CN115184100A - 一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法，主要包括低紊流净化组件，低紊流净化组件用于对手术室内空气进行循环、净化，低紊流净化组件设置有至少两个出风口，至少一个出风口朝向手术室室内，至少一个出风口远离手术室室内，远离手术室室内的出风口上设置有取样组件，取样组件用于对从出风口排出的空气进行取样。在手术室内部无需空气检测时，可由低紊流净化组件对手术室内部进行空气循环、净化，该净化后的空气将会从朝向手术室室内一侧的出风口中排出，从而带动手术室内部空气低速循环流动。在需要空气检测时，则可将净化后的空气朝向取样组件排出，随后取样组件即可对手术室内的空气进行取样并最终完成检测。

Description

一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及手术室空气取样技术领域，具体为一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法。

背景技术

洁净手术室是采取一定的空气洁净措施,达到一定空气洁净度级别的手术室，在洁净手术室的日常维护中，需要定期检测其空气质量，以便于对洁净手术室进行清洁度的评价，并根据评价结果采取相应的洁净措施。

在上述基础上，通常还会在手术室内设置空气净化设备，而现有手术室，对净化设备输出的净化空气，大多都是采用主动监测、主动取样的方式来监测手术室内部的空气质量，这样首先在空气质量监测过程中，需要工作人员人工进入手术室进行取样，在手术室使用或者不方便人员进出时，会使得取样不便，人为影响因素占比较重，其次上述取样方法也无法判断每个空气净化设备经净化后的空气是否合格，因此有必要提供一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法来解决上述问题。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本申请实施例的目的在于：提供一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法，首先可在手术室内空气无需取样检测时，通过低紊流净化组件对手术室内部进行空气循环、净化，其次在手术室内需要进行空气检测取样时，自动控制取样组件进行取样，无需工作人员过多参与，自动化程度更高。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法，包括低紊流净化组件，所述低紊流净化组件用于对手术室内空气进行循环、净化，所述低紊流净化组件设置有至少两个出风口，至少一个所述出风口朝向手术室室内，至少一个所述出风口远离手术室室内，远离手术室室内的所述出风口上设置有取样组件，所述取样组件用于对从出风口排出的空气进行取样。在手术室内部无需空气检测时，可由低紊流净化组件对手术室内部进行空气循环、净化，该净化后的空气将会从朝向手术室室内一侧的出风口中排出，从而带动手术室内部空气低速循环流动。在需要空气检测时，则可将净化后的空气朝向取样组件排出，随后取样组件即可对手术室内的空气进行取样并最终完成检测。

进一步的，所述低紊流净化组件包括有主板、开设于所述主板内部的净风道、设置于所述净风道中部的转轮，所述净风道朝向手术室室内的一侧开设有入风口，所述净风道的内部设置有风扇，所述风扇用于将手术室内的空气从入风口吸入并从出风口处排出，所述转轮的中部设置有净化孔，所述净化孔内部填充有空气净化材料。

进一步的，所述转轮连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动转轮转动，所述转轮的一侧设置有清洁送风管，所述清洁送风管连接有清洁送风系统，所述清洁送风系统用于输出洁净空气，所述转轮的另一侧设置有清洁出风管，所述清洁出风管连接有排污管，所述清洁送风管与清洁出风管相互对齐。

进一步的，所述取样组件包括有取样箱，所述取样箱与远离手术室室内的一侧出风口连接，所述取样箱为中空并设有取样腔，所述取样箱的外部设置有取样机构，所述取样机构用于对取样腔内部的空气进行取样。

进一步的，所述取样箱上开设有排气口，所述排气口用于供从出气口排入取样腔内部的气体排出，且所述取样箱呈方形，所述取样箱与出风口的连接处位于取样箱靠近方形棱边一侧，所述排气口位于取样箱与出气口连接处的对角线一侧，所述取样机构设置于排气口与出风口之间，并且排气口与清洁送风管连接。

进一步的，所述取样机构包括有取样筒，所述取样筒的内部设置有活塞以及与活塞连接的活塞柄，所述取样筒的端部设置有取样管和排样管，所述取样管与排样管均与取样筒的内部连通，所述取样管与排样管上均设置有单向导通组件，两组所述单向导通组件导通方向相反，且所述取样管与取样箱连通，所述排样管连接有空气质量监测设备，所述取样机构还包括有气缸，所述气缸的伸缩杆端部开设有卡槽，所述卡槽与活塞柄适配，所述气缸与清洁送风管管道连接，所述气缸用于拉动活塞柄远离取样筒移动。

