冻干机是一种用于将物质冻结并将其水分升华为气态的设备。冻干技术广泛应用于医药、食品、化工等领域，能够延长产品的保质期、方便运输和储存等多种好处。本文将介绍冻干机的原理及结构图。

一、冻干机的原理

冻干机的原理基于物质的三态变化。当物质受到低温作用时，它的温度下降，从固态逐渐变为液态和气态。冻干机利用这一原理，将物质冷却到低于其三态温度，并施加真空，使其水分升华为气态，从而得到冻干产品。

具体来说，冻干机的工作流程包括以下几个步骤：

1. 制备样品

将要进行冻干的物质制成适当的形状和尺寸，通常为粉末或小颗粒。

2. 预冷

将样品放入冻干机中，开始预冷。在预冷过程中，冻干机内的温度被降低到很低，通常在-40℃至-80℃之间，以使样品温度降至冰点以下。

3. 冷冻

在预冷完成后，冷却器内的冷媒被调节以冷却样品。这将导致样品温度进一步降低，使其进入冻结状态。

4. 升华

在样品冻结后，真空泵排出冷凝器中的水分，从而将样品中的水分升华为气态。这个过程被称为升华。

5. 干燥

升华完毕后，真空泵继续排出干燥室中的水分，使样品更加干燥。这个过程通常需要几个小时到几天不等，具体时间取决于样品的特性和冻干机的规格。

二、冻干机的结构图

一般而言，冻干机由以下几个部分组成：

1. 冷却器

冷却器通常采用压缩机或者制冷剂进行制冷，冷却器的作用是将样品冷却至冰点以下。

2. 冷凝器

冷凝器用于收集升华后的水分，并将其排出冻干机，通常使用真空泵进行排出。

3. 干燥室

干燥室是冻干机的最后一个部分，它的作用是将升华后的样品进一步干燥。干燥室内通常设置有热板、电热管等设备，以增加干燥速度。

4. 控制系统

控制系统用于控制整个冻干过程，包括冷却器和干燥室内的温度、真空度和时间等参数。控制系统通常由电子计算机或者PLC控制系统组成。

以上是冻干机的原理及结构图，除此之外，还有一些辅助设备，如真空计、温度计、冷媒计等。这些设备都是为了确保冻干过程的准确性和稳定性。