DE102022119574B4 - Drying device - Google Patents

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Abstract

Trocknungsvorrichtung (1) zur statischen, batchweisen Trocknung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Produkten, wobei die Trocknungsvorrichtung (1) zumindest einen Prozessraum (2) und darin zumindest zwei, vorzugsweise übereinander angeordnete, Produktablagen (3) und für jede Produktablage (3) jeweils zumindest eine Heizeinrichtung (4) für Kontaktwärme und zumindest einen Heizstrahler (5) zum Aufbringen von Strahlungswärme aufweist, sodass zu trocknende Produkte auf den Produktablagen (3) mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie mittels Strahlungswärme behandelt werden, wobei die Heizeinrichtungen (4) für die Kontaktwärme einerseits und die Heizstrahler (5) zum Aufbringen der Strahlungswärme andererseits in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen getrennt voneinander einregelbar sind, und wobei zumindest eine Produktablage (3) der zumindest zwei Produktablagen (3) zumindest einen Heizstrahler (5) aufweist, der einer anderen Produktablage (3) der zumindest zwei Produktablagen (3) zugeordnet und zum Aufbringen von Strahlungswärme auf diese Produktablage (3) eingerichtet ist.

Figure DE102022119574B4_0000
Drying device (1) for the static, batch-wise drying of lumpy, granular, liquid or pasty products, wherein the drying device (1) has at least one process chamber (2) and therein at least two product shelves (3), preferably arranged one above the other, and for each product shelf (3) at least one heating device (4) for contact heat and at least one radiant heater (5) for applying radiant heat, so that products to be dried on the product shelves (3) are exposed to contact heat and treated with radiant heat, wherein the heating devices (4) for the contact heat on the one hand and the radiant heaters (5) for applying the radiant heat on the other hand can be regulated separately from one another in their respective operating or heating temperatures, and wherein at least one product shelf (3) of the at least two product shelves (3) has at least one radiant heater (5) which is assigned to another product shelf (3) of the at least two product shelves (3) and is set up to apply radiant heat to this product shelf (3).
Figure DE102022119574B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung zur statischen batchweisen Trocknung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Produkten in mindestens einem Prozessraum.The invention relates to a drying device for the static batch-wise drying of lumpy, granular, liquid or pasty products in at least one process chamber.

Die DE 10 2018 218 758 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Produkten mit einer Trocknungskammer, in welcher Produkte für einen Gefriertrocknungsprozess anordenbar sind. Die Vorrichtung weist ein auf Halbleitertechnologie basierendes Mikrowellenmodul auf, mittels welchem Mikrowellen für eine Energiezufuhr in die in der Trocknungskammer angeordneten Produkte während des Gefriertrocknungsprozesses erzeugbar sind.The DE 10 2018 218 758 A1 discloses a device for freeze-drying products with a drying chamber in which products can be arranged for a freeze-drying process. The device has a microwave module based on semiconductor technology, by means of which microwaves can be generated for supplying energy to the products arranged in the drying chamber during the freeze-drying process.

Die DE 31 32 979 C2 offenbart eine Heizvorrichtung für gefriergetrocknete Produkte mit einer Mikrowellenheizeinrichtung mit einer Gruppe von Mikrowellenleitern, die von einem Hauptleiter abzweigen und die parallel zueinander angeordnet sind, wobei jeder Mikrowellenleiter eine oder mehrere Mikrowellen aussendende Öffnungen aufweist, die entlang der Längsrichtung der Leiter angeordnet sind. Die Heizvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Mikrowellenheizeinrichtungen mit mindestens zwei Gruppen von Mikrowellenleitern, die von Hauptleitern ausgehen, so in Lagen angeordnet sind, dass zwischen einander benachbarten Leitern Zwischenräume vorhanden sind und dass in Kombination mit den mehrfachen Mikrowellenheizeinrichtung, die wie angegeben vertikal in Abständen zueinander angeordnet sind, mindestens zwei Strahlungswärmeheizeinrichtungen so angeordnet sind, dass die Wärmeleitglieder jeder Heizeinrichtung sich entlang der Oberfläche der mehrfachen Mikrowellenleiter jeder der Mikrowellenheizeinrichtungen erstrecken und außerdem mindestens eine Hochfrequenzheizeinrichtung vorgesehen ist, deren Elektroden von den benachbarten Mikrowellenleitern gebildet werden.The DE 31 32 979 C2 discloses a heating device for freeze-dried products comprising a microwave heating device with a group of microwave conductors branching off from a main conductor and arranged parallel to one another, each microwave conductor having one or more microwave emitting openings arranged along the longitudinal direction of the conductors. The heating device is characterized in that at least two microwave heating devices with at least two groups of microwave conductors emanating from main conductors are arranged in layers such that there are gaps between adjacent conductors and that in combination with the multiple microwave heating devices arranged vertically at distances from one another as indicated, at least two radiant heat heating devices are arranged such that the heat conducting members of each heating device extend along the surface of the multiple microwave conductors of each of the microwave heating devices and furthermore at least one high frequency heating device is provided whose electrodes are formed by the adjacent microwave conductors.

