CN105546951B - 节能小型热风干燥机 - Google Patents

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Abstract

一种节能小型热风干燥机，包括：外箱体具有内腔；底部风机设置于外箱体的底部；电加热器与底部风机连接的风管相对设置；压风板位于电加热器的上方位置处，压风板的至少一端与外箱的两侧壁之间形成间隙；封板位于电加热器的一侧；隔板上设有开孔且为间隔设置的两块，两块隔板、压风板之间形成干燥室；侧面风机设置于外箱体的一侧上，侧面风机的出风口与干燥室相对设置；排风口设置于外箱体的顶部，且排风口与外箱体的内腔导通；循环风管的一端连接在与侧面风机呈相对设置的外箱体的一侧壁上，循环风管的另一端连接侧面风机的入风口。整体结构简单，实用性强，易于推广使用，干燥效果好。

Description

节能小型热风干燥机
技术领域
本发明涉及一种用于食品、水果蔬菜、中药材等适于加热和通风方法脱水的小型干燥装置，尤其是要求减少干燥时间，降低干燥能耗的小型热风干燥机。
背景技术
目前，广泛应用的小型热风干燥机一般为单向送风和单向排风的通风方案，采用电加热器来加热送入的冷空气，通过检测干燥室内空气温度以打开或关闭电加热器来调整干燥室内的温度，干燥整个过程中排风口是一直敞开的，因此，干燥过程中大量热能随排出的热空气而散失掉。一方面，通过实验发现，干燥过程的大部分时间中，干燥室内的热空气含水量并不高，即干燥过程中从排风口排出的热空气对干燥效果的贡献很小，另一方面，实验发现，干燥室内热空气的温度与被干燥物料的温度差距很大，目前主流的小型热风干燥机的温度控制是控制特定温度点的温度（点控），由于干燥室内热空气的温度与被干燥物料的温度并不相等，从而导致温度控制器频繁开关加热器，增加了能耗，对干燥的效果贡献却不大。
发明内容
为了克服现有的小型热风干燥机干燥时间长，能耗高的不足, 本发明提供一种节能小型热风干燥机，该干燥机不仅比传统的热风干燥机减少了干燥时间，而且能实现干燥过程的自动化，还具有实时监控和记录被干燥物料的温度和湿度数据的功能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种节能小型热风干燥机，包括：
外箱体，所述外箱体具有内腔；
底部风机，其设置于所述外箱体的底部，所述底部风机的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体的内腔，以导通所述底部风机的出风口与所述外箱体的内腔；
电加热器，其设置于所述外箱体的内腔中，且与所述底部风机连接的风管相对设置；
压风板，且位于所述电加热器的上方位置处，所述压风板的至少一端与所述外箱的两侧壁之间形成间隙；
封板，其位于所述电加热器的一侧；
隔板，其上设有开孔，所述隔板为间隔设置的两块，其位于所述压风板上且所述隔板的一端与所述压风板相连，以使两块所述隔板、压风板之间形成干燥室；
侧面风机，其设置于所述外箱体的一侧上，所述侧面风机的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体的内腔，以导通所述侧面风机的出风口与所述外箱体的内腔，所述侧面风机的出风口与所述干燥室相对设置；
排风口，其设置于所述外箱体的顶部，且所述排风口与所述外箱体的内腔导通；
循环风管，其一端连接在与侧面风机呈相对设置的外箱体的一侧壁上，所述循环风管的另一端连接侧面风机的入风口。
优选的，所述干燥室内设有托架和托盘。
优选的，所述隔板采用金属材料制作。
优选的，靠近所述侧面风机一侧的隔板的底端与压风板之间为封闭连接，远离所述侧面风机一侧的隔板的底端与电加热器处的加热空间连通。
优选的，还包括控制装置，所述控制装置包括控制器、温度传感器、湿度传感器和电磁阀，所述控制器具有模拟量输入端子和模拟量输出端子，所述温度传感器和湿度传感器电连接所述控制器的模拟量输入端子，所述电加热器、底部风机、侧面风机和电磁阀均分别电连接控制器的模拟量输出端子，其中，所述温度传感器、湿度传感器分别通过温度变送器、湿度变送器与控制器电连接。优选的，所述温度传感器和湿度传感器靠近所述压风板设置。
优选的，还包括一手动控制装置，所述手动控制装置与单片机电连接。
优选的，所述控制器为西门子S7-200PLC。
优选的，还包括一上位机，所述上位机与所述控制器通信连接。
优选的，所述上位机为组态软件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在外箱体的底部设置底部风机，在外箱体的一侧设置侧面风机，在外箱体的内腔中相对于底部风机的位置处依次设置电加热器和压风板，在压风板上设置隔板，并且是压风板的至少一侧与外箱体的内侧壁之间形成间隙，这样可以使底部风机通过电加热器加热的热风被压风板阻挡，迫使热风在箱体内定向流动，热风通过隔板处时可由侧面风机对热风进行再次的强行送风，使热风大量的进入干燥室内且实现横向循环流动，这样可以提高干燥速度，并在与侧面风机呈相对设置的外箱体的一侧壁上设置循环风管，使循环风管的另一端连接在侧面风机的入风口上，使内腔中的热风又回流到侧面风机处，通过侧面风机对热风进行再次的输送，大大的减少了干燥能耗。并设置控制装置，通过控制装置的控制器与上位机的通信以记录存储干燥温湿度数据，从而方便了燥温湿度数据的提取和保存，利于根据数据进行分析从而改进干燥工艺，实现了干燥过程的自动化管理。本发明整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，设计新颖，实用性强，易于推广使用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明电路原理框图；
