一种用于珠宝首饰的真空烘干装置及方法与流程

本发明涉及一种用于珠宝首饰的真空烘干装置及方法，属于珠宝首饰加工技术领域。

背景技术：

在珠宝首饰加工行业中，真空烘干一般采用的是连续抽真空工艺。其工艺步骤如下：真空烘干设备内的温度达到设定值后，将待烘干的首饰放入真空烘干设备内，并关好真空烘干设备的门。接着，启动真空泵，待抽吸时间达到工艺要求值时，关闭真空泵。然后，手动打开进气阀，将空气引入真空烘干设备内，开门，取出烘干后的珠宝首饰。但是，采用连续抽真空工艺连续长时间工作后，由于真空泵的油温会升高，因此导致真空泵抽气速率下降，干燥时间变长。并且，目前珠宝首饰的真空烘干设备自动化程度低，无法根据珠宝首饰的款式、数量实时调整烘干参数(如加热温度)和/或烘干时间。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于珠宝首饰的真空烘干装置，其能够提高干燥效率，降低能耗，且自动化程度高。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于珠宝首饰的真空烘干装置，包括箱体，所述箱体的内部设置有容纳部，所述容纳部的一侧转动连接有门结构，所述容纳部的内部设置有用于放置珠宝首饰的内胆和用于烘干所述珠宝首饰内水分的加热部，所述内胆通过第一管体连接真空泵，所述加热部和所述真空泵分别连接电控装置。

在一个具体实施例中，所述容纳部的数目为一个或多个。

在一个具体实施例中，所述容纳部的数目为多个时，所述真空泵通过第二管体与多个所述内胆连接。

在一个具体实施例中，所述第二管体与所述第一管体的连接处设置有控制阀。

在一个具体实施例中，所述容纳部设置在所述箱体的上部，所述真空泵设置在所述箱体的下部。

在一个具体实施例中，所述真空泵的数目为一个或多个。

在一个具体实施例中，所述加热部设置在所述内胆的至少一侧外壁上。

在一个具体实施例中，所述加热部设置成电加热板。

在一个具体实施例中，所述电加热板上设置有用于检测加热温度的温控探头，所述电加热板和所述温控探头均连接温控器。

在一个具体实施例中，所述内胆的外壁通过连接部与所述容纳部的桁架连接，使得所述内胆悬空设置在所述容纳部的内部。

在一个具体实施例中，所述内胆的内部设置有隔板，所述隔板将所述内胆的内部分隔成多个区域，每一个所述区域均用于放置珠宝首饰。

在一个具体实施例中，所述内胆的开口部与所述门结构的内侧之间的位置设置有保压密封件。

在一个具体实施例中，所述保压密封件设置成异形硅胶密封圈，所述异形硅胶密封圈套设并包覆所述开口部的边缘位置。

在一个具体实施例中，所述门结构通过铰链与所述容纳部连接。

在一个具体实施例中，所述电控装置设置成可编程逻辑控制器。

在一个具体实施例中，所述第一管体上设置有进气阀。

在一个具体实施例中，在所述第一管体上位于所述控制阀和所述进气阀之间的位置设置有用于检测所述内胆内压力值的压力传感器。

本发明还提出了一种用于珠宝首饰的真空烘干方法，包括以下步骤：真空烘干装置确定步骤：选择所述真空烘干装置；真空烘干参数设定步骤：根据所述内胆内待烘干的珠宝首饰的含水量，确定所述电控装置设定所述真空烘干装置的烘干时长；间歇抽真空步骤：开启所述真空泵将所述内胆内的空气抽出，使得所述内胆处于负压状态后所述真空泵停止工作，而后所述内胆的内部进行泄压，所述烘干时长内间隔循环执行多次所述抽真空步骤；真空加热烘干步骤：利用所述加热部烘干所述内胆内所述待烘干的珠宝首饰的水分。

在一个具体实施例中，根据所述内胆内所述待烘干的珠宝首饰的款式和/或数量，确定所述内胆内所述待烘干的珠宝首饰的含水量。

在一个具体实施例中，所述内胆的数目为多个时，根据各所述内胆内所述待烘干的珠宝首饰的含水量，确定所述真空烘干装置内各所述内胆的烘干时长。

在一个具体实施例中，所述烘干时长内，所述内胆内部的压力大于等于所述负压极大值时，执行所述抽真空步骤。

在一个具体实施例中，当所述压力传感器检测到所述内胆内部的压力大于等于所述负压极大值时，开启所述控制阀进行所述抽真空步骤；当所述压力传感器检测到所述内胆内部的压力处于所述负压状态时，关闭所述控制阀。

