TW201938973A - 乾燥有機材料之系統及方法 - Google Patents

乾燥有機材料之系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201938973A
TW201938973A TW108104632A TW108104632A TW201938973A TW 201938973 A TW201938973 A TW 201938973A TW 108104632 A TW108104632 A TW 108104632A TW 108104632 A TW108104632 A TW 108104632A TW 201938973 A TW201938973 A TW 201938973A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
drying chamber
organic material
drying
humidity
processor
Prior art date
Application number
TW108104632A
Other languages
English (en)
Inventor
麥可 喬瑟夫 普登
哈珊 阿里 薩拉比
Original Assignee
美商戴史瑞斯特公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商戴史瑞斯特公司 filed Critical 美商戴史瑞斯特公司
Publication of TW201938973A publication Critical patent/TW201938973A/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
    • F26B25/225—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects by repeated or continuous weighing of the material or a sample thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/022—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow
    • F26B21/028—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure with provisions for changing the drying gas flow pattern, e.g. by reversing gas flow, by moving the materials or objects through subsequent compartments, at least two of which have a different direction of gas flow by air valves, movable baffles or nozzle arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/08—Humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10—Temperature; Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/12—Velocity of flow; Quantity of flow, e.g. by varying fan speed, by modifying cross flow area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/14—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/04—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour circulating over or surrounding the materials or objects to be dried
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/066—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers the products to be dried being disposed on one or more containers, which may have at least partly gas-previous walls, e.g. trays or shelves in a stack
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

一種乾燥有機材料之系統包括：乾燥腔室，其用以在受控大氣條件下容納該有機材料；對流設備，其用以調節該乾燥腔室內之溫度及濕度；流量控制設備，其用以調節進入及離開該乾燥腔室之一或多種氣體的流量；感測設備，其用以感測該乾燥腔室之該等大氣條件；處理器；及記憶體，其通信地連接至該處理器。該記憶體儲存指令，該等指令在由該處理器執行時使得該處理器：自該感測設備接收所感測之資料；及基於該所感測之資料控制該對流設備及該流量控制設備。

Description

乾燥有機材料之系統及方法
本發明大體上係關於乾燥有機材料之系統及方法。更特定言之，本發明係關於用於在受控制大氣條件下乾燥有機材料以減少有機材料上之水分及非所需元素且保持有機材料之感官及其他特性的系統及方法。
有機材料為在自然界中發現或由在自然界中發現之材料製成的任何種類之材料。有機材料之實例包括例如木材、紙張、紡織物、植物、動物部分及其類似者。有機材料可包括含有元素碳之有機化合物。可將一些有機材料作為諸如來自動物之肉類之食物或可用作藥品、調味劑、芳族化合物及/或其類似物之草本植物攝入。
植物有機材料之一個此類實例為大麻植物，其可在醫學上、在治療上及/或在娛樂上使用。大麻植物含有被稱為大麻素之各種化合物，該等大麻素活化在大腦中抑制神經傳遞素釋放之細胞上之大麻素受體。
活的大麻可含有約80%水。當前用以乾燥大麻植物之大多數方法之特徵為緩慢的乾燥時間，其可適用於保持植物之特性。舉例而言，篩網乾燥涉及將大麻植物散佈於篩網上以乾燥。可展開篩網或將其置放於脫水器中。篩網乾燥之一些缺點包括自芽移除葉及自莖移除芽之額外勞動。篩網乾燥亦可產生不均勻乾燥，導致大麻植物之一些部分比大麻植物之其他部分乾燥得快。
緩慢乾燥之另一實例方法使用乾燥管線，其中可將可樂果、分枝或整個植物與自牆壁延伸至牆壁之鋼絲繩或繩線倒置懸掛。此使得臨時懸掛系統為便利的，但隨著芽乾燥，莖中之水可緩慢地芯吸至芽中，此可減緩乾燥過程。另一種緩慢乾燥方法為籠式乾燥，其中芽可懸掛於金屬絲籠具中。因為籠可經拾取及移動，因此其可經移動較接近加熱器、風扇及除濕器或較遠離加熱器、風扇及除濕劑以用於較均勻的乾燥。
乾燥製程之一些較快方法可包括使用風扇、加熱器及/或除濕器。然而，雖然此等方法在工業規模上可較方便且較適合，但此等較快乾燥方法可能損害大麻之各種特性，諸如大麻素、萜類及/或類黃酮。
因此，可能需要實現對有機材料，例如動物及/或植物有機材料進行充分快速乾燥，同時保持有機材料之感官、藥用及其他特性之系統及方法。
此先前技術部分中所揭示之上述資訊用於增強對本發明之先前技術的理解，且因此其可含有不構成先前技術之資訊。
根據一實例實施例，一種乾燥有機材料之系統包括：乾燥腔室，其經組態以在受控大氣條件下容納有機材料；對流設備，其經組態以調節乾燥腔室內之溫度及濕度；流量控制設備，其經組態以調節進入及離開乾燥腔室之一或多種氣體的流量；感測設備，其經組態以感測乾燥腔室之大氣條件；處理器；及記憶體，其通信地連接至處理器且存儲指令，該等指令在由處理器執行時使得處理器：自感測設備接收所感測之資料；及基於所感測之資料控制對流設備及流量控制設備。
在一些實施例中，流量控制設備可包括主流量閥及真空產生器件；且指令可使得處理器打開主流量閥及啟動真空產生器件以自乾燥腔室移除空氣、濕氣及/或一或多個氣體，以在乾燥腔室中產生真空。
在一些實施例中，流量控制設備可包括經組態以調整乾燥腔室內之氣體混合物之比率的一或多個氣門，該氣體混合物對應於保持有機材料之一或多種特性之一或多種氣體的混合物；且指令可進一步使得處理器打開一或多個氣閥以將氣體混合物引入至乾燥腔室中。
