JP3055402U

JP3055402U - 太陽エネルギー乾燥機

Info

Publication number: JP3055402U
Application number: JP1998004716U
Authority: JP
Inventors: 威毅呉; 洋溢胡; 天源李; 震宸唐; 定安李
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 1999-01-12
Anticipated expiration: 2004-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】自動的に乾燥温度を調整できる太陽エネルギ
ー乾燥機を提供する。【解決手段】乾燥容器６、反射板５、駆動装置２を含
む。乾燥容器６には被乾燥物品を入れる。反射板５は乾
燥容器６側辺に設置し該乾燥容器６と対応し、太陽光を
反射し、乾燥容器６に熱を集める。駆動装置２は反射板
５の乾燥容器６上方への移動を駆動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は太陽エネルギー乾燥機に関する。特に自動的に乾燥温度を調整することができる太陽エネルギー乾燥機に係る。

【０００２】

【従来の技術】

従来の茶葉乾燥器は、主に電気乾燥器と炭火乾燥器に分けられる。各設備の特性の相違、及び製茶職人の手法の相違により、異なる味、香り、品質の高級茶が精製される。この二つの方法は、それぞれに特色と長所を具えるが、両者に共通する欠点は時間と労力を消耗する点である。これに対して、台湾特許公告番号第１１１９３０号は太陽エネルギー乾燥機に関するものである。該乾燥機は主に太陽エネルギー集熱管、光電板、直流減速モーター、伝動機により組成される。それは、茶葉を直接集熱管内の管中に入れ、その内層ガラスの外表面に塗布した膜を利用し、太陽の放射熱エネルギーを吸収し、管内の茶葉を乾燥させるものである。該乾燥機は光電板が駆動する減速モーターにより、集熱管の転動を連動し、管内の茶葉の受ける熱を均一にし、安定した乾燥品質を保持する。真空集熱管の集熱管断熱層は熱の散失を有効に断絶することができ、乾燥過程全体を一層迅速にする。さらに、特筆に値するのは、集熱管内管中の選択性吸収膜は赤外線を放出することができ、これにより乾燥された茶葉は伝統的炭火乾燥の風味を具え、茶葉の経済的価値を高めることができる。しかし、該乾燥機の集熱管内の温度は、日照の強度により変化し、乾燥過程中に必要とする乾燥温度を制御することができない。さらには、その乾燥時間も制御することはできず、その品質も自ずから不安定となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来品の欠点を改善するため、本考案は乾燥温度及び乾燥時間を制御することができる太陽エネルギー乾燥機の提供を課題とする。それは、集熱器（例えば、真空集熱管）、太陽光の反射或いは遮蔽に用いる反射板を含み、太陽光の集熱、並びに太陽光照射の遮蔽効果を具え、管内温度の持続上昇を緩衝し、乾燥温度を制御する。またそれは、制御装置を含み、乾燥温度及び時間を自動的に制御することができる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案は太陽エネルギー乾燥機を提供する。それは主に、被乾燥物品を充填する一、或いは多数の乾燥容器、各乾燥容器と対応する反射板を含む。該反射板は太陽光を反射し、乾燥容器中に熱を集める。また、駆動装置は反射板の乾燥容器上方への移動を駆動する。本装置は制御装置のコントローラーにより二組の駆動装置を制御し、それぞれ乾燥容器を転動させ、反射板を乾燥容器下方に位置させ、太陽光を反射し、集め、或いは反射板を乾燥容器上方に位置させ、太陽光の集熱管への継続照射を遮蔽する。こうして、乾燥温度及び時間を制御することができる。

