(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210925319.X (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 农业农村 部南京农业机 械化研究所 地址 210014 江苏省南京市玄武区柳营10 0 号 (72)发明人 颜建春　魏海　吴惠昌　谢焕雄　 高学梅　游兆延　王申莹　张会娟　 王建楠　刘敏基　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 徐红梅 (51)Int.Cl. F26B 3/347(2006.01) F26B 9/06(2006.01) F26B 21/00(2006.01)F26B 21/10(2006.01) F26B 25/00(2006.01) F26B 25/12(2006.01) F26B 25/18(2006.01) F26B 25/22(2006.01) (54)发明名称 一种微波对流耦合粮食干燥模块、 干燥系统 及干燥方法 (57)摘要 本发明公开了一种微波对流耦合粮食干燥 模块、 干燥系统及干燥方法， 干燥模块包括上下 两个出风段、 两个微波干燥段和中间1个进风段， 出风段包括若干平行排布的出风管， 出风管两端 开口并均与外界大气连通， 其外壁设有若干通 孔； 微波干燥段包括若干组微波发生组件， 每组 微波发生组件内有若干等距排列的磁控管， 每组 微波发生组件其一端开口并与磁控管冷却风机 的出风口连通， 相邻两组微波发生组件之间的空 间形成粮食通道； 进风段包括若干平行排布的进 风管， 进风管一端开口并通过扩风管与送风机出 风口连通， 进风管侧壁开设有若干通孔； 出风管 和进风管均与粮食通道垂直设置。 本发明将微波 和空气对流共同作用于粮食籽粒， 实现粮食品质 保持与快速 干燥兼顾。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115451661 A 2022.12.09 CN 115451661 A 1.一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 由上至下依次包括上出风段(1)、 上 微波干燥段(2)、 进风段(3)、 下微波干燥段(4)和下出风段(5)， 上出风段(1)和下出风段(5) 结构相同， 均包括若干出风管(11)和出风段外框架(12)， 若干出风管(11)平行排布在出风 段外框架(12)内， 出风管(11)两端开口， 并分别与出风段外框架(12)上的出风口(121)连通 固定， 出风管(1 1)外壁开设有若干通孔； 上微波干燥段(2)和下微波干燥段(4)结构相同， 均包括若干组微波发生组件(21)、 微 波干燥段外框架(22)和若干磁控 管冷却风机(23)， 若干组微波发生组件(21)平行固定排布 在微波干燥段外框架(22)内， 且两端开口， 一端开口通过微波干燥段外框架(23)上的通孔 与磁控管冷却风机(23)出风口连通， 另一端开口通过微波干燥段外框架(23)上的通孔与外 界大气连通， 相邻两组微波发生组件(21)之间的空间形成粮食通道(204)； 进风段(3)包括若干进风管(31)、 若干扩风管(32)、 若干送风机(33)和进风段外框架 (34)， 若干进风管(31)平行排布在进风段外框架(34)内， 进风管(31)一端 固定在进风段外 框架(34)上， 另一端开口并通过进风段外框架(34)上的通孔与扩风管(32)连通， 扩风管 (32)另一端与送风机(3 3)出风口连通并固定， 进风管侧壁 开设有若干通孔； 上出风段(1)和下出风段(5)的出风管(11)， 以及进风段(3)的进风管(31)均与上微波 干燥段(2)和下微波干燥段(4)的粮食通道 垂直设置 。 2.根据权利要求1所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 出风管(11)的 横截面近似为 三角形， 与其匹配的出风段外 框架(12)上的出风口(121)也近似为 三角形。 3.根据权利要求1所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 微波发生组件 (21)包括若干磁控管(24)、 上磁控管安装通道(25)、 下磁控管安装通道(26)和两个冲孔板 (27)， 两个冲孔板(27)平行设置， 且上磁控管安装通道和下磁控管安装通道分别设置在两 个冲孔板(27)的上端和下端， 上下磁控 管安装通道和两个冲孔板(27)之间形成一个波导通 道(203)， 且波导通道的两端由微波干燥段外框架(22)密封， 上下磁控 管安装通道内均排布 若干磁控管(24)， 两个冲孔板(27)上均开有通孔， 上磁控管安装通道(25)和下磁控管安装 通道(6)的两端均开口， 一端开口通过微波干燥段外框架(22)上的通孔与安装在微波干燥 段外框架(22)外侧的磁控 管冷却风机(23)的出风口连通， 另一端开口通过微波干燥段外框 架(22)上的通 孔与外界大气连通。 