真空冻结干燥装置和真空冻结干燥方法制造方法及图纸

本发明专利技术实现在短时间内真空冻结干燥以及降低成本。真空冻结干燥装置具有喷雾部、管部、加热部以及收集部。上述喷雾部将原料液向真空容器内喷雾。上述管部为非直线状，具有第一开口端和第二开口端，上述原料液向上述真空容器内喷雾而形成的液滴自冻结而形成的冻结颗粒被上述第一开口端捕捉。上述加热部通过将冻结颗粒在上述管部内加热来使冻结颗粒升华干燥，上述冻结颗粒通过在喷雾时获得的动能而在上述管部内从上述第一开口端朝向上述第二开口端移动。上述收集部收集干燥颗粒，上述干燥颗粒通过上述冻结颗粒在上述管部内升华干燥而形成，并从上述管部的上述第二开口端被释放。

Vacuum freeze drying device and method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空冻结干燥装置和真空冻结干燥方法
本专利技术涉及一种真空冻结干燥装置和真空冻结干燥方法。
技术介绍
关于真空冻结干燥装置，其多数为使原料液向真空容器喷雾，在真空容器内形成的液滴冻结，冻结粉体被收集到收集托盘，将热传导至收集托盘而使冻结粉体升华干燥的装置。但是，在该方法中，由于真空环境下的冻结粉体间的热传导低，因此有时升华干燥需要花费大量时间。对此，提出了在短时间内将大量的冻结粉体一起干燥的真空冻结干燥(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-119140号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，为了在短时间内升华干燥大量的冻结粉体，需要大量的高频电源。并且，为了在短时间内干燥从大量的冻结粉体释放的溶剂，需要大流量的真空排气机构。这样一来，对于真空冻结干燥装置来说，在短时间内真空冻结干燥大量的冻结粉体与降低成本有时是矛盾的。鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种实现了在短时间内真空冻结干燥并且降低成本的真空冻结干燥装置和真空冻结干燥方法。用于解决课题的方案为了达成上述目的，本专利技术的一个方式的真空冻结干燥装置具有喷雾部、管部、加热部以及收集部。上述喷雾部将原料液喷雾到真空容器内。上述管部为非直线状且具有第一开口端和第二开口端，并从上述第一开口端对上述原料液向上述真空容器内喷雾而形成的液滴自冻结而形成的冻结颗粒进行捕捉。上述加热部通过将冻结颗粒在上述管部内加热来使冻结颗粒升华干燥，上述冻结颗粒通过喷雾时获得的动能而在上述管部内从上述第一开口端朝向上述第二开口端移动。上述收集部收集干燥颗粒，所述干燥颗粒通过上述冻结颗粒在上述管部内升华干燥而形成，并从上述管部的上述第二开口端被释放。根据这样的真空冻结干燥装置，原料液在非直线状的管部内通过加热部在短时间内被真空冻结干燥，干燥颗粒被收集部收集。真空冻结干燥装置成为小型的装置，不需要大型的排气机构，实现低成本化。在上述真空冻结干燥装置中，上述管部在从上述喷雾部朝向上述收集部的方向上具有回转轴，并在上述喷雾部与上述收集部之间螺旋状回转。根据这样的真空冻结干燥装置，原料液在螺旋状的管部内通过加热部在短时间内被真空冻结干燥，干燥颗粒被收集部收集。在上述的真空冻结干燥装置中，上述管部可以在上述第一开口端和上述第二开口端之间具有至少一个开口部，上述开口部能够将通过上述冻结颗粒在上述管部内移动中升华干燥产生的气体释放到上述管部外。根据这样的真空冻结干燥装置，由于管部具有至少一个向管部外释放气体的开口部，因此能够将冻结颗粒由于升华干燥而释放的水蒸气高效地释放到管部外。在上述真空冻结干燥装置中，上述加热部可以具有通过高频波对上述冻结颗粒进行加热的加热机构。根据这样的真空冻结干燥装置，冻结颗粒的冰部分吸收高频波，从而冻结颗粒高效地升华干燥。在上述真空冻结干燥装置中，上述加热部可以具有通过热辐射加热上述冻结颗粒的加热机构。根据这样的真空冻结干燥装置，冻结颗粒的冰部分通过热辐射被加热，冻结颗粒高效地升华干燥。在上述真空冻结干燥装置中，上述管部可以由透气性的树脂构成。根据这样的真空冻结干燥装置，干燥了的气体被高效地释放到管部外。在上述的真空冻结干燥装置中，上述加热部可以由多个单元构成，上述多个单元分别独立地对上述冻结颗粒进行加热。根据这样的真空冻结干燥装置，能够根据管部的位置独立地改变从加热部向管部施加的电力。在上述真空冻结干燥装置中，还可以具有能够将上述收集部更换为其他的收集部的输送机构。根据这样的真空冻结干燥装置，即使干燥颗粒被一个收集部收集，也可以更换为其他的收集部，因此能够以一个装置得到大量的干燥颗粒。为了实现上述目的，在本专利技术的一个方式的真空冻结干燥方法中，将原料液喷雾到真空容器内。使用具有第一开口端和第二开口端的非直线状的管部，从上述第一开口端对上述原料液向上述真空容器内喷雾而形成的液滴自冻结而形成的冻结颗粒进行捕捉。通过在上述管部内加热冻结颗粒来使上述冻结颗粒升华干燥，所述冻结颗粒通过喷雾时获得的动能而在上述管部内从上述第一开口端朝向上述第二开口端移动。