【０００５】

【考案の実施の形態】

本考案の構造は、図１、３、４、５に示すように、主に被乾燥物品を充填する乾燥容器６、該乾燥容器６側辺に設置しこれと対応する反射板５を含む。該反射板５は該乾燥容器６の下方に位置することが望ましく、太陽光を反射し、乾燥容器６中に熱を集める。また、駆動装置２は反射板５の乾燥容器６上方への移動を駆動する。さらに、該乾燥容器６はスタンド１により支えられ、その上に於いて回転、或いは転動を行う。該乾燥容器６は太陽エネルギー集熱管であることが望ましく、特に太陽エネルギー真空集熱管であれば最良である。本考案実施例は茶葉乾燥機であるが、果物の砂糖漬け等の食品の乾燥、或いは物品の乾燥への応用ももちろん可能である。大量の茶葉を乾燥させるため、本考案は同時に多数組の乾燥容器６、及び反射板５の組み合わせを設置し、同時に運転することができる。該太陽エネルギー集熱管６は、二層同心管により組成する。その外層管６２は透明管で、太陽光の透射に有利である。一方、内層管６１は金属円管で、その外表面には選択性吸収膜６３を具える。該選択性吸収膜６３は、外層管６２を経て透射された太陽の放射エネルギーを吸収し、熱エネルギーに転換することができる以外に、赤外線を放出し、茶葉に炭火焼きの風味を具えさせることもできる。該選択性吸収膜６３はクロムブラック、或いは三酸化クロム、或いは硫酸銅、或いは酸化ケイ素と銅の複合物等の組成物を利用する。該二層円管間には真空断熱層６４があり、該内層管６１が太陽放射エネルギーを吸収後、該熱エネルギーの外界環境への散失を減少させる。

【０００６】また、図３に示すように、該集熱管６は開口端６５を具え、茶葉、或いはその他の乾燥食品、或いは物品の充填、或いは取り出しに用い、該開口端６５は蓋６６により封鎖される。該駆動装置２は第一駆動装置２１、第二駆動装置２２を含む。該第一駆動装置２１は集熱管６を駆動し、回転を持続させ、該第二駆動装置２２は該反射板５を駆動し、該集熱管６下方より上方まで移動させ、太陽光の集熱管６への持続した照射を遮蔽する。該第一、第二駆動装置２１、２２は、直流減速モーターで、遊星ギアユニットをモーターにより駆動し、或いは遊星ギアユニットと遊び車をモーターにより駆動し相互に転動させることもできる。さらに、図３に示すように、該第一駆動装置２１は集熱管６を駆動し、回転を持続させるが、その駆動装置はギア６７、ベルト６８により（或いは、直接ギアユニットにより駆動される）駆動される。一方、第二駆動装置２２は、該反射板５２を駆動し、第二伝動部品により駆動される。該第二伝動部品はギアユニットである。該集熱管６は該第一駆動装置２１と該第一伝動部品により駆動され転動するため、該反射板５はベアリング３２を利用し、該第二伝動部品と該第一伝動部品の動力を分けて作動させる。

【０００７】本考案太陽エネルギー乾燥機は制御装置８を具え、作動を自動制御することができる。例えば、図３に示すように、該制御装置８は中央処理装置８７を含むが、それはプログラム制御ユニットを具え、該第一駆動装置２１と該第二駆動装置２２を制御し、該集熱管６と該反射板５をそれぞれ駆動する。電源供給器８１は該中央処理装置８７、該第一駆動装置２１、該第二駆動装置２２が作動に必要とする電源を供給する。該中央処理装置８７は該スタンド１上に設置する。該制御装置８は温度センサー８３を含み、該蓋６６上に設置し、内層管６１内の温度を計測し、信号を中央処理装置８７まで送信する。コントローラー８４は温度及び時間を中央処理装置８７に設定する操作に用い、該駆動装置２の作動を駆動する。さらには、ブザー８６を具え、タイマーのスタート、ストップ時にはブザー音を発し操作員に告知する。また、温度が高すぎる、或いは低すぎる時にも、ブザー音を発し操作員に警告することができる。該ブザー８６は該中央処理装置８７上に設置する。該コントローラー８４上には表示器を具え、その時点での操作状況を随時、表示することができる。該温度センサー８３は、真空集熱管内層管６１内に配置し、内層管６１内の乾燥温度を計測し、随時、信号を中央処理装置８７に発信する。該中央処理装置８７は該温度センサー８３が発信する温度信号を受信すると、中央処理装置８７中に設定した設定温度値と比較する。温度が設定温度値より高すぎる場合には、信号を発信し、該反射板５を駆動し、該集熱管６上方へと回転移動を行わせる。該コントローラー８４は時間設定機能を具え、設定時間値を該中央処理装置８７中に入力し、乾燥作業時間の計算と制御に用いることができる。開始時間設定値に至り、乾燥作業を開始する時には、該中央処理装置８７は信号を発し該駆動装置２を触発し作動させ、かつブザー８６はブザー音を発し、操作員に乾燥機の作動開始を告知する。最終時間設定値に至り、乾燥作業を終了する時には、該中央処理装置８７は信号を発し該駆動装置２を触発し停止させ、かつブザー８６はブザー音を発し、操作員に乾燥機の乾燥操作の停止を告知する。該真空集熱管６は駆動装置２により、等速運転を絶えず駆動されるが、総電源が切断された、或いはタイマーの設定時間に達した時には、運転を停止する。こうして、茶葉は管内で絶えず回転し、乾燥時間の超過により茶葉が焼ける、或いは焦げ、茶葉の品質に悪影響が及ぶ、と言う状況の発生を確実に防止することができる。

