CN208736056U - 热泵热风循环智能烘箱干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵热风循环智能烘箱干燥装置，包括围护结构、设置在所述围护结构中的送风通道、送风静压层、干燥区域、回风静压层、与所述围护结构连接的热泵干燥系统、连接所述围护结构和热泵干燥系统的热泵送风通道、热泵回风通道、排风风道、设置在围护结构中的模式转换开关、设置在围护结构上的电加热控制器。本实用新型采用热泵与电加热相结合的干燥模式，可自由切换并自动结合智能化控制，采用能量回收型排湿口提高热泵蒸发温度以提高能效，并采用送风面平行可调变截面送风方式，用来改善干燥区域气流组织，保证干燥区域气流的均匀稳定，提高了干燥效率，降低了能耗。

Description

热泵热风循环智能烘箱干燥装置

技术领域

本实用新型属于建筑环境与设备工程技术领域，涉及一种空气循环处理系统，具体涉及一种热泵热风循环智能烘箱干燥装置。

背景技术

随着干燥技术的使用越来越广泛，各种干燥装置的使用性能及节能效果越来越引起人们的重视，因此研究干燥箱的节能、干燥效果以及自动化控制显得尤为重要，干燥箱内部结构以及干燥能源又是重中之重。

箱式干燥装置是最早使用的干燥装置之一，结构相对简单，有一定的灵活性，应用面极广，其干燥通道短而宽，内部温差通常在10℃以内，克服了其他干燥装置前后温差大、干燥灵活性低的不足。但箱式干燥装置因宽度、高度较大，内部各个方向上的热空气均匀性较差，离干燥入口近的产品会受到较多的热量，可能会导致产品过分受热，同时，在离干燥入口远的产品会因热量不足而达不到干燥标准。

专利CN105028611A公开了一种干燥面平行送风型食用菌热泵干燥装置，该专利采用干燥面平行送风来改善干燥气流组织，通过设置在干燥区域的温度传感器来调节新风孔开闭，送风非均匀孔板的送风孔在垂直方向上变化，来改变干燥气流的送风状态，虽然在一定程度上满足了干燥物料对于干燥气流的要求，但是下层送风较上层送风对于干燥气流的调节范围较小，不能保证垂直方向的送风气流一致性，影响上下不同位置的干燥物料品质，同时该专利所述装置需大量人工工作，较为繁琐。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供了一种可有效提高干燥效率及品质，保证干燥过程中空气速度、温度和湿度的均匀性，提高了能源利用率，降低污染物排放，同时智能自动化控制，操作更为方便，干燥效率高的热泵热风循环智能烘箱干燥装置。

技术方案：本实用新型的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，包括围护结构、设置在所述围护结构中的送风通道、送风静压层、干燥区域、回风静压层、与所述围护结构连接的热泵干燥系统、连接所述围护结构和热泵干燥系统的热泵送风通道、热泵回风通道、排风风道、设置在围护结构中的模式转换开关、设置在围护结构上的电加热控制器，所述围护结构前后两侧面上分别设置有新风口，所述干燥区域位于送风通道下方，所述排风风道与干燥区域的顶部连接，并与设置在热泵干燥系统中的热交换器相连，所述送风静压层和回风静压层分别位于干燥区域的两侧，送风静压层和干燥区域由送风板隔开，干燥区域和回风静压层由回风板隔开，所述送风通道位于围护结构顶部并连通送风静压层和回风静压层，所述送风板和回风板均为可调节的变截面板，所述可调节变截面意为可调节送风截面面积，所述热泵干燥系统的出风口通过热泵送风通道与送风通道连通，热泵干燥系统的进风口通过热泵回风通道与回风静压层连通，并与排风风道连通，所述送风通道与送风静压层连接处设置有风机，所述风机出风方向设置有电加热器。干燥区域中从上至下设置有多层物料托盘，所述送风板上设置的多组送风开口分别与各层物料托盘上方的空间对应设置，回风板上设置的多组回风开口也分别与各层物料托盘上方的空间对应设置。

进一步的，本实用新型装置中，排风风道与干燥区域顶部的排湿口连接，所述围护结构前侧面的新风口靠近热泵回风通道端口处设置，并处于回风静压层下端，围护结构后侧面的新风口与前侧面的第一新风口成对角线设置。

