室用空调机组，其特征在于，所述的一级表冷器(6)、二级表冷器(7)、一级热回收器(8)、二级热回收器(9)均包括换热盘管和电动调节阀。根据风量的变化灵活调节制冷量、制热量，实现洁净手术室变级别运行时温湿度、洁净度控制的需求。
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