TWI412329B - Application of green energy drying equipment - Google Patents

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TWI412329B TW100110901A TW100110901A TWI412329B TW I412329 B TWI412329 B TW I412329B TW 100110901 A TW100110901 A TW 100110901A TW 100110901 A TW100110901 A TW 100110901A TW I412329 B TWI412329 B TW I412329B
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    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/40—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by drying or kilning; Subsequent reconstitution
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    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Description

應用綠色能源之烘乾設備
本發明係提供一種應用綠色能源之烘乾設備，尤指一種運用太陽熱能加熱水源及風力能源發電，進而令熱水轉為達烘乾效果之熱氣之烘乾設備，俾具環保節能、保留乾燥物的水分鮮度和營養成分，以及可機動性遷移之優點及功效者。
按，一般蔬果或稻米等農產品，為能夠於長時間內完好存放，而不會發霉損壞，這些農產品就必須經過乾燥技術之處理，乾燥處理係將食物中的水分去除並轉化為水蒸汽，使得食物不需添加防腐劑便可存放較長的時間，以目前的食物乾燥技術而言，主要是使用傳統電熱烘乾設備，來達成食物脫水乾燥之效果，然，傳統電熱烘乾設備之電力來源皆由電力公司供電，電力公司之發電方式係以燃燒石油、天然氣作為燃料，其所花費相對的燃料以煤當量計，在單一國家內每年可高達幾百萬噸，才能轉換成傳統電熱烘乾設備為烘乾食物所需之熱源，意即傳統電熱烘乾設備所需之燃料成本於乾燥處理之花費上佔有極大的比例，又，近年來地球資源日漸短缺，造成傳統燃料之成本持續上漲，加上環境保護意識逐漸地升高，傳統電熱烘乾設備以傳統發電達成乾燥食物之方式，著實耗費過多的能源，不僅導致業者須負擔高漲的燃料成本，於無形中因能源高度地消耗，還造成了許多嚴重的環保議題。
再者，傳統電熱烘乾設備令食物脫水乾燥之方式，係藉電能轉換成熱能，再以此熱能直接對空氣加熱後，令加熱後之空氣達可進行乾燥處理之溫度，但因加熱後之空氣係直接與食物表面接觸，當用以乾燥處理之空氣溫度過高並過度乾燥時，常會造成食物水分完全流失之現象，所以食物的形狀、質地和顏色容易遭受損害，換言之，過度脫水之食物結構產生脆化，以致於食物內營養成分存有嚴重流失之問題。
此外，傳統電熱烘乾設備為配合電源位置，大多僅能裝設於室內空間，且其構造複雜無法輕易被拆卸，即重新組裝需耗費一番功夫，故傳統電熱烘乾設備皆為定點式裝置，存有無法根據使用者需求而輕易遷移至他處之缺失。
有鑑於上述傳統電熱烘乾設備之種種問題，本發明人遂研發一種應用綠色能源之烘乾設備來取代傳統電熱烘乾設備，並在經過長時間設計、測試及不斷改良後而有本發明問世。
緣是，本發明之目的在於解決傳統電熱烘乾設備容易產生之燃料成本過高，耗費大量能源而造成環保議題，同時還存在著食物乾燥處理後，導致食物水分鮮度受損、營養成分流失之問題，以及傳統電熱烘乾設備難以遷移之缺失。
