[发明专利]一种冻干机的热交换板层结构和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冻干机的热交换板层结构和制造方法，涉及的是冻干技术领域，具体涉及一种应用于冻干机的热交换性能良好、制造加工

简便的冻干机板层内部结构和制造方法。

背景技术

真空冷冻干燥机俗称冻干机，是一种广泛应用于医药，食品行业的干燥设备，其用途在于让物质在低温下冻结，使其中的水份在真空状态下升华，并用冷凝的方法收集冷凝的水份以达到物质干燥脱水的目的。目前，随着我国医药、食品行业进一步同国际接轨，冻干机在疫苗、血制品、生物制药、药品、保健品等方面的使用要求也越来越高。

冻干机前部一般有一个容纳药品的关键容器，叫做冻干箱，在冻干箱内部放满了可以控制其温度的一块块板层。那些药品或生物、化学制品则放置于这些关键的板层上。制药工艺人员就是控制这些板层的温度，来间接冷冻或者加热放置于上的制品来使制品经历冷冻→低温升华→成品的阶段来实现冻干制药的过程。在实际应用中一般在一块板层上往往会放置至少几百、多则几千瓶的冻干制品，所以这种放置于冻干机内部的板层必须要有几个非常重要的技术特征。

温度分布均匀

因为有时放置于板层上的冻干制品数量非常之多，而以现在的科学技术根本就做不到对每块板层上的数百和数千个制品进行完全温度监控，最为可行的办法就是挑选几个点进行局部温度监控，而默认为其它的冻干制品状态和其是差不多的，以这几个控制点的数据为代表性数据来完成整个冻干工艺过程，因此冻干机板层的温度均一性非常重要。如果同一块板层或不同板层的温差很大，则冻干工艺人员就不能保证整批冻干制品质量的均一性，给制药生产厂商带来很大的麻烦和损失！

板层平整度

因为一般冻干制品时放置在西林瓶或制品盘中后再放置于冻干机板层之上的，所以板层的平整度对于制品是否受热或制冷均匀时有决定性作用的。板层平整度差，制品盘底部和西林瓶底部就只能以线接触或点接触的方式放置于板层之上，热传导效率大打折扣，造成整块板层上不用区域制品品质不均一，严重时还会产生某个区域制品大量报废。

零泄漏

因为为保证板层整体温度的均一性，所以在制造板层时往往将其做成中空式，其中空的流体通道像迷宫一般从进口迂回至出口，在其流体通道中一般充满一种叫硅油的液体。硅油是一种很特殊的油类，它的化学、物理性质稳定，不燃不爆，密度略小于水。在-60℃的温度下还能以液态形态存在，而且此种液体储热量巨大，本身可携带大量的热量或冷量。冻干机首先制冷或加热硅油，然后其携带大量热量或冷量进入板层，如果各参数控制适当，可以将板层的温差控制在±0.5℃之内。但硅油本身还有一个特性：其渗透性极强。一般硅油会大量采用于化妆品制造中，作为一种载体将营养物质渗入人的皮肤，所以这就意味着这种液体极易泄漏。只要板层的焊接稍有失误，硅油就会从其中渗出，影响并破坏冻干箱中的制品。

早期板层结构采用底板打孔，背部塞焊的形式，在板层的中间做出硅油的流体通道，通过控制硅油的温度来控制板层的温度这种形式非常老旧。板层内部采用矩形的隔条，隔条和上板正常氩弧焊，但下板必须采用在底板上打孔塞焊的方法才可以使板层成形，这样做有以下缺点：板层背部焊接量非常大，焊接发热惊人，背板变形惨不忍睹，板层制作后期需对板层背部做大量打磨工作，打磨时有时会磨漏焊点造成板层泄漏。板层背板焊点产生的变形使隔条和背板之间有很大的间隙，硅油在板层内流动时会从下方窜到另一边。造成板层温度非常的不均匀。板层背部有大量的焊点，板层的平整度非常的不好。

发明内容