一种玉米果穗快速风干机及方法

摘要

一种玉米果穗快速风干机及方法，该风干机包括筒体，在筒体的顶部和底部设有端盖，筒体中的空腔自下而上依次为加热仓、均风仓、风干仓和排气通道，加热仓的底部设有电加热管，筒体上设有鼓风口，加热仓和均风仓之间设有均风板，且在均风仓中设有温度传感器；风干仓内壁上放置一转盘，转盘上设有通孔，筒体上设有便于开启的装料侧门，且在风道圆筒内壁上设有柔性夹持板；在排气通道中设有温度传感器和湿度传感器，并在筒体的外部设有液晶显示面板。同时公开了风干的方法。进入风干仓的出气孔排列顺序，大流量气流，且气流同时在玉米果穗的内外两侧进行风干，可以快速的形成风干，风干速度比自然风干提高4倍以上。

权利要求

1.一种玉米果穗快速风干机，包括具有保温层的筒体，在所述筒体的顶部和底部设有端盖，其特征在于：所述筒体中的空腔自下而上依次为加热仓、均风仓、风干仓和排气通道，所述加热仓的底部设有至少一组电加热管，且在加热仓所在的筒体侧壁上设有一个鼓风口，所述鼓风口外连接一鼓风机；

在所述加热仓和均风仓之间设有一个均风板，所述均风板上设有若干均风孔，所述均风孔为冲压孔，且在所述均风仓中设有温度传感器；

所述风干仓内壁上具有一个环形的挡环，挡环上设有钢球滚道，在所述挡环上通过钢球滚道放置一圆形的转盘，所述转盘上设有一周均匀布置的通孔，且在每一通孔部位对应的设置一个用于卡装风道圆筒的卡装装置，在对应风干仓所在的筒体上设有便于开启的装料侧门，所述侧门和筒体之间具有锁具；

所述风道圆筒的直径在8cm至10cm之间，且在风道圆筒内壁上设有沿周向设置的柔性夹持板，在所述柔性夹持板上设置紊流突起；

所述排气通道为收口的倒锥状，且在所述排气通道中设有温度传感器和湿度传感器，并在所述排气通道的顶部设置用于控制排气的速度的电动换气阀，以及用于对鼓风机风量进行调节和对两温度传感器进行温度监测的控制系统，并在筒体的外部设有液晶显示面板。

2.根据权利要求1所述的一种玉米果穗快速风干机，其特征在于，所述柔性夹持板为橡胶条，所述橡胶条通过嵌入的方式安装在风道圆筒上，并在风道圆筒的外侧使用紧固钢匝进行紧固。

3.根据权利要求1所述的一种玉米果穗快速风干机，其特征在于，所述的电加热管为环形，按同心圆的方式布置在加热仓的仓底。

4.一种玉米果穗快速风干方法，包括以下步骤，

步骤一，在玉米果穗的玉米芯上沿轴向钻通孔，并将玉米果穗竖向填充在风道圆筒中，最终将填充有玉米果穗的风道圆筒固定在风干机的风干仓中，转盘上设有一周均匀布置的通孔，在每一通孔部位对应的设置一个用于卡装风道圆筒的卡装装置，通过压套旋合将风道圆筒固定在对应的卡装装置中，并保证转盘的所有通孔都处于畅通状态；

步骤二，开启鼓风机进行鼓风，同时开启温度监测系统，当均风仓中的温度低于30度时，电加热管开启进行辅助加热，当均风仓中的温度高于35度时，电加热管停止加热；按照上述条件如此进行鼓风72小时；在热风流动的过程中将玉米果穗中的水分带走；

步骤三，当玉米果穗籽粒含水量达到25％以下时，可手动脱粒或机械脱粒且籽粒胚部完好时，鼓风机停止鼓风，完成风干，取出玉米果穗即可进行下一步考种工作。

说明书

一种玉米果穗快速风干机及方法

技术领域

[0001] 该方案涉及一种适用于实验室使用的用于玉米新品种选育的小批量玉米果穗快速风干设备及方法，主要针对育种环节。

背景技术

[0002] 目前市场上销售的玉米烘干机主要用于商品粮烘干，还没有育种专用的玉米果穗烘干机。且市售烘干机主要具有以下特点：一是用于烘干玉米籽粒；二是体积较大、烘干量大，无法用于数量较少的试验种子烘干；三是温度高、脱水速度快，用于玉米种子烘干会影响玉米种子的活性；四是所用热源主要是煤炭、燃油或其他生物质燃料。

