一种花椒用热循环烘干节能系统的制作方法

本实用新型涉及节能环保领域，具体的说，是一种花椒用热循环烘干节能系统。

背景技术：

中国的饮食文化有着悠久的历史，其以“色香味俱全”而世界闻名，而其中“川菜”以其麻辣鲜香的独特味道而受到人们的亲睐。然而，要做出一道麻辣鲜香的菜品“花椒”则是其调料中必不可少的一种调料。因而“花椒”成为了人们生活中不可缺少的一种烹饪调料，人们为了使“花椒”便于长期的储存，一般多采用将其烘干后进行储存。

目前人们对“花椒”烘干时多采用单一的电烘烤、碳烘烤等方式，由于这些烘干方式不仅在“花椒”烘干时无法准确的对烘干的温度进行有效的控制，而导致“花椒”常出现被烤焦，或烘干度不够，储存时出现变质的情况；同时，传统的烘干方式在烘干的“花椒”铺设过厚时，则无法对底层的“花椒”进行有效的烘干，从而导致“花椒”烘干不均匀的问题。

因此，提供一种既能确保烘干温度稳定，又能对“花椒”进行的均匀的烘干的烘干系统便是当务之急。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的烘干系统对“花椒”烘干时不仅烘干的温度不稳定、烘干效率低，而且不能对“花椒”进行均匀的烘干的缺陷，提供的一种花椒用热循环烘干节能系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种花椒用热循环烘干节能系统，主要由控制系统，温度补偿装置，烘烤风道，设置在烘烤风道上方的进风风道，设置在进风风道进风口处的除湿机，设置在进风风道出风口处的抽风机，设置在烘烤风道的内部底面的振动式烘干架，以及设置在进风风道中部的加热装置组成；所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通；所述振动式烘干 架由支架，设置在支架一端的电机，设置在支架内部且一端通过连接套与电机的转轴相连接、另一端通过轴承与支架的另一端相连接的搅拌轴，设置在支架的顶端并位于搅拌轴上方的油布，设置在支架的底部两端的滚轮安装架，以及安装在滚轮安装架上的滚轮组成；所述温度补偿装置由温控器和发热器组成；所述温控器和发热器分别与控制系统相连接。

所述控制系统由电源输出模块，均与电源输出模块相连接的电机匀速控制电路、启闭器和电源，以及设置在温控器与电源输出模块之间的三端可调集成稳压电路组成；所述启闭器的输入端与电源相连接；所述电机匀速控制电路与电机相连接。

所述电机匀速控制电路由恒流源电路，以及均与恒流源电路相连接的同相放大电路和电压调整电路组成；所述同相放大电路与电压调整电路相连接；所述电压调整电路的输出端与电机相连接。

所述恒流源电路由稳压芯片U2，正极与稳压芯片U2的VIN-管脚相连接、负极接地的极性电容C7，以及负极经电阻R24后与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、正极与稳压芯片U2的DIM管脚相连接的极性电容C9组成；所述稳压芯片U2的VIN+管脚与VIN-管脚共同形成恒流源电路的输入端并与电源输出模块相连接；所述稳压芯片U2的OUT管脚与DIM管脚共同形成恒流源电路的输出端并分别与同相放大电路和电压调整电路相连接。

所述同相放大电路由放大器P，三极管VT4，一端与稳压芯片U2的VIN+管脚相连接、另一端与放大器P的正极相连接的电阻R16，正极顺次经电阻R23和电阻R17后与放大器P的正极相连接、负极经电阻R25后与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C10，P极经可调电阻R22后与稳压芯片U2的DIM管脚相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接的二极管D6，一端与放大器P的输出端相连接、另一端与三极管VT4的基极相连接的电阻R21，P极与放大器P的负极相连接、N极经电阻R20后与三极管VT4的集电极相连接的二极管D5，以及负极经电阻R19后与三极管VT4的发射极相连接、正极经电阻R18后与放大器P的负极相连接的极性电容C8组成；所述放大器P的负极接地；所 述极性电容C10的负极与三极管VT4的集电极共同形成同相放大电路的输出端与调整电路相连接。

