CN111647508A - 一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，包括底座，底座上有真空罩，且真空罩通过吸风管与真空泵相互连接，底座通过安装板安装有承载机构，承载机构的上方设有用于盛放生物酶溶液的储液槽，且储液槽和承载机构之间设有用于将生物酶溶液涂覆在承载机构上的涂覆轮，涂覆轮转动连接在两个安装板之间，且涂覆轮的上侧面与储液槽相互连接，下侧面与承载机构相互连接，承载机构和涂覆轮均由电机控制，且承载机构的外表面设有刮刀，刮刀与承载机构连接处的下方且位于底座上开有斜槽，斜槽的一端安装有收集框，本装置在真空环境能够进行低温蒸发浓缩，并且附带可控温的承载机构大大的加快生物酶溶液的蒸发浓缩速度。

Description

一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置

技术领域

本发明涉及生物酶浓缩技术领域，具体为一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置。

背景技术

在生物工程中，酶工程是其重要的组成部分。近数十年，酶制剂工业获得高速发展，酶制剂已广泛应用于医药、食品、轻工、化工等多个领域。

为了方便酶的工业应用，需要对含酶液体进行浓缩精制，但是酶属于活性物质对温度敏感，一般的蒸发浓缩方式会让酶的失活。

为此，我们一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，提高浓缩速度，减少蒸发时间，可减少失去活性的酶的数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，包括底座，所述底座的上方设有真空罩，且真空罩通过吸风管与安装在底座上的真空泵相互连接，所述底座通过其上设有的安装板安装有用于风干生物酶溶液的承载机构，所述承载机构的上方设有用于盛放生物酶溶液的储液槽，且储液槽和承载机构之间设有用于将生物酶溶液涂覆在承载机构上的涂覆轮，所述涂覆轮转动连接在两个安装板之间，且涂覆轮的上侧面与储液槽相互连接，下侧面与承载机构相互连接，所述承载机构和涂覆轮均由电机控制，且承载机构的外表面设有刮刀，所述刮刀与承载机构连接处的下方且位于底座上开有斜槽，所述斜槽的一端安装有收集框。

优选的，所述涂覆轮的一端固定连接有传动轴，且传动轴通过减速箱连接有凸轮，所述凸轮的上方设有压杆，所述压杆呈U形，且一端与凸轮活动连接，另一端延伸至储液槽的内部并连接有堵板，所述压杆位于储液槽外部的一端侧面设有固定环，所述固定环通过第一弹簧连接有稳固板，且稳固板固定连接在储液槽的外侧面上。

优选的，所述承载机构包括传送带，所述传送带连接在两个传送轴上，且两个传送轴通过多个安装板连接在底座上，一个传送轴通过皮带与电机的电机轴相互连接，另一个传送轴通过皮带与涂覆轮相互连接，所述刮刀位于传送带的下方，且刮刀的上端面与传送带紧密贴合，下端面延伸至固定框的内部并通过第二弹簧与固定框的内侧壁相互连接。

优选的，所述刮刀的上方且位于传送带的内侧面上设有顶板，所述顶板通过安装杆安装在底座上。

优选的，所述承载机构包括中空的玻璃滚筒，所述玻璃滚筒转动连接在两个安装板之间，且玻璃滚筒的一端通过皮带分别与涂覆轮和电机的电机轴相互连接，所述刮刀位于玻璃滚筒的一侧，且刮刀的上端与玻璃滚筒紧密贴合，下端滑动连接在固定框的内部，且刮刀的外侧面通过第三弹簧与固定框的内侧壁相互连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过通过涂覆轮和刮刀之间的配合，实现了涂覆轮可以将生物酶溶液以薄薄的涂层形式涂覆在承载机构上，配合真空减少溶液的饱和蒸汽压，可在低温下快速蒸发液体进行浓缩，从而可以使位于承载机构上的生物酶溶液快速的蒸发浓缩，而刮刀的设置可以将浓缩后的酶从承载机构上刮下掉落到斜槽的内部，最后滑落进收集框的内部，完成酶浓缩后的收集工作，本装置可以大大的加快生物酶溶液的蒸发浓缩速度，从而可以显著的减少失活酶的数量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图Ⅰ；

