CN110074433B - 一种高效的食品烘干装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及食品烘干技术领域，具体公开了一种高效的食品烘干装置，包括机架和固定在机架上的箱体，机架上固定有电机，电机的转轴上固定连接有沿竖直方向布置的转动杆，转动杆远离电机的一端延伸至箱体内；箱体内固定有固定筒，固定筒内部设有固定在转动杆上的螺旋片，螺旋片的下端贴近箱体底部，固定筒与箱体的上端和下端均设置有供葡萄通过的间隔；还包括向箱体内部供热风的热风炉；箱体顶部有排气机构。本专利的目的在于解决葡萄干制作周期长的问题。

Description

一种高效的食品烘干装置

技术领域

本发明属于食品烘干技术领域，具体涉及一种高效的食品烘干装置。

背景技术

葡萄又名草龙珠，主产自新疆、甘肃，陕西、河北、山东等地，夏末秋初采收，鲜用或干燥备用。葡萄干是干燥后的葡萄的果实。葡萄干肉软清甜，营养丰富。葡萄干中的铁和钙含量十分丰富，是儿童、妇女及体弱贫血者的滋补佳品，可补血气、暖肾，帮助改善贫血和血小板减少；葡萄干内含大量葡萄糖，对心肌有营养作用，有助于冠心病患者的康复；葡萄干还含有多种矿物质和维生素、氨基酸，常食葡萄干对神经衰弱和过度疲劳者有较好的补益作用，还是妇女病的食疗佳品。不少干果都有其促进人体健康的绝招，而葡萄干所含的营养成分更是令营养学家赞叹不已，美国营养学家曾做过的一项研究表明，如果每天摄食相当于400卡热量的葡萄干，能有效降低血中胆固醇，同时还能抑制血中坏胆固醇的氧化。此外，葡萄干能改善直肠的健康，因为葡萄干含有纤维和酒石酸，能让排泄物快速通过直肠，减少污物在肠中停留的时间。更令人兴奋的是，葡萄干中含有一种称为白藜芦醇的成分，它能有效地防止细胞恶变和抑制恶性肿瘤的增长，而且能阻止白血病细胞的分裂。另外，葡萄干中的纤维能防止果糖在血液中转化成三酸甘油酯(一种血液脂肪)，从而降低罹患心脏病的危险。

传统制作葡萄干的方法为在日光下晒干或在阴影下晾干，大约需要一个月的时间才能制成葡萄干，制作周期长，劳动强度高。

因此有必要设计出一种高效的食品烘干装置，解决葡萄干制作周期长的问题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供设计出一种高效的食品烘干装置，解决葡萄干制作周期长的问题。

为了决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种高效的食品烘干装置，包括机架和固定在机架上的箱体，所述机架上固定有电机，电机的转轴上固定连接有沿竖直方向布置的转动杆，所述转动杆远离电机的一端延伸至箱体内；所述箱体内固定有固定筒，固定筒内部设有固定在转动杆上的螺旋片，螺旋片的下端贴近箱体底部，所述固定筒分别与箱体的上端和下端设有供葡萄通过的间隔；还包括向所述箱体内部供热风的热风炉；所述箱体顶部有排气机构。

本基础方案的技术原理为：

1.采用加热烘干的方式加快葡萄的烘干速率。

2.设置固定筒和螺旋片，将葡萄输送到固定筒的顶部后落下，不断循环，加强热气与葡萄的接触，从而进一步加快烘干速率。

本方案产生的有益效果是：

1.与传统的自然风干的葡萄干相比，传统的自然风干的过程中，葡萄干风干时容易混入泥沙和灰尘等杂质导致葡萄干在食用前需进行清洗导致的食用不方便和食用口感不佳，本方案中葡萄在箱体内进行烘干，烘干后的葡萄干干净卫生，可直接使用，食用起来方便且口感好。

2.与传统的自然烘干的葡萄干的制作周期长、耗费劳动力相比，本方案中通过加热烘干的方式加快了葡萄的烘干速率，不受天气等因素的影响，避免因天气等原因造成葡萄的腐烂和浪费。

3.与现有的烘干设备将葡萄放置在筛板上静置烘干，需人工进行翻动相比，本方案中通过螺旋片和固定筒将葡萄运送至高处然后落下并不断循环，可加速箱体内部的热气的流动，同时使葡萄的每个面都受热均匀，在加快烘干速率的同时可保证葡萄的每个面都受热均匀，保证葡萄干烘干后的质量。同时葡萄掉下的过程中可将葡萄进行摔打使葡萄里层的水分被挤压到表层，可进一步提升葡萄的干燥速率。干燥后的葡萄可通过设置的自动排料阀自动排出。