进一步的，本实用新型装置中，干燥区域内部空间宽、高、深之比为1:（1.5～1.8）:（1～1.2），干燥区域内部宽度为600～800mm，所述送风静压层及回风静压层均为上宽下窄渐缩型静压层，渐缩角度为4°～10°，所述送风静压层及回风静压层内部空间宽、高、深之比为1:（1.5～2）:（2～3），送风静压层及回风静压层宽度为200～350mm。

进一步的，本实用新型装置中，热泵送风通道的送风截面积与送风通道送风截面积之比为1：（2～3），热泵回风通道的送风截面积与送风通道送风截面积之比为1：（2～3），所述新风口的有效面积与送风通道送风截面积之比为1：（4～6），排风风道的有效面积与送风通道送风截面积之比为1：（4～6）。

进一步的，本实用新型装置中，模式转换开关设置在回风静压层中高度的40～60%处，所述模式转换开关包括设于回风静压层内的挡风板、设于干燥装置外壳并连接挡风板的把手，通过旋转把手使得挡风板闭合整个回风静压层或开启回风静压层。

进一步的，本实用新型装置中，干燥区域一侧设有用以供放置物料及实验测量的干燥箱开关门，所述干燥箱开关门上设置有边缘缝隙挤压式把手，所述干燥箱开关门打开测试时，通过开有测试孔的测试门封闭干燥区域，通过测试孔将探头伸入干燥箱内进行测试数据。

进一步的，本实用新型装置中，物料托盘为穿孔率为30%~60%的孔板，所述送风板与回风板上均设有用来调节开口大小的可调节间距条板。

进一步的，本实用新型装置中，送风板厚度为2～3mm，所述回风板厚度为2～3mm，所述可调节间距条板厚度为1～2mm，宽度为4～6cm，所述可调节间距条板的可调节距离为2～8cm。

进一步的，本实用新型装置中，可调节间距条板通过螺钉安装在送风板及回风板上，并通过拧动螺钉来调整可调节条板的位置，实现对送风板及回风板的开口大小的调节。

进一步的，本实用新型装置中，热交换器为设置有菱形热交换芯体的全热交换器，所述菱形热交换芯体中的每一层风道由热交换铝箔纸隔开并进行热量交换。

本实用新型热泵热风循环智能烘箱干燥装置通过电加热与热泵加热相结合联动的控制方式进行干燥，根本上解决了能量浪费不节能的问题，并且智能自动化控制既节约了人力又提高了效率；通过利用排风的热量进行热回收，提高系统效率；结构上变截面送风的方式，改善了传统的送风速度条件和温度条件，使得干燥装置内部气流组织均匀，创造热风速度场、温度场和湿度场均匀一致的干燥环境，不仅大大提高了干燥品质，还提高了干燥效率，节约了能源。

有益效果：与现有的干燥装置相比，本实用新型具有以下优点：

1．本实用新型采用电加热与热泵加热相结合的方式进行干燥，使用电加热所带的温度传感器测试干燥区域温度，进而智能控制热泵干燥压缩机的启停，改变传统单一的电加热或热泵加热，引入热泵加热辅以电加热的干燥方法，采用自动化控制，优化能源利用，减少所需的人力物力，节能减排的同时相辅相成的结合加热又提高了干燥的效率。

2．本实用新型推荐采用开孔率为30～60%的孔板组成物料托盘，并且送风板的开口位置正好在物料托盘上方一点处，孔板加大了干燥箱内气流组织的流动性，使得每层物料托盘的干燥工况趋于一致，送风开口直接有效的干燥物料，促进物料的干燥面直接接触热风更为充分，更为均匀，提高了干燥的效率，节约能量。

3．本实用新型采用送风板和回风板为可调节开口大小送风及回风，设有可调节间距条板，方便直接调节送风开口的大小，使送风速度可以进行不同情况下进行针对性的调节，有利改善送风工况的不稳定，促进整个干燥区域送风气流组织的均匀分布，减少造成干燥效果不稳定的情况，保证不同物料托盘层的物料干燥效果趋于一致，均匀。

4．本实用新型通过设置模式转换开关能够简单便捷的通过把手调节挡板对回风静压层的启闭，以切换电加热模式与热泵加热模式，在不同干燥情况时调节以相应的干燥模式进行加热，单一电加热模式时，模式转换开关常开，单一热泵加热模式时，模式转换开关常闭，两种加热结合时，模式转换开关半开。

