CN117919860A - 喷射装置及喷射装置中的集尘器控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在用相对简单且安全的方法将设置于喷射装置1中的集尘器30的风量维持为恒定。检测集尘器30的集尘过滤器33的副级侧流动路径36的预定位置中的压差ΔP(空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1);并且执行如下的风量控制,在该风量控制中,利用逆变器61通过PID控制来控制设置于集尘器30的排气装置31中的风扇电机312的转速和由风扇电机312驱动的风扇311,籍此,使基于所检测到的压差ΔP而被掌控的集尘器30的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。
Description
技术领域
本发明涉及喷射装置中的集尘器控制方法和执行集尘器控制方法的喷射装置,其中,喷射装置被用在诸如喷砂(sandblasting)、喷珠(shotblasting)或喷丸(shotpeening)等喷射处理中,该喷射处理是一种把由诸如金属、矿物、陶瓷、玻璃、树脂或植物种子壳等颗粒状材料形成的喷射材料干法喷射(dry blasting)到工件上(在本说明书中,这些被统称为“喷射处理”)的处理方法。
注意,在本说明书中,喷射材料的“喷射处理”可以包括能够以干法的方式将喷射材料加速且喷射至工件的各种已知方法,例如:对诸如压缩空气等压缩气体的喷射流上所携带的材料实施的喷射(喷出);利用离心力而实施的行喷射;以及通过撞击而实施的喷射等。
背景技术
图9示出了将喷射材料与压缩空气的喷射流一起喷出至工件的空气型喷射装置的配置示例。
图9所示的喷射装置1包括机箱10,在设置于该机箱10内的工作空间11中,设置有用于将喷射材料与压缩空气一起喷出的喷射嘴12,并且喷射嘴12被配置成能够通过将喷射材料喷出到机箱10的工作空间11中的工件(未图示)上来执行喷出处理。
上述机箱10的底部10a被形成为料斗形状,并且被配置成如下这样:在工作空间11中喷出的喷射材料能够与由于喷射材料与工件的碰撞而刮擦工件时所产生的粉碎状喷射材料以及诸如切割粉末等灰尘一起被收集到机箱10的底部10a中。
机箱10的底部10a通过收集管道13与包括诸如旋风分离器(cyclone)等风力分类器的分类器20连通,并且分类器20通过排出管道21与包括排气装置31的集尘器30连通。
因此,通过操作设置于集尘器30中的排气装置31以使分类器20的内部进行排气,把与灰尘一起收集于机箱10的底部10a中的喷射材料通过收集管道13引入至分类器20中,并且在分类器20中经过分类后的可重复使用的喷射材料被收集到与分类器20的底部连接的喷射材料罐22中。
另一方面,从可重复使用的喷射材料分离出来的灰尘与分类器20中的空气一起通过排出管道21被吸入到集尘器30中,并且在灰尘由设置于集尘器30中的集尘过滤器33去除之后,干净的空气通过排出口313c排放到该喷射装置的外部。
以这种方式被收集至喷射材料罐22中的喷射材料通过喷射材料软管23再次被供应到设置于机箱10的工作空间11中的喷射嘴12,并且从喷射嘴12喷出至工件(未图示),籍此,喷射材料能够被循环地使用。
关于设置于如上述那样配置而成的喷射装置1中的集尘器30,因为在形成于该集尘器内部的空气流动路径中设置有集尘过滤器33,所以当灰尘附着到集尘过滤器33上并且出现了堵塞时,流过集尘器30的风量(volume of air)就会减少,并且用于从分类器20抽吸空气的力(吸力)就会减小。
于是,当集尘器30的吸力减小了时,流过由诸如旋风分离器等风力分类器构成的分类器20的空气的风量就会减少(风速减小),因而分类器20的分类性能就降低了,并且与喷射材料一起收集到喷射材料罐22中的灰尘量就增加了。
当以这种方式混入到作为可重复使用材料而被收集的喷射材料中的诸如灰尘等异物的量增多时,用所收集的喷射材料而执行的喷射处理的精度就降低了,因而无法以恒定的品质持续进行喷射处理。
注意,为了应对集尘过滤器33的堵塞,集尘器30还设置有手动摇杆35,并且集尘器30被配置为如下这样:当由于集尘过滤器33的堵塞而导致集尘器30的吸力减小时,可以通过操作摇杆35以把由集尘过滤器33收集的灰尘去除来恢复流过集尘器30的风量(吸力)。
然而,即使当通过利用摇杆35把由集尘过滤器33收集的灰尘去除来恢复集尘器30的吸力时,集尘器30的流动风量(吸力)的变化也是如图10所示的呈锯齿波形的变化,原因在于:因为集尘过滤器33的堵塞随着时间的流逝会进一步发展所以流过分类器20的风量减少,然后通过操作摇杆35把附着于集尘过滤器33上的灰尘去除来立即恢复。
结果,在利用摇杆35的操作来恢复流动风量(吸力)的过程中,没有使集尘器30的流动风量(吸力)稳定化的效果,而且相应地,没有使分类器20的分类性能稳定化的效果。
如上所述,由于集尘器30的吸力因设置于集尘器30中的集尘过滤器33的堵塞等原因而减小了,这就导致设置于喷射装置1中的分类器20的分类性能降低了,于是,目前期望提供一种包括如下集尘器30的喷射装置,该集尘器30不会受到集尘过滤器33的堵塞等的影响而是能够始终以恒定的风量从分类器20抽吸空气。
注意,尽管日本专利申请公开第H11-169634号(在下文中,称为“Yoshida”)不是一项与喷射装置的集尘器有关的发明,但是该日本专利申请“Yoshida”曾经提出:在配备有高效微粒空气过滤器(HEPA filter:high-efficiency particulate air filter)的天花板嵌入式空调设备中,为了防止由于HEPA过滤器的堵塞而导致的风量的变化,测量出该HEPA过滤器的主级侧上的压力和副级侧上的压力,且通过计算来获得相对于初始状态的压力损失(pressure loss)增量ΔPt,并且基于所获得的压力损失增量ΔPt来增大设置于集尘器中的风扇电机的扭矩,以便增大流过HEPA过滤器的风量和补偿该风量的减少(Yoshida的权利要求1、权利要求2、第[0019]至[0020]段以及图1)。
在上面引入的Yoshida所记载的空调设备中,检测由HEPA过滤器产生的压力损失,并且通过增大风扇电机扭矩来补偿随着相对于压力损失的初始值而检测到的压力损失增量ΔPt而发生的风量的减少,因而即使在HEPA过滤器被堵塞的过程中,也能够把流过空调设备的风量维持为恒定。
因此,当设置于参照图9所说明的喷射装置1的集尘器30中的排气装置31的风扇电机312被控制,以便按照通过根据Yoshida测量出集尘过滤器33的主级侧上的压力和副级侧上的压力从而获得的压力损失增量ΔPt来增大扭矩时,能够把流过集尘过滤器33的风量维持为恒定,籍此,流过分类器20的风量也能够被维持为恒定,并且分类器20的分类性能能够被稳定化。
然而,当通过Yoshida所记载的方法对设置于喷射装置1中的集尘器30进行控制时,可能会出现以下问题。
流体的流量Q(m3/s)可以被表示为流体流过的流动路径的面积A(m2)和流体的流动速度V(m/s)的乘积(Q=AV)。
这里,流体的速度V(m/s)是根据伯努利定理来计算出的,
V=(2q/ρ)1/2(等式1)
其中,q表示动态压力(Pa),并且ρ表示流体密度(kg/cm3)。
因此,流体的流量Q(m3/s(立方米/秒))被表示为如下:
