CN110242603A - 一种小型低噪音智能集尘机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型低噪音智能集尘机，包括机体(3)，所述的机体(3)前端设有前盖(1)，后端设有后盖(8)，所述的前盖(1)上设有进风口(2)，该进风口(2)上设有滤袋，所述的后盖(8)上设有排风口(24)，其特征在于，所述的机体(3)中间设有风机蜗壳(10)，将机体(3)分为前后两个部分，前部设有集尘单元，后部设有离心风机，该离心风机包括电机(7)和风机叶轮(11)，其中风机叶轮(11)位于风机蜗壳(10)内，所述的电机(7)位于机体(3)后部，并连接风机叶轮(11)。与现有技术相比，本发明结构紧凑、节省空间、振动小、噪音低，并具有报警、自诊断、通讯和存储功能。
Description
技术领域
本发明涉及集尘机技术领域，尤其是涉及一种小型低噪音智能集尘机。
背景技术
在工业生产现场会产生大量的粉尘和烟雾，如机械切割、木器制作、焊接加工、电子产品制造，粉尘的飞扬、烟雾的弥漫，不但会对设备、环境造成污染，而且容易附着于产品表面，严重影响产品质量，比如在食品加工、生物制药，电子产品封装等行业，更严重的是会影响操作人员的身体健康，产生职业病，若任意排放还会污染大气环境造成社会公害。所以控制工业生产现场的粉尘和烟雾十分重要，对其进行恰当的处理和收集，有利于提升产品质量，保护操作人员，改善车间空气环境和防止大气污染。现有的集尘机，大多数体都以市场上普通的离心风机为基础设计而成，存在如下问题：1、体积庞大，占用大量空间，操作管理不便，设备投资成本高；2、振动和噪音较大；3、缺少滤芯更换提醒功能，无法按照滤芯的实际污染情况发出更换提示，只能根据理论更换时间更换，导致浪费或影响集尘效果。4、缺少数据收集和处理功能，无法对设备的使用情况进行诊断并采取预防措施；5、没有远程通讯和集中管理功能，无法将多台集尘机通过通讯网络集中起来管理。
授权公开号为CN204502612U的实用新型专利公开了一种具有净化功能的静音型工业集尘机，其能吸收空气中的有害或有异味的气体和灰尘，且噪音很小。它包括集尘机外壳及集尘机外壳上的电源控制箱，所述的集尘机外壳内固定有风机和过滤袋，所述的风机上设有风机进风口；所述的集尘机外壳上端设置有过滤袋出风口，该过滤袋出风口与所述的过滤袋连通，所述的过滤袋出风口上端设置有环境过滤层外壳，该环境过滤层外壳内设置有环境过滤层，该环境过滤层的一端和侧边都设有出风口吸音板，所述的环境过滤层外壳上端开有若干出风口；所述的集尘机外壳下端开有导风空间，该导风空间内设置有收集盒，该收集盒内设置有吸音式导风板。该实用新型专利存在以下缺点：1、体积还是较大；2、虽然针对噪音设有出风口吸音板和吸音式导风板，但噪音仍能通过集尘机上其余的外壳部分传出；3、缺少滤芯更换提醒功能；4、缺少数据收集和处理功能；5、没有远程通讯和集中管理功能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种小型低噪音智能集尘机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种小型低噪音智能集尘机，包括机体，所述的机体前端设有前盖，后端设有后盖，所述的前盖上设有进风口，该进风口上设有滤袋，所述的后盖上设有排风口，其特征在于，所述的机体中间设有风机蜗壳，将机体分为前后两个部分，前部设有集尘单元，后部设有离心风机，该离心风机包括电机和风机叶轮，其中风机叶轮位于风机蜗壳内，所述的电机位于机体后部，并连接风机叶轮。
进一步地，所述的集尘单元包括滤芯和滤芯支架，所述的滤芯支架用螺栓固定于风机蜗壳上，所述的滤芯安装在滤芯支架上。
进一步地，所述的滤袋为滤芯为高效滤芯，用带转接头的中空螺栓固定在滤芯支架上；气体经过高效滤芯的过滤，便能将气体中较小粒度粉尘聚集在高效滤芯的表面。
所述的滤芯支架中间设置有一圆孔，作为离心风机的吸入口，离心风机的风机出风口设置在风机蜗壳的右后下角。
