(57)【要約】      （修正有）【課題】原料液の凍結粒子を短時間で乾燥させる方法を提供する。【解決手段】トレイ装置８の透明な堆積板１０上に凍結粒子を堆積させ、堆積板１０の上方に配置された赤外線放射装置と下方に配置された赤外線放射装置の両方から赤外線を放射させる。赤外線は堆積板１０を透過するから、凍結粒子の堆積物９は、上部と下部とに赤外線が照射されるので短時間に乾燥する。また、均一に加熱されるので、乾燥対象の化合物が劣化することもない。【選択図】図３
2020148434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の真空雰囲気中に原料液を噴射して凍結した凍結粒子を生成する噴射装置と、
前記凍結粒子が堆積板上に堆積され、堆積した凍結粒子によって堆積物が形成されるトレイ装置と、
第二の真空雰囲気中に配置され、前記堆積物が形成された前記トレイ装置が配置される配置装置と、
前記配置装置に配置された前記トレイ装置上の前記堆積物を昇温させる加熱装置と、を有する凍結真空乾燥装置であって、
前記加熱装置は前記配置装置の上方と下方とにそれぞれ配置された赤外線放射装置を有し、
前記堆積板は前記赤外線放射装置が放射する前記赤外線を透過させる透明部材で形成され、
前記配置装置に配置された前記トレイ装置上の前記堆積物には、前記配置装置の上方に配置された前記赤外線放射装置から放射された赤外線と、前記配置装置の下方に配置された前記赤外線放射装置が放射して前記堆積板を透過した赤外線とが照射される凍結真空乾燥装置。
【請求項２】
前記配置装置が上下に多段に配置され、
各前記配置装置の上方と下方とには、前記赤外線放射装置がそれぞれ配置された請求項１記載の凍結真空乾燥装置。
【請求項３】
前記第一の真空雰囲気が形成され、前記噴射装置によって前記凍結粒子が生成される製氷室と、
前記第二の真空雰囲気が形成され、前記配置装置が配置された加熱室と、
閉状態にされると前記製氷室の内部雰囲気と前記加熱室の内部雰囲気とを分離させるゲートバルブと、
を有する請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の凍結真空乾燥装置。
【請求項４】
前記製氷室と前記加熱室とが接続された搬送室と、
前記搬送室に配置され、前記製氷室から前記搬送室に前記トレイ装置を移動させる搬送ロボットと、
を有する請求項３記載の凍結真空乾燥装置。
【請求項５】
前記第一の真空雰囲気中に配置され、前記トレイ装置に堆積された前記凍結粒子に赤外線を照射する予備赤外線放射装置を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の凍結真空乾燥装置。
【請求項６】
前記透明部材には石英が用いられ、
前記トレイ装置の周囲は金属の保護環で囲まれた請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の凍結真空乾燥装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は凍結真空乾燥装置の技術分野にかかり、特に、凍結粒子を加熱する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水分を含んだ物質から水分を蒸発させて除去することを乾燥と言うが、水は大気圧での沸点は１００℃であり、乾燥させたい物質を１００℃に加熱すると水は多量に蒸発するから、水分を含んだ物質を加熱すれば蒸発量が多くなり、乾燥時間は短くなる。
【０００３】
しかしながら食品や医薬品等の物質は加熱すると劣化してしまうという欠点がある。
【０００４】
乾燥技術のうち、水分を凍らせた状態で蒸発（昇華）させて除去することを凍結乾燥と言い、例えば凍り豆腐（高野豆腐）という食品は、寒中に屋外で凍らせた後に乾燥させており、大気圧中で凍結乾燥されている。
【０００５】
真空雰囲気中では沸点は低温度化し、特に、６１０Ｐａより低圧の真空雰囲気中では水は液体では存在できなくなる。この場合、氷は水にならずに気体になって真空雰囲気中に移動するから真空排気によって除去される。従って、真空雰囲気中での凍結乾燥は、水分による食品の変質や医薬品の希釈等は発生せず、高品質の乾燥を行うことができる。
