ES2926689T3

ES2926689T3 - Equipo de liofilización y procedimiento para el mismo

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Publication number: ES2926689T3
Application number: ES18822285T
Authority: ES
Inventors: Torsten Pächnatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2038-12-06
Also published as: EP3775739A1; WO2019192747A1; EP3775739B1; PT3775739T; US11473839B2; JP2021519914A; CN111971519A; JP7071582B2; US20210172679A1

Abstract

La invención se refiere a un sistema de liofilización (1) para secar productos (10) que contienen líquido y a un método para operar un sistema de liofilización (1), teniendo dicho sistema de liofilización una cámara de vacío (11), en la cual se inserta al menos un dispositivo de retención (12) para retener los productos (10) que contienen líquido, estando provisto un condensador refrigerable (13), sobre el cual el líquido extraído del producto (10) en una fase de secado puede condensarse a partir de una fase de vapor . De acuerdo con la invención, en el dispositivo de sujeción (12) está dispuesto al menos un generador de sonido (14), mediante el cual se puede aplicar sonido de generador de sonido al producto (10) durante la fase de secado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Equipo de liofilización y procedimiento para el mismo

La invención se refiere a un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido, es decir, que, en general, contienen disolvente, y la invención se refiere a un procedimiento para secar dichos productos con un equipo de liofilización de este tipo. El equipo de liofilización está conformado con una cámara de vacío, en la que se introduce al menos un dispositivo de recepción para recibir los productos, y estando dispuesto al menos un generador de sonido en el dispositivo de recepción, con el que se puede someter a sonicación el producto durante la fase de secado.

ESTADO DE LA TÉCNICA

La liofilización, que se conoce de por sí, es un procedimiento para la evaporación suave de una amplia variedad de disolventes que están presentes, por ejemplo, en alimentos, en medicamentos y similares, como resultado de los procedimientos de producción o de forma natural.

Para realizar el procedimiento de liofilización sirven los equipos de liofilización, y el secado se realiza mediante la evaporación del disolvente en el propio producto. El disolvente y, por tanto, el líquido congelado pasa directamente y sin transición previa a la fase líquida desde el estado congelado al gaseoso, lo que se denomina sublimación. Mediante la creación de un vacío, el líquido ya se puede sublimar a temperaturas significativamente más bajas, de modo que el producto no sufre un gran estrés térmico. El bajo estrés térmico posibilita la conservación de las propiedades del producto, por ejemplo, la conservación de aceites, aromas y propiedades preferentemente gustativas adicionales, así como la consistencia del producto.

Un ejemplo bien conocido para el uso de la liofilización es la producción del llamado café instantáneo, que se produce mediante el uso de liofilización, en particular, para conservar las sustancias aromáticas en el café soluble para su posterior deleite. Además de conservar las propiedades originales de los productos, la excelente solubilidad del producto liofilizado con el líquido aún eliminado y el almacenamiento a temperatura ambiente son, sobre todo, ventajosos.

Por lo general, los equipos de liofilización presentan una cámara de vacío para recibir los productos, para lo que se alojan estantes refrigerables y calentables en la cámara de vacío, y está previsto un condensador, que, por lo general, se aloja en una cámara de condensador separable del espacio de recepción. En primer lugar, el producto se congela, se mantiene congelado y se introduce en la cámara de vacío, que, a continuación, se cierra y evacúa. A continuación, el producto se calienta bajo el vacío creado y se reintroduce la energía de sublimación consumida durante el secado. El condensador se refrigera a bajas temperaturas con una unidad de refrigeración, en particular, con un refrigerante, para recondensar el líquido de la fase de vapor sublimado a partir del producto en la superficie del condensador. Una amplia gama de parámetros, como la velocidad de refrigeración, la temperatura de congelación, el vacío en la cámara de vacío, la temperatura del estante para recibir los productos y, por ejemplo, la duración del procedimiento de secado principal, entran en juego en el procedimiento de liofilización, con lo que significativamente se pone de manifiesto la complejidad del procedimiento. Debido a la compleja secuencia de procedimiento, es necesaria una tecnología de medición y control precisa para registrar la temperatura y la presión, así como parámetros adicionales, para optimizar el procedimiento de liofilización.