进一步地，所述的电机用螺栓固定在风机蜗壳上；风机叶轮装在电机轴上。
进一步地，所述的进风口上安装的滤袋为阻燃的粗效过滤袋。粗效过滤袋用于过滤和收集较大粒度的灰尘和垃圾，滤袋为阻燃的可用于高温或有火星的特殊场合。
进一步地，所述的排风口为按一定规则阵列分布的小孔，小孔为圆形、矩形或正多边形其中的一种；对应的所述的后盖上焊接有排风管，排风口的所有小孔均应位于排风管与后盖焊接的边界圆内。
进一步地，所述的前盖一侧用两个合页与机体相连，另一侧用锁扣锁紧；所述的前盖与所述的机体连接处采用翻边，并用密封条密封。所述的前盖上还设有把手。
进一步地，所述的小型低噪音智能集尘机还设有电气安装板，该电气安装板设在机体后部，并用螺栓固定在风机蜗壳上；
所述的电气安装板上用螺栓固定安装有电机电源和电机控制器。且在电气安装板上设有电缆孔和通风孔。电缆孔用于电机的线缆走线，通风孔用于冷却电气元件和设备。电机控制器用于控制电机的启停、加速和减速。
进一步地，固定在风机蜗壳上的电气安装板将电机后部分为两个部分：电机安装室和电气安装室。电机安装室内设有吸音棉，并遍布整个电机安装室，使得风机出风口吹出的风经过吸音棉完成降噪、电机运行产生的噪音经过吸音棉完成降噪。
进一步地，所述的小型低噪音智能集尘机还包括检测单元和控制单元，所述的检测单元包括管路压力传感器、滤芯压力传感器、电路板温度传感器以及电机温度传感器和转速传感器；本发明检测单元采用的各传感器均为市售产品。
管路压力传感器，采用电子式压力传感器，设置在小型低噪音智能集尘机内部的风流通道内，用来判断集尘机所选配的管路是否合适，也用来检测运行中的管路是否堵塞；
滤芯压力传感器，采用电子式压力传感器，设置在滤芯上，用来判断滤芯的堵塞情况，并可以发出警告信号用于提示滤芯更换；
电路板温度传感器，设置在电气安装板上，用来测量电路板周围温度，可根据温度的影响对检测单元和控制单元进行偏差修正，使其能提供更正确的诊断；
电机温度传感器，设置在电机表面，可以防止电机因异常情况使温度升高而发生故障，甚至损坏；
转速传感器，设置在风机蜗壳上，并指向风机叶轮，用于检测运行中的电机转数，及早发现电机异常并规划应对措施；
所述的控制单元包括控制显示面板和控制器，所述的控制器输入端接口连接检测单元，串行接口连接所述的控制显示面板，所述的控制器包括控制模块、通讯模块和数据存储模块，这些模块均为本领域常用模块。
控制显示面板设置在机体右侧，面板上有启停开关、加速按钮、减速按钮和显示屏；
通讯模块包括设置在机体右侧的通信接口和无线通讯设备，可将多台集尘机通过网络连接起来集中管理，即使大量集尘机也能以一个集中控制系统进行操作和监视，根据监控状况，使用者可将过滤器更换时间等集尘机的日常状态管理集中化，也可以与其他机器和操作系统统一管理。
数据存储模块可以将集尘机的运行数据保存下来。通过从数据存储模块中提取出历史运行数据，使用者对运行数据进行分析，可以预测滤芯更换时间、预测电机寿命、判断所选机型是否合适、判断所配风管是否合理、风量降低的原因等，还可以预防故障产生，即使出现故障，也能迅速准确地查明故障原因。
进一步地，所述的离心风机的风机出风口排出的气体经过吸音棉消音后分为两部分，一部分经过排风管将电机冷却后由排风口排入大气，另一部分经过电气安装板上的通风孔，对电气元件和设备冷却后，由后盖上的电气冷却通风口排入大气。
该电气冷却排风口为按一定规则阵列分布的小孔，小孔为圆形、矩形或正多边形其中的一种。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明小型低噪音智能集尘机，在一个机体内通过风机蜗壳固定连接集尘单元和风机驱动单元，结构紧凑，节省空间。
(2)本发明在电机安装室内设有吸音棉，并遍布整个电机安装室，对离心风机的风机出风口吹出的风进行了降噪，对电机运行产生的噪音进行了全方位的降噪，使得本发明小型低噪音智能集尘机整体噪音更低。
