冷凍干燥機(jī)采用降溫結(jié)露的原理,主要由熱交換系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)三部分組成。壓縮空氣首先進(jìn)入預(yù)冷卻器進(jìn)行氣-氣或氣-水的熱交換,除去一部分熱能,然后進(jìn)入冷熱空氣交換器,和已經(jīng)從蒸發(fā)器出來(lái)被冷卻到壓力露點(diǎn)的冷空氣進(jìn)行熱交換,使壓縮空氣的溫度進(jìn)一步降低。之后壓縮空氣進(jìn)入蒸發(fā)器,與制冷劑進(jìn)行熱交換,壓縮空氣的溫度降至0-8℃,空氣中的水份在此溫度下析出,通過(guò)氣水分離器分離后,經(jīng)過(guò)自動(dòng)排水器排出。而干燥的低溫空氣則進(jìn)入冷熱空氣交換器進(jìn)行熱交換,溫度升高后輸出。
對(duì)于共熔點(diǎn)的概念關(guān)乎到冷凍干燥的實(shí)際過(guò)程,因?yàn)閮龈僧a(chǎn)品可能有鹽類、糖類、明膠、蛋白質(zhì)、血球、組織、病毒、細(xì)菌等等的物質(zhì)。因此它是一個(gè)復(fù)雜的液體,它的凍結(jié)過(guò)程肯定也是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,與溶液相似,也有一個(gè)真正全部凝結(jié)成固體的溫度。即共熔點(diǎn)。由于冷凍干燥機(jī)是在真空狀態(tài)下進(jìn)行。只有產(chǎn)品全部?jī)鼋Y(jié)后才能在真空下進(jìn)行升華,否則有部分液體存在時(shí),在真空下不僅會(huì)迅速蒸發(fā),造成液體的濃縮使凍干產(chǎn)品的體積縮??;而且溶解在水中的氣體在真空下會(huì)迅速冒出來(lái),造成如液體沸騰的樣子,使凍干產(chǎn)品鼓泡,甚至冒出瓶外,這些是我們所不希望的。為此凍干產(chǎn)品在升華開(kāi)始時(shí)必須要冷到共熔點(diǎn)以下的溫度,使凍干產(chǎn)品真正全部?jī)鼋Y(jié)。
冷凍干燥機(jī)共熔點(diǎn)的測(cè)量可用簡(jiǎn)單的方法來(lái)測(cè)量,用兩根適當(dāng)粗細(xì)而又互相絕緣的銅絲插入盛放產(chǎn)品的容器中,作為電極。在銅電極附近插入一支溫度計(jì),插入深度與電極差不多,把它們一起放入凍干箱內(nèi)的觀察窗孔附近,并用適當(dāng)方法把它們固定好,然后與其它產(chǎn)品一起預(yù)凍,這時(shí)我們用萬(wàn)用表不斷地測(cè)量在降溫過(guò)程中的電阻數(shù)值,根據(jù)電阻數(shù)值的變化來(lái)確定共熔點(diǎn)。