用于從容器中的植物物質提取精油和水溶膠的蒸餾裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求享有于2012年6月12日申請的，申請號為No. 61/662, 408的美國專 利申請的優先權，該美國專利申請的內容引入至此作為參考。
技術領域
[0003] 本發明涉及一種用于提取高質量蒸餾油、揮發油和水蒸餾生成物，以及從放置于 一容器內的有機物中提取更高質量的揮發油（如，精油和水溶膠）的蒸餾裝置和方法。本 發明還涉及通過使用一種模塊化的蒸餾和分離系統來提取高質量物質。
【背景技術】
[0004] 從植物物質中提取揮發油是本領域所習知的。BALASS的國際專利申請 W02008/068757通過引用結合在本申請中，其涉及一個小型蒸餾裝置，該蒸餾裝置通過使用 具有一開口的容器從植物物質中提取精油。上述現有技術中的容器是由一個可拆卸的格柵 分成一上部腔室和一下部腔室，該下部腔室部分裝有水。植物物質如樹葉、樹枝、種子、果 實、根、花等被放置在網格上方的上腔室。將置于所述下腔室的水加熱并生成水蒸氣，則蒸 餾過程開始。攜帶有來自植物物質的精油的蒸氣離開該上腔室并且被引導到一冷凝器，該 冷凝器將該蒸氣變成液體，然后液體進入到一分離柱。一回收管連接至所述分離柱的底部， 該回收管（基于連接至容器的底端部分）將水蒸餾生成物返回到容器中。在此過程中，水 蒸餾生成物僅有少量（大概幾毫升）留在所述分離柱內，而精油積聚在該水蒸餾生成物的 頂部，然后，該精油通過手工方式進行收集。但是，在W02008/068757中描述的裝置的蒸氣 以一種不受控制的方式分散，從而造成了潛在效率沒必要的降低。因此，仍然需要一種體積 小、結構緊湊、操作簡單以及更有效的裝置，該裝置可用于短時間內從有機物中蒸餾出高質 量揮發油和水溶膠。在此過程中，積聚在水餾物頂部的精油留在格內小量（幾毫升）中。但 是，在W02008/068757中描述的裝置中的蒸氣被不受控制的方式分散從而潛在地造成了效 率的降低。因此，仍然需要一種體積小，結構緊湊，操作簡單和更有效的裝置，該裝置可用于 短時間從有機物中蒸餾出高質量揮發性油和水溶膠。
【發明內容】
[0005] 本發明涉及一種裝置，該裝置是通過使用一模塊化的蒸餾和分離裝置從植物物質 中提取揮發油和大量水蒸餾生成物。在本申請所公開的裝置的元件的一個布置實施例中， 一定量的植物物質被置于一可拆卸的容器中。該裝置產生的水蒸氣可以通過該容器，且從 植物物質中提取出揮發油。混合氣體排出容器后進入一冷凝器，并在一個與所述裝置協作 共存的分離單元被恢復。混合氣體通過冷凝器的作用，蒸汽變成含有水、水溶膠和揮發性化 合物的蒸餾液。該蒸餾液從冷凝器流向分離單元，則水溶膠在該分離單元中從該揮發油中 分離出來。水溶膠和揮發油從該裝置中分別被收集。
[0006] 通過本發明的作用，本發明所述的蒸氣蒸餾過程中產生的揮發油的量比不使用封 閉的模塊化系統的蒸餾系統產生的揮發油的量更大。例如，相比可實現的現有技術中，本發 明提供的一種裝置允許在蒸餾過程中將蒸汽和植物物質之間有更充分的接觸。此外，本發 明涉及一種系統，相較于可能的現有技術中具有相似體積的裝置，其能夠產生出更高質量 的水溶膠提取物。此外，相較于現有技術，所描述的裝置提供了一個更有效的蒸餾過程，而 且需求更少的植物物質以及更少的能量。
[0007] 相較于現有技術，本發明的裝置還提供了一個更短的蒸餾時間。在一個示例中，維 持在一個短暫的蒸餾時間是獲得高質量的萃取精油的關鍵因素。通過縮短蒸餾時間，不但 蒸餾過程減少揮發性物質自然發生的水解作用，而且還可最大限度地減少從餾出物中獲得 的且不希望存在的蠟狀物（它消極地影響影像了油膜間隙）的積累。