(3)本发明小型低噪音智能集尘机设有检测单元，包括管路压力传感器，能检测管路是否合适和堵塞；设在滤芯上的滤芯压力传感器，能检测滤芯的堵塞情况；设在电气安装板上的电路板温度传感器，能检测电气安装板的温度；设在电机上的电机温度传感器和转速传感器，能检测电机温度和转速异常。检测单元使得本发明小型低噪音智能集尘机更加稳定可靠高效地运行。
(4)本发明小型低噪音智能集尘机设有集尘机控制系统，能自动对检测单元的异常进行报警和自诊断，还具备通讯功能和数据存储功能，通讯功能能将多台集尘机通过网络连接起来集中管理，或与其他机器设备和操作系统统一管理，大大节约了运营维护和管理成本。通过数据存储功能提取历史数据，使用者对运行数据进行分析，可以预测滤芯更换时间、预测电机寿命、判断所选机型是否合适、判断所配风管是否合理、风量降低的原因等，还可以预防故障产生，即使出现故障，也能迅速准确地查明故障原因。
附图说明
图1为本发明小型低噪音智能集尘机的侧面剖视图；
图2为本发明小型低噪音智能集尘机不带后盖的后视图；
图3为本发明小型低噪音智能集尘机的侧视图；
图4为本发明小型低噪音智能集尘机的后视图；
图中，1、前盖，2、进风口，3、机体，4、滤芯，5、滤芯支架，6、风机进气口，7、电机，8、后盖，9、排风管，10、风机蜗壳，11、风机叶轮，12、集尘盒，13、电机电源，14、电机控制器，15、电气安装板，16、吸音棉，17、风机出风口，18、拉手，19、控制显示面板，20、电源插座，21、橡胶支撑脚，22、通信接口，23、把手。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例为一种小型低噪音智能集尘机，应用于工业生产现场内粉尘的收集。该小型低噪音智能集尘机，包括机体3、检测单元和控制单元。
下面对小型低噪音智能集尘机的各部分进行详细描述：
1、机体3
机体3前端设有前盖1，后端设有后盖8，前盖1上设有进风口2，该进风口2上设有滤袋，后盖8上设有排风口24；机体3中间设有风机蜗壳10，将机体3分为前后两个部分，前部设有集尘单元，后部设有离心风机，该离心风机包括电机7和风机叶轮11，其中风机叶轮11位于风机蜗壳10内，电机7位于机体3后部，并连接风机叶轮11。机体3后部还设有电气安装板15和吸音棉16。
具体地，下面对各部件进行详细描述：
机体3：如图3所示，机体3为长方形结构，机体底部设置有橡胶支撑脚，机体左右两侧对称设置有拉手18。
集尘单元：如图1所示，集尘单元包括滤芯4和滤芯支架5。滤芯支架5用螺栓固定于风机蜗壳10上。滤芯4为高效滤芯，用带转接头的中空螺栓固定在滤芯支架5上。滤芯支架5中间设置有一圆孔，作为离心风机的吸入口，离心风机的风机出风口17设置在风机蜗壳10的右后下角。滤芯4外围设有集尘盒12。
电机7：电机7用螺栓固定在风机蜗壳10上。如图2所示，电机7的电机电源13用螺栓固定安装在电气安装板15上，电机电源13由带开关电源插座20控制开通和关断。如图3所示，带开关电源插座20固定安装在机体3右侧面板上。
风机叶轮11：风机叶轮11装在电机轴上，位于风机蜗壳10内。
滤袋：进风口2上安装的滤袋为阻燃的粗效过滤袋。
电气安装板15：如图2所示，电气安装板15设在机体3后部，用螺栓固定在风机蜗壳10上；电气安装板15上除电机电源13还用螺栓固定安装有电机控制器14，且在电气安装板15上设有电缆孔和通风孔。该电机控制器14连接电机电源13和电机7的信号输入接口，能控制电机7的启停、加速和减速。
吸音棉16：如图2所示，固定在风机蜗壳10上的电气安装板15将电机后部分为两个部分：电机安装室和电气安装室。吸音棉16便设置在电机安装室内，并遍布整个电机安装室，使得离心风机的风机出风口17吹出的风经过吸音棉16进行降噪、电机运行产生的噪音经过吸音棉16进行降噪。
前盖1：如图3所示，前盖1一侧用两个合页与机体3相连，另一侧用锁扣锁紧；前盖1与所述的机体3连接处设有密封条密封；前盖1上设有把手23。
