CN108131930A - 一种节能的隧道烘箱 - Google Patents

Abstract

本发明为一种节能的隧道烘箱，包括外壳体、内壳体、空气通道、传送带、热交换器、进气口、热泵系统、风扇、发热装置、空气流量分配器和排气管等，外界空气通过进气口进入到空气通道中，空气经过热交换器预热、热泵系统加热和发热装置的辅助恒温，将传送带上的加热物品加热烘干，热空气通过空气流量分配器的分流，一部分热空气经过换热器换热后通过排气管排出，另一部分热空气与经过换热器预热的新空气混合被热泵系统加热，再到发热装置加热，然后加热烘干加热物品，再通过空气流量分配器分流，如此循环利用空气中的热能，节约能源和提高制热效率。在工作环境温度较热时，本发明的热泵系统在用于加热空气的同时，还可以用于工作环境的降温。

Description

一种节能的隧道烘箱

技术领域

本发明涉及一种隧道烘箱，具体涉及一种节能的隧道烘箱。

背景技术

烘箱通过电源使电热管加热，产生热源，当它被加热物体吸收时可直接转变为热能，从而获得快速干燥效果，达到缩短生产周期，节约能源，提高产品质量等目的。隧道烘箱是采用长箱体热风循环以及红外干燥方式进行干燥的一种烘箱，主要是为了针对产量高效率要求高的烘干干燥需求，可以广泛应用在流水线上用于干燥各种物品。

目前，隧道烘箱只使用加热丝和(或)红外灯管加热，空气经加热丝和(或)红外灯管加热后流向传送带，加热传送带上的物品，随后带有余热的部分空气直接被排出到外界。这种隧道烘箱的工作方式，其电能的热效率低，热量流失严重，浪费了空气中的余热热能，浪费能源。

随着社会经济的发展和能源消耗量的大幅度增长，能源的使用、生产和使用之间的矛盾日益突出，成为世界各国面临的亟待解决的重大问题之一。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染，这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施。

发明内容

针对以上的不足，本发明提供了一种节能的隧道烘箱，包括外壳体、传送带和排气管，还包括空气通道、热交换器和热泵系统，其中，所述外壳体为烘箱的最外层，所述外壳体由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、上侧板和下侧板组成，所述传送带设置在所述外壳体的下侧板上方，所述传送带穿过外壳体的前侧板和后侧板，所述外壳体内设有进气通道和空气通道，所述热交换器设置在外壳体内，所述热交换器与进气通道连接，所述进气通道为空气流进的通道，所述进气通道连接外界，所述热泵系统包括冷凝器，所述冷凝器与空气通道连接，所述排气管与所述热交换器连接，所述排气管连通外界。

为了进一步实现本发明，所述隧道烘箱还包括内壳体、风扇、发热装置、空气流量分配器，所述内壳体穿过所述外壳体的前侧板和后侧板形成传送带的通道，所述风扇设置在所述外壳体与所述内壳体之间，所述发热装置设置在所述风扇与所述内壳体之间，所述空气流量分配器设置在所述内壳体外侧并与所述内壳体的空腔连通，所述空气流量分配器分别与所述热交换器和所述空气通道连接。

为了进一步实现本发明，所述热泵系统还包括制冷剂、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述蒸发器至少设有一个，所述冷凝器设置在外壳体的侧板上，所述制冷剂在整个热泵系统中流动，所述膨胀阀与所述冷凝器连接，所述蒸发器与所述膨胀阀连接，所述压缩机与所述蒸发器连接，所述冷凝器与所述压缩机连接。

