CN106720825A - 一种空气能热循环果脯烘干装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气能热循环果脯烘干装置，属于果脯烘干设备技术领域。本发明的有益效果为：本发明采用湿度传感器检测烘干器中的物料湿度达到果脯的标准设定湿度值，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开出料口处的电动活门，全程采用自动化控制；偏心块上的锨料叶轮旋转对果脯物料进行搅拌，增大热空气流与果脯物料的接触面积，实现果脯物料的充分烘干。

Description

一种空气能热循环果脯烘干装置

技术领域

本发明涉及果脯烘干设备技术领域，特别涉及一种空气能热循环果脯烘干装置。

背景技术

果脯是烘干工艺主要有三种：（1）热风干燥工艺。主要以燃煤或纯电热作为能量源，将产生的热风作为烘干果脯的媒介，该方法最为传统，使用时间和范围最广；（2）微波干燥工艺。采用微波方式对果脯进行烘干，该方法烘干速度快，但是耗电量大，对果脯分子破坏性强；（3）太阳能干燥工艺。该工艺被广泛运用在美国的西部地区，该方法节能环保，但是受气候影响因素大，使用范围小。

随着食品安全越来越受到青睐，国家对果脯烘干工艺逐渐对节能生产和果脯含硫量有了更进一步的要求，因此环保、无二氧化硫产生的电热加热成为果脯烘干的主流工艺。为了使得电热加热烘干工艺更为节能高效，为此国内常用的烘干设备有隧道式烘干工艺、连续式电热烘干工艺、电热空气压缩烘干工艺，但是由于电热烘干技术自身具有能耗高，负载有限这些技术难题，因此该技术在节能降耗的研究水平上仍与国外发达国家有一定差距。

随着科技的增长，空气热能泵逐渐成为新的烘干设备，其具有高效，烘干，环保的功能。目前市面上也出现了一些较为简单的空气能热泵水果烘干设备，但是主要存在以下缺点：（1）现有技术中的果脯烘干仓或者果脯烘干房直接通过热通管道与空气热能泵连接，果脯在烘干房或者烘干仓中堆积，存在烘干不充分，烘干效率低，空气热能泵散发的热量不能充分利用，影响烘干效率；（2）现有的烘房采用厚厚的铁板或隔热层以防止热气的泄露，这无疑提高了烘房的制作成本，但是烘房中设备固定，果脯堆积位置单一，出现果脯烘干不充分；（3）现有的空气能热泵温度调节不够智能化，烘干方法是通过将果脯平铺或者堆积在果脯架上，将其推入烘干仓或烘干房中，但是这种传统烘干方法存在烘干时间过长或过短的缺点，烘干时间不易把握。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气能热循环果脯烘干装置，能够利用单个空气能热泵对烘干仓进行循环供热，并通过智能控制系统对烘干仓内的搅拌机构运行状态和烘干仓内的果脯物料湿度进行自动检测，以克服现有技术中，能耗高，连续工作效率低，烘干时间不易控制，烘干不充分的缺点，以达对果脯物料高效、持续、充分烘干的效果。

本发明是通过如下措施实现的：一种空气能热循环果脯烘干装置，包括由供热管道依次串联连接的空气能热泵和除湿机，其中，所述空气能热泵出气口通过热通管道连接烘干器，构成空气能热输送通道；所述烘干器顶部通过回热管道与所述除湿机进气口连接，构成空气能热回收通道。

所述烘干器包括底部开设有与所述热通管道相连通的底座，连接在所述底座上的烘干仓，位于所述烘干仓顶部，以所述烘干仓的中心旋转的驱动机构，置于所述烘干仓内，与所述驱动机构的中心转轴A连接的搅拌机构；所述热通管道与所述烘干器的底座连接处设置过滤钢丝网，防止果脯物料堵塞热通管道。

