CN110450448B - 一种水压力式食用植物油榨取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水压力式食用植物油榨取装置，属于植物油榨取设备技术领域。该发明旨在由传送带、油料包、集油瓶、水箱、电机、压力传感器、压力显示屏构成一种利用水压力榨取植物油的装置，该装置借鉴利用压力使油料出油的传统机械榨油机原理，把水压力作为压力源；装有事先处理过的油料的油料包放置在传送带上，传送带将油料包带入有一定水位高度的水箱中，利用水产生的水压力对软质油料包内的油料进行挤压，使油渗出，压榨出的油储存在集油瓶中。电机解决驱动传送带的问题，传送带解决输送油料包和集油瓶的问题，压力传感器和压力显示屏解决水压力的检测及可视化问题。该种榨油装置操作简单、节能安全，优于传统的榨油装置。

Description

一种水压力式食用植物油榨取装置

技术领域

本发明涉及一种水压力式食用植物油榨取装置，属于食用植物油榨取设备技术领域。

背景技术

如今，随着人们生活水平的提高，越来越多的人在追求健康的饮食。动物油在慢慢退出餐厅，各种植物油正侵占餐桌。的确，在追求健康饮食方面，植物油相比动物油有非常大的优势，植物油含多种不饱和脂肪酸和人体所需的各种微量元素，对预防高血压、高血脂等疾病方面有积极作用。现有的食用植物油提取技术有机物萃取和机械压榨两种；在萃取过程中利用有机溶剂将油料油从油料碎末中溶解、提取出来，虽然出油率高还能保证油分子结构的完整，但如果后期分离萃取剂和油过程中两者分离不完全，会严重影响油的品质；在压榨过程中，油料在高温环境中被机械充分压榨，高温加上外力的挤压，油的分子结构会遭到严重破坏，看上去品质良好的植物油实质上油分子是不完整的，食用过程中就达不到原有效果。传统的机械榨油机原理是利用榨螺杆和榨条配合，通过机械对油料施压，将油脂从油料中挤压出来，本发明涉及到的榨油装置也是利用对油料施压后将油脂从油料中挤压出来的传统压榨原理，但与机械榨油机所不同的是本装置将水压力作为油料压榨时的压力源，以水压力取代机械施压。利用水压力对油料进行压榨，油料能同时受到各个方向的压力，受力均匀能不破坏油分子结构，且保证出油率；整个装置基本没有复杂的结构，操作简单，对场地、操作人员都无太高要求，能够调整压力大小以适应不同的油料压榨。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是由传送带、油料包、集油瓶、水箱、电机、压力传感器、压力显示屏构成一种利用水压力榨取植物油的装置，该装置借鉴利用压力使油料出油的传统机械榨油机原理，把水压力作为压力源；装有事先处理过的油料的油料包放置在传送带上，传送带将油料包带入有一定水位高度的水箱中，利用水产生的水压力对软质油料包内的油料进行挤压，使油渗出，压榨出的油储存在集油瓶中。电机解决驱动传送带的问题，传送带解决输送油料包和集油瓶的问题，压力传感器和压力显示屏解决水压力的检测及可视化问题。该种榨油装置操作简单、节能安全，优于传统的榨油装置。

本发明采用的技术方案是：一种水压力式食用植物油榨取装置，包括传送带、电机、水箱、油料包、集油瓶、单片机、开关、压力传感器、导管、压力显示屏、油泵；传送带由电机驱动；电机、压力传感器和压力显示屏与单片机连接；电机、开关、压力传感器和压力显示屏、油泵与工厂供电系统连接；压力传感器和压力显示屏连接；集油瓶与油料包采用导管连接；油泵采用导管和相当数量的集油瓶连接；事先捣碎的油料如菜籽、玉米、大豆等装填在油料包中，布置在水箱内的传送带把装满油料的油料包从水箱内的水面向下传送，随着油料包所处的深度增加，油料包所受到水压力逐渐增加，使包内的油料受压后渗出油，油料包与导管的连接处安装有过滤网，渗出的植物油在水压力作用下通过过滤网后从导管进入集油瓶中，随后传送带将压榨过的油料包和装有植物油的集油瓶带出水箱直至地面，工作人员取出油料包的油渣和利用油泵将集油瓶内的油吸出即完成榨油操作；单片机控制电机的转速来改变传送带的速度，同时，传送带在开始运动后单片机控制电机间断性工作，目的是使传送带上的油料包在水箱内不同水深的位置有相应的停留时间，具体停留时间长短根据实际操作中油料出油率大小而定，以保证油料充分受压，达到最大出油率。

