螺旋槳換能器式藥物提取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然藥物提取設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種螺旋槳換能器式藥物提取裝置
【背景技術(shù)】
[0002]天然藥物是存在于動(dòng)物、植物及礦物等自然界中的有藥理活性的天然產(chǎn)物，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于預(yù)防和治療人類疾病，其有效成分的提取工藝及獲得高提取率等方面的研究，一直是天然藥物研究工作者所關(guān)注的重要課題之一。
[0003]在天然藥物的提取過程中，往往需要使用提取裝置，由于提取方法的不同，采用的提取裝置也有所不同。目前，在動(dòng)植物有效成分提取過程中經(jīng)典的提取方法有:索氏提取、水蒸氣蒸餾、微波提取、超聲波提取等。其中超聲波提取是運(yùn)用廣泛、操作簡(jiǎn)便的一種有效的提取技術(shù)。超聲波提取是基于超聲波的特殊物理性質(zhì)一一空化效應(yīng)，通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取生物有效成分。介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡由于定向擴(kuò)散而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應(yīng)?？张蓍]合時(shí)的沖擊波其量級(jí)可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓，大量沖擊波作用在液體中懸浮顆粒上，可以使懸浮顆粒表面受到急劇的破壞，從而使顆粒內(nèi)容物釋放出來。
[0004]但現(xiàn)有的超聲波提取技術(shù)中，只是運(yùn)用了超聲波作用的單一原理，只能在超聲波原理的框架內(nèi)對(duì)超聲功率、超聲時(shí)間進(jìn)行改進(jìn)，以提高提取率，而沒有偶聯(lián)其他的作用來實(shí)現(xiàn)提取率的提高。另外受超聲波衰減因素的制約，超聲有效作用區(qū)域?yàn)橐画h(huán)形，即可能會(huì)形成超聲空白區(qū)，使空白區(qū)的物料顆粒沒有接受到超聲波的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有的超聲提取裝置所存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種將超聲波空化效應(yīng)和螺旋槳空化效應(yīng)耦聯(lián)，提高提取率，達(dá)到協(xié)同增效目的的螺旋槳換能器式藥物提取裝置。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:該螺旋槳換能器式藥物提取裝置包括安裝在底座上的提取槽，在提取槽的頂部設(shè)置有槽蓋，在提取槽的上部側(cè)壁上加工有進(jìn)液口、底部設(shè)置有出液口，進(jìn)液口與出液口相對(duì)，在提取槽內(nèi)沿著內(nèi)壁設(shè)置有隔網(wǎng)、外壁上設(shè)置有橫向超聲波振子、底部設(shè)置有縱向超聲波振子，在槽蓋的中心位置設(shè)置有螺旋式換能器變幅桿和能夠帶動(dòng)螺旋式換能器變幅桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，電機(jī)與螺旋式換能器變幅桿通過電刷片連接;
[0007]上述的螺旋式換能器變幅桿是由與電機(jī)動(dòng)力輸出軸連接的桿體和設(shè)置在桿體上端的超聲壓電發(fā)生器、設(shè)置在超聲壓電發(fā)生器輸出端的變幅桿、設(shè)置在變幅桿的中部或/和底部的螺旋槳構(gòu)成，電刷片設(shè)置在桿體上端與超聲壓電發(fā)生器連接并給超聲壓電發(fā)生器通電；所述變幅桿是由一節(jié)或多節(jié)組成，其與超聲壓電發(fā)生器連接的一端直徑等于或大于末端的直徑。
[0008]上述超聲壓電發(fā)生器的功率100?1000W、頻率20?40KHz。
[0009]在上述提取槽外壁的橫向超聲波振子是2?6個(gè)，在同一圓周上平均分布。
[0010]上述變幅桿的末端與提取槽底之間的距離是提取槽槽深的1/5?1/3。
[0011 ] 上述變幅桿是錐形桿結(jié)構(gòu)，其錐度為O?0.7。
[0012]上述螺旋槳是一個(gè)或者多個(gè)，每個(gè)螺旋槳的螺距比P/D = 0.9?1.1，槳葉直徑D為200?230謹(jǐn)，盤面比AE/A。= 0.665?1.011，側(cè)斜角為O?50°，縱傾角為O?5°，轉(zhuǎn)速為5?20r/So
[0013]本實(shí)用新型提供的螺旋槳換能器式藥物提取裝置是通過在變幅桿上安裝螺旋槳，與超聲壓電發(fā)生器通過電刷片偶聯(lián)組成螺旋式換能器變幅桿，使其在利用超聲波空化提取技術(shù)的同時(shí)螺旋槳處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于在葉梢和葉面處槳葉與水的相對(duì)速度較高致使水中局部壓力降低，形成蒸汽而產(chǎn)生空泡，在其葉梢、葉面甚至根部都發(fā)生強(qiáng)烈的空化，當(dāng)這些空泡離開螺旋槳時(shí)，由于壓力增加，致使空泡被壓縮而引起崩潰和反彈，從而形成強(qiáng)烈的沖擊波，與超聲波空化效應(yīng)產(chǎn)生的沖擊波協(xié)同，增強(qiáng)空化效應(yīng)，同時(shí)，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)作用，可使天然產(chǎn)物被攪動(dòng)起來，而使天然產(chǎn)物可以均勻的接受到裝置所產(chǎn)生的空化作用。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是通過超聲波空化效應(yīng)和螺旋槳攪拌空化效應(yīng)之間的偶聯(lián)協(xié)同作用，以及螺旋槳對(duì)天然產(chǎn)物的攪拌作用，增加了天然產(chǎn)物所受的作用力，加速了天然藥物的溶出，以減少天然藥物提取所用的時(shí)間，并提高提取率。
