CN101029792A - 利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用太阳能装置产生的热空气流通过旋流出风装置对物品进行烘干的新方法，本发明设置有太阳能热风装置、旋流出风装置以及连接系统，其中太阳能装置放置在室内或室外阳光照射的地方，而旋流出风装置的出口对着被烘干物品，通过热空气涡旋流烘干物品。本发明具有以下的优点：1.系统构成简单，无需烘干容器，不受场地限制。2.相对于现有的烘干方法，其设备和运行成本低，节能，使用寿命长，无环境污染。3.可以形成高于环境温度17℃至40℃洁净恒温的热旋流烘干物品。4.热空气旋流射程长、覆盖面大，干燥效果强。5.可用于衣物、卧具、办公及家庭用品的干燥，有效地杀灭物品上的细菌、螨虫、霉菌等。6.还可用于室内取暖。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用太阳能烘干物品的方法，具体是一种利用太阳能装置产生的热空气流通过旋流出风装置对物品进行烘干的新方法。
背景技术
当前随着经济的快速发展，电力、煤炭、石油等不可再生能源短缺问题频频出现，能源问题日益成为制约社会经济发展的瓶颈。国家再生能源发展政策鼓励充分利用太阳能为持续发展的经济服务。丰富的太阳辐射能是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源，而我国受地理位置的影响，蕴藏着丰富的太阳能资源，每年可获得的太阳能相当于1.2万吨标准煤的热值。
同时随着经济的快速发展，大量的生产和生活物品需要使用电力等不可再生能源进行烘干处理。而这些烘干处理的方式一般都是采用电力或燃油或燃煤加热气体通过烘干容器来干燥物品的，这种处理方式的能耗主要来自于加热气体、烘干容器以及送(吸)风电机。
发明内容
本发明的目的就是利用太阳能加热空气形成可以覆盖和不断搅动被烘干物品表面的涡旋转热气流，通过强对流方式烘干物品；因不需要使用电力等加热气体、没有烘干容器，从而降低干燥物品所需的能耗以及设备投资成本和运行成本，同时也没有环境污染的问题。
本发明具有以下的优点：
1、系统构成简单，无需使用烘干容器，因而不受场地的限制。小型的太阳能装置还可以放置在室内阳光照射的地方。
2、相对于现有的烘干方法，其设备投资、运行成本以及维护成本低，节能，使用寿命长，无环境污染。
3、在阳光充足的条件下，可以形成高于环境温度17℃至40℃洁净的、恒温的热旋流来烘干物品。
4、热空气旋流是以涡旋流方式送出的，其射程长，覆盖面大，对流干燥效果强，同时可通过改变送风射角，送出横向、斜向、垂直方向的热旋转气流。
5、当连接系统的送风管是可移动软管时，还可根据使用的需要，移动旋流出风装置。
6、不仅可用于工业、农副产品等干燥处理，还可用于衣物、室内卧具、办公及家庭用品的干燥，并可以有效地杀灭物品表面上的有害细菌、螨虫、霉菌等。
7、还可用于室内取暖。
8、充分利用太阳能，符合国家再生能源发展政策导向。
本发明的目的是这样实现的：本发明设置有产生热空气的太阳能热风装置、旋流出风装置和以及连接系统。
产生热空气的太阳能热风装置是由太阳墙(Solarwall Systems)和温室罩组成或由使用无机高效热管技术制成的太阳能空气集热装置以及温室罩组成。(1)、太阳墙(SolarwallSystems)是在风箱表面装有“太阳墙”板，而“太阳墙”板表面有一层吸热效率达80％的涂层，同时在其表面有许多大约一毫米直径的小孔，允许外面的空气通过它的表面。这样当空气经过“太阳墙”板的小孔被吸入风箱时，空气吸收“太阳墙”板表面涂层的热量，就变成了热空气。在阳光充足的条件下，太阳墙可以产生高于环境温度17℃至40℃洁净的热空气。下面以夏季、冬季在云南、山东所做的太阳墙出口温度实测记录为例说明。