为了进一步实现本发明，所述进气通道包括进气口，所述进气口设置在外壳体上。

为了进一步实现本发明，所述内壳体由左侧板、右侧板、上侧板和下侧板围成。

为了进一步实现本发明，所述传送带设置在所述内壳体的下侧板上方，所述空气流量分配器设置在所述内壳体下侧板的下方并与所述内壳体空腔连通。

为了进一步实现本发明，所述发热装置设置在所述内壳体外侧，对应于发热装置下方的内壳体侧板上设有多个通孔。

为了进一步实现本发明，所述进气通道还包括管道，空气从进气口通过管道流进热交换器中。

为了进一步实现本发明，所述蒸发器设有两个，所述蒸发器包括室内蒸发器和室外蒸发器，所述热泵系统还包括三通阀，所述三通阀包括第一三通阀和第二三通阀，所述室内蒸发器的一端通过所述第一三通阀连接到膨胀阀，所述室内蒸发器的另一端通过所述第二三通阀连接到压缩阀，所述室外蒸发器的一端通过所述第一三通阀连接到膨胀阀，所述室外蒸发器的另一端通过所述第二三通阀连接到压缩阀。

本发明的有益效果：

1、本发明的烘箱中的新空气先经过热交换器预热，而后经过冷凝器加热，最后经发热装置加热，这种加热过程使空气的加热更加均匀且可充分加热，从而达到更好的加热烘干效果。

2、本发明设有的热交换器将空气流量分配器分配的热空气的热量交换，热量留在热交换器中用来预热从进气口进来的新空气，达到充分利用余热热能的效果。

3、本发明设有外壳体和内壳体，外壳体与内壳体之间的空气通道的设置，减小了热空气与外界环境连通的空间，可减少热量流失，提高加热效率，还可节约能源。

4、本发明设有热泵系统，热泵系统中的冷凝器用于进一步加热空气，使空气的加热更加充分均匀，当使用室内的蒸发器时，热泵系统还有室内制冷的效果，此时，在加热空气的同时，还具有降温的效果，可达到一物多用的效果，充分利用能源，节约能源。

5、本发明设有挡板，挡板上设有的通孔，用于控制空气的流量，使发热装置对空气的加热更加充分均匀。

6、本发明设有空气流量分配器，空气分配器将经过传送带后的热空气分成两部分，一部分热空气的热量被热交换器带走并用来预热新空气，其热能被保留下来并继续使用，另一部分的热空气与经过热交换器预热的新空气混合。

7、本发明设有的热交换器、热泵系统和空气流量分配器，其中空气流量分配器将使用后的热空气分配，一部分热空气的热量被热交换器带走，用于加热新空气，另一部分热空气与被预热后的新空气混合，经热泵系统中的冷凝器进一步加热，最终被发热装置加热控温，流向传送带加热烘干物品，最后流向空气流量分配器，如此循环，达到循环利用空气以及空气热能的作用，同时循环流动的热空气可保证烘箱空间的温度稳定，达到更稳定的加热环境，有利于烘干物品的质量稳定，节约能源。

附图说明

图1为本发明的实施例的加热原理的结构示意图；

图2为本发明的实施例的热泵工作原理的结构示意图；

图3为本发明的实施例的三维结构示意图。

附图标记说明：1.外壳体；2.内壳体；3.空气通道；4.传送带；5.热交换器；6.进气口；7.热泵系统；8.风扇支架；9.风扇；10.挡板；11.发热装置；12.空气流量分配器；13.连接管；14.排气管；15.冷凝器；16.制冷剂；17.膨胀阀；18.第一三通阀；19.室外蒸发器；20.第二三通阀；21.压缩机；22.室内蒸发器；23.加热物品。

具体实施方式

参照图1、图2和图3对本发明做进一步说明。

如图1所示，本实施例包括外壳体1、内壳体2、空气通道3、传送带4、热交换器5、进气通道、热泵系统7、风扇支架8、风扇9、挡板10、发热装置11、空气流量分配器12、连接管13和排气管14。

外壳体1为中空的方形箱体，由外壳体1的前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、上侧板和下侧板组成，外壳体1为烘箱的最外层，外壳体1是烘箱工作的载体，外壳体1的空腔也是热能循环的空间。

