CN113499601A - 一种浮沉自振式超声波植物萃取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，属于植物萃取领域，一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，包括萃取釜壳体，萃取釜壳体的内底端固定连接有超声波发生器，萃取釜壳体的内壁自上而下依次固定连接有储水环和连壁环，连壁环的内部开设有锥形环腔，锥形环腔的内部设有水环袋，水环袋的下端固定连接有垫环板，本发明通过水环袋内水量的自动缓慢累积，实现带动浮沉双环体向上移动，通过弹性气囊对浮沉双环体弹性挤压以及浮沉双环体自身的弹性恢复，实现浮沉双环体在溶剂内进行间隔性的上下浮沉振动过程，对萃取釜壳体内溶剂自发性造成较大的波动，从而大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

Description

一种浮沉自振式超声波植物萃取装置

技术领域

本发明涉及植物萃取领域，更具体地说，涉及一种浮沉自振式超声波植物萃取装置。

背景技术

植物萃取是以植物为原料，按照对提取的最终产品的用途的需要，经过物理化学提取分离过程，定向获取和浓集植物中的某一种或多种有效成分，而不改变其有效成分结构而形成的产品。目前提取植物提取物常用的方法有溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法、酶提取法、超临界流体萃取法和微波辅助提取法等则作为新的提取技术被广泛使用。

超声波提取是利用超声波产生的强烈振动和空化效应加速植物细胞内物质的释放、扩散并溶解进入溶剂中，同时可以保持被提取物质的结构和生物活性不发生变化。超声波提取原理主要为物理过程，是近年来逐渐受到重视的一个较新的提取方法。

但在超声波清洗过程中，溶剂的流动性较差，影响了植物细胞内物质的释放、扩散和溶解，如何提高萃取效率为当前需要萃取工艺发展方向。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，它通过水环袋内水量的自动缓慢累积，实现带动浮沉双环体向上移动，通过弹性气囊对浮沉双环体弹性挤压以及浮沉双环体自身的弹性恢复，实现浮沉双环体在溶剂内进行间隔性的上下浮沉振动过程，对萃取釜壳体内溶剂自发性造成较大的波动，从而大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，包括萃取釜壳体，所述萃取釜壳体的内底端固定连接有超声波发生器，所述萃取釜壳体的内壁自上而下依次固定连接有储水环和连壁环，所述连壁环的内部开设有锥形环腔，所述锥形环腔的内部设有水环袋，所述水环袋的下端固定连接有垫环板，所述锥形环腔的内底面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的上端与垫环板的下端固定连接，所述伸缩杆的外侧套有压缩弹簧，所述压缩弹簧位于垫环板和锥形环腔内底面之间，且三者相互接触，所述水环袋的上端固定连接有与其内部相通的溢水细软套，所述锥形环腔的上内壁开设有通孔，所述溢水细软套的上端贯穿锥形环腔并与储水环的下端固定连接，且溢水细软套与储水环内部相通，所述连壁环的内侧设有与水环袋连接的浮沉双环体，所述连壁环的内壁固定连接有多个均匀分布的弹性气囊，本发明通过水环袋内水量的自动缓慢累积，实现带动浮沉双环体向上移动，通过弹性气囊对浮沉双环体弹性挤压以及浮沉双环体自身的弹性恢复，实现浮沉双环体在溶剂内进行间隔性的上下浮沉振动过程，对萃取釜壳体内溶剂自发性造成较大的波动，从而大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

进一步的，所述浮沉双环体包括位于连壁环内侧的细环和卡囊环，所述细环位于卡囊环的上侧，所述细环和卡囊环的内端均固定连接有多个均匀分布的搅棒，所述细环上的多个搅棒与卡囊环上的多个搅棒在水平方向上呈间隔均匀分布，当细环和卡囊环上下移动时，通过搅棒方便对萃取釜壳体内溶剂进行搅动，增大溶剂流动性。

进一步的，所述细环和卡囊环之间固定连接有多个均匀分布的短连绳，所述细环的上端固定连接有多个均匀分布的长拉绳，所述长拉绳贯穿连壁环的内壁并延伸至锥形环腔的内侧，所述长拉绳远离细环的一端与水环袋的上端固定连接，当水环袋向下移动时，可以通过长拉绳带动整个浮沉双环体向上移动，当水环袋向上移动时，浮沉双环体因自重作用自动向下移动。