在一些實施例中感測設備可包括溫度感測器及濕度感測器；且指令可進一步使得處理器基於由溫度感測器偵測之溫度及由濕度感測器偵測之濕度控制對流設備以循環通過一或多個啟動及去啟動循環。
在一些實施例中，對流設備可包括風扇及加熱器件；且指令可進一步使得處理器：回應於濕度感測器偵測到乾燥腔室內之濕度水準超過臨限濕度水準來控制風扇以降低乾燥腔室中的濕度；及回應於溫度感測器偵測到乾燥腔室內之溫度降低至低於臨限溫度水準來控制加熱器件以升高乾燥腔室中的溫度。
在一些實施例中，感測設備可包括經組態以量測容納於乾燥腔室內之有機材料之質量的一或多個負載單元；流量控制設備可包括吹掃閥；且指令可進一步使得處理器回應於一或多個負載單元偵測到有機材料之質量減小至目標水準來控制吹掃閥用外部壓力均衡乾燥腔室內之壓力。
在一些實施例中，一或多個負載單元可配置於經組態以將有機材料容納於乾燥腔室內之產物容器下方。
在一些實施例中，一或多個負載單元可配置於經組態以將有機材料容納於乾燥腔室內之產物容器上方。
在一些實施例中，感測設備可包括經組態以量測容納於乾燥腔室內之有機材料之水分含量的一或多個水分感測器；流量控制設備可包括吹掃閥；且指令可進一步使得處理器回應於一或多個水分感測器偵測到有機材料之水分含量減小至目標水分含量來控制吹掃閥用外部壓力均衡乾燥腔室內之壓力。
在一些實施例中，有機材料可對應於植物之一部分。
根據另一實例實施例，一種乾燥有機材料之方法包括：在受控大氣條件下將有機材料容納於乾燥腔室內；藉由感測設備量測乾燥腔室內之大氣條件；基於所量測之大氣條件藉由對流設備調節乾燥腔室內之溫度及濕度；及基於所量測之大氣條件藉由流量控制設備調節進入及離開乾燥腔室之一或多種氣體的流量。
在一些實施例中，方法可進一步包括藉由以下在乾燥腔室中產生真空：打開流量控制設備之主流量閥；及藉由經由主流量閥自乾燥腔室移除空氣、濕氣及/或一或多種氣體來啟動真空產生器件以產生真空。
在一些實施例中，方法可進一步包括藉由打開流量控制設備之一或多個氣閥來將一或多種氣體中之一或多者注入至乾燥腔室中。
在一些實施例中，方法可進一步包括調整乾燥腔室內之氣體混合物之比率，該氣體混合物對應於保持有機材料之一或多種特性之一或多種氣體的混合物。
在一些實施例中，方法可進一步包括：藉由感測設備之溫度感測器偵測乾燥腔室內之溫度；藉由感測設備之濕度感測器偵測乾燥腔室內之濕度水準；及基於由溫度感測器偵測之溫度及由濕度感測器偵測之濕度，藉由對流設備循環通過一或多個啟動及去啟動循環。
在一些實施例中，方法可進一步包括：回應於濕度感測器偵測到濕度水準超過臨限濕度水準，藉由對流設備之風扇降低乾燥腔室中的濕度水準；及回應於溫度感測器偵測到乾燥腔室內之溫度降低至低於臨限溫度水準，藉由對流設備之加熱器件升高乾燥腔室中的溫度。
在一些實施例中，方法可進一步包括：藉由感測設備之一或多個負載單元監測容納於乾燥腔室內之有機材料的質量；及回應於一或多個負載單元偵測到有機材料之質量減小至目標水準，藉由流量控制設備之吹掃閥用外部壓力均衡乾燥腔室內之壓力。
在一些實施例中，一或多個負載單元可配置於經組態以將有機材料容納於乾燥腔室內之產物容器下方。
在一些實施例中，一或多個負載單元可配置於經組態以將有機材料容納於乾燥腔室內之產物容器上方。
在一些實施例中，方法可進一步包括：藉由感測設備之水分感測器監測容納於乾燥腔室內之有機材料的水分含量；及回應於水分感測器偵測到有機材料之水分含量降低至目標水分含量，藉由流量控制設備之吹掃閥用外部壓力均衡乾燥腔室內之壓力。
以上概述不包括本發明之所有態樣及特徵的窮盡性清單。意欲本發明包括可自上文所描述之各種態樣及特徵之各種適合組合以及以下實施方式中所描述之彼等適合組合實踐的所有系統及方法。此外，此類組合可具有本文中未具體描述之特定優勢。因此，本發明之其他態樣及特徵將自隨附圖式及以下實施方式而顯而易見。
本申請案主張2018年2月13日提交之美國臨時申請案第62/630,157號之權益，該文獻以全文引用之方式併入本文中。
在下文中，將參考隨附圖式較詳細地描述實例實施例，在該等隨附圖式中，相同參考編號始終係指相同或類似元件。然而，本發明可以各種不同形式體現，且不應解釋為僅限於本文中的所說明實施例。確切而言，提供此等實施例作為實例，使得本發明將為透徹且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明之態樣及特徵。因此，可不描述對於彼等一般熟習此項技術者完整理解本發明之態樣及特徵而言並非必需方法、元件以及技術。此外，對實例實施例內之特徵或態樣的描述應通常被視為可用於其他實例實施例中之其他類似特徵或態樣。除非另外指出，否則相同參考編號貫穿附圖及書面描述指示相同元件，且因此，可不重複其描述。
在圖中，出於明晰之目的，可放大及/或簡化元件、層及區域之相對尺寸。出於易於解釋之目的，在本文中使用空間相對術語，諸如「在……以下」、「在……下方」、「在……下面」、「下部」、「在……上方」、「上部」及其類似者以描述如圖式中所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵的關係。應理解，空間相對術語意欲涵蓋器件在使用或操作中除圖式中所描繪之定向以外的不同定向。舉例而言，若圖式中之器件翻轉，則描述為「在」其他元件或特徵「下方」或「以下」或「下面」之元件將接著被定向為「在」其他元件或特徵「上方」。因此，實例術語「在…下方」及「在…下面」可涵蓋在……上方與在……下方兩個定向。器件可以其他方式定向(例如旋轉90度或處於其他定向)，且相應地解譯本文中所使用之空間相對描述詞。
本發明之一或多個實例實施例係關於用於在乾燥腔室內使用受控大氣條件來乾燥有機材料之系統及方法。熟習此項技術者應瞭解，可在全部不背離本發明之精神及範疇的情況下使用或不同地修改本文中所描述之非限制性實例實施例之各種特徵及態樣以乾燥各種不同種類之有機材料，包括但不限於例如肉類、果實、草本植物、種子/苞、莖、樹皮、葉纖維、根部及/或類似者。此等有機材料中之一些含有可在處理材料以使用先前技術部分中所描述之乾燥方法來乾燥材料以供進一步處理或消耗時損失或減少的各種感官及甚至藥用特性。因此，在一些實施例中，可根據本文中所描述之各種實例實施例中之一或多者乾燥此等及其他各種有機材料以減少或最小化有機材料之感官及/或藥用特性的損失。
在各種實施例中，本發明之先前技術部分中所描述之缺點中的至少一些可經由如本發明中所描述之乾燥有機材料之系統及方法的各種實例實施例克服。在一些實施例中，本文中所描述之系統及方法可採用能夠實現對乾燥腔室內之大氣條件的高水平控制之各種不同元件及組件。舉例而言，經由使用例如真空產生器件(例如，諸如真空泵)，可在乾燥腔室內產生真空(例如，部分真空)，其可加速有機材料之乾燥速率。在一些實施例中，可將適合的氣體引入至乾燥腔室中以有助於維持或實質上維持有機材料之各種特性(例如，感官及/或藥用特性)。在一些實施例中，可在乾燥腔室內使用對流設備以快速乾燥有機材料，同時最小化或減少有機材料之各種特性(例如，感官及/或藥用特性)之損失。
根據一些具體實例，乾燥有機材料之系統及方法可包括流量控制設備、對流設備及感測設備。在一些實施例中，可將流量控制設備、對流設備及感測設備連接至連接至處理器之中繼器。在一些實施例中，流量控制設備可經組態以調節乾燥腔室內之一或多種氣體(例如，空氣、氧氣、氮氣、氦氣及/或其類似物，或任何適合的氣體混合物)之流入及流出。在一些實施例中，流量控制設備可包括主流量閥、吹掃閥、一或多個氣閥、控制閥及/或真空產生器件(例如，真空泵)。在一些實施例中，乾燥腔室可容納或以其它方式接收具有置放於內之有機材料的產物容器。
在一些實施例中，對流設備可經組態以調節乾燥腔室之溫度及/或濕度，且提高有機材料之乾燥速度。在一些實施例中，對流設備可包括例如風扇及加熱器件。在一些實施例中，感測設備可經組態以量測乾燥腔室內之各種參數(或乾燥腔室內之大氣條件)，例如，濕度、溫度及/或壓力。
在一些實施例中，感測設備可經組態以量測產物容器中之有機材料之質量(或有機材料與產物容器之組合質量)及/或有機材料之水分。舉例而言，在一些實施例中，感測設備可包括一或多個壓力感測器、溫度感測器、濕度感測器及負載單元，該等器件可配置(或安裝)於乾燥腔室內或附近。在一些實施例中，負載單元可經組態以量測有機材料之質量(有機材料與產物容器之組合質量)。在一些實施例中，代替或外加負載單元，感測設備可包括經配置或以其它方式鄰近於有機材料定位之水分感測器以量測產物容器中之有機材料的水分。
在一些實施例中，感測設備可包括壓力計，其可為定位於乾燥腔室之外側(或外部)。在一些實施例中，壓力感測器可包括任何適合的壓力感測器或壓力感測器(例如，諸如壓力傳感器、大氣壓高度計及/或其類似物)之組合。在一些實施例中，真空產生器件可包括經組態以產生低壓環境之任何合適類型之器件，例如，諸如真空泵、再生吹風機、文氏管(venturi)發生器及/或其類似器件。在一些實施例中，處理器執行呈儲存於記憶體中之程式形式的指令，且經組態以基於自感測設備接收之輸入資料控制流量控制設備及對流設備。