进一步的，所述出风口的内部均设置有开合电磁阀，所述开合电磁阀用于控制出风口的开启或关闭，若干所述开合电磁阀为并联连接，若干所述开合电磁阀之间设置有多位多通电磁阀，所述多位多通电磁阀的工作状态、通路管道与设置的出风口数量一致，且所述开合电磁阀、多位多通电磁阀电性连接有PLC控制端，所述多位多通电磁阀的状态数量以及接口数量与出风口的数量一致，且所述多位多通电磁阀每改变一次状态，就会将对应接口的开合电磁阀支路通电，所述多位多通电磁阀上还串联设置有总计时器，与所述取样箱连接的出风口对应的所述开合电磁阀支路上并联设置有气动组件支路，所述气动组件支路上设置有分计时器、换向阀，所述气动组件支路的数量与气缸的数量一致，且所述换向阀将对应的气缸与清洁送风管连接。

进一步的，包括以下步骤：

S1.为总计时器设定时间t1、t2；

S2.为各个气动组件支路中的分计时器设定时间，分别设置t11、t12、t13……t1n；

其中t1为手术室气体正常循环时间；t2为手术室空气取样时间；t11为所有气动组件支路中分计时器最先达到的时间，并且t11计时与t2计时之间时间差不小于60s；t12所有气动组件支路中分计时器第二个达到的时间；t13所有气动组件支路中分计时器第三个达到的时间；t1n所有气动组件支路中分计时器第n个达到的时间。

进一步的，在上述步骤S2中，还包括有以下步骤：

S21.在设置t11时间的分计时器上另设置t111、t112、t113……t11n；

S22.在设置t12时间的分计时器上另设置t121、t122、t123……t12n；

S23.在设置t13时间的分计时器上另设置t131、t132、t133……t13n；

S24.按S21-S23设置顺序，依次对其他分计时器设定时间；

其中t111计时与t11计时之间的时间差可以使得当前气缸对应的伸缩杆将当前取样筒的活塞并压下；t112计时与t111计时之间的时间差能够使得活塞柄被拉动；t113计时与t112计时之间的时间差则可以活塞柄再次被压下；并以此往复，直至t11n时伸缩杆171将活塞19完全拉起；t12、t13、t1n对应的的支路中将重复t11支路中的上述步骤。

进一步的，在上述步骤中，还包括有如下步骤：

S31.对从取样筒18的排样管25处排出的空气进行检测，并得出检测结果数据

；

S32.设置净化空气标准质量数据P；

S33.根据公式：

，得出

数据；

S34.将得出的

数据依次添加至t11、t12、t13……t1n的时间后；

在上述计算公式中，

为检测空气质量数据与净化空气标准质量数据每相差 1%，各个取样筒18之间取样的间隙时间；

在

-P的数据为负值时，则说明检测出的空气质量数据优于净化空气标准质量 数据，此时该数据与净化空气标准质量数据的比值也将为负值；

在

-P的数据为正值时，则说明检测得到的空气质量数据高于净化空气标准质量 数据，则说明当前检测的空气质量数据要劣于净化空气标准质量数据，此时该数据与净化 空气标准质量数据的比值将为正值。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置及其使用方法，本申请方案工作时，可根据空气检测需求，自动切换空气循环还是检测取样，从而提高设备整体自动化程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。

图中：

图1为本申请中一种低紊流手术室空气质量监测取样装置的整体示意图；

图2为图1中主板剖视结构示意图；

图3为图2中局部结构爆炸示意图；

图4为图2中气体流动状态示意图；

图5为图2中取样桶结构示意图；

图6为图2取样箱局部剖视结构示意图；

图7为图6中连接管运动状态示意图；

图8为本申请整体电、管路连接示意图；

图9为本申请气动组件支路不同运行状态示意图；

图10为本申请实施例七取样筒状态示意图；

其中，图中各附图标记：

1、主板；2、净风道；3、入风口；4、第一出风口；41、第一电磁阀；5、第二出风口；51、第二电磁阀；52、分计时器；53、换向阀；54、泄气口；6、容纳箱；

7、取样箱；71、取样腔；72、排气口；

8、电机；9、转轮；10、清洁送风管；11、清洁出风管；12、排污管；13、转轴；14、套环；15、扇形板；16、限位螺杆；17、气缸；171、伸缩杆；172、卡槽；18、取样筒；19、活塞；20、取样管；21、取样套；22、第一弹簧；23、第一阀球；24、磁环；25、排样管；26、排样套；27、第二弹簧；28、第二阀球；29、放置腔；30、限位槽；31、限位块；32、活动腔；

33、连接管；331、固定管；332、塞块；333、第一锥面；334、流道；335、位移腔；336、活动管；337、活动环；338、第二锥面；

34、导流板；35、两位三通电磁阀；36、总计时器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-10所示，本申请提供了一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，主要包括有低紊流净化组件、与其连接的取样组件以及主板1，并且低紊流净化组件与取样组件均设置于主板1上，该主板1可安装在手术室的侧壁或者室顶，同一手术室，可根据其室内面积、平面形状等实际情况，有选择性地设置主板1的数量，及其安装位置。

如图1-3所示，每个主板1的中部均开设有净风道2，该净风道2设有入风口3以及两个出风口，即第一出风口4和第二出风口5，入风口3以及第一出风口4均位于朝向手术室内部的一侧，第二出风口5则位于远离手术室内部的一侧。

