专利名称：热风循环烤房的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟叶热风循环烤房，属于烟叶烤制设施技术领域。利用人工智能温湿度检测与自制装置电路，控制排湿装置、热风循环装置、加热装置、实现普通烤房的自动、半自动化烘烤。
背景技术：
烟叶烘烤是一个复杂的物理化学变化过程。目前烟叶烘烤中大量使用的是由烟农自建的普通烤房(俗称土烤房)，和利用传统烤房改造的热风循环烤房，这些烤房在烘烤过程中，必须用人工向烤炉加煤调节温度，而通风排湿调节则由人工攀登4～5米高的烤房顶开天窗或关地洞来进行，烤房的温湿度既不方便调节、又难以控制，直接影响烤烟质量。由于在5～7天的烘烤周期内都需要人工值守，烟农常值夜班而易疲劳睡觉，常造成烤房温湿度失控，影响到烟叶烘烤质量，甚至引起火灾。此外，频繁地开烤房门带来的内外气流交换带来的热量损失，使能耗增加；因开门而使冷空气进入烤房，还会造成烟叶表面挂灰，发黑等弊端。
发明内容
本实用新型的目的在于克服传统烤房结构和温湿度控制技术的不足，提供一种新型热风循环烤房，利用人工智能温湿测量控制技术，通过控制执行机构进行排湿换气、自动热和热风循环，从而控制烤房内的温湿度，对烤烟实现自动化烘烤的烤烟热风循环烤房。
本实用新型的技术方案是该热风循环烤房由烤房主体(1)、烤炉(6)、热风循环管(4)组成，热风循环管(4)包括位于烤房外侧烤炉上方、且下部带进风口的的垂直热风管，以及位于烤房顶部的房顶热风管，其特征在于烤房内顶部中心位置安装有与烤房顶部热风管相连接的内置式排湿换气装置(2)，烤炉炉门口内安装有加热控制装置(5)，烤房外垂直热风管上部安装有顶置式热风循环排湿调节执行装置(3)。烤房上还设有能预设烘烤工艺参数，并根据烤房内温湿度偏离设定参数程度自动控制排湿换气装置、加热控制装置及排湿调节执行装置工作的控制电路；它由数字式温湿度传感器、信号转化IC芯片、CPU微处理机、LCD显示器、键盘及存储芯片、数模传换、电源电路组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，存储芯片与微处理机入端相连，微处理机出端与显示屏及温湿度调节执行机构的电机相连。该控制电路通过CPU微处理器，根据检测到的温湿度与设定的烘烤工艺参数进行比较，输出控制信号给执行机构的电机，自动控制烤房温湿度。为防止停电应急，控制电路中还配有备用电源；发生停电时，备用电源及时启动供给执行机构和自动控制系统，同时用手动操作排湿窗的切换，使烘烤能继续进行，解决自动化烘烤过程中停电的影响问题。
本实用新型的内置式排湿换气装置为由上下底板、中间隔板及上排气口组成的、上下及四周都为排湿口的结构，其底部排气口上盖有可调节开关程度的多块调节板(7)；调节板的一边与下底板铰连，其数量根据烤房大小的实际需要确定；内置式排湿换气装置底板上还装有驱动调节板开闭程度的执行电机。烘烤时湿热空气通过该装置的四周进入上排气口，一旦出现上部平面温度不均匀时，控制电路驱动该电机工作，自动调整底部调节板(7)的开启程度；停电时，用人工全部开启底部调节板(7)，即可达到排湿效果。该装置排湿，底台与顶台温差小，顶台平面温差均，可代替传统的多个排湿窗布局。