在一个具体实施例中，利用所述电控装置设定所述负压值。

在一个具体实施例中，所述负压值为3～60千帕。

在一个具体实施例中，根据所述烘干时长内所述抽真空步骤间隔循环执行时的所述真空泵的开启时间和停止时间的时间长短，调整所述待烘干的珠宝首饰的干燥速率。

在一个具体实施例中，利用所述电控装置设定所述烘干时长内所述抽真空步骤间隔循环执行时的所述真空泵的开启时间和停止时间。

在一个具体实施例中，根据所述烘干时长内所述抽真空步骤间隔循环执行的次数，调整所述待烘干的珠宝首饰的干燥速率。

在一个具体实施例中，利用所述电控装置设定所述抽真空步骤在所述烘干时长内间隔循环执行的次数。

在一个具体实施例中，根据所述加热部的加热温度，确定所述内胆内的温度。

在一个具体实施例中，所述内胆内的温度为25～85摄氏度。

在一个具体实施例中，利用所述电控装置设定所述加热部的加热温度。

在一个具体实施例中，所述待烘干的珠宝首饰烘干完成后，开启所述进气阀进气，使得所述内胆内气体压力恢复到正常气压值，然后打开所述门结构，取出所述烘干后的珠宝首饰。

在一个具体实施例中，所述待烘干的珠宝首饰包括空心首饰和/或非空心首饰。

在一个具体实施例中，所述待烘干的珠宝首饰的水分包括位于所述空心首饰的内部的水分；或所述待烘干的珠宝首饰的水分包括位于所述空心首饰的内部和外部的水分；和/或所述非空心首饰的外部水分。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明的真空烘干装置设置了内胆、加热部和真空泵，且加热部和真空泵分别连接电控装置，能够实现真空烘干珠宝首饰，干燥效率高，能耗低，且自动化程度高。

2、本发明的真空烘干装置设置了多个容纳部，能够满足不同时段，多批次，不同款式、不同数量情况下的珠宝首饰的烘干要求。

3、本发明的真空烘干装置的真空泵连接多个内胆，能够实现单个真空泵控制多个烘干工位工作，以便于处理不同的烘干任务，结构简单，使用方便，经济性好。

4、本发明的真空烘干装置的第二管体与第一管体的连接处设置有控制阀，能够灵活地控制多个内胆的抽真空过程，抽真空效果好。

5、本发明的真空烘干装置的加热部设置成电加热板，能够使得内胆的温度准确地控制在85摄氏度以内，同时，电加热板与内胆的加热接触面积大，能够提高加热速度，且能耗低。

6、本发明的真空烘干装置的电加热板上设置有温控探头，电加热板和温控探头均连接温控器，能够简捷高效地控制电加热板的加热状态，灵活性好，准确度高。

7、本发明的真空烘干装置的内胆通过连接部悬空设置在容纳部的内部，能够使得内胆受热均匀，保温性好。

8、本发明的真空烘干装置的内胆的开口部与门结构的内侧之间的位置设置有保压密封件，能够提高真空烘干装置的密封效果，保压失效时间长。

9、本发明的真空烘干装置的门结构通过铰链与容纳部连接，能够针对内胆的装配偏差和加工偏差进行自适应紧密贴合，同时，使得内胆的热量不会传递到门结构上，并且门结构与内胆内的真空腔体接触，真空环境下处于绝热状态，保温效果好。

10、本发明的真空烘干装置的电控装置设置成可编程逻辑控制器，能够简捷高效地实现烘干过程的时序控制和真空压力控制，且自动化程度高，结构简单，使用方便，经济性好。

11、本发明的真空烘干装置设置了压力传感器，能够快速准确地检测内胆内的压力值，自动化程度高，且结构简单，使用方便。

12、本发明的真空烘干方法能够在烘干时长内循环执行多次间歇抽真空步骤，从而能够提高烘干效率，降低能耗，且自动化程度高。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的一个具体实施例的立体结构示意图；

