一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房的制作方法

本发明属于烟叶烘烤技术领域，具体涉及一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房。

背景技术：

烟叶烘烤是烟草生产的关键环节，烟叶的烘烤质量直接关系香烟的风味和品级，烟叶密集烤房是烟叶烘烤技术的载体，对保证烟叶烘烤质量至关重要。

目前，我国的烟叶密集烤房有气流上升和气流下降两种形式，都是利用循环风机对烤房内进行强制通风，将环境中的干冷空气吸入加热室，经加热后送入装烟室，并将烟叶蒸发出的水蒸气带到环境中，以此循环完成对烟叶的烘烤，烘烤过程中烟叶逐渐变黄脱水，具有装烟量大，节省能源等优点。

但现有烤房气流相对烟叶的流动方向为上升式或下降式，对于气流下降式烤房，气流自上而下穿过烟层的过程中温度递减，湿度递增；气流上升式烤房同样存在上下棚温湿度不均匀的现象，变化梯度与下降式相反，气流的单向循环使处在气流上游的烟叶脱水速度和变黄程度大于下游烟叶，造成烘烤出的烟叶上下棚品级不一致，容易出现气流上游烟叶变褐或气流下游烟叶变黄不充分，单一的气流循环已经不能满足人们的需求，因此，研究一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房是必要的。

技术实现要素：

针对现有设备存在的缺陷和问题，本发明提供一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房，有效的解决了现有设备中存在的单一式气流循环容易造成烘烤出的烟叶上下棚品级不一致，容易出现气流上游烟叶变褐或气流下游烟叶变黄不充分的问题。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房，包括装烟室、加热室、交替切换装置和控制系统；所述加热室包括冷凝器、空气源热泵、辅助加热丝和风机；空气源热泵设置在加热室外部；在加热室与装烟室之间设置隔板和挡板，隔板和挡板的上下两端与装烟室的上下侧壁对应形成上风口和下风口，隔板和挡板间隔设置形成进风道，在加热室与隔板之间设置支架，冷凝器和加热丝沿竖向设置在支架上形成加热主体，所述风机设置在隔板的中部，其进风口朝向加热主体，出风口朝向进风道，所述交替切换装置包括固定板、切换板和驱动装置，所述固定板设置在加热室的上下两侧，并间隔设置在隔板的外侧，从而在固定板与隔板之间形成回风道，所述切换板包括位于内段的密封板和位于外段的镂空板，所述隔板和固定板上设置有对应的滑孔，切换板对应套装在滑孔内，所述驱动装置设置在切换板的外端，并能驱动切换板在滑孔内水平滑动，使密封板能将进风道或者回风道封闭，且在密封板将进风道封闭时，镂空板将回风道打开；所述加热室内还设置有排湿阀和新风阀；所述控制系统包括驱动器和控制器，驱动器向控制器发出控制命令，并由控制器控制驱动装置、风机、空气源热泵、新风阀和排湿阀工作。

进一步的，所述驱动器包括延时器、温度传感器和湿度传感器；所述温度传感器设置在装烟室的上部和下部，并根据上下温差形成温度信号；湿度传感器设置在加热室内，并根据加热室内湿度生成湿度信号；延时器设置在加热室内或外部，并根据设置工作时长生成各时段延时信号；所述温度信号和延时信号用于控制电推杆工作，所述湿度信号用于控制排湿阀和新风阀工作。

进一步的，所述支架的上下两侧设置有封堵板，封堵板将风机进风端、辅助加热丝和冷凝器包裹在内形成加热风道。

进一步的，所述封堵板为弧形结构或直线形结构。

进一步的，所述驱动装置包括位于上部的上电推杆和下部的下电推杆，上电推杆和下电推杆分别由控制器控制异步动作，使上风口和下回风口打开形成下行风循环回路，或者下风口和上回风口打开形成上行风循环回路。

进一步的，气流上升与气流下降交替运行的间隔时间为：低温调湿变黄期：两种气流运行方式，间隔1h，轮换1次；稳温排湿定色期：两种气流运行方式，间隔2h，轮换1次；控温控湿干筋期：两种气流运行方式，间隔4h，轮换1次。

进一步的，位于上部的电推杆和下部电推杆分别由控制器控制，且上电推杆和下电推杆同步动作，上风口和下风口同时封闭，并在挡板的中部设置有风阀，所述风阀由电机控制其内部的阀板翻转，所述电机与控制器连接。

进一步的，所述电推杆的末端固定在加热室的侧壁上，在支架上延伸有辅助架，电推杆的缸体固定在辅助架上。

进一步的，所述驱动装置包括驱动电机、螺杆、上螺套、下螺杆和连杆，在上切换板末端与上螺套之间连接有连杆，下切换板和下螺套之间连接有连杆，螺杆的前后两端设置有螺纹方向相反的螺纹段，驱动电机与螺杆传动连接，上螺套和下螺套对应螺纹连接在两个螺纹相反的螺纹段上。