本实用新型的顶置式热风循环排湿装置由与烤房顶热风管相连的风机(8)，铰连于垂直热风管上端内部的上翻转板(9)，一端与上翻转板连结、另一端固定在烤房或顶热风管上的翻转机构(10)，铰连盖于垂直热风管下部进风口上的下翻转板(12)，以及与上下翻转板连接的联动杆(11)组成；翻转机构(10)可为由电机驱动的电动螺杆调节机构。该装置能够完成烘烤过程中的内循环，外循环、内外循环，以满足不同时期温湿度的要求本实用新型的加热控制装置由盖于烤炉炉膛上的移动式盖火板(13)、位于盖火板上方与其相配合运动的移动式推煤板(14)、与推煤板铰连的曲柄连杆机构(16)、与盖火板连接的盖火板拖动机构(18)、以及推煤板上方的煤斗(15)和支架(17)组成，盖火板拖动机构(16)为电动式拖动机构。盖火板的作用有二，其一是控制炉膛燃烧状况，调节火势，其二是加煤机的加煤入口，当加煤机推煤时，盖火板即完全打开，当加煤结束时，盖火板将根据烤房温度情况，由控制系统调节其开启程度。
本实用新型采用自动检测与控制电路，并通过执行机构来实现拷房温湿度的调节与控制，使用方便、成本低、实用、性价比高、适用于改选传统烤房和新建烤房，与现有技术相比，具有以下突出优点1、烤房结构合理。内置式排湿装置配以热风循环装置后，底台与顶台温差小，顶台平面温差均。普通烤房使用该装置后，可以降低改造成本实现普通烤房的自动化烘烤作业。其性能优于国外的密集烘烤技术，适用于广大烟农小规模烘烤的需要。
2、由于用电器均使用12V直流电，只需配备普通的储电池，就能应付突然停电；加之手动机构的辅助作用，能使烘烤在停电状况下继续进行。用较低的成本解决了自动化烘烤停电影响问题，增加了自动化烘烤的安全性。
3、可执行统一的烘烤工艺，有利于烟叶烘烤质量标准的统一，满足交售和卷烟工业对烟叶的要求。同时，由于可采用科学的烘烤工艺，能大幅度地提高干烟叶的交售等级，提质增效明显。
4、烟农无需登高到烤房顶部开天窗，无需频繁地添加煤，大大减轻了烟农在烟叶烘烤过程中的劳动强度。
5、由于采用热风循环，热量可以科学地充分利用，具有明显的节能效果。此外，温度测量装置放在室外，烟农无须进入烤房内观测温湿度，既减少了频繁地开烤房门带来的内外气流交换带来的热量损失，又防止了由于开门使冷空气进入烤房造成的烟叶表面挂灰、发黑等弊端。
图1为本实用新型构成剖视示意图，图2为本实用新型侧视示意图，图3为本实用新型俯视示意图，图4为本实用新型控制电路原理框图，图5为本实用新型实施例内置式排湿换气装置主剖示意图，图6为本实用新型实施例内置式排湿换气装置俯剖示意图，图7为本实用新型顶置式热风循环控制装置主视示意图，图8为本实用新型顶置式热风循环控制装置俯视示意图，
图9为本实用新型加煤盖火装置主视示意图，图10为本实用新型加煤盖火装置俯视示意图，图11为本实用新型实施例控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
如图1～11所示，该热风循环烤房由烤房主体(1)、烤炉(6)、热风循环管(4)组成，热风循环管(4)包括位于烤房外侧烤炉上方、且下部带进风口的垂直热风管，以及位于烤房顶部的房顶热风管，其特征在于烤房内顶部中心位置安装有与烤房顶部热风管相连接的内置式排湿换气装置(2)，烤炉炉门口内安装有加热控制装置(5)，烤房外垂直热风管上部安装有顶置式热风循环排湿调节执行装置(3)。内置式排湿换气装置为由上下底板、中间隔板及上排气口组成的、上下及四周都为排湿口的结构，其底部排气口上盖有可调节开关程度的四块调节板(7)；调节板的一边与下底板铰连，其数量根据烤房大小的实际需要确定；内置式排湿换气装置底板上还装有驱动调节板开闭程度的执行电机。顶置式热风循环排湿装置由与烤房顶热风管相连的风机(8)，铰连于垂直热风管上端内部的上翻转板(9)，一端与上翻转板连结、另一端固定在烤房或顶热风管上的翻转机构(10)，铰连盖于垂直热风管下部进风口上的下翻转板(12)，以及与上下翻转板连接的联动杆(11)组成；翻转机构(10)可为由电机驱动的电动螺杆调节机构。加热控制装置由盖于烤炉炉膛上的移动式盖火板(13)、位于盖火板上方与其相配合运动的移动式推煤板(14)、与推煤板铰连的曲柄连杆机构(16)、与盖火板连接的盖火板拖动机构(18)、以及推煤板上方的煤斗(15)和支架(17)组成，盖火板拖动机构(16)为电动式拖动机构。盖火板的作用有二，其一是控制炉膛燃烧状况，调节火势，其二是加煤机的加煤入口，当加煤机推煤时，盖火板即完全打开，当加煤结束时，盖火板将根据烤房温度情况，由控制系统调节其开启程度。
