本發(fā)明涉及一種冷凍干燥設(shè)備，特別涉及一種冷凍干燥托盤組件。

背景技術(shù)：

1、冷凍干燥設(shè)備是一種利用加熱板將溫度傳導(dǎo)至物料托盤，再由托盤將溫度傳導(dǎo)給物料，使物料干燥脫水的設(shè)備。目前傳統(tǒng)托盤溫度主要由托盤本身傳導(dǎo)至物料，由于托盤呈器皿狀，物料在托盤內(nèi)存在一定厚度，如此導(dǎo)熱方式使得物料四周及底部直接接觸熱源，而中心部分溫度一時(shí)難以抵達(dá)，導(dǎo)熱性能不夠均勻，導(dǎo)溫效率較為低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，與物料的接觸面積大、導(dǎo)熱效率高的冷凍干燥托盤組件。

3、解決問題的技術(shù)方案

4、本發(fā)明提供一種冷凍干燥托盤組件，其包括盤體3，所述盤體3包括底面為平面的盤底31，所述盤底31的邊沿向上折彎并形成盤邊32，所述盤邊32與所述盤底31之間形成置料腔；所述置料腔的底面垂直設(shè)置有多個(gè)柱形的導(dǎo)熱針4，所述導(dǎo)熱針4及所述盤體3由導(dǎo)熱材料制成。

5、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱針4的高度為所述置料腔的深度的60％--100％。

6、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱針4包括同軸設(shè)置的針體43及針座41，所述針座41的直徑大于所述針體43的直徑，所述針座41的下底面為平面并作為第一導(dǎo)熱面41a，所述第一導(dǎo)熱面41a的中心設(shè)有柱形的凸起并形成安裝柱42，所述盤底31的上表面開設(shè)有定位凹槽，所述安裝柱42套設(shè)在所述定位凹槽內(nèi)并通過焊接固定，所述定位凹槽的深度大于或等于所述安裝柱42的長度、并能使所述第一導(dǎo)熱面41a與所述盤底31的上表面接觸。

7、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱針4為多排且沿所述盤體3的寬度方向等距設(shè)置，每排上的導(dǎo)熱針沿所述盤體3的長度方向等距設(shè)置，且相鄰兩排上的導(dǎo)熱針4交錯(cuò)設(shè)置。

8、進(jìn)一步的，所述置料腔的底面可拆卸地安裝能貼合于所述盤底31的上表面的針板6，所述導(dǎo)熱針4設(shè)置在所述針板6上。

9、進(jìn)一步的，所述盤底31的上表面垂直設(shè)置有多個(gè)螺栓體35，所述針板6上開設(shè)有與所述螺栓體35對應(yīng)且能容其穿過的安裝孔60，所述螺栓體35上螺紋連接有柱形螺母5，所述柱形螺母5的下端與所述針板接觸并實(shí)現(xiàn)壓緊。

10、進(jìn)一步的，所述柱形螺母包括橫截面為正多邊形的柱形體51，所述柱形體51的下端面中心開設(shè)有螺孔50；所述柱形體51的下端徑向向外延伸并形成壓緊部52，所述壓緊部52的下底面為平面并形成用于壓緊所述針板6并能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱的壓緊面52a。

11、進(jìn)一步的，還包括可拆卸地安裝在料車上的盤座1，所述盤座1內(nèi)設(shè)有換熱裝置，所述換熱裝置內(nèi)設(shè)有介質(zhì)管2，所述介質(zhì)管2的兩端向后延伸至盤座1外并分別作為進(jìn)口端21和出口端22，所述進(jìn)口端21和出口端22分別通過快速接頭與所述料車上的進(jìn)液總管及出液總管連通；所述盤座1的頂面為平面并形成能貼合于所述盤體3的底面以實(shí)現(xiàn)換熱的第三導(dǎo)熱面1a。

12、進(jìn)一步的，所述料盤的兩側(cè)對稱設(shè)置有多個(gè)鎖扣34，所述料車上設(shè)有與所述鎖扣對應(yīng)且能由上而下壓緊所述鎖扣以固定所述料盤并使所述料盤的底面壓緊所述第三導(dǎo)熱面1a的鎖塊。

13、進(jìn)一步的，所述盤座1的頂面開設(shè)有用于放置所述盤體3的換熱腔，所述換熱腔的深度小于或等于所述盤體3的厚度，所述換熱腔的前端敞口并能容所述盤體3右前向后插入，所述換熱腔的底面形成所述第三導(dǎo)熱面1a，所述換熱腔的兩側(cè)側(cè)壁形成能貼合于所述盤體3的兩側(cè)側(cè)壁并實(shí)現(xiàn)換熱的第四導(dǎo)熱面，所述換熱腔的端部形成能與所述盤體的端部接觸并實(shí)現(xiàn)軸向限位及換熱的第五導(dǎo)熱面。

