一种用于药材的烘干处理装置

技术领域

本发明属于药材保存技术领域，具体涉及一种用于药材的烘干处理装置。

背景技术

中药材质量的优劣直接影响中医临床治疗的效果。影响木本中药材质量的因素主要包括产地、采收、加工、贮藏等环节，其中加工过程中的干燥处理干燥作为保证木本中药材品质的重要措施，是中药材加工中一个必不可少的工艺过程，干燥的好坏将直接影响产品的使用、质量和外观等。木本中药材干燥的实质就是为保证药材的性味及有效成分，在人工控制的条件下，对木本药材进行适当的处理，包括常压或减压环境中以对流、传导、辐射方式或在高频电场内加热，使物料与外界介质之间传热传质，以促使水分蒸发，达到所要求的含水率，抑制生物化学反应及霉菌、微生物繁殖，保持较高的产品质量，便于贮藏、包装、运输的过程。

药材产生霉变主要是由于微生物繁殖，微生物在其新陈代谢过程中是离不开水分的，只有药材干燥才能抑制住微生物的活动，从而可以确保药材不会发生霉变，保持完好的品质。采收加工后的木本药材，必须及时干燥至安全水分限度才能保证药材的质量。传统的干燥方式如日晒法、摊凉法过于依赖自然条件且费时费力，烘炕法技术粗糙而且不易控制，容易出现烧焦等问题，导致某些中药材的组织结构被破坏，药味药性发生改变，有效成分损失严重，不利于大规模的中药材加工生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种用于药材的烘干处理装置，采用热泵烘干机制，可以进行冷凝除湿和排风除湿两种不同用于低湿物料的低温烘干，采用机械控制烘干的温度和时长，对物料的烘干程度进行电子数据控制，正确执行干燥基准表，将基准参数存于计算机中，使烘干过程按照基准自动进行，可以合理地控制木本药材的干燥过程，从而保证干燥质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于药材的烘干处理装置，包括真空烘干室和将置于真空烘干室内药材进行烘干的除湿机构，所述的除湿机构包括连接真空烘干室的蒸发器一和冷凝器，所述的冷凝器的输出端依次通过储液器、电子膨胀阀和电磁阀a连接至蒸发器一的输入端，所述冷凝器的输入端连接有压缩机，所述压缩机通过气液分离器连接至蒸发器二的输出端，所述蒸发器二的输入端通过电磁阀b和电磁阀a连接至蒸发器一，所述的蒸发器二和压缩机之间还连接有化霜电磁阀。

优选的，所述蒸发器一连接至真空烘干室的回风口，所述冷凝器通过循环风机连接至真空烘干室的出风口，所述真空烘干室还设有换气排湿口。

优选的，所述真空烘干室内设有用于放置药材的加热搁架，干燥药材所需要的热量由加热搁架提供，盛装药材的托盘置于加热搁架上，所述的托盘由空心散热管组成，加热搁架的每层托盘对上表面传导加热并对下表面辐射加热。

优选的，所述真空烘干室还连接有对药材进行防腐熏蒸的熏蒸机构，所述的熏蒸机构包括熏蒸罐和缓冲罐，所述的熏蒸罐通过减压阀连接缓冲罐，所述缓冲罐的输出端连接设于真空烘干室内的用于喷洒防腐气体的喷淋主管，所述的喷淋主管对应真空烘干室内部顶端设置。

优选的，所述的喷淋主管的下两侧下沉式安装有多个对称的喷淋支管，所述喷淋主管和喷淋支管之间通过法兰连接，所述的多个喷淋支管上网状排列有喷头，所述的喷头采用空心锥切线型结构，所述的喷头采用FRE管材质。

优选的，所述的喷淋主管通过调节机构设于真空烘干室的内部顶端，以将真空烘干室内部空间全部覆盖，所述的调节机构包括安设于真空烘干室顶壁的安装座，所述安装座的外表面设有两个对称的支撑座，所述两个支撑座之间连接有滚珠丝杠，所述安装座的一端通过支架连接有驱动滚珠丝杠的伺服电机，所述滚珠丝杠通过适配螺母连接有用于安装喷淋主管的导程座，所述滚珠丝杠两侧的安装座上设有对称的两组支座，所述的两组支座之间均连接有与滚珠丝杠平行设置的导向杆，所述导向杆穿设入导程座的两端，所述的导程座在滚珠丝杠的转动下沿导向杆相对滑动位移。