内壳体2的左侧板、右侧板、上侧板和下侧板围成内壳体2的结构，内壳体2设置在外壳体1空腔中并穿过外壳体1的前、后侧板形成传送带4的通道，内壳体2右侧板与外壳体1的右侧板共用一侧，内壳体2的上侧板、下侧板和左侧板分别与外壳体1的上侧板、下侧板和左侧板之间有一定距离，内壳体2空腔是传送带4加热的空间。

空气通道3为空气加热的流通通道，空气通道3可由外壳体1和内壳体2之间的空间形成，在外壳体1内也可设另外的管道作为空气通道3，空气通道3也可是其他可用于空气流通的结构。

传送带4固定在内壳体2的下侧板上方，传送带4用于传送加热物品23，加热后的空气烘干传送带4上的加热物品23。

热交换器5设置在外壳体1的下侧板上方，热交换器5用于将经过传送带4的热空气的热量带走，该热量用于预热从进气口6进来的新空气。

外壳体1内还设有进气通道，进气通道连接外界，热交换器5与进气通道连通，进气通道为新空气进入的通道，进气通道可有多种形式：1)进气通道为进气口6，进气口6设置在外壳体1上，并对应于热交换器5下方的位置，空气由进气口6直接进入到热交换器5中；2)进气通道包括进气口6和管道，进气口6设置在外壳体1上，通过管道连接到热交换器5；3)进气通道为管道，管道穿过外壳体1连接外界，空气从管道进入到热交换器5中。

优选地，在外壳体1上设有进气口6，进气口6设置在外壳体1的下侧板上，并对应于热交换器5下方的位置，进气口6将外壳体1空腔和外界连通，此时，由于进气口6与热交换器5之间的距离较短，进气口6中的新空气大部分可直接经过热交换器5，新空气经过加热将加热物品23烘干。

热泵系统7与外壳体1连接，热泵系统7中的冷凝器15设置在外壳体1的左侧板上，冷凝器15进一步对空气加热。风扇支架8固定安装在外壳体1的上侧板上，用于固定风扇9。风扇9安装在风扇支架8上，用于将空气送到发热装置11加热控温，然后加热后的空气流向传送带4并将传送带4上的加热物品23烘干；挡板10设置在风扇9下方，挡板10设有多个通孔，用于控制空气流入到发热装置11的流量，防止空气加热不均匀。发热装置11是以电流热效应发热的装置，发热装置11设置在挡板10与内壳体2的上侧板之间，内壳体2的上侧板开有多个通孔，使加热后的空气通过通孔流向内壳体2空腔中的传送带4，发热装置11加热为空气加热的最后步骤，同时发热装置11可控温。

空气流量分配器12设置在内壳体2下侧板的下方并与内壳体2空腔连通，内壳体2下侧板开有通孔，经过传送带4的热空气通过通孔流入到空气流量分配器12，空气流量分配器12一面通过连接管13与热交换器5连接，同时，另一面与空气通道3连通，一部分热空气一部分流向热交换器5并进行热交换，另一部分热空气流向空气通道3。排气管14与热交换器5连接，排气管14连通外界，经热交换器5交换后的热空气变冷，变冷后的空气通过排气管14流到外界。空气流量分配器12内设有调节阀，还可加装风扇9，调节阀用于控制流出空气流量分配器12的两部分空气的比例，需要的话可加装风扇9，用以加速热空气的流动，将内壳体中的热空气分别抽取分配到热交换器5和空气通道3中。

