[实用新型]一体式冻干机

说明书

技术领域

本实用新型属于冷冻干燥技术领域，具体涉及一种在食品、医药、生物工程以及材料科学上应用的具备真空、冷冻及干燥功能的卧式筒体结构的一体式冻干机。

背景技术

目前，冻干机(freeze dryer)起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术，经历了几十年的起伏和徘徊之后，在最后20年中取得了长足进展。进入21世纪，真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外，其应用领域和规模还在不断扩大中。为此，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。其冷冻干燥基本原理是基于水的三态变化：水有固态、液态和气态，三种相态既可以相互转换又可以相互共存。

当水在三相点(温度为0.01℃，水蒸气压为610.5Pa)时，水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下，利用升华原理，使预先冻结的物料中的水分，不经过冰的融化，直接以冰态升华为水蒸汽被除去，从而达到冷冻干燥的目的。冻干制品呈现海绵状、无干缩，复水性好、含水分极少，加上相应包装后，即可在常温下长时间保存和运输。因此，该技术问世以来，越来越受到人们的青睐，在医药、生物制品和食品方面的应用已日趋广泛。如血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质，真空冷冻干燥技术为保存生物活性也能提供良好的解决方案。其优势所在的干燥的方法有多种多样，如：晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。

但普通干燥方法：通常都在0℃以上或更高的温度下进行，经干燥后所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬问题，易挥发的物质成分大部分丧失掉，如一些热敏性的物质容易发生变性、失活，有些物质甚至发生氧化等问题。而采用真空冻干技术，干燥后的产品与干燥前相比，在性状上有很大的差别，其冻干法则基本上在0℃以下进行，即在产品冻结的状态下进行，只在后期降低产品的残余水份含量时，才让产品升至0℃以上，但一般不超过40℃以上温度。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后，药物剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此，它干燥后体积大小几乎不变。在使用前只要加入注射用水，又会立即溶解。

冻干机因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热，不会有很多的热损失，故热能的利用很经济。正所谓没有完美的技术，采用该真空冷冻干燥技术的主要缺点就是成本高，那是因为其采用的结构决定了它的制作成本高，其结构通常：由方形冻干箱体加上由大法兰连接的圆形冷阱箱体构成的分体式冻干机。该种冻干机结构复杂，设备庞大，占地空间也大；且生产制造周期长，成本高，对采购者来说投资大，运行成本也高；又由于它需要真空和低温条件，所以真空冷冻干燥机需要配置一套真空系统和低温系统构成的真空无菌室，真空无菌室占地面积大，因而设备的投资和运转费用比较高。

目前，洁净无菌室车间正是影响和制约冻干技术发展的首要问题之一。为此，本实用新型正是针对现有技术中冻干箱与冷阱箱分体式结构进行了创新性改造，使其原来的两台设备位于一体，这样不论对于设计成本还是制造成本都大大降低了；尤其，对企业来说，设备整体体积变小了，设备维护由原来两台变为一台了，对企业需要提供的洁净车间面积也大大降低了。

实用新型内容

为解决上述真空冷冻干燥设备的首次投入成本，以及因其结构复杂、占地面积大、购置成本高、运行成本高等问题，本实用新型特别创新了一种改变原方形冻干箱体为圆形冻干箱体加圆形冷阱箱体构成的一体式冻干机。