醫(yī)用氧艙空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用*

馬明振 王華銳 孫 力

1 目的

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)用空氣加壓氧艙》GB/T12130-2005的規(guī)定，市電網(wǎng)電壓的強(qiáng)電不能進(jìn)艙，而目前市場上空氣調(diào)節(jié)設(shè)備的工作電壓均為交流電220 V，限制了市場上的空調(diào)設(shè)備直接安裝到醫(yī)用高壓氧艙內(nèi)使用。與此同時，市場上的空調(diào)沒有定時排水功能，需要制熱時，風(fēng)機(jī)立即啟動，吹出涼風(fēng)，制熱效果差。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)針對以上的問題，提供一種能夠在氧艙內(nèi)使用，實(shí)現(xiàn)定時排水，制熱過程中內(nèi)風(fēng)機(jī)延時工作的氧艙空調(diào)控制器。

2 方法

2.1 設(shè)計(jì)一種氧艙空調(diào)控制器

為解決上述問題，所采取的技術(shù)設(shè)計(jì)方案為∶設(shè)計(jì)一種氧艙空調(diào)控制器。所述空調(diào)包括電連接的內(nèi)風(fēng)機(jī)、外風(fēng)機(jī)、三通電磁閥和排水閥，其特征在于∶控制器包括交流接觸器I、交流接觸器II、繼電器I、繼電器II和微處理器IC。其中，外風(fēng)機(jī)與交流接觸器I電連接，三通電磁閥與交流接觸器II電連接，交流接觸器I、交流接觸器II與微處理器IC電連接，內(nèi)風(fēng)機(jī)與繼電器II電連接，排水閥與繼電器I電連接，繼電器I、繼電器II與微處理器IC電連接。交流接觸器I接收外風(fēng)機(jī)的開啟或關(guān)閉信號，并將開啟或關(guān)閉信號傳送至微處理器IC，交流接觸器II接收三通電磁閥的開啟或關(guān)閉信號，并將開啟或關(guān)閉信號傳送至微處理器IC，微處理器IC將接收到的信號進(jìn)行處理，有選擇的將處理后的信號傳送至繼電器I、繼電器II。

2.2 設(shè)計(jì)方案的進(jìn)一步改進(jìn)

所述交流接觸器I、交流接觸器II與微處理器IC之間電連接有光電耦合器I，所述繼電器I、繼電器II與微處理器IC之間電連接光電耦合器II，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)∶使用繼電器將高電壓與氧艙脫離，使得空調(diào)能夠在氧艙內(nèi)使用，微處理器IC對空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)了定時排水，制熱過程中內(nèi)風(fēng)機(jī)延遲工作，避免了開始時吹涼風(fēng)，使用方便(如圖1所示)。

圖1 空調(diào)控制器的實(shí)施框圖

根據(jù)上述理論指導(dǎo)，選取國產(chǎn)普通冷暖兩用空調(diào)，實(shí)施方案如框圖所示，氧艙空調(diào)控制器，空調(diào)包括電連接的內(nèi)風(fēng)機(jī)1，外風(fēng)機(jī)2，三通電磁閥3和排水閥4，控制器包括交流接觸器I、交流接觸器II、繼電器I、繼電器II和微處理器IC，詳細(xì)方案如設(shè)計(jì)所述。

微處理器IC電連接有顯示器、開關(guān)電源及壓縮機(jī)電源。微處理器IC采用51系列單片機(jī)，制冷、制熱及化霜信號通過交流接觸器I和交流接觸器II將強(qiáng)電信號轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可以接受的弱電信號，然后微處理器IC分析空調(diào)工作在何種狀態(tài)。

3 結(jié)果

根據(jù)上述的理論指導(dǎo)及實(shí)際的實(shí)驗(yàn)得出，冷暖空調(diào)具體有以下3種工作狀況∶

(1)制冷工作狀態(tài)，壓縮機(jī)工作，內(nèi)風(fēng)機(jī)1和外風(fēng)機(jī)2同時工作，三通電磁閥3不工作。

(2)制熱工作狀態(tài)，壓縮機(jī)工作，內(nèi)風(fēng)機(jī)1延時工作，三通電磁閥3工作。

(3)化霜工作狀態(tài)下，壓縮機(jī)工作，內(nèi)風(fēng)機(jī)1和外風(fēng)機(jī)2均不工作，三通電磁閥3不工作。

制冷、制熱及化霜三種狀態(tài)下，輸入信號I、輸入信號II、輸出信號I及輸出信號II的邏輯關(guān)系見表1∶

3.1 制冷狀態(tài)

外風(fēng)機(jī)2啟動，產(chǎn)生輸入信號I，交流接觸器I閉合輸出220 V交流信號，由光電耦合器I耦合至微處理器IC，三通電磁閥3不啟動，不產(chǎn)生信號，微處理器IC處理后經(jīng)光電耦合器II控制繼電器I和繼電器II，繼電器I產(chǎn)生輸出信號I至內(nèi)風(fēng)機(jī)1，內(nèi)風(fēng)機(jī)1開啟，繼電器II產(chǎn)生輸出信號II至排水閥4，微處理器IC通過繼電器II控制排水閥4每關(guān)閉20 min，然后開啟20 s排水，完成自動定時排水功能。

表1 邏輯關(guān)系表

3.2 制熱狀態(tài)

外風(fēng)機(jī)2啟動，產(chǎn)生輸入信號I，交流接觸器I閉合輸出220 V交流信號，由光電耦合器I耦合至微處理器IC，三通電磁閥3啟動，產(chǎn)生輸入信號II，交流接觸器II閉合輸出220 V交流信號，由光電耦合器I耦合至微處理器IC，微處理器IC處理后經(jīng)光電耦合器II控制繼電器I，繼電器I產(chǎn)生輸出信號I至內(nèi)風(fēng)機(jī)1，內(nèi)風(fēng)機(jī)1延時3 min后開啟，從而避免了開始時吹涼風(fēng)。

3.3 化霜狀態(tài)

任何輸入信號和輸出信號均為0。

4 結(jié)論

該設(shè)計(jì)是一種涉及氧艙專用的空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)，根據(jù)《醫(yī)用空氣加壓氧艙》GB/T12130-2005的規(guī)定，氧艙進(jìn)艙電壓不應(yīng)高于24 V，目前市場上空調(diào)設(shè)備均不符合要求，且沒有定時排水功能，制熱時，風(fēng)機(jī)也會立即啟動，吹出涼風(fēng)，制熱效果差。

本設(shè)計(jì)有效的解決了以上種種問題，將普通空調(diào)經(jīng)過簡單的改造之后應(yīng)用于氧艙之上，實(shí)現(xiàn)了自動定時排水，制熱延時啟動的功能，經(jīng)過實(shí)踐效果良好，值得推廣。

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