Q=AV=A(2q/ρ)1/2(等式2)
根据等式2,当流体流过的流动路径的面积A(m2)是恒定的且流体的密度是恒定的时候,能够基于动态压力q(Pa)的变化来获得流体的流量Q(m3/s)的变化。
然而,在试图利用Yoshida所记载的方法来测量出流过设置于集尘器30中的集尘过滤器33的空气的风量的情况下,即使当已知集尘过滤器33的主级侧和副级侧之间的压力差(动态压力)以及流体(空气)的密度时,除非流动路径面积A(m2)(即,过滤器的开口的总面积)是已知的,否则并不能获得风量。
集尘过滤器33的开口的总面积(流动路径面积A)取决于要被使用的过滤器的诸如级别、制造商和尺寸等各种条件而具有唯一的初始值,并且该总面积会随着时间的流逝由于集尘过滤器33的堵塞而发生变化,因而难以测量出该总面积。
因此,为了根据Yoshida的方法通过基于随时间而增大的压力损失增量ΔPt的运算处理来获得风量的必要增量ΔFu(随着压力损失的增大而发生的风量的减少),以便获得风扇电机扭矩的增大(利用风扇电机扭矩的增大,就能够获得风量的增量Δfu的增大),就必须预先进行实验,从而针对集尘器30和集尘过滤器33的每一组合都测量出作为初始值的压力损失值和流动风量,测量出当灰尘被收集和风量被减少时压力损失是如何随着风量的减少而发生变化的,并且获得压力损失增量ΔPt与相应的风量增量Δfu之间的关系表达式(Yoshida的第[0019]段)。
此外,为了获得上述关系表达式,在测量中,就必须通过操作该喷射装置以致使集尘过滤器33收集灰尘等来使得集尘过滤器实际堵塞,因而该测量要耗费很长时间。
另外,因为根据Yoshida的方法通过控制风扇电机的扭矩来增大流过集尘过滤器33的风量,所以就必须通过实验在预先考虑了必要的风量增量ΔF的情况下获得总风量Fut与风扇电机扭矩之间的关系(Yoshida的第[0020]段),因此,不仅需要大量的劳动来准备执行控制,而且还增加了在控制时所要求执行的计算处理,这就导致了复杂的控制。
此外,根据Yoshida所记载的方法,即使在使用同样的集尘器30的情况下,当压力损失和流动风量的初始值以及压力损失增量ΔPt与必要的风量增量ΔF之间的关系被改变的时候(例如,在安装至集尘器30的集尘过滤器33被替换为不同级别或不同制造商的集尘过滤器的情况下),必须在每次发生这种集尘过滤器33的替换时都实验性地重新获取上述这些数据之中的每一者,并且必须重新组合上述关系表达式和控制程序。
此外,根据Yoshida所记载的方法而执行的控制可以补偿由于集尘过滤器33的堵塞而导致的流动风量的减少,但不能应对由于其他原因而导致的风量减少(例如,因为由于喷射材料或灰尘附着到收集管道或排出管道的内壁上等原因所引起的流动路径变窄所以导致了流动风量的减少)。
因此,本发明是鉴于现有技术中的上述缺点而做出的,本发明的目的是提供喷射装置中的集尘器控制方法和执行集尘器控制方法的喷射装置,该喷射装置不仅能够通过利用相对简单的方法将集尘器的流动风量(即,分类器的流动风量)维持为恒定水平来维持分类器的分类性能,而且即使在集尘过滤器的压力损失和流动风量的初始值以及压力损失与流动风量之间的关系等发生变更的情况下(例如,当把集尘过滤器替换成不同高品质的集尘过滤器时),也能够无需重新设定关系表达式或替换控制程序就能将流动风量维持为恒定水平,此外,不仅能够防止由于集尘过滤器的堵塞而导致的风量减少,而且还能够防止因为由于诸如喷射材料和灰尘附着到收集管道或排出管道的内壁上等原因在集尘过滤器和集尘过滤器的主级侧等处所引起的流动路径变窄所以导致的流动风量的总体减少。
发明内容
下面参照优选实施方案的详细说明中所使用的附图标记来说明用于解决上述这些问题的手段。这些附图标记旨在阐明权利要求中的记载与优选实施方案的详细说明中的记载之间的对应关系,并且不言而喻地,这些附图标记不应当被用来限制性地解释本发明的技术范围。
为了实现上述目的,根据本发明而提供了喷射装置1中的集尘器30的控制方法,所述喷射装置1设置有:含有工作空间11的机箱10;分类器20,其包括风力分类器,所述风力分类器把所述机箱10内的所喷出的且与灰尘一起被收集的喷射材料引入进来并且进行分类;喷射材料罐22,其存储由所述分类器20分类后的可重复使用的喷射材料;以及集尘器30,其包括风扇311,所述风扇311抽吸和排出来自所述分类器20的空气。所述喷射装置1通过所述集尘器30的抽吸而在所述分类器20中产生了气流,并且利用该气流通过风力分选把可重复使用的喷射材料收集到所述喷射材料罐22中。所述控制方法包括如下步骤:
检测副级侧流动路径36中的压差(differential pressure)ΔP(ΔP1或ΔP2),所述副级侧流动路径36是设置于所述集尘器30的集尘过滤器33的副级侧处的流动路径;以及执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使基于所检测到的所述压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的所述集尘器30的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。
所述集尘器30的控制方法可以被配置为包括如下步骤:
把所述风扇311设置在所述副级侧流动路径36中,并且在所述风扇311的副级侧处将所述副级侧流动路径36向大气开放;
检测所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1,以作为所述副级侧流动路径36中的所述压差ΔP;
根据所检测到的所述空间38内的压力与所述大气压之间的所述压差ΔP1及当检测所述压差ΔP1时所述风扇311的转速(在本示例中,与转速对应的逆变器输出Inv),基于预设的关系表达式[例如,Q=f(ΔP1,Inv)]来计算所述集尘器30的流动风量Q;以及
执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量Q接近所述目标风量Q0。
可以代替上述配置的是,所述控制方法可以被配置为包括如下步骤:
检测设置于所述副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2,以作为所述副级侧流动路径36中的压差ΔP;和
执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使所检测到的所述孔口41前后的所述压差ΔP2接近预设的目标压差ΔP0,所述预设的目标压差是与所述目标风量Q0对应的所述孔口41前后的压差,由此,使所述流动风量Q接近所述目标风量Q0。
可供替换地,所述控制方法可以被配置为包括如下步骤:
检测设置于所述副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2,以作为所述副级侧流动路径36中的所述压差ΔP;
基于所检测到的所述孔口41前后的所述压差ΔP2以及预设的关系表达式[例如,Q=f(ΔP2)]来计算所述集尘器30的流动风量Q;和
执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量Q接近所述目标风量Q0。
在上述任一种配置中,优选包括如下步骤:
把会致使初始使用阶段的所述集尘过滤器33拥有粗大网眼的所述集尘器30的流动风量Q设定为极限风量Qmax;和
