[實用新型]簡易立式真空冷凍干燥實驗機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720093911.9
• 申請日: 2007-06-14
• 公開（公告）號: CN201059842Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 田尚衣
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06
• 代理公司: 長春市東師專利事務所
• 代理人: 劉延軍;李榮武

技術領域

本實用新型屬生物、化學、醫(yī)藥等學科實驗室內(nèi)用于土壤、動植物組織、組織提取物、細菌、疫苗及血漿等材料的真空冷凍干燥過程的實驗裝置。具體涉及一種簡易立式真空冷凍干燥實驗機。

背景技術

真空冷凍干燥技術是將濕物料或溶液在較低的溫度(-10℃～-50℃)下凍結成固態(tài)，然后在真空(1.3～13帕)下使其中的水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)，最終使物料脫水的干燥技術。實驗室常用的裝置是臺式小型真空冷凍干燥機。基于目前實驗室所使用的真空冷凍干燥機多為進口臺式小型雙腔真空冷凍干燥機，其最大凝水量為2.5-4kg，凍干周期為20小時左右。冷阱腔(10L)多采用不銹鋼型材及無縫不銹鋼管盤制而成，其制冷、加熱過程多采用異步式循環(huán)系統(tǒng)。此種冷凍干燥機的不足之處是凍干容量小、其效率遠不能滿足大容量、批量處理凍干樣品的實驗需求。另外進口冷凍干燥機的造價高，普通實驗室的經(jīng)濟條件難于承受。國內(nèi)生產(chǎn)的小型真空冷凍干燥機除具有上述特點外，還存在性能不穩(wěn)定、噪音大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是解決了上述問題。提供一種具有冷凍加熱干燥同步、雙體大容量50L冷阱室、結構簡單、操作方便、價格低廉、實用性強、易于選材加工的簡易立式真空冷凍干燥實驗機。

本實用新型包括樣品室(干燥室)、制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

樣品室是由金屬圓盤底座與玻璃鐘罩構成封閉體系。也可根據(jù)需要制作容積不同的密封罩。在金屬圓盤底座上有環(huán)型凹槽，凹槽的底部平面的光滑，光潔度為車工技術指標1.6，凹槽內(nèi)放有耐油橡膠O型圈。以使玻璃鐘罩與金屬圓盤底座能夠達到真空密閉銜接。在干燥室內(nèi)安裝有盤式電加熱器，預干燥的樣品就是在鐘罩內(nèi)的加熱器上被同時冷凍加熱干燥。在金屬圓盤底座上鉆有直徑分別為￠14的圓孔四個、直徑為￠18的圓孔一個、直徑為￠16的圓孔一個、直徑為￠10的圓孔一個。其中￠14的圓孔為盤式加熱器的銅電極位置，銅電極上端在樣品室內(nèi)與盤式電加熱器相連接，銅電極下端與數(shù)字顯示溫度控制表及自偶調(diào)壓器相連接，以對樣品室內(nèi)的溫度通過自偶調(diào)壓器進行控制。￠18的圓孔在金屬圓盤底座的下面通過焊接無縫鋼管與真空系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)串連，該連接系統(tǒng)均用厚壁真空橡膠管和厚壁玻璃管及真空玻璃活塞連接，以保證整體系統(tǒng)真空制冷操作及真空密閉性。￠16的圓孔通過在金屬圓盤底座下面焊接的無縫剛管及厚壁真空橡膠管與熱偶真空表相連，在真空制冷運行中隨時監(jiān)測樣品室內(nèi)的真空度。￠10的圓孔在金屬圓盤底座的下面通過焊接的無縫鋼管及厚壁真空橡膠管與真空玻璃活塞放氣閥相連，在干燥過程結束時通過此閥實現(xiàn)樣品室內(nèi)外的壓力平衡；冷凍系統(tǒng)是由兩個壓縮機、兩個冷凝器和兩個容積為50升鋼瓶制作的冷阱構成，冷阱用現(xiàn)有的煤氣罐即可制作，冷阱結構中煤氣罐上端中心處有兩個出口，冷阱I上的一個出口是用于與樣品室連接，另一個出口是用于與冷阱II串連，冷阱II的另一個出口是與真空泵相連。煤氣罐底部中心處有一個放水閥，從樣品室中抽出的水汽進入冷阱，在冷阱內(nèi)部凝結成冰時，待融化后由此閥放出。在煤氣罐外圍套有一個用鍍鋅薄板制作的封閉外套，鍍鋅薄板外套與煤氣罐的空隙處絕緣隔熱物質(zhì)以達到絕緣隔熱的作用；真空系統(tǒng)是以上海真空泵廠生產(chǎn)的2ZX-4旋片式真空泵為真空系統(tǒng)的動力源。控制系統(tǒng)由真空泵的電源開關、熱偶真空計開關和自偶調(diào)壓溫度控制開關構成。整體裝置框架是由3×3的方鋼焊成的1200×100×70的鐵架支撐，鐵架上部用木質(zhì)板封蓋，鐵架下方距地面25mm處也是用木板隔開。該裝置分上、下兩部分，樣品室和控制系統(tǒng)安裝在整體框架的上面(封蓋的木質(zhì)面板上)構成裝置的上半部，制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)安裝在第二層木板上面構成裝置的下半部。當該裝置整體運行時，預真空干燥的樣品在樣品室內(nèi)通過一定時間的真空冷凍干燥過程，最后可達到真空冷凍干燥的目的。

本裝置的優(yōu)點之處：

①樣品室采用盤式電加熱裝置的結構，實現(xiàn)了樣品凍結、加熱同步進行，提高了凍干速率；

②雙壓縮機、冷凝器加大了制冷效率。50L超大容積冷阱室縮短了凍干時間、提高了凍干速率和凍干質(zhì)量，避免了真空泵腔體內(nèi)由于冰體升華的水汽進入，延長了真空泵的適用壽命。

③該裝置在選材上采用了簡易、價格低廉的材質(zhì)，在該機的結構與功能不變的前提下即保證了凍干的質(zhì)量，又降低了造價。同等功能的機型其造價是進口的1/5-1/7，同等凍干容量的凍干時間是進口凍干機的1/2-1/3。

附圖說明

附圖為簡易立式真空冷凍干燥實驗機結構示意圖