CN107906876A - 一种封闭式恒温干燥设备 - Google Patents

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朱银
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Abstract

本发明为农业机械领域，具体涉及一种封闭式自动化恒温干燥设备，一种封闭式恒温干燥设备，包括干燥室和控制件室；所述干燥室背部设置有隔层，所述隔层中装有内循环风机、蒸发器、加热器、温湿度传感器，备用温度传感器，所述背部隔层内部采用四层密封，干燥室内部设置有隔板，干燥室内下侧设有内循环风道，右侧面设置有用于除湿的进风道与回风道，所述干燥室右方为控制件室，所述控制件室分为3层，上层用来放置触摸屏、控制器、标示牌，所述控制件室中层放置除湿机，所述控制件室下层设置有制冷单元，所述制冷单元包括制冷压缩机、制冷冷凝器和冷凝器散热风扇；本发明具有结构合理、恒温干燥效果好的优点。

Description

一种封闭式恒温干燥设备
技术领域
本发明为农业机械领域，具体涉及一种封闭式恒温干燥设备。
技术背景
种质资源是作物品种创新的物质基础，在种质资源样本入库保存之前，为避免种子丧失活力，延长储存时间，通常需要对样本进行干燥处理，降低种子含水量。目前常用的方式有：自然晾晒和机械干燥。
自然晾晒的方式通常需要的时间较长，对环境的温度、湿度依赖性较高，且通常最终的种子含湿量也较高，均匀性差，致使种子呼吸作用较强(其呼吸作用强度在一定范围内与种子内的含水量成正比)，消耗种子中贮存的有机物，还有可能因有氧呼吸产物与环境中的物质发生反应而霉变，从而缩短种子的贮存寿命。
机械干燥一般采用高温干燥的方式，优点是干燥速度较快，对环境的温度、湿度依赖性较小，最终种子的含湿量也相对较低，但由于使用高温干燥，对种子的活性影响较大，种子的胚性细胞的原生质结构容易会被破坏，细胞也容易失去活性；同时由于采用了高温干燥方法，也带来了安全隐患。
这两种目前主流的种子干燥方式，虽然在一定程度上延长了种子的保存时间，但都有各自的缺陷。
针对以上原因，本发明提供了一种封闭式恒温干燥设备，可在低温下连续均匀的干燥。设备设有一密闭空间(干燥室)，把待干燥物品(物料)放入干燥室，通过恒温循环抽取密闭空间中的湿空气，处理后把湿空气排出设备外，把处理完的干空气再送回干燥室。最终把干燥室的相对湿度控制在设定值(较低的相对湿度)以内并恒定保持，利用干燥空气将种子的水分缓慢吸出。设备采用工业触摸彩屏，全触摸操作，程序及电路中有安防设置，安全的应急机制，可以达到无人值守。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种封闭式恒温干燥设备。
本发明主要目的，在不依赖环境的温度、湿度条件下，最大限度的减少干燥过程对种子的伤害，最大限度的保护好种子活性，实现对种子(或其它被储藏物)干燥的一种全自动化运行、安全高效的成套设备，最终使干燥室内种子(或其它被储藏物)的含水量低于7％以下。稳定后温度上下波动低于2％，湿度波动低于2％。
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：
一种封闭式恒温干燥设备，包括干燥室和控制件室；所述干燥室背部设置有隔层，所述隔层中装有内循环风机、蒸发器、加热器、温湿度传感器，备用温度传感器，所述背部隔层内部采用四层密封，干燥室内部设置有隔板，干燥室内上侧设有内循环回风道，下侧设有内循环进风道，右侧面设置有用于除湿的进风道与回风道，所述干燥室右方为控制件室，所述控制件室分为3层，上层放置触摸屏、控制器、标示牌，所述控制件室中层放置除湿机，所述除湿机通过除湿前入口管道和除湿后出口管道连接到干燥室内部，所述除湿前入口管道与干燥室的进风道相连，所述除湿后出口管道与回风道相连；所述控制件室下层设置有制冷单元，所述制冷单元包括制冷压缩机、制冷冷凝器和冷凝器散热风扇；所述控制件室侧面上方设有电源开关，下方设有制冷散热用进风口；所述控制件室背部装有控制器智能散热风机、电源插孔、除湿机湿空气外排管道、制冷散热出风口；干燥室与控制件室共同安装在底座上，底座下方安装有滚轮，其中后两只滚轮带有锁紧功能。
