JP2014214992A - 凍結乾燥用の棚及びその棚を用いた凍結乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、各入熱量は次の式で計算されている。
Qsh=N×Ae×α×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
有効伝熱面積;Ae(m2)
バイアル本数;N
棚温度;Tsh(℃)
バイアル底部温度;Tb(℃)
α;下棚からバイアルへの熱伝達係数
(2)上棚からバイアル上部への輻射入熱量
Qr=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4](Kc al/hr)
輻射係数;ψh=X12×εh×εv
角係数;X12=0.25
棚(SUS)の放射率;εh=0.144
バイアル(ガラス)の放射率;εv=0.9
(3)乾燥庫壁面からバイアル上部と側部への輻射入熱量
Qw=N×Ae’×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4]
(Kcal/hr)
輻射係数;ψh=0.1
(4)余白面からバイアル側面への入熱量
Qt=α0×A0×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
α0;余白面からバイアルへの熱伝達係数
図2(b)に示すように、棚1a(下棚)からバイアル底部への熱流量Qshと、棚1b(上棚)からバイアル上部への輻射入熱量Qrと、乾燥庫壁11aから端部バイアルV1の上部と側部への輻射入熱量Qwとするとき、中央部バイアルV1の全入熱量Qeは次のとおりである。
また、各入熱量は次の式で計算されている。
Qsh=N×Ae×α×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
有効伝熱面積;Ae(m2)
バイアル本数;N
棚温度;Tsh(℃)
バイアル底部温度;Tb(℃)
(2)上棚からバイアル上部への輻射入熱量
Qr=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4](Kc al/hr)
輻射係数;ψh=X12×εh×εv
角係数;X12=0.9
棚(SUS)の放射率;εh=0.144
バイアル(ガラス)の放射率;εv=0.9
(3)乾燥庫壁面からバイアル上部と側部への輻射入熱量
Qw=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4]
(Kcal/hr)
輻射係数;ψh=0.07
以上のような中央部バイアルV1及び端部バイアルV2への入熱量のうち、上棚から各バイアルV1,V2の上部への輻射入熱の計算式から、輻射入熱は輻射係数ψh(ψh=X12×εh×εv)に比例し、上棚裏面の放射率εhが向上すると、輻射係数ψhが増大し、上棚から各バイアルV1,V2への輻射入熱も増える。ここで、各バイアルV1,V2への輻射入熱量を比較するならば、角係数の関係で中央部バイアルV2への輻射係数ψhが大きいので、中央部バイアルV1への入熱量が増える。以上の点から、被乾燥材料の乾燥効率が促進し、不均等な乾燥が改善されることが理論上立証される。
Qsh=N×Ae×α×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
有効伝熱面積;Ae(m2)
バイアル本数;N
棚温度;Tsh(K)
バイアル底部温度;Tb(K)
α;下棚からバイアルへの熱伝達係数
(2)上棚からバイアル上部への輻射入熱量
Qr=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4](Kcal/hr)
輻射係数;ψh=X12×εh×εv
角係数;X12=0.25
棚(SUS)の放射率;εh=0.144
バイアル(ガラス)の放射率;εv=0.9
(3)乾燥庫壁面からバイアル上部と側部への輻射入熱量
Qw=N×Ae’×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4]
(Kcal/hr)
輻射係数;ψh=0.1
(4)余白面からバイアル側面への入熱量
Qt=α0×A0×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
α0;余白面からバイアルへの熱伝達係数
図2(b)に示すように、棚1a(下棚)からバイアル底部への熱流量Qshと、棚1b(上棚)からバイアル上部への輻射入熱量Qrと、乾燥庫壁11aから端部バイアルV1の上部と側部への輻射入熱量Qwとするとき、中央部バイアルV1の全入熱量Qeは次のとおりである。
Qsh=N×Ae×α×(Tsh−Tb) (Kcal/hr)
有効伝熱面積;Ae(m2)
バイアル本数;N
棚温度;Tsh(K)
バイアル底部温度;Tb(K)
(2)上棚からバイアル上部への輻射入熱量
Qr=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4](Kcal/hr)
輻射係数;ψh=X12×εh×εv
角係数;X12=0.9
棚(SUS)の放射率;εh=0.144
バイアル(ガラス)の放射率;εv=0.9
(3)乾燥庫壁面からバイアル上部と側部への輻射入熱量
Qw=N×Ae×ψh×[(Tsh/100)4−(Tb/100)4]
(Kcal/hr)
輻射係数;ψh=0.07
以上のような中央部バイアルV1及び端部バイアルV2への入熱量のうち、上棚から各バイアルV1,V2の上部への輻射入熱の計算式から、輻射入熱は輻射係数ψh(ψh=X12×εh×εv)に比例し、上棚裏面の放射率εhが向上すると、輻射係数ψhが増大し、上棚から各バイアルV1,V2への輻射入熱も増える。ここで、各バイアルV1,V2への輻射入熱量を比較するならば、角係数の関係で中央部バイアルV2への輻射係数ψhが大きいので、中央部バイアルV1への入熱量が増える。以上の点から、被乾燥材料の乾燥効率が促進し、不均等な乾燥が改善されることが理論上立証される。
Claims (7)
- 棚上面に被乾燥材料を収納した容器を多数載せ、乾燥庫内に上下複数段に配置すると共に加熱可能な凍結乾燥用の棚において、
棚下面に熱の放射率の高い材料を被着した放射促進部を形成したことを特徴とする凍結乾燥用の棚。 - 前記放射促進部を棚下面のうち周縁を除く部位に形成したことを特徴とする請求項1記載の凍結乾燥用の棚。
- 前記放射促進部は熱の放射率の高い材料からなる放射促進層と該放射促進層の外面に被着し放射促進層の剥離を防止する被覆層とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の凍結乾燥用の棚。
- 前記放熱促進層はセラミックスからなることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の凍結乾燥用の棚。
- 前記放熱促進部の材料は金属からなることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の凍結乾燥用の棚。
- 前記金属はニッケル又はクロムを有することを特徴とする請求項5記載の凍結乾燥用の棚。
- 前記請求項1乃至請求項6の何れか一項記載の凍結乾燥用の棚を用いたことを特徴とする凍結乾燥装置。
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---|---|---|---|
JP2013093756A JP6025649B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 凍結乾燥用の棚及びその棚を用いた凍結乾燥装置 |
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JP2013093756A JP6025649B2 (ja) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 凍結乾燥用の棚及びその棚を用いた凍結乾燥装置 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108775775A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-09 | 烟台冰轮医药装备有限公司北京分公司 | 一种冻干机冷阱 |
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WO2022256199A1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | Amgen Inc. | Lyophilization system |
WO2024123659A1 (en) * | 2022-12-08 | 2024-06-13 | Terumo Bct, Inc. | Lyophilizer plates having high emissivity |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62158475A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-14 | Nobuhide Maeda | 凍結乾燥装置 |
JPH0536397Y2 (ja) * | 1989-03-15 | 1993-09-14 | ||
JP2002180269A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミック被覆部材 |
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-
2013
- 2013-04-26 JP JP2013093756A patent/JP6025649B2/ja active Active
Patent Citations (4)
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Also Published As
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JP6025649B2 (ja) | 2016-11-16 |
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