【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及冻干机的，具体而言，涉及一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机。
技术介绍
1、冷冻干燥(冻干)技术是指将物料在低温下冻结，然后通过抽真空的方法使物料中的大部分水升华，从而使物料保持在干燥状态，达到长期室温保存的目的。实现冷冻干燥的设备为冷冻干燥机(冻干机)，冻干机已广泛应用于各种生物样品的冻干保存中，包括有生物医学制品如药品、细菌、血液制品等，和食品如肉制品、牛奶、蔬果等。
2、真空冷冻干燥机(简称冻干机)的箱室分为冻干箱和冷阱两部分。冻干箱内有板层等部件，主要是放置冻干制品；冷阱中有盘管等部件，主要是将制品中升华出的溶媒再次冻结。制冷系统的作用主要有两方面，一个是在冷冻过程中为试剂提供冷量，另一个是为冷阱提供冷量，干燥时将物料中升华的水蒸气凝结为冰，达到除水的效果。
3、中国专利(cn211503450u)公开的一种冻干机的冻干室、冷阱复合机构，该复合机构通过向冻干室本体内喷淋液氮，对冻干室内进行快速降温，液氮变为氮气，在真空作用下，氮气进入冷阱利用其余冷对冷阱进行预冷；然后再利用冷阱中的制冷设备对冷阱进行除水，达到对冻干室冻干的效果。但是上述机构存在的问题是对于氮气进入冷阱后，其温度仍然很低，通过真空管将其排出，并未完全利用好氮气的余冷；同时，由于冷阱中通常使用机械制冷，机械制冷的效果通常受到散热端的散热效果影响而使其不能长时间稳定工作；此外，现有的冻干机均是大型冻干机，并且冻干速度较慢，尤其是对于实验室中，往往需要小型化并且高效的冻干机，所以针对上述技术问题，申请人专利技术了一种液氮
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，该冻干机充分利用了液氮的余冷，使得单级压缩制冷循环能够更加稳定地工作；同时，该冻干机可以提高对试剂的冻干速率；此外，该冻干机还能够单独对每一个试剂管中的试剂进行冻干调节，使得每一个试剂管中的试剂都能冻干至指定重量。
2、本专利技术是这样实现的，一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，包括冻干室和冷阱箱体，所述冻干室和冷阱箱体之间设有将其连接的连接管，所述连接管上设有电磁阀；所述冻干室内设有多根固定杆，多根所述固定杆上滑动套接有置物板和滑动板，所述滑动板位于置物板的正上方处；所述置物板上设有多个试剂管盛放装置，所述滑动板上设有与试剂管盛放装置一一对应的多个液氮喷淋结构；所述滑动板的顶部设有液氮加注结构，所述液氮加注结构用于将液氮加注到多个液氮喷淋结构中并通过液氮喷淋结构喷射到冻干室内；
3、所述冷阱箱体的顶部设有真空管，所述真空管上设有真空泵，所述真空管远离冷阱箱体的端部设有换热箱，所述换热箱的底部设有氮气存储箱体；所述冷阱箱体的外侧壁上还设有散热箱体，所述散热箱体内设有压缩机和节流装置，所述换热箱内设有冷凝器，所述冷阱箱体内设有环形蒸发器；所述环形蒸发器、冷凝器、压缩机和节流装置之间构成一个单级压缩制冷循环；所述单级制冷循环中填充有r717制冷剂；
4、所述散热箱体和换热箱的侧壁上均开有多个散热孔。
5、进一步，所述试剂管盛放装置包括置物板、多个顶部为开口的放置壳体、活动底座、弹簧和压力传感器；所述置物板上开有数量与放置壳体数量相同的通孔二，所述放置壳体的顶部与置物板的底部固定连接并与通孔二连通；所述压力传感器固定嵌设于放置壳体的内侧底部，所述弹簧的底部与压力传感器固定连接，所述弹簧的顶部与活动底座底部固定连接；所述活动底座与放置壳体之间滑动连接。
6、进一步，所述滑动板上开有多个与通孔二数量相同的多个通孔一；所述液氮喷淋结构包括液氮喷淋管、堵塞头、限位环、连接杆、挡盖和升降装置；所述液氮喷淋管的顶部与滑动板底部固定连接且与通孔一连通；所述堵塞头滑动设置于液氮喷淋管内，所述堵塞头内设有沿其滑动方向的通孔二；所述限位环固定安装于液氮喷淋管的内侧壁上且位于堵塞头的正上方；所述连接杆固定安装于通孔二内，所述连接杆的底部与连接支架固定连接，所述连接杆的顶部穿过限位环并与挡盖固定连接，所述挡盖的遮盖面积大于限位环的通孔面积；所述升降装置固定安装于液氮喷淋管的外侧壁上，所述升降装置用于控制堵塞头沿着液氮喷淋管上下滑动。
7、进一步，所述升降装置包括伺服电机、升降环和螺纹杆二；所述伺服电机的侧壁与液氮喷淋管侧壁固定连接，所述伺服电机的输出端与螺纹杆二的顶部固定连接，所述升降环套接于螺纹杆二上且所述升降环的侧壁与堵塞头的侧壁固定连接。
8、进一步，所述堵塞头上还设有流量调节阀。
9、进一步，所述液氮加注结构包括两根液氮加注管和分流箱体；两根所述液氮加注管之间可拆卸连接，其中一根液氮加注管的端部与分流箱体的侧壁固定连接，所述分流箱体固定安装于滑动板顶部，所述分流箱体的底部开有多个与通孔一对应的通孔三。