Fundamentalmente, la liofilización se divide en tres subetapas temporalmente delimitadas, a saber, congelación, secado principal y secado secundario. Al bajar la temperatura en el producto, el líquido se congela, debiéndose tener en cuenta que el punto de congelación del líquido baja adicionalmente por las sustancias disueltas. Luego, se crea el vacío y la presión baja a un valor que se encuentra por debajo del punto de congelación del líquido en el diagrama de fase. El valor de presión que se va a establecer depende sustancialmente de la temperatura del líquido que se va a mantener y se determina con ayuda de la curva de presión de vapor.

El procedimiento de secado propiamente dicho tiene lugar exclusivamente mediante la sublimación del líquido en el producto bajo el vacío de presión establecido. La energía de sublimación consumida para eliminar el líquido del producto en el secado principal se reintroduce en el producto en el dispositivo de recepción en forma de calor. Para ello, los dispositivos de recepción, por lo general, presentan placas de recepción y un sistema de conducción, y un líquido se puede conducir a través del sistema de conducción mediante canales de líquido correspondientes en la placa de recepción. Como líquido se usa, por ejemplo, aceite de silicona. A medida que el producto se seca, el grosor de la capa del producto secado también aumenta desde el exterior hacia el interior y también la tasa de sublimación. Para mantener la sublimación, la temperatura del estante en el lado superior de las placas de recepción se incrementa continuamente, limitándose, sin embargo, la temperatura máxima para no dañar el producto, en particular, para que no se produzca la descongelación del producto. En el secado principal son habituales presiones, por ejemplo, de 1 mbar a 10 mbar. Durante el secado secundario, se extrae el líquido restante que todavía está ligado en la matriz del producto. En la práctica, la temperatura de los estantes sobre las placas de recepción se incrementa adicionalmente, mientras que se llega a la presión más baja alcanzable en la cámara de vacío, por ejemplo, de 3 mbar a 10 mbar.

Los equipos de liofilización conocidos están diseñados de modo que la cámara de vacío esté separada, por ejemplo, de la cámara de condensador a través de una pared divisoria, o presente alguna otra separación de la cámara de condensador, y la cámara de vacío está conectada con la cámara de condensador a través de una válvula que se puede abrir, que se introduce, por ejemplo, en la pared divisoria. Una vez que ha comenzado la sublimación y aumenta la presión de vapor en la cámara de vacío, se abre la válvula y el vapor de disolvente, por ejemplo, vapor de agua, puede pasar a la cámara de condensador y condensarse en la superficie del condensador. Los condensadores consisten, por ejemplo, en serpentines de refrigeración y se refrigeran a bajas temperaturas con un refrigerante a través de un compresor. Después de completar el procedimiento de secado, la cámara de vacío y, por lo general, también la cámara de condensador, se purgan, de nuevo, a presión normal. Para purgar la cámara de vacío y/o la cámara de condensador sirve una conexión de vacío, a través de la que la cámara de vacío y/o la cámara de condensador se pueden conectar con un compresor externo.

Por ejemplo, la figura 1 muestra un equipo de liofilización 1 de acuerdo con el estado de la técnica para secar productos 10 que contienen líquido. El equipo de liofilización 1 presenta una cámara de vacío 11 y una cámara de condensador 25 que está separada de la cámara de vacío 11, por ejemplo, por una pared divisoria 21. En la cámara de vacío 11 está conformado un espacio de recepción 15, en el que se introduce un dispositivo de recepción 12 para recibir el producto 10. El dispositivo de recepción 12 presenta una pluralidad de placas de recepción 16, y el dispositivo de recepción 12 comprende un sistema de conducción 19 con varios conductos de líquido 24.

Se introduce un condensador 13 en la cámara de condensador 25 y la cámara de condensador 25 se puede conectar con el espacio de recepción 15 de la cámara de vacío 11 abriendo una válvula 22 en la pared divisoria 21.

Al inicio del procedimiento de secado, los productos 10 se colocan en las placas de recepción 16 en estado congelado. A continuación, se cierra la cámara de vacío 11 y se crea una presión negativa en la cámara de vacío 11. A continuación, comienza la sublimación, incrementándose la temperatura del producto 10 a medida que incrementa el grado de secado. Para ello, sirve el dispositivo de conducción 19 con los conductos de líquido 24, por los que se puede conducir un líquido 20, por ejemplo, aceite de silicona. Por medio del líquido 20, que se puede atemperar fuera de la cámara de vacío 11, los estantes sobre las placas de condensador 16 y, por tanto, también los productos 10, se pueden calentar de forma correspondiente. A medida que se incrementa el grado de secado de los productos 10, también se incrementa la temperatura por encima del líquido 20 en los productos 10, abriéndose la válvula 22 a medida que se incrementa la presión de vapor en el espacio de recepción 15, y la fase de vapor del líquido, por ejemplo, vapor de agua o, en general, vapor de disolvente, se puede condensar en la superficie del condensador 13. Se realiza un intercambio de la atmósfera en el espacio de recepción 15 con la atmósfera en la cámara de condensador 25. Si el secado también se ha realizado simultáneamente con la fase de secado secundario adicional bajo calentamiento adicional de los productos 10, se abre la conexión de vacío 26 y con la apertura simultánea de la válvula 22 se purgan, de nuevo, el espacio de recepción 15 y la cámara de condensador 25. A continuación, el producto 10 secado se puede retirar.

