一种间歇式热泵干燥装置的制作方法

本发明涉及热泵干燥技术领域，特别是涉及一种间歇式热泵干燥装置。

背景技术：

目前，热泵由于可以有效地吸收低品位热源的热量，并且将热量释放至高品位的热源，因而已广泛应用于各行各业中的干燥领域。

对于待干燥处理的物料，通常对其进行干燥处理的方式包括连续干燥方式和间歇干燥方式，其中，连续干燥方式是指向放置有物料的干燥箱内持续通入用于烘干的热风的干燥方式；而间歇干燥方式则为间断提供热风的方式，能够有效减小待干燥处理的物料内部水分分布的不均匀性。

对于含水率相对较低的待干燥处理的物料，目前通常采用间歇干燥方式进行处理，间歇干燥方式相比于连续干燥方式来说，在干燥耗时基本相同的情况下，其进行干燥操作的耗能低，并且干燥后物料的品质好，因此间歇干燥方式受到干燥行业的广泛关注。

但是，目前现有的热泵干燥装置，如果要对多个批次的物料采用间歇干燥方式进行干燥处理，通常采用的方法为将这多个批次的物料同时放入到干燥箱中，然后对全部物料同时采用相同的间歇干燥方式进行干燥处理，这时候由于没有根据不同批次物料的含水率情况来有针对性地进行干燥处理，仅是根据其中一个批次的物料含水率来设置相应的干燥参数(例如干燥温度等)，无法保证全部批次物料的干燥质量，难以满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，并且热泵干燥装置所需要的工作功率大，整体硬件设备的采购投入较多，严重影响了热泵干燥装置的广泛推广应用，

因此，目前迫切需要开发出一种热泵干燥装置，其可以对多个批次的物料有针对性地采用不同的间歇干燥方式进行干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种间歇式热泵干燥装置，其可以对多个批次的物料有针对性地采用不同的间歇干燥方式进行分批次干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供一种间歇式热泵干燥装置，包括热泵干燥子装置和中空、可开启闭合的干燥仓，所述热泵干燥子装置与所述干燥仓相连通；

所述干燥箱，用于放置需要进行干燥处理的物料；

所述热泵干燥子装置，用于形成循环流动的空气，并对该循环流动的空气进行加热和除湿后输送给所述干燥仓，实现对所述干燥仓内所放置物料的干燥处理。

其中，所述热泵干燥子装置包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、风机和主风道；

其中，所述压缩机顶部的制冷剂出口与所述冷凝器左端的制冷剂入口相连通，所述冷凝器右端的制冷剂出口通过所述膨胀阀与所述蒸发器右端的制冷剂入口相连通，所述蒸发器左端的制冷剂出口与所述压缩机底部的制冷剂入口相连通；

所述主风道与所述干燥仓相连通；

所述冷凝器、蒸发器和风机位于所述主风道里面，所述压缩机和膨胀阀位于所述主风道的外部。

其中，所述主风道的上端通过一个渐扩风道与所述干燥仓的顶部相连通，所述主风道的下端通过一个渐缩通道与所述干燥仓的底部相连通。

其中，所述冷凝器位于所述主风道的上部位置，所述蒸发器位于所述主风道的下部位置；

所述风机位于所述冷凝器和蒸发器之间的主风道中。

其中，所述干燥仓为垂直设置的、圆柱形的仓体；

所述干燥仓包括垂直分布且相互间隔的多个干燥分仓。

其中，所述干燥仓包括四个所述干燥分仓；

所述干燥仓内具有垂直分布的分隔板；

所述干燥仓通过所述分隔板分隔成所述四个干燥分仓。

其中，所述分隔板为十字型的分隔板；

所述干燥仓沿着圆周方向均匀分布所述四个干燥分仓。

其中，所述干燥仓的顶部和底部四周分别设置有一个环形的外轨和一个环形的内轨，所述内轨位于所述外轨的内侧；

所述两个外轨上可滑动地设置有两个外轨滑动门，每个外轨滑动门位于所述两个外轨之间；

所述内轨上可滑动地设置有两个内轨滑动门，每个内轨滑动门位于所述两个内轨之间；

所述两个外轨滑动门和两个内轨滑动门一起组成所述干燥仓的四周外壁。

其中，每个干燥分仓的底部均设置有一个排风口，每个所述排风口与一个通风道相连通，所述通风道位于所述排风口的正下方且位于所述渐缩通道里面；

所述通风道上安装有风阀。

其中，每个所述内轨滑动门的前后两端底部都设置有限制凸起，该限制凸起的形状、大小与所述内轨的形状、大小相对应匹配。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种间歇式热泵干燥装置，其可以对多个批次的物料有针对性地采用不同的间歇干燥方式进行分批次干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明提供的间歇式热泵干燥装置，其由于对多个批次的物料分批次进行干燥处理，因此热泵干燥装置所需要的工作功率小，整体硬件设备的采购投入较少，有利于促进热泵干燥装置的广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明提供的一种间歇式热泵干燥装置的结构示意图；