在一些實施例中，當將有機材料引入至產物容器中時，所有流量控制及對流設備可為非作用的。接著，可關閉將乾燥腔室與乾燥有機材料之系統之其餘部分隔離的門。系統及方法接著藉由打開主流量閥且啟動真空產生器件，以便自乾燥腔室提取空氣、其他氣體混合物及濕度來繼續進行，從而在乾燥腔室內產生真空(部分真空)。真空(例如，部分真空)可有助於提高可乾燥有機材料之速度，同時消除或降低經由孢子或其他風險元素之污染風險。
在一些實施例中，當在乾燥腔室內達至目標壓力時，可打開氣閥以調整乾燥腔室內之氣體混合物之比率。在一些具體實例中，氣閥可允許諸如空氣之混合氣體流入乾燥腔室中。在一些實施例中，氣閥可允許諸如純氣體(例如，氧氣、氮氣、氦氣及/或其類似物)之其他氣體，其可能適用於維持產物容器內之有機材料的各種特性。在一些實施例中，氣閥可包括一或多種乾燥材料(例如，乾燥柱)或其它合適的乾燥劑，以便乾燥流入乾燥腔室中之氣體。
作為非限制性實例，當乾燥諸如大麻或含大麻之植物有機材料之有機材料時，乾燥腔室內之目標壓力可為例如約15至約26 (或15至26)吋之汞(inHg)。在一些實施例中，目標壓力之所需範圍可為約18至約25 inHg (或18至25 inHg)。目標壓力之其他實例包括約5 inHg至約26 inHg (或5 inHg至26 inHg)，其中所需範圍為約8 inHg至約24 inHg (或8 inHg至24 inHg)。然而，本發明不限於此，且視待乾燥之有機材料之種類及有機材料之感官及/或其他性質而定，可使用或調整其它合適的目標壓力。此外，應理解，在各種實施例中，目標壓力可指代靜態壓力或可在乾燥製程期間變化之瞬時壓力。
在一些實施例中，在打開一或多個氣閥之後，可打開經組態以調節乾燥腔室內之壓力的控制閥，且可在乾燥腔室內啟動對流設備(例如，風扇及加熱器件)以起始乾燥模式或乾燥循環。如本文中所使用之乾燥模式或乾燥循環係指乾燥有機材料之系統的操作模式，其中在於乾燥腔室內維持低壓的同時，循環打開及關閉對流設備，從而加速有機材料之乾燥製程。
在一些實施例中，可啟動風扇以便釋放有機材料之濕度且保持乾燥腔室內之氣體混合物及熱能的擾流。在一些實施例中，可視所乾燥之有機材料、產物容器內有機材料之量及/或乾燥腔室及產物容器之維度(以及其他因素)而調整乾燥腔室內風扇的氣流。可啟動加熱器件以便自乾燥腔室內之部分真空防止或減少蒸發熱損失。
根據一實施例，風扇及加熱器件可彼此分離。在此實施例中，風扇、加熱器件及產物容器可藉由任何適合的附接方法(例如，螺釘、黏著劑、焊接件、安裝托架及/或其類似物)各自附接至乾燥腔室之一或多個內壁及/或底板。在其他實施例中，風扇及加熱器件可整合於單個對流器件中，使得單個對流器件可經調整以附接至產物容器，且產物容器可配置或定位於單個對流器件之頂部上(例如，直接定位於頂部上)。然而，本發明不限於此，且系統之各種組件可經由任何適合的配置相對於彼此配置、附接或以其他方式定位。
在一些實施例中，可能需要維持乾燥腔室內之氣體混合物及熱擾流，此係因為質量、動量及能量(亦即，熱)以及其他因素之高度可擴散性，從而在乾燥腔室內之有機材料與氣體混合物及熱之間產生增加之熱傳遞及增強之接觸面積。
在一些實施例中，為了使擾流氣體混合物及熱能夠穿透產物容器且提高有機材料之乾燥速度，形成產物容器之個別產物容器托盤可在產物容器托盤之中心處包括相對小的開口及較大的空氣通路。有機材料可擱置於產物容器托盤之底部，同時氣體混合物及熱乾燥有機材料。在一些實施例中，蓋板可置放於產物容器之頂部上，且經調整以經由產物容器之該側面將大部分空氣、其他氣體混合物、熱及/或其類似物推出。在一些實施例中，可調整將乾燥腔室與系統之其他組件隔離之門以防止或減少空氣、其他氣體混合物、熱及/或其類似物進入或離開乾燥腔室，因此實現對乾燥腔室內之大氣條件之改良的控制。
在一些實施例中，感測器設備可包括一或多個用於量測乾燥腔室內之大氣條件，例如，諸如濕度、溫度、壓力、水分及/或其類似者的感測器器件。舉例而言，各種實施例，感測器設備可包括經組態以分別量測乾燥腔室內之溫度、濕度及壓力的一或多個溫度感測器、一或多個感測器及一或多個壓力感測器。在一些實施例中，感測器設備藉由感測器器件自各種量測結果產生所感測之資料，該資料經傳送至處理器以控制且調節對流設備(例如，風扇及加熱器件)之啟動及去啟動循環。
在一些實施例中，當加熱器件將乾燥腔室內之溫度升高至目標高溫範圍持續一定時間量時，接著可即刻去啟動加熱器件。在已去啟動加熱器件之後，可降低乾燥腔室內之溫度，使得當溫度達至目標低溫範圍持續一定時間量時，接著可再次啟動加熱器件。目標高及目標低溫範圍可視待乾燥之有機材料而確定，但可一般保持於其中可保留有機材料之特性的範圍內(例如，低於有機材料中所含有之某些有機化學物質之揮發點)。
在其他實施例中，啟動風扇產生對流以驅除乾燥腔室內之水分，乾燥腔室內之濕度可增加。當乾燥腔室內之相對濕度的變化率降低，使得相對濕度持續一定時間量不存在較顯著變化時，接著可去啟動風扇。在已去啟動風扇之後，因為真空產生器件不斷地移除濕度，因此乾燥腔室內之相對濕度可減小。當乾燥腔室內之相對濕度的變化率降低，使得相對濕度持續一定時間量不存在顯著變化時，接著可再次啟動風扇。
在製程期間，藉由真空產生器件將濕度推出，打開及關閉風扇循環以自有機材料釋放濕度，且打開及關閉加熱器件循環以防止呈蒸發冷卻形式之熱損失。結果，產物容器內之有機材料的質量減少，從而減少產物容器之總質量。可藉由負載單元不斷量測產物容器之質量，該等負載單元可安裝於產物容器以下或上方之區域中。因此，當產物容器之質量達至目標水準時，系統及方法可藉由斷開真空產生器件、風扇及加熱器件及關閉主流量閥、氣閥及控制閥，其後打開吹掃閥來繼續進行。可打開吹掃閥以便允許外部空氣進入乾燥腔室中，從而使乾燥腔室內之壓力均衡至大氣壓(或外部壓力)。隨後，可打開將乾燥腔室與乾燥有機材料之系統之其餘部分分離的門且可移除有機材料。
熟習此項技術者可瞭解，處理器可不僅將電流切換至流量控制及對流設備，處理器可同樣改變至此等器件之電流流動的量，例如，經由功率電晶體、場效電晶體及其他替代中繼器中之一或多者。因此，可經由使用者介面元件(諸如顯示器及鍵盤)提供額外特徵，以用於藉由分別調整流量控制及對流設備之參數來客製化壓力、濕度、氣體混合比、氣流及加熱排放。
視因素，諸如有機材料之量、有機材料之類型、所需輸送量等而定，可調整乾燥有機材料之系統及方法之不同元件的尺寸、類型、材料及數目以符合所需應用之需求。
作為說明，將使用大麻植物材料或其他含有大麻素之植物材料來提供實例。大麻植物包括野生大麻植物，包括但不限於物種大麻 ( Cannabis sativa ) 、印度大麻 ( Cannabis indica ) 及(Cannabis ruderalis)以及其變體。
圖 1 描繪根據一實施例之乾燥有機材料之乾燥系統100 的圖式。圖 1 中，可將準備乾燥之有機材料102 裝載至位於乾燥腔室106 內之產物容器104 中。當將有機材料102 引入至產物容器104 中時，乾燥有機材料之系統100 之流量控制及對流設備可為非作用的。
根據一實施例，可經組態以調節乾燥腔室106 內之流動(諸如氣體)的流量控制設備可包括主流量閥108 、吹掃閥110 、一或多個氣閥112 、控制閥114 及真空泵116 ，其皆可定位於乾燥腔室106 之外部區域。出於此詳細描述之目的，真空產生器件被稱作真空泵，然而，可使用包括真空泵、再生吹風機、文氏管發生器及其類似器件之任何合適的真空產生器件。可經組態以調節乾燥腔室106 之溫度及濕度，以便乾燥產物容器104 內之有機材料102 的對流設備可包括風扇118 及加熱器件120 ，且可位於乾燥腔室106 內。
用於本發明中之閥可包括適用於實現且控制空氣及其他氣體之流動的任何類型之閥，諸如滾珠閥、閘閥、塞閥、蝶形閥、球心閥等。
乾燥有機材料之系統100 亦可包括經組態以量測乾燥腔室106 內之有機材料102 之參數，諸如濕度、溫度、壓力、質量及水分的感測設備。感測設備可包括一或多個壓力感測器122 、溫度及濕度感測器124 及負載單元126 ，其皆可定位於乾燥腔室106 內或附近之區域中，及壓力計128 ，其可定位於乾燥腔室106 外部。壓力感測器122 可包括任何合適類型之壓力感測器，諸如壓力轉換器、大氣壓高度計及其類似物。
在將有機材料102 放置於產物容器104 內之後，可關閉將乾燥腔室106 與乾燥有機材料之系統100 之其餘部分分離的門。接著，系統可打開主流量閥108 且啟動真空泵116 ，以便自乾燥腔室106 提取空氣、其他氣體混合物、濕度及其他揮發性物質，從而在乾燥腔室106 內產生部分真空。部分真空可有助於提高乾燥有機材料102 之速度，同時消除或降低經由孢子或其他風險元素污染有機材料102 之風險。