后盖8：如图1所示，后盖8设置有排风管9，该排风管焊接在后盖内侧；如图4所示，后盖设置的排风口24为按一定规则阵列分布的正方形小孔，排风口24的所有小孔均位于排风管9与后盖焊接的边界圆内；在电气安装室内的后盖上还设有电气冷却排风口25，电气冷却排风口25为按一定规则阵列分布的圆形小孔。
2、检测单元
检测单元包括管路压力传感器、滤芯压力传感器、电路板温度传感器以及电机温度传感器和转速传感器。
管路压力传感器，设置在小型低噪音智能集尘机内部的风流通道内，用来判断集尘机所选配的管路是否合适，也用来检测运行中的管路是否堵塞。本实施例采用型号为ZP68的压力传感器。
滤芯压力传感器，设置在滤芯4上，用来判断滤芯的堵塞情况，并可以发出警告信号用于提示滤芯更换。本实施例采用型号为ZP68的压力传感器。
电路板温度传感器，设置在电气安装板15上，用来测量电路板周围温度，可根据温度的影响对检测单元和控制单元进行偏差修正，使其能提供更正确的诊断。本实施例采用型号为KSD-97的温度传感器。
电机温度传感器，设置在电机7表面，可以防止电机因异常情况使温度升高而发生故障，甚至损坏。本实施例采用型号为KSD-97的温度传感器。
转速传感器，本实施例采用激光式转速传感器，设置在风机蜗壳10上，并指向风机叶轮11，用于检测运行中的电机转数，及早发现电机异常并规划应对措施。本实施例采用型号为Y3144-E的转速传感器。
上述检测单元的传感器均为现有技术的传感器。
3、控制单元
控制单元包括控制显示面板19和控制器，所述的控制器输入端接口连接检测单元，串行接口连接控制显示面板19和电机控制器14，所述的控制器包括控制模块、通讯模块和数据存储模块。
控制显示面板19设置在机体7右侧，面板上有启停开关、加速按钮、减速按钮和显示屏；
通讯模块包括设置在机体右侧的通信接口和无线通信设备，本实施例采用的通讯接口为RS-485接口，通过该通信接口并建立RS-485通讯网络，可将多台集尘机通过网络连接起来集中管理，即使大量集尘机也能以一个集中控制系统进行操作和监视，根据监控状况，使用者可将过滤器更换时间等集尘机的日常状态管理集中化，也可以与其他机器和操作系统统一管理。
数据存储模块存储有控制程序、管路压力阈值、滤芯压力阈值、电路板温度阈值、电机温度阈值和转速阈值和集尘机的运行数据。通过提取出数据存储模块中的历史数据，对运行数据进行分析，可以预测滤芯更换时间、预测电机寿命、判断所选机型是否合适、判断所配风管是否合理、风量降低的原因等，还可以预防故障产生，即使出现故障，也能迅速准确地查明故障原因。
控制模块执行数据存储模块中存储的控制程序，具体为：
控制模块分别接收检测单元中管路压力传感器、滤芯压力传感器、电路板温度传感器以及电机温度传感器和转速传感器的输入信号，并输出到控制显示面板19进行显示。同时，控制模块读取数据存储模块中的管路压力阈值、滤芯压力阈值、电路板温度阈值、电机温度阈值和转速阈值，并与对应的检测单元输入信号进行比较，当检测单元输入信号不在对应的阈值范围内，控制模块向控制显示面板19发出报警信号，向电机控制器14发送关断信号。
当控制模块接收到控制显示面板19的启停信号、加速信号或减速信号时，便对应地向电机控制器14发送启停信号、加速信号或减速信号。
当通讯模块的通信接口被接通时，控制模块接收数据存储模块存储的集尘机运行数据，输出给通讯模块，并接收通讯模块的控制输入信号。
具体实施方式如下：
当工业生产现场需要除尘时，根据现场情况将本实施例小型低噪音智能集尘机放置在指定位置，将合适型号的集尘罩和合适长度的进风管与该集尘机连接；接好集尘机电源，打开电源插座20启动电机7，电机7驱动风机叶轮11转动，离心风机吸入口产生的负压通过集尘罩和进风管将粉尘和空气的混合气吸入集尘机内，经粗效滤袋过滤和收集较大粒度的灰尘和垃圾后，再经过高效滤芯4过滤，较小粒度的粉尘聚集在高效滤芯4的表面，洁净的空气由离心风机出风口排入机体后部，在机体后部内经过吸音棉消音后分为两部分，一部分经过排风管9将电机7冷却后由排风口24排入大气，另一部分经过电气安装板15上的通风孔，对电气安装室的电气元件和设备冷却后，由后盖8上的电气冷却通风口25排入大气。