进一步，所述排气机构包含位于固定筒上方并固定在转动杆上的凸轮；箱体内壁上固定有缸体，缸体内滑动连接有活塞，活塞上固定有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端与凸轮的轮廓贴合；缸体内设置有弹簧，弹簧的一端固定在活塞上，弹簧的另一端固定在缸体远离凸轮的内侧壁上；缸体上设置有单向进气阀与单向出气阀，单向进气阀的进气端与箱体内部连通，单向出气阀的出气端与外界连通。

缸体为常见的吸气机构。

进一步，所述固定筒顶部固定连接有圆环盘。

延长葡萄在固定筒上方的停留时间，使葡萄与热空气充分接触，优化烘干速率。

进一步，所述箱体上部设置为圆柱状，箱体下部设置为“倒圆台”型；转动杆上固定有位于圆环盘和凸轮之间的扇叶；箱体与固定筒之间，沿箱体的轴线由里至外依次固定有第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗，第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗的上端开口，第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗的下端分别固定连接有第一圆环柱、第二圆环柱、第三圆环柱，第一圆环柱与固定筒之间、第二圆环柱与第一圆环柱之间、第三圆环柱与第二圆环柱之间分别形成通道；第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗内均设置有水分感测器；第一圆环柱内壁、第二圆环柱内壁、第三圆环柱内壁分别固定有第一气囊、第二气囊、第三气囊；第一气囊、第二气囊、第三气囊分别固定连接有自动充气泵，当自动充气泵充到一定的压力后就停止充气；第一气囊、第二气囊、第三气囊上均设置有自动阀，自动阀与外界连通；水分感测器分别与自动充气泵和自动阀通过控制器连接。

质量小的葡萄的水分符合要求后就不再参与烘干，质量中等的葡萄的水分符合要求后也不再参与烘干，最后质量大的葡萄的水分符合要求后停止烘干。一方面可使质量大小不同的葡萄的含水量都一致，从而使烘干后的葡萄的整体含水量均匀；另一方面避免质量小的烘干过度而质量大的烘干不足；再一方面使烘干后的葡萄根据质量大小自动分类。

进一步，所述缸体内远离凸轮的一端固定有海绵，单向出气阀与缸体连接的一端被海绵遮挡；缸体靠近海绵的侧壁上设置有按压阀，按压阀上设置有阀芯，当活塞运动至缸体远离凸轮的一端时，活塞能按压到按压阀的阀芯，当阀芯被按压时按压阀打开，当阀芯不被按压时按压阀关闭。

缸体自动将吸入的水蒸气中的水和气体进行分离。

进一步，所述热风炉的进气端通过三通分别连接有第一盘管和第二盘管；按压阀连接有储水箱，第一盘管位于储水箱内，第一盘管与大气连通，第一盘管上设置有截止阀，截止阀位于储水箱外；单向出气阀连接有储气罐，第二盘管位于储气罐内，第二盘管上设置有自动的第一三通球阀，第一三通球阀位于储气罐内部，机架上设置有第一三通球阀开关，通过第一三通球阀开关切换盘管连通外界或者连通储气罐内部的气体；单向出气阀与储气罐之间设置有手动的第二三通球阀，可通过手动调节第二三通球阀使单向出气阀与外界或者储气罐连通。

缸体排出的水和气体用于预热热风炉吸入的冷空气，分离出来的干燥气体被冷却后用于葡萄干冷却，葡萄干冷却后可马上进行包装。分离出来的带有葡萄味的水被冷却后可用来制作葡萄味的香精或者糖果等。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例的固定筒、圆环柱和气囊的配合图。

图3为图1中A部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体10、电机20、固定筒21、螺旋片22、第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25、水分感测器26、第一圆环柱27、第二圆环柱28、第三圆环柱29、第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33、自动阀34、凸轮40、缸体41、活塞42、活塞杆43、弹簧44、单向进气阀45、单向出气阀46、海绵47、按压阀48、储水箱50、第一盘管51、截止阀52、储气罐60、第二盘管61、第一三通球阀62、泄压阀63、圆环盘70、卸料阀71、出气管72、出水管73、扇叶74、转动杆75、热风炉80。

