CN105953535A - 一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统 - Google Patents

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CN105953535A CN201610266229.9A CN201610266229A CN105953535A CN 105953535 A CN105953535 A CN 105953535A CN 201610266229 A CN201610266229 A CN 201610266229A CN 105953535 A CN105953535 A CN 105953535A
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Abstract

本发明公开了一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，主要由烘烤风道(1)，进风风道(2)，设置在进风风道(2)进风口处的除湿装置(3)，以及设置在进风风道(2)中部的加热装置(5)组成；所述除湿装置(3)由控制系统(34)，均与控制系统(34)相连接的、抽风机(33)和发热器(31)，以及空气过滤网(35)组成；所述控制系统(34)由单片机，AD信号接收转换电路，以及湿度传感器(32)等组成。本发明设置了除湿装置，该除湿装置能通过对烘烤风道的出风口的空气的湿度信息的采集的结果对烘烤风道内流出的空气进行除湿，有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。

Description

一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统
技术领域
本发明涉及节能环保领域，具体的说，是一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统。
背景技术
中医在我国有着悠久的历史，其以调理为主治疗为辅的治疗方式而被国内外的病痛患者所青睐。中医使用的许多药材都需要烘干，“天麻”是中医常用的一种中药材，它在使用时需要将其水份去除，同时去除水份的“天麻”长时间存放时不会出现发霉或变质。
然而，现有的中药材烘干时多采用电烘烤的方式，由于这种烘干方式的耗电量非常高，同时该烘干方式的烘干效率低，因此使得中药材的烘干的成本偏高，极大的浪费了电力资源。
因此，提供一种既能提高烘干效率，又能确保恒定温度的天麻药材用烘干节能系统便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的中药材“天麻”烘干时烘干温度不稳定，而且烘干效率低的缺陷，提供的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统。
本发明通过以下技术方案来实现：一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，主要由烘烤风道，设置在烘烤风道上方的进风风道，设置在进风风道进风口处的除湿装置，设置在进风风道出风口处的抽风机，设置在烘烤风道的内部底面的网状烘干架，以及设置在进风风道中部的加热装置组成；所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通。
所述除湿装置由控制系统，均与控制系统相连接的抽风机和发热器，以及设置在烘烤风道的出风口处的空气过滤网组成；所述控制系统由单片机，以及均与单片机相连接的AD信号接收转换电路、显示器、蜂鸣器和电源，以及与 AD信号接收转换电路相连接的湿度传感器组成；所述单片机分别与发热器和抽风机相连接。
所述AD信号接收转换电路由输入端与湿度传感器相连接信号接收电路，和输入端与信号接收电路的输出端相连接的AD转换电路组成；所述AD转换电路的输出端与单片机相连接。
所述信号接收电路由放大器P，三极管VT1，正极与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端的极性电容C1，N极经电阻R4后与三极管VT的集电极相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接的二极管D1，负极经电阻R3后与二极管D1N极相连接、正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接的极性电容C2，N极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接、P极经电感L后与放大器P的负极相连接的二极管D2，以及正极顺次经电阻R8和电阻R7后与二极管D2的N极相连接、负极与放大器P的负极相连接的极性电容C3组成；所述二极管D1的N极与三极管VT的发射极共同形成信号接收电路的输出端；所述放大器P的输出端与三极管VT的基极相连接，该放大器P的负极接地。
所述AD转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与转换芯片U的VIN管脚相连接的电阻R6，正极与转换芯片U的VCC管脚相连接、负极经电阻R9后与转换芯片U的OUT管脚相连接的极性电容C4，正极与转换芯片U的OUT管脚相连接、负极经电阻R10后与转换芯片U的WR管脚相连接的极性电容C5，P极经电阻R11后与转换芯片U的WR管脚相连接、N极经电阻R12后与转换芯片U的CLK管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R13后与二极管D3的N极相连接、负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C6，N极与三极管VT3的集电极相连接、P极经电阻R15后与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的可调电阻R16，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极经电阻R17后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C7，P极与转换芯片U的OUT管脚相连接、N极 经电阻R18后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D4，以及一端与三极管VT3的基极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电阻R19组成；所述转换芯片U的VCC管脚与二极管D1的N极相连接，其RD管脚与极性电容C4的负极相连接，其WR管脚与三极管VT2的基极相连接，其REF管脚与二极管D3的P极相连接，其GND管脚接地，其OUT管脚作为AD转换电路的输出端；所述三极管VT3的基极与二极管D4的N极相连接；所述极性电容C6的负极接地。