El dispositivo de recepción 12 puede presentar varias placas de recepción 16 que estén dispuestas una encima de otra y que sean modificables en la distancia entre sí mediante un accionador correspondiente. Por tanto, los recipientes para productos farmacéuticos, por ejemplo, se pueden cerrar automáticamente después del secado, en particular, para proporcionar el producto 10 secado de forma aséptica.

Si los productos se encuentran en un estado estacionario en el dispositivo de recepción, puede surgir el problema de que los componentes líquidos en el interior del producto solo se puedan retirar del producto con dificultad. Para superar esta desventaja, el documento GB 948517 A propone moler o granular el producto 10 y el producto molido o granulado, por ejemplo, café instantáneo, se guía sobre placas de recepción vibratorias de modo que el producto que se vaya a secar permanezca en movimiento durante la fase de secado, en particular, para usar eficazmente una gran superficie del producto molido o granulado para el secado. Sin embargo, no es posible moler o granular un producto para todos los productos, y hay productos, por ejemplo, medicamentos, que se tienen que aplicar a las placas de recepción del dispositivo de recepción en forma de depósito en recipientes y, por ejemplo, presentan una consistencia similar a polvo, pero todavía ligada al disolvente.

Fundamentalmente, se conoce el uso de ultrasonido para mejorar el procedimiento de secado en equipos de liofilización. La influencia del ultrasonido sobre el producto mejora la permeabilidad del producto que se va a secar, de modo que el líquido también se puede sublimar mejor desde las zonas interiores del producto. La influencia del ultrasonido en el procedimiento de transporte de sustancias durante el secado de los productos se basa en minimizar las resistencias internas y externas para el transporte de calor y sustancias, de modo que se reduzcan las barreras de difusión y se mitigue la formación de capas de interfase. Sobre todo, la implosión de burbujas de gas, que se denomina cavitación, y provocada por la presión alterna cíclica, así como los microflujos resultantes, también pueden influir en las superficies de interfase y, por tanto, reducir las resistencias externas frente al transporte de sustancias en el producto, así como la transferencia de sustancias en la superficie del producto. Se prevé el ultrasonido como soporte de complementación del secado del producto durante la fase de secado. Se pueden obtener más detalles a partir de AiF 17161 N; "Verbesserung von Trocknungsprozessen pflanzlicher Rohstoffe durch prozessinduzierte Verringerung von Stofftransportwiderstanden"; Forschungskreis der Ernahrungsindustrie e.V. (FEI), Bonn.

Por lo general, la sonicación del producto con ultrasonidos normalmente se realiza con un generador de sonido dispuesto fuera de la cámara de vacío, de modo que la influencia selectiva del producto por el ultrasonido solo se pueda alcanzar de forma limitada. En particular, es habitual someter a sonicación con ultrasonido el producto antes de la introducción en la cámara de vacío, en particular, durante la fase de congelación, para favorecer la formación de cristales de hielo en el procedimiento de congelación del líquido en el producto, con lo que se puede mejorar la sublimación posterior en la cámara de vacío. Para favorecer el procedimiento de secado del producto en la cámara de vacío, y bajo atmósfera de vacío, por lo general, para ello ya no se usa el ultrasonido como complemento.

El documento JP S61 178185 U y el documento JP S63132292 U divulgan respectivamente un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido, y se muestra una cámara de vacío en la que se introducen dispositivos de recepción para recibir los productos que contienen líquido. El equipo de liofilización también presenta un generador de sonido, que está dispuesto en el dispositivo de recepción y con el que se puede someter a sonicación el producto durante la fase de secado.

El documento EP 3093597 A1 divulga una configuración adicional de un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido, no divulgándose ningún generador de sonido que deba servir para emitir ondas sonoras en el producto que se va a secar.