实施例基本如附图1、附图2、附图3所示：

一种高效食品烘干机，如图1所示，包括机架和固定在机架上用来烘干葡萄的箱体10。箱体10的上部设置为圆桶状，箱体10的下部设置为“倒圆台”型。箱体10的下方设置有固定在机架上的电机20，电机20的转轴上固定连接有转动杆75，转动杆75上端延伸至箱体10内并靠近箱体10的顶部。箱体10底部设置有两个卸料阀71，卸料阀71设置为自动阀34，机架上设置有控制卸料阀71打开和关闭的卸料阀开关。箱体10内部固定有固定筒21，固定筒21内部转动连接有固定在转动杆75上的螺旋片22，固定筒21的顶部固定连接有圆环盘70，圆环盘70的上方、转动杆75上固定有扇叶74。螺旋片22的下端贴近箱体10底部，螺旋片22的上端与固定筒21的上端齐平，固定筒21的下端距离箱体10底部有一定距离，供葡萄通过。

电机20快速转动驱动转动杆75快速转动，转动杆75带动螺旋片22转动，螺旋片22将箱体10底部的葡萄沿着固定筒21送至固定筒21的顶部的圆环盘70上，下方的葡萄将上方的葡萄往外挤使葡萄从圆环盘70上掉落，转动杆75转动带动扇叶74快速转动产生强劲的风力，强劲的风力使葡萄水平向外运动，加上葡萄自身的重力，葡萄向下做抛物线运动，质量大的葡萄水平运动的距离短，质量小的水平运动的距离长。扇叶74还可以搅动箱体10内的气体，使气体流动加快，从而提升葡萄的干燥速率。

箱体10与固定筒21之间，沿箱体10的轴线由里至外依次固定有第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25，第一下料斗23的内壁与固定筒21的外壁贴合，第三下料斗25的外壁与箱体10的内壁贴合。第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25的上端开口，第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25的下端分别连接有第一圆环柱27、第二圆环柱28、第三圆环柱29，第一圆环柱27与固定筒21之间、第二圆环柱28与第一圆环柱27之间、第三圆环柱29与第二圆环柱28之间分别设置有供葡萄通过的通道，第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25内均设置有水分感测器26。

如图2所示，第一圆环柱27的内壁、第二圆环柱28的内壁、第三圆环柱29的内壁分别固定有第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33，第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33均分别固定连接有自动充气泵，当自动充气泵充到一定的压力后就停止充气，第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33上均设置有自动阀34，自动阀34与外界连通。水分感测器26分别与自动充气泵和自动阀34通过控制器连接。机架上设置有同时控制自动充气泵和自动阀34的自动阀手动开关，当按下自动阀手动开关时，自动阀34打开，自动充气泵常闭。自动阀手动开关与水分感测器26对自动阀34的控制线路设置为双控电路。

质量大的葡萄落入第一下料斗23中，质量中等的葡萄落入第二下料斗24中，质量小的葡萄落入第三下料斗25中。

第一下料斗23内的水分感测器26感测葡萄的水分并将信号传送给控制器，当葡萄的水分不符合要求时，控制器控制自动充气泵不工作且自动阀34处于打开状态，使第一气囊31处于收缩状态，第一圆环柱27与第二圆环柱28之间形成通道，第一下料斗23内的葡萄经第一圆环柱27与第二圆环柱28之间的通道落入箱体10底部经螺旋片22再次送至圆环盘70上并不断循环。当葡萄的水分符合要求时，控制器控制自动充气泵工作且自动阀34处于关闭状态，自动充气泵将第一气囊31充满气后自动停止，第一气囊31膨胀后，第一气囊31外侧壁受到竖直方向的摩擦力从而将第一圆环柱27内封堵，使葡萄停留在第一下料斗23中不再参与循环烘干，烘干的热量来源于热源。。

第二下料斗24和第三下料斗25的工作原理同第一下料斗23。

由于质量小的葡萄含水量少，质量大的葡萄含水量多，若质量大和质量小的葡萄的烘干的时长都一样的话，会造成质量小的葡萄水分偏低而质量大的葡萄水分偏高，从而影响葡萄的整体烘干质量。本方案中，质量小的葡萄被烘干后就不再参与烘干，质量中等的和质量大的葡萄继续烘干，质量中等的葡萄烘干后不再参与烘干，质量大的葡萄继续烘干。可以均匀的控制烘干后葡萄中的水分含量，从而控制葡萄烘干后的质量。同时，实现了烘干后将葡萄自动进行分类。

随着烘干过程的进行，葡萄的整体质量逐渐减轻，为确保相应质量等级的葡萄落入相应的下料斗中，在烘干的过程中需逐渐减小电机20的转速。

如图1所示，圆环盘70上方，转动杆75上固定有凸轮40，箱体10内壁上固定有缸体41，缸体41内滑动连接有活塞42，活塞42上固定有活塞杆43，活塞杆43远离活塞42的一端与凸轮40的轮廓贴合。

