使用可调整的调节空气流的干燥器的制造方法
【专利说明】使用可调整的调节空气流的干燥器
[0001]本申请要求享有2013年3月15日提交的名称为〃使用可调整的调节空气流的多室干燥器〃的美国临时专利申请第61/791939号的权益和优先权，该申请通过引用并入到本文中。
[0002]领域
本公开内容大体上涉及产品的干燥。具体而言，本公开内容针对一种使用可调整的调节空气流的多室干燥器。
[0003]背景
在传统的干燥系统中，待干燥的产品置于连续带上，连续带浮在加热水体的表面上。通过将循环加热水经由聚合物膜片的带直接地传导至产品来传递热。加热水保持在预定温度以容许产品的最佳干燥。
[0004]然而，传统的干燥系统使用较大量的环境空气来移除产品干燥过程期间释放的水蒸气。干燥器内的环境空气的未受控的湿度和温度导致干燥器性能和产品质量的较宽变化。例如，在干燥气候中操作的干燥器在潮湿气候中不同地执行。类似地，干燥器性能在冷气候和热气候中不同，且在相同地点处随季节不同。
[0005]此外，由于从加热水体传导穿过干燥带的热能，传统的干燥系统通过提高产品温度来增加产品中的水蒸气压力。然而，传统的干燥系统并未减小水蒸气压力、增大干燥器内的空气温度或减小干燥器内的空气湿度，所有这些都可改善干燥器性能。
【发明内容】
[0006]公开了一种使用可调整的调节空气流的多室干燥器。根据一个实施例，一种装置包括干燥带以及与干燥带的第二表面接触的热介质，该干燥带配置成在干燥带的第一表面上接收待干燥的产品。热介质配置成加热产品，且保持在预定温度。该装置还包括歧管，其定位在干燥带上方，其中歧管包括一个或多个孔口，孔口使调节空气横向越过干燥带的宽度喷射以从产品移除蒸发的水。
[0007]包括实施方式的各种新颖细节和元件组合的以上和其它优选特征现在将参照附图更具体地描述且在权利要求中指出。可以理解的是，本文所述的特定系统和方法仅通过图示显示且不作为限制。如本领域的技术人员将理解的那样，本文所述的原理和特征在不脱离本公开内容的范围的情况下可在各种和许多实施例中使用。
【附图说明】
[0008]被包括为本说明书的一部分的附图示出了当前公开的系统和方法的各种实施例，且连同上文给出的总体描述和下文给出的实施例的详细描述用于阐释和教导本文所述的原理。
[0009]图1示出了根据一个实施例的使用高压歧管的示例性干燥器的截面视图。
[0010]图2示出了根据一个实施例的使用高压歧管的示例性干燥器的局部放大截面视图。
[0011]图3示出了根据一个实施例的示例性干燥器的顶视图。
[0012]图4示出了根据一个实施例的使用低压歧管的示例性干燥器的截面视图。
[0013]图5示出了根据一个实施例的使用低压歧管的示例性干燥器的局部放大截面视图。
[0014]图6示出了根据一个实施例的示例性干燥器的侧视图。
[0015]图7示出了根据一个实施例的示例性干燥器的另一个侧视图。
[0016]图8示出了根据一个实施例的用于干燥产品的示例性过程。
[0017]应当注意的是，附图不一定按比例绘制，且类似结构或功能的元件大体上由相似的参考标号表示以用于贯穿附图的示意性目的。附图仅意图便于描述本文所述的各种实施例。附图并未描述本文公开的教导内容的每个方面，且并不限制权利要求的范围。
[0018]详细描沐
公开了一种使用可调整的调节空气流的多室干燥器。根据一个实施例，一种装置包括干燥带以及与干燥带的第二表面接触的热介质，该干燥带配置成在干燥带的第一表面上接收待干燥的产品。热介质配置成加热产品，且保持在预定温度。该装置还包括歧管，其定位在干燥带上方，其中歧管包括一个或多个孔口，孔口使调节空气横向越过干燥带的宽度喷射以从产品移除蒸发的水。
[0019]本文公开的特征和教导内容中的各项可单独地使用或连同其它特征和教导内容使用来提供使用可调整的调节空气流的多室干燥器。参照附图更详细地描述了单独地以及组合地使用这些额外特征和教导内容中的许多的典型示例。该详细描述仅意图向本领域的技术人员教导更多细节来实施本教导内容的方面，且不意图限制权利要求的范围。因此，该详细描述中的上述特征的组合在广义上对于实施教导内容可能不是必需的，而是仅教导以描述本教导内容的特定典型示例。
