CN220670007U - 一种烘干系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烘干系统，包括炉体，炉体的内部设置有腔室，包括烘干室、风机室和气体加热室，其中，风机室的内部设置有风机，气体加热室的内部设置有加热器；且烘干室与风机室连通，风机室与气体加热室之间通过风机连通，气体加热室与烘干室连通；通过将不同的腔室直接连通，使得烘干过程中，炉体内部的气体能够在风机的驱动下，以炉内腔室的腔壁为风道，于不同的腔室中循环流动，由于舍弃了管路结构，扩大了风道的截面积，并缩短了风道，有效降低了风阻，减小了烘干过程中的能源消耗。

Description

一种烘干系统

技术领域

本实用新型涉及除湿干燥技术领域，具体涉及一种烘干系统。

背景技术

现有主流烘干设备中的炉体、风机和加热器之间通过管路进行连接，作业过程中，热风流经管路进行循环，受管路直径的影响，用于烘干作业的热风风量小，且风阻大，导致烘干设备中所需风机的功率较大，能耗高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型致力于提供一种烘干系统，通过对风道结构进行改进，减小风阻，降低能源消耗。

本实用新型提供了一种烘干系统，包括炉体，所述炉体的内部设置有腔室，所述腔室包括：

烘干室，

风机室，所述风机室内设置有风机，所述烘干室与所述风机室连通；以及

气体加热室，所述气体加热室的内部设置有加热器，所述风机室与所述气体加热室之间通过所述风机连通，所述风机的出风口朝向所述气体加热室，所述气体加热室与所述烘干室连通。

作为一种可能的实现方式，还包括与所述腔室连通的除湿模组，所述除湿模组包括热泵除湿机。

作为一种可能的实现方式，所述炉体侧壁上设置有热泵除湿机接口，所述热泵除湿机接口包括：

热泵除湿机入口，所述热泵除湿机入口与所述风机室连通；

热泵除湿机出口，所述热泵除湿机出口与所述气体加热室或所述烘干室连通。

作为一种可能的实现方式，所述气体加热室内设置有过滤器，

所述过滤器位于气体流通通道上，并将所述气体加热室分割为过滤区和待过滤区，所述过滤区与所述烘干室连通，所述待过滤区与所述风机室连通。

作为一种可能的实现方式，所述热泵除湿机出口与所述过滤区连通。

作为一种可能的实现方式，所述烘干室与所述风机室、所述气体加热室之间设置有均流板。

作为一种可能的实现方式，所述烘干室内设置有工件放置工装，所述均流板对应所述工件放置工装的区域的开孔直径和/或开孔密度大于所述均流板的其他区域，用于增大流经接触位置的风量，所述接触位置为工件与所述工件放置工装接触的位置。

作为一种可能的实现方式，所述均流板朝向所述气体加热室的一侧设置有开槽，用于调整风的流向。

作为一种可能的实现方式，所述风机室内部沿所述炉体长度方向设置有多个所述风机。

作为一种可能的实现方式，所述炉体的外侧设置有风机驱动机构，所述风机驱动机构与所述风机传动连接。

通过上述技术方案可以看出，本实用新型提供的烘干系统将炉体内部空间划分为烘干室、风机室以及气体加热室，并将风机设置于风机室中，将加热器设置于气体加热室内；同时限定烘干室与风机室连通，风机室与气体加热室之间通过风机连通，气体加热室与烘干室连通；作业过程中，气流在风机的作用下，从风机室经风机直接进入气体加热室，进入气体加热室的气流在加热经加热器加热后进入烘干室对工件进行烘干处理；由上，不难看出，本实用新型将风机和加热器内置于炉体内部，并将炉体内部空间分割为不同的腔室，利用腔室侧壁形成风道，舍弃了管路结构，扩大了风道的截面积，并缩短了风道，进而有效降低了风阻，减小了烘干过程中的能源消耗。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例中提供的一种炉体断面结构的结构示意图。

