CN205939981U - 一种党参药材用烘干节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，主要由温度补偿装置，烘烤风道(1)，设置在烘烤风道(1)上方的进风风道(2)，设置在进风风道(2)进风口处的除湿机(3)，设置在进风风道(2)出风口处的抽风机(4)等组成；所述温度补偿装置由控制系统(71)，传动装置，发热器(73)，以及鼓风机(72)组成；所述的控制系统71由控制芯片，电流调节电路，温度传感器(74)，以及蜂鸣器组成。本实用新型采用热泵来取代了传统的电加热装置，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4，本实用新型还设置了温度补偿装置，有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。

Description

一种党参药材用烘干节能系统

技术领域

本实用新型涉及节能环保领域，具体的说，是一种党参药材用烘干节能系统。

背景技术

中医在我国有着悠久的历史，其以调理为主治疗为辅的治疗方式而被国内外的病痛患者所青睐。中医使用的许多药材都需要烘干，“党参”是中医常用的一种中药材，它在烘干时对温度的准确性要求很高，“党参”在烘干时的温度高了则会被烤焦，而温度低了则又会使“党参”干燥度不够，长时间存放时出现发霉或变质。

然而，现有的中药材烘干时多采用电烘烤的方式，由于这种烘干方式的耗电量非常高，同时该烘干方式的烘干效率低，因此使得中药材的烘干的成本偏高，极大的浪费了电力资源。

因此，提供一种既能提高烘干效率，又能确保恒定温度的党参药材烘干系统便是当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的中药材“党参”烘干时不仅烘干的温度不稳定，而且烘干效率低的缺陷，提供的一种党参药材用烘干节能系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种党参药材用烘干节能系统，主要由温度补偿装置，烘烤风道，设置在烘烤风道上方的进风风道，设置在进风风道进风口处的除湿机，设置在进风风道出风口处的抽风机，设置在烘烤风道的内部底面的网状烘干架，以及设置在进风风道中部的加热装置组成；所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通。

所述温度补偿装置由控制系统，均与控制系统相连接的发热器和鼓风机，以及设置在烘烤风道的内壁顶部的传动装置组成；所述传动装置由设置在烘烤风道的内壁顶部一端的电机安装支架，设置在电机安装支架上的直流电机，设置在直流电机的转轴上的驱动齿轮，设置在烘烤风道的内壁顶部另一端的从动轴承齿轮支架，通过固定轴与从动轴承齿轮安装支架相连接的从动轴承齿轮，设置在驱动齿轮和从动轴承齿轮上的链条，以及设置在电机安装支架和从动轴承齿轮安装支架上的限位器组成；所述的限位器与直流电机相连接。

所述控制系统由控制芯片，以及均与控制芯片相连接的电流调节电路、温度传感器、数据储存器、蜂鸣器、电源、显示器和键盘组成；所述发热器和鼓风机设置在链条上；所述控制芯片分别与发热器和鼓风机相连接；所述电流调节电路的其中一个输出端与直流电机，另一个输出端与限位器相连接。

所述电流调节电路由调节芯片U，三极管VT1，三极管VT2，双向晶闸管V，正极经电阻R1后与调节芯片U的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U的VDD管脚相连接的极性电容C1，P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U的VOL管脚相连接的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U的OSC管脚相连接的电阻R4，负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C2，一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容C2的正极相连接的电阻R10，负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5，P极经电阻R12后与调节芯片U的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D4，负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U的VSS管脚相连接的极性电容C3，负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U的TGO管脚相连接的极性电容C4，以及N极经电阻R7后与调节芯片U的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接的二极管D2组成；所述极性电容C1的正极与二极管D2的P极共同形成电流调节电路的输入端并与控制芯片相连接；所述调节芯片U的GND管脚相连接，其CI管脚与三极管VT1的基极相连接；所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地；所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接；所述稳压二极管D4的N极与双向晶闸管V的第二阳极共同形成电流调节电路的输出端。

为了更好的实施本实用新型，所述控制在芯片U则优先采用了BA2101集成芯片来实现。

为了确保本实用新型的除湿效果，所述除湿机为三台，且其中两台除湿机平行的分布在进风风道的两侧，而另一台则设置在烘烤风道的出风口与进风风道的进风口连接处。

进一步地，所述加热装置为热泵，且该热泵的机组位于进风风道的外侧，而其冷凝管则设置在进风风道的内部；所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置。

为确保使用效果，所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。

为确保烘烤的党参药材能均匀的受热，同时提高党参药材的烘干效率，因此在本实用新型的烘烤风道的内部还设置了网孔为直径为1～1.5cm的圆形孔。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用热泵来取代了传统的电加热装置，不仅能极大的降低用电的能耗，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4，同时，本实用新型还设置了温度补偿装置，该温度补偿装置的传动装置能带动发热器对烘烤风道内的党参进行均匀的温度补偿，有效的防止了烘干产品出现局部受热而被烤焦的情况，从而有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。