所述驱动机构包括环形齿盘，连接在所述环形齿盘底面，且中部设有圆环套的三角支架，所述圆环套与所述中心转轴A套接，还包括与所述中心转轴A连接的旋转杆A，位于所述旋转杆A两端分别与所述环形齿盘内啮合的齿轮A和齿轮B，置于所述齿轮A和齿轮B之间，分别与所述齿轮A和齿轮B相啮合的主动齿轮，所述主动齿轮的转轴贯穿旋转杆B的中心孔与所述烘干仓顶面的驱动电机输出轴连接。

所述搅拌机构包括设置在所述中心转轴A上的中空框架，设置在所述中空框架内的振动电机，所述振动电机转子轴两端分别设置主动锥齿轮和从动锥齿轮A，所述中空框架内分别设置与所述主动锥齿轮和从动锥齿轮A相啮合的从动锥齿轮B，在所述中空框架上还设置与所述从动锥齿轮B相对的从动锥齿轮C，所述从动锥齿轮C与所述主动齿轮相啮合，所述主动锥齿轮，从动锥齿轮A，从动锥齿轮B和从动锥齿轮C分别安装在所述振动电机周向的中空框架上。

所述主动锥齿轮，从动锥齿轮A，从动锥齿轮B和从动锥齿轮C的转轴上各设有偏心块，所述偏心块为扇形状，在每个偏心块的半圆弧边设置锨料叶轮。

在位于所述中空框架上方的中心转轴A上设置复位弹簧A，所述中空框架下方的中心转轴A上设有复位弹簧B ，所述中心转轴A顶部与所述旋转杆A连接处设有直径略大于所述复位弹簧A外径的挡头I，在所述中心转轴A底部设置直径略大于所述复位弹簧B 外径的挡头II。

在所述供热管道，回热管道，以及热通管道上分别设有单向阀；使得热空气流方向单一，更好地利用空气能热泵提供的热量导向烘干器中。

所述回热管道上设有抽风机，抽风机将烘干器中的含有水分的热空气通过回热管道回收到除湿机中进行出湿，经过除湿过的空气通过供热管道通向空气能热泵中进行空气加热，加热后的空气再次进入烘干器中，实现对果脯物料的烘烤。

在所述烘干仓顶部设置投料斗，其底部一侧设有出料口，所述投料斗和出料口处各设有电动活门，所述电动活门的电控线路与控制器相连接构成控制回路，所述控制器是常用的湿度控制开关，由湿度传感器驱动的开关电路以及继电器组成；继电器对所述驱动电机，振动电机，抽风机，供热管道，回热管道，热通管道上的单向阀，除湿机和空气能热泵进行开关控制，所述控制器的湿度传感器安装在需要控制的烘干器中；由于控制器的湿度传感器安装在需要控制的车间内。由于湿度控制开关以及继电器控制电路属于本领域的工程技术人员熟知的，故不再赘述。

所述电动活门由伺服电机带动的齿轮减速机构相连的转轴，以及安装在转轴上的挡板构成，当电动活门打开时，开启投料斗和/或出料口进行果脯上料和/或果脯烘干成品的出料。

本发明在实际使用时：开启控制上料斗的电动活门，驱动电机，振动电机，抽风机，供热管道，回热管道，热通管道上的单向阀，除湿机和空气能热泵的控制开关，向烘干器中投入需要烘干的果脯物料，经过除湿机除湿的空气通过供热管道进入空气热能泵中进行加热，热空气流通过热通管道进入烘干器中对果脯物料进行烘干加热，驱动电机输出轴连接主动齿轮转轴，主动齿轮转动，由于主动齿轮分别与齿轮A和齿轮B相啮合，而齿轮A和齿轮B还分别与环形齿盘内侧面的齿槽啮合，主动齿轮转动带动齿轮A和齿轮B沿环形齿盘内圆周转动，同时套接在圆环套中的中心转轴A旋转，搅拌机构的中空框架转动，由于振动电机启动，其转子轴一端部的主动锥齿轮转动带动从动锥齿轮A，从动锥齿轮B和从动锥齿轮C转动，由于每个锥齿轮的转轴上设有偏心块，振动电机启动，中心转轴A旋转的同时在复位弹簧A和复位弹簧B 的弹性力作用下，偏心块上的锨料叶轮旋转对果脯物料进行搅拌，增大热空气流与果脯物料的接触面积，实现果脯物料的充分烘干，湿度传感器检测到烘干器中的物料湿度达到果脯的标准设定湿度值时，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开出料口处的电动活门，对烘干好的果脯物料进行下料包装。