控制所述风扇311的转速(包括停止),以使得所述流动风量Q小于所述极限风量Qmax。
此外,在对所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1进行检测的配置(参见图1和图2)中,优选包括如下步骤:
预先测量出会导致所述集尘过滤器33受损的所述集尘过滤器33前后的压差,以作为耐压极限(pressure resistance limit)压差ΔPfmax;和
控制所述风扇311的转速(包括停止),以使得所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与所述大气压之间的压差ΔP1的测量值小于被设定为所述耐压极限压差ΔPfmax的数值。
此外,所述控制方法可以被配置为:当所述风扇311的转速达到预定的上限转速时,使所述风扇311紧急停止。
此外,本发明的喷射装置1设置有:含有工作空间11的机箱10;分类器20,其包括风力分类器,所述风力分类器把所述机箱10中的所喷出的且与灰尘一起被收集的喷射材料引入进来并且进行分类;喷射材料罐22,其存储由所述分类器20分类后的可重复使用的喷射材料;以及集尘器30,其包括风扇311,所述风扇311抽吸和排出来自所述分类器20的空气。所述喷射装置1利用由于所述集尘器30的抽吸而在所述分类器20中产生的气流通过风力分选将可重复使用的喷射材料收集到所述喷射材料罐22中。所述喷射装置1包括:
压力检测机构50,其检测副级侧流动路径36中的压差ΔP(ΔP1或ΔP2),所述副级侧流动路径36是设置于所述集尘器30的集尘过滤器33的副级侧处的流动路径;和
控制装置60,其执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使基于由所述压力检测机构50检测到的所述压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的所述集尘器30的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。
具有上述配置的喷射装置1可以被配置为这样:
所述风扇311被设置在所述副级侧流动路径36中,并且所述副级侧流动路径36在所述风扇311的副级侧处向大气开放;
用于检测所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1的压力传感器51被设置为所述压力检测机构50;并且
所述控制装置60根据由所述压力传感器51检测到的相对于所述大气压的所述压差ΔP1及当检测所述压差ΔP1时所述风扇311的转速(在本示例中,与转速对应的逆变器输出Inv)基于预设的关系表达式[例如,Q=f(ΔP1,Inv)]来计算所述集尘器30的流动风量Q,并且所述控制装置60执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量Q接近所述目标风量Q0。
可供替换地,也可以配置为这样:所述压力检测机构50是检测设置于所述副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2的压差传感器52;并且
所述控制装置60执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使由所述压差传感器52检测到的所述孔口41前后的压差ΔP2接近预设的目标压差ΔP0,所述预设的目标压差ΔP0是与所述目标风量Q0对应的所述孔口41前后的压差,由此,执行了用于使所述流动风量Q接近所述目标风量Q0的控制。
此外,可以配置为这样:所述压力检测机构50是检测设置于所述副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2的压差传感器52;并且
所述控制装置60根据由所述压差传感器52检测到的所述孔口41前后的所述压差ΔP2且基于预设的关系表达式[例如,Q=f(ΔP2)]来计算所述集尘器30的流动风量Q,并且所述控制装置60执行用于控制所述风扇311的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量Q接近所述目标风量Q0。
上述任一种喷射装置1都可以被配置为这样:所述控制装置60把会致使初始使用阶段的所述集尘过滤器33拥有粗大网眼的所述集尘器30的流动风量Q存储为极限风量Qmax,并且所述控制装置60控制所述风扇311的转速(包括停止),以使得所述流动风量Q小于所述极限风量Qmax。
此外,在对所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1进行检测的配置中,可以配置为这样:所述控制装置60把会导致所述集尘过滤器33受损的所述集尘过滤器33前后的压差存储为耐压极限压差ΔPfmax,并且所述控制装置60控制所述风扇311的转速(包括停止),以使得所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1的测量值小于所述耐压极限压差ΔPfmax。
此外,所述控制装置60可以被配置为这样:当所述风扇311的转速达到预定的上限转速时,所述控制装置60使所述风扇311紧急停止。
根据如上所述的本发明的配置,通过利用本发明的控制方法来控制喷射装置1的集尘器30,可以如下地进行评价。
通过检测作为设置于集尘器30的集尘过滤器33的副级侧处的流动路径的副级侧流动路径36中的压差ΔP(ΔP1或ΔP2),并且通过执行用于控制风扇311的转速的风量控制以使基于所述压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的副级侧流动路径36的流动风量Q接近目标风量Q0,也能够使流过分类器20的风量稳定化至恒定量,并且即使在集尘器30的集尘过滤器33中发生堵塞等时,也能够将所收集的喷射材料的品质维持为恒定而不会改变分类器20的分类性能。
结果,在通过本发明的控制方法对集尘器30进行控制的喷射装置1中,即使当所收集的喷射材料被循环和多次使用时,也能够将处理精度维持为恒定。
另外,尽管使基于副级侧流动路径36中的压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的流动风量Q接近目标风量Q0的过程是非常简单和容易控制的,但即使在通过将集尘过滤器33变更为例如具有粗大网眼的集尘过滤器或具有不同级别的细小网眼的集尘过滤器等来改变集尘过滤器33的特性的情况下,也能够将流过分类器20的空气的风量维持为恒定而不必改变控制程序或运算表达式等。
在使副级侧流动路径36在风扇311的副级侧处向大气开放的配置中,能够通过根据所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1及当检测该压差ΔP1时所述风扇311的转速(在本示例中,与转速对应的逆变器输出Inv)且基于预设的简单关系表达式[例如,Q=f(ΔP1,Inv)]的计算处理来获得副级侧流动路径36的流动风量Q,并且能够基于由单个压力传感器51检测到的压力(相对于大气压的压差ΔP1)来容易地将分类器20中的流动风量维持为恒定。
