CN212673659U - 一种真空冷冻干燥用冷阱 - Google Patents

Abstract

一种真空冷冻干燥用冷阱，属于真空冷冻干燥用冷阱技术领域，捕集器左壳体内设左侧进液集管连左侧捕集管再连左侧回气集管。右侧对称结构相同。捕集器左壳体内设左侧真空隔板形成左侧真空腔，位于左侧的左侧捕集管穿过左侧真空隔板延伸到左侧真空腔内。左侧真空腔对应左侧抽真空口。左侧真空隔板下边缘开设左侧真空隔板开口。多个左侧真空隔板开口越靠近左侧抽真空口间距越大，越远离时间距越小。左侧进液集管有向左侧上方的延伸段。右侧对称结构相同。本实用新型一方面可以保持干燥舱内的真空度。另一方面大量的水汽被吸附在冷阱的低温捕集管上并冻结成冰，使真空冷冻干燥设备以最高的效率实现其工作过程。

Description

一种真空冷冻干燥用冷阱

技术领域

本实用新型属于真空冷冻干燥用冷阱技术领域，特别涉及一种真空冷冻干燥用冷阱。

背景技术

在真空冷冻干燥设备中，冷阱是关键一环。在对物料进行干燥时，将需要被干燥的物料送入干燥舱，然后将干燥仓抽真空达到设定的真空度，加热板温度按预先设定温度曲线自动调节，以满足物料中的冰升华所需的热量。此时，物料中的水分大量升华成水汽。由于真空泵的能力不足以在规度的时间内将这些水汽抽走，并且抽走大量的水汽会大大降低真空泵性能，同时对其正常运转造成损害。

原有冷阱的抽真空口在冷阱的一侧，会导致捕集管表面结冰不均匀，越靠近抽真空口冰层越厚。

而本实用新型温度以-20℃~-60℃的冷阱作为一种“低温泵”解决了上述问题，一方面可以保持干燥舱内的真空度。另一方面大量的水汽被吸附在冷阱的低温捕集管上并冻结成冰，使真空冷冻干燥设备以最高的效率实现其工作过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种真空冷冻干燥用冷阱，提高捕集水汽能力。提高捕集管的利用率，尽可能减少对真空泵抽出水汽的依赖。

采用的技术方案是：

一种真空冷冻干燥用冷阱，包括捕集器左部分和捕集器右部分。

捕集器左部分包括捕集器左壳体和多个左侧捕集管。

捕集器右部分包括捕集器右壳体和多个右侧捕集管。

捕集器左壳体和捕集器右壳体之间通过中间隔板连接。

捕集器左壳体内设有左侧进液集管，左侧进液集管连接多个左侧捕集管，多个左侧捕集管连接左侧回气集管。

捕集器右壳体内设有右侧进液集管，右侧进液集管连接多个右侧捕集管，多个右侧捕集管连接右侧回气集管。

其技术要点在于：

捕集器左壳体内设置左侧真空隔板，在左侧尖端形成左侧真空腔，位于左侧的多个左侧捕集管穿过左侧真空隔板延伸到左侧真空腔内。

左侧真空腔对应捕集器左壳体开设的左侧抽真空口。

左侧真空隔板开设多个左侧真空隔板开口。

捕集器右壳体内设置有右侧真空隔板，在右侧尖端形成右侧真空腔，位于右侧的多个右侧捕集管穿过右侧真空隔板延伸到右侧真空腔内。

右侧真空腔对应捕集器右壳体开设的右侧抽真空口。

右侧真空隔板有多个右侧真空隔板开口。

多个左侧真空隔板开口位于左侧真空隔板下部边缘。

多个右侧真空隔板开口位于右侧真空隔板下部边缘。

多个左侧真空隔板开口越靠近左侧抽真空口间距越大，越远离左侧抽真空口间距越小。

多个右侧真空隔板开口越靠近右侧抽真空口间距越大，越远离右侧抽真空口间距越小。

左侧进液集管的一部分为横向设置的直管，同时还具有向左侧上方的延伸段。

右侧进液集管的一部分为横向设置的直管，同时还具有向右侧上方的延伸段。

其优点在于：

本实用新型温度以-20℃~-60℃ 的冷阱作为一种“低温泵”解决了前述的问题，一方面可以保持干燥舱内的真空度。另一方面大量的水汽被吸附在冷阱的低温捕集管上并冻结成冰，使真空冷冻干燥设备以最高的效率实现其工作过程，是一种真空冷冻干燥用高效冷阱。