El documento CN 103968649 A divulga una configuración adicional de un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido, estando previsto un generador de ultrasonidos con varios cabezales de ultrasonidos, y estando dispuestos los cabezales de ultrasonidos en un dispositivo de recepción en el que se pueden almacenar, por ejemplo, verduras destinadas a liofilización. Por tanto, el cabezal de ultrasonidos está dispuesto para la transmisión de vibración mecánica directa a la placa de recepción.

Finalmente, el documento GB 2400 901 A divulga una configuración adicional de un equipo de liofilización con una cámara de vacío y con un generador de sonido para la emisión de ultrasonido, aplicándose el ultrasonido durante la congelación de los productos, de modo que se forme una estructura cristalina lo más fina posible en el producto congelado. Esto mejora el procedimiento de secado real de una forma conocida de por sí, no estando complementado, sin embargo, el procedimiento de secado real por el efecto del ultrasonido.

DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la invención es una mejora de un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido, así como la mejora de un procedimiento para secar productos que contienen líquido con un equipo de liofilización de este tipo. En particular, el uso de ultrasonidos como medio de soporte en el secado de productos que contienen líquido se debe usar de forma mejorada, preferentemente para acelerar el procedimiento de secado y, como resultado, para proporcionar un diseño más simple del equipo de liofilización.

Este objetivo se logra mediante un equipo de liofilización para secar productos que contienen líquido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y mediante un procedimiento para secar productos que contienen líquido con un equipo de liofilización de este tipo de acuerdo con la reivindicación 8 con los respectivos rasgos característicos caracterizantes. Se indican perfeccionamientos ventajosos de la invención en las reivindicaciones dependientes.

Para mejorar el equipo de liofilización, la invención prevé que esté presente un condensador refrigerable, en el que se pueda condensar líquido extraído del producto en una fase de secado a partir de una fase de vapor, y que el dispositivo de recepción comprenda un sistema de conducción para conducir un líquido, estando dispuesto el generador de sonido en el sistema de conducción, y que el generador de sonido esté conformado para emitir un sonido en el líquido.

En el contexto de la invención, el dispositivo de recepción puede presentar una o más placas de recepción, basándose también la invención en la idea de que el dispositivo de recepción puede comprender, por ejemplo, un sistema de conducción y otras partes estructurales, por ejemplo, mediante las que se pueda conducir un líquido, en particular, para refrigerar o calentar las placas de recepción. En el contexto de la invención, el dispositivo de recepción puede comprender varios niveles para colocar los productos, o el dispositivo de recepción está conformado dividido en varias partes y presenta una placa base en la que se disponen una o más bandejas en las que se encuentran los productos. Los productos pueden estar relacionados con medicamentos o, por ejemplo, alimentos, que, en particular, se encuentren solos y sin envasar en la

placa de recepción, al menos indirectamente.

Un aspecto sustancial adicional del equipo de liofilización de acuerdo con la invención está dirigido a que el espacio de recepción está conformado en la cámara de vacío, en la que se encuentra el dispositivo de recepción con el producto o con los productos, pudiéndose recibir también, como un aspecto adicional de la invención, el condensador en el espacio de recepción. Por tanto, la cámara de vacío forma un único espacio de recepción, en el que se reciben tanto el dispositivo de recepción con el producto o con los productos como, de forma simultánea, con el condensador, lo que simplifica el diseño del equipo. En consecuencia, se puede omitir la pared divisoria con la válvula, pudiendo estar presente solamente una conexión de vacío para la evacuación y purgado, a través de la que se puede mantener el vacío con los valores de presión requeridos, en particular, si se fija un compresor correspondiente a la conexión de vacío. Sin embargo, la invención también está dirigida a equipos de liofilización que presentan una cámara de condensador que solo se pueda conectar con la cámara de vacío abriendo una válvula.

La idea básica de la invención se refleja, en particular, en que los generadores de sonido emiten sonido, al menos indirectamente, en las placas de recepción de modo que el sonido de cuerpo sólido en la placa de recepción pueda pasar al producto.

También es concebible que la placa de recepción esté dividida en varias partes, y el sonido se transfiera de un cuerpo a otro de la placa de recepción dividida en varias partes. Una transferencia de este tipo puede tener lugar, en particular, desde la placa de recepción a una bandeja de recepción u otro recipiente de recepción para recibir el producto.