[0003] 玉米育种过程中具有特殊的特点：首先是量少，急需开发适于多品种少量种子烘干且保证不混杂的自动化的实验室专用设备；二是玉米种子是果穗，不是籽粒，风干速度慢且内外不一致；三是风干过程中必须保证玉米种的活性，因此对温度有特殊要求，不得超过40℃；四是烘干时间尽量短，便于北方夏季收获的种子考种后到海南进行加代繁育；五是严禁互相混杂，保证纯度。

[0004] 鉴于作物育种特点，试验用玉米种子量少，不同种子之间严禁混杂，脱水速度不能太快，烘干温度不宜太高，否则种子容易失活，烘干后保持种子较高的发芽率。基于以上特点，现有的玉米烘干机有以下几个方面的特点不适于育种种子烘干：一是玉米种子收获的是果穗，含水量太高(35％左右)不能脱粒，强行脱粒破损严重，所以用于籽粒烘干的机械不适合用于玉米果穗烘干；二是育种过程中的种子量少，不同种子之间不能混杂，现有转动、搅拌式的烘干机不适于试验种子烘干；三是现有烘干设备追求的目标是脱水效率，而不必保持种子活性，所以高效的脱水容易致使种子失活，使育种科研工作无法延续；四是试验种子处理场所为实验室不是大型厂房，不适合利用燃煤、燃气、燃油或其他生物燃料作为热源原料。

发明内容

[0005] 为了解决现有设备和技术的不足，本发明提供一种玉米果穗快速风干机及方法，用于试验种子果穗快速烘干且烘干后保持其种子活性。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

[0007] 一种玉米果穗快速风干机，包括具有保温层的筒体，在所述筒体的顶部和底部设有端盖，其特征在于：

[0008] 所述筒体中的空腔自下而上依次为加热仓、均风仓、风干仓和排气通道，[0009] 所述加热仓的底部设有至少一组电加热管，且在加热仓所在的筒体侧壁上设有一个鼓风口，所述鼓风口外连接一鼓风机；

[0010] 在所述加热仓和均风仓之间设有一个均风板，所述均风板上设有若干均风孔，所述均风孔为冲压孔，且在所述均风仓中设有温度传感器；

[0011] 所述风干仓内壁上具有一个环形的挡环，挡环上设有钢球滚道，在所述挡环上通过钢球滚道放置一圆形的转盘，所述转盘上设有一周均匀布置的通孔，且在每一通孔部位对应的设置一个用于卡装风道圆筒的卡装装置，在对应风干仓所在的筒体上设有便于开启的装料侧门，所述侧门和筒体之间具有锁具；

[0012] 所述风道圆筒的直径在8cm至10cm之间，且在风道圆筒内壁上设有沿周向设置的柔性夹持板；

[0013] 所述排气通道为收口的倒锥状，且在所述排气通道中设有温度传感器和湿度传感器，并在所述排气通道的顶部设置电动换气阀，用于控制排气的速度，

[0014] 以及用于对鼓风机风量进行调节和对两温度传感器进行温度监测的控制系统，并在筒体的外部设有液晶显示面板。

[0015] 进一步地，所述柔性夹持板为橡胶条，所述橡胶条通过嵌入的方式安装在风道圆筒上，并在风道圆筒的外侧使用紧固钢匝进行紧固。

[0016] 进一步地，所述的电加热管为环形，按同心圆的方式布置在加热仓的仓底。

[0017] 一种玉米果穗快速风干方法，包括以下步骤，

[0018] 步骤一，在玉米果穗的玉米芯上沿轴向钻通孔，并将玉米果穗竖向填充在风道圆筒中，最终将填充有玉米果穗的风道圆筒固定在风干机的风干仓中，并保证转盘的所有通孔都处于畅通状态；

[0019] 步骤二，开启鼓风机进行鼓风，同时开启温度监测系统，当均风仓中的温度低于30度时，电加热管开启进行辅助加热，当均风仓中的温度高于35度时，电加热管停止加热；按照上述条件如此进行鼓风72小时；在热风流动的过程中将玉米果穗中的水分带走；

[0020] 步骤三，当玉米果穗籽粒含水量达到25％以下时，可手动或机械脱粒且籽粒胚部完好时，鼓风机停止鼓风，完成风干，取出玉米果穗即可进行下一步考种工作。

[0021] 本发明的有益效果是：

[0022] 1、进入风干仓的出气孔排列顺序，大流量气流，且气流同时在玉米果穗的内外两侧进行风干，可以快速使穗轴部分脱水，提升脱水效率，风干速度可比自然风干提高4倍以上。