在各个入风口3与出风口处，均设置有风扇，该风扇用于从入风口3吸入手术室内的空气，并从出风口处排出。在第一出风口4与第二出风口5处，分别设置有电磁阀（即第一电磁阀41与第二电磁阀51），该电磁阀用于控制出风口的打开与关闭。

低紊流净化组件安装于净风道2的内部，其主要包括有一转轮9，该转轮9的中部开设有若干个净化孔，净化孔内部设置有吸水、干燥、抑菌制剂等空气净化材料。转轮9的中部设置有转轴13，转轴13的一端与净风道2的内壁轴承连接，其另一端则贯穿主板1的侧壁，并且其与主板1的侧壁之间设置有动密封部件。

在主板1的外侧（转轴13贯穿主板1的一侧）通过法兰、螺栓等固定有容纳箱6，容纳箱6的内部安装有电机8，电机8的输出轴可通过传动机构带动转轴13转动，传动机构可为连接在电机8和转轴13之间的才齿轮啮合传动机构。

在净风道2的内部、转轴13的表面，套设有两个套环14，两个套环14分别套设在转轮9的两侧，并且两个套环14与转轴13均为轴承连接，两个套环14分别通过三根限位螺杆16与净风道2的内壁进行连接，以此即可将套环14固定在净风道2内。

在两个套环14上均固定安装有形状一致的扇形板15，两个扇形板15均与转轮9的表面贴合并相互对齐。其中一个扇形板15远离转轮9的一侧安装有清洁送风管10，清洁送风管10与手术室的净风系统连接，并且在此基础上还连接有气体加热设备，该气体加热设备可将从手术室净风系统排出的洁净空气加热。另一个扇形板15则连接有清洁出风管11，清洁出风管11贯穿主板1的侧壁连接有排污管12，排污管12则与手术室外部的空气净化设备连接。

请参阅图1-2、6、8所示，在第二出风口5处，通过法兰、螺栓等连接有取样箱7，并且该取样箱7与主板1之间还设置有密封圈，以防止手术室内外空气通过该连接处互串。在取样箱7的一侧设置有多组气缸17，且每组气缸17均对应设置有一取样筒18，每个取样筒18均与取样箱7连通。

请参阅图1、5-7，取样箱7为中空，其内部为取样腔71，在本实施例中气缸17通过支架与主板1的侧壁固定连接，其伸缩杆171则朝向取样箱7设置。取样箱7的表面开设有若干个排气口72，该排气口72用于将从第二出风口5处排出的气体排出，并且排气口72还与清洁送风管10连接，从而使得从排气口72排出的气体重新返回清洁送风管内部参与整体循环，以此提高整体送风效率，还可降低使用成本。

并且该排气口72位于取样箱7最远离第二出风口5的一侧，取样箱7通常设置为方形，其与第二出风口5连接处位于该方形的一侧底部，排气口72则设置于该方形的另一侧顶部，可视为其与第二出风口5的连接处以及排气口72之间形成对角线，为该方形取样箱7的最长对角线。这样的设置可以确保从第二出风口5处排出的气体，若想要从排气口72处排出，则需要绕经取样腔71内所有位置，以此，无论最终取样点在取样腔71的何处，均可保证取出的空气样本为流动的新鲜空气。

在取样箱7的外部开设有与气缸17对应数量的放置腔29，该放置腔29用于放置取样筒18，取样筒18为注射器。并且每个放置腔29均设置有限位槽30，该限位槽30用于卡住取样筒18两侧的把持部，并且在放置腔29的侧面还开设有容纳操作人员手部移动的活动腔32。在放置腔29的侧壁上，还设置有两组限位块31，每组限位块31均由两个橡胶制成的凸块形成，工作人员可握住取样筒18，并将取样筒18的把持部与限位槽30对齐，随后将取样筒18朝向限位块31的方向推动，直至其位于两组限位块31中间。此时取样筒18纵向上将会被限位槽30与把持部固定，横向则会被各个限位块31固定，以此即可使得取样筒18暂时被固定在放置腔29内部。

气缸17的伸缩杆171与放置后的取样筒18对齐，并且在伸缩杆171的端部还开设有与取样筒18活塞柄形状一致的卡槽172，因此在取样筒18推入放置腔29后，取样筒18的活塞柄也会同步嵌入伸缩杆171的卡槽172内部。

请参阅图5-7，取样筒18由筒体与活塞19组成，在取样筒18的底部设置有取样管20与排样管25，取样管20与筒体的轴线保持平行，排样管25则朝向远离筒体的一侧倾斜。

取样管20呈中空，并且其与筒体的内部连通。在取样管20处通过螺纹连接有取样套21，在取样套21与取样管20安装时，可在取样管20的内部设置阀球，该阀球连接有弹簧（即第一弹簧22与第一阀球23）。其中，取样管20端面的直径要小于取样套21靠近取样管20一侧的管径（后称为大径），因此在取样管20与取样套21螺纹连接后，在取样套21的内部会形成由取样管20端面形成的凸台，第一弹簧22则与该凸台接触。

