CN207990779U - 一种洁净手术室温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种洁净手术室温湿度控制系统，属于温湿度控制技术领域，包括中央监控系统和多个新风机组，每个新风机组设置有新风进风段、送风功能段、表冷功能段和再热/加湿功能段，新风进风段包括新风阀、电预热器、第一高温断路器、进风温度传感器和初效过滤器，送风功能段包括送风机、第一压差开关、中效过滤器和第二压差开关，表冷功能段包括表冷水阀、防冻开关、热水阀、第一回风/排风温湿度传感器、亚高效过滤器和第三压差开关，再热/加湿功能段包括电加热器、第二高温断路器、第二回风/排风温湿度传感器、加湿器和高效过滤器。该系统能实现手术室的恒温和恒湿的自动调节，为手术室提供了更好的洁净温湿度医疗环境。

Description

一种洁净手术室温湿度控制系统

技术领域

本实用新型属于温湿度控制技术领域，具体涉及一种洁净手术室温湿度控制系统。

背景技术

随着社会的发展，净化行业的深入，在医院手术室系统中，恒温恒湿自控系统就是其中的灵魂，其不仅仅影响到手术室能否正常使用，也是医院实力、现代化水平的体现。

医院手术室每天都有大量的手术，其中的无影灯、照明灯等对室内的温度和湿度产生很大的影响，很难保持恒定的温度和湿度。而温度和湿度通常被认为是评价洁净手术的重要指标，如手术室中房间温度超过60％，细菌会在手术室内大量繁殖，从而严重影响到手术的安全与质量。因此，如何实现手术室的恒温和恒湿调节，成为当前手术室思考的一个重点。

在实际恒温恒湿控制中，温度控制、湿度控制以及节能控制三者之间不能做到很好的融合，温湿度不能得到理想的控制。其常见的问题包括室内温度与相对湿度偏高的问题；以及室内温度控制达到了设计要求，但是其相对湿度却偏高的问题；室内温度控制达到设计要求之后相对湿度又偏低的问题；室内温湿度达到设计要求之后制冷机停机频繁的问题，这些都将会严重影响恒温恒湿空调器的使用效果，且不能起到节能的作用，不能达到良好的恒温恒湿设计系统的要求。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种洁净手术室温湿度控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种洁净手术室温湿度控制系统，包括中央监控系统和多个新风机组；

所述中央监控系统包括显示操作屏和控制器，所述显示操作屏与所述控制器电连接；

每个所述新风机组按照进风方向依次设置有新风进风段、送风功能段、表冷功能段和再热/加湿功能段；

所述新风进风段包括从所述新风机组的进风口向里依次设置的新风阀、电预热器、第一高温断路器、进风温度传感器和初效过滤器，所述新风阀、电预热器、第一高温断路器和进风温度传感器均与所述控制器电连接；

所述送风功能段包括依次设置在所述初效过滤器后方的送风机、第一压差开关、中效过滤器和第二压差开关，所述第一压差开关的正压管与所述送风机的进风侧连通，所述第一压差开关的负压管与所述送风机的出风侧连通，所述第二压差开关的正压管与所述中效过滤器的进风侧连通，所述第二压差开关的负压管与所述中效过滤器的出风侧连通，所述送风机、第一压差开关和第二压差开关均与所述控制器电连接；

所述表冷功能段包括依次设置在所述中效过滤器后方的表冷水阀、防冻开关、热水阀、第一回风/排风温湿度传感器、亚高效过滤器和第三压差开关，所述第三压差开关的正压管与所述亚高效过滤器的进风侧连通，所述第三压差开关的负压管与所述亚高效过滤器的出风侧连通，所述表冷水阀、防冻开关、热水阀、第一回风/排风温湿度传感器和第三压差开关均与所述控制器电连接；

所述再热/加湿功能段包括依次设置在所述亚高效过滤器后方的电加热器、第二高温断路器、第二回风/排风温湿度传感器、加湿器和高效过滤器，所述第二高温断路器、第二回风/排风温湿度传感器和加湿器均与所述控制器电连接。

优选地，还包括排风防火功能段，所述排风防火功能段包括依次设置在高效过滤器后方的新风机组出风管段内的防火阀、送风温度传感器、送风压力传感器和排风机，所述防火阀、送风温度传感器、送风压力传感器和排风机均与所述控制器电连接。

