一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置

摘要

本发明公开了一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，包括上下依次设置的存料箱、净化箱和废料箱，净化箱内设置有四个矩阵排布的筒座，筒座的上端安装有网筒，四个筒座和网筒与净化箱内的左右侧壁之间连接有第二连接块，净化箱的前后侧面均安装有锥形连接管，锥形连接管的头部设置有连接管，位于前端的连接管内设置有活性炭过滤网和过滤网，位于后端的连接管内设置有增压风机；与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过增压风机的工作能够带动净化箱内气流的流通，气流通过活性炭过滤网和过滤网的过滤后通入净化箱内，经过筒座和网筒内分子筛的处理后排出，实现对空气中二氧化碳及有害物质的净化处理。

权利要求

1.一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，包括上下依次设置的存料箱(1)、净化箱(2)和废料箱(3)，其特征在于：所述净化箱(2)内设置有四个矩阵排布的筒座(4)，所述筒座(4)的上端安装有网筒(5)，四个所述筒座(4)和网筒(5)的中间连接有第一连接块(6)，四个所述筒座(4)和网筒(5)与净化箱(2)内的左右侧壁之间连接有第二连接块(7)；位于所述存料箱(1)内的中间位置沿左右方向插入有隔板(8)，位于所述网筒(5)上端的净化箱(2)上表面和存料箱(1)的下表面分别开设有第二通孔(201)和第一通孔(101)，四个所述第一通孔(101)两两分布在隔板(8)的前后位置，位于所述筒座(4)下端的净化箱(2)下表面和废料箱(3)上表面分别开设有第三通孔(202)和第四通孔(301)；

所述废料箱(3)内底部从左至右向下倾斜且截面为V型，位于所述废料箱(3)底部的中间位置安装有电动推杆(28)，所述电动推杆(28)上端的伸缩杆(281)顶部对称安装有四个折杆(29)的水平端，四个所述折杆(29)的垂直端安装有上表面为弧型的挡板(30)，四个所述挡板(30)分别位于四个第四通孔(301)的下方，所述挡板(30)的上表面还设置有密封垫(31)；

所述净化箱(2)的前后侧面均安装有锥形连接管(19)，所述锥形连接管(19)的头部螺接有螺纹接管(20)，所述螺纹接管(20)的外端安装有连接管(21)，位于前端的所述连接管(21)内设置有活性炭过滤网(23)和过滤网(24)，位于后端的所述连接管(21)内设置有增压风机(25)，位于后端的所述锥形连接管(19)内还设置有二氧化碳探测传感器(26)；

所述存料箱(1)的上表面安装有齿轮罩(14)，所述齿轮罩(14)内设置有四个连续啮合的传动齿轮(13)，所述传动齿轮(13)的中心固定安装有连接轴杆(15)的上端，所述齿轮罩(14)的上端安装有电机(16)，所述电机(16)下端的输出轴与一个传动齿轮(13)中心的连接轴杆(15)连接；所述连接轴杆(15)的下端穿过第一通孔(101)和第二通孔(201)后插入网筒(5)和筒座(4)内，位于所述网筒(5)和筒座(4)内的连接轴杆(15)上还安装有螺旋导板(18)，四个所述螺旋导板(18)的旋向与上端对应的传动齿轮(13)转动方向相同；

所述电机(16)、增压风机(25)、二氧化碳探测传感器(26)和电动推杆(28)均与PLC控制器(27)电连接，所述PLC控制器(27)安装于净化箱(2)的外侧面；

位于所述隔板(8)前后两侧的存料箱(1)侧面安装有进料管(11)的一端，所述进料管(11)的另一端螺接有第一管盖(12)；所述废料箱(3)的下端侧面安装有排料管(32)的一端，所述排料管(32)的另一端螺接有第二堵盖(33)；

所述存料箱(1)内的上下表面开设有滑槽(102)，两个所述滑槽(102)内滑接有隔板(8)的上下两端，所述隔板(8)的一侧穿出存料箱(1)且安装有连接板(9)，所述连接板(9)通过连接螺钉(10)安装于存料箱(1)外侧面。

2.根据权利要求1所述的一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，其特征在于：位于所述传动齿轮(13)下端的连接轴杆(15)外套设有径向推力轴承(17)，所述径向推力轴承(17)的下端安装于存料箱(1)上表面。

3.根据权利要求1所述的一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，其特征在于：所述连接管(21)的端部与锥形连接管(19)的端部之间设置有密封圈(22)。