【０００８】続いて、図４に示すように、該集熱管６内部の温度が設定値より大きい時には、該反射板５は該第二駆動装置２２により駆動され、該集熱管６上方へと回転移動し、太陽光の集熱管６への持続した照射を防止する。また、図５に示すように、該集熱管６内部の温度が設定値より小さい時には、該反射板５は該第二駆動装置２２により駆動され、該集熱管６下方へと回転移動し、太陽光を反射し該集熱管６上に太陽光を集める。本考案の電源供給器８１は太陽エネルギー光電板を利用し、モーター２１、２２へ電源を供給する。この他、電源供給器を安定させるために、例えば蓄電池８２等を増設し、電源供給の品質を確保し、電源を貯蔵し利用効率を高めることができる。また、制御システムが太陽光の強弱の影響を受け、断続し不安定となる現象を防止することができる。さらには、予め太陽エネルギーを電気エネルギーに転換し蓄電池８２中に貯蔵し、後に電気エネルギーを発しモーターの作動を駆動することもできる。加えて、電源供給器８１は一般の市内電力（交流電力）の切り替え装置に連接することもでき、使用者は使用の習慣、及び利便性に応じて太陽光電気エネルギー、或いは一般交流電力を選択し、電力供給の安定性を保持することができる。

【０００９】一方、図３、４、５、６、７に示すように、反射板５は、その設計に於いては、一般の槽線型反射集焦集熱器の形状とほぼ同一である。かつ反射板５の内面（即ち、反射面）には、反射集焦が良好な薄膜材料５２を接着、或いは塗布する。反射板５は、図６に示すように半円形構造、或いは放物面形構造、或いは図７に示すような複合放物面形構造、或いはその他反射集焦が良好な形状の構造等が望ましい。

【００１０】続いて図２は、本考案が前記装置を利用し進行する乾燥作業の制御フローチャートであり、また該中央処理装置８７中の制御プログラムである。先ず、ステップ一７１では、乾燥開始時、操作人員は自己の経験と必要に基づき、一定料の茶葉を集熱管６内に充填する。次に、ステップ二、三７２、７３では、該コントローラー８４に於いて乾燥温度値、及び時間の数値を該中央処理装置８７に入力する。ステップ三７４では、集熱管６の転動を起動するが、この時、該反射板５は該集熱管６下方にある。この開始から全乾燥過程に於いて、集熱管６は絶えず転動し、乾燥行程が完了するまで転動し続ける。ステップ四７５では、計測した集熱管６の温度が該中央処理装置８７中の温度設定値より小さい時には、吸収した太陽エネルギーの不足を示すものであるから、該反射板５は動かず、太陽光を引き続き反射し熱を集め、管内の温度を上昇させる。ステップ五７６では、計測した集熱管６の温度が該中央処理装置８７中の温度設定値と等しい、或いは大きい時には、該中央処理装置８７は信号を発し該第二駆動装置２２を駆動し、該反射板５を駆動し該集熱管６上方へ回転移動させる。こうして、太陽光の集熱管への継続した照射を遮蔽し、管内の温度上昇を緩衝させ、管内温度を乾燥温度の範囲内に制御する。このように、太陽光の強弱に応じて、本考案乾燥機の反射板５を反復制御し、その位置を回転移動させ、太陽光の反射、或いは遮蔽を行う。ステップ六７７では、乾燥時間が該中央処理装置８７中の乾燥時間設定値より小さい時には、乾燥作業を継続して行う。一方、乾燥時間が該中央処理装置８７中の乾燥時間設定値と等しい、或いは大きい時には、茶葉乾燥作業の完了を示すため、真空集熱管６は転動を停止し、該ブザー８６はブザー音を発する。次回の乾燥の便のため、反射板５を駆動し集熱管６下方に戻すことも可能である。ステップ七７８では、茶葉を取り出し、次に続く茶葉乾燥作業の準備を行い、ここに太陽エネルギー乾燥作業は完了する。

