[实用新型]超声波换能装置及使用该装置的超声联合热风干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型属于超声设备技术领域，具体涉及一种超声波换能装置及使用该装置的超声联合热风干燥装置。

背景技术

热风干燥作为一种主要的干燥技术，被广泛应用于食品，尤其在脱水食品生产中占据90％以上。与其它干燥技术（真空干燥、冷冻干燥、喷雾干燥）相比，热风干燥具有设备简单、投资低、干燥工艺参数易控、自动化程度较高等优点。但不容忽视的是，热风干燥也存在一些亟待解决的问题，包括：传热传质效率低，干燥时间长，能耗偏高，产品质量低。为了提高热风干燥的效率，通常需要在较高的干燥温度下进行。这一方面对食品中的许多热敏性成分和生理活性成分非常不利，易导致产品质量下降，如：营养物质和芳香物质损失、功效成分的失活、表面硬化开裂、过度收缩、低复水性和明显的颜色改变等；另一方面则显著增加了能耗。

超声是指频率为2×10⁴Hz～10⁹Hz的声波。与其他频率的声波相比，超声具有传播方向性强，介质质点振动加速度大，在介质中能产生空化效应等突出特点。由于超声独特的作用效应，它常被作为一种非常有效的强化传热和传质的手段。在现有技术中，专利CN101586905A公开了一种超声波热风联合干燥装置，包括热风发生器、超声波发生器、超声波探头、物料升降台和超声波探头支架，该装置将超声波与热风干燥有机结合，有效提高物料的干燥品质，缩短干燥时间，提高能源利用率，但是该装置采用若干个超声波探头呈矩阵排列，超声波探头辐照面积小，声阻抗值大，容易出现声阻抗失配问题，导致大量能量只能以发热的形式散失；且热风发生器位于物料升降台的一侧，热风发生器风口的中心高度与金属网面高度保持一致，热风从一侧吹向物料，不能充分利用热风的热能，工作效率低，能耗大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种超声波换能装置，以解决现有技术中超声波声阻抗值大，声阻抗失配的问题。本实用新型的另一个目的是提供一种使用该超声波换能装置的超声联合热风干燥装置。

为了实现以上目的，本实用新型的超声联合热风干燥装置所采用的技术方案是：一种超声联合热风干燥装置，包括载物台、热风发生器和超声波换能器，所述载物台为水平设置于一干燥室内部的筛网；所述超声波换能器上设有超声波变幅杆，该超声波变幅杆的输出端由干燥室的下方伸入到干燥室内与设置在载物台下方并与载物台平行的超声波辐照盘连接；所述载物台与超声波辐照盘之间具有热风气流室，所述热风发生器的热风出口管路与热风气流室连通；所述干燥室设有出风口。

所述热风发生器的热风出口管路上设有风量调节阀。

所述热风气流室内设有温度、风速测定仪。

所述超声波换能器位于一换能室内，所述换能室内设有散热风扇。

本实用新型的超声联合热风干燥装置，使用时，外界空气从风机进入热风发生器，热风发生器产生的热风进入干燥室后，热风自下而上通过筛网和均匀放置在筛网上的物料，由超声波辐照盘发出的超声波也自下而上通过筛网上的物料，达到超声联合热风干燥物料的目的，经过物料的热风由干燥室外壳上部的出风口排出。

本实用新型的超声联合热风干燥装置，将传统的圆柱形或圆锥形的超声波辐照装置改为超声波辐照盘，增大了超声波的辐照面积，减小了声阻抗值，提高了干燥效率；热风发生器和超声波辐照盘都设于干燥室的下方，热风发生器产生的热风和超声波辐照盘发出的超声波自上而下经过物料，充分利用热风和超声波的能量，使超声波与热风干燥技术有效的耦合在一起，强化了干燥过程中的传热和传质，提高了工作效率，节约了能耗。

本实用新型的超声联合热风干燥装置，热风发生器的热风出口管路上设有风量调节阀，风量调节阀可以调节干燥风速。热风气流室内设有温度、风速测定仪，温度、风速测定仪可测定干燥室内即将干燥物料的热风的温度和风速，方便控制。超声波换能器位于换能室内，换能室内设有散热风扇，保证超声波换能器的良好散热。

本实用新型的超声波换能装置所采用的技术方案是：一种超声波换能装置，包括超声波换能器，所述超声波换能器上设有超声波变幅杆，该超声波变幅杆的输出端连接有超声波辐照盘。

本实用新型的超声联合热风干燥装置，将传统的圆柱形或圆锥形的超声波辐照装置改为超声波辐照盘，增大超声波的辐照面积；超声波换能器通过超声波变幅杆调节超声波换能器与超声波辐照盘之间的负载匹配，减小了谐振阻抗和声阻抗值，解决声阻抗失配问题，提高了电声转换效率，提高了能量的利用率。

附图说明

图1为本实用新型超声联合热风干燥装置实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型超声联合热风干燥装置实施例2的结构示意图；