4.根据权利要求3所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 上磁控管安装 通道和下磁控管安装通道均包括底部的安装板(201)、 两个侧 板(202)和顶部的封板， 在安 装板(201)上沿长度方向等距排列有若干磁控管(24)； 上磁控管安装通道(25)的顶部封板 为倒V型板 。 5.根据权利要求1所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 若干进风管 (31)分上 下两排均匀排布在进风段外 框架(34)内。 6.根据权利要求1所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 进风管(31)为 倒V型结构或倒三角形 结构， 其外壁 开有若干通孔。 7.根据权利要求1所述的一种微波对流耦合粮食干燥模块， 其特征在于， 扩风管(32)包 括扩口部和缩口部， 扩口部与进风段外框架(34)固定连接， 每个扩风管(32)的扩口部罩设 在相邻阵列排布的多个进风管(31)开口端， 并与其连通， 缩口部与送风机(33)出风口连通 并固定。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115451661 A 28.一种微波对流耦合粮食干燥系统， 其特征在于， 该系统包括权利要求1 ‑7任一项所述 的干燥模块， 还包括缓苏模块、 粮流控制 模块、 粮流方向控制器、 提升输送模块、 进料模块、 卸料模块和控制系统， 进料模块输出与提升输送模块的第一输入口连通， 提升输送模块的 输出口与粮流方向控制器的输入口连通， 粮流方向控制器的第一输出口依次连接缓苏模 块、 干燥模块和粮流控制模块， 粮流控制模块的输出口与提升输送模块的第二输入口连通， 粮流方向控制器的第二输出口与卸料模块的输入口连通， 控制系统用于控制各模块的工作 状态。 9.根据权利要求8所述的一种微波对流耦合粮食干燥系统， 其特征在于， 干燥模块、 缓 苏模块、 粮流控制模块、 粮流方向控制器、 提升输送模块、 进 料模块和卸料模块组成干燥机， 其中， 缓苏模块和干燥模块配套使用， 干燥系统包括至少一组缓苏模块和干燥模块， 粮流控 制模块包括排粮电机， 用于将粮流控制模块内的粮流排出至提升输送模块底部的第二输入 口； 粮食流量控制器中设有三通电磁阀， 分别对应粮食流量控制器的输入口、 第一输出口和 第二输出 口； 控制系统包括主控制器、 固态调压器、 温度传感器和含水率在线测量仪， 固态 调压器用于给磁控管通电， 温度传感器用于测 量粮食排出各干燥模块的温度， 含水率在线 测量仪用于测量提升输送模块底部的粮食含水率， 主控制器根据各测量数据控制器各模块 的工作状态。 10.一种基于权利要求9所述的干燥系统的微波对流耦合粮食干燥方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1、 上料阶段： 启动进料模块和提升输送模块， 粮流控制模块配套 的排粮电机关闭， 粮 食流量控制器通过三通电磁阀使粮食输入下方的缓苏模块， 粮食从上向下落入干燥机底 部， 直至逐渐填充满最上一层的缓苏模块， 该阶段粮食不在干燥机内循环流动； S2、 干燥阶段： 关闭进料模块， 保持提升输送模块运转， 启动粮流控制模块配套的排粮 电机， 粮食流量控制器的三通电磁阀工位不变， 启动送风机和磁控管冷却风机， 通过控制系 统设定粮食干燥 温度， 启动微波干燥段， 通过固态调压器给所有的微波磁控管通电， 通过温 度传感器测量粮食排出各干燥模块的温度， 控制系统根据测得的粮食温度和设定的粮食温 度的差值， 输出控制信号给固态调压器以分别调节各干燥模块的微波输出功率； 在此过程 中粮食在缓苏模块和干燥模块内循环流动， 直至在提升输送模块底部的含 水率在线测量仪 测得的粮食水分达到了预设的终止水分， 给各干燥模块的微波干燥段断电， 关闭送风机和 磁控管冷却风机； S3、 卸料阶段： 调节粮食流量控制器的三通电磁阀， 使之处于卸粮工位， 粮食流入卸料 模块， 进行卸载， 保持粮流控制模块和提升输送模块运转， 直至干燥机内所有的粮食完成卸 载。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115451661 A 3