图2为沿图1所示a-a的剖视图；

图3为图2中b部分的放大示意图；

图4为图2中c部分的放大示意图；

图5为图2中d部分的放大示意图；

图6为图2中e部分的放大示意图；

图中，1为压缩机，2为冷凝器，3为膨胀阀，4为蒸发器，5为风机，6为主风道，7为渐扩风道，8为干燥仓，80为干燥分仓，9为渐缩风道，10为通风道，11为风阀，12为排风口，13为外轨滑动门，14为分隔板，15为外轨，16为内轨滑动门，17为内轨。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供了一种间歇式热泵干燥装置，其可以对多个批次的物料有针对性地采用不同的间歇干燥方式进行分批次干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量。该间歇式热泵干燥装置包括热泵干燥子装置和中空、可开启闭合的干燥仓8，所述热泵干燥子装置与所述干燥仓8相连通；

所述干燥箱8，用于放置需要进行干燥处理的物料；

所述热泵干燥子装置，用于形成循环流动的空气，并对该循环流动的空气进行加热和除湿后输送给所述干燥仓8，实现对所述干燥仓8内所放置物料的干燥处理。

在本发明中，具体实现上，所述热泵干燥子装置包括压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器4、风机5和主风道6；

其中，所述压缩机1顶部的制冷剂出口与所述冷凝器2左端的制冷剂入口相连通(通过管路)，所述冷凝器2右端的制冷剂出口通过所述膨胀阀3与所述蒸发器4右端的制冷剂入口相连通，所述蒸发器4左端的制冷剂出口与所述压缩机1底部的制冷剂入口相连通；

在本发明中，所述主风道6与所述干燥仓8相连通，具体为：所述主风道6的上端通过一个渐扩风道7与所述干燥仓8的顶部相连通，所述主风道6的下端通过一个渐缩通道9与所述干燥仓8的底部相连通；

在本发明中，所述冷凝器2、蒸发器4和风机5位于所述主风道6里面，所述压缩机1和膨胀阀3位于所述主风道6的外部。

具体实现上，所述干燥仓8的上部为无顶式，所述干燥仓8的上部直接与所述渐扩风道7相连通。

需要说明的是，所述压缩机1用于将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂；

所述冷凝器2，主要用于提供高温制冷剂与所述主风道6内循环空气的换热场所，在冷凝器2内的制冷剂将自身的热量传递给外部的循环空气，即可以对所述主风道6内的循环空气进行加热，而使得自身的温度下降并冷凝，而循环空气的温度升高且相对湿度下降；

所述膨胀阀3用于控制所述冷凝器2与所述蒸发器4之间的制冷剂流量大小；

所述蒸发器4，用于通过其内的低温低压的液态制冷剂吸收所述主风道6内循环空气的热量，而实现制冷剂蒸发，然后气态的制冷剂进入到压缩机1中，而所述主风道6内的循环空气将热量释放给蒸发器4中的制冷剂后，所述主风道6内循环空气的温度下降且析出水分。

对于本发明，需要说明的是，为了对物料进行干燥处理，首先，通电启动压缩机1，将压缩机1中的制冷剂加热后形成高温高压的制冷剂输送至冷凝器2内，并在冷凝器2内与流经该冷凝器2处的、所述主风道6内的循环空气进行热量交换，使得制冷剂变成液态，随后，液态的制冷剂在膨胀阀3处进行节流降温，继续通过管道流至蒸发器4内，在蒸发器4内低温液态的制冷剂将蒸发并吸收流经此处的、所述主风道6内循环空气的热量，从而完成制冷剂循环，即实现制冷剂在压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器4之间的循环流动；

鉴于制冷剂与主风道6内循环空气的热量交换主要发生在冷凝器2和蒸发器4处，在冷凝器2处，循环空气将吸收冷凝器2内的制冷剂冷凝时释放的热量，在温度升高后通过主风道6进入干燥仓8内，从而用于干燥待干燥的物料，随后，循环空气在流经蒸发器4后，又将热量传递给蒸发器4内的低温液态的制冷剂，循环空气的温度下降，同时循环空气内部的水分也凝结析出，最终实现对干燥仓8内物料的干燥处理操作。

