醫用制氧機空壓機系統的工作原理和故障探討

郭榮春

（珠海市奧吉賽科技有限公司，珠海 519060）

近些年來，在開展醫療救治的過程中，醫療衛生機構往往需要為患者提供氧氣，而氧氣一般是從外界獲取的。氧氣在很多方面都發揮著重要的作用，它在醫院的搶救、麻醉、手術以及為患者提供治療的過程中扮演著非常重要的角色。醫用制氧機空壓機系統是醫院在臨床工作中必不可少的設備之一，工作人員通過醫用制氧機制取高純度的氧氣，設備輸送的高質量氧氣供患者在治療的過程中使用。所以，要想為患者提供更高的治療效果，首先就要確保醫用制氧機制取氧氣的質量。這就要求相關工作人員了解制氧機空壓機系統的基本工作原理，并對其常出現的故障進行研究分析。

1 醫用制氧機空壓機系統工作原理

1.1 空壓機系統的工作流程

空壓機系統的主要作用是保證分子篩在使用過程中能夠正常運行，而螺桿式空壓機具有多方面的優點，非常符合醫院24h長時間工作的特殊性質，它的優點主要包括適應性很強、可靠性很強、操作維護簡單、動力平衡性能較好、可以長時間運作。所以，在制氧機空壓機系統制取氧氣的過程中，一般選用的就是螺桿式空壓機[1]。一般空壓機系統的結構如圖1所示，其主要包括吸氣調節器、壓縮機、壓力儲存器、油路和氣路四個部分。

空壓機系統的工作流程為：首先利用吸氣調節器吸入空氣，然后空氣通過控制進入壓縮機；壓縮機采用聯軸器傳動的方式傳遞空氣，在聯軸器和三相電動機運行的過程中，就可以將吸入的空氣進行壓縮，由三相電動機轉動進行空氣的壓縮作用，并將壓縮的空氣通過氣路傳送到壓力存儲器，然后通過精細油分離器過濾已經被壓縮的空氣；最后，過濾后的空氣通過最小壓力止回閥進入空氣儲罐中，如此循環就可以完成相關工作。

圖1 空氣機系統結構

1.2 空壓機系統的工作原理

在利用醫用制氧機制取氧氣的時候，壓縮機是利用微控制器進行控制的。在制氧機空壓機系統實際操作的過程中，壓縮機一般會呈現出加載運行和空載運行兩種運行狀態。為了確保這兩種狀態能夠正常運行，技術人員在微控制器上設置了兩個壓力點，這兩個壓力點的上限是0.74MPa，下限是0.34MPa，在傳感器的作用下，可以將空氣壓力傳輸到微控制器當中。首先要通過微控制器，為吸氣調節器的電磁閥提供電壓為24V的直流電，在設備中三個閥的共同協作下，能夠將吸氣調節器的連桿沿著向右的方向運動到設備底部，這時進氣口就會全部打開，使空氣大量進入設備中[2]。

當空壓機空載運行時，微控制器會在設備運行的時候終止對其供電，同樣，在三個閥的共同作用下，吸氣調節器的連桿會向左運動，從而將進氣口關閉，避免空氣的進入，系統中的壓力會因此逐漸降低。當壓力降低到下限0.34MPa時，空壓機在微控制器的控制下進入加載運行的模式。最小壓力止回閥的作用是內外壓隔離，它的壓差是0.03MPa。在加載運行狀態，當內壓高于外壓0.03MPa時，要將止回閥打開，將壓縮空氣輸送出去，使設備轉入空載運行的狀態，此時內壓從上限值逐漸開始下降，因為下降速度非常迅速，壓差低于0.03MPa時，會致使止回閥關閉。吸氣調節器控制結構如圖2所示。

圖2 吸氣調節器控制結構

2 醫用制氧機空壓機系統常見故障及解決措施

2.1 加載到上限時出現故障

在脫機檢查的過程中發現出現漏氣現象，主要原因是放氣閥內部的密封圈被損壞。出現這種情況，需要更換新的密封圈，這種故障會延長設備的加載時間使得空壓機系統的總能耗增加，但是不會影響設備的正常使用。在實際操作的過程中，當空壓機系統壓力值低于上限值0.74MPa卻又緩慢上升時，設備依然處于加載工作的狀態。技術人員要加強對制氧機的檢查，如果氧氣濃度和輸出的狀況都沒有任何大的問題，就說明制氧機功能是正常的，這時就需要技術人員更換新的壓縮機空氣濾芯，如果這些操作都完成后，設備故障還沒有排除，工作人員就需要分析壓縮機的空氣供應量。在借助脫機檢查方案進行實際操作的過程中，壓力存儲器被空氣儲罐所代替，為系統提供高氣壓，而24V的直流電源就代替了微控制器，手動控電來解決加載到上限出現的故障問題。

2.2 運行過程中壓縮機溫度過高

空氣壓縮機在運行的過程中存在溫度過高的狀況，出現這種故障時，首先需要檢查空壓機系統有沒有出現漏油現象，如果出現漏油現象，那么原因可能是油管破裂，此時就需要及時更換油管，如果油管等設備都是正常的，沒有出現破裂現象，那就需要對油過濾器、油冷卻器等設備進行徹底的清理。如果油冷卻器中含有很多雜物，就會導致壓縮機在運行的過程中出現很多故障，如壓縮機溫度過高。除此之外，技術人員還需要檢查外部環境的溫度，如果溫度過高就需要打開壓縮機的機門，給設備通風散熱，通常設備溫度可以下降4℃左右。這樣能夠有效降低壓縮機溫度，延長油管的使用壽命，使設備可以更持久地工作[3]。

2.3 注意設備的維修保養工作

在使用制氧機空壓機的過程中，相關人員要加強對各種故障的判斷和及時處理，同時要做好維修保養工作。工作人員要定期更換設備的空氣濾芯和油濾芯，做好各種檢查項目，如氣路和管路破損阻塞等，有效解決各種問題。工作人員要定期清理設備系統中的各類電磁閥類元件，在日常使用過程中注意觀察設備運行的不正?，F象，做好日常維護保養工作，及時發現和處理問題，有效降低設備故障的發生率，保證設備的使用壽命。

3 結語

醫用制氧機是一種各個部分能夠緊密相連又相互制約的綜合性儀器，空壓機系統在制取氧氣的過程中發揮著很重要的作用，了解空壓機系統的工作原理和排除故障的方法就顯得尤為重要。為了更好地使用制氧機空壓機系統，在實際操作中，工作人員必須熟練掌握設備的工作原理，了解制氧機經常出現的故障及其排除方法。這樣一來，在出現故障時，人們就能夠準確地分析和判斷故障，更好地開展維修工作，從而保障空壓機系統正常工作，制取更高質量的氧氣，為醫療事業提供更充足的氧氣。

[1]李向明.醫用制氧機空壓機系統工作原理及故障分析[J].中國設備工程，2017，（1）：104-105.

[2]林新，李丹丹.醫用制氧機空壓機系統工作原理與常見故障分析[J].醫療衛生裝備，2016，37（2）：155-156.

[3]馬永浩.內壓縮流程制氧機液氧流程泵突發停泵故障的應急處理及注意事項[J].冶金動力，2017，1（10）：30-32.