5．本实用新型的干燥箱开关门上附有保温层，更好的密闭，能够有效减少因为泄露而造成的热量损失，且可以通过干燥箱开关门上的挤压式把手，调节对干燥箱开关门的挤压程度，若挤压程度大则密闭保温程度更好，本实用新型干燥装置具有充分的密封性以及良好的保温性能。

6.本实用新型通过利用回收排风的废热，提高与蒸发器换热气体的温度，进而提高热泵干燥系统的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的可调节间距条板示意图

图3为干燥箱开关门示意图

图4为测试门示意图

图5为本实用新型上宽下窄渐缩型风道结构示意图

图6为本实用新型热泵干燥系统的原理图

图7为热交换器芯体

附图中标记的含义如下：

1-围护结构 2-电加热控制器3-热泵送风通道 4-热泵回风通道5热泵系统6-电加热器7-风机8-可调节间距条板9-送风板10-物料托盘 11-送风通道 12-新风口 13-排风风道 14-螺钉 15-回风板16-干燥箱开关门 17-挤压式把手 18-测试门 19-模式转换开关20-压缩机 21-蒸发器 22-热交换器23-冷凝器 24-排风口 25-新风通道 26-节流阀 A-送风静压层 B-干燥区域 C-回风静压层。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型技术方案做出更为具体的说明：

本实施例中该装置包括围护结构1、设置在所述围护结构1中的送风通道11、送风静压层A、干燥区域B、回风静压层C、与所述围护结构1连接的热泵干燥系统5、连接所述围护结构1和热泵干燥系统5的热泵送风通道3、热泵回风通道4、排风风道13、设置在围护结构1中的模式转换开关19、设置在围护结构1上的电加热控制器2，所述围护结构1前后两侧面设置有新风口12，所述干燥区域B位于送风通道11下方，所述排风风道13的起始位置设置在干燥区B顶部，并与设置在热泵干燥系统5内的热交换器22相连，所述送风静压层A和回风静压层C分别位于干燥区域B的两侧，送风静压层A和干燥区域B由送风板9隔开，干燥区域B和回风静压层C由回风板15隔开，所述送风通道11位于围护结构1顶部并连通送风静压层A和回风静压层C，所述送风板9和回风板15均为可调节的变截面板，所述可调节变截面意为可调节送风截面面积，所述热泵干燥系统5的出风口通过热泵送风通道3与送风通道11连通，热泵干燥系统5的进风口通过热泵回风通道4与回风静压层C连通，所述热交换器22设置于热泵干燥系统5内，并与所述排风风道13连通，所述送风通道11与送风静压层A连接处设置有风机7，所述风机7出风方向设置有电加热器6；本实用新型采用电加热与热泵加热相结合的方式进行干燥，使用电加热所带的温度传感器测试干燥区域温度，进而智能控制热泵干燥压缩机的启停，改变传统单一的电加热或热泵加热，引入热泵加热辅以电加热的干燥方法，采用自动化控制，优化能源利用，减少所需的人力物力，节能减排的同时相辅相成的结合加热又提高了干燥的效率。

本实施例中，干燥区域B中从上至下设置有多层物料托盘10，所述送风板9上设置的多组送风开口分别与各层物料托盘上方的空间对应设置，回风板15上设置的多组送风开口也分别与各层物料托盘上方的空间对应设置。

本实用新型的一种实施例中，排风风道13的排湿口起始位置设置在干燥区域B的顶部，干燥区域湿度较大的空气直接通过排风风道13排出，并与设置在所述热泵干燥系统5内的热交换器22相连，以提高连接在热交换器22后的蒸发器21内的蒸发温度，通过回收排风能量用以提高热泵干燥系统5的效率。

本实用新型的一种实施例中，新风口12设置有两个，第一新风口位于干燥箱开关门侧靠近热泵回风通道4处，并处于回风静压层C下端，第二新风口位于第一新风口的对侧对称位置处。

本实用新型的一种实施例中，干燥区域B内部空间宽、高、深之比在1:1.5（1.5～1.8）:1（1～1.2），干燥区域B内部宽度为600mm。

本实用新型的一种实施例中，送风静压层A及回风静压层C均为上宽下窄渐缩型静压层，所述渐缩角度为4°～10°，所述送风静压层A及回风静压层C内部空间宽、高、深之比在1:1.5:2，送风静压层A及回风静压层C宽度为200mm。

本实用新型的一种实施例中，热泵送风通道3及热泵回风通道4的送风截面积与所述送风通道11送风截面积之比应为1：2，以保证热泵工作时干燥装置内的送风速度。新风口12和排风风道13的有效面积与送风通道11送风截面积之比应为1：4，保证排气排湿的同时减少热量损失。