所述电压调整电路由三极管VT5，P极与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、N极经电阻R27后与三极管VT5的基极相连接的二极管D7，负极经可调电阻R28后与三极管VT5的发射极相连接、正极与三极管VT4的集电极相连接的极性电容C11，一端与可调电阻R28的调节端相连接、另一端与极性电容C10的负极相连接的电阻R26，N极经电阻R30后与三极管VT5的发射极相连接、P极与极性电容C11的负极相连接的二极管D8，N极与三极管VT5的发射极相连接、P极经电阻R31后与二极管D8的P极相连接的稳压二极管D9，以及正极后与三极管VT5的集电极相连接、负极经电阻R29后与三极管VT5的发射极相连接的极性电容C12组成；所述三极管VT5的集电极与二极管D7的P极相连接；所述稳压二极管D9的N极与三极管VT5的集电极共同形成调整电路的输出端。

所述三端可调集成稳压电路由输入端分别与温控器和电源输出模块相连接的电压基准电路，和输入端与电压基准电路的输出端相连接的电压调节电路组成；所述电压调节电路的输出端与发热器相连接。

所述电压基准电路由三极管VT1，三极管VT2，正极经电阻R2后与三极管VT2的集电极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的极性电容C1，N极与三极管VT2的基极相连接、P极经电阻R1后与极性电容C1的正极相连接的二极管D1，负极经电感L1后与三极管VT2的基极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C2，以及正极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接、负极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接的极性电容C3组成；所述三极管VT1的集电极接地，其基极与极性电容C1的正极共同形成电压基准电路的输入端；所述极性电容C3的负极与三极管VT2的发射极共同形成电压基准电路的输出端。

所述电压调节电路由调节芯片U1，场效应管MOS，三极管VT3，负极经电阻R14后与场效应管MOS的漏极相连接、正极经电感L2后与三极管VT2的 发射极相连接的极性电容C5，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与调节芯片U1的IN管脚相连接的电阻R6，P极顺次经电阻R7和电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接、N极经电阻R12后与调节芯片U1的COM管脚相连接的二极管D2，负极经可调电阻R10后与三极管VT3的基极相连接、正极经电阻R11后与极性电容C3的负极相连接的极性电容C4，正极顺次经电阻R9和电阻R8后与极性电容C3的负极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C6，P极与场效应管MOS的源极相连接、N极经电阻R13后与三极管VT3的基极相连接的二极管D3，以及P极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接、N极与场效应管MOS的漏极相连接的稳压二极管D4组成；所述二极管D2的P极与极性电容C3的负极相连接；所述调节芯片U1的GND管脚接地，其OUT管脚与场效应管MOS的栅极相连接；所述稳压二极管D4的N极与三极管VT3的集电极共同形成电压调节电路的输出端。

为更好的实施本实用新型，所述调节芯片U1则优先采用了78L005集成芯片来实现；同时，所述稳压芯片U2则优先采用了LM317集成芯片来实现。

为了本实用新型的实际使用效果，所述支架的另一端上设置有与搅拌轴的轴径相匹配的轴承；所述搅拌轴的一端设置有连接套，另一端则设置为光滑的轴头；所述搅拌轴的一端设置有连接套通过螺栓固定在电机的转轴上，另一端光滑的轴头则安装在支架一端的轴承内。

为了确保本实用新型的除湿效果，所述除湿机为三台，且其中两台除湿机平行的分布在进风风道的两侧，而另一台则设置在烘烤风道的出风口与进风风道的进风口连接处。

进一步地，所述加热装置为热泵，且该热泵的机组位于进风风道的外侧，而其冷凝管则设置在进风风道的内部；所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置；为确保使用效果，所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用热泵来取代了传统的电加热装置，同时本实用新型设置了温度补偿装置，该温度补偿装置能通过温控器对烘烤风道的温度进行有效 的调节，使烘烤风道的温度内的温度保持稳定；同时本实用新型还在烘烤风道的内设置了振动式烘干架，该烘干架能使花椒在烘干时不停的翻动，使花椒烘干均匀，不仅能极大的降低用电的能耗，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/6，并能有效的降低花椒烘干的时间，从而有效的提高了本系统对花椒烘干温度的确定性和烘干效率。

(2)本实用新型开创性的采用了恒流源电路和同相放大电路以及电压调整电路相结合的电机匀速控制电路，该电机匀速控制电路在电机负载增加时，电机电流增加时，该电机匀速控制电路中的同相放大电路输出的电压就会跟着增加，电机两端的电压就有所上升，以增加电机的驱动能力，使电机能保持速度恒定，从而确保了本实用新型能对花椒进行均匀的烘干。

(3)本实用新型的三端可调集成稳压电路能对输入的电压进行调节，同时输出稳定的电压，有效的防止电压出现波动时影响发热器的加热温度的稳定性，或损坏发热器，从而有效的确保了本系统的烘干温度的温度稳定性。