进一步的，所述切换板的密封段末端设置有密封垫板。

本发明的有益效果：本发明针对现有结构中存的缺陷，单一的气流循环容易造成烘烤出的烟叶上下棚品级不一致，基于此，本发明提供了一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房，具体的在烤房内设置了加热室、装烟室、交替切换装置和控制系统，其中在加热室和装烟室之间设置了两间隔设置的隔板和挡板，并形成进风道，利用一个风机在隔板的中部施加水平送风，使进风道内产生热风，利用交替切换装置将进风道的上下端异步打开，并同时对应的回风口，即上风口和下回风口打开形成下行风循环回路，或者下风口和上回风口打开形成上行风循环回路，且在控制器的控制下，使下行风循环回路和上行风循环回路能够交替运行。

在产生热风过程中，本发明为循环式的加热结构，余热能够从回风口回到加热室再次利用，并在加热室内设置排湿阀，定期向外部排湿，并利用新风阀定期补风，使气体循环能够良性运行。

同时本发明中加热通道为封闭通道，从而避免热气四散在加热室内，提高了热气的利用率，且避免回风口处热气对回风的影响，使加热通道以外的加热室处于相对低压状态，便于气体循环。

在对切换板进行切换时，本发明提供了两种方式，

第一种方式，采用电推杆进行驱动控制，使上切换板和下切换板能够单独被控制，并针对这种方式提供了三种工作模式，其一，为上行风循环模式，其二为下行风循环模式，其三为中部送风的循环模式；

第二种方式，采用驱动电机进行驱动控制，使上切换板和下切换板能够被异步控制，并针对这种方式提供了两种工作模式，其一，为上行风循环模式，其二为下行风循环模式；从而通过上述两种方式均能实现，上行风和下行风循环交替运行的方式。

由此，本发明利用空气源热泵进行主热源，并以辅助加热丝进行辅助加热，在加热室内产生热源，热源被风机鼓入进风道，并在交替切换装置的切换下，实现上行风循环和下行风循环的自动切换，在对切换可以根据装烟室内上下温差和延时器作为启动信号，根据烟叶烘烤的不同时期设置不同的切换时长，避免同一位置的烟叶在整个烘烤时间段都处于气流上游或下游，使上下棚烟叶的脱水速度和变黄程度保持相对一致，有效解决了现有设备和工艺存在的烟叶变黄脱水快慢不一，上下棚烟叶烘烤质量难以兼顾的问题，且本发明成本低，能源利用高，巨大的经济、环境和社会效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为上行风循环气流结构示意图。

图3为下行风循环气流结构示意图。

图4为本发明的另一种结构示意图。

图5为本发明的侧视图。

图6为驱动装置的另一种结构示意图。

图7为本发明的另一种实施方式结构示意图。

图中的标号为：1为装烟室，2为加热室，3为挡板，4为隔板，5为固定板，6为进风道，7为上风口，8为下风口，9为上回风口，10为下回风口，11为封堵板，12为加热通道，13为切换板，131为上切换板，132为下切换板，133为密封板，134为镂空板，14为风机，15为空气源热泵，16为冷凝器，17为加热丝，18为上排湿阀，19为新风阀，20为下排湿阀，21为连杆，22为上螺套，23为螺杆，24为下螺套，25为驱动电机，26为电推杆，27为风阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房，主要针对现有单一气流循环中存在的缺陷，容易造成烟叶变黄脱水快慢不一，上下棚烟叶烘烤质量难以兼顾的问题，本实施例提供了一种多气流循环交替循环运行的热泵烟叶密集烤房。

如图1-5中所示，本实施例主要提供了一种气流交替运行的热泵烟叶密集烤房，具体包括装烟室1、加热室2、交替切换装置和控制系统；其中装烟室1内设置有横向的挂架，烟叶挂装在挂架上，其占据烤房的主要面积，加热室2包括冷凝器16、空气源热泵15、辅助加热丝17和风机14；空气源热泵15设置在加热室2外部，并通过管道与冷凝器16连接形成加热系统，加热丝17用于辅助加热，此为现有结构不详述。

在加热室2与装烟室1之间设置隔板4和挡板3，具体的隔板4和挡板3均与轻质绝热隔墙板，两者平行设置，其两侧固定在烤房的侧壁上，上下两端间隔与烤房的底面和顶面，从而隔板4和挡板3的上下两端与装烟室的上下侧壁对应形成上风口7和下风口8，隔板4和挡板3间隔设置形成进风道6，本实施例中进风道6为竖向通道，为了支撑设备，在加热室2与隔板4之间设置支架，冷凝器16和加热丝17沿竖向设置在支架上形成加热主体，将风机14设置在隔板4的中部，其进风口朝向加热主体，出风口朝向进风道，从而产生的热风直接被风机输出至进风道6内。

为了实现进风道6内的气流切换，本实施例中交替切换装置包括固定板5、切换板13和驱动装置，所述固定板5设置在加热室2的上下两侧，并间隔设置在隔板4的外侧，从而在固定板5与隔板4之间形成回风道，所述切换板13包括位于内段的密封板133和位于外段的镂空板134，密封板133为实心板，其大小与进风道和回风道匹配，镂空板134能允许回风通过。

