专利名称：复合节能型医用分子筛中心制氧设备的制作方法
复合节能型医用分子筛中心制氧设备
技术领域：
本发明涉及医用分子筛中心制氧设备，具体涉及复合节能型医用分子筛中心制氧设备。
背景技术：
目前，医用供气设备是医院必不可少的设施，医院采用的医用气体包括医用氧气、医用压缩空气、笑气(N2o)、混合空气及氮气等气源，最主要，也是最常用的是医用氧气。在国内医院医用供气设备的建造中，国内可查的规范中，中华人民共和国建设部2002年出台的医院洁净手术部建筑技术规范(GB50333-2002)，对医院的洁净手术部作了规定，也有的手册就其他使用要求给出了较粗糙的范围。但随着社会的发展，医用气体在具体使用过程中，对于不同类型的诊疗病房、不同类型的医院，其医用气体中的医用氧气的使用情况不相同，全天、全周和年季度中的使用状况和分布状况也不相同。例如在医院普通诊疗病房中，病人的病情稍轻，一般采用直接提供医用气体，用气量相对比较稳定；在特殊诊疗病房中，往往病人的病情较重，需要借助一定的医疗设备用气，如麻醉机、呼吸机，用来对抢救病人、手术病人、重症监护病人等急症病人、大型突发性情况的病人、交通事故造成的病人或自然害引发大规模病情的供气，造成实施时间长、用气量大。在不同类型的医院中，如综合性医院和专科医院中，由于综合性医院承担的社会责任比较大，科类齐全，相对专科医院中骨科医院、产科医院等医院的用气量，明显用气量比较大；而专科医院与一些特殊病医院相比，如肺科医院、胸科医院与特殊病医院中的骨科相比，肺科医院和胸科医院的用气量明显大，这就出现不同类型的医院用气量也不相同。在医院的供气全天、全周和年季度中供气过程中，一天的不同时段、一周的不同天数和一年的不同季节供气的情况也不尽相同，如一天的上午9:00至下午3:00与下午3:00至晚上12:00相比，前一时间段用气量明显比较大且规律性的降低；一周的星期一至星期五，由于手术病人多，用气量明显比周末大；一年四季中，由于季节交替，容易造成呼吸性疾病突发，特别是在春秋两季造成用气量也比较大。这样的情况，造成医院用气呈周期性的波动，也需要保证供气过程不能间断。以上情况，造成医院用气的随机性比较强，往往随着诊疗情况、医院的类型、不同时间和季节的改变而改变，波动性比较大，医院供气的周期性和突发性波动，产生了供气不稳定、供气过程损耗较大的问题，造成供气的安全性、可靠性和有效性下降，供气的稳定性关系着用气患者的安危，供气过程中不必要的损耗也增加了供气成本。由于医院对供气的安全性、稳定性、可靠性和有效性要求比较高，要求供气过程不能间断，因此，设计一种可靠性高且损耗低，具有不间断、连续性的供气系统是至关重要的。
发明内容本发明提供一种控制方便、可根据需氧量的变化动态控制空气压缩机供给量，达到有效节约能耗、低碳环保，有效利用制氧量的复合节能型医用分子筛中心制氧设备。
本发明采用的技术方案为复合节能型医用分子筛中心制氧设备，包括主供气源、辅助供气源和主供气源和辅助供气源同时停机后继续供氧的备用供气源，主供气源、辅助供气源和备用供气源共用一个空气平衡罐、氧气平衡罐和具有均压均流作用的氧气分气缸，且辅助供气源并排设置于主供气源旁并对主供气源进行辅助补充供气。主供气源包括主空气压缩机、主主路过滤器、主冷干机、主制氧主机、主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪，主空气压缩机的输出端连接主主路过滤器的输入端，主主路过滤器的输出端连接主冷干机的输入端，主冷干机的输出端连接所述空气平衡罐的输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间连接有主制氧主机，主制氧主机的输入端还连接有对空气进行精密过滤的主双级精密过滤器，氧气平衡罐的输出管路上依次连接有主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪，在主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪前后侧管路上分别连接有对氧气进行除菌过滤的主氧气前级除菌过滤器和主氧气后级除菌过滤器，主氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通。辅助供气源包括辅空气压缩机、辅主路过滤器、辅冷干机、辅制氧主机、辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器，辅空气压缩机的输出端依次管路连接辅主路过滤器和辅冷干机，辅冷干机的输出端连接空气平衡罐的另一输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间还并联连接有对空气依次进行精密过滤、制氧的辅双级精密过滤器和辅制氧主机，氧气平衡罐的另一输出管路上还依次连接有辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器，辅氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通。