Die Druckschrift DE 102 18 007 A1 offenbart einen Trocknungsapparat zur Entfernung von Lösungsmittel aus Feuchtgut und ein Betriebsverfahren für den Trocknungsapparat. Die Apparatur besteht wenigstens aus einer Trockenkammer mit wenigstens einer Stellplatte zur Aufnahme von mit Feuchtgut gefüllten Behältern oder ebenen Schichten aus Feuchtgut, wobei die Trockenkammer mit einem Kondensator über einen Brüdenkanal verbunden ist, in dem das sublimierte Lösungsmittel abscheidbar ist, wobei die Stellplatten mit einem temperaturgeregelten Heiz-/Kühlkreislauf verbunden sind, wobei die Kammer Heiz-/Kühlplatten aufweist, die mit einem zweiten Wärmeträgerkreislauf verbunden sind und von der Kammerwand weitgehend thermisch entkoppelt ausgeführt sind.The publication DE 102 18 007 A1 discloses a drying apparatus for removing solvent from wet material and an operating method for the drying apparatus. The apparatus consists of at least one drying chamber with at least one plate for receiving containers filled with wet material or flat layers of wet material, the drying chamber being connected to a condenser via a vapor channel in which the sublimated solvent can be separated, the plates being connected to a temperature-controlled heating/cooling circuit, the chamber having heating/cooling plates which are connected to a second heat transfer medium circuit and are designed to be largely thermally decoupled from the chamber wall.

Die Druckschrift DE 34 46 424 A1 offenbart einen Wärmestrahlungs-Trockner, insbesondere zum Nachtrocknen von vorzugsweise pharmazeutischen Produkten, mit einem verschließbaren, drehbaren Aufnahmebehälter zur Bildung eines in sich bewegenden Trocknungsgutbettes, wobei an dem Behälter ein Vakuum-Absauganschluss und innerhalb des Behälters im Wesentlichen auf das Trocknungsgut gerichtete Heizstrahler vorgesehen sind.The publication DE 34 46 424 A1 discloses a heat radiation dryer, in particular for the subsequent drying of preferably pharmaceutical products, with a closable, rotatable receiving container for forming a moving bed of material to be dried, wherein a vacuum suction connection is provided on the container and heating radiators are provided inside the container, which are directed essentially at the material to be dried.

Die Druckschrift DE 33 32 437 C2 offenbart eine Trocknungsvorrichtung mit einem Vakuumtrocknerbehälter und darin angeordneten Microwellen-Schlitzstrahlern, die über Wellenleiter bzw. Verzweigungswellenleiter mit einer Microwellengeneratoreinrichtung in Verbindung stehen.The publication DE 33 32 437 C2 discloses a drying device with a vacuum drying container and microwave slot radiators arranged therein, which are connected to a microwave generator device via waveguides or branching waveguides.

Die Druckschrift EP 0 027 471 B1 offenbart eine Mikrowellen-Heizvorrichtung mit einer Gruppe von Strahlungsleck-Wellenleitern aus mehreren zueinander parallelen Strahlungsleck-Wellenleitern, deren jeder Strahlungsleck-Wellenleiter an mindestens einer Seitenfläche Strahlungsfenster für elektrische Wellen aufweist, und einer Einrichtung zum Umwälzen eines Heizmediums durch die Vorrichtung.The publication EP 0 027 471 B1 discloses a microwave heating device with a group of radiation leakage waveguides consisting of a plurality of radiation leakage waveguides parallel to one another, each radiation leakage waveguide having radiation windows for electric waves on at least one side surface, and a device for circulating a heating medium through the device.

Aus der DE 10 2010 009 212 B4 kennt man bereits eine Trocknungsvorrichtung, die zur schonenden Trocknung von Lebensmitteln oder auch von pharmazeutischen oder chemischen Erzeugnissen oder dergleichen empfindlichem Trocknungsgut bestimmt ist. Die vorbekannte Trocknungsvorrichtung hat einen Prozessraum, der in zumindest einer Heizzone des Prozessraums wenigstens eine Heizeinrichtung aufweist. Das Trocknungsgut wird in der zumindest einen Heizzone des Prozessraums an der wenigstens einen Heizeinrichtung vorbeigefördert, wobei im Bereich der zumindest einen Heizzone auf einer der wenigstens einen Heizeinrichtung abgewandten Seite des Trocknungsguts wenigstens ein Temperiermittel angeordnet ist, und wobei das wenigstens eine Temperiermittel steuerbar eine kontaktfreie Änderung des Wärmeinhalts des Trocknungsgutes verursacht. Das wenigstens eine Temperiermittel der vorbekannte Trocknungsvorrichtung ist als Infrarot-Strahlungsquelle vorgesehen und als elektrisch beheizbares bzw. heiß durchströmtes Heizelement ausgebildet. In dem Prozessraum ist eine Mehrzahl von Förderbändern oder dergleichen Transportmitteln etagenartig übereinander angeordnet, wobei jedes dieser Transportmittel eine separate Heizzone mit eigenen Heizeinrichtungen und Temperiermitteln bildet. In der vorbekannten Vorrichtung kann somit ein Trocknungsverfahren vollzogen werden, das eine zusätzliche Strahlungsheizung in der Trocknungsvorrichtung vorsieht.From the EN 10 2010 009 212 B4 A drying device is already known which is intended for the gentle drying of foodstuffs or pharmaceutical or chemical products or similar sensitive drying material. The previously known drying device has a process chamber which has at least one heating device in at least one heating zone of the process chamber. The drying material is conveyed past the at least one heating device in the at least one heating zone of the process chamber, with at least one temperature control means being arranged in the area of the at least one heating zone on a side of the drying material facing away from the at least one heating device, and with the at least one temperature control means causing a contact-free change in the heat content of the drying material in a controllable manner. The at least one temperature control means of the previously known drying device is provided as an infrared radiation source and is designed as an electrically heatable or hot-flow heating element. In the process chamber, a plurality of conveyor belts or similar transport means are arranged one above the other in tiers, with each of these transport means forming a separate heating zone with its own heating devices and temperature control means. In the previously known device, a drying process can thus be carried out which provides additional radiant heating in the drying device.

Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber eine Trocknungsvorrichtung, die zur statischen batchweisen Entfeuchtung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Produkten in mindestens einem Prozessraum dient.The present invention relates to a drying device which is used for static batchwise dehumidification of lumpy, granular, liquid or pasty products in at least one process room.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, eine Trocknungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich durch eine homogene und schonende Entfeuchtung des Trocknungsguts bei gleichzeitig kürzeren Trocknungszeiten auszeichnet.The particular task is therefore to create a drying device of the type mentioned at the beginning, which is characterized by a homogeneous and gentle dehumidification of the material to be dried and at the same time shorter drying times.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei der Trocknungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art insbesondere in den Merkmalen des geltenden Patentanspruchs 1.The solution to this problem according to the invention in the drying device of the type mentioned at the outset consists in particular in the features of the applicable patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung ist zur statischen batchweisen Trocknung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Erzeugnissen in mindestens einem Prozessraum vorgesehen. Die Trocknungsvorrichtung weist zu diesem Zweck zumindest einen Prozessraum und darin zumindest zwei Produktablagen auf, die vorzugsweise übereinander angeordnet sind. Für jede Produktauflage weist die Trocknungsvorrichtung jeweils zumindest eine Heizeinrichtung für Kontaktwärme und zumindest einen Heizstrahler zum Aufbringen von Strahlungswärme auf. So können zu trocknende Produkte auf den Produktablagen mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie mittels Strahlungswärme behandelt werden. Die Heizeinrichtungen für die Kontaktwärme einerseits und die Heizstrahler zum Aufbringen der Strahlungswärme andererseits sind dabei in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen erfindungsgemäß getrennt voneinander einregelbar.The drying device according to the invention is intended for the static batch-wise drying of lumpy, granular, liquid or pasty products in at least one process chamber. For this purpose, the drying device has at least one process chamber and at least two product shelves therein, which are preferably arranged one above the other. For each product shelf, the drying device has at least one heating device for contact heat and at least one radiant heater for applying radiant heat. Products to be dried on the product shelves can thus be exposed to contact heat and treated with radiant heat. The heating devices for the contact heat on the one hand and the radiant heaters for applying the radiant heat on the other hand can be regulated separately from one another in their respective operating or heating temperatures according to the invention.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass zumindest eine Produktablage der zumindest zwei Produktablagen einen Heizstrahler aufweist, der einer anderen Produktablage der zumindest zwei Produktablagen zugeordnet und zum Aufbringen von Strahlungswärme auf diese Produktablage eingerichtet ist. According to the invention, it is further provided that at least one product shelf of the at least two product shelves has a radiant heater which is assigned to another product shelf of the at least two product shelves and is designed to apply radiant heat to this product shelf.

Auf diese Weise wird die zumindest eine Produktablage der Trocknungsvorrichtung nicht nur dazu verwendet, zu trocknende Produkte aufzunehmen, sondern dient gleichzeitig auch dazu, zumindest einen Heizstrahler derart aufzunehmen und/oder zu tragen, dass dieser Heizstrahler zum Aufbringen von Strahlungswärme auf eine andere der zumindest zwei Produktablagen der Trocknungsvorrichtung verwendet werden kann. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und effiziente Gestaltung der Trocknungsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung zeichnet sich durch ihre guten Trocknungseigenschaften aus, da sie eine gezielte und unabhängige Regelung der jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen der Heizeinrichtungen und der Heizstrahler erlaubt. Aufgrund der Doppelfunktion der zumindest einen Produktablage, die wenigstens einen Heizstrahler für eine andere Produktablage aufweist, hat die Trocknungsvorrichtung auch einen besonders geringen Platzbedarf.In this way, the at least one product shelf of the drying device is not only used to hold products to be dried, but also serves to hold and/or support at least one radiant heater in such a way that this radiant heater can be used to apply radiant heat to another of the at least two product shelves of the drying device. This enables a particularly compact and efficient design of the drying device. The drying device according to the invention is characterized by its good drying properties, since it allows targeted and independent control of the respective operating or heating temperatures of the heating devices and the radiant heaters. Due to the dual function of the at least one product shelf, which has at least one radiant heater for another product shelf, the drying device also requires a particularly small amount of space.

