一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统

摘要

本发明涉及一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，包括可编程逻辑控制器、真空泵、集尘箱体、压力传感器、吸尘主管道、反吹管道、吸尘支管道以及管道；集尘箱体的上端部嵌套一个过滤滤芯，其顶面开有安装孔和出气孔且内部设置有空气反吹管，反吹管道的一端与空气反吹管连接，另一端设有脉冲反吹控制阀；集尘箱体开有进尘孔；吸尘支管道的一端与吸尘主管道的管身连接，另一端与吸尘终端连接；真空泵通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；过滤滤芯内安装有第二压力传感器，集尘箱体内安装有第三压力传感器，真空泵、第二压力传感器和第三压力传感器分别与可编程逻辑控制器电连接。本发明可以控制反吹气管对过滤滤芯进行清尘处理，延长滤芯的使用寿命。

权利要求

1.一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：其包括可编程逻辑控制器、真空泵、集尘箱体、第二压力传感器、第三压力传感器、吸尘主管道、吸尘支管道、反吹管道以及管道；所述集尘箱体的上端部嵌套一个筒式的过滤滤芯，过滤滤芯的顶面开有安装孔和出气孔，过滤滤芯内部的容置空间设置有空气反吹管，反吹管道的一端穿过过滤滤芯顶面的安装孔与空气反吹管的进气端连接，反吹管道的另一端设有脉冲反吹控制阀；所述集尘箱体开有进尘孔，进尘孔与吸尘主管道的出尘端连接；吸尘支管道的一端与吸尘主管道的管身连接，吸尘支管道的另一端与吸尘终端连接；真空泵的抽气端口通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；所述第二压力传感器设置在过滤滤芯内部，第三压力传感器设置在集尘箱体内，真空泵、第二压力传感器和第三压力传感器分别与可编程逻辑控制器电连接；

所述真空泵与集尘箱体之间设有真空缓冲罐，真空缓冲罐的内部设置有第一压力传感器，第一压力传感器与可编程逻辑控制器电连接；

可编程逻辑控制器包括温度控制模块、压力控制模块、压差控制模块、电流控制模块和压力保护阀驱动模块。

2.根据权利要求1所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述真空缓冲罐设有进气口和出气口，真空泵的抽气端口通过管道与所述出气口连接，所述进气口通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；所述真空缓冲罐的壳体上设有超压机械保护装置。

3.根据权利要求2所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述真空缓冲罐壳体上还设有压力保护阀门，压力保护阀门的控制单元与可编程逻辑控制器电连接，真空泵的出风处设有温度传感器，温度传感器与可编程逻辑控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述真空泵为高压风机，空气反吹管与反吹管道活动连接，超压机械保护装置为释压阀。

5.根据权利要求2所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括变频器，真空泵的控制单元与变频器电连接，变频器的信号输入端与可编程逻辑控制器电连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：反吹管道的另一端还设有压缩空气加热箱；吸尘主管道上设有管道清灰控制阀。

7.根据权利要求6所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个触摸屏，触摸屏与可编程逻辑控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其特征在于：所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个柜体、DC电源供应器、AC电源开关和风扇，柜体中部设有隔板，隔板将柜体内部分为上容置空间和下容置空间，真空缓冲罐、真空泵安装于下容置空间内，可编程逻辑控制器、变频器、DC电源供应器和AC电源开关安装于上容置空间内，柜体设有风扇安装孔，风扇通过安装孔固定在柜体上，柜体内部设有温度传感器，风扇的控制单元和温度传感器均与可编程逻辑控制器电连接。

说明书

一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种中央吸尘系统，尤其涉及一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统。

背景技术

[0002] 中央吸尘系统是根据单台吸尘器发展而形成的，人们在使用吸尘器对作业区进行清洁时，发现吸尘器工作效率高、清洁且无二次污染等诸多优点，但对于大面积的工作区域来说，单台吸尘器的功率不能满足要求，来回移动吸尘器不仅费工，同时也受到电源线、吸尘管的约束；所以后来人们将吸尘机固定在某个地方，把吸尘器的吸尘管道连接到车间需要吸尘清洁的多个区域，吸尘清洁时只要将吸尘工具与吸尘管道连接，打开阀门即可吸尘。但是这样一个人进行清洁作业的工作效率较低，后来人们采用改进吸尘管道、增加吸尘主机的功率，加大主机的抽风量；用两个或两个以上的人进行吸尘清洁作业同样的车间，能在较短的时间内完成清洁工作。