进一步的，传送带整体形状近似为倒“凸”字形，即传送带的运动轨迹从水箱顶端的一内侧向下，一直运动到水箱的底部，通过底部后沿水箱另一内侧向上，到达水箱顶部即出地面后，沿水平方向、远离水箱右端展开，展开段达到相应长度后又沿垂直方向向上，向上的高度达到便于工作人员操作的高度时转向水平方向运动；以水箱中心线为轴，传送带在地面上左侧的运动轨迹和右侧对称；传送带通过传送带轴承实现运动。

进一步的，电机安装于水箱旁边的地面上，安装方向与传送带的运动方向垂直，电机与传送带之间通过传送带轴承传动，开关控制电机工作状态，也就是控制整个装置的运行与否。

进一步的，水箱为由地面向下开挖的深水井，深度不少于50m，其具体深度能够保证井内的水能产生各种油料压榨时所需的最大水压力，水箱内具体水面高度根据静止水压力计算公式P=ƿgh确定；水箱的内部底端安装有压力传感器，用于检测水箱底部的水压力，即最大水压力，也可进一步确定水面高度，压力显示计安装于水箱外侧便于工作人员观测的位置；水箱设有排水管和进水管，工作人员可根据水面高度调整水箱内的最大水压力以适应不同油料压榨时所需的压力；水箱内外壁安装有与传送带运动轨迹重合的轨道，其作用是固定传送带并使传送带按照固定轨迹运动。

进一步的，油料包包括料包、扣压式阀门和阀门扣，料包采用柔性且不透水材料制成，其上设置两个口，一个用于装填油料和取出油料渣，一个用于安装导管，用于装填油料和取出油渣的口上安装有手动扣压式的阀门，阀门扣将料包和扣压式阀门紧密连接；集油瓶采用刚性材料制成，呈球形，其上设置两个口，一个用于与油料包连接，一个用于与油泵连接；导管与油料包的连接处安装有过滤网，用于过滤细小油渣，过滤网的后面安装有单向阀，用于防止压榨出的植物油回流到油料包中；一个油料包与集油瓶用导管连接为一个整体，该整体固定在传送带上，在榨油过程中不可取下；在传送带上等间距安装由油料包与集油瓶组成的整体。

进一步的，油泵为现有装置，安装于传送带上方或者一侧，传送带上的集油瓶通过管道串联或者并联在一起，连接集油瓶的管导上设置有阀口；油泵通过阀口和管道连接，在不需要油泵抽油或者抽除管道和油瓶空气的时候油泵从阀口上取下，且阀口处于关闭状态；在需要油泵抽油或者抽除管道和集油瓶内空气的时候油泵和阀口连接，且阀口处于打开状态；串联或者并联在一起的集油瓶的个数依传送带在水箱两侧、地面上的展开段的长度而定，保证左右两边展开段上能够同时出现一组完整的联在一起的集油瓶；同时，传送带的整体长度和两段展开段的端点距离需要进行相应的设计计算，即两者长度应该是单段展开段长度的整数倍，目的是实现在地面上、水箱两侧的展开段上能同时出现一组完整的联在一起的集油瓶。

进一步的，在临近深水湖或者深海的地区，可以省略安装于地面上的水箱，将具有一定深度的、可达到相应水压力要求的水域作为“水箱”，把原来设置在水箱内的传送带等装置设置在能满足压榨要求的水域中。