在通过检测设置于副级侧流动路径36中的预定位置处的孔口41前后的压差ΔP2来控制流动风量Q的配置中,即使在该配置不限于是其中副级侧流动路径36向大气开放的配置、而是进一步还有另一装置被连接到副级侧流动路径36的情况下,也能够执行用于使副级侧流动路径36的流动风量Q接近目标风量Q0的控制而不会受到由于连接有另一装置而导致的排气阻力增大的影响。
结果,即使当在孔口41的副级侧处在副级侧流动路径36中进一步设置有HEPA过滤器等以便对排气等进行清洁时,也能够将流动风量Q维持为恒定而不会受到随着HEPA过滤器的堵塞的发展而发生的排气阻力等的变化的影响。
另外,在以测量出设置于副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2的方式执行上述风量控制以便控制流动风量Q的上述配置中,仅通过直接利用所检测到的孔口41前后的压差ΔP2来执行用于控制风扇311的转速的风量控制从而使该压差接近所设定的目标压差ΔP0,也能够执行用于使流动风量Q接近目标风量Q0的控制而不必进行基于运算表达式等获得流动风量Q的步骤。
此外,Yoshida所提及的控制方法仅能够应对由于过滤器的堵塞而导致的风量减少,但是由本发明的任一种方法予以控制的集尘器除了能够应对由集尘过滤器33的堵塞而导致的流动风量减少之外,通常还能够应对由于在压差ΔP(ΔP1或ΔP2)的测量位置的主级侧上产生的流动路径阻力的增大而导致的流动风量Q的总体减少,例如因为由于喷射材料或灰尘积聚到收集管道13或排出管道21的内壁上所引起的流动路径变窄而导致的流动风量Q的总体减少。
注意,安装到集尘器30的集尘过滤器33是通常被称为“袋式过滤器”的袋状过滤器,并且它具有通过将待净化的空气引入袋状集尘过滤器33中并使该空气流过袋状集尘过滤器33来收集灰尘的结构。
当堵塞发展到一定程度时,集尘过滤器33由于空气的引入而膨胀,并且空气会始终如一地流过整个集尘过滤器33。
然而,当在初始使用阶段没有发生堵塞的状态下引入了空气时,集尘过滤器33处于放气的状态而不是始终如一地鼓胀,因而,空气仅集中地流过集尘过滤器33的位于空气引入方向的前面处的部分。
结果,如果当集尘过滤器33处于初始使用阶段状态时流动风量Q被过度增大了,那么有空气集中地流过的部分的网眼与其他部分的网眼相比而言就会是粗大的,并且因此集尘过滤器33的功能可能会受到损害。
对照地,通过把会致使初始使用阶段的集尘过滤器33拥有粗大网眼的集尘器30的流动风量设定为极限风量Qmax,并且通过控制风扇311的转速(包括停止)以使得所述流动风量Q的检测值小于被设定为所述极限风量Qmax的数值,就能够适当地防止在初始使用阶段的集尘过滤器33中发生功能损失。
此外,在对所述副级侧流动路径36中的位于所述集尘过滤器33和所述风扇311之间的所述空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1进行检测的配置(图1和图2所示的配置)中,空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1总是具有等于或大于集尘过滤器33前后的压差的值。
因此,预先测量出会导致集尘过滤器33受损的集尘过滤器33前后的压差,以作为耐压极限压差ΔPfmax,并且控制风扇311的转速(包括停止),以使得空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1的测量值小于被设定为耐压极限压差ΔPfmax的数值,藉此,就能够防止由于集尘过滤器33的堵塞而发生的为了使流动风量Q接近目标风量Q0,风扇311的转速一直增大直至集尘过滤器33受损。
另外,在上述的集尘器30的控制方法任一者中,随着设置于集尘器30中的集尘过滤器33的堵塞的发展来增大风扇311的转速,但是当风扇311达到预定的上限转速时,将风扇311紧急停止,由此,就能够通过在等于或低于风扇电机312的额定转速的范围之内适当地设定上限转速来防止风扇电机312由于被驱动得超过额定值而被损坏,而且例如,预先以实验的方式获得风扇电机312的转速的变化跟集尘过滤器33的主级侧和副级侧之间的压差的变化之间的对应关系,并且将上限转速设定成使得该压差落入在不超过为集尘过滤器33的耐压性能而设置的压差的范围内,优选地使得该压差是比为耐压性能而设置的压差低一个预定裕量的值,由此,就能够防止集尘过滤器33的主级侧和副级侧之间的压差增大得超过为集尘过滤器33的耐压性能而设置的压差,并且就能够防止集尘过滤器33被损坏。
附图说明
将结合附图根据以下的对本发明的优选实施方案的详细说明来理解本发明的目的和优势,在附图中,相同的数字表示相同的元件,并且在附图中:
图1是示出了在执行基于副级侧流动路径的压力与大气压之间的压差ΔP1的风量控制的情况下集尘器和控制装置的配置示例的说明图。
图2是在图1的配置中使用的集尘器的风扇部的截面图。
图3是示出了空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1、流动风量Q、以及风扇电机的功率W(W0、W0+δ、W0+2δ)这三者之间的关系示例的曲线图。
图4是示出了在执行基于设置于副级侧流动路径中的孔口前后的压差ΔP2的风量控制的情况下集尘器和控制装置的一个配置示例的说明图。
图5是在图4的配置中所使用的集尘器的风扇部的截面图。
图6是示出了在执行基于设置于副级侧流动路径中的孔口前后的压差ΔP2的风量控制的情况下集尘器和控制装置的另一配置示例的说明图。
图7是在[实验1]中使用的实验装置的说明图。
图8是在[实验2]中使用的实验装置的说明图。
图9是(循环式)喷射装置的说明图。
图10是示出了传统集尘器(当通过摇杆周期性地去除灰尘时)的流动风量的变化的示意图。
具体实施方式
接下来,下面将参照附图来说明本发明的实施方案。
[喷射装置的总体配置示例]
本发明的控制方法所适用的喷射装置1与参照图9说明的已知喷射装置1的相似之处在于,其包括:含有工作空间11的机箱10;分类器20,其包括风力分类器,所述风力分类器把机箱10中的所喷出的且与灰尘一起被收集的喷射材料引入进来且进行分类;喷射材料罐22,其存储由分类器20分类后的可重复使用的喷射材料;以及集尘器30,其包括风扇311,该风扇311抽吸和排出来自分类器20的空气。
于是,当利用设置在集尘器30中的风扇311的旋转将空气从分类器20中抽吸和排出时,积聚在机箱10的底部10a中的喷射材料就与灰尘一起通过收集管道13被引入到分类器20中。如下所述的配置也类似于参照图9说明的已知喷射装置1的配置:在分类器20中经过分类后的可重复使用的喷射材料被收集到喷射材料罐22中,灰尘与分类器20中的空气一起通过排出管道21被收集到集尘器30中,并且由集尘器30中的集尘过滤器33去除灰尘之后的洁净空气从集尘器30的排出口(参见图1中的313c)排放出去。
现在继续进行说明。参照图9说明的喷射装置1具有“循环式”喷射装置1的配置示例,在该“循环式”喷射装置1中,收集于喷射材料罐22中的喷射材料可以通过喷射材料软管23被引入到布置在机箱10内的喷射嘴12中,但是本发明的控制方法所适用的喷射装置1并非必须需要具有用于把所收集的喷射材料再循环到喷射嘴12的配置,只要该喷射装置能够执行将喷射材料收集到喷射材料罐22中的过程即可。
[本发明的控制概要]
