一种基于侧向通风结构的空气源热泵果蔬干燥机的制作方法

本发明涉及一种果蔬干燥设备，尤其是一种侧向通风结构空气源热泵果蔬干燥机，属于农产品烘干设备技术领域。

背景技术：

据申请人了解，目前市场上现有的果蔬烘房式干燥设备主要有两种结构，一种是顶吹风底回风烘房，其缺点是烘干房内不同空间区域风场及温度分布不均匀，因此存在着较严重的干燥不均匀，难以把控出仓物料的干燥品质；另一种是平面360°烘干房，虽然由于其竖直方向通风一致性较好使得同一水平面局部区域对应的上下物料干燥进程较同步，但水平方向、尤其是与气流方向垂直方向风场分布均匀性差，导致靠近中间隔板处物料干燥滞后严重。此外，上述现有技术工况单一，无法满足酌情选择加热、排湿等多种干燥工况的需求，干燥效率低、适应性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可以满足加热、排湿、稳湿等多种干燥工况需求，并且各向干燥均匀的侧向通风结构空气源热泵果蔬干燥机，从而有效提高干燥效率、确保干燥品质。

为了达到以上目的，本发明基于侧向通风结构的空气源热泵果蔬干燥机的基本技术方案为：包括一端具有仓门、另一端外安装热泵机的烘干室体；所述热泵机含有形成换热循环的压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器；所述烘干室体的两侧分别设置具有出风阵列孔的入风夹壁和具有回风阵列孔的回风夹壁，所述入风夹壁和回风夹壁邻近热泵机的一端分别形成进风口和回风口；所述回风口经第三风阀后通过安置冷凝器的风道与所述进风口连通；

所述热泵机与所述回风口之间具有安置板翅换热器的换热腔室，所述换热腔室的外侧安装第一风阀、邻近回风口的一侧安装第二风阀、第一风阀相对侧与风道连通、第二风阀相对侧与安置蒸发器的热泵室连通；所述热泵室邻近第一风阀的一侧为环境气流进口侧，所述气流进口侧经蒸发器与气流出口侧连通；

所述回风口经第二风阀后通过板翅换热器的高温侧多层板翅与热泵室连通；环境空气经第一风阀后通过板翅换热器的低温侧多层板翅与风道连通。

运行时，环境空气由所述气流进口侧进入、经蒸发器后由气流出口侧流出，控制各风阀的启闭可以具有三种工况：

当控制第一风阀、第二风阀闭合而第三风阀开启时，所述回风口仅经第三风阀后通过安置冷凝器的风道与所述进风口连通，形成加热不排湿的气流循环；

当控制第一风阀、第二风阀开启而第三风阀闭合时，所述回风口的气流经第二风阀再通过板翅换热器高温侧多层板翅后经蒸发器由气流出口侧流出，环境空气经所述第一风阀通过板翅换热器低温侧多层板翅后进入安置冷凝器的风道与所述进风口连通，形成完全排湿且余热二级回收、环境空气二级加热的交叉气流；

当控制第一风阀、第二风阀、第三风阀均以预定开度开启时，所述回风口的气流分两路，一路经第三风阀后通过安置冷凝器的风道与所述进风口连通，另一路经第二风阀后通过板翅换热器高温侧多层板翅后经蒸发器由气流出口侧流出，环境空气经所述第一风阀通过板翅换热器低温侧多层板翅后进入安置冷凝器的风道与所述进风口连通，形成部分排湿且余热二级回收以及环境空气二级加热、部分直接循环的分支循环气流。

由此可见，本发明可以切实满足加热、排湿、稳湿等多种干燥工况需求，并且保证果蔬各向干燥均匀，从而有效提高干燥效率、确保干燥品质。

本发明进一步的完善是，所述入风夹壁的出风阵列孔由呈沿入射气流方向渐疏阵列排布的冲孔形成。

本发明更进一步的完善是，所述回风夹壁的回风阵列孔由呈逆回风气流方向渐疏阵列排布的冲孔形成。

本发明再进一步的完善是，所述回风口处装有竖直排列的轴流风机组。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是图1实施例加热不排湿气流路线示意图。

图4是图1实施例空气不回收、余热二级回收、环境空气二级加热空气流通示意图。

图5是图1实施例部分直接循环、部分排湿、介质空气流通示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例基于侧向通风机构的空气源热泵果蔬干燥机如图1和图2所示，烘干室体4的一端具有仓门4-1、另一端外安装热泵机5。热泵机5含有形成换热循环的压缩机5-2、冷凝器5-1、节流阀5-3以及蒸发器5-4。烘干室体4的两侧分别设置具有密集排布的出风阵列孔4-2的入风夹壁4-3和具有密集排布的回风阵列孔4-4的回风夹壁4-5。为了保证介质空气穿过冲孔板后风场分布均匀，入风夹壁4-3的出风阵列孔4-2以沿入射气流方向开孔率渐变的冲制加工而成，具体而言，其由呈沿入射气流方向渐疏阵列排布的冲孔形成，同时入风室内装有相应排布的导风板。回风夹壁的回风阵列孔也可相应呈逆回风气流方向渐疏阵列排布的冲孔形成。

入风夹壁4-3和回风夹壁4-5邻近热泵机5的一端分别形成进风口4-6和回风口4-7，回风口4-7处装有竖直排列的轴流风机组7（根据需要，也可以其它方式设置风机），因此有利于保证入射气流的均匀。回风口4-7经第三风阀3后通过安置冷凝器5-1的风道4-8与进风口4-6连通。经热泵机冷凝器加热后的介质空气通过轴流风机组输入入风夹壁4-3并由密集出风阵列孔4-3吹出，与平铺于烘干室体4中部的料架料盘8上的物料进行热交换，在加热物料的同时带走物料表层的水分。在此过程中，介质空气流动方向与物料铺料平面平行。

