在折射窗干燥机中提供均匀空气流的低轮廓设计的空气通道系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月26日提交的题为“Low Profile Design Air TunnelSystem and Method for Providing Uniform Air Flow in a Refractance WindowDryer(在折射窗干燥机中提供均匀空气流的低轮廓设计的空气通道系统和方法)”的美国临时申请序号62/751,273的利益和优先权，通过引用合并于此。

技术领域

本申请总体上涉及产品的干燥。特别地，本公开涉及用于在折射窗干燥机中提供均匀空气流的低轮廓设计的空气通道系统和方法。

背景技术

在传统的干燥系统中，待干燥的产品被放置在漂浮在热水体表面上的连续带上。热量通过传导从循环的热水通过聚合物膜的带直接传递给产品。将热水保持在预定温度以使产品最佳干燥。

然而，传统的干燥系统利用大量的环境空气来移除在产品干燥过程中释放的水蒸气。干燥机内不受控制的湿度和环境空气温度导致干燥机性能和产品质量发生很大变化。例如，在干燥气候下运行的干燥机在潮湿气候下表现有所不同。同样，在寒冷和炎热的气候下，在同一位置，从季节到季节或白天到晚上，干燥机的性能也会有所不同。

此外，由于从热水体通过干燥带传导的热能，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。但是，传统的干燥系统不会降低水蒸气压力，不会增加干燥机内空气的温度或降低干燥机内空气的湿度，所有这些都可以改善干燥机的性能。

在传统的多室干燥系统中，在高轮廓和低轮廓的设计中，使用侧向气流法在连续带上干燥产品，其中经调节的空气以规则的间隔沿着带的一侧被引入和不被引入，而在相反侧具有排气机构。这种设计促进了空气的短路，从而导致低效地利用了短路的空气的全部水分携带能力。因此，该设计未能有效地将空气分布在带的整个宽度上。

传统设计的另一个问题是，带的垂直流不能充分利用从带上产品上的水蒸发所获得的热量，因此需要大量的空气。该系统最初的高架罩设计还导致空气在带表面上方高处自由流动，因此，特别是在高CFM流量的情况下，没有充分利用任何温度增益。

发明内容

公开了一种用于在折射窗干燥机中提供均匀空气流的低轮廓设计的空气通道系统和方法。根据一个实施例，一种系统包括经调节空气供应歧管，该经调节空气供应歧管将空气提供到干燥室中。该系统具有被引导通过干燥室的干燥带。干燥带的第一端处的进料施加托盘将液体施加到干燥带上。该系统的排气歧管位于干燥带的第一端。

现在，将参考附图并在权利要求书中更具体地描述上述和其他优选特征，包括实施方式的各种新颖细节和元件的组合。将理解的是，仅通过说明而非限制的方式示出了特定的方法和设备。如本领域技术人员将理解的，本文中解释的原理和特征可以在各种和众多的实施例中采用。

附图说明

鉴于附图和随附的详细描述，本发明将变得更加显而易见。其中所描绘的实施例是通过示例而非限制的方式提供的，其中相似的附图标记/标签通常指代相同或相似的元件。然而，在不同的附图中，可以使用不同的附图标记/标签来引用相同或相似的元件。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的方面上。在图中：

图1示出了根据一个实施例的示例性干燥机的剖视图，该示例性干燥机使用在整个干燥带的宽度上延伸的空气供应歧管。

图2示出了根据一个实施例的示例性干燥机空气供应歧管，其分配经调节的空气。

图3示出了根据一个实施例的干燥机排气歧管。

图4示出了根据一个实施例的经调节空气供应歧管的示例性侧视图。

图5示出了根据另一实施例的经调节空气供应歧管的示例性侧视图。

图6示出了根据一个实施例的被组装以形成多室干燥机组件的两个干燥室的剖视图。

尽管本公开可以进行各种修改和替代形式，但是其具体实施例已经在附图中通过示例的方式示出，并且将在本文中进行详细描述。应该理解，本公开不限于所公开的特定形式，相反，其意图是覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同形式和替代形式。