(4)本实用新型的振动式烘干架，该烘干架能使花椒在烘干时不停的翻动，使花椒烘干均匀，并能有效的降低花椒烘干的时间，从而有效的提高了本系统对花椒烘干温度的确定性和烘干效率。

(5)本实用新型的整体结构简单，操作方便。同时，本实用新型的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对花椒进行烘干，从而确保了花椒的烘干质量，并有效的提高了本实用新型的烘烤效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的振动式烘干架的结构示意图。

图3为本实用新型的振动式烘干架的俯视结构示意图。

图4为本实用新型的控制系统的结构框图。

图5为本实用新型的三端可调集成稳压电路的电路结构示意图。

图6为本实用新型的电机匀速控制电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1—4所示，本实用新型主要由控制系统，温度补偿装置，烘烤风道1，进风风道2，除湿机3，抽风机4，加热装置5，振动式烘干架6，以及导风板7组成。其中，振动式烘干架6如图2所示，其由支架64，电机61，搅拌轴62，滚轮63，滚轮安装架65，以及油布66组成。同时，所述的温度补偿装置如图1所示，其由温控器81和发热器82组成。

实施时，其中，所述烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成，其内部底面设有与振动式烘干架6的支架64底部两端的滚轮63相匹配的移动的轨道。本实用新型的滚轮63则优先采用了SG20导轨滚轮，本实用新型设置了4个SG20导轨滚轮，该4个SG20导轨滚轮分别通过轴安装在支架64底部两端。所述的电机61则通过螺栓固定在支架64的一端。所述的搅拌轴62安装在支架64的内部且一端设置有连接套，另一端则为光滑轴头，搅拌轴62的连接套通过螺栓固定在电机61转轴的出头端上，而其另一光滑轴头端则安装在支架64另一端的轴承内。同时在支架64的顶部且位于搅拌轴62的上方如图3所示，平行铺设有油布66，该油布66的两长边上平行的设置有许多孔，其油布66则是通过将铁丝穿过两长边上平行设置的孔后固定在支架64顶部的两长边上。本实用新型的电机61和轴承安装在支架64上时，则是以电机61和轴承安装搅拌轴62后能使搅拌轴62的凸起端充分与油布66的底面相接触为固定点，同时，所述的电机61与控制系统电连接。

本实用新型的控制系统如图4所示，其由电源输出模块，电机匀速控制电路，三端可调集成稳压电路，启闭器，以及电源组成。为了更好的实施本实用新型，所述的电源输出模块则优先采用了具有多路输出的TOP233Y电源输出模块来实现，该TOP233Y电源输出模块的VCC+管脚与启闭器的输出端相连接，VCC-管脚与电源的零线相连接，OUT2+管脚与温控器81的输入端相连接。所述的电源为220V交流电压，该220V交流电压为电源输出模块供电；所述启闭 器的输入端与电源的火线相连接，其温控器81的输出端与三端可调集成稳压电路相连接；所述TOP233Y电源输出模块的OUT2-管脚与三端可调集成稳压电路相连接。

实施时，用于检测烘烤风道1的温控器81则设置在烘烤风道1的进风口下端的内侧，本实用新型则优先采用了具有灵敏度高的KSD9700数字温控器来实现。所述的温控器81的感温头801则设置在烘烤风道1内壁的进风端上，该感温头801用于检测烘烤风道1内的烘烤温度，该温控器81的温控范围为30℃～110℃，本实用新型则优先设置为花椒烘干所需的温度值48℃。其用于对烘烤风道1进行温度补偿的发热器82设置在烘烤风道1的进风口的抽风机4的出风口处，该发热器82本实用新型则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器82，该发热器82则是用于对进风风道2流出的热空气进行再次加热，使进风风道2流出的热空气能达到花椒烘干所需的温度，从而有效的提高花椒烘干的效率。