图2所示为本实用新型实施例中提供的一种炉体的侧视图。

图3所示为本实用新型实施例中提供的一种除湿模组示意图。

1、炉体，2、工件放置工装，3、均流板，4、除湿模组，5、风机，6、加热器，7、过滤器，8、工件；

11、炉盖，12、保温层，13、风机室，14、气体加热室，15、烘干室，16、除湿机入口，17、除湿机出口，18、开盖装置；

41、升温区，42、降温区，43、主机放置区，44、出风口，45、进风口；

131、隔板，141、待过滤区，142、过滤区。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

随着工业技术的发展，为加快生产效率，或者，避免产品长时间在高含水状态下发生氧化，烘干设备的应用越来越频繁，而现有主流烘干设备中的炉体1、风机5和加热器6之间通过管路进行连接，作业过程中，热风流经管路进行循环，受管路直径的影响，用于烘干作业的热风风量小，且风阻大，导致烘干设备中所需风机5的功率较大，能耗高。

针对上述问题，本实用新型实施例提供一种烘干系统，通过对烘干系统的风道进行改进，有效降低了风阻，减小了烘干过程中的能源消耗。下面以待烘干件为硅片电池为例，结合附图1～3对实用新型实施例进行详细介绍。

如图1所示，本实用新型实施例中的烘干系统包括炉体1，炉体1内部设置有腔室，包括烘干室15、风机室13以及气体加热室14，其中，风机室13内设置有风机5，气体加热室14内设置有加热器6；且烘干室15与风机室13连通，风机室13与气体加热室14之间通过风机5连通，气体加热室14与烘干室15连通；通过将不同的腔室直接连通，使得烘干过程中，炉体1内部的气体能够在风机5的驱动下于不同的腔室中循环流动；整个循环过程以炉内腔室的腔壁为风道，舍弃了管路结构，扩大了风道的截面积，并缩短了风道，进而有效降低了风阻，减小了烘干过程中的能源消耗，且增大了风速，提高了烘干效率。

为保证加热效率以及加热效果，加热器6可以沿垂直于气体流动的方向并排设置多个，其设置数量可以根据需要进行设计，本实用新型对此不进行具体限定。

在一具体实施例中，如图1所示为用于烘干硅片的炉体1的截面图，从图中可以看出，炉体1内部设置有3个腔室，其中，左侧下方为风机室13，风机室13内设置有风机5，右侧下方为气体加热室14，气体加热室14内沿垂直于气体流动的方向并排设置有3支加热器6，风机室13和气体加热室14的上方为烘干室15，烘干作业过程中，风机室13中的气体在风机5的作用下，被鼓入气体加热室14，气体加热室14中的加热器6对涌入的气流进行加热，加热后的气体在气体加热室14腔壁的约束下流入烘干室15参与烘干作业，再由烘干室15流入风机室13，进而完成气体的循环流动，经检测，炉体1内部循环气流的整体平均风速已超过1.5m/s，远远超过了相关技术中的0.2m/s。此外，由于无外部风机5和循环管路，使得设备集中程度高且整洁美观，且由于风机室13和气体加热室14设置于烘干室15的下方，风机室13和气体加热室14仅占用高度空间，而不影响炉体1的长度或者宽度。甚至相比从两侧对中间吹的方式，本实用新型中的炉体1的宽度更窄，进而可以保持前段工艺槽的宽度尺寸，从而更利于设备的模组化设计。

继续如图1所示，炉体1侧壁设置有保温层12，以减少炉体1内部的热量散失，从而提高热能的利用率。此外，炉体1上方设置有炉盖11，炉体1的侧壁上设置有开盖装置18，开盖装置18与炉盖11传动连接。当然，炉盖11也可以设置于炉体1的侧壁，只不过，由于炉体1内部并没有设置传动装置，当炉体1长度较长时，在炉体1侧壁上设置炉盖11，并不利用工件8的存放。

前文提到，在烘干室15内参与烘干作业的气体会进入风机室13，参与下一次气体循环，而在气体一次次循环的过程中，其湿度会越来越高，为了保证烘干效果，相关技术采用提高烘干温度的方式，使气体能够容纳更多的水分，而针对不适用于高温烘干的产品，相关技术设置多个炉体1串联，待烘干产品依次经过多个炉体1进行烘干作业，例如，在硅片电池生产领域中，烘干炉的常用温度超过90℃，然而针对HJT电池，其需要利用较低的温度进行烘干，基于此，相关技术设置4-5个炉体1串联，依次进行烘干作业，然而，这种方案不仅耗能，而且烘干效率相对较低。针对上述问题，本实用新型实施例中的烘干系统还设置有除湿模组4，如图1～3所示，除湿模组4与炉体1内部的腔室连通，风机室13中的部分的高温高湿气体经除湿模组4除湿处理后，再返回炉内参与烘干作业，可有效降低炉内气体的湿度，进而提高工件8的烘干效率。