(2)本实用新型的电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节，同时，该电路能输出不同的电流给直流电机，有效的调节直流电机的转速，从而有效的确保了本实用新型能对党参进行均匀的温度补偿。

(3)本实用新型的传动装置采用了链条作为传动带，有效的确保了本传动装置工作的稳定性。

(4)本实用新型的整体结构简单，操作方便。同时，本实用新型的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对党参药材进行烘干，从而确保了党参药材的烘干质量，并有效的提高了本实用新型的烘烤效率。

(5)本实用新型的网状烘烤架的网孔直径为1～1.5cm圆形孔，该网孔可让热风通过对党参药材的烘干时形成对流，有效的提高了本实用新型的烘干效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的圆形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的传动装置的结构示意图。

图4为本实用新型的温度补偿装置的控制系统的结构框图。

图5为本实用新型的电路调节电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1—4所示，本实用新型包括温度补偿装置，烘烤风道1，进风风道2，除湿机3，抽风机4，加热装置5，以及网状烘干架6组成。其中，烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成，其内部底面设有用于网状烘干架6移动的轨道，该网状烘干架6的网孔为直径为1～1.5cm的圆形孔，烘烤风道1内的热风通过网状烘干架6的网孔形成对流，从而有效的提高了本发明的烘干效率。进风风道2位于烘烤风道1的上方，其由位于烘烤风道1顶部的隔板隔离而成，也可以用单独的金属、水泥或木材等构成。

本实用新型的温度补偿装置则如图1所示，其由控制系统71，发热器73，鼓风机72，以及传动装置组成。其中，传动装置如图3所示，其由直流电机701，驱动齿轮702，限位器703，电机安装支架705，从动轴承齿轮706，以及从动轴承齿轮安装支架707组成。所述直流电机701则通过螺栓固定在电机安装支架705上，其电机安装支架705则通过螺栓固定在烘烤风道1的顶部的一端。所述的驱动齿轮702通过螺栓固定在直流电机701的传动轴上。同时，本实用新型在烘烤风道1顶部的另一端则通过螺栓安装了设置有轴的从动轴承齿轮安装支架707。本实用新型中采用的从动轴承齿轮706为现有技术，该从动轴承齿轮706的齿牙内圈上设置有与从动轴承齿轮安装支架707上的轴相匹配的轴承；其从动轴承齿轮706则安装在从动轴承齿轮安装支架707的轴上。本实用新型为了确保传动装置更好难的实施，因此采用了与驱动齿轮702和从动轴承齿轮706的齿牙相匹配的链条704来作为传动带，该链条704则安装在驱动齿轮702和从动轴承齿轮706上，同时，本实用新型的发热器73和鼓风机72则通过支架焊接的链条704上。本实用新型还设置了用于对发热器73和鼓风机72的移动范围进行限制的限位器703，本实用新型采用了两个限位器703，两个限位器703则分别固定在电机安装支架705和从动轴承齿轮安装支架707的下端上。该两个限位器703分别与直流电机701和控制系统71的电流调节电路的一个输出端相连接，其限位器703的内部有三个端点，分别为输入端点、第一输出端点、第二输出端点；其中，输入端点与电流调节电路的一个输出端相连接，第一输出端点与直流电机701的正向极相连接，第二输出端点与直流电机701的反向极相连接。本实用新型中的直流电机701则是通过分别固定在电机安装支架705和从动轴承齿轮安装支架707的下端上的两个限位器703来实现正反转动，从而实现发热器73和鼓风机72在链条704的带动下对网状烘干架6上的党参进行往复烘干。

所述的控制系统71如图4所示，其由控制芯片，以及均与控制芯片相连接的电流调节电路、温度传感器74、数据储存器、蜂鸣器、电源、显示器和键盘组成。为了更好的实施本实用新型，所述的控制芯片则优先采用了FM8PE59B单片机来实现，该FM8PE59B单片机的SCK管脚与键盘相连接，FKIN管脚与数据储存器相连接，INT管脚与温度传感器74相连接，CKI管脚与显示器相连接，ROUT1管脚和ROUT4管脚均与发热器73相连接，ROUT2管脚与鼓风机72相连接，ROUT3管脚与蜂鸣器相连接，SCK管脚与限位器703相连接，VSS管脚与电源相连接。其中，FM8PE59B单片机的ROUT2管脚则与鼓风机72的控制端相连接。所述电源为12V直流电压，该12V直流电压为控制芯片供电。