【０００６】
液体中に固体が溶解又は分散された原料液を凍結真空乾燥させるときには、ノズルから原料液を真空雰囲気中に噴出し、自己凍結によって凍結粉体を生成し、凍結粉体に含まれる固体の水を気化させて乾燥させているが、温度が上昇すると気化の量も増加するので、乾燥時間を短縮するために凍結粉体を金属トレイ上に堆積させ、金属トレイを加熱して凍結粉体を昇温させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１８−５１６３５４号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１８／１８６３４３号
【特許文献３】特許第５８１４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
金属トレイを加熱するためには、金属トレイに熱媒体液を循環させる技術や、金属トレイが配置されたヒータに通電して発熱させる技術があるが、凍結粉体を昇温させるためには長時間を必要とする。
【０００９】
凍結粉体が堆積した堆積物と金属トレイとが接触する面積は微少であるため、金属トレイの熱が伝熱によって堆積物を加熱して凍結粉体を昇温させるためには長時間を必要する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、本発明は、第一の真空雰囲気中に原料液を噴射して凍結した凍結粒子を生成する噴射装置と、前記凍結粒子が堆積板上に堆積され、堆積した凍結粒子によって堆積物が形成されるトレイ装置と、第二の真空雰囲気中に配置され、前記堆積物が形成された前記トレイ装置が配置される配置装置と、前記配置装置に配置された前記トレイ装置上の前記堆積物を昇温させる加熱装置と、を有する凍結真空乾燥装置であって、前記加熱装置は前記配置装置の上方と下方とにそれぞれ配置された赤外線放射装置を有し、前記堆積板は前記赤外線放射装置が放射する前記赤外線を透過させる透明部材で形成され、前記配置装置に配置された前記トレイ装置上の前記堆積物には、前記配置装置の上方に配置された前記赤外線放射装置から放射された赤外線と、前記配置装置の下方に配置された前記赤外線放射装置が放射して前記堆積板を透過した赤外線とが照射される凍結真空乾燥装置である。
本発明は、前記配置装置が上下に多段に配置され、各前記配置装置の上方と下方とには、前記赤外線放射装置がそれぞれ配置された凍結真空乾燥装置である。
本発明は、前記第一の真空雰囲気が形成され、前記噴射装置によって前記凍結粒子が生成される製氷室と、前記第二の真空雰囲気が形成され、前記配置装置が配置された加熱室と、閉状態にされると前記製氷室の内部雰囲気と前記加熱室の内部雰囲気とを分離させるゲートバルブと、を有する凍結真空乾燥装置である。
本発明は、前記製氷室と前記加熱室とが接続された搬送室と、前記搬送室に配置され、前記製氷室から前記搬送室に前記トレイ装置を移動させる搬送ロボットと、を有する凍結真空乾燥装置である。
本発明は、前記第一の真空雰囲気中に配置され、前記トレイ装置に堆積された前記凍結粒子に赤外線を照射する予備赤外線放射装置を有する凍結真空乾燥装置である。
本発明は、前記透明部材には石英が用いられ、前記トレイ装置の周囲は金属の保護環で囲まれた凍結真空乾燥装置である。
【発明の効果】
【００１１】
凍結粒子の堆積物の上部と下部とに赤外線が照射されるから、放射により直接堆積物が加熱されるので伝熱による加熱よりも昇温速度は速くなる。
【００１２】
抵抗加熱ヒータでは、接触部分にしか熱伝導せず、熱伝導される面積が小さいのに比較して赤外線が上下から照射されるので、照射される面積が大きく、凍結粉体の堆積物は均一に加熱され、過熱による品質低下が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の凍結真空乾燥装置の概略を説明するための図
【図２】その凍結真空乾燥装置の内部を説明するための図