[0008] 所描述的方法和裝置還涉及到一個可拆卸的容器，該可拆卸的容器可用于連接到 一個儲水裝置，其中在該儲水裝置處，該容器包括一周圍液體收集渠道，該周圍液體收集渠 道圍繞所述容器的底板，并且可以防止該冷凝液回流到儲水裝置。該容器包括一個連接到 一冷凝器的出口。
[0009] 此外，所描述的方法涉及一種通過使用專門的模塊化容器從植物物質中提取揮發 油的工序，該專門的模塊化容器被配置為從一定量的植物物質中獲取最大化的質量和數量 的揮發油。
【附圖說明】
[0010] 為了更清楚地說明本發明的前述和其他特征或技術方案，下面將對實施例或現有 技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面附圖中所示的裝置的元件 的排列布局僅僅是本發明的一些實施例：
[0011] 圖IA是根據本發明一實施例提供的一種裝置的局部分解圖；
[0012] 圖IB是根據圖IA的實施例提供的裝置的側視圖；
[0013] 圖IC是根據圖IA所示的裝置的另一視圖；
[0014] 圖ID是根據本發明一實施例提供的一種裝置的局部分解圖；
[0015] 圖IE是根據圖IB所示的裝置的另一視圖；
[0016] 圖2A和2B是根據本發明一實施例提供的裝置的示意圖；
[0017] 圖3是根據本發明的一實施例提供的元件的示意圖；
[0018] 圖4A是根據本發明的一個實施例提供的一元件的示意圖；
[0019] 圖4B是圖4A所示的元件的剖視圖；
[0020] 圖4C是圖4A所示的元件的另一種剖視圖；
[0021] 圖4D是本發明的實施例的一元件的透視圖；
[0022] 圖4E是本發明的實施例的一元件的透視圖；
[0023] 圖4F是本發明的實施例的一元件的透視圖；
[0024] 圖5A是根據本發明的一個實施例提供的一元件的示意圖；
[0025] 圖5B是圖5A中所示的元件的剖視圖；
[0026] 圖5C是圖5A中所示的元件的透視圖；
[0027] 圖是本發明的一個實施例所提供的一元件的剖視圖；
[0028] 圖5E是本發明的一個實施例所提供的一元件的透視圖；
[0029] 圖5F是本發明實施例的一個實施例所提供的一元件示意圖；
[0030] 圖6A是根據本發明的一個實施例所提供的一元件示意圖；
[0031] 圖6B是圖6A中所示的元件的若干示意圖；
[0032] 圖6C是圖6A中所示的元件的一種示意圖；
[0033] 圖6D是本發明的一個實施例所提供的一元件的示意圖；
[0034] 圖6E是本發明的一個實施例所提供的一元件的示意圖；
[0035] 圖6F是本發明的一個實施例所提供的一元件的側視圖；
[0036] 圖6G是根據本發明的一個實施例提供的一元件的側視圖；
[0037] 圖6H是本發明的一個實施例提供的一元件的俯視圖；
[0038] 圖61是圖6H中所示的元件的側視圖；
[0039] 圖6J是圖6H中所示的元件的頂視圖；
[0040] 圖6K是圖6H中所提供的元件的剖視圖；
[0041] 圖6L是本發明的一個實施例所提供的一元件的透視圖；
[0042] 圖6M是本發明的一個實施例所提供的元件的示意圖；
[0043] 圖7是本發明的一個實施例所提供的一般裝置的示意圖；
[0044] 圖8是本發明的一個實施例所提供的一般裝置的示意圖；
[0045] 圖9A是本發明的一個實施例所提供的電氣元件的示意圖；
[0046] 圖9B是本發明的一個實施例所提供的電氣元件的示意圖；
[0047] 圖IOA是本發明的方法和現有技術之間的效率的對照關系圖；
[0048] 圖IOB是本發明的方法和現有技術之間的效率的對照關系圖；以及