4.根据权利要求1所述的一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，其特征在于：所述废料箱(3)的下表面设置有橡胶底垫(34)。

说明书

一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及空气净化技术领域，具体为一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置。

背景技术

[0002] 目前，在医院和商场等一些人流聚集的区域通常会使用到空气净化装置，由于人流密集造成空气中的有害物质及二氧化碳浓度增高，因此在商场等人员聚集场所一般都会
安放空气净化装置，一方面是为了除去空气中的有害物质，另一方面一些空气净化装置还
能够起到降低二氧化碳浓度、提高氧气浓度的效果，以分子筛为净化部件的空气净化装置
就是其中一种；

[0003] 分子筛是一种人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐(泡沸石)或天然沸石，它在结构上有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛把不同大小
和形状分子分开。根据SiO2和Al2O3的分子比不同，得到不同孔径的分子筛，它的吸附能力
高、选择性强、耐高温，广泛用于有机化工和石油化工和空气净化领域；在使用分子筛空气
净化装置时，长时间吸附二氧化碳后分子筛会出现吸附效果减弱直至失效的情况，因此净
化装置每隔一段时间后就需要对分子筛进行更换，并且无法根据分子筛对空气净化的能力
及时更换分子筛，为此，我们提出一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题在于克服现有技术中由于分子筛因使用失效需要经常更换的问题，提供一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，所述一种可自动调整分
子筛用量的高效空气净化装置能够通过检测净化后空气中二氧化碳的含量进而判断分子
筛净化能力，进而实现自动更换分子筛。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，包括上下依次设置的存料箱、净化箱和废料箱，所述净化箱内设置有四个矩
阵排布的筒座，所述筒座的上端安装有网筒，四个所述筒座和网筒的中间连接有第一连接
块，通过第一连接块将四个网筒之间连接，四个所述筒座和网筒与净化箱内的左右侧壁之
间连接有第二连接块，通过第二连接块使筒座和网筒与净化箱内的左右侧壁之间连接，保
证空气在净化箱内必经筒座和网筒；位于所述存料箱内的中间位置沿左右方向插入有隔
板，隔板将存料箱内分隔成两个区域，位于所述网筒上端的净化箱上表面和存料箱的下表
面分别开设有第二通孔和第一通孔，通过第二通孔和第一通孔使净化箱和存料箱连通，四
个所述第一通孔两两分布在隔板的前后位置，位于所述筒座下端的净化箱下表面和废料箱
上表面分别开设有第三通孔和第四通孔，通过第三通孔和第四通孔将净化箱和废料箱连
通；

[0006] 所述废料箱内底部从左至右向下倾斜且截面为V型，位于所述废料箱底部的中间位置安装有电动推杆，所述电动推杆上端的伸缩杆顶部对称安装有四个折杆的水平端，四
个所述折杆的垂直端安装有上表面为弧型的挡板，四个所述挡板分别位于四个第四通孔的
下方，通过电动推杆能够带动伸缩杆和折杆上下移动，通过挡板将第四通孔封堵，所述挡板
的上表面还设置有密封垫，密封垫能够起到缓冲压力的作用；

[0007] 所述净化箱的前后侧面均安装有锥形连接管，锥形连接管能够扩大空气的流动区域和面积，所述锥形连接管的头部螺接有螺纹接管，所述螺纹接管的外端安装有连接管，连
接管的外端表面设置有螺纹，可以使多个连接管之间连续连接，位于前端的所述连接管内
设置有活性炭过滤网和过滤网，过滤网位于活性炭过滤网的外侧，过滤网的网孔较密，用于
过滤灰尘杂质，位于后端的所述连接管内设置有增压风机，增压风机工作后带动气流流动，
位于后端的所述锥形连接管内还设置有二氧化碳探测传感器；

[0008] 所述存料箱的上表面安装有齿轮罩，所述齿轮罩内设置有四个连续啮合的传动齿轮，所述传动齿轮的中心固定安装有连接轴杆的上端，所述齿轮罩的上端安装有电机，所述
电机下端的输出轴与一个传动齿轮中心的连接轴杆连接，电机工作带动连接轴杆和传动齿
轮连续转动；所述连接轴杆的下端穿过第一通孔和第二通孔后插入网筒和筒座内，位于所
述网筒和筒座内的连接轴杆上还安装有螺旋导板，四个所述螺旋导板的旋向与上端对应的
传动齿轮转动方向相同，使四个螺旋导板转动时均能够将分子筛引导向下滚动；