本实用新型实施时，首先当开启控制系统的启闭器，此时，电源输出模块分别为温控器81和电机61提供工作电压。其中电源输出模块输出的电压则是经电机匀速控制电路传输给电机61，该电机匀速控制电路在电机61的负载增加时，即电机61电流增加时，该电机匀速控制电路中的同相放大电路输出的电压会跟着增加，即电机61两个输入端的电压便会升高，电机的驱动能力增加，使电机能保持速度恒定。温控器81在启使状态时，其内部的开关控制端为闭合状态，即温控器81和电源输出模块输出电压给三端可调集成稳压电路，该电路对输入的电压进行稳压调节后为发热器82提供工作电压，经该电路调节后的电压能有效的防止电压出现波动时影响发热器的加热温度的稳定性，或损坏发热器。发热器82得电后开始加热，温控器81的感温头801则对烘烤风道1内的烘干温度进行监测，发热器82加热后使进风风道2流出的热空气的温度能有效的达到花椒烘干所需的温度。同时，电机61在电机匀速控制电路的控制下开始保持匀速转动，并带动搅拌轴62进行转动，搅拌轴62在转动时其凸起端因与油布66的底面充分的接触，而使油布66在搅拌轴62转动时处于抖动状态，既而使 放置在油布66上的花椒进行不停的翻动，使花椒在烘干时能均匀的受热，有效的提高本实用新型对花椒烘干效率、烘干质量。

同时，当温控器81的感温头801检测到烘烤风道1内的烘干温度高于花椒的烘干温度48℃时，温控器81内的开关控制端断开，发热器81停止加热，即发热器81停止对进风风道2流出的热空气进行温度补偿，直到烘烤风道1内的烘干温度降到低于48℃时，温控器81内的开关控制端会直到闭合，发热器81重新加热，即发热器81开始对进风风道2流出的热空气进行温度补偿，从而有效的确保本实用新型对花椒烘干时的温度的稳定性。

为更好的实施本实用新型，所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口，且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行花椒烘烤，因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。同时，为确保进风风道2内能产生干燥的高温空气，因此本实用新型在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口连接处设置了一台除湿机3，同时在沿着进风风道2的中心轴线方向平行的设置了两台除湿机3，以确保在进风风道2的进风口处形成“S”形的空气流动通道。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行除湿加热，使其形成干燥的高温空气，因此本实用新型独创性的采用热泵来作为加热装置5，以取代传统的电加热方式。

为了确保对干燥冷空气的加热效果，本实用新型的热泵需要进行部分结构改动，如图1所示，即将传统的热泵的机组51和其冷凝管52进行分离，使其机组51部分位于进风风道2的外侧，而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后，机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体，经压缩机压缩后形成高温高压气体，且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的冷空气经除湿机3除湿后，再与冷凝管52进行充分的接触，使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热，从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到烘烤风道1中，以对花椒进行烘烤。

为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果，该冷凝管52需要在进风风 道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况，该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部，即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定，优先制作为3排以上。同时，本实用新型为了确保进风风道2内的空气的流通，便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机4。

本实用新型的热泵优先采用空气源热泵来实现，能有效的节约电力资源。根据实际情况，也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。

如图5所示，所述三端可调集成稳压电路由电压基准电路和电压调节电路组成；所述电压基准电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及电感L1组成。

连接时，极性电容C1的正极经电阻R2后与三极管VT2的集电极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接。二极管D1的N极与三极管VT2的基极相连接、P极经电阻R1后与极性电容C1的正极相连接。极性电容C2的负极经电感L1后与三极管VT2的基极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接。极性电容C3正极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接、负极经电阻R3后与三极管VT1的基极相连接。

所述三极管VT1的集电极接地，其基极作为电压基准电路的其中一个输入端并与TOP233Y电源输出模块的OUT2-管脚相连接；所述极性电容C1的正极作为电压基准电路的另一个输入端并与温控器81的输出端相连接；所述极性电容C3的负极与三极管VT2的发射极共同形成电压基准电路的输出端。

进一步地，所述电压调节电路由调节芯片U1，场效应管MOS，三极管VT3，电阻,5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，可调电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，二极管D2，二极管D3，稳压二极管D4，以及电感L2组成。

连接时，极性电容C5的负极经电阻R14后与场效应管MOS的漏极相连接、正极经电感L2后与三极管VT2的发射极相连接。电阻R6的一端与三极管 VT2的发射极相连接、另一端与调节芯片U1的IN管脚相连接。二极管D2的P极顺次经电阻R7和电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接、N极经电阻R12后与调节芯片U1的COM管脚相连接。

同时，极性电容C4的负极经可调电阻R10后与三极管VT3的基极相连接、正极经电阻R11后与极性电容C3的负极相连接。极性电容C6的正极顺次经电阻R9和电阻R8后与极性电容C3的负极相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接。二极管D3的P极与场效应管MOS的源极相连接、N极经电阻R13后与三极管VT3的基极相连接。稳压二极管D4的P极经电阻R15后与三极管VT3的发射极相连接、N极与场效应管MOS的漏极相连接。