如图3所示，缸体41内设置有弹簧44，弹簧44的一端固定在活塞42上，弹簧44的另一端固定在缸体41的右端。缸体41上设置有单向进气阀45与单向出气阀46，单向进气阀45与箱体10内部连通，缸体41右端固定有海绵47，单向出气阀46与缸体41连接的一端被海绵47遮挡，缸体41排气的过程中，气体从单向出气阀46排出，水分被吸附在海绵47内，单向出气阀46连接有出气管72。

缸体41右侧壁上设置有按压阀48，按压阀48上设置有阀芯，按压阀48的阀芯水平向左设置，当活塞42运动至缸体41右侧时，活塞42能按压到按压阀48的阀芯。按压阀48连接有出水管73。

转动杆75转动带动凸轮40转动，在凸轮40和弹簧44的作用力下，活塞42在缸体41内左右往复滑动，使缸体41内形成打气筒。活塞42向左运动，缸体41吸气，将箱体10内的水蒸气吸入缸体41中，加快箱体10内的干燥速率；活塞42向右运动使缸体41内的气体经海绵47吸水后从单向出气阀46排至出气管72中。当活塞42向右运动至接触到海绵47的时候，缸体41内的气体已经排完了，单向出气阀46处于关闭状态，当活塞42按压到按压阀48的阀芯的时候，按压阀48打开，海绵47内的水被挤入出水管73中。缸体41自动间歇性吸气与排气和排水。

如图1所示，地面上固定有热风炉80，热风炉80为烘干提供热源，热风炉80的出气端与箱体10内部连通，热风炉80的进气端通过三通分别连接有第一盘管51和第二盘管61。出水管73连接有储水箱50，第一盘管51位于储水箱50内，第一盘管51与大气连通，第一盘管51上设置有截止阀52，截止阀52位于储水箱50外。出气管72连接有储气罐60，第二盘管61位于储气罐60内，第二盘管61上设置有自动的第一三通球阀62，第一三通球阀62位于储气罐60内部，机架上设置有第一三通球阀开关，可以通过第一三通球阀开关切换第二盘管61连通外界或者连通储气罐60内部的气体。储气罐60上设置有泄压阀63，当储气罐60内的压力超过阈值时，泄压阀63自动开启泄压，避免储气罐60爆炸。出气管72上设置有手动的第二三通球阀，可使单向出气阀46与外界或者储气罐60连通。

葡萄烘干的过程中，打开截止阀52将第一盘管51与热风炉80连通，通过第一三通球阀62开关使第一三通球阀62将第二盘管61与热风炉80连通，手动调节第二三通球阀将单向出气阀46与储气罐60连通，第一盘管51内的冷空气与储水箱50内的热水换热，同时冷空气被预热后送至热风炉80，第二盘管61内的冷空气与储气罐60中的气体进行换热后被送至热风炉80。一方面可以冷空气进行预热，节约能源，另一方面可以将储水箱50内的水和储气罐60中的气体冷却。

葡萄烘干的过程中，热风炉80通入的位置在下料斗的上方，由于热气是往上走的，而且缸体41一直在吸气，热气会对烘干后停留在下料斗内的葡萄略微有影响，但影响不大，可以忽略。

葡萄烘干完毕后，热风炉80停止加热，关闭调节阀，手动调节第二三通球阀使单向出气阀46与外界连通，通过第一三通球阀62开关将储气罐60内部与热风炉80连通，将储气罐60内的冷却后的气体通过热风炉80送入箱体10中用于葡萄冷却。

具体实施过程如下：

将葡萄摘下后葡萄因失去水分变得焉瘪，将洗干净的焉瘪的葡萄放入箱体10中后，水分感测器26使第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33处于焉瘪状态，葡萄落入箱体10的底部，启动热风炉80并向箱体10内送热风，启动第一电机20，转动杆75带动螺旋片22快速转动将葡萄送至圆环盘70中，下方的葡萄将上方的葡萄从圆环盘70上挤掉落，扇叶74产生强劲的风力给葡萄一个水平方向的初速度，葡萄做抛物线运动，从而使葡萄按照质量由大到小依次自动分别落入第一下料斗23、第二下料斗24、第三下料斗25中。若葡萄水分没达到要求，第一气囊31、第二气囊32、第三气囊33持续处于焉瘪状态使葡萄落入箱体10底部再次循环。葡萄烘干的过程中缸体41不断间歇性吸气与排气和排水，缸体41排出的水储存在储水箱50中并与冷空气进行换热将冷空气加热，缸体41排出的气体储存在储气罐60中并与冷空气换热变成冷气。