[0020]在以下描述中，仅为了阐释的目的，提出了特定的术语来提供本公开内容的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚的是，这些特定细节不是实施本公开内容的教导所必需的。
[0021]根据一个实施例，本干燥系统通过适当地引导调节空气横向越过产品的表面来干燥置于连续干燥带上的液体或浆料产品。本干燥系统包括引导调节空气的一系列空气分配歧管，以及改善产品的进给和移除的装置。在一个实施例中，高压空气通过孔口分配以沿干燥器的长度优化干燥过程。在另一个实施例中，低压空气通过可调整的槽口或气刀分配以控制沿干燥器的长度的干燥条件。
[0022]根据一个实施例，本干燥系统通过对干燥器内的空气去湿来调节空气，以增大干燥率和减小干燥器的空气需求。本干燥系统控制所调节空气的湿度、温度和速度以容许干燥器确保一致的产品质量。根据一个实施例，供给至干燥器的空气被去湿和过滤以满足食品等级标准或药品标准。用于干燥所需的空气量通过使用低轮廓干燥器减小，因此简化了本干燥系统的空气入口子系统和空气排出子系统，同时降低了机器成本。本干燥系统在空气分配歧管的相对侧上越过干燥带捕集排出空气，且将其从干燥器排出。
[0023]本干燥系统增大和改善稳态操作下的干燥器通过量。本干燥系统通过提供干燥带上的产品表面的较快除水改善了热传递，使用了简化且较廉价的空气处理系统，且以更一致的干燥特征改善干燥产品的质量。
[0024]通用干燥器操作的描述
根据一个实施例，此干燥器包括具有独立控制的水温、空气流率、湿度和温度的一系列干燥室。当干燥带上的待干燥产品进入此干燥器的第一室时，产品温度初始地升高，且水蒸发在产品进入此干燥器之后若干秒开始。本干燥系统调整第一干燥室中的空气流，以容许产品温度达到用于蒸发的期望温度，且移除容易从产品蒸发的自由水。产品(例如，天然产品)的细胞结构内的结合水的蒸发需要产品的大部分干燥时间。
[0025]根据一个实施例，此干燥器可包括一个或多个随后的干燥室，其比第一室离干燥带的入口更远。根据一个实施例，第二干燥室通常使用相对于第一室较低的空气流。这减小了调节空气的空气速度且增大了产品温度。在这一点上，来自产品的大部分自由水蒸发。产品内的结合水和细胞水分需要更多时间穿过细胞壁。减少的空气流提供较高的产品内部温度和较高的蒸气压力。本干燥系统容许产品相对于抵抗水蒸气通过的自然趋势产生足够的蒸气压力。
[0026]本干燥系统包括移动的干燥带，其浮在或漂在加热水的池上(例如，60°C到100°C )。在一个实施例中，干燥带可浮在热传递流体的池上(例如，对于达到125°C的应用)。本干燥系统将液体或浆料产品施加至干燥带作为液体薄层(例如，小于5_厚)。热通过从循环的加热水(或热传递流体)经由聚合物膜片的干燥带直接传导至产品以从产品蒸发水来传递。加热水或热传递流体保持在预定温度以容许产品的最佳干燥。根据一个实施例，干燥带不大于3_厚，以确保热能的快速传递。
[0027]相比于传统的干燥系统中使用的对流，传导是快速且有效的热传递模式。传导将干燥带上的产品均匀地加热至期望的蒸发温度。当产品中的水蒸气压力超过环境空气中的水蒸气压力时，蒸发发生。
[0028]干燥器空气调节
根据一个实施例，本干燥系统通过减少和控制含水量(即，去湿)以及控制空气温度来调节空气。这容许控制干燥器的操作条件来产生具有一致的高质量干燥特征的干燥产品，而与干燥器周围的环境条件无关。
[0029]对于产品干燥的蒸发率由产品的表面处的饱和水蒸气压力与产品上方的空气中的水蒸气压力之间的差异确定。蒸发率可通过增大产品中的水蒸气压力或减小产品上方的空气中的水蒸气压力或两者的组合来增大。
[0030]根据一个实施例，本干燥系统减小干燥器空气的水蒸气压力。本干燥系统对干燥器内与干燥带上的产品接触的空气去湿。本干燥系统确保了连续的去湿空气流替换产品的表面附近的蒸发水。本干燥系统利用去湿空气补充干燥器，以保持和控制越过产品的干燥表面和