图2为本发明的整体结构示意图Ⅱ；

图3为本发明真空罩与底座的爆炸图Ⅰ；

图4为本发明真空罩与底座的爆炸图Ⅱ；

图5为本发明电机与底座的结构示意图Ⅰ；

图6为本发明电机与底座的结构示意图Ⅱ；

图7为本发明斜槽的结构示意图；

图8为本发明减速箱的内部结构示意图；

图9为本发明图8的A处放大图；

图10为本发明涂覆轮与储液槽的连接示意图；

图11为本发明刮刀与传送带的连接示意图；

图12为本发明刮刀与玻璃滚筒的连接示意图；

图13为本发明盖板与真空罩的爆炸图；

图14为本发明凸轴的结构示意图；

图15为发明传送带折叠多层的形态图。

图中：1、底座，2、真空罩，3、吸风管，4、真空泵，5、安装板，6、储液槽，601、存储腔，602、中转腔，7、涂覆轮，8、电机，9、固定框，10、刮刀，11、斜槽，12、收集框，13、传动轴，14、减速箱，140、大齿轮，141、小齿轮，15、凸轮，16、压杆，17、堵板，18、固定环，19、第一弹簧，20、稳固板，21、传送带，22、第二弹簧，23、顶板，24、安装杆，25、玻璃滚筒，26、第三弹簧，27、放置槽，28、贯穿槽，29、挡门，30、卡杆，31、卡框，32、盖板，33、凸轴，34、限位杆，35、挡板，36、温控组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，包括底座1，所述底座1的上方设有真空罩2，底座1上设有与真空罩2相适配的凹槽(真空罩2的下端可以插进凹槽的内部)，可以将真空罩2从底座1上取下，方便对本装置内的零件进行维修检查，凹槽的内部设有橡胶垫，橡胶垫的设置可以使真空罩2的内部更好的保持密封(真空罩2可有部分区域设置为透明材质的观察窗，可以很清晰的观察本装置的工作过程)，且真空罩2通过吸风管3与安装在底座1上的真空泵4相互连接，真空泵4可以通过吸风管3将真空罩2内部的空气源源不断的吸出(不断抽气，同时也将蒸发的液体即水气抽离)，从而可以使真空罩2的内部更好的保持密封，可以很好的对生物酶溶液进行蒸发浓缩的工作，所述底座1通过其上设有的安装板5安装有用于风干生物酶溶液的承载机构，安装板5通过螺栓安装在底座1的上侧面，所述承载机构的上方设有用于盛放生物酶溶液的储液槽6，可以在储液槽6的内部盛放需要进行蒸发的生物酶溶液，储液槽6通过两端安装的支撑杆安装在与其相互靠近的安装板5上，且储液槽6和承载机构之间设有用于将生物酶溶液涂覆在承载机构上的涂覆轮7，涂覆轮7可以蘸取储液槽6内部的生物酶溶液并将其涂在承载机构上，所述涂覆轮7转动连接在两个安装板5之间，涂覆轮7的两端转动连接在两个安装板5之间，且涂覆轮7的上侧面与储液槽6相互连接，下侧面与承载机构相互连接，储液槽6的上端为封闭端，且上端开有用于调节生物酶溶液的添加口，添加口的外侧且位于储液槽6的上端滑动连接有挡板35，储液槽6的下端开有排放口(如图10)，用于排放生物酶溶液，涂覆轮7分别与排放口和承载机构紧密贴合，可以蘸取储液槽6内部的生物酶溶液，然后通过转动将蘸取的生物酶溶液涂在承载机构上，从而可以使生物酶溶液更好的蒸发浓缩，所述承载机构和涂覆轮7均由电机8控制，电机8通过安装基座安装在底座1的上侧面，电机8可以带动涂覆轮7和承载机构运动，且承载机构的外表面设有刮刀10，刮刀10与承载机构紧密贴合，在承载机构运动的时候，刮刀10可以将承载机构上蒸发浓缩后的生物酶刮下，所述刮刀10与承载机构连接处的下方且位于底座1上开有斜槽11，所述斜槽11的一端安装有收集框12，斜槽11的槽底为斜面，且其槽底一端的高度大于另一端的高度，斜槽11槽底高度低的一端且位于底座1上开有放置槽27，放置槽27和斜槽11相通，收集框12位于放置槽27的内部，且收集框12上开有与斜槽11相适配的贯穿槽28，收集框12上设有把手，可以通过把手将收集框12从放置槽27的内部取出，进入斜槽11内的生物酶会在重力作用下滑向收集框12，并通过贯穿槽28滑入收集框12的内部；