[0049] 圖IOC是本發明的方法和現有技術之間的效率的對照關系圖。
【具體實施方式】
[0050] 通過概述和介紹，本發明是針對一種用于從小批量的有機材料中安全地生產少量 揮發油和水蒸餾生成物的裝置和方法。本發明在標準國內條件下可小規模、短加工時間內 生產揮發油和水溶膠。本發明所描述的方法和裝置提供了一種水溶膠和揮發油的簡單提取 方法，該方法不要求專門的技術知識或設備，因而，相較于現已技術，本發明具有改進和提 尚。
[0051] 如圖1-圖3所示，本發明的裝置包括至少一個用于保存液體（例如水）的儲水裝 置10、一個用于保存材料（例如，有機原料如植物物質）的容器20、一個用于將蒸汽（水蒸 氣）轉換為液體的冷凝單元（例如，冷凝器）30、以及一個用于將所獲得的餾出物分離成水 蒸餾生成物（例如水溶膠）和揮發油的油分離單元40。在上述元件的一種布局中，裝置具 有足夠的尺寸和重量，以便適用于標準的國內柜臺或存儲硬件。本裝置可由任何標準商業 級材料形成，該商業級材料能夠承受裝置的操作條件。例如，圖2所示的蒸餾裝置由金屬、 塑料、玻璃、碳纖維、合成材料或纖維織物或其它天然材料制成。
[0052] 為了易于說明，儲水裝置10在本文中描述為一個儲水裝置，且該液體為水。然而 這只是一個優選的較佳實施例，在其他可能的實施例中，該液體也可為水之外的其他物質。
[0053] 在一個特定的布置中，儲水裝置10用于儲存在蒸餾過程中所需的必要量的液體。 在一種配置中，儲水裝置（儲水裝置10)包括一個可選的用于產生蒸汽的加熱單元（未示 出）。在一種材料配置中，該加熱器是一電加熱器。在另一配置中，該加熱器還可為一基于 燃燒加熱器。在元件的一個特定布局中，加熱器位于水儲水裝置10的底部。在一個示例中， 一加熱單元11被配置為將存儲于所述儲水裝置10的水產生水蒸氣。例如，該加熱器11被 配置為產生必要熱能以在穩定狀態下蒸發立方體積容量的水。加熱器11還可被配置成使 用標準加熱技術和實踐。此外，在一個給定布局中，加熱器11是一種市售模塊（即市場上 可買到的）或從蒸餾裝置移除的附加物。在操作中，產生的蒸汽從一出口管6處排出儲水 裝置10。在另一布局中，儲水裝置10的灌注在操作上要早于將容器20固定到整體裝置中。 然而，替代的流程是可能或設想的。
[0054] 在進一步的布局中，水的加熱是通過一種可選的恒溫器并配合所述加熱單元11 來控制的。該加熱單元11配置了必要的安全預防措施，因此，在發生過熱或故障時，該單元 會停用。
[0055] 如圖3中所示，所述儲水裝置10直接連接到容器20。在某些布局中，該儲水裝置 10通過使用適配器來配合。在所示的布局中，所述出口管6連接到一個適配器7,該適配器 7與所述容器20連接。根據所示的可供選擇的布局中，從所述出口管6排出的蒸汽被分散 至多個導管8,該多個導管8形成于所述適配器7上，這樣可使得蒸汽均勻地分散至所述容 器20內。在元件的一個具體結構中，為了減少傳熱量傳遞到冷凝器，所述出口管6和所述 轉接器7被配置為采用耐熱塑料。
[0056] 本發明裝置還包括一個可拆卸的容器20。該裝置由一個具有一個中空的容置部 24,可以填充如樹葉、樹枝、種子、果實、根、花等材料。在一種布局中，植物物質可以被壓縮 至容器20中。在另一種布局中，容器內的材料是干燥的（大多為研磨的或壓碎的）植物物 質。
[0057] 根據另一個實施方案中，容器20包括多個連接管21，通過將適配器7的導管8安 裝于對應的連接管21內，以將該連接管21連接至所述適配器7。每個連接管21在其上部 內側部分（未示出）包括一個〇型環，從而該連接管21與其對應的適配