CN110411156A - 一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置，由冷流室、温度补偿室、真空冻干仓及装配室组成，温度补偿室环绕真空冻干仓四周侧壁设置，冷流室环绕温度补偿室四周侧壁设置，装配室设置在真空冻干仓底部；冷流室内设有两组真空循环泵、S型冷流管及冷流介质；温度补偿室上设双级空气压缩机，温度补偿室内设有冷冻蒸发器、温度调控系统及排气阀；真空冻干仓侧壁设有冷冻隔层，冷冻隔层侧壁设竖直向下的导流槽，冷冻隔层侧壁底部设有集水槽；装配室内设有加热罐和捕水器。本发明结构新颖，有效保证了真空冷冻柜体内的冷热分布均匀度，保证了在冷冻干燥过程中不会产生水蒸气。

Description

一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置
技术领域
本发明涉及一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置，属于真空冷冻干燥机技术领域。
背景技术
真空冷冻干燥机适用于高档原料药，中药饮片，生物，野生蔬菜，脱水蔬菜，食品，水果，化工，药物中间体等物料的干燥。冷冻真空干燥过程是无不纯物混入物体，能保持物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损。真空冷冻干燥机的工作原理是开机后将物料投入物料箱内进行冷冻，物料的冷冻过程：一方面是真空系统进行抽真空把一部分水份带走；另一方面是物料受冻时把某些分子中所含水份排到物料的表面冻结达到冷冻要求后，由加热系统对物料加热干燥，通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻，达到物料冷冻干燥要求。
目前，现有技术中的真空冷冻干燥机的结构大致相同，功能单一；其一、采用的是传统技术的冷冻机制和原理，冷冻效率偏低；其二、在冷冻干燥过程中由于加热不合理、不均匀，易产生水蒸气；其三、对冷冻干燥的智能控制效率偏低。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。
发明内容
本发明是针对现有技术存在的不足，提供一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置，解决了上述背景存在的问题，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置，由冷流室、温度补偿室、真空冻干仓及装配室组成，所述温度补偿室环绕所述真空冻干仓四周侧壁设置，所述冷流室环绕所述温度补偿室四周侧壁设置，所述装配室设置在所述真空冻干仓底部；
所述冷流室内设有两组真空循环泵、S型冷流管及冷流介质，两组所述真空循环泵分别连接在S型冷流管的两端，且所述冷流介质是填充在冷流室内且通过两组真空循环泵实现在S型冷流管内循环冷却；
所述S型冷流管横穿整个温度补偿室且与温度补偿室右侧壁接触，所述温度补偿室上设有配合使用的双级空气压缩机，所述温度补偿室内设有冷冻蒸发器、温度调控系统及排气阀；
所述真空冻干仓侧壁设有冷冻隔层，所述S型冷流管的一端是设置在冷冻隔层内且为密封连接，所述冷冻隔层侧壁设有竖直向下的导流槽，所述冷冻隔层侧壁底部设有与导流槽连通的集水槽；
所述装配室内设有加热罐和捕水器，所述加热罐通过管道与所述冷冻隔层密封连通，所述捕水器通过管道与所述冷冻隔层密封连通。
作为上述技术方案的改进，所述冷流介质为处于熔融状态的冰盐浴。
作为上述技术方案的改进，所述温度调控系统包括设置在温度补偿室内的温控装置和循环机组，所述温控装置为内置有温度传感器的芯片装置。
作为上述技术方案的改进，所述导流槽为波纹状导流槽，所述导流槽上横向设置有若干散热板。
作为上述技术方案的改进，所述冷冻隔层内侧壁还设有若干冷冻干燥凸起，所述冷冻干燥凸起呈向内凹陷的内弧形结构。
作为上述技术方案的改进，所述真空冻干仓为若干层，所述冷冻干燥凸起分别对应真空冻干仓的每一层侧壁。
作为上述技术方案的改进，所述真空冻干仓顶部设有翻盖，所述翻盖上设有配合使用的抽真空泵，所述翻盖内设有LED灯和多功能传感器。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述真空冷冻干燥装置结构新颖，一方面有效保证了真空冷冻柜体内的冷热分布均匀度，即保证了储存物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损，实用性非常强；另外，加热系统设计合理，保证了在冷冻干燥过程中不会产生水蒸气。
此外，本方案全程采用智能控制系统，温度检测及泵体工作均是由内置传感器的芯片进行智能控制，精准度高且及时。
附图说明
图1为本发明所述基于智能温控的真空冷冻干燥装置结构示意图；
图2为本发明所述温度补偿室内部结构示意图；
图3为本发明所述冷冻隔层内侧壁结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1至图3所示：为本发明所述基于智能温控的真空冷冻干燥装置结构示意图。