10、进一步，所述滑动板和置物板的侧壁上均设有连接壳体，所述连接壳体内设有旋转固定结构；所述置物板和滑动板内设有与连接壳体连通的滑槽；所述旋转固定装置包括两个固定装置和传动装置；所述固定装置包括滑块、螺纹杆一、旋钮和锥形齿轮一；所述滑块沿滑槽滑动并套接在螺纹杆一的螺纹段上，所述螺纹杆一的光滑段的端部与连接壳体转动连接；所述传动装置包括两个锥形齿轮一、两个锥形齿轮二、传动杆和多个支撑轴承；两个所述锥形齿轮一分别固定套接在两个螺纹杆一的螺纹段上，两个所述锥形齿轮二分别与两个锥形齿轮一啮合；两个所述锥形齿轮二分别与传动杆的两端固定连接；多个所述支撑轴承固定套接在传动杆上；其中一个固定装置的螺纹杆一穿过连接壳体并设有旋钮。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、1、将真空管远离冷阱箱体的端部与换热箱连接，同时将单级制冷压缩的冷凝器安装于换热箱内，这样利用氮气的余冷对冷凝器进行降温，提高了单级制冷压缩循环的制冷效果和制冷稳定性；
13、2、在每一个放置壳体的正上方处均设置液氮喷淋结构，同时在堵塞头上均设置流量调节阀，这样可以控制液氮的喷注速率，不仅能够快速地对单个试剂管中的试剂进行冻干，还能避免由于流量过大而导致试剂从试剂管中喷溅出的现象发生；
14、3、将堵塞头与挡盖之间通过连接杆连接，挡盖和堵塞头分别位于限位环的两侧；同时通过升降装置控制堵塞头上下移动；这样当单个试剂管中的试剂冻干到指定重量时，可以调节堵塞头向下移动将试剂管堵塞，同时挡盖对限位环的中空位置进行密封，不仅可以避免其他堵塞头中喷出的液氮对试剂管中的试剂造成影响，同时还能对液氮喷淋管进行堵塞，避免液氮持续注入到试剂管中，使得试剂管中的试剂不再减少；
15、4、在活动底座的底部设置弹簧，弹簧的底部与压力传感器连接，这样当试剂冻干到指定重量时，即可停止对该试剂管中的试剂进行冻干，达到对每一个试剂管进行精确冻干控制的效果；
16、5、在连接壳体内设置了旋转固定结构，并且旋转固定结构通过在滑槽中设置滑块，通过调节滑块抵紧固定杆，从而实现对置物板和滑动板的固定，同时也实现了对置物板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，包括冻干室(1)和冷阱箱体(14)，所述冻干室(1)和冷阱箱体(14)之间设有将其连接的连接管(16)，所述连接管(16)上设有电磁阀(15)；所述冻干室(1)内设有多根固定杆(7)，多根所述固定杆(7)上滑动套接有置物板(5)和滑动板(4)，所述滑动板(4)位于置物板(5)的正上方处；所述置物板(5)上设有多个试剂管(17)盛放装置，所述滑动板(4)上设有与试剂管(17)盛放装置一一对应的多个液氮喷淋结构；所述滑动板(4)的顶部设有液氮加注结构，所述液氮加注结构用于将液氮加注到多个液氮喷淋结构中并通过液氮喷淋结构喷射到冻干室(1)内；
2.根据权利要求1所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述试剂管(17)盛放装置包括置物板(5)、多个顶部为开口的放置壳体(39)、活动底座(42)、弹簧(41)和压力传感器(40)；所述置物板(5)上开有数量与放置壳体(39)数量相同的通孔二(6)，所述放置壳体(39)的顶部与置物板(5)的底部固定连接并与通孔二(6)连通；所述压力传感器(40)固定嵌设于放置壳体
3.根据权利要求2所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述滑动板(4)上开有多个与通孔二(6)数量相同的多个通孔一(18)；所述液氮喷淋结构包括液氮喷淋管(29)、堵塞头(31)、限位环(28)、连接杆(37)、挡盖(27)和升降装置；所述液氮喷淋管(29)的顶部与滑动板(4)底部固定连接且与通孔一(18)连通；所述堵塞头(31)滑动设置于液氮喷淋管(29)内，所述堵塞头(31)内设有沿其滑动方向的通孔四(32)；所述限位环(28)固定安装于液氮喷淋管(29)的内侧壁上且位于堵塞头(31)的正上方；所述连接杆(37)固定安装于通孔四(32)内，所述连接杆(37)的底部与连接支架(36)固定连接，所述连接杆(37)的顶部穿过限位环(28)并与挡盖(27)固定连接，所述挡盖(27)的遮盖面积大于限位环(28)的通孔面积；所述升降装置固定安装于液氮喷淋管(29)的外侧壁上，所述升降装置用于控制堵塞头(31)沿着液氮喷淋管(29)上下滑动。
4.根据权利要求3所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述升降装置包括伺服电机(35)、升降环(34)和螺纹杆二(33)；所述伺服电机(35)的侧壁与液氮喷淋管(29)侧壁固定连接，所述伺服电机(35)的输出端与螺纹杆二(33)的顶部固定连接，所述升降环(34)套接于螺纹杆二(33)上且所述升降环(34)的侧壁与堵塞头(31)的侧壁固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述堵塞头(31)上还设有流量调节阀(30)。
