CN212282969U - 一种超高压联合真空超声波式植物成分提取设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其包括：机架；超高压提取单元，其包括自端部敞开口并形成有腔体的超高压反应器、可拆卸地密封设置在敞开口的密封装置、与腔体连通的液态介质供压装置；真空超声波提取单元，其包括套设在超高压反应器外周的真空套、设置在真空套内且沿着所述腔体长度方向间隔分布的超声波发生器、超声波控制器及超声波电源。本实用新型通过真空超声波在液态介质中所产生的空化作用与超高压的联合，在不需要外加热的前提下，即低温下实现植物成分液体的提出，效果好，而且在不会破坏植物成分的前提下，最佳化的实现植物细胞内的有效成分大量流出，此外，结构简单，实施方便，且成本低。

Description

一种超高压联合真空超声波式植物成分提取设备

技术领域

本实用新型属于植物提取设备领域，具体涉及一种超高压联合真空超声波式植物成分提取设备。

背景技术

目前，超高压提取技术作为一种全新的植物有效成分提取手段，近年来逐渐受到人们的重视。超高压提取技术的实质，是利用超高压设备所产生的100-1000兆帕（MPa）的压力，作用于植物细胞，在快速卸压时，植物细胞内外产生的巨大压力差，使植物细胞壁和细胞膜受到破坏，导致植物细胞内的有效成分大量流出。

然而，针对某些植物提取时（例如沉香），其需要在加热条件下，配合超高压提取技术，才能够实现沉香液的提取，但是，因为加热（以及温度难以控制）会极大的可能破坏植物的成分，因此，最终所提取沉香液的效果比较差，同时无法最佳化的实现植物细胞内的有效成分大量流出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其包括：

机架；

超高压提取单元，其包括自端部敞开口并形成有腔体的超高压反应器、可拆卸地密封设置在敞开口的密封装置、与腔体连通的液态介质供压装置，

真空超声波提取单元，其包括套设在超高压反应器外周的真空套、设置在真空套内且沿着所述腔体长度方向间隔分布的超声波发生器、超声波控制器及超声波电源。

优选地，超高压反应器水平设置，腔体沿着超高压反应器长度方向延伸。

根据本实用新型一个具体实施和优选方面，敞开口有两个，且对应设置在超高压反应器的两端部，密封装置与敞开口一一对应设置。在此，确保在腔体内形成400Mpa左右压力下，通过两个敞开口的设置，有两个密封装置相对均衡的承受超高压所形成应力，从而有效的延长密封装置的使用寿命，同时也更有利于超高压的形成。

优选地，每个密封装置均包括能够自敞开口塞入腔体并将敞开口密封的密封轴塞、设置在机架上能够沿着水平方向带动密封轴塞脱离或塞入敞开口的驱动器，其中驱动器的动力为液压、电动、机械传动或气压。

进一步的，驱动器为液压缸，其中密封轴塞构成液压缸的伸缩杆，且在密封轴塞的外端部固定套设有阻挡环，超高压提取单元还包括设置在阻挡环与所对应的超高压反应器端部之间的抵紧部件。通过抵紧部件分解部分应力，更有利于密封装置的密封以形成腔体内的超高压。

根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，抵紧部件包括形成在超高压反应器端部和阻挡环朝向超高压反应器端面其中一个上的垫块、设置在另一上且水平延伸的抵紧柱，其中抵紧柱的端部球面状，当密封轴塞密封敞开口时，抵紧柱自球面的端部抵触在垫块上。在保证自身强度的前提下，减少受力面积，以承受应力就越大。

根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，敞开口与密封轴塞相匹配对接，密封轴塞包括沿着水平方向延伸的塞本体、绕着塞本体的周向间隔分布在塞本体外周的多级密封圈，其中塞本体的内端部沿着水平方向由外向内呈外径逐渐变小的锥台状。增加密封轴塞承受能力，防止在超高压的环境下产生变形，而破坏密封性能。

此外，液态介质供压装置包括水介质增压机构、以及通过油水增压转换器与所述水介质增压机构相连通的油介质增压机构，其中所述水介质增压机构的输出端部通过管路与所述腔体连通。

具体的，水介质增压机构包括水介质增压器、循环水箱、用于将所述循环水箱内水泵送至所述水介质增压器的高压水泵、以及进出口分别与所述水介质增压器相连通的离心泵；所述的油介质增压机构包括油箱、与所述油箱相连通的油介质增压器。