附图说明

图1为本实用新型的后视图。

图2为原冷阱的后视图。

图3为实用新型的后侧半截面图。

图4为原冷阱的后侧半截面图。

图5为本实用新型的捕集器的结构示意图（捕集器左壳体部分）。

图6为左侧真空隔板的侧视图。

图7为左侧真空隔板的主视图。

捕集器左壳体1、左侧进液集管2、左侧真空隔板开口3、左侧捕集管4、左侧真空腔5、左侧真空隔板6、左侧回气集管7、左侧回气管8、中间隔板9、右侧真空隔板10、右侧抽真空口11、右侧真空腔12、捕集器右壳体13、左侧进液管14、左侧捕集管支撑板通孔15、左侧捕集管支撑板16。

原进液集管17、原抽真空口18、原回气集管19、原捕集管20、原捕集管支撑板21、原中间隔板22。

具体实施方式

一种真空冷冻干燥用冷阱，包括捕集器左部分和捕集器右部分。

捕集器左部分包括捕集器左壳体1和多个左侧捕集管4。

捕集器右部分包括捕集器右壳体13和多个右侧捕集管。

捕集器左壳体1和捕集器右壳体13之间通过中间隔板9连接。

捕集器左壳体1内设有横向设置的左侧进液集管2，左侧进液集管2连接多个左侧捕集管4，多个左侧捕集管4连接横向设置的左侧回气集管7。

左侧回气集管7位于左侧进液集管2上方。

左侧进液集管2连接捕集器左壳体1外侧的左侧进液管14。

左侧回气集管7连接捕集器左壳体1外侧的左侧回气管8。

捕集器左壳体1内左侧固定有竖向设置的左侧真空隔板6，在左侧尖端形成左侧真空腔5，位于左侧的多个左侧捕集管4穿过左侧真空隔板6延伸到左侧真空腔5内。

左侧真空腔5对应捕集器左壳体1后侧开设的左侧抽真空口。

左侧进液集管2和左侧回气集管7设置在捕集器左壳体1的后侧。

左侧真空隔板6下部边缘有多个左侧真空隔板开口3，越靠近捕集器左壳体1后侧（左侧抽真空口）的左侧真空隔板开口3间距越大，越远离捕集器左壳体1后侧的左侧真空隔板开口3间距越小，如图6所示，横向扁长方形的左侧真空隔板开口3在右侧（捕集器左壳体1的后侧）的间距为350mm，越向左侧，间距越小。

左侧抽真空口在左侧真空隔板6后侧，后侧的抽速相对大，左侧真空隔板开口3的这种布置，会使左侧真空腔5各处抽速基本一致，左侧捕集管4结冰就会很均匀，提高了左侧捕集管4的利用率。

左侧进液集管2的一部分为横向设置的直管（用于连接左侧进液管14），同时还具有向左侧上方的延伸段，为沿着捕集器左壳体1形状的向左侧上方弯折的形状。

捕集器左壳体1内设有并列竖直设置的多个左侧捕集管支撑板16，多个左侧捕集管4穿过左侧捕集管支撑板16，由左侧捕集管支撑板16支撑，并且在左侧捕集管支撑板16上开设多个左侧捕集管支撑板通孔15。

捕集器右壳体13内设有横向设置的右侧进液集管，右侧进液集管连接多个右侧捕集管，多个右侧捕集管连接横向设置的右侧回气集管。

右侧回气集管位于右侧进液集管上方。

右侧进液集管连接捕集器右壳体13外侧的右侧进液管。

右侧回气集管连接捕集器右壳体13外侧的右侧回气管。

捕集器右壳体13内右侧固定有竖向设置的右侧真空隔板10，在右侧尖端形成右侧真空腔12，位于右侧的多个右侧捕集管穿过右侧真空隔板10延伸到右侧真空腔12内。

右侧真空腔12对应捕集器右壳体13后侧开设的右侧抽真空口11。

右侧进液集管和右侧回气集管设置在捕集器右壳体13的后侧。

右侧真空隔板10下部边缘有多个右侧真空隔板开口，越靠近捕集器右壳体13后侧（右侧抽真空口11）的右真空隔板开口间距越大，越远离捕集器右壳体后侧的右侧真空隔板开口间距越小。

右侧抽真空口11在右侧真空隔板10后侧，后侧的抽速相对大，右侧真空隔板开口的这种布置，会使右侧真空腔12内各处抽速基本一致，右侧捕集管管结冰就会很均匀，提高了右侧捕集管的利用率。

右侧进液集管的一部分为横向设置的直管（用于连接右侧进液管），同时还具有向右侧上方的延伸段，为沿着捕集器右壳体13形状的向右侧上方弯折的形状。

捕集器右壳体13内设有并列竖直设置的多个右侧捕集管支撑板，多个右侧捕集管穿过右侧捕集管支撑板，由右侧捕集管支撑板支撑，并且在右侧捕集管支撑板上开设多个右侧捕集管支撑板通孔。

