TWI804721B

TWI804721B - 具多段式加熱系統之均溫乾燥機

Info

Publication number: TWI804721B
Application number: TW109110532A
Authority: TW
Inventors: 張碩傑
Original assignee: 詠創精密股份有限公司
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-06-11
Also published as: TW202136695A

Abstract

一種具多段式加熱系統之均溫乾燥機，為一種多段式、漸進式加熱的乾燥機，特別設有一立式乾燥筒，在該乾燥筒內分隔出不同的加熱空間，各加熱空間之間又設有控料阻流設備以管制物料之落下，並藉由多段式風流的導入及導出，充分的將乾燥機內的待乾燥物均勻地乾燥，而達到節省能源、物料乾燥(熱量)均勻、增加產能為目的。

Description

具多段式加熱系統之均溫乾燥機

本發明係關於一種具多段式加熱系統之均溫乾燥機，特別關於一種需要均溫乾燥為目的之乾燥機，特別適合在水產飼料、食品(例如：果乾等製程)的前置作業機具，特別具有節省能源且增大產能的優勢。

乾燥機是許多食品、飼料製程所必需配合使用的傳統機具，目前較先進的乾燥機，為立式的圓筒狀結構，在內部設有一縱向的旋轉軸，該旋轉軸上設有多層的置物盤，另在乾燥機的底部導入熱風來去除水分，由乾燥機的頂部置入待乾燥物(例如：水產飼料)，能均勻落在諸置物盤上，該載有待乾燥物的置物盤受中央的旋轉軸而旋動，但每一層的置物盤在旋至特定位置時，即被翻轉機構所推翻，而使置物盤上的待乾燥物落入下一層的置物盤中，如此可將待乾燥物一層一層地落下至乾燥機的底部(出口)，而因不斷的熱風由下而上吹拂，能帶走待乾燥物的水分，直至落到乾燥機的最下方，將待乾燥物予以收集，以進行下一道加工的程序。

惟此習用的立式旋轉落下之乾燥機由於在設計上未臻完善，因此業界在實際使用上，時常發生如下之多項缺點：

1.習用立式筒狀乾燥機雖已使用「物料由上而下落，熱(或冷)空氣由下而上衝」為基本原則，但是物料通常是由上而下行進之間，由於熱量守恆定律，下層的熱風吸收了物料較多的水份，導致熱風越往上，所烘乾物料的能力越受限，若以蝦飼料為例，因溫度不夠所造成的問題是：成品水份過高，影響產品品質，例如：過濕的水產飼料產品，不易庫存，容易發霉，而過乾的產品，會容易飄浮(即在飼養時造成飼料漂浮至水上)，因蝦料必需100%下沈之故；由於乾燥無法均勻控制產品水分，而造成過度乾燥，降低獲利率，例如：1噸的飼料，過度乾燥0.5%，會減少14公斤的獲利；故看似簡單的問題，事實上將引起諸多連鎖不良問題，實是業界所遭遇的重大問題。

2.承上述，若是提高了由下方進熱空氣的溫度，雖然熱度勉強可以到達乾燥機筒體的上方，但是下方的熱度就太過熱，以飼料或食品的乾燥而言，高溫將破壞其內含的營養成份，更甚者會燒焦產品或口感不佳，使所有的產品因品質不齊最終造成皆無法使用的窘境。

3.承上述，為了使習用的乾燥筒熱能足以蒸發待烘乾物料的水份，在溫度不增加的情形下，必需加大進風量，所花費的電力又要更多，又造成物料容易被過大的風吸出乾燥筒，因此在成本上更居高不下，是習用的再一缺點。

4.習用為達較均溫的效果，故每次的進料不能太多，只能少量的放入乾燥，甚至於要多次的乾燥，不但費時，也浪費能源，因此，如何能兼顧能量的減少，但溫度能均勻傳達到乾燥機每一個角落，一直是業界苦思不得其解的難題。

本發明之主要目的，在改善直筒式旋轉乾燥機的加熱系統，形成多段式、漸進式的加熱，主要在該乾燥筒內分隔出不同的加熱空間，並藉由風流的導入及導出，充分的將乾燥機內的待乾燥物均勻地乾燥，而達到節省能源、物料乾燥(熱量)均勻，亦較習用更能增加產能，是本發明之主要目的。