【００１１】

【考案の効果】

本考案の太陽エネルギー乾燥機は、軽量、小型のコンセプトで設計されている。その集熱管は１０本で１２０センチ、外径は４５センチ、全体の設置面積は１．５平方メートル以下で、重量は成人二人が軽く運搬できることを原則としている。しかも、スタンドは折り畳み式となっており、構造は簡単で、メンテナンスの必要性が低く、運搬及び組み立てが簡易であると言う特色を具える。また、本考案は各太陽エネルギー真空集熱器外部に反射、或いは太陽光遮蔽用の反射板を増設し、真空集熱管内は反射板の反射集焦作用により集熱効率を上昇させる。管内の乾燥温度が設定値に達した時には、温度感知コントローラーの感知を経て、モーターを駆動し反射板を反転させ、太陽光の集熱器への継続した照射を遮蔽し、管内温度の持続上昇を防止し、茶葉等物品の焦げを防止する。管内の温度が設定値以下になった時には、温度感知コントローラーは同様にもう一度モーターを駆動し反射板を作動させ、太陽光を反射、照射する位置に戻し温度上昇を進行させる。乾燥時間が予め設定した時間に達した時には、タイマーはモーターを駆動し、反射板を反転させ集熱器を覆い、太陽エネルギー乾燥作業は完了する。しかも、最初から新たに設定する場合を除き、反射板は太陽光を遮蔽する位置に停留させる。こうして、反射板は集熱器を保護することとなり、不注意による衝突により破裂する恐れはない。反射板、及び集熱器はそれぞれ二機の異なるモーターにより連動される。集熱器を駆動するモーターはメインスイッチの制御のみを受け電源を供給し、乾燥が完了し茶葉等物品を取り出した後、メインスイッチは初めてオフとなる。このように、全乾燥過程中に於いて、集熱器が途中で運転を停止し、管内の茶葉が焼ける、或いは焦げる、と言う状況の発生を防止することができる。本考案は太陽エネルギー光電板によりモーターが必要とする電源を供給する外に、蓄電池を増設し、供給電力の品質を確保し、電力の貯蔵により利用効率を高めることもできる。制御システムが太陽光の強弱の影響を受け、断続し不安定となる現象の発生を避けることができる。この他、本考案は一般市内電力（交流電力）の切り替え装置と連接することもでき、使用者はその必要、また利便性に応じて太陽光電気エネルギー、或いは一般交流電力を選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の立体図である。