上述的控制模块为现有技术的芯片，本实施例采用STM32F103C8T6微控制器芯片，无线通信设备为现有技术的设备，本实施例采用型号为CC1101的无线通讯模块，数据存储模块为现有技术模块，本实施例采用型号为AT24C64的存储器。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种小型低噪音智能集尘机，包括机体(3)，所述的机体(3)前端设有前盖(1)，后端设有后盖(8)，所述的前盖(1)上设有进风口(2)，该进风口(2)上设有滤袋，所述的后盖(8)上设有排风口(24)，其特征在于，所述的机体(3)中间设有风机蜗壳(10)，将机体(3)分为前后两个部分，前部设有集尘单元，后部设有离心风机，该离心风机包括电机(7)和风机叶轮(11)，其中风机叶轮(11)位于风机蜗壳(10)内，所述的电机(7)位于机体(3)后部，并连接风机叶轮(11)。
2.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的集尘单元包括滤芯(4)和滤芯支架(5)，所述的滤芯支架(5)固定于风机蜗壳(10)上，所述的滤芯(4)安装在滤芯支架(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的滤芯(4)为高效滤芯，用带转接头的中空螺栓固定在滤芯支架(5)上；
所述的滤芯支架(5)中间设置有一圆孔，作为离心风机的吸入口，离心风机的风机出风口(17)设置在风机蜗壳(10)的右后下角。
4.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的电机(7)用螺栓固定在风机蜗壳(10)上；风机叶轮(11)装在电机轴上。
5.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的进风口(2)上安装的滤袋为阻燃的粗效过滤袋。
6.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的前盖(1)一侧用两个合页与机体相连，另一侧用锁扣锁紧；所述的前盖(1)与所述的机体(3)连接处采用翻边，并用密封条密封。
7.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的机体(3)后部设有吸音棉(16)。
8.根据权利要求1所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的小型低噪音智能集尘机还设有电气安装板(15)，该电气安装板(15)设在机体(3)后部，固定在风机蜗壳(10)上；
所述的电气安装板(15)上固定安装有电机电源(13)和电机控制器(14)。且在电气安装板(15)上设有电缆孔和通风孔。
9.根据权利要求1～8中任一所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的小型低噪音智能集尘机还包括检测单元和控制单元，所述的检测单元包括管路压力传感器、滤芯压力传感器、电路板温度传感器以及电机温度传感器和转速传感器；
所述的控制单元包括控制显示面板和控制器，所述的控制器输入端接口连接检测单元，串行接口连接所述的控制显示面板，所述的控制器包括控制模块、通讯模块和数据存储模块。
10.根据权利要求9所述的一种小型低噪音智能集尘机，其特征在于，所述的离心风机的风机出风口(17)排出的气体经过吸音棉消音后分为两部分，一部分经过排风管(9)将电机冷却后由排风口(24)排入大气，另一部分经过电气安装板(15)上的通风孔，对电气元件和设备冷却后，由后盖上的电气冷却通风口(25)排入大气。
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