[0009] 所述电机、增压风机、二氧化碳探测传感器和电动推杆均与PLC控制器电连接，所述PLC控制器安装于净化箱的外侧面，通过PLC控制器能够控制电机、增压风机、二氧化碳探
测传感器和电动推杆的工作状态。

[0010] 优选的，位于所述隔板前后两侧的存料箱侧面安装有进料管的一端，所述进料管的另一端螺接有第一管盖，通过两个进料管便于分别向隔板前后位置的存料箱内填放分子
筛；所述废料箱的下端侧面安装有排料管的一端，所述排料管的另一端螺接有第二堵盖，通
过排料管便于将废料箱内的失效分子筛排出。

[0011] 优选的，所述存料箱内的上下表面开设有滑槽，两个所述滑槽内滑接有隔板的上下两端，所述隔板的一侧穿出存料箱且安装有连接板，所述连接板通过连接螺钉安装于存
料箱外侧面，便于隔板在存料箱内的拆装。

[0012] 优选的，位于所述传动齿轮下端的连接轴杆外套设有径向推力轴承，所述径向推力轴承的下端安装于存料箱上表面，径向推力轴承能够对传动齿轮起到支撑作用，并且便
于传动齿轮的转动。

[0013] 优选的，所述连接管的端部与锥形连接管的端部之间设置有密封圈，提高连接管与锥形连接管之间的密封性。

[0014] 优选的，所述废料箱的下表面设置有橡胶底垫，橡胶底垫能够起到缓冲压力和减震的作用。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0016] 通过净化箱内设置有四个矩阵排布的筒座，筒座的上端安装有网筒，四个筒座和网筒的中间连接有第一连接块，四个筒座和网筒与净化箱内的左右侧壁之间连接有第二连
接块，位于网筒上端的净化箱上表面和存料箱的下表面分别开设有第二通孔和第一通孔，
位于存料箱内的中间位置沿左右方向插入有隔板，四个第一通孔两两分布在隔板的前后位
置，位于筒座下端的净化箱下表面和废料箱上表面分别开设有第三通孔和第四通孔，位于
废料箱底部的中间位置安装有电动推杆，电动推杆上端的伸缩杆顶部对称安装有四个折杆
的水平端，四个折杆的垂直端安装有上表面为弧型的挡板，四个所述挡板分别位于四个第
四通孔的下方；存料箱内的分子筛能够通过第二通孔和第一通孔落入筒座和网筒内，在挡
板的封挡下能够使分子筛堆积在筒座和网筒内，对空气进行处理，并且在失效后可以通过
控制电动推杆带动挡板向下移动使分子筛通过第三通孔和第四通孔落入废料箱内，实现对
筒座和网筒内分子筛的及时更换；并且存料箱内被隔板分隔的两个区域内可以分别放置不
同孔径的分子筛，通过第二通孔和第一通孔落入网筒内之后用于吸收筛分不同的物质组
分，位于前端两个网筒内的分子筛用于吸收二氧化碳，孔径要求大于5埃；

[0017] 通过净化箱的前后侧面均安装有锥形连接管，锥形连接管的头部螺接的螺纹接管外端安装有连接管，位于前端的连接管内设置有活性炭过滤网和过滤网，位于后端的连接
管内设置有增压风机，位于后端的锥形连接管内还设置有二氧化碳探测传感器；通过增压
风机的工作能够带动净化箱内气流的流通，气流通过活性炭过滤网和过滤网的过滤后通入
净化箱内，经过分子筛的处理后排出；

[0018] 通过齿轮罩内设置有四个连续啮合的传动齿轮，传动齿轮的中心固定安装有连接轴杆的上端，齿轮罩的上端安装的电机输出轴与一个传动齿轮中心的连接轴杆连接，连接
轴杆的下端穿过第一通孔和第二通孔后插入网筒和筒座内，位于网筒和筒座内的连接轴杆
上还安装有螺旋导板；通过电机能够带动四个传动齿轮及连接轴杆转动，进而使螺旋导板
在网筒和筒座内转动，一方面便于网筒和筒座内的分子筛向下排放导出，另一方面螺旋导
板能够对网筒和筒座内的分子筛起到搅动的作用，提高分子筛对空气的处理效果；