在该装置的系统电路图中，XTAL1，XTAL2，相接的电路为单片机工作所必须的起震电路。RST相接的是单片机开关，可通过按键控制整个电路的开关。LCD1为压力显示屏，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。用于显示压力传感器的数值。U3为电机驱动模块L278，起到放大电流的作用，单片机电流过小不能驱动电机所以需要电机驱动模块放大电流，驱动电机。与驱动模块相接的电机，单片机通过输出PWM波来控制电机。

压力传感器由弹性元件和电阻应变片组成。当弹性元件受到压力时，其表面发生应变，粘贴在弹性元件表面得电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变面而相应变化，通过测量电阻应变片的阻值变化，可以用来检测水的压力大小。

电路说明：该水压力式食用植物油压榨装置，单片机通过控制电机来驱动传送带，油料包安放在传送带上，传送带将油料包传送至水箱中，随着油料包不断下降，所受到的水压力越来越大，软质油料包中的油料受压而渗出油分。渗出的植物油储存在集油瓶中。压力传感器用于测量水压，并将测得的水压显示在液晶显示屏上，便于的最大水压力实时监测与调整；单片机（6）的型号是：AT89C51。

一种水压力式食用植物油榨取装置，其控制方法如以下步骤：

步骤1.向水箱内注入一定量的水，注水量根据所榨油料所需的压力大小和水箱底部的压力传感器测得的水压力大小而定。

步骤2.工作人员将需要压榨并事先捣碎的油料装填进各个油料包中，装填量以填满整个油料包为准，对联在一起的油料包装填完毕后工作人员接上油泵将各个集油瓶内的空气吸出，使集油瓶内形成负压。

步骤3.打开装置总开关，传送带以一定速度开始运动，直至下一组联在一起的集油瓶全部出现在展开段上后关闭开关，工作人员进行油料装填和吸出空气的操作；重复该步骤直至第一次装填油料的所有油料包出现在水箱另一侧的传送带展开段上。

步骤4.两侧的展开段上同时出现一组完整的联在一起的集油瓶后关闭装置总开关，使传送带暂时停止运动，随后一侧的工作人员继续进行油料装填和接上吸出空气的操作，另一侧的工作人员进行取油渣和接上油泵取油的操作。

步骤5.待水箱俩侧的工作人员均完成相应操作后启动装置总开关，传送带又开始运动。

步骤6.重复步骤4和步骤5，直至需要压榨的油料全部压榨完成。

本发明的工作原理是：由传送带、油料包、集油瓶、水箱、电机、压力传感器、压力显示屏构成一种利用水压力榨取植物油的装置，该装置借鉴利用压力使油料出油的传统机械榨油机原理，把水压力作为压力源；装有事先处理过的油料的油料包放置在传送带上，传送带将油料包带入有一定水位高度的水箱中，利用水产生的水压力对软质油料包内的油料进行挤压，使油渗出，压榨出的油储存在集油瓶中。电机解决驱动传送带的问题，传送带解决输送油料包和集油瓶的问题，压力传感器和压力显示屏解决水压力的检测及可视化问题。该种榨油装置操作简单、节能安全，优于传统的榨油装置。

与传统技术相比，本发明的有益效果是：1、植物油榨取过程中避免了油料在高温环境中受高强度挤压，最大程度的保证油分子的结构完整；2、不使用任何萃取剂，能够保证油料植物油的净度；3、整套装置只有一个电机一个主要用电器，减少了电能的消耗，降低了植物油榨取成本；4、植物油榨取过程简单有效，降低了机械操作的危险性；5、工作人员只有挂取油料包和集油瓶、装填油料、集中油渣和油的工作，减少人工体力劳动；6、利用自然力量榨取食用植物油，实现节能减排；7、油料包受到的水压力不是单纯来自一个方向，而是多个方向的水压力同时作用到油料包上，油料能够充分受压。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2、图3、图4和图5为本发明的传送带局部结构示意图；