En el contexto de la presente invención, los generadores de sonido se refieren a todos los dispositivos técnicos que sean adecuados para introducir sonido, en particular, ultrasonidos, en una sustancia, es decir, un líquido o un cuerpo sólido, y hacer que comience a vibrar. El generador de sonido también puede estar dividido en varias partes y, en el dispositivo de recepción, solo se dispone un sonotrodo y un generador correspondiente, que está conectado con el sonotrodo que comprende el excitador solo por medio de una línea eléctrica. El generador tampoco tiene que estar dispuesto en el espacio de recepción de la cámara de vacío, ya que es suficiente que el sonotrodo con el excitador de sonido esté dispuesto en el dispositivo de recepción.

Los generadores de sonido y, por tanto, la parte del generador de sonido que se puede disponer en el dispositivo de recepción en el contexto de la invención, se pueden conformar como paralelepípedos, como discos, como cilindros u otros componentes que se puedan fijar bien al dispositivo de recepción con dimensiones, por ejemplo, de unos centímetros. Por ejemplo, los generadores de sonido están realizados como discos o placas redondos o cuadrados que presentan dimensiones laterales que se corresponden aproximadamente con las dimensiones de colocación de los recipientes en los que se reciben los productos.

El condensador del equipo de liofilización está conformado de forma ventajosa, en particular, como serpentín de refrigeración y presenta una tubería o está formado por una tubería mediante la que se conduce un refrigerante cuando el equipo de liofilización está en funcionamiento y el condensador se refrigera. El condensador, en particular, en forma de serpentín de refrigeración, se puede conformar espacialmente de modo que este rodee al dispositivo de recepción por el lado exterior. En particular, se puede conseguir una construcción compacta si, de acuerdo con un posible modo de realización, tanto el dispositivo de recepción con los productos como el condensador, están alojados en un espacio de recepción común de la cámara de vacío.

De acuerdo con una modificación de la configuración del equipo de liofilización de acuerdo con la invención, existe la posibilidad de que el dispositivo de recepción comprenda una placa de recepción que se forme por medio de una lámina base de la cámara de vacío.

De acuerdo con la invención, el dispositivo de recepción presenta un sistema de conducción para conducir un líquido, pudiendo estar dispuesto también el generador de sonido en el sistema de conducción para emitir sonido en el líquido. El sonido del generador de sonido se puede guiar a la placa de recepción a través del líquido y, por tanto, a través de la columna de líquido, para finalmente emitirse en el producto que está colocado en la placa de recepción. Esto da como resultado la ventaja de que se puede encontrar uso de un generador de sonido central para varias placas de recepción, o se simplifica la disposición del generador de sonido, por ejemplo, si se dispone un generador de sonido por placa de recepción en un conducto de líquido que conduce a la placa de recepción.

Por ejemplo, el generador de sonido forma un generador de ultrasonidos y este crea un sonido con una frecuencia de sonido de al menos 16 kHz, por ejemplo, hasta 1 GHz. El sonido se conduce al producto por medio de transmisión de sonido de cuerpo sólido en la placa de recepción y/o a través de una columna de líquido del líquido en el conducto de líquido y finalmente se emite en el producto. En particular, se puede emitir sonido en el conducto de líquido y, por tanto, en la columna de líquido, que entonces se puede transferir a la placa de recepción y finalmente llegar al producto desde esta.

El objetivo de la invención se logra además mediante un procedimiento para secar productos que contienen líquido con un equipo de liofilización, comprendiendo el procedimiento al menos las siguientes etapas: disponer al menos un generador de sonido en un dispositivo de recepción para recibir los productos que contienen líquido en la cámara de vacío y someter a sonicación el producto durante la fase de secado por medio de una conducción de ondas sonoras por al menos una parte del dispositivo de recepción con el generador de sonido. Los rasgos característicos adicionales y las ventajas asociadas enumeradas en relación con el equipo de liofilización de acuerdo con la invención también se tienen en cuenta para el procedimiento de acuerdo con la invención para secar productos que contienen líquido con un equipo de liofilización de este tipo.

De acuerdo con la invención, el dispositivo de recepción está conformado con un sistema de conducción para conducir un líquido, estando dispuesto el generador de sonido en el sistema de conducción y emitiendo un sonido en el líquido, de modo que el sonido se guíe mediante líquido a la placa de recepción y, por tanto, al producto.

