TWI546022B - 常溫常壓食品乾燥設備 - Google Patents

Description

常溫常壓食品乾燥設備

本發明係關於一種食品乾燥設備，尤指一種常溫常壓食品乾燥設備。

食物乾燥技術讓食物可以延長保存時間，常見的食品乾燥技術有熱風乾燥法、真空油炸脫水乾燥法、真空冷凍乾燥法、風乾乾燥法、常溫常壓乾燥法等；該些食品乾燥法均有其優缺點，其中以常溫常壓乾燥法最能保留食物的營養成份，為最佳的乾燥加工法，現今有很多機器號稱具有常溫常壓乾燥功能，而常溫係指自然界中最符合動、植物生存的環境溫度(約攝氏25至35度之)，但目前常溫常壓乾燥設備的乾燥溫度都必須超過攝氏50度，以縮短乾燥時間，故若改溫度較低的乾燥時間，相對需要長時間乾燥，而如此將無法達到食物保鮮之功效，亦達不到留住營養的目的，相當耗時及耗能。

再以市面上推出一種家用食品乾燥機為例，雖然標榜常溫乾燥，但實際上在攝氏25度的室溫下使用，仍需加溫至攝氏50度以上，而且採用機體內、外空氣對流方式進行乾燥，需要經過約12~26小時才能完成乾燥食品(實際時間視食品種類有不同)，而因長時間乾燥過程中，會與空氣不斷接觸，如此會造成食物的過度氧化，造成營養成分的流失。因此，此種風乾式的常溫乾燥機仍非理想的常溫乾燥技術。

另一種供大量食品乾燥的現有常溫乾燥系統，為能將大量食品在常溫下均勻地乾燥完成，其中的一除水裝置的額外加裝有空氣加壓設備，將乾燥室的室內空氣抽出後加壓再送入該除水裝置，提昇該除水裝置的除水量，以相對地提高該除水裝置出風空氣的乾燥度，並將其乾燥空氣回送至該乾燥室內，加速其室內食品的乾燥速度。如此常溫乾燥系統確實可在常溫下完成食品乾燥製程，但空氣加壓設備不僅佔空間且耗電且設備成本高，實非最佳的常溫乾燥系統，有必要進一步改良之。

有鑑於目前常溫乾燥設備的技術缺陷，本發明主要目的係提供一種常溫常壓食品乾燥設備，無須空氣加壓設備，製作成本低、節能且乾燥速度快。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該常溫常壓乾燥設備包含有： 一乾燥室，係包含有一第一出風口及一第一進風口； 一第一循環氣管，係包含有一進氣管及一出氣管；其中該進氣管係連接至該乾燥室的該第一出風口，該出氣管則連接至該乾燥室的該第一進風口； 一第一鼓風機，係串接於該第一循環氣管的進氣管上，自該乾燥室的第一出風口抽取其室內空氣； 一第一溫控單元，係串接於該第一循環氣管的進氣管上，以調整該進氣管內空氣的溫度維持在一第一溫度； 一除濕裝置，係包含有一容器、一低溫氣體通道及一出水口，該容器串接於該第一循環氣管的該進氣管及該出氣管之間，並維持在一第二溫度，且該低溫氣體通道係容置於該容器內，並與該第一循環氣管的該進氣管及該出氣管連通，該出水口係與該低溫氣體通道連通；以及 一第二溫控單元，係串接於該第一循環氣管的出氣管上，以調整該出氣管內空氣的溫度維持在一常溫溫度； 上述第二溫度係低於該第一溫度，使該低溫氣體通道內的氣體溫度降低至一露點溫度，使其中包含的氣態水凝結成液態水，自該出水口排出。

上述本發明的常溫乾燥設備係以該第一鼓風機將該乾燥室的室內空氣抽出，再由第一溫控單元調整該空氣溫度至該第一溫度，因該除濕裝置維持在較第一溫度為低的第二溫度，該第一及第二溫度的溫度差可確保第一溫度的空氣通過該除濕裝置後，其溫度可降至露點溫度，令其中包含的氣態水凝結成液態水自該出水口排出，而此時通過該除濕裝置進入該進氣管的空氣變得更乾燥，再由該第二溫控單元調整乾燥溫度至常溫後，送入該乾燥室，確保該乾燥室內為常溫，加上乾燥室內的空氣不停透過該除濕裝置除水而更乾燥，使該乾燥室內的濕度不停的降低，讓食品內含水分被強迫釋出，達到乾燥的效果。因此，本發明確實不必額外加裝空氣加壓設備，以常溫常壓達到乾燥食品的目的。

