JP4762154B2 - 漢方薬の抽出に用いる減圧抽出装置 - Google Patents

Description

本発明は１種類の製薬設備に関して、具体的に言えば漢方薬抽出時の抽出装置である。

今まで、漢方薬の抽出において、常気圧と微気圧により抽出することが多い。即ち、常気圧または微気圧の状態で、溶液の沸点は抽出操作の温度である。水は常気圧での沸点が１００℃程度（水の沸点に近い）とし、アルコールの抽出は常気圧での沸点は７０℃程度とする。微気圧状態での沸点はそれよりやや高い。但し、多くの材料の薬用有効成分の抽出は別にそのほど高い温度に適しない。この場合、伝統的な手法である高温浸漬或いは加圧浸透の方法を採用ことが多い。だが、かなりの時間（数十時間乃至数日）がかかる。従って、現代化ボリューム生産の要求が満足できない。この抽出方法のデメリットは産量が低く、経済収益が悪い。

産量向上の同時、品物材料の薬用有効成分を破壊しないためには、抽出する際、減圧方法の採用が必要である。この場合に溶液の沸点をダウン（例えばアルコールの抽出は−０．０７２Ｍｐａの場合、沸点は４４℃）する。但し、今現在この方法で操作する時、溶媒リターンの問題があるので、実現が難しい。原因は下記の通りである。まず、真空管は抽出用タンクに接続してはならない。そうしないと、大量溶媒の蒸気をバキュームシステムに持ち込んで、リターンの目的を達っすることができない。次は真空管を油・水分離機の上口に接続して、この接続法は抽出タンクによる溶媒蒸気が負圧によりコンデンサーに流入し、冷却後の液体を分離機に到着させることに有利である。但し、この時、分離機の真空度は抽出タンクの真空度を上回って、差圧がアンバランスのため、凝液が速く抽出タンクに流入せず、サイクル回路が完成できない。分離機は抽出タンクまで充分の垂直高さがあってはじめて、この液体の静圧力が充分に真空度の負圧を克服する。でないと、凝液は順調にリターンすることができない。但し、実際使用の過程で、分離と抽出タンク上口との高位差は既に小さいので、この点までにやれない。その他の位置に真空口を設置することは更なる不可能なことである。

この発明は、抽出を真空、低沸点で行うことができ、凝縮後の溶剤を順調にリターンして絶え間なく真空を維持した、漢方薬の抽出に用いる減圧抽出装置の提供を目的とする。

この実用新型の目的はこのように達成したのである。抽出タンク、コンデンサー及び冷却器を含む漢方薬の抽出に用いる減圧抽出装置である。コンデンサの一端は抽出タンクの蒸気出口に接続して、もう一端は冷却器を通過して抽出タンクのリターン液入口とつながる。冷却器と抽出タンクの材料入口の間に抽出タンク内部の真空状態維持用液受タンクを設置することを特徴としている。

前記の液受タンクはタンクボディ内に設置された仕切り板で上タンクボディと下タンクボディに分けられ、上タンクボディの頂上部に冷却器に通じた材料送りバルブを設けて、上タンクボディの上部にバキュームポンプに通じた真空弁を設ける。上タンクボディの下部に下タンクボディに通じた材料出しバルブを設けて、上タンクボディと下タンクボディの間にバランスバルブも設ける。下タンクボディの上部に空気に通じたエア放出バルブを設けて、下タンクボディの下部に抽出タンクの材料入口に通じた材料出しバルブを設けてある。

液受タンクの中に、上タンクボディにある材料が下タンクボディに流入するために、オートメ化コントロールが可能である。前記の仕切り板に材料を上タンクボディから下タンクボディに流入させる逆止弁を設ける。上タンクボディ内の材料が一定の数量に達する時、逆止弁が自動的に開き、材料がひとりでに下タンクボディに流入する。材料全体が下タンクボディに流入した後、逆止弁がまた自動的に閉じる。

操作のやりやすく、いつでも下タンクボディ内の材料数量を観察し、適時に材料出し弁を開くために、下タンクボディにタンクボディ内の材料量観察用ミラーを設置する。
ある漢方薬は抽出の過程で大量のフォームが起り、それを除去するために、抽出タンクの頂上部にフォーム取り器を設けて、コンデンサの一端はフォーム取り器を通過して抽出タンクに接続する。