14、進(jìn)一步的，所述盤體3的兩端設(shè)有把手33。

15、進(jìn)一步的，所述第三導(dǎo)熱面1a的表面開設(shè)有多條橫向和/或縱向的條形槽，所述條形槽的寬度小于1mm，深度小于0.5mm。

16、進(jìn)一步的，所述換熱腔的其中一側(cè)壁設(shè)有條形的彈性壓板15，所述彈性壓板15的端部設(shè)有弧形導(dǎo)面，所述彈性壓板15能壓緊所述盤體并使側(cè)壁貼合于所述換熱腔的側(cè)壁。

17、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱針的導(dǎo)熱率大于500w/(m·k)，且其通過以下方法制成：

18、s1、在鋁粉中加入金剛石顆粒；

19、s2、在混合粉末中添加甘醇后對其進(jìn)行研磨；

20、s3、將完成研磨的混合粉末置于模具內(nèi)并進(jìn)行干燥；

21、s4、將裝有干燥粉末的模具置于真空爐中，抽真空后進(jìn)行軸向加壓；

22、s5、加熱燒結(jié)，加熱時(shí)，以10℃/min的升溫速率升溫至400℃，并保溫30min-40min，以去除混合物中的殘存氣體；再以10℃/min的升溫速率升溫至650℃，并保溫90min-110min，保溫結(jié)束后，自然冷卻至室溫；

23、s6、取出復(fù)合材料，并將其加工成導(dǎo)熱針。

24、進(jìn)一步的，在步驟s1中，鋁粉由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成：

25、si：0.1％-0.3％；

26、fe：0.1％-0.2％；

27、mg：0.1％-0.3％；

28、cu：小于0.1％；

29、cr：小于0.1％；

30、zn：小于0.1％；

31、ti：小于0.1％；

32、其余為al，且al大于99.5％。

33、進(jìn)一步的，所述鋁粉的粒徑為30μm-60μm，金剛石顆粒的粒徑為160μm-180μm，其體積占比為40％-50％。

34、進(jìn)一步的，在步驟s4中，施加的軸向壓力為67mpa。

35、進(jìn)一步的，在步驟s3中，模具為石墨模具。

36、進(jìn)一步的，所述盤體3的內(nèi)表面和/或外表面設(shè)置有用于提高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱涂層。

37、進(jìn)一步的，所述導(dǎo)熱涂層通過以下方式制備：

38、s1、對盤體表面進(jìn)行脫脂和浸蝕處理后，進(jìn)行水洗，去除盤體表面的油污及氧化物；

39、s2、將金剛石顆粒進(jìn)行表面清洗后干燥；

40、s3、將完成干燥的金剛石顆粒在真空環(huán)境下進(jìn)行熱處理；

41、s4、對完成活化的金剛石進(jìn)行表面金屬化；

42、s5、將表面金屬化的金剛石顆粒電鍍至盤體的內(nèi)表面和/或外表面。

43、進(jìn)一步的，在步驟s2中，通過超聲波對金剛石表面進(jìn)行清洗，去除附著在金剛石表面的雜質(zhì)，并通過無水酒精進(jìn)行清洗，去除表面的有機(jī)物質(zhì)，而后進(jìn)行干燥處理。

44、進(jìn)一步的，步驟s4包括以下步驟：

45、s41、將金剛石顆粒粉用裝有乙醇的超聲清洗器進(jìn)行清洗；

46、s42、使用蒸餾水將其調(diào)準(zhǔn)至中性；

47、s43、將其加入化學(xué)鍍液中，加入堿性溶液并將鍍液ph值調(diào)整在堿性；

48、s44、通過超聲振蕩使溶液內(nèi)的金剛石顆粒均勻化，攪拌時(shí)間為10-20min；

49、s45、加入還原劑，并通過去離子水將其調(diào)準(zhǔn)至酸堿中性；

50、s46、干燥備用。

51、有益效果

52、本發(fā)明冷凍干燥托盤組件，在托盤內(nèi)設(shè)置多個(gè)導(dǎo)熱針，每一根針狀體可以作為一個(gè)小型導(dǎo)熱源，通過它們將溫度均勻、高效地傳導(dǎo)至物料，大大提高了托盤的導(dǎo)熱效率和效果；導(dǎo)熱針設(shè)置在針板上，加工方便，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)快速裝卸，以滿足不同的使用需求，且便于維護(hù)、保養(yǎng)及更換，使用成本低；針板通過卡扣或螺栓連接，能提高針板的安裝可靠性，確保針板底部與盤底的充分接觸，提高可靠、穩(wěn)定；導(dǎo)熱針采用復(fù)合材料制成，大大提高其導(dǎo)熱率，提高導(dǎo)熱效果和換熱效率，使用效果好；安在盤體表面設(shè)置復(fù)合涂層，提高其導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱效果好且導(dǎo)熱效率高；設(shè)置盤座，能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立制冷或制熱，通過貼合的方式對盤體進(jìn)行一對一換熱，其設(shè)置在料車上，能隨料車出入干燥倉，結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，且使用效果好；本發(fā)明冷凍干燥托盤組件，結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高，使用效果好，大大提高了冷凍干燥的效率，降低了功耗和使用成本，提高了生產(chǎn)效益。