本發明提供在常溫及常壓環境下乾燥食品的技術，以下舉複數個較佳實施例說明本發明的架構及乾燥過程。

首先請參閱圖1及圖2所示，本發明的常溫常壓食品乾燥設備係包含有一本體10、一乾燥室20、一第一循環氣管30、一第一鼓風機40、一第一溫控單元50、一除濕裝置60及一第二溫控單元51。

上述本體10內至少分隔出二個空間11、12，其中一空間11係容置該乾燥室20於其中，且該本體10對應該乾燥室20的一側設有一門板111，供待乾燥食品及已乾燥食品進出該乾燥室20內。除乾燥室20外的結構則設置於該本體10的另一空間12中。

上述乾燥室20的兩相對側分別形成有一第一出風口21及一第一進風口22。該第一循環氣管30係包含有一進氣管31及一出氣管32，其中該進氣管31係連接至該乾燥室20的該第一出風口21，該出氣管32則連接至該乾燥室20的該第一進風口22，以與該乾燥室20構成一密閉連通氣體通道。

上述第一鼓風機40係串接在該第一循環氣管30的進氣管31上，自該乾燥室20的第一出風口21抽取其室內空氣後送入該除濕裝置60；該第一鼓風機40的馬力依照該乾燥設備體積決定之，而其氣體流量可調整，故可依乾燥室20內的待乾燥食品種類，調整匹配的氣體流量。於本實施例中，該乾燥設備體積為3立方米(m³ )，配合使用0.5匹馬力(HP)的第一鼓風機，若以紅蘿蔔切片進行乾燥，則較佳的氣體流量為10.2每分立方米(m³ /min)，但不以此為限。

上述第一溫控單元50係串接於該第一循環氣管30的進氣管31上，以調整並維持該進氣管31內空氣的溫度在一第一溫度。在本實施例中，該第一溫控單元50係較第一鼓風機40靠近該乾燥室20的第一出風口21。

上述除濕裝置60係包含有一容器61、一低溫氣體通道62及一出水口63，該容器61維持在一第二溫度。該容器6係串接於該第一循環氣管30的該進氣管31及該出氣管32之間，該低溫氣體通道62係設置於該容器61內，並與該第一循環氣管30的該進氣管31及該出氣管32連通。該出水口63係與該低溫氣體通道62連通；較佳地，該出水口63係形成於該容器61及該出氣管32的連接處，以與該低溫氣體通道62連通。該第二溫度係低於該第一溫度，該第一及第二溫度的溫度差會使該第一溫度降低至一露點溫度。由於該容器內的低溫氣體通道62與該進氣管31連通，透過該第一鼓風機50的運作，該進氣管31中的第一溫度空氣會排入該低溫氣體通道62中，此時溫度為第一溫度的氣體進入該低溫氣管62後，該氣溫的溫度會漸近至低於露點溫度，使得該氣體中的氣態水凝結成液態水，並轉換成一乾燥氣體。其中該乾燥氣體會排入與該低溫氣體通道62連通的出氣管32，而該液態水順利地自出水口63排出，進一步排出至該本體10外。在本實施例中，該低溫氣體通道62為一低溫氣管，且該低溫氣管係可由複數支彎管621並列連接，且相互連通而成；亦可如圖4所示，另一個除濕裝置60’的低溫氣管可為一連續彎管621’。

上述第二溫控單元51係串接於該第一循環氣管30的出氣管32上，當該除濕裝置60排出的乾燥氣體排入該出氣管32後，即進一步調整並維持該出氣管32內的乾燥空氣溫度在一常溫溫度；在此通常以升溫方式將該出氣管32內的乾燥空氣升溫至該常溫溫度。由於該出氣管32連接至該乾燥室20的第一進風口22，故可將常溫的乾燥氣體排入該乾燥室20內，如此循環不停透過該除濕裝置60除水而更乾燥，使該乾燥室20內的濕度不停的降低，讓食品內含水分被強迫釋出，達到乾燥的效果。

上述各個實施例所使用的除濕裝置60、60’，為提高除水效果，該容器61內可加入一冷卻液體，該低溫通道62係完全浸泡於該冷卻液體中，以避免該低溫通道62外壁結霜或結冰。由於該低溫通道62包含有多支彎彎管621，或如圖4所示包含一連續彎管621’，使該低溫通道62與該冷卻液體的接觸面積提高，並在該容器61內加長氣體流通路徑，讓第一溫度的氣體在通過該多彎彎管的時間加長，故其溫度可藉由冷卻液體的第二溫度與第一溫度的溫度差，順利地降低至露點溫度，而將其中包含的氣態水轉換成液態水後自該排水口63排出，同時也將乾燥氣體送入該出氣管32中。由於該低溫氣體通道62的長度加長，故可適當地加大該第一鼓風機40的氣體流量，而為避免過大的氣體流量將液態水帶回出氣管32中，如圖3所示，該容器61與該出氣管32連接處進一步擴大為一排水室64，且該出水口63即形成於該排水室64下方；如此，以較高速氣流流速自該低溫氣體通道62排出的乾燥氣體及液態水，其中液態水向下滴落至排水室64中，而不會受較高速氣流流速的乾燥氣體再帶回出氣管32內。