优选地，所述电预热器上连接有第一变频器，所述第一变频器的信号输出端与所述电预热器电连接，所述第一变频器的信号输入端与所述控制器电连接；

所述送风机上电连接有第二变频器，所述第二变频器的信号输出端与所述送风机电连接，所述第二变频器的信号输入端与所述控制器电连接。

优选地，多个所述新风机组与所述中央监控系统通过通讯线以RS485通讯方式连接。

优选地，所述控制器为PLC控制器。

优选地，所述通讯线为直径大于0.5mm²的屏蔽双绞线。

本实用新型提供的的洁净手术室温湿度控制系统结构合理，通过设置新风进风段、送风功能段、表冷功能段和再热/加湿功能段，能实现手术室的恒温和恒湿的自动调节，将温度控制、湿度控制以及节能控制三者之间良好融合，为手术室提供了更好的洁净温湿度医疗环境，同时也更加节能、环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的洁净手术室温湿度控制系统的新风机组结构示意图；

图2是空调系统网络示意图；

图3是空调机组动态显示界面；

图4是1#手术室操作屏；

图5是机组实时动态流程图显示及操作界面。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本实用新型提供了一种洁净手术室温湿度控制系统，具体如图1所示，包括中央监控系统和多个新风机组1；

中央监控系统包括显示操作屏2和控制器3，显示操作屏2与控制器3电连接，本实施例中控制器3为PLC控制器；

如图2所示，每个新风机组1按照进风方向依次设置有新风进风段、送风功能段、表冷功能段和再热/加湿功能段；

新风进风段包括从新风机组1的进风口向里依次设置的新风阀4、电预热器5、第一高温断路器6、进风温度传感器7和初效过滤器8，新风阀4、电预热器5、第一高温断路器6和进风温度传感器7均与控制器3电连接；本实施例中，电预热器5上连接有第一变频器27，第一变频器27的信号输出端与电预热器5电连接，第一变频器27的信号输入端与控制器3电连接；

送风功能段包括依次设置在初效过滤器8后方的送风机9、第一压差开关10、中效过滤器11和第二压差开关12，第一压差开关10的正压管与送风机9的进风侧连通，第一压差开关10的负压管与送风机9的出风侧连通，第二压差开关12的正压管与中效过滤器11的进风侧连通，第二压差开关12的负压管与中效过滤器11的出风侧连通，送风机9、第一压差开关10和第二压差开关12均与控制器3电连接；本实施例中，送风机9上电连接有第二变频器28，第二变频器28的信号输出端与送风机9电连接，第二变频器28的信号输入端与控制器3电连接。

表冷功能段包括依次设置在中效过滤器11后方的表冷水阀13、防冻开关14、热水阀30、第一回风/排风温湿度传感器15、亚高效过滤器16和第三压差开关17，第三压差开关17的正压管与亚高效过滤器16的进风侧连通，第三压差开关17的负压管与亚高效过滤器16的出风侧连通，表冷水阀13、防冻开关14、热水阀30、第一回风/排风温湿度传感器15和第三压差开关17均与控制器3电连接；

再热/加湿功能段包括依次设置在亚高效过滤器16后方的电加热器18、第二高温断路器19、第二回风/排风温湿度传感器20、加湿器21和高效过滤器22，第二高温断路器19、第二回风/排风温湿度传感器20和加湿器21均与控制器3电连接。

为了进一步地提高排风效果，本实施例还包括排风防火功能段，排风防火功能段包括依次设置在高效过滤器22后方的新风机组1出风管段内的防火阀23、送风温度传感器24、送风压力传感器25和排风机26，防火阀23、送风温度传感器24、送风压力传感器25和排风机26均与控制器3电连接。一旦防火阀23发生动作，机组及其辅助设备全部停止运行，并发出报警信号，以通知维护人员进行维护，排风机26与机组及自动门联动；若为一拖多机组，同时与其对应手术室的操作面板开/停机操作联动。

本实施中多个新风机组1与中央监控系统通过通讯线29以RS485通讯方式连接，为了保证通讯质量，通讯线29为直径大于0.5mm²的屏蔽双绞线。

使用时，新风阀4与送风机9联动，运行时给室内提供新风，停止时切断新风的输入，保证机组内部空气的净洁度和保护盘管在冬季时不被冻裂。同时根据安装在电预热器5后面的进风温度传感器7的检测信号，控制电预热器5的启停，保证进风温度在一定的正值范围内，从而保证后方的表冷盘管内部的热源水在冬季时，不会被室外的冷空气直接冷凝冻裂。

控制器3根据送风压力传感器25的检测信号，控制第二变频器28的输出频率，进而控制送风机9的运转实现恒压送风。同时在机组运行期间，实时通过第一压差开关10检测送风机9出风、回风两侧的压差，与其本身的设定值进行比较，如果没有动作信号，就发出一个报警信号并产生相应动作。