并且取样套21的内径分为两段，取样管20的大径处直径大于其远离取样管20一侧的管径（后称为小径），同时第一阀球23的直径大于取样管20的小径处直径但小于取样管20的大径处直径。

排样管25同样呈中空，并与筒体的内部连通，在排样管25处也通过螺纹连接有排样套26，在排样套26与排样管25安装时，可在排样管25内部设置阀球和弹簧（即第二弹簧27与第二阀球28）。排样管25的内部也设置为两段，其靠近筒体的一侧管径（后称为小径）要小于其远离筒体一侧的管径（后称为大径）。排样套26与排样管25的大径处连接，并且其端面的直径要小于排样管25大径处直径，因此在排样套26与排样管25连接后，在排样管25内部会形成凸台，第二弹簧27将会与该凸台接触。

在取样套21的底部（即其远离筒体的一端）设置有磁环24，在放置腔29内部端面上对应取样套21的位置（即在取样筒18被限位块31夹持处）设置有连接管33。该连接管33由固定管331与活动管336组成，其中固定管331与取样箱7的侧壁固定连接，并且固定管331远离取样箱7的一端开设有位移腔335，活动管336朝向固定管331的一侧设置有活动环337，活动环337位于位移腔335的内部，并且活动管336为磁性材质制成，其可被磁环24吸引而远离固定管331移动。

上述结构可视为单向阀，但是其阀体与内部的阀球为分体式结构，并且其整体与取样筒18为螺纹连接，在使用、拆卸时更加简便，因此其较与传统的单向阀而言，检修、更换也更加方便。同时本申请的单向导通结构整体制作工艺相较于传统的单向阀更加简单，仅仅为带有螺纹的轴套，在使用时将阀球放入管内拧紧轴套即可，整体使用成本更低。

在固定管331的中部还安装有塞块332，该塞块332的直径小于固定管331的内径，并且塞块332与固定管331之间形成流道334。在塞块332朝向活动管336的顶部设置有锥面（即第一锥面333），在活动管336的顶部内侧则设置有锥度一致的第二锥面338。

在活动管336未受外力作用时，其会在自身重力作用下落，亦或是在活动环337与位移腔335之间安装弹性复位部件（弹簧、扭簧等部件，若采用上述部件，则需要保证弹性部件的弹力小于磁环24对活动管336的吸力），无论何种方式，此时的活动管336将会朝向固定管331移动，并使得第一锥面333与第二锥面338相互贴合，还可在第一锥面333与第二锥面338表面设置密封垫圈，使得两锥面贴合后密封效果更好。

请参阅图8，在本实施例中，第一电磁阀41与第二电磁阀51为并联连接，并且第一电磁阀41、第二电磁阀51之间与电源之间还设置有两位三通电磁阀35，该两位三通电磁阀的输入口与电源连接，其两个输出口分别与第一电磁阀41与第二电磁阀51连接。该两位电磁阀35在状态一时会将电路与第一电磁阀41连通，其在状态二时，会将电路与第二电磁阀51连通。

在第二电磁阀51的并联之路上，还依次并联有与气缸17数量一致的气动组件，该气动组件包括有分计时器52、换向阀53，分计时器52与换向阀53为串联连接，各个换向阀53与对应的气缸17连接。换向阀53为电磁式两位四通阀，并且所有换向阀53的输入端与清洁送风管10连接，并且在该连接处还设置有导流板34，导流板34可将清洁送风管10内部的气流导向与换向阀53连接的管道中。换向阀53的输出端与泄气口54连接，另两个连接端分别与气缸17的两侧连接（如图8所示），且其初始状态为：与清洁送风管10连接的输入端与气缸17的上方连通，即当前气缸17的伸缩杆171处于伸出状态。

气缸17是由缸体和气动活塞组成的，在气动活塞的两侧分别设置有气管，在一侧气管进气后，气动活塞将会被推向另一侧，从而驱动伸缩杆171移动向该侧移动。在本实施例中，将靠近伸缩杆171一侧的气管与清洁送风管10连接，另一侧气管与泄气口54连接（如图8所示）。

常态下（详见图9上侧示意图）伸缩杆171是伸出的状态，也就是说换向阀53处于状态一，在该支路的分计时器52计时到时后，换向阀53换向（即为状态二，详见图9下侧示意图），让清洁送风管10与气缸17的下方气管连通，从而使得伸缩杆171被顶上去，从而达到抽拉活塞19的效果。

并且由于气缸17与清洁送风管10连接，以此可以在气缸17与其连通后，通过手术室的净风系统为气缸17输入气体，从而驱动气缸17的伸缩杆171活动，首先伸缩杆171仅需将活塞19拉起，因此手术室净风系统输出的气体流动足以驱动伸缩杆171，其次这样设置还可以减少传统气泵的安装，不仅可以节约设备成本，还可以减小气泵对手术室周围的影响（噪音、泄露、高压爆炸等因素）。

