CN207113425U - 用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，包括冷阱和压缩机，冷阱上设置有蒸发器，压缩机的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器的入口相连接，蒸发器的出口通过连接管道与压缩机的入口相连接，支路A上沿制冷剂的流向依次设置有冷凝器、干燥过滤器和毛细管组件，支路B上设置有调节支路B导通状态的电磁阀。上述技术方案中在需要除冰时接通支路B，使得将压缩机排出的高压高温气体直接流入蒸发器（冷阱）中，将高温气体的热量传递给冷阱中的冰，达到化冰的目的，从而实现提高除冰效率、缩短除冰时间、降低劳动强度的目的。

Description

用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统

技术领域

本实用新型涉及真空冷冻干燥领域，具体涉及一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统。

背景技术

真空冷冻干燥技术作为一种新型的干燥技术，是利用升华原理，将湿物料在较低的温度下冻结成固态，然后降低物料环境压力至近似真空下，使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。真空冷冻干燥机是利用真空冷冻干燥技术，干燥物料的一种设备。真空冷冻干燥过程是一连续过程，物料中固态水不断升华变成水蒸气。为了保证干燥持续进行，需要把水蒸气消除，保证机器内部蒸气压力满足升华条件。由于真空泵自身特点限制，无法将产生的水蒸气直接排出机器，所以真空冷冻干燥机都设有冷阱，用来将水蒸气重新凝结成冰，达到降低内部水蒸气压力的目的。冻干结束后，需要将冷阱壁上的冰尽快去除，为下批次冻干作业做好准备。

目前，冷阱除冰一般采用温水浸泡除冰，或者在冷阱四周缠绕加热丝，采用电加热除冰。采用温水浸泡方式，需要人员手工操作，且效率低，费时费工；电加热方式，由于功率有限，除冰所需时间较长，同时需要相应控制电路和元器件，增加成本。

实用新型内容

本实用新型的首要目的是提供一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，其可有效克服上述缺陷，除冰效率更高、时间更省，降低劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案进行实施：

一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，其特征在于：包括冷阱和压缩机，冷阱上设置有蒸发器，压缩机的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器的入口相连接，蒸发器的出口通过连接管道与压缩机的入口相连接，支路A上沿制冷剂的流向依次设置有冷凝器、干燥过滤器和毛细管组件，支路B上设置有调节支路B导通状态的电磁阀。

进一步的方案为：

蒸发器为盘管式蒸发器。

蒸发器出口处设置有对制冷剂的温度进行检测的温度传感器，温度传感器与控制装置相连接，控制装置调控冷阱制冷系统的运行状态。

上述技术方案中在需要除冰时接通支路B，使得压缩机排出的高压高温气体直接流入蒸发器（冷阱）中，将高温气体的热量传递给冷阱中的冰，达到化冰的目的，从而实现提高除冰效率、缩短除冰时间、降低劳动强度的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

本实用新型采取的技术方案如图1所示，一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，包括冷阱和压缩机11，冷阱上设置有蒸发器15，压缩机11的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器15的入口相连接，蒸发器15的出口通过连接管道与压缩机11的入口相连接，支路A上沿制冷剂的流向依次设置有冷凝器12、干燥过滤器13和毛细管组件14，支路B上设置有调节支路B导通状态的电磁阀16。

本实用新型在实现对冷阱进行制冷和除冰时，系统内制冷剂的流向分别如下：

制冷时制冷剂循环流向：

压缩机11->冷凝器12->毛细管->冷阱盘管蒸发器15->压缩机11

除冰时制冷剂循环流向：

压缩机11->电磁阀16->冷阱盘管蒸发器15->压缩机11

在制冷系统中，制冷剂在不同组件中的状态和温度均不相同，压缩机11排出的制冷剂是高压高温气体，先经过冷凝器12散热降温后变成高压液体，后经过节流装置后变成低压液体，再经过蒸发器15吸收外界热量变成低压气体，最后从压缩机11吸气口进入，从排气口排出，完成一个制冷循环。在这一循环中，制冷剂从蒸发器15侧吸收热量，并从冷凝器12侧释放吸收的热量，达到给蒸发器15侧物质降温的目的。在真空冷冻干燥机中，冷阱作为制冷循环中的蒸发器15，不断被吸收热量，将冻干机内的水蒸气不断凝结成冰。当需要给冷阱除冰时，通过增设的支路B，巧妙改变制冷剂走向，将压缩机11排出的高压高温气体直接流入蒸发器15（冷阱）中，将高温气体的热量传递给冷阱中的冰，达到化冰的目的。而经过冷阱后的气体将变成低温低压气体，重新返回压缩机11进行循环。由于压缩机11功率较大，且制冷剂直接和冰进行热交换，换热效率高，所以化冰速度快。

进一步的方案为：

蒸发器15为冷阱管壁上设置的盘管式蒸发器15。支路A的前端也设置有调节支路A的导通状态的阀体。蒸发器15出口处设置有对制冷剂的温度进行检测的温度传感器，温度传感器与控制装置相连接，控制装置调控冷阱制冷系统的运行状态。为了保证制冷系统正常工作，本实用新型设有制冷剂温度监控，当蒸发器15出口处制冷剂温度到达设定温度后，制冷系统将自动停止，防止压缩机11发生液击，影响压缩机11正常使用。另外可在冷阱口处的外管壁上设置盘管式换热管，压缩机的出口与盘管式换热管的入口相连接，盘管式换热管的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器15的入口相连接。

综上所述，本实用新型在满足冷阱化冰要求的同时，化冰速度快，有效提高真空冷冻干燥机的使用效率。和人工化霜相比，无须手动操作，节省人工和时间，降低劳动强度。和电动化霜相比，无须增加额外的变压器、电热元件和控制电路，同时效率更高，所需时间更少。另外，通过制冷剂温度监控和化霜时间控制，可以有效保护系统正常工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，其特征在于：包括冷阱和压缩机，冷阱上设置有蒸发器，压缩机的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器的入口相连接，蒸发器的出口通过连接管道与压缩机的入口相连接，支路A上沿制冷剂的流向依次设置有冷凝器、干燥过滤器和毛细管组件，支路B上设置有调节支路B导通状态的电磁阀；

冷阱口处的外管壁上设置盘管式换热管，压缩机的出口与盘管式换热管的入口相连接，盘管式换热管的出口分别通过支路A和支路B与蒸发器的入口相连接。

2.根据权利要求1所述的用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，其特征在于：蒸发器为盘管式蒸发器。

3.根据权利要求1或2所述的用于真空冷冻干燥机的冷阱制冷系统，其特征在于：蒸发器出口处设置有对制冷剂的温度进行检测的温度传感器，温度传感器与控制装置相连接，控制装置调控冷阱制冷系统的运行状态。