具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”、“一面”、“另一面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况具体理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例详细阐述本发明的内容。

请参阅图1-8，一种应用于小型3D打印机的双滤芯除尘系统，包括依次连接的大颗粒烟尘过滤器1、双滤芯烟尘过滤器2。大颗粒烟尘过滤器1一端连接3D打印机成型室用于滤除含烟尘气体中的大颗粒烟尘，另一端连接双滤芯烟尘过滤器2。双滤芯烟尘过滤器2包括：双滤芯滤筒21、进气管22、排气管23，双滤芯滤筒21内设有两个相互分隔的滤筒腔211，两个滤筒腔211上端各设有一排气室212，且两个滤筒腔211内各设有一滤芯213，滤芯213一端与排气室212连通并将排气室212与滤筒腔211隔离，进气管22一端连接大颗粒烟尘过滤器1的排气口，另一端同时连接到两个滤筒腔211，排气管23一端同时连接到两个排气室212，另一端连接一风机3的回风口。风机3的送风口连接3D打印机成型室，将成型室上方扬起的烟尘吹入大颗粒烟尘过滤器1，从而形成惰性气体的循环利用。本发明的双滤芯烟尘过滤器2具有多种可切换的过滤模式。根据本发明的一种实施方式，所述多种可切换的过滤模式可以包括：单滤芯过滤模式、双滤芯过滤模式、单双滤芯混合过滤模式、双滤芯风量不对称调节模式等。具体的，单滤芯过滤模式可以是根据工况，选择两个滤芯中的一个进行过滤，当该滤芯的内外压差到达阈值后，自动切换到另外一个滤芯继续过滤。双滤芯过滤模式可以是根据工况，选择两个滤芯同时进行过滤。单双滤芯混合过滤模式可以是根据实时工况，实时在单滤芯过滤和双滤芯过滤模式间进行切换。双滤芯风量不对称调节模式可以是根据两个滤芯的使用程度，调整通入两个滤芯的气体量。

进一步，双滤芯烟尘过滤器2的多种可切换的过滤模式间的切换通过分别设置在进气管22和排气管23上的气动阀门24实现。根据本发明的一种实施方式，如图所示，进气管22连接到两个滤筒腔211的管道上分别设置有一个气动蝶阀，排气管23连接到两个排气室212的管道上也分别设置有一个气动蝶阀，用于控制气体的流量及气体的通断。

进一步，进气管22和排气管23上分别设置有第一压力检测口214用于连接压差检测装置25的检测探头，通过第一压力检测口214对双滤芯滤筒21整体的滤芯内外压差进行检测。

进一步，两个滤筒腔211和两个排气室212的侧壁上分别设置有第二压力检测口215用于连接压差检测装置26的检测探头，通过第二压力检测口215对两个滤筒腔211内的滤芯213的内外压差分别进行检测。

进一步，气动阀门24、压差检测装置25、26与一控制器27信号连接，控制器27接收压差检测装置25、26发送的双滤芯滤筒21整体的滤芯内外压差信息以及两个滤筒腔211内的滤芯213单独的内外压差信息，结合工况进行判断选择所述多种可切换的过滤模式中的一种或多种进行过滤，并将选择结果通过信号发送给气动阀门24进行相应的开关操作。具体的，工况可以是打印开始前由操作人员选择的在系统内预设的工作模式，或者根据设置在打印机成型室内、过滤器进气口等位置的风速、烟尘浓度、压力等传感器，实时进行信息采集发送给控制器27进行当前工况的判断。例如，当前打印过程中产生的烟尘较少时，设置于过滤器进气口处的烟尘浓度传感器采集烟尘浓度信息发送给控制器27，控制器27判断当前烟尘浓度处于一较小的阈值范围内，此时只需要一个滤芯就可以有效的过滤烟尘，则选择其中一个滤芯进行过滤，并发送控制信号给另一个滤芯进气口与排气口上对应的气动阀门24，进行关断操作。进一步，发送控制信号给气动阀门24进行关断操作前，控制器27还可对两个滤芯单独的压差信息进行分析，判断是否有滤芯已经达到使用极限，或者判断哪个滤芯的阻塞率较低，则选择更高效的滤芯进行过滤。选择单滤芯过滤模式时，一个滤芯达到过滤极限后可以切换到另外一个滤芯继续使用，延长了滤芯的使用时间。并且由于两个滤筒腔相互独立，在一个滤芯工作时可以对另外一个滤芯进行更换，避免了在打印的过程中更换滤芯，影响打印效果。两个滤芯依次使用完再统一进行更换的话，也可以降低滤芯的更换频率，节省人力。当控制器根据压差信息判断两个滤芯的内外压差均达到一定阈值需要进行更换时，则发出信号提醒操作人员更换滤芯。

