[发明专利]超高压均质纳米机

说明书

技术领域

本发明属于一种研发生产型机械，具体是一种把固体的物质颗粒分散于液体中进行超高压细化破碎至亚微米、纳米的处理机械，同时也能用于细胞破壁的机械设备。

背景技术

在现代工业、农业等科研生产中，有许多的物料、产品需要进行超细化粉碎，使其成为亚微米、纳米的颗粒结构。例如：打印机用的油墨，喷码机用的喷墨，钛白粉的超细纳米产品，蛋白质的超细分散。有些物质则需要经过细胞破壁后提取有益成分。如：雨生红球藻须经细胞破壁后提取抗氧化物一虾青素。灵芝胞子破壁后更容易使人体吸收等。植物、藻类、菌类的细胞破壁，提取其有效成分。有些产品为了拓展其应用领域，增加其性能，需要亚微米、纳米化结构。如微晶纤维素湿法破碎成0.2微米以下则具有与水的氢键形成三维网络结构，具有弱凝胶性而成为胶体微晶纤维素，应用于食品行业，作为中性蛋白饮料的最佳选择的稳定剂和制药行业中的液体药物的乳化剂、悬浊剂。亚微米、纳米的破碎机械应用与工农业生产、科技的进步密切相关，与人们的日常生活也密切相关。

发明内容

本发明的基础理论是根据伯努利定律(理想液体作稳定流动时的能量守恒定律)在密封管道内流动的理想液体具有三种能量，压力能，动能和势能，他们可以互相转变，并且液体在管道的任一处，这三种能量的总和是一定的。本发明根据这一定律，采用在底座架上安装电动机并直接联动减速机，以齿轮恒定无损耗传动曲轴使连杆推动活塞柱在均质泵的中间泵体块的活塞缸内作稳定的高频率往复运动，在下部进料块中吸入液料，向上部均质块的密封的管道内不断输入稳定流动的液体，以获得超高压能量。本发明采用的均质泵，是以中间泵体块，下部进料块，上部均质块，并在各块间用单向阀套，以管道相通连接的分体组合的方式来组成，这种结构，分散了应力的集中，保护泵体，增加了均质泵对超高压能的耐受性。

本发明的超高压均质纳米机是通过以下技术方案来实现的：

超高压均质纳米机设有底座架，外壳，其特征是所述的底座架上安装电动机并直接联动减速机，以齿轮传动的方式使曲轴箱中的曲轴带动连杆，活塞箱中的三个以上的连杆，活塞柱经冷却水箱以高频率(180-325次/分)速度稳定的在均质泵的中间泵体块的活塞缸内作往复运动。所述的均质泵中间泵体块用螺丝固定在冷却水箱的正前面侧。

所述的均质泵，其特征是以中间泵体块，下部进料块，上部均质块各块之间用单向阀套，以管道相通连接各分体组合而成。中间泵体块设有活塞缸并上下相通。下部进料块，一头设有进料口与横向的进料管道相通，向上开有对应的管口通过单向阀套，管道相通，用螺丝固定在中间泵体块的下方。上部均质块设有横向的密闭管道，联通对应向下的管口，通过单向阀套，管道相通，用螺丝固定在中间泵体块的上方。上部均质块的一头连接压力表或压力显示器，另一头开设一小口用螺丝连接上下串联的二个工作阀块。

所述的单向阀套是圆柱型管道，上下相通，内装有单向阀座，阀球(珠)，限程板，保证液料只输入到上部均质快的密闭的管道中，而不会回流到下部进料块中，限程板限制阀球的跳动高度，保证单向阀套正确运动。

所述的工作阀块，其特征是阀块内装有工作阀座，工作阀柱，冲击挡圈。上方的工作阀块设有一出料口。工作阀块连接压力调节器，调节工作阀座与工作阀柱间的缝隙来调节工作时所需要的压力。工作阀块和工作阀座的接触面设有植物纤维制成的密封垫圈，工作阀柱与压力调节器顶杆间设有保护性垫圈。

压力调节器，有螺旋型人工手柄压力调节器和油压式压力调节器。螺旋型人工手柄压力调节器，其特征是，由外螺纹内套固定连接块，内螺纹外套可动操作手柄，压力弹簧，调压顶杆及防脱螺母组成。

本发明超高压均质纳米机的均质泵内的管道直径是根据其机型的工作流量(m³/h)计算而定。上部均质块一头所开的一小口直径与工作阀座的中心孔的直径是根据其机型的超高压力的要求，经实验数据，计算而确定，以保证超高压均质纳米机的工作压力的稳定性。

附图说明：

图1：超高压均质纳米机的机构示意图

图2：超高压均质纳米机的均质泵结构示意图

图3：超高压均质纳米机的工作阀块结构示意图

图4：超高压均质纳米机的单向阀套结构示意图

图5：超高压均质纳米机的螺旋型人工手柄压力调节器结构示意图

图6：超高压均质纳米机的单向阀座、阀球(珠)、工作阀座、工作阀柱、冲击挡圈的陶瓷元件构件示意图。

图7：实施例，所加工的亚微米、纳米微晶纤维素的电子显微镜效果图。

具体实施方式：