Bei diesen Erzeugnissen oder Produkten kann es sich beispielsweise um Lebensmittel oder auch um Pharma-, Chemie- und Industrieprodukte handeln, die in der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung in zumindest einem Prozessraum unter atmosphärischem Druck oder Unterdruck oder Vakuum oder unter den Bedingungen einer Gefriertrocknung zu trocknen sind. Die zu trocknenden Erzeugnisse befinden sich im Prozessraum auf zumindest einer Produktablage der zumindest zwei Produktablagen und werden dort von unten mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie von oben mittels Strahlungswärme behandelt. Dabei ist jeder, im Prozessraum vorgesehenen Produktablage wenigstens eine Heizeinrichtung für die Kontaktwärme einerseits sowie mindestens ein Heizstrahler zum Aufbringen der Strahlungswärme andererseits zugeordnet, die in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen getrennt voneinander einregelbar sind. Während die auf das Trocknungsgut mittels der zumindest einen Heizeinrichtung aufgebrachte Temperatur direkt in das auf der Produktablage befindliche Erzeugnis eingetragen wird, erreicht die über den mindestens einen Heizstrahler aufgebrachte Strahlungswärme das Trocknungsgut nur mittelbar mit einem demgegenüber geringeren Wirkungsgrad. Um nun das Trocknungsgut mit der Kontaktwärme einerseits und mit der Strahlungswärme andererseits gleichmäßig zu entfeuchten, kann der auf die Produktablage ausgerichtete Heizstrahler mit einer höheren Temperatur betrieben werden, während die auf die Produktablage unmittelbar einwirkende Heizeinrichtung eine demgegenüber geringere Betriebstemperatur aufweisen kann. Dadurch ergibt sich in der Folge eine kürzere Trockenzeit und ein homogen trockenes Produkt. Maillard-Reaktionen sowie eine Bräunung mit Röstaromen, auch reduzierender Zucker in Kombination mit Aminogruppen als nicht-enzymatische-Reaktion, kann in der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung perfekt gesteuert werden.These products can be, for example, foodstuffs or pharmaceutical, chemical and industrial products that are to be dried in the drying device according to the invention in at least one process chamber under atmospheric pressure or negative pressure or vacuum or under freeze-drying conditions. The products to be dried are located in the process chamber on at least one of the at least two product shelves and are exposed to contact heat from below and treated from above using radiant heat. Each product shelf provided in the process chamber is assigned at least one heating device for the contact heat on the one hand and at least one radiant heater for applying the radiant heat on the other hand, which can be regulated separately in their respective operating or heating temperatures. While the temperature applied to the product to be dried by means of the at least one heating device is introduced directly into the product on the product shelf, the radiant heat applied via the at least one radiant heater only reaches the product to be dried indirectly and with a lower degree of efficiency. In order to evenly dehumidify the product to be dried using contact heat on the one hand and radiant heat on the other, the radiant heater aimed at the product tray can be operated at a higher temperature, while the heating device acting directly on the product tray can have a lower operating temperature. This results in a shorter drying time and a homogeneously dry product. Maillard reactions as well as browning with roasted aromas, and also reducing sugar in combination with amino groups as a non-enzymatic reaction, can be perfectly controlled in the drying device according to the invention.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Heizstrahler der zumindest einen Produktablage an einer Unterseite der zumindest einen Produktablage angeordnet oder ausgebildet ist. So kann Strahlungswärme von diesem zumindest einen Heizstrahler auf eine darunter befindliche, andere Produktablage der zumindest zwei Produktablagen der Trocknungsvorrichtung abgegeben werden. Auf diese Weise lassen sich die Produktablagen innerhalb des Prozessraums der Trocknungsvorrichtung in mehreren Etagen übereinander anordnen.In one embodiment of the device, it is provided that the radiant heater of the at least one product shelf is arranged or formed on an underside of the at least one product shelf. Radiant heat from this at least one radiant heater can thus be emitted onto another product shelf located underneath it of the at least two product shelves of the drying device. In this way, the product shelves can be arranged one above the other in several levels within the process space of the drying device.

Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Produktablage an ihrer Oberseite eine Heizeinrichtung für Kontaktwärme aufweist. So ist es möglich, auf der Oberseite der Produktablage aufliegende Produkte von unten mit Kontaktwärme zu beaufschlagen und so zu trocknen.Furthermore, it can be provided that at least one product shelf has a heating device for contact heat on its upper side. This makes it possible to apply contact heat from below to products lying on the upper side of the product shelf and thus dry them.

Dabei kann zumindest eine auf eine Produktablage unmittelbar einwirkende Heizeinrichtung elektrisch und/oder mit Druckheißwasser und/oder Dampf und/oder Thermoöl beheizbar sein. Auch ist es möglich, dass ein auf die Produktablage insbesondere von oben einwirkender Heizstrahler elektrisch und/oder mit Druckheißwasser und/oder Dampf und/oder Thermoöl beheizt wird.At least one heating device acting directly on a product shelf can be heated electrically and/or with pressurized hot water and/or steam and/or thermal oil. It is also possible for a radiant heater acting on the product shelf, in particular from above, to be heated electrically and/or with pressurized hot water and/or steam and/or thermal oil.

Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht vor, dass die Trocknungseinrichtung als Trocknungsschrank ausgestaltet ist, dessen Schrank-Innenraum den Prozessraum bildet.A preferred embodiment according to the invention provides that the drying device is designed as a drying cabinet, the interior of which forms the process space.

Um auch größere Chargen von Trocknungsgut in der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung entfeuchten zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Prozessraum bodenseitig an seiner Innenwand eine Heizeinrichtung hat und wenn an der gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums ein Heizstrahler vorgesehen ist. Somit kann auch die bodenseitige Innenwand des Prozessraums als Produktablage verwendet werden und der an der gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums vorgesehene Heizstrahler wirkt auf die benachbarte Produktablage mit seiner Strahlungswärme ein.In order to be able to dehumidify larger batches of drying material in the drying device according to the invention, it is advantageous if the process chamber has a heating device on the floor side of its inner wall and if a radiant heater is provided on the opposite inner wall of the process chamber. The floor side inner wall of the process chamber can thus also be used as a product storage area and the radiant heater provided on the opposite inner wall of the process chamber acts on the adjacent product storage area with its radiant heat.