除湿模组4的处理风量可根据实际需要进行适应性调整，本实用新型对此不进行具体限定，例如，除湿模组4的处理风量可以为炉内循环风量的1/5左右。

除湿模组4具有多种设置方式，例如，在一些实施例中，除湿模组4为低温式冷凝除湿机，除湿机内设置有冷凝板，从烘干室15中流出的气体被引入除湿机的内部，当流经冷凝板时，温度降低，其内部的水分凝结成液体，进而实现气液分离；在另一些实施例中，除湿模组4为涡旋式除湿机，从烘干室15中流出的气体在高速旋转下被甩去水分，进而达到除湿的目的。在一更为具体的实施例中，如图3所示，除湿模组4为热泵除湿机，包括进风口45、出风口44、降温区42、升温区41和主机放置区43，主机放置区43设置有热泵机组，降温区42设置有降温盘管，升温区41设置有升温盘管，炉体1侧壁上设置有热泵除湿机接口(参见图1和图2)，热泵除湿机接口包括热泵除湿机入口16和热泵除湿机出口17，其中，热泵除湿机入口16与风机室13连通，并与热泵除湿机的进风口45相连，热泵除湿机出口17与气体加热室14连通(当然，根据实际需要，热泵除湿机出口17也可以直接与烘干室15连通)并与热泵除湿机的出风口44相连；作业过程中，风机室13中的高温高湿气体从热泵除湿机入口16进入热泵除湿机内，并于降温盘管处降温脱水，成为低温干燥的气体，之后进入升温盘管，并于升温盘管处升温，成为高温干燥气体，高温干燥气体通过热泵除湿机出口17流入气体加热室14；需要注意的是：本实施例中低温干燥气体在升温盘管处升温的热量来源为高温高湿气体在降温盘管中散发的热量，通过对热量的循环利用，可有效降低烘干过程中的能源消耗，以达到节能除湿的技术目的。

此外，除湿模组4除了可以如上文所述，设置于炉体1外部，还可以将其整合于炉体1内部，以提高设备整体的整洁度，使设备更加美观。

需要说明的是：除湿模组4在空调行业已有标准化产品，本实用新型在此不再对除湿模组4的具体结构进行赘述。

此外，气体在循环流动的过程中，其内部难免会夹杂一些杂质颗粒，为了避免气体中的杂质颗粒对工件8造成污染甚至损坏，本实用新型实施例还在炉内腔室中设置有过滤器7，利用过滤器7对炉内气体进行净化处理；例如，通过在气体加热室14的内部设置过滤器7，使得循环气流在风机5的作用下，进入气体加热室14后，需要穿过过滤器7才能进入烘干室15，进而保证了进入烘干室15内部的气体的洁净质量，避免了气体中的杂质颗粒对工件8造成污染甚至损坏。

本实用新型对过滤器7的种类不作具体限定，实际操作过程中，可根据需要过滤的杂质的种类，对过滤器7进行选择。例如，当需要过滤的杂质尺寸较小时，可以采用HEPA过滤器7。

图1示例性的展示了一种过滤器7的设置方式，如图1所示，过滤器7位于气体流通通道上，并将气体加热室14分割为过滤区142和待过滤区141，过滤区142与烘干室15连通，待过滤区141与风机室13连通。要知道，过滤器7虽然能够对气体进行净化，但同时也会增大气体流动的阻力，本实施例中利用过滤器7将气体加热室14进行分割，能最大程度的降低过滤器7对气体通过面积的影响，进而实现在保证气体净化效果的基础上，尽可能的降低过滤器7对气体流动性的影响。

前文中已经提到，烘干作业过程中，风机室13中的气体会分为两路，一路在风机5的作用下进入气体加热室14，而另一路则进入热泵除湿机内进行除湿；基于此，要想降低气体加热室14内的过滤器7对气体流动性的影响，除了可以对过滤器7本身进行改进外，还可以调整热泵除湿机与炉体1腔室的接口位置，以减少需要流经过滤器7的气体。例如，当过滤器7将气体加热室14分割为过滤区142和待过滤区141时，可通过将热泵除湿机出口17与过滤区142或烘干室15连通，进而减少需要流经气体加热室14内的过滤器7的气体。

