中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010790289.7 (22)申请日 2020.08.07 (71)申请人 长沙理工大学 地址 410114 湖南省长沙市天心区万家丽 南路2段960号 (72)发明人 李传常王梦帆 (74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所(普 通合伙) 43114 代理人 谢浪 (51)Int.Cl. F24S 60/10(2018.01) F26B 9/06(2006.01) F26B 21/08(2006.01) F26B 23/10(2006.01) F26B 25/18(20。

2、06.01) F28F 21/08(2006.01) (54)发明名称 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方 法 (57)摘要 本发明公开了一种中药材太阳能相变储热 干燥装置及干燥方法， 该中药材太阳能相变储热 干燥装置包括鼓风机、 相变集热储热装置和干燥 室， 所述相变集热储热装置为一种利用相变材料 作为储热工质的太阳能集热储热装置， 所述太阳 能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管， 所 述换热管的一端与所述干燥室连接， 另一端与所 述鼓风机连接。 本发明在满足中药材烘干温度及 湿度要求的同时， 保留药材原有成份和药用特 性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 112082277。

3、 A 2020.12.15 CN 112082277 A 1.中药材太阳能相变储热干燥装置， 包括鼓风机、 相变集热储热装置和干燥室， 其特征 在于： 所述相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置， 所述太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管， 所述换热管的一端与所述干燥室连 接， 另一端与所述鼓风机连接。 2.根据权利要求1所述的中药材太阳能相变储热干燥装置， 其特征在于： 所述太阳能集 热储热装置包括第一集热储热室和第二集热储热室； 所述第一集热储热室内部均填充有第一储热工质， 所述第一储热工质中预埋有第一换 热管， 所述第二集热储热室内部均填充有第二储热工质。

4、， 所述第二储热工质中预埋有第二 换热管； 所述第一换热管和第二换热管的一端通过三通阀门与所述鼓风机连接， 另一端与所述 干燥室连接； 其中， 所述第一储热工质的相变温度低于所述第二储热工质的相变温度。 3.根据权利要求2所述的中药材太阳能相变储热干燥装置， 其特征在于： 所述第一集热 储热室和第二集热储热室的顶部均设有透明盖板， 侧部均设有保温板。 4.根据权利要求2或3任一项所述的中药材太阳能相变储热干燥装置， 其特征在于： 连 接所述第二换热管和三通阀门的管道上设有换热器， 所述干燥室的排气口通过排气管与所 述换热器连接。 5.根据权利要求4所述的中药材太阳能相变储热干燥装置， 其特征在。

5、于： 所述排气管上 设有除湿器。 6.根据权利要求4所述的中药材太阳能相变储热干燥装置， 其特征在于： 所述干燥室由 保温盒和盖在所述保温盒上的透明顶板组成， 所述保温盒内设有物料托盘。 7.一种采用权利要求2-6任一项所述中药材太阳能相变储热干燥装置的干燥方法， 其 特征在于： 白天相变集热储热装置吸收太阳辐射， 并储存热量， 存储一定热量后， 打开鼓风 机， 新风在第一集热储热室吸收热量后进入干燥室， 对干燥室内的中药材进行预热排湿； 预热排湿完成后， 转换三通阀门使鼓风机与第二集热储热室， 新风在第二集热储热室 吸收热量后进入干燥室， 从而完成对中药材的深度烘干。 权利要求书 1/1 页。

6、 2 CN 112082277 A 2 中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法 技术领域 0001 本发明属于太阳能热利用领域， 涉及一种太阳能相变储热低温多级中药材干燥系 统及干燥装置。 背景技术 0002 新冠病毒疫情的影响， 中药材受到了广泛关注， 以莲花清温颗粒为代表的中药需 求量更是一路攀升。 在这些中药的制备过程中， 中药材烘干是其中一个关键的环节， 即通过 脱水处理延长保存期限， 同时保留药材原有成份和药用特性。 但有些中药材超过一定温度， 便会失去其药效， 所以干燥过程中的温度控制是相当重要的。 因而， 中药材高效烘干技术与 装置对其应用于临床治疗具有非常现实的意义。 目前研制。

7、的太阳能烘干装置普遍存在系统 繁杂、 设备投资较高以及太阳能利用率低等弊端。 发明内容 0003 本发明的主要目的在于提供一种中药材太阳能相变储热干燥装置及干燥方法， 旨 在满足中药材烘干温度及湿度要求的同时， 保留药材原有成份和药用特性。 0004 为实现上述目的， 本申请采用如下技术方案： 0005 中药材太阳能相变储热干燥装置， 包括鼓风机、 相变集热储热装置和干燥室， 所述 相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置， 所述太阳能 集热储热装置的储热工质中预埋有换热管， 所述换热管的一端与所述干燥室连接， 另一端 与所述鼓风机连接。 0006 具体的， 所述太阳。