与上述的已知喷射装置1不同的是,本发明的喷射装置1被配置为这样:在副级侧流动路径36中设置有能够检测副级侧流动路径36中的压差ΔP(ΔP1或ΔP2)的压力检测机构50(51、52),该副级侧流动路径36是设置于集尘器30的集尘过滤器33的副级侧处的空气流动路径,并且集尘器30的流动风量Q的变化能够基于所检测到的压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控。
本发明的喷射装置1包括控制装置60,该控制装置60执行用于控制设置于集尘器30中的风扇311的转速的风量控制,以使基于由压力检测机构50(51、52)检测到的压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的流动风量Q接近预设的目标风量Q0,藉此,流过分类器20的空气的流量(flow rate)能够维持为恒定量,并且分类器20的分类性能能够维持不变。
为了能够实现对集尘器30的风扇311的转速的这种控制,在本发明的喷射装置的集尘器30中,风扇电机312是三相AC(交流)电机,优选为由逆变器控制的三相AC电机,并且如图1、图4和图6所示,上述的控制装置60的配置包括逆变器61,该逆变器61先把来自电源(例如,商用电源)(未图示)的AC(交流)转换为DC(直流),然后将该DC转换为任选频率的AC并且输出该AC,因而,输出到风扇电机312的AC的频率是能够变更的。
逆变器61被配置为这样:利用诸如V/f(输出电压幅值/频率)控制技术等已知方法,该逆变器61的输出Inv(kW)随着输出频率(Hz)的增加而增大,并且该逆变器61的输出Inv(kW)随着输出频率(Hz)的降低而减小。因此,通过增大逆变器61的输出Inv(kW),转速就与风扇电机312的功率(W)一起增大,并且通过减小逆变器61的输出Inv(kW),转速就与风扇电机312的功率(W)一起减小。
于是,逆变器61的PID控制的功能能够改变逆变器61的输出Inv(kW),从而使基于由压力检测机构50检测到的副级侧流动路径36中的压差ΔP(ΔP1或ΔP2)而被掌控的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。结果,流过集尘器30的流动风量Q可以尽快地与目标风量Q0达到一致。
[本发明的控制装置的第一配置示例]
图1示出了控制装置60的配置示例,在该控制装置中,要被控制的集尘器30是其排出口313c向大气开放的情况。
如图2所示,作为一个示例,在图1中的要被控制的集尘器30中,容纳有集尘过滤器33的过滤器壳体32具有进口32a和出口32b,进口32a连接到与分类器20连通的排出管道21,出口32b用于把流过集尘过滤器33的空气排放出去,并且在出口32b处安装有包括风扇311和风扇电机312的排气装置31。排气装置31可以抽吸过滤器壳体32的内部。
排气装置31包括:具有圆柱形管道314的风扇壳体313,该圆柱形管道314被安装到过滤器壳体32的出口32b;与管道314连通的入口313a;用于容纳风扇311的容纳空间313b;以及向大气开放的排出口313c。
因此,在图2中的集尘器30的配置中,从排气装置31的管道314到风扇壳体313的排出口313c的部分构成了设置于集尘过滤器33的副级侧处的副级侧流动路径36,并且风扇311被布置在副级侧流动路径36中。副级侧流动路径36的端部(排出口313c)在风扇311的副级侧处向大气开放。
在要对集尘器30进行控制的图1的配置中,设置有压力传感器51以作为上述压力检测机构50,该压力传感器51用于检测位于集尘过滤器33和风扇311之间的空间(管道314中的空间)38内的压力与大气压之间的压差(表压(gauge pressure)的绝对值)ΔP1,而且,在图1的配置中,还设置有运算装置62,该运算装置62根据由压力传感器51检测到的压差ΔP1及当检测该压差ΔP1时风扇311的转速(与风扇311的转速对应的逆变器61的输出Inv(kW))利用预先给出的关系表达式来计算流动风量Q。
作为运算装置62的计算结果的流动风量Q被输入到逆变器61,从而致使逆变器61通过用于改变去往风扇电机312的输出Inv的PID控制来执行上述风量控制,藉此使流动风量Q接近目标风量Q0。
因此,在图1所示的配置中,通过上述的运算装置62和逆变器61来实现了用于控制集尘器30的风扇311的转速的控制装置60。
作为一个示例,在图3中示出了位于集尘过滤器33和风扇311之间的空间(管道314中的空间)38内的压力与大气压之间的压差ΔP1、集尘器30的流动风量Q、以及与风扇311的转速对应的风扇电机312的功率W这三者之间的关系。集尘器30的流动风量Q是空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1及风扇电机312的功率W的函数,并且由关系表达式Q=f(ΔP1,W)表示。
这里,由于风扇电机312的功率W与输入到风扇电机312的逆变器输出Inv(kW)成比例,因此副级侧流动路径36的流动风量Q具有关系表达式Q=f(ΔP1,Inv),其是空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1及逆变器输出Inv的函数。
因此,如图1所示,通过用实验方法获得关系表达式Q=f(ΔP1,Inv)并将该关系表达式预先存储在运算装置62中,就能够致使运算装置62基于由压力传感器51检测到的空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1及逆变器输出Inv来计算出流动风量Q。
然后,通过运算装置62的计算而获得的流动风量Q被输入到逆变器61,并且该逆变器61通过诸如PID控制等已知控制技术来改变输出Inv(kW),以使所输入的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。利用这种配置,不仅当集尘过滤器33中发生堵塞时,而且当集尘过滤器33被不同级别的集尘过滤器等替换时,并且更进一步地当集尘滤清器33的主级侧上的任何流动路径阻力增大时,流过集尘器30的风量都能够被维持为恒定。
[控制装置的第二配置示例]
如上所述,在参照图1进行的说明中,说明了要被控制的集尘器30是其排出口313c向大气开放的情况的配置示例。
在该配置中,由于流过副级侧流动路径36的空气的排气阻力(背压(backpressure))在大气压下是恒定的且不会变化,因此,就能够根据由一般的压力传感器51检测到的管道314中的空间38内的表压(相对于大气压的压差)ΔP1和当检测该压差ΔP1时逆变器61的输出Inv来获得流过副级侧流动路径36的流动风量Q的变化。
然而,如图4和图5所示,如果在排气装置31的排出口313c处进一步连接有排出管40,并且在排出管40的副级侧进一步连接有诸如HEPA过滤器之类的后级装置(device at asubsequent stage),那么就无法基于空间38内的表压(相对于大气压的压差)ΔP1来掌控副级侧流动路径36的流动风量Q。
因此,在后级装置被连接到副级侧流动路径36的情况下,例如,如图4和图5所示,在设置于排气装置31的风扇壳体313中的排出口313c处连接有含有孔口41的排出管40,从而使副级侧流动路径36延长,而且,检测出该孔口41前后的压差ΔP2以作为副级侧流动路径中的压差ΔP,并且基于孔口41前后的压差ΔP2来执行用于控制流动风量Q的上述风量控制。