为了使切换板能够往复切换，在隔板4和固定板5上设置有对应的滑孔，切换板13对应套装在滑孔内，驱动装置设置在切换板13的外端，并能驱动切换板在滑孔内水平滑动，使密封板能将进风道或者回风道封闭，且在密封板133将进风道封闭时，镂空板134将回风道打开；使单侧的进风道和回风道只能打开一个，在切换板的密封段末端设置有密封垫板，密封垫板在对进风道进行密封时，其顶触在挡板的侧壁上，并同时还可以作为限位顶触在隔板上，具有密封和限位切换板13的作用。

另外本实施例在加热室内还设置有排湿阀和新风阀19，排湿阀设置有上排湿阀18和下排湿阀20，并分别位于两侧，新风阀20设置在中部，气体在流通时，空气从新风阀进入加热室内部，经过加热主体的加热后，由风机将热风输入装烟室，热风将热量传递给烟叶，带走叶片的水分，湿空气一部分从上排湿阀排出，一部分从上风口回到加热室，气流下降式的工作原理跟气流上升式类似，气流方向相反。

控制系统包括驱动器和控制器，驱动器向控制器发出控制命令，并由控制器控制驱动装置、风机14、空气源热泵15、新风阀19和排湿阀工作，具体的驱动器包括延时器、温度传感器和湿度传感器；温度传感器设置有两个，并分别固定安装在装烟室1的上部和下部，并根据装烟室1内的上下温差形成温度信号；湿度传感器设置在加热室2内，并根据加热室2内湿度生成湿度信号；延时器设置在加热室2内或外部，并根据设置工作时长生成各时段延时信号；所述温度信号和延时信号用于控制驱动装置工作，所述湿度信号用于控制排湿阀和新风阀工作。

本实施例中驱动装置包括位于上部的上电推杆和下部的下电推杆，上电推杆和下电推杆分别由控制器控制异步动作，使上风口7和下回风口10打开形成下行风循环回路，或者下风口8和上回风口9打开形成上行风循环回路。

在具体实施时，气流上升与气流下降交替运行的间隔时间为：低温调湿变黄期：两种气流运行方式，间隔1h，轮换1次；稳温排湿定色期：两种气流运行方式，间隔2h，轮换1次；控温控湿干筋期：两种气流运行方式，间隔4h，轮换1次，根据不同的时期对应的调整交替运行时间和间隔时长，并在对应的时期设置上下温差阈值，当上下温差超过阈值时，会发出警报，并提前切换循环模式。

由此本实施例在烤房内设置了加热室、装烟室、交替切换装置和控制系统，利用一个风机在进风道中部施加水平送风，使进风道内产生热风，利用交替切换装置将进风道的上下端异步打开，并同时对应的回风口，即上风口和下回风口打开形成下行风循环回路，或者下风口和上回风口打开形成上行风循环回路，且在控制器的控制下，使下行风循环回路和上行风循环回路能够交替运行，避免同一位置的烟叶在整个烘烤时间段都处于气流上游或下游，使上下棚烟叶的脱水速度和变黄程度保持相对一致。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对加热风道进一步说明。

支架的上下两侧设置有封堵板11，封堵板11将风机14进风端、辅助加热丝17和冷凝器16包裹在内形成加热风道12；如图1-3中所示，封堵板11为弧形结构或直线形结构。

本实施例加热通道12为封闭通道，从而避免热气四散在加热室2内，提高了热气的利用率，且避免回风口处热气对回风的影响，使加热通道以外的加热室处于相对低压状态，便于气体循环。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例增加了中部循环风回路。

本实施例中位于上部的电推杆和下部电推杆分别由控制器控制，且上电推杆和下电推杆同步动作，上风口7和下风口8同时封闭，并在挡板的中部设置有风阀27，所述风阀27由电机控制其内部的阀板翻转，此为现有结构不详述，所述电机与控制器连接。

从而本实施例在实施例1的基础上增加了中部循环回路，从中部供热，上下两端回风；由实施例具有三种工作模式，其一，为上行风循环模式，其二为下行风循环模式，其三为中部送风的循环模式。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例提供了另一种结构的驱动装置。

本实施例针对切换板异步驱动的方式提供了另一种结构的驱动装置，具体的如图6所示，其具体包括驱动电机25、螺杆23、上螺套22、下螺杆24和连杆21，在上切换板131末端与上螺套22之间连接有连杆21，下切换板132和下螺套24之间连接有连杆，螺杆23的前后两端设置有螺纹方向相反的螺纹段，驱动电机与螺杆传动连接，上螺套和下螺套对应螺纹连接在两个螺纹相反的螺纹段上。

从而本实施例利用一个驱动电机25便能实现上切换板131和下切换板132的异步联动，实现上行风循环回路和下行风循环回路的自动切换。