CN107873065A - 模块式空气干燥机 - Google Patents

Abstract

一种用于干燥待干燥物品的干燥机，包括用于待干燥物品的容器、用于将空气引导至该容器的空气引导件，以及用于加热空气的加热装置。该容器包括多个相继布置的模块(1，2，3，4)，用于加热、干燥或冷却所述待干燥物品。至少一个模块(1，2，3，4)与传送装置(5)相关联，所述传送装置(5)用于将所述待干燥物品从该模块(1，2，3)或任何模块(1，2，3)传送到下一个模块(2，3，4)。

Description

模块式空气干燥机

技术领域

本发明涉及一种用于干燥待干燥物品的干燥机，该干燥机包括用于待干燥物品的容器、用于将空气引导至该容器的空气引导件以及用于加热空气的加热装置。

背景技术

上述类型的干燥机是公知的，并且可以以不同的实施方式获得。例如，在DE 102011 087 874A1中公开了这样的干燥机。在该公知的干燥机中，具有用于待干燥物品的容器，通过空气引导件将热空气供应到该容器中。加热装置设置用于加热空气。

这种类型的干燥机用于工业干燥过程，例如在洗衣设备中。通常，干燥机的排气可高达到120℃以上。因此，干燥机的运行需要大量能量。上述能量的大部分以热能的形式释放到了环境中。因此，使用热交换器成为常见的做法，通过热交换器将来自排气的热量用于加热空气源。通过这种方式，可以节约和再利用相当一部分的能量。

然而，由于能源成本持续增加，并且从经济角度来看，在使用干燥机时，仍需要进一步优化能量和节约成本。

发明内容

因此，本发明基于设计和进一步发展上述类型干燥机的目的，其允许以简单且特别有效的方式利用干燥所需的能量。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1所述特征的干燥机实现了。因此，以如下方式设计和进一步发展了干燥机：容器包括多个相继布置的模块，用于加热、干燥或冷却待干燥物品，并且传送装置与至少一个模块相关联，用于将待干燥物品从该模块或任何模块输送到下一个模块。

以一种创造性的方式，认识到用于待干燥物品的容器的巧妙结构以简单的方式实现了上述目的。因此，以进一步创造性的方式，该容器包括多个相继布置的模块，这些模块被适当地配置用于加热、干燥或冷却待干燥物品。同时，该容器可以具有两个或更多个相继布置的模块。这提供了以特别有效的方式执行各处理步骤的可能性，其中，针对每个模块，可以单独控制或调节供应的热量和/或空气以及待干燥物品的含水量，从而一方面实现了所期望的干燥效果，另一方面能够最有效和最经济地利用能源。例如，特别有效的结构包括一个用于加热的模块、一个或多个用于干燥的模块、一个用于控制待干燥物品含水量的模块和一个用于冷却待干燥物品的模块。此外，本发明的干燥机包括与一个模块相关联的至少一个传送装置，用于将待干燥物品从该模块或任何模块输送到下一个模块。该传送装置允许在由这些模块所进行的干燥过程中平稳输送或安全输运待干燥物品。

结果，本发明的干燥机提供了一种允许以简单的方式特别有效地利用干燥过程所需能量的干燥机。

基本上，各模块可以以不同的方式运行。例如，模块尽可能完全以空气循环模式工作。在该过程中，所需热量可以通过热交换器传递到待干燥物品上，并且热损失可以通过排气来减少。其他模块可以设计为将空气源吹入模块中待干燥物品的容纳区域并且从该容纳区域排出排气。通常，模块的这种排气含有热量，可以在干燥过程的其他地方使用这些热量。因此，在一个有利的实施方式中，一个模块或多个模块的排气可以至少部分地为布置在前面的，优选直接布置在该模块之前的一个模块或多个模块提供空气源。通过将至少一部分排气用作布置在初始模块之前的一个模块或多个模块的空气源，包含在该排气中的热量可以用于布置在初始模块之前的所述一个模块或多个模块。这涉及将模块的排气直接供应至另一个模块或多个模块的待干燥物品的容纳区域。代替之，或者除了将排气用作空气源之外，排气也可用作加热装置的燃烧空气，前提是该加热装置通过燃烧过程运行。除了这种运行模式的加热装置之外，还可以利用蒸汽或电能来加热空气，而不使用燃烧过程。在这种情况下，模块的排气不用于加热装置。