优选地，所述干燥室设置有两个门体，为双开门结构，所述门体四周采用中空钢结构，门体中部为双层真空钢化玻璃结构。
优选地，所述门体与干燥室柜体的连接处及两个门体之间的连接处设置有密封结构，并配有锁紧装置，所述密封结构为多层磁性密封胶圈。
优选地，所述门体与干燥室柜体的上方连接处还设置有转动铰链。
优选地，所述四层密封为：内层四周采用专用密封胶，次内层采用不锈钢板按压固定，次外层采用高密度板填充，最外层采用镀锌板整体固定按压。
优选地，所述干燥室顶面装有LED照明灯。
优选地，所述隔板至少设置3个，所述隔板为网格状结构。
优选地，所述控制器采用3套传感器；一套为温湿度传感器，一套为备用温度传感器，一套集成于控制器。
优选地，所述除湿前入口管道端口处设置有过滤网。
优选地，所述底座为钢结构一体材质，并配有锁紧装置。
相对于现有技术，本申请取得了以下有益效果：
本发明所述封闭式恒温干燥设备密封良好、结构合理、操控简单、控制精确，种子等小物品恒温条件下干燥快捷、稳定安全，底部配有滚轮，具有移动方便，占用空间小等优点。
此发明设备较晾晒式种子干燥方式，缩短了干燥周期，不再依赖了环境条件(温度、湿度，天气状况)，最大限度的减小了种子营养的流失减少了劳务的繁琐工作(翻晒等)。
相对于市场上常见的干燥设备，本发明产品的干燥方式采用转轮除湿干燥，干燥的深度远超过热风干燥，并且配备制冷机组，在低温条件下实现种子干燥，几乎对种子活力不影响。本设备是干燥不耐低温物料的理想设备。
本发明通过对所存放于密闭箱体内物品的空气进行循环除湿、加热、制冷、湿空气外排4个步骤，将箱体内空气的相对湿度在恒定设定温度同时把湿度安全降至设定值(可达7％RH以下)，稳定后箱内的温度波动≤2％；湿度波动≤2％RH。本发明还提供了一套人机触摸控制系统，通过人机窗口设定相应目标值，运行后系统对除湿单元、加热单元、制冷单元、湿气外排单元进行全自动合理控制，提高了干燥效率。
本发明通过程序控制执行机构的加热和制冷，得到较好的温度控制效果，无氟安全可靠，能效比优良；温度最低能够控制在10℃以下。
密封性直接决定着箱体内部相对湿度的控制结果，因为在低湿度下，相对湿度高的空气会从密封不良处直接进入箱体内，从而导致箱体内的相对湿度居高不下。本发明所述的干燥室具有良好的密封性和保温性，实现高效除湿和较好的恒温控制。
控制系统作为该产品的大脑，控制着全局执行机构，要求长期运行稳定可靠，并具备故障安全等的应急自动处理功能。本发明所述封闭式恒温干燥设备采用2套温度传感器，并配合程序自动冗余控制，其中一套故障自动切换。
在自动化控制上，由于采用了先进的工业触摸屏与PLC控制器集成控制，稳定性、操控性、安全性、自动化性、扩展性较单片机方式有了长足的提高。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明的上视图
1、转动铰链；2、干燥室；3、内循环回风道；4、门体；5、隔板；6、把手；7、密封结构；8、内循环进风道；9、滚轮；10、电源开关；11、控制件室；12、标示牌；13、触摸屏；14、除湿前入口管道；15、除湿机；16、除湿后出口管道；17、制冷单元；18、底座；19、进风道；20、回风道；21、控制器智能散热风机；22、电源插孔；23、除湿机湿空气外排管道；24、制冷散热出风口；25、控制器；26、制冷压缩机；27、制冷散热进风口；28、LED照明灯；29、加热器；30、温湿度传感器；31、蒸发器；32、备用温度传感器；33、制冷冷凝器；34、冷凝器散热风扇；35、内循环风机。
具体实施方式
实施例1
如图1-4所示，本发明提供一种封闭式恒温干燥设备，包括干燥室2和控制件室11。所述干燥室2用于放置待干燥物品；所述干燥室2设置有两个门体4，为双开门结构，所述门体4四周采用中空钢结构，门体4中部为双层真空钢化玻璃结构，所述门体4与干燥室2柜体的连接处及两个门体4之间的连接处设置有密封结构7，并配有锁紧装置，以防止潮湿、高温的空气进入干燥室2内。所述密封结构7为多层磁性密封胶圈，可使所述门体4与干燥室2柜体的连接处及两个门体4之间的连接处充分密封；所述门体4与干燥室2柜体的上方连接处还设置有转动铰链1，所述转动铰链1用于门体4的开启转动；所述门体4上设置有把手6；