进一步的，所述细环的最大外径小于弹性气囊的最小内径，所述卡囊环的最大外径大于弹性气囊的最小内径，当水环袋向下移动通过长拉绳带动浮沉双环体向上移动时，细环可以无阻碍地穿过弹性气囊的内侧，不易对弹性气囊造成挤压，而卡囊环因尺寸原因会受到弹性气囊的阻挡，二者发生相互挤压，弹性气囊会发生变形，在初始挤压阶段，卡囊环和弹性气囊之间摩擦力大于短连绳的弹力，因此，卡囊环被限位在弹性气囊处，细环继续向上移动，短连绳发生弹性伸长，随着短连绳的伸长，其弹力逐渐增大，在某一时刻，其弹力大于卡囊环和弹性气囊之间的摩擦力，使得卡囊环穿过弹性气囊顺利向上移动，此时，短连绳进行弹性恢复，会带动卡囊环持续上下振动一定的时间，同时，因短连绳自身惯性，细环也随之振动，因此，浮沉双环体在溶剂在会自动上下浮沉一定时间，直至趋于稳定，通过浮沉双环体的上下浮沉对溶剂造成了较大的波动，大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

进一步的，所述长拉绳采用无弹性材料制成，保证水环袋在向下移动时，带动细环向上移动，所述短连绳采用弹性材料制成，方便实现浮沉双环体的上下浮沉振动。

进一步的，所述储水环的上端固定连接有与储水环内部相通的加水管，所述加水管的上端贯穿萃取釜壳体的内顶端并延伸至萃取釜壳体的外侧，在进行植物萃取时，将待萃取的植物和溶剂均加入萃取釜壳体中后，通过加水管向储水环内部注入足量的清水，在植物萃取过程中，清水通过溢水细软套缓慢向水环袋中溢入，使整个水环袋重力逐渐增加，从而压动垫环板共同向下移动，压缩弹簧被弹性压缩，伸缩杆长度缩短。

进一步的，所述溢水细软套的长度大于储水环下端到锥形环腔内底面的垂直距离，所述溢水细软套的外圈直径小于通孔的内径，当水环袋因水的重力向下移动时，水环袋会带动溢水细软套进行伸展，通过设置足够长度的溢水细软套保证了水环袋的顺利下移，继而保证了浮沉双环体的顺利上移以及上下振动过程。

进一步的，所述锥形环腔的内壁上开设有多个与长拉绳一一对应的穿孔，所述穿孔的内壁固定连接有橡胶圈，所述长拉绳滑动连接于橡胶圈的内部，通过橡胶圈减小穿孔内壁对长拉绳造成的磨损，提高长拉绳的使用寿命。

进一步的，所述萃取釜壳体的上端固定连接有进料管，所述萃取釜壳体的侧端固定连接有出料管，所述进料管和出料管均与萃取釜壳体内部相通，所述出料管位于连壁环的下侧，进料管用于植物和萃取溶剂的加入，出料管用于萃取后物料的排出。

进一步的，所述长拉绳在初始状态下处于拉直状态，所述卡囊环在初始状态下位于弹性气囊的下侧。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过水环袋内水量的自动缓慢累积，实现带动浮沉双环体向上移动，通过弹性气囊对浮沉双环体弹性挤压以及浮沉双环体自身的弹性恢复，实现浮沉双环体在溶剂内进行间隔性的上下浮沉振动过程，对萃取釜壳体内溶剂自发性造成较大的波动，从而大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

(2)浮沉双环体包括位于连壁环内侧的细环和卡囊环，细环位于卡囊环的上侧，细环和卡囊环的内端均固定连接有多个均匀分布的搅棒，细环上的多个搅棒与卡囊环上的多个搅棒在水平方向上呈间隔均匀分布，当细环和卡囊环上下移动时，通过搅棒方便对萃取釜壳体内溶剂进行搅动，增大溶剂流动性。