El dispositivo de recepción con el producto o con los productos y un condensador del equipo de liofilización se pueden recibir por separado entre sí en cámaras separadas o en un espacio de recepción común solo en la cámara de vacío. Esto omite una válvula, en particular, en una pared divisoria, para formar una conexión con respecto al espacio del condensador en el que esté dispuesto el condensador. Debido a la influencia del ultrasonido durante el funcionamiento del generador de ultrasonidos, el procedimiento de secado se acelera de modo que un único ciclo pueda bastar para secar completamente el producto. Además, de forma ventajosa, existe la posibilidad de que la influencia del ultrasonido, en particular, mediante la selección de una potencia correspondientemente mayor del generador de ultrasonidos, solo tenga que conducirse en menor medida a través del calor del líquido al producto, pudiéndose orientar un posible perfeccionamiento de un equipo de liofilización y un procedimiento asociado de acuerdo con la invención de modo que se realice completamente el calentamiento del producto debido a la influencia del ultrasonido, en particular, si los generadores de sonido están en funcionamiento con mayor potencia. Por tanto, el sistema de conducción con los conductos de líquido y el líquido de calentamiento y refrigeración también se puede omitir, con lo que simplifica adicionalmente el diseño del equipo de liofilización y la realización del procedimiento.

EJEMPLOS DE MODO DE REALIZACIÓN PREFERENTES DE LA INVENCIÓN

A continuación, se representan con más detalle otras medidas que mejoran la invención junto con la descripción de ejemplos de modo de realización preferentes de la invención con referencia a las figuras. Muestra:

la figura 1 una vista esquemática de un ejemplo de modo de realización de un equipo de liofilización de acuerdo con el estado de la técnica,

la figura 2 un equipo de liofilización, que no es parte de la invención, en vista esquemática,

la figura 3 una vista en detalle de una parte de un dispositivo de recepción, que no es parte de la invención, con un producto situado en una placa de recepción,

la figura 4 un ejemplo adicional de un equipo de liofilización, que no es parte de la invención, con una configuración alternativa del dispositivo de recepción,

la figura 5 un ejemplo de modo de realización del equipo de liofilización de acuerdo con la invención,

la figura 6 una vista en detalle de un conducto de líquido en el que está dispuesto un generador de sonido.

La figura 1 muestra un equipo de liofilización 1 de acuerdo con el estado de la técnica, y el equipo de liofilización 1 ya se ha tratado en detalle en relación con la parte introductoria de la presente descripción.

La figura 2 muestra un equipo de liofilización 1 que no es parte de la invención, y el equipo de liofilización 1 presenta una cámara de vacío 11, y la cámara de vacío 11 forma un espacio de recepción 15 evacuable. En el espacio de recepción 15 se recibe un dispositivo de recepción 12 para recibir productos 10 que se van a secar. Además, en el propio espacio de recepción 15 también se encuentra un condensador 13, que está representado esquemáticamente y, a modo de ejemplo, rodea al dispositivo de recepción 12 por el lado exterior.

El dispositivo de recepción 12 presenta varias placas de recepción 16 en las que se colocan los productos 10 que se van a secar. Un sistema de conducción 19 con conductos de líquido 24 está conectado a las placas de recepción 16 y un líquido 20, por ejemplo, un aceite de silicona se puede conducir por los conductos de líquido 24. El líquido 20 se puede refrigerar o calentar con sistemas periféricos, de modo que los productos 10 también se pueden refrigerar y, en particular, calentar a través del intercambio de calor con las placas de recepción 16.

Por debajo de las placas de recepción 16 se encuentran varios generadores de sonido 14 para propagar un sonido, en particular, un ultrasonido, de modo que, mediante la disposición directa de los generadores de sonido 14 en las placas de recepción 16, los productos 10 colocados en las placas de recepción 16 directamente se pueden someter a sonicación.

La cámara de vacío 11 presenta una conexión de vacío 26, a través de la que la cámara de vacío 11 se puede evacuar o purgar de nuevo con ayuda de sistemas periféricos adicionales no representados.

Si se pone en funcionamiento el equipo de liofilización 1, los productos 10 se pueden introducir o establecer, en primer lugar, en el dispositivo de recepción 12 en estado congelado o introducir en la cámara de vacío 11 junto con el dispositivo de recepción 12. A continuación, se cierra la cámara de vacío 11 y se evacúa a través de la conexión de vacío 26. Debido al punto de transición de fase decreciente desde la fase sólida del líquido en el producto congelado, este puede pasar directamente al estado de vapor sin formar una fase líquida, con lo que el producto 10 se seca. Si, por ejemplo, un refrigerante fluye a través del condensador 13, se puede llevar a una temperatura de congelación muy baja y el vapor de líquido del procedimiento de sublimación del producto 10 se puede condensar directamente en la superficie del condensador 13.