[0003] 中央吸尘系统主要运用于工业企业生产车间的粉尘清扫、粉尘回收、废料清理、设备保养、以及各商业住宅小区、大型酒店等等的除尘作业中。目前的中央吸尘系统采用一台或多台大功率的真空泵作吸尘动力主机，它的真空度和抽风量都能满足中央吸尘网络中所有的吸尘口同时开启时吸尘作业所需要的风压、风量；从表面看来，可以提高整个吸尘作业的工作效率，实际这类中央吸尘系统存在较多的缺陷：其中最大的缺陷是：系统工作状态不可以调节，经常是高功率运行，能源消耗极大；并且中央吸尘系统没有对其过滤滤芯的工作状态进行监控，以至于过滤滤芯的清灰的动作不及时不准确，导致过滤滤芯寿命较短，系统的维修次数比较频繁，提高系统的运行成本。

发明内容

[0004] 本发明解决了现有技术的不足，提供了一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，该系统可以实现真正的无人值守操作，并且在无吸尘终端工作时可以自动停机，实现最大限度的节能运行，同时实时监控过滤滤芯的工作状态，并及时对过滤滤芯进行清灰处理，可以延长过滤滤芯的使用寿命，保持系统稳定工作，并通过管道清灰控制模式，对管道进行清洁处理，减少细菌的堆积与传播。

[0005] 本发明采用的技术方案为：一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，其包括可编程逻辑控制器、真空泵、集尘箱体、第二压力传感器、第三压力传感器、吸尘主管道、吸尘支管道、反吹管道以及管道；所述集尘箱体的上端部嵌套一个筒式的过滤滤芯，过滤滤芯的顶面开有安装孔和出气孔，过滤滤芯内部的容置空间设置有空气反吹管，反吹管道的一端穿过过滤滤芯顶面的安装孔与空气反吹管的进气端连接，反吹管道的另一端设有脉冲反吹控制阀；所述集尘箱体开有进尘孔，进尘孔与吸尘主管道的出尘端连接；吸尘支管道的一端与吸尘主管道的管身连接，吸尘支管道的另一端与吸尘终端连接；真空泵的抽气端口通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；所述第二压力传感器设置在过滤滤芯内部，第三压力传感器设置在集尘箱体内，真空泵、第二压力传感器和第三压力传感器分别与可编程逻辑控制器电连接。

[0006] 作为优选，所述真空泵与集尘箱体之间设有真空缓冲罐，所述真空缓冲罐设有进气口和出气口，真空泵的抽气端口通过管道与所述出气口连接，所述进气口通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；所述真空缓冲罐的壳体上设有超压机械保护装置。

[0007] 作为优选，所述真空缓冲罐壳体上还设有压力保护阀门，压力保护阀门的控制单元与可编程逻辑控制器电连接，真空泵的出风处设有温度传感器，温度传感器与可编程逻辑控制器电连接。

[0008] 作为优选，真空缓冲罐的内部设置有第一压力传感器，第一压力传感器与可编程逻辑控制器电连接。

[0009] 作为优选，所述真空泵为高压风机。

[0010] 作为优选，空气反吹管与反吹管道活动连接。

[0011] 作为优选，超压机械保护装置为释压阀。

[0012] 作为优选，所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括变频器，真空泵的控制单元与变频器电连接，变频器的信号输入端与可编程逻辑控制器电连接。

[0013] 作为优选，所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个显示屏和输入设备，显示屏与、输入设备均与可编程逻辑控制器电连接。

[0014] 作为优选，所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个触摸屏，触摸屏与可编程逻辑控制器电连接。

[0015] 作为优选，所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个柜体、DC电源供应器、AC电源开关和风扇，柜体中部设有隔板，隔板将柜体内部分为上容置空间和下容置空间，真空缓冲罐、真空泵安装于下容置空间内，可编程逻辑控制器、变频器、DC电源供应器和AC电源开关安装于上容置空间内，柜体设有风扇安装孔，风扇通过安装孔固定在柜体上，柜体内部设有温度传感器，风扇的控制单元和温度传感器均与可编程逻辑控制器电连接。