(3)细环和卡囊环之间固定连接有多个均匀分布的短连绳，细环的上端固定连接有多个均匀分布的长拉绳，长拉绳贯穿连壁环的内壁并延伸至锥形环腔的内侧，长拉绳远离细环的一端与水环袋的上端固定连接，当水环袋向下移动时，可以通过长拉绳带动整个浮沉双环体向上移动，当水环袋向上移动时，浮沉双环体因自重作用自动向下移动。

(4)当水环袋向下移动通过长拉绳带动浮沉双环体向上移动时，细环可以无阻碍地穿过弹性气囊的内侧，卡囊环因尺寸原因会受到弹性气囊的阻挡，二者发生相互挤压，弹性气囊会发生变形，在初始挤压阶段，卡囊环和弹性气囊之间摩擦力大于短连绳的弹力，因此，卡囊环被限位在弹性气囊处，细环继续向上移动，短连绳发生弹性伸长，随着短连绳的伸长，其弹力逐渐增大，在某一时刻，其弹力大于卡囊环和弹性气囊之间的摩擦力，使得卡囊环穿过弹性气囊顺利向上移动，此时，短连绳进行弹性恢复，会带动卡囊环持续上下振动一定的时间，同时，因短连绳自身惯性，细环也随之振动，因此，浮沉双环体在溶剂在会自动上下浮沉一定时间，直至趋于稳定，通过浮沉双环体的上下浮沉对溶剂造成了较大的波动，大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

(5)卡囊环经过一个弹性气囊后，其上下振动范围在该弹性气囊和其上侧弹性气囊之间，并且，卡囊环每经过一个弹性气囊，在短连绳的弹力下，浮沉双环体都会进行一段时间的上下振动，因此，本发明在萃取植物过程中，呈间隔性对萃取釜壳体内溶剂进行一定时间的自动震荡过程。

(6)在进行植物萃取时，将待萃取的植物和溶剂均加入萃取釜壳体中后，通过加水管向储水环内部注入足量的清水，在植物萃取过程中，清水通过溢水细软套缓慢向水环袋中溢入，使整个水环袋重力逐渐增加，从而压动垫环板共同向下移动，压缩弹簧被弹性压缩，伸缩杆长度缩短。

附图说明

图1为本发明的内部立体图；

图2为本发明在使用前的正面结构示意图；

图3为本发明的浮沉双环体的局部立体图；

图4为本发明的连壁环的立体图；

图5为本发明的水环袋处的立体图；

图6为本发明在使用时的正面结构示意图；

图7为图6中A处的结构示意图。

图中标号说明：

1萃取釜壳体、2超声波发生器、3储水环、4连壁环、401锥形环腔、402通孔、5水环袋、6垫环板、7伸缩杆、8压缩弹簧、91细环、92卡囊环、93长拉绳、94短连绳、95搅棒、10弹性气囊、11溢水细软套、12加水管、13进料管、14出料管、15橡胶圈。

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，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1和图2，一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，包括萃取釜壳体1，萃取釜壳体1的内底端固定连接有超声波发生器2，萃取釜壳体1的内壁自上而下依次固定连接有储水环3和连壁环4，连壁环4的内部开设有锥形环腔401，锥形环腔401的内部设有水环袋5，水环袋5的下端固定连接有垫环板6，锥形环腔401的内底面固定连接有伸缩杆7，伸缩杆7的上端与垫环板6的下端固定连接，伸缩杆7的外侧套有压缩弹簧8，压缩弹簧8位于垫环板6和锥形环腔401内底面之间，且三者相互接触，水环袋5的上端固定连接有与其内部相通的溢水细软套11，锥形环腔401的上内壁开设有通孔402，溢水细软套11的上端贯穿锥形环腔401并与储水环3的下端固定连接，且溢水细软套11与储水环3内部相通，连壁环4的内侧设有与水环袋5连接的浮沉双环体，连壁环4的内壁固定连接有多个均匀分布的弹性气囊10。