本连接线路为外部PLC控制，各个计时器计时到达后，可传递信号给PLC控制端并通过PLC控制端控制对应的换向阀53更换状态。

请参阅图4，在本申请方案使用时，可根据实际手术室面积、室内形状将主板1安装在手术室各个侧壁以及室顶，并保持入风口3与第一出风口4朝向手术室内，随后再将清洁送风管10与手术室的净风系统连接，使得手术室净风系统可为清洁送风管10输入清洁空气，同时开启气体加热设备，将该清洁空气加热，后再将排污管12与手术室外部的空气净化设备连接。

同时在转轮9中部的各个净化孔内填充各类空气净化材料，并同步开启电机8带动转轴13以及转轮9旋转。入风口3、出风口内的风扇运行后可将手术室内部的空气从入风口3处吸入净风道2，并将该空气朝向各个出风口处吹动。

在手术室内的空气进入净风道2后，其会经过转轮9，由于转轮9中部的净化孔内部填充有各类空气净化材料，因此在经过转轮9后该空气会与净化孔内部的干燥剂、抑菌制剂等空气净化材料发生反应，从而使得从转轮9另一侧排出的空气得到净化，此时净化孔内部的空气净化材料将会逐步吸附空气中的物质。

在转轮9朝向入风口3的一侧，由于有清洁出风管11以及与其连接的扇形板15存在，因此上述空气只会从扇形板15覆盖的扇形区域（后称为清洁区）以外的地方（后称为吸附区）穿过转轮9，从而使得转轮9上仅有吸附区能够吸附空气中的物质。

与此同时与手术室净风系统连接的清洁送风管10会为清洁区供入清洁空气，并且由于气体加热设备的存在，从清洁送风管10输送至清洁区的气体为高温气体。这些高温气体在与清洁区处净化孔接触后，会将该处净化孔内部空气净化材料中吸附的物质吹出，从而对清洁区内的空气净化材料进行清理。随着转轮9的持续转动，被高温气体清洁过的净化孔将会逐渐旋转离开清洁区并进入吸附区，后该净化孔即可对净风道2内的气体进行吸附、净化，并在转轮9旋转一圈后再次进入清洁区被高温气体清洁并周而复始。

通过上述转轮9的转动以及清洁送风管10输送的高温清洁气体，可使得净化孔内部的空气净化材料持续对净风道2内部的气体进行净化，从转轮9另一侧排出的净化空气则会流向各个出风口处。

请参阅图1、4、8，实施例一：本实施例中，两位三通电磁阀35为手动控制，第一电磁阀41与第二电磁阀51均为常闭状态，在正常状态下时，两位三通电磁阀35会位于状态一，此时其会将电路与第一电磁阀41连通，从而使得第一电磁阀41将第一出风口4开启，随后从净风道2排出的气体会从第一出风口4排入手术室内部。在需要对空气质量进行监测时，则由操作人员手动调节两位三通电磁阀35至状态二，在此状态下时，电路将会与第一电磁阀41断路，并与第二电磁阀51连通，此时第一出风口4将会被关闭，第二出风口5将会开启，从净风道2排出的空气将会流入取样箱7中。

实施例二：在两位三通电磁阀35前方串联有总计时器36，总计时器36同样与PLC控制端连接，在总计时器36计时到达后，可传递信号给PLC控制端并通过PLC控制端控制对应的两位三通电磁阀35更换状态。本实施例中，工作人员可预先为总计时器36设定需要取样的时间，待设定的时间达到后，其会控制两位三通电磁阀35状态更换。

综上，亦可将实施例一与实施例二中的控制方式相结合，使其既能手动控制也可自动控制，无论是何种控制方法，在第二电磁阀51支路连通后，与该支路并联的气动组件也将通电。

在气动组件支路通电后，各个分计时器52将开始计时，在此之前，工作人员可对每个分计时器52设置对应的时间，在分计时器52设定的时间达到后，其控制该支路对应的换向阀53更换状态，该换向阀53更换状态后即可使得清洁送风管10与对应的气缸17的下方连通，使得清洁送风管10为该气缸17下方供气，气缸17下方供入气体后，其伸缩杆171会向气缸17内部移动，从而使得气缸17的伸缩杆171收缩。

请参阅图1、4-7，在此之前，工作人员还需要将取样筒18放入对应的放置腔29内部（如何放置前文已经叙述，在此不再赘述），需要注意的是在取样筒18放置时，需要将排样管25朝向外侧放置。

在取样筒18放置前，需要先将第一阀球23放入取样套21的大径一端，随后再将第一弹簧22放入，最后将带有阀球的取样套21与取样管20旋转连接，此时第一弹簧22的尾部将会与取样管20的端面接触，并对第一阀球23施加一个朝向取样套21小径一端的力，从而使得第一阀球23将取样套21的小径一端暂时堵塞。