为了更好的实施本发明，所述转换芯片U则优先采用AD0804LCN集成芯片来实现。
为了确保本发明的除湿效果，所述空气过滤网上设置有吸水球，且该吸水球的数量至少为2排，同时，该吸水球均匀的分布在空气过滤网上。
进一步地，所述加热装置为热泵，且该热泵的机组位于进风风道的外侧，而其冷凝管则设置在进风风道的内部。
所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置。
为确保使用效果，所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。
为确保烘烤的天麻药材能均匀的受热，同时提高天麻药材的烘干效率，因此在本发明的烘烤风道的内部还设置了网孔为直径为1.5～2cm的圆形孔。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用热泵来取代了传统的电加热装置，不仅能极大的降低用电的能耗，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4，同时，本发明还设置了除湿装置，该除湿装置能通过对烘烤风道的出风口的空气的湿度信息的采集的结果对烘烤风道内流出的空气进行除湿，以确保流向进风风道的空气的干燥度，从而有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。
(2)本发明的AD信号接收转换电路中的信号接收电路能将湿度传感器输出的电信号中无用信号进行消除或衰减，使处理后的电信号更平滑，同时，该AD信号接收转换电路中的AD转换电路能将平滑的电信号转换为数据信号，有效的提高了单片机接收的信号的准确性。
(3)本发明的整体结构简单，操作方便。同时，本发明的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对天麻药材进行烘干，从而确保了天麻药材的烘干质量，并有效的提高了本发明的烘烤效率。
(4)本发明的网状烘烤架的网孔为直径为1.5～2cm的圆形孔，该网孔可让热风通过对天麻药材的烘干时形成对流，有效的提高了本发明的烘干效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的圆形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。
图3为本发明的除湿装置的控制系统的结构框图。
图4为本发明的AD信号接收转换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、2所示，本发明包括温度补偿装置，烘烤风道1，进风风道2，除湿装置3，抽风机4，加热装置5，以及网状烘干架6组成。其中，烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成，其内部底面设有用于网状烘干架6移动的轨道，该网状烘干架6的网孔为1.5～2cm的圆形孔网孔，烘烤风道1内的热风通过网状烘干架6的网孔形成对流，从而有效的提高了本发明的烘干效率。进风风道2位于烘烤风道1的上方，其由位于烘烤风道1顶部的隔板隔离而成，也可以用单独的金属、水泥或木材等构成。所述除湿装置3则设置在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口相连接处，烘烤风道1所流出的对“天麻药材”加热后并带有湿度的空气经除湿装置3的通风管道后流向进风风道2。
本发明的除湿装置则如图1所示，其由控制系统34，发热器31，空气过滤网35以及抽风机33组成。其中，所述的控制系统34如图3所示，其由单片机，以及均与单片机相连接的AD信号接收转换电路、显示器、蜂鸣器、电源和湿度传感器32组成。其中，单片机还与发热器31和抽风机33相连接；同时，AD 信号接收转换电路与湿度传感器32相连接。为了更好的实施本发明，所述的单片机则优先采用了FM8PE59A单片机来实现，该FM8PE59A单片机的INT管脚与湿度传感器32相连接，ROUT1管脚与发热器31相连接，ROUT2管脚与鼓风机33相连接，CKI管脚与显示器相连接，ROUT3管脚与蜂鸣器相连接，VSS管脚与电源相连接。所述电源为12V直流电压，该12V直流电压为单片机供电。
实施时，本发明在除湿装置3的通风管道的进风口处设置了用于对空气进行过滤的空气过滤网35，该空气过滤网35中平行分布有用海绵做的六个以上的吸水球，该吸水球能有效的吸收烘烤风道1流出的空气中的水分子，因此该空气过滤网35能对烘烤风道1流出的空气进行有效过滤，使流向除湿装置3的通风管道的空气的水分子含量得到有效的降低。其用于检测烘烤风道1的出风口的空气湿度的湿度传感器32则设置在除湿装置3的通风管道的内壁上，本发明则优先采用了WLH-1S-200湿度传感器来实现，该湿度传感器32将检测到的进风风道2的进风口处的空气的湿度信息转换为电信号经AD信号接收转换电路处理后输出，该AD信号接收转换电路中的信号接收电路将湿度传感器输出的电信号中无用信号进行消除或衰减，使处理后的电信号更平滑，同时，该AD信号接收转换电路中的AD转换电路能将平滑的电信号转换为数据信号后传输给单片机。该单片机将接收到的数据信号进行分析处理后得到烘烤风道1的出风口流出的空气的水分子含量，而其单片机内储存有干燥的空气中的水分子含量值。其用于对空气进行才是加热的的发热器31设置在除湿装置3的通风管道的出风口，该发热器31本发明则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器，该发热器31除湿后的空气则通过设置在除湿装置3的通风管道进风口的空气过滤网35上方的抽风机33来加快流动，使发热器31的除湿后的空气能均匀的进入进风风道2中，其发热器31不加热时抽风机33仍然工作。
其中，湿度传感器32采集到烘烤风道1流出的空气的湿度大于干燥的空气的湿度值时，且单片机接受到该信息后则同时输出控制电流给发热器31和蜂鸣器。此时，蜂鸣器发出发热器31开始除湿的信号，同时发热器31得电后则开始加热对空气进行除湿，使进入进风风道2内的空气的湿度值达到干燥空气的 湿度值的要求。其中，湿度传感器32采集到烘烤风道1流出的空气的湿度与干燥的空气的湿度值相同时，且单片机接受到该信息后则停止为发热器31输出控制电流，此时，只有抽风机33工作，以便加快空气的流通。从而有效的确保了天麻药材能在正常的烘干温度下进行烘干，有效的提高了烘干后天麻药材的质量，同时有效的提高了本发明的烘干效率。