当喷射装置1在正常工作温度范围内使用时,副级侧流动路径36的流动风量Q与孔口41前后的压差ΔP2之间存在Q=f(ΔP2)的关系式,并且流动风量Q可以作为孔口41前后的压差ΔP2这一者的函数而被获得。
因此,如上所述,设置于副级侧流动路径36中的预定位置处的孔口41前后的压差ΔP2的变化可以在实际上作为集尘器30的流动风量Q的变化而被掌控。
因此,如图4所示,由用于检测孔口41前后的压差ΔP2的压差传感器52(压力检测机构50)检测到的压差ΔP2被输入到逆变器61,并且致使逆变器61执行用于改变输出Inv的PID控制,从而使所输入的孔口41前后的压差ΔP2接近作为与目标风量Q0对应的压差而被预先存储的目标压差ΔP0,藉此,就能够执行使副级侧流动路径36的流动风量Q尽可能接近目标风量Q0的风量控制。
在该配置中,如图4所示,由压差传感器52(压力检测机构50)检测到的孔口41前后的压差ΔP2被直接输入到逆变器61,以便控制集尘器30的风扇电机312的操作。因此,构造出了仅通过逆变器61来控制集尘器30的操作的控制装置60。
如图6所示,取代图4所示的配置的是,可以设置有运算装置62,该运算装置62接收由压差传感器52检测到的孔口41前后的压差ΔP2并且基于孔口41前后的压差ΔP2和预先存储的关系表达式Q=f(ΔP)来计算副级侧流动路径36的流动风量Q,作为运算装置62的计算结果而获得的流动风量Q可以被输入到逆变器61,而且,逆变器61可以通过用于改变输出Inv的PID控制来执行上述风量控制,从而使所输入的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。
在图6所示的配置中,用于控制集尘器30的操作的控制装置60由上述的运算装置62和逆变器61的组合来构成。
如参照图4和图6所说明的那样,在基于设置于副级侧流动路径36中的孔口41前后的压差ΔP2来掌控流动风量Q的配置中,能够掌控流动风量Q的变化而不会受到排气阻力的变化影响,因此,即使当在排出管40的副级侧处进一步连接有诸如HEPA过滤器之类的后级装置时,也能够将流动风量Q控制为恒定。
另外,因为能够以不会受到排出管40的副级侧上的排气阻力的影响的方式控制流动风量Q,所以该配置不限于在排出管40的副级侧处连接有后级装置的配置,而是即使在采用了让排出管40的副级侧端部向大气开放的配置的情况下,也能够将流动风量Q维持为恒定。
[其他]
注意,在参照图1至图6说明的配置中,随着集尘过滤器33的堵塞的发展,逆变器61的输出Inv增大并且风扇电机312的转速增大。因此,如果逆变器61的输出Inv随着堵塞的发展而无限地增大,那么风扇电机312的功率会被操控得超过额定值。
另外,由于集尘过滤器33的主级侧和副级侧之间的压差随着风扇311的转速的增大而增大,因此如果风扇电机312的转速无限地增大,那么集尘过滤器33的主级侧和副级侧之间的压差就会增大得超过集尘过滤器33的耐压性能,并且就会存在集尘过滤器33受损且不能使用的可能性。
因此,例如,用于构成集尘器30的控制装置60的逆变器61可以设置有用于设定输出Inv的上限值的上限设定机构(未图示),并且当逆变器61的输出Inv达到在考虑了风扇电机312的额定功率和集尘过滤器33的耐压性能的情况下的预设上限值时,逆变器61可以停止输出以使风扇电机312紧急停止。
另外,当逆变器61的输出Inv达到上述上限值或者达到相对于上述上限值的一个预定较低值时,通过开启警告灯、或产生警告音等方式向操作人员发出警告,可以利用摇杆35的操作来帮助实现积聚于集尘过滤器33中的灰尘的去除和集尘过滤器33的更换。
此外,如上所述,在初始使用阶段尚未发生堵塞的状态下当集尘过滤器33的流动风量Q被过度增大时,有空气集中地流过的部分的网眼与其他部分的网眼相比而言就会变宽且变得粗大,并且集尘过滤器33的功能可能受到损害。把会导致这种粗大网眼的集尘器30的流动风量设定为极限风量Qmax,并且控制风扇311的转速(包括停止)以使得流动风量Q的检测值小于被设定为极限风量Qmax的数值,由此,能够防止在初始使用阶段的集尘过滤器33中发生功能损失。
此外,在对副级侧流动路径36中的位于集尘过滤器33和风扇311之间的空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1进行检测的配置(图1和图2所示的配置)中,空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1总是具有等于或大于集尘过滤器33前后的压差的值。
因此,通过预先测量出会导致集尘过滤器33受损的集尘过滤器33前后的压差以作为耐压极限压差ΔPfmax,并且通过控制风扇311的转速(包括停止)以使得空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1的测量值小于被设定为耐压极限压差ΔPfmax的数值,就能够防止发生集尘过滤器33的受损。
[实例]
接下来,下面将会说明效果确认实验的结果,在该效果确认实验中,利用本发明的方法来执行对喷射装置的集尘器的控制。
以[实验1]和[实验2]这两种模式来进行实验,[实验1]与参照图1和图2而说明的装置配置相对应,[实验2]与稍后所记载的参照图4和图5而说明的装置配置相对应。
[实验1]
(1)实验装置
如图7所示,要被控制的是喷射装置(由株式会社不二制作所(FujiManufacturingCo.,Ltd.)制造的“D4715”)的集尘器30,该集尘器30中的排出口313c是向大气开放的,并且利用包括运算装置(定序器)62和逆变器61的控制装置60来控制集尘器30的风扇电机312(额定输出0.75kW(千瓦))。
设置于集尘器30的排气装置31中的压力传感器51被设置为压力检测机构50,该压力传感器51检测出管道314中的空间38(见图2)内的表压,并且由压力检测机构50(51)检测到的表压的绝对值作为空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1被输入到运算装置62。
运算装置62和逆变器61以可通信的方式相互连接,因而运算装置62可以实时监控逆变器61的输出Inv,并且通过运算装置62基于由压力检测机构50(51)检测到的相对于大气压的压差ΔP1及逆变器输出Inv且利用预先存储的关系表达式[Q=f(ΔP1,Inv)]进行计算而获得的流动风量Q可以被输出到逆变器61。逆变器61被配置为能够通过用于改变输出Inv的PID控制来执行风量控制,以使所要接收的流动风量Q接近预设的目标风量Q0。
为了实际地测量出集尘器30的流动风量,在排出口313c的附近在同一垂直截面上的五(5)个位置处安装有风速计(未图示),并且通过用由五(5)个风速计测量出的空气速度的平均值乘以排出口313c的截面面积,来计算出集尘器30的流动风量(m3/min)。
(2)前期准备
(2-1)关系表达式[Q=f(H,Inv)]的获取和设定
通过逐渐缩小图7所示的集尘器30的进口32a的开口从而人为地创建出集尘过滤器的堵塞已经有所发展的状态,使得管道314中的空间38内的压力与大气压之间的压差ΔP1在1.4kPa至1.9kPa的范围内变化,并且使得逆变器输出Inv在0.4kW至0.7kW的范围内变化,因此,获得了以下关系表达式以作为Q=f(ΔP1,Inv):
Q=0.55·Inv/ΔP1