在本发明中，需要说明的是，所述主风道6、渐扩风道7、渐缩风道9和干燥仓8形成一个封闭空间，在风机5的作用下，空气在该空间内不断循环。同时，在风机5的作用下，所述风机5能够通过吹风的形式，保证所述主风道6内的热空气可以流动的更快，提高对所述干燥仓8内放置物料的干燥效果干燥效率。

需要说明的是，在本发明中，所述渐扩风道7为横截面积从上到下逐步增大的风道，所述渐缩通道9为横截面积从上到下逐步减小的风道。

在本发明中，具体实现上，所述冷凝器2位于所述主风道6的上部位置，所述蒸发器4位于所述主风道6的下部位置。

在本发明中，具体实现上，所述风机5位于所述冷凝器2和蒸发器4之间的主风道6中。

在本发明中，参见图1至图6所示，具体实现上，所述干燥仓8为垂直设置的、圆柱形的仓体；

所述干燥仓8包括垂直分布且相互间隔的四个干燥分仓80，所述干燥分仓80为中空且可开启闭合的结构，所述四个干燥分仓80均是独立的、横截面为扇形的分仓。

具体实现上，所述干燥仓8内具有垂直分布的分隔板14，所述干燥仓8通过所述分隔板14分隔成所述四个干燥分仓80。

具体实现上，所述分隔板14为十字型的分隔板。

具体实现上，所述干燥仓8沿着圆周方向均匀分布所述四个干燥分仓80。

需要说明的是，具体实现上，所述干燥仓8内包括的干燥分仓80的数目不限于图2所示的四个，根据用户的需要，还可以是任意多个。相应地，所述分隔板14不限于十字型，还可以为其他的形状，例如包括八个干燥分仓80时，所述分隔板14可以为米字型。

具体实现上，为了方便、可靠地开启所述干燥仓8中的干燥分仓80，每个干燥分仓80的仓门可以通过枢接方式与所述干燥仓8相连接，还可以通过其他活动式连接方式与所述干燥仓8相连接，例如卡入式。

而在本发明中，鉴于所述干燥仓8为垂直设置的、圆柱形的仓体，本发明采用推拉门的形式开启所述干燥分仓80。具体实现上，参见图2至图6所示，所述干燥仓8的顶部和底部四周分别设置有一个环形的外轨15和一个环形的内轨17，所述内轨17位于所述外轨15的内侧；

所述外轨15和内轨17分别与所述分隔板14相连接；

所述两个外轨15上可滑动地设置有两个外轨滑动门13，每个外轨滑动门13位于所述两个外轨15之间；

所述内轨17上可滑动地设置有两个内轨滑动门16，每个内轨滑动门16位于所述两个内轨17之间；

在本发明中，所述两个外轨滑动门13和两个内轨滑动门16一起组成所述干燥仓8的四周外壁，从而所述两个外轨滑动门13和两个内轨滑动门16与十字型的分隔板14相互配合，将所述干燥仓8分隔成四个独立的干燥分仓80。

需要说明的是，所述外轨滑动门13上下两端的形状、大小分别与所述外轨15的形状、大小相对应匹配，所述内轨滑动门16上下两端的形状、大小分别与所述内轨17的形状、大小相对应匹配，从而所述外轨滑动门13和两个内轨滑动门16可以分别在所述外轨15和内轨17上滑动。

具体实现上，每个所述外轨滑动门13的前后两侧边缘和每个所述内轨滑动门16的前后两侧边缘分别可选择地与所述分隔板14密封相接，具体为：所述分隔板14在与所述外轨滑动门13和内轨滑动门16相对应的位置(即相接触位置)分别设置有带有凹槽的密封圈，所述凹槽的形状、大小与所述外轨滑动门13和内轨滑动门16接触面(即前后两侧边缘)的形状、大小相对应匹配，即采用了凹槽型密封设计。因此，本发明可以可靠地通过外轨滑动门13和内轨滑动门16，实现将干燥分仓80密封闭合，避免了干燥分仓80内的空气与外界空气发生交换而增大湿度，并可以通过外轨15和内轨17，良好地滑动开启外轨滑动门13和内轨滑动门16，实现方便、可靠地将不同批次的需要干燥的物料，分别放进不同的干燥分仓80。

具体实现上，每个所述内轨滑动门16的前后两端底部都设置有限制凸起，该限制凸起的形状、大小与所述内轨17的形状、大小相对应匹配，以避免内轨滑动门16滑动脱落。

参见图2至图6所示，每个干燥分仓80的底部均设置有一个排风口12，每个所述排风口12与一个通风道10相连通，所述通风道10位于所述排风口12的正下方且位于所述渐缩通道9里面；