本發明主要係提供一種應用綠色能源之烘乾設備，包括：一太陽能集熱裝置，係連接一水源，且該太陽能集熱裝置在吸收太陽輻射能後即轉換為熱能，並對該水源提供的水加熱；一儲水裝置，包含至少一熱水儲存容器，該熱水儲存容器具有一電熱器並連接該太陽能集熱裝置，且用以儲存經該太陽能集熱裝置加熱之熱水；及一熱交換裝置，包含一段管路及一送風單元，其中，該管路一端係連接該儲水裝置；該送風單元係朝向管路並對管路送風，俾產生熱交換效應並形成高溫熱風。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備所需電力來源可由一風力發電裝置提供，該風力發電裝置具有一儲能單元，該儲能單元係用以存續風力發電裝置之電能並對該烘乾設備提供所需電力。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該熱交換裝置連結一迴風管路裝置，該迴風管路裝置設有一進氣控制單元。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該太陽能集熱裝置設有一用以調整其方位之方位調整單元。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該儲水裝置可包含一回流水儲存容器，該回流水儲存容器具有一入水端，連接該熱交換裝置之管路；及一出水端，連接該太陽能集熱裝置並作為該太陽能集熱裝置之水源。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該儲水裝置可包含一補充水儲存容器，用以補充該太陽能集熱裝置所需之水源。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備由一控制裝置來管控該烘乾設備之溫度、溼度及電力配置。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備進一步包含一密閉式空間，供熱交換效應形成之高溫熱風於其內進行乾燥處理。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該密閉式空間之內壁面裝設複數供加熱用光源，該等光源可提供不同光譜之熱能並呈多種顏色。
據上所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該密閉式空間內部設置有置物架，供複數加熱用光源裝設。
藉由以上設置，本發明相較於傳統電熱烘乾設備，更具有環保節能、保留乾燥物的水分鮮度和營養成分，以及可機動性遷移之優點及功效。
關於本發明人之技術手段，茲舉二種實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供　鈞上深入了解並認同本發明。
請參閱第一圖所示，本發明之第一實施例係提供一種應用綠色能源之烘乾設備，利用太陽能提供該烘乾設備所需之熱能來源，該烘乾設備包括：一太陽能集熱裝置1(例如太陽能集熱板，但不以此為限定)，設有一用以調整其方位之方位調整單元11，且該太陽能集熱裝置1係連接一水源，並在吸收太陽輻射能後即轉換為熱能，對該水源提供的水加熱；一儲水裝置2，包含一熱水儲存容器21、一回流水儲存容器22及一補充水儲存容器23，其中，該熱水儲存容器21具有一電熱器211並連接該太陽能集熱裝置1，且用以儲存經該太陽能集熱裝置1加熱之熱水；該回流水儲存容器22具有一入水端221及一出水端222，其中，該出水端222連接該太陽能集熱裝置1並設有一加壓泵浦3；該補充水儲存容器23供補充該太陽能集熱裝置1之水源用；及一熱交換裝置4，包含一段管路41及一送風單元42，其中，該管路41一端係連接該熱水儲存容器21，另一端則連接該回流水儲存容器22之入水端221並設有一加壓泵浦3；該送風單元42以本實施例而言，係一風扇，該風扇係朝向管路41並對管路41送風，俾產生熱交換效應並形成高溫熱風。本發明人在此需提出說明的是，該太陽能集熱裝置1所連接之水源，係可為自來水管或儲水裝置2。
接著請參閱第二圖所示，該熱交換裝置4固設於一密閉式空間5，並藉由該熱交換裝置4之風扇將高溫熱風送入該密閉式空間5內，該密閉式空間5裝設一控制裝置51，用以管控該烘乾設備之溫度、溼度及電力配置，且該密閉式空間5內設置有複數置物架52，該等置物架52係用以放置該烘乾設備欲乾燥物6(請參閱圖六)，如：柿子、茶葉等農產品，於該密閉式空間5之內壁面及該等置物架52上裝設複數供加熱用光源53，以本實施例而言，該等光源53係複數加熱燈泡。
藉由以上設置，該方位調整單元11令該太陽能集熱裝置1可依據不同地理位置或時間轉換，調整該太陽能集熱裝置1之方位，以提高該太陽能集熱裝置1對太陽輻射能的吸收效率，又，該等加熱燈泡主要係用以補充該密閉式空間5內之熱能而提高整體溫度，且該等加熱燈泡可依不同之欲乾燥物6種類，去改變或混合其光譜，即提供不同光譜之熱能並呈多種顏色，以減少欲乾燥物6的營養成分流失，其中，該光譜若為紫外光時，可產生消毒及殺菌作用。