图6为本发明的系统电路图。

图中各个标号为：1-传送带；2-电机；3-水箱；401-料包；402-扣压式阀门；403-阀门扣；5-集油瓶；6-单片机；8-压力传感器；9-导管；10-压力显示屏；11-油泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参阅图1，一种水压力式食用植物油榨取装置，包括传送带1、电机2、水箱3、油料包4、集油瓶5、单片机6、开关7、压力传感器8、导管9、压力显示屏10、油泵11；传送带1由电机2驱动；电机2、压力传感器8和压力显示屏10与单片机6连接；电机2、开关7、压力传感器8和压力显示屏10、油泵11与工厂供电系统连接；压力传感器8和压力显示屏10连接；集油瓶5与油料包4采用导管9连接；油泵11采用导管9和相当数量的集油瓶5连接；事先捣碎的油料如菜籽、玉米、大豆等装填在油料包4中，布置在水箱3内的传送带1把装满油料的油料包4从水箱3内的水面向下传送，随着油料包4所处的深度增加，油料包4所受到水压力逐渐增加，使包内的油料受压后渗出油，油料包4与导管的连接处安装有过滤网，渗出的植物油在水压力作用下通过过滤网后从导管进入集油瓶5中，随后传送带1将压榨过的油料包4和装有植物油的集油瓶5带出水箱3直至地面，工作人员取出油料包4的油渣和利用油泵将集油瓶5内的油吸出即完成榨油操作；单片机6控制电机2的转速来改变传送带1的速度，同时，传送带在开始运动后单片机6控制电机2间断性工作，目的是使传送带1上的油料包4在水箱3内不同水深的位置有相应的停留时间，具体停留时间长短根据实际操作中油料出油率大小而定，以保证油料充分受压，达到最大出油率。

传送带1整体形状近似为倒“凸”字形，即传送带1的运动轨迹从水箱3顶端的一内侧向下，一直运动到水箱3的底部，通过底部后沿水箱3另一内侧向上，到达水箱3顶部即出地面后，沿水平方向、远离水箱右端展开，展开段达到相应长度后又沿垂直方向向上，向上的高度达到便于工作人员操作的高度时转向水平方向运动；以水箱中心线为轴，传送带1在地面上左侧的运动轨迹和右侧对称；传送带1通过传送带轴承实现运动。

电机2安装于水箱3旁边的地面上，安装方向与传送带1的运动方向垂直，电机2与传送带1之间通过传送带轴承传动，开关7控制电机工作状态，也就是控制整个装置的运行与否。

水箱3为由地面向下开挖的深水井，深度不少于50m，其具体深度能够保证井内的水能产生各种油料压榨时所需的最大水压力，水箱3内具体水面高度根据静止水压力计算公式P=ƿgh确定；水箱3的内部底端安装有压力传感器8，用于检测水箱底部的水压力，即最大水压力，也可进一步确定水面高度，压力显示计安装于水箱3外侧便于工作人员观测的位置；水箱设有排水管和进水管，工作人员可根据水面高度调整水箱3内的最大水压力以适应不同油料压榨时所需的压力；水箱3内外壁安装有与传送带运动轨迹重合的轨道，其作用是固定传送带1并使传送带按照固定轨迹运动。

油料包4包括料包401、扣压式阀门402和阀门扣403，料包401采用柔性且不透水材料制成，其上设置两个口，一个用于装填油料和取出油料渣，一个用于安装导管9，用于装填油料和取出油渣的口上安装有手动扣压式的阀门402，阀门扣403将料包401和扣压式阀门402紧密连接；集油瓶5采用刚性材料制成，呈球形，其上设置一个口，用于连接导管9；导管9与油料包4的连接处安装有过滤网，用于过滤细小油渣，过滤网的后面安装有单向阀，用于阻止压榨出的植物油回流到油料包4中；油料包4和集油瓶5上各设有一个卡扣，用于将油料包4和集油瓶5固定在传送带1上。