热泵机5与回风口4-7之间具有安置板翅换热器的换热腔室6，该换热腔室6的外侧安装第一风阀1、邻近回风口4-7的一侧安装第二风阀2、第一风阀1相对侧与风道4-8连通、第二风阀2相对侧与安置蒸发器5-4的热泵室连通。热泵室邻近第一风阀1的一侧为环境气流（用于为蒸发器提供显热和潜热）进口侧5-5，环境气流进口侧5-5经蒸发器5-4与气流出口侧5-6连通。

回风口4-7经第二风阀2后通过板翅换热器的高温侧多层板翅与热泵室连通；环境空气经第一风阀1后通过板翅换热器的低温侧多层板翅与风道4-8连通。在此过程中从回风口4-7流出的湿热空气与从第一风阀1流进的环境空气发生热交换。

运行时，压缩机5-2运转，环境空气始终可以由气流进口侧5-5进入、经蒸发器5-4后由气流出口侧5-6流出，形成热泵机工作所需的空气与蒸发器的热交换。而通过控制三个风阀不同的启闭搭配，可以形成如下三种工况：

工况1——烘干初始阶段，控制第一风阀1、第二风阀2闭合而第三风阀3开启时，回风口4-7仅经第三风阀3后通过安置冷凝器5-1的风道4-8与板翅换热及进风口4-6连通。此工况下，空气由回风口流出烘干室体后，经由风阀3与热泵机的冷凝器5-1发生热交换，经其加热后在轴流风机组7的输送下进入入风夹壁4-3，再由冲孔板的密集出风阵列孔4-2吹出，对烘干室体内的物料加热干燥，板翅式换热器不工作，如此形成加热不排湿的气流循环，直至达到需要排湿的阶段（参见图3）。

工况2——达到需要排湿阶段，控制第一风阀1、第二风阀2开启而第三风阀3闭合时，回风口4-7的气流经第二风阀2再通过板翅换热器的高温侧多层板翅后经蒸发器5-4由气流出口侧5-6流出，环境空气经第一风阀1通过板翅换热器的低温侧多层板翅后进入安置冷凝器5-1的风道4-8与进风口4-6连通。此工况下，由回风口4-7流出的需排湿热空气经第二风阀2后穿过板翅式换热器高温侧多层板翅，与由第一风阀1进入的环境空气发生热交换（高温侧与低温侧的板翅彼此隔开，因此两股热交换的气流交叉而不混合），实现需排湿热空气的一次余热回收，环境空气被一次加热后再与热泵机的冷凝器5-1发生热交换，接着在轴流风机组7的输送下进入入风夹壁4-3，再由冲孔板的密集出风阵列孔4-2吹出，对烘干室体内的物料加热干燥，之后由冲孔板的密集回风阵列孔4-4进入回风夹壁4-5；通过板翅换热器的需排湿热空气则与气流进口侧5-5进入的环境空气混合流向热泵机的蒸发器5-4提供热量，实现了需排湿热空气的余热二次回收，直至排湿结束；如此形成完全排湿且余热二级回收、环境空气二级加热的交叉气流（参见图4）。

工况3：酌情部分排湿阶段，当控制控制第一风阀1、第二风阀2、第三风阀3均开启（可按需控制开启角度）时，回风口4-7需部分排湿的热空气分成了两路，一路经第三风阀3后通过安置冷凝器5-1的风道4-8与板翅换热器及进风口4-6连通，在轴流风机组7的输送下进入入风夹壁4-3，再由冲孔板的出风阵列孔4-2吹出，对烘干室体内的物料加热干燥；另一路经第二风阀2后通过板翅换热器的高温多层板翅再经蒸发器5-4由气流出口侧5-6流出，与由第一风阀1进入板翅换热器低温多层板翅的环境空气发生热交换，实现热空气的一次余热回收，通过板翅换热器的热空气流向热泵机的蒸发器5-4提供热量，实现了需排部分湿热空气的余热二次回收；两路气流的分配比例由第二风阀2、第三风阀3的开度调控；环境空气经第一风阀1通过板翅换热器被一次加热后，与来自第三风阀3的气流混合进入安置冷凝器5-1的风道4-8，与热泵机的冷凝器5-1发生热交换，接着在轴流风机组7的输送下进入入风夹壁4-3，再由冲孔板的出风阵列孔4-2吹出，对烘干室体内的物料加热干燥；从而形成部分排湿且余热二级回收以及环境空气二级加热、部分直接循环的分支循环气流（参见图5）。

归纳起来，与现有技术相比，本实施例的侧向通风结构空气源热泵果蔬干燥机具有如下显著优点：

1）三个风阀相互配合控制湿空气排湿和余热回收，可以满足果蔬干燥过程快速加热升温、快速排湿、及恒温恒湿干燥加工的需求，有效提高果蔬干制品的品质；

2）侧通风结构和沿入射气流方向渐疏阵列排布特征的冲孔板形成的入风夹壁，有效保证了干燥过程中放置在料架不同空间位置的料盘内的物料均可以得到均匀干燥，保证了干燥品质，提高了果蔬热风干燥成品率；

3）热泵机组和板翅式换热器有机组配，可将排出的湿热空气分两次回收，有效提高了余热利用率，降低了干燥作业能耗，减少生产成本。