CN108286875A - 一种高热均匀性自动化冻干机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高热均匀性自动化冻干机，包括机壳，所述机壳包括冻干箱和冷阱箱，所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间通过螺栓连接；所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间还带有通孔；所述冻干箱的内顶端安装有升降驱动装置，所述升降驱动装置的两端各带一个机械夹手，用于夹住冻干托盘，实现冻干物料进出冻干箱；冻干隔板水平放置，其两端嵌入固定在所述冻干箱内壁上，其上盛放所述冻干托盘。本发明一种高热均匀性自动化冻干机，通过冻干隔板和冻干托盘的结构设计，使得整个冻干托盘和冻干隔板的不同位置处的传热效果均匀，从而提高了带冻干物品的冻干效率，提高同一批冻干物品的冻干效果，综合性能优异。

Description

一种高热均匀性自动化冻干机

技术领域

本发明涉及冻干设备技术领域，特别是涉及一种高热均匀性自动化冻干机。

背景技术

冻干机是制药行业和食品行业进行药品和食品冷冻干燥的设备，是先将需冷冻干燥的物品（制品）在低温下冻结，然后在真空条件下，通过真空升华和解析吸附的方法，使制品的水分减少到在长时间内无法维持生物学反应和化学反应的水平。托盘是用于转运、盛放待冻干物品，将待冻干物品通过托盘放入到冻干机隔板上进行冷冻的必备工具。因此，托盘的传热效果也是影响待冻干物品冻干效果和冻干效率的主要因素之一。搁板在干燥箱传热中承担大约65%的传热功能，其对物品冻干速率的快慢，冻干均匀性产生重要影响，尤其对于医药行业使用的冻干机，其冻干效果对药品或其中间产物的性能产生重要影响，另外，搁板的第二个重要作用是确保搁板上的所有点及板层（多块搁板组合）所有点温度均匀一致，确保制品在冻干全过程中温差比较小，从而达到降温一致，升温一致，冻干快速、制品品质一致的高要求。

现有冻干机的托盘、隔板的传热速率的均匀性相对较差，不能保证不同位置处的待干燥物品同时被冻干，影响冻干效率和冻干质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高热均匀性自动化冻干机，能够解决现有冻干机存在的上述问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高热均匀性自动化冻干机，包括机壳，所述机壳包括冻干箱和冷阱箱，所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间通过螺栓连接；所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间还带有通孔；所述冻干箱的内顶端安装有升降驱动装置，所述升降驱动装置的两端各带一个机械夹手，用于夹住冻干托盘，实现冻干物料进出冻干箱；冻干隔板水平放置，其两端嵌入固定在所述冻干箱内壁上，其上盛放所述冻干托盘。

在本发明一个较佳实施例中，所述升降驱动装置驱动所述机械夹手作上、下运行和前、后平移。

在本发明一个较佳实施例中，所述冻干隔板为单层。

在本发明一个较佳实施例中，所述冻干机隔板包括上面板、下面板、密封板和隔层板；所述上面板和下面板的四周通过所述密封板密封固定，形成空腔结构；所述隔层板平行于所述上面板或下面板，其一端焊接在所述密封板上，上下相邻的两层所述隔层板交错焊接在相对的密封板上；自下向上焊接有第一块所述隔层板的所述密封板上带有传热介质入口，自下向上焊接有最后一块所述隔层板的所述密封板上带有传热介质出口。

在本发明一个较佳实施例中，所述隔层板的宽度等于所述上面板或下面板的宽度，其长度为所述上面板或下面板的长度的2/3～3/4。

在本发明一个较佳实施例中，自下向上第一块所述隔层板与所述下面板之间焊接有支撑柱；任意相邻两块隔层板之间焊接有支撑柱。

在本发明一个较佳实施例中，所述冻干托盘，包括托盘主体，所述托盘主体为实心矩形结构，其与冻干机隔板相接触的底面为平面，其顶面为凹形面；所述托盘主体内凿有若干个均匀分布的槽孔，所述槽孔的底端为盲孔，其顶端为开口结构，所述槽孔的盲孔端与所述托盘主体的底面之间的垂直距离从所述托盘主体的中部向其四个侧边逐渐增大；各个所述槽孔的高度相同。

在本发明一个较佳实施例中，相邻两个所述槽孔的盲孔端与所述托盘主体的底面之间的垂直距离从所述托盘主体的中部向其四个侧边呈等差数列增大；相邻两个所述槽孔之间的距离从所述托盘主体的侧边向托盘主体的中部呈等差数列增大。