同时，为了操作者能更好的了解烘烤风道1的烘干信息，本发明在控制系统34上设置了显示器，该显示器用于显示湿度传感器32所采集到烘烤风道1的流出的空气的湿度信息与实际烘干的空气的湿度值，该显示器。即操作者可通过显示器所显示的信息了解被烘干产品的烘干情况，在显示器所显示的空气湿度大于正常的干燥空气的湿度值时，则说明被烘干产品还未烘干。在显示器显示的湿度值小于或与正常的干燥空气的湿度值时相同时，则说明被烘干的产品已经被烘干。这样使操作者便能更好的了解烘烤风道1内的烘干情况。
为更好的实施本发明，所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口，且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行天麻药材烘烤，因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行加热，使其形成干燥的高温空气，因此本发明独创性的采用热泵来作为加热装置5，以取代传统的电加热方式。
为了确保对干燥冷空气的加热效果，本发明的热泵需要进行部分结构改动，即如图1所示，其需要将传统的热泵的机组51和冷凝管52进行分离，使其机组51部分位于进风风道2的外侧，而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后，机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体，经压缩机压缩后形成高温高压气体，且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的空气经除湿装置3除湿后，再与冷凝管52进行充分的接触，使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热，从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到进风风道2中，以对天麻药材进行烘烤。
为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果，该冷凝管52需要在进风风道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况，该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部，即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定，优先制作为3排以上。同时，本发明为了确保进风风道2内的空气的流通，便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机。本发明通过设置在进风风道2的出风口的抽风机4和设置在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口的连接处的抽风机33的工作，实现了本发明的烘烤风道1与进风风道2内的空气的循环。从而有效的提高了本发明的烘干效率，同时有效的节约的资源。
本发明的热泵优先采用空气源热泵来实现，能有效的节约电力资源。根据实际情况，也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。
如图4所示，所述AD信号接收转换电路由信号接收电路和AD转换电路组成；所述信号接收电路由放大器P，三极管VT1，电感L，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R7，电阻R8，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。
连接时，极性电容C1的正极与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端并与湿度传感器相连接。二极管D1的N极经电阻R4后与三极管VT的集电极相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接。极性电容C2的负极经电阻R3后与二极管D1N极相连接、正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接。二极管D2的N极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接、P极经电感L后与放大器P的负极相连接。极性电容C3的正极顺次经电阻R8和电阻R7后与二极管D2的N极相连接、负极与放大器P的负极相连接。
所述二极管D1的N极与三极管VT的发射极共同形成信号接收电路的输出端并与AD转换电路相连接；所述放大器P的输出端与三极管VT的基极相连接，该放大器P的负极接地。
进一步地，所述AD转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3， 电阻R6，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，可调电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，极性电容C7，二极管D3，二极管D4，以及二极管D5组成。
连接时，电阻R6的一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与转换芯片U的VIN管脚相连接。极性电容C4的正极与转换芯片U的VCC管脚相连接、负极经电阻R9后与转换芯片U的OUT管脚相连接。极性电容C5的正极与转换芯片U的OUT管脚相连接、负极经电阻R10后与转换芯片U的WR管脚相连接。
其中，二极管D3的P极经电阻R11后与转换芯片U的WR管脚相连接、N极经电阻R12后与转换芯片U的CLK管脚相连接。极性电容C6的正极经电阻R13后与二极管D3的N极相连接、负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D5的N极与三极管VT3的集电极相连接、P极经电阻R15后与三极管VT2的基极相连接。可调电阻R16的一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接。
同时，极性电容C7的负极与三极管VT3的集电极相连接、正极经电阻R17后与三极管VT2的集电极相连接。二极管D4的P极与转换芯片U的OUT管脚相连接、N极经电阻R18后与三极管VT2的集电极相连接。电阻R19的一端与三极管VT3的基极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接。
