一种石斛（金钗）饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法与流程

本发明涉及石斛饮片制备技术领域，具体为一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法。

背景技术：

石斛又名仙斛兰韵、不死草、还魂草、紫萦仙株、吊兰、林兰、禁生等，茎直立，肉质状肥厚，稍扁的圆柱形，长10-60厘米，粗达1.3厘米，药用植物，性味甘淡微咸，寒，归胃、肾，肺经，益胃生津，滋阴清热，用于阴伤津亏，口干烦渴，食少干呕，病后虚热，目暗不明，石斛花姿优雅，玲珑可爱，花色鲜艳，气味芳香，被喻为“四大观赏洋花”之一，石斛喜在温暖、潮湿、半阴半阳的环境中生长，以年降雨量1000毫米以上、空气湿度大于80％、1月平均气温高于8℃的亚热带深山老林中生长为佳，对土肥要求不甚严格，野生多在疏松且厚的树皮或树干上生长，有的也生长于石缝中。

目前，随着人们不断地对石斛深入的研究，使得石斛的用途也越来越广泛，石斛饮片便是其用途之一，主要用于人们日常泡水饮用，具有一定的益胃生津，滋阴清热功效，而在石斛饮片的生产加工中，需要使用冷冻干燥装置对石斛片进行干燥处理，但是现有的冷冻干燥装置一般是先将石斛片进行冷冻然后再干燥，而冷冻和干燥均是在同一空间中进行的，因此所需的内部空间较大，这使得在冷冻和抽真空时的速度缓慢，花费的时间较长，导致装置的工作效率降低。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法，解决了现有的石斛片冷冻干燥装置在冷冻和抽真空时的速度缓慢，花费的时间较长，导致装置的工作效率降低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置，包括：罐体和支撑底座，所述罐体的内部从上至下分别设置有冷冻室和干燥室，所述罐体的上设置有冷却干燥结构，所述冷冻干燥结构包括螺旋进料管、液氮罐和抽真空泵，所述螺旋进料管设置在所述冷冻室的内部，所述液氮罐的内部连通有冷气输送管，所述冷气输送管上设置有第一阀门，所述冷气输送管的外部与所述螺旋进料管的内部通过短管连通，所述螺旋进料管外表面的一侧连通有排气管，所述排气管的一端贯穿所述罐体的内部并延伸至所述罐体的右侧，所述排气管上设置有第二阀门，所述螺旋进料管外表面的顶部与底部分别设置有第三阀门与第四阀门，所述抽真空泵的输入端通过管道与所述干燥室的内部连通，所述支撑底座的顶部开设有活动槽，所述活动槽的内部设置有缓冲结构，所述缓冲结构包括活动板和两个限位柱，所述活动板的顶部设置有转动结构，所述转动结构包括第一固定板和第二固定板。

进一步地，所述活动板的两侧分别与两个所述限位柱的外部滑动连接，所述限位柱的外表面且位于所述活动板的底部套接有缓冲弹簧，所述限位柱的底端与所述活动槽内表面的底部固定连接。

进一步地，所述活动板的两侧均固定连接有两个限位滑轮，所述活动槽内表面的两侧均连通有滑槽，所述限位滑轮的外部与所述滑槽的内部滚动连接。

进一步地，所述活动板底部的中间与所述活动槽内表面的底部均设置有缓冲垫，所述活动板的外部与所述活动槽的内部活动连接。

进一步地，所述第一固定板的内部开设有凹槽，所述凹槽的内部设置有转动电机，所述转动电机输出轴的一端固定连接有转动盘。

进一步地，所述转动盘的一侧转动连接有转动杆，所述凹槽内表面的一侧固定连接有滑杆，所述滑杆的外表面套接有齿板，所述齿板的一侧与所述转动杆的一端转动连接。

进一步地，所述齿板的外部啮合有转动齿轮，所述转动齿轮的一侧通过连接轴与所述罐体外部的一侧固定连接，所述第二固定板的一侧与所述罐体外部的一侧通过连接轴转动连接。

进一步地，所述第一固定板与所述第二固定板的底部分别与所述活动板顶部的两侧固定连接，所述活动板的顶部活动连接有收集斗，所述支撑底座设置在所述罐体的底部。

进一步地，所述螺旋进料管的顶端贯穿所述罐体的内部并延伸时所述罐体的顶部，所述螺旋进料管的顶端固定连接有进料斗，所述螺旋进料管的底端由冷冻室的内部延伸至所述干燥室的内部，所述罐体的底部连通有排料管。

