医用制氧机空压机系统的工作原理和故障探讨

郭荣春

（珠海市奥吉赛科技有限公司，珠海 519060）

近些年来，在开展医疗救治的过程中，医疗卫生机构往往需要为患者提供氧气，而氧气一般是从外界获取的。氧气在很多方面都发挥着重要的作用，它在医院的抢救、麻醉、手术以及为患者提供治疗的过程中扮演着非常重要的角色。医用制氧机空压机系统是医院在临床工作中必不可少的设备之一，工作人员通过医用制氧机制取高纯度的氧气，设备输送的高质量氧气供患者在治疗的过程中使用。所以，要想为患者提供更高的治疗效果，首先就要确保医用制氧机制取氧气的质量。这就要求相关工作人员了解制氧机空压机系统的基本工作原理，并对其常出现的故障进行研究分析。

1 医用制氧机空压机系统工作原理

1.1 空压机系统的工作流程

空压机系统的主要作用是保证分子筛在使用过程中能够正常运行，而螺杆式空压机具有多方面的优点，非常符合医院24h长时间工作的特殊性质，它的优点主要包括适应性很强、可靠性很强、操作维护简单、动力平衡性能较好、可以长时间运作。所以，在制氧机空压机系统制取氧气的过程中，一般选用的就是螺杆式空压机[1]。一般空压机系统的结构如图1所示，其主要包括吸气调节器、压缩机、压力储存器、油路和气路四个部分。

空压机系统的工作流程为：首先利用吸气调节器吸入空气，然后空气通过控制进入压缩机；压缩机采用联轴器传动的方式传递空气，在联轴器和三相电动机运行的过程中，就可以将吸入的空气进行压缩，由三相电动机转动进行空气的压缩作用，并将压缩的空气通过气路传送到压力存储器，然后通过精细油分离器过滤已经被压缩的空气；最后，过滤后的空气通过最小压力止回阀进入空气储罐中，如此循环就可以完成相关工作。

图1 空气机系统结构

1.2 空压机系统的工作原理

在利用医用制氧机制取氧气的时候，压缩机是利用微控制器进行控制的。在制氧机空压机系统实际操作的过程中，压缩机一般会呈现出加载运行和空载运行两种运行状态。为了确保这两种状态能够正常运行，技术人员在微控制器上设置了两个压力点，这两个压力点的上限是0.74MPa，下限是0.34MPa，在传感器的作用下，可以将空气压力传输到微控制器当中。首先要通过微控制器，为吸气调节器的电磁阀提供电压为24V的直流电，在设备中三个阀的共同协作下，能够将吸气调节器的连杆沿着向右的方向运动到设备底部，这时进气口就会全部打开，使空气大量进入设备中[2]。

当空压机空载运行时，微控制器会在设备运行的时候终止对其供电，同样，在三个阀的共同作用下，吸气调节器的连杆会向左运动，从而将进气口关闭，避免空气的进入，系统中的压力会因此逐渐降低。当压力降低到下限0.34MPa时，空压机在微控制器的控制下进入加载运行的模式。最小压力止回阀的作用是内外压隔离，它的压差是0.03MPa。在加载运行状态，当内压高于外压0.03MPa时，要将止回阀打开，将压缩空气输送出去，使设备转入空载运行的状态，此时内压从上限值逐渐开始下降，因为下降速度非常迅速，压差低于0.03MPa时，会致使止回阀关闭。吸气调节器控制结构如图2所示。

图2 吸气调节器控制结构

2 医用制氧机空压机系统常见故障及解决措施

2.1 加载到上限时出现故障

在脱机检查的过程中发现出现漏气现象，主要原因是放气阀内部的密封圈被损坏。出现这种情况，需要更换新的密封圈，这种故障会延长设备的加载时间使得空压机系统的总能耗增加，但是不会影响设备的正常使用。在实际操作的过程中，当空压机系统压力值低于上限值0.74MPa却又缓慢上升时，设备依然处于加载工作的状态。技术人员要加强对制氧机的检查，如果氧气浓度和输出的状况都没有任何大的问题，就说明制氧机功能是正常的，这时就需要技术人员更换新的压缩机空气滤芯，如果这些操作都完成后，设备故障还没有排除，工作人员就需要分析压缩机的空气供应量。在借助脱机检查方案进行实际操作的过程中，压力存储器被空气储罐所代替，为系统提供高气压，而24V的直流电源就代替了微控制器，手动控电来解决加载到上限出现的故障问题。

2.2 运行过程中压缩机温度过高

空气压缩机在运行的过程中存在温度过高的状况，出现这种故障时，首先需要检查空压机系统有没有出现漏油现象，如果出现漏油现象，那么原因可能是油管破裂，此时就需要及时更换油管，如果油管等设备都是正常的，没有出现破裂现象，那就需要对油过滤器、油冷却器等设备进行彻底的清理。如果油冷却器中含有很多杂物，就会导致压缩机在运行的过程中出现很多故障，如压缩机温度过高。除此之外，技术人员还需要检查外部环境的温度，如果温度过高就需要打开压缩机的机门，给设备通风散热，通常设备温度可以下降4℃左右。这样能够有效降低压缩机温度，延长油管的使用寿命，使设备可以更持久地工作[3]。

2.3 注意设备的维修保养工作

在使用制氧机空压机的过程中，相关人员要加强对各种故障的判断和及时处理，同时要做好维修保养工作。工作人员要定期更换设备的空气滤芯和油滤芯，做好各种检查项目，如气路和管路破损阻塞等，有效解决各种问题。工作人员要定期清理设备系统中的各类电磁阀类元件，在日常使用过程中注意观察设备运行的不正常现象，做好日常维护保养工作，及时发现和处理问题，有效降低设备故障的发生率，保证设备的使用寿命。

3 结语

医用制氧机是一种各个部分能够紧密相连又相互制约的综合性仪器，空压机系统在制取氧气的过程中发挥着很重要的作用，了解空压机系统的工作原理和排除故障的方法就显得尤为重要。为了更好地使用制氧机空压机系统，在实际操作中，工作人员必须熟练掌握设备的工作原理，了解制氧机经常出现的故障及其排除方法。这样一来，在出现故障时，人们就能够准确地分析和判断故障，更好地开展维修工作，从而保障空压机系统正常工作，制取更高质量的氧气，为医疗事业提供更充足的氧气。

[1]李向明.医用制氧机空压机系统工作原理及故障分析[J].中国设备工程，2017，（1）：104-105.

[2]林新，李丹丹.医用制氧机空压机系统工作原理与常见故障分析[J].医疗卫生装备，2016，37（2）：155-156.

[3]马永浩.内压缩流程制氧机液氧流程泵突发停泵故障的应急处理及注意事项[J].冶金动力，2017，1（10）：30-32.