再如圖5及圖6所示，係為本發明另一除濕裝置60’’的實施例，其進一步包含有一內容器611，該內容器611係串接於該低溫氣體通道62中，並與該低溫氣體通道62連通，且該內容器61包含有複數貫穿其內部空間且與該容器61內部空間連通的通道612，當該容器61內容置有冷卻液體，該冷卻液體亦充滿各通道612，使該第一溫度的氣體通入該低溫氣體通道62後到達空間較大的內容器611時，會使得氣體流速及壓力改變，加速水分子的凝結，而且該內容器611透過複數通道612設置，亦可確保其低溫狀態。同理，如圖7A至7E所示的數種低溫氣體通道62實施例中均透過空間的改變，使得氣體流速及壓力改變來加速水分子的凝結，其中圖7A係透過加寬該低溫氣體通道62的部分內直徑，使其內部空間呈大小變化；圖7B係透過縮小該低溫氣體通道62的部分內直徑，使其內部空間呈大小變化；圖7C係於該低溫氣體通道62內設置複數阻氣件622，使各阻氣件622所對應通道的內部空間變小；圖7D的低溫氣體通道62係以不同管徑的管件623a、623b套接而成，內部空間自然呈大小變化；圖7E的低溫氣體通道62內設有複數十字隔板624，使各十字隔板624所對應通道的內部空間變小。

再請參閱圖8所示，係為本發明再一除濕裝置60’’’的實施例，其容器61內以一隔板610隔成一冷卻液區613及一空氣冷卻區614；其中該空氣冷卻區614用以串接於該第一循環氣管的該進氣管31及該出氣管32之間，作為低溫氣體通道62使用，該空氣冷卻區614內容置有一冷卻彎管614a，該冷卻彎管614a一端形成有一儲水槽616，而另一端與該冷卻液區613連通。將一抽水泵615係連接該冷卻液區613及該空氣冷卻區614的儲水槽616之間，將該冷卻液區613的冷卻液體抽至儲水槽616中，使該冷卻彎管614a與該冷卻液區613之間形成一循環水流；當該第一溫度的氣體自該進氣管31通入該空氣冷卻區614後，因為到達空間較大的該空氣冷卻區614，會使得氣體流速及壓力改變，加速水分子的凝結，而且該空氣冷卻區614因該冷卻彎管614a內有流動的冷卻液體，故可確保其低溫狀態。

至於維持該冷卻液體於第二溫度則有許多方式，概分為用電裝置及不用電裝置；其中用電裝置如：使用製冷晶片製冷機、空調機(包含壓縮機、膨脹閥、蒸發器等)等，不用電裝置則可引入本機外的冷風或冷水，對該冷卻液體的溫度進行調節，具體實施方式為相關技術領域所熟知技術，在此不再贅述。

以下為本發明與數種食品乾燥技術對相同份量的乾燥物進行乾燥的實際量測結果：

由上表可知，使用本發明進行乾燥的食品不必預先熱水或蒸氣的殺菁處理過程，以植物來說只要清洗乾靜切片即可置入本發明的乾燥室中，而且本發明的乾燥時間雖較熱烘乾燥長，或接近熱風乾燥時間，但本發明使用常溫乾燥，不會有熱烘或熱風乾燥破壞食品營養成份；而本發明相較現有常溫乾燥及冷凍乾燥明顯乾燥時間更短，有利於大量製作高乾燥品質的乾燥食品。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧本體
11、12‧‧‧容置空間
111‧‧‧門板
20‧‧‧乾燥室
21‧‧‧第一出風口
22‧‧‧第一進風口
23‧‧‧第二出風口
24‧‧‧第二進風口
30‧‧‧第一循環氣管
31‧‧‧進氣管
32‧‧‧出氣管
33‧‧‧第二循環氣管
40‧‧‧第一鼓風機
41‧‧‧第二鼓風機
50‧‧‧第一溫控單元
51‧‧‧第二溫控單元
60、60’、60’’、60’’’‧‧‧除濕裝置
61‧‧‧容器
611‧‧‧內容器
612‧‧‧通道
613‧‧‧冷卻液區
614‧‧‧空氣冷卻區
614a‧‧‧冷卻彎管
615‧‧‧抽水泵
616‧‧‧儲水槽
62‧‧‧低溫氣體通道
621、621’‧‧‧彎管
622‧‧‧阻氣件
623a、623b‧‧‧管件
624‧‧‧十字隔板
63‧‧‧出水口
64‧‧‧排水室