同时在排样管25内可放入第二阀球28以及第二弹簧27，随后再将排样套26与排样管25螺纹连接，此时的第二弹簧27尾部将会与排样套26的端面接触，并对第二阀球28施加一个朝向排样管25小径一端的力，从而使得第二阀球28将排样管25小径一端暂时堵塞。

请参阅图5-7，在取样筒18被推动至两组限位块31中间后，取样套21将会与连接管33对齐。此时的磁环24将会吸引活动管336远离固定管331移动，随后活动管336内部的第二锥面338将会与塞块332上的第一锥面333分离，以此即可通过流道334将取样腔71与取样套21连通。

当前状态下，第一阀球23有第一弹簧22提供的支持力，第二阀球28有第二弹簧27提供的支持力，因此各个阀球会将对应的管道堵塞，从而使得取样筒18的筒体与外界空气互不想通。

请参阅图4-6、8，在实施例一与实施例二的基础上，当第二电磁阀51支路通电后，从净风道2中经过净化的空气将会从第二出风口5排入取样腔71内部，并且由于排气口72设置在远离第二出风口5的一端，因此取样腔71内部的气体若想要排出排气口72，则需要跨越取样腔71内部所有位置。同时连接管33设置在取样腔71的中部，因此取样筒18从连接管33处采集的空气样本，为从第二出风口5处排出的新鲜空气。

在第二电磁阀51开启一段时间后，计时最短的一个分计时器52将会到达设定时间，此时该分计时器52会控制对应的换向阀53更换状态，从而使得该支路对应的气缸17下方与清洁送风管10连通，此时清洁送风管10内流动的气体会进入并驱动气缸17的伸缩杆171缩回缸体内部，同时伸缩杆171前端的卡槽172会拉动对应位置取样筒18的活塞19。

在取样筒18的活塞19被向上拉动后，取样筒18筒体内部的容积将会变大，而因其内部物质不变，因此筒体内部将会形成负压。此时筒体外部的压力将会大于筒体内部的压力，并且该部分压力将会大于对应弹簧的弹力，首先是排样套26处的大气压力会推动第二阀球28朝向排样管25的小径一端移动，但由于第二阀球28的直径要大于排样管25小径处直径，因此排样管25处将会被第二阀球28堵塞而使筒体内部与外部空气隔断。

其次取样腔71内部的气体会推动第一阀球23朝向取样管20一侧移动，并且该力度将会大于第一弹簧22的弹力，以此即可使得取样腔71内部的空气被抽入取样筒18内部，完成空气取样工作。

实施例三：在需要取出取样空气进行检测时，工作人员可通过活动腔32手动将取样筒18取出，在取样筒18与连接管33分离后，活动管336将会失去磁环24的吸引，从而在重力或弹性复位件的作用下朝向固定管331移动，并最终使得塞块332与活动管336的锥面贴合，完成连接管33处的密封，随后在控制检测设备处推动活塞19朝向排样管25处移动。

实施例四：可以在排样套26的末端连接管道，并将该连接管与空气检测设备相连接，在需要将取样筒18内采集的气体排出检测时，可通过调整当前气缸17对应的换向阀53状态，使得该气缸17的伸缩杆171伸出，并推动当前活塞19朝向排样管25处移动。

无论是实施例三还是实施例四的情况，当活塞19被推动后，取样筒18筒体内部的气体将会被朝向取样管20与排样管25处推动。此时各个阀球将会被朝向远离取样筒18的一侧推动，由于第一阀球23会被取样套21的小径一端阻挡，因此筒体内部采集的气体只能从排样管25处排出至空气检测设备处。

并且在上述过程中，还可通过设置各个计时器的启动时间，达到不同的取样效果：

实施例五：为总计时器36设定时间t1、t2，其中t1为手术室气体正常循环时间，在该时间段内，第一电磁阀41支路将会连通，从而使得低紊流净化组件为手术室内驱动空气流动、净化。t2为手术室空气取样时间，在该时间段内，第二电磁阀51支路将会连通，从而使得取样组件在该时间段内进行取样。t1、t2时间可持续循环，从而使得整体取样组件可以定期、自动取样，在取样完成后还可自动切换为室内循环模式。

例如：t1设置60min，t2设置为10min，即手术室可正常循环60min，随后进行10min的取样作业。

实施例六：在实施例五的基础上，为各个气动组件支路中的分计时器52设定时间，分别设置t11、t12、t13……t1n（此处每个时间分别对应各自的气动组件支路，例如：t11为第一气动组件支路中分计时器52设置的时间，t12为第二气动组件支路中分计时器52设置的时间……），其中t11为所有气动组件支路中分计时器52最先达到的时间，并且t11计时与t2计时之间时间差应不小于60s，以此可以使得第二电磁阀51开启第二出风口5至少60s后，第一个取样筒18才开始取样，从而可以减小应残留空气对手术室空气质量检测结果的影响。随后t12与t11之间的时间差、t13与t12之间的时间差……可根据实际使用需求设定，以上设定的时间差值，即为不同取样筒18取样空气之间的时间差，这样可以对不同时间段的空气进行取样，并得出时间维度上更综合的空气质量数据。

