CN210141748U - 一种分子冻干机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冻干机领域，其公开了一种分子冻干机，包括依次连接的冻干箱、冷阱、真空泵，其特征在于，还包括用于供应液氮或液态二氧化碳的制冷剂供应单元，所述的冻干箱内设有用于对物品进行速冻的速冻单元，所述的速冻单元所用制冷剂由制冷剂供应单元供应。该冻干机将传统的速冻机和冻干机结合在一起，降低了设备的数量和设备体积，节约了工序，具有较大市场推广价值。

Description

一种分子冻干机

技术领域

本实用新型涉及冻干机领域，具体为一种分子冻干机。

背景技术

冻干机的基本原理为：将物品降温至零下，然后将物品置于真空环境中，固态水会生华成为气态水，气态水经过冷阱结霜，不凝气体经真空泵抽出。

可以参考：申请人楚天科技股份有限公司于2014年申请的发明专利CN201410102024.8，其公开了一种冻干机，包括冻干腔和冷阱腔，所述冻干腔内设有支板和位于支板上方的多块冻干板层，所述冻干腔上设有用于带动支板和冻干板层升降的升降驱动件，所述冻干腔位于冷阱腔的上方，所述冻干腔与冷阱腔之间通过设于冻干腔底部的通孔连通，所述冷阱腔或冻干腔设有用于将通孔盖住实现冻干腔与冷阱腔隔离的密封件。

申请人宁波林叶生物科技有限公司于2017年申报的实用新型专利ZL201721865205.1,其公开了一种冻干机，包括壳体，壳体中包括干燥腔、冷凝器腔，干燥腔和冷凝器腔通过分离壁相互分离，且分离壁上设开口使两者相互连接，冷凝器腔中设冷却装置，壳体外设真空泵，真空泵经管道与冷凝器腔连通，干燥腔中设盛物箱，盛物箱包括箱体，箱体内腔中设多个间隔均布的抽拉式层板，形成放置盛物瓶的放置区，且每层放置区的箱体后壁外固定抽气管道组件，包括出气筒，连通干燥腔与箱体内放置区，出气筒上设出气口，且出气口上设半透膜，具有可同时冻干不同类型的蛋白酶液、无交叉污染、提高实验精度、清洗方便的优点。

申请人上海东富龙科技股份有限公司于2013年申请了一项实用新型专利CN201320135632.X，其公开了一种采用多种不同制冷方式的冻干机，包括冻干箱，冻干箱内设有板层，其特征在于，冻干箱内的奇数块板层、偶数块板层分别通过控制阀组件连接第一冷凝回路、第二冷凝回路。适用范围较广，且盘管的温度可控，可适用于实验研发，同时也可适用于不同产品，尤其是针对不同温度要求工艺的产品。

申请人上海东富龙科技有限公司于2007年申报了一项实用新型专利CN200720067867.4，其公开了一种设有冷媒循环系统的真空冷冻干燥机,其特征在于,取消了冷交换器、循环泵、水冷凝器、压缩机、膨胀阀,增加了冷媒循环系统,以液氮-气氮(LN2-GN2)为间接冷源、同时内置或者外置串联LN2冷阱作为捕捉少量有机溶剂,作为停电时备用冷阱以确保冻干过程不中断。其优点是能够对水汽冷凝器降温的同时对冻干箱也进行降温,停电时冻干过程不中断。

上述四份文件的冻干原理都是相同的，不同的是，CN 201410102024.8、ZL201721865205.1，并未采用液氮作为冷源；CN201320135632.X采用液氮作为拥有冷却板层的冷源；CN200720067867.4采用液氮作为冷阱的冷源，但是在该文件中，也强调了采用液氮作为冷阱冷源只为停电等应急状况。

无法否认的是：上述四份方案，都是将物品冻好了之后再进行真空冻干处理的。

所以本申请所要解决的技术问题是：如何将设备进行集成化，以降低设备体积。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分子冻干机，该冻干机将传统的速冻机和冻干机结合在一起，降低了设备的数量和设备体积，节约了工序，具有较大市场推广价值。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分子冻干机，包括依次连接的冻干箱、冷阱、真空泵，还包括用于供应液氮或液态二氧化碳的制冷剂供应单元，所述的冻干箱内设有用于对物品进行速冻的速冻单元，所述的速冻单元所用制冷剂由制冷剂供应单元供应。

在上述的分子冻干机中，所述的冷阱所用的制冷剂由制冷剂供应单元供应。

在上述的分子冻干机中，所述的制冷剂供应单元为用于存储液氮或液态二氧化碳的储罐。

在上述的分子冻干机中，所述的速冻单元包括与制冷剂供应单元连通的喷头和设置在冻干箱上与大气连通的排气管，所述的排气管上设有第一阀门。

在上述的分子冻干机中，所述的喷头和制冷剂供应单元之间设有第二阀门，所述的冻干箱包括箱体和与箱体配合的密封箱门。

在上述的分子冻干机中，所述的冻干箱内设有用于搁置物品的置物架，所述的喷头正对置物架。

在上述的分子冻干机中，所述的置物架为带加热功能的置物架。

在上述的分子冻干机中，所述的冷阱设置在冻干箱内或冻干箱外。

在上述的分子冻干机中，所述的冷阱内设有制冷管道或制冷夹套，所述的制冷管道或制冷夹套与制冷剂供应单元连通。

在上述的分子冻干机中，所述的制冷管道或制冷夹套上设有与大气连通的排放端，所述的排放端上设有第三阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将传统的速冻机和冻干机结合在一起，降低了设备的数量和设备体积，节约了工序，具有较大市场推广价值。