2005年9月12日阳光充足，在云南省所做的太阳墙热空气温度测试报告：
| 2005/09/12 | 室外气温℃ | 太阳墙出风口温度℃ | 高于室外气温的温度℃ |
| 09时 | 20.1℃ | 40.0℃ | 19.9℃ |
| 10时 | 22.4℃ | 43.5℃ | 21.1℃ |
| 11时 | 25.2℃ | 49.0℃ | 23.8℃ |
| 12时 | 27.0℃ | 53.8℃ | 26.8℃ |
| 13时 | 28.7℃ | 66.4℃ | 37.7℃ |
| 14时 | 29.5℃ | 68.3℃ | 38.8℃ |
| 15时 | 30.0℃ | 69.2℃ | 39.2℃ |
| 16时 | 30.2℃ | 69.0℃ | 38.8℃ |
| 17时 | 29.2℃ | 68.7℃ | 39.5℃ |
| 18时 | 28.3℃ | 67.1℃ | 38.8℃ |
2005年1月23日阳光充足，在山东省典型的冬日所做的太阳墙热空气温度测试报告：
| 2005/01/23 | 室外气温℃ | 太阳墙出风口温度℃ | 高于室外气温的温度℃ |
| 00时 | -7.6℃ | 2.0℃ | 9.6℃ |
| 03时 | -6.4℃ | -1.9℃ | 4.5℃ |
| 06时 | -5.0℃ | 2.5.0℃ | 7.5℃ |
| 09时 | -5.0℃ | 10.5℃ | 15.5℃ |
| 12时 | -2.5℃ | 28.0℃ | 30.5℃ |
| 15时 | 0.0℃ | 24.0℃ | 24.0℃ |
| 18时 | -5.5℃ | 7.5℃ | 13.0℃ |
| 21时 | -6.0℃ | 3.0℃ | 9.0℃ |
(2)、使用无机高效热管技术制成的太阳能空气集热装置是在风箱表面装有使用无机高效热管技术制成太阳板。当太阳板吸收太阳辐照热量后，将热量传递给风箱里的空气，就产生了热空气。(3)、温室罩是使用透光率高的板或薄膜与集热表面之间隔开一定距离，并包裹着集热表面(除进气道外)，从而构成一个温室，防止集热表面对外散热，有效地提高集热表面的温度。产生热空气的太阳能热风装置的作用就是利用太阳能热风装置将吸入风箱的空气加热。
旋流出风装置是由一个(或多个)旋流出风口或一个(或多个)装有静压风箱的旋流出风口组成的。其中旋流出风口的叶片可以是固定式或可变式的，可变旋流风口可根据送风工况的需要而改变送风射角，送出横向、斜向、垂直方向的涡旋转气流。叶片的调整装置可以是手动控制或电动控制或自动温度控制。旋流出风装置的作用就是将旋流出风装置的出口对着被烘干物品，向被烘干物品送出射程长、覆盖面大、对流效果强的热空气涡旋转气流，通过热空气涡旋转气流覆盖、并且不断搅动被烘干物品表面，从而烘干物品。同时覆盖烘干物品的热空气在一定程度上可以有效地杀灭物品表面上的有害细菌、螨虫、霉菌等。另外利用旋流出风装置送出的热空气流射程长、覆盖面大的特点，还可以用于室内取暖。
连接系统是由送风管、(变速)送(吸)风机以及温度控制装置和送风定时器组成。它一头连接在太阳能热风装置的出风口，另外一头连接在旋流出风装置的进风口。其中送风管可以是固定的风管或可移动的软管：而(变速)送(吸)风机可以安装在太阳能热风装置的出风口、旋流出风装置的进风口或连接系统的风管上；温度控制装置与(变速)送(吸)风机进行控制联锁，通过改变送风风速来控制送风温度；送风定时器控制送风时间。连接系统的作用就是将太阳能热风装置产生的热空气送入旋流出风装置，并控制送风的温度和运行时间。