图3为本发明控制逻辑流程图；
图4为本发明的主控制器电路原理图；
图5是本发明的控制电路原理图一；
图6是本发明的控制电路原理图二；
图7为本发明的主电路原理图。
为了便于理解，提供表1用以说明图4至7中符号的含义。
表1 附图符号明细表
附图标记：10、外箱体、101、内腔；102、干燥室；103、排风口；20、底部风机；30、电加热器；40、压风板；50、封板；60、隔板；601、开孔；70、侧面风机；80、循环风管；90、控制装置；901、控制器；902、温度传感器；903、湿度传感器；904、电磁阀；905、温度变送器；906、湿度变送器。
具体实施方式
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1描述了本发明的各部件之间的装配位置关系。一种节能小型热风干燥机，包括外箱体10，所述外箱体10具有内腔101；底部风机20，其设置于所述外箱体10的底部，所述底部风机20的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体10的内腔101，以导通所述底部风机20的出风口与所述外箱体10的内腔101；电加热器30，其设置于所述外箱体10的内腔101中，且与所述底部风机20连接的风管相对设置；压风板40，且位于所述电加热器30的上方位置处，所述压风板40的至少一端与所述外箱的两侧壁之间形成间隙；封板50，其位于所述电加热器30的一侧；隔板60，其上设有开孔601，所述隔板60为间隔设置的两块，其位于所述压风板40上且所述隔板60的一端与所述压风板40相连，以使两块所述隔板60、压风板40之间形成干燥室102；侧面风机70，其设置于所述外箱体10的一侧上，所述侧面风机70的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体10的内腔101，以导通所述侧面风机70的出风口与所述外箱体10的内腔101，所述侧面风机70的出风口与所述干燥室102相对设置；排风口103，其设置于所述外箱体10的顶部，且所述排风口103与所述外箱体10的内腔101导通；循环风管80，其一端连接在与侧面风机70呈相对设置的外箱体10的一侧壁上，所述循环风管80的另一端连接侧面风机70的入风口。
在一种实施例中，所述干燥室102内设有托架和托盘。
在一种实施例中，所述隔板60采用金属材料制作。
在一种实施例中，靠近所述侧面风机70一侧的隔板60的底端与压风板40之间为封闭连接，远离所述侧面风机70一侧的隔板60的底端与电加热器30处的加热空间连通。
在一种实施例中，还包括控制装置90，所述控制装置90包括控制器901、温度传感器902、湿度传感器903和电磁阀904，所述控制器901具有模拟量输入端子和模拟量输出端子，所述温度传感器902和湿度传感器903电连接所述控制器901的模拟量输入端子，所述电加热器30、底部风机20、侧面风机70和电磁阀904均分别电连接控制器901的模拟量输出端子，其中，所述温度传感器902、湿度传感器903分别通过温度变送器905、湿度变送器906与控制器901电连接。
在一种实施例中，所述温度传感器902和湿度传感器903靠近所述压风板40设置。
在一种实施例中，还包括一手动控制装置90，所述手动控制装置90与单片机电连接。
请参阅图4，在一种实施例中，所述控制器901为西门子S7-200PLC，其中所述西门子S7-200PLC在图4中用CPU 224XP表示。
在一种实施例中，还包括一上位机，所述上位机与所述控制器901通信连接。
在一种实施例中，所述上位机为组态软件。
优选的，所述底部风机20和侧面风机70均为离心式风机，其中底部风机20用于为电加热器30提供送风，侧面风机70用于驱动干燥室102内部空气实现横向循环流动，从而实现干燥室102内部空气的循环流动。在外箱体10顶部开一排风孔，其通过风管连接到干燥室102内，在排风孔上安装有一电磁阀904，用于控制排风。在干燥室102内部安装一温度传感器902和一湿度传感器903，干燥过程中温度传感器902和湿度传感器903均被埋入待干燥物料中，用以测量待干燥物料的温度和湿度。温度传感器902和湿度传感器903分别通过温度变送器905、湿度变送器906连接到西门子S7-200PLC的模拟量输入端子上，电加热器30、底部风机20、侧面风机70、电磁阀904的起停通断均由西门子S7-200PLC的数字量输出端子通过中间继电器和交流接触器分别控制。
从安全性角度考虑，同时设置了手动控制功能，使用8个按钮开关实现了电加热器30、底部风机20、侧面风机70、电磁阀904的手动起停通断控制。
继续参阅图5至图7，本发明所述的干燥机对温度和湿度控制使用阶段控制方法（段控），即如果被干燥物料的温度在设定的温度下限和温度上限范围内，则不启动电加热器30；如果待干燥物料湿度在设定的湿度下限和湿度上限范围内，则不开启电磁阀904排风；这样可以充分利用热能，降低干燥能耗，提高加热器使用寿命。
使用组态软件作为上位机与西门子S7-200PLC进行通信，在组态窗口中实时显示当前待干燥物料的温度和湿度值，同时提供了历史温湿度数据存储和报表功能，供用户分析改进干燥工艺时使用，同时组态软件作为上位机可以实现用户对被干燥物料温度上下限和湿度上下限值的设定功能。
当被干燥物料湿度低于所设定的湿度下限值时，西门子S7-200PLC控制干燥机停机，自动关闭加热器，底部风机20、侧面风机70以及电磁阀904，同时提供了手动停机功能。
对电加热器30，底部风机20、侧面风机70、电磁阀904的状态分别提供了指示灯显示功能，对电加热器30的状态还提供了电压指示显示，以保证安全。
