сушильный шкаф

Формула изобретения

1. Сушильный шкаф, содержащий корпус с входным и выходным окнами и передней загрузочной дверцей, по высоте которого установлены кассеты, и расположенный в нижней части корпуса источник тепла, отличающийся тем, что источник тепла выполнен в виде блока из нескольких горизонтальных электронагревателей, между которыми размещены вертикальные перегородки, корпус снабжен опускным воздуховодом, в верхней части которого смонтирован вентилятор с рабочим колесом барабанного типа и расположено дополнительное воздухозаборное отверстие, а выходное окно закрыто откидывающейся крышкой.

2. Сушильный шкаф по п.1, отличающийся тем, что кассеты установлены с зазором, чередующимся по высоте в шахматном порядке относительно задней стенки и дверцы, при следующем соотношении геометрических параметров:

= (0,20,4)h;

h = (0,2 ^oC 0,4)l,

где - величина зазора;

h - расстояние между кассетами по высоте;

l - длина кассеты.

3. Сушильный шкаф по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в верхней части корпуса под выходным окном установлены дополнительный электронагреватель и отражатель.

4. Сушильный шкаф по пп.1 - 3, отличающийся тем, что электронагреватели выполнены в виде трубчатого корпуса, составленного из двух полуцилиндров, внутри которого размещено электросопротивление на слюдопластиковой основе, а снаружи насажены пластины оребрения с дистанционирующими отгибами по краям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бытовым комбинированным электронагревательным приборам и может быть использовано как для сушки плодов, овощей и грибов, так и для обогрева помещения в условиях вынужденной или естественной конвекции.

Из уровня техники известны сушильные шкафы-камеры, содержащие корпус с сетчатыми лотками-кассетами, в нижней части которого расположен источник тепла, обеспечивающий нагрев выходящего потока воздуха для конвективной сушки (см. авт. св. СССР 237702, кл. F 26 B 9/00, 1969 г., авт. св. СССР 891048, кл. F 26 B 9/00, 1981 г., авт. св. СССР 1763829, кл. F 26 B 9/00, 1992 г., патент РФ 2029207, кл. F 26 B 9/06, 1995 г.)

В подобных установках источник тепла выполнен в виде калорифера (или электрокалорифера), снабженного вентилятором, что обеспечивает высокую интенсивность процесса сушки с рециркуляцией сушильного агента, но усложняет конструкцию.

Известна сушильная камера, содержащая снабженный нагнетательным и отводящим воздуховодами корпус с сетчатым поддоном-конвейером, под которым установлен источник тепла в виде воздухонагревательной батареи из оребренных труб, обогреваемых паром (см. авт. св. СССР 507310, кл. A 23 F 3/00, 1976 г. )

Однако наличие такого источника тепла при достаточной слжности конструктивного выполнения делает указанную сушилку малопригодной для использования в домашних условиях.

Наиболее близким к изобретению является сушильный шкаф, содержащий корпус с входным и выходным окнами и передней загрузочной дверцей, по высоте которого установлены кассеты, и расположенный в нижней части корпуса источник тепла (см. кн. Наместников А.Ф. Консервирование плодов и овощей в домашних условиях, М.: Пищевая промышленность, 1967 г., с. 196 - 198).

В качестве источника тепла в этом сушильном шкафу используется бытовая кухонная плита (газовая или электрическая), что обеспечивает простоту и удобство в эксплуатации. Однако конструктивная простота данного относительно комбинированного решения с прямоточным движением выходящего потока нагретого воздуха не обеспечивает высокой интенсивности и качества процесса сушки, поскольку нижние кассеты прогреваются сильнее и продукт на них высушивается быстрее, чем на верхних, а бытовые кухонные нагревательные приборы (плиты) не приспособлены для создания эффективной естественной тяги в сушильном шкафу.

Изобретение направлено на создание комбинированного устройства - сушильного шкафа, обеспечивающего эффективную и качественную сушку различных пищевых продуктов (плодов, овощей, грибов) в домашних условиях и пригодного также для обогрева помещения.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в сушильном шкафу, содержащем корпус с входным и выходным окнами и передней загрузочной дверцей, по высоте которого установлены кассеты, и расположенный в нижней части корпуса источник тепла, согласно изобретению, последний выполнен в виде горизонтального блока из нескольких поперечно установленных электронагревателей, между которыми размещены вертикальные перегородки, при этом корпус снабжен опускным воздуховодом, в верхней части которого смонтирован диагональный вентилятор с рабочим колесом барабанного типа и расположено дополнительное воздухозаборное отверстие, а выходное окно закрыто откидывающейся крышкой.

Кроме того, кассеты установлены с зазором, чередующимся по высоте в шахматном порядке относительно задней стенки и дверцы, при следующем соотношении геометрических параметров:

= (0,20,4)h;

h = (0,2 ^oC 0,4)l;

где - величина зазора,

h - расстояние между кассетами по высоте;

l - длина кассеты.

Кроме того, в верхней части корпуса под выходным окном установлены дополнительный электронагреватель и отражатель.

Предпочтительно выполнение электронагревателей в виде трубчатого корпуса, составленного из двух полуцилиндров, внутри которого размещено электросопротивление на слюдопластиковой основе, а снаружи насажены пластины оребрения с дистанционирующими отгибами по краям.