在本发明一个较佳实施例中，，所述等差数列的公差为所述槽孔横截面的半径。

在本发明一个较佳实施例中，所述托盘主体任意相对一组侧壁的顶端焊接有吊环。

本发明的有益效果是：本发明一种高热均匀性自动化冻干机，通过冻干隔板和冻干托盘的结构设计，使得整个冻干托盘和冻干隔板的不同位置处的传热效果均匀，从而提高了带冻干物品的冻干效率，提高同一批冻干物品的冻干效果，综合性能优异。

附图说明

图1是本发明一种高热均匀性自动化冻干机一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是实施例1中的高热均匀性自动化冻干机的冻干隔板的结构示意图；

图3是实施例2中的高热均匀性自动化冻干机的冻干隔板的结构示意图；

图4是所示冻干托盘的侧面结构示意图；

图5是冻干机托盘的俯视结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.机壳，11.冻干箱，12.冷阱箱，2.螺栓，3.通孔，4.升降驱动装置，5.机械夹手，6.冻干托盘，61.托盘主体，62.槽孔，63.吊环，611.底面，612.顶面，7.冻干隔板，71.上面板，72.下面板，73.密封板，74.隔层板，75.传热介质入口，76.传热介质出口，77.支撑柱，8.盘管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

实施例1

本发明揭示了一种高热均匀性自动化冻干机，包括机壳1，所述机壳1包括冻干箱11和冷阱箱12，所述冻干箱11的底部和冷阱箱12的顶部之间通过螺栓2连接；所述冻干箱11的底部和冷阱箱12的顶部之间还带有通孔3；所述冻干箱11的内顶端安装有升降驱动装置4，所述升降驱动装置4的两端各带一个机械夹手5，所述升降驱动装置4驱动所述机械夹手5作上、下运行和前、后平移用于夹住冻干托盘6的吊环63，实现冻干物料进出冻干箱11；冻干隔板7水平放置，其两端嵌入固定在所述冻干箱11内壁上，其上盛放所述冻干托盘6。

所述冻干隔板7包括上面板71、下面板72、密封板73和隔层板74；所述上面板71和下面板72的四周通过所述密封板73密封固定，上面板71和下面板2平行设置，形成矩形的空腔结构。

所述隔层板74平行于所述上面板71或下面板72设置于上述空腔结构内，并以其一端焊接在所述密封板73上。具体地，上下相邻的两层所述隔层板4交错焊接在相对侧的密封板73上。

所述隔板上还带有传热介质入口75和传热介质出口76。上述空降结构内，自下向上，焊接有第一块所述隔层板74的所述密封板73上带有所述传热介质入口75，自下向上，焊接有最后一块所述隔层74的所述密封板73上带有传热介质出口76，且传热介质入口75位于第一块隔层板74的下面，传热介质出口76位于最后一块隔层板74的上面。本实施例中，隔层板74的数量为奇数块，即1、3、5…，传热介质入口5和传热介质出口6位于同一块密封板3上。

所述隔层板74的宽度等于所述上面板71或下面板72的宽度，其长度小于所述上面板71或下面板2的长度，具体地，所述隔层板74的长度为所述上面板1或下面板2长度的2/3～3/4。

自下向上第一块所述隔层板74与所述下面板72之间焊接有支撑柱77。同时，任意相邻两块隔层板74之间焊接有支撑柱77，位于同一层内的支撑柱77的数量为2个以上，2个所述支撑柱所在的直线垂直于所述隔板的长度方向。通过支撑柱77的设置，给隔层板74提供有效的支撑作用，使当有传热介质通过时，隔层板能够保持水平，给传热介质提高有效的支撑，保证传热介质在隔板内实现各层平行流动。

所述上面板71、下面板72、密封板73和隔层板74的材质相同，所述隔层板74的厚度小于等于所述上面板1或下面板72的厚度。

所述冻干托盘6包括托盘主体61，所述托盘主体61为实心矩形结构，其与冻干机隔板相接触的底面611为平面，其顶面612为凹形面；所述托盘主体61内凿有若干个均匀分布的槽孔62，所述槽孔62的底端为盲孔，其顶端为开口结构。各个槽孔62的高度相同，其高度小于西林瓶（用于盛放待冻干物品）的高度，以便于西林瓶的取放；其内壁与所述西林瓶外壁接触，以便直接传热为西林瓶。