關於本發明之第二實施例則請參閱第三圖所示，利用太陽能與風力分別提供該烘乾設備所需之熱能及電源，本發明之第二實施例與第一實施例的差異處在於，該烘乾設備所需之電力由一風力發電裝置7供應，該風力發電裝置7具有一儲能單元71，該儲能單元71係用以存續該風力發電裝置7之電能，並對該烘乾設備提供所需電力；另，本發明人設想到若該烘乾設備之太陽能集熱裝置1與風力發電裝置7無法正常運作時，即兩者所提供之熱能及電力不足使烘乾設備進行乾燥處理，本發明之烘乾設備可再由一電力公司之供電系統8(如：台電供電系統)提供，透過該電力公司之供電系統8接續供給該烘乾設備所不足之電力。
再次參閱第一至三圖所示，該熱交換裝置4皆裝設於密閉式空間5之外壁面，然，本發明人提供如第四圖所示，該熱交換裝置4可裝設於密閉式空間5內部，且該熱交換裝置4連結一迴風管路裝置9，該迴風管路裝置9供幫助熱交換效應形成之高溫熱風於密閉式空間5內循環，且其設有一進氣控制單元91，令密閉式空間5外部之空氣可適量地進入密閉式空間5內部。
關於本發明之上述兩種實施例之熱水循環過程請參閱第五圖所示，該太陽能集熱裝置1利用吸收太陽輻射能並轉換為用以加熱水之熱能，該熱水接著流入該熱水儲存容器21內存放，而為進行熱交換效應，該熱水繼續流入該熱交換裝置4內，藉由該熱交換裝置4之風扇產生熱交換效應並形成高溫熱風，該高溫熱風被送入密閉式空間5內進行乾燥處理，在熱交換效應之過程中經熱交換裝置4降溫後之熱水，需透過加壓泵浦3將熱交換裝置4內已降溫的水送入回流水儲存容器22；繼而，為進行後續乾燥處理，該回流水儲存容器22的水亦透過加壓泵浦3送入太陽能集熱裝置1，再次利用太陽輻射能使水溫升高，上述不斷進行的過程令本發明之烘乾設備形成一循環式熱水系統，若該循環式熱水系統中的水量不足時，才需經由水源處供給補充水儲存容器23所需之水量，該補充水儲存容器23內的水會被送入回流水儲存容器22中，繼續進行上述熱水循環之過程。
藉以上設置，本發明之二種實施例的使用狀態分別如第六至八圖所示，該太陽能集熱裝置1吸收太陽輻射能後，將該太陽輻射能轉換為熱能，對流經該太陽能集熱裝置1的水加熱達一定溫度，該熱水接著被傳送至該熱水儲存容器21，而該熱水儲存容器21與該熱交換裝置4相連接，該熱水經由熱交換裝置4之管路41並透過風扇作動，產生熱交換效應，該風扇係將高溫熱風吹送入密閉式空間5內，由於該高溫熱風之溫度達乾燥處理之效果，放置於該密閉式空間5內之欲乾燥物6，經高溫熱風不斷被吹送入密閉式空間5的過程，欲乾燥物6中的水分便能逐漸被去除，再者，當上述太陽能集熱裝置1所吸收之太陽輻射能不足時，難以提供該烘乾設備充足之熱能，本發明之第二實施例係由風力發電裝置7產生之電力供給該烘乾設備，該風力發電裝置7係利用自然的風力驅動其葉片轉動(如第七圖所示)，先將風能轉換為機械能，再因動力傳導至發電機(圖未繪示)而產生電能，且該風力發電裝置具有一儲能單元71，在該太陽能集熱裝置1所吸收之太陽輻射能足以供給熱能的時候，該儲能單元71已存續該風力發電裝置7所產生之電能，可隨時用以補充本發明之烘乾設備所需之電源，然，請再次參閱第八圖所示，當外在自然因素令該烘乾設備無法正常運作時(例如氣候不佳而無陽光或風力時)，本發明之烘乾設備可由電力公司之供電系統8(例如台電供電系統)接續供給該烘乾設備所需之電力，以避免該烘乾設備應用綠色能源發電可能產生電力不足之情況。
經由上述說明可知本發明主要具有下列優點及功效：
1.具環保節能意識及其實質作為：由於本發明之烘乾設備係使用太陽熱能加熱水源與風力能源發電之方式，皆是將綠色能源轉換為所需之熱能與電能，相較於傳統電熱烘乾設備所採用之燃料發電方式，本發明不僅可節省燃料成本之開銷，更重要的是能夠減少大量的能源耗費，再加上本發明之烘乾設備形成循環式熱水系統，可節省進行乾燥處理時所需使用之水量，俾具提升環保節能意識及實質上保護環境作為之優點。
2.保留乾燥物的水分鮮度及營養成分：本發明之烘乾設備係藉由熱交換效應之方式，即將熱水轉換為高溫熱風，對欲乾燥物進行乾燥處理，相較於傳統電熱烘乾設備直接將空氣加熱而存有過度乾燥之問題，本發明之烘乾設備可令高溫熱風中帶有適量水分(即保持適當溼度)，當進行乾燥處理時可防止乾燥物產生過度乾燥之現象，故可有效保留乾燥物的水分鮮度，並降低乾燥物之營養成分流失。
3.可機動性遷移：本發明之烘乾設備係可移動之結構設計，整體構造簡單並容易組裝，再加上本發明之烘乾設備只需設置在有充足陽光或風力的環境中，便可進行乾燥處理，可見本發明之烘乾設備便無須似傳統電熱烘乾設備必須考慮電力來源方可設置，又，本發明之烘乾設備可視實際需求而裝設於封閉式空間上方或內部，且不論裝設於何處皆利於整體設備與空間之吊裝及搬運，故具有可機動性遷移之優點。