实施时，用于检测烘烤风道1的温度传感器74则设置在烘烤风道1的进风口下端的内侧，本实用新型则优先采用了DS18B20温度传感器来实现，该温度传感器74将检测到的烘烤风道1内的温度信息转换为电信号传输给控制芯片，该控制芯片将接收的电信号进行分析处理后转换为数据信号，同时该控制芯片根据对该数据信号进行分析后得到烘烤风道1内的实际温度值。本实用新型所述的数据储存器则优先采用了KH25L160EM2C-12G数据储存器，该数据储存器用于储存党参药材所需的烘干温度值，该烘干温度值为控制芯片控制烘烤风道1内的温度提供参照值。其用于对烘烤风道1进行温度补偿的发热器73和鼓风机72则焊接在链条704上，该发热器73本实用新型则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器，该发热器73加热后则需要鼓风机72对发热器73进行散热，使发热器73的加热的温度均匀的分布到烘烤风道1内来增加烘烤风道1内的温度。

其中，当温度传感器7采集的温度小于党参药材所需的烘干温度值时，控制芯片接受到该信息后则控制发热器73开始加热，控制鼓风机72开始转动，对鼓风机72对发热器73进行散热，同时控制芯片输出电流给电流调节电路，该电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节，同时，该电路能输出不同的电流给直流电机701，有效的调节直流电机701的转速。所述在直流电机701转动后带动链条704开始移动，当设置在链条704上的鼓风机72和发热器73触到固定在从动轴承齿轮安装支架707下端的限位器703时，该限位器703内部的输入端点与第一输出端点断开，直流电机701停止转动，此时该限位器703内部的输入端点与第二输出端点相连接，直流电机701则开始反向转动。同时，当设置在链条704上的鼓风机72和发热器73触到固定在电机安装支架705下端的限位器703时，该限位器703内部的输入端点与第二输出端点断开，直流电机701停止转动；同时，该限位器703内部的输入端点与第一输出端点相连接，直流电机701则开始正向转动，从而实现了本实用新型在传动装置能带动下鼓风机72和发热器73对党参进行匀速的移动加热，有效的提高了党参的烘干质量。当温度传感器7采集的温度大于党参药材所需的烘干温度值时，单片机控制芯片接受到该信息后则控制鼓风机72开始转动，使鼓风机72烘烤风道1内热空气的流动速度加快，同时，控制系统控制转动装置进行匀速的移动，使烘烤风道1内的温度均匀的降低到党参药材所需的烘干温度值范围内。从而有效的确保了党参药材能在正常的烘干温度下进行烘干，有效的提高了党参药材烘干的质量，同时有效的提高了本实用新型的烘干效率。

同时，为了操作者能更好的了解烘烤风道1的温度信息，本实用新型设置了显示器和键盘，该显示器用于显示温度传感器74所检测到烘烤风道1的实际温度值，该显示器还能显示烘干的产品的所需的正常温度值。所述蜂鸣器则用于在温度补偿装置开始与停止对解烘烤风道1内进行温度补偿时发出提示音，便于操作者及时了解温度补偿装置的工作状态。其键盘则用于操作者将烘干产品的所需温度值输入到单片机控制芯片内进行储存，从而使操作者的操作更方便。

为更好的实施本实用新型，所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口，且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行党参药材烘烤，因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。同时，为确保进风风道2内能产生干燥的高温空气，因此本发明在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口连接处设置了一台除湿机3，同时在沿着进风风道2的中心轴线方向平行的设置了两台除湿机3，以确保在进风风道2的进风口处形成“S”形的空气流动通道。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行除湿加热，使其形成干燥的高温空气，因此本实用新型独创性的采用热泵来作为加热装置5，以取代传统的电加热方式。

为了确保对干燥冷空气的加热效果，本实用新型的热泵需要进行部分结构改动，如图1所示，即将传统的热泵的机组51和其冷凝管52进行分离，使其机组51部分位于进风风道2的外侧，而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后，机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体，经压缩机压缩后形成高温高压气体，且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的冷空气经除湿机3除湿后，再与冷凝管52进行充分的接触，使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热，从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到烘烤风道1中，以对党参药材进行烘烤。

为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果，该冷凝管52需要在进风风道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况，该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部，即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定，优先制作为3排以上。同时，本实用新型为了确保进风风道2内的空气的流通，便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机4。

本实用新型的热泵优先采用空气源热泵来实现，能有效的节约电力资源。根据实际情况，也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。

如图5所示，所述电流调节电路由调节芯片U，三极管VT1，三极管VT2，双向晶闸管V，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，二极管D1，二极管D2，二极管D3，以及二极管D4组成。

连接时，极性电容C1的正极经电阻R1后与调节芯片U的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U的VDD管脚相连接。二极管D1的P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U的VOL管脚相连接。电阻R4的一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U的OSC管脚相连接。极性电容C2的负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接。