具体实施方式

公开了用于在折射窗干燥机中提供均匀空气流的低轮廓设计(low profiledesign)的空气通道系统和方法。根据一个实施例，一种系统包括经调节空气供应歧管，该经调节空气供应歧管将空气提供到干燥室中。该系统具有被引导通过干燥室的干燥带。干燥带的第一端处的进料施加托盘将液体施加到干燥带上。该系统的排气歧管位于干燥带的第一端。

以下公开提供了用于实现主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下面描述组件和布置的特定示例以简化本公开。当然，这些仅是示例，而无意于进行限制。另外，本公开可以在各个示例中重复附图标记和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

本文公开的每个特征和教导可以单独使用或与其他特征和教导结合使用，以利用低轮廓空气通道系统提供一种使用可调整的经调节气流的多室干燥机。参照附图进一步详细地描述了单独地和组合地利用这些额外特征和教导中的许多的代表性示例。该详细描述仅旨在教导本领域技术人员用于实践本教导的各方面的更多细节，而不旨在限制权利要求的范围。因此，在本说明书中公开的特征的组合对于在最广义上实践这些教导可能不是必需的，而是仅被教导为描述本教导的具体代表性的示例。

通过结合附图的以下详细描述，其他特征和优点将变得明显，所述附图以示例的方式示出了各种实施例的特征。

公开了一种多室干燥机，该多室干燥机使用可调整的经调节逆流空气流和低轮廓空气通道系统。通过充分利用与带/产品流相对应的气流逆流的热量获取和增加的湿气容量(moisture capacity)，本干燥系统使得气流的输送能够保持在带/产品表面附近。本干燥系统在稳态操作下增加并改善了干燥机的生产能力。本干燥系统通过从干燥带上的产品表面提供更快的水分移除来改善热传递，使用简化且较便宜的空气处理系统，并以更一致的干燥特性提高干燥后的产品的质量。本文所述的干燥系统的部件允许在整个干燥带的宽度上均匀地供应经调节的空气，并在产品表面蒸发区域附近形成低轮廓通道，其具有，通过排气扇产生轻微的负压环境的恒定的气流，因此，这些因素一起使干燥系统更高效，性能更好。

根据一个实施例，一种设备包括：干燥带，其被配置为在干燥带的第一表面上接收待干燥的产品；以及与干燥带的第二表面接触的热介质。所述热介质被配置为加热产品并且被保持在预定温度。该设备还包括位于干燥带上方的歧管，其中歧管包括一个或多个狭缝，这些狭缝沿干燥带的整个宽度注入经调节的空气，该经调节的空气朝着排气歧管被引导通过干燥室，在排气歧管中将产品施加到该带上。通过该过程，除去从产品中蒸发的水，导致形成干燥的晶体。根据一个实施例，经调节的空气是具有预定湿度和温度的空气。经调节的空气的湿度和温度可能特定于要干燥的产品类型。根据另一实施例，注入到干燥机中的空气是从安装有干燥机的房间外部或建筑物外部获取的环境空气。

在下面的描述中，仅出于解释目的，阐述了特定术语以提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，实践本公开的教导不需要这些具体细节。

根据一个实施例，本干燥系统通过适当地将经调节的空气引导到产品的整个表面上来干燥放置在连续干燥带上的液体或浆状产品。液体或浆液可以来自植物(例如草莓泥、胡萝卜泥等)。本干燥系统包括用于引导经调节的空气的一系列空气分配歧管和用于改善产品进料和移除的设备。在一实施例中，通过可调整的狭槽或气刀分配低压空气，以有效地将空气分布在干燥带的整个宽度上。在另一个实施例中，本干燥系统具有低轮廓的侧面板，通过充分利用从干燥带上的产品中水分蒸发所获得的热量，能够使气流的输送保持在干燥带附近，与以前的设计相比所需的空气更少。