所述氧气平衡罐输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器、主氧气流量测量装置、主氧气纯度检测仪和主氧气后级除菌过滤器与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器并联后还分别连接所述氧气分气缸。所述备用供气源包括备空气压缩机、备主路过滤器、备冷干机、备制氧主机、备氧 气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器，备空气压缩机的输出端依次管路连接备主路过滤器和备冷干机，备冷干机的输出端连接空气平衡罐的另一输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间还依次并联连接有对空气进行精密过滤、制氧的备双级精密过滤器和备制氧主机，氧气平衡罐的另一输出管路上还依次连接有备氧气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器，备氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通；所述氧气平衡罐输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器、主氧气流量测量装置、主氧气纯度检测仪和主氧气后级除菌过滤器与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器并联连接后，再次并联连接备用供气源上依次连接的备氧气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器。所述氧气平衡罐上安装有压力检测装置；所述氧气平衡罐输出端的主供气源、辅助供气源管路和备用供气源管路还分别安装有防止氧气逆流的单向阀；在氧气分气缸还连通有所有供气源掉电缺或氧纯度值不符合设备设定值时对医用氧气管网继续供氧的氧气汇流排；所述主供气源的主空气压缩机、辅助供气源的辅空气压缩机和备用供气源的备空气压缩机的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有控制主空气压缩机、辅空气压缩机和备空气压缩机互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀；所述主供气源的主制氧主机、辅助供气源的辅制氧主机和备用供气源的备制氧主机的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有主制氧主机、辅制氧主机和备制氧主机互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀。所述主供气源、辅助供气源和备用供气源的每路管路还可分别单独连接一个空气平衡罐和氧气平衡罐。所述主空气压缩机为根据主氧气纯度检测仪、主氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。所述辅空气压缩机为根据辅氧气纯度检测仪、辅氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。 所述备空气压缩机为根据备氧气纯度检测仪、备氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。本发明的优点本发明应用于具有规模化医院的病人和具有中心供氧系统的医院，整个设备采用主供气源、辅助供气源、备用供气源和氧气汇流排构成的四套系统，使供气系统的可靠性更高，工作时变频节能低碳环保，能对产生氧气的压力、流量、纯度进行实时监控，保证输出氧气的稳定性、有效性和优质性，并根据实时监测的压力、流量、纯度数据，对应的实时控制空气压缩机的转速，根据制氧周期性变化去渐进性提供制造氧气的原料，并根据制氧周期性变化去改变动力源的转数来提供空气的原料，保证连续供氧。主、辅、备空气压缩机采用变频控制技术后，启动方式采用软启动，可以有效的减少设备的振动及整体的共振风险，降低设备机械磨损，增长设备寿命，减少设备的售后服务次数，可以有效地延长设备的售后服务周期。氧气平衡罐输出端的主供气源、辅助供气源和备用供气源管路还分别安装有防止氧气逆流的单向阀，使气体按规定方向流动，减少氧气在供气系统管道中的损耗。另外，在医院用氧高峰期、突发事件用氧量骤增的情况下辅助供气源能自动辅助供氧，将富余的氧气自动充装瓶氧，确保满足医院的用氧需要；在主供气源和辅助供气源发生故障停机时，备用供气源同时启动，提供后备氧气源的供给，保证连续供氧；在停电造成供氧量骤减的情况下，氧气汇流排对医用氧气管网继续供氧，保证在停电状态下连续供氧。