油泵11为现有装置，安装于传送带1上方或者一侧，传送带上的集油瓶5通过管道串联或者并联在一起，连接集油瓶5的管导上设置有阀口；油泵11通过阀口和管道连接，在不需要油泵11抽油或者抽除管道和油瓶空气的时候油泵11从阀口上取下，且阀口处于关闭状态；在需要油泵11抽油或者抽除管道和集油瓶5内空气的时候油泵11和阀口连接，且阀口处于打开状态；串联或者并联在一起的集油瓶5的个数依传送带1在水箱3两侧、地面上的展开段的长度而定，保证左右两边展开段上能够同时出现一组完整的联在一起的集油瓶5；同时，传送带1的整体长度和两段展开段的端点距离需要进行相应的设计计算，即两者长度应该是单段展开段长度的整数倍，目的是实现在地面上、水箱3两侧的展开段上能同时出现一组完整的联在一起的集油瓶5。

请参阅图2，通过导管连接的集油瓶5和油料包4固定在传送带1的卡槽上。

请参阅图3，油料包4的一端设置有手动扣压式的阀门。

请参阅图4和图5，传送带1上的一定数量的集油瓶5通过导管并联在一起。

请参阅图6，在该装置的系统电路图中，XTAL1，XTAL2，相接的电路为单片机6工作所必须的起震电路。RST相接的是单片机开关，可通过按键控制整个电路的开关。LCD1为压力显示屏，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。用于显示压力传感器8的数值。 U3为电机驱动模块L278，起到放大电流的作用，单片机6电流过小不能驱动电机2所以需要电机驱动模块放大电流，驱动电机2。与驱动模块相接的电机2，单片机6通过输出PWM波来控制电机。

压力传感器8由弹性元件和电阻应变片组成。当弹性元件受到压力时，其表面发生应变，粘贴在弹性元件表面得电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变面而相应变化，通过测量电阻应变片的阻值变化，可以用来检测水的压力大小。

电路说明：该水压力式食用植物油压榨装置，单片机6通过控制电机1来驱动传送带1，油料包4安放在传送带1上，传送带将油料包传送至水箱中，随着油料包不断下降，所受到的水压力越来越大，软质油料包中的油料受压而渗出油分。渗出的植物油储存在集油瓶5中。压力传感器8用于测量水压，并将测得的水压显示在液晶显示屏上，便于最大水压力的实时监测和调整；单片机6的型号是：AT89C51。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水压力式食用植物油榨取装置，其特征在于：包括传送带（1）、电机（2）、水箱（3）、油料包（4）、集油瓶（5）、单片机（6）、开关（7）、压力传感器（8）、导管（9）、压力显示屏（10）、油泵（11）；传送带（1）由电机（2）驱动；电机（2）、压力传感器（8）和压力显示屏（10）与单片机（6）连接；电机（2）、开关（7）、压力传感器（8）和压力显示屏（10）、油泵（11）与工厂供电系统连接；压力传感器（8）和压力显示屏（10）连接；集油瓶（5）与油料包（4）采用导管（9）连接；油泵（11）采用导管（9）和与之相对应数量的集油瓶（5）连接；事先捣碎的油料装填在油料包（4）中，布置在水箱（3）内的传送带（1）把装满油料的油料包（4）从水箱（3）内的水面向下传送，随着油料包（4）所处的深度增加，油料包（4）所受到水压力逐渐增加，使包内的油料受压后渗出油，油料包（4）与导管的连接处安装有过滤网，渗出的植物油在水压力作用下通过过滤网后从导管进入集油瓶（5）中，随后传送带（1）将压榨过的油料包（4）和装有植物油的集油瓶（5）带出水箱（3）直至地面，工作人员取出油料包（4）的油渣和利用油泵将集油瓶（5）内的油吸出即完成榨油操作；单片机（6）控制电机（2）的转速来改变传送带（1）的速度，同时，传送带在开始运动后单片机（6）控制电机（2）间断性工作，目的是使传送带（1）上的油料包（4）在水箱（3）内不同水深的位置有相应的停留时间，具体停留时间长短根据实际操作中油料出油率大小而定，以保证油料充分受压，达到最大出油率；