图1示出了根据一个实施例的示例性干燥机100的剖视图，该示例性干燥机100使用在整个干燥带110的宽度上延伸的空气供应歧管120。干燥机100包括：盖101，该盖为干燥机100在干燥带110上方提供盖子和顶部空间；空气供应歧管120，将经调节的空气102引入干燥机100中；以及空气出口排气歧管130。干燥带110浮在在槽150中流动的加热介质上方。槽150可以包括泵，以使加热介质在加热罐与槽150之间再循环。加热介质可以包括热水或本领域已知的其他形式的传热流体。加热介质中的热水或其他传热流体的温度保持在预定温度。干燥机100包括单个槽150，但是可以使用多个槽，每个槽具有其自己的空气供应歧管120和排气歧管130。在替代实施例中，多个槽共享单个空气供应歧管120和排气歧管130。根据一个实施例，干燥机100可以是多室干燥机中的一个室。在多室干燥机系统中，单个干燥带110跨过所有干燥室，有效地使干燥带110的长度增加一倍、两倍等。干燥带110由辊(未示出)引导，辊使干燥带110以连续的循环从干燥机100的一端移动到另一端。

根据一个实施例，将液体或浆状产品施加到干燥带110上。在整个干燥带110的宽度上延伸的经调节空气供应歧管120在该带111的排出端引入经调节的空气102，在该带111的排出端处，干燥产品从干燥机100中移出。排气歧管130位于干燥带110的相对端112处，靠近进料液体施加托盘140，并且潮湿的空气通过在干燥带110的整个宽度上延伸的干燥机排气歧管130被移除。在一个实施例中，当在带111的开始端112处通过干燥机排气歧管130移除湿空气时，液体或浆状产品被干燥。在带110的排出端111处的经调节空气供应歧管120提供经调节的空气102。根据一个实施例，由于在到达带110的排出端111的时候经加热的液体蒸发时所散发的热量，经调节的空气102的温度增加约15度，这增加了空气可以吸收的水分的容量。这样可以将气流需求减少多达10倍，达到大约200-500CFM。被干燥的材料190在带110的排出端111处被移除。

图2示出了根据一个实施例的示例性干燥机空气供应歧管240，其分配经调节的空气。根据一个实施例，干燥机空气供应歧管240在干燥机的排出端处将经调节的空气210分布在干燥带220的整个宽度上。经调节空气供应歧管具有Y形设计，其中顶管201从诸如HEPA系统的过滤空气系统230引入经调节的空气210。经调节的空气210行进通过下管202和203，并且空气分布在干燥带220的整个宽度上。根据一个实施例，下管202和203连接到水平歧管204和205，水平歧管204和205具有卫生帽，从而允许就地清洁式(CIP)清洁，易于拆卸和重新组装。水平歧管204和205包括狭缝206和207，空气210通过狭缝206和207注入干燥室208中。根据一个实施例，水平歧管204和205可各自具有三个开口，每个开口具有窄的椭圆形。根据一个实施例，狭缝206和狭缝207的每个开口大约是干燥机带320的宽度的六分之一。在另一实施例中，水平歧管204和205各自具有单个开口，其中每个开口大约是干燥带320的宽度的一半。根据一个实施例，水平歧管204的长度为干燥带220的宽度的一半。水平歧管204的直径可以为大约六英寸。在替代实施例中，水平歧管204和205可各自包括风门(未示出)以减小通过缝隙206和207释放到腔室208中的经调节空气210的量。风门还可将空气流朝向干燥带220或朝向盖250向下引导。

过滤空气系统230向经调节空气供应歧管200提供经调节的空气210。根据一个实施例，过滤空气系统230是型号为RN-025-3-0-EBDA的AAON单元，具有冷却容量为290MBH，加热容量为328.1MBH的HVAC单元。

图3示出了根据一个实施例的干燥机排气歧管300。根据一个实施例，干燥机排气歧管300位于干燥带320的开始端，靠近进料液体施加托盘。干燥机排气歧管300在干燥通道321的整个长度和宽度上除去湿空气310。干燥机排气歧管300具有矩形开口301，该矩形开口301吸入湿空气310，并通过使用排气鼓风机340将湿空气310通过管303上拉。根据一个实施例，排气口301的宽度大约是干燥带320的宽度。根据另一实施例，排气歧管300可以包括风门(未示出)以减少从干燥室中移除的湿空气310的体积。排气鼓风机340将湿空气310排放到干燥室外部的大气中。