【図２】本考案実施例における自動制御のフローチャー
トである。

【図３】本考案集熱管と反射板の作動態様を説明する局
部立体図である。

【図４】本考案集熱管と反射板の相互の作動態様を説明
する部分拡大断面図である。

【図５】太陽光を反射し、集熱管上に光を集めた状態を
示す部分拡大断面図である。

【図６】本考案反射板実施例の局部立体図である。

【図７】本考案反射板実施例のもう一つの実施例を示す
局部立体図である。

【符号の説明】

１スタンド２駆動装置２１第一駆動装置２２第二駆動装置３１ギアユニット３２ベアリング５反射板５２薄膜材料６乾燥容器６集熱管６１内層管６２外層管６３吸収膜６４真空断熱層６５開口端６６蓋６７ギア６８ベルト７１ステップ１７２ステップ２７３ステップ３７５ステップ４７６ステップ５７７ステップ６７８ステップ７８制御装置８１電源供給器８２蓄電池８３温度センサー８４コントローラー８６ブザー８７中央処理装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】乾燥容器、反射板、駆動装置を含み、該乾燥容器は被乾燥物品を入れ、該反射板は乾燥容器側辺に設置し該乾燥容器と対応し、
太陽光を反射し、該乾燥容器に熱を集め、該駆動装置は前記反射板の前記乾燥容器上方への移動を
駆動する、ことを特徴とする太陽エネルギー乾燥機。
【請求項２】多数の乾燥容器、多数の反射板、駆動装置
を含み、該多数の乾燥容器は被乾燥物品を入れ、該多数の反射板はそれぞれ属する乾燥容器側辺に設置
し、それぞれが各属する該乾燥容器と対応し、太陽光を
反射し、各乾燥容器に熱を集め、該駆動装置は前記各反射板がそれぞれ属する前記乾燥容
器上方への移動を駆動する、ことを特徴とする太陽エネ
ルギー乾燥機。
【請求項３】前記乾燥容器は太陽エネルギー集熱管であ
ることを特徴とする請求項１或いは２記載の太陽エネル
ギー乾燥機。
【請求項４】前記集熱管は太陽エネルギー真空集熱管で
あることを特徴とする請求項３記載の太陽エネルギー乾
燥機。
【請求項５】前記集熱管は開口端を具え、該開口端は蓋
により封鎖されることを特徴とする請求項３記載の太陽
エネルギー乾燥機。
【請求項６】前記太陽エネルギー集熱管は、同心の外層
管と内層管により組成し、該外層は透明管で、該外層管と内層管間には真空断熱層を具えることを特徴
とする請求項３記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項７】前記外層管と内層管は同心管であることを
特徴とする請求項６記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項８】前記内層管は金属円管であることを特徴と
する請求項６記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項９】前記内層管の表面に赤外線を放出する選択
性吸収膜を塗布することを特徴とする請求項８記載の太
陽エネルギー乾燥機。
【請求項１０】前記駆動装置は第一駆動装置、第二駆動
装置を含み、該第一駆動装置は集熱管を駆動し、回転を持続させ、該第二駆動装置は該反射板を駆動し、該集熱管下方より
上方まで移動させ、太陽光の集熱管への持続した照射を
遮蔽することを特徴とする請求項３記載の太陽エネルギ
ー乾燥機。
【請求項１１】前記第一、第二駆動装置は直流減速モー
ターであることを特徴とする請求項１０記載の太陽エネ
ルギー乾燥機。
【請求項１２】前記第一駆動装置は第一伝動部品を含
み、動力を該集熱管に伝送し、該第二駆動装置は第二伝動部品を含み、動力を該反射板
に伝送することを特徴とする請求項１０記載の太陽エネ
ルギー乾燥機。
【請求項１３】前記第一伝動部品はギア及びベルトを含
み、動力を伝動し、該第二伝動部品はギアユニットで、動力を伝動し、かつ
該第二伝動部品のギアと該集熱管間にはベアリングを設
置することを特徴とする請求項１０記載の太陽エネルギ
ー乾燥機。
【請求項１４】前記太陽エネルギー乾燥機はスタンドに
より支えられることを特徴とする請求項１或いは２記載
の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項１５】前記スタンド上には制御装置を設置し、
該制御装置は中央処理装置を含み、プログラム制御ユニ
ットを具え、該太陽エネルギー乾燥機を制御し、電源供給器は該制御装置に電源を供給することを特徴と
する請求項１４記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項１６】前記電源供給器は太陽エネルギー光電板
であることを特徴とする請求項１５記載の太陽エネルギ
ー乾燥機。
【請求項１７】前記電源供給器は蓄電池であることを特
徴とする請求項１５記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項１８】前記制御装置は温度センサー、コントロ
ーラーを含み、該温度センサーは該蓋上に設置し、内層管内の温度を計
測し、中央処理装置に信号を送信し、該コントローラーは温度及び時間を中央処理装置に設定
する操作に用い、該駆動装置の作動を駆動することを特
徴とする請求項１５記載の太陽エネルギー乾燥機。
【請求項１９】前記コントローラーはタイマーを具える
ことを特徴とする請求項１８記載の太陽エネルギー乾燥
機。
【請求項２０】前記電源供給器は市内電力切り替え装置
に連接することを特徴とする請求項１５記載の太陽エネ
ルギー乾燥機。
【請求項２１】前記反射板は複合放物面形構造であるこ
とを特徴とする請求項１或いは２記載の太陽エネルギー
乾燥機。
【請求項２２】前記反射板は半円形構造であることを特
徴とする請求項１或いは２記載の太陽エネルギー乾燥
機。
【請求項２３】前記反射板は放物面形構造であることを
特徴とする請求項１或いは２記載の太陽エネルギー乾燥
機。
【請求項２４】前記反射板の内表面には反射集焦の薄膜
材料を塗布することを特徴とする請求項１或いは２記載
の太陽エネルギー乾燥機。