所述二极管D2的P极与极性电容C3的负极相连接；所述调节芯片U1的GND管脚接地，其OUT管脚与场效应管MOS的栅极相连接；所述稳压二极管D4的N极与三极管VT3的集电极共同形成电压调节电路的输出端并与发热器82相连接。

运行时，本实用新型开创性的采用了由电压基准电路和电压调节电路相结合的三端可调集成稳压电路能对电压进行调节，有效的降低了电压在传输过程中的电压波动率，即该电路使电压在传输时的波动率降低了20％，有效的确保发热器82加热的稳定性，有效的延长了发热器82的使用寿命，从而确保了本系统的烘干温度的温度稳定性。为更好的实施本实用新型，所述调节芯片U1则优先采用了性能稳定的78L005集成芯片来实现。

如图6所示，所述电机匀速控制电路由恒流源电路，同相放大电路，以及电压调整电路组成；所述恒流源电路由稳压芯片U2，电阻R24，极性电容C7，以及极性电容C9组成。

连接时，极性电容C7的正极与稳压芯片U2的VIN-管脚相连接、负极接地。极性电容C9的负极经电阻R24后与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、正极与稳压芯片U2的DIM管脚相连接。所述稳压芯片U2的VIN+管脚与TOP233Y电源输出模块的OUT1+管脚相连接，该稳压芯片U2的VIN-管脚与TOP233Y电源输出模块的OUT1-管脚相连接；所述稳压芯片U2的OUT-管脚与电压调整 电路相连接；同时，该稳压芯片U2的DIM管脚则与同相放大电路相连接。

同时，所述同相放大电路由放大器P，三极管VT4，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，可调电阻R22，电阻R23，电阻R25，极性电容C8，极性电容C10，二极管D5，以及二极管D6组成。

连接时，电阻R16的一端与稳压芯片U2的VIN+管脚相连接、另一端与放大器P的正极相连接。极性电容C10的正极顺次经电阻R23和电阻R17后与放大器P的正极相连接、负极经电阻R25后与三极管VT4的集电极相连接。二极管D6的P极经可调电阻R22后与稳压芯片U2的DIM管脚相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接。

其中，电阻R21的一端与放大器P的输出端相连接、另一端与三极管VT4的基极相连接。二极管D5的P极与放大器P的负极相连接、N极经电阻R20后与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C8的负极经电阻R19后与三极管VT4的发射极相连接、正极经电阻R18后与放大器P的负极相连接。所述放大器P的负极接地；所述极性电容C10的负极与三极管VT4的集电极共同形成同相放大电路的输出端与调整电路相连接。

进一步地，所述电压调整电路由三极管VT5，电阻R26，电阻R27，可调电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，极性电容C11，极性电容C12，二极管D7，二极管D8，以及稳压二极管D9组成。

连接时二极管D7的P极与稳压芯片U2的OUT管脚相连接、N极经电阻R27后与三极管VT5的基极相连接。极性电容C11的负极经可调电阻R28后与三极管VT5的发射极相连接、正极与三极管VT4的集电极相连接。电阻R26的一端与可调电阻R28的调节端相连接、另一端与极性电容C10的负极相连接。二极管D8的N极经电阻R30后与三极管VT5的发射极相连接、P极与极性电容C11的负极相连接。

其中，稳压二极管D9的N极与三极管VT5的发射极相连接、P极经电阻R31后与二极管D8的P极相连接。极性电容C12的正极后与三极管VT5的集电极相连接、负极经电阻R29后与三极管VT5的发射极相连接。所述三极管 VT5的集电极与二极管D7的P极相连接；所述稳压二极管D9的N极与三极管VT5的集电极共同形成调整电路的输出端。

运行时，电机匀速控制电路如图6所示，电源经LM317输出，负载电流经R31和可调电阻R28取样，并把部分电压送到放大器P和三极管VT4组成的同相放大器中；三极管VT4的发射极电压和电机负载电流成正比关系。LM317的输出电压等于本身输出电压加上三极管VT4的发射极上的电压，所以当电机61负载增加时(如油布66上的花椒过重)，电机61电流便会增加，三极管VT4的发射极电压就会跟着增加，即电机61两端的电压就便会提高，电机的驱动能力也会增加，电机61则能保持速度恒定。为了更好的实施本实用新型，所述稳压芯片U2则优先采用了LM317集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。