[发明专利]热泵式真空冷冻‑热风对流联合食药材干燥机

说明书

技术领域

本发明涉及干燥设备技术领域，特别是指一种热泵式真空冷冻-热风对流联合食药材干燥机。

背景技术

现有干燥技术种类繁多，但大多无法调和产品品质与能耗之间的矛盾。例如，传统晾晒干燥虽然工艺简单，能耗低，但干燥时间长，效率低，受环境因素制约大，容易造成产品污染，难以控制产品质量；热风干燥热效率高，设备结构简单，但由于加热温度和湿度难以控制，会造成产品表皮硬化，营养活性成分损失，色香味品质劣化；真空冷冻干燥（冻干）在低温真空环境下进行，食品洁净，能够最大程度的保持食品及中药材的色香味，但是能耗较大，耗时较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热泵式真空冷冻-热风对流联合食药材干燥机。

该干燥机包括真空泵、蒸发器、冻干箱、压缩机、风机、冷凝器、毛细管和热风箱；冻干箱与真空泵相连，冻干箱与真空泵之间设置阀门，蒸发器安置在冻干箱内，蒸发器顺序连接毛细管、冷凝器和压缩机，压缩机连接蒸发器，构成制冷-热泵循环，冷凝器内一侧与风机相连，且该侧用硅胶填充，冷凝器另一侧与热风箱相连。

其中，热风箱内设置网状隔板，网状隔板上放置物料二。

蒸发器为环状铜管围起的空间，蒸发器中间留有空间放置物料一，使物料一紧贴蒸发器。在冻干箱内蒸发器替代冷阱，因为蒸发器温度远低于环境温度，可以使环境中水蒸气凝结于管壁，起到冷阱的功能，降低干燥箱内压力，并保护真空泵。蒸发器中间留有空间供物料摆放，使物料紧贴于蒸发器，可以达到高效换热的效果。

本装置充分利用热泵蒸发器和冷凝器的能量：利用蒸发器产生的冷量将物料冷冻结晶后，用真空泵对干燥箱抽真空降压使物料中结晶水升华，干燥物料中的部分水分；同时，利用冷凝器的放热量加热干空气产生热风，对另一批物料进行二次干燥，充分利用了热泵的能量。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1)干燥效率高，干燥能耗少，物料品相好。

2)利用蒸发器从物料中吸收热量，干燥物料中的部分水分的同时，利用冷凝器的放热量加热干空气产生热风，对另一批物料进行二次干燥，充分利用了热泵式蒸发器和冷凝器的能量；

3)蒸发器温度远低于环境温度，可以使环境中水蒸气凝结于管壁，降低干燥箱内压力，保护真空泵。

附图说明

图1为本发明的热泵式真空冷冻-热风对流联合食药材干燥机结构示意图。

其中：1-真空泵；2-蒸发器；3-冻干箱；4-压缩机；5-风机；6-冷凝器；7-阀门；8-物料一；9-毛细管；10-硅胶；11-物料二；12-网状隔板；13-热风箱。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种热泵式真空冷冻-热风对流联合食药材干燥机。

如图1所述，该干燥机中冻干箱3与真空泵1相连，冻干箱3与真空泵1之间设置阀门7，蒸发器2安置在冻干箱3内，蒸发器2顺序连接毛细管9、冷凝器6和压缩机4，压缩机4连接蒸发器2，构成制冷-热泵循环，冷凝器6内一侧与风机5相连，且该侧用硅胶10填充，冷凝器6另一侧与热风箱13相连。热风箱13内设置网状隔板12，网状隔板12上放置物料二11。

其中，蒸发器2为环状铜管围起的空间，蒸发器2中间留有空间放置物料一8，使物料一8紧贴蒸发器2。

该干燥机的工作原理是：

物料在该热泵式干燥机中需经过两次干燥过程方能干燥成合格产品。物料在冻干箱3内进行一次干燥(真空冷冻干燥)，蒸发器2直接从冻干箱3内吸热，冻干箱3内温度降低，待温度降低到水分压力所对应的饱和温度下时，物料中的水分开始结晶，至水分全部结晶时降温过程结束。此时箱内维持低温状态，同时冷凝水蒸气，为箱内除湿；真空泵1降低冻干箱3内压力，待箱内压力降低到水分温度所对应的饱和压力下时，物料中的水分开始升华。当物料中的含水率降低到某一设定值时，停止降压，取出物料，准备进行二次干燥。与此同时将第二批物料放入冻干箱内，重复上一步骤，至此第一批物料干燥完毕。

物料在热风箱13内进行二次干燥（热风干燥）过程。热风箱13内空气由风机5输送，空气在到达热风箱13内之前需要经过硅胶10的除湿成为干空气，干空气与冷凝器6进行对流传热，最终成为具有除湿能力的干空气，对物料进行干燥。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。