该关系表达式被存储在运算装置62中。
(2-2)目标风量Q0的获取和设定
当集尘器30的进口32a处于全开状态、并且商用电源(50Hz、200V)被直接连接到风扇电机312而没有插入逆变器61插入到它们二者之间时,这时所获得的流动风量11.44m3/min(立方米/分钟)作为目标风量Q0被存储在逆变器61中。
(3)实验方法和实验结果
在利用本发明的控制方法来控制其风扇电机312的集尘器30中,使该集尘器30的进口32a从全开状态改变到半开状态,从而人为地创建出集尘过滤器33的堵塞已经有所发展的状态,而且,测量出流动风量(实际测量值)、风量变化率(相对于全开状态的变化率)、相对于大气压的压差ΔP1、逆变器输出Inv(kW)、以及逆变器的输出频率(Hz)是如何变化的。
作为比较例,对于以将集尘器30的风扇电机312直接连接到商用电源(50Hz、200V)而没有逆变器61插入到它们二者之间的方式被驱动的集尘器30,使该集尘器30的进口32a从全开状态改变到半开状态,并且测量出流动风量(实际测量值)和风量变化率(相对于全开状态的变化率)。
测量结果如下面的表1所示。
[表1]实验1的结果
根据以上结果,在未执行本发明的控制的集尘器(比较例)中,当进口32a全开时流动风量为11.44m3/min,而当进口32a半开时流动风量减少到10.12m3/min,即,下降了11.5%。
对照而言,在通过本发明的方法控制的集尘器中,当进口32a全开时流动风量为11.62m3/min,而当进口32a半开时流动风量减少到11.27m3/min,即,下降了3%,因此,可以确认的是,集尘器30的流动风量能够以高精度被维持为恒定。
此外,在通过本发明的方法予以控制的集尘器中,即使当集尘器的进口32a的开口面积减小到半个开口时,流动风量也能够被控制成是基本恒定的,由此显而易见的是,不仅能够防止由于集尘过滤器的堵塞而导致的流动风量的减少,而且还能够防止由于在压差ΔP1的测量位置的主级侧上产生的流动路径面积减小(例如,由于喷射材料或灰尘附着到收集管道或排出管道的内壁上所引起的流动路径面积变窄)而导致的风量的总体减少。
[实验2]
(3)实验装置
该实验是使用图8所示的实验装置来进行的。要在该实验装置中被控制的集尘器30是具有额定输出为0.75kW的风扇电机的喷射装置(由株式会社不二制作所制造的“D4715”)中的集尘器,并且逆变器61作为控制装置60被连接到该集尘器的风扇电机312。
在集尘器30的排出口313c处连接有含有孔口41的排出管40从而使副级侧流动路径36延长,而且,用于检测孔口41前后的压差ΔP2的压差传感器52作为压力检测机构50被设置在用于构成副级侧流动路径36的排出管40中。
由压差传感器52检测到的孔口41前后的压差ΔP2被输入到逆变器61,并且逆变器61被配置为通过用于改变输出Inv的PID控制来执行风量控制,以使所输入的孔口41前后的压差ΔP2接近预设的目标压差ΔP0。
为了实际地测量出集尘器30的流动风量,在排出管40的出口附近在同一垂直截面上的五(5)个位置(离孔口41足够远且不会影响孔口41前后的压差ΔP2的测量的位置)处安装有风速计(未图示),并且通过把由五(5)个风速计测量到的空气速度的平均值乘以排出管40的截面面积,来计算集尘器的流动风量(m3/min)。
(2)前期准备
(2-2)目标压差ΔP0的获取和设定
当集尘器30的进口32a处于全开状态、并且商用电源(50Hz、200V)直接连接到风扇电机312而没有逆变器插入到它们二者之间时,由压差传感器52检测到的孔口41前后的260Pa(帕)压差ΔP2作为目标压差ΔP0被存储在逆变器61中。
(3)实验方法和实验结果
使根据本发明的方法予以控制的集尘器30的进口32a从全开状态改变到半开状态,从而人为地创建出集尘过滤器的堵塞已经有所发展的状态,而且,测量出流动风量(实际测量值)、风量变化率(相对于全开状态的变化率)、孔口前后的压差ΔP2(Pa)、逆变器输出Inv(kW)、以及逆变器的输出频率(Hz)是如何变化的。
作为比较例,对于以将风扇电机312直接连接到商用电源(50Hz、200V)而没有逆变器61插入到它们二者之间的方式被驱动的集尘器,使该集尘器的进口32a从全开状态改变到半开状态,并且测量出流动风量(实际测量值)和风量变化率(相对于全开状态的变化率)。
测量结果如下面的表2所示。
[表2]实验2的结果
根据以上结果,在未执行本发明的控制的集尘器(比较例)中,当进口32a全开时流动风量为10.81m3/min,而当进口32a半开时流动风量减少到9.49m3/min,即,下降了12.2%。
对照地,在利用本发明的方法予以控制的集尘器中,当进口32a全开时流动风量为10.85m3/min,而当进口32a半开时流动风量减少到10.89m3/min,即,下降了0.4%,因此,可以确认的是,集尘器的流动风量能够以高精度被维持为恒定。
另外,即使当集尘器的进口的开口面积为半开时流动风量也能够被控制成是基本恒定的,由此显而易见的是,基于集尘器的孔口前后的压差Δp对风扇电机的转速进行控制的本实验示例的配置也是不仅能够应对由于集尘过滤器的堵塞而导致的流动风量的减少,而且能够应对由于在压差ΔP2的测量位置的主级侧上产生的流动路径面积的减小(例如,由于喷射材料或灰尘附着到收集管道或排出管道的内壁上等原因所引起的流动路径面积的变窄)而导致的风量的总体减少。
因此,所附的最宽权利要求并不是针对以某个具体方式构成的装置。相反,所附的最宽权利要求旨在保护该突破性发明的核心或本质。本发明显然是新的且有用的。此外,在整体上考虑了现有技术的情况下,本发明在被做出时对于本领域普通技术人员来说并非是显而易见的。
此外,鉴于本发明的革新性本质,它显然是一项开创性的发明。因此,所附的权利要求在法律上有权得到非常广泛的解释,以保护本发明的核心。
因此,可以看出,上述目的以及从前述说明中显而易见的其他目的能够有效地被实现,并且由于在不脱离本发明保护范围的情况下可以在上述结构中进行某些改变,因此,前述说明中所包含的或附图中所示出的所有事项应被解释为说明性的,而非限制性的。
还应当理解,所附的权利要求旨在涵盖本文所记载的本发明的所有上位特征和特定特征、以及在语言上可以被认为介于这两者之间的本发明的保护范围的所有陈述。
综上,已经说明了本发明。
[附图标记的说明]
1:喷射装置(blasting apparatus)
10:机箱
10a:(机箱的)底部
11:工作空间
12:喷射嘴
13:收集管道
20:分类器
21:排出管道
22:喷射材料罐
23:喷射材料软管
30:集尘器(dust collector)
31:排气装置(air exhaust device)
311:风扇
312:风扇电机
313:风扇壳体
313a:(风扇壳体的)入口
313b:(风扇壳体的)容纳空间
313c:排出口
314:管道
32:过滤器外壳
32a:进口
32b:出口
33:集尘过滤器(dust collecting filter)
35:摇杆(shaking lever)
36:副级侧流动路径(Secondary side flow path)
38:空间
40:排出管
41:孔口(orifice)
50:压力检测机构
51:单个压力传感器
52:压差传感器
60:控制装置
61:逆变器
62:运算装置(定序器(sequencer))
ΔP:压差