进一步，控制器27接收压差检测装置25、26发送的双滤芯滤筒21整体的滤芯内外压差信息以及两个滤筒腔211内的滤芯213的内外压差信息，根据工况进行判断选择所述多种可切换的过滤模式的一种或多种进行过滤，进一步根据两个滤筒腔211内的滤芯213单独的内外压差信息分析两个滤芯213的使用程度，并控制气动阀门24调整通入两个滤芯213的气体量。具体的，控制器27对两个滤芯单独的内外压差信息进行分析，对于过滤效率较高的滤芯可通入相对大的气体量，对于过滤效率较低的滤芯则通入较小的气体量。并且，两个滤芯间通入气体量的差值需控制在一定范围内，避免两个滤筒腔间压差过大，影响结构稳定性。

根据本发明的一种实施方式，控制器27还可以根据实时工况，选择单双滤芯混合过滤模式，以保证两个滤芯都能得到最大程度的利用。

进一步，进气管22可以为一U型管，所述U型管包括第一联通段221和由第一联通段221连接的两个第一端口222，第一联通段221中间位置设置进气口223，两个第一端口222分别连通两个滤筒腔211，排气管23同样为一U型管，U型管包括第二联通段231和所述第二联通段231连接的两个第二端口232，第二联通段231中间位置设置排气口233，两个第二端口232分别连通两个排气室212。

进一步，两个排气室212顶部分别与一上盖215卡合，并通过夹紧环216对结合缝进行密封，方便操作人员打开上盖更换滤芯。

根据本发明的一种实施方式，两个上盖215上均可进一步设置自动反吹装置29，包括储气罐、控制阀(具体可以是脉冲电磁阀)、反吹管，控制阀连接储气罐和反吹管，且反吹管设置于滤芯正上方。当控制器27接收到的压差检测装置25、26发送的双滤芯滤筒21整体的滤芯内外压信息或两个滤筒腔211内的滤芯213的内外压差超出阈值时，控制器27向该控制阀发送反吹控制信号，该反吹控制信号可以是对单滤芯进行反吹或者双滤芯同时进行反吹。此时，控制阀按照设定频率将储气罐中的气体通过反吹管喷吹滤芯，使尘粒在瞬间高压气流的作用下脱落。对滤芯表面多余物料周期性清理，使设备运行阻力相对稳定，提高滤芯的使用效率，保证3D打印机的稳定工作。进一步，在反吹进行的同时，设置于进气口处的压差检测装置的压力检测探头或设置在滤筒腔壁上的第二压力检测口215上的压差检测装置的压力检测探头同步进行压力检测。控制阀实时将反吹压力反馈给控制器27，并且压力检测探头也将反吹进行过程中测得的压力实时反馈给控制器27。反吹进行一预设时间后，控制器27比较反吹压力及压力检测探头测得的压力的大小，当两者大小接近时，说明反吹取得一定效果，滤芯得到一定程度上的疏通，则发送信号给控制阀停止反吹，继续过滤。而当两者大小差距较大，例如反吹压力为500pa,进气口处测得压力为10pa或者更低，则说明反吹后滤芯没有得到疏通，该情况可以在极大程度上表面滤芯已经失效，此时需要切换到另一个滤芯进行过滤，或者更换滤芯。上述方案可以在反吹的过程中实时判断滤芯是否失效以及反吹的效果如何，反馈更及时、高效，且避免了对已失效滤芯重复反吹浪费资源。