具体实现上，所述通风道10上安装有风阀11，通过所述风阀11的开合来控制所述通风道10的导通或者断开，从而实现控制干燥分仓80与渐缩通道9之间的连通。

对于本发明提供的间歇式热泵干燥装置，具体操作上，为了对多个批次的物料采用不同的间歇干燥方式进行干燥处理，具体操作步骤如下：

第一步：测定多个批次物料分别具有的初始含水率。所谓初始含水率(克/克)即一个含水物质中所含水分量占该物质总重量的百分比，也可理解为一个湿物料中水分所占总重量的比重，其中，以干重为基准的称为干基含水率，以湿重为基准的为湿基含水率，在本发明中，物料具有的初始含水率优选为取干基含水率。对于任意一个批次物料的干基含水率，其测定方法为烘干法，对任意一个批次物料干基含水率进行测定的烘干法具体为：在该批次物料中，称取预设重量(例如0.1kg)的物料试样放置在培养皿中，然后放置在100～105℃温度环境下的烘箱内烘干预设长度的时间(例如8小时)，然后每隔30s用精度为0.01g的天平测量物料试样的重量，直到物料试样的重量不再发生变化，这时候，通过计算最初的物料试样的重量和在烘干后重量不再发生变化的物料试样的重量之差，可以获得物料试样中的水分重量，接着，用该物料试样中的水分重量除以在烘干后重量不再发生变化的物料试样的重量，可以获得该物料试样中的干基含水率，即为该批次物料的初始含水率；

第二步：物料筛选。对于多个批次的物料，根据它们具有的初始含水率，选取四个批次的、具有不同初始含水率的物料，然后依次打开两个外轨滑道门13和两个内轨滑道门16，分别将这四个批次的、具有不同初始含水率的物料分别放入到四个干燥分仓80内；

第三步：将压缩机1、冷凝器2、蒸发器4和风机5进行通电开机，然后根据用户的选择，结合第一个要进行干燥处理的干燥分仓80中物料的始含水率情况，设定对应的干燥参数(主要设置用于干燥的循环空气的温度和风速，其中循环空气的温度可以通过控制压缩机1的运行时间来调节，而循环空气的风速通过调节风机5的工作频率来调节，初始含水率越高，循环空气的温度越高，风速也越快)，并选择间歇干燥方式，然后打开第一个要进行干燥处理的干燥分仓80下方的风阀11，从而通入热风，开始对第一个要进行干燥处理的干燥分仓80内的物料开始干燥处理操作；

第四步：当对第一个进行干燥处理的干燥分仓80的干燥供能时间达到用户要求的工作时间后，关闭第一个干燥分仓80下方所开启的风阀11，接着对于第二个需要干燥处理的干燥分仓80内的物料，这时候同样根据该需要干燥处理的干燥分仓80内物料的初始含水率情况，根据用户的选择，设定对应的干燥参数，然后开启第二个需要干燥处理的干燥分仓80下方的风阀11，从而继续对第二个需要干燥处理的干燥分仓80内通入热风，对第二个需要干燥处理的干燥分仓80内的物料进行干燥处理操作；

第五步、第六步：参照第四步的操作步骤，同理可以分别完成第三个和第四个需要干燥处理的干燥分仓80内物料的干燥处理操作；

第七步：根据第一步中所述的烘干法同样的工作原理，可以测量获得这四个批次物料的当前含水率，当所有干燥分仓80内全部批次的物料的当前含水率均达到用户想要的含水率(即干燥目的)后，关闭压缩机1、冷凝器2、蒸发器4和风机5，对四个批次的物料的干燥处理操作结束。

重复执行以上第一步至第七步，即可以完成大于四的任意多个批次物料的干燥处理操作。

由以上操作步骤可知，本发明提高的间歇式热泵干燥装置，可以根据不同批次物料的含水率，来设置相应的干燥参数，因此，对于多个批次的物料，本发明可以根据它们的含水率情况，有针对性地设置干燥参数，采用不同的间歇干燥方式进行分批次干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种间歇式热泵干燥装置，其可以根据多个批次物料的含水率情况，有针对性地有针对性地设置干燥参数，采用不同的间歇干燥方式进行分批次干燥处理，有效满足用户对不同批次物料的不同干燥需求，保证全部批次物料的干燥质量，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明提供的间歇式热泵干燥装置，其由于对多个批次的物料分批次进行干燥处理，因此热泵干燥装置所需要的工作功率小，整体硬件设备的采购投入较少，有利于促进热泵干燥装置的广泛推广应用。

以上所述仅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。