【図３】(ａ)：トレイ装置を説明するための図  (ｂ)：そのトレイ装置に凍結粒子が堆積された状態を説明するための図
【図４】本発明の凍結真空乾燥装置の動作を説明するための図(１)
【図５】本発明の凍結真空乾燥装置の動作を説明するための図(２)
【図６】本発明の凍結真空乾燥装置の動作を説明するための図(３)
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１の符号２は、本発明の第一例の凍結真空乾燥装置を示している。
【００１５】
この凍結真空乾燥装置２は、装置本体２０と制御装置５とを有している。
【００１６】
装置本体２０は、搬送室１７と、搬出入室１８と、一台又は複数台の製氷室１１Ａ、１１Ｂ(ここでは二台)と、一台又は複数台の加熱室１２Ａ、１２Ｂ(ここでは二台)とを有している。
【００１７】
搬出入室１８と各製氷室１１Ａ、１１Ｂと各加熱室１２Ａ、１２Ｂとは搬送室１７の周囲に配置され、それぞれゲートバルブ４０、４１Ａ、４１Ｂ 、４２Ａ、４２Ｂを介して搬送室１７に接続されており、製氷室１１Ａ、１１Ｂと搬送室１７との間のゲートバルブ４１Ａ、４１Ｂを閉じた状態にすると、製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と搬送室１７の内部雰囲気とは分離され、開いた状態にすると製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と搬送室１７の内部雰囲気とは接続される。
【００１８】
また、加熱室１２Ａ、１２Ｂと搬送室１７との間のゲートバルブ４２Ａ、４２Ｂを閉じた状態にすると、加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部雰囲気と搬送室１７の内部雰囲気とは分離され、開いた状態にすると加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部雰囲気と搬送室１７の内部雰囲気とは接続される。
【００１９】
製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と搬送室１７の内部雰囲気とを分離させるか、又は、加熱室１２Ａ、１２Ｂと搬送室１７の内部雰囲気を分離させると、製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部雰囲気とは分離される。
【００２０】
製氷室１１Ａ、１１Ｂと加熱室１２Ａ、１２Ｂとにはそれぞれコールドトラップ室１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂが接続されており、各コールドトラップ室１３Ａ、１３Ｂ、１４Ａ、１４Ｂの内部には、コールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ配置されている。コールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂはそれぞれ冷凍機３５Ａ、３５Ｂ、３６Ａ、３６Ｂに接続され、冷凍機３５Ａ、３５Ｂ、３６Ａ、３６Ｂによって冷却されるようにされている。
【００２１】
搬送室１７、搬出入室１８と製氷室１１Ａ、１１Ｂと加熱室１２Ａ、１２Ｂとは、それぞれ真空排気装置２１〜２３に接続されている。
【００２２】
各ゲートバルブ４０、４１Ａ、４１Ｂ 、４２Ａ、４２Ｂを閉じ、真空排気装置２１〜２３を動作させると、搬送室１７の内部雰囲気と搬出入室１８の内部雰囲気と製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部雰囲気とは真空排気され、各製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部には第一の真空雰囲気がそれぞれ形成され、各加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部には第二の真空雰囲気がそれぞれ形成される。
【００２３】