[0019] 通过电机、增压风机、二氧化碳探测传感器和电动推杆均与PLC控制器电连接；使得后端锥形连接管内设置的二氧化碳探测传感器探测到二氧化碳浓度较高，达到PLC控制
器内预设的阈值时，PLC控制器能够控制电机和电动推杆通电工作，使挡板向下移动并且通
过电机带动螺旋导板转动，便于筒座与网筒内的失效分子筛向下导出，以及将存料箱内的
活性分子筛导入到筒座与网筒内，实现分子筛方便快速的更换，保证空气净化装置的工作
效果。

附图说明

[0020] 图1为本发明立体图；

[0021] 图2为本发明的主视结构剖视图；

[0022] 图3为本发明的侧视结构剖视图；

[0023] 图4为本发明的俯视结构剖视图。

[0024] 图中标号：1、存料箱，101、第一通孔，102、滑槽，2、净化箱，201、第二通孔，202、第三通孔，3、废料箱，301、第四通孔，4、筒座，5、网筒，6、第一连接块，7、第二连接块，8、隔板，
9、连接板，10、连接螺钉，11、进料管，12、第一管盖，13、传动齿轮，14、齿轮罩，15、连接轴杆，
16、电机，17、径向推力轴承，18、螺旋导板，19、锥形连接管，20、螺纹接管，21、连接管，22、密
封圈，23、活性炭过滤网，24、过滤网，25、增压风机，26、二氧化碳探测传感器，27、PLC控制
器，28、电动推杆，281、伸缩杆，29、折杆，30、挡板，31、密封垫，32、排料管，33、第二堵盖，34、
橡胶底垫。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 请参阅图1‑4，本发明提供一种技术方案：一种可自动调整分子筛用量的高效空气净化装置，包括上下依次设置的存料箱1、净化箱2和废料箱3，所述废料箱3的下表面设置有
橡胶底垫34，橡胶底垫34能够起到缓冲压力和减震的作用，所述净化箱2内设置有四个矩阵
排布的筒座4，所述筒座4的上端安装有网筒5，四个所述筒座4和网筒5的中间连接有第一连
接块6，通过第一连接块6将四个网筒5之间连接，四个所述筒座4和网筒5与净化箱2内的左
右侧壁之间连接有第二连接块7，通过第二连接块7使筒座4和网筒5与净化箱2内的左右侧
壁之间连接，保证空气在净化箱2内必经筒座4和网筒5；位于所述存料箱1内的中间位置沿
左右方向插入有隔板8，隔板8将存料箱1内分隔成两个区域，所述存料箱1内的上下表面开
设有滑槽102，两个所述滑槽102内滑接有隔板8的上下两端，所述隔板8的一侧穿出存料箱1
且安装有连接板9，所述连接板9通过连接螺钉10安装于存料箱1外侧面，便于隔板8在存料
箱1内的拆装；位于所述网筒5上端的净化箱2上表面和存料箱1的下表面分别开设有第二通
孔201和第一通孔101，通过第二通孔201和第一通孔101使净化箱2和存料箱1连通，四个所
述第一通孔101两两分布在隔板8的前后位置，位于所述筒座4下端的净化箱2下表面和废料
箱3上表面分别开设有第三通孔202和第四通孔301，通过第三通孔202和第四通孔301将净
化箱2和废料箱3连通；位于所述隔板8前后两侧的存料箱1侧面安装有进料管11的一端，所
述进料管11的另一端螺接有第一管盖12，通过两个进料管11便于分别向隔板8前后位置的
存料箱1内填放分子筛。

[0027] 所述废料箱3内底部从左至右向下倾斜且截面为V型，所述废料箱3的下端侧面安装有排料管32的一端，所述排料管32的另一端螺接有第二堵盖33，通过排料管32便于将废
料箱3内的失效分子筛排出；位于所述废料箱3底部的中间位置安装有电动推杆28，所述电
动推杆28上端的伸缩杆281顶部对称安装有四个折杆29的水平端，四个所述折杆29的垂直
端安装有上表面为弧型的挡板30，四个所述挡板30分别位于四个第四通孔301的下方，通过
电动推杆28能够带动伸缩杆281和折杆29上下移动，通过挡板30将第四通孔301封堵，所述
挡板30的上表面还设置有密封垫31，密封垫31能够起到缓冲压力的作用；存料箱1内的分子
筛能够通过第二通孔201和第一通孔101落入筒座4和网筒5内，在挡板30的封挡下能够使分
子筛堆积在筒座4和网筒5内，对空气进行处理，并且在失效后可以通过控制电动推杆28带
动挡板30向下移动使分子筛通过第三通孔202和第四通孔301落入废料箱3内，实现对筒座4
和网筒5内分子筛的及时更换；并且存料箱1内被隔板8分隔的两个区域内可以分别放置不
同孔径的分子筛，通过第二通孔201和第一通孔101落入网筒5内之后用于吸收筛分不同的
物质组分，位于前端两个网筒5内的分子筛用于吸收二氧化碳，孔径要求大于5埃。

