[发明专利]冻干系统及冻干方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冻干系统及冻干方法的技术领域，用来对要求清洁性的对象物进行冻干。

背景技术

冻干作为一种食品或药品的加工方法而为人所知。在冻干时，首先通过对设置在冻干室内的对象物进行冷却，来使对象物中所含的水分冻结。然后，通过对冻干室进行减压及过热来使所述经冻结的水分升华，并利用经预先冷却的冷阱(coldtrap)对释放至环境中的水分进行收集而加以干燥。

作为实施这种冻干的系统的一例，例如有图5所示的系统。图5是表示现有的冻干系统100′的整体构成的示意图，在此例中特别例示了如下系统：可通过利用作为单一的热源机即冷凝单元(condensingunit)制冷，来利用简单的构成实施冻干。

冻干系统100′包括：冻干室2，收容设置有对象物的管架1；冷却装置3，是制冷的冷凝单元；冷阱4，用于收集经升华的水分；以及热交换器5，用于进行在冷却装置3中流动的一次冷媒与在管架1中流动的二次冷媒的热交换。在一次冷媒进行循环的循环线路6中设置有用于调整一次冷媒的流量的阀7a。并且，在循环线路6中，分支形成有在热交换器5内流动的旁通线路(bypassline)8a、以及流入至冷阱4的旁通线路8b。在旁通线路8a及旁通线路8b上，分别设置有用于调整一次冷媒的流入流出量的阀7b及阀7c。

在二次冷媒进行循环的循环线路9中，设置有用于使二次冷媒循环的循环泵10。

再者，作为一次冷媒，例如可使用氟利昂(Freon)或氨等冷媒，作为二次冷媒例如可使用不冻液或油等。

冻干系统100′的动作是通过作为控制单元的控制器(controller)11来实施，具体而言，根据从控制器11发送的控制信号来控制阀7a～阀7c的开关状态、冷却装置3中的制冷量及循环泵10的运行状态。

在冻干系统100′中，首先通过将阀7a及阀7b设定为打开状态，而将包含来自冷却装置3的冷气在内的一次冷媒导入至热交换器5，由此对在管架1中流动的二次冷媒进行冷却。由此，配置在管架1上的对象物通过从二次冷媒受冷而冻结。

当如上所述使对象物冻结时，可通过将阀7c设定为打开状态，来使冷阱4的冷却也同时进行。

当对象物的冻结完成后，利用未图示的减压元件(真空泵等)对收纳有对象物的冻干室2进行减压，由此使对象物中所含的经冻结的水分升华。这时，除了利用减压元件进行减压以外，还可以通过利用加热器(heater)等加热元件对二次冷媒进行加热，来促进水分的升华。

在冻干室2中通过升华而释放至环境中的水分由与冻干室2连结的冷阱4来收集。蓄积在冷阱4中的水分在冻干结束时排出至外部。

作为如上所述利用经由多个冷媒在冷却装置3中所生成的冷气进行冻干的系统，例如有专利文献1。在专利文献1中，关于系统所包含的冷凝机的冷却，也是以能够利用单一的冷却装置来提供的方式来使系统构成简化。

通常，在冻干时需要将对象物冷却至极低温度，所以需要长时间来冻结，从而要求提高生产效率。因此，在专利文献2中，揭示了除了利用冷却装置进行冷却以外，还通过对冻干室直接供给液态氮等极低温度流体，来促进冷却，使冻结时间缩短的技术。

[现有技术文献]

[专利文献1

专利文献1：日本专利特表2010-502932号公报

专利文献2：日本专利特表2013-505425号公报

发明内容

此外，在其它实施方式中，也可以包括将经预先冷却的空气供给至所述冻干室的冷却空气供给机构。

根据所述实施方式，除了在冷却装置中产生的冷气以外，还将经预先冷却的空气供给至冻干室，由此可获得更大的冻结能力。由此，可进一步缩短对象物的冻结时间，使生产效率提高。

这时，所述冷却空气供给机构也可以包括如下构件而构成：外部空气引入部，引入外部空气；冷却部，通过使所述经引入的外部空气与所述冷媒进行热交换来进行冷却；以及送风部，将所述经冷却的外部空气送入至所述冻干室。

根据所述实施方式，可利用在冷却装置中生成的冷气的一部分及外部空气来对外部空气进行冷却而送入至冻干室。由此，可利用简单的系统构造来实现冻结期间的缩短化。

在这种情况下，此外，所述外部空气引入部也可以通过经由灭菌器引入外部空气来对外部空气进行清洁。