图I是本发明共用一个空气平衡罐和氧气平衡罐的工作原理示意图；图2是本发明主供气源、辅助供气源和备用供气源各自采用单独一个空气平衡罐和氧气平衡罐的工作原理示意图。
具体实施方式
实施例一如图I所示，复合节能型医用分子筛中心制氧设备，包括主供气源、辅助供气源和主供气源和辅助供气源同时停机后继续供氧的备用供气源，主供气源、辅助供气源和备用供气源共用一个空气平衡罐4、氧气平衡罐7和具有均压均流作用的氧气分气缸14，且辅助供气源并排设置于主供气源旁并对主供气源进行辅助补充供气；主供气源包括主空气压缩机I、主主路过滤器2、主冷干机3、主制氧主机6、主氧气流量测量装置9和主氧气纯度检测仪10，主空气压缩机I的输出端连接主主路过滤器2的输入端，主主路过滤器2的输出端连接主冷干机3的输入端，主冷干机3的输出端连接所述空气平衡罐4的输入端，在空气平衡罐4和氧气平衡罐7之间连接有主制氧主机6，主制氧主机6的输入端还连接有对空气进行精密过滤的主双级精密过滤器5，氧气平衡罐7的输出管路上依次连接有主氧气流量测量装置9和主氧气纯度检测仪10，在主氧气流量测量装置9和主氧气纯度检测仪10前后侧管路上分别连接有对氧气进行除菌过滤的主氧气前级除菌过滤器8和主氧气后级除菌过滤器11，主氧气后级除菌过滤器11与氧气分气缸14相连通。继续如图I所示，辅助供气源包括辅空气压缩机I'、辅主路过滤器2'、辅冷干机3/、辅制氧主机6'、辅氧气前级除菌过滤器8'、辅氧气流量测量装置9'、辅氧气纯度检测仪10'和辅氧气后级除菌过滤器11'，辅空气压缩机I'的输出端依次管路连接辅主路过滤器2'和辅冷干机3'，辅冷干机3'的输出端连接空气平衡罐4的另一输入端，在空气平衡罐4和氧气平衡罐7之间还并联连接有对空气依次进行精密过滤、制氧的辅双级精密过滤器5'和辅制氧主机6'，氧气平衡罐7的另一输出管路上还依次连接有辅氧气前级除菌过滤器8'、辅氧气流量测量装置9'、辅氧气纯度检测仪10'和辅氧气后级除菌过滤器11'，其中，氧气平衡罐7输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器8、主氧气流量测量装置9、主氧气纯度检测仪10和主氧气后级除菌过滤器11与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器8'、辅氧气流量测量装置9'、辅氧气纯度检测仪10'和辅氧气后级除菌过滤器11'并联连接，辅氧气后级除菌过滤器11'与氧气分气缸14相连通后接医用氧气管网；在氧气平衡罐7上安装有压力检测装置(图中未示)，主空气压缩机I为根据主氧气纯度检测仪10、主氧气流量测量装置9和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机，辅空气压缩机I'为根据辅氧气纯度检测仪10'、辅氧气流量测量装置9'和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。继续如图I所示，该设备还设有主供气源和辅助供气源同时停机后对系统继续供氧的备用供气源，备用供气源包括备空气压缩机I"、备主路过滤器2"、备冷干机3"、备制氧主机6"、备氧气前级除菌过滤器8"、备氧气流量测量装置9"、备氧气纯度检测仪10"和备氧气后级除菌过滤器11"，备空气压缩机I"的输出端依次管路连接备主路过滤器2"和备冷干机3"，备冷干机3"的输出端连接空气平衡罐4的另一输入端，在空气平衡罐4和氧气平衡罐7之间还并联连接有对空气依次进行精密过滤、制氧的备双级精密过滤器5"和备制氧主机6"，氧气平衡罐7的另一输出管路上还依次连接有备氧气前级除菌过滤器8"、备氧气流量测量装置9"、备氧气纯度检测仪10"和备氧气后级除菌过滤器11"，备氧气后级除菌过滤器11"与氧气分气缸14相连通；所述氧气平衡罐7输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器8、主氧气流量测量装置9、主氧气纯度检测仪10和主氧气后级除菌过滤器11与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器8'、辅氧气流量测量装置9'、辅氧气纯度检测仪10'和辅氧气后级除菌过滤器11'并联连接后，再次并联连接备用供气源上依次连接的备氧气前级除菌过滤器8"、备氧气流量测量装置9"、备氧气纯度检测仪10"和备氧气后级除菌过滤器11";备空气压缩机I"为根据备氧气纯度检测仪10"、备氧气流量测量装置9"和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。