[0023] 2、为了试验种子的绝对安全，全程温度可控，且处于非高温状态，对于玉米种籽的生命力没有影响，温度控制信号来自进入风干仓的热空气温度，而不是风干仓实际温度，便于进行风干的质量控制。确保风干仓温度不超过40℃且可调节，并通过调整底部鼓风机功率及顶部出风阀大小调节烘干速度，使其脱水速度不至于过快，确保种子活性。

[0024] 3、使用了均风板，使进入风干仓的温度比较均匀，风干效果较好。

[0025] 4、结构设计使其形成自下而上的空气对流，节省能源。

[0026] 5、田间收获果穗直接进入风干机进行烘干，且风干处于较低温度，种子活性较好。

[0027] 6、收获的果穗按照品种装入风道3圆筒中形成小包装避免混杂。

[0028] 7、采用电加热，能源清洁、安全易于调节控制，适于在实验室使用。

附图说明

[0029] 图1为本发明的眼里图。

[0030] 图2为风干机筒体的立体图。

[0031] 图3为图2的A--A剖视图。

[0032] 图4为转盘与风道圆筒的安装关系图(为便于表示安装关系，图中仅仅画了一个风道圆筒)。

[0033] 图5为图4的俯视图。

[0034] 图6为图5中B--B剖视图。

[0035] 图7为玉米果穗向风道圆筒中放置过程示意图。

[0036] 图8为图7的俯视图。

[0037] 图9为图8中C--C剖视图。

[0038] 图10为均风板的示意图。

[0039] 图11为转盘上布满通孔的一种样式。

[0040] 图12为橡胶条的局部立体效果图。

[0041] 图中：1筒体，11端盖，12侧门，2加热仓，21电加热管，22鼓风口，23大功率鼓风机；3均风仓，31温度传感器，32均风板，33冲压孔，31’温度传感器，34湿度传感器，4风干仓，41挡环，5排气通道，6转盘，61通孔，62螺纹套筒，63压套，7风道圆筒，71法兰状凸沿，72紧固钢匝，73十字交叉条，74橡胶条，75紊流突起。

具体实施方式

[0042] 玉米育种需求，中等育种规模以上的企业一般单季培育组合2万左右，会产生新种子2.4万份，每份种子约3-5穗左右。数量相当庞大。

[0043] 为了加速玉米育种步伐，我国广西以北地区均利用海南进行加代育种，由于海南气候特点，一般要在9月份底左右播种为宜，晚播因后期温度太高导致结实率下降。因此北方地区玉米收获后要尽快烘干后考种，以便到海南加代。北方玉米(尤其是黄淮海区域)收获时玉米含水量大(达到30-35％左右)，天气不易于晒干易发生霉变使种子丧失活力。如若晒干，需要较大场地，且很容易混杂，并且遇到下雨则增加了较大工作量。所以利用果穗烘干机进行种子烘干，安全快捷，一般3-4天即可将种子烘干，达到考种条件，较晾晒干燥缩短30天左右，正好适于海南南繁播种需要。

[0044] 玉米种子烘干过程的生物学特性：玉米在禾谷类作物种子中，属大胚种子，种胚的体积几乎占整个子粒的1/3左右，重量占全粒的10％～12％，由于胚中含有较多的亲水基，比胚乳更容易吸湿。在种子含水量较高的情况下，胚的水分含量比胚乳要高，而干燥种子的胚，水分却低于胚乳。因此吸水性较强，呼吸量比其他谷类种子大得多，烘干期间的稳定性差。

[0045] 玉米穗轴在乳熟及蜡熟阶段柔软多汁。成熟时轴的表面细胞木质化变得坚硬，轴心(髓部)组织却非常松软，通透性较好，具有较强的吸湿性。种子着生在穗轴上，其水分的大小在一定程度上决定于穗轴。潮湿的穗轴水分含量大于子粒，而干燥的穗轴水分则比子粒少。因此脱水速度过快可能导致穗轴含水量太高，反而使种子吸收穗轴水分而又导致水分升高。因此基于玉米种子特点，需要脱水速度适中，均匀脱水的育种专用型果穗烘干机。

[0046] 如图1至图10所示，一种玉米果穗快速风干机，包括具有保温层的筒体1，在筒体1的顶部和底部设有端盖11，整体采用钢龙骨制作，并配合铁皮包覆，在内壁上使用保温材料进行保温处理。且筒体1中的空腔自下而上依次为加热仓2、均风仓3、风干仓4和排气通道5，其中风干仓的侧面所在的筒体上设有便于开启的侧门12，用于取放玉米果穗。侧门上的把手高度设计时便于人的操作为准。