根据一个实施例，排气鼓风机340是GREENHECK单元，型号为CUBE-300XP-50，“带传动式高炉离心屋顶排气扇”，在3.5英寸水位的SP上额定功率为3000CFM，由5HP变速电动机和变频器(VFD)驱动。在某些实施例中，排气鼓风机被加大尺寸以在干燥通道中产生负压，增加了蒸发效率，从而提高了移除湿空气310的湿气效率。

图4示出了根据一个实施例的经调节空气供应歧管400的示例性侧视图。经调节空气供应歧管400具有圆形主体410，根据一个实施例，圆形主体410具有六英寸的直径。经调节空气供应歧管400还包括从圆形主体410延伸的供应开口420。供应开口420具有彼此平行的顶部430和底部435。根据一个实施例，顶部430和底部435与供应开口420的中心相距大约5/16英寸，从而形成5/8英寸的开口425。顶部430和底部435可以从圆形主体410延伸大约2英寸。干燥机气刀400的期望类型的开口可以根据应用而变化，圆形开口410对于某些应用更有效，而另一种类型的开口(例如六角形开口)则可能对其他应用更有效。

图5示出了根据一个实施例的六边形的经调节空气供应歧管500的示例性侧视图。经调节空气供应歧管500具有六角形主体510，根据一个实施例，该六角形主体510具有六英寸的宽度。根据一些实施例，六角形本体510具有六个侧面，相邻侧面的角度在120°至132°的范围内。经调节空气供应歧管500还包括从六角形主体510延伸的供应开口520，在供应开口520处，两个侧面彼此靠近。供应开口520具有彼此平行的顶部530和底部535。根据一个实施例，顶部530和底部535距供应开口520的中心大约5/16英寸，从而形成5/8英寸的开口525。顶部530和底部535可从六角形主体510延伸大约2英寸。

根据一个实施例，上述歧管可以由食品级铝或不锈钢制成。在替代实施例中，歧管由高温塑料例如PVC制成，或者由PVC和金属的组合制成。

图6示出了根据一个实施例的两个示例性干燥室610和620的剖视图，该干燥室610和620能够通过一个室的排出端625和另一室的相对端615连接。根据一些实施例，可以通过粘合剂、锁、密封剂、盖或其他附接机构来提供干燥室610和620之间的连接。连续带630可被引导通过辊(未示出)引导的所有干燥室。这些辊使干燥带630以连续的循环从干燥室610的一端移动到干燥室620的另一端，然后再次返回。根据一个实施例，干燥带630漂浮于在槽640中流动的加热介质上方。根据另一实施例，每个室使用一个槽，其中每个槽中的水的温度被独立地控制。

根据一些实施例，槽640可以在每个室中包括单个泵或一个泵。槽640的泵使加热的介质在加热罐与槽640之间再循环。加热的介质可以包括加热的水或本领域已知的其他形式的传热流体。加热介质内的热水或其他传热流体的温度保持在预定温度。每个槽可具有其自己的经调节空气供应歧管650和排气歧管660。例如，多个槽共享单个经调节空气供应歧管650和排气歧管660，如图6所示。经调节空气供应歧管650和排气歧管660附接至干燥室610和620的开口端。图6示出了附接到干燥室610的未使用侧的经调节空气供应歧管650和附接到干燥机620的未使用侧的排气歧管660。根据一个实施例，为了提供可调整的多室折射窗干燥机，可以添加或移除这些附加的干燥室。

上面已经描述了以上示例实施例，以示出已经公开了使用可调整的经调节空气流来实现多室干燥机的各种实施例。本领域普通技术人员将想到对所公开的示例实施例的各种修改和偏离。在所附权利要求书中阐述了旨在落入本公开内容范围内的主题。

出于解释的目的，前述描述使用特定术语来提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见的是，不需要具体细节即可实践本发明。因此，出于说明和描述的目的，给出了本发明的特定实施例的前述描述。它们并不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。鉴于以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，因此它们使本领域的其他技术人员能够最好地利用本发明以及具有适于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。意图是随后提交的权利要求及其等同物限定本发明的范围。