一种石斛饮片制备用冷冻干燥装置的干燥方法，包括以下操作步骤：

s1、在冷冻时，石斛饮片由进料斗进入到螺旋进料管的内部，同时开启第一阀门和第二阀门，使得液氮罐内部的液氮能够进入到冷气输送管中，使得冷气通过冷气输送管进入到螺旋进料管内部的每个位置，此时石斛饮片在螺旋进料管内部流动时，与液氮接触使其被冷冻，最终流动至螺旋进料管的底部位置，而液氮则通过排气管被排出至罐体外部；

s2、干燥时，当饮片全部进入到螺旋进料管内部后，关闭第一阀门和第三阀门，并开启第四阀门，使得冷冻后的石斛饮片进入到干燥室中，当螺旋进料管内部的石斛饮片全部进入到干燥室内部后，关闭第三阀门和第四阀门，此时再启动抽真空泵，对干燥室内部进行抽真空处理，而在抽真空时，石斛饮片外部的冰晶会同时升华至气体，并随之内部抽出的空气一起流出，直至冰晶全部升华完，此时干燥完成，便可以开启排料管上的阀门，将干燥好的石斛饮片排出。

(三)有益效果

本发明具有以下有益效果：

(1)、该石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法，通过在罐体内部分别设置冷冻室和干燥室，将冷冻和干燥分开处理，使得内部大大缩小，能够加快冷却和干燥的速度，同时通过设置冷冻干燥结构，主要实现对石斛饮片的干燥处理，其中通过设置螺旋状的螺旋进料管，能够有效的延长石斛饮片的进料时间，并配合冷气输送管道输送进来的液氮同时对螺旋进料管内部进行冷冻处理，能够对快速流动的石斛饮片进行冷冻处理，确保良好的冷冻效果，同时将冷冻空间改变成狭小的管道中，使得冷冻更加迅速，冷冻时间更短，进而有效的提高了冷冻效率，进而满足石斛饮片的加工需求。

(2)、该石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法，通过设置缓冲结构，主要对罐体起到减震缓冲的防护效果，与转动结构配合使用，在转动结构带动罐体转动时，能够产生一定的作用力，而使得活动板能够在活动槽内部移动，通过缓冲弹簧、限位滑轮与滑槽配合使用，能够对产生的作用起到消减效果，进而使得罐体转动时不会对支撑底座造成较大的影响，进而使得整个装置能够保持稳定状态，增加装置使用时的安全性。

(3)、该石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置及干燥方法，通过设置该转动结构，主要用于带动罐体转动，在螺旋进料管进料缓慢或是其内部石斛饮片出现堵塞时，均可以通过启动转动结构，最终使得罐体左右摇摆，通过罐体的摆动能够将螺旋进料管内部的石斛饮片进行晃动，使得堵塞的石斛饮片可以继续移动，同时能够促进石斛饮片快速移动，能够很好的解决石斛饮片出现堵塞或是流动缓慢的问题，与在进行冷冻时能够与冷却干燥设备配合使用，使得干燥操作能够正常且高效率的进行。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明提供的一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置外部的结构示意图；