请参阅图2和图3，浮沉双环体包括位于连壁环4内侧的细环91和卡囊环92，细环91位于卡囊环92的上侧，细环91和卡囊环92的内端均固定连接有多个均匀分布的搅棒95，细环91上的多个搅棒95与卡囊环92上的多个搅棒95在水平方向上呈间隔均匀分布，当细环91和卡囊环92上下移动时，通过搅棒95方便对萃取釜壳体1内溶剂进行搅动，增大溶剂流动性，细环91和卡囊环92之间固定连接有多个均匀分布的短连绳94，细环91的上端固定连接有多个均匀分布的长拉绳93，长拉绳93贯穿连壁环4的内壁并延伸至锥形环腔401的内侧，长拉绳93远离细环91的一端与水环袋5的上端固定连接，当水环袋5向下移动时，可以通过长拉绳93带动整个浮沉双环体向上移动，当水环袋5向上移动时，浮沉双环体因自重作用自动向下移动。

长拉绳93采用无弹性材料制成，短连绳94采用弹性材料制成，长拉绳93在初始状态下处于拉直状态，卡囊环92在初始状态下位于弹性气囊10的下侧。

细环91的最大外径小于弹性气囊10的最小内径，卡囊环92的最大外径大于弹性气囊10的最小内径，细环91可以无阻碍地穿过弹性气囊10的内侧，不易对弹性气囊10造成挤压，而卡囊环92因尺寸原因会受到弹性气囊10的阻挡，二者发生相互挤压，弹性气囊10会发生变形。

请参阅图6，储水环3的上端固定连接有与储水环3内部相通的加水管12，加水管12的上端贯穿萃取釜壳体1的内顶端并延伸至萃取釜壳体1的外侧，在进行植物萃取时，将待萃取的植物和溶剂均加入萃取釜壳体1中后，通过加水管12向储水环3内部注入足量的清水，在植物萃取过程中，清水通过溢水细软套11缓慢向水环袋5中溢入，使整个水环袋5重力逐渐增加，从而压动垫环板6共同向下移动，压缩弹簧8被弹性压缩，伸缩杆7长度缩短。

水环袋5因水量增加向下移动时，通过长拉绳93带动浮沉双环体向上移动，细环91无阻碍地穿过弹性气囊10的内侧，卡囊环92受到弹性气囊10的阻挡，二者发生相互挤压，弹性气囊10发生变形，在初始挤压阶段，卡囊环92和弹性气囊10之间摩擦力大于短连绳94的弹力，因此，卡囊环92被限位在弹性气囊10处，细环91继续向上移动，短连绳94发生弹性伸长，随着短连绳94的伸长，其弹力逐渐增大，在某一时刻，其弹力大于卡囊环92和弹性气囊10之间的摩擦力，使得卡囊环92穿过弹性气囊10顺利向上移动，此时，短连绳94进行弹性恢复，会带动卡囊环92持续上下振动一定的时间，同时，因短连绳94自身惯性，细环91也随之振动，因此，浮沉双环体在溶剂在会自动上下浮沉一定时间，直至趋于稳定，通过浮沉双环体的上下浮沉对溶剂造成了较大的波动，大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

补充说明：卡囊环92经过一个弹性气囊10后，其上下振动范围在该弹性气囊10和其上侧弹性气囊10之间，并且，卡囊环92每经过一个弹性气囊10，在短连绳94的弹力下，浮沉双环体都会进行一段时间的上下振动，因此，本发明在萃取植物过程中，呈间隔性对萃取釜壳体1内溶剂进行一定时间的自动震荡过程。

溢水细软套11的长度大于储水环3下端到锥形环腔401内底面的垂直距离，溢水细软套11的外圈直径小于通孔402的内径，请参阅图6，当水环袋5因水的重力向下移动时，水环袋5会带动溢水细软套11进行伸展，通过设置足够长度的溢水细软套11保证了水环袋5的顺利下移，继而保证了浮沉双环体的顺利上移以及上下振动过程。

请参阅图7，锥形环腔401的内壁上开设有多个与长拉绳93一一对应的穿孔，穿孔的内壁固定连接有橡胶圈15，长拉绳93滑动连接于橡胶圈15的内部，通过橡胶圈15减小穿孔内壁对长拉绳93造成的磨损，提高长拉绳93的使用寿命。水环袋5在使用前后均位于橡胶圈15的下侧，方便实现带动浮沉双环体上移。

