螺旋桨换能器式药物提取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然药物提取设备技术领域，具体是涉及一种螺旋桨换能器式药物提取装置
【背景技术】
[0002]天然药物是存在于动物、植物及矿物等自然界中的有药理活性的天然产物，现已被广泛应用于预防和治疗人类疾病，其有效成分的提取工艺及获得高提取率等方面的研究，一直是天然药物研究工作者所关注的重要课题之一。
[0003]在天然药物的提取过程中，往往需要使用提取装置，由于提取方法的不同，采用的提取装置也有所不同。目前，在动植物有效成分提取过程中经典的提取方法有:索氏提取、水蒸气蒸馏、微波提取、超声波提取等。其中超声波提取是运用广泛、操作简便的一种有效的提取技术。超声波提取是基于超声波的特殊物理性质一一空化效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。空泡闭合时的冲击波其量级可达数百个大气压，大量冲击波作用在液体中悬浮颗粒上，可以使悬浮颗粒表面受到急剧的破坏，从而使颗粒内容物释放出来。
[0004]但现有的超声波提取技术中，只是运用了超声波作用的单一原理，只能在超声波原理的框架内对超声功率、超声时间进行改进，以提高提取率，而没有偶联其他的作用来实现提取率的提高。另外受超声波衰减因素的制约，超声有效作用区域为一环形，即可能会形成超声空白区，使空白区的物料颗粒没有接受到超声波的作用。
【实用新型内容】
[0005]为了克服现有的超声提取装置所存在的不足，本实用新型提供了一种将超声波空化效应和螺旋桨空化效应耦联，提高提取率，达到协同增效目的的螺旋桨换能器式药物提取装置。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:该螺旋桨换能器式药物提取装置包括安装在底座上的提取槽，在提取槽的顶部设置有槽盖，在提取槽的上部侧壁上加工有进液口、底部设置有出液口，进液口与出液口相对，在提取槽内沿着内壁设置有隔网、外壁上设置有横向超声波振子、底部设置有纵向超声波振子，在槽盖的中心位置设置有螺旋式换能器变幅杆和能够带动螺旋式换能器变幅杆转动的电机，电机与螺旋式换能器变幅杆通过电刷片连接;
[0007]上述的螺旋式换能器变幅杆是由与电机动力输出轴连接的杆体和设置在杆体上端的超声压电发生器、设置在超声压电发生器输出端的变幅杆、设置在变幅杆的中部或/和底部的螺旋桨构成，电刷片设置在杆体上端与超声压电发生器连接并给超声压电发生器通电；所述变幅杆是由一节或多节组成，其与超声压电发生器连接的一端直径等于或大于末端的直径。
[0008]上述超声压电发生器的功率100?1000W、频率20?40KHz。
[0009]在上述提取槽外壁的横向超声波振子是2?6个，在同一圆周上平均分布。
[0010]上述变幅杆的末端与提取槽底之间的距离是提取槽槽深的1/5?1/3。
[0011 ] 上述变幅杆是锥形杆结构，其锥度为O?0.7。
[0012]上述螺旋桨是一个或者多个，每个螺旋桨的螺距比P/D = 0.9?1.1，桨叶直径D为200?230謹，盘面比AE/A。= 0.665?1.011，侧斜角为O?50°，纵倾角为O?5°，转速为5?20r/So
[0013]本实用新型提供的螺旋桨换能器式药物提取装置是通过在变幅杆上安装螺旋桨，与超声压电发生器通过电刷片偶联组成螺旋式换能器变幅杆，使其在利用超声波空化提取技术的同时螺旋桨处于高速旋转状态，由于在叶梢和叶面处桨叶与水的相对速度较高致使水中局部压力降低，形成蒸汽而产生空泡，在其叶梢、叶面甚至根部都发生强烈的空化，当这些空泡离开螺旋桨时，由于压力增加，致使空泡被压缩而引起崩溃和反弹，从而形成强烈的冲击波，与超声波空化效应产生的冲击波协同，增强空化效应，同时，螺旋桨的旋转作用，可使天然产物被搅动起来，而使天然产物可以均匀的接受到装置所产生的空化作用。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是通过超声波空化效应和螺旋桨搅拌空化效应之间的偶联协同作用，以及螺旋桨对天然产物的搅拌作用，增加了天然产物所受的作用力，加速了天然药物的溶出，以减少天然药物提取所用的时间，并提高提取率。
【附图说明】