【附圖說明】
[0015]圖1為實(shí)施例1的提取裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為螺旋式換能器變幅桿7結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為圖2中螺旋槳7-4的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí)施情形。
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例的螺旋槳換能器式藥物提取裝置是由底座1、提取槽2、槽蓋4、隔網(wǎng)3、橫向超聲波振子8、縱向超聲波振子9、電機(jī)5以及螺旋式換能器變幅桿7組成。
[0021]本實(shí)施例的提取槽2安裝在底座I上，其是一個(gè)內(nèi)徑為25cm、壁厚為2_的用于盛放提取藥物的不銹鋼容器，在提取槽2的上部右側(cè)壁上加工有進(jìn)液口、底部左側(cè)壁上加工有出液口，保證進(jìn)液口與出液口相對(duì)，在提取槽2內(nèi)沿著內(nèi)壁鋪裝有隔網(wǎng)3，隔網(wǎng)3的孔徑為2_，孔隙率為95%，采用普通的惰性材料制成，用于截留提取后的藥渣。在提取槽2的外壁上在1/4高度位置沿著徑向安裝有4個(gè)橫向超聲波振子8，橫向超聲波振子8沿著提取槽2壁圓周均勻分布，其是采用JHQ-8GL-3840型號(hào)的超聲波振子，為了消除駐波在提取槽2內(nèi)形成混沌場(chǎng)，在提取槽2的底部沿著軸向安裝有4個(gè)縱向超聲波振子9，4個(gè)縱向超聲波振子9在同一圓周上均勾分布，且與橫向超聲波振子8的聲波方向垂直。在提取槽2的頂部安裝有槽蓋4，在槽蓋4的中部加工有安裝孔，在安裝孔位置用螺栓緊固件固定有電機(jī)5，電機(jī)5的輸出軸延伸至安裝孔內(nèi)與螺旋式換能器變幅桿7連接，同時(shí)電機(jī)5通過安裝在螺旋式換能器變幅桿7上端的電刷片6向螺旋式換能器變幅桿7供電。
[0022]參見圖2，本實(shí)施例的螺旋式換能器變幅桿7是由桿體7-1、超聲壓電發(fā)生器7-2、變幅桿7-3、螺旋槳7-4組成，桿體7-1的頂端延伸至槽蓋4的安裝孔內(nèi)與電機(jī)5的動(dòng)力輸出軸連接，由電機(jī)5驅(qū)動(dòng)桿體7-1轉(zhuǎn)動(dòng)，在桿體7-1的頂端外壁上安裝有電刷片6，該電刷片6是普通的既能導(dǎo)電又能換向的碳刷或者銅刷，在桿體7-1的上端還安裝有超聲壓電發(fā)生器7-2，超聲壓電發(fā)生器7-2與電刷片6連接，通過電刷片6導(dǎo)電向超聲壓電發(fā)生器7-2供電。本實(shí)施例的超聲壓電發(fā)生器7-2是采用CS20-H38-Z4型號(hào)，其功率為500W，頻率為20KHz，在超聲壓電發(fā)生器7-2的輸出端安裝有變幅桿7-3，該變幅桿7-3是采用錐度為0.25的錐形桿，其與超聲壓電發(fā)生器7-2連接的上端直徑為52_，末端直徑為16_、長(zhǎng)度為144mm，在該變幅桿7-3的中部和底部分別沿著徑向套裝有螺旋槳7_4，該螺旋槳7_4是采用
4葉定距槳，其槳葉切面形狀為NACA66 (mod)，如圖3所示，其螺距比P/D = 1.1，槳葉直徑D為227.27mm，盤面比Ae/A。= 0.689，側(cè)斜角為45°，縱傾角為4°，轉(zhuǎn)速為20r/s，其能夠改變橫向超聲波與縱向超聲波的聲波方向，在提取槽2內(nèi)形成混沌場(chǎng)，與超聲波空化協(xié)同，大大提高藥物的提取率。由于變幅桿7-3中部與底部末端的直徑不同，所產(chǎn)生的振幅比不同，超聲波的頻率不同，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)頻提取。
[0023]工作時(shí)，將原料藥物置于隔網(wǎng)3內(nèi)，從進(jìn)液口注入提取溶劑，設(shè)置超聲參數(shù)后，開啟超聲壓電發(fā)生器7_2和橫、縱向超聲波振子9，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)5，電機(jī)5通過電刷片6向超聲壓電發(fā)生器7-2供電，同時(shí)驅(qū)動(dòng)桿體7-1轉(zhuǎn)動(dòng)，使整個(gè)螺旋式換能器變幅桿7在提取槽2內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向超聲波和縱向超聲波在提取槽2內(nèi)形成均勻聲場(chǎng)，形成空化效應(yīng)，同時(shí)螺旋槳7-4攪拌，使超聲波在提取槽2內(nèi)形成混沌場(chǎng)，加強(qiáng)空化，即超聲波空化效應(yīng)和螺旋槳7-4空化效應(yīng)偶聯(lián)，并對(duì)原料藥物充分?jǐn)嚢?，提取一段時(shí)間后，能夠使原料中的有效成分快速溶解到提取溶劑中，待提取結(jié)束后將提取溶液從出液口放出、收集提取液，即可分離得到高品質(zhì)的提取物，一次提取后，還可以再?gòu)倪M(jìn)液口注入提取溶劑進(jìn)行二次提取，乃至多次提取，留在隔網(wǎng)3上的殘?jiān)?，可以用隔網(wǎng)3取出，而不會(huì)粘附在物料槽內(nèi)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]本實(shí)施例在提取槽2的外壁上在1/5高度位置沿著徑向安裝有6個(gè)橫向超聲波振子8，橫向超聲波振子8沿著提取槽2壁圓周均勻分布，其是采用JHQ-8GL-3840型號(hào)的超