材料が冷却器から流出した後、ある材料中の芳香油を抽出する必要がある時、冷却器と液受タンクの間に油・水分離機を設置することができる。油・水分離機により、芳香油の分離を実現する。

更に抽出スピードを速め、産量を高めるために、抽出タンクの下部と上部の間にフィルター及びサイクルポンプを設置することで、抽出液（溶液）をタンク下部からフィルター及びサイクルポンプにより強制的にリターンする。

現有の技術に比べて、この実用新型は油水分離器の下口（油水分離器を使わない装置は直接冷却器の下口）に１台の液受タンクを設置して、その構造は大抵減圧濃縮装置の液受タンクに類似する。この実用新型は取り扱いの際、抽出を終始一定真空度の低温沸騰状態で行うことを保って、大幅に抽出時間を短縮し、効率を高めるだけでなく、材料の有効成分も保存でき、製品の品質がアップされるとともに、効果的にエネルギーを節約する。

［実施例］

一つの本実用新型に記載の、抽出タンク１、コンデンサ２及び冷却器３を含む漢方薬抽出用減圧抽出装置である。抽出タンク１の上部にフォーム取り器１４を設けて、コンデンサ２の一端はフォーム取り器１４を通過して抽出タンク１に接続する。もう一端は冷却器３の上端と接続して、冷却器３の下端は油・水分離器１５の上端に接続して、油・水分離器１５の下端は液受タンク４に接続して、液受タンク４の下端は抽出タンク１上端の材料入口に接続する。

液受タンク４はタンクボディ内部に設置された仕切り板５で上タンクボディと下タンクボディに分けられる。上タンクボディ内の材料が下タンクボディに流入することを自動制御するため、仕切り板に逆止弁１２を設ける。上タンクボディの材料は一定の数量に達する時、逆止弁１２が自動的に開き、材料がひとりでに下タンクボディに流入する。材料が下タンクボディに流入した後、逆止弁１２がまた自動的に閉じる。逆止弁は液体（気体を含む）を上から下へと運動するだけである。

上タンクボディの頂上部に油・水分離器１５に通じた材料送りバルブ６を設けて、上タンクボディの上部にバキュームポンプに通じた真空弁７も設ける。上タンクボディの下部に下タンクボディに通じた材料出しバルブ８を設ける。上タンクボディと下タンクボディの間にバランスバルブ９をも設ける。下タンクボディの上部に空気に通じたエア放出弁１０を設けて、下タンクボディの下部に抽出タンク１の材料入口に通じた材料出し弁１１を設ける。

作動する時、通常材料送り弁６と真空弁７は開いたバルブであって、抽出システム全体が真空状態に形成され、材料液は容易にタンクボディ上部に流れ、材料送り弁８から下タンクボディに流入する。もちろん、逆止弁１２から下タンクボディに流入可能。この時、エア放出弁１０が閉じた状態であるがバランスバルブ９は開いた状態である。こうして下タンクボディ内の真空度が上タンクボディと一致して、材料液は小さい位差で順調に下タンクボディに流入する。当然、この時の材料出し弁１１は閉じたものである。ミラー１３により、下タンクボディ内の材料液を観察して、その中の液体は満ちる直前、バランスバルブ９及び材料送り弁８を閉じて、エア放出弁を開く。この時下タンクボディは空気に通じて、逆止弁１２の弁体は上タンクボディの真空に吸着させ、上・下タンクボディが仕切られる。再度材料出し弁１１を開いて、抽出タンク１は負圧（上タンクボディの真空度より小さい）状態で、この時の材料液は、ひとりでに抽出タンク１に吸い込み、逆止弁１２は開けない。材料出しが終わってから、材料出し弁１１及びエア放出弁１０を閉じて、バランスバルブ９及び材料送り弁８を開く。この後は前回の操作を繰り返す。

本実用新型に記載の減圧抽出装置を用いて、漢方薬を抽出する場合、終始一定真空度の低温沸騰状態での抽出を保つことができる。大幅に抽出時間を短縮し、効率を高めるだけでなく、材料の有効成分も保存でき、製品の品質がアップされる。