烤房上还设有控制电路，由数字式温湿度传感器、DS18B20信号转化芯片、ATMEL公司的AT90S8515单片机、LCD16×2显示器、电源电路、控制板、备用蓄电池组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，微处理机出端与显示屏相连，；控制板由PB2～4键盘、AT45DB系列16M存储器及INP809自动复位芯片组成，存储器与微处理机入端相连。电路中还连有可报告温度的语音提示电路，由AT45DB161语音芯片、数模转换电路及信号放大电路、扬声器组成，数模转换电路由R12-R27组成，其入端与单片机出端相连、出端与放大电路入端相连，扬声器连于放大电路出端，语音芯片(存有温度过高、请关闭火门等语音的AT45DB161存储器)与单片机入端相连，单片机出端与拷房风机相连(见图11)。
新鲜烟叶经编杆装入新型热风循环烤房后，由智能化温湿度控制器设置烘烤程序，加热控制装置开始加热，烤房内的热空气在上升过程中把烟叶加热变黄干燥，形成的湿热空气经内置式排湿换气装置进入到顶置式热风循环装置。根据烘烤阶段对温湿度的要求，热风循环系统上下翻板处于不同位置时，形成内循环(热风全部利用)、外循环(热风全部排出)、内外循环(热风部份利用部分排出)，同时加煤盖火机根据温湿度变化情况，添加燃料，完成烘烤过程。烘烤过程中温湿度控制，排湿门开启程度、热风循环及加煤机的工作状况，可由控制器执行机构自动完成，也可手动完成。
本实用新型的工作过程为通过键盘输入选择烘烤工艺曲线(要求的温度、升温时间、稳温时间等)，并确认启动后，LCD就显示传感器检测到的干球、湿球温度值和设定值及当前时间和总运行时间。传感器DS18B20感知的温湿度模拟量通过IC芯片转换成数字信号通过电缆传送到AT90S8515单片机的16、17脚与理论温湿度值进行比较运算，当偏差大于0.5℃时，单片机从AT45DB161中取出相应的语音提示数字信号送至由R12-R27组成的D/A转换器，把数字语音转换成模拟语音，并输入由TDA2822组成的语音功率放大器对模拟提示语音进行放大，并推动喇叭发声，同时由AT90S8515的10、11脚输出控制执行机构信号，让火门控制装置及热风循环控制装置的电机电磁开关动作，丝杆电机通过提升丝杆移动盖板，调节进风孔的开启程度，对炉膛进风量的控制和炉膛燃烧层的控制；此种燃烧控温模式适用于蜂窝煤烤房。控制燃料的另一种模式是针对双层立式热风炉设计的盖火加煤机。当烤房内的温度偏离设定温度值时，此时第一动作是打开盖火板，加煤机开始定量加煤，其次是盖火板再次打开直至温度达到设定值。当烤房内的湿度值高于设定值时，热风循环中的排湿功能阀板便开始工作，调节烤房内的湿度。当烤房湿度值与设定值一致时，热风循环装置处于内循环保温保湿状况。单片机AT90S8515同时对检测到的温湿度每小时进行一次保存性存储，需要时可通过按键查询原始记录(其原理过程见图4)。
在工作过程中，控制器可用语音或声光方式提醒报警，同时对执行机构给出信号，控制执行机构工作，如火门开启，热风循环工作。
本装置可用于改造传统烤房和新建烤房。
1--烤房主体；2--排湿换气装置；3--热风循环排湿调节执行装置；4--热风循环管；5--加热控制装置；6--烤炉；7--多块调节板；8--风机；9--上翻转板；10--翻转机构；11--联动杆；12--下翻转板；13--移动式盖火板；14--移动式推煤板；15--煤斗；16--曲柄连杆机构；17--支架；18--盖火板拖动机构。