例如：t11设置为120s，t12设置为240s，t13设置为360s，t1n设置为600s，即在开始取样作业后的第120s第一气动组件支路开始进行取样，随后再过120s第二气动组件开始进行取样，以此类推，直至最后一组气动组件取样完成。

可参阅图9，实施例七：在实施例六的基础上，在第一组气动组件支路中分计时器52上再设置t111、t112、t113……t11n，其中t111计时与t11计时之间的时间差足够当前气缸17对应的伸缩杆171将当前取样筒18的活塞19压下一部分，t112计时与t111计时之间的时间差则足够活塞19被拉动并对取样腔71进行抽气，t113计时与t112计时之间的时间差则足够活塞19再次被压下一部分，并以此往复，直至t11n时伸缩杆171将活塞19完全拉起。

在其他气动组件支路中的分计时器52上分别设置t121、t122、t123……t12n，t131、t132、t133……t13n，如此设置多个时间节点，可以使得每组取样组件内的取样筒18，在进行取样时，先抽取部分取样腔71内的空气，再反复吸入、排出，以此可以采得混合性更高的空气样本。

例如：t111设置为0s，t112设置为1s，t113设置为1s，t11n设置为0s，即在第一组气动组件开始取样后，取样筒18的活塞19立即（t111）被向上拉动并抽取待取样空气，在之后的1s内（t112）活塞19又被压下并排出部分气体，随后重复上述吸入、排出步骤，直至最后（t11n）被完全拉起后完成单次取样。

实施例八：在上述实施例的基础上，由于取样筒18内部采集的气体会从排样管25 处排出至空气检测设备处，因此空气检测设备可对输入其中的空气进行检测。随后空气检 测设备可输出空气质量检测数据

，同时净化空气标准质量数据为P，后可根据公式：

，得出

数据，该

数据添加至t11、t12、t13……t1n的时间。

在上述计算公式中，

-P可能为正值，也可能为负值，当其为负值时，则说明检测 出的空气质量数据优于净化空气标准质量数据，此时该数据与净化空气标准质量数据的比 值也将为负值，待其与-30s（30s即为

时间）相乘后，将会的到正值的时间数据，以此可以 在取样筒18取得的样本空气质量较优时，增加取样筒18的取样间隙。

同理，在

-P为正值时，则说明检测得到的空气质量数据高于净化空气标准质量 数据，则说明当前检测的空气质量数据要劣于净化空气标准质量数据，此时该数据与净化 空气标准质量数据的比值将为正值，待其与-30s相乘后，可得到负值的时间数据，以此可以 在取样筒18取得的空气质量较劣时，减少取样筒18的取样间隙，从而提高取样、检测频率。

上述公式中检测空气质量数据与净化空气标准质量数据每相差1%，则取样筒18的取样时间会相差30s，当然，该30s的间隙时间仅为本实施例的示例，在实际使用过程中，可根据实际使用需求自行调整。

-P的数据也可接入PLC控制端，PLC控制端则与气体加热设备以及清洁送风系统 连接，当

-P的数据为正值时，PLC的控制端可控制气体加热设备提高自身功率，使得对转 轮9进行清理的气体温度提高，从而提高对清洁区的清洁强度，同时PLC控制端还可以控制 清洁送风系统加大送风流量，使得清洁风对转轮9的冲刷力度更强。综上可以在输出空气质 量数据较劣时，提高对转轮清洁区的清洁效率，从而增加转轮9对气体的净化效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：包括低紊流净化组件，所述低紊流净化组件用于对手术室内空气进行循环、净化，所述低紊流净化组件设置有至少两个出风口，至少一个所述出风口朝向手术室室内，至少一个所述出风口远离手术室室内，远离手术室室内的所述出风口上设置有取样组件，所述取样组件用于对从出风口排出的空气进行取样。

2.根据权利要求1所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述低紊流净化组件包括有主板（1）、开设于所述主板（1）内部的净风道（2）、设置于所述净风道（2）中部的转轮（9），所述净风道（2）朝向手术室室内的一侧开设有入风口（3），所述净风道（2）的内部设置有风扇，所述风扇用于将手术室内的空气从入风口（3）吸入并从出风口处排出，所述转轮（9）的中部设置有净化孔，所述净化孔内部填充有空气净化材料。

3.根据权利要求2所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述转轮（9）连接有驱动机构，所述驱动机构用于驱动转轮（9）转动，所述转轮（9）的一侧设置有清洁送风管（10），所述清洁送风管（10）连接有清洁送风系统，所述清洁送风系统用于输出洁净空气，所述转轮（9）的另一侧设置有清洁出风管（11），所述清洁出风管（11）连接有排污管（12），所述清洁送风管（10）与清洁出风管（11）相互对齐。

