CN103536245B - 一种净化车间专用吸尘器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种净化车间专用吸尘器。属于生物医药、紧密加工与机械领域。通过将净化车间专用吸尘器的吸尘与积尘系统完全放置于净化车间外部，并利用具有一定体积的、通过机械泵抽至一定真空度的储气罐提供吸引力，使得净化车间内的各种粉尘、污染物被以更加灵活、高效的方式吸引至净化车间外部，而且不会造成任何二次污染。机械泵和储气罐的联合作用使得这种净化车间专用吸尘器的工作压力具有很宽的可调节范围，可以灵活地设定和调节吸引力，也使得吸气头和吸气管道可以自由变换。同时设备的维护也变得简单高效。本发明可高效地清除掉各种污染物，将极大方便净化车间内局部的清洁工作。

Description

一种净化车间专用吸尘器

技术领域

本发明涉及空气净化设备，尤其是涉及一种净化车间专用吸尘器，可用于生物、医药及电子等领域的净化车间。

背景技术

净化车间(亦称洁净车间)是现代工业、尤其是高新技术领域必不可少的工作平台，它能使产品在一个不受外界条件影响的良好环境空间中生产、制造，从而避免传统车间空气中微粒、粉尘、细菌、病毒以及湿度、气流等不稳定因素对产品质量的干扰。车间的净化环境可以通过过滤、吸附、化学催化等来配合机械通风或静电场“电泳”的方式来实现。但是一些局部位置与设备却必须使用吸尘器来清洁，比如精密加工用机床以及纳米颗粒制粉设备等。

通过风机产生巨大的内外压差，吸尘器可以便捷地将局部的粉尘和其他污染物迅速吸入其腔体内，然后在排风时通过滤纸、滤布以及旋风过滤等方式将污染物搜集在积尘室中。对于一般传统车间所需要的洁净程度，一般吸尘器完全可以满足要求。但是对于对精密度和洁净程度要求更高的净化车间，一般吸尘器难以达到所需效果。主要原因是一般吸尘器有一定的局限性：

(1)吸尘器机体位于净化车间内部，造成二次污染。由于积尘室不可能完全密封，而过滤装置也不能彻底拦截住所有粒径的粉尘，许多污染物会随着排气过程返回到空气中。另外，吸尘器机体自身具有较大的表面积，也会吸附大量污染物。这些都会造成二次污染。

(2)不能直接吸引大颗粒。一般吸尘器受限于吸尘机理和机体大小，起尘吸引力仅为0.1～0.2Kg/cm2，难以吸起大颗粒的污染物。同时，由于含尘气氛会直接接触风机叶片或真空泵的机械运动部分，如果吸入大颗粒也容易造成吸尘器内这些部件的损坏。所以一般吸尘器不能直接吸引大颗粒。

(3)工作压力不可控或调节范围窄。一般吸尘器工作时吸尘腔体内相对压力为-40Kpa～-25KPa，而且只能通过电机档位来调节压力大小，可控性很差，难以实现对颗粒物的选择性吸入。

针对一般吸尘器在净化车间应用的局限性，已经存在一些改进的方案。中国专利CN201120137823.0在吸尘器的腔体内增加了三级梯度过滤，利用这种三层尘隔的结构设计大大降低了排气过程中二次污染的可能性，也提高了吸尘器的效率。但是吸引力与工作压力调节的问题仍然没有得到有效解决。美国专利US8371912采用独立模块分别封装吸尘器与净化车间各组成部分，以及欧洲专利EP0528696B1将吸尘器的机械动力部分置于净化车间外，彻底杜绝了二次污染的问题，也一定程度增大了吸尘器工作压力的可调范围，但是对大颗粒的吸入问题并未得到改善，同时对不同粒径、不同距离的颗粒的吸收很不灵活。