為使達到上述之目的，本發明案的具體實施可以用下列的方式來達成：一立式乾燥筒，設有主動力源連接一旋轉主軸縱向貫穿乾燥筒，在該旋轉主軸上設有多層的轉盤及翻料機構，當上方待乾燥物由上而下依次落於多層次的轉盤及翻料機構上，被熱風或冷風由下而上吹拂以進行乾燥，其特徵在於：該乾燥筒在中段至少設有一管制層，使得乾燥筒的內部至少被分割為下乾燥空間及上乾燥空間，在該下乾燥空間及上乾燥空間內分別設有入風口及出風口，且該入風口均是設於下乾燥空間及上乾燥空間的下方位置，而出風口則是位於下乾燥空間及上乾燥空間的上方位置；而上乾燥空間的頂設設有入料口，於下乾燥空間的底設則設有出料口；該管制層係分隔下乾燥空間及上乾燥空間，並至少設有一通孔，在該通孔處則設有一控料阻流設備，以控制上乾燥空間的待乾燥物進入下乾燥空間；一氣流總管，內有氣流通過，並設有一進風管分別與下乾燥空間的入風口及上乾燥空間的入風口相接，且在該二進風管上皆設有加熱器；該氣流總管更設有二出風管分別與下乾燥空間的出風口及上乾燥空間的出風口相接，且在該

出風管上皆設有空氣過濾單元及輔助抽風設備；據此，待乾燥物依序由上乾燥空間、管制層、下乾燥空間而落下，而風流自氣流總管經一進風管注入下乾燥空間，並由一出風管而出，並回至氣流總管；再經另一進風管注入上乾燥空間底部的入風口，熱氣流由下而上對上乾燥空間內的待乾燥物進行乾燥，該熱氣流再由上乾燥空間的上方經另一出風管而出，同時被該出風管上的空氣過濾單元過濾雜質，並被另一輔助抽風設備加速抽回至氣流總管內；即能得到優質的乾燥產品，尤適合在水產飼料或相關及類似的產品上。

10:乾燥筒

10A:下乾燥空間

10B:管制層

10C:上乾燥空間

10D:中段乾燥空間

10E:管制層

11:入料口

12:出料口

13:入風口

141:出風口

142:出風口

15:入風口

16:出風口

17:通孔

20:控料阻流設備

201:主體

21:承料導管及入口

22:旋轉葉片

23:動力源

24:出料導板

30:氣流總管

31:進風管

321:出風支管

322:出風支管

32:出風管

33:進風管

34:出風管

34’:出風管

40:加熱器

41:加熱器

50:空氣過濾單元

51:空氣過濾單元

60:輔助抽風設備

61:輔助抽風設備

70:撥料及翻料組成

71:主動力源

72:旋轉主軸

73:轉盤及翻料機構

74:轉盤及翻料機構

80:待乾燥物

第1圖係本發明之主要結構及流程示意圖。

第2圖係本發明實施例之外部結構示意圖。

第3圖係本發明乾燥筒去掉外殼後的立體結構說明圖。

第4圖係本發明之控物阻流設備側面結構圖。

第5圖係本發明實施二段以上的多段式加溫之示意圖。

請參看第1圖所示，本發明設有一立式乾燥筒10，該乾燥筒10主要實施方式，請配合參看第1、2、3圖所示，具有一撥料及翻料組成70，該撥料及翻料組成70可使用目前既有的機構(此並非本案的重點，僅略述其結構)，主要係於上方(或下方)設有一主動力源71，該主動力源71連接一旋轉主軸72縱向貫穿乾燥筒10，在該旋轉主軸72上設有多層的轉盤及翻料機構73,74，當上方待乾燥物由上而下依次落於多層次的轉盤及翻料機構73,74上，被熱風或冷風由下而上吹拂以進行乾燥，其特徵在於：該乾燥筒10在中段至少設有一管制層10B，使得乾燥筒10的內部至少被分割為(熱風最先到達)的密閉下乾燥空間10A及(熱風最後到達)的密閉上乾燥空間10C，在該下乾燥空間10A及上乾燥空間10C內分別設有入風口13,15及出風口141,142,16，且該入風口13,15均是設於下乾燥空間10A及上乾燥空間10C的下方位置，而出風口141,142,16則是位於下乾燥空間10A及上乾燥空間10C的上方位置；其中一種較佳實施例，是下乾燥空間10A的出風口141,142設有二個；事實上該入風口13,15及出風口141,142,16的數目並非被限定，仍可依乾燥溫度之設計、出風或入風氣流的順暢、機型的設計而有所變更；而上乾燥空間10C的頂部設有入料口11，於下乾燥空間10A的底部則設有出料口12。