同时，上述多个超声波发生器对应设有分成两组，且对应设置在所述的超高压反应器的上方和下方，其中两组所述超声波发生器上下一一对应或相对错位分布，且形成的超声波区域覆盖整个腔体。

具体的，超声波发生器均贴设在超高压反应器的外壁。使得所产生的震荡效果最佳，更有利于植物成分液的提取。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过真空超声波在液态介质中所产生的空化作用与超高压的联合，在不需要外加热的前提下，即低温下实现植物成分液体的提出，效果好，而且在不会破坏植物成分的前提下，最佳化的实现植物细胞内的有效成分大量流出，此外，结构简单，实施方便，且成本低。

附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实施例超高压联合真空超声波式植物成分提取设备的结构示意图；

其中：1、机架；

2、超高压提取单元；20、超高压反应器；q、腔体；21、密封装置；210、密封轴塞；c、塞本体；d、多级密封圈；211、驱动器；212、阻挡环；213、抵紧部件；a、抵紧柱；b、垫块；22、液态介质供压装置；220、水介质增压机构；e、水介质增压器；f、循环水箱；g、高压水泵；h、离心泵；221、油水增压转换器；222、油介质增压机构；i、油箱；j、油介质增压器；

3、真空超声波提取单元；30、真空套；31、超声波发生器；32、超声波控制器；33、超声波电源。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1 所示，本实施例的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其包括机架1、超高压提取单元2、真空超声波提取单元3。

具体的，超高压提取单元2包括自端部敞开口并形成有腔体q的超高压反应器20、可拆卸地密封设置在敞开口的密封装置21、与腔体q连通的液态介质供压装置22。

本例中，超高压反应器20水平设置，腔体q沿着超高压反应器20长度方向延伸，且敞开口有两个，对应设置在超高压反应器20的两端部。

同时，密封装置21与敞开口一一对应设置。在此，确保在腔体内形成400Mpa左右压力下，通过两个敞开口的设置，有两个密封装置相对均衡的承受超高压所形成应力，从而有效的延长密封装置的使用寿命，同时也更有利于超高压的形成。

每个密封装置21均包括能够自敞开口塞入腔体q并将敞开口密封的密封轴塞210、设置在机架1上能够沿着水平方向带动密封轴塞210脱离或塞入敞开口的驱动器211，其中驱动器211的动力为液压、电动、机械传动或气压。

本例中，驱动器211为液压缸，其中密封轴塞210构成液压缸的伸缩杆，且在密封轴塞210的外端部固定套设有阻挡环212，超高压提取单元还包括设置在阻挡环212与所对应的超高压反应器20端部之间的抵紧部件213。通过抵紧部件分解部分应力，更有利于密封装置的密封以形成腔体内的超高压。

抵紧部件213包括形成在超高压反应器20端部且水平延伸的抵紧柱a、设置在对应的阻挡环212朝向超高压反应器端面上的垫块b，当密封轴塞210密封敞开口时，抵紧柱a抵触在垫块b上。

进一步的，以左侧为例，抵紧柱a的左端部呈球面状，当密封轴塞210密封敞开口时，抵紧柱a自左侧的球端面抵触在垫块b上。也就是说，在保证自身强度的前提下，减少受力面积，以承受应力就越大。

同时，敞开口与密封轴塞相匹配对接，密封轴塞210包括沿着水平方向延伸的塞本体c、绕着塞本体c的周向间隔分布在塞本体外周的多级密封圈d，其中塞本体c的内端部沿着水平方向由外向内呈外径逐渐变小的锥台状。增加密封轴塞210承受能力，防止在超高压的环境下产生变形，而破坏密封性能。

真空超声波提取单元3包括套设在超高压反应器20外周的真空套30、设置在真空套30内且沿着腔体q长度方向间隔分布的超声波发生器31、超声波控制器32及超声波电源33。

具体的，真空套30与超高压反应器20之间固定设置，且真空套内部形成真空腔，超声波发生器31对应设置在真空腔内。这样设置的好处，提高超声波发生器31所产生的空化作用效果。

本例中，多个超声波发生器30对应设有分成两组，且对应设置在超高压反应器20的上方和下方，其中两组超声波发生器30上下一一对应，且形成的超声波区域覆盖整个腔体q。

具体的，超声波发生器30均贴设在超高压反应器20的外壁。使得所产生的震荡效果最佳，更有利于植物成分液的提取。

此外，液态介质供压装置22包括水介质增压机构220、以及通过油水增压转换器221与水介质增压机构220相连通的油介质增压机构222，其中水介质增压机构220的输出端部通过管路与腔体q连通。

