KR970011104B1 - 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기

제1도는 동결건조기의 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이다.

제2도는 본 발명의 진공펌프 보호장치를 장착한 동결건조기의 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 진공건조실 12 : 가열판

20 : 열매체 가열장치 30 : 열매체 순환펌프

40 : 응축기 50 : 진공펌프

52 : 차단밸브 53 : 조절밸브

55 : 유통관로 56 : 온도제어기

본 발명은 동결건조기의 진공펌프 보호장치 및 이를 포함하는 동결건조기에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 동결건조기의 응축기와 진공펌프 사이에 차단수단을 장착하여 선택적으로 응축되지 않은 수증기의 진공펌프내 유입을 차단하도록 한 진공펌프 보호장치 및 이를 포함하는 동결건조기에 관한 것이다.

일반적인 동결건조기는 진공건조실, 응축기 및 진공펌프 등으로 구성되며(제1도), 동결된 시료를 용기(트레이)에 담아 건조실의 가열판 위 또는 사이에 적재하고, 건조실의 공기를 진공펌프에 의해 외부로 배출시켜 건조실내 압력을 낮춤으로써 결국, 시료의 증발온도가 낮아져 시료내 수분이 승화되어 동결건조된 제품을 얻게 된다. 이때, 진공하에서 증발된 수증기는 1ml의 물이 0.1토르(torr)에서 10,000L로 팽창할 정도로 체적팽창이 대단히 크기 때문에, 이를 얼음으로 응축되도록 저온용의 응축기(cold trap)를 건조실과 진공펌프 사이에 장착시키고 건조를 가속시키기 위하여 가열판의 온도를 시료의 물성에 따라 조절하게 된다. 따라서, 이러한 동결건조기를 총괄적으로 부품의 제어에 취급상 많은 주의를 기울이지 않으면 안되었다.

또한, 일반적으로 동결건조기내 가열판의 온도가 적정하게 설정되었는지, 또는 동결건조트레이에 담은 시료의 건조물량이 건조기의 용량 및 단위시간당 승화량에 적정한지 또는 시료의 유효 용융온도 및 붕괴온도 등과 같은 물성값이 얼마인지 등에 대하여 숙지하지 못한 상태에서 동결건조기를 사용하고 있다. 따라서, 가열판의 온도가 높게 설정되는 경우, 시간이 지나면서 응축기는 장치의 설계용량에 비하여 높은 부하를 받아 응축기 온도가 서서히 올라가고 수증기 증발량은 점점 증가하게 되어, 결국 응축기 온도와 시료의 승화경계면과의 온도차에 의해 건조되는 물질전달의 기력(driving force)이 저하되기 때문에 건조속도는 떨어지고, 과열로 인해 과다하게 생긴 수증기는 응축기에 전량 응축을 못하고 진공펌프로의 유입현상을 초래하게 되어, 펌프가 제 기능을 발휘하지 못하고 고장이 유발되는 결정적인 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 진공펌프내로의 수증기 유입을 차단할 수 있는 동결건조기용 진공펌프 보호장치의 필요성이 끊임없이 대두되어 왔다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 동결건조기의 응축기와 진공펌프 사이에 차단수단을 장착하여 응축기의 온도가 적정온도 이상으로 상승될 경우에 일어나는 응축되지 않은 수증기의 진공펌프로의 유입을 차단하는 진공펌프 보호장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기 진공펌프 보호장치를 장착한 동결건조기를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 진공펌프 보호장치는, 응축기와 진공펌프 사이에 설치되어 응축되지 않은 수증기의 진공펌프내 유입을 억제하는 차단수단; 전기 차단수단과 진공펌프 사이의 관로에 연결, 설치되어 외부공기가 선택적으로 유입되도록 하는 유통수단; 전기 유통수단에 설치되어 외부공기의 진공펌프내 유입을 제어하는 조절수단; 및 전기 차단수단 및 전기 조절수단을 개폐하여 진공펌프에 응축되지 못한 공기의 유입을 억제하고 외부공기를 유입절게 조절하는 온도제어수단으로 구성된다.

본 발명에 있어서, 전기 차단수단은 밸브 또는 콕 등의 관로를 개폐할 수 있는 것으로 구성되며, 전기 유통수단은 관로, 특히 원형관로로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 전기 조절수단은 전기 차단수단과 마찬가지로 밸브 또는 콕 등으로 구성되며, 전기 온도제어수단은 온도센서 또는 기타 온도를 감지할 수 있는 계기를 구비하여 응축기의 온도에 따라 전기 차단수단 및 전기 조절수단의 개폐를 신호로서 조절하는 온도제어기로 구성된다. 바람직하게는, 전기 온도제어기는 전기 차단수단 및 조절수단의 개폐와 동시에 열매체가열장치의 조절이 가능하게 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하고자 한다.