储液槽6的上方且位于真空罩2的上侧面开有加料口，加料口内设有盖板32，盖板32上开有密封槽，加料口设有密封框，可以使真空罩2更好的保持密封；

收集框12的一侧且位于真空罩2的侧壁上开有取料口，取料口的内部转动连接有挡门29，挡门29的内侧面上设有密封板可以使真空罩2更好的保持密封，挡门29上转动连接有卡杆30，卡杆30与固定连接在真空罩2上的卡框31活动卡接。

为了使涂覆轮7更好的蘸取储液槽6内部的生物酶溶液设置了堵板17，具体而言，所述涂覆轮7的一端固定连接有传动轴13，且传动轴13通过减速箱14连接有凸轮15，减速箱14安装在与其相互靠近的安装板5上，减速轮14的内部设有相互啮合的大齿轮140和小齿轮141，小齿轮141固定套接在传动轴13的外部，大齿轮140上固定连接有输出轴，凸轮15固定连接在输出轴上，当传动轴13转动多圈之后凸轮15会转动一圈，所述凸轮15的上方设有压杆16，所述压杆16呈U形，且一端与凸轮15活动连接，另一端延伸至储液槽6的内部并连接有堵板17，堵板17会将储液槽6的内部分为存储腔601和中转腔602两个空间，堵板17的上方为存储腔601，堵板17的下方为中转腔602，所述压杆16位于储液槽6外部的一端侧面设有固定环18，所述固定环18通过第一弹簧19连接有稳固板20，第一弹簧19套接在压杆16的外侧，且第一弹簧19的一端与固定环18固定连接，另一端与稳固板20固定连接，第一弹簧19可以通过固定环18将压杆16向下顶去，从而使堵板17可以更好的分割储液槽6，且稳固板20固定连接在储液槽6的外侧面上，凸轮15每转动一圈都会将压杆16向上顶去，然后再落下，从而使压杆16带动堵板17向上运动，然后再向下运动，当堵板17上升的时候位于存储腔601内部的生物酶溶液就会有一部分进入中转腔602的内部，然后被涂覆轮7蘸取，当堵板17向下运动的时候会再次将中转腔602和存储腔601分开，此时位于存储腔601内部的生物酶溶液就不会向中转腔602的内部运动了；

涂覆轮7转动多圈凸轮15才会转动一圈，每当涂覆轮7将中转腔602内部的生物酶溶液消耗完的时候，存储腔601内部的生物酶溶液就会有一部分进入中转腔602的内部，可以防止因为生物酶溶液的体积较大，从而导致在重力作用下生物酶溶液会从涂覆轮7与储液槽6的缝隙处过多的渗出。