如图I所示，在氧气平衡罐7输出端的主供气源、辅助供气源和备用供气源管路还分别安装有防止氧气逆流的单向阀15，在氧气分气缸14还连通有所有供气源(主供气源、辅助供气源和备用供气源)掉电缺氧或氧纯度值不符合设备设定值时对医用氧气管网继续供氧的氧气汇流排13。继续如图I所示，主供气源的主空气压缩机I、辅助供气源的辅空气压缩机r和备用供气源的备空气压缩机I"的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有控制主空气压缩机I、辅空气压缩机I'和备空气压缩机I"互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀a;所述主供气源的主制氧主机6、辅助供气源的辅制氧主机6'和备用供气源的备制氧主机6"的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有主制氧主机6、辅 制氧主机6'和备制氧主机6"互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀a;工作时，主供气源首先开始工作，空气进入变频主空气压缩机I进行压缩，压缩后的空气经过主主路过滤器2进行第一步过滤，过滤后的压缩空气进入主冷干机3进行冷却干燥；干燥后的压缩空气进入空气平衡罐4平衡压力。当需要医用氧气时，空气平衡罐4内的压缩空气流出，进入主制氧主机6 ;在主制氧主机6中,应用PSA分子筛制氧技术产生氧气,主制氧主机6输出的氧气进入氧气平衡罐7,氧气平衡罐7上安装有压力检测装置(压力表，图中未示)，当氧气平衡罐7氧气输出口的压力大于设备设定值时，主空气压缩机I、主冷干机3、主制氧主机6停止工作，当氧气平衡罐7氧气输出口的压力小于设备设定值时，主空气压缩机I、主冷干机3、主制氧主机6开始工作，实现氧气压力的平衡及氧气压力实时监控，同时变频的主空气压缩机I根据主氧气纯度检测仪10、主氧气流量测量装置9和压力检测装置的实时监测数据，实时控制变频主空气压缩机I的转速，根据制氧周期性变化去改变变频空气压缩机I的转数来提供空气原料；接着，氧气平衡罐7输出的氧气进入主氧气前级除菌过滤器8进行初步除菌处理，经除菌处理的氧气中的一小部份经减压阀进入主氧气纯度检测仪10，当氧气的纯度值不符合设备设定值时，主氧气纯度检测仪10内设的报警器自动报警和显示氧气的纯度值，同时主空气压缩机I、主冷干机3、主制氧主机6停止工作，管道内氧气压力降低，汇流排13的内置单向阀自动开启，通过氧气分气缸14继续向医院管网输送氧气，并实现实时监控氧气纯度；反之，经前级除菌处理的大部份氧气经过主氧气流量测量装置9 (流量计)，主氧气流量测量装置9通过液晶显示屏显示瞬时流量及累计流量，实现监测氧气的瞬时流量及累计流量，再经过主后级除菌过滤器11的二次除菌处理后，通过医用供氧管网输送到各个病区。当主供气源供气不足时，辅助供气源开机工作对整个系统补充气源；当主供气源和辅助供气源同时发生故障不能工作时，备用供气源开机工作；当设备断电时，氧气分气缸14连通氧气汇流排13还可对医用氧气管网继续供氧，使整个设备采用四套防护系统，供气系统的可靠性更高，工作时变频节能低碳环保。实施例二实施例二与实施例一唯一不同在于，如图2所示，主供气源、辅助供气源和备用供气源的每路管路分别单独连接一个空气平衡罐(4、4'、4")和氧气平衡罐(7、7'、7")，以保证主供气源、辅助供气源和备用供气源相互独立，互不干扰，各自供气，其他与实施例一相同，在此不作过多赘述。
本发明还可以有其他变形，根据上述实施例的提示而做显而易见的变动，以及其他凡是不脱离本发明实质的改动，均应包括在权利要求所述的范围之内。
权利要求
1.复合节能型医用分子筛中心制氧设备，其特征在于，包括主供气源、辅助供气源和主供气源与辅助供气源同时停机后继续供氧的备用供气源，主供气源、辅助供气源和备用供气源共用一个空气平衡罐、氧气平衡罐和具有均压均流作用的氧气分气缸，且辅助供气源并排设置于主供气源旁并对主供气源进行辅助补充供气； 主供气源包括主空气压缩机、主主路过滤器、主冷干机、主制氧主机、主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪,主空气压缩机的输出端连接主主路过滤器的输入端,主主路过滤器的输出端连接主冷干机的输入端，主冷干机的输出端连接所述空气平衡罐的输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间连接有主制氧主机，主制氧主机的输入端还连接有对空气进行精密过滤的主双级精密过滤器，氧气平衡罐的输出管路上依次连接有主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪，在主氧气流量测量装置和主氧气纯度检测仪前后侧管路上分别连接有对氧气进行除菌过滤的主氧气前级除菌过滤器和主氧气后级除菌过滤器，主氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通； 