當壓力計128 在乾燥腔室106 內顯示目標壓力時，接著系統藉由打開氣閥112 來繼續進行，以便控制待引入至乾燥腔室106 中之氣體混合物比率。隨後，系統藉由打開控制閥114 來繼續進行，以便調節乾燥腔室106 內之壓力。
根據一實施例，當乾燥有機材料102 ，諸如大麻或含大麻素之有機材料102 時，可適於啟動一或多個氣閥112 且隨後啟動控制閥114 之乾燥腔室106 內之目標壓力可為約15 inHg至約26 inHg，其中所需範圍為約18 inHg至約25 inHg。目標壓力之其他實例包括約5 inHg至約26 inHg (或5 inHg至26 inHg)，其中所需範圍為約8 inHg至約24 inHg (或8 inHg至24 inHg)。此等壓力範圍可確保自乾燥腔室106 提取乾燥腔室106 內之足夠空氣、氣體混合物、濕度以及其他揮發性粒子，此可產生有機材料102 之較高效的乾燥製程。然而，本發明不限於此，且其他目標壓力可為適合的且可視待乾燥之有機材料102 之類型及有機材料102 之感官及/或其他性質而調整。此外，應理解，在所有實施例中，所提及之目標壓力可為靜態壓力或可在乾燥製程期間變化之瞬時壓力。
根據一實施例，氣閥112 可允許諸如空氣之混合氣體進入乾燥腔室106 中。在其他實施例中，氣閥112 可允許其他氣體進入乾燥腔室106 中，該等其他氣體諸如純氣體(例如氧氣、氮氣、氦氣等)，其可能適用於維持有機材料102 之某些特性。舉例而言，在大麻或含其他大麻素之有機材料102 情況下，增強含大麻素之有機材料102 之特性的適合氣體可包括但不限於諸如氮氣之惰性氣體，其可置換乾燥腔室106 內及產物容器104 內之氧氣且由此防止大麻之氧化及諸如THC之重要組分的分解。
在其他實施例中，氣閥112 可包括乾燥柱或其它合適的乾燥劑，以便乾燥進入乾燥腔室106 中之氣體。
在打開一或多個氣閥112 且隨後打開控制閥114 之後，乾燥有機材料之系統100 可藉由執行乾燥模式來繼續進行。乾燥模式或乾燥循環可在本文中係指乾燥有機材料之系統100 的操作模式，其中在維持乾燥腔室106 內之低壓的同時，啟動對流設備且打開及關閉循環，從而加速有機材料102 之乾燥製程。舉例而言，乾燥模式可藉由啟動風扇118 及加熱器件12 0開始。
可啟動風扇118 ，以便釋放有機材料102 之濕度且保持乾燥腔室106 內之氣體混合物的擾流。可視所乾燥之有機材料、產物容器內之有機材料的量及乾燥腔室及產物容器之維度而定以及其他因素而調整乾燥腔室內之風扇的氣流。可啟動加熱器件120 ，以便自乾燥腔室106 內之部分真空防止或減少蒸發熱損失。
感測器件，諸如一或多個溫度及濕度感測器124 及一或多個壓力感測器122 經組態以分別量測乾燥腔室106 內之溫度、濕度及壓力，以便調節風扇118 及加熱器件120 之啟動及去啟動的循環。由溫度及濕度感測器124 發送之資訊由乾燥有機材料之系統100 使用，以如在乾燥模式期間所執行地調節風扇118 及加熱器件120 之啟動/去啟動循環。
在一些實施例中，當執行乾燥模式時，加熱器件120 將乾燥腔室106 內之溫度升高至目標高溫(例如，第一臨限溫度水準)持續一定時間量，接著可即刻去啟動加熱器件120 。在已去啟動加熱器件120 之後，乾燥腔室106 內之溫度可降低，使得當溫度達至目標低溫(例如，第二臨限溫度水準)持續一定時間量時，接著可再次啟動加熱器件120 。目標高及目標低溫範圍可視待乾燥之有機材料102 而確定，但可一般保持於其中可保留有機材料102 之特性的範圍內(例如，低於有機材料102 中所含有之某些有機化學物質之揮發點)。
在其他實施例中，啟動風扇118 產生對流以乾燥腔室106 內之水分，乾燥腔室106 內之濕度可增加。當乾燥腔室106 內之相對濕度的變化率降低，使得相對濕度持續一定時間量不存在較多著變化時，接著可去啟動風扇118 。在已去啟動風扇118 之後，因為真空泵116 不斷地移除濕度，因此乾乾燥腔室106 內之相對濕度可減小。當乾燥腔室106 內之相對濕度的變化率降低，使得相對濕度持續一定時間量不存在更多變化時，接著可再次啟動風扇118 。
在製程期間，藉由真空泵116 將濕度推出，打開及關閉風扇118 循環以自有機材料102 釋放濕度，且打開及關閉加熱器件120 循環以防止呈蒸發冷卻形式之熱損失。結果，產物容器104 內之有機材料102 的質量減小，從而減小產物容器104 之總質量。可藉由負載單元126 不斷量測產物容器104 之質量，該等負載單元可安裝於產物容器104 以下或上方之區域中。因此，當產物容器104 之質量達至目標水準時，系統可去啟動乾燥模式，停止真空泵116 、風扇118 及加熱器件120 ，關閉主流量閥108 、氣閥112 及控制閥114 ，且打開吹掃閥110 ，以便允許外部空氣進入乾燥腔室106 中，從而將乾燥腔室106 內之壓力均衡至大氣壓(或外部壓力)。隨後，可打開將乾燥腔室106 與乾燥有機材料之系統100 之其餘部分分離的門且可移除有機材料102 。
控制乾燥有機材料之系統100 之各種電氣設備的指令可儲存於記憶體(未圖示)中且由處理器130 執行。記憶體可通常儲存程式、可執行碼及資料，諸如時序間隔及溫度、濕度、壓力及質量範圍。處理器130 可通信連接至各種感測器件以及乾燥有機材料之系統100 的各種流量控制及對流設備。此外，處理器130 可基於由感測器件所量測之參數控制流量控制及對流設備之啟動及去啟動循環。乾燥有機材料之系統100 內之流量控制及對流設備中之每一者可另外單獨連接至中繼器132 。中繼器132 為經組態以如受到處理器130 指令地控制流量控制及對流設備中之每一者之啟動及去啟動的電操作開關。
乾燥有機材料之系統100 的不同元件可以工業中已知之任何方式供電。舉例而言，如圖 1 中所示，處理器130 可連接至直流電(DC)電壓源134 且由該DC電壓源134 供電。另外，在此實例中，且如圖1中所示，乾燥有機材料之系統100 之元件的其餘部分可經由各種中繼器132 連接至交流(AC)電壓源136 且可藉由該AC電壓源136 供電。各種電路可在共同點或共同電壓138 處連接，隨後連接至接地或在接地連接上浮動以供啟動之前以用於啟動。
熟習此項技術者應瞭解，處理器130 可不僅將電流切換至流量控制及對流設備，且處理器130 可同樣改變至此等器件之電流流動的量，例如，經由功率電晶體、場效電晶體及其他替代中繼器132 中之一或多者。因此，可經由使用者介面元件，諸如顯示器及鍵盤(未圖示)提供額外特徵，以用於藉由分別調整流量控制及對流設備之參數來客製化壓力、濕度、氣體混合比、氣流及加熱排放。
視因素，諸如有機材料102 之量、有機材料102 之類型、所需輸送量等而定，可調整顯示於乾燥有機材料之系統100 中之不同元件的尺寸、類型、材料及數目以符合所需應用之需求。
圖 2 描繪根據一實施例之可由圖 1 中所描繪之乾燥有機材料之系統100 使用的例示性控制模組200 。所描繪之例示性控制模組200 以其最簡單形式顯示。已知以類似方式實現類似結果之不同架構，且乾燥有機材料之系統100 不以任何方式受限於任何特定系統架構或實施方式。
在圖 2 中，呈程式形式之指令可儲存於持續記憶體202 中且載入至隨機存取記憶體(RAM)204 中，使得處理器206 可執行且運作該等程式，以便執行乾燥有機材料所需的不同步驟。處理器206 可為任何適合的處理器，通常為微控制器處理器。持續記憶體202 及RAM204 經由例如記憶體匯流排208 介接。RAM204 可為適用於與所選擇之處理器130 連接及操作的任何記憶體，諸如SRAM、DRAM、SDRAM、RDRAM、DDR、DDR-2等。持續記憶體202 可為適用於持續儲存資料之任何類型之記憶體，例如快閃記憶體、唯讀記憶體、電池備份記憶體、磁性記憶體等。舉例而言，持續記憶體202 可為可移除式的，呈適當格式之記憶卡，諸如安全數位(SD)卡、微型SD卡、緊密快閃記憶體等形式。
亦連接至處理器206 的可為用於連接周邊裝置，諸如輸入埠212 及輸出驅動器214 之系統匯流排210 。舉例而言，各種感測器216 及使用者輸入介面218 可連接至輸入埠212 ，且可經組態以將參數及回饋細節提供至處理器206 以用於控制各種輸出驅動器214 。輸出驅動器214 可包括，例如，對流設備220 、流量控制設備222 、中繼器224 、顯示器226 ，藉此使用者可檢視驅動乾燥有機材料之系統100 之不同參數，及必要時使用者可使用以便輸入系統參數之鍵盤228 。
圖 3 描繪根據一實施例之圖 1 中所描繪之乾燥腔室106 的等角視圖。因此，編號中之一些可與圖 1 中之彼等編號相同。乾燥腔室106 可包括門302 、風扇118 、加熱器件120 、產物容器104 、一或多個產物容器托盤304 及蓋板306 。其他元件，諸如溫度及濕度感測器、壓力感測器及負載單元或水分感測器亦可包括於乾燥腔室106 內或附近。