[0016] 作为优选，可编程逻辑控制器包括温度控制模块、压力控制模块、压差控制模块、电流控制模块和压力保护阀驱动模块。

[0017] 作为优选，反吹管道的另一端还设有压缩空气加热箱。

[0018] 作为优选，吸尘主管道上设有管道清灰控制阀。

[0019] 文中所述相对负压是指相对一个大气压的负压。

[0020] 本发明取得的有益效果为：一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，包括可编程逻辑控制器、真空泵、集尘箱体、第二压力传感器、第三压力传感器、吸尘主管道、吸尘支管道、反吹管道以及管道；所述集尘箱体的上端部嵌套一个筒式的过滤滤芯，过滤滤芯的顶面开有安装孔和出气孔，过滤滤芯内部的容置空间设置有空气反吹管，反吹管道的一端穿过过滤滤芯顶面的安装孔与空气反吹管的进气端连接，反吹管道的另一端设有脉冲反吹控制阀；所述集尘箱体开有进尘孔，进尘孔与吸尘主管道的出尘端连接；吸尘支管道的一端与吸尘主管道的管身连接；吸尘支管道的另一端与吸尘终端连接；真空泵的抽气端口通过管道与过滤滤芯的出气孔连接；所述第二压力传感器设置在过滤滤芯内部，第三压力传感器设置在集尘箱体内，真空泵、第二压力传感器和第三压力传感器分别与可编程逻辑控制器电连接。本发明可以实现真正的无人值守操作，并且在无吸尘终端工作时可以自动停机，实现最大限度的节能运行，同时通过特殊的控制方式，控制空气反吹管对过滤滤芯进行清尘处理，延长滤芯的使用寿命，还可以通过管道清灰控制模式，对管道进行清洁处理，减少细菌的堆积与传播。

附图说明

[0021] 图1为本发明实施例的结构示意图。

[0022] 附图标记为：

[0023] 1—AC电源开关 2—变频器 3—温度传感器 [0024] 4—风扇 5—真空泵 6—真空缓冲罐 [0025] 7—过滤滤芯 8—空气反吹管 9—集尘箱体

[0026] 10—吸尘支管道 11—吸尘终端 12—清灰控制阀门[0027] 13—吸尘主管道 14—第三压力传感器 15—第二压力传感器[0028] 16—压缩空气加热箱 17—脉冲反吹控制阀 18—反吹管道

[0029] 19—管道 20—第一压力传感器 21—可编程逻辑控制器[0030] 22—DC电源供应器 23—触摸屏 24—压力保护阀门[0031] 25—释压阀。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

[0033] 实施例：

[0034] 如图1所示，一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，包括可编程逻辑控制器21、真空泵5、集尘箱体9、第二压力传感器15、第三压力传感器14、吸尘主管道13、吸尘支管道10以及管道19；所述集尘箱体9的上端部嵌套一个筒式的过滤滤芯7，过滤滤芯7的顶面开有安装孔和出气孔，过滤滤芯7内部的容置空间设置有空气反吹管8，反吹管道18的一端穿过过滤滤芯7顶面的安装孔与空气反吹管8的进气端连接，反吹管道18的另一端设有脉冲反吹控制阀17；所述集尘箱体9开有进尘孔，进尘孔与吸尘主管道13的出尘端连接；吸尘支管道10的一端与吸尘主管道13的管身连接；吸尘支管道10的另一端与吸尘终端11连接；真空泵5的抽气端口通过管道19与过滤滤芯7的出气孔连接；所述第二压力传感器
15设置在过滤滤芯7内部，所述第三压力传感器14设置在集尘箱体9内，真空泵5、第二压力传感器15和第三压力传感器14分别与可编程逻辑控制器21电连接。

[0035] 系统工作时，可编程逻辑控制器21控制真空泵5对吸尘主管道13、吸尘支管道10进行抽气，使得集尘箱体9、吸尘主管道13和吸尘支管道10里的气压相对大气压保持呈负压状态，当某个吸尘终端11所在的区域需要进行吸尘处理时，打开该终端进行吸尘作业；粉尘或其他污浊物沿着吸尘支管道10、吸尘主管道13进入集尘箱体9内，掉落在集尘箱体
9下端部的收尘区；体轻的粉尘进入集尘箱体9内后，可能会附着在过滤滤芯7的表面，过滤滤芯7起到将体轻的杂物隔离，使得进入真空泵5的气体不含固体杂质，保护真空泵5的稳定运行。

[0036] 系统正常工作时，空气从吸尘主管道13进入吸尘箱体，再进入过滤滤芯7，最后从真空泵5排出；随着系统工作，附着在过滤滤芯7表面的质轻的灰尘越来越多，当质轻的灰尘附着较大多时，就会影响到系统的吸尘工作，此时需要进行过滤滤芯7清灰处理，本发明通过5种方式进行过滤滤芯7的清灰处理，具体如下：

