本發(fā)明涉及一種糧食烘干箱，尤其是一種基于半導(dǎo)體制冷/制熱原理的糧食烘干機(jī)。

背景技術(shù)：

糧食是有生命的有機(jī)體，水分是其賴(lài)以生存的條件。但水分過(guò)高會(huì)誘發(fā)昆蟲(chóng)和微生物的滋生，容易造成糧食發(fā)熱、發(fā)酵、變質(zhì)和發(fā)芽率下降。以谷物為例，谷物收獲時(shí)的含水率為25-30%，在保存時(shí)需要盡快降到安全水分13-15%。我國(guó)的谷物一年收獲1-3次，要存放數(shù)年，但在谷物生產(chǎn)過(guò)程以及谷物烘干環(huán)節(jié)，自然晾曬容易受到天氣和場(chǎng)地等影響的制約。隨著谷物收割機(jī)的大面積推廣應(yīng)用以及種糧大戶(hù)的興起，自然晾曬越來(lái)越不能滿(mǎn)足需求，必須借助于谷物干燥設(shè)備。

現(xiàn)常用的烘干設(shè)備主要有塔式烘干機(jī)和液化床烘干設(shè)備等。這些設(shè)備一般烘干量都比較大，只適合大中型的糧食生產(chǎn)基地使用，此類(lèi)烘干設(shè)備體積龐大、占地面積寬、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、價(jià)格昂貴。如需使用，需配置相應(yīng)的安裝基地和高大的烘干房，因此在一般農(nóng)戶(hù)家庭難以得到應(yīng)用。目前，市場(chǎng)上很少見(jiàn)到適合于個(gè)體戶(hù)及家庭的糧食及農(nóng)產(chǎn)品類(lèi)物料烘干設(shè)備。而且，現(xiàn)有的糧食烘干機(jī)多以熱風(fēng)爐作為熱源，而熱風(fēng)爐要燃燒大量的燃料產(chǎn)生動(dòng)力，如通常以燃燒柴油、煤炭、木柴、秸稈和電加熱等作為熱源生成熱風(fēng)，消耗的能源較多，容易對(duì)環(huán)境造成污染，因此也亟需更為節(jié)能環(huán)保的替代方案。

目前，在制冷領(lǐng)域中，半導(dǎo)體技術(shù)利用特種半導(dǎo)體材料構(gòu)成的p-n結(jié)，形成熱電偶對(duì)，產(chǎn)生珀?duì)柼?yīng)，通上直流電以后，其冷端從周?chē)h(huán)境吸收熱量，可用于制冷；其熱端釋放熱量至周?chē)h(huán)境中，可用于制熱；通過(guò)改變電流的極性來(lái)達(dá)到在同一個(gè)制冷器上實(shí)現(xiàn)制冷或制熱的目的。半導(dǎo)體冷端可以制冷除濕，熱端可以升溫干燥，因此本發(fā)明考慮將半導(dǎo)體制冷/制熱方式與糧食烘干裝置巧妙結(jié)合，利用半導(dǎo)體制出相對(duì)濕度較低的高溫?zé)犸L(fēng)對(duì)糧食作物進(jìn)行干燥和除濕。由于其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作，將非常適用于小型企業(yè)或個(gè)體戶(hù)家庭的使用；同時(shí)半導(dǎo)體技術(shù)不使用制冷劑和其他燃燒能源，不會(huì)污染環(huán)境，利于推廣和普及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)和市場(chǎng)上存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作、利于環(huán)保的小型家用半導(dǎo)體糧食烘干箱。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種半導(dǎo)體糧食烘干箱，由上部的物料箱與下部的半導(dǎo)體制冷套件組成，所述物料箱內(nèi)裝有若干物料抽屜和引風(fēng)管，所述引風(fēng)管貼物料箱側(cè)壁豎向放置，所述引風(fēng)管上開(kāi)有若干通風(fēng)口，用于向物料箱內(nèi)吹出制好的高溫干燥的空氣；所述半導(dǎo)體制冷套件包括熱端和冷端，所述熱端與冷端之間設(shè)置p-n型熱電堆；所述熱端由金屬導(dǎo)板和散熱翅片組成，且包圍在熱端的保溫圓管內(nèi)；所述冷端由金屬導(dǎo)板、制冷翅片和冷凝水槽組成，且包圍在冷端的保溫圓管內(nèi)；熱端的保溫圓管進(jìn)風(fēng)端與冷端的保溫圓管出風(fēng)端之間通過(guò)彈性軟管和引風(fēng)機(jī)相連接，熱端的保溫圓管出風(fēng)端連接引風(fēng)管，冷端的保溫圓管進(jìn)風(fēng)端連接送風(fēng)管。