제1도는 동결건조기의 구성을 모식적으로 나타내는 개략도이고, 제2도는 본 발명의 진공펌프 보호장치를 장착한 동결건조기의 일실시예를 모식적으로 도시한 개략도로서, 본 발명의 진공펌프 보호장치는, 응축기(4)와 진공펌프(50) 사이에 설치되어 응축되지 않은 수증기의 진공펌프(50)내 유입을 역제하는 차단벨(52);

전기 차단밸브(52)와 진공펌프(50)사이의 관로에 연결, 설치되어 외부공기가 선택적으로 유입되게 하는 유통관로(55); 전기 윤통관로(55)에 설치되어 외부공기의 진공펌프(50)내 유입을 제어하는 조절밸브(53); 및, 응축기(40) 온도를 감지하여 설정온도 이상으로 상승하면 전기 차단밸브(52)를 폐쇄하여 응축기(40)로부터 응축되지 못한 공기의 유입을 억제하고, 전기 조절밸브(53)를 개방하여 외부공기를 진공펌프(50)에 유입시키는 온도센서를 구비한 온도제어기(56)로 구성되어 있으며, 한편, 본 발명의 진공펌프 보호장치를 포함하는 동결건조기는, 다수의 가열판(12)이 설치되며 액상시료를 담은 트레이가 적재되는 진공건조실(10); 전기진공건조실(10)내 가열판(12)에 열을 생산, 공급하는 열매체 가열장치(20) 및 열매체 순환펌프(30); 전기 진공건조실(10)내에서 시료의 수분이 승화된 수증기를 응축시키는 응축기(40); 및, 전기 응축기(40)에서 응축된 수증기를 동결건조장치 외부로 배출시키는 전술한 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프(50)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 진공펌프 보호장치는 응축기의 온도를 감지한 후, 기입력된 설정온도와 비교, 분석하여 제어신호를 차단밸브 및 조절밸브에 보내 시료의 동결건조시 과다하게 발생하여 응축되지 못하는 수증기의 진공펌프내로의 유입을 억제하면서, 동시에 외부공기가 진공펌프에 유입되게 한다. 이때에 진공건조실로부터 응축기내로의 승화된 수증기의 유입을 줄이기 위해 열매체 가열장치의 작동이 자동적으로 조절되며, 응축기의 온도가 하강하여 온도제어기에 설정된 시료의 건조온도 이하로 내려가면 다시 열매체 가열장치가 조절되면서 차단수단은 개방되고 조절수단은 폐쇄되어 동결건조기는 정상 가동되는 것이다.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 시료의 특성에 따라 승화하는 수증기의 과다 방출에 의한 응축기의 과열을 방지하고, 응축기에서 덜응축된 수증기의 진공펌프내로의 직접 유입을 차단하여 전기 진공펌프의 고장을 방지함으로써, 그것이 장착되는 동결건조기의 가동 효율을 적극적으로 제고한 것이다.

Claims (5)

1. i) 응축기와 진공펌프 사이에 설치되어 응축되지 않은 수증기의 진공펌프내 유입을 억제하는 차단수단; ii) 전기 차단수단과 진공펌프사이의 관로에 연결, 설치되어 외부 공기가 선택적으로 유입되도록 하는 유통수단; iii) 전기 유통수단에 설치되어 외부공기의 진공펌프내 유입을 제어하는 조절수단; 및, iv) 전기 차단수단 및 전기 조절수단을 개폐하여 진공펌프에 응축되지 못한 공기의 유입을 억제하고 외부공기를 유입되게 하는 온도제어 수단을 포함하는 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 차단수단은 밸브 및 콕으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기.
3. 제1항에 있어서, 상기 유통수단은 원형관로인 것을 특징으로 하는 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기.
4. 제1항에 있어서, 상기 조절수단은 밸브 및 콕으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기.
5. 제1항에 있어서, 상기 온도제어수단은 온도센서를 구비하여 응축기의 온도에 따라 차단수단 및 조절수단의 개폐를 신호로서 조절하는 것임을 특징으로 하는 진공펌프 보호장치가 장착된 진공펌프를 포함하는 동결건조기.