传送带（1）整体形状为倒“凸”字形，即传送带（1）的运动轨迹从水箱（3）顶端的一内侧向下，一直运动到水箱（3）的底部，通过底部后沿水箱（3）另一内侧向上，到达水箱（3）顶部即出地面后，沿水平方向、远离水箱右端展开，展开段达到相应长度后又沿垂直方向向上，向上的高度达到便于工作人员操作的高度时转向水平方向运动；以水箱中心线为轴，传送带（1）在地面上左侧的运动轨迹和右侧对称；传送带（1）通过传送带轴承实现运动；

电机（2）安装于水箱（3）旁边的地面上，安装方向与传送带（1）的运动方向垂直，电机（2）与传送带（1）之间通过传送带轴承传动，开关（7）控制电机工作状态，也就是控制整个装置的运行；

水箱（3）为由地面向下开挖的深水井，深度不少于50m，其具体深度能够保证井内的水能产生各种油料压榨时所需的最大水压力，水箱（3）内具体水面高度根据静止水压力计算公式P=ƿgh确定；水箱（3）的内部底端安装有压力传感器（8），用于检测水箱底部的最大水压力，以确定水面高度，压力显示计安装于水箱（3）外侧便于工作人员观测的位置；水箱设有排水管和进水管，工作人员可根据水面高度调整水箱（3）内的最大水压力以适应不同油料压榨时所需的压力；水箱（3）内外壁安装有与传送带运动轨迹重合的轨道，其作用是固定传送带（1）并使传送带按照固定轨迹运动；

油料包（4）包括料包（401）、扣压式阀门（402）和阀门扣（403），料包（401）采用柔性且不透水材料制成，其上设置两个口，一个用于装填油料和取出油料渣，一个用于安装导管（9），用于装填油料和取出油渣的口上安装有扣压式的阀门（402），阀门扣（403）将料包（401）和扣压式阀门（402）紧密连接；集油瓶（5）采用刚性材料制成，呈球形，其上设置两个口，一个用于与油料包（4）连接，一个用于与油泵（11）连接；导管（9）与油料包（4）的连接处安装有过滤网，用于过滤细小油渣，过滤网的后面安装有单向阀，用于防止压榨出的植物油回流到油料包（4）中；一个油料包（4）与集油瓶（5）用导管（9）连接为一个整体，该整体固定在传送带（1）上，在榨油过程中不可取下；在传送带（1）上等间距安装由油料包（4）与集油瓶（5）组成的整体；

油泵（11）为现有装置，安装于传送带（1）上方或者一侧，传送带上的集油瓶（5）通过管道串联或者并联在一起，连接集油瓶（5）的管导上设置有阀口；油泵（11）通过阀口和管道连接，在不需要油泵（11）抽油或者抽除管道和油瓶空气的时候油泵（11）从阀口上取下，且阀口处于关闭状态；在需要油泵（11）抽油或者抽除管道和集油瓶（5）内空气的时候油泵（11）和阀口连接，且阀口处于打开状态；串联或者并联在一起的集油瓶（5）的个数依传送带（1）在水箱（3）两侧、地面上的展开段的长度而定，保证左右两边展开段上能够同时出现一组完整的联在一起的集油瓶（5）；同时，传送带（1）的整体长度和两段展开段的端点距离需要进行相应的设计计算，即两者长度是单段展开段长度的整数倍，目的是实现在地面上、水箱（3）两侧的展开段上能同时出现一组完整的联在一起的集油瓶（5）。

2.根据权利要求1所述的一种水压力式食用植物油榨取装置，其特征在于：单片机（6）的型号是：AT89C51。

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