权利要求1.一种热风循环烤房，由烤房主体(1)、烤炉(6)、热风循环管(4)组成，热风循环管(4)包括位于烤房外侧烤炉上方、且下部带进风口的的垂直热风管，以及位于烤房顶部的房顶热风管，其特征在于烤房内顶部中心位置安装有与烤房顶部热风管相连接的内置式排湿换气装置(2)，烤炉炉门口内安装有加热控制装置(5)，烤房外垂直热风管上部安装有顶置式热风循环排湿调节执行装置(3)。
2.根据权利要求1所述的热风循环烤房，其特征在于烤房上还设有能预设烘烤工艺参数，并根据烤房内温湿度偏离设定参数程度自动控制排湿换气装置、加热控制装置及排湿调节执行装置工作的控制电路；它由数字式温湿度传感器、信号转化芯片、微处理机、显示器、按键及存储芯片、数模传换、电源电路组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，存储芯片与微处理机入端相连，微处理机出端与显示屏及温湿度调节执行机构的电机相连。
3.根据权利要求1或2所述的热风循环烤房，其特征在于内置式排湿换气装置为由上下底板、中间隔板及上排气口组成的、上下及四周都为排湿口的结构，其底部排气口上盖有可调节开关程度的多块调节板(7)，调节板的一边与下底板铰连。
4.根据权利要求3所述的热风循环烤房，其特征在于内置式排湿换气装置底板上还装有驱动调节板开闭程度的执行电机。
5.根据权利要求1或2所述的热风循环烤房，其特征在于顶置式热风循环排湿装置由与烤房顶热风管相连的风机(8)，铰连于垂直热风管上端内部的上翻转板(9)，一端与上翻转板连结、另一端固定在烤房或顶热风管上的翻转机构(10)，铰连盖于垂直热风管下部进风口上的下翻转板(12)，以及与上下翻转板连接的联动杆(11)组成。
6.根据权利要求5所述的热风循环烤房，其特征在于翻转机构(10)为由电机驱动的电动螺杆调节机构。
7.根据权利要求1或2所述的热风循环烤房，其特征在于加热控制装置由盖于烤炉炉膛上的移动式盖火板(13)、位于盖火板上方与其相配合运动的移动式推煤板(14)、与推煤板铰连的曲柄连杆机构(16)、与盖火板连接的盖火板拖动机构(18)、以及推煤板上方的煤斗(15)和支架(17)组成。
8.根据权利要求7所述的热风循环烤房，其特征在于加热控制装置中的盖火板拖动机构(18)为电动式拖动机构。
专利摘要本实用新型提供一种热风循环烤房，属于烟叶烤制设施技术领域。由烤房主体、烤炉、热风循环管组成，烤房内顶部中心有与顶部热风管相连接的内置式排湿换气装置，烤炉炉门口内有加热控制装置，垂直热风管上部有顶置式热风循环排湿调节执行装置，烤房还配有智能温湿度检测控制电路，自动控制执行机构工作。内置式排湿换气装置上下四周都有可调节的排湿口；顶置式热风循环装置包括风管，风机，上下翻转板及翻转机构、联动机构；加热控制装置为加煤盖火机构。具有节能、使用方便、成本低、实用、性价比高、适合烟农使用，有利于烟叶烘烤质量标准的统一，能大幅度地提高烟叶烘烤质量，可减轻烟叶烘烤劳动强度等优点，可广泛用于烟农传统烤房的改造。
文档编号A24B3/00GK2757599SQ20042006079
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月16日 优先权日2004年8月16日
发明者飞鸿, 王毅, 杨耀, 叶继宗, 江文 申请人:昆明佳叶科技有限公司, 玉溪红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心, 云南省烟草玉溪市公司