ΔP1:压差(空间38内的压力与大气压之间的压差)
ΔP2:压差(孔口前后的压差)
ΔP0:目标压差
Q:流动风量(passing air volume)
Q0:目标风量
Claims (14)
1.喷射装置中的集尘器控制方法,所述喷射装置设置有:含有工作空间的机箱;分类器,其包括风力分类器,所述风力分类器把所述机箱中的所喷出的且与灰尘一起被收集的喷射材料引入进来并且进行分类;喷射材料罐,其存储由所述分类器分类后的可重复使用的喷射材料;以及集尘器,其包括风扇,所述风扇抽吸和排出来自所述分类器的空气,所述喷射装置利用由于所述集尘器的抽吸而在所述分类器中产生的气流通过风力分选将可重复使用的喷射材料收集到所述喷射材料罐中,所述控制方法包括:
检测副级侧流动路径中的压差,所述副级侧流动路径是设置于所述集尘器的集尘过滤器的副级侧处的流动路径;以及
执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使基于所检测到的所述压差而被掌控的所述集尘器的流动风量接近预设的目标风量。
2.根据权利要求1所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,所述控制方法包括:
将所述风扇设置在所述副级侧流动路径中,并且在所述风扇的副级侧处使所述副级侧流动路径向大气开放;
检测所述副级侧流动路径中的位于所述集尘过滤器和所述风扇之间的空间内的压力与大气压之间的压差,以作为所述副级侧流动路径中的压差;
根据所检测到的所述空间内的压力与所述大气压之间的压差及当检测该压差时所述风扇的转速且基于预设的关系表达式来计算所述集尘器的流动风量;以及
执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量接近所述目标风量。
3.根据权利要求1所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,所述控制方法包括:
检测设置于所述副级侧流动路径中的孔口前后的压差,以作为所述副级侧流动路径中的压差;和
执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使所检测到的所述孔口前后的压差接近预设的目标压差,所述预设的目标压差是与所述目标风量对应的所述孔口前后的压差,由此,使所述流动风量接近所述目标风量。
4.根据权利要求1所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,所述控制方法包括:
检测设置于所述副级侧流动路径中的孔口前后的压差,以作为所述副级侧流动路径中的压差;
基于所检测到的所述孔口前后的压差以及预设的关系表达式来计算所述集尘器的流动风量;和
执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量接近所述目标风量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,所述控制方法包括:
把会致使初始使用阶段的所述集尘过滤器拥有粗大网眼的所述集尘器的流动风量设定为极限风量;和
控制所述风扇的转速,以使得所述流动风量小于所述极限风量。
6.根据权利要求2所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,所述控制方法包括:
预先测量出会导致所述集尘过滤器受损的所述集尘过滤器前后的压差,以作为耐压极限压差;和
控制所述风扇的转速,以使得所述副级侧流动路径中的位于所述集尘过滤器和所述风扇之间的所述空间内的压力与所述大气压之间的压差的测量值小于被设定为所述耐压极限压差的数值。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的喷射装置中的集尘器控制方法,其中,当所述风扇的转速达到预定的上限转速时,使所述风扇紧急停止。
8.喷射装置,其设置有:含有工作空间的机箱;分类器,其包括风力分类器,所述风力分类器把所述机箱中的所喷出的且与灰尘一起被收集的喷射材料引入进来并且进行分类;喷射材料罐,其存储由所述分类器分类后的可重复使用的喷射材料;以及集尘器,其包括风扇,所述风扇抽吸和排出来自所述分类器的空气,所述喷射装置利用由于所述集尘器的抽吸而在所述分类器中产生的气流通过风力分选将可重复使用的喷射材料收集到所述喷射材料罐中,所述喷射装置包括:
压力检测机构,其检测副级侧流动路径中的压差,所述副级侧流动路径是设置于所述集尘器的集尘过滤器的副级侧处的流动路径;和
控制装置,其执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使基于由所述压力检测机构检测到的所述压差而被掌控的所述集尘器的流动风量接近预设的目标风量。
9.根据权利要求8所述的喷射装置,其中,
所述风扇被设置在所述副级侧流动路径中,并且所述副级侧流动路径在所述风扇的副级侧处向大气开放,
用于检测所述副级侧流动路径中的位于所述集尘过滤器和所述风扇之间的空间内的压力与大气压之间的压差的压力传感器被设置为所述压力检测机构,并且
所述控制装置根据由所述压力传感器检测到的相对于所述大气压的压差及当检测该压差时所述风扇的转速且基于预设的关系表达式来计算所述集尘器的流动风量,并且所述控制装置执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量接近所述目标风量。
10.根据权利要求8所述的喷射装置,其中,
所述压力检测机构是检测设置于所述副级侧流动路径中的孔口前后的压差的压差传感器,并且
所述控制装置执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使由所述压差传感器检测到的所述孔口前后的压差接近预设的目标压差,所述预设的目标压差是与所述目标风量对应的所述孔口前后的压差,由此,执行了用于使所述流动风量接近所述目标风量的控制。
11.根据权利要求8所述的喷射装置,其中,
所述压力检测机构是检测设置于所述副级侧流动路径中的孔口前后的压差的压差传感器,并且
所述控制装置根据由所述压差传感器检测到的所述孔口前后的压差且基于预设的关系表达式来计算所述集尘器的流动风量,并且所述控制装置执行用于控制所述风扇的转速的风量控制,以使所计算出的流动风量接近所述目标风量。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的喷射装置,其中,
所述控制装置把会致使初始使用阶段的所述集尘过滤器拥有粗大网眼的所述集尘器的流动风量存储为极限风量,并且
所述控制装置控制所述风扇的转速,以使得所述流动风量小于所述极限风量。
13.根据权利要求9所述的喷射装置,其中,
所述控制装置把会导致所述集尘过滤器受损的所述集尘过滤器前后的压差存储为耐压极限压差,并且
所述控制装置控制所述风扇的转速,以使得所述副级侧流动路径中的位于所述集尘过滤器和所述风扇之间的所述空间内的压力与大气压之间的压差的测量值小于所述耐压极限压差。
14.根据权利要求8至11中任一项所述的喷射装置,其中,
当所述风扇的转速达到预定的上限转速时,所述控制装置使所述风扇紧急停止。
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