实施例：基于智能温控的真空冷冻干燥装置，由冷流室10、温度补偿室20、真空冻干仓40及装配室30组成，温度补偿室20环绕真空冻干仓40四周侧壁设置，冷流室10环绕温度补偿室20四周侧壁设置，装配室30设置在真空冻干仓40底部；冷流室10内设有两组真空循环泵11、S型冷流管12及冷流介质13，两组真空循环泵11分别连接在S型冷流管12的两端，且冷流介质13是填充在冷流室10内，填充的量为冷流室10体积的三分之二，且通过两组真空循环泵11实现在S型冷流管12内循环冷却；S型冷流管12横穿整个温度补偿室20且与温度补偿室20右侧壁是呈直接接触，温度补偿室20上设有配合使用的双级空气压缩机21，双级空气压缩机21用于将外界空气压缩后通入温度补偿室20内用于加速循环冷却作用，温度补偿室20内设有冷冻蒸发器22、温度调控系统及排气阀24，其冷冻蒸发器22用于将温度补偿室20内的冷气流蒸发、冷凝(此过程，会吸收温度补偿室20内周围热量，进一步提高冷却速率和效率)，温度调控系统包括设置在温度补偿室20内的温控装置231和循环机组232，温控装置231为内置有温度传感器的芯片装置，真空冻干仓40顶部设有翻盖60，翻盖60上设有配合使用的抽真空泵61，翻盖60内设有LED灯62和多功能传感器63；真空冻干仓40侧壁设有冷冻隔层50，冷冻隔层50主要是为真空冻干仓40提供冷却冷冻的冷流量和冷冻干燥的热流量(冷冻隔层50与真空冻干仓40之间为能量传递层关系，且能量传递的效率非常高)，S型冷流管12的一端是设置在冷冻隔层50内且为密封连接，冷冻隔层50侧壁设有竖直向下的导流槽51，冷冻隔层50侧壁底部设有与导流槽51连通的集水槽52；装配室30内设有加热罐31和捕水器32，加热罐31通过管道与冷冻隔层50密封连通，捕水器32通过管道与冷冻隔层50密封连通；其中，加热罐31主要是为冷冻隔层50提供热气流作用，在冷冻隔层50内实现能量转换过程中必然会产生水蒸气，水蒸气附着在冷冻隔层50的内侧壁上，然后顺着导流槽51往下流动，收集在集水槽52内，最后通过捕水器32将收集的水排出并再利用。本发明设计的原理为：正常工作时，多功能传感器63会感应真空冻干仓40内的温度、湿度等(刚开始，真空冻干仓40内的温度、湿度参数必然是达不到标准)，然后把信号传输给温度调控系统，温控装置231接收信号后会启动两组真空循环泵11实现冷流介质13在S型冷流管12内循环，把冷凝气流传递到温度补偿室20内，温度补偿室20内的温控装置231和循环机组232会对内部的冷却气流实现循环冷却作用(此过程，双级空气压缩机21会吸收外界空气进行配合使用)，把冷却能量传输至冷冻隔层50内；最后加热罐31会把热气流传输至冷冻隔层50内，实现冷热能量的交换，一方面有效保证了真空冷冻柜体内的冷热分布均匀度，即保证了储存物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损，实用性非常强；另外，加热系统设计合理，保证了在冷冻干燥过程中不会产生水蒸气。
本方案全程采用智能控制系统，温度检测及泵体工作均是由内置传感器的芯片进行智能控制，精准度高且及时。
进一步改进地，冷流介质13为处于熔融状态的冰盐浴，盐熔化过程会吸收大量热量，提高冷却效率；导流槽51为波纹状导流槽，延迟冷却水的冷却行程，导流槽51上横向设置有若干散热板53，加快周围热量的散发。
具体地，冷冻隔层50内侧壁还设有若干冷冻干燥凸起54，冷冻干燥凸起54呈向内凹陷的内弧形结构，提高能量传递的效率；真空冻干仓40为若干层，冷冻干燥凸起54分别对应真空冻干仓40的每一层侧壁。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：由冷流室(10)、温度补偿室(20)、真空冻干仓(40)及装配室(30)组成，所述温度补偿室(20)环绕所述真空冻干仓(40)四周侧壁设置，所述冷流室(10)环绕所述温度补偿室(20)四周侧壁设置，所述装配室(30)设置在所述真空冻干仓(40)底部；
所述冷流室(10)内设有两组真空循环泵(11)、S型冷流管(12)及冷流介质(13)，两组所述真空循环泵(11)分别连接在S型冷流管(12)的两端，且所述冷流介质(13)是填充在冷流室(10)内且通过两组真空循环泵(11)实现在S型冷流管(12)内循环冷却；
所述S型冷流管(12)横穿整个温度补偿室(20)且与温度补偿室(20)右侧壁接触，所述温度补偿室(20)上设有配合使用的双级空气压缩机(21)，所述温度补偿室(20)内设有冷冻蒸发器(22)、温度调控系统及排气阀(24)；
所述真空冻干仓(40)侧壁设有冷冻隔层(50)，所述S型冷流管(12)的一端是设置在冷冻隔层(50)内且为密封连接，所述冷冻隔层(50)侧壁设有竖直向下的导流槽(51)，所述冷冻隔层(50)侧壁底部设有与导流槽(51)连通的集水槽(52)；
所述装配室(30)内设有加热罐(31)和捕水器(32)，所述加热罐(31)通过管道与所述冷冻隔层(50)密封连通，所述捕水器(32)通过管道与所述冷冻隔层(50)密封连通。
2.根据权利要求1所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述冷流介质(13)为处于熔融状态的冰盐浴。
3.根据权利要求1所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述温度调控系统包括设置在温度补偿室(20)内的温控装置(231)和循环机组(232)，所述温控装置(231)为内置有温度传感器的芯片装置。
4.根据权利要求1所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述导流槽(51)为波纹状导流槽，所述导流槽(51)上横向设置有若干散热板(53)。
5.根据权利要求1所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述冷冻隔层(50)内侧壁还设有若干冷冻干燥凸起(54)，所述冷冻干燥凸起(54)呈向内凹陷的内弧形结构。
6.根据权利要求5所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述真空冻干仓(40)为若干层，所述冷冻干燥凸起(54)分别对应真空冻干仓(40)的每一层侧壁。
7.根据权利要求6所述的基于智能温控的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述真空冻干仓(40)顶部设有翻盖(60)，所述翻盖(60)上设有配合使用的抽真空泵(61)，所述翻盖(60)内设有LED灯(62)和多功能传感器(63)。
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