图2是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的一个具体实施例的另一个角度的立体结构示意图；

图3是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的一个具体实施例的再一个角度的立体结构示意图；

图4是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的内胆的一个具体实施例的结构示意图；

图5是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的加热部的一个具体实施例的结构示意图；

图6是本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置的保压密封件的一个具体实施例的结构示意图。

其中，1-箱体；2-容纳部；3-门结构；31-把手；4-内胆；41-加强筋；42-开口部；5-加热部；6-第一管体；61-进气阀；62-压力传感器；7-真空泵；8-电控装置；9-第二管体；10-控制阀；11-温控器；12-隔板；13-保压密封件；14-铰链；15-滚轮。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1～3所示，本发明的用于珠宝首饰的真空烘干装置，包括箱体1，箱体1的内部设置有容纳部2。容纳部2的一侧转动连接有门结构3，门结构3能够随时打开和关闭。容纳部2的内部设置有用于放置珠宝首饰的内胆4(如图4所示)和用于烘干珠宝首饰内水分的加热部5(如图5所示)。内胆4通过第一管体6(如图4所示)连接真空泵7，通过真空泵7进行抽真空，使得内胆4的内部处于低压环境(负压状态)，并通过真空泵7能够将蒸发的水分抽走。加热部5和真空泵7分别连接电控装置8，电控装置8能够自动设定真空烘干装置的烘干时间。该真空烘干装置能够针对非空心首饰和/或小对流孔(孔径在1毫米以内)的空心珠宝首饰进行快速烘干。使用时，该真空烘干装置能够将空心珠宝首饰内部的水分由内部蒸发转成外部蒸发，并利用水的沸点与环境压力正相关的原理(在低压环境中，水的沸点降低)，能够实现空心珠宝首饰内部(或内部和外部)的水分和/或非空心首饰的外部水分快速蒸发，从而能够提高烘干效率，降低能耗，且自动化程度高。

在一个具体的实施例中，容纳部2的数目为一个或多个。当容纳部2的数目为多个时(如图1～3所示，即箱体1内设置多个烘干工位)，能够满足不同时段，多批次，不同款式、不同数量情况下的珠宝首饰的烘干要求。

在一个具体的实施例中，如图3所示，容纳部2的数目为多个时，真空泵7通过第二管体9与多个内胆4连接，能够实现单个真空泵7控制多个烘干工位工作，以便于处理不同的烘干任务，结构简单，使用方便，经济性好。具体的，第二管体9与多个内胆4上的多个第一管体6连接。

在一个具体的实施例中，如图3所示，第二管体9与第一管体6的连接处设置有控制阀10，控制阀10设置在箱体1内。控制阀10能够灵活地控制多个内胆4的抽真空过程，抽真空效果好。

在一个优选的实施例中，控制阀10为真空电动球阀，能够灵活且准确地接通或切断第一管体6与第二管体9内的介质流。该控制阀10采用回转型电动、电子调节式阀门驱动装置，能够通过外接电源的切换(用手动转位开关或电脑控制)或外部输入信号，来实现阀门开、关或中间位置的控制。

在一个具体的实施例中，如图1～3所示，容纳部2设置在箱体1的上部。真空泵7设置在箱体1的下部，布局更加合理，使用方便。

在一个具体的实施例中，如图2、图3所示，真空泵7的数目为一个或多个。具体的，在烘干过程中，同一个真空泵7能够进行多次间歇工作，直至烘干结束，能够防止内胆4内出现饱和蒸汽压力(当内胆4的内部压力值和温度值分别达到设定值时，珠宝首饰的水分会迅速蒸发，假设真空泵7此时关闭，蒸发持续直至饱和，导致蒸发速率骤减)，从而能够提高烘干效率。真空泵7的占空比调节范围大，且干燥速率的快慢能够通过真空泵7的启停时间长短调整。

在一个具体的实施例中，如图5所示，加热部5设置在内胆4的至少一侧外壁上。

在一个具体的实施例中，加热部5设置成电加热板，能够使得内胆4的温度准确地控制在85摄氏度以内。同时，电加热板与内胆4的加热接触面积大，能够提高加热速度，且能耗低。

在一个具体的实施例中，电加热板上设置有用于检测加热温度的温控探头，能够实时检测内胆4外壁的温度。电加热板和温控探头均连接温控器11(如图3所示)，温控器11设置在箱体1的内部。温控器11通过温控探头实时测量内胆4外壁的温度，当温度值小于设定值时，则控制电加热板加热，当温度值大于设定值时，则控制电加热板停止加热。

在一个优选的实施例中，温控器11的设定温度为85摄氏度，能够使得内胆4的内部温度保持在85摄氏度以内。

在一个具体的实施例中，内胆4的外壁通过连接部与容纳部2的桁架连接，使得内胆4悬空设置在容纳部2的内部，能够使得内胆4受热均匀，保温性好。

在一个优选的实施例中，内胆4的外壁通过支架与容纳部2的桁架连接，使得内胆4悬空设置在容纳部2的内部。其中，支架的第一端与内胆4的外壁连接，支架的第二端与容纳部2的桁架连接。