所述物料抽屜上布有直徑為5mm-20mm的網(wǎng)眼。

所述p-n型熱電堆由多個(gè)n型和p型半導(dǎo)體顆?；ハ嗯帕卸桑鰌-n型熱電堆兩端用導(dǎo)線(xiàn)與直流電源和開(kāi)關(guān)相連。

所述送風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)端口處設(shè)有防雨百葉，用于減少冷端部分濕氣的進(jìn)入。

所述冷端的保溫圓管底部鋪設(shè)有冷凝水槽，用于收集制冷翅片上凝結(jié)掉下的冷凝水。

所述熱端的散熱翅片與金屬導(dǎo)板之間具有45度迎風(fēng)角，用于增加空氣進(jìn)入熱端的停留時(shí)間，使空氣與散熱翅片進(jìn)行充分換熱。

所述冷端的制冷翅片與金屬導(dǎo)板之間具有45度迎風(fēng)角，用于增加空氣進(jìn)入冷端的停留時(shí)間，使制冷翅片對(duì)空氣進(jìn)行充分冷卻與除濕。

所述保溫圓管由保溫材料制成，所述冷端的保溫圓管內(nèi)部用于制取和輸送除濕后的冷空氣，所述熱端的保溫圓管內(nèi)部用于制取和輸送高溫的熱空氣。

所述引風(fēng)機(jī)的頻率在35-50hz范圍內(nèi)，用于將外界空氣抽吸入冷端中。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明充分發(fā)揮半導(dǎo)體制冷/制熱技術(shù)的特點(diǎn)，首先冷端對(duì)空氣進(jìn)行冷卻除濕，降低空氣中所含的水分，然后熱端對(duì)冷卻空氣進(jìn)行加熱，最終制備出高溫干燥的空氣供給糧食烘干。制取設(shè)備較傳統(tǒng)的熱風(fēng)爐等裝置非常簡(jiǎn)單，易于搭建，方便操作，運(yùn)行成本較低，只需給半導(dǎo)體接通直流電源即可完成操作，不需要過(guò)多的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或人工勞動(dòng)，特別適合于小型企業(yè)和個(gè)體戶(hù)家庭的使用。而且，本發(fā)明僅使用電能清潔能源，不進(jìn)行任何其他的能源燃燒，不會(huì)污染環(huán)境，利于環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的半導(dǎo)體糧食烘干箱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為物料抽屜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為半導(dǎo)體制冷套件示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的工作原理和具體方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明保護(hù)范圍不限于此。

如圖1至3所示，一種半導(dǎo)體糧食烘干箱，由上部的物料箱1與下部的半導(dǎo)體制冷套件2組成。

物料箱1內(nèi)包括四個(gè)物料抽屜3和一根引風(fēng)管4，物料抽屜3上布有直徑為5mm-20mm的網(wǎng)眼20。四個(gè)物料抽屜3上分別布有直徑為5mm、10mm、15mm、20mm的網(wǎng)眼20，由上而下依次排列，可以分別放置不同顆粒大小的糧食作物。引風(fēng)管4上開(kāi)有若干通風(fēng)口5，其貼物料箱1側(cè)壁豎向放置，且底部與半導(dǎo)體制冷套件2相連接，用于向物料箱內(nèi)吹出制好的高溫干燥的空氣。

半導(dǎo)體制冷套件2包括熱端6與冷端7兩個(gè)部分，設(shè)置在熱端6與冷端7之間的是p-n型熱電堆8，它由許多n型和p型半導(dǎo)體顆?；ハ嗯帕卸桑梢蕴岣甙雽?dǎo)體的制冷功率，p-n型熱電堆兩端8用導(dǎo)線(xiàn)與直流電源18和開(kāi)關(guān)19相連。熱端6由金屬導(dǎo)板9和散熱翅片12組成，且包圍在保溫圓管10內(nèi)；冷端7由金屬導(dǎo)板9、制冷翅片11和冷凝水槽13組成，且包圍在保溫圓管10內(nèi)；同時(shí)，熱端6與冷端7之間連接有引風(fēng)機(jī)14和彈性軟管15。