Si los generadores de sonido 14 funcionan durante la fase de secado de los productos 10 y los generadores de sonido transmiten, por ejemplo, ultrasonidos directamente a los productos 10, la sublimación del líquido en los productos 10 se acelera significativamente. De forma simultánea, la temperatura del producto 10 se puede incrementar uniformemente mediante el efecto de los ultrasonidos, de modo que se pueda realizar un calentamiento asociado, adicionalmente o de forma alternativa a un calentamiento de los productos 10 a través de un líquido 20 calentado.

De una forma no representada, los condensadores se pueden equipar adicionalmente con generadores de sonido y someter a sonicación para alcanzar una mayor densidad de empaquetamiento del hielo precipitado de la fase gaseosa del líquido por el efecto de la excitación sonora, ya que se forman cristales de hielo más pequeños.

La figura 3 muestra, a modo de ejemplo, una vista ampliada del producto 10 que está colocado en un lado superior 17 de la placa de recepción 16. Un generador de sonido 14 está dispuesto en el lado inferior 18 de la placa de recepción 16 y este puede emitir sonido, en particular, ultrasonido, directamente por la placa de recepción 16 en el producto 10. Por ejemplo, el producto 10 se puede almacenar en un recipiente y situar en el lado superior 17 de la placa de recepción 16. Si están colocados varios productos 10 en la placa de recepción 16, también se pueden disponer varios generadores de sonido 14 asignados a los productos 10 respectivos en el lado inferior 18 de la placa de recepción 16.

La figura 4 muestra una configuración alternativa del dispositivo de recepción 12, y muestra una placa de recepción 16 aplicada a un bastidor 29, y varios productos 10 están situados en el lado superior 17 de la placa de recepción 16. En el lado inferior 18 de la placa de montaje 16 está dispuesto un generador de sonido 14.

El ejemplo de acuerdo con la figura 4 muestra, de forma simultánea, la posibilidad de que una placa base 16' de la cámara de vacío 11 forme el dispositivo de recepción 12 para recibir los productos 10 y el generador de sonido 14 esté dispuesto por el lado exterior por debajo de la placa base 16'. Por tanto, la placa base 16' forma una forma alternativa de la placa de recepción 16 y, por tanto, también una parte del dispositivo de recepción 12.

La figura 5 representa un ejemplo de modo de realización del equipo de liofilización 1 de acuerdo con la invención, con una cámara de vacío 11 en la que está conformado el espacio de recepción 15, y en el espacio de recepción 15 se ha introducido el dispositivo de recepción 12. El dispositivo de recepción 12, a su vez, presenta varias placas de recepción 16 y cada una de las placas de recepción 16 está conectada con conductos individuales con el sistema de conducción 19 que comprende varios conductos de líquido 24 por los que se conduce líquido 20. El condensador 13 está dispuesto además en la cámara de vacío 11 y la cámara de vacío 11 presenta una conexión de vacío 26 para la evacuación y para el purgado de la misma.

Los productos 10 están colocados en el lado superior de las placas de recepción 16, mostrándose, a modo de ejemplo, seis productos 10.

De acuerdo con el ejemplo de modo de realización de la invención, un generador de sonido 14 está dispuesto en un conducto de líquido 24 y puede introducir sonido, en particular, ultrasonido, en el sistema de conducción 19. Se realiza una conducción del sonido a través del propio conducto de líquido, pero, en particular, también a través de la columna de líquido que se conduce a las placas de recepción 16, véase, a modo de ejemplo, una flecha de flujo de líquido frente a la segunda placa de recepción 16 en la que están colocados los productos 10. Esto hace uso de la posibilidad de introducir un ultrasonido en todas las placas de recepción 16 con un generador de sonido dispuesto de forma central y la ramificación de conducción del sistema de conducción 19, que se puede guiar directamente a los productos 10, que están en el lado superior de las placas de recepción 16, a través de la conducción y, en particular, a través de la columna de líquido.

Se puede conformar un punto de emisión de sonido 28 alternativo, por ejemplo, sobre o en cada uno de los conductos de líquido 24, en el que se disponga un generador de sonido por placa de recepción 16.

Para ello, la figura 6 muestra una vista en detalle de una placa de recepción 16, y en la placa de recepción 16 se encuentra un canal de líquido 27 por el que se conduce el líquido 20 y que está conectado con el conducto de líquido 24. En el lado superior 17 de la placa de recepción 16 está situado, a modo de ejemplo, un producto 10.