如图2所示，热泵系统7为现有技术，热泵系统7利用逆卡诺循环原理实现制冷效果，包括冷凝器15、制冷剂16、膨胀阀17、三通阀、蒸发器和压缩机21，蒸发器包括室内蒸发器22和室外蒸发器19，室内蒸发器22设置于室内，室外蒸发器19设置于室外，压缩机21设置于室外。其中，冷凝器15设置在外壳体1的左侧板上，通过冷凝器15中气态制冷剂16放热凝结为液态达到对空气的加热。制冷剂16为整个热泵系统7吸热放热过程的核心物质，在整个热泵系统7中流动，通过形态的变化实现吸热和放热。膨胀阀17与冷凝器15连接，膨胀阀17将中温高压的液体制冷剂16通过其节流成为低温低压的雾状的液压制冷剂16，然后制冷剂16在蒸发器中吸收热量达到制冷效果，膨胀阀17通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足和敲缸现象。三通阀设有两个，分别为第一三通阀18和第二三通阀20，第一三通阀18与膨胀阀17连接，室内蒸发器22的一端通过第一三通阀18连接到膨胀阀17，室内蒸发器22的另一端通过第二三通阀20连接到压缩阀，室外蒸发器19的一端通过第一三通阀18连接到膨胀阀17，室外蒸发器19的另一端通过第二三通阀20连接到压缩阀。通过第一三通阀18的切换，可选择连接室内蒸发器22或室外蒸发器19，经过蒸发器后，制冷剂16由液态蒸发为低压气态，此时需要吸热，热量来源于所选择的蒸发器所属于的室内或室外的环境，第二三通阀20的切换与第一三通阀18的切换同步，当第一三通阀18切换到室内蒸发器22时，第二三通阀20也切换到室内蒸发器22，同理，当第一三通阀18切换到室外蒸发器19时，第二三通阀20也切换到室外蒸发器19。第二三通阀20与压缩机21连接，压缩机21与冷凝器15连接，经蒸发器蒸发后的气态制冷剂16经过压缩机21，此时气态制冷剂16变成高温高压的气态制冷剂16，而后高温高压气体在冷凝器15内被低温热源(空气)冷却凝结成高压液体。由此，循环成一个热泵系统7，当制冷剂16经过冷凝器15时放热，用以加热空气，当制冷剂16经过蒸发器时吸热，吸收环境的热量，此时环境温度变冷。

热泵系统7中的蒸发器至少设有一个，当蒸发器设为一个时，可设在室内或室外，此时则没有三通阀的设置。优选地，本实施例使用两个蒸发器。

本实施例在工作时，空气从进气口6进入空气通道3中，首先经过热交换器5，而后经过冷凝器15的加热，在经过风扇9将热空气通过挡板10吹到发热装置11加热控温，最后加热后的空气穿过内壳体2的上侧板流向传送带4，加热烘干传送带4上的加热物品23。经过传送带4的热空气继续流向空气流量分配器12，经空气流量分配器12分流成两部分，一部分热空气经过连接管13流向热交换器5，流向热交换器5的热空气被交换热量后当成废气经排气管14排走，另一部分热空气直接与从进气口6进来的新空气混合，此时新空气经过热交换器5后被热交换器5加热从而达到预热的目的，混合后的空气流向冷凝器15并被冷凝器15进一步加热，被冷凝器15加热后的空气流向发热装置11，被发热装置11加热控温，然后经控温后的热空气流向传送带4并加热烘干传送带4上的加热物品23。经过传送带4的热空气继续流向空气流量分配器12，如此，往复循环。这种可循环利用的加热方式，可充分利用被使用后的空气的余热，且空气先经过热交换器5预热，而后经过冷凝器15加热，最后经发热装置11加热，这种加热过程使空气的加热更加均匀且可充分加热，从而达到更好的效果，循环流动的热空气还可保证烘箱空间的温度稳定，达到更稳定的加热环境，有利于烘干加热物品23的质量稳定，可节约能源，降低能耗。