各功能段的工作模式如下所述：

第一、送风功能段的工作模式为：

①夏季模式：限制所有辅助设备(表冷、预热、再热、加湿等)的运行。

②冬季模式：热水阀30全开，并限制除热水阀30外的所有辅助设备(预热、再热、加湿等)的运行。

第二、表冷功能段的工作模式和原理如下：

(1)夏季模式：控制器3根据第一回风/排风温湿度传感器15反馈的温度和湿度信号，控制表冷水阀13的开度，实现降温和除湿功能；

(2)冬季模式：控制器3根据第一回风/排风温湿度传感器15反馈的温度信号，控制热水阀30的开度，实现升温功能；

(3)防冻开关14：仅冬季起作用，如果其发生动作，热水阀30马上开到最大，在3分钟内，如果防冻开关能自动复位，则热水阀30以回风/排风温度信号正常运行；如，要是3分钟后，防冻开关14还没有自动复位，则机组停止运行，并发出报警信号，以通知维护人员进行维护；

上述过滤器使用过程中，需要实时反映滤网堵塞情况，以提醒维护人员对过滤器进行清洗或更换。因此，通过三个压差开关检测过滤器两侧的压差值，与其本身的设定值进行比较，如果超出了设定值，就发出一个报警信号提醒维护人员维护。

第三、再热/加湿功能段的工作模式和原理如下：

(1)夏季模式：根据第二回风/排风温湿度传感器20反馈的温度信号，控制器3控制电加热器18的启动数量，即控制加热量，实现升温功能。

(2)冬季模式：根据第二回风/排风温湿度传感器20反馈的温度信号，在热水阀30已经全开的情况下，延时3分钟，如果温度还是没有升上去，再控制电加热器18的启动数量，即控制加热量，实现升温功能。

(3)第二高温断路器19的功能是限制了电加热器18的工作温升，保护机组。

(4)控制器3根据第二回风/排风温湿度传感器20反馈的湿度信号，控制加湿器21的加湿量，实现加湿功能。

整个系统的运行逻辑如下：

(1)冬、夏季转换功能

当控制柜“制冷/制热”转换开关设置为自动状态时，系统根据送水总管上的水温检测开关自动判定系统为冷水/热水，也可通过“制冷/制热”转换开关强制转换为夏季/冬季模式。

(2)机组的开机逻辑

循环机组：风机启动后延时再启动辅助设备；停机时，先关闭辅助设备，延时后再关闭风机和新风阀；对于一拖多机组，一间手术室开，送风机开；所有手术室关，送风机关。新风机组：任一对应的循环机组开，新风机开；所有对应的循环机组关，新风机关。

本实施例提供的中央监控系统的空调系统网络示意图如图1所示，多个新风机组与中央监控系统通过通讯线以RS485通讯方式连接，即所有空调机组的操作及温湿度的设定均在其对应的手术室操作面板上采用RS485通讯方式实现；为了保证通讯质量，通讯线为直径大于0.5mm2屏蔽双绞线。对于一拖多机组，每个操作面板都可以对本机组温湿度设定值进行调整，控制单元则按操作面板中的最后一次设定值进行控制，同时控制单元将该最后一次的设定值发送给其他操作面板，实现面板之间设定值同步。

本实施例中提供的显示操作屏主要由以下3个监控界面组成。

1、空调机组动态显示界面

如图3所示，空调机组动态显示界面可实时动态显示每个手术室空调机组的运行状态及该手术室的温湿度值等信息。

图3中，整个机组运行状态监控显示画面划分成4*5＝20个小窗口，小窗口的名称在窗口的右上角标识，20个小窗口分别显示1-16#手术室的实时温度、湿度，还有4个窗口显示东区走廊、西区走廊、药走廊、病房走廊的实时温、湿度。所显示的温度在左下角，单位是℃，湿度在右下角，以百分数表示，无单位。画面下方还配置了：手术室、机组、冷水机、事件记录、预定计划、组态、对讲、广播、关机、退出10个功能键方便切换使用，还可以根据实际需要进行增减功能键。

2、功能操作界面

以1#手术室的操作屏为例，如图4所示，通过操作屏上的按钮可直接对手术室内空调机组设备、灯带、手术灯及辅助设备等进行操作。

可进行的控制操作有：总控开关(开、停)、照明灯带(一区、二区)、手术灯(主、辅)、排风机(开、停、自动)、空调机(开、停)、设置及值班操作等，每个相应操作状态下左上角指示灯亮，如当前状态的两个红灯表示空调机停和排风机停。另外，还有手术室高校、空调中效、新风亚高效、新风中效、空调机、废排机、新风机、排风机、火灾、漏电共10个报警状态指示。这里的控制和指示也可以进行增减,其他手术室操作屏相同。