A modo de ejemplo, un generador de sonido 14 está dispuesto en un lado de extremo de una sección del conducto de líquido 24 que se extiende en línea recta, que puede emitir un sonido, en particular, ultrasonido, en la zona del líquido 20 que fluye a través del canal de líquido 27 dentro de la placa de recepción 16. La vista esquemática ilustra la posibilidad de usar la columna de líquido del líquido para guiar el sonido al producto 10, y el líquido se puede usar, de forma simultánea, como líquido de calentamiento y refrigeración para calentar y refrigerar el producto 10.

La invención no está limitada en su realización al ejemplo de modo de realización preferente indicado previamente. Más bien, son concebibles una serie de variantes, que también hacen uso de la solución representada en un tipo de realización fundamentalmente diferente. Todos los rasgos característicos y/o ventajas que se desprenden de las reivindicaciones, de la descripción o de los dibujos, incluyendo detalles constructivos o disposiciones espaciales, pueden ser esenciales para la invención tanto individualmente como en una amplia variedad de combinaciones.

Lista de referencias:

I Equipo de liofilización

10 Producto

I I Cámara de vacío

12 Dispositivo de recepción

13 Condensador

14 Generador de sonido

15 Espacio de recepción

16 Placa de recepción

16' Placa base

17 Lado superior

18 Lado inferior

19 Sistema de conducción

20 Líquido

21 Pared divisoria

22 Válvula

23 Refrigerante

24 Conducto de líquido

25 Cámara de condensador

26 Conexión de vacío

27 Canal de líquido

28 Punto de emisión de sonido

29 Bastidor

Claims

REIVINDICACIONES

1. Equipo de liofilización (1) para secar productos (10) que contienen líquido, con una cámara de vacío (11) en la que se introduce al menos un dispositivo de recepción (12) para recibir los productos (10) que contienen líquido, y estando dispuesto al menos un generador de sonido (14) en el dispositivo de recepción (12) con el que se puede someter a sonicación el producto (10) durante la fase de secado, estando presente un condensador (13) refrigerable en el que se puede condensar líquido extraído del producto (10) en una fase de secado a partir de una fase de vapor, y comprendiendo el dispositivo de recepción (12) un sistema de conducción (19) para conducir un líquido (20), caracterizado por que el generador de sonido (14) está dispuesto en el sistema de conducción (19) y por que el generador de sonido (14) está conformado para emitir un sonido en el líquido (20).

2. Equipo de liofilización (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de recepción (12) comprende una o más placas de recepción (16), pudiendo colocarse el al menos un producto (10) en un lado superior (17) de la placa de recepción (16) y estando dispuesto al menos un generador de sonido (14) en un lado inferior (18) de la placa de recepción (16) opuesto al lado superior (17).

3. Equipo de liofilización (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que un espacio de recepción (15) está conformado en la cámara de vacío (11), introduciéndose el condensador (13) en el espacio de recepción (15) junto con el dispositivo de recepción (12) y el producto (10).

4. Equipo de liofilización (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el condensador (13) está conformado espacialmente de modo que este rodee al dispositivo de recepción (12) por el lado exterior.

5. Equipo de liofilización (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de recepción (12) comprende una placa de recepción (16') que está formada por medio de una placa base de la cámara de vacío (11).

6. Equipo de liofilización (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el generador de sonido (14) forma un generador de ultrasonidos y emite un sonido en el producto (10) con una frecuencia de sonido de al menos 16 kHz por medio de una transmisión de sonido de cuerpo sólido en la placa de recepción (16, 16') y/o a través de una columna de líquido del líquido en el conducto de líquido (24).

7. Procedimiento para secar productos (10) que contienen líquido con un equipo de liofilización (1), caracterizado por que

- al menos un generador de sonido (14) se dispone en un dispositivo de recepción (12) para recibir los productos (10) que contienen líquido en la cámara de vacío (11) y sometiéndose a sonicación el producto (10) durante la fase de secado por medio de una conducción de ondas sonoras por al menos una parte del dispositivo de recepción (12) con el generador de sonido (14) y por que

- el dispositivo de recepción (12) comprende un sistema de conducción (19) para conducir un líquido (20), estando dispuesto el generador de sonido (14) en el sistema de conducción (19) y emitiendo un sonido en el líquido (20) de modo que el sonido se guíe por el líquido (20) a la placa de recepción (16) y, por tanto, al producto (10).