图1示例性的展示了一种热泵除湿机出口17的具体设置方式，如图1所示，热泵除湿机出口17与过滤区142连通，热泵除湿机处理后的高温干燥气体进入过滤区142后，与流经过滤器7的气体混合，并进入烘干室15，进而实现了在保证烘干室15内气体总量不变的情况下，减少需要流经过滤器7的气体，进而降低了气体加热室14内的过滤器7对气体流动性的影响。此外，需要注意的是：本实施例将热泵除湿机出口17与过滤区142连通，过滤区142可作为一个“缓冲区”，使得来自热泵除湿机的高温气体和来自待过滤区141的高温气体进行充分混合后，再流入烘干室15，如此，可有效提高进入烘干室15的气体的湿度的一致性，降低工件8出现局部烘干效果不理想的概率(在同样温度下，气体湿度越大，其干燥效率越低，因此，若高温气体的湿度不一致，容易出现局部烘干效果不理想的问题)。

如图1～2所示，本实用新型实施例在烘干室15与风机室13之间以及烘干室15与气体加热室14之间均设置有均流板3，利用均流板3将气流调整为均匀的流动状态，消除流体流动中的湍流和不均匀性，避免产生局部流场，进而提高烘干的均匀性和稳定性。均流板3的设置方式可根据实际情况进行适应性设计，本实用新型实施例对此不进行具体限定，例如，均流板3的结构可以根据两个腔室的隔开情况进行设计，以避免烘干室15内部产生局部流场；作为示例的，当两个舱室(烘干室15与风机室13，或者，烘干室15与气体加热室14)由均流板3隔开时，均流板3可以设置为平板结构(参见图1)；当两个舱室由带有通气孔的隔板131隔开，且均流板3设置于通气孔处时，均流板3可以设置为球面结构，且球面结构的凸起面朝向烘干室15。又例如，当炉体1内部的气流流动速度较快时，由于来自热泵除湿机的高温气体和来自待过滤区141的高温气体在过滤区142的混合时间较短，导致两者无法充分混合；此时，为了提高进入烘干室15的气体的均匀性，均流板3可以设置有多层，每层均流板3的布置方式可以相同也可以不同，通过多层均流板3的设置，可以更好地控制气体的流向和混合程度，进而保证烘干的均匀性。作为示例的，烘干室15与气体加热室14之间设置有两层均流板3，两层均流板3之间具有一定的间隙，且两层均流板3上的通气孔交错设置，利用两个均流板3之间的空间对高温气流进一步进行混合，进而保证烘干的均匀性。

如图1～2所示，为了便于工件8的存放，并充分利用烘干室15的内部空间，本实用新型实施例在烘干室15的内部设置有工件放置工装2；然而，工件8放置在工件放置工装2上之后，由于气流无法流经两者之间的接触位置，导致两者之间的接触位置在烘干过程中容易出现烘干效果不理想的问题，为了提高工件8烘干的均匀性，可以对均流板3上的开孔方式进行调整，通过增大上述接触位置的风量和/或风速，来抵消气流无法直接作用于工件8表面对烘干效率的影响。例如，可以增大均流板3上对应工件放置工装2的区域开孔直径和/或开孔密度，以增大流经接触位置的风量，保证烘干效果。

此外，为了进一步提高均流板3的整流效果，本实用新型实施例在均流板3朝向气体加热室14的一侧设置有开槽，当气流通过开槽时，会受到阻挡和干扰，从而改变气流的方向，进而达到优化气流分布和均匀度的目的。

需了解，上文仅是以待烘干件为硅片为例，对本实用新型中的技术方案进行了示例性解释，但是，本实用新型中的技术方案的应用领域不限于此，例如，其还可以应用于药片生产或食品加工领域。

前文已经提到，本实用新型实施例采用风机5作为炉体1内部气体循环流动的动力源，且风机5设置于风机室13内，为进一步优化烘干室15内高温气流的分布和均匀度，可以沿炉体1的长度方向均匀布置多个风机5，其具体布置数量可以根据炉体1长度以及每个风机5的有效作用面积进行适应性设计；此外，为了避免不同风机5之间的相关干扰，可在相邻的两个风机5之间设置隔板131，使之风道独立。示例性的，如图2所示，沿炉体1长度方向设置有4台风机5，风机5的顶部以及相邻的两个风机5之间均设置有隔板131，且顶部的隔板131上设置有进风口，利用隔板131为每一个风机5建立独立的小舱室，使每个风机5的风道独立，避免相互影响。当然除了上述设置方式外，也可以采用带蜗壳的风机5来代替隔板131，形成独立流道。