所述干燥室2背部设置有隔层，所述隔层中装有内循环风机35、蒸发器31、加热器29、温湿度传感器30，备用温度传感器32，所述背部隔层内部采用四层密封，所述四层密封为：内层四周采用专用密封胶，次内层采用不锈钢板按压固定，次外层采用高密度板填充，最外层采用镀锌板整体固定按压；管道连接处及干燥室柜体与外界穿管穿线处均设有专用密封胶，用于隔绝储藏箱外部高温、高湿的空气；所述干燥室2顶面装有LED照明灯28，干燥室2内部设置有隔板5，所述隔板5至少设置3个，所述隔板5为网格状结构，用于放置待干燥物品，有较好的通风效果，且高度、间距可调。
干燥室2内上侧设有内循环回风道3，下侧设有内循环进风道8，右侧面设置有用于除湿的进风道19与回风道20，所述进风道19为干燥室中的湿空气入口，所述回风道20中吹出干燥后的空气；
所述干燥室2右方为控制件室11，所述控制件室11分为3层，上层放置触摸屏13、控制器25、标示牌12，所述触摸屏13为7寸触摸屏，具有温湿度曲线记录显示，权限登陆操作，报警信息显示等功能，在界面设定好温度、湿度值后，能够全自动的稳定、安全运行；全触摸操作，人性化设计，界面友好简洁。所述控制器25采用PLC控制系统(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。所述控制器25采用3套传感器(一套为温湿度传感器30，一套为备用温度传感器32，一套集成于控制器25)，其中控制器25内置传感器一经测得控制柜温度超过设定值，位于控制件室11背部的控制器智能散热风机21自动启动运行。低于设定值时，则自动停止运行；干燥室2中温湿度传感器30和备用温度传感器32并配合程序自动冗余控制，其中默认使用温湿度传感器30，当其故障时，另一套备用温度传感器32自动切换，保证温度的稳定控制。通过自主研发的程序，在界面设定好温度、湿度值后，能够全自动的稳定、安全运行。系统具有定时自动停机功能，并具有停电后，来电自动运行功能。所述标示牌12用于显示设备名称、型号等信息。
所述控制件室11中层放置除湿机15，所述除湿机15通过除湿前入口管道14和除湿后出口管道16连接到干燥室2内部，所述除湿前入口管道14与干燥室的进风道19相连，所述除湿后出口管道16与回风道20相连，所述除湿前入口管道14端口处设置有过滤网，所述过滤网用于颗粒灰尘及各种悬浮物；所述除湿机15采用高效的转轮除湿单元，通过抽取干燥室2内的湿空气，把湿空气吸附在专用吸湿转盘上，由于转轮缓慢转动，在转轮的1/4处通过高温把湿气蒸发，并通过专用管道把湿空气排出设备外，把干燥的空气循环送至干燥室内。通过不断地连续循环除湿处理，最终能够把储藏室内的相对湿度控制在7％以下，并连续保持。
所述控制件室11下层设置有制冷单元17，所述制冷单元17包括制冷压缩机26、制冷冷凝器33和冷凝器散热风扇34；由于恒温、低温才会最大限度的保存好种子的活性，由于原储藏箱体内空气热量、存放物品本身的热量、除湿机15产生的干空气热量，此处采用制冷单元17和安装于干燥室背部隔间的蒸发器31来处理降温，由内循环风机35从内循环进风道8循环抽取设备密闭环境热空气，经蒸发器31冷却后再从内循环回风道3送回，达到恒温目的。由于制冷的惯性，达到恒温条件还采取加热器29进行PID加热，来精确恒温。风路循环系统采用3套循环风机，除湿机15集成一套除湿循环风机与一套湿空气外排循环风机，以及可用于制冷、加热的内循环风机35。
所述控制件室11侧面上方设有电源开关10，下方设有制冷散热用进风口27；所述控制件室11背部装有控制器智能散热风机21、电源插孔22、除湿机湿空气外排管道23、制冷散热出风口24；
干燥室2与控制件室11共同安装在底座18上，所述底座18为钢结构一体材质，并配有锁紧装置，底座18下方安装有滚轮9，其中后两只滚轮带有锁紧功能，方便移动、锁定。
本发明提供的封闭式恒温干燥设备能够将设备的储存室的温度控制在10℃以内，同时能将相对湿度控制在7％RH以下。并能够恒定目标设定值，波动值低于2％。
使用流程：打开干燥室2的门体4，把待干燥品放在隔板5上，放完后关好门。通过控制件室11的触摸屏13，设定好待干燥品的温度、湿度后，点击“运行”即可自动运行。