Die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung ist zusätzlich erhöht, wenn im Prozessraum zwischen der bodenseitigen Innenwand und der gegenüberliegenden Innenwand wenigstens eine Produktablage vorgesehen ist, die an ihrer bodenseitigen Unterseite zumindest einen Heizstrahler und an ihrer gegenüberliegenden Oberseite zumindest eine Heizeinrichtung aufweist. Vorzugsweise kann jede dieser regalartigen Produktablagen das auf einer darunterliegenden Produktablage befindliche Trocknungsgut mittels der Strahlungswärme eines Heizstrahlers beaufschlagen, während die Heizeinrichtung der Produktablage das auf dieser Produktablage befindliche Trocknungsgut erwärmt.The performance of the drying device according to the invention is further increased if at least one product shelf is provided in the process space between the bottom inner wall and the opposite inner wall, which has at least one radiant heater on its bottom underside and at least one heating device on its opposite top side. Preferably, each of these shelf-like product shelves can apply radiant heat from a radiant heater to the product to be dried on a product shelf below it, while the heating device of the product shelf heats the product to be dried on this product shelf.

Möglich ist es, dass die, verschiedenen Produktablagen im Prozessraum zugeordneten Heizstrahler einerseits und die in diesen Produktablagen befindlichen Heizeinrichtungen andererseits derart einregelbar sind, dass die Heizeinrichtungen mit der einen Betriebs- oder Heiztemperatur und die Heizstrahler mit einer demgegenüber anderen abweichenden Betriebs- oder Heiztemperatur betrieben werden. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführung, bei der die Trocknungsvorrichtung zumindest zwei Heizeinrichtungen und wenigstens zwei Heizstrahler aufweist, die in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen getrennt voneinander einregelbar sind.It is possible that the radiant heaters assigned to the various product shelves in the process chamber, on the one hand, and the heating devices located in these product shelves, on the other hand, can be regulated in such a way that the heating devices are operated at one operating or heating temperature and the radiant heaters are operated at a different operating or heating temperature. However, a design is preferred in which the drying device has at least two heating devices and at least two radiant heaters, the respective operating or heating temperatures of which can be regulated separately from one another.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles noch näher beschrieben. Weiterbildungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung.The invention is described in more detail below using a preferred embodiment. Further developments according to the invention emerge from the following description of the figures in conjunction with the claims and the drawing.

Wie zuvor bereits angedeutet, kann eine der zumindest zwei Produktablagen der Trocknungsvorrichtung an einem Boden des Prozessraums der Trocknungsvorrichtung ausgebildet sein. Vorzugsweise wird diese an einem Boden des Prozessraums ausgebildete Produktablage dann mittels eines Heizstrahlers mit Strahlungswärme beaufschlagt, der an einer Produktablage angeordnet ist, die oberhalb des Bodens des Prozessraums angeordnet ist und an ihrer dem Boden zugewandten Unterseite zumindest einen Heizstrahler aufweist.As already indicated above, one of the at least two product shelves of the drying device can be formed on a floor of the process chamber of the drying device. Preferably, this product shelf formed on a floor of the process chamber is then subjected to radiant heat by means of a radiant heater, which is arranged on a product shelf that is arranged above the floor of the process chamber and has at least one radiant heater on its underside facing the floor.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen einem Boden und einer dem Boden gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums der Trocknungsvorrichtung zumindest eine Produktablage, insbesondere zumindest eine Produktablage mit einem Heizstrahler für eine andere Produktablage angeordnet ist. Besonders bevorzugt können zwischen dem Boden und einer dem Boden gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums, die auch als Decke des Prozessraums bezeichnet werden kann, zumindest zwei Produktablagen angeordnet sein. Dabei kann jeweils eine oberhalb einer anderen Produktablage angeordnete Produktablage an ihrer Unterseite zumindest einen Heizstrahler aufweisen, der zum Aufbringen von Strahlungswärme auf die darunter befindliche Produktablage eingerichtet ist.In a preferred embodiment of the drying device, at least one product shelf, in particular at least one product shelf with a radiant heater for another product shelf, is arranged between a floor and an inner wall of the process chamber of the drying device opposite the floor. Particularly preferably, at least two product shelves can be arranged between the floor and an inner wall of the process chamber opposite the floor, which can also be referred to as the ceiling of the process chamber. In this case, a product shelf arranged above another product shelf can have at least one radiant heater on its underside, which is designed to apply radiant heat to the product shelf located below.

Vorteilhaft ist es, wenn eine innerhalb des Prozessraums oberhalb einer anderen Produktablage angeordnete Produktablage an ihrer Oberseite zumindest eine Heizeinrichtung für Kontaktwärme und an ihrer Unterseite zumindest einen Heizstrahler aufweist, der zur Abgabe von Strahlungswärme auf eine unterhalb der Produktablage angeordneten, anderen Produktablage eingerichtet ist.It is advantageous if a product shelf arranged within the process space above another product shelf has at least one heating device for contact heat on its upper side and at least one radiant heater on its lower side, which is designed to emit radiant heat onto another product shelf arranged below the product shelf.