代替之，或者除了以上述方式使用一个模块或多个模块之外，以另外有利的方式，来自一个模块或多个模块的排气的热量可以至少部分地传递给布置在前面的，优选直接布置在初始模块之前的一个模块或多个模块的空气源和/或空气循环流。这样的传热操作可通过一个或多个热交换器，优选空气对空气热交换器来执行。由于使用了传递介质(热交换器)，这种从排气中获得排气热量的方式不同于热量的直接传递，例如当模块的排气至少部分地为一个不同的模块或多个不同的模块提供空气源时就是这种情况。例如，热交换器可以集成在模块中或者直接与模块相关联以允许例如模块的空气循环模式。可替代之，或除其之外，还可以提供布置在空气引导件中或集成在空气引导件中的一个热交换器或多个热交换器，以便在需要时通过模块的排气预热用于模块的空气源。

为了确保特别高质量的干燥效果和所需能量的有效利用，可以在初始模块之前布置用于控制待干燥物品含水量的模块，以冷却待干燥物品。该控制模块可以形成加热模块和干燥模块组合结构的末端，以便在冷却待干燥物品之前控制含水量并且在控制模块中执行可能需要的附加干燥处理。

关于所需能量特别有效的利用，用于控制待干燥物品含水量的模块的空气源可以至少部分地包括通过热交换器，优选空气对空气热交换器进行加热的空气，其从用于加热待干燥物品的模块的排气中获得热能和/或从不同模块的排气中或从用于控制待干燥物品含水量的模块中获得热能。在这种情况下，有效的能量利用可以通过供应预热的空气源来实现。以特别优选的方式，用于该控制模块的空气源仅由以上述方式预热的空气提供。

通常设置在其他模块所构成的组合结构末端处的用于冷却待干燥物品的模块可以以有利的方式从安装该模块(这些模块)的房间或从环境空气中抽取空气源。例如，上述环境空气可以从建筑物外部供应给冷却模块。冷却效果由安装室内的空气或由环境空气提供，它们通常比模块中的空气冷。

关于排气中可用热能的有效利用，排气管道可包括一个或多个分配和/或开关元件，优选分配和/或开关翼片。通过上述分配和/或开关元件，可以将排气精确且灵活地引导到需要空气源或节能的模块中。上述分配和/或开关元件可以通过合适的控制系统来集中控制。就此而言，考虑到干燥机整体和模块的整体组合结构，可以单独且时间依赖性地执行分配和/或开关元件的单独控制。

如果上述组合结构包括通过燃烧过程运行的加热装置，则燃烧空气管道可包括均压阀，通过该均压阀可以影响或控制燃烧空气管道中的空气压力或空气压力状况。例如，如果冷却模块具有对于期望的燃烧过程来讲过多的排气，则可通过均压阀逸出可用的或供应的过量排气。例如，可以将该过量的排气引导到热交换器的空气源管道中，以预热用于其中一个模块的空气源。如果没有来自模块的排气，则可通过均压管道抽取用于加热装置或加热燃烧器的空气。

在一个特别有利的实施方式中，传送装置可以分别布置在两个模块之间。优选地，传送装置包括传送带或滑道或滑槽。在滑道或滑槽的情况下，在模块之间提供适当的高度偏移是有利的，从而待干燥物品在重力作用下从一个模块输送到下一个模块。如有需要，可以提供气压辅助，其确保待干燥物品的安全输送。作为上述实施方式的替代方案，传送装置可以以模块的内部机构的形式设计或者集成在模块中。通过合适的夹持和/或引导元件，上述传送装置或机构可以在模块之间移动输送的材料。当选择合适的传送装置时，可以考虑待干燥和输送物品的所需数量。

