CN104383838A - 一种超声波搅拌器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波搅拌器，包括壳体、搅拌桶、超声波发生机构，超声波发生机构内部设有超声波振子，超声波发生机构既可向搅拌桶内发出超声波又可作为搅拌桶的卡紧机构，还设有带有伸缩装置的搅拌装置，搅拌装置使旋转状态下的搅拌轮在搅拌桶内上下往复运动将原料混合均匀，本发明使提取物与溶液等到更充分的融合，可张开运动的超声波发生机构可对不同大小的搅拌桶发出超声波，减少了设备型号，降低了成本，可将搅拌桶固定卡死，超声波发生机构在提取过程中可避免搅拌桶震动影响超声波提取，使提取更充分，提高效率，超声波作用在搅拌桶的四周，使得提取物融合速度更快，加强混合效果。

Description

一种超声波搅拌器

技术领域

本发明涉及生物机械领域，特别涉及一种用在超声波提取工艺的超声波搅拌器。

背景技术

超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强、易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。

当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种物料加速溶解，这就是超声波的空化效应；超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中，这就是超声波的机械效应；超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。

超声波萃取就是利用上述超声波辐射压强产生的强烈空化应效应、机械振动、扰动效应、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取的进行，目前超声波萃取技术已经应用从杜仲中提取天然产物制作杜仲橡胶等产品，而在提取技术中超声波搅拌器是提取过程中一个重要的设备，目前市场上的超声波搅拌器一般都有以下缺点：1、不能做到提取物和溶液充分混合均匀；2、搅拌桶大小固定，容积大小一样，若产量需求不同就需要配备大小型号的搅拌器，造成资源浪费，增加成本；3、提取过程中，搅拌桶震动影响超声波的提取过程，造成提取不充分，效率低；4、功能性单一，只能用于单一的超声波提取，不能同时作为普通的搅拌装置。

发明内容

为解决上述技术中存在的这一问题，本发明提供了一种能够搅拌均匀，提取充分，且可作为普通搅拌器使用的超声波搅拌器。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案为：一种超声波搅拌器，包括壳体以及壳体内部设有的搅拌桶，还包括用于包裹搅拌桶外壁的超声波发生机构，所述超声波发生机构包括两个与搅拌桶外壁形状相吻合的半圆形的卡板，所述卡板与壳体底面相互垂直，各个卡板通过伸缩机构连接壳体内壁，且卡板与壳体底面的接触位置设有滑道，伸缩机构推动卡板可在滑道上往复运动，所述两个卡板内部沿圆弧延伸方向对称设有若干用于向搅拌桶内发出超声波的超声波振子，位于搅拌桶上方在壳体内还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括垂直连接壳体顶面的伸缩杆，伸缩杆向下的延伸的末端设有转子，所述转子连接搅拌轮，所述伸缩杆可带动旋转状态下的搅拌轮在搅拌桶内上下往复运动将原料混合均匀。

作为一种优选方案，所述搅拌装置包括设在壳体内顶部的转轴向下的电机，电机的转轴连接一伸缩杆，所述伸缩杆向下延伸的末端设有搅拌轮，所述伸缩杆可带动旋转状态下的搅拌轮在搅拌桶内上下往复运动将原料混合均匀。

作为一种优选方案，所述搅拌轮的轮心位于搅拌桶的中心轴线上。

作为又一种优选方案，所述搅拌桶设在位于壳体内底面呈圆形的定位片上，定位片的半径与搅拌桶的半径大小相同。

作为又一种优选方案，所述伸缩机构包括至少两段嵌套可伸缩的杆件。

作为另一种优选方案，所述的伸缩机构为气缸或液压缸。

收益效果：相对于现有技术本发明具有几个优点：1、搅拌轮可在旋转状态下在搅拌桶中上下往复运动，使提取物与溶液等到更充分的融合，也使搅拌桶中的溶液上下部分融合的更加均匀；2、可张开运动的超声波发生机构可对不同大小的搅拌桶发出超声波，可根据实际情况更换不同大小的搅拌桶，减少了设备型号，降低了成本；3、超声波发生机构的卡板可将搅拌桶固定卡死，在提取过程中避免搅拌桶震动影响超声波提取，使提取更充分，提高效率；4、在卡板内部设置超声波振子，作用在搅拌桶的四周，使得提取物融合速度更快，加强混合效果；5、在仅由定位片对搅拌桶定位时，不开启超声波发生机构，可作为普通的搅拌器，实现一机多用的功能。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明结构俯视示意图。