发明内容

本发明的目的是提供一种净化车间专用吸尘器，进一步降低吸尘器对净化车间的二次污染提高吸尘效率和可控性。

为了实现本发明的目的，提出以下技术方案：

一种净化车间专用吸尘器，所述吸尘器由位于净化车间内的内部吸尘系统、位于净化车间外的外部吸尘与积尘系统和连接装置构成，其中，

所述外部吸尘与积尘系统包括：

储气罐4，用于维持吸尘工作压力，并粗过滤大颗粒物污染物；

机械泵1，通过连接管路接所述储气罐4，作为其维持吸尘工作压力的动力元件；

截止阀2，位于所述连接管路上，用于控制机械泵1的开、关抽气动作；

所述连接装置包括：

穿墙直通管接头6，与储气罐4连通；

穿墙直通接头安装法兰7，所述穿墙直通管接头6通过穿墙直通接头安装法兰7固定在墙壁上；

所述内部吸尘系统包括：

波纹管道8，所述波纹管道是一根或多根并联，通过穿墙直通接头安装法兰7安装在墙壁上并与所述穿墙直通管接头6连接；

吸气头10，安装在波纹管道8的前端；

手控吸尘阀门9，安装在吸气头10和波纹管道8之间，控制吸气头10的开关动作。

所述外部吸尘与积尘系统架设在一个移动小车11上，使部吸尘与积尘系统整体移动，便于其换位、维护和清理作业。

所述储气罐4和机械泵1之间安装过滤器3，所述过滤器3的过滤形式为采用不易挥发的硅油作为工作介质的油介质吸收形式，用于过滤吸入的粉尘颗粒物。

所述储气罐4壁上设置压力传感器5和储气罐清洗口14，所述压力传感器5用于实时测量储气罐4内气体压力，所述压力传感器5具有信号输出功能，该信号用于控制所述截止阀2的动作；所述储气罐清洗口14用于清洗储气罐内部粉尘颗粒物。

所述过滤器3配置有观察窗口和过滤器清洗口13，用于当过滤器粉尘堆积过量时，通过观察窗口观察油质是否变浑浊，以便通过过滤器清洗口13放油、清洗、换油；所述机械泵1设置排气端口12，通过连接软管将尾气引到净化车间以外。

所述储气罐4的工作压力5000-6000Pa，提供的吸引力可在0.1～1Kg/cm²范围内调节；所述波纹管道8内允许20000Pa的压力降；

所述波纹管8与吸气头10之间采用标准KF卡箍法兰连接，可方便连接多种定制形状的吸气头10。

本发明的有益效果：

1、吸尘与积尘系统完全位于净化车间外部，没有二次污染；

2、吸尘与积尘系统之间采用真空密封的管道连接，而该管道一端焊接有安装固定的法兰，方便与净化车间的墙壁连接和密闭处理；

3、吸尘腔体工作压力范围大(绝对压力-100Kpa～-20KPa)，吸引力控制范围大(0.1～1Kg/cm2)，适用于各种条件，尤其是大颗粒；

4、由于工作压力范围大，可负载细长的吸尘管路，并且可以多管接入，在车间内任意地点均可方便使用；

5、可自由更换各种定制的吸气头，满足用户的特殊需求；

6、设备清理维护方便，只需定期清除储气罐及过滤器内污染物就可维持设备正常运转。

附图说明

图1是本发明净化车间专用吸尘器结构示意图；

图2是本发明吸尘器工作流程。

1机械泵8波纹管道

2截止阀9手控吸尘阀门

3过滤器10吸气头

4储气罐11移动小车

5压力传感器12排气端口

6穿墙直通管接头13过滤器清洗口

7穿墙直通接头安装法兰14储气罐清洗口

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明的关键是其位于净化车间外部的吸尘与积尘系统，专用吸尘器的结构设计和工作流程如下：

如图1所示为这种净化车间专用吸尘器的结构设计，由以下部件构成：机械泵1，该设备吸尘的动力元件，极限工作压力-101KPa；截止阀2，用于控制开、关抽气管路；过滤器3，配置有观察窗口，用于过滤吸入的粉尘颗粒物等，过滤形式为油介质吸收形式，采用不易挥发的硅油作为工作介质；储气罐4，用于维持吸尘工作压力，并粗过滤大颗粒物等大体积污染物；压力传感器5，用于实时测量储气罐内气体压力，具有信号输出功能用于控制截止阀2的动作；排气端口12，位于净化车间以外，可连接软管将尾气引到任意位置；过滤器清洗口13，当过滤器粉尘堆积过量时，通过观察窗口可观察到油质变浑浊，便可通过此口放油、清洗、换油，储气罐清洗口14，用于清洗储气罐内部粉尘颗粒物等；移动小车11，上述部件安装在移动小车11上，共同构成了吸尘器位于净化车间外部的吸尘与积尘系统，方便设备室外部分的整体移动，有利于使用过程中的换位、维护、清理等。波纹管道8、手控吸尘阀门9和吸气头10构成了吸尘器位于净化车间内部的吸头部分。穿墙直通管接头6和穿墙直通接头安装法兰7起连接设备内外部分的作用，均采用真空密封的金属管道及连接管接头，并在管道一端焊接有安装法兰便于与净化车间墙壁的固定。

该净化车间专用吸尘器的工作流程如图2所示。对于具体吸尘任务，储气罐压力需要维持在一定范围，通过压力传感器可以灵活地控制设备的运行状态。设备待机时，所有阀门均关闭。此时如果储气罐压力不满足工作条件，则开启机械泵与截止阀，提高储气罐真空度。待储气罐压力降到满足工作条件时，关闭机械泵与截止阀，并开启手控吸尘阀门开始吸尘工作。如果设备在待机时储气罐压力已经满足工作条件，则可直接开启手控吸尘阀门开始吸尘工作。完成吸尘任务后，关闭手控吸尘阀门，设备再次进入所有阀门均关闭的待机状态。