可調整門302 以避免空氣、其他氣體混合物或熱進入或逸出乾燥腔室106 ，因此實現對乾燥腔室106 內之大氣條件的較好控制。可調整蓋板306 以經由產物容器104 之側面將大部分空氣、其他氣體混合物及熱推出。
在圖 3 中，風扇118 可循環乾燥腔室106 內之空氣、其他氣體混合物及熱且產生擾流308 ，同時加熱器件120 可發射熱310 。除其他原因外，使氣體混合物及熱310 於乾燥腔室106 內保持擾流可為合乎需要的，此係因為質量、動量及能量(亦即，熱310 )之高度可擴散性，在乾燥腔室106 內之有機材料與氣體混合物及熱310 之間產生增加之熱傳遞及增強之接觸面積。
根據一實施例且如圖 3 中所示，風扇118 與加熱器件120 可彼此分離。在此實施例中，風扇118 、加熱器件120 及產物容器104 各自經由任何適合的附接方法(例如，螺釘、黏著劑、焊接件、安裝托架及/或其類似物)附接至乾燥腔室106 之一或多個內壁312 及/或底板314 。在其他實施例中，風扇118 及加熱器件120 可共同耦接至單個對流器件中，使得單個器件可經調整以附接至產物容器104 ，且產物容器104 可直接擱置於單個對流器件之頂部上。可在附接圖 3 中所示之不同元件時考慮其他非限制性組態。
用於產物容器104 之適合材料包括可置放於真空腔室中而不損害有機材料之完整性的鋁、鋼、丙烯酸類樹脂及任何其他剛性材料。
圖 4 描繪根據一實施例之兩個產物容器托盤304 的等角視圖。
為了諸如圖 3 中所示之擾流308 及熱310 能夠均勻穿透產物容器104 且增強對有機材料102 之乾燥，如圖 4 中所示之個別產物容器托盤304 可包括相對小型開口402 及較大空氣通路404 。有機材料102 可擱置於產物容器托盤304 之基底處，同時氣體混合物及熱可乾燥有機材料102 。
儘管圖 4 中所示之產物容器托盤304 的形狀為圓筒形，可使用任何其他適合的形狀。然而，產物容器托盤304 之形狀可能需要使得有機材料102 能夠均勻擱置於托盤304 之內表面406 上。另外，可視其中可定位產物容器托盤304 之乾燥腔室之尺寸及形狀而選擇產物容器托盤304 的形狀及尺寸。
圖 5 描繪根據一實施例之一種用於採用系統來乾燥有機材料之方法500 的方塊圖。方法500 可例如由根據本發明之實施例之系統，諸如關於圖1至4所論述之系統執行。諸如乾燥有機材料之方法500 的方法可以程式形式儲存於持續記憶體中且載入至隨機存取記憶體中，使得處理器可執行且運作該等程式。
在圖 5 中，乾燥有機材料之方法500 可藉由將有機材料裝載於產物容器中及關閉乾燥腔室門來在步驟502 及步驟504 開始。接著，在步驟506 中，方法可藉由降低乾燥腔室內之壓力來繼續進行。在一實例中且參考圖 1 ，方法500 可藉由打開主流量閥108 且啟動真空泵116 來降低乾燥腔室106 內之壓力，以便提取空氣、其他氣體混合物、濕度及存在於乾燥腔室106 內之其他揮發性元素。
方法可接著藉由經由感測器件(例如，圖 1 之壓力感測器122 及壓力計128 )檢查是否已達至目標壓來在檢查508 中繼續進行。若尚未達至目標壓力，則方法迴路返回至檢查508 直至達至目標壓力。隨後，在達至目標壓力之後，方法藉由將一或多種氣體注入至乾燥腔室中來在步驟510 中繼續。在一實例中且參考圖 1 ，方法500 可藉由打開一或多個氣閥112 來注入一或多種氣體，從而使得使用者能夠調整可進入乾燥腔室106 之空氣或其他混合氣體比率，該等比率可維持有機材料之某些特性。接著，在步驟512 中，方法可藉由調整乾燥腔室內之壓力來繼續。在一實例中且參考圖 1 ，可藉由打開控制閥114 來執行調整乾燥腔室106 內之壓力，以便調整乾燥腔室106 內之壓力。在步驟514 中，方法可藉由執行乾燥模式來繼續進行，該乾燥模式可涉及乾燥腔室內之對流設備的啟動及去啟動，以便提高有機材料之乾燥速度。
作為乾燥腔室之部分真空內之風扇及加熱器件啟動及去啟動循環的結果，產物容器內之有機材料的質量減小，從而減小產物容器之總質量。可藉由負載單元不斷量測產物容器之質量，該等負載單元可安裝於產物容器以下或上方之區域中。因此，在檢查516 中，方法藉由檢查是否已達至產物之目標質量來繼續進行，在此情況下，如在步驟518 中所見，方法關閉流動及對流設備且在步驟520 中繼續進行以均衡乾燥腔室內之壓力。作為實例且參考圖 1 ，方法500 可藉由打開吹掃閥110 來均衡乾燥腔室106 內之壓力，以便允許外部空氣進入乾燥腔室106 中且將乾燥腔室之壓力均衡至大氣壓(或外部壓力)。最後，當將乾燥腔室與系統之其餘部分分離的門打開且移出產物時，方法在步驟522 及步驟524 中結束。
圖 6 描繪根據本發明之實施例之乾燥模式600 的方塊圖。乾燥模式600 可例如由根據本發明之一實施例之系統，諸如關於圖 1 至 4 所論述之系統執行，且可藉由諸如圖 5 之方法500 的方法實施。
乾燥模式600 可藉由啟動對流設備，諸如圖 1 之風扇及加熱器件來在步驟602 中開始。接著，乾燥模式600 可藉由執行風扇及加熱器件啟動及去啟動循環來在步驟604 中繼續進行。對於風扇，此等循環可視是否達至目標高及目標低濕度而定。對於加熱器件，此等循環可視是否達至目標高溫或目標低溫而定。在某些實施例中，乾燥模式600 亦可考慮其中達至此等目標高濕度及低濕度及目標高溫及目標低溫之時間。
因為啟動風扇產生對流以驅除乾燥腔室內之水分，乾燥腔室內之濕度可增加至特定水準(例如，臨限濕度水準)。因此，如在檢查606 中所見，乾燥模式可藉由檢查是否已達成顯著的相對濕度變化率來繼續進行。若不再發生顯著的變化率，亦即，乾燥腔室中之濕度未顯著增加，則如步驟608 中所見，乾燥模式可藉由去啟動風扇來繼續進行。接著，因為真空泵不斷地將濕度自乾燥腔室抽出，且由於去啟動風扇，因此乾燥腔室內之濕度可減小。因此，如在檢查610 中所見，乾燥模式600 可檢查是否已達成顯著的相對變化率。若不再發生顯著的變化率，亦即，乾燥腔室中之濕度未顯著減小，則如步驟612 中所見，乾燥模式可600 藉由啟動風扇來繼續進行。再次啟動風扇可導致乾燥腔室之濕度的另一增加，使得乾燥模式藉由視需要執行另外的風扇及加熱器件啟動及去啟動循環來返回至步驟604 。
與上文所描述之風扇啟動及去啟動循環同時發生，因為啟動加熱器件升高乾燥腔室內之溫度，因此如在檢查614 中所見，乾燥模式600 可檢查是否已達至目標高溫範圍(或第一臨限溫度水準)。若達至目標高溫範圍，則如在步驟616 中所見，乾燥模式600 藉由去啟動加熱器件來繼續進行。接著，因為去啟動加熱器件降低乾燥腔室內之溫度，因此如在檢查618 中所見，乾燥模式600 藉由檢查是否已達至目標低溫範圍(或第二臨限溫度水準)來繼續進行，在此情況下，步驟620 中之乾燥模式600 再次啟動加熱器件。再次啟動加熱器件導致乾燥腔室之濕度的另一增加，使得方法藉由視需要執行另外的風扇及加熱器件啟動及去啟動循環來返回至步驟604 。
實例替代性實施例
以下實例替代性實施例可例如由根據本發明之實施例之系統，諸如參考圖 1 至 4 所論述之系統執行，且可藉由根據本發明之實例實施例各種的各種方法，諸如參考圖 5 及 6 所論述之方法實施。
在第一替代性實施例中，且參考圖 1 之系統，可包括水分感測器代替或外加負載單元126 。在此實施例中，水分感測器可量測有機材料102 之水分，使得達至目標水分含量(例如，臨限水分含量)可在製程完成時傳信處理器130 。
在第二替代性實施例中，且參考圖 1 之系統，當開始對乾燥有機材料之系統100 的操作時，系統100 可接收有機材料之初始水分含量或水活性的使用者輸入。在此實施例中，可結合採用負載單元126 及水分感測器。可輸入初始水分含量或水活性資訊以便處理器計算所需最終水分含量下之有機材料102 之最終質量。達至目標水分含量且因此目標質量可在製程完成時傳信處理器。
在第三替代性實施例中，且參考圖 1 及 6 中所描述之乾燥模式，當執行風扇及加熱器件啟動及去啟動循環時，風扇118 及真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)可不斷地運行，同時溫度及濕度感測器124 控制加熱器件120 啟動及去啟動循環。在製程期間，控制閥114 維持所需壓力。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第四替代性實施例中，且參考圖 1 及 6 中所描述之乾燥模式，在風扇及加熱器件啟動以及去啟動循環期間，當來自風扇啟動以及去啟動循環中之每一者的高相對濕度值以及低相對濕度值(例如，相對濕度差值率)僅相差預定低百分比時，或當相對濕度差值率持續經判定之時間量恆定時，則乾燥有機材料之系統100 可切換至固化模式。在一些實例中，高相對濕度與低相對濕度之間的適合之差值率可在約3%與7%之間。在5%之高相對濕度及低相對濕度差之實例中，高相對濕度可具有40%相對濕度，而低相對濕度可具有35%。