図２は、搬送室１７と製氷室１１Ａ、１１Ｂと加熱室１２Ａ、１２Ｂとの内部を説明するための内部概略図である。
【００２４】
加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部には、収容装置３０が配置されており、収容装置３０は一台又は複数台の配置装置３１を有している。この例の凍結真空乾燥装置２では複数の配置装置３１を有しており、各配置装置３１は上下方向に一定間隔で配置されている。各配置装置３１は、加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部に第二の真空雰囲気が形成されると第二の真空雰囲気中に置かれる。
【００２５】
配置装置３１が上下方向に配置された間隔は、各配置装置３１上に、後述する堆積物９が配置されたトレイ装置８をそれぞれ配置できる間隔である。
【００２６】
製氷室１１Ａ、１１Ｂの外部には、原料液が蓄液された原料タンク２８Ａ、２８Ｂが配置されている。原料液は、例えば水に医薬品が溶解又は分散されているが、溶媒は水に限定されるものではなく、また、溶媒に溶解又は分散された物質は有機物であっても無機物であってもよい。
【００２７】
製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部には、原料タンク２８Ａ又は２８Ｂに接続された噴射装置２７が配置されており、噴射装置２７に原料タンク２８Ａ又は２８Ｂから原料液が供給され、原料液が第一の真空雰囲気中に噴射されると、原料液の液滴が形成されるようになっている。
【００２８】
次に、凍結乾燥の工程について説明すると、搬出入室１８には大気雰囲気と搬出入室１８との間を分離する扉４５が設けられており、扉４５を通過させて大気雰囲気中から搬出入室１８の内部にトレイ装置８が搬入される。複数個のトレイ装置８が搬出入室１８の内部に搬入され、搬出入室１８に配置されてもよく、また、一枚のトレイ装置８を搬出入室１８に搬入し、扉４５を閉じて搬入したトレイ装置８を製氷室１１Ａ、１１Ｂに移動させるようにしても良い。
【００２９】
搬送室１７の内部には搬送ロボット１９が配置されている。
【００３０】
搬出入室１８の内部が真空雰囲気にされた後、搬出入室１８と搬送室１７との間のゲートバルブ４０が開けられ、搬送ロボット１９によって一個のトレイ装置８が搬出入室１８から取り出され、製氷室１１Ａ又は１１Ｂと搬送室１７との間のゲートバルブ４１Ａ又は４１Ｂが開けられ、トレイ装置８は製氷室１１Ａ又は１１Ｂの内部に搬入される。
【００３１】
製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部には台２５が設けられており、製氷室１１Ａ、１１Ｂに搬入されたトレイ装置８は台２５上に配置され、ゲートバルブ４１Ａ又は４１Ｂが閉じられる。図４にはその状態が示されている。
【００３２】
噴射装置２７は台２５上に配置されるトレイ装置８の上方に位置しており、原料タンク２８Ａ又は２８Ｂから凍結乾燥すべき原料液が噴射装置２７に供給され、供給された原料液は噴射装置２７からトレイ装置８に向かって直径１ｍｍ未満の液滴となって噴射され、液滴が形成されると、液滴はトレイ装置８に向かって飛行する。
【００３３】
飛行中の液滴からは水分が蒸発し、水分の蒸発に伴ってトレイ装置８に到達する前に凍結し、凍結粒子となる。
【００３４】
噴射装置２７からは原料液が所定時間継続して噴射されており、飛行中に生成された凍結粒子はトレイ装置８に到着して堆積し、堆積物９が形成される。
【００３５】
図３(ａ)はトレイ装置８の断面図であり、トレイ装置８は平板形状の堆積板１０と、堆積板１０の側面を覆う金属製の保護環４６とを有している。
【００３６】
保護環４６は堆積板１０の底面下に張り出したフランジ部４８を有しており、堆積板１０はフランジ部４８上に乗せられている。
【００３７】
凍結粒子の飛行先には堆積板１０が位置しており、凍結粒子は堆積板１０上に到着し、堆積板１０上に堆積される。堆積物９は、多数の凍結粒子によって堆積板１０上に形成されている。
【００３８】