请参阅图6，萃取釜壳体1的上端固定连接有进料管13，萃取釜壳体1的侧端固定连接有出料管14，进料管13和出料管14均与萃取釜壳体1内部相通，出料管14位于连壁环4的下侧，进料管13用于植物和萃取溶剂的加入，出料管14用于萃取后物料的排出。

本发明通过水环袋5内水量的自动缓慢累积，实现带动浮沉双环体向上移动，通过弹性气囊10对浮沉双环体弹性挤压以及浮沉双环体自身的弹性恢复，实现浮沉双环体在溶剂内进行间隔性的上下浮沉振动过程，对萃取釜壳体1内溶剂自发性造成较大的波动，从而大大增大了溶剂的流动性，促进了植物细胞物质的扩散和溶解。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，包括萃取釜壳体(1)，所述萃取釜壳体(1)的内底端固定连接有超声波发生器(2)，其特征在于：所述萃取釜壳体(1)的内壁自上而下依次固定连接有储水环(3)和连壁环(4)，所述连壁环(4)的内部开设有锥形环腔(401)，所述锥形环腔(401)的内部设有水环袋(5)，所述水环袋(5)的下端固定连接有垫环板(6)，所述锥形环腔(401)的内底面固定连接有伸缩杆(7)，所述伸缩杆(7)的上端与垫环板(6)的下端固定连接，所述伸缩杆(7)的外侧套有压缩弹簧(8)，所述压缩弹簧(8)位于垫环板(6)和锥形环腔(401)内底面之间，且三者相互接触，所述水环袋(5)的上端固定连接有与其内部相通的溢水细软套(11)，所述锥形环腔(401)的上内壁开设有通孔(402)，所述溢水细软套(11)的上端贯穿锥形环腔(401)并与储水环(3)的下端固定连接，且溢水细软套(11)与储水环(3)内部相通，所述连壁环(4)的内侧设有与水环袋(5)连接的浮沉双环体，所述连壁环(4)的内壁固定连接有多个均匀分布的弹性气囊(10)。

2.根据权利要求1所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述浮沉双环体包括位于连壁环(4)内侧的细环(91)和卡囊环(92)，所述细环(91)位于卡囊环(92)的上侧，所述细环(91)和卡囊环(92)的内端均固定连接有多个均匀分布的搅棒(95)，所述细环(91)上的多个搅棒(95)与卡囊环(92)上的多个搅棒(95)在水平方向上呈间隔均匀分布。

3.根据权利要求2所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述细环(91)和卡囊环(92)之间固定连接有多个均匀分布的短连绳(94)，所述细环(91)的上端固定连接有多个均匀分布的长拉绳(93)，所述长拉绳(93)贯穿连壁环(4)的内壁并延伸至锥形环腔(401)的内侧，所述长拉绳(93)远离细环(91)的一端与水环袋(5)的上端固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述细环(91)的最大外径小于弹性气囊(10)的最小内径，所述卡囊环(92)的最大外径大于弹性气囊(10)的最小内径。

5.根据权利要求3所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述长拉绳(93)采用无弹性材料制成，所述短连绳(94)采用弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述储水环(3)的上端固定连接有与储水环(3)内部相通的加水管(12)，所述加水管(12)的上端贯穿萃取釜壳体(1)的内顶端并延伸至萃取釜壳体(1)的外侧。

7.根据权利要求1所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述溢水细软套(11)的长度大于储水环(3)下端到锥形环腔(401)内底面的垂直距离，所述溢水细软套(11)的外圈直径小于通孔(402)的内径。

8.根据权利要求3所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述锥形环腔(401)的内壁上开设有多个与长拉绳(93)一一对应的穿孔，所述穿孔的内壁固定连接有橡胶圈(15)，所述长拉绳(93)滑动连接于橡胶圈(15)的内部。

9.根据权利要求1所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述萃取釜壳体(1)的上端固定连接有进料管(13)，所述萃取釜壳体(1)的侧端固定连接有出料管(14)，所述进料管(13)和出料管(14)均与萃取釜壳体(1)内部相通，所述出料管(14)位于连壁环(4)的下侧。

10.根据权利要求3所述的一种浮沉自振式超声波植物萃取装置，其特征在于：所述长拉绳(93)在初始状态下处于拉直状态，所述卡囊环(92)在初始状态下位于弹性气囊(10)的下侧。

Images