关于待干燥物品到容器的安全供应，可以在容器之前布置用于待干燥物品的供应装置，该用于待干燥物品的供应装置优选包括用于待干燥物品的称重装置。这确保了干燥机，特别是容器，装载有合适数量的待干燥物品。这防止了干燥机过载。

根据任务，加热、干燥、控制或冷却，每个模块都可以按照特定的方式进行设计。模块的有利部件可以包括红外温度测量装置和/或用于检测用于确定待干燥物品含水量的不同测量参数的装置。模块的容纳部分可以由适当转动的滚筒形成，该滚筒由电机驱动。此外，模块可具有风扇，其将空气吹过待干燥物品。用于加热空气的加热装置可具有与模块相关联的加热器。同时，每个模块都可以与这样的加热器相关联。以特别有利的方式，至少一个模块，优选多个模块或全部模块可以以循环干燥机的形式配置。这样的循环干燥机是公知的并且提供可靠的干燥单元，其可以在本发明的上下文中用作单独的模块。

关于干燥机特别节能的操作，干燥机可包括控制或调节装置。这样的控制或调节装置可以作为中央元件根据待干燥物品的预定含水量控制或调节进出模块的空气源和/或排气的流速和/或流量，和/或对模块的空气源的加热，和/或对位于一个或多个模块中的空气的加热。该控制或调节系统可包括电路、打开和关闭分配和/或开关元件和/或均压阀。

在本发明的干燥机中，通过布置多个模块实际上提供了串联干燥机。同时，第一模块中的干燥空气可以加热至大约180℃。例如，在干燥机的出口处，可以达到120℃的温度。

根据不同的操作程序，根据待干燥物品的湿度和/或类型，可以供应空气。

例如，待干燥物品在各模块中的持续时间可以总计为约4分钟，由此产生一个约4分钟的循环。在三个模块中，干燥时间可以总计达到约12分钟。随后，可以提供合适时长的附加冷却时间，例如2分钟。然而，这些时段只是作为示例，可以根据个体情况以合适的方式延长或缩短这些时段。

附图说明

有不同的可能性来设计和进一步发展本发明的教导。一方面，这由本发明的权利要求书示出，另一方面，由附图所示出的本发明优选实施方式的下述描述示出。在通过附图描述本发明优选实施方式的上下文中，还描述了本发明教导的一般优选实施方式和进一步的发展。在附图中：

图1是本发明干燥机一个实施方式的示意图，

图2是图1所示实施方式的示意图和详细视图，其具有包括多个加热燃烧器的加热装置，以及

图3是图1所示实施方式的示意图和详细视图，其具有含加热器的加热装置，该加热器用电加热或用蒸汽加热。

具体实施方式

图1示出了用于干燥待干燥物品的本发明干燥机的一种实施方式的结构的示意图。该干燥机具有用于待干燥物品的容器，用于将空气引导至该容器的空气引导件(未示出)以及用于加热空气的加热装置(未示出)。关于特别有效地利用干燥所需的能量，该容器具有多个相继布置的模块1，2，3和4，用于加热、干燥、控制含水量和冷却待干燥物品。用于在模块1，2，3和4之间输送待干燥物品的传送装置5分别布置在模块1和模块2、模块2和模块3，以及模块3和模块4之间。

用于待干燥物品的供应装置6布置在模块1之前，通过该供应装置，模块1装载有待干燥物品。待干燥物品通过用于待干燥物品的供应装置6加载到干燥机中。在模块4之后，移除待干燥物品。图1示出根据第一实施方式的该串联干燥机中待干燥物品的供应，该第一实施方式的串联干燥机包括多个模块1至4。