Заявленное сочетание конструктивных элементов и их взаимное расположение обеспечивает эффективный подогрев и равномерное распределение воздуха по сечению сушильного шкафа как в условиях естественной конвекции, так и при вынужденном движении с рециркуляцией нагретого воздуха по опускному воздуховоду, а наличие откидывающейся крышки позволяет не только регулировать расход воздуха, но и использовать устройство в качестве нагревательного прибора (конвектора или калорифера) для обогрева помещения, т.е. расширяет функциональные возможности устройства.

На чертеже представлен общий вид сушильного шкафа.

Сушильный шкаф содержит корпус 1, выполненный с нижним входным окном 2, верхним выходным окном 3, снабженным откидывающейся крышкой 4, и передней загрузочной дверцей 5, вдоль задней стенки 6 которого размещен опускной воздуховод 7, а в нижней части установлен нагревательный блок, выполненный в виде горизонтальных трубчатых электронагревателей 8 с оребрением 9, между которыми размещены вертикальные перегородки 10. В сушильном пространстве 11 шкафа установлены сетчатые кассеты 12 с зазором , чередующимся по высоте в шахматном порядке относительно задней стенки 6 и дверцы 5, при следующем соотношении геометрических параметров:

= (0,20,4)h;

h = (0,2 ^oC 0,4)l;

где - величина зазора;

h - расстояние между кассетами по высоте;

l - длина кассеты.

В опускном воздуховоде 7, соединяющем верхнюю зону сушильного пространства 11 с нижней частью объема корпуса 1, расположенной между входным окном 2 и нагревательным блоком, смонтирован диагональный вентилятор 13 с рабочим колесом барабанного типа, за которым установлен направляющий элемент 14 и расположено дополнительное воздухозаборное отверстие 15 с регулирующей заслонкой 16.

Кроме того, в верхней части корпуса 1 установлены дополнительный трубчатый электронагреватель 17 и отражатель 18, которые обеспечивают равномерность процесса сушки по высоте сушильного пространства 11. Для контроля за температурой воздуха и регулирования режимов сушки в сушильном пространстве 11 и в опускном воздуховоде 7 размещены датчики температуры (термометры) 19.

Сушильный шкаф работает следующим образом.

В режиме конвективной сушки с естественной тягой (при выключенном вентиляторе 13 и открытом выходном окне 3) наружный воздух поступает в сушильный шкаф из окружающей среды через нижнее входное окно 2, нагревается электронагревателями 8, проходит между вертикальными перегородками 10 нагревательного блока, которые, ламинизируя поток, способствуют снижению гидравлического сопротивления и улучшению тяги, и поступает в сушильное пространство 11, где происходит процесс удаления влаги из высушиваемого продукта, который разложен на кассетах 12.

В сушильном пространстве 11 нагретый воздух, омывая кассеты 12 с высушиваемым продуктом, движется двумя потоками: большая часть нагретого воздуха основным потоком пронизывает сетчатые кассеты 12 и слой высушиваемого материала, а меньшая часть периферийным потоком проходит через чередующиеся зазоры между кассетами 12 и соответственно задней стенкой 6 или дверцей 5, что обуславливает многоходовую прямоточно-перекрестную схему движения с перемешиванием потоков, обеспечивающую равномерность и достаточно высокую интенсивность процесса сушки. Отработанный увлажненный воздух выходит из сушильного шкафа через верхнее выходное окно 3 в окружающую среду.

В режиме конвективной сушки с рециркуляцией воздуха, который обеспечивает более равномерное и интенсивное протекание процесса, выходное окно 3 частично или полностью закрывается крышкой 4 и включается вентилятор 13, принудительно создающий дополнительную движущую силу (тягу) для перемещения нагретого воздуха по сушильному пространству 11. При этом диагональный вентилятор 13 с рабочим колесом барабанного типа засасывает нагретый воздух из верхней зоны сушильного пространства 11 и подает его на рециркуляцию в опускной воздуховод 7. Проходя через направляющий элемент 14, установленный в опускном воздуховоде 7 за вентилятором 13, рециркуляционный поток воздуха за счет эжектирующего эффекта подсасывает из окружающей среды через дополнительное воздухозаборное отверстие 15 свежий сухой наружный воздух и охлажденным поступает в нижнюю часть объема корпуса 1 между входным окном 2 и нагревательным блоком электронагревателей 8, где подмешивается в восходящий поток свежего, сухого наружного воздуха, который поступает через входное окно 2 из окружающей среды. Смешанный восходящий поток воздуха подогревается электронагревателями 8 и поступает в сушильное пространство 11, где происходит процесс удаления влаги из высушиваемого продукта, а избыток рециркуляционного воздуха перетекает в окружающую среду через входное окно 2.

Ускорение процесса сушки и равномерность нагрева высушиваемого продукта дополнительно обеспечивается за счет включения верхнего электронагревателя 17, снабженного отражателем 18. Контроль за процессом сушки осуществляют по температуре циркулирующего воздуха с помощью датчиков 19, а регулирование и поддержание требуемых для различных продуктов оптимальных режимов сушки производят путем включения (или отключения) части электронагревателей 8 и/или электронагревателя 17 и посредством перемещения (открывания или закрывания) откидывающейся крышки 4 и регулирующей заслонки 16.

При использовании сушильного шкафа в качестве отопительного прибора кассеты 12 вынимаются из сушильного пространства 11, крышка 4 полностью открывается, включаются электронагреватели 8, а в случае необходимости и электронагреватель 17. Для повышения интенсивности обогрева помещения может быть включен вентилятор 13.