风机5的类型可根据实际情况进行设计只需要能够保证风机室13内部的气体能够在风机5的作用下，依次流经加热室和烘干室15，在流回到风机室13即可。例如，风机5的类型可根据烘干温度进行是适应性设计，当烘干温度较高时，空气中容纳水分的能力也相对较高，此时，即便炉体1内部的风量较小，也能够保证烘干效果；而当烘干温度较低时，空气中容纳水分的能力也相对较低，此时，为保证烘干效果，需要炉体1内部具有较大的风量。在一具体实施例中，当烘干温度在65℃以上时，可以使用内转子风机5，以节省空间，降低风机室13的空间占比，增大烘干室15的体积；当烘干温度为65℃以下时，可以使用外转子风机5，以保证风量，确保烘干效果。

风机5的驱动机构可以设置于炉体1的内部，但这样设置一方面炉体1内部的高温容易对风机5驱动结构造成损坏，另一方面，驱动机构内藏于炉体1内部，不便于检修。为了延长驱动机构的使用寿命，并使之便于检修，可以将驱动机构设置于炉体1的外部，利用传动机构将驱动机构与风机5传动连接。根据需要，风机5的驱动机构可以是电力驱动机构，也可以是气动驱动机构，风机5驱动机构可以固定设置于炉体1炉壁的外侧，也可以相对炉体1静止的固定设置于地面或其他结构上。在一具体实施例中，风机5的驱动机构为电机，电机固定设置于炉体1炉壁的外侧，电机与风机5之间通过皮带结构传动连接。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的基本原理，但是，需要指出的是，在本实用新型中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本实用新型的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本实用新型为必须采用上述具体的细节来实现。

还需要指出的是，在本实用新型的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

应当理解，本实用新型实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”仅用于更清楚的阐述技术方案，并不能用于限制本实用新型的保护范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本实用新型的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种烘干系统，其特征在于，包括炉体，所述炉体的内部设置有腔室，所述腔室包括：

烘干室，

风机室，所述风机室内设置有风机，所述烘干室与所述风机室连通；以及

气体加热室，所述气体加热室的内部设置有加热器，所述风机室与所述气体加热室之间通过所述风机连通，所述风机的出风口朝向所述气体加热室，所述气体加热室与所述烘干室连通。

2.根据权利要求1所述的烘干系统，其特征在于，还包括与所述腔室连通的除湿模组，所述除湿模组包括热泵除湿机。

3.根据权利要求2所述的烘干系统，其特征在于，所述炉体侧壁上设置有热泵除湿机接口，所述热泵除湿机接口包括：

热泵除湿机入口，所述热泵除湿机入口与所述风机室连通；

热泵除湿机出口，所述热泵除湿机出口与所述气体加热室或所述烘干室连通。

4.根据权利要求3所述的烘干系统，其特征在于，所述气体加热室内设置有过滤器，

所述过滤器位于气体流通通道上，并将所述气体加热室分割为过滤区和待过滤区，所述过滤区与所述烘干室连通，所述待过滤区与所述风机室连通。

5.根据权利要求4所述的烘干系统，其特征在于，所述热泵除湿机出口与所述过滤区连通。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的烘干系统，其特征在于，所述烘干室与所述风机室、所述气体加热室之间设置有均流板。

7.根据权利要求6所述的烘干系统，其特征在于，所述烘干室内设置有工件放置工装，所述均流板对应所述工件放置工装的区域的开孔直径和/或开孔密度大于所述均流板的其他区域，用于增大流经接触位置的风量，所述接触位置为工件与所述工件放置工装接触的位置。

8.根据权利要求7所述的烘干系统，其特征在于，所述均流板朝向所述气体加热室的一侧设置有开槽，用于调整风的流向。

9.根据权利要求1～5任意一项所述的烘干系统，其特征在于，所述风机室内部沿所述炉体长度方向设置有多个所述风机。

10.根据权利要求1～5任意一项所述的烘干系统，其特征在于，所述炉体的外侧设置有风机驱动机构，所述风机驱动机构与所述风机传动连接。