所述转换芯片U的VCC管脚与二极管D1的N极相连接，其RD管脚与极性电容C4的负极相连接，其WR管脚与三极管VT2的基极相连接，其REF管脚与二极管D3的P极相连接，其GND管脚接地，其OUT管脚作为AD转换电路的输出端；所述三极管VT3的基极与二极管D4的N极相连接；所述极性电容C6的负极接地。
运行时，AD信号接收转换电路中的信号接收电路将湿度传感器输出的电信号中无用信号进行消除或衰减，使处理后的电信号更平滑，同时，该AD信号接收转换电路中的AD转换电路能将平滑的电信号转换为数据信号，有效的提 高了单片机接收的信号的准确性。为更好的实施本发明，所述转换芯片U则优先采用性能稳定的AD0804LCN集成芯片来实现。
按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (9)

1.一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，主要由烘烤风道(1)，设置在烘烤风道(1)上方的进风风道(2)，设置在进风风道(2)进风口处的除湿装置(3)，设置在进风风道(2)出风口处的抽风机(4)，设置在烘烤风道(1)的内部底面的网状烘干架(6)，以及设置在进风风道(2)中部的加热装置(5)组成；所述进风风道(2)的进风口和出风口均与烘烤风道(1)相连通；所述除湿装置(3)由控制系统(34)，均与控制系统(34)相连接的抽风机(33)和发热器(31)，以及设置在烘烤风道(1)的出风口处的空气过滤网(35)组成；所述控制系统(34)由单片机，以及均与单片机相连接的AD信号接收转换电路、显示器、蜂鸣器和电源，以及与AD信号接收转换电路相连接的湿度传感器(32)组成；所述单片机分别与发热器(31)和抽风机(33)相连接；所述AD信号接收转换电路由输入端与湿度传感器(32)相连接信号接收电路，和输入端与信号接收电路的输出端相连接的AD转换电路组成；所述AD转换电路的输出端与单片机相连接。
2.根据权利要求1所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述信号接收电路由放大器P，三极管VT1，正极与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端的极性电容C1，N极经电阻R4后与三极管VT的集电极相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接的二极管D1，负极经电阻R3后与二极管D1N极相连接、正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接的极性电容C2，N极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接、P极经电感L后与放大器P的负极相连接的二极管D2，以及正极顺次经电阻R8和电阻R7后与二极管D2的N极相连接、负极与放大器P的负极相连接的极性电容C3组成；所述二极管D1的N极与三极管VT的发射极共同形成信号接收电路的输出端；所述放大器P的输出端与三极管VT的基极相连接，该放大器P的负极接地。
3.根据权利要求2所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述AD转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与转换芯片U的VIN管脚相连接的电阻R6，正极与转换芯片U的VCC管脚相连接、负极经电阻R9后与转换芯片U的OUT管脚相连接的极性电容C4，正极与转换芯片U的OUT管脚相连接、负极经电阻R10后与转换芯片U的WR管脚相连接的极性电容C5，P极经电阻R11后与转换芯片U的WR管脚相连接、N极经电阻R12后与转换芯片U的CLK管脚相连接的二极管D3，正极经电阻R13后与二极管D3的N极相连接、负极经电阻R14后与三极管VT3的发射极相连接的极性电容C6，N极与三极管VT3的集电极相连接、P极经电阻R15后与三极管VT2的基极相连接的二极管D5，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的可调电阻R16，负极与三极管VT3的集电极相连接、正极经电阻R17后与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C7，P极与转换芯片U的OUT管脚相连接、N极经电阻R18后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D4，以及一端与三极管VT3的基极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电阻R19组成；所述转换芯片U的VCC管脚与二极管D1的N极相连接，其RD管脚与极性电容C4的负极相连接，其WR管脚与三极管VT2的基极相连接，其REF管脚与二极管D3的P极相连接，其GND管脚接地，其OUT管脚作为AD转换电路的输出端；所述三极管VT3的基极与二极管D4的N极相连接；所述极性电容C6的负极接地。
4.根据权利要求3所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述转换芯片U为AD0804LCN集成芯片。
5.根据权利要求4所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述空气过滤网(35)上设置有吸水球，且该吸水球的数量至少为2排，同时，该吸水球均匀的分布在空气过滤网(35)上。
6.根据权利要求5所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述加热装置(5)为热泵，且该热泵的机组(51)位于进风风道(2)的外侧，而其冷凝管(52)则设置在进风风道(2)的内部。
7.根据权利要求6所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述冷凝管(52)在进风风道(2)的内部呈波浪形或螺旋形布置。
8.根据权利要求7所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述热泵为空气热泵、水源热泵或地源热泵。
9.根据权利要求8所述的一种天麻药材用热空气循环加热烘干节能系统，其特征在于，所述网状烘干架(6)的网孔为直径为1.5～2cm的圆形孔。
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