本实施例中，由于热泵系统7的蒸发器是分别设置在室内和室外的，通过三通阀的切换，根据天气及环境变化可控制三通阀的连接方向，选择室内蒸发器22或室外蒸发器19，具有空调机的部分功能。当室内温度较高时，可选择连接室内蒸发器22，此时室内蒸发器22吸热，可降低室内工作环境的温度，提高工作环境舒适度，达到空调制冷的效果；当室内温度较低时，可选择连接室外蒸发器19，此时室内温度并无多大变化。使用热泵系统7来加热烘箱中的空气，可达到高效制热的效果，且热泵系统7与烘箱的结合可节约设备成本，热泵系统7可替代空调机室内制冷的功能，还可达到节能的效果。

本实施例中，外壳体1内的部件的位置是可变的，但需要保证空气加热所经过的部件的顺序依次为热交换器5、冷凝器15和发热装置11，此外还要保证空气流动经过的部件依次为进气通道、热交换器5、冷凝器15、发热装置11、传送带4和空气流量分配器12，然后由空气流量分配器12将热空气分流到热交换器5以及外壳体1空腔中。这其间，进气通道、热交换器5、冷凝器15、发热装置11、传送带4和空气流量分配器12的位置可变，只要顺序不变即可，其他外壳体1内的部件依据进气通道、热交换器5、冷凝器15、发热装置11、传送带4和空气流量分配器12的位置相应变动，达到本实施例所需要的效果即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部结构的改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种节能的隧道烘箱，包括外壳体、传送带和排气管，其特征在于：还包括空气通道、热交换器和热泵系统，其中，所述外壳体为烘箱的最外层，所述外壳体由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、上侧板和下侧板组成，所述传送带设置在所述外壳体的下侧板上方，所述传送带穿过外壳体的前侧板和后侧板，所述外壳体内设有进气通道和空气通道，所述热交换器设置在外壳体内，所述热交换器与进气通道连接，所述进气通道为空气流进的通道，所述进气通道连接外界，所述热泵系统包括冷凝器，所述冷凝器与空气通道连接，所述排气管与所述热交换器连接，所述排气管连通外界。

2.根据权利要求1所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述隧道烘箱还包括内壳体、风扇、发热装置、空气流量分配器，所述内壳体穿过所述外壳体的前侧板和后侧板形成传送带的通道，所述风扇设置在所述外壳体与所述内壳体之间，所述发热装置设置在所述风扇与所述内壳体之间，所述空气流量分配器设置在所述内壳体外侧并与所述内壳体的空腔连通，所述空气流量分配器分别与所述热交换器和所述空气通道连接，所述热交换器设置在所述外壳体与所述内壳体之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述热泵系统还包括制冷剂、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述蒸发器至少设有一个，所述冷凝器设置在外壳体的侧板上，所述制冷剂在整个热泵系统中流动，所述膨胀阀与所述冷凝器连接，所述蒸发器与所述膨胀阀连接，所述压缩机与所述蒸发器连接，所述冷凝器与所述压缩机连接。

4.根据权利要求3所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述进气通道包括进气口，所述进气口设置在外壳体上。

5.根据权利要求2或4所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述内壳体由左侧板、右侧板、上侧板和下侧板围成。

6.根据权利要求5所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述传送带设置在所述内壳体的下侧板上方，所述空气流量分配器设置在所述内壳体下侧板的下方并与所述内壳体空腔连通。

7.根据权利要求4或6所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述发热装置设置在所述内壳体外侧，对应于发热装置下方的内壳体侧板上设有多个通孔。

8.根据权利要求7所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述进气通道还包括管道，空气从进气口通过管道流进热交换器中。

9.根据权利要求3所述的一种节能的隧道烘箱，其特征在于：所述蒸发器设有两个，所述蒸发器包括室内蒸发器和室外蒸发器，所述热泵系统还包括三通阀，所述三通阀包括第一三通阀和第二三通阀，所述室内蒸发器的一端通过所述第一三通阀连接到膨胀阀，所述室内蒸发器的另一端通过所述第二三通阀连接到压缩阀，所述室外蒸发器的一端通过所述第一三通阀连接到膨胀阀，所述室外蒸发器的另一端通过所述第二三通阀连接到压缩阀。