請參看第1、2、3、4圖所示，該管制層10B係分隔下乾燥空間10A及上乾燥空間10C，並設有惟一的通孔17，在該通孔17處則設有一控料阻流設備20，該控料阻流設備20具有一中空的主體201，內部設有一由動力源23控制的旋轉葉片22，並在上方設有承料導管及入口21，能與上乾燥空間10C相通，又於下方設有一出料導板24與下乾燥空間10A相通，當上乾燥空間10C的待乾燥物80被(如第1、3圖所示的)轉盤及翻料機構73帶下並且恰對正於管制層10B的通孔17上方時落下，如第1、4圖所示，使待乾燥物80由控料阻流設備20的承料導管及入口21進入時，被能被旋轉葉片22及時旋動而經出料導板24進入下乾燥空間10A；又當未有待乾燥物80落下時，該控料阻流設備20的旋轉葉片22並不啟動，此時的下乾燥空間10A及上乾燥空間10C之間受旋轉葉片22的擋止，故下乾燥空間10A及上乾燥空間10C之間氣流及溫度並不會相互干擾。

請參看第1、2、3圖所示，一氣流總管30，能自風流產生器(如：抽風設備，或由其他非乾燥用生產機具排出的熱氣直接導引過來，圖中未示)將風流引入，並設有二進風管31,33分別與下乾燥空間10A的入風口13及上乾燥空間10C的入風口15相接，且在該二進風管31,33上皆設有加熱器40,41；該氣流總管30更設有二出風管32,34分別與下乾燥空間10A的出風口141,142及上乾燥空間10C的出風口16相接，且在該二出風管32,34上皆設有空氣過濾單元50,51及輔助抽風設備60,61；該氣流總管30上的二出風管32,34上因輔助抽風設備60,61所設定的風量差異，可以補償乾燥機內的進風量，如此有效的再循環運用，可以節約大量的能量耗損。

本發明的實施例，在下乾燥空間10A設有二個出風口141,142，因此可在該二出風口141,142外分別各接一出風支管321,322，再滙接於前述之出風管32，再與氣流總管30相接。

請參看第1、2、3、4圖所示，本發明在實施時，待乾燥物80依序由上乾燥空間10C、管制層10B、下乾燥空間10A而落下，而風流自氣流總管30經一進風管31注入下乾燥空間10A的底部，熱氣流由下而上將下乾燥空間10A內的待乾燥物(未標號)進行乾燥，該熱氣流再由下乾燥空間10A的上方經一出風管32而出，同時被空氣過濾單元50過濾雜質，並被輔助抽風設備60加速回至氣流總管30；此時氣流再經另一進風管33注入上乾燥空間10C底部的入風口15，熱氣流由下而上對上乾燥空間10C內的待乾燥物(未標號)進行乾燥，該熱氣流再由上乾燥空間10C的上方經另一出風管34而出，同時被該出風管34上的空氣過濾單元51過濾雜質，並被另一輔助抽風設備61加速抽回至氣流總管30內。

由於本發明案的研發具有巧思，在使用上具有如下的優點：

1．本發明主要是將乾燥機內部分為至少二個區塊，即下乾燥空間及上乾燥空間，故熱氣流先在下乾燥空間進行初步的乾燥的功能，將熱氣流導出，再進行第二次的加溫後再導入上乾燥空間內，這使得上乾燥空間內能得到適合的溫度進行乾燥的效果，而使得內部的溫度更為均勻，解決了習用因溫度不均所產生的乾燥不足，外型不佳、結塊及沾粘機具等問題，為本發明主要的優點。

2．承上述，本發明在下乾燥空間導出的氣流中已具有部份的溫度，故再將氣流導入上乾燥空間時，所需要的能量就沒有那麼高，因此可以節省部份的能源，經本發明人的實際測試結果為：本發明能節約30%的蒸氣量、節約30%抽風設備的能量耗損、減少50%空氣排出量的污染，可輕易的達到理想的目標濕度，得到均勻的乾燥產品，是本發明另一優點。

3．由於本發明案採用分段加熱導流的設計，使整個乾燥機內的待乾燥物可以在各部份皆得到最佳的溫度及濕度，故更適合量產，能降低成本，為本發明之再一優點。

請參看第1圖所示，係本發明將乾燥機乾燥筒10為下乾燥空間及上乾燥空間二個區塊，但若乾燥筒10為尺寸更大、更高，即需要大量的生產時，依本發明的特徵，其實是可以有簡易的變換的，如第5圖所示，即在上乾燥空間10C下方管制層10B與下乾燥空間10A之間，再至少增設一中段乾燥空間10D及管制層10E，而中段乾燥空間10D外的進風管33’及出風管34’均和上乾燥空間10C外的完全相同，並與氣流總管30相接；而管制層10E的結構亦與管制層10B完全相同，如此一來，既使是尺寸較高的乾燥筒10亦能以此模式堆疊而成，是本發明的簡單運用，仍屬本發明的應用範疇。

唯，以上所述之結構，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故當熟習此技藝所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，例如：大致改變元件之形狀或尺寸，直接附加其他的習用機具，但係運用本發明之特徵者，皆應涵蓋於本發明之範疇內。