用于从容器中的植物物质提取精油和水溶胶的蒸馏装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求享有于2012年6月12日申请的，申请号为No. 61/662, 408的美国专 利申请的优先权，该美国专利申请的内容引入至此作为参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于提取高质量蒸馏油、挥发油和水蒸馏生成物，以及从放置于 一容器内的有机物中提取更高质量的挥发油（如，精油和水溶胶）的蒸馏装置和方法。本 发明还涉及通过使用一种模块化的蒸馏和分离系统来提取高质量物质。
【背景技术】
[0004] 从植物物质中提取挥发油是本领域所习知的。BALASS的国际专利申请 W02008/068757通过引用结合在本申请中，其涉及一个小型蒸馏装置，该蒸馏装置通过使用 具有一开口的容器从植物物质中提取精油。上述现有技术中的容器是由一个可拆卸的格栅 分成一上部腔室和一下部腔室，该下部腔室部分装有水。植物物质如树叶、树枝、种子、果 实、根、花等被放置在网格上方的上腔室。将置于所述下腔室的水加热并生成水蒸气，则蒸 馏过程开始。携带有来自植物物质的精油的蒸气离开该上腔室并且被引导到一冷凝器，该 冷凝器将该蒸气变成液体，然后液体进入到一分离柱。一回收管连接至所述分离柱的底部， 该回收管（基于连接至容器的底端部分）将水蒸馏生成物返回到容器中。在此过程中，水 蒸馏生成物仅有少量（大概几毫升）留在所述分离柱内，而精油积聚在该水蒸馏生成物的 顶部，然后，该精油通过手工方式进行收集。但是，在W02008/068757中描述的装置的蒸气 以一种不受控制的方式分散，从而造成了潜在效率没必要的降低。因此，仍然需要一种体积 小、结构紧凑、操作简单以及更有效的装置，该装置可用于短时间内从有机物中蒸馏出高质 量挥发油和水溶胶。在此过程中，积聚在水馏物顶部的精油留在格内小量（几毫升）中。但 是，在W02008/068757中描述的装置中的蒸气被不受控制的方式分散从而潜在地造成了效 率的降低。因此，仍然需要一种体积小，结构紧凑，操作简单和更有效的装置，该装置可用于 短时间从有机物中蒸馏出高质量挥发性油和水溶胶。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种装置，该装置是通过使用一模块化的蒸馏和分离装置从植物物质 中提取挥发油和大量水蒸馏生成物。在本申请所公开的装置的元件的一个布置实施例中， 一定量的植物物质被置于一可拆卸的容器中。该装置产生的水蒸气可以通过该容器，且从 植物物质中提取出挥发油。混合气体排出容器后进入一冷凝器，并在一个与所述装置协作 共存的分离单元被恢复。混合气体通过冷凝器的作用，蒸汽变成含有水、水溶胶和挥发性化 合物的蒸馏液。该蒸馏液从冷凝器流向分离单元，则水溶胶在该分离单元中从该挥发油中 分离出来。水溶胶和挥发油从该装置中分别被收集。
[0006] 通过本发明的作用，本发明所述的蒸气蒸馏过程中产生的挥发油的量比不使用封 闭的模块化系统的蒸馏系统产生的挥发油的量更大。例如，相比可实现的现有技术中，本发 明提供的一种装置允许在蒸馏过程中将蒸汽和植物物质之间有更充分的接触。此外，本发 明涉及一种系统，相较于可能的现有技术中具有相似体积的装置，其能够产生出更高质量 的水溶胶提取物。此外，相较于现有技术，所描述的装置提供了一个更有效的蒸馏过程，而 且需求更少的植物物质以及更少的能量。
[0007] 相较于现有技术，本发明的装置还提供了一个更短的蒸馏时间。在一个示例中，维 持在一个短暂的蒸馏时间是获得高质量的萃取精油的关键因素。通过缩短蒸馏时间，不但 蒸馏过程减少挥发性物质自然发生的水解作用，而且还可最大限度地减少从馏出物中获得 的且不希望存在的蜡状物（它消极地影响影像了油膜间隙）的积累。
[0008] 所描述的方法和装置还涉及到一个可拆卸的容器，该可拆卸的容器可用于连接到 一个储水装置，其中在该储水装置处，该容器包括一周围液体收集渠道，该周围液体收集渠 道围绕所述容器的底板，并且可以防止该冷凝液回流到储水装置。该容器包括一个连接到 一冷凝器的出口。
[0009] 此外，所描述的方法涉及一种通过使用专门的模块化容器从植物物质中提取挥发 油的工序，该专门的模块化容器被配置为从一定量的植物物质中获取最大化的质量和数量 的挥发油。
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本发明的前述和其他特征或技术方案，下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面附图中所示的装置的元件 的排列布局仅仅是本发明的一些实施例：
[0011] 图IA是根据本发明一实施例提供的一种装置的局部分解图；
[0012] 图IB是根据图IA的实施例提供的装置的侧视图；
[0013] 图IC是根据图IA所示的装置的另一视图；
[0014] 图ID是根据本发明一实施例提供的一种装置的局部分解图；
[0015] 图IE是根据图IB所示的装置的另一视图；
[0016] 图2A和2B是根据本发明一实施例提供的装置的示意图；
[0017] 图3是根据本发明的一实施例提供的元件的示意图；
[0018] 图4A是根据本发明的一个实施例提供的一元件的示意图；
[0019] 图4B是图4A所示的元件的剖视图；
[0020] 图4C是图4A所示的元件的另一种剖视图；
[0021] 图4D是本发明的实施例的一元件的透视图；