取刚收获的生长条件一致、品种一致的小麦种子(原始发芽率97.5％)，采用3种干燥处理方式，第一组采用自然晾晒方式进行干燥，第二组采用市面上销售的某品牌种子干燥机进行干燥，第三组采用本发明所述的封闭式恒温干燥设备进行干燥，每组设5次重复，每个重复1千克，种子初始含水量14.5％，干燥目标含水量为5.0％，3组种子均干燥处理72小时，密闭保存放置7天后，测定3组样本的种子含水量和发芽率，统计结果如表1所示。
表1不同干燥处理方式的干燥效率和对种子活力的影响
结果显示，经过72小时干燥，方法3样本含水量下降到5.1％，而自然晾晒6天后样本含水量仍有9.7％，显然方法3的干燥效果最好。经过一段时间存放后检测种子发芽率发现热风干燥对种子活力有一定影响，热风使种子有一定程度的灼伤，虽然控制温度在40℃，但由于箱体空间的局限性，导致热风不能均匀分布，使部分区位的种子遭受热损伤。方法3采用15℃低温干燥，干燥室内湿度控制在15％左右(可以设置)，几乎不对种子产生伤害，经过72小时干燥后，种子发芽率仍维持初始水平。由上述结果可知，本发明所述的封闭式恒温干燥设备可显著提高种子干燥效率，且对作物种子等具有生物活性样本保存最为安全，适合于种子等具有特定要求的样本材料的干燥。

Claims (10)

1.一种封闭式恒温干燥设备，包括干燥室和控制件室；其特征在于，所述干燥室背部设置有隔层，所述隔层中装有内循环风机、蒸发器、加热器、温湿度传感器，备用温度传感器，所述背部隔层内部采用四层密封，干燥室内部设置有隔板，干燥室内上侧设有内循环回风道，下侧设有内循环进风道，右侧面设置有用于除湿的进风道与回风道，所述干燥室右方为控制件室，所述控制件室分为3层，上层放置触摸屏、控制器、标示牌，所述控制件室中层放置除湿机，所述除湿机通过除湿前入口管道和除湿后出口管道连接到干燥室内部，所述除湿前入口管道与干燥室的进风道相连，所述除湿后出口管道与回风道相连；所述控制件室下层设置有制冷单元，所述制冷单元包括制冷压缩机、制冷冷凝器和冷凝器散热风扇；所述控制件室侧面上方设有电源开关，下方设有制冷散热用进风口；所述控制件室背部装有控制器智能散热风机、电源插孔、除湿机湿空气外排管道、制冷散热出风口；干燥室与控制件室共同安装在底座上，底座下方安装有滚轮，其中后两只滚轮带有锁紧功能。
2.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述干燥室设置有两个门体，为双开门结构，所述门体四周采用中空钢结构，门体中部为双层真空钢化玻璃结构。
3.根据权利要求2所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述门体与干燥室柜体的连接处及两个门体之间的连接处设置有密封结构，并配有锁紧装置，所述密封结构为多层磁性密封胶圈。
4.根据权利要求2所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述门体与干燥室柜体的上方连接处还设置有转动铰链。
5.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述四层密封为：内层四周采用专用密封胶，次内层采用不锈钢板按压固定，次外层采用高密度板填充，最外层采用镀锌板整体固定按压。
6.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述干燥室顶面装有LED照明灯。
7.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述隔板至少设置3个，所述隔板为网格状结构。
8.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述控制器采用3套传感器；一套为温湿度传感器，一套为备用温度传感器，一套集成于控制器。
9.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述除湿前入口管道端口处设置有过滤网。
10.根据权利要求1所述的封闭式恒温干燥设备，其特征在于，所述底座为钢结构一体材质，并配有锁紧装置。
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