凍結粒子がトレイ装置８に堆積される際には製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部は継続して真空排気されており、製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部は、第一の真空雰囲気にされている。
【００３９】
このとき、コールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂは冷凍機３５Ａ、３５Ｂによってそれぞれ冷却されており、第一の真空雰囲気に含有される気体の水分子がコールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂに接触すると水分子は固体になってコールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂに付着し、製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気から除去される。
【００４０】
噴射された原料液の液滴から発生した気体の水分子はコールドトラップ装置１５Ａ、１５Ｂに付着して除去され、真空排気装置２２に侵入しないようにされている。
【００４１】
搬送ロボット１９は、モーター３７と、モーター３７に取り付けられた回転軸３８と、回転軸３８に取り付けられたアーム３９とを有しており、アーム３９の先端にはトレイ装置８が乗せられる。モーター３７は制御装置５によって制御されて回転軸３８が回転され、アーム３９が回転と伸縮されて先端に配置されたトレイ装置８を移動させるように構成されている。
【００４２】
凍結粒子が所定量堆積された後、ゲートバルブ４１Ａ又は４１Ｂが開けられ、搬送ロボット１９のアーム３９が伸びて製氷室１１Ａ又は１１Ｂの内部に挿入され、アーム３９上には堆積物９が形成されたトレイ装置８が乗せられる。
【００４３】
次いで、アーム３９が収縮されて図５に示すようにトレイ装置８が搬送室１７の内部に移動され、ゲートバルブ４１Ａ又は４１Ｂが閉じられる。
【００４４】
トレイ装置８が製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部の台２５上から搬送室１７に移動されると、台２５には、凍結粒子が未堆積のトレイ装置８が配置される。
【００４５】
他方、堆積物９が形成されたトレイ装置８を加熱室１２Ａ又は１２Ｂに移動させるために、搬送室１７と加熱室１２Ａ又は１２Ｂとの間のゲートバルブ４２Ａ又は４２Ｂが開けられ、トレイ装置８が配置された搬送ロボット１９のアーム３９が伸び、堆積物９が形成されたトレイ装置８は加熱室１２Ａ又は１２Ｂの内部に搬入される。
【００４６】
搬送ロボット１９がトレイ装置８を配置装置３１に配置可能な高さを配置高さとすると、加熱室１２Ａ又は１２Ｂの内部では空の配置装置３１が配置高さに位置しており、加熱室１２Ａ又は１２Ｂに搬入されたトレイ装置８は、搬送ロボット１９のアーム３９から配置高さに位置する配置装置３１上に移載される。移載後、アーム３９は収縮し、加熱室１２Ａ、１２Ｂから抜去され、ゲートバルブ４２Ａ、４２Ｂは閉じられる。
【００４７】
収容装置３０は昇降装置３４に接続され、昇降装置３４は制御装置５に接続されており、制御装置５が出力する信号によって昇降装置３４が制御され、収容装置３０は上方又は下方に所定距離移動する。収容装置３０の移動に伴い、各配置装置３１は一緒に昇降移動する。
【００４８】
トレイ装置８が配置されると、配置装置３１は昇降装置３４によって上方又は下方に移動することで、配置高さから移動し、他の空の配置装置３１が配置高さに配置され、堆積物９が形成された他のトレイ装置８がアーム３９によって加熱室１２Ａ又は１２Ｂの内部に搬入され、配置高さに位置する配置装置３１に移載される。
【００４９】
以上説明したような、トレイ装置８上への凍結粒子の堆積と、製氷室１１Ａ、１１Ｂから加熱室１２Ａ、１２Ｂへの堆積物９を有するトレイ装置８の移動と、配置装置３１への配置とを含む一連の動作が繰り返し行われると、図６に示すように、加熱室１２Ａ又は１２Ｂの内部の複数の配置装置３１上に堆積物９を有するトレイ８が配置される。