进一步优选地，其选用液氮或液态二氧化碳作为冻干箱和冷阱的共同冷源，可以将传统结构中的压缩机去掉，可以进一步降低设备体积。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的主视图；

图2为本实用新型的实施例1的冻干箱的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例1的冷阱的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，一种分子冻干机，包括依次连接的冻干箱1、冷阱2、真空泵3，还包括用于供应液氮或液态二氧化碳的制冷剂供应单元4，所述的冻干箱1内设有用于对物品进行速冻的速冻单元，所述的速冻单元所用制冷剂由制冷剂供应单元4供应。

在实际应用中，本实施例的冻干箱1类似于现有技术的液氮速冻箱，其以液氮雾化喷出后气化吸热，迅速的将物品冻到零度以下，然后制冷剂供应单元4停止向速冻单元供应制冷剂，冻干箱1保持密封状态，真空泵3开始对冻干箱1抽真空，使冻干箱1内的压力开始降低，在低压状态下，固态水会升华成为气态水，气态水经过冷阱2结霜，真空泵3将不凝气体抽出，最终实现物品的冻干。

在本实施例中，所述的冷阱2所用的制冷剂由制冷剂供应单元4供应。

由于冷阱2的制冷剂也是由制冷剂供应单元4供应，所以可以将传统的冻干机系统中的压缩机取消，在传统的冻干机系统中，压缩机体积较大，成本较高，所以占地面积大，系统购买费用昂贵，通过这种优化，可以降低占地面积和设备成本。

一般来说，所述的制冷剂供应单元4为用于存储液氮或液态二氧化碳的储罐。

具体来说，类似于传统的速冻机，所述的速冻单元包括与制冷剂供应单元4连通的喷头5和设置在冻干箱1上与大气连通的排气管6，所述的排气管6上设有第一阀门7。通过喷头5将液氮雾化后喷到冻干箱1内，然后通过排气管6将气化后的液氮导出到冻干箱1外面，实现对于冻干箱1内的物品的快速冷冻。优选地，排气管6上设有鼓风风扇，冻干箱1内也设有加速液氮气化的风扇。

在本实施例中，所述的喷头5和制冷剂供应单元4之间设有第二阀门8，所述的冻干箱1包括箱体和与箱体配合的密封箱门9，所述的冻干箱1内设有用于搁置物品的置物架10，所述的喷头5正对置物架10。

在冻干过程中，为了维持物品温度的恒定，提高固态水升华的速度，所述的置物架10为带加热功能的置物架10。比如，置物架10内设有电加热丝，电加热丝通过外设的控制器来控制功率和通断时间。

在本实施例中，所述的冷阱2设置在冻干箱1内或冻干箱1外，无论其设置位置在哪，其都可以达到对于气体水进行结霜操作的目的。

更为具体来说，所述的冷阱2内设有制冷盘管11，所述的制冷盘管11与制冷剂供应单元4连通，所述的制冷盘管11上设有与大气连通的排放端12，所述的排放端12上设有第三阀门13；制冷盘管11与制冷剂供应单元4之间设有第四阀门14。

在本实施例中，完整的工艺过程为：

首先，制冷剂供应单元4向冻干箱1内的喷头5供应液氮，排气管6此时和大气导通，即第一阀门7打开。当冻干箱1内的物品冻到零度以下后，制冷剂供应单元4停止向喷头5供应液氮；带冻干箱1内的氮气完全排至大气后，关闭第二阀门8，启动真空泵3，同时向冷阱2供应液氮，随着真空度的逐渐降低，固态的水会升华，水汽如果大量的进入到真空泵3中，会给真空泵3造成较大的负担，所以需要设置冷阱2，冷阱2会将气态水进行结霜处理，真空泵3抽出的是不凝气体，通过一段时间的操作，其可以使物品冻干。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种分子冻干机，包括依次连接的冻干箱、冷阱、真空泵，其特征在于，还包括用于供应液氮或液态二氧化碳的制冷剂供应单元，所述的冻干箱内设有用于对物品进行速冻的速冻单元，所述的速冻单元所用制冷剂由制冷剂供应单元供应。

2.根据权利要求1所述的分子冻干机，其特征在于，所述的冷阱所用的制冷剂由制冷剂供应单元供应。

3.根据权利要求1或2所述的分子冻干机，其特征在于，所述的制冷剂供应单元为用于存储液氮或液态二氧化碳的储罐。

4.根据权利要求1或2所述的分子冻干机，其特征在于，所述的速冻单元包括与制冷剂供应单元连通的喷头和设置在冻干箱上与大气连通的排气管，所述的排气管上设有第一阀门。

5.根据权利要求4所述的分子冻干机，其特征在于，所述的喷头和制冷剂供应单元之间设有第二阀门，所述的冻干箱包括箱体和与箱体配合的密封箱门。

6.根据权利要求4所述的分子冻干机，其特征在于，所述的冻干箱内设有用于搁置物品的置物架，所述的喷头正对置物架。

7.根据权利要求6所述的分子冻干机，其特征在于，所述的置物架为带加热功能的置物架。

8.根据权利要求2所述的分子冻干机，其特征在于，所述的冷阱设置在冻干箱内或冻干箱外。

9.根据权利要求8所述的分子冻干机，其特征在于，所述的冷阱内设有制冷管道或制冷夹套，所述的制冷管道或制冷夹套与制冷剂供应单元连通。

10.根据权利要求9所述的分子冻干机，其特征在于，所述的制冷管道或制冷夹套上设有与大气连通的排放端，所述的排放端上设有第三阀门。

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