[0015]图1为实施例1的提取装置结构示意图。
[0016]图2为螺旋式换能器变幅杆7结构示意图。
[0017]图3为图2中螺旋桨7-4的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]现结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明，但是本实用新型不仅限于下述的实施情形。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，本实施例的螺旋桨换能器式药物提取装置是由底座1、提取槽2、槽盖4、隔网3、横向超声波振子8、纵向超声波振子9、电机5以及螺旋式换能器变幅杆7组成。
[0021]本实施例的提取槽2安装在底座I上，其是一个内径为25cm、壁厚为2_的用于盛放提取药物的不锈钢容器，在提取槽2的上部右侧壁上加工有进液口、底部左侧壁上加工有出液口，保证进液口与出液口相对，在提取槽2内沿着内壁铺装有隔网3，隔网3的孔径为2_，孔隙率为95%，采用普通的惰性材料制成，用于截留提取后的药渣。在提取槽2的外壁上在1/4高度位置沿着径向安装有4个横向超声波振子8，横向超声波振子8沿着提取槽2壁圆周均匀分布，其是采用JHQ-8GL-3840型号的超声波振子，为了消除驻波在提取槽2内形成混沌场，在提取槽2的底部沿着轴向安装有4个纵向超声波振子9，4个纵向超声波振子9在同一圆周上均勾分布，且与横向超声波振子8的声波方向垂直。在提取槽2的顶部安装有槽盖4，在槽盖4的中部加工有安装孔，在安装孔位置用螺栓紧固件固定有电机5，电机5的输出轴延伸至安装孔内与螺旋式换能器变幅杆7连接，同时电机5通过安装在螺旋式换能器变幅杆7上端的电刷片6向螺旋式换能器变幅杆7供电。
[0022]参见图2，本实施例的螺旋式换能器变幅杆7是由杆体7-1、超声压电发生器7-2、变幅杆7-3、螺旋桨7-4组成，杆体7-1的顶端延伸至槽盖4的安装孔内与电机5的动力输出轴连接，由电机5驱动杆体7-1转动，在杆体7-1的顶端外壁上安装有电刷片6，该电刷片6是普通的既能导电又能换向的碳刷或者铜刷，在杆体7-1的上端还安装有超声压电发生器7-2，超声压电发生器7-2与电刷片6连接，通过电刷片6导电向超声压电发生器7-2供电。本实施例的超声压电发生器7-2是采用CS20-H38-Z4型号，其功率为500W，频率为20KHz，在超声压电发生器7-2的输出端安装有变幅杆7-3，该变幅杆7-3是采用锥度为0.25的锥形杆，其与超声压电发生器7-2连接的上端直径为52_，末端直径为16_、长度为144mm，在该变幅杆7-3的中部和底部分别沿着径向套装有螺旋桨7_4，该螺旋桨7_4是采用
4叶定距桨，其桨叶切面形状为NACA66 (mod)，如图3所示，其螺距比P/D = 1.1，桨叶直径D为227.27mm，盘面比Ae/A。= 0.689，侧斜角为45°，纵倾角为4°，转速为20r/s，其能够改变横向超声波与纵向超声波的声波方向，在提取槽2内形成混沌场，与超声波空化协同，大大提高药物的提取率。由于变幅杆7-3中部与底部末端的直径不同，所产生的振幅比不同，超声波的频率不同，即可实现复频提取。
[0023]工作时，将原料药物置于隔网3内，从进液口注入提取溶剂，设置超声参数后，开启超声压电发生器7_2和横、纵向超声波振子9，同时启动电机5，电机5通过电刷片6向超声压电发生器7-2供电，同时驱动杆体7-1转动，使整个螺旋式换能器变幅杆7在提取槽2内转动，横向超声波和纵向超声波在提取槽2内形成均匀声场，形成空化效应，同时螺旋桨7-4搅拌，使超声波在提取槽2内形成混沌场，加强空化，即超声波空化效应和螺旋桨7-4空化效应偶联，并对原料药物充分搅拌，提取一段时间后，能够使原料中的有效成分快速溶解到提取溶剂中，待提取结束后将提取溶液从出液口放出、收集提取液，即可分离得到高品质的提取物，一次提取后，还可以再从进液口注入提取溶剂进行二次提取，乃至多次提取，留在隔网3上的残渣，可以用隔网3取出，而不会粘附在物料槽内。
[0024]实施例2
[0025]本实施例在提取槽2的外壁上在1/5高度位置沿着径向安装有6个横向超声波振子8，横向超声波振子8沿着提取槽2壁圆周均匀分布，其是采用JHQ-8GL-3840型号的超