所述槽孔62的盲孔端与所述托盘主体61的底面之间的垂直距离从所述托盘主体61的中部向其四个侧边逐渐增大。具体地，各个所述槽孔62的盲孔端连线构成的面的形状与所述托盘主体1的顶面612的形状相同，即各个所述槽孔62的盲孔端连线构成的面与所述托盘主体1的顶面612平行，从而确保所有槽孔62的高度相同，以排出槽孔高度不均对传热速率的影响。

具体地，相邻两个所述槽孔62的盲孔端与所述托盘主体1的底面611之间的垂直距离从所述托盘主体61的中部向其四个侧边呈等差数列增大；相邻两个所述槽孔62之间的距离从所述托盘主体61的侧边向其中部呈等差数列增大；上述两组等差数列的公差相同，均为所述槽孔横截面的半径。通过增大托盘主体61内部孔槽之间的距离及缩小托盘主体61内部孔槽与底面之间的距离，增大与托盘主体内部孔槽接触的可传热面积，从而提高托盘主体内部的传热速率，以缩小其与处于托盘侧边的待冻干物品的传热速率之间的差距，使两者保持平衡，从而使整个托盘主体上处于不同位置处的待冻干物品的受热速率一致，干燥速率一致，提高整体的干燥效果。

上述托盘主体的材质为具有良好导热性能的金属托盘。

另外，所述托盘主体任意相对一组侧壁的顶端焊接有吊环63。吊环63的作用：方便吊装整个托盘以转运待冻干物品。

实施例2

与实施例1的区别在于，所述冻干隔板的隔层板74的数量为偶数块，即2、3、6…，传热介质入口75和传热介质出口76位于相对的两块密封板73上。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，包括机壳，所述机壳包括冻干箱和冷阱箱，所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间通过螺栓连接；所述冻干箱的底部和冷阱箱的顶部之间还带有通孔；所述冻干箱的内顶端安装有升降驱动装置，所述升降驱动装置的两端各带一个机械夹手，用于夹住冻干托盘，实现冻干物料进出冻干箱；冻干隔板水平放置，其两端嵌入固定在所述冻干箱内壁上，其上盛放所述冻干托盘。

2.根据权利要求1所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，所述升降驱动装置驱动所述机械夹手作上、下运行和前、后平移。

3.根据权利要求1所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，所述冻干隔板为单层。

4.根据权利要求1或3所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，所述冻干机隔板包括上面板、下面板、密封板和隔层板；所述上面板和下面板的四周通过所述密封板密封固定，形成空腔结构；所述隔层板平行于所述上面板或下面板，其一端焊接在所述密封板上，上下相邻的两层所述隔层板交错焊接在相对的密封板上；自下向上焊接有第一块所述隔层板的所述密封板上带有传热介质入口，自下向上焊接有最后一块所述隔层板的所述密封板上带有传热介质出口。

5.根据权利要求4所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，所述隔层板的宽度等于所述上面板或下面板的宽度，其长度为所述上面板或下面板的长度的2/3～3/4。

6.根据权利要求4所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，自下向上第一块所述隔层板与所述下面板之间焊接有支撑柱；任意相邻两块隔层板之间焊接有支撑柱。

7.根据权利要求1或3所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，所述冻干托盘，包括托盘主体，所述托盘主体为实心矩形结构，其与冻干机隔板相接触的底面为平面，其顶面为凹形面；所述托盘主体内凿有若干个均匀分布的槽孔，所述槽孔的底端为盲孔，其顶端为开口结构，所述槽孔的盲孔端与所述托盘主体的底面之间的垂直距离从所述托盘主体的中部向其四个侧边逐渐增大；各个所述槽孔的高度相同。

8.根据权利要求7所述的高热均匀性自动化冻干机，其特征在于，相邻两个所述槽孔的盲孔端与所述托盘主体的底面之间的垂直距离从所述托盘主体的中部向其四个侧边呈等差数列增大；相邻两个所述槽孔之间的距离从所述托盘主体的侧边向托盘主体的中部呈等差数列增大。

9.根据权利要求3或4所述的热均匀性冻干机托盘，其特征在于，所述等差数列的公差为所述槽孔横截面的半径。

10.根据权利要求1所述的热均匀性冻干机托盘，其特征在于，所述托盘主体任意相对一组侧壁的顶端焊接有吊环。