图2为本发明提供的一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置内部的结构示意图；

图3为图2所示的螺旋进料管内部的结构结构示意图；

图4为图1所示的第一固定板内部的结构示意图；

图5为本发明提供的一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置侧面的结构示意图。

图中，1-罐体、2-支撑底座、3-冷冻室、4-干燥室、5-冷却干燥结构、51-螺旋进料管、52-液氮罐、53-抽真空泵、54-冷气输送管、55-第一阀门、56-排气管、57-第二阀门、58-第三阀门、59-第四阀门、6-活动槽、7-缓冲结构、71-活动板、72-限位柱、73-缓冲弹簧、74-限位滑轮、75-缓冲垫、8-转动结构、81-第一固定板、82-第二固定板、83-凹槽、84-转动电机、85-转动盘、86-转动杆、87-滑杆、88-齿板、89-转动齿轮、9-滑槽、10-收集斗、11-进料斗、12-排料管。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种石斛金钗饮片制备用冷冻干燥装置，包括：罐体1和支撑底座2，所述罐体1的内部从上至下分别设置有冷冻室3和干燥室4，所述罐体1的上设置有冷却干燥结构5，所述冷冻干燥结构5包括螺旋进料管51、液氮罐52和抽真空泵53，所述螺旋进料管51设置在所述冷冻室3的内部，所述液氮罐52的内部连通有冷气输送管54，所述冷气输送管54上设置有第一阀门55，所述冷气输送管54的外部与所述螺旋进料管51的内部通过短管连通，所述螺旋进料管51外表面的一侧连通有排气管56，所述排气管56的一端贯穿所述罐体1的内部并延伸至所述罐体1的右侧，所述排气管56上设置有第二阀门57，所述螺旋进料管51外表面的顶部与底部分别设置有第三阀门58与第四阀门59，所述抽真空泵53的输入端通过管道与所述干燥室4的内部连通，所述支撑底座2的顶部开设有活动槽6，所述活动槽6的内部设置有缓冲结构7，所述缓冲结构7包括活动板71和两个限位柱72，所述活动板71的顶部设置有转动结构8，所述转动结构8包括第一固定板81和第二固定板82。

螺旋进料管51为不锈钢金属材质，其内部经过打磨处理，十分光滑，使得石斛片在进入内部后能够流畅的移动，液氮罐52安装在罐体1的左侧，内部储存的是压缩的液氮，抽真空泵53安装在罐体1的右侧，外接有电源，用于对干燥室4进行抽真空处理，冷气输送管54的一端由罐体1的左侧延伸至冷冻室3的内部，且围绕螺旋进料管51外部对应缠绕，并通过短管与螺旋进料管51的内部连通，第一阀门55为电子控制阀门，通过外部开关控制其开启与闭合，用控制液氮罐52内部的液氮流动，排气管56位于螺旋进料管51外部的底部位置，用于将氮气排出，第二阀门57同样为电子控制阀门，用于控制排气管56内部气体流动，螺旋进料管51顶部与底部的第三阀门58与第四阀门分别用于控制其进料和出料，均为电子控制阀门，可以通过外部开关控制其导通；

通过设置该冷冻干燥结构5，主要实现对石斛饮片的干燥处理，在使用时，石斛饮片由进料斗11进入到螺旋进料管51的内部，同时开启第一阀门55和第二阀门57，使得液氮罐52内部的液氮能够进入到冷气输送管54中，然后由冷气输送管54进入到螺旋进料管51内部，由于冷气输送管54表面均匀的通过短管与螺旋进料管51内部连通，使得冷气通过冷气输送管54进入到螺旋进料管51内部的每个位置，此时石斛饮片在螺旋进料管51内部流动时，与液氮接触使其被冷冻，最终流动至螺旋进料管51的底部位置，而液氮则通过排气管56被排出至罐体1外部，当饮片全部进入到螺旋进料管51内部后，关闭第一阀门55和第三阀门58，并开启第四阀门59，使得冷冻后的石斛饮片进入到干燥室4中，当螺旋进料管51内部的石斛饮片全部进入到干燥室4内部后，关闭第三阀门58和第四阀门59，此时再启动抽真空泵53，对干燥室4内部进行抽真空处理，而在抽真空时，石斛饮片外部的冰晶会同时升华至气体，并随之内部抽出的空气一起流出，直至冰晶全部升华完，此时干燥完成，便可以开启排料管12上的阀门，将干燥好的石斛饮片排出，该冷却干燥结构5中通过设置螺旋状的螺旋进料管51，能够有效的延长石斛饮片的进料时间，并配合冷气输送管道54输送进来的液氮同时对螺旋进料管51内部进行冷冻处理，能够对快速流动的石斛饮片进行冷冻处理，确保良好的冷冻效果，同时将冷冻空间改变成狭小的管道中，使得冷冻更加迅速，冷冻时间更短，进而有效的提高了冷冻效率，进而满足石斛饮片的加工需求。

