[发明专利]液氮冷冻微波加热真空干燥机

说明书

技术领域：

本发明涉及真空冷冻干燥技术领域，尤其涉及一种液氮冷冻微波加热真空干燥机。

背景技术：

真空冷冻干燥技术利用升华原理干燥物质，被广泛用于食品药品加工领域，这是由于真空冷冻干燥能最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性，所以，真空冷冻干燥机的发展前景日益被人们所看好。真空冷冻干燥机包括八个系统，分别是冷冻、循环、真空、电气、液压、气动、水环、SIP/CIP。

目前，使用的传统冻干机以压缩机制冷系统为主。如专利号为200610008269.X所公开的一种真空冷冻干燥机，就是一种采用压缩机制冷的真空冷冻干燥机。这种真空冷冻干燥机虽然能够用于食品药品生产领域，但是由于使用电加热，压缩机制冷，氟利昂作为制冷剂，这种真空冷冻干燥机冷冻存在诸多问题，如温度范围小，换热效率不高，运行成本高，故障几率大，设备保养成本高等。

专利号为201020223133.2，所公布的发明专利，提出了使用液氮冷冻作为真空冷冻干燥机的制冷系统，能够有效的提高温度控制范围和换热效率，但是这种液氮冷冻真空干燥的设计理念还是基于传统的真空冷冻干燥机模式，仅仅只改变了冻干机的制冷系统，依然使用电加热系统，真空泵和罗茨泵合用的真空系统等。这导致了液氮冷冻真空干燥机存在问题，如运行成本高，制品受热慢而且不均匀等。

另外有报道微波冷冻干燥技术，这种技术是微波干燥和真空冷冻的结合，观念新颖，但是这种微波干燥技术没有解决制品受热不均匀等问题，运行成本高，仍然需要进一步优化。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种新的使用液氮冷冻，微波加热的真空冷冻干燥机，具有成本低，耗能小，产品受热均匀等诸多优点。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种液氮冷冻微波加热真空干燥机，其特征在于：包括连接有水循环真空泵和液氮冷冻系统的冷冻干燥部分，还包括连接所述水循环真空泵、液氮冷冻系统和冷冻干燥部分的PLC主控系统；所述冷冻干燥部分包括密封的冻干箱，冻干箱内竖直设置有旋转主轴，旋转主轴自上而下连接多层冻干托盘，每层冻干托盘上方均设置有微波加热系统，微波加热系统包括有微波发生器。

所述冻干托盘底部制有凹凸面，可以对微波发生器发射的微波起到反射作用，有效提高微波对制品加热的均匀度，提高干燥效率。

所述微波发生器每层设置一个，或每层设置两个或两个以上。

所述冻干托盘与旋转主轴固定连接，所述微波加热系统与冻干箱相对静止；或者所述微波加热系统与旋转主轴固定连接，所述冻干托盘与冻干箱相对静止，以使冻干托盘与微波加热系统相对运动。

所述旋转主轴上端连接固定在冻干箱外的减速电机；或者所述旋转主轴采用磁悬浮轴承转子运动系统。

本发明提供的真空干燥机使用液氮冷冻系统，能提高冷冻的温度范围，提高换热效率，液氮充入冻干箱体后，迅速气化成氮气，并带走冻干箱内的热量，达到降温的目的，氮气从冻干箱上设置的氮气单向导通口排出；使用与冻干托盘相对运动的微波加热系统，能使制品受热均匀，减少冻干时间，节约能耗，使用水循环真空泵抽真空，不需要使用捕水器，能有效的控制干箱真空度，减少耗能。

本发明的提供的真空干燥机，由PLC主控系统对液氮量，温度，真空度，旋转主轴的旋转速度实现自动控制。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明采用液氮冷冻方式以及微波旋转加热方式，有效增大了冻干箱的冷冻温度范围，提高冻干效率，减少冻干时间，减少耗能；此外，该干燥机使用的水循环真空泵，不需要设置捕水系统，能够有效的控制干箱真空度，消除使用捕水系统所带来的如耗能高等问题。

附图说明：

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为本发明另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1所示，一种液氮冷冻微波加热真空干燥机，包括连接有水循环真空泵1和液氮冷冻系统3的冷冻干燥部分4，还包括连接水循环真空泵1、液氮冷冻系统3和冷冻干燥部分4的PLC主控系统2；冷冻干燥部分4包括密封的冻干箱47，冻干箱47内竖直设置有旋转主轴44，旋转主轴44自上而下连接多层冻干托盘45，每层冻干托盘45上方均设置有微波加热系统42，微波加热系统42包括有微波发生器43，微波发生器43每层设置两个。