実験によって下記のデーターが得られる。生産において、１ｍ^３の漢方薬抽出タンクを使用する。
初めてはアルコールの抽出である。

材料投入量：漢方薬干し物敗蒋草は１００キログラム（粗粉砕後の茎長さは≦３ｍｍ）、アルコールは（原料９５％の薬用アルコール）３００キログラム、水は３００キログラム。
アルコールの抽出時間：２時間２０分間
冷却水初温：１１℃ 物料初温：１３℃
冷却水出口温度：２３℃ 抽出時のタンク内温度：４２〜４３℃（沸騰温度）
真空度：−０．０８Ｍｐａ
冷却水流量：３．５ｍ^３／ｈ
加熱蒸気圧力：０．０６Ｍｐａ
液受タンク溶媒回流出液時間：始めは約１．５時間抽出の後
二回目は抽出停車の時
抽出タンクによるアルコール抽出の時、抽出液の材料出し時間：約２０分間。
アルコール抽出・材料出し後、加水抽出
水抽出の加水時間：約１０分間（真空状態で加水するので早い）
水抽出時間：２時間
水抽出冷却水温度：入口１８℃（冷却水のサイクル利用でアルコール抽出時の冷却水初温より高い）、出口２７℃
水抽出タンク内のスタート温度：２２℃、３０分間内４２℃に上がり、その後５５℃に上がって、安定の沸騰温度を維持する。
水抽出蒸気圧力の加え：０．１４Ｍｐａ
水抽出真空度：−０．０８ Ｍｐａ

本実用新型において液受タンクの形状と位置（負圧で材料を吸着するので、その材料出口は抽出タンクの材料入口より低い可）は取り扱い場所の実況を見て、設置する。横式に設計してもよいが原理が同じである。その体積の大きさは抽出タンクの大きさ及び抽出時添加した溶媒の量によって決める。通常は抽出タンク容積の１／１０〜１／５であればいい。この装置は特にアルコールの抽出に適して、溶媒と有効成分はともに流失しないから、製品の品質を高めた。抽出の際、大幅に抽出時間を短縮し、効率を高めるだけでなく、効果的にエネルギーも節約することができる。

図１はこの実用新型の構造図である。 図２はこの実用新型に記載の液受タンク構造図である。

Claims (7)

1. 漢方薬の抽出に用いる減圧抽出装置であって、抽出タンク（１）、コンデンサ（２）及び冷却器（３）を含み、
   コンデンサ（２）の一端は抽出タンク（１）の蒸気出口に接続して、もう一端は冷却器（３）を通過して、抽出タンク（１）の材料入口に接続され、冷却器（３）と抽出タンク（１）材料入口の間に、抽出タンク（１）内の真空状態保持用液受タンク（４）が設けられ、
   前記液受タンク（４）はタンクにある仕切り板（５）で上タンクボディと下タンクボディに分けられ、上タンクボディの頂上部に、冷却器（３）に通じた材料送り弁（６）が設けられ、上タンクボディの上部にバキュームポンプに通じた真空弁（７）が設けられ、上タンクボディの下部に下タンクボディに通じた材料出し弁（８）が設けられ、上タンクボディと下タンクボディの間にバランスバルブ（９）が設けられ、下タンクボディの上部に空気に通じたエア放出弁（１０）が設けられ、下タンクボディの下部に抽出タンク（１）の材料入口に通じた材料送り弁（１１）が設けられてなることを特徴とした減圧抽出装置。
2. 前記の仕切り板（５）に材料を上タンクボディから下タンクボディに流入させる逆止弁（１２）を設置することを特徴とした請求項１に記載の減圧抽出装置。
3. 下タンクボディにタンク内材料量の観察用ミラー（１３）を設置することを特徴とした請求項１または２に記載の減圧抽出装置。
4. 抽出タンク（１）の頂上部にフォーム取器（１４）を設け、コンデンサ（２）の一端はフォーム取器（１４）を通過して抽出タンク（１）に接続することを特徴とした請求項１に記載の減圧抽出装置。
5. 冷却器（３）と液受タンク（４）の間に油・水分離機（１５）を設置することを特徴とした請求項１に記載の減圧抽出装置。
6. 抽出タンク（１）の下部と頂上部の間にフィルター（１６）及びサイクルポンプ（１７） を設置することを特徴とした請求項１に記載の減圧抽出装置。
7. 前記の液受タンク（４）の容積は抽出タンク（１）容積の１／１０〜１／５であることを特徴とした請求項１に記載の減圧抽出装置。

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