8、能集热储热装置包括第一集热储热室和第二集热储热室； 0007 所述第一集热储热室内部均填充有第一储热工质， 所述第一储热工质中预埋有第 一换热管， 所述第二集热储热室内部均填充有第二储热工质， 所述第二储热工质中预埋有 第二换热管； 0008 所述第一换热管和第二换热管的一端通过三通阀门与所述鼓风机连接， 另一端与 所述干燥室连接； 其中， 所述第一储热工质的相变温度低于所述第二储热工质的相变温度。 0009 具体的， 所述第一集热储热室和第二集热储热室的顶部均设有透明盖板， 侧部均 设有保温板。 0010 具体的， 连接所述第二换热管和三通阀门的管道上设有换热器， 所述干燥室的排 气口通过排。

9、气管与所述换热器连接。 0011 具体的， 所述排气管上设有除湿器。 0012 具体的， 所述干燥室由保温盒和盖在所述保温盒上的透明顶板组成， 所述保温盒 内设有物料托盘。 0013 一种采用上述中药材太阳能相变储热干燥装置的干燥方法， 白天相变集热储热装 置吸收太阳辐射， 并储存热量， 存储一定热量后， 打开鼓风机， 新风在第一集热储热室吸收 热量后进入干燥室， 对干燥室内的中药材进行预热排湿； 说明书 1/4 页 3 CN 112082277 A 3 0014 预热排湿完成后， 转换三通阀门使鼓风机与第二集热储热室， 新风在第二集热储 热室吸收热量后进入干燥室， 从而完成对中药材的深度烘干。

10、。 0015 与现有技术相比， 本发明的有益效果如下。 0016 1、 利用相变蓄热具有温度恒定和蓄热密度大的特点， 将相变集热储热装置分为第 一集热储热室和第二集热储热室， 第一集热储热室温度低于第二集热储热室温度， 两个温 度热流分别进行预热排湿及深度烘干过程， 满足中药材烘干过程中的温度、 湿度要求， 在烘 干的同时保留药材原有成份和药用特性； 0017 2、 相变集热储热装置采用导热性好、 储热容量高的复合相变材料， 可以快速地将 空气加热到较高的温度； 与普通的相变材料相比， 该复合相变材料具有光-热转化能力增强 特性， 能吸收更多的太阳能辐射量， 输出更高品质的热能。 0018 3。

11、、 烘干后排出的湿热空气经过除湿后在换热器中放出余热加以循环利用， 减少能 量消耗， 提高了循环热效率。 附图说明 0019 为了更清楚地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使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他 的附图。 0020 图1为本发明实施例提供的中药材太阳能相变储热干燥装置结构示意图； 0021 图2为本发明实施例提供的集热储热室结构示意图； 0022 图3为本发明实施例提供的干燥室结构示意图； 0023 图4为本发明实施例提。

12、供的换热器结构示意图； 0024 图中： 1.鼓风机， 2.三通阀门， 3.第一集热储热室， 4.第二集热储热室， 5.干燥室， 6.换热器， 7.透明盖板， 8.铜管， 9.保温板， 10.壳体， 11.透明顶板， 12.物料托盘， 13.保温泡 沫， 14.外壳。 具体实施方式 0025 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0026 参见图1-图。

13、4， 中药材太阳能相变储热干燥装置， 包括鼓风机1、 相变集热储热装置 和干燥室5， 相变集热储热装置为一种利用相变材料作为储热工质的太阳能集热储热装置， 太阳能集热储热装置的储热工质中预埋有换热管， 换热管的一端与干燥室5连接， 另一端与 鼓风机1连接。 0027 参见图2， 具体的， 太阳能集热储热装置包括第一集热储热室3和第二集热储热室 4， 第一集热储热室3内部均填充有第一储热工质， 第一储热工质中预埋有第一换热管， 第二 集热储热室4内部均填充有第二储热工质， 第二储热工质中预埋有第二换热管， 第一换热管 和第二换热管的一端通过三通阀门2与鼓风机1连接， 另一端与干燥室5连接； 其中。