综上所述，在外箱体10的底部设置底部风机20，在外箱体10的一侧设置侧面风机70，在外箱体10的内腔101中相对于底部风机20的位置处依次设置电加热器30和压风板40，在压风板40上设置隔板60，并且是压风板40的至少一侧与外箱体10的内侧壁之间形成间隙，这样可以使底部风机20通过电加热器30加热的热风被压风板40阻挡，迫使热风在箱体内定向流动，热风通过隔板60处时可由侧面风机70对热风进行再次的强行送风，使热风大量的进入干燥室102内且实现横向循环流动，这样可以提高干燥速度，并在与侧面风机70呈相对设置的外箱体10的一侧壁上设置循环风管80，使循环风管80的另一端连接在侧面风机70的入风口上，使内腔101中的热风又回流到侧面风机70处，通过侧面风机70对热风进行再次的输送，大大的减少了干燥能耗。并设置控制装置90，通过控制装置90的控制器901与上位机的通信以记录存储干燥温湿度数据，从而方便了燥温湿度数据的提取和保存，利于根据数据进行分析从而改进干燥工艺，实现了干燥过程的自动化管理。本发明整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，设计新颖，实用性强，易于推广使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节能小型热风干燥机，其特征在于，包括：
外箱体，所述外箱体具有内腔；
底部风机，其设置于所述外箱体的底部，所述底部风机的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体的内腔，以导通所述底部风机的出风口与所述外箱体的内腔；
电加热器，其设置于所述外箱体的内腔中，且与所述底部风机连接的风管相对设置；
压风板，且位于所述电加热器的上方位置处，所述压风板的至少一端与所述外箱的两侧壁之间形成间隙；
封板，其位于所述电加热器的一侧；
隔板，其上设有开孔，所述隔板为间隔设置的两块，其位于所述压风板上且所述隔板的一端与所述压风板相连，以使两块所述隔板、压风板之间形成干燥室；
侧面风机，其设置于所述外箱体的一侧上，所述侧面风机的出风口上连接有风管，所述风管伸入所述外箱体的内腔，以导通所述侧面风机的出风口与所述外箱体的内腔，所述侧面风机的出风口与所述干燥室相对设置；
排风口，其设置于所述外箱体的顶部，且所述排风口与所述外箱体的内腔导通；
循环风管，其一端连接在与侧面风机呈相对设置的外箱体的一侧壁上，所述循环风管的另一端连接侧面风机的入风口；
所述干燥室内设有托架和托盘；
所述隔板采用金属材料制作；
靠近所述侧面风机一侧的隔板的底端与压风板之间为封闭连接，远离所述侧面风机一侧的隔板的底端与电加热器处的加热空间连通。
2.根据权利要求1所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置包括控制器、温度传感器、湿度传感器和电磁阀，所述电磁阀设置于排风孔上，所述控制器具有模拟量输入端子和模拟量输出端子，所述温度传感器和湿度传感器电连接所述控制器的模拟量输入端子，所述电加热器、底部风机、侧面风机和电磁阀均分别电连接控制器的模拟量输出端子，其中，所述温度传感器、湿度传感器分别通过温度变送器、湿度变送器与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，所述温度传感器和湿度传感器靠近所述压风板设置。
4.根据权利要求2所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，还包括一手动控制装置，所述手动控制装置与控制器电连接。
5.根据权利要求2所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，所述控制器为西门子S7-200PLC。
6.根据权利要求2所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，还包括一上位机，所述上位机与所述控制器通信连接。
7.根据权利要求6所述的节能小型热风干燥机，其特征在于，所述上位机为组态软件。
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Effective date of registration: 20190403

Address after: 252500 Guanxian Industrial Park, Liaocheng City, Shandong Province

Patentee after: B.C. FOODS (SHANDONG) CO.,LTD.

Address before: No. 86 Renmin Avenue, Jingshan Economic and Technological Development Zone, Jingmen City, Hubei Province, 431800

Patentee before: Hubei Heng Sheng Yuan mechanical and Electrical Manufacturing Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: Energy saving small hot air dryer

Granted publication date: 20171128

Pledgee: Bank of Dezhou Limited by Share Ltd. Liaocheng branch

Pledgor: B.C. FOODS (SHANDONG) CO.,LTD.

Registration number: Y2024980003529