[0047] 加热仓2的底部设有至少一组电加热管21。该电加热管为盘式加热管，通过智能温度控制仪调节其发热功率，智能温度控制仪控制界面及液晶显示面板安装在筒体的外侧面上，通过信号线进行电连接。电加热管的发热功率在100瓦至4000瓦之间进行调节。且在加热仓2所在的筒体1侧壁上设有一个鼓风口22，所述鼓风口外连接一大功率鼓风机23；通过大功率风机鼓风，形成热风，热风的温度通过设置在均风仓3中的温度传感器31进行检测，并将采集到的数据返回给智能温度控制仪进行温度的调节。一般情况下具有两种工作模式，在夏季，由于空气自身的温度较高，达到风干条件，此时使用自然风即可。在春秋季，可以打开加热元件，进行辅助加热，使得气流的温度得到合理的设置。

[0048] 在加热仓2和均风仓3之间设有一个均风板32，为圆形的钢板，在均风板32上开设有若干均风孔，所述均风孔为冲压孔33，使得来自加热仓的热空气在经过均风板的过程中，得到合理的分配，形成稳定而均匀的气流。在均风仓中设有温度传感器31，用于监测此处的热风的温度，理论上，控制在40度以下，当温度超过40摄氏度时应该进行调节。

[0049] 风干仓4是风干的主要场所，在风干仓4下部的内壁上焊接一个环形的挡环41，在该挡环41上表面设有用于放置钢球的环状凹槽，凹槽中放满钢球，形成一个钢球滚道。然后在挡环上通过钢球滚道放置一圆形的转盘6。转盘6采用钢板通过线切割得到，在转盘上设有一周均匀布置的通孔61(为了增加风干的数量，合理利用内部空间，也可以在内部增加通孔，如图11所示的那样)，通过使得风干仓和均风仓进行贯通，形成风的通道。且在每一通孔61部位对应的转盘上侧设置一个用于卡装风道圆筒的卡装装置。该卡装装置包括设置在转盘上的螺纹套筒62和一个具有螺纹的压套63，且在风道圆筒7的下边沿具有用于和压套配合使用的法兰状凸沿71，通过压套旋合即可将风道圆筒固定在对应的卡装装置中。其中的风道圆筒可拆装，以便取放玉米果穗。

[0050] 在对应风干仓所在的筒体上设有便于开启的用于取放玉米果穗的侧门，所述侧门12和筒体1之间具有锁具；正常情况下，根据人体的高度进行设计，便于开启。由于转盘是可以转动的，可以方便的对其中的玉米果穗进行取放。

[0051] 风道圆筒7为直径在8厘米至10之间，采用薄钢板制作，在风道圆筒7的周向均匀开有三个沿轴向布置的长条孔，在长条孔中镶嵌有橡胶条74，橡胶条断面呈T形，并使用紧固钢匝72进行紧固，橡胶条74在风道圆筒的内腔中形成三个翼状的柔情夹持板，可以方便的对玉米果穗的放置空间进行调节，以适应玉米果穗大小尺寸的变化，使得玉米果穗处于竖直状态。并在风道圆筒的底部设有十字交叉条73，形成一个支撑。为增加风道圆筒中气流的紊流作用，在橡胶条上设置紊流突起75，该紊流突起是具有不规则的形状，使得通道中的热空气处于紊流状态，风干效果达到最大化，如图12。

[0052] 上部的排气通道5为收口的倒锥状，且在所述排气通道中设有温度传感器31’和湿度传感器34，用于监测排风的温度和湿度，并在所述排气通道5的顶部设置电动换气阀控制排气的速度。在运行过程中，通过调节鼓风机风量、电加热管的发热功率和排气速度对系统进行有效的调节，形成一种有效的控制系统。

[0053] 一种玉米果穗快速风干方法，包括以下步骤，

[0054] 步骤一，在玉米果穗的玉米芯上沿轴向钻通孔，并将玉米果穗竖向的填充在风道圆筒中，最终将填充有玉米果穗的风道圆筒固定在风干机的风干仓中，并保证转盘的所有通孔处于舒畅的状态；

[0055] 步骤二，开启鼓风机进行鼓风，同时开启温度监测系统，当均风仓中的温度低于30度时，电加热管开启进行辅助加热，当均风仓中的温度高于35度时，点加热管停止加热，如此进行鼓风约72小时；在热风流动的过程中将玉米果穗中的水分带走，达到风干的目的；

[0056] 步骤三，当籽粒含水量达到25％以下时，(可手动或机械脱粒，且籽粒胚部完好时)，鼓风机停止鼓风，完成风干，取出玉米果穗即可进行考种工作。

[0057] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。