[发明专利]一种采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置

权利要求书

1.一种采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，包括热泵子系统、冷冻-干燥子系统和真空子系统，其特征在于：所述的热泵子系统包括制冷压缩机（1）、四通换向阀（2）、冷凝器（3）、高沸点膨胀阀（4）、蒸发冷凝器（5）、低沸点膨胀阀（6）、冷冻电磁阀（7）、冻结蒸发器（8）、凝结电磁阀（9）和水气凝结器（10），四通换向阀（2）的第一接口与制冷压缩机（1）的排气口连接，四通换向阀（2）的第二接口与冷凝器（3）的制冷剂第一接口连接，四通换向阀（2）的第三接口与制冷压缩机（1）的进气口连接，四通换向阀（2）的第四接口分别与蒸发冷凝器（5）的高沸点制冷剂第一接口、冻结蒸发器（8）的第一接口、水气凝结器（10）的第一接口连接，冷凝器（3）的制冷剂第二接口与蒸发冷凝器（5）的低沸点制冷剂第二接口连接，冷凝器（3）的制冷剂第三接口通过高沸点膨胀阀（4）与蒸发冷凝器（5）的高沸点制冷剂第二接口连接，蒸发冷凝器（5）的低沸点制冷剂第一接口通过低沸点膨胀阀（6）、冷冻电磁阀（7）与冻结蒸发器（8）的第二接口连接，蒸发冷凝器（5）的低沸点制冷剂第一接口通过低沸点膨胀阀（6）、凝结电磁阀（9）与水气凝结器（10）的第二接口连接；

所述的冷冻-干燥子系统包括真空冷冻干燥箱（11）、水气凝结箱（12）、真空阀门（13）、制品用搁板（14）、排水阀（18）、蓄热水箱（20）、第一循环泵（21）、热媒电磁阀（22）、干燥换热器（23）、第二循环泵（24）和温控补液阀（25），真空冷冻干燥箱（11）通过真空阀门（13）与水气凝结箱（12）连通，冻结蒸发器（8）和干燥换热器（23）均内置在真空冷冻干燥箱（11）内的制品用搁板（14）上，水气凝结器（10）设在水气凝结箱（12）内，水气凝结箱（12）上设有真空子系统和排水阀（18），蓄水箱（20）的第一出口通过第一循环泵（21）与冷凝器（3）的载热剂第一接口连接，蓄热水箱（20）的第二出口通过热媒电磁阀（22）与干燥换热器（23）的第二接口连接，冷凝器（3）的载热剂第二接口与蓄热水箱（20）的第一进口连接，干燥换热器（23）的第一接口通过第二循环泵（24）与蓄热水箱（20）的第二进口连接，温控补液阀（25）与蓄热水箱（20）的第三进口连接。

2.根据权利要求1所述的采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述的真空子系统包括真空电磁阀（26）、真空泵（27）和废气过滤器（28），真空泵（27）的进风口通过真空电磁阀（26）与水气凝结箱（12）的内部连通，真空泵（27）的出风口通过废气过滤器（28）与大气环境连通。

3.根据权利要求2所述的采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，其特征在于：还包括自动控制子系统，自动控制子系统包括PLC控制器（29）、真空度传感器（15）、冻干温度传感器（16）、凝结温度传感器（17）、热媒温度传感器（19），PLC控制器（28）分别与制冷压缩机（1）、四通换向阀（2）、高沸点膨胀阀（4）、低沸点膨胀阀（6）、冷冻电磁阀（7）、凝结电磁阀（9）、真空阀门（13）、真空度传感器（15）、冻干温度传感器（16）、凝结温度传感器（17）、热媒温度传感器（19）、第一循环泵（21）、热媒电磁阀（22）、第二循环泵（24）、真空子系统电连接，真空度传感器（15）和冻干温度传感器（16）设在真空冷冻干燥箱（11）上，凝结温度传感器（17）设在水气凝结箱（12）上，热媒温度传感器（19）设在蓄热水箱（20）上。

4.根据权利要求1所述的采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述制冷压缩机（1）为变容量活塞式压缩机、变频涡旋式压缩机、变频滚动转子式压缩机中的任意一种形式。

5.根据权利要求1所述的采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述冷凝器（3）为管壳式换热器，制冷剂走壳侧，载热剂走管侧。

6.根据权利要求1所述的采用非共沸混合制冷剂的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述蒸发冷凝器（5）为板式换热器、套管式换热器和管壳式换热器中的任意一种结构形式。