真空冷凍干燥機中凍干箱是它的心臟。它是一個要求嚴格密封的真空容器，在容器中要提供物料冷凍的冷量，補充物料中水分升華潛熱需要的熱量。凍干箱的形狀主要有兩種；小型設備可采用圓筒形；大、中型設備多采用長方盒形。從真空容器受力情況看，當然是球形或圓筒形客器合理，但考慮有效利用空間.外形美觀等因素，大多數凍干設備都采用了帶加強筋的長方盒形結構。在設計時要特別注意強度和穩定性計算，防止變形。

　　真空冷凍干燥機在凍干箱內要設置放凍干制品的擱板，擱板既是冷凍器又是加熱器。因此，擱板的結構要設計得合理。擱板結構要根據降溫和加熱的方式而定，通常有四種形式：直冷直熱式，間冷間熱式，直冷間熱式和間冷直熱式。直冷式就是將擱板作為制冷系統中的蒸發器，制冷工質通過節流膨脹，直接進入擱中蒸發制冷；直熱式就是將加熱器（例如電加熱器）直接放入擱板中加熱。直冷、直熱式的優點是冷、熱效率高，結構簡單，對于小型制冷機可用。直冷、直熱式的缺點是降溫和加熱不均勻，不易調控，特別是加熱不均勻危害較大，可產生局部過熱使凍干制品變質，故直熱式建議不采用。間冷式是將制冷系統的蒸發器放在凍干箱的外面，制冷劑與冷媒（載冷劑）在蒸發器中進行熱交換，再將冷媒用循環泵通入擱板中；間熱式是在凍干箱外將熱媒加熱，再用循環泵將熱媒打入擱板循環。目前采用間冷間熱式的凍干機比較多。

　　真空冷凍干燥機主要應用于：

　　（1）熱穩定性差的生物制品，生化類制品，血液制品，基因工程類制品等藥物凍干；

　　（2）為保持生物組織結構和活性，外科手術用的皮層、骨骼、角膜、心瓣膜等生物組織的處理；

　　（3）以保持食物色、香、味和營養成分以及能迅速復水的咖啡、調料、肉類、海產品、果蔬的凍干；

　　（4）在微膠囊制備、藥品控釋材料等方面的應用。以保持生鮮物質不變性的人參、蜂皇漿、龜鱉等保健品及中草藥制劑的加工；

　　（5）超微細粉末功能材料如：光導纖維、超導材料、微波介質材料、磁粉以及能加速反應工程的催化劑的處理等。