优选的，所述的喷淋主管靠近缓冲罐的一端通过喷射机构连接缓冲罐，所述的喷射机构为喷淋主管提供稳定的气体流，所述的喷射机构包括与缓冲罐管道连通的放流罐，所述放流罐包括有设于顶端的与缓冲罐连通的缓存室、设于中部的具有与喷淋主管连通的出流口的放流室和设于底部的用于承载驱动组件的驱动室，所述缓存室、放流室和驱动室一体设置，所述缓存室靠近放流室的底部具有与放流室连通的漏口，所述缓存室内设有用于阻塞漏口的活动球。

优选的，所述的驱动组件包括通过销轴设于驱动室内的斧型轮，所述斧型轮的细端通过连杆连接有与放流室内侧壁滑动抵接的承架，所述承架远离连杆的一侧设有用于顶起活动球的顶杆，所述斧型轮的转动带动连杆驱动承架沿放流室内侧壁上下滑动，将活动球顶起释放流体后即向下滑动开通出流口释放流体至喷淋主管内，同时活动球失去顶杆的支撑向下阻塞漏口，斧型轮每转动一周，释放定量流体至喷淋主管内。

优选的，所述加热搁架的每层托盘均连接有将托盘翻转的翻转机构，以将托盘内蓄存的水分倒出，同时不妨碍下一层托盘上药材的熏蒸，所述托盘的上端面设有避免药材掉落的扣板，所述托盘和扣板均采用筛网结构。

优选的，所述翻转机构包括设于加热搁架旁侧的导向座，所述导向座的一端设有与托盘对应的导轨，所述导轨内通过滑块一固定连接有与导轨垂直的竖轨，所述竖轨通过滑块二连接有与托盘连接的支杆一，所述滑块一还通过销轴连接有支杆二，所述支杆二远离滑块一的一端连接轴连接有支杆三，所述支杆三通过转轴连接有驱动转轴转动的驱动件，所述的驱动件驱动转轴带动支杆三做绕轴运动，支杆二与支杆三组成曲柄结构，支杆二与支杆三的连接端随着支杆三的绕轴运动以转轴为圆心做画圆运动，与支杆二连接的滑块一在支杆二的驱动下沿导轨做水平方向上的往复位移，带动滑块二在竖轨内做竖直方向上的往复位移，与滑块二连接的支杆一带动托盘在加热搁架的两端部做0-90°的往复翻转。

优选的，所述加热搁架对应托盘的两端设有限位托盘端部的限位槽，所述托盘端部的限位柱与限位槽适配。

优选的，物料烘干过程中，当烘干介质在蒸发器中被加热到符合通入真空烘干室要求的空气状态为高度低湿时，此为状态点Ⅰ；当真空烘干室空气出口处的空气状态为高温高湿时，此为状态点Ⅱ，当烘干介质进入冷凝器的空气状态也就是经过蒸发器回收热量降低湿度后的空气状态为低温低湿时，此为状态点Ⅲ，则有烘干过程中所需的烘干介质消耗量L(kg/h)满足：L=(M

优选的，状态点Ⅱ-Ⅲ为烘干介质在蒸发器中降温除湿过程，则有蒸发器的热负荷Q

状态点Ⅲ-Ⅰ为烘干介质在冷凝器中等湿加温过程，则有冷凝器的热负荷Q

其中(h

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的一种用于药材的烘干处理装置，采用热泵烘干机制，可以进行冷凝除湿和排风除湿两种不同用于低湿物料的低温烘干，采用机械控制烘干的温度和时长，对物料的烘干程度进行电子数据控制，正确执行干燥基准表，将基准参数存于计算机中，使烘干过程按照基准自动进行，可以合理地控制木本药材的干燥过程，从而保证干燥质量。

2、本发明提供的一种用于药材的烘干处理装置，当运行冷凝除湿时，电磁阀a 打开，电磁阀b 关闭，化霜电磁阀关闭，制冷剂沿压缩机-冷凝器-电子膨胀阀-电磁阀a-蒸发器一-气液分离器-压缩机的顺序进行循环流动，在蒸发器一中蒸发，真空烘干室的空气在蒸发器一中冷却，析出水分，并在冷凝器中加热，送进真空烘干室进行干燥被烘干物料。