In der einzigen Figur ist eine Trocknungsvorrichtung 1 dargestellt, die zur statischen batchweisen Trocknung und Entfeuchtung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Erzeugnissen vorgesehen ist. Die Trocknungsvorrichtung 1 weist dazu zumindest einen Prozessraum 2 auf, in welchem die zu trocknenden Produkte auf zumindest einer Produktablage mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie mittels Strahlungswärme behandelt werden. Im Prozessraum 2 der hier dargestellten Trocknungsvorrichtung sind insgesamt drei Produktablagen 3 vorgesehen, von denen eine erste untenliegende Produktablage 3 durch die bodenseitige Innenwand des Prozessraums 2 gebildet wird, während demgegenüber die beiden anderen Produktablagen 3 regalartig mit Abstand voneinander und mit Abstand von der bodenseitigen Innenwand und der gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums 2 und insbesondere auch von den übrigen Innenwänden im Prozessraum angeordnet sind.The single figure shows a drying device 1 which is intended for the static batch-wise drying and dehumidification of lumpy, granular, liquid or pasty products. The drying device 1 has at least one process chamber 2 in which the products to be dried are exposed to contact heat on at least one product shelf and treated with radiant heat. In the process chamber 2 of the drying device shown here, a total of three product shelves 3 are provided, of which a first underlying product shelf 3 is formed by the bottom inner wall of the process chamber 2, while the other two product shelves 3 are arranged like shelves at a distance from one another and at a distance from the bottom inner wall and the opposite inner wall of the process chamber 2 and in particular also from the other inner walls in the process chamber.

Bei den in der hier dargestellten Trocknungsvorrichtung 1 zu entfeuchtenden Produkten kann es sich beispielsweise um Lebensmittel oder auch um Pharma-, Chemie- und Industrieprodukte handeln, die in der Trocknungsvorrichtung 1 in dem zumindest einen Prozessraum 2 unter atmosphärischen Druck oder Unterdruck oder Vakuum oder unter den Bedingungen einer Gefriertrocknung zu trocknen sind.The products to be dehumidified in the drying device 1 shown here can be, for example, foodstuffs or pharmaceutical, chemical and industrial products which are to be dried in the drying device 1 in the at least one process chamber 2 under atmospheric pressure or negative pressure or vacuum or under the conditions of freeze drying.

Die zu trocknenden Erzeugnisse befinden sich im Prozessraum 2 auf den Produktablagen 3 und werden dort jeweils von unten mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie von oben mittels Strahlungswärme behandelt. Dazu ist jeder der in dem Prozessraum 2 vorgesehenen Produktablagen 3 wenigstens eine Heizeinrichtung 4 für die Kontaktwärme einerseits sowie mindestens ein Heizstrahler 5 zum Aufbringen der Strahlungswärme andererseits zugeordnet, die in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen getrennt voneinander eingeregelt werden können.The products to be dried are located in the process chamber 2 on the product shelves 3, where they are each exposed to contact heat from below and treated from above using radiant heat. For this purpose, each of the product shelves 3 provided in the process chamber 2 is assigned at least one heating device 4 for the contact heat on the one hand and at least one radiant heater 5 for applying the radiant heat on the other hand, which can be regulated separately from one another in their respective operating or heating temperatures.

Während die auf das Trocknungsgut mittels der zumindest einen Heizeinrichtung einer jeden Produktablage 3 aufgebrachte Temperatur direkt in das auf der entsprechenden Produktablage 3 befindliche Produkt eingetragen wird, erreicht die über den mindestens einen Heizstrahler aufgebrachte Strahlungswärme das Trocknungsgut nur mittelbar mit einem geringeren Wirkungsgrad. Um das Trocknungsgut mit der Kontaktwärme einerseits und mit der Strahlungswärme andererseits gleichmäßig zu entfeuchten, wird der auf das zu trockene Produkt von oben einwirkende Heizstrahler mit einer höheren Temperatur betrieben, während die Heizeinrichtung einer jeden Produktablage 3 eine demgegenüber geringere Betriebstemperatur aufweisen kann.While the temperature applied to the material to be dried by means of the at least one heating device of each product shelf 3 is directly transferred to the product located on the corresponding product shelf 3, the radiant heat applied via the at least one radiant heater only reaches the material to be dried indirectly and with a lower degree of efficiency. In order to evenly dehumidify the material to be dried with the contact heat on the one hand and the radiant heat on the other, the radiant heater acting on the product to be dried from above is operated at a higher temperature, while the heating device of each product shelf 3 can have a lower operating temperature in comparison.

Das Trocknungsgut kann im Prozessraums 2 mittels der Heizeinrichtung mittelbar oder unmittelbar nach oben separat mit oder ohne Produktschalen mit einer einregelbaren Betriebs- oder Heiztemperatur kontaktiert werden, während der oberhalb einer jeden Produktablage 3 angeordnete und ihr zugeordnete Heizstrahler separat regelbar per Strahlungsheizung mit Oberflächenbeschichtung zwecks besserem Strahlungswert das darunterliegende Trocknungsgut mit oder ohne Produktschalen bestrahlt. So kann beispielsweise eine in jede der Produktablagen 3 integrierte und elektrisch oder mit Druckheißwasser, Dampf oder Thermoöl beheizte Heizplatte in einem Temperaturbereich von beispielsweise 30°C bis 200°C beheizt werden, wobei in jede Produktablage 3 vorzugsweise zwei separat regelbare Heizkörper eingesetzt oder eingebaut sind, die das auf der Produktablage 3 befindliche Produkt optimal von unten, z.B. mit 100 °C, mittels Kontakttrocknung behandelt, während der darüberliegende und beispielsweise an der Unterseite der darüberliegenden Produktablage 3 oder an der dem Boden abgewandten Innenwand des Prozessraums 2 vorgesehene Heizkreis als Heizstrahler dient, der auf das darunterliegende Produkt von oben ,z.B. mit einer Heiztemperatur von 120 °C, mittels Strahlungstrocknung mit maximaler Energie versorgt. Im Ergebnis ergeben sich in der Folge kürzere Trocknungszeiten und ein homogen trockenes Produkt, wobei Maillard-Reaktionen und auch die Bräunung mit Röstaromen sowie reduzierender Zucker in Kombination mit Aminogruppen als nicht-enzymatische-Reaktion sich perfekt steuern lassen.In the process chamber 2, the material to be dried can be contacted with an adjustable operating or heating temperature by means of the heating device, directly or indirectly, separately with or without product trays, while the radiant heater arranged above and assigned to each product tray 3 irradiates the material to be dried underneath with or without product trays, which can be regulated separately, by means of radiant heating with a surface coating for the purpose of better radiation value. For example, a heating plate integrated into each of the product shelves 3 and heated electrically or with pressurized hot water, steam or thermal oil can be heated in a temperature range of, for example, 30°C to 200°C, with two separately adjustable heating elements preferably being inserted or built into each product shelf 3, which optimally treat the product on the product shelf 3 from below, e.g. at 100°C, by means of contact drying, while the heating circuit above it, for example on the underside of the product shelf 3 above it or on the inner wall of the process chamber 2 facing away from the floor, serves as a radiant heater that supplies the product below it with maximum energy from above, e.g. with a heating temperature of 120°C, by means of radiation drying. The result is shorter drying times and a homogeneously dry product, whereby Maillard reactions and also browning with roasted aromas as well as reducing sugar in combination with amino groups as a non-enzymatic reaction can be perfectly controlled.