图2和图3示出了图1所示基本实施方式的详细示意图，其中，图2示出了具有基于燃烧过程的多个加热器7的加热装置，而图3示出了具有用蒸汽或用电加热的多个加热器的加热装置。加热装置结构的差异引起流向模块1至4的空气源流和/或排气流或者来自模块1至4的空气源流和/或排气流的实施方式的差异。

为了清楚起见，图2和图3没有示出图1中所示出的用于待干燥物品的供应装置6。下面的描述基本上涉及图2和图3所示的两种实施方式，其中，将解释由所配置的加热装置的不同所引起的结构差异。

用于加热的模块1基本上由公知的循环干燥机形成，该循环干燥机具有红外温度测量装置或用于确定待干燥物品含水量的不同测量参数的检测装置。待干燥物品位于模块1内转动且电机驱动的滚筒中。该滚筒形成用于待干燥物品的容纳部分。模块1包括风扇，该风扇将容纳区域内的空气引导通过待干燥物品。为了加热空气，模块1具有加热装置。在图2所示的实施方式中，该加热装置由基于燃烧过程的燃烧器7形成，由此向模块1供应热量。此外，模块1具有空气对空气热交换器8，其与集成在模块1中的循环空气流相连。燃烧器7也集成在模块1中。以相同的方式，用于干燥的模块2和用于控制待干燥物品含水量的模块3具有集成的燃烧器7。

在图3所示的实施方式中，加热装置包括多个用蒸汽或用电加热的空气加热器9。就此而言，图3所示的实施方式包括加热装置，该加热装置具有空气加热器9而不是燃烧器7。空气加热器9也是集成在模块1，2和3中。

在图2所示的实施方式中，设置有排气系统，用于排出燃烧器7的燃烧空气，其中，模块1的燃烧器7、热交换器8和排气系统以能够用100％的循环空气比例在模块1中执行干燥过程的方式配置。模块1中利用100％的循环空气比例的这种空气循环模式也可以用于图3所示的实施方式中。

用于干燥的模块2也基本上对应于循环干燥机，该循环干燥机具有红外温度测量装置或用于确定待干燥物品含水量的不同测量参数的检测装置。利用在一个或多个这些模块中的能量源和可变的空气源部分对待干燥物品进行干燥；可以将一个以上用于干燥的模块2集成在干燥机中。同时，模块2的空气源是相应的后续模块的排气，在当前情况下是用于控制待干燥物品含水量的模块3。

用于控制待干燥物品含水量的模块3也基本上对应于循环干燥机，该循环干燥机具有红外温度测量装置或用于确定待干燥物品含水量的不同测量参数的检测装置。如果诸如织物温度、加热或冷却速度和/或直接排气湿度测量等不同参数显示待干燥物品中剩余水分太多，则在模块3中再次对已经进行过干燥的物品进行干燥。模块3的空气源是来自热交换器10的预热过的空气源。该热交换器10从模块1、模块2和可能的模块3的排气中获得热能。此外，热交换器10可以从模块4的排气中获得热量，因为来自该模块4的排气可以是新鲜空气源或者与新鲜空气源相连。

用于冷却的模块4也基本上涉及循环干燥机。但是，与其余的模块1，2和3相比，它没有加热装置，也没有循环空气翼片。模块4的空气源从安装室内或从建筑物外部的外部空气中抽取。根据图2，模块4的排气用作其他模块1，2，3的燃烧器7的燃烧空气。如果不需要或者只需要很少的空气，从模块4逸出的排气或来自冷却过程的排气则经由均压阀11流入热交换器10之前的空气源管道中。如果没有来自模块4的排气，则经由均压阀11吸入用于燃烧器7的空气。与其他模块1，2和3中的风扇相比，模块4的风扇性能降低。