具体的，水介质增压机构220、油水增压转换器221、油介质增压机构222均为常规产品，在此不对其进行详细阐述，也是清楚可实施的。

本例中，为便于理解，简单介绍一下液态介质供压装置22的结构，其中水介质增压机构220包括水介质增压器e、循环水箱f、用于将循环水箱f内水泵送至水介质增压器e的高压水泵g、以及进出口分别与水介质增压器e相连通的离心泵h。

油介质增压机构222包括油箱i、与油箱i相连通的油介质增压器j。

同时，针对上述的超声波空化作用，申请人解释一下：其是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波作用于液体时可产生大量小气泡。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体"撕开"成一空洞，称为空化。而水力空化是指在液体经过的管道某处人为制造低压强、高流速的状态，当液体压强小于饱和蒸汽压时，液体中的气泡就会不断膨胀，体积变大。而随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。

综上，本实施例的实施过程如下：

1）、打开密封轴塞，将装有植物的料袋（或者PE提取容器）塞入腔体内，然后密封两端的敞开口；

2）、向密闭的腔体内通过水介质，并形成增压，同时开启超声波发生器，使得料袋内的物料在400-1000Mpa的超高压和真空超声波的空化作用下，使植物细胞壁和细胞膜全部受到破坏；

3）、取出料袋，进行固液分离，即可获取提取液。

因此，本实施例，通过真空超声波在液态介质中所产生的空化作用与超高压的联合，在不需要外加热的前提下，即低温下实现植物成分液体的提出，效果好，而且在不会破坏植物成分的前提下，最佳化的实现植物细胞内的有效成分大量流出，此外，结构简单，实施方便，且成本低。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其包括：

机架；

超高压提取单元，其包括自端部敞开口并形成有腔体的超高压反应器、可拆卸地密封设置在所述敞开口的密封装置、与所述腔体连通的液态介质供压装置，

其特征在于：

所述的提取设备还包括真空超声波提取单元，其包括套设在所述超高压反应器外周的真空套、设置在所述真空套内且沿着所述腔体长度方向间隔分布的超声波发生器、超声波控制器及超声波电源。

2.根据权利要求1所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述超高压反应器水平设置，所述腔体沿着所述超高压反应器长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的敞开口有两个，且对应设置在所述超高压反应器的两端部，所述密封装置与所述的敞开口一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：每个所述的密封装置均包括能够自所述的敞开口塞入所述腔体并将所述敞开口密封的密封轴塞、设置在所述的机架上能够沿着水平方向带动所述密封轴塞脱离或塞入所述敞开口的驱动器，其中所述驱动器的动力为液压、电动、机械传动或气压。

5.根据权利要求4所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的驱动器为液压缸，其中所述密封轴塞构成液压缸的伸缩杆，且在所述密封轴塞的外端部固定套设有阻挡环，所述超高压提取单元还包括设置在所述阻挡环与所对应的所述超高压反应器端部之间的抵紧部件。

6.根据权利要求5所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的抵紧部件包括形成在所述超高压反应器端部和所述阻挡环朝向所述超高压反应器端面其中一个上的垫块、设置在另一上且水平延伸的抵紧柱，其中所述抵紧柱的端部球面状，当所述的密封轴塞密封所述的敞开口时，所述的抵紧柱自球面的端部抵触在所述垫块上。

7.根据权利要求4所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的敞开口与所述密封轴塞相匹配对接，所述的密封轴塞包括沿着水平方向延伸的塞本体、绕着所述塞本体的周向间隔分布在所述的塞本体外周的多级密封圈，其中所述塞本体的内端部沿着水平方向由外向内呈外径逐渐变小的锥台状。

8.根据权利要求1所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的液态介质供压装置包括水介质增压机构、以及通过油水增压转换器与所述水介质增压机构相连通的油介质增压机构，其中所述水介质增压机构的输出端部通过管路与所述腔体连通。

9.根据权利要求8所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：所述的水介质增压机构包括水介质增压器、循环水箱、用于将所述循环水箱内水泵送至所述水介质增压器的高压水泵、以及进出口分别与所述水介质增压器相连通的离心泵；所述的油介质增压机构包括油箱、与所述油箱相连通的油介质增压器。

10.根据权利要求1所述的超高压联合真空超声波式植物成分提取设备，其特征在于：多个所述超声波发生器对应设有分成两组，且对应设置在所述的超高压反应器的上方和下方，其中两组所述超声波发生器上下一一对应或相对错位分布，且形成的超声波区域覆盖整个腔体。

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