另外在此實施例中，亦可被稱為水分均衡模式之固化模式可為操作乾燥有機材料之系統100 的模式，該模式藉由將低壓維持於乾燥腔室內部，而不對有機材料102 施加對流來增強對有機材料特性之保存，從而在有機材料102 之芯體與表面兩者中產生水分的均衡。舉例而言，當執行固化模式時，風扇118 可關閉，控制閥114 可關閉，且真空泵116 (或其他合適的真空產生器件)可將乾燥腔室106 內之壓力降低至比在乾燥模式中使用之壓力高的真空壓力。固化模式期間之乾燥腔室106 內之適合壓力可為例如約24 inHg至約26 inHg。接著，主流量閥108 可關閉且真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)可關閉。此時，有機材料102 在密封之部分真空腔室中，其中去啟動所有或大部分設備。芯體水分(亦即，有機材料102 內發現之水分)可遷移至有機材料102 之表面，從而均衡有機材料102 之水分且增加乾燥腔室之相對濕度。隨著相對濕度上升，乾燥腔室106 內之真空亦可歸因於增加腔室中之水分而降低，從而增加乾燥腔室106 內之壓力。當乾燥腔室106 內之壓力增加至特定壓力，諸如約15 inHg與約20 inHg之間時，真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)開啟，主流量閥108 打開且真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)再啟動，以便再次將乾燥腔室106 內之壓力降低回至目標壓力。在預定時間量之後，或當已在乾燥腔室106 內達至目標相對濕度(例如，臨限濕度水準)時，乾燥有機材料之系統100 可切換至乾燥模式且可藉由以上實施例中之任一者(例如，主要實施例或第三替代性實施例)中所描述之特徵中的任一者操作。在此實施例中，乾燥有機材料之系統100 可經歷儘可能多的乾燥及固化循環以達至有機材料102 之目標水分含量及質量。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第五替代性實施例中，且參考圖 1 ，乾燥有機材料之系統100 可如主要實施例中或第三替代性實施例中所陳述地操作，直至有機材料102 達至如藉由負載單元126 所量測之預定質量損失百分比(例如，初始質量之50%或其類似百分比)或如藉由水分感測器所量測之預定水分含量。接著，乾燥有機材料之系統100 可切換至在以上實施例中之任一者(例如，第四替代性實施例)中所描述之乾燥與固化循環之間交替。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第六替代性實施例中，且參考圖 1 ，第四替代性實施例中所描述之乾燥及固化循環為所執行之唯一循環。當相對濕度停止降低時，乾燥有機材料102 之系統可切換至如以上實施例中之任一者(例如，第四替代性實施例)中所描述之固化模式。在預定時間量之後，或當達至目標相對濕度時，乾燥有機材料之系統100 可切換至如第二替代性實施例中所描述之乾燥模式。此等循環可交替，直至達至所需水分及質量。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第七替代性實施例中，且參考圖 1 ，乾燥及固化循環為所執行之唯一循環，但不同於第六替代性實施例，在固化模式中不使用較高真空。替代地，在固化模式期間維持與乾燥模式中所使用之壓力相同的壓力。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第八替代性實施例中，且參考圖 1 ，真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)可將乾燥腔室106 內之壓力降低至所需值，其中除主流量閥108 外，關閉所有閥門。一旦達至所需壓力壓力，主流量閥108 關閉以在腔室上維持所需壓力，且接著關閉真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)。加熱器件120 及風扇118 接著在主要或替代性實施例中之任一者中所列出的循環方法中之任一者中開始啟動及去啟動循環，從而引起乾燥腔室106 之相對濕度增加，同時保持腔室擾流內部之氣體混合物及熱流。一旦乾燥腔室106 內之相對濕度及溫度達至所需值(例如，臨限濕度水準)，可再次打開真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)，而所有閥(主流量閥108 除外)仍關閉。接著打開主流量閥108 ，從而允許真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)降低乾燥腔室106 內之壓力，且加熱器件120 可循環且用以在所需值下使溫度保持穩定，同時真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)自腔室推出水分且允許相對濕度再次下降。一旦相對濕度達至所需低範圍，則循環藉由關閉主流量閥108 及真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)來重複。循環重複直至達至目標質量或目標水分，該目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第九替代性實施例中，且參考圖 1 ，乾燥有機材料之系統100 如第八替代性實施例(或任何其他適合的實施例)中所描述地操作。然而，在真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)關閉之前，控制閥114 以及一或多個氣閥112 可打開以允許空氣或其他氣體進入乾燥腔室106 中，而腔室之相對濕度由於自乾燥腔室106 抽空來自有機材料102 之所提取水分而下降。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第十替代性實施例中，且參考圖 1 ，第四替代性實施例中所描述之固化模式並不定期降低壓力以在乾燥腔室106 內達至較高真空。壓力歸因於上升相對濕度而增加，且固化模式在達至目標相對濕度或目標壓力時停止，其後如先前所描述之替代性實施例中之任一者中所描述地與乾燥模式交替。達至目標質量或目標水分可在製程完成時傳信處理器130 。
在第十一替代性實施例中，且參考圖 1 ，真空泵116 (或其它合適的真空產生器件)經組態以提供充足氣流以用於使擾流在乾燥腔室106 內發生，在此情況下乾燥腔室106 內可能不需要風扇118 。
應理解，儘管在本文中可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等以描述各種元件、組件、區、層及/或區段，但此等元件、組件、區、層及/或區段不應受此等術語限制。此等屬於用以區別一個元件、組件、區、層及/或區段與另一元件、組件、區、層及/或區段。因此，在不背離本發明之精神及範疇之情況下，下文所描述之第一元件、組件、區、層或區段可被稱為第二元件、組件、區、層或區段。
應理解，當元件或層被稱作「在另一元件或層上」、「連接至另一元件或層」或「耦接至另一元件或層」時，該元件或層可直接在另一元件或層上、直接連接至另一元件或層或耦接至另一元件或層，或可能存在一個或大於一個介入元件或層。另外，亦應理解，當元件或層被稱作「在」兩個元件或層「之間」時，該元件或層可為在兩個元件或層之間的唯一元件或層，或亦可存在一或多個介入元件或層。
本文中所使用之術語出於描述特定實施例之目的且並不意欲限制本發明。如本文中所使用，除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一(a/an)」意欲包括複數形式。應進一步了理解，術語「包含(comprises/comprising)」、「包括(includes及including)」、「具有(has/have及having)」在用於本說明書中時，指定所陳述之特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組之存在或添加。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯所列項目中之一或多者之任何及所有組合。當在元件清單之前時，諸如「……中之至少一者」之表述修飾元件之整個清單，且並不修飾清單之個別元件。