图3是本发明搅拌装置实施例二结构示意图。

图示标记，1、壳体，2、卡板，3、超声波振子，4、伸缩机构，5、搅拌桶，6、伸缩杆，7、转子，8、搅拌轮，9、定位片，10、电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种超声波搅拌器，包括壳体1以及壳体1内部设有的搅拌桶5，搅拌桶5设在位于壳体1内底面呈圆形的定位片9上，定位片9的半径与搅拌桶5的半径大小相同，定位片9将搅拌桶5定位，使其和搅拌桶5成为一体结构，还包括用于包裹搅拌桶5外壁的超声波发生机构，所述超声波发生机构包括两个与搅拌桶5外壁形状相吻合的半圆形的卡板2，所述卡板2与壳体1底面相互垂直设置，各个卡板2通过伸缩机构4连接壳体1内壁，且卡板2与壳体1底面的接触位置设有滑道，伸缩机构4推动卡板2可在滑道上往复运动，伸缩机构4可以是包括至少两段嵌套可伸缩的杆件，也可以由气缸或液压缸代替，伸缩机构4推动卡板2可在滑道上往复运动，所述两个卡板2内部沿圆弧延伸方向对称设有若干用于向搅拌桶5内发出超声波的超声波振子3。如图2所示，在提取过程中，伸缩机构4推动两块卡板2组成一个环绕搅拌桶5的卡紧装置，同时又是超声波的发生装置，使得搅拌桶5和超声波发生机构成为一体结构，这样的结构设计有几个优点：1、卡板可张开运动，因此超声波发生机构可对不同大小的搅拌桶发出超声波，可根据实际情况更换不同大小的搅拌桶，在不更换设备的情况下可以更换搅拌桶的大小，减少了设备型号，降低了成本；2、超声波发生机构的卡板可将搅拌桶固定卡死，在提取过程中避免搅拌桶震动影响超声波提取，使提取更充分，提高效率；3、在卡板内部设置超声波振子，作用在搅拌桶的四周，搅拌桶两侧的振子对称发射超声波，发射的超声波叠加，使得提取物融合速度更快，加强混合效果。

对于上述中提到的超声波振子3本说明书对其原理加以解释：超声波振子是由超声波换能器和超声波变幅杆组成超声波振动系统。超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，超声波变幅杆是一个无源器件，本身不产生振动，只是将超声波换能器输入的振动改变振幅后再传递出去，完成了阻抗变换。超声波振子具有以下特点：1、高性能，机械Q值高，转换效率高，品质优良；2、振幅大，性能优越；3、耐热性好，可扩大使用温度范围，谐振阻抗小，发热量小。  

如图1所示，位于搅拌桶5上方在壳体1内还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括垂直连接壳体1顶面的伸缩杆6，伸缩杆6向下的延伸的末端设有转子7，所述转子7连接搅拌轮8，搅拌轮8的轮心位于搅拌桶5的中心轴线上，所述伸缩杆6可带动旋转状态下的搅拌轮8在搅拌桶5内上下往复运动将原料混合均匀，在提取过程中，搅拌轮8在转子7的驱动下旋转，由于转子7和搅拌轮8均设置在伸缩杆6的末端，因此当搅拌轮8旋转时，伸缩杆6带动搅拌轮8在搅拌桶内做匀速的上下往复运动，这样的结构设计使提取物与溶液等到更充分的融合，也使搅拌桶中的溶液上下部分融合的更加均匀。

此外，搅拌装置不仅仅上述实施过程中的一种实施例，本领域的技术人员可根据实际加工情况加以变更，本说明书列举出搅拌装置另一种实施例：如图3所示，所述搅拌装置包括设在壳体1内顶部的转轴向下的电机10，电机10的转轴连接一伸缩杆6，所述伸缩杆6向下延伸的末端设有搅拌轮8，所述伸缩杆6可带动旋转状态下的搅拌轮8在搅拌桶5内上下往复运动将原料混合均匀。

本发明未叙述部分为现有技术。

Claims (6)

1.一种超声波搅拌器，包括壳体（1）以及壳体（1）内部设有的搅拌桶（5），其特征在于：还包括用于包裹搅拌桶（5）外壁的超声波发生机构，所述超声波发生机构包括两个与搅拌桶（5）外壁形状相吻合的半圆形的卡板（2），所述卡板（2）与壳体（1）底面相互垂直，各个卡板（2）通过伸缩机构（4）连接壳体（1）内壁，且卡板（2）与壳体（1）底面的接触位置设有滑道，伸缩机构（4）推动卡板（2）可在滑道上往复运动，所述两个卡板（2）内部沿圆弧延伸方向对称设有若干用于向搅拌桶（5）内发出超声波的超声波振子（3），位于搅拌桶（5）上方在壳体（1）内还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括垂直连接壳体（1）顶面的伸缩杆（6），伸缩杆（6）向下延伸的末端设有转子（7），所述转子（7）连接下端设有搅拌轮（8）的转轴，所述伸缩杆（6）可带动旋转状态下的搅拌轮（8）在搅拌桶（5）内上下往复运动将原料混合均匀。

2.根据权利要求1所述的一种超声波搅拌器，其特征在于：所述搅拌装置包括设在壳体（1）内顶部的转轴向下的电机（10），电机（10）的转轴连接一伸缩杆（6），所述伸缩杆（6）向下延伸的末端设有搅拌轮（8），所述伸缩杆（6）可带动旋转状态下的搅拌轮（8）在搅拌桶（5）内上下往复运动将原料混合均匀。

3.根据权利要求1或2所述的一种超声波搅拌器，其特征在于：所述搅拌轮（8）的轮心位于搅拌桶（5）的中心轴线上。

4.根据权利要求1所述的一种超声波搅拌器，其特征在于：所述搅拌桶（5）设在位于壳体（1）内底面呈圆形的定位片（9）上，定位片（9）的半径与搅拌桶（5）的半径大小相同。

5.根据权利要求1所述的一种超声波搅拌器，其特征在于：所述伸缩机构（4）包括至少两段嵌套可伸缩的杆件。

6.根据权利要求5所述的一种超声波搅拌器，其特征在于：所述的伸缩机构（4）为气缸或液压缸。