3、机组实时动态流程图显示及操作界面

如图5所示机组实时动态流程图显示及操作界面，以实时动画的方式显示空调机组的运行状态及过程参数(回风温湿度值、电动冷热水阀30开度、加湿器及电加热器状态、风阀状态等)。同时可进行机组开停、温湿度设定等参数的操作和修改。

本实施例提供的洁净手术室温湿度控制系统具有以下有益效果：

(1)能实现手术室的恒温和恒湿的自动调节，将温度控制、湿度控制以及节能控制三者之间的良好融合，为手术室提供了更好的医疗环境。

(2)满足了手术室良好的洁净温湿度环境，同时也更加节能、环保。

(3)预约计划管理功能，可对任一个机组进行预约设置，可以根据不同的功能，自己设定所需要求，在到达预约的时间后系统会自动开启空调机组、自动设定温湿度等功能。

(4)操作事件的历史记录，对于操作人员对机组开停、温湿度的设定等机组参数修改的事件(发生时间和修改内容)均作历史记录，便于系统管理，明确责任。

以上所述实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，包括中央监控系统和多个新风机组(1)；

所述中央监控系统包括显示操作屏(2)和控制器(3)，所述显示操作屏(2)与所述控制器(3)电连接；

每个所述新风机组(1)按照进风方向依次设置有新风进风段、送风功能段、表冷功能段和再热/加湿功能段；

所述新风进风段包括从所述新风机组(1)的进风口向里依次设置的新风阀(4)、电预热器(5)、第一高温断路器(6)、进风温度传感器(7)和初效过滤器(8)，所述新风阀(4)、电预热器(5)、第一高温断路器(6)和进风温度传感器(7)均与所述控制器(3)电连接；

所述送风功能段包括依次设置在所述初效过滤器(8)后方的送风机(9)、第一压差开关(10)、中效过滤器(11)和第二压差开关(12)，所述第一压差开关(10)的正压管与所述送风机(9)的进风侧连通，所述第一压差开关(10)的负压管与所述送风机(9)的出风侧连通，所述第二压差开关(12)的正压管与所述中效过滤器(11)的进风侧连通，所述第二压差开关(12)的负压管与所述中效过滤器(11)的出风侧连通，所述送风机(9)、第一压差开关(10)和第二压差开关(12)均与所述控制器(3)电连接；

所述表冷功能段包括依次设置在所述中效过滤器(11)后方的表冷水阀(13)、防冻开关(14)、热水阀(30)、第一回风/排风温湿度传感器(15)、亚高效过滤器(16)和第三压差开关(17)，所述第三压差开关(17)的正压管与所述亚高效过滤器(16)的进风侧连通，所述第三压差开关(17)的负压管与所述亚高效过滤器(16)的出风侧连通，所述表冷水阀(13)、防冻开关(14)、热水阀(30)、第一回风/排风温湿度传感器(15)和第三压差开关(17)均与所述控制器(3)电连接；

所述再热/加湿功能段包括依次设置在所述亚高效过滤器(16)后方的电加热器(18)、第二高温断路器(19)、第二回风/排风温湿度传感器(20)、加湿器(21)和高效过滤器(22)，所述第二高温断路器(19)、第二回风/排风温湿度传感器(20)和加湿器(21)均与所述控制器(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，还包括排风防火功能段，所述排风防火功能段包括依次设置在高效过滤器(22)后方的新风机组(1)出风管段内的防火阀(23)、送风温度传感器(24)、送风压力传感器(25)和排风机(26)，所述防火阀(23)、送风温度传感器(24)、送风压力传感器(25)和排风机(26)均与所述控制器(3)电连接。

3.根据权利要求1所述的洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，所述电预热器(5)上连接有第一变频器(27)，所述第一变频器(27)的信号输出端与所述电预热器(5)电连接，所述第一变频器(27)的信号输入端与所述控制器(3)电连接；

所述送风机(9)上电连接有第二变频器(28)，所述第二变频器(28)的信号输出端与所述送风机(9)电连接，所述第二变频器(28)的信号输入端与所述控制器(3)电连接。

4.根据权利要求1所述的洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，多个所述新风机组(1)与所述中央监控系统通过通讯线(29)以RS485通讯方式连接。

5.根据权利要求1所述的洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，所述控制器(3)为PLC控制器。

6.根据权利要求4所述的洁净手术室温湿度控制系统，其特征在于，所述通讯线(29)为直径大于0.5mm²的屏蔽双绞线。