其中，电阻R10的一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容C2的正极相连接。极性电容C5的负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接。二极管D3的P极经电阻R12后与调节芯片U的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接。稳压二极管D4的N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接。

同时，极性电容C3的负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U的VSS管脚相连接。极性电容C4的负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U的TGO管脚相连接。二极管D2的N极经电阻R7后与调节芯片U的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接。

所述极性电容C1的正极与FM8PE59B单片机的ROUT4管脚相连接；所述二极管D2的P极与FM8PE59B单片机的ROUT5管脚相连接；所述调节芯片U的GND管脚相连接，其CI管脚与三极管VT1的基极相连接；所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地；所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接；所述稳压二极管D4的N极作为电流调节电路的其中一个输出端与直流电机701相连接。所述双向晶闸管V的第二阳极作为电流调节电路的另一个输出端与限位器703相连接。

运行时，电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节，同时，该电路能输出不同的电流给直流电机，有效的调节直流电机的转速，从而有效的确保了本实用新型能对党参进行均匀的温度补偿。为了更好的实施本实用新型，所述的调节芯片U则优先采用了性能稳定的BA2101集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。

Claims (7)

1.一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，主要由温度补偿装置，烘烤风道(1)，设置在烘烤风道(1)上方的进风风道(2)，设置在进风风道(2)进风口处的除湿机(3)，设置在进风风道(2)出风口处的抽风机(4)，设置在烘烤风道(1)的内部底面的网状烘干架(6)，以及设置在进风风道(2)中部的加热装置(5)组成；所述进风风道(2)的进风口和出风口均与烘烤风道(1)相连通；所述温度补偿装置由控制系统(71)，均与控制系统(71)相连接的发热器(73)和鼓风机(72)，以及设置在烘烤风道(1)的内壁顶部的传动装置组成；所述传动装置由设置在烘烤风道(1)的内壁顶部一端的电机安装支架(705)，设置在电机安装支架(705)上的直流电机(701)，设置在直流电机(701)的转轴上的驱动齿轮(702)，设置在烘烤风道(1)的内壁顶部另一端的从动轴承齿轮支架(707)，通过固定轴与从动轴承齿轮安装支架(707)相连接的从动轴承齿轮(706)，设置在驱动齿轮(702)和从动轴承齿轮(706)上的链条(704)，以及设置在电机安装支架(705)和从动轴承齿轮安装支架(707)上的限位器(703)组成；所述的限位器(703)与直流电机(701)相连接；所述控制系统(71)由控制芯片，以及均与控制芯片相连接的电流调节电路、温度传感器(74)、数据储存器、蜂鸣器、电源、显示器和键盘组成；所述发热器(73)和鼓风机(72)设置在链条(704)上；所述控制芯片分别与发热器(73)、鼓风机(72)和限位器(703)相连接；所述电流调节电路的其中一个输出端与直流电机(701)，另一个输出端与限位器(703)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，所述电流调节电路由调节芯片U，三极管VT1，三极管VT2，双向晶闸管V，正极经电阻R1后与调节芯片U的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U的VDD管脚相连接的极性电容C1，P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U的VOL管脚相连接的二极管D1，一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U的OSC管脚相连接的电阻R4，负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C2，一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容 C2的正极相连接的电阻R10，负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5，P极经电阻R12后与调节芯片U的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D4，负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U的VSS管脚相连接的极性电容C3，负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U的TGO管脚相连接的极性电容C4，以及N极经电阻R7后与调节芯片U的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接的二极管D2组成；所述极性电容C1的正极与二极管D2的P极共同形成电流调节电路的输入端并与控制芯片相连接；所述调节芯片U的GND管脚相连接，其CI管脚与三极管VT1的基极相连接；所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地；所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接；所述稳压二极管D4的N极与双向晶闸管V的第二阳极共同形成电流调节电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，所述调节芯片U为BA2101集成芯片。

4.根据权利要求3所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，所述除湿机(3)为三台，且其中两台除湿机(3)平行的分布在进风风道(2)的两侧，而另一台则设置在烘烤风道(1)的出风口与进风风道(2)的进风口连接处。

5.根据权利要求4所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，所述加热装置(5)为热泵，且该热泵的机组(51)位于进风风道(2)的外侧，而其冷凝管(52)则设置在进风风道(2)的内部；所述冷凝管(52)在进风风道(2)的内部呈波浪形或螺旋形布置。

6.根据权利要求5所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于，所述热泵为空气热泵、水源热泵或地源热泵。

7.根据权利要求6所述的一种党参药材用烘干节能系统，其特征在于， 所述网状烘干架(6)的网孔为直径为1～1.5cm的圆形孔。