3、本发明提供的一种用于药材的烘干处理装置，当运排气除湿时，电磁阀a 关闭，电磁阀b 打开，化霜电磁阀关闭，制冷剂沿压缩机-冷凝器-电子膨胀阀-电磁阀b-蒸发器二-蒸发器-压缩机的方向进行循环流动，在蒸发器二中蒸发，从环境中吸取热量，并通过冷凝器加热烘房内循环空气，对被烘干物料进行干燥，当真空烘干室内湿度过高，物料进一步析湿困难时，打开真空烘干室排风口进行排风，并通过进风口进行补风，当真空烘干室内湿度下降到一定湿度时，关闭烘房排风和进风，烘房空气进行闭式循环。

4、本发明提供的一种用于药材的烘干处理装置，通过调节机构对喷淋主管的位置进行调节，以使防腐气体尽可能的覆盖整个烘干室内，由于加热搁架的层数较多，通过翻转机构将加热搁架上层的托盘依次翻折，以确保较底层的托盘内的药材也被防腐气体覆盖。

附图说明

图1是本发明一种用于药材的烘干处理装置结构示意图。

图2是本发明一种用于药材的烘干处理装置的加热搁家示意图。

图3是本发明一种用于药材的烘干处理装置的喷射机构示意图。

图4是本发明一种用于药材的烘干处理装置的喷淋主管示意图。

图5是本发明一种用于药材的烘干处理装置的调节机构示意图。

图6是本发明一种用于药材的烘干处理装置的翻转机构示意图。

图7是图6的侧视图。

图中：1、压缩机；2、冷凝器；3、电子膨胀阀；4A、蒸发器一；4B、蒸发器二；5、电磁阀a；6、电磁阀b；7、化霜电磁阀；8、储液器；9、气液分离器；10、真空烘干室；11、熏蒸罐；12、缓冲罐；13、加热搁架；131、限位槽；14、托盘；141、限位柱；15、放流罐；151、缓存室；152、放流室；153、驱动室；16、活动球；17、斧型轮；18、连杆；19、承架；20、顶杆；21、漏口；22、出流口；23、喷淋主管；24、喷淋支管；25、喷头；26、安装座；27、支座；28、支撑座；29、滚珠丝杠；30、导向杆；31、导程座；32、伺服电机；33、支架；34、驱动件；35、支杆三；36、导向座；37、导轨；38、滑块一；39、竖轨；40、滑块二；41、支杆一；42、支杆二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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做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。

实施例1

结合图1，一种用于药材的烘干处理装置，包括真空烘干室10和将置于真空烘干室10内药材进行烘干的除湿机构，所述的除湿机构包括连接真空烘干室10的蒸发器一4A和冷凝器2，所述的冷凝器2的输出端依次通过储液器8、电子膨胀阀3和电磁阀a5连接至蒸发器一4A的输入端，所述冷凝器2的输入端连接有压缩机1，所述的压缩机1由数码涡旋调节电磁阀控制，所述压缩机1通过气液分离器9连接至蒸发器二4B的输出端，蒸发器二4B还连接有风机，所述蒸发器二4B的输入端通过电磁阀b6和电磁阀a5连接至蒸发器一4A，所述的蒸发器二4B和压缩机1之间还连接有化霜电磁阀7。

所述蒸发器一4A连接至真空烘干室10的回风口，所述冷凝器2通过循环风机连接至真空烘干室10的出风口，所述真空烘干室10还设有换气排湿口。

当运行冷凝除湿时，电磁阀a 打开，电磁阀b 关闭，化霜电磁阀关闭，制冷剂沿压缩机-冷凝器-电子膨胀阀-电磁阀a-蒸发器一-气液分离器-压缩机的顺序进行循环流动，在蒸发器一中蒸发，真空烘干室的空气在蒸发器一中冷却，析出水分，并在冷凝器中加热，送进真空烘干室进行干燥被烘干物料。

当运排气除湿时，电磁阀a 关闭，电磁阀b 打开，化霜电磁阀关闭，制冷剂沿压缩机-冷凝器-电子膨胀阀-电磁阀b-蒸发器二-蒸发器-压缩机的方向进行循环流动，在蒸发器二中蒸发，从环境中吸取热量，并通过冷凝器加热烘房内循环空气，对被烘干物料进行干燥，当真空烘干室内湿度过高，物料进一步析湿困难时，打开真空烘干室排风口进行排风，并通过进风口进行补风，当真空烘干室内湿度下降到一定湿度时，关闭烘房排风和进风，烘房空气进行闭式循环。