[0022] 图4E是本发明的实施例的一元件的透视图；
[0023] 图4F是本发明的实施例的一元件的透视图；
[0024] 图5A是根据本发明的一个实施例提供的一元件的示意图；
[0025] 图5B是图5A中所示的元件的剖视图；
[0026] 图5C是图5A中所示的元件的透视图；
[0027] 图是本发明的一个实施例所提供的一元件的剖视图；
[0028] 图5E是本发明的一个实施例所提供的一元件的透视图；
[0029] 图5F是本发明实施例的一个实施例所提供的一元件示意图；
[0030] 图6A是根据本发明的一个实施例所提供的一元件示意图；
[0031] 图6B是图6A中所示的元件的若干示意图；
[0032] 图6C是图6A中所示的元件的一种示意图；
[0033] 图6D是本发明的一个实施例所提供的一元件的示意图；
[0034] 图6E是本发明的一个实施例所提供的一元件的示意图；
[0035] 图6F是本发明的一个实施例所提供的一元件的侧视图；
[0036] 图6G是根据本发明的一个实施例提供的一元件的侧视图；
[0037] 图6H是本发明的一个实施例提供的一元件的俯视图；
[0038] 图61是图6H中所示的元件的侧视图；
[0039] 图6J是图6H中所示的元件的顶视图；
[0040] 图6K是图6H中所提供的元件的剖视图；
[0041] 图6L是本发明的一个实施例所提供的一元件的透视图；
[0042] 图6M是本发明的一个实施例所提供的元件的示意图；
[0043] 图7是本发明的一个实施例所提供的一般装置的示意图；
[0044] 图8是本发明的一个实施例所提供的一般装置的示意图；
[0045] 图9A是本发明的一个实施例所提供的电气元件的示意图；
[0046] 图9B是本发明的一个实施例所提供的电气元件的示意图；
[0047] 图IOA是本发明的方法和现有技术之间的效率的对照关系图；
[0048] 图IOB是本发明的方法和现有技术之间的效率的对照关系图；以及
[0049] 图IOC是本发明的方法和现有技术之间的效率的对照关系图。
【具体实施方式】
[0050] 通过概述和介绍，本发明是针对一种用于从小批量的有机材料中安全地生产少量 挥发油和水蒸馏生成物的装置和方法。本发明在标准国内条件下可小规模、短加工时间内 生产挥发油和水溶胶。本发明所描述的方法和装置提供了一种水溶胶和挥发油的简单提取 方法，该方法不要求专门的技术知识或设备，因而，相较于现已技术，本发明具有改进和提 尚。
[0051] 如图1-图3所示，本发明的装置包括至少一个用于保存液体（例如水）的储水装 置10、一个用于保存材料（例如，有机原料如植物物质）的容器20、一个用于将蒸汽（水蒸 气）转换为液体的冷凝单元（例如，冷凝器）30、以及一个用于将所获得的馏出物分离成水 蒸馏生成物（例如水溶胶）和挥发油的油分离单元40。在上述元件的一种布局中，装置具 有足够的尺寸和重量，以便适用于标准的国内柜台或存储硬件。本装置可由任何标准商业 级材料形成，该商业级材料能够承受装置的操作条件。例如，图2所示的蒸馏装置由金属、 塑料、玻璃、碳纤维、合成材料或纤维织物或其它天然材料制成。
[0052] 为了易于说明，储水装置10在本文中描述为一个储水装置，且该液体为水。然而 这只是一个优选的较佳实施例，在其他可能的实施例中，该液体也可为水之外的其他物质。
[0053] 在一个特定的布置中，储水装置10用于储存在蒸馏过程中所需的必要量的液体。 在一种配置中，储水装置（储水装置10)包括一个可选的用于产生蒸汽的加热单元（未示 出）。在一种材料配置中，该加热器是一电加热器。在另一配置中，该加热器还可为一基于 燃烧加热器。在元件的一个特定布局中，加热器位于水储水装置10的底部。在一个示例中， 一加热单元11被配置为将存储于所述储水装置10的水产生水蒸气。例如，该加热器11被 配置为产生必要热能以在稳定状态下蒸发立方体积容量的水。加热器11还可被配置成使 用标准加热技术和实践。此外，在一个给定布局中，加热器11是一种市售模块（即市场上 可买到的）或从蒸馏装置移除的附加物。在操作中，产生的蒸汽从一出口管6处排出储水 装置10。在另一布局中，储水装置10的灌注在操作上要早于将容器20固定到整体装置中。 然而，替代的流程是可能或设想的。
[0054] 在进一步的布局中，水的加热是通过一种可选的恒温器并配合所述加热单元11 来控制的。该加热单元11配置了必要的安全预防措施，因此，在发生过热或故障时，该单元 会停用。
[0055] 如图3中所示，所述储水装置10直接连接到容器20。在某些布局中，该储水装置 10通过使用适配器来配合。在所示的布局中，所述出口管6连接到一个适配器7,该适配器 7与所述容器20连接。根据所示的可供选择的布局中，从所述出口管6排出的蒸汽被分散 至多个导管8,该多个导管8形成于所述适配器7上，这样可使得蒸汽均匀地分散至所述容 器20内。在元件的一个具体结构中，为了减少传热量传递到冷凝器，所述出口管6和所述 转接器7被配置为采用耐热塑料。
[0056] 本发明装置还包括一个可拆卸的容器20。该装置由一个具有一个中空的容置部 24,可以填充如树叶、树枝、种子、果实、根、花等材料。在一种布局中，植物物质可以被压缩 至容器20中。在另一种布局中，容器内的材料是干燥的（大多为研磨的或压碎的）植物物 质。
[0057] 根据另一个实施方案中，容器20包括多个连接管21，通过将适配器7的导管8安 装于对应的连接管21内，以将该连接管21连接至所述适配器7。每个连接管21在其上部 内侧部分（未示出）包括一个〇型环，从而该连接管21与其对应的适配