在冷端7部分，保溫圓管10與送風(fēng)管16連接，且在進(jìn)風(fēng)端口處設(shè)有防雨百葉17，減少冷端部分濕氣的進(jìn)入。保溫圓管10底部鋪設(shè)有冷凝水槽13，用于收集制冷翅片上凝結(jié)掉下的冷凝水。制冷翅片11與金屬導(dǎo)板9進(jìn)行迎風(fēng)45度角焊接，可以增加空氣進(jìn)入冷端的停留時(shí)間，使制冷翅片對(duì)空氣進(jìn)行充分冷卻與除濕。

在熱端6部分，散熱翅片12與金屬導(dǎo)板9進(jìn)行迎風(fēng)45度角焊接，可以增加空氣進(jìn)入熱端的停留時(shí)間，使空氣與散熱翅片進(jìn)行充分換熱。

保溫圓管10由保溫材料制成，用兩根保溫圓管10分別將熱端6與冷端7包圍并隔離開(kāi)來(lái)，冷端7保溫圓管10內(nèi)部用于制取和輸送除濕后的冷空氣，熱端6保溫圓管10內(nèi)部用于制取和輸送高溫的熱空氣。

如圖1所示，本發(fā)明在工作時(shí)，首先根據(jù)所要烘干的糧食作物的顆粒大小，選擇合適的物料抽屜3進(jìn)行均勻平鋪擺放，使得糧食作物不會(huì)從網(wǎng)眼20孔洞落下；物料箱1共有四個(gè)物料抽屜3，網(wǎng)眼20直徑分別為5mm、10mm、15mm、20mm，可供多種糧食作物同時(shí)進(jìn)行擺放和烘干。然后，合上半導(dǎo)體制冷套件2的開(kāi)關(guān)19，半導(dǎo)體制冷套件2開(kāi)始進(jìn)行工作，由于珀?duì)柼?yīng)，當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的p-n型熱電堆8時(shí)，在p-n型熱電堆8的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量；接通引風(fēng)機(jī)14，選擇頻率在35-50hz范圍內(nèi)即可。

在引風(fēng)機(jī)14提供動(dòng)力的作用下，外界空氣通過(guò)送風(fēng)管16進(jìn)入冷端7的保溫圓管10內(nèi)，冷端7的金屬導(dǎo)板9將冷量傳遞給制冷翅片11，制冷翅片11由于數(shù)量多、面積大，可以對(duì)外界空氣進(jìn)行充分的冷卻與除濕，降低空氣中所含的水分，制備出相對(duì)濕度較低的冷空氣；此時(shí)，制冷翅片11上可能會(huì)凝結(jié)出許多細(xì)小的水滴，這些水滴順著制冷翅片11的傾斜角滑落到保溫圓管10底部的冷凝水槽里13，冷凝水槽13的作用即為了收集冷端7長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)制冷翅片11上凝結(jié)掉下的冷凝水。冷端7制備好的冷空氣緊接著從彈性軟管15中流入熱端6（氣流方向如圖箭頭所示），熱端6的金屬導(dǎo)板9將熱量傳遞給散熱翅片12，隨機(jī)散熱翅片12與冷空氣進(jìn)行充分的熱交換，提高冷空氣的溫度。最后，制備好的低濕度、較高溫的空氣由于熱壓的作用沿著引風(fēng)管4上升進(jìn)入物料箱1，隨后從引風(fēng)管4上的通風(fēng)口5吹出供給物料箱1進(jìn)行烘干糧食。由于物料抽屜3上布滿(mǎn)一個(gè)個(gè)的網(wǎng)眼20孔洞，使得整個(gè)物料箱1是一個(gè)連通的熱環(huán)境空間，空氣流通較好，烘干作用明顯。

本發(fā)明將半導(dǎo)體制冷/制熱方式與糧食烘干裝置巧妙結(jié)合，利用半導(dǎo)體兩端的制冷/制熱效應(yīng)對(duì)糧食作物進(jìn)行除濕和干燥，由于其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作、利于環(huán)保，尤其適合于小型企業(yè)和個(gè)體戶(hù)家庭的使用。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。