Die Figur zeigt, dass die beiden innerhalb des Prozessraums 2 zwischen einem Boden 6 und einer dem Boden 6 gegenüberliegenden Innenwand 7 angeordneten Produktablagen 3 an ihrer Unterseite 8 jeweils Heizstrahler 5 aufweisen, die so angeordnet und ausgerichtet sind, dass sie einer unterhalb der jeweiligen Produktablage 3 befindlichen Produktablage 3 zugeordnet und zum Aufbringen von Strahlungswärme auf diese andere Produktablage 3 eingerichtet sind.The figure shows that the two product shelves 3 arranged within the process space 2 between a floor 6 and an inner wall 7 opposite the floor 6 each have radiant heaters 5 on their underside 8, which are arranged and aligned such that they are assigned to a product shelf 3 located below the respective product shelf 3 and are set up to apply radiant heat to this other product shelf 3.

So ist es möglich, Strahlungswärme von dem jeweiligen Heizstrahler 5 einer oberen Produktablage 3 auf eine darunter befindliche, andere Produktablage 3 abzugeben. Die beiden mittleren Produktablagen 3, die zwischen dem Boden 6 und der Innenwand bzw. Decke 7 des Prozessraums 2 angeordnet sind, weisen nicht nur Heizstrahler 5 an ihrer Unterseite 8, sondern auch noch integrierte Heizeinrichtungen 4 auf. Die Heizeinrichtungen 4 sind an Oberseiten 9 der Produktablagen 3 angeordnet und dazu vorgesehen und eingerichtet, auf die jeweilige Produktablage 3 aufgelegte Produkte mittels Kontaktwärme zu behandeln und zu trocknen.It is thus possible to emit radiant heat from the respective radiant heater 5 of an upper product shelf 3 to another product shelf 3 located below it. The two middle product shelves 3, which are arranged between the floor 6 and the inner wall or ceiling 7 of the process chamber 2, not only have radiant heaters 5 on their underside 8, but also integrated heating devices 4. The heating devices 4 are arranged on the upper sides 9 of the product shelves 3 and are intended and set up to treat and dry products placed on the respective product shelf 3 using contact heat.

Die Figur zeigt ferner, dass eine der insgesamt drei Produktablagen 3 an einem Boden 6 des Prozessraums 2 ausgebildet ist.The figure further shows that one of the three product shelves 3 is formed on a floor 6 of the process chamber 2.

Die an dem Boden 6 des Prozessraums 2 ausgebildete Produktablage 3 wird von unten mittels einer Heizeinrichtung 4 mit Kontaktwärme versorgt und von oben mittels des zumindest einen Heizstrahlers 5 der darüber angeordneten Produktablage 3 mit Strahlungswärme.The product shelf 3 formed on the floor 6 of the process chamber 2 is supplied with contact heat from below by means of a heating device 4 and with radiant heat from above by means of the at least one radiant heater 5 of the product shelf 3 arranged above it.

Zwischen dem Boden 6 und der dem Boden 6 gegenüberliegenden Innenwand 7 des Prozessraums 2 sind somit zwei Produktablagen 3 angeordnet, die an ihrer jeweiligen Unterseite 8 jeweils zumindest einen Heizstrahler 5 zur Abgabe von Strahlungswärme auf die darunter befindlichen Produktablagen 3 und daran angeordnete Produkte und an ihrer jeweiligen Oberseite 9 jeweils zumindest eine Heizeinrichtung 4 für Kontaktwärme aufweisen.Thus, between the floor 6 and the inner wall 7 of the process chamber 2 opposite the floor 6, two product shelves 3 are arranged, each of which has at least one radiant heater 5 on its respective underside 8 for emitting radiant heat onto the product shelves 3 located underneath and products arranged thereon, and at least one heating device 4 for contact heat on its respective upper side 9.

