烘干箱即是采用了这种联合式干燥技术的新型干燥窑，它将常规干燥技术与除湿干燥技术相结合并将这两种技术进行完善、运用。它保持了常规干燥窑的特点，同时辅以除湿干燥技术，烘干箱在干燥的不同阶段分别采取合理的干燥方式，两种技术相辅相成、优势互补，在保证木材干燥质量的同时，较大程度上节约能耗，节省成本。联合式干燥窑的结构简图，图中干燥窑的整体架构与常规干燥窑一致，而与常规干燥窑较大的区别在于其供热系统采用的不是蒸汽锅炉而是节能型热泵烘干机。热泵烘干机是一种新型高效节能型设备，其工作原理是根据逆卡诺循环原理，采用少量的电能，利用压缩机，将工质经过膨胀阀膨胀后在蒸发器内蒸发为气态，并大量吸收空气中的热能，气态的工质被压缩机压缩成为高温、高压的气体，然后进入冷凝器放热，把干燥介质加热，如此不断循环加热，可以把干燥介质加热至40℃~80℃。与常规干燥相比，热泵干燥的过程是一种更为温和的、接近自然的干燥，同时更为节能与清洁。图1 中另一个显著的特点是，干燥窑内配备了喷淋装置和辅助加热器，以此来消除除湿干燥在干燥过程中的局限性。并且通过在窑体内设置的温、湿度检测仪，可以更精准的控制干燥窑内的整体环境与干燥进程，提高生产效率。

现有传统烤房运行表明（传统烤房通过窗口把高温高湿的空气直接排放到空气中，而把室外冷空气送入烤房内，烤房内温度极不稳定），干燥木材中的热量大约70%以上在排湿时损失掉。烘干箱为全热回收内循环冷凝式除湿，它可以通过蒸发器内制热工质的物态变化，把排湿汽中约75%左右的热量回收起来，再通过压缩机送入烤房冷凝器内循环利用，继续加热烤房。根据微电脑设置的参数反复循环均匀地使干燥物料达到除湿要求，该系统摒弃了传统干燥湿热空气混合排放而浪费能源的缺点，实现只排出水分不排热量，达到节能减排之目的。同时避免了由于未按木材特性排走水分，导致物料表面及里面干燥程度不一，产生裂纹及弯曲的现象。

烘干箱能将多余的太阳能热能自动储蓄起来，当阴雨天或晚上干燥室需要热量时，能提供足够的热能通过复合冷凝器管网持续供热，保证干燥需要，全自动运行，大大节约能源及人力资源，增强了系统的稳定性。烘干箱安装循环超声波增湿系统，根据微电脑设置参数运行将自来水通过超声波产生纳米级水雾，然后抽入空气混合室的高温空气使其迅速混合到等温状态进入到干燥室，避免由于蒸汽高温或水雾低温导致的木材应力发生变化而开裂，能迅速使木材芯湿度与表面湿度达到一致，平衡含水率，同步干燥，使干燥物料品质达到较优。

为解决我国木材资源不足和能源浪费问题，需要大力研发改进木材干燥设备适应可持续发展的战略要求。现代烘干箱的研发主要体现在干燥质量和干燥效率两个层面，干燥质量要求成材干燥均匀、变形和裂纹等缺陷较少，干燥效率要求在干燥的过程中实现能源消耗的较小化且干燥周期短。由于木材干燥是一个涵盖了多个学科领域的复杂问题，其中涉及到材料学、流体力学、温度场和结构等多个领域。

木材干燥是一个宏观和微观两个层面的水分迁移过程，又是一个受到湿度场和流场共同影响的过程。在这种情况下，需要综合考虑多个学科领域的影响作用，深入研究干燥系统的机理，通过改善干燥设备的干燥质量和干燥致率来提窩资源利用率和节能减排。实际中，由于木材干燥设备较大且干燥周期长，采用试验型烘干箱来研究木椅的干燥过程操作难度较大，并且木材干燥受到多个复杂因素的影响，试验过程中难Ｗ避免会破坏原本的干燥条件造成数据的不准确性。本文采用多学科优化设计方法和遗传算法得出合理的结构尺寸和干燥参数，烘干箱利用ＣＦＤ方法建立木材干燥塞模型，采用计算机模拟的手段来控制干燥系统内部的温度、风速等主要变量，再经过分析解算验证参数的合理性用Ｗ指导生产实践。