将模块3的排气引导至分配/开关翼片12，该分配/开关翼片12直接将排气供应给模块1的热交换器8或模块2。也可以通过分配/开关翼片12将排气部分地引导至模块2或部分地引导至热交换器8。以连续调节的方式控制分配/开关翼片12，这使得能够适当地打开或关闭该分配/开关翼片12和分配模块3的排气，以避免过度干燥或者热损害待干燥物品。

此外，图2所示的实施方式在自模块4引出的排气管道中包括热活性化合物作为可选的蓄热器13。在图2和图3两个实施方式中，空气过滤器14和/或棉绒过滤器也布置在自模块4引出的排气管道中。

在本发明的干燥机中，待干燥物品和干燥的空气流基本上逆流地经过各处理步骤。输送的材料在可调节的时间单元或循环结束时从一个模块1，2或3重新加载到不同的模块2，3或4中。模块1，2，3和4在前侧加载，在后侧卸载。

在模块1中，在循环过程中对待干燥物品进行加热以保持高湿度和高传热性能。为此，模块1具有集成的空气对空气热交换器8，在排气侧将来自后续模块2和3的热量施加到该空气对空气热交换器8上。在另一侧，供应的热量释放到模块1的空气循环中。

如果传递的热量不足以达到待干燥物品所需的温度，则通过燃烧器7或空气加热器9供应额外的能量。当使用燃烧器7时，排出所需部分的空气(燃烧气体)。

包含在来自模块1的排气和/或气体中的废热以及模块2和模块3的冷却的排气中的废热在初始热交换器8之后在下游热交换器10中再次被冷却。将由此所传递的热量供应给模块3的空气源。

通过内部或外部传送装置5将经加热的待干燥物品重新加载到模块2中。将后续模块(另外的模块2或模块3)的排气供应给该模块2。由于大部分干燥过程已完成，该热排气只含有少量水分，并且可以带着水分加载到模块2中。此外，还供应热能。

如果在模块2中，待干燥物品的温度、排气温度和空气源温度中的一个参数超出，或者在预定时间单元内温度差异(升温速度)超过了预定的极限值，则通过分配/开关翼片12部分地或完全地中断燃烧器7或空气加热器9的热量源以及进入的空气源。

将来自一个或多个模块2的排气供应至前面的模块1或模块1的空气对空气热交换器8。在热交换器8之后，通过第二空气对空气热交换器10将排气中剩余的一部分排气热量供应给模块3的空气源。被冷却的排气例如经由顶部作为输出空气被排放。

当使用空气加热器9时，其在所有实施方式中不仅可以用电操作，还可以用蒸汽操作，可以省去在燃烧器7中使用来自模块4的排气热量、部件均压阀11和可选的蓄热器13(例如以热活性物质的形式)。那么，如图3所示，来自模块4的排气供应到第二热交换器10之前的空气源，如果不需要，则经由空气源管道将其排放。

主要独立调节的模块1至4通过用作集成控制系统的控制和调节装置15协调。该集成的控制系统控制模块1至4的加载和卸载过程、控制旁路翼片(例如11和12)，并协调能量消耗。

例如，模块1至4的卸载过程可以通过倾斜具有固定模块1至4的整个系统来进行，而不需要风扇支持。此外，可以进行单个倾卸排放，而不需要风扇支撑。而且，固定模块1至4也可以通过风扇支持来卸载。

图3包括一个简图：类似于目前的商业循环干燥机，空气循环和空气源是通过在风扇进风侧的翼片来调节的。分开表示空气源和模块2、3中的循环空气是为了提高清楚性。

在另一个有利实施方式中，可以实施用于在干燥机中供热的多个变型。这意味着可以在单个干燥机中同时实施燃烧器7、电驱动或蒸汽驱动的空气加热器9。根据各模块1至3的要求和任务，可以以特别有利的方式使用一种或其他类型的加热器或加热装置。