綜上所述，本發明所揭露之技術手段確可達致預期之目的與功效，且具有長遠進步性，誠屬可供產業上利用之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈　鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1．．．太陽能集熱裝置
11．．．方位調整單元
2．．．儲水裝置
21．．．熱水儲存容器
211．．．電熱器
22．．．回流水儲存容器
221．．．入水端
222．．．出水端
23．．．補充水儲存容器
3．．．泵浦
4．．．熱交換裝置
41．．．管路
42．．．送風單元
5．．．密閉式空間
51．．．控制裝置
52．．．置物架
53．．．光源
6．．．欲乾燥物
7．．．風力發電裝置
71．．．儲能單元
8．．．電力公司之供電系統
9．．．迴風管路裝置
91．．．進氣控制單元
第一圖係第一實施例之立體外觀示意圖。
第二圖係第一實施例之前視示意圖。
第三圖係第二實施例之前視示意圖：包含風力發電裝置及電力公司之系統。
第四圖係第二實施例之前視示意圖：熱交換裝置設置於密閉式空間內部。
第五圖係本發明之熱水循環流程圖。
第六圖係第一實施例之使用狀態示意圖。
第七圖係第二實施例之使用狀態示意圖一。
第八圖係第二實施例之使用狀態示意圖二。
1．．．太陽能集熱裝置
11．．．方位調整單元
2．．．儲水裝置
21．．．熱水儲存容器
211．．．電熱器
22．．．回流水儲存容器
221．．．入水端
222．．．出水端
23．．．補充水儲存容器
3．．．泵浦
4．．．熱交換裝置
41．．．管路
42．．．送風單元
5．．．密閉式空間
51．．．控制裝置
52．．．置物架
53．．．光源
7．．．風力發電裝置
71．．．儲能單元
8．．．電力公司之供電系統

Claims (9)

  1. 一種應用綠色能源之烘乾設備，包括：一太陽能集熱裝置，係連接一水源，且該太陽能集熱裝置在吸收太陽輻射能後即轉換為熱能，並對該水源提供的水加熱；一儲水裝置，包含至少一熱水儲存容器及一回流水儲存容器，該熱水儲存容器具有一電熱器並連接該太陽能集熱裝置，且用以儲存經該太陽能集熱裝置加熱之熱水，該回流水儲存容器具有一入水端及一出水端，該出水端連接該太陽能集熱裝置並作為該太陽能集熱裝置之水源；及一熱交換裝置，包含一段管路及一送風單元，其中，該管路一端係連接該熱水儲存容器，另一端則連接該回流水儲存容器之入水端；該送風單元係朝向管路並對管路送風，俾產生熱交換效應並形成高溫熱風。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備連結一風力發電裝置，該風力發電裝置具有一儲能單元，該儲能單元係用以存續風力發電裝置之電能並對該烘乾設備提供所需電力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該熱交換裝置連結一迴風管路裝置，該迴風管路裝置設有 一進氣控制單元。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該太陽能集熱裝置設有一用以調整其方位之方位調整單元。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該儲水裝置可包含一補充水儲存容器，用以補充該太陽能集熱裝置所需之水源。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備連結一控制裝置，用以管控該烘乾設備之溫度、溼度及電力配置。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該烘乾設備進一步包含一密閉式空間，供熱交換效應形成之高溫熱風於其內進行乾燥處理。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該密閉式空間之內壁面裝設複數光源，該等光源可提供不同光譜之熱能並呈多種顏色。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之應用綠色能源之烘乾設備，其中，該密閉式空間內部設置有置物架，供複數光源裝設，該等光源可提供不同光譜之熱能並呈多種顏色。
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