本发明的有益效果为：本发明利用单个空气能热泵对烘干仓进行循环供热，并通过控制系统对烘干仓内的搅拌机构运行状态和烘干仓内的物料的湿度进行自动检测，以克服现有技术中，能耗高，连续工作效率低，烘干时间不易控制，烘干不充分的缺点，以达到对果脯进行高效、持续、充分烘干的目的；配合抽风机进行空气能热循环，实现热源循环烘干的功能，与传统的单线果脯烘干工艺相比具有生产成本低，同时配合湿度控制开关对烘干仓中物料的湿度进行定量检测，使得同一热源可烘干不同品种果脯；采用湿度传感器检测烘干器中的物料湿度达到果脯的标准设定湿度值，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开出料口处的电动活门，全程采用自动化控制；搅拌机构的中空框架转动，当振动电机启动，其转子轴一端部的主动锥齿轮转动带动从动锥齿轮A，从动锥齿轮B和从动锥齿轮C转动，由于每个锥齿轮的转轴上设有偏心块，振动电机启动，中心转轴A旋转的同时在复位弹簧A和复位弹簧B的弹性力作用下，偏心块上的锨料叶轮旋转对果脯物料进行搅拌，增大热空气流与果脯物料的接触面积，实现果脯物料的充分烘干。

附图说明

图1 为本发明实施例的整体结构示意图。

图2 为本发明实施例中驱动机构、搅拌机构位置关系结构示意图。

图3为本发明实施例中驱动机构的结构示意图。

图4本发明实施例中的结构示意图。

图5为本发明实施例中搅拌机构的结构示意图。

图6本发明实施例中搅拌机构的结构示意图。

其中，附图标记为：1、供热管道；2、空气能热泵；3、除湿机；4、热通管道；5、烘干器；51、底座；52、烘干仓；54、驱动机构；541、中心转轴A；5411、复位弹簧A；5412、复位弹簧B；542、环形齿盘；543、圆环套；544、三角支架；545、旋转杆A；546、齿轮A；547、齿轮B；548、主动齿轮；549、旋转杆B；55、搅拌机构；56、驱动电机；57、中空框架；58、振动电机；581、主动锥齿轮；582、从动锥齿轮A；583、从动锥齿轮B；584、从动齿轮C；59、偏心块；60、锨料叶轮；6、回热管道；7、抽风机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1-图6，发明是通过如下措施实现的：一种空气能热循环果脯烘干装置，包括由供热管道1依次串联连接的空气能热泵2和除湿机3，其中，空气能热泵2出气口通过热通管道4连接烘干器5，构成空气能热输送通道；烘干器5顶部通过回热管道6与除湿机3进气口连接，构成空气能热回收通道。

烘干器5包括底部开设有与热通管道4相连通的底座51，连接在底座51上的烘干仓52，位于烘干仓52顶部，以烘干仓52的中心旋转的驱动机构54，置于烘干仓52内，与驱动机构54的中心转轴A541连接的搅拌机构55；热通管道4与烘干器5的底座51连接处设置过滤钢丝网，防止果脯物料堵塞热通管道。

驱动机构54包括环形齿盘542，连接在环形齿盘542底面，且中部设有圆环套543的三角支架544，圆环套543与中心转轴A541套接，还包括与中心转轴A541连接的旋转杆A545，位于旋转杆A545两端分别与环形齿盘542内啮合的齿轮A546和齿轮B547，置于齿轮A546和齿轮B547之间，分别与齿轮A546和齿轮B547相啮合的主动齿轮548，主动齿轮548的转轴贯穿旋转杆B549的中心孔与烘干仓52顶面的驱动电机56输出轴连接。

