اکسیژن‌ساز بیمارستانی چگونه کار می‌کنند؟

بطور کلی دستگاه‌های اکسیژن‌ساز بیمارستانی از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است. در شکل زیر بخش‌های مختلف اکسیژن‌ساز آمده است (البته در شرکت‌های مختلف اندکی تفاوت وجود دارد)

مطابق شکل فوق، اجزای تشکیل دهنده دستگاه‌های اکسیژن‌ساز بیمارستانی به شرح زیر هستند (از چپ به راست) :
1. کمپروسور هوا (Air Compressor) : کمپروسور هوای محیط را مکش کرده و در اغلب مدل ها آنرا توسط Air end یا پیستون فشرده میکند. سپس هوای فشرده شده از فیلترهای مختلف عبور کرده و بخش عمده ای از گرد و خاک و سایر ناخالصی‌های موجود در آن جذب فیلترها شده و به درایر[1] هدایت می‌شود.

نکته مهمی که در خصوص کمپروسورها وجود دارد، سروصدای زیاد آنها می باشد. در واقع یکی از چالش های اصلی شرکت‌های سازنده دستگاه های اکسیژن‌ساز، مهار سروصدای زیاد کمپروسورهای اکسیژن‌ساز بیمارستانی می باشد. این موضوع در بیمارستان و در راستای حفظ آرامش بیماران و کارکنان، بسیار حائز اهمیت است و لازم است در هنگام خرید مورد توجه قرار گیرد. خوشبختانه برخی از شرکت های سازنده در اینخصوص، موفق‏تر عمل کرده و صدای کمپروسورهای آنها کمتر می باشد  (به بخش مقایسه شرکت‌های فعال در بازار مراجعه شود). شایان ذکر است مطابق با دستورالعمل اداره کل تجهیزات پزشکی، حداکثر صدای تولیدی کمپروسور نباید بیشتر از 85 دسی‌بل باشد.

نکته مهم دیگری که در خصوص کمپروسورها باید بدان توجه نمود، میزان وجود روغن در هوای خروجی از این کمپروسورها می‌باشد که طبیعتا هرچه این میزان کمتر باشد، ارجحیت دارد. علاوه بر این میزان برق مصرفی مورد نیاز کمپروسور، کیفیت Air end و تضمین تامین قطعات توسط شرکت فروشنده، از جمله نکات مهمی است که هنگام خرید باید بدان توجه نمود.

 2 و 3-  درایر (Air Dryer) و فیلتراسیون (Filtration) : هنگامی که هوا فشرده می‌شود، غلظت بخار، روغن و سایر ذرات موجود در آن بیشتر می‌شود، خصوصا هنگامی که ذرات موجود در هوای فشرده شده با قطرات آب و روغن ترکیب می‌شوند، تراکم آلایندگی‌ها در هوای فشرده بسیار بالا می‌رود و به هیچ عنوان برای بیماران مناسب نمی‌باشد. جهت کاهش این آلایندگی‌ها، باید متناسب با ظرفیت کمپروسور نسبت به انتخاب درایر و فیلترها اقدام نمود.

درایر با سردکردن هوای دریافتی از کمپروسور، رطوبت آنرا گرفته و هوا را تا حد مورد نیاز خشک می‌کند. سپس هوای سرد و خشک شده بعد از عبور از فیلترهای مناسب و حذف آلاینده‌ها، به مخزن ذخیره هوا، هدایت می‌شود. انتخاب فیلتراسیون باید بگونه‌ای باشد تا حداقل کلاس 1-4-1  مطابق با استاندارد ایزو 1-8573 محقق شود. این استاندارد کیفیت هوای خروجی را بر اساس میزان آلاینده‌ها (شامل ذرات جامد، بخار آب و روغن) مورد ارزیابی قرار می‌دهد. شایان ذکر است که چنانچه از کمپروسورهای بدون روغن (Oil Free) استفاده شود، نیاز به فیلتراسیون کمتری خواهد بود.

مطابق با دستورالعمل اداره کل تجهیزات پزشکی، در صورتی که ظرفیت درایر و کمپروسور یکسان باشد، درایر می‌تواند هوای خروجی کمپروسور را خشک نماید، بنابراین برای رسیدن به پوشش 100 درصدی هوای خروجی، لازم است ظرفیت درایر تقریبا دو برابر ظرفیت کمپروسور انتخاب شود. درایر باید دارای تخلیه اتوماتیک بوده و  در نقطه شبنم 3 درجه سانتی‌گراد دارای ثبات باشد. داشتن نمایشگر آنلاین نقطه شبنم و آلارم جهت مواقعی که نقطه شبنم بیش از 3 درجه سانتی‌گراد باشد، از جمله نکات مهمی است که باید درایر مجهز به آنها بوده و هنگام خرید به آن توجه نمود.