关于本发明干燥机进一步有利的实施方式，可以参考说明书的总体部分和本发明的权利要求书以避免重复。应该强调的是，上述实施方式只是为了讨论本发明的教导，而不应将那些教导局限于上述实施方式。

附图标记列表

1、用于加热的模块

2、用于干燥的模块

3、用于控制含水量的模块

4、用于冷却的模块

5、传送装置

6、用于待干燥物品的供应装置

7、燃烧器

8、热交换器

9、空气加热器

10、热交换器

11、均压阀

12、分配/开关翼片

13、蓄热器

14、空气过滤器

15、控制或调节装置

Claims (12)

1.一种干燥机，用于干燥待干燥物品，所述干燥机包括用于所述待干燥物品的容器、用于将空气引导至所述容器的空气引导件，以及用于加热所述空气的加热装置，

其特征在于，所述容器包括多个相继布置的模块(1，2，3，4)，用于加热、干燥或冷却所述待干燥物品，并且至少一个模块(1，2，3，4)与传送装置(5)相关联，所述传送装置(5)用于将所述待干燥物品从该模块(1，2，3)或任何模块(1，2，3)传送到下一个模块(2，3，4)。

2.根据权利要求1所述的干燥机，其特征在于，来自一个模块(2，3，4)或多个模块(2，3，4)的排气至少部分地为布置在前面的一个模块(1，2，3)，或布置在前面的多个模块(1，2，3)，优选直接布置在该模块之前的模块提供空气源，和/或能够用作所述加热装置的燃烧空气。

3.根据权利要求1或2所述的干燥机，其特征在于，来自一个模块(2，3，4)或多个模块(2，3，4)的所述排气的热量通过一个或多个热交换器(8)，优选空气对空气热交换器(8)，能够至少部分地传递给优选直接布置在初始模块之前的一个模块(1，2，3)的空气源和/或空气循环流，或布置在前面的、优选直接布置在初始模块之前的多个模块(1，2，3)的空气源和/或空气循环流。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的干燥机，其特征在于，用于控制所述待干燥物品的含水量的模块(3)布置在用于冷却所述待干燥物品的模块(4)之前。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的干燥机，其特征在于，用于控制所述待干燥物品的含水量的模块(3)的空气源至少部分地包括通过热交换器(10)，优选空气对空气热交换器(10)进行加热的空气，该空气从用于加热所述待干燥物品的模块(1)的排气中和/或从不同模块(2，3)或用于控制所述待干燥物品的含水量的模块(4)的排气中获得热能。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的干燥机，其特征在于，用于冷却所述待干燥物品的模块(4)的空气源能够从安装室或环境空气中抽取。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的干燥机，其特征在于，排气管道能够包括一个或多个分配和/或开关元件，优选分配和/或开关翼片(12)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的干燥机，其特征在于，燃烧空气管道包括均压阀(11)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的干燥机，其特征在于，传送装置(5)分别布置在两个模块(1，2，3，4)之间，其中，所述传送装置(5)优选包括传送带或滑道或滑槽，或者所述传送装置(5)以模块(1，2，3，4)的内部机构的形式设计或集成在模块(1，2，3，4)中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的干燥机，其特征在于，用于所述待干燥物品的供应装置(6)布置在所述容器之前，优选地，用于所述待干燥物品的供应装置(6)包括用于所述待干燥物品的称重装置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的干燥机，其特征在于，至少一个模块(1，2，3，4)，优选多个模块或全部模块(1，2，3，4)以循环干燥机的形式配置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的干燥机，其特征在于，所述干燥机包括控制和调节装置(15)，所述控制和调节装置(15)根据所述待干燥物品的预定含水量控制或调节进出所述模块(1，2，3，4)的空气源和/或排气的流速和/或流量，和/或控制或调节对流向所述模块(1，2，3，4)的空气源的加热，和/或控制或调节对位于一个或多个模块(1，2，3，4)中的空气的加热。