搅拌机构55包括设置在中心转轴A541上的中空框架57，设置在中空框架57内的振动电机58，振动电机58转子轴两端分别设置主动锥齿轮581和从动锥齿轮A582，中空框架57内分别设置与主动锥齿轮581和从动锥齿轮A582相啮合的从动锥齿轮B583，在中空框架57上还设置与从动锥齿轮B583相对的从动锥齿轮C584，从动锥齿轮C584与主动齿轮581相啮合，主动锥齿轮581，从动锥齿轮A582，从动锥齿轮B583和从动锥齿轮C584分别安装在振动电机58周向的中空框架57上。

主动锥齿轮581，从动锥齿轮A582，从动锥齿轮B583和从动锥齿轮C584的转轴上各设有偏心块59，偏心块59为扇形状，在每个偏心块59的半圆弧边设置锨料叶轮60。

在位于中空框架57上方的中心转轴A541上设置复位弹簧A5411，中空框架57下方的中心转轴A541上设有复位弹簧B 5412，中心转轴A541顶部与旋转杆A545连接处设有直径略大于复位弹簧A5411外径的挡头I，在中心转轴A541底部设置直径略大于复位弹簧B 5412外径的挡头II。

在供热管道1，回热管道6，以及热通管道4上分别设有单向阀；使得热空气流方向单一，更好地利用空气能热泵2提供的热量导向烘干器5中。

回热管道6上设有抽风机7，抽风机7将烘干器5中的含有水分的热空气通过回热管道6回收到除湿机3中进行出湿，经过除湿过的空气通过供热管道1通向空气能热泵2中进行空气加热，加热后的空气再次进入烘干器5中，实现对果脯物料的烘烤。

在烘干仓52顶部设置投料斗，其底部一侧设有出料口，投料斗和出料口处各设有电动活门，电动活门的电控线路与控制器相连接构成控制回路，控制器是常用的湿度控制开关，由湿度传感器驱动的开关电路以及继电器组成；继电器对驱动电机56，振动电机58，抽风机7，供热管道1，回热管道6，热通管道4上的单向阀，除湿机3和空气能热泵2进行开关控制，控制器的湿度传感器安装在需要控制的烘干器5中；由于控制器的湿度传感器安装在需要控制的车间内。由于湿度控制开关以及继电器控制电路属于本领域的工程技术人员熟知的，故不再赘述。

电动活门由伺服电机带动的齿轮减速机构相连的转轴，以及安装在转轴上的挡板构成，当电动活门打开时，开启投料斗和/或出料口进行果脯上料和/或果脯烘干成品的出料。

本发明在实际使用时：开启控制上料斗的电动活门，驱动电机56，振动电机58，抽风机7，供热管道1，回热管道6，热通管道4上的单向阀，除湿机3和空气能热泵2的控制开关，向烘干器5中投入需要烘干的果脯物料，经过除湿机3除湿的空气通过供热管道进入空气热能泵2中进行加热，热空气流通过热通管道4进入烘干器5中对果脯物料进行烘干加热，驱动电机54输出轴连接主动齿轮548转轴，主动齿轮548转动，由于主动齿轮548分别与齿轮A546和齿轮B547相啮合，而齿轮A546和齿轮B547还分别与环形齿盘542内侧面的齿槽啮合，主动齿轮548转动带动齿轮A546和齿轮B547沿环形齿盘542内圆周转动，同时套接在圆环套543中的中心转轴A541旋转，搅拌机构的中空框架57转动，由于振动电机58启动，其转子轴一端部的主动锥齿轮581转动带动从动锥齿轮A582，从动锥齿轮B583和从动锥齿轮C584转动，由于每个锥齿轮的转轴上设有偏心块，振动电机58启动，中心转轴A541旋转的同时在复位弹簧A5411和复位弹簧B 5412的弹性力作用下，偏心块上的锨料叶轮旋转对果脯物料进行搅拌，增大热空气流与果脯物料的接触面积，实现果脯物料的充分烘干，湿度传感器检测到烘干器5中的物料湿度达到果脯的标准设定湿度值时，继电器控制湿度传感器驱动的开关电路打开出料口处的电动活门，对烘干好的果脯物料进行下料包装。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空气能热循环果脯烘干装置，包括由供热管道（1）依次串联连接的空气能热泵（2）和除湿机（3），其特征在于，所述空气能热泵（2）出气口通过热通管道（4）连接烘干器（5），构成空气能热输送通道；所述烘干器（5）顶部通过回热管道（6）与所述除湿机（3）进气口连接，构成空气能热回收通道。