[0037] 1、压差控制清灰；系统正常工作时，系统内部的气流顺畅，第二压力传感器15与第三压力传感器14之间的压力差保持在一个较低范围，如小于3KPa，当工作一段时间后，过滤滤芯7的表面附着有大量的灰尘，气流从集尘箱体9进入过滤滤芯7内部时受到阻碍，使得第二压力传感器15与第三压力传感器14之间的压力差增大，当压力差增大到超过设定数值，如8KPa，此时可编程逻辑控制器21控制系统进行过滤滤芯7清灰处理，处理步骤如下：反吹管道18的处于过滤滤芯7外部的一端与装有压缩空气箱体连接，控制压缩空气通过反吹管道18以一定时间间隔的方式进入过滤滤芯7内部，过滤滤芯7体内部压强迅速增大，压缩空气一部分通过管道19吸入真空泵5，一部分通过过滤滤芯7进入集尘箱体9，压缩空气对过滤滤芯7进行反吹，使得附着在过滤滤芯7上的尘埃掉落到集尘箱体9内；同时系统一直处于工作状态，当第二压力传感器15与第三压力传感器14之间的压力差恢复到设定的数值以内，则停止清灰，关闭反吹管道18另一端的脉冲反吹控制阀17，通过对过滤滤芯7进行的清尘处理，延长系统的使用寿命，提高系统的使用质量。

[0038] 2、电流控制清灰；系统正常工作时，过滤滤芯7内部或集尘箱体9内部处在相对负压的状态，在系统运行前将此相对负压值设定，并设定正常工作时维持此相对负压真空泵5的电流大小；系统工作后，系统自动检测真空泵5的运行电流大小，如果系统运行到设定的相对负压值时，检测到真空泵5电流明显大于设定电流大小，如大于设定电流0.5A以上，此时可编程逻辑控制器21控制过滤滤芯7清灰动作，直到真空泵5的电流值与设定值相等或相近。

[0039] 3、频率控制清灰；系统开机后，当系统正常工作，且与吸尘支管道10连接的吸尘终端11没有工作时，系统内部的压强降到一定值，如过滤滤芯7内部或集尘箱体9内的压强降低到一定相对负压，真空泵5停止工作，系统内部的压强慢慢上升，上升到一定值，真空泵5再启动工作，系统内部的压强下降，降到一定值，真空泵5再停止，如此反复；当系统正常时，真空泵5工作的频率是稳定的并维持在某个范围，如果系统自动检测真空泵5的运行频率明显超出这个范围，比如超出该范围的上限8Hz，此时可编程逻辑控制器21控制过滤滤芯7清灰动作，直到真空泵5的运行频率恢复到该范围内，或该范围附近。

[0040] 4、定时控制清灰；系统不管过滤滤芯7处于什么状态，可编程逻辑控制器21控制系统定时给过滤滤芯7清灰。

[0041] 5、工作流程清灰；可编程逻辑控制器21控制系统在每次开机或关机之前进行一次清灰操作。

[0042] 进一步的，所述真空泵5与集尘箱体9之间设有真空缓冲罐6，所述真空缓冲罐6设有进气口和出气口，真空泵5的抽气端口通过管道19与所述出气口连接，所述进气口通过管道19与过滤滤芯7的出气孔连接；所述真空缓冲罐6的壳体上设有超压机械保护装置，超压机械保护装置为释压阀25，释压阀25与真空缓冲罐6机械连接。

[0043] 真空缓冲罐6设置于真空泵5与集尘箱体9之间，可以起到保护真空泵5的作用；当系统的仪器失灵，如：第二压力传感器15和第三压力传感器14失灵，管道19又处于堵塞状态，真空泵5就可能处于超压运行状态，即真空泵5的抽气端口处的压强值很低，使得真空泵5的负载较大，此时，释压阀25自动打开，空气通过释压阀25进入真空缓冲罐6和真空泵5，保护真空泵5不会超压、过载运行。

[0044] 进一步的，所述真空缓冲罐6壳体上还设有压力保护阀门24，压力保护阀门24的控制单元与可编程逻辑控制器21电连接，真空泵5的出风处设有温度传感器3，温度传感器3与可编程逻辑控制器21电连接。

[0045] 当释压阀25工作也出现状况时，进入真空泵5的气体量不够，真空泵5过载运行，同时真空泵5的出风温度逐渐上升，当出风温度达到一定的值，可编程逻辑控制器21将控制压力保护阀门24逐渐打开，增大空气进入量；当压力保护阀门24工作也出现状况，以至于出风温度一直上升，直到超过某一设定值，可编程逻辑控制器21将控制系统停机，以提示需要检查维修。同时在系统刚开始运行时，先打开压力保护阀门24，空载启动真空泵5，保证真空泵5平稳运行。

[0046] 进一步的，真空缓冲罐6的内部设置有第一压力传感器20，第一压力传感器20与可编程逻辑控制器21电连接。

[0047] 系统正常工作时，真空缓冲罐6内部压强需要维持在一定相对负压范围内，第一压力传感器20实时检测真空缓冲罐6的压强，然后传输到可编程逻辑控制器21，经过信号处理后，可编程逻辑控制器21控制真空泵5的运行状态。