本实用新型的一种实施例中，模式转换开关19设置在回风静压层C中高度为40%处，所述模式转换开关19包括挡风板及把手，所述挡风板设于回风静压层内，所述把手设于干燥装置外壳并连接挡风板，通过旋转把手使得挡风板闭合整个回风静压层或开启回风静压层。本实用新型通过设置模式转换开关19能够简单便捷的通过把手调节挡板对回风静压层C的启闭，以切换电加热模式与热泵加热模式，在不同干燥情况时调节以相应的干燥模式进行加热，单一电加热模式时，模式转换开关19常开，单一热泵加热模式时，模式转换开关常闭19，两种加热结合时，模式转换开关19半开。

本实用新型的一种实施例中，干燥区域B一侧设有用以供放置物料及实验测量的干燥箱开关门16，所述干燥箱开关门16上设置有边缘缝隙挤压式把手17，所述干燥箱开关门16打开测试时，可用开有测试孔的测试门18进行封闭，通过测试孔将探头伸入干燥箱内进行测试数据。本实用新型的干燥箱开关门16上附有保温层，更好的密闭，能够有效减少因为泄露而造成的热量损失，且可以通过干燥箱开关门16上的挤压式把手17，调节对干燥箱开关门的挤压程度，若挤压程度大则密闭保温程度更好，本实用新型干燥装置具有充分的密封性以及良好的保温性能。

本实用新型的一种实施例中，物料托盘10为穿孔率为45%的孔板，所述送风板9与回风板15上设有用来调节开口大小的可调节间距条板8。本实用新型推荐采用开孔率为30～60%的孔板组成物料托盘10，并且送风板9的开口位置正好在物料托盘10上方一点处，孔板加大了干燥箱内气流组织的流动性，使得每层物料托盘10的干燥工况趋于一致，送风开口直接有效的干燥物料，促进物料的干燥面直接接触热风更为充分，更为均匀，提高了干燥的效率，节约能量。

本实用新型的一种实施例中，热交换器22为全热交换器，所述全热交换器内含菱形热交换芯体，所述菱形热交换芯体每一层风道由热交换铝箔纸隔开并进行热量交换。送风板9厚度为2.5mm，所述回风板15厚度为2.5mm，所述可调节间距条板8厚度为1.5mm，宽度为5cm，所述可调节间距条板8的可调节距离应有2～8cm。

本实用新型的一种实施例中，可调节间距条板8通过螺钉14安装在送风板9及回风板15上，并通过拧动螺钉14来调整可调节条板8的位置，实现对送风板9及回风板15的开口大小的调节。本实用新型方便直接调节送风开口的大小，使送风速度可以进行不同情况下进行针对性的调节，有利改善送风工况的不稳定，促进整个干燥区域送风气流组织的均匀分布，减少造成干燥效果不稳定的情况，保证不同物料托盘层的物料干燥效果趋于一致，均匀。

本实用新型工作原理：单一电加热方式：通过模式转换开关19调节，使热风在干燥箱内部循环，通过电加热加热到所需温度，内部的温度传感器能够测得干燥温度，电加热控制器2控制整个系统，达到设定温度，则停止加热，温度降低则继续加热，湿度超过一定值，可通过打开排湿按钮打开排风风道13排湿。

热泵与电加热方式：热泵干燥系统5与电加热系统通过联动耦合进行自动启停控制，即热泵干燥系统5加热到设定的温度值，如若热泵达不到所设定的温度值，则由电加热器6继续加热升温，达到设定温度后，热泵干燥系统5因为电加热控制器2的温度传感器传感温度会自动关停，然后由电加热控制器2的温度传感器测得干燥箱内的温度，若温度低于一定值，便继续启动热泵干燥系统5进行加热，以维持干燥箱内温度的基本恒定，保证干燥效果及干燥品质，并且整个过程自动化智能控制，无需人工干预，以此达到热泵干燥系统与电加热系统相辅相成的目的，主要加热能量由热泵提供，节约能量，提高效率。

Claims (10)