Die Figur zeigt außerdem, dass die oberste der drei Produktablagen 3 innerhalb des Prozessraums 2 von oben mittels eines Heizstrahlers 5 mit Strahlungswärme versorgt wird, der an oder in der Innenwand 7 des Prozessraums 2 der Trocknungsvorrichtung 1 angeordnet oder ausgebildet ist.The figure also shows that the uppermost of the three product shelves 3 within the process chamber 2 is supplied with radiant heat from above by means of a radiant heater 5 which is arranged or formed on or in the inner wall 7 of the process chamber 2 of the drying device 1.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
TrocknungsvorrichtungDrying device
22
ProzessraumProcess room
33
ProduktablageProduct storage
44
HeizeinrichtungHeating device
55
HeizstrahlerRadiant heater
66
Boden von 2Floor of 2
77
dem Boden gegenüberliegende Innenwand, Decke von 2interior wall opposite the floor, ceiling of 2
88th
Unterseite von 3Bottom of 3
99
Oberseite von 3Top of 3

Claims (10)

Trocknungsvorrichtung (1) zur statischen, batchweisen Trocknung von stückigen, granulatförmigen, flüssigen oder pastösen Produkten, wobei die Trocknungsvorrichtung (1) zumindest einen Prozessraum (2) und darin zumindest zwei, vorzugsweise übereinander angeordnete, Produktablagen (3) und für jede Produktablage (3) jeweils zumindest eine Heizeinrichtung (4) für Kontaktwärme und zumindest einen Heizstrahler (5) zum Aufbringen von Strahlungswärme aufweist, sodass zu trocknende Produkte auf den Produktablagen (3) mittels Kontaktwärme beaufschlagt sowie mittels Strahlungswärme behandelt werden, wobei die Heizeinrichtungen (4) für die Kontaktwärme einerseits und die Heizstrahler (5) zum Aufbringen der Strahlungswärme andererseits in ihren jeweiligen Betriebs- oder Heiztemperaturen getrennt voneinander einregelbar sind, und wobei zumindest eine Produktablage (3) der zumindest zwei Produktablagen (3) zumindest einen Heizstrahler (5) aufweist, der einer anderen Produktablage (3) der zumindest zwei Produktablagen (3) zugeordnet und zum Aufbringen von Strahlungswärme auf diese Produktablage (3) eingerichtet ist.Drying device (1) for the static, batch-wise drying of lumpy, granular, liquid or pasty products, wherein the drying device (1) has at least one process chamber (2) and therein at least two product shelves (3), preferably arranged one above the other, and for each product shelf (3) at least one heating device (4) for contact heat and at least one radiant heater (5) for applying radiant heat, so that products to be dried on the product shelves (3) are exposed to contact heat and treated with radiant heat, wherein the heating devices (4) for the contact heat on the one hand and the radiant heaters (5) for applying the radiant heat on the other hand can be regulated separately from one another in their respective operating or heating temperatures, and wherein at least one product shelf (3) of the at least two product shelves (3) has at least one radiant heater (5) which is assigned to another product shelf (3) of the at least two product shelves (3) and is set up to apply radiant heat to this product shelf (3). Trocknungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Heizstrahler (3) an einer Unterseite (8) der zumindest einen Produktablage (2) angeordnet oder ausgebildet ist, sodass Strahlungswärme von diesem Heizstrahler (5) auf eine darunter befindliche, andere Produktablage (3) der zumindest zwei Produktablagen (3) abgegeben werden kann.Drying device (1) according to Claim 1 , characterized in that at least one radiant heater (3) is arranged or formed on an underside (8) of the at least one product shelf (2), so that radiant heat from this radiant heater (5) can be emitted onto another product shelf (3) of the at least two product shelves (3) located underneath. Trocknungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Produktablage (3) an ihrer Oberseite (9) eine Heizeinrichtung (4) für Kontaktwärme aufweist.Drying device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that at least one product shelf (3) has a heating device (4) for contact heat on its upper side (9). Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Produktablage (3) eine Heizeinrichtung (4) für Kontaktwärme und einen Heizstrahler (5) aufweist, der einer anderen Produktablage zugeordnet ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that at least one product shelf (3) has a heating device (4) for contact heat and a radiant heater (5) which is assigned to another product shelf. Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Heizeinrichtung (4) elektrisch und/oder mit Druckheißwasser und/oder mit Dampf und/oder mit Thermoöl beheizbar ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that at least one heating device (4) can be heated electrically and/or with pressurized hot water and/or with steam and/or with thermal oil. Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Heizstrahler (5) elektrisch und/oder mit Druckheißwasser und/oder mit Dampf und/oder mit Thermoöl beheizbar ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that at least one radiant heater (5) can be heated electrically and/or with pressurized hot water and/or with steam and/or with thermal oil. Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (1) als Trocknungsschrank ausgebildet ist, dessen Schrank-Innenraum den Prozessraum (2) bildet.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the drying device (1) is designed as a drying cabinet, the interior of which forms the process chamber (2). Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessraum (2) bodenseitig an seiner Innenwand eine Heizeinrichtung (4) hat und dass an der gegenüberliegenden Innenwand des Prozessraums (2) ein Heizstrahler (5) vorgesehen ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the process chamber (2) has a heating device (4) on its inner wall at the bottom and that a radiant heater (5) is provided on the opposite inner wall of the process chamber (2). Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Produktablage (3) an einem Boden (6) des Prozessraums (2) ausgebildet ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that a product storage area (3) is formed on a floor (6) of the process chamber (2). Trocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Boden (6) und einer dem Boden (6) gegenüberliegenden Innenwand (7) des Prozessraums (2) zumindest eine Produktablage (3), insbesondere zumindest eine Produktablage (3) mit einem Heizstrahler (5) für eine andere Produktablage (3), angeordnet ist.Drying device (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that between a floor (6) and an inner wall (7) of the process chamber (2) opposite the floor (6) at least one product storage (3), in particular at least one product storage (3) with a radiant heater (5) for another product storage (3).
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