在一个具体的实施例中，如图1、图5所示，内胆4的内部设置有隔板12，隔板12将内胆4的内部分隔成多个区域，每一个区域均用于放置珠宝首饰。具体的，将待烘干的珠宝首饰置于摩擦系数低且导热性好的金属托盘上，然后并将托盘放置在隔板12和/或内胆4的底壁上。

在一个具体的实施例中，如图4所示，内胆4的外壁上设置有加强筋41，能够在不增加内胆4壁厚的情况下提高内胆4的强度和刚度。

在一个具体的实施例中，内胆4的开口部42(如图4、图5所示)与门结构3的内侧之间的位置设置有保压密封件13(如图1、图4、图5所示)，能够提高真空烘干装置的密封效果。

在一个具体的实施例中，如图6所示，保压密封件13设置成异形硅胶密封圈。异形硅胶密封圈套设并包覆开口部42(如图4、图5所示)的边缘位置，密封效果好，保压失效时间长。异形硅胶密封圈的保压失效时间长达70分钟。

在一个具体的实施例中，如图1所示，门结构3通过铰链14与容纳部2连接，能够针对内胆4的装配偏差和加工偏差进行自适应紧密贴合。同时，由于门结构3通过铰链14与容纳部2连接(即门结构3不与内胆4连接)，使得内胆4的热量不会传递到门结构3上，并且门结构3与内胆4内的真空腔体接触，真空环境下处于绝热状态，因此保温效果好。

在一个优选的实施例中，门结构3采用玻璃制成。

在一个优选的实施例中，门结构3的外侧设置有把手31，能够便于打开和/或关闭门结构3。

在一个具体的实施例中，电控装置8设置成可编程逻辑控制器，能够简捷高效地实现烘干过程的时序控制和真空压力控制，且自动化程度高。

在一个具体的实施例中，如图1所示，可编程逻辑控制器设置在箱体1的外壁上。

在一个优选的实施例中，箱体1的外壁上设置有报警器，报警器与可编程逻辑控制器连接。当烘干时间达到预定值时，可编程逻辑控制器能够触发报警器而发出报警提示，安全性好。

在一个具体的实施例中，如图1～3所示，箱体1的底部四角处分别设置有滚轮15，能够便于移动箱体1。

在一个具体的实施例中，第一管体6上设置有进气阀61。当烘干时间达到预定值，能够打开进气阀61进行进气。

在一个具体的实施例中，在第一管体6上位于控制阀10和进气阀61之间的位置设置有用于检测内胆4内压力值的压力传感器，能够快速准确地检测内胆内的压力值，自动化程度高，且结构简单，使用方便。

本发明的用于珠宝首饰的真空烘干方法，包括以下步骤：

(1)真空烘干装置确定步骤：选择用于珠宝首饰的真空烘干装置；

(2)真空烘干参数设定步骤：根据内胆4内待烘干的珠宝首饰的含水量，确定电控装置8设定真空烘干装置的烘干时长；

(3)间歇抽真空步骤：开启真空泵7将内胆4内的空气抽出，使得内胆4处于负压状态后真空泵7停止工作，而后内胆4的内部进行泄压(由于封闭的真空环境内的蒸汽压力在烘干之初呈急速上升阶段，蒸发速率也会短时间内达到峰值。但受真空环境下压力与温度的限制，蒸汽压力亦会迅速趋于饱和，随之而来的是蒸发速率的骤降，因此内胆4的内部会出现相对较高的压力)，在真空烘干装置的烘干时长内间隔循环执行多次抽真空步骤；

(4)真空加热烘干步骤：利用加热部5烘干内胆4内待烘干的珠宝首饰的水分。

在一个具体的实施例中，根据内胆4内待烘干的珠宝首饰的款式和/或数量，确定内胆4内待烘干的珠宝首饰的含水量，能够准确确定待烘干的珠宝首饰的含水量，进而能够根据待烘干的珠宝首饰的款式和/或数量的实际情况的不同，匹配合适的烘干时间。

在一个具体的实施例中，内胆4的数目为多个时(多工位真空烘干装置)，根据各内胆4内待烘干的珠宝首饰的含水量，确定真空烘干装置内各内胆4的烘干时长，自动化程度高，且可靠性好。