1.一种热泵热风循环智能烘箱干燥装置，该装置包括围护结构（1）、设置在所述围护结构（1）中的送风通道（11）、送风静压层（A）、干燥区域（B）、回风静压层（C）、与所述围护结构（1）连接的热泵干燥系统（5）、连接所述围护结构（1）和热泵干燥系统（5）的热泵送风通道（3）、热泵回风通道（4）、排风风道（13）、设置在围护结构（1）中的模式转换开关（19）、设置在围护结构（1）上的电加热控制器（2），所述围护结构（1）前后两侧面上分别设置有新风口（12），所述干燥区域（B）位于送风通道（11）下方，所述排风风道（13）与干燥区域（B）的顶部连接，并与设置在热泵干燥系统（5）中的热交换器（22）相连，所述送风静压层（A）和回风静压层（C）分别位于干燥区域（B）的两侧，送风静压层（A）和干燥区域（B）由送风板（9）隔开，干燥区域（B）和回风静压层（C）由回风板（15）隔开，所述送风通道（11）位于围护结构（1）顶部并连通送风静压层（A）和回风静压层（C），所述送风板（9）和回风板（15）均为可调节的变截面板，所述可调节变截面意为可调节送风截面面积，所述热泵干燥系统（5）的出风口通过热泵送风通道（3）与送风通道（11）连通，热泵干燥系统（5）的进风口通过热泵回风通道（4）与回风静压层（C）连通，并与排风风道（13）连通，所述送风通道（11）与送风静压层（A）连接处设置有风机（7），所述风机（7）出风方向设置有电加热器（6）；

所述干燥区域（B）中从上至下设置有多层物料托盘（10），所述送风板（9）上设置的多组送风开口分别与各层物料托盘上方的空间对应设置，回风板（15）上设置的多组回风开口也分别与各层物料托盘上方的空间对应设置。

2.根据权利要求1所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述排风风道（13）与干燥区域（B）顶部的排湿口连接，所述围护结构（1）前侧面的新风口（12）靠近热泵回风通道（4）端口处设置，并处于回风静压层（C）下端，围护结构（1）后侧面的新风口（12）与前侧面的第一新风口（12）成对角线设置。

3.根据权利要求1所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述干燥区域（B）内部空间宽、高、深之比为1:（1.5～1.8）:（1～1.2），干燥区域（B）内部宽度为600～800mm，所述送风静压层（A）及回风静压层（C）均为上宽下窄渐缩型静压层，渐缩角度为4°～10°，所述送风静压层（A）及回风静压层（C）内部空间宽、高、深之比为1:（1.5～2）:（2～3），送风静压层（A）及回风静压层（C）宽度为200～350mm。

4.根据权利要求1所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述热泵送风通道（3）的送风截面积与送风通道（11）送风截面积之比为1：（2～3），热泵回风通道（4）的送风截面积与送风通道（11）送风截面积之比为1：（2～3），所述新风口（12）的有效面积与送风通道（11）送风截面积之比为1：（4～6），排风风道（13）的有效面积与送风通道（11）送风截面积之比为1：（4～6）。

5.根据权利要求1所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述模式转换开关（19）设置在回风静压层（C）中高度的40～60%处，所述模式转换开关（19）包括设于回风静压层内（C）的挡风板、设于干燥装置外壳并连接挡风板的把手，通过旋转把手使得挡风板闭合整个回风静压层（C）或开启回风静压层（C）。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述干燥区域（B）一侧设有用以供放置物料及实验测量的干燥箱开关门（16），所述干燥箱开关门（16）上设置有边缘缝隙挤压式把手（17），所述干燥箱开关门（16）打开测试时，通过开有测试孔的测试门（18）封闭干燥区域（B），通过测试孔将探头伸入干燥箱内进行测试数据。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述物料托盘（10）为穿孔率为30%~60%的孔板，所述送风板（9）与回风板（15）上均设有用来调节开口大小的可调节间距条板（8）。

8.根据权利要求7所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述送风板（9）厚度为2～3mm，所述回风板（15）厚度为2～3mm，所述可调节间距条板（8）厚度为1～2mm，宽度为4～6cm，所述可调节间距条板（8）的可调节距离为2～8cm。

9.根据权利要求7所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述可调节间距条板（8）通过螺钉（14）安装在送风板（9）及回风板（15）上，并通过拧动螺钉（14）来调整可调节条板（8）的位置，实现对送风板（9）及回风板（15）的开口大小的调节。

10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的热泵热风循环智能烘箱干燥装置，其特征在于，所述热交换器（22）为设置有菱形热交换芯体的全热交换器，所述菱形热交换芯体中的每一层风道由热交换铝箔纸隔开并进行热量交换。