[0048] 当第一压力传感器20检测到真空缓冲罐6内的压强突然增加，如在0.5秒内增加到一个大气压，并维持500ms以上，系统判断真空泵5发生故障，可编程逻辑控制器21将控制系统停止运行。

[0049] 进一步的，所述真空泵5为高压风机。

[0050] 进一步的，所述的一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括变频器2，真空泵5的控制单元与变频器2电连接，变频器2的信号输入端与可编程逻辑控制器21电连接。

[0051] 通过设置变频器2，可以控制高压风机作相应的加、减速动作，精确控制系统的真空度，让系统始终保持在一个稳定的真空数值上。

[0052] 进一步的，所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个触摸屏23，触摸屏23与可编程逻辑控制器21电连接。

[0053] 通过触摸屏23可以观察到系统各个参数的变化情况，以及系统所处状态，如正常、需要维修报警等状态；同时可以修改设定的参数值，使得系统工作在一个较佳的状态。

[0054] 作为本实施例的一种变形，可以将触摸屏23替换为一个显示屏和输入设备，显示屏和输入设备均与可编程逻辑控制器21电连接。

[0055] 进一步的，所述一种具有恒定可调节负压中央吸尘系统，还包括一个柜体、DC电源供应器22、AC电源开关1和风扇4，柜体中部设有隔板，隔板将柜体内部分为上容置空间和下容置空间，真空缓冲罐6、高压风机安装于下容置空间内，可编程逻辑控制器21、变频器2、DC电源供应器22和AC电源开关1安装于上容置空间内，柜体设有风扇安装孔，风扇4通过风扇安装孔固定在柜体上，柜体内部设有温度传感器3，风扇4的控制单元和温度传感器
3均与可编程逻辑控制器21电连接。

[0056] 将装置集成在一个柜体内，便于管理，同时柜体内部可以通过可编程逻辑控制器控制风扇的运行方式，进而调节柜体内的散热状况，在本发明中，设置了三组散热风扇进行温度控制，当系统开机时，控制其中一组风扇正常运转，当变频器的运转频率等于或小于28Hz时，控制第二组风扇运行，加大箱体内的空气对流，加强散热效果，当柜体内部的温度传感器3检测到柜体内的温度高于45度时，控制第三组风扇运行。设置DC电源供应器，可以在停电紧急状态时，仍能维持系统工作。

[0057] 进一步的，可编程逻辑控制器21包括温度控制模块、压力控制模块、压差控制模块、电流控制模块和压力保护阀驱动模块。

[0058] 进一步的，空气反吹管8与反吹管道18活动连接。

[0059] 在不同的现场，空气反吹管8与反吹管道18之间有固定、旋转、升降等连接方式，从而实现满足不同场合下过滤滤芯的清灰要求，以达到清灰目的。

[0060] 进一步的，反吹管道18的另一端设有压缩空气加热箱16。

[0061] 系统在进行反吹清洗过滤滤芯7时，压缩空气由压缩空气加热箱16加热，避免了反吹的压缩空气由于温度较低与粉尘接触时，将粉尘冷凝在过滤滤芯7上，清灰效果更好。

[0062] 进一步的，吸尘主管道上设有管道清灰控制阀门12。

[0063] 管道清灰控制阀门12一般安装在吸尘主管道13的远离集尘箱体9的一端，或是吸尘主管道13的终端，在系统进入管道清灰程序时，关闭系统的其他阀门，打开管道清灰控制阀门12全速运转真空泵5，其中如果有多个管道清灰控制阀门12时，轮流打开每个管道清灰控制阀门12；系统工作保持一段时间即可。

[0064] 本实施例相对于一般的中央吸尘系统，具有如下明显特点：

[0065] 1、自动化程度高，可以完全无人值守；

[0066] 2、压力稳定、恒定、可任意调整设定，满足不同的需要进行粉尘与物料抽吸场合；

[0067] 3、节能运行，系统根据吸尘终端工作数量的多少，自动进行加速或减速动作无级调节运行速度，并且在无吸尘终端工作时，系统会自动停机，达到最大限度的节能，而且系统时刻检测真空泵的运行电流，防止真空泵过载运行；

[0068] 4、减少维修次数，可编程逻辑控制器自动控制过滤滤芯和管道的清灰处理，系统运行稳定、寿命长，节省成本；

[0069] 5、管道粉尘异物堆积少，清洁无异味。

[0070] 本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。