專利名稱：多功能真空干燥機的制作方法
多功能真空干燥機所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域一種真空干燥設(shè)備背景資料冷凍式干燥機冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術(shù)，是將被干燥的物 質(zhì)在低溫下快速凍結(jié)，然后在適當?shù)恼婵窄h(huán)境下，使凍結(jié)的水分子直接升華成為水蒸氣逸 出的過程.該過程稱作凍干(lyophilization)。物質(zhì)在干燥前始終處于低溫(凍結(jié)狀態(tài))， 同時冰晶均勻分布于物質(zhì)中，升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象，避免了由水蒸氣產(chǎn)生 泡沫、氧化等副作用。干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀，體積基本不變，極易溶于水而恢復(fù)原狀。在 最大程度上防止干燥物質(zhì)的理化和生物學(xué)方面的變性。冷凍干燥機系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。它的 工作原理是將被干燥的物品先凍結(jié)到三相點溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態(tài) 水份(冰)直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。因為目前的真空泵主要是采用 油封式懸片式真空泵，液化后的水蒸氣在真空泵啟動產(chǎn)熱后引起氣爆，破壞真空泵的功能， 因此必須在樣品倉和真空泵之間加入冷井以捕獲水分，因此常規(guī)凍干機尤其是小型凍干機 其主要的成本為單級或者二級壓縮機的費用，同時也提高了凍干機的體積和重量，難以小 型化。為此，結(jié)合常規(guī)真空干燥箱的工作原理，我們對現(xiàn)行凍干機進行了改進，目前尚未 發(fā)現(xiàn)相關(guān)的文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域一種多功能真空干燥機，由樣品倉和真空單元構(gòu)成，其 特征是樣品倉中凍結(jié)的樣品在近真空狀態(tài)下，水分升華形成的水蒸氣，在高于沸點溫度下 以氣體形式通過真空單元釋放到大氣中；樣品也可以在常規(guī)溶液或者潮濕狀態(tài)下，通過真 空蒸發(fā)或者沸騰后形成蒸汽，在高于沸點的溫度下通過真空單元釋放到大氣中。本發(fā)明所述的多功能真空干燥機，其真空單元由真空泵和加熱系統(tǒng)構(gòu)成；真空泵 能形成的真空度優(yōu)選0帕斯卡到1000帕斯卡，進一步優(yōu)選0帕斯卡到10帕斯卡；加熱單 元；加熱系統(tǒng)可以內(nèi)置于真空單元中，也可以位于真空單元和真空室之間，使溶劑蒸汽流經(jīng) 真空泵時的環(huán)境溫度高于溶劑的沸點，以防止溶劑蒸氣在真空單元中液化；真空單元可外 接回收裝置用于溶劑回收。本發(fā)明所述的多功能真空干燥機，其樣品倉由控溫單元，密封單元和擱板組成；控 溫單元可包含于樣品倉中，也可以不包含于樣品倉中，控溫溫度為-60攝氏度到200攝氏 度，其中優(yōu)選但不限于- ο攝氏度到100攝氏度，控溫單元可選用半導(dǎo)體制冷，壓縮機制冷， 液氮制冷和干冰制冷，其中優(yōu)選但不限于半導(dǎo)體制冷；控溫單元可選用半導(dǎo)體加熱，電加熱 棒加熱和溫浴加熱，其中優(yōu)選但不限于半導(dǎo)體加熱；密封單元由倉壁，進氣接口和真空接口 構(gòu)成，倉壁可以是底座和倉罩，倉體和倉蓋形式的二化設(shè)計，也可以是底座，側(cè)壁和倉蓋形 式的三體化設(shè)計，倉壁各部分之間為可密封接觸，倉壁上含有進氣接口和真空接口。