4.根据权利要求1所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述取样组件包括有取样箱（7），所述取样箱（7）与远离手术室室内的一侧出风口连接，所述取样箱（7）为中空并设有取样腔（71），所述取样箱（7）的外部设置有取样机构，所述取样机构用于对取样腔（71）内部的空气进行取样。

5.根据权利要求4所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述取样箱（7）上开设有排气口（72），所述排气口（72）用于供从出气口排入取样腔（71）内部的气体排出，且所述取样箱（7）呈方形，所述取样箱（7）与对应的出风口的连接处位于取样箱（7）靠近方形棱边一侧，所述排气口（72）位于取样箱（7）与对应的出风口连接处的对角线一侧，所述取样机构设置于排气口（72）和与取样箱（7）连接的出风口之间，并且排气口（72）与清洁送风管（10）连接。

6.根据权利要求5所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述取样机构包括有取样筒（18），所述取样筒（18）的内部设置有活塞（19）以及与活塞（19）连接的活塞柄，所述取样筒（18）的端部设置有取样管（20）和排样管（25），所述取样管（20）与排样管（25）均与取样筒（18）的内部连通，所述取样管（20）与排样管（25）上均设置有单向导通组件，两组所述单向导通组件导通方向相反，且所述取样管（20）与取样箱（7）连通，所述排样管（25）连接有空气质量监测设备，所述取样机构还包括有气缸（17），所述气缸（17）的伸缩杆（171）端部开设有卡槽（172），所述卡槽（172）与活塞柄适配，所述气缸（17）与清洁送风管（10）管道连接，所述气缸（17）用于拉动活塞柄远离取样筒（18）移动。

7.根据权利要求6所述的一种低紊流手术室空气质量监测取样装置，其特征在于：所述出风口的内部均设置有开合电磁阀，所述开合电磁阀用于控制出风口的开启或关闭，若干所述开合电磁阀为并联连接，若干所述开合电磁阀之间设置有多位多通电磁阀，所述多位多通电磁阀的工作状态、通路管道与设置的出风口数量一致，且所述开合电磁阀、多位多通电磁阀电性连接有PLC控制端，所述多位多通电磁阀的状态数量以及接口数量与出风口的数量一致，且所述多位多通电磁阀每改变一次状态，就会将对应接口的开合电磁阀支路通电，所述多位多通电磁阀上还串联设置有总计时器（36），与所述取样箱（7）连接的出风口对应的所述开合电磁阀支路上并联设置有气动组件支路，所述气动组件支路上设置有分计时器（52）、换向阀（53），所述气动组件支路的数量与气缸（17）的数量一致，且所述换向阀（53）将对应的气缸（17）与清洁送风管（10）连接。

8.一种如权利要求7所述的低紊流手术室空气质量监测取样装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.为总计时器（36）设定时间t1、t2；

S2.为各个气动组件支路中的分计时器（52）设定时间，分别设置t11、t12、t13……t1n；

其中t1为手术室气体正常循环时间；t2为手术室空气取样时间；t11为所有气动组件支路中分计时器（52）最先达到的时间，并且t11计时与t2计时之间时间差不小于60s；t12所有气动组件支路中分计时器（52）第二个达到的时间；t13所有气动组件支路中分计时器（52）第三个达到的时间；t1n所有气动组件支路中分计时器（52）第n个达到的时间。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：在上述步骤S2中，还包括有以下步骤：

S21.在设置t11时间的分计时器（52）上另设置t111、t112、t113……t11n；

S22.在设置t12时间的分计时器（52）上另设置t121、t122、t123……t12n；

S23.在设置t13时间的分计时器（52）上另设置t131、t132、t133……t13n；

S24.按S21-S23设置顺序，依次对其他分计时器（52）设定时间；

其中t111计时与t11计时之间的时间差可以使得当前气缸（17）对应的伸缩杆（171）将当前取样筒（18）的活塞并压下；t112计时与t111计时之间的时间差内适于使得活塞柄被拉动；t113计时与t112计时之间的时间差内适于使得则可以活塞柄再次被压下；并以此往复，直至t11n时伸缩杆171将活塞19完全拉起；t12、t13、t1n对应的的支路中将重复t11支路中的上述步骤。

10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：在上述步骤中，还包括有如下步骤：

S31.对从取样筒18的排样管25处排出的空气进行检测，并得出检测结果数据

；

S32.设置净化空气标准质量数据P；

S33.根据公式：

，得出

数据；

S34.将得出的

数据依次添加至t11、t12、t13……t1n的时间后；

在上述计算公式中，

为检测空气质量数据与净化空气标准质量数据每相差1%，各 个取样筒18之间取样的间隙时间；

在

-P的数据为负值时，则说明检测出的空气质量数据优于净化空气标准质量数据， 此时该数据与净化空气标准质量数据的比值也将为负值；

在

-P的数据为正值时，则说明检测得到的空气质量数据高于净化空气标准质量数 据，则说明当前检测的空气质量数据要劣于净化空气标准质量数据，此时该数据与净化空 气标准质量数据的比值将为正值。

Images