辅助供气源包括辅空气压缩机、辅主路过滤器、辅冷干机、辅制氧主机、辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器，辅空气压缩机的输出端依次管路连接辅主路过滤器和辅冷干机，辅冷干机的输出端连接空气平衡罐的另一输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间还并联连接有对空气依次进行精密过滤、制氧的辅双级精密过滤器和辅制氧主机，氧气平衡罐的另一输出管路上还依次连接有辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器，辅氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通； 所述氧气平衡罐输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器、主氧气流量测量装置、主氧气纯度检测仪和主氧气后级除菌过滤器与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器并联后还分别连接所述氧气分气缸； 所述备用供气源包括备空气压缩机、备主路过滤器、备冷干机、备制氧主机、备氧气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器，备空气压缩机的输出端依次管路连接备主路过滤器和备冷干机，备冷干机的输出端连接空气平衡罐的另一输入端，在空气平衡罐和氧气平衡罐之间还并联连接有对空气依次进行精密过滤、制氧的备双级精密过滤器和备制氧主机，氧气平衡罐的另一输出管路上还依次连接有备氧气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器，备氧气后级除菌过滤器与氧气分气缸相连通；所述氧气平衡罐输出端主供气源上依次连接的主氧气前级除菌过滤器、主氧气流量测量装置、主氧气纯度检测仪和主氧气后级除菌过滤器与辅助供气源上依次连接的辅氧气前级除菌过滤器、辅氧气流量测量装置、辅氧气纯度检测仪和辅氧气后级除菌过滤器并联连接后，再次并联连接备用供气源上依次连接的备氧气前级除菌过滤器、备氧气流量测量装置、备氧气纯度检测仪和备氧气后级除菌过滤器； 所述氧气平衡罐上安装有压力检测装置； 所述氧气平衡罐输出端的主供气源、辅助供气源管路和备用供气源管路还分别安装有防止氧气逆流的单向阀； 在氧气分气缸还连通有所有供气源掉电缺或氧纯度值不符合设备设定值时对医用氧气管网继续供氧的氧气汇流排； 所述主供气源的主空气压缩机、辅助供气源的辅空气压缩机和备用供气源的备空气压缩机的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有控制主空气压缩机、辅空气压缩机和备空气压缩机互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀； 所述主供气源的主制氧主机、辅助供气源的辅制氧主机和备用供气源的备制氧主机的输出管路两两之间相互串联，并在每两者之间设有主制氧主机、辅制氧主机和备制氧主机互相进行切换便于全天候维修保养的双向导通阀。
2.根据权利要求I所述复合节能型医用分子筛中心制氧设备，其特征在于，所述主供气源、辅助供气源和备用供气源的每路管路分别单独连接一个空气平衡罐和氧气平衡罐。
3.根据权利要求I或2所述复合节能型医用分子筛中心制氧设备，其特征在于，所述主空气压缩机为根据主氧气纯度检测仪、主氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。
4.根据权利要求I或2所述复合节能型医用分子筛中心制氧设备，其特征在于，所述辅空气压缩机为根据辅氧气纯度检测仪、辅氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。
5.根据权利要求I或2所述复合节能型医用分子筛中心制氧设备，其特征在于，所述备空气压缩机为根据备氧气纯度检测仪、备氧气流量测量装置和压力检测装置实时监测数据实时控制转速变化的变频空气压缩机。
全文摘要
本发明涉及复合节能型医用分子筛中心制氧设备，包括主供气源、辅助供气源和主供气源与辅助供气源同时停机后继续供氧的备用供气源，主供气源、辅助供气源和备用供气源共用一个空气平衡罐、氧气平衡罐和具有均压均流作用的氧气分气缸，且辅助供气源并排设置于主供气源旁并对主供气源进行辅助补充供气，主供气源和辅助供气源同时停机后备用供气源继续供气。
文档编号C01B13/02GK102674261SQ201210152468
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者杨云 申请人:珠海市精钰科技设备有限公司