进一步，两个排气室212均可以是中空的柱形结构，其下部嵌套在滤筒腔211内且外壁与滤筒腔211上部开口边沿一体化连接，其底部边沿设有一向内延伸的环形支撑件2121，环形支撑件2121上表面设有若干连接柱2122，滤芯213顶端设有环形凸台2131置于环形支撑件2121上，并且环形凸台2131对应设置有通孔与排气室212底部环形支撑件2121上的连接柱插接配合。

进一步，滤芯213的下端向下延伸至接近滤筒腔211的底面，且进气管22连接到滤筒腔211侧壁的上半部分面向滤芯213的位置，使含尘气体能够经过滤芯过滤后从滤芯内部进入排气室，防止未经过滤的气体从滤芯底部直接进入排气室。

进一步，进气管22、排气管23与气动阀门24连接的结合缝处均通过夹紧环28进行密封，防止气体泄露。

根据本发明的一种实施方式，大颗粒烟尘过滤器1包括滤筒11、收集罐12，滤筒11包括进气段111与排气段112，进气段111顶端为封闭端，靠近进气段111顶端的侧壁上设置进气口111a，进气口111a用于通入3D打印机成型室排出的含烟尘气体，进气段111内同轴套设一柱形焊接件113，柱形焊接件113顶端与进气段111顶端连接，下端向下延伸至与进气段111高度相同的位置。柱形焊接件113可以是方形、棱形、锥形、圆柱形等形状。柱形焊接件113为倒圆锥形时，气体在刚进入滤筒时与柱形焊接件113有更大的接触面积，可以提升初始阶段对大颗粒的阻挡效率。本实施例中，柱形焊接件113为圆柱体。圆柱体形状匀称可以使气流分布较为均匀，且围绕圆周流速也较为均匀。排气段112连接在进气段111下端，其侧壁上设置排气口112a，经过过滤的含尘气体从排气口112a排出，排气段112下端与收集罐12连通。进一步，进气段111的高度h₁大于排气段112的高度。具体的，进气段111的高度h₁可以为滤筒11整体高度H的三分之二，进气段的高度设置为较高可以使含尘气流与柱形焊接件113充分接触，提高大颗粒烟尘过滤的效率，并且防止部分气流的大颗粒烟尘未经过滤便进入下一级过滤器，导致滤芯阻塞。进一步，排气口112a设置在靠近排气段112底端位置的侧壁上。进一步，连接排气段112底端与收集罐12的连接管上设置有手动蝶阀13，且连接管与手动蝶阀13连接的结合缝处通过夹紧环14密封。手动蝶阀13的设置可以方便操作人员对收集罐进行拆卸、清理，夹紧环14可以防止气体泄露。进一步，进气段111底端的外侧壁上设置有第一环形连接件111b，排气段112顶端的外侧壁上设置有第二环形连接件112b，第一环形连接件111b和第二环形连接件112b通过相应设置其上的连接柱和插孔插接配合。第一环形连接件111b和第二环形连接件112b的配合方式还可以是嵌套配合，螺纹配合，通过螺母和螺杆锁合等。滤筒11的两段式设计使过滤器整体的拆卸和更换更加方便、省时省力，能够满足快速更换的需求。可选的，第一环形连接件111b和第二环形连接件112b的结合缝处可以设置密封圈或者夹紧环进行密封。大颗粒烟尘过滤器1的工作原理是，含烟尘气体从进气口111a进入滤筒11，经柱形焊接件113的阻挡，从圆柱体的两侧流出使气流中的大颗粒粉尘掉落进入收集罐12，其余大部分粉尘跟随气体从排气口112b进入双滤芯过滤器2。

根据本发明的另一方面，提供一种应用于小型3D打印机的双滤芯除尘系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测所述双滤芯滤筒整体的滤芯内外压差信息以及所述两个滤筒腔内的滤芯单独的内外压差信息；

结合所述压差信息和当前工况进行判断选择多种可切换的过滤模式中的一种或多种进行过滤；

将选择结果通过信号发送给所述气动阀门进行相应的开关操作。

进一步，选择所述多种可切换的过滤模式中的一种或多种进行过滤后，进一步根据所述两个滤筒腔内的滤芯单独的内外压差信息分析所述两个滤芯的使用程度，并控制所述气动阀门调整通入所述两个滤芯的气体量。

上述方法还可以包括前述其他步骤，此处不再赘述。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。