6.根据权利要求1所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述液氮加注结构包括两根液氮加注管(2)和分流箱体(19)；两根所述液氮加注管(2)之间可拆卸连接，其中一根液氮加注管(2)的端部与分流箱体(19)的侧壁固定连接，所述分流箱体(19)固定安装于滑动板(4)顶部，所述分流箱体(19)的底部开有多个与通孔一(18)对应的通孔三(45)。
7.根据权利要求1所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述滑动板(4)和置物板(5)的侧壁上均设有连接壳体(25)，所述连接壳体(25)内设有旋转固定结构；所述置物板(5)和滑动板(4)内设有与连接壳体(25)连通的滑槽(20)；所述旋转固定装置包括两个固定装置和传动装置；所述固定装置包括滑块(21)、螺纹杆一(26)、旋钮(24)和锥形齿轮一(22)；所述滑块(21)沿滑槽(20)滑动并套接在螺纹杆一(26)的螺纹段上，所述螺纹杆一(26)的光滑段的端部与连接壳体(25)转动连接；所述传动装置包括两个锥形齿轮一(22)、两个锥形齿轮二(23)、传动杆(43)和多个支撑轴承(44)；两个所述锥形齿轮一(22)分别固定套接在两个螺纹杆一(26)的螺纹段上，两个所述锥形齿轮二(23)分别与两个锥形齿轮一(22)啮合；两个所述锥形齿轮二(23)分别与传动杆(43)的两端固定连接；多个所述支撑轴承(44)固定套接在传动杆(43)上；其中一个固定装置的螺纹杆一(26)穿过连接壳体(25)并设有旋钮(24)。
...【技术特征摘要】
1.一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，包括冻干室(1)和冷阱箱体(14)，所述冻干室(1)和冷阱箱体(14)之间设有将其连接的连接管(16)，所述连接管(16)上设有电磁阀(15)；所述冻干室(1)内设有多根固定杆(7)，多根所述固定杆(7)上滑动套接有置物板(5)和滑动板(4)，所述滑动板(4)位于置物板(5)的正上方处；所述置物板(5)上设有多个试剂管(17)盛放装置，所述滑动板(4)上设有与试剂管(17)盛放装置一一对应的多个液氮喷淋结构；所述滑动板(4)的顶部设有液氮加注结构，所述液氮加注结构用于将液氮加注到多个液氮喷淋结构中并通过液氮喷淋结构喷射到冻干室(1)内；
2.根据权利要求1所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述试剂管(17)盛放装置包括置物板(5)、多个顶部为开口的放置壳体(39)、活动底座(42)、弹簧(41)和压力传感器(40)；所述置物板(5)上开有数量与放置壳体(39)数量相同的通孔二(6)，所述放置壳体(39)的顶部与置物板(5)的底部固定连接并与通孔二(6)连通；所述压力传感器(40)固定嵌设于放置壳体(39)的内侧底部，所述弹簧(41)的底部与压力传感器(40)固定连接，所述弹簧(41)的顶部与活动底座(42)底部固定连接；所述活动底座(42)与放置壳体(39)之间滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种液氮与机械制冷联用的高效冻干机，其特征在于，所述滑动板(4)上开有多个与通孔二(6)数量相同的多个通孔一(18)；所述液氮喷淋结构包括液氮喷淋管(29)、堵塞头(31)、限位环(28)、连接杆(37)、挡盖(27)和升降装置；所述液氮喷淋管(29)的顶部与滑动板(4)底部固定连接且与通孔一(18)连通；所述堵塞头(31)滑动设置于液氮喷淋管(29)内，所述堵塞头(31)内设有沿其滑动方向的通孔四(32)；所述限位环(28)固定安装于液氮喷淋管(29)的内侧壁上且位于堵塞头(31)的正上方；所述连接杆(37)固定安装于通孔四(32)内，所述连接杆(37)的底部与连接支架(36)固定连接，所述连接杆(37)的顶部穿过限位环(28)并与挡盖(27)固定连接，所述挡盖(27)的遮盖面积大于限位环(28)的通孔面积；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马李杰，韦文香，邢文娟，杨潍，张海锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军西部战区总医院，
类型：发明
国别省市：
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