在一个具体的实施例中，烘干时长内，当内胆4内部的压力大于等于负压值的极大值时，则执行抽真空步骤。

在一个具体的实施例中，当压力传感器62检测到内胆4内部的压力大于等于负压极大值时，开启控制阀10进行抽真空步骤；当压力传感器检测到内胆4内部的压力处于负压状态时，关闭控制阀10，能够简捷高效地控制间歇抽真空的进程，且准确度高，可靠性好。

在一个具体的实施例中，利用电控装置8设定内胆4的负压值，自动化程度高，且可靠性好。

在一个具体的实施例中，内胆4内的负压值为3～60千帕(绝对真空压力)，能够有效实现水分子的加速流动，进而能够提高烘干效率。并且，负压值越低，蒸发速度越快。

在一个具体的实施例中，根据烘干时长内抽真空步骤间隔循环执行时的真空泵7的开启时间和停止时间的时间长短，调整待烘干的珠宝首饰的干燥速率，使得干燥速率达到目标值。具体的，真空干燥环境下，水分的蒸发会导致内胆4内出现饱和蒸气压力，从而会对干燥速率造成严重的影响。而根据烘干时长内抽真空步骤间隔循环执行时的真空泵7的开启时间和停止时间的时间长短，能够防止内胆4内出现饱和蒸气压力，进而能够提高待烘干的珠宝首饰的干燥速率，烘干效率高，且烘干效果好。

在一个具体的实施例中，利用电控装置8设定烘干时长内抽真空步骤间隔循环执行时的真空泵7的开启时间和停止时间，自动化程度高，且可靠性好。

在一个具体的实施例中，根据烘干时长内抽真空步骤间隔循环执行的次数，调整待烘干的珠宝首饰的干燥速率，使得干燥速率达到目标值。而根据烘干时长内抽真空步骤间隔循环执行的次数，能够进一步防止内胆4内出现饱和蒸气压力，进而能够进一步提高待烘干的珠宝首饰的干燥速率。

在一个具体的实施例中，利用所述电控装置8设定抽真空步骤在烘干时长内间隔循环执行的次数，自动化程度高，且可靠性好。

在一个具体的实施例中，根据加热部5的加热温度，确定内胆4内的温度，能够使得内胆4内的温度保持在适宜的烘干温度。

在一个具体的实施例中，内胆4内的温度为25～85摄氏度。

在一个具体的实施例中，利用电控装置8设定加热部5的加热温度，加热效果好，自动化程度高，且可靠性好。

在一个具体的实施例中，待烘干的珠宝首饰烘干完成后，开启进气阀61进行进气，然后打开门结构3，取出烘干后的珠宝首饰。

在一个具体的实施例中，待烘干的珠宝首饰包括空心首饰和/或非空心首饰。

在一个具体的实施例中，待烘干的珠宝首饰的水分包括位于空心首饰的内部的水分，能够将空心珠宝首饰内部的水分由内部蒸发转成外部蒸发，从而能够提高烘干效率，降低烘干时间。

在一个具体的实施例中，待烘干的珠宝首饰的水分包括位于空心首饰的内部和外部的水分，能够提高烘干效率，降低烘干时间。

在一个具体的实施例中，待烘干的珠宝首饰的水分包括非空心首饰的外部水分。

在一个具体的实施例中，电控装置8设置成可编程逻辑控制器，能够简捷高效地实现烘干过程的时序控制和真空压力控制，且自动化程度高。具体的，利用可编程逻辑控制器预先设定待烘干的珠宝首饰的烘干时间、内胆4内部的负压值，真空泵7的抽真空时间(启动时间和停止时间)和加热部5的加热温度；接着，打开控制阀10(如图2、图3所示)，开始抽真空，当内胆4内部的负压值达到预设值时，关闭控制阀10。然后，内胆4内的饱和蒸汽压力会缓慢下降，使得内胆4的内部压力值逐步恢复、甚至超过负压值的上限，因此需要持续不断抽真空(间隙抽真空)来提高干燥速率，进而使得待烘干的珠宝首饰的水分高效、完全蒸发。最后，当烘干时间达到预定值，打开进气阀61进行排气，通过打开门结构3后能够取出烘干后的珠宝首饰。

在一个优选的实施例中，箱体1的外壁上设置有报警器，报警器与可编程逻辑控制器连接。当烘干时间达到预定值时，可编程逻辑控制器能够触发报警器，从而发出报警提示。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。