【００５０】
加熱室１２Ａ、１２Ｂには加熱装置２９が設けられている。
【００５１】
加熱装置２９は複数台の赤外線放射装置３２を有している。
【００５２】
上下に配置された配置装置３１のうち、互いに隣接する二台の配置装置３１の間の位置と、最上段の配置装置３１よりも上方位置と、最下段の配置装置３１よりも下方位置とには、それぞれ赤外線放射装置３２が配置されている。赤外線放射装置３２は、例えば赤外線ランプで構成されている。
【００５３】
なお、配置装置３１が昇降装置３４によって移動される際には、各赤外線放射装置３２は配置装置３１と一緒に昇降移動するようにされている。
【００５４】
赤外線放射装置３２は加熱用電源４４に接続され、加熱用電源４４は制御装置５に接続されており、加熱用電源４４は制御装置５が出力する信号によって制御され、所望の大きさの電力を出力する。
【００５５】
加熱用電源４４が出力する電力は各赤外線放射装置３２に供給され、各赤外線放射装置３２は赤外線を放射する。
【００５６】
堆積板１０は赤外線に対する透過率が高い透明材料で形成されており、その透明材料には例えば石英があり、ここでは堆積板１０は石英によって構成されている。石英は欠けが発生しやすいが、堆積板１０の周囲の角部分は保護環４６によって覆われており、トレイ装置８が搬送される間に他の部材に衝突する際には、保護環４６が他の部材に衝突するので堆積板１０の周囲の角部分に欠けが発生しないようになっている。
【００５７】
保護環４６のフランジ部４８には中央に開口４７が形成されており、開口４７の底面には堆積板１０の裏面の中央部分が露出されている。
【００５８】
各配置装置３１には中央に貫通孔３３が形成されており、堆積板１０の裏面のうちのフランジ部４８で囲まれた部分は貫通孔３３の底面に露出されている。
【００５９】
配置装置３１に配置されたトレイ装置８上の堆積物９は、その上部がトレイ装置８の上方に位置する赤外線放射装置３２と直接対面すると共に、その下部がトレイ装置８の下方に位置する赤外線放射装置３２と、堆積板１０と開口４７と貫通孔３３とを介して間接的に対面する。その状態で各赤外線放射装置３２が赤外線を放射すると、各トレイ装置８の堆積物９には、上方に位置する赤外線放射装置３２が放射した赤外線が直接照射され、下方に位置する赤外線放射装置３２が放射した赤外線は、堆積板１０を透過して照射される。
【００６０】
従って、堆積物９の上部と下部が同時に赤外線を照射され堆積物９の中心の温度が昇温しやすくなり、各赤外線放射装置３２に電力が供給され、各トレイ装置８の堆積物９が均一に加熱される。
【００６１】
ここでは一台の配置装置３１上には堆積物９が形成されたトレイ装置８がそれぞれ一枚配置されており、各トレイ装置８上の堆積物９が均一に加熱される。
【００６２】
なお、配置装置３１の間に配置された赤外線放射装置３２は、それら赤外線放射装置３２の上方と下方の両方に赤外線を放射するが、最上段の配置装置３１よりも上方に位置する赤外線放射装置３２は赤外線を下方に放射すればよく、最下段の配置装置３１よりも下方に位置する赤外線放射装置３２は赤外線を上方に照射すればよい。
【００６３】
赤外線によって堆積物９が加熱され、堆積物９に含まれる凍結粒子の温度が上昇すると、凍結粒子に含まれる固体の水の気化量が増大し、凍結粒子は短時間で乾燥される。
【００６４】
赤外線放射装置３２から赤外線が放射される際にはゲートバルブ４２Ａ又は４２Ｂは閉じられており、加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部は真空排気装置２３によって継続して真空排気され、内部が第二の真空雰囲気にされていると共に、コールドトラップ装置１６Ａ、１６Ｂは冷凍機３６Ａ、３６Ｂによってそれぞれ冷却されて低温度にされており、第二の真空雰囲気に含有される気体の水分子はコールドトラップ装置１６Ａ、１６Ｂに接触すると固体になってコールドトラップ装置１６Ａ、１６Ｂに付着し、第二の真空雰囲気から除去され、凍結粒子の乾燥が促進される。