2.根据权利要求1所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，所述烘干器（5）包括底部开设有与所述热通管道（4）相连通的底座（51），连接在所述底座（51）上的烘干仓（52），位于所述烘干仓（52）顶部，以所述烘干仓（52）的中心旋转的驱动机构（54），置于所述烘干仓（52）内，与所述驱动机构（54）的中心转轴A（541）连接的搅拌机构（55）。

3.根据权利要求1或2所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，所述驱动机构（54）包括环形齿盘（542），连接在所述环形齿盘（542）底面，且中部设有圆环套（543）的三角支架（544），所述圆环套（543）与所述中心转轴A（541）套接，还包括与所述中心转轴A（541）连接的旋转杆A（545），位于所述旋转杆A（545）两端分别与所述环形齿盘（542）内啮合的齿轮A（546）和齿轮B（547），置于所述齿轮A（546）和齿轮B（547）之间，分别与所述齿轮A（546）和齿轮B（547）相啮合的主动齿轮（548），所述主动齿轮（548）的转轴贯穿旋转杆B（549）的中心孔与所述烘干仓（52）顶面的驱动电机（56）输出轴连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，所述搅拌机构（55）包括设置在所述中心转轴A（541）上的中空框架（57），设置在所述中空框架（57）内的振动电机（58），所述振动电机（58）转子轴两端分别设置主动锥齿轮（581）和从动锥齿轮A（582），所述中空框架（57）内分别设置与所述主动锥齿轮（581）和从动锥齿轮A（582）相啮合的从动锥齿轮B（583），在所述中空框架（57）上还设置与所述从动锥齿轮B（583）相对的从动锥齿轮C（584），所述从动锥齿轮C（584）与所述主动齿轮（581）相啮合，所述主动锥齿轮（581），从动锥齿轮A（582），从动锥齿轮B（583）和从动锥齿轮C（584）分别安装在所述振动电机（58）周向的中空框架（57）上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，所述主动锥齿轮（581），从动锥齿轮A（582），从动锥齿轮B（583）和从动锥齿轮C（584）的转轴上各设有偏心块（59），所述偏心块（59）为扇形状，在每个偏心块（59）的半圆弧边设置锨料叶轮（60）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，在位于所述中空框架（57）上方的中心转轴A（541）上设置复位弹簧A（5411），所述中空框架（57）下方的中心转轴A（541）上设有复位弹簧B （5412），所述中心转轴A（541）顶部与所述旋转杆A（545）连接处设有直径略大于所述复位弹簧A（5411）外径的挡头I，在所述中心转轴A（541）底部设置直径略大于所述复位弹簧B （5412）外径的挡头II。

7.根据权利要求1-6任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，在所述供热管道（1），回热管道（6），以及热通管道（4）上分别设有单向阀。

8.根据权利要求1-7任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，所述回热管道（6）上设有抽风机（7）。

9.根据权利要求1-8任一项所述的空气能热循环果脯烘干装置，其特征在于，在所述烘干仓（52）顶部设置投料斗，其底部一侧设有出料口。