左右捕集部分对称设置。

如图2和4所示，原有冷阱的抽真空口在冷阱的一侧，会导致捕集管表面结冰不均匀，越靠近抽真空口冰层越厚。为了使捕集管结冰均匀，在冷阱侧面分别设置真空腔，用真空隔板把捕集管区域和真空腔隔开，真空隔板下部开一些真空隔板开口，使被捕集气体到达真空腔时，真空腔还起到均压室的的作用，使冷阱前后压力一致，从而保证捕集管结冰均匀，提高捕集效率。

冷阱的捕集能力与单位捕集面积有很大关系，单位捕集面积越大，捕集能力也相应增大。冷阱有捕集器壳体和壳体内的捕集管，在捕集壳体外形尺寸不变的情况下，优化内部结构，在本实施中由于结构的改变，可以将原来的单侧60根捕集管增加到单侧72根（见图3和图4），单根长度不变，捕集面积增大了20%。

捕集器工作时，制冷剂由两侧进液管进入进液集管，再分到各捕集管，然后在汇总到回气集管，再由回气管返回到制冷系统中。水汽由两侧捕集器壳体上的各自开孔（捕集器左壳体上开孔，捕集器右壳体上开孔）流通进入冷阱内，绝大部分水汽被捕集管捕集，没被捕集的部分通过真空隔板开口进入真空腔，再由真空泵通过抽真空口抽走。

如图1所示将进液集管做成有角度结构（斜面这部分空间的利用，突破了原有的制冷行业认为进液集管只能是直的固有思想，如图2），增大了捕集管布置区域，同时管间距不变，捕集管表面捕集水汽变成冰的厚度不变，管数量增加，单侧捕集能力也增加。

为提高冷阱捕集效率，在真空腔内设置捕集管，这样会使未被捕集的水汽在真空腔内再被捕集一部分，同时真空腔内的捕集管起到又一级“低温泵”的作用，提高了真空抽速。

通过采用以上措施，在不改变制冷设备配备的前提下使水汽捕集率从99%提高到99.5%，这样真空泵的负荷变小，可以配置更小的真空泵起到节能效果，真空泵购置费用变少。需要被真空泵抽走的水汽变少，水汽对真空泵的损害变小，真空泵的操作和维修费用下降。

捕集器左壳体1和捕集器右壳体13下方有各自的管道对应融冰罐的水进口。

Claims (5)

1.一种真空冷冻干燥用冷阱，包括捕集器左部分和捕集器右部分；

捕集器左部分包括捕集器左壳体（1）和多个左侧捕集管（4）；

捕集器右部分包括捕集器右壳体（13）和多个右侧捕集管；

捕集器左壳体（1）和捕集器右壳体（13）之间通过中间隔板（9）连接；

捕集器左壳体（1）内设有左侧进液集管（2），左侧进液集管（2）连接多个左侧捕集管（4），多个左侧捕集管（4）连接左侧回气集管（7）；

捕集器右壳体（13）内设有右侧进液集管，右侧进液集管连接多个右侧捕集管，多个右侧捕集管连接右侧回气集管；其特征在于：

捕集器左壳体（1）内设置左侧真空隔板（6），在左侧尖端形成左侧真空腔（5），位于左侧的多个左侧捕集管（4）穿过左侧真空隔板（6）延伸到左侧真空腔（5）内；

左侧真空腔（5）对应捕集器左壳体（1）开设的左侧抽真空口；

左侧真空隔板（6）开设多个左侧真空隔板开口（3）；

捕集器右壳体（13）内设置有右侧真空隔板（10），在右侧尖端形成右侧真空腔（12），位于右侧的多个右侧捕集管穿过右侧真空隔板（10）延伸到右侧真空腔（12）内；

右侧真空腔（12）对应捕集器右壳体（13）开设的右侧抽真空口（11）；

右侧真空隔板（10）有多个右侧真空隔板开口。

2.根据权利要求1所述的一种真空冷冻干燥用冷阱，其特征在于：

多个左侧真空隔板开口（3）位于左侧真空隔板（6）下部边缘；

多个右侧真空隔板开口位于右侧真空隔板（10）下部边缘。

3.根据权利要求2所述的一种真空冷冻干燥用冷阱，其特征在于：

多个左侧真空隔板开口（3）越靠近左侧抽真空口间距越大，越远离左侧抽真空口间距越小；

多个右侧真空隔板开口越靠近右侧抽真空口（11）间距越大，越远离右侧抽真空口（11）间距越小。

4.根据权利要求3所述的一种真空冷冻干燥用冷阱，其特征在于：

左侧真空隔板开口（3）和右侧真空隔板开口均为扁长方形。

5.根据权利要求1所述的一种真空冷冻干燥用冷阱，其特征在于：

左侧进液集管（2）的一部分为横向设置的直管，同时还具有向左侧上方的延伸段；

右侧进液集管的一部分为横向设置的直管，同时还具有向右侧上方的延伸段。

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