圖1：本發明常溫常壓食品乾燥設備的立體外觀圖。 圖2：本發明常溫常壓食品乾燥設備的第一較佳實施例的架構示意圖。 圖3：本發明常溫常壓食品乾燥設備的第二較佳實施例的架構示意圖。 圖4：本發明除濕裝置的一較佳實施例。 圖5：本發明除濕裝置的另一較佳實施例。 圖6：圖5的前視圖。 圖7A至圖7E：本發明除濕裝置的低溫氣體通道的五種結構的剖面圖。 圖8：本發明除濕裝置的又一較佳實施例。

10‧‧‧本體

11、12‧‧‧容置空間

20‧‧‧乾燥室

21‧‧‧第一出風口

22‧‧‧第一進風口

30‧‧‧第一循環氣管

31‧‧‧進氣管

32‧‧‧出氣管

40‧‧‧第一鼓風機

50‧‧‧第一溫控單元

51‧‧‧第二溫控單元

60‧‧‧除濕裝置

61‧‧‧容器

62‧‧‧低溫氣體通道

63‧‧‧出水口

Claims (10)

1. 一種常溫常壓食品乾燥設備，包括： 一乾燥室，係包含有一第一出風口及一第一進風口； 一第一循環氣管，係包含有一進氣管及一出氣管；其中該進氣管係連接至該乾燥室的該第一出風口，該出氣管則連接至該乾燥室的該第一進風口； 一第一鼓風機，係串接於該第一循環氣管的進氣管上，自該乾燥室的第一出風口抽取其室內空氣； 一第一溫控單元，係串接於該第一循環氣管的進氣管上，以調整該進氣管內空氣的溫度維持在一第一溫度； 一除濕裝置，係包含有一容器、一低溫氣體通道及一出水口，該容器串接於該第一循環氣管的該進氣管及該出氣管之間，並維持在一第二溫度，且該低溫氣體通道係設置於該容器的內部空間中，與該第一循環氣管的該進氣管及該出氣管連通，該出水口係與該低溫氣體通道連通；以及 一第二溫控單元，係串接於該第一循環氣管的出氣管上，以調整該出氣管內空氣的溫度維持在一常溫溫度； 上述第二溫度係低於該第一溫度，使該低溫氣體通道內的氣體溫度降低至一露點溫度，使其中包含的氣態水凝結成液態水，自該出水口排出。
2. 如請求項1所述之常溫常壓食品乾燥設備，該低溫氣體通道為一低溫氣管。
3. 如請求項2所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器內裝有一冷卻液體，該低溫氣管係完全浸泡於該冷卻液體中。
4. 如請求項2所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器內進一步包含有： 一內容器，係設置於該容器內，並串接於該低溫氣管中，以與該低溫氣管連通，且該內容器包含有複數貫穿該內容器的內部空間且與該容器內部空間連通的通道。
5. 如請求項4所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器內裝有一冷卻液體，該內容器及低溫氣管係完全浸泡於該冷卻液體中，該內容器的通道亦充滿冷卻液體。
6. 如請求項2至5中任一項所述之常溫常壓食品乾燥設備，該低溫氣管係包含複數支並列連接且相互連通的彎管，或包含一連續彎管。
7. 如請求項2至5中任一項所述之常溫常壓食品乾燥設備，該低溫氣體通道的容部空間尺寸呈大小不同的變化。
8. 如請求項1所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器係以一隔板將其內部空間分隔出： 一冷卻液區，係容置有一冷卻液體；及 一空氣冷卻區，係串接於該第一循環氣管的該進氣管及該出氣管之間，作為該低溫氣體通道，且內容置有一冷卻彎管，該冷卻彎管的一端形成有一儲水槽，而另一端與該冷卻液區連通；其中該儲水槽與該冷卻液區之間設有一抽水泵，將該冷卻液區的冷卻液體抽至儲水槽中，使該冷卻彎管與該冷卻液區之間形成一循環水流。
9. 如請求項1至5中任一項所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器與該出氣管連接處進一步擴大為一排水室，且該出水口形成於該排水室下方。
10. 如請求項8所述之常溫常壓食品乾燥設備，該容器與該出氣管連接處進一步擴大為一排水室，且該出水口形成於該排水室下方。