当第三下料斗25内的葡萄水分达到要求后，水分感测器26通过控制器使第三气囊33膨胀将第三圆环柱29封堵，第三下料斗25内的葡萄不再参与循环烘干。由于掉入同一下料斗内的葡萄的烘干时间是一样的，故能保证葡萄的整体的烘干均匀，不会出现一部分烘干了，另一部分还未烘干的情况。第二下料斗24和第三下料斗25内的葡萄也依次不再参与循环，此时烘干完成。

热风炉80停止加热，使热风炉80吸储气罐60中的干燥的冷空气。

按下第三气囊33的自动阀手动开关，打开第三气囊33的自动阀34，使第三下料斗25内烘干后的葡萄落入箱体10底部，经螺旋片22输送至圆环盘70上落下，不断重复，直至冷却，然后通过卸料阀开关打开卸料阀71，然后将葡萄排出箱体10并收集起来。

再依次按照上述原理将第二下料斗24和第一下料斗23内的葡萄冷却并排出后收集起来。

储水箱50内的含有葡萄味的水蒸发浓缩后可用来制作葡萄味的香精或者糖果等。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种高效的食品烘干装置，包括机架和固定在机架上的箱体，其特征在于：所述机架上固定有电机，电机的转轴上固定连接有沿竖直方向布置的转动杆，所述转动杆远离电机的一端延伸至箱体内；所述箱体内固定有固定筒，固定筒内部设有固定在转动杆上的螺旋片，螺旋片的下端贴近箱体底部，所述固定筒分别与箱体的上端和下端之间设有供葡萄通过的间隔；还包括向所述箱体内部供热风的热风炉；所述箱体顶部有排气机构，所述排气机构包含位于固定筒上方并固定在转动杆上的凸轮；箱体内壁上固定有缸体，缸体内滑动连接有活塞，活塞上固定有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端与凸轮的轮廓贴合；缸体内设置有弹簧，弹簧的一端固定在活塞上，弹簧的另一端固定在缸体远离凸轮的内侧壁上；缸体上设置有单向进气阀与单向出气阀，单向进气阀的进气端与箱体内部连通，单向出气阀的出气端与外界连通；所述缸体内远离凸轮的一端固定有海绵，单向出气阀与缸体连接的一端被海绵遮挡；缸体靠近海绵的侧壁上设置有按压阀，按压阀上设置有阀芯，当活塞运动至缸体远离凸轮的一端时，活塞能按压到按压阀的阀芯，当阀芯被按压时按压阀打开，当阀芯不被按压时按压阀关闭；所述热风炉的进气端通过三通分别连接有第一盘管和第二盘管；按压阀连接有储水箱，第一盘管位于储水箱内，第一盘管与大气连通，第一盘管上设置有截止阀，截止阀位于储水箱外；单向出气阀连接有储气罐，第二盘管位于储气罐内，第二盘管上设置有自动的第一三通球阀，第一三通球阀位于储气罐内部，机架上设置有第一三通球阀开关，通过第一三通球阀开关切换盘管连通外界或者连通储气罐内部的气体；单向出气阀与储气罐之间设置有手动的第二三通球阀，可通过手动调节第二三通球阀使单向出气阀与外界或者储气罐连通。

2.根据权利要求1所述的一种高效的食品烘干装置，其特征在于：所述固定筒顶部固定连接有圆环盘。

3.根据权利要求2所述的一种高效的食品烘干装置，其特征在于：所述箱体上部设置为圆柱状，箱体下部设置为“倒圆台”型；转动杆上固定有位于圆环盘和凸轮之间的扇叶；箱体与固定筒之间，沿箱体的轴线由里至外依次固定有第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗，第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗的上端开口，第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗的下端分别固定连接有第一圆环柱、第二圆环柱、第三圆环柱，第一圆环柱与固定筒之间、第二圆环柱与第一圆环柱之间、第三圆环柱与第二圆环柱之间分别形成通道；第一下料斗、第二下料斗、第三下料斗内均设置有水分感测器；第一圆环柱内壁、第二圆环柱内壁、第三圆环柱内壁分别固定有第一气囊、第二气囊、第三气囊；第一气囊、第二气囊、第三气囊分别固定连接有自动充气泵，当自动充气泵充到一定的压力后就停止充气；第一气囊、第二气囊、第三气囊上均设置有自动阀，自动阀与外界连通；水分感测器分别与自动充气泵和自动阀通过控制器连接。

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