在冬季环境温度较低的情况下，使用蒸发器二运行排气除湿时，蒸发器二可能结霜，结霜较多时影响从室外吸热效果，需要进行化霜，需要化霜时开启化霜电磁阀，一部分来自压缩机排气的高温制冷剂直接进入蒸发器二，化霜结束关闭化霜电磁阀。

实施例2

结合图1和图4，所述真空烘干室10还连接有对药材进行防腐熏蒸的熏蒸机构，所述的熏蒸机构包括熏蒸罐11和缓冲罐12，所述的熏蒸罐11通过减压阀连接缓冲罐12，所述缓冲罐12的输出端连接设于真空烘干室10内的用于喷洒防腐气体的喷淋主管23，所述的喷淋主管23对应真空烘干室10内部顶端设置。

所述的喷淋主管23的下两侧下沉式安装有多个对称的喷淋支管24，所述喷淋主管23和喷淋支管24之间通过法兰连接，所述的多个喷淋支管24上网状排列有喷头25，所述的喷头25采用空心锥切线型结构，所述的喷头25采用FRE管材质，网状排列的喷头可以最大能力的将真空烘干室内部空间全部覆盖，喷淋主管23的主要作用就是将吸收液循环系统输送来的吸收液送入到喷头中，喷头再将吸收液喷出与物料接触对物料进行防腐保存。

所述的喷淋主管23通过调节机构设于真空烘干室10的内部顶端，以将真空烘干室10内部空间全部覆盖，调节机构如图5所示，所述的调节机构包括安设于真空烘干室10顶壁的安装座26，所述安装座26的外表面设有两个对称的支撑座28，所述两个支撑座28之间连接有滚珠丝杠29，所述安装座26的一端通过支架33连接有驱动滚珠丝杠29的伺服电机32，所述滚珠丝杠29通过适配螺母连接有用于安装喷淋主管23的导程座31，所述滚珠丝杠29两侧的安装座26上设有对称的两组支座27，所述的两组支座27之间均连接有与滚珠丝杠29平行设置的导向杆30，所述导向杆30穿设入导程座31的两端，所述的导程座31在滚珠丝杠29的转动下沿导向杆30相对滑动位移，带动喷淋主管在真空烘干室的内部往复位移，最大能力的将真空烘干室内部空间全部覆盖。

实施例3

在实施例2的基础上，结合图3，所述的喷淋主管23靠近缓冲罐12的一端通过喷射机构连接缓冲罐12，所述的喷射机构为喷淋主管23提供稳定的气体流，所述的喷射机构包括与缓冲罐12管道连通的放流罐15，所述放流罐15包括有设于顶端的与缓冲罐12连通的缓存室151、设于中部的具有与喷淋主管23连通的出流口22的放流室152和设于底部的用于承载驱动组件的驱动室153，所述缓存室151、放流室152和驱动室153一体设置，所述缓存室151靠近放流室152的底部具有与放流室152连通的漏口21，所述缓存室151内设有用于阻塞漏口21的活动球16。

所述的驱动组件包括通过销轴设于驱动室153内的斧型轮17，所述斧型轮17的细端通过连杆18连接有与放流室152内侧壁滑动抵接的承架19，所述承架19远离连杆18的一侧设有用于顶起活动球16的顶杆20，所述斧型轮17的转动带动连杆18驱动承架19沿放流室152内侧壁上下滑动，将活动球16顶起释放流体后即向下滑动开通出流口22释放流体至喷淋主管23内，同时活动球16失去顶杆20的支撑向下阻塞漏口21。

斧型轮17每转动一周，通过连杆18带动承架19做往复位移，随着承架19的位移顶起活动球16释放流体并开通出流口22，释放定量流体至喷淋主管23内。

实施例4

在实施例1的基础上，结合图2，所述真空烘干室10内设有用于放置药材的加热搁架13，干燥药材所需要的热量由加热搁架13提供，盛装药材的托盘14置于加热搁架13上，所述的托盘14由空心散热管组成，加热搁架13的每层托盘14对上表面传导加热并对下表面辐射加热。

所述加热搁架13的每层托盘14均连接有将托盘14翻转的翻转机构，以将托盘14内蓄存的水分倒出，同时不妨碍下一层托盘14上药材的熏蒸，所述托盘14的上端面设有避免药材掉落的扣板，所述托盘14和扣板均采用筛网结构，药材堆积的量与堆积形式对于最终的干燥效果紧密相关，同时也与药材的干燥速率紧密相关，由于药材多为多孔介质，若药材在干燥过程中堆积过厚，药材会在堆叠压力下紧密贴合，导致其受热面积会大大减小，水分蒸发变慢，加长了药材干燥时间，干燥过程中也会发生局部高温，导致干燥品质降低，故而，装入物料架的药材不宜叠加放置，铺排一层为宜，铺排厚度即为药材的直径大小。

结合图6和图7，所述翻转机构包括设于加热搁架13旁侧的导向座36，所述导向座36的一端设有与托盘14对应的导轨37，所述导轨37内通过滑块一38固定连接有与导轨37垂直的竖轨39，所述竖轨39通过滑块二40连接有与托盘14连接的支杆一41，所述滑块一38还通过销轴连接有支杆二42，所述支杆二42远离滑块一38的一端通过连接轴连接有支杆三35，所述支杆三35通过转轴连接有驱动转轴转动的驱动件34，所述的驱动件34驱动转轴带动支杆三35做绕轴运动，支杆二42与支杆三35组成曲柄结构，支杆二42与支杆三35的连接端随着支杆三35的绕轴运动以转轴为圆心做画圆运动，与支杆二42连接的滑块一38在支杆二42的驱动下沿导轨37做水平方向上的往复位移，带动滑块二40在竖轨39内做竖直方向上的往复位移，与滑块二40连接的支杆一41带动托盘14在加热搁架13的两端部做0-90°的往复翻转。

实施例5

在干燥前期，由于热流掠过药材表面，使药材表面升温的速度高于药材内部，因此在药材内部造成湿度梯度，药材外表面的水蒸气分压力低于药材内部水蒸气分压力，故而在干燥前期药材内部的水分不断扩散至药材表面，药材表面的水蒸气分压力因此会高于干燥热流的水蒸气分压力，在药材表面的水分就会通过对流传向流动的空气，此过程中物料表面一直保持湿润的状态，称为物料表面的给湿过程，扩散传质和对流传质同时存在，相互影响。当药材内部的水分全部扩散至药材表面后，由于对流传质一直存在，药材表面开始不再处于湿润状态，直至脱干所有水分，这个过程被称为物料表面散湿过程。

物料烘干过程中，当烘干介质在蒸发器中被加热到符合通入真空烘干室10要求的空气状态为高度低湿时，此为状态点Ⅰ；当真空烘干室10空气出口处的空气状态为高温高湿时，此为状态点Ⅱ，当烘干介质进入冷凝器2的空气状态也就是经过蒸发器回收热量降低湿度后的空气状态为低温低湿时，此为状态点Ⅲ，则有烘干过程中所需的烘干介质消耗量L(kg/h)满足：L=(M

状态点Ⅱ-Ⅲ为烘干介质在蒸发器中降温除湿过程，则有蒸发器的热负荷Q

状态点Ⅲ-Ⅰ为烘干介质在冷凝器2中等湿加温过程，则有冷凝器2的热负荷Q

其中(h

烘干系统中烘干介质循环时温度和湿度变化过程为Ⅱ-Ⅲ-Ⅰ-Ⅱ，经真空烘干室排出的湿介质在状态点Ⅱ进入蒸发器，蒸发器中的冷媒吸收烘干介质中的热量，介质温度降低，介质中的相对湿度逐渐变大，到达饱和湿介质状态，随着冷媒进一步吸收介质的热量，烘干介质的温度进一步降低，介质的温湿状态沿着向状态点Ⅲ等湿线移动，最终到达状态点Ⅲ，在此过程中湿空气中的水蒸气被冷凝成液态水从蒸发器的排水管道排出，干燥后达到状态点Ⅲ的烘干介质已经满足通入真空烘干室进行烘干的烘干介质对于湿度的要求，干燥后的烘干介质经过冷凝器换热后，温度升高至状态点Ⅰ之后通入烘干室对物料进行烘干，在烘干过程因物料中的水分吸收空气介质中的热量以及通过墙壁损失的热量等因素，导致从真空烘干室出来介质的温度降低和湿度变大最终变为状态点Ⅱ，以此往复循环。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。