[0028] 所述净化箱2的前后侧面均安装有锥形连接管19，锥形连接管19能够扩大空气的流动区域和面积，所述锥形连接管19的头部螺接有螺纹接管20，所述螺纹接管20的外端安
装有连接管21，连接管21的外端表面设置有螺纹，可以使多个连接管21之间连续连接，所述
连接管21的端部与锥形连接管19的端部之间设置有密封圈22，提高连接管21与锥形连接管
19之间的密封性，位于前端的所述连接管21内设置有活性炭过滤网23和过滤网24，过滤网
24位于活性炭过滤网23的外侧，过滤网24的网孔较密，用于过滤灰尘杂质，位于后端的所述
连接管21内设置有增压风机25，增压风机25工作后带动气流流动，位于后端的所述锥形连
接管19内还设置有二氧化碳探测传感器26；通过增压风机25的工作能够带动净化箱2内气
流的流通，气流通过活性炭过滤网23和过滤网24的过滤后通入净化箱2内，经过分子筛的处
理后排出。

[0029] 所述存料箱1的上表面安装有齿轮罩14，所述齿轮罩14内设置有四个连续啮合的传动齿轮13，所述传动齿轮13的中心固定安装有连接轴杆15的上端，所述齿轮罩14的上端
安装有电机16，所述电机16下端的输出轴与一个传动齿轮13中心的连接轴杆15连接，电机
16工作带动连接轴杆15和传动齿轮13连续转动；位于所述传动齿轮13下端的连接轴杆15外
套设有径向推力轴承17，所述径向推力轴承17的下端安装于存料箱1上表面，径向推力轴承
17能够对传动齿轮13起到支撑作用，并且便于传动齿轮13的转动；所述连接轴杆15的下端
穿过第一通孔101和第二通孔201后插入网筒5和筒座4内，位于所述网筒5和筒座4内的连接
轴杆15上还安装有螺旋导板18，四个所述螺旋导板18的旋向与上端对应的传动齿轮13转动
方向相同，使四个螺旋导板18转动时均能够将分子筛引导向下滚动；通过电机16能够带动
四个传动齿轮13及连接轴杆15转动，进而使螺旋导板18在网筒5和筒座4内转动，一方面便
于网筒5和筒座4内的分子筛向下排放导出，另一方面螺旋导板18能够对网筒5和筒座4内的
分子筛起到搅动的作用，提高分子筛对空气的处理效果。

[0030] 所述电机16、增压风机25、二氧化碳探测传感器26和电动推杆28均与PLC控制器27电连接，所述PLC控制器27安装于净化箱2的外侧面，通过PLC控制器27能够控制电机16、增
压风机25、二氧化碳探测传感器26和电动推杆28的工作状态。

[0031] 工作原理：本发明在使用时，向存料箱1内被隔板8分隔的两个区域内填放不同孔径的分子筛，用于吸收筛分二氧化碳和其他杂质，分子筛通过第一通孔101和第二通孔201
落入筒座4与网筒5，通过PLC控制器27控制增压风机25通电工作，增压风机25工作后带动净
化箱2内气流的流通，气流通过活性炭过滤网23和过滤网24的过滤后通入净化箱2内，经过
筒座4与网筒5内的分子筛的处理后排出；通过筒座4与网筒5内的分子筛可以将空气中的有
害物质和二氧化碳去除，对空气净化以及提高空气的含氧量；

[0032] 当后端锥形连接管19内设置的二氧化碳探测传感器26探测到二氧化碳浓度较高，达到PLC控制器27内预设的阈值时，说明分子筛出现了一定的失效，通过PLC控制器27控制
电机16和电动推杆28通电工作，控制电动推杆28带动挡板30向下移动使筒座4与网筒5内的
分子筛通过第三通孔202和第四通孔301落入废料箱3内，并且通过电机16带动螺旋导板18
转动便于筒座4与网筒5内的失效分子筛向下导出，以及将存料箱1内的活性分子筛导入到
筒座4与网筒5内，实现分子筛方便快速的更换，保证空气净化装置的工作效果。

[0033] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。