14、， 第一储 说明书 2/4 页 4 CN 112082277 A 4 热工质的相变温度低于第二储热工质的相变温度。 鼓风机1通过三通阀门2控制向第一集热 储热室3和第二集热储热室4输送新风， 第一换热管和第二换热管可以采用导热性能优良的 铜管8。 0028 在本申请实施例中， 利用相变蓄热具有温度恒定和蓄热密度大的特点， 将相变集 热储热装置分为第一集热储热室3和第二集热储热室4， 第一集热储热室3温度低于第二集 热储热室4温度， 两个温度热流分别进行预热排湿及深度烘干过程， 满足中药材烘干过程中 的温度、 湿度要求， 在烘干的同时保留药材原有成份和药用特性。 0029 参见图3， 其中， 相。

15、变材料采用导热性好、 储热容量高的复合相变材料， 可以快速地 将空气加热到较高的温度； 与普通的相变材料相比， 该复合相变材料具有光-热转化能力增 强特性， 能吸收更多的太阳能辐射量， 输出更高品质的热能。 干燥室5由保温盒和盖在保温 盒上的透明顶板11组成， 保温盒内设有物料托盘12， 保温盒包括外壳14和设置在外壳14内 的保温泡沫13。 0030 可以理解的是， 在实际设计中， 第一集热储热室3和第二集热储热室4的顶部均设 有透明盖板7， 侧部和底部均设有保温板9。 第一换热管和第二换热管均为由支管和集管构 成的空气流道， 并填埋在相变材料中， 透明盖板7位于相变材料上方， 保温板9可以。

16、采用厚度 为30-50mm的泡沫板， 透明盖板7可以采用玻璃盖板， 壳体10是集热储热室中保护及固定透 明盖板7、 保温材料、 铜管8并储存相变材料的部件， 两侧留有集管进/出口。 0031 具体的， 换热风管上还设有换热器6， 干燥室5的排气口通过排气管与换热器6连 接， 排气管上设有除湿器， 干燥室5一端通过管道与相变集热储热装置连接， 底部留有与第 一集热储热室3和第二集热储热室4连接的热风进口， 并由阀门控制开闭， 避免空气混流， 另 一端与换热器6连接， 除湿器采用活性炭除湿器， 干燥后的湿热空气通过活性炭除湿后进入 换热器6。 0032 本申请实施例中， 换热器6内部设有供新风流通。

17、的冷流体通道与传输热空气的热 流体通道， 冷流体通道入口与鼓风机1连接， 出口与第二集热储热室4连接入口连接； 热流体 通道入口与干燥室5出口连接， 换热器6内设置多个传热肋片， 传热肋片为传热系数较高的 金属组成。 0033 参见图1， 利用本申请实施例中药材太阳能相变储热干燥装置对中药材进行干燥 的具体过程如下： 0034 (1)白天， 第一集热储热室3和第二集热储热室4接受光照， 太阳辐射透过顶部玻璃 盖板照射在复合相变材料上， 复合相变材料吸收太阳辐射将其转化为热能并储存在复合相 变材料中。 0035 (2)存储一定热量后， 打开鼓风机1， 新风通过三通阀门2进入第一集热储热室3。 第。

18、 一集热储热室3的内腔填满复合相变材料， 有较大的储热容量且具有较快的传热速率， 可以 快速对第一换热管中的冷空气进行加热。 加热后的热空气通过管道进入干燥室5对中药材 进行预热排湿， 排出的湿热空气经过排气管中的活性炭除湿后， 在换热器6中放出热量后再 利用， 增加热能的利用率。 0036 (3)转换三通阀门2改变新风流向， 新风经过换热器6加热后进入第二集热储热室 4， 被加热后的热空气进入干燥室5对药材进一步烘干， 排出的湿热空气重新经历除湿、 换 热， 提高热利用率。 说明书 3/4 页 5 CN 112082277 A 5 0037 本发明中鼓风机1、 集热储热室、 干燥室5的具体参。

19、数如下。 0038 (1)鼓风机1： DC直流鼓风机1， 功率： 15W， 配有风速调节器。 0039 (2)集热储热室： 壳体10尺寸为100cm60cm15cm， 壁厚1mm； 玻璃盖板尺寸为 60cm62cm3mm； 集管内径为30mm， 长92cm， 支管内径40mm， 长10cm。 0040 (3)干燥室5： 外壳14尺寸为60cm50cm60cm， 顶部倾斜角度35 ， 壁厚5mm； 透明 顶板11尺寸为60cm62cm3mm； 物料托盘12尺寸为60cm50cm5mm。 0041 上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例， 而非对实施方式的限定。 对于 所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变 动。 这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。 而由此所引申出的显而易见的变化或变 动仍处于本发明的保护范围之中。 说明书 4/4 页 6 CN 112082277 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 112082277 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 112082277 A 8 。