JP6138477B2 - 真空凍結乾燥装置及び真空凍結乾燥方法 - Google Patents
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Description
請求項3に記載の発明の真空凍結乾燥装置は、請求項1又は請求項2に係る発明において、前記支持体の全てが導電性の金属で形成され、各支持体には高周波電界印加用の一方の電極と他方の電極とが交互に接続されていることを特徴とする。
本発明の真空凍結乾燥装置では、被乾燥物が載置される支持体は上下複数段に配置され、少なくとも最上段の支持体及び最下段の支持体は導電性材料により高周波電界印加用の一対の電極として構成され、かつ被乾燥物が乾燥される際に発生する水蒸気を凝縮させる凝縮装置が設けられている。
また、前記凝縮装置の真空容器側には防水壁が備えられている。そのため、凝縮装置内の水分が真空容器内へ入り込まないようにすることができる。
さらに、凝縮装置内には冷媒が流れるコールドトラップ用配管が蛇行配置され、そのコールドトラップ用配管の外部に水を散布する氷融解用ノズルが設けられている。このため、コールドトラップ用配管の外周面に付着した氷を融解することができる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態について、図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
この真空凍結乾燥方法は、被乾燥物Mを凍結する凍結工程と、凍結された被乾燥物Mを真空容器本体11内の棚板30上に載置した状態で真空容器18内を真空にする真空工程と、被乾燥物Mに高周波電界を印加して乾燥する乾燥工程と、乾燥工程で発生した水蒸気を凝縮させる凝縮工程とを有している。
図1に示すように、第1実施形態の真空凍結乾燥装置10では、被乾燥物Mが載置される棚板30は上下複数段に配置されている。このため、複数段の棚板30上に載置された被乾燥物Mを誘電加熱により同時に乾燥することができ、多数の被乾燥物Mを同時に、かつ速やかに乾燥することができる。
(1)第1実施形態の真空凍結乾燥装置10では、被乾燥物Mが載置される棚板30は上下複数段に配置され、最上段の棚板30と最下段の棚板30が導電性の金属により一対の電極として構成されるとともに、被乾燥物Mが乾燥される際に発生する水蒸気を凝縮させる凝縮装置17が設けられている。
(2)前記棚板30は等間隔をおいて平行に配置されている。そのため、各棚板30上に載置された被乾燥物Mに対して高周波電界を均等に印加することができ、被乾燥物Mを均一かつ良好に乾燥することができる。
(3)前記真空容器蓋体12は四角箱状に形成されるとともに、棚板30は真空容器蓋体12の側壁12aとの間隔を一定に保つように四角板状に形成されている。従って、棚板30と真空容器蓋体12の側壁12aとの間における放電を抑制しつつ、被乾燥物Mの乾燥を有効に遂行することができる。
(4)前記真空容器18内の被乾燥物Mの乾燥開始温度は−20〜−50℃、圧力は2〜50Paであり、高周波電界の周波数は3〜300MHzである。このため、被乾燥物Mの品質低下を極力抑制しつつ、被乾燥物Mの凍結乾燥を有効かつ迅速に進めることができる。
(5)真空凍結乾燥方法は、被乾燥物Mを凍結する凍結工程と、凍結された被乾燥物Mを上下複数段に配置された棚板30上に載置した後に真空容器18内を真空にする真空工程と、高周波電界を被乾燥物Mに印加して被乾燥物Mを乾燥する乾燥工程と、乾燥工程で発生した水蒸気を凝縮装置17で凝縮させる凝縮工程とを有している。
(第2実施形態)
続いて、本発明を具体化した第2実施形態について、図4に基づいて詳細に説明する。なお、この第2実施形態及び後述する第3実施形態では、主に第1実施形態と異なる部分について説明し、同一部分については説明を省略する。
(第3実施形態)
次に、本発明を具体化した第3実施形態について、図5に基づいて詳細に説明する。
・ 前記棚板30に代えて、板状以外の形状を有する支持体、例えば皿状の支持体、箱状の支持体等を使用してもよい。
・ 前記高周波発信機31側の端子33又は接地側の端子33が接続される棚板30の位置や、数を、被乾燥物Mの形状、水分量等に基づいて任意に変更してもよい。
Claims (6)
- 真空容器内には凍結された被乾燥物が載置される支持体が配置されるとともに、高周波電界に基づく誘電加熱により被乾燥物を乾燥する真空凍結乾燥装置であって、
前記支持体は上下複数段に配置され、前記支持体のうち少なくとも最上段の支持体及び最下段の支持体は導電性材料により高周波電界印加用の一対の電極として構成されるとともに、一対の電極間に高周波電界が印加されて誘電加熱により被乾燥物が乾燥される際に発生する水蒸気を凝縮させる凝縮装置が設けられ、前記凝縮装置の真空容器側に凝縮装置内の水分が真空容器内へ入り込まないようにする防水壁を備え、かつ凝縮装置内には冷媒が流れるコールドトラップ用配管が蛇行配置され、そのコールドトラップ用配管の外部に水を散布する氷融解用ノズルが設けられていることを特徴とする真空凍結乾燥装置。 - 前記支持体は棚板により構成され、該棚板は等間隔で平行に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の真空凍結乾燥装置。
- 前記支持体の全てが導電性の金属で形成され、各支持体には高周波電界印加用の一方の電極と他方の電極とが交互に接続されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の真空凍結乾燥装置。
- 前記真空容器は四角箱状に形成されるとともに、各支持体は真空容器の側壁との間隔を一定に保つように四角板状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の真空凍結乾燥装置。
- 前記真空容器内の被乾燥物の乾燥開始温度は−20〜−50℃、圧力は2〜50Paであり、高周波電界の周波数は3〜300MHzであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の真空凍結乾燥装置。
- 被乾燥物を凍結する凍結工程と、凍結された被乾燥物を請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の真空凍結乾燥装置の上下複数段に配置された支持体上に載置した後真空容器を密閉して真空容器内を真空にする真空工程と、高周波電界印加用の一対の電極により高周波電界を印加して被乾燥物を乾燥する乾燥工程と、乾燥工程で発生した水蒸気を凝縮装置で凝縮させる凝縮工程とを備えることを特徴とする真空凍結乾燥方法。
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