所述活动板71的两侧分别与两个所述限位柱72的外部滑动连接，所述限位柱72的外表面且位于所述活动板71的底部套接有缓冲弹簧73，所述限位柱72的底端与所述活动槽6内表面的底部固定连接。

活动板71可以在活动槽6内部竖直方向上下移动，两个限位柱72分别位于活动槽6内表面底部的左右两侧，与活动板71的左右两侧滑动连接，对活动板71起到限位作用，缓冲弹簧73为活动板71提供弹力支持，使得活动板71具有一定的抗震缓冲效果。

所述活动板71的两侧均固定连接有两个限位滑轮74，所述活动槽6内表面的两侧均连通有滑槽9，所述限位滑轮74的外部与所述滑槽9的内部滚动连接。

限位滑轮74与滑槽9适配设置，通过两者配合滚动，能够增加活动板71与活动槽6之间的稳定性，同时在活动板71受到作用力向下移动时，通过两者配合滚动产生摩擦能够对产生作用力进行消减，增加活动板71的缓冲效果。

所述活动板71底部的中间与所述活动槽6内表面的底部均设置有缓冲垫75，所述活动板71的外部与所述活动槽6的内部活动连接。

缓冲垫75为橡胶材质，对活动板71以及活动槽6内表面的底部起到防护效果，同时增加活动板71的缓冲效果，通过设置缓冲结构7，主要对罐体1起到减震缓冲的防护效果，与转动结构8配合使用，在转动结构8带动罐体1转动时，能够产生一定的作用力，而使得活动板71能够在活动槽6内部移动，通过缓冲弹簧73、限位滑轮74与滑槽9配合使用，能够对产生的作用起到消减效果，进而使得罐体1转动时不会对支撑底座2造成较大的影响，进而使得整个装置能够保持稳定状态，增加装置使用时的安全性。

所述第一固定板81的内部开设有凹槽83，所述凹槽83的内部设置有转动电机84，所述转动电机84输出轴的一端固定连接有转动盘85。

转动电机84外接有电源，通过外部开关控制其运转，固定安装在凹槽83内表面的底部。

所述转动盘85的一侧转动连接有转动杆86，所述凹槽83内表面的一侧固定连接有滑杆87，所述滑杆87的外表面套接有齿板88，所述齿板88的一侧与所述转动杆86的一端转动连接。

通过转动盘85转动，能够带动转动杆86同时转动，齿板88可以在滑杆87的表面水平方向上移动，对齿板88起到限位作用。

所述齿板88的外部啮合有转动齿轮89，所述转动齿轮89的一侧通过连接轴与所述罐体1外部的一侧固定连接，所述第二固定板82的一侧与所述罐体1外部的一侧通过连接轴转动连接。

转动齿轮89的一侧与凹槽83内表面的一侧转动连接，可以在凹槽83的内部自由转动，通过设置该转动结构8，主要用于带动罐体1转动，在螺旋进料管51进料缓慢或是其内部石斛饮片出现堵塞时，均可以通过启动转动结构8，使得转动电机84能够带动转动盘85转动，进而使得转动杆86可以带动齿板88在水平方向移动，通过齿板88移动能够带动转动齿轮89开始转动，由于转动杆86随着转动盘85作偏心运动，使得齿板88可以在水平方向作往复运动，进而使得转动齿轮89可以不断的调整方向转动，最终带动整个罐体1左右摆动，通过罐体1的摆动能够将螺旋进料管51内部的石斛饮片进行晃动，使得堵塞的石斛饮片可以继续移动，同时能够促进石斛饮片快速移动，能够很好的解决石斛饮片出现堵塞或是流动缓慢的问题，与在进行冷冻时能够与冷却干燥设备配合使用，使得干燥操作能够正常且高效率的进行。