如本文中所使用，術語「實質上」、「約」及類似術語用作近似之術語且不用作程度之術語，且意欲考慮將由一般熟習此項技術者辨識之量測值或計算值的固有偏差。此外，當描述本發明之實施例時，「可」之使用係指「本發明之一或多個實施例」。如本文中所使用，術語「(use/using/used)」可分別被視為與術語「利用(utilize/utilizing/utilized)」同義。此外，術語「例示性」意欲係指實例或說明。
本文中所描述之根據本發明之實施例的電子或電器件及/或任何其他相關器件或組件可利用任何適合的硬體、韌體(例如，特殊應用積體電路)、軟體或軟體、韌體及硬體之組合來實施。舉例而言，此等器件之各種組件可形成於一個積體電路(IC)晶片上或獨立的IC晶片上。此外，此等器件之各種組件可實施於可撓性印刷電路膜、帶載體封裝(TCP)、印刷電路板(PCB)上或形成於一個基板上。此外，此等器件之各種組件可為程序或執行緒，其在一或多個處理器上運行、在一或多個計算器件中運行、執行電腦程式指令且與其他系統組件互動以用於執行本文中所描述之各種功能性。電腦程式指令儲存於記憶體中，該記憶體可使用諸如例如隨機存取記憶體(RAM)之標準記憶體器件來實施於計算器件中。電腦程式指令亦可儲存於其他非暫時性電腦可讀媒體，諸如例如CD-ROM、快閃驅動器或其類似者中。此外，熟習此項技術者應認識到，各種計算器件之功能性可或整合至單個計算器件中，或可跨一種或多個其他計算器件分散特定計算器件之功能性，而不背離本發明之例示性實施例之精神及範疇。
除非另外定義，否則本文所用之所有(包括技術及科學術語)具有與一般熟習此項技術者通常所理解相同之含義。應進一步理解，術語(諸如，常用詞典中所定義的彼等術語)應被解釋為具有與其在相關技術及/或本說明書之上下文中的含義一致的含義，且除非本文中明確地如此定義，否則不應以理想化或過分正式意義進行來解釋。
儘管已描述且在隨附圖式中顯示各種實例實施例，但應理解，此類實施例僅為說明性的且不限制本發明，且本發明不限於所顯示及描述之特定構造及配置。因此，可對本文中所描述之實例實施例進行各種修改，所有修改均在如以下申請專利範圍及其等效物中所定義之本發明之精神及範疇內。
100‧‧‧乾燥系統
102‧‧‧有機材料
104‧‧‧產物容器
106‧‧‧乾燥腔室
108‧‧‧主流量閥
110‧‧‧吹掃閥
112‧‧‧氣閥
114‧‧‧控制閥
116‧‧‧真空泵
118‧‧‧風扇
120‧‧‧加熱器件
122‧‧‧壓力感測器
124‧‧‧溫度及濕度感測器
126‧‧‧負載單元
128‧‧‧壓力計
130‧‧‧處理器
132‧‧‧中繼器
134‧‧‧直流電壓源
136‧‧‧交流電壓源
138‧‧‧普通電壓
200‧‧‧控制模組
202‧‧‧持續記憶體
204‧‧‧RAM
206‧‧‧處理器
208‧‧‧記憶體匯流排
210‧‧‧系統匯流排
212‧‧‧輸入埠
214‧‧‧輸出驅動器
216‧‧‧感測器
218‧‧‧使用者輸入介面
220‧‧‧對流設備
222‧‧‧流量控制設備
224‧‧‧中繼器
226‧‧‧顯示器
228‧‧‧鍵盤
302‧‧‧門
304‧‧‧產物容器托盤
306‧‧‧蓋板
308‧‧‧擾流
310‧‧‧熱
312‧‧‧乾燥腔室之內壁
314‧‧‧乾燥腔室之底板
402‧‧‧開口
404‧‧‧空氣通路
406‧‧‧內表面
500‧‧‧方法
600‧‧‧乾燥模式
參考隨附圖式，本發明之以上及其他態樣及特徵將自以下實例實施例之詳細描述對熟習此項技術者變得更顯而易見，在該等隨附圖式中，相同圖式元件符號始終指示相同或類似元件。
圖 1 為根據一些實例實施例之用一種乾燥有機材料之系統的圖式。
圖 2 為根據一些實例實施例之由乾燥有機材料之系統使用的控制模組之圖式。
圖 3 為根據一些實例實施例之用於有機材料之乾燥裝置的等角視圖。
圖 4 為根據一些實例實施例之產物容器托盤之等角視圖。
圖 5 為根據一些實例實施例之乾燥有機材料之方法的流程圖。
圖 6 為根據一些實例實施例之用於乾燥有機材料之乾燥模式的流程圖。

Claims (20)

  1. 一種乾燥有機材料之系統，該系統包含： 乾燥腔室，其經組態以在受控大氣條件下容納該有機材料； 對流設備，其經組態以調節該乾燥腔室內之溫度及濕度； 流量控制設備，其經組態以調節進入及離開該乾燥腔室之一或多種氣體的流量； 感測設備，其經組態以感測該乾燥腔室之該等大氣條件； 處理器；及 記憶體，其耦接至該處理器且存儲指令，該等指令在由該處理器執行時，使得該處理器： 自該感測設備接收所感測之資料；及 基於該所感測之資料，控制該對流設備及該流量控制設備。
  2. 如請求項1之系統，其中： 該流量控制設備包含主流量閥及真空產生器件；且 該等指令使得該處理器打開該主流量閥且啟動該真空產生器件以自該乾燥腔室移除空氣、濕氣及/或該一或多種氣體，以在該乾燥腔室中產生真空。
  3. 如請求項1之系統，其中： 該流量控制設備包含經組態以調整該乾燥腔室內之氣體混合物之比率的一或多個氣閥，該氣體混合物對應於保持該有機材料之一或多種特性之該一或多種氣體的混合物；且 該等指令進一步使得該處理器打開該一或多個氣閥以將該氣體混合物引入該乾燥腔室中。
  4. 如請求項1之系統，其中： 該感測設備包含溫度感測器及濕度感測器；及 該等指令進一步使得該處理器基於由該溫度感測器偵測之該溫度及由該濕度感測器偵測之該濕度控制該對流設備以循環通過一或多個啟動及去啟動循環。
  5. 如請求項4之系統，其中： 該對流設備包含風扇及加熱器件；且 該等指令進一步使得該處理器： 回應於該濕度感測器偵測到該乾燥腔室內之濕度水準超過臨限濕度水準來控制該風扇以降低該乾燥腔室中的該濕度；及 回應於該溫度感測器偵測到該乾燥腔室內之溫度降低至低於臨限溫度水準來控制該加熱器件以升高該乾燥腔室中的該溫度。
  6. 如請求項1之系統，其中： 該感測設備包含經組態以量測容納於該乾燥腔室內之該有機材料之質量的一或多個負載單元； 該流量控制設備包含吹掃閥；且 該等指令進一步使得該處理器回應於該一或多個負載單元偵測到該有機材料之質量減小至目標水準來控制該吹掃閥用外部壓力均衡該乾燥腔室內的壓力。
  7. 如請求項6之系統，其中該一或多個負載單元配置於經組態以容納該乾燥腔室內之該有機材料的產物容器下方。
  8. 如請求項6之系統，其中該一或多個負載單元配置於經組態以容納該乾燥腔室內之該有機材料的產物容器上方。
  9. 如請求項1之系統，其中： 該感測設備包含經組態以量測容納於該乾燥腔室內之該有機材料中之水分含量的一或多個水分感測器； 該流量控制設備包含吹掃閥；且 該等指令進一步使得該處理器回應於一或多個水分感測器偵測到該有機材料之該水分含量降低至目標水分含量來控制該吹掃閥用外部壓力均衡該乾燥腔室內之壓力。
  10. 如請求項1之系統，其中該有機材料對應於植物之一部分。
  11. 一種乾燥有機材料之方法，該方法包含： 在受控大氣條件下將該有機材料容納於乾燥腔室內； 藉由感測設備量測該乾燥腔室內之該等大氣條件； 基於該等所量測之大氣條件藉由對流設備調節該乾燥腔室內之溫度及濕度；及 基於該等所量測之大氣條件藉由流量控制設備調節進入及離開該乾燥腔室之一或多種氣體的流量。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含藉由以下方式在該乾燥腔室中產生真空： 打開該流量控制設備之主流量閥；及 藉由經該主流量閥自該乾燥腔室移除空氣、濕氣及/或該一或多種氣體來啟動真空產生器件以產生該真空。
  13. 如請求項11之方法，其進一步包含藉由打開該流量控制設備之一或多個氣閥來將該一或多種氣體中之一或多者注入至該乾燥腔室中。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含調整該乾燥腔室內之氣體混合物之比率，該氣體混合物對應於保持該有機材料之一或多種特性之該一或多種氣體的混合物。
  15. 如請求項11之方法，其進一步包含： 藉由該感測設備之溫度感測器偵測該乾燥腔室內之溫度； 藉由該感測設備之濕度感測器偵測該乾燥腔室內之濕度水準；及 基於由該溫度感測器偵測之該溫度及由該濕度感測器偵測之該濕度藉由該對流設備循環通過一或多個啟動及去啟動循環。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包含： 回應於該濕度感測器偵測到該濕度水準超過臨限濕度水準，藉由該對流設備之風扇降低該乾燥腔室中之該濕度水準；及 回應於該溫度感測器偵測到該乾燥腔室內之該溫度降低至低於臨限溫度水準，藉由該對流設備之加熱器件升高該乾燥腔室中之該溫度。
  17. 如請求項11之方法，其進一步包含： 藉由該感測設備之一或多個負載單元監測容納於該乾燥腔室內之該有機材料的質量；及 回應於該一或多個負載單元偵測到該有機材料之該質量減小至目標水準，藉由該流量控制設備之吹掃閥用外部壓力均衡該乾燥腔室內之壓力。