【００６５】
各トレイ装置８上の堆積物９に含有される凍結粒子が乾燥されると、ゲートバルブ４２Ａ、４２Ｂが開けられ、搬送ロボット１９によって加熱室１２Ａ又は１２Ｂから凍結粒子が乾燥されたトレイ装置８が取り出され、搬出入室１８に移動され、搬出入室１８のゲートバルブ４０が閉じられた後、扉４５が開けられ、乾燥された凍結粒子が配置されたトレイ装置８は大気に取り出され、空のトレイ装置８が搬出入室１８に配置され、製氷室１１Ａ又は１１Ｂに搬送される。
【００６６】
なお、上記製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部には、予備赤外線放射装置２６が配置されており、台２５に配置されたトレイ装置８に堆積され、又は堆積する寸前の凍結粒子に赤外線を照射して昇温させることができるようにされている。凍結粒子が製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部で昇温されるので、加熱室１２Ａ、１２Ｂ内での加熱時間が短縮される。
【００６７】
以上は、製氷室１１Ａ、１１Ｂと加熱室１２Ａ、１２Ｂとを別々に設け、製氷室１１Ａ、１１Ｂの内部雰囲気と加熱室１２Ａ、１２Ｂの内部雰囲気とを分離できるようにし、加熱室１２Ａ、１２Ｂの水分を除去しやすくしたが、製氷室１１Ａ又は１１Ｂと加熱室１２Ａ又は１２Ｂとを同じ真空室にして、同じ真空室内に噴射装置と配置装置と赤外線放射装置とを設け、第一の真空雰囲気と第二の真空雰囲気とを接続するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記凍結真空乾燥装置２では搬送ロボット１９を用いていたが、搬送ロボット１９ではなくベルトコンベアやプッシャー装置等の輸送装置によってトレイ装置８を搬送するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記凍結真空乾燥装置２では搬送ロボット１９が配置された搬送室が設けられていたが、製氷室と加熱室とを直結し、製氷室内で原料液の凍結粒子が配置されたトレイ装置８を製氷室から加熱室に直送し、凍結粒子の堆積物の上部と下部とに加熱室内に配置された加熱装置によって赤外線を照射するようにしてもよい。
【００７０】
この場合、トレイ装置８をベルトコンベアやプッシャー装置等の輸送装置によって搬送することができる。
【００７１】
また、上記凍結真空乾燥装置２ではトレイ装置８が製氷室１１Ａ又は１１Ｂから加熱室１２Ａ又は１２Ｂに移動する際に水平方向に搬送されたが、製氷室と加熱室とを上下に配置し、トレイ装置８を製氷室から加熱室に移動させる際に、垂直方向に搬送させるようにしてもよい。
【００７２】
堆積板１０を石英によって構成する場合は、石英はたわみ防止の観点および破損確率低減を意図して３ｍｍ以上の厚みを有することが望ましい。
【００７３】
本発明の実施例では直径３００ｍｍ、厚さ３ｍｍの石英板を用いた。石英板は赤外光（波長１．０μｍ以上２．２μｍ以下の範囲）について透過率を９０％以上に保つ厚み以下である事が望ましい。この様な石英板を用いる事で、石英板の温度上昇を低減させると共に、接触による伝熱よりも、放射による伝熱を支配的な要因とすることが出来、結果、加熱対象とする凍結粒子に対して面内で均一かつ効率的な伝熱をすることができる。
【符号の説明】
【００７４】
２……凍結真空乾燥装置
９……堆積物
８……トレイ装置
１０……堆積板
１１Ａ、１１Ｂ……製氷室
１２Ａ、１２Ｂ……加熱室
１７……搬送室
１８……搬出入室
１９……搬送ロボット
２７……噴射装置
２９……加熱装置
３０……収容装置
３１……配置装置
３２……赤外線放射装置
４６……保護環 
【図１】
2020148434.tif 000003
【図２】
2020148434.tif 000004
【図３】
2020148434.tif 000005
【図４】
2020148434.tif 000006
【図５】
2020148434.tif 000007
【図６】
2020148434.tif 000008