本發(fā)明所涉及的冷凍干燥機結(jié)合了常規(guī)真空干燥機和真空干燥箱的優(yōu)勢，具有設(shè) 備簡單，適合微型化設(shè)計，節(jié)約空間；真空泵的加熱系統(tǒng)一般僅需要在設(shè)備啟動時工作，運 行期間靠設(shè)備自身熱量工作，一般無需加熱，節(jié)約能源；設(shè)備的制作成本低廉，可作為實驗 室常規(guī)設(shè)備；通過控制溫度可替代真空干燥箱和冷凍干燥機。實施方式下面對本發(fā)明所描述的簡化式冷凍干燥機為例對本發(fā)明所涉及對象進行簡要說 明，其中所涉及的內(nèi)容并不構(gòu)成對發(fā)明所涉及內(nèi)容的限制，其實施方式如下1樣品倉由倉罩，底座和擱板構(gòu)成；倉罩和底座通過橡膠墊密封連接；底座側(cè)面含 有真空接口和進氣接口；樣品艙內(nèi)可內(nèi)置半導(dǎo)體控溫設(shè)備用于控制艙室溫度。2真空單元由常規(guī)油封旋片式真空泵和恒溫加熱棒組成，加熱棒固定于真空泵機 油倉中；真空泵和樣品倉通過密封管路聯(lián)通。3工作方式預(yù)先連接管路；設(shè)備啟動時，真空單元加熱棒首先啟動，將機油加熱 到120攝氏度恒溫；之后將樣品放置在隔板上，蓋上倉罩；真空泵啟動；樣品干燥后，關(guān)閉真 空泵，加熱棒繼續(xù)工作，直到真空泵中無水蒸氣排除。
具體實施例方式1常規(guī)干燥預(yù)先連接管路；設(shè)備啟動時，真空單元加熱棒首先啟動，將機油加熱到120攝氏度 恒溫；之后將預(yù)冷凍樣品放置在隔板上，蓋上倉罩，啟動控溫系統(tǒng)將艙內(nèi)溫度升高到物料所 能承受的溫度；真空泵啟動；樣品干燥后，關(guān)閉真空泵，加熱棒繼續(xù)工作，直到真空泵中無 水蒸氣排出。2冷凍干燥設(shè)備啟動時，真空單元加熱棒首先啟動，將機油加熱到120攝氏度恒溫；之后將預(yù) 冷凍樣品放置在隔板上，蓋上倉罩，啟動控溫系統(tǒng)將艙內(nèi)溫度降低到溶劑冰點以下，直到物 料完全凍結(jié)；真空泵啟動；樣品干燥后，關(guān)閉真空泵，加熱棒繼續(xù)工作，直到真空泵中無水 蒸氣排出。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域一種多功能真空干燥機，由樣品倉和真空單元構(gòu)成，其特 征是樣品倉中凍結(jié)的樣品在近真空狀態(tài)下，水分升華形成的水蒸氣，在高于沸點溫度下以 氣體形式通過真空單元釋放到大氣中；樣品也可以在常規(guī)溶液或者潮濕狀態(tài)下，通過真空 蒸發(fā)或者沸騰后形成蒸汽，在高于沸點的溫度下通過真空單元釋放到大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真空干燥機，其特征是真空單元由真空泵和加熱系 統(tǒng)構(gòu)成；真空泵能形成的真空度優(yōu)選0帕斯卡到1000帕斯卡，進一步優(yōu)選0帕斯卡到10帕 斯卡；加熱單元；加熱系統(tǒng)可以內(nèi)置于真空單元中，也可以位于真空單元和真空室之間，使 溶劑蒸汽流經(jīng)真空泵時的環(huán)境溫度高于溶劑的沸點，以防止溶劑蒸氣在真空單元中液化； 真空單元可外接回收裝置用于溶劑回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能真空干燥機，其特征是樣品倉由控溫單元，密封單元 和擱板組成；控溫單元可包含于樣品倉中，也可以不包含于樣品倉中，控溫溫度為-60攝氏 度到200攝氏度，其中優(yōu)選但不限于-10攝氏度到100攝氏度，控溫單元可選用半導(dǎo)體制 冷，壓縮機制冷，液氮制冷和干冰制冷，其中優(yōu)選但不限于半導(dǎo)體制冷；控溫單元可選用半 導(dǎo)體加熱，電加熱棒加熱和溫浴加熱，其中優(yōu)選但不限于半導(dǎo)體加熱；密封單元由倉壁，進 氣接口和真空接口構(gòu)成，倉壁可以是底座和倉罩，倉體和倉蓋形式的二體化設(shè)計，也可以是 底座，側(cè)壁和倉蓋形式的三體化設(shè)計，倉壁各部分之間為可密封接觸，倉壁上含有進氣接口 和真空接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域一種多功能真空干燥機，由樣品倉和真空單元構(gòu)成，其特征是樣品倉中凍結(jié)的樣品在近真空狀態(tài)下，水分升華形成的水蒸氣，在高于沸點溫度下以氣體形式通過真空單元釋放到大氣中；樣品也可以在常規(guī)溶液或者潮濕狀態(tài)下，通過真空蒸發(fā)或者沸騰后形成蒸汽，在高于沸點的溫度下通過真空單元釋放到大氣中。設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉等優(yōu)勢，適合微型化設(shè)計和常規(guī)實驗室應(yīng)用。
文檔編號F26B5/06GK102121784SQ20101003369
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者張永鋼 申請人:張永鋼