  18. 如請求項17之方法，其中該一或多個負載單元配置於經組態以容納該乾燥腔室內之該有機材料的產物容器下方。
  19. 如請求項17之方法，其中該一或多個負載單元配置於經組態以容納該乾燥腔室內之該有機材料的產物容器上方。
  20. 如請求項11之方法，其進一步包含： 藉由該感測設備之水分感測器監測容納於該乾燥腔室內之該有機材料的水分含量；及 回應於該水分感測器偵測到該有機材料之該水分含量降低至目標水分含量，藉由該流量控制設備之吹掃閥用外部壓力均衡該乾燥腔室內之壓力。
TW108104632A 2018-02-13 2019-02-12 乾燥有機材料之系統及方法 TW201938973A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862630157P 2018-02-13 2018-02-13
US62/630,157 2018-02-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201938973A true TW201938973A (zh) 2019-10-01

Family

ID=67619548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108104632A TW201938973A (zh) 2018-02-13 2019-02-12 乾燥有機材料之系統及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200370830A1 (zh)
CA (1) CA3090893A1 (zh)
MX (1) MX2020008493A (zh)
TW (1) TW201938973A (zh)
WO (1) WO2019160847A2 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11118311B2 (en) 2018-11-20 2021-09-14 Structured I, Llc Heat recovery from vacuum blowers on a paper machine
US11975115B2 (en) * 2020-03-27 2024-05-07 GOSM, Inc. Plant treatment equipment
CN112783238B (zh) * 2020-12-30 2023-01-06 天津森罗科技股份有限公司 一种温湿度均匀性调节系统
CN114061292A (zh) * 2021-11-23 2022-02-18 桃源县中医医院 一种翻转式中药加工用药材干燥装置
US20230329255A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-19 Upside Foods, Inc. Vacuum drying a comestible cell-based meat product
CN115507625A (zh) * 2022-08-29 2022-12-23 上海天阳钢管有限公司 一种用于锂电铜箔生产的烘干装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6268012B1 (en) * 1996-06-07 2001-07-31 Dtl S.A. Dried product and a drying process
US20050102851A1 (en) * 2003-11-15 2005-05-19 Tianqing He Device and methods for rapid drying of porous materials
CN201233354Y (zh) * 2008-08-06 2009-05-06 上海中药制药技术有限公司 真空干燥动力学研究实验装置
CN101738068B (zh) * 2010-01-18 2011-05-18 山东天力干燥设备有限公司 多功能过热蒸汽干燥装置
KR101270654B1 (ko) * 2011-10-05 2013-06-03 건동대학교 산학협력단 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기
WO2014153007A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Revive Electronics, LLC Methods and apparatuses for drying electronic devices

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019160847A3 (en) 2020-04-30
US20200370830A1 (en) 2020-11-26
WO2019160847A2 (en) 2019-08-22
MX2020008493A (es) 2020-12-11
CA3090893A1 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201938973A (zh) 乾燥有機材料之系統及方法
US20180010850A1 (en) Grain drier
KR102184600B1 (ko) 흡착 건조기의 재생 시간을 조절하기 위한 방법 및 이러한 방법을 수행하는 흡착 건조기
US11624557B2 (en) Vacuum drying kilns and control systems therefore
CN103504460B (zh) 一种热泵方式加热烘烤烟草的方法及试验装置
US20160219892A1 (en) Plant Matter Dryer
WO2017103560A1 (en) Apparatus and method for conditioning tobacco
US20170108272A1 (en) Method for drying food, drying device, and food
CN111802349A (zh) 一种低氧气调杀虫系统
Gill et al. Design and development of desiccant seed dryer with airflow inversion and recirculation
US20150075129A1 (en) Portable Tobacco Barn
Darvishi et al. Fluidized bed drying characteristics of soybeans.
JP6729915B2 (ja) 周囲から水を抽出するための装置
ES2829410T3 (es) Método para pretratar cereales, en particular arroz
TWI585353B (zh) 乾燥裝置及乾燥方法
KR101270654B1 (ko) 저진공 건조기능을 갖는 전기건조기
CN109983289B (zh) 用于干燥松散物料的方法和设备
HU199615B (en) Method and apparatus for pulsation drying granular capillary-porous matters particularly cereals by predried medium
JP3065973U (ja) 粒粉状穀物の散積み輸送装置
Genkawa et al. Development of mathematical model for simulating moisture content during the re-wetting of brown rice stored in film packaging
Mukhopadhyay Experimental Simulation of a Cross-flow Rice Dryer
RU2016116851A (ru) Система и способ регулирования температуры жевательной резинки
PL232255B1 (pl) Komora do suszenia
Atungulu et al. Improving Germination Rate of Soybean Seed Dried Using Recently Introduced In-Bin Drying Systems
Hosamani et al. Solar based temperature controlled fruit drying system