收集干燥颗粒，所述干燥颗粒通过上述冻结颗粒在上述管部内升华干燥而形成，并从上述管部的上述第二开口端被释放。根据这样的真空冻结干燥方法，原料液在非直线状的管部内通过加热部在短时间内被真空冻结干燥，干燥颗粒被收集部收集。真空冻结干燥装置成为小型的装置，不需要大型的排气机构，实现低成本化。专利技术效果如上所述，根据本专利技术，提供一种实现了能够在短时间内进行真空冻结干燥并且降低成本的真空冻结干燥装置及真空冻结干燥方法。附图说明图1是表示本实施方式的真空冻结干燥装置的示意性侧视图。图2中的(a)是表示冻结颗粒的移动时间(横轴)与冻结颗粒的温度(左纵轴)的关系、以及冻结颗粒的移动时间与冻结颗粒的重量(右纵轴)的关系的模拟图。图2中的(b)是表示冻结颗粒的移动时间(横轴)与冻结颗粒的速度(左纵轴)的关系、以及冻结颗粒的移动时间与冻结颗粒的回转次数(右纵轴)的关系的模拟图。图3是表示本实施方式的真空冻结干燥装置的变型例1的示意图。图4是表示本实施方式的真空冻结干燥装置的变型例2的示意性侧视图。图5是表示本实施方式的真空冻结干燥装置的变型例3的示意性侧视图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。在各附图中，有时导入XYZ轴坐标。另外，有时对相同的构件或具有相同功能的构件标注相同的附图标记，并在说明该构件后适当省略说明。图1是表示本实施方式的真空冻结干燥装置的示意性侧视图。在本实施方式中，将真空冻结干燥设备100的上下方向设为Z轴方向，横方向设为X轴方向，前后方向设为Y轴方向。图1所示的真空冻结干燥装置100具有真空容器10、喷雾部20、管部30A、加热部40、收集部50、冷阱60、排气机构70以及原料容器201。在真空冻结干燥装置100中，在喷雾部20与收集部50之间配置有管部30A及加热部40。在本实施方式中，将喷雾部20一侧设为上侧，将收集部50一侧设为下侧。真空容器10通过排气机构70被维持在500Pa以下优选在100Pa以下的减压环境。在这样的维持在减压环境下的真空容器10中，从水的相平衡状态图中可知，水在温度70K(开尔文)以上为固体(冰)或气体(水蒸气)中的任意一相。即，本实施方式中的真空容器10内成为液体(水)难以存在而固体(冰)或气体(水蒸气)存在的环境。喷雾部20具有主体部21和喷嘴部22。喷雾部20将存积在原料容器201中的原料液200作为液滴210喷雾到真空容器10内。例如，存积在原料容器201中的原料液200通过管202被供给到主体部21。供给到主体部21的原料液200从喷嘴部22喷雾到真空容器10内成为液滴210。喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空冻结干燥装置，具有：/n喷雾部，其将原料液喷雾到真空容器内；/n管部，其为非直线状且具有第一开口端和第二开口端，并从所述第一开口端对所述原料液向所述真空容器内喷雾而形成的液滴自冻结而形成的冻结颗粒进行捕捉；/n加热部，其通过将所述冻结颗粒在所述管部内加热而使所述冻结颗粒升华干燥，所述冻结颗粒通过喷雾时获得的动能而在所述管部内从所述第一开口端朝向所述第二开口端移动；以及/n收集部，其收集干燥颗粒，所述干燥颗粒通过所述冻结颗粒在所述管部内升华干燥而形成，并从所述管部的所述第二开口端被释放。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180608 JP 2018-1100921.一种真空冻结干燥装置，具有：
喷雾部，其将原料液喷雾到真空容器内；
管部，其为非直线状且具有第一开口端和第二开口端，并从所述第一开口端对所述原料液向所述真空容器内喷雾而形成的液滴自冻结而形成的冻结颗粒进行捕捉；
加热部，其通过将所述冻结颗粒在所述管部内加热而使所述冻结颗粒升华干燥，所述冻结颗粒通过喷雾时获得的动能而在所述管部内从所述第一开口端朝向所述第二开口端移动；以及
收集部，其收集干燥颗粒，所述干燥颗粒通过所述冻结颗粒在所述管部内升华干燥而形成，并从所述管部的所述第二开口端被释放。


2.根据权利要求1所述的真空冻结干燥装置，其中，
所述管部在从所述喷雾部朝向所述收集部的方向上具有回转轴，并在所述喷雾部与所述收集部之间螺旋状地回转。


3.根据权利要求1或2所述的真空冻结干燥装置，其中，
所述管部在所述第一开口端和所述第二开口端之间具有至少一个开口部，所述开口部能够将通过所述冻结颗粒在所述管部内移动中升华干燥而产生的气体释放到所述管部外。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的真空冻结干燥装置，其中，
所述管部...

【专利技术属性】
技术研发人员：西桥勉，中野美尚，村上裕彦，吉元刚，伊藤薰树，小宫卓巳，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：日本;JP