4- مخزن ذخیره هوا (Air Surge Tank) : این مخزن هوای دریافتی از درایر را در خود ذخیره می‌کند. این امر موجب می‌شود که کمپروسور دستگاه استراحت کرده و دائما درحال کار نباشد.
در سیستم PSA فشار هوا در این مخازن 7 تا 8 بار می‌باشد ولی چنانچه شما مدیر یا مسئول محترم قصد بازدید از کارخانه و مراحل ساخت را داشتید، می‌توانید از آنها بخواهید تا این مخازن را در فشارهای 15 تا 20 بار نیز تست نمایند، تا اطمینان لازم اخذ شود. علاوه بر تحمل فشار، ضخامت این مخازن نیز بسیار اهمیت دارد و با توجه به اینکه خوردگی‌هایی اتفاق خواهد افتاد، این مخازن باید ضخامت لازم را داشته باشند (مثلا مطابق با دستورالعمل اداره کل تجهیزات پزشکی، مخازن 1000 لیتری باید بین 6 تا 8 میلی‌متر ضخامت داشته باشند.).
فولاد یا گالوانیزه بودن نوع ورق، کوره‌ای بودن رنگ بیرونی و استفاده از آلیاژ سازگار با اکسیژن جهت پوشش داخلی (جهت جلوگیری از خوردگی با اکسیژن)، از جمله نکات مهمی است که باید در خصوص مخازن ذخیره هوا رعایت گردد.
بنابراین افزایش عمر مفید کمپروسورها و خرابی کمتر آنها و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی (به دلیل دائم روشن نبودن کمپروسور) از جمله مهمترین فواید وجود مخازن ذخیره هوای فشرده در دستگاه‌های اکسیژن‌ساز می‌باشد.

5- مولد ( Oxygen Generator): این بخش از دستگاه، هوای خشک، تمیز و فشرده شده را از مخزن ذخیره هوای فشرده، دریافت کرده و با عبور از سیلندرهای حاوی ماده زئولیت، اکسیژن موجود را جداسازی می‌کند. در واقع زئولیت‌ها در فشار 4 تا 7.5 بار (بسته به نوع برند دستگاه‌ها) ، اکسیژن موجود در هوا را از نیتروژن و سایر گازها جدا کرده و تا بیش از 90 درصد خالص می‌نمایند. سپس هوای تغلیظ شده با اکسیژن، وارد مخزن ذخیره اکسیژن می شود. بنابراین زئولیت نقش بسیار مهمی در فرآیند تغلیظ اکسیژن دارد. در صورت تنظیم نامناسب فلوی گاز عبوری از زئولیت‌ها، این مواد دچار فرسایش و ساییدگی شده و شکسته و پودر می‌شوند، علاوه بر این در صورت عدم فیلتراسیون مناسب یا سرویس به موقع آنها، به دلیل جذب آلاینده‌هایی نظیر آب و روغن به زئولیت‌ها، موجب تخریب این مواد ارزشمند و افت شدید کارایی دستگاه می‌شود.
لازم به توضیح است که خلوصی که برخی از دستگاه های اکسیژن‌ساز بیمارستانی، از طریق مانیتور نمایش می‌دهند، خلوص اکسیژن تولیدی است (اکسیژنی که بعد از خروج از سیلندرهای حاوی زئولیت، خالص شده است) نه اکسیژن مصرفی. در حالی که مطابق با استاندارد ملی به شماره 10766 و ایزو 10083 لازم است خلوص اکسیژن در انتهای مسیر اندازه‌گیری شده و دارای آنالیزور اندازه‌گیری خلوص اکسیژن در بازه صفر تا 100 درصد همراه با آلارم باشد. شایان ذکر است که ممکن است خلوص اکسیژن در زمان مصرف (یعنی زمان خروج از مخزن ذخیره اکسیژن و ورود در خطوط انتقال به بخش‌ها) با خلوص اکسیژن در زمان تولید، متفاوت باشد و بنابراین مطابق با استانداردهای فوق، دستگاه‌هایی که خلوص اکسیژن مصرفی را نشان می‌دهند دارای ارجحیت می‌باشند.
مولدها باید مجهز به Cut Off باشند و از ورود اکسیژن با خلوص پایین به خط مصرف جلوگیری نمایند. همچنین باید توجه داشت که کلیه لوله‌های استفاده شده (چه در مولد و چه در خط مصرف)، باید با اکسیژن خلوص 99 درصد سازگار باشند (ایزو 10083).
توجه مهم مدیران و مسئولین فنی محترم بیمارستان‌ها درباره اکسیژن‌ساز بیمارستان: قبل از استفاده از اکسیژن تغلیظ شده در بیمارستان، باید مطابق با بند 4-5-1 استاندارد ملی به شماره 10766 ویژگی‌های هوای غنی از اکسیژن، به اطلاع متخصصان بیهوشی بیمارستان رسانده شده و از آنها تاییدیه اخذ شود.
6. مخزن ذخیره اکسیژن (Oxygen Surge Tank): این مخزن، اکسیژن دریافتی از مولدها را تا فشار حدود 4 الی 6 بار در خود ذخیره می‌کند. همانند مخازن ذخیره هوا، این مخازن نیز در حجم های مختلفی وجود دارند و قابل محاسبه می‌باشد. هرگاه فشار این مخازن و مخازن ذخیره هوا، در اثر مصرف کاهش یابد، کمپروسور روشن شده و شروع بکار می نماید.
جبران افت فشار خطوط مصرف اکسیژن در بیمارستان، تامین اکسیژن به مدت حدود ده تا بیست دقیقه در صورت قطع تولید اکسیژن (و ایجاد فرصت جهت استفاده از سیستم Back Up) و گرفتن نوسانات ناگهانی مصرف، از جمله مزایای استفاده از مخازن ذخیره اکسیژن می‌باشد. این مخازن نیز همانند مخازن ذخیره هوا، باید با پوشش داخلی سازگار با اکسیژن (جهت جلوگیری از خوردگی) ساخته شوند (دستورالعمل اداره کل تجهیزات پزشکی)

منابع :

• استاندارد ملی به شماره 304
• استاندارد ایزو 1-8573
• استاندارد ملی به شماره 10766
• استاندارد ایزو 10083
• دستورالعمل اجرایی دستگاه‌های اکسیژن‌ساز به روش PSA – اداره کل تجهیزات پزشکی وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی