一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备

技术领域

本发明涉及微波干燥设备领域，尤其涉及一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备。

背景技术

随着食品，中药材，水产等行业的不断发展和进步，目前急需要一种即节能环保又高效的干燥技术。目前传统的干燥方式是用红外加热的方式烘干物料，既费时又浪费能源，有明火，不安全。本发明是利用微波产生的高频电磁震荡使物料中的水分高频振动产生热量，从而达到干燥的目的，它比传统的烘干方式大约节省90％的时间，节能的效果就更可观了。微波干燥的方式无明火，操作安全可靠，高效节能，是一种绿色环保的加工领域。

由于微波固有的驻波现象，所以在微波干燥设备中必须采用旋转或者直线运动的方式，即必须在物料和磁控管之间产生相对运动，以达到加热均匀的目的，这样就有了旋转式和直线隧道式干燥设备。但是这两种设备都有其缺点，即磁控管工作时会产生大量的热量，热量产生的高温会使磁控管的寿命降低，所以必须对其冷却降温，而现有技术中的微波干燥设备不能很好的将磁控管产生的热量进一步利用起来，从而导致热量的浪费，同时现有的微波干燥设备也无法及时的在物料干燥的过程中对物料进行翻动，从而导致物料干燥不均匀，为此，本方案提出了一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备。

发明内容

本发明提出的一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备，解决了现有技术中的微波干燥设备余热无法利用和干燥不均匀的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备，包括：

微波干燥机构，其包括外壳、安装在外壳内的内胆和磁控管，所述内胆外壁与干燥箱外壳内壁之间设有降温风道，所述磁控管安装在降温风道内，内胆的底部开设都有多个与降温风道连通的出风孔，所述外壳的顶面开设有多个与降温风道连通的进气孔，外壳正面设有开口，开口处安装有箱门；

移动机构，其包括滑接在内胆底部内壁上的放置板和安装在内胆用于驱动放置板往复移动的驱动组件，所述放置板上开设有多个透气孔，其放置板上放置有放置架；

抽湿机构，其包括安装在外壳顶部的双轴电机和用于将内胆内湿气抽出的排湿风机，所述双轴电机的一个输出轴与排湿风机的输入轴传动连接；

拨料机构，其包括安装在内胆内的安装管和安装在安装管一侧外壁上的多个拨动件，所述安装管的顶部延伸至外壳的顶部上方，所述拨动件包括固定在安装管外壁上的连接管、一端活动套设在连接管内的活动管、固定在活动管外周的多个固定管和固定在固定管底面的多个拨动杆；

传动机构，其包括安装在连接管内用于驱动活动环往复移动的传动件、安装在安装管内的联动齿条和安装在安装管外部用于驱动联动齿条上下往复移动的联动件，所述联动齿条与传动件传动连接、以在联动齿条上下移动的同时驱动传动件运行，所述联动件与双轴电机的另一个输出轴传动连接；

升降机构，其包括安装在外壳顶面的气筒、转动连接在外壳顶面的螺杆一、螺接在螺杆一外周的连接板和用于驱动螺杆一转动的驱动件，所述气筒的一端固定有与排湿风机出气口连接的出气管，气筒内部设有活塞板，活塞板远离出气管的一端固定有活塞杆，活塞杆的另一端延伸至气筒外部并与驱动件传动连接，所述活塞杆外部安装有用于其复位的弹簧，所述气筒的一侧外壁上安装有输气管。

通过上述技术方案，不仅可以对磁控管进行良好的降温，而且还可以利用磁控管工作时多余的热量来对内胆内的物料进行进一步的干燥，同时还可以在对物料进行烘干的过程中对物料进行不断的拨动，从而使得物料干燥的更加均匀和快速。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动组件包括安装在内胆内的滚珠丝杆和固定在放置板底面的连接块，滚珠丝杆位于放置板下方，且滚珠丝杆的螺母与连接块固接，外壳的外壁上安装有用于驱动滚珠丝杆转动的传动电机，所述放置板的底面固定有两个沿垂直开口所在平面设置的滑块，内胆的底部内壁上安装有两个滑轨，两个滑块分别滑接在两个滑轨上。

通过上述技术方案，可以在电机不断的正反转情况下带动放置板来回往复移动。

作为上述方案的进一步改进，所述传动件包括转动连接在连接管内的螺杆二和螺纹套接在螺杆二外周的移动块，所述螺杆二的一端延伸至安装管内并固定有联动齿轮，联动齿轮与联动齿条啮合螺杆二的另一端延伸至活动管内，且移动块固定在活动管内壁上。

通过上述技术方案，可以在螺杆二转动的同时驱动活动管移动。

作为上述方案的进一步改进，所述联动件包括转动连接在安装管外周的传动轴、固定在传动轴一端的转轮、安装在外壳顶面的减速器二、转动连接在外壳顶面的转轴和活动套设在转轴外部的套管，所述套管的顶部与传动轴的另一端传动连接，套管的内壁上开设有沿其轴向方向设置的限位槽，转轴的外周固定有限位块，限位块的一端滑接在限位槽内，所述双轴电机的另一个输出轴的一端与减速器二的输入端传动连接，减速器二的输出轴的一端与转轴传动连接，所述转轮一侧圆面偏离圆心位置处通过连接件连接有升降杆，升降杆的底部延伸至安装管内并与联动齿条固接。

通过上述技术方案，可以利用双轴电机的传动来带动联动齿条不断的上下移动。

作为上述方案的进一步改进，所述连接件包括固定在升降杆顶部的固定框和固定在转轮一侧圆面偏离圆心位置处的固定柱，所述固定框的内圈的长度大于转轮的直径，固定柱的一端延伸至固定框内侧，且固定柱的外周与固定框的两侧长边内壁抵接。

通过上述技术方案，可以通过转轮的转动来带动固定框上下移动。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动件包括安装在外壳顶部的杠杆和滑接在外壳顶面的传动齿条，所述杠杆的顶部固定有齿轮一、杠杆的底部固定有与传动齿条啮合的齿轮二，所述螺杆一的外周套接有与传动齿条啮合的传动齿轮，所述活塞杆位于气筒外部的一端的外周开设有多个与齿轮一啮合的齿槽，所述杠杆的支点靠近齿轮二。

通过上述技术方案，可以利用省力杠杆的原理来驱动传动齿条移动。

作为上述方案的进一步改进，所述固定管与活动管内部连通，且固定管的顶部开设有多个喷气孔，所述外壳上还安装有二次余热利用机构，所述二次余热利用机构包括安装在外壳顶部的加热箱、安装在加热箱顶部的动力箱、转动连接在动力箱内的风扇、安装在加热箱顶部的抽风机和安装在加热箱内的蛇形管，所述抽风机的出风口与蛇形管入口连接，所述蛇形管的出口延伸至加热箱外部并连接有软管，软管的另一端与安装连接并连通，所述动力箱与加热箱连通，所述输气管的另一端与动力箱连通并与风扇相配合，所述加热箱的一侧底部安装有排气管，所述抽风机的外周安装有减速器一，减速器一的输出端与抽风机的输入端传动连接，减速器一的输入端与风扇传动连接。

通过上述技术方案，可以利用排湿风机排出的热空气的热量进一步来对内胆中的物料进行加热，从而避免上侧物料的干燥速度与下层物料的干燥速度差距过大。

作为上述方案的进一步改进，所述内胆内壁上安装有温湿度传感器，外壳的外壁上安装有电控箱，电控箱内安装有PLC控制器，PLC控制器与温湿度传感器、传动电机、双轴电机和磁控管连接。

通过上述技术方案，利用PLC控制器可以对所有的电器元件进行有效的控制，方便操作人员的操作。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.通过双轴电机、抽湿机构、降温风道的设置，可以利用空气的流动来给磁控管降温，同时还可以将被磁控管热量加热后的空气输送到内胆内部，从而可以利用热空气的流动来进一步带出物料中的水分，既降低了磁控管的工作温度又利用了热量，提高了干燥箱内胆的温度，有利于物料的快速干燥，达到了绿色节能的目的

2.通过拨料机构、传动机构和升降机构之间的配合，可以在将装满物料的放置架放入到内胆内部的时候，利用双轴电机的转动来驱动拨料机构对放置在放置架上的物料进行不断的来回拨动，从而使得物料干燥的更加充分，同时还可以利用排湿风机排出的强力气流来驱动拨料机构上将，从而使得在放置架未放入内胆内部的时候，保持拨料机构处于高位，进而可以避免拨动杆阻碍到放置架放入内胆的过程，而在排湿风机工作后则是可以利用风力来驱动升降机构运行，从而将拨料机构下压，使得拨动杆可以进入到物料中。

3.通过二次余热利用机构可以将气筒排出的热空气输入到加热箱中去，然后对加热箱内的蛇形管内的空气进行加热，同时利用从气筒排出的热空气的流动的动能来驱动抽风机转动，从而可以将外界空气吸入蛇形管内，经过加热后在输送到安装管内，最后再从喷气孔喷出，从而达到进一步加快内胆中物料干燥速度的目的。

附图说明

图1为本发明的正视剖视图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图2中升降机构的结构示意图；

图4为二次余热利用机构的结构示意图；

图5为本发明干燥箱的结构示意图；

图6为图5中拨料机构的结构示意图；

图7为图6中安装管、连接管和活动管的结构示意图；

图8为转轮和固定框的结构示意图。

主要符号说明：

1、外壳；2、内胆；3、降温风道；4、磁控管；5、放置板；6、滑轨；7、放置架；8、连接块；9、安装管；10、双轴电机；11、排湿风机；12、吸气管；13、活动管；14、固定管；15、拨动杆；16、传动轴；17、转轮；18、套管；19、转轴；20、软管；21、升降杆；22、固定框；23、加热箱；24、气筒；25、出气管；26、活塞板；27、活塞杆；28、齿轮一；29、杠杆；30、齿轮二；31、传动齿条；32、传动齿轮；33、螺杆一；34、减速器一；35、抽风机；36、动力箱；37、排气管；38、输气管；39、驱动轴；40、风扇；41、蛇形管；42、箱门；43、滚珠丝杆；44、电控箱；45、进气孔；46、连接管；47、螺杆二；48、移动块；49、联动齿轮；50、联动齿条；51、减速器二；52、喷气孔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1：

请结合图1-8，本实施例的一种可进行余热利用的往复式微波干燥设备，包括：

微波干燥机构，其包括外壳1、安装在外壳1内的内胆2和磁控管4，内胆2外壁与干燥箱1外壳内壁之间设有降温风道3，磁控管4安装在降温风道3内，内胆2的底部开设都有多个与降温风道3连通的出风孔，外壳1外壳的顶面开设有多个与降温风道3连通的进气孔45，外壳1正面设有开口，开口处安装有箱门42，外壳1的底部四个边角的位置均安装有脚轮。

移动机构，其包括滑接在内胆2底部内壁上的放置板5和安装在内胆2用于驱动放置板5往复移动的驱动组件，放置板5上开设有多个透气孔，其放置板5上放置有放置架7，放置架7上用于放置装有物料的物料框，物料框在放置架7上从上到下逐层摆放，且上下相邻的两个物料框之间均设有间隔，驱动组件包括安装在内胆2内的滚珠丝杆43和固定在放置板5底面的连接块8，滚珠丝杆43位于放置板5下方，且滚珠丝杆43的螺母与连接块8固接，外壳1的外壁上安装有用于驱动滚珠丝杆43转动的传动电机，放置板5的底面固定有两个沿垂直开口所在平面设置的滑块，内胆2的底部内壁上安装有两个滑轨6，两个滑块分别滑接在两个滑轨6上，在PLC控制器的操控下，传动电机启动，传动电机转动后带动滚珠丝杆转动，滚珠丝杆转动后则是带动放置板5移动，通过传动电机的正反转，则是可以驱动放置板5来回往复的移动。

抽湿机构，其包括安装在外壳1顶部的双轴电机10和用于将内胆2内湿气抽出的排湿风机11，双轴电机10的一个输出轴与排湿风机11的输入轴传动连接，排湿风机11的吸气口连接有吸气管12，吸气管12的另一端延伸至内胆2内部，双轴电机10转动后带动排湿风机11运行，排湿风机11运行后则是可以将内胆内的湿气向外抽出。

拨料机构，其包括安装在内胆1内的安装管9和安装在安装管9一侧外壁上的多个拨动件，安装管9的顶部延伸至外壳1的顶部上方，拨动件包括固定在安装管9外壁上的连接管46、一端活动套设在连接管46内的活动管13、固定在活动管13外周的多个固定管14和固定在固定管14底面的多个拨动杆15，活动管13沿平行于外壳1外口所在平面的方向设置，而固定管14则沿垂直于开口所在的平面设置，从而在放置架7放入到内胆2内部后，固定管可以插入到相邻两层的物料框之间的间隔内，而后利用拨料杆对物料框内的物料进行拨动，使得物料中的水分脱的更快更均匀。

传动机构，其包括安装在连接管46内用于驱动活动环13往复移动的传动件、安装在安装管9内的联动齿条和安装在安装管9外部用于驱动联动齿条50上下往复移动的联动件，联动齿条与传动件传动连接、以在联动齿条50上下移动的同时驱动传动件运行，联动件与双轴电机10的另一个输出轴传动连接，传动件包括转动连接在连接管46内的螺杆二47和螺纹套接在螺杆二47外周的移动块48，螺杆二47的一端延伸至安装管9内并固定有联动齿轮49，联动齿轮49与联动齿条50啮合螺杆二47的另一端延伸至活动管13内，且移动块48固定在活动管13内壁上，联动件包括转动连接在安装管9外周的传动轴16、固定在传动轴16一端的转轮17、安装在外壳1顶面的减速器二51、转动连接在外壳1顶面的转轴19和活动套设在转轴19外部的套管18，套管18的顶部固定有主动锥齿轮一，传动轴16的另一端固定有与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮一，套管18的内壁上开设有沿其轴向方向设置的限位槽，转轴19的外周固定有限位块，限位块的一端滑接在限位槽内，双轴电机10的另一个输出轴的一端与减速器二51的输入端传动连接，减速器二51的输出轴的一端套接有主动锥齿轮二，转轴19的外周套接有与主动锥齿轮二啮合的从动锥齿轮二，转轮17一侧圆面偏离圆心位置处通过连接件连接有升降杆21，升降杆21的底部延伸至安装管9内并与联动齿条50固接，连接件包括固定在升降杆21顶部的固定框22和固定在转轮17一侧圆面偏离圆心位置处的固定柱，固定框22的内圈的长度大于转轮17的直径，固定柱的一端延伸至固定框22内侧，且固定柱的外周与固定框22的两侧长边内壁抵接，联动齿条50上下移动的过程中会带动联动齿轮49同时转动，而联动齿轮49转动后则是带动螺杆二47转动，螺杆二47正转时带动移动块48向远离安装管9的一侧移动，活动管13则跟随移动块48同步移动，反之，螺杆二反转时则是可以带动活动管13向靠近安装管9的一侧移动，而利用减速器二51将双轴电机10输出的转速降低，从而使得转轴19的转速不会过快，转轴19转动后则是可以带动套管18转动，套管18转动再带动传动轴16转动，传动轴16转动后则是可以带动固定框22上下移动，进而使得联动齿条50在双轴电机10的驱动下转动，从而使得在双轴电机10启动后，可以利用来回往复移动的活动管13对物料框内放置的物料来回拨动。

升降机构，其安装在外壳1顶面并用于驱动安装管9升降，当放置架放入内胆2内部后，启动升降机构驱动安装管9下移，从而使得拨料机构中的拨动杆可以插入到物料框内的物料之中。

内胆2内壁上安装有温湿度传感器，外壳1的外壁上安装有电控箱44，电控箱44上安装有PLC控制器，PLC控制器与温湿度传感器、传动电机、双轴电机10和磁控管4连接，PLC控制器为MODBUS-RT总线控制微波电源通讯模块，通过电控箱可以对传动电机、双轴电机10和磁控管4的启停进行操控，同时也可以接收到温湿度传感器的数据，通过温湿度传感器来检测内胆的温度和湿度。

本实施例的实施原理为：干燥时，将物料装在物料框内，然后再将物料框依次码放在放置架7上，之后再将放置架放入到内胆2中的放置板5顶面，然后再将箱门42关闭，接着再启动升降机构驱动安装管9下移，从而使得拨料机构中的拨动杆15可以插入到物料框内的物料之中；

之后，通过PLC控制器启动磁控管4、双轴电机10、传动电机和温湿度传感器，磁控管4工作后开始对内胆2内的物料进行加热烘干，而双轴电机10启动后，会带动排湿风机10转动，排湿风机10转动后则是可以将外界的空气吸入到降温风道3中，从而可以在对磁控管4降温的同时对空气进行加热，加热后的空气再进入到内胆2中，进而可以对内胆2中的物料进行烘干，同时也可以将内胆2中的湿气通过排湿风机10排出去，而传动电机启动以后不断地正反转，从而可以带动放置板5在内胆2内部来回往复移动，从而使得放置架7上的物料可以更好的被磁控管4加热烘干；

而在双轴电机10启动的同时，会带动减速器二51转动，减速器二51再带动转轴19转动，转轴19转动后则是可以带动套管18转动，套管18转动再带动传动轴16转动，传动轴16再带动转轮17同步转动，转轮17在转动后则是可以带动固定框22上下移动，固定框22再带动联动齿条50上下移动，联动齿条50上下移动的过程中会带动联动齿轮49同时转动，而联动齿轮49转动后则是带动螺杆二47转动，螺杆二47正转时带动移动块48向远离安装管9的一侧移动，活动管13则跟随移动块48同步移动，反之，螺杆二反转时则是可以带动活动管13向靠近安装管9的一侧移动，从而使得拨动杆15可以在物料中来回拨动，使得物料干燥的更加充分。

实施例2：

结合图1和图3，本实施例在实施例1的基础上，进一步的改进在于：升降机构包括安装在外壳1顶面的气筒、转动连接在外壳1顶面的螺杆一33、螺接在螺杆一33外周的连接板和用于驱动螺杆一33转动的驱动件，气筒24的一端固定有与排湿风机11出气口连接的出气管25，气筒24内部设有活塞板26，活塞板26远离出气管25的一端固定有活塞杆27，活塞杆27的另一端延伸至气筒24外部并与驱动件传动连接，活塞杆27外部安装有用于其复位的弹簧，弹簧位于气筒24内，且弹簧的一端与活塞板26固接，弹簧的另一端与气筒24远离出气管25的一侧内壁固接，气筒24的一侧外壁上安装有输气管38，驱动件包括安装在外壳1顶部的杠杆29和滑接在外壳1顶面的传动齿条31，杠杆29的顶部固定有齿轮一28、杠杆29的底部固定有与传动齿条31啮合的齿轮二30，螺杆一33的外周套接有与传动齿条31啮合的传动齿轮32，活塞杆2位于气筒24外部的一端的外周开设有多个与齿轮一28啮合的齿槽，杠杆29的支点靠近齿轮二30，即活塞杆27可以使用较小的力来驱动传动齿条31移动。

本实施例的实施原理为：在排湿风机11将热空气输入到气筒24内部后，气筒24内的压强增大，从而会将活塞板26向远离出气管25的一侧挤压，弹簧也随之受到挤压，活塞板26移动后带动活塞杆27同步移动，活塞杆27移动后则是可以带动齿轮一28顺时针转动，从而使得杠杆29转动，杠杆29转动后则是带动齿轮而30以杠杆29的支点为旋转中心转动，从而带动传动齿条31朝与活塞杆27移动方向相反的方向移动，传动齿条31移动后再驱动传动齿轮32正转，从而使得螺杆一33正转，螺杆一33正转后带动连接板下降，从而带动安装管9同步下降，进而可以使固定管14底面的拨动杆15可以插入到物料框内的物料中去，当活塞板26的位于越过输气管38所在的位置后，从出气管25输入到气筒24内的空气则是可以通过输气管38排出，活塞板26的位置进而保持不变，反之，当停止向气筒24内输送空气时，则在弹簧的作用下，活塞板26向靠近出气管25的一侧移动，进而带动活塞杆27同步移动，这时，活塞杆27再带动齿轮一28逆时针转动，传动齿条31同样在齿轮二30的驱动下与活塞杆27保持相反方向的移动，从而带动螺杆一33反转，进而可以驱动连接板上升，安装管9也随之上移，这时拨动杆15则是可以从物料框内的物料中抬起来。

实施例3

结合图1、图2、图3、图4和图6，本实施例在实施例1的基础上，进一步的改进在于：固定管14与活动管13内部连通，且固定管14的顶部开设有多个喷气孔52，外壳1上还安装有二次余热利用机构，二次余热利用机构包括安装在外壳1顶部的加热箱23、安装在加热箱23顶部的动力箱36、转动连接在动力箱36内的风扇40、安装在加热箱23顶部的抽风机35和安装在加热箱23内的蛇形管41，抽风机35的出风口与蛇形管41入口连接，蛇形管41的出口延伸至加热箱23外部并连接有软管20，软管20的另一端与安装9连接并连通，动力箱36与加热箱23连通，输气管38的另一端与动力箱36连通并与风扇40相配合，加热箱23的一侧底部安装有排气管37，抽风机35的外周安装有减速器一34，减速器一34的输出端与抽风机35的输入端传动连接，动力箱36的外周转动连接有与风扇40传动连接有驱动轴39，减速器一34的输入端与驱动轴39的另一端传动连接。

本实施例的实施原理为：气筒24排出的热空气通过输气管38输入到动力箱36中，从输气管38排出的高速气流吹在风扇40的扇叶上，从而可以带动扇叶40转动，而扇叶40转动后调动驱动轴39转动，驱动轴39转动带动减速器一34转动，减速器一34再带动抽风机35转动，从而可以将外界空气吸入蛇形管41内，然动力箱36内的热空气进入到加热箱23内部后，可以对加热箱23内的蛇形管41内的空气进行加热，蛇形管41内的空气经过加热后再输送到安装管9内，安装管9内的空气再输入到活动管13中来，而后活动管13内的空气再输入到固定管14中去，最后再从喷气孔52喷出，从而达到进一步加快内胆中物料干燥速度的目的。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。