所述第一固定板81与所述第二固定板82的底部分别与所述活动板71顶部的两侧固定连接，所述活动板71的顶部活动连接有收集斗10，所述支撑底座2设置在所述罐体1的底部。

收集斗10，位于排料管12的正下方，用于将排出的石斛饮片收集起来。

所述螺旋进料管51的顶端贯穿所述罐体1的内部并延伸时所述罐体1的顶部，所述螺旋进料管51的顶端固定连接有进料斗11，所述螺旋进料管51的底端由冷冻室3的内部延伸至所述干燥室4的内部，所述罐体1的底部连通有排料管12。

排料管12用于将干燥好的石斛饮片排出，其上设置有控制阀门，用于控制石斛饮片导通。

一种石斛(金钗)饮片制备用冷冻干燥装置的干燥方法，包括以下操作步骤：

s1、在冷冻时，石斛饮片由进料斗11进入到螺旋进料管51的内部，同时开启第一阀门55和第二阀门57，使得液氮罐52内部的液氮能够进入到冷气输送管54中，使得冷气通过冷气输送管54进入到螺旋进料管51内部的每个位置，此时石斛饮片在螺旋进料管51内部流动时，与液氮接触使其被冷冻，最终流动至螺旋进料管51的底部位置，而液氮则通过排气管56被排出至罐体1外部；

s2、干燥时，当饮片全部进入到螺旋进料管51内部后，关闭第一阀门55和第三阀门58，并开启第四阀门59，使得冷冻后的石斛饮片进入到干燥室4中，当螺旋进料管51内部的石斛饮片全部进入到干燥室4内部后，关闭第三阀门58和第四阀门59，此时再启动抽真空泵53，对干燥室4内部进行抽真空处理，而在抽真空时，石斛饮片外部的冰晶会同时升华至气体，并随之内部抽出的空气一起流出，直至冰晶全部升华完，此时干燥完成，便可以开启排料管12上的阀门，将干燥好的石斛饮片排出。

工作原理：

在冷冻时，石斛饮片由进料斗11进入到螺旋进料管51的内部，同时开启第一阀门55和第二阀门57，使得液氮罐52内部的液氮能够进入到冷气输送管54中，使得冷气通过冷气输送管54进入到螺旋进料管51内部的每个位置，此时石斛饮片在螺旋进料管51内部流动时，与液氮接触使其被冷冻，最终流动至螺旋进料管51的底部位置，而液氮则通过排气管56被排出至罐体1外部；

干燥时，当饮片全部进入到螺旋进料管51内部后，关闭第一阀门55和第三阀门58，并开启第四阀门59，使得冷冻后的石斛饮片进入到干燥室4中，当螺旋进料管51内部的石斛饮片全部进入到干燥室4内部后，关闭第三阀门58和第四阀门59，此时再启动抽真空泵53，对干燥室4内部进行抽真空处理，而在抽真空时，石斛饮片外部的冰晶会同时升华至气体，并随之内部抽出的空气一起流出，直至冰晶全部升华完，此时干燥完成，便可以开启排料管12上的阀门，将干燥好的石斛饮片排出；

在螺旋进料管51进料缓慢或是其内部石斛饮片出现堵塞时，可以通过启动转动结构8，使得转动电机84能够带动转动盘85转动，进而使得转动杆86可以带动齿板88在水平方向移动，通过齿板88移动能够带动转动齿轮89开始转动，由于转动杆86随着转动盘85作偏心运动，使得齿板88可以在水平方向作往复运动，进而使得转动齿轮89可以不断的调整方向转动，最终带动整个罐体1左右摆动，通过罐体1的摆动能够将螺旋进料管51内部的石斛饮片进行晃动，使得堵塞的石斛饮片可以继续移动，同时能够促进石斛饮片快速移动；

在转动结构8带动罐体1转动时，能够产生一定的作用力，而使得活动板71能够在活动槽6内部移动，通过缓冲弹簧73、限位滑轮74与滑槽9配合使用，能够对产生的作用起到消减效果，进而使得罐体1转动时不会对支撑底座2造成较大的影响，进而使得整个装置能够保持稳定状态，增加装置使用时的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。