本发明的工作原理是由太阳能热风装置产生热空气，经过连接系统送入旋流出风装置，旋流出风装置向被烘干物品送出射程长、覆盖面大、对流效果强的热空气涡旋转气流，通过热空气涡旋转气流覆盖、并且不断搅动被烘干物品表面，从而烘干物品。同时覆盖烘干物品的热空气在一定程度上还可以有效地杀灭物品表面上的有害细菌、螨虫、霉菌等。另外利用旋流出风装置送出的热空气流射程长、覆盖面大的特点，还可以用于室内取暖。
本发明具有一定的新颖性和创造性。新颖性具体表现在：在本发明申请日之前，国内外均没有同样的发明公开发表过和使用过，或以其它方式为公众所知。同时也没有同样的发明已由他人向专利局提出过申请并记载在申请日之后公布的专利申请文件中。创造性具体表现在：在本发明申请日之前，物品烘干处理普遍采用的方法是采用电力或燃油/燃煤加热气体通过烘干容器来干燥物品的，而本发明首次阐述了无需烘干容器，通过太阳能加热空气，利用热空气涡旋转气流烘干物品的技术细节。
具体实施方式
以采用太阳墙(Solarwall Systems)热风装置进行烘干处理的四个实施例说明。
实施例一：部件清洗后的干燥处理。(前提是部件表面残留清洗物对周围环境没有污染。)
产生热空气的太阳能热风装置是由太阳墙和温室罩组成，它安装于厂房的屋顶或墙壁上，同时它的铺设应尽量处于太阳照射时间最长、垂直于太阳光线的位置以及符合建筑外观美学的要求(太阳墙的表面颜色有30种选择)。
旋流出风装置是一个装有静压风箱的旋流出风口，需干燥的部件清洗悬挂在旋流出风装置的正上方位置，而旋流出风装置放置在室内地面上。它的出风口向部件送出热空气涡旋转气流，通过热空气涡旋转气流覆盖部件表面，从而烘干物品。另外如果连接系统的送风管是可移动软管时，在这些部件被烘干后，就可以将此旋流出风装置移到下一个需要烘干的物品处。
连接系统是由送风软管、变速送风机以及温度控制装置和送风定时器组成。它的一头连接安装在室外的太阳能热风装置的出风口，另外一头连接放置在室内的旋流出风装置的进风口。而与送风软管相连接的变速送风机、温度控制装置和送风定时器放置在室内便于操作的地方。根据部件需要的干燥温度，在温度控制装置上设定温度；当太阳能热风装置产生的热空气温度达到此设定温度时，通过与变速送风机的控制连锁，提高送风的风速，从而保证了送风温度不会超过此设定温度。同时通过设定送风定时器的时间来控制部件烘干的时间长短。
实施例二：新采摘的玉米棒露天烘干。
产生热空气的太阳能热风装置是由太阳墙和温室罩组成，它放置在需烘干的玉米棒旁边、太阳可照射的露天地面上。
旋流出风装置是一个旋流出风口，需干燥的玉米棒摊开放置在距离地面有一定高度的铁丝网上，而旋流出风口放置在铁丝网下方的露天地面上。
连接系统是由送风软管、送风机和送风定时器组成。它放置则在露天便于操作的地方。同时通过设定送风定时器的时间来控制玉米棒烘干的时间长短。
实施例三：家庭、宾馆床垫干燥、杀除螨虫和霉渍。
产生热空气的太阳能热风装置是由0.5平方米太左右的太阳墙和温室罩组成，它放置在卧室内阳光照射的窗台处。
旋流出风装置是一个旋流出风口，需干燥的床垫在床上架空一定高度，而旋流出风口对着床垫，送出热空气涡旋转气流，通过热空气涡旋转气流覆盖床垫的上、下面，从而干燥床垫。同时干燥的热空气流也可以杀死螨虫，清除床垫上的霉渍。
连接系统是由送风软管、装有风速控制系统的送风机和送风定时器组成。它放置则在室内便于操作的地方。通过设定送风定时器的时间来控制床垫的干燥、杀除螨虫和霉渍的时间长短。
实施例四：冬天室内取暖。
产生热空气的太阳能热风装置是由0.5-1平方米太左右阳墙和温室罩组成，它放置在卧内阳光照射的室内、阳台、窗台处。
旋流出风装置是一个旋流出风口，而旋流出风口放置在地上、对着室内空旷的地方。