实施例1：为了增大生物酶溶液的蒸发浓缩面积，承载机构可以采用下述形式，具体而言，所述承载机构包括传送带21，涂覆轮7与传送带21相互接触，涂覆轮7会将其蘸取的生物酶溶液涂覆在传送带21上，所述传送带21连接在两个传送轴上，且两个传送轴通过多个安装板5连接在底座1上，采用此种形式时安装板5的数量为四个，一个传送轴通过皮带与电机8的电机轴相互连接，远离涂覆轮7的传送轴通过皮带与电机8的电机轴相互连接，传送轴的一端固定连接连接有固定轴，固定轴的外端贯穿对应的安装板5，固定轴和电机8的电机轴上均固定套接有皮带轮，皮带连接在两个皮带轮上，另一个传送轴通过皮带与涂覆轮7相互连接，固定轴通过皮带与传动轴13相互连接，固定轴和传动轴13的上均固定套接有皮带轮，皮带连接在两个皮带轮上，电机8通过远离涂覆轮7的传送轴带动传送带21运动，从而使靠近涂覆轮7的传送轴转动，继而使其通过皮带带动涂覆轮7转动，所述刮刀10位于传送带21的下方，且刮刀10的上端面与传送带21紧密贴合，下端面延伸至固定框9的内部并通过第二弹簧22与固定框9的内侧壁相互连接，第二弹簧22的一端与刮刀10固定连接，另一端与固定框9的下端内侧壁固定连接，第二弹簧22可以将刮刀10向上顶去，从而可以使其将传送带21上蒸发浓缩后的生物酶刮下。

为了使刮刀10可以更好的将传送带21上的生物酶刮下，具体而言，所述刮刀10的上方且位于传送带21的内侧面上设有顶板23，所述顶板23通过安装杆24安装在底座1上，当然顶板23上可用于安装控温设备从而改变传送带21上温度便于浓缩进行，传送带21位于顶板23和刮刀10之间，可以给予传送带21一定的压力，从而使其在刮刀10的压力下不会产生形变，从而导致刮刀10无法很好的将其上的生物酶刮下，同时可在传送带21上安装一些升温装置，使生物酶溶液更好的蒸发浓缩。由于传送带21是软质材料，如图15所示其运动路径可进行折叠形成多层从而获取较大的涂覆面积。

实施例2：

为了方便安装减小体积以及更加方便精准的控温，承载机构还可采用下述形式，具体而言，所述承载机构包括中空的玻璃滚筒25，玻璃滚筒25质地硬，相比皮带等软质材料可以防止刮刀10在其上刮下一些其他物质，导致生物酶内产生杂质，所述玻璃滚筒25转动连接在两个安装板5之间，且玻璃滚筒25的一端通过皮带分别与涂覆轮7和电机8的电机轴相互连接，玻璃滚筒25的一端固定连接有连接轴，且连接轴的外端贯穿安装板5分别通过皮带与涂覆轮7上的传送轴13、电机8的电机轴相互连接，连接轴、传送轴13和电机8的电机轴上均固定套接有皮带轮(连接轴上固定套接有两个皮带轮)，皮带连接在皮带轮上，玻璃滚筒25的另一端固定连接有凸轴33，凸轴33贯穿对应的安装板5并开有贯穿孔，贯穿孔与玻璃滚筒25内部空间相通，可以直接通过贯穿孔在玻璃滚筒25的内部安装升温装置，如图如直接在玻璃滚筒25的内部中空空间中插入式安装温控组件(如图14)，从而改变玻璃滚筒25表面温度，此种形式内部中空空间相对密闭更加容易控温，根据情况温控组件36可以是加热的热阻丝或者半导体制冷片等情况，用于升温蒸发或者热敏物质的低温冻干，由于玻璃滚筒25的内部中空并且预留了带贯穿孔的凸轴33所以对于加装温控组件非常便利，无需考虑转动带来电路连接问题。

所述刮刀10位于玻璃滚筒25的一侧，且刮刀10的上端与玻璃滚筒25紧密贴合，玻璃滚筒25逆时针转动会使刮刀10将其上的蒸发浓缩后的生物酶刮下，下端滑动连接在固定框9的内部，且刮刀10的外侧面通过第三弹簧26与固定框9的内侧壁相互连接，第三弹簧26可以将刮刀10向玻璃滚筒25的方向弹去，从而使刮刀10更好的将玻璃滚筒25上蒸发浓缩后的生物酶刮下，固定框9的内部还固定连接有多根限位杆34，可以使刮刀10更加稳定。