由于吸尘与积尘系统完全位于净化车间外部，二次污染被彻底杜绝，而通过储气罐与机械泵之间安装的空气过滤器，泵的机械运动部件也不会接触到含尘气体从而有效得到保护，只要定期开罐清除储气罐内污染物就能维持设备正常运转；通过真空泵与储气罐的配合，该净化车间专用吸尘器可以以小于等于一个标准大气压范围内的任意值作为工作压力，吸引力可在0.1～1Kg/cm2范围内自由调节，因此可以灵活的有选择地对各种污染物进行清洁，尤其是大颗粒；同时储气罐可以拥有较大的体积(根据实际情况可大可小)，使得设备在工作时，(7)波纹管道内可以允许20000Pa以上的压力降，因此可支持安装很长的波纹管或者多管同时接入，使吸头可以方便地触及车间内任意位置；另外，波纹管与吸气头之间采用标准KF卡箍法兰连接，可方便用户定制各种形状的吸气头，以满足实际应用。

实施例1：

航天用精密钛合金部件在净化车间内加工，机床表面与附近空气中附着了大量钛合金颗粒和碎屑。净化车间专用吸尘器在待机状态下开启机械泵与截止阀，使储气罐压力降至5000～10000Pa的工作压力。关闭机械泵与截止阀，然后将吸气头对准需要清洁的部位，并开启手控吸尘阀门，对机床与附近空气进行清洁。完成一次清洁后，设备进入待机状态，储气罐压力重新被抽至5000～10000Pa的工作压力，进入下一次清洁。

实施例2：

Cu/金刚石复合材料在净化车间中完成粉末压坯步骤，液压机表面与附近空气中附着了大量500目的紫铜粉。净化车间专用吸尘器在待机状态下开启机械泵与截止阀，使储气罐压力降至5000-6000Pa的工作压力。关闭机械泵与截止阀，然后将吸气头对准需要清洁的部位，并开启手控吸尘阀门，对液压机与附近空气进行清洁。完成一次清洁后，设备进入待机状态，储气罐压力重新被抽至5000-6000Pa的工作压力，进入下一次清洁。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种净化车间专用吸尘器，其特征在于，所述吸尘器由位于净化车间内的内部吸尘系统、位于净化车间外的外部吸尘与积尘系统和连接装置构成，其中，

所述外部吸尘与积尘系统包括：

储气罐(4)，用于维持吸尘工作压力，并粗过滤大颗粒物污染物；

机械泵(1)，通过连接管路接所述储气罐(4)，作为其维持吸尘工作压力的动力元件；

截止阀(2)，位于所述连接管路上，用于控制机械泵(1)的开、关抽气动作；

所述连接装置包括：

穿墙直通管接头(6)，与储气罐(4)连通；

穿墙直通接头安装法兰(7)，所述穿墙直通管接头(6)通过穿墙直通接头安装法兰(7)固定在墙壁上；

所述内部吸尘系统包括：

波纹管道(8)，所述波纹管道是一根或多根并联，通过穿墙直通接头安装法兰(7)安装在墙壁上并与所述穿墙直通管接头(6)连接；

吸气头(10)，安装在波纹管道(8)的前端；

手控吸尘阀门(9)，安装在吸气头(10)和波纹管道(8)之间，控制吸气头(10)的开关动作。

2.根据权利要求1所述的吸尘器，其特征在于，所述外部吸尘与积尘系统架设在一个移动小车(11)上，使部吸尘与积尘系统整体移动，便于其换位、维护和清理作业。

3.根据权利要求2所述的吸尘器，其特征在于，所述储气罐(4)和机械泵(1)之间安装过滤器(3)，所述过滤器(3)的过滤形式为采用不易挥发的硅油作为工作介质的油介质吸收形式，用于过滤吸入的粉尘颗粒物。

4.根据权利要求3所述的吸尘器，其特征在于，所述储气罐(4)壁上设置压力传感器(5)和储气罐清洗口(14)，所述压力传感器(5)用于实时测量储气罐(4)内气体压力，所述压力传感器(5)具有信号输出功能，该信号用于控制所述截止阀(2)的动作；所述储气罐清洗口(14)用于清洗储气罐内部粉尘颗粒物。

5.根据权利要求4所述的吸尘器，其特征在于，所述过滤器(3)配置有观察窗口和过滤器清洗口(13)，用于当过滤器粉尘堆积过量时，通过观察窗口观察油质是否变浑浊，以便通过过滤器清洗口(13)放油、清洗、换油；所述机械泵(1)设置排气端口(12)，通过连接软管将尾气引到净化车间以外。

6.根据权利要求5所述的吸尘器，其特征在于，所述储气罐(4)的工作压力5000～6000Pa，提供的吸引力可在0.1～1Kg/cm²范围内调节；所述波纹管道(8)内允许20000Pa的压力降。

7.根据权利要求6所述的吸尘器，其特征在于，所述波纹管(8)与吸气头(10)之间采用标准KF卡箍法兰连接，可方便连接多种定制形状的吸气头(10)。