连接系统是由送风软管、装有风速控制系统的送风机和送风定时器组成。它放置则在室内便于操作的地方。通过设定送风定时器的时间来控制取暖的时间长短。
以上列举了本发明较佳的四个实施例进行说明，但众所周知，不应该由此实施例反而限制了本发明的权利保护范围。在不脱离本发明设计构思的前提下，任何熟悉本发明创新点的工程技术科学研究人员，若应用本发明主要特征，所进行若干细节的变动，都应属于本发明的专利保护范围。
Claims (6)
1、利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，是一种利用太阳能装置产生的热空气流通过旋流出风装置对物品进行烘干的新方法。其技术特征在于：
该方法设置有产生热空气的太阳能热风装置、旋流出风装置以及连接系统。
2、利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，其技术特征在于：
该方法不需要使用烘干容器。
3、根据权利要求1所述利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，其技术特征在于产生热空气的太阳能热风装置是由太阳墙(Solarwall* Systems)和温室罩组成或由使用无机高效热管技术制成的太阳能空气集热装置以及温室罩组成。而小型的产生热空气的太阳能装置还可以放置在室内阳光照射的地方。
(1)、太阳墙(Solarwall* Systems)是在风箱表面装有“太阳墙”板，而“太阳墙”板表面有一层吸热效率达80％的涂层，同时在其表面有许多大约一毫米直径的小孔，允许外面的空气通过它的表面。这样当空气经过“太阳墙”板的小孔被吸入风箱时，空气吸收“太阳墙”板表面涂层的热量，就变成了热空气。
(2)、使用无机高效热管技术制成的太阳能空气集热装置是在风箱表面装有使用无机高效热管技术制成太阳板。当太阳板吸收太阳辐照热量后，将热量传递给风箱里的空气，就产生了热空气。
(3)、温室罩是使用透光率高的板或薄膜与集热表面之间隔开一定距离，并包裹着集热表面(除进气道外)，从而构成一个温室，防止集热表面对外散热，有效地提高集热表面的温度。
4、根据权利要求1所述利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，其技术特征在于旋流出风装置是由一个(或多个)旋流出风口或一个(或多个)装有静压风箱的旋流出风口组成，并且旋流出风装置的出口对着被烘干物品。其中旋流出风口的叶片可以是固定式或可变式的，可变旋流风口可根据送风工况的需要而改变送风射角，送出横向、斜向、垂直方向的涡旋转气流。叶片的调整装置可以是手动控制或电动控制或自动温度控制。
5、根据权利要求1所述利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，其技术特征在于连接系统是由送风管、(变速)送(吸)风机以及温度控制装置和送风定时器组成。它的一头连接在太阳能热风装置的出风口，另外一头连接在旋流出风装置的进风口。其中送风管可以是固定的风管或可移动的软管；而(变速)送(吸)风机可以安装在太阳能热风装置的出风口、旋流出风装置的进风口或连接系统的风管上；温度控制装置与(变速)送(吸)风机进行控制联锁，通过改变送风风速来控制送风温度；送风定时器控制送风时间。当连接系统的送风管是可移动软管时，还可根据使用的需要，移动旋流出风装置。
6、根据权利要求2所述利用太阳能热风通过旋流出风装置烘干物品的方法，其技术特征在于不需要使用烘干容器是利用热空气涡旋转气流覆盖被烘干物品，并且热空气涡旋转气流会不断搅动被烘干物品表面。
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