工作原理：使用前需要先向储液槽6的内部添加需要进行蒸发浓缩的生物酶溶液，然后将挡板35推开，并向储液槽6的内部添加生物酶溶液，天界完毕之后依次将挡板35和盖板32关上即可；

使用时先启动真空本4将真空罩2内部的空气抽出，使真空罩2保持密封，之后即可启动电机8，使涂覆轮7和承载机构开始运动，涂覆轮7会不断的蘸取储液槽6内部的生物酶溶液，并将蘸取的生物酶溶液涂抹在承载机构上，在承载机构不断的运动时刮刀10可以将其上已经蒸发浓缩后的生物酶刮下，被刮下的生物酶会掉落到斜槽11的内部，然后滑落到收集框12的内部，蒸发浓缩完毕之后关闭真空泵4，再将挡门29打开，最后将收集框12取出即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，包括底座(1)，所述底座(1)的上方设有真空罩(2)，且真空罩(2)通过吸风管(3)与安装在底座(1)上的真空泵(4)相互连接，其特征在于：所述底座(1)通过其上设有的安装板(5)安装有用于风干生物酶溶液的承载机构，所述承载机构的上方设有用于盛放生物酶溶液的储液槽(6)，且储液槽(6)和承载机构之间设有用于将生物酶溶液涂覆在承载机构上的涂覆轮(7)，所述涂覆轮(7)转动连接在两个安装板(5)之间，且涂覆轮(7)的上侧面与储液槽(6)相互连接，下侧面与承载机构相互连接，所述承载机构和涂覆轮(7)均由电机(8)控制，且承载机构的外表面设有刮刀(10)，所述刮刀(10)与承载机构连接处的下方且位于底座(1)上开有斜槽(11)，所述斜槽(11)的一端安装有收集框(12)。

2.根据权利要求1所述的一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，其特征在于：所述涂覆轮(7)的一端固定连接有传动轴(13)，且传动轴(13)通过减速箱(14)连接有凸轮(15)，所述凸轮(15)的上方设有压杆(16)，所述压杆(16)呈U形，且一端与凸轮(15)活动连接，另一端延伸至储液槽(6)的内部并连接有堵板(17)，所述压杆(16)位于储液槽(6)外部的一端侧面设有固定环(18)，所述固定环(18)通过第一弹簧(19)连接有稳固板(20)，且稳固板(20)固定连接在储液槽(6)的外侧面上。

3.根据权利要求2所述的一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，其特征在于：所述承载机构包括传送带(21)，所述传送带(21)连接在两个传送轴上，且两个传送轴通过多个安装板(5)连接在底座(1)上，一个传送轴通过皮带与电机(8)的电机轴相互连接，另一个传送轴通过皮带与涂覆轮(7)相互连接，所述刮刀(10)位于传送带(21)的下方，且刮刀(10)的上端面与传送带(21)紧密贴合，下端面延伸至固定框(9)的内部并通过第二弹簧(22)与固定框(9)的内侧壁相互连接。

4.根据权利要求3所述的一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，其特征在于：所述刮刀(10)的上方且位于传送带(21)的内侧面上设有顶板(23)，所述顶板(23)通过安装杆(24)安装在底座(1)上。

5.根据权利要求2所述的一种生物酶的涂覆式蒸发浓缩装置，其特征在于：所述承载机构包括中空的玻璃滚筒(25)，所述玻璃滚筒(25)转动连接在两个安装板(5)之间，且玻璃滚筒(25)的一端通过皮带分别与涂覆轮(7)和电机(8)的电机轴相互连接，所述刮刀(10)位于玻璃滚筒(25)的一侧，且刮刀(10)的上端与玻璃滚筒(25)紧密贴合，下端滑动连接在固定框(9)的内部，且刮刀(10)的外侧面通过第三弹簧(26)与固定框(9)的内侧壁相互连接。

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