有机材料处理系统的制作方法

交叉引用的相关文件

本发明申明其优先于2015年7月17日提交的题为“生物质蒸馏机成角度观察端口”的美国临时专利申请编号为62，193，707的专利文件以及2015年8月19日提交的题为“旋转对浸渍在生物质蒸馏机中的鲜活植物的作用”的美国临时专利申请编号为62/207,122的专利文件，其公开内容至少在此引用作为参考。

背景技术：

1.技术领域

本发明涉及生一种物质材料加工和提取系统领域，具体涉及一种用于减少材料处理的时间和工作量的方法和装置。

2.对技术状况的讨论

在生物质提取系统(有机材料处理器)领域，闭环蒸馏和提取系统可用于处理生物质，用于从引入的有机材料如植物材料中离析或分离精油和其他所需的有机产品回收,。浸渍是利用气体或液体溶剂来软化和分离引入处理的整个植物物质中的某些成分。生物质的定义基本上包括任何类型的有机物质。溶剂可以是各种可能以气相和/或液相或以气态和/或液态引入浸渍室或容器中的试剂。“提取物”一词通常用于描述清理或清除残留的污染物(通常包括用于浸渍的溶剂)后分离出的成分。

一些系统是开放的系统意味着用于处理生物材料的溶剂可能会与外部接触。开放系统本身就具有危险性，如果在某些不太理想的条件下使用易燃溶剂或隔离溶液，并导致包括工人受伤在内的爆炸。闭环系统为是首选系统，但并不是完全没有危险，处理过程中的失误或差错仍然可能导致问题。处理生物质面临的其他挑战包括从提取物中去除污染物。还存在其他一些挑战，例如确定一批引入材料经过材料处理后的排除物的安全性的能力。而且，不利的因素可能会影响到整个过程，如缺乏安全操作步骤，在一个过程完成时缺乏明确的指示，一个过程需要执行大量步骤，需要一个以上的工人来执行一个过程等等。上述不利因素可能严重影响从商业级大量或批量的生物材料中提取如脂质等成分的商业可行性。

因此，明确需要的是一个生物质蒸馏系统或广义上的有机材料处理系统和方法，以解决和处理上述挑战。

技术实现要素：
简介

本发明提供了一种新颖的提取系统，其包括一个具有中空内部容积的竖直圆柱形提取室，在提取室一端处的端盖可以接收有机物质进入提取室内，并且在与所述一端相对的另一端，至少包含一个可以将气体或液体溶剂注入提取室内部容积中的入口阀门；一个圆柱形的收集容器位于提取室的一个端盖的下方，所述收集容器包括一个由收集板支撑的封闭下端、一个能够连接到提取室的一个端盖的开口上端、一个中空内部容积和一个具有与所述收集容器侧壁上部成一定角度密封的开口下端的观察容器。所述观察容器还包括一个开口上端和一个穿过侧壁，并以透镜为观察端口的细长的观察管，所述观察管能够通过通过在收集容器内的透镜和导管对收集盘进行肉眼观察。

一个气体引入和回收箱通过第一入口装置连接到提取室，所述第一入口装置可以通过导管与位于收集容器上端的第一个出口装置耦合，用于回收已使用的提取气体，并且所述引入和回收箱的第二个出口装置能够通过导管与至少一个入口阀连接，将气体引入提取室中。

一个通过第一轴和第二轴支撑提取室的框架结构，并且第一轴和第二轴各自固定地安装在提取室相对两端沿提取室的一端和另一端之间的平衡中心点的位置，所述二轴由所述框架结构支撑，将提取室保持在离地面一定的高度，使提取室能够绕轴自由旋转。

处理过程是在将有机物质引入提取室之后进行的，关闭端盖，第一入口装置和出口装置通过导管耦合，并且引入提取气体的量使得至少可以从有机物中去除脂质，所述过程受绕轴剧烈旋转提取室的影响，提取室一端通过端盖连接到收集容器的开口上端，并且在收集板处收集脂质，同时经由连接的第二个入口和出口装置的导管将提取气体回收至回收箱中，通过观察容器观察收集的脂质的数量和质量。

在一个实施例中，所述提取系统包括位于所述提取室和所述收集容器间的一个过滤板，所述过滤板通过一个入口孔可移除地附接在所述提取室的端盖处，并通过一个出口孔可移除地附接在所述收集容器的开口上端，所述过滤板用于将污物从所述提取物中过滤出去。所述提取室、收集容器和过滤板之间的所有连接是由夹具和垫圈组件构成的密封连接。另一个实施例中使用了一个转轮用于通过轴来机械地旋转提取室。

在一个实施例中，在与所述收集板相邻且位于收集板正下方的位置安装了一个温控加热器，被动地帮助至少清除所述提取物中的气体污染物和水污染物。在提取室、收集容器和收集板上交替额外加热以被动地帮助从所述系统中移动和提取已使用的气体。

另一个实施例中，是同时使用上述加热过程，並在所述第二个入口和第二个出口装置之间的导管上连接一个真空泵以辅助气体回收。

在一个实施例中，所述观察容器的附着角是一个锐角,使得所述开口上端向外和向上延伸至所述收集容器的开口上端。此外，当所有部件都组合起来后产生一个封闭的系统，所述封闭系统可承受大气负压或正压。

提供一种使用该提取系统的方法，该方法包括以下步骤：将有机物放置在一端具有端盖的圆柱形提取室的中空内部容积内，在与所述一端相对的另一端处的入口阀能够将气体或液体溶剂注入到内部容积中；利用夹具和垫圈组件密封端盖，构成一个密闭的提取室，并通过将导管耦合到入口阀处的入口装置从连接到储存溶剂的箱体的第一个出口装置将气体引入所述提取室内部容积内；从入口阀处移除入口装置,通过第一轴和第二轴旋转提取室，以搅拌和浸渍有机物和溶剂，第一轴和第二轴各自固定地安装在提取室相对两端沿提取室的一端和另一端之间的平衡中心点的位置，所述二轴由一个框架结构支撑，将提取室保持在离地面一定的高度，使提取室能够绕轴自由旋转。

通过将端盖连接到一个收集容器的开口上端来收集来自提取室的溶剂和脂质，所述收集容器包括收集容器底部的收集板；通过将第二个出口装置连接到收集容器的上部来提取溶剂气体，所述收集容器经由导管连接到与溶剂箱耦合的第二入口装置并通过一个具有与所述收集容器侧壁上部成一定角度密封的开口下端的观察容器观察收集在所述收集板上的提取物，所述可观察容器具有一个开口上端和一个穿过侧壁，并以透镜为观察端口的细长的观察管。可以通过一个加热元件加热所述提取物和其他成分，以帮助清除气体，同时可观察提取物以确定所需提取物的纯度和黏度。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的有机材料处理系统的正面立面视图。

图2a示出了图1的观察容器的透视图。

图2b示出了图1的观察容器的平面图。

图3示出了根据本发明一个实施例的商业级有机材料处理系统的正面立面视图。

图4示出了图3的材料处理系统的旋转剖视图。

图5示出了图3的材料处理系统的旋转剖视图。

图6示出了图3的商业级有机材料处理系统与图2的观察容器的透视图。

图7示出了根据本发明一个实施例的变径器组件的正视图。

图8示出了图7的变径器组件的俯视图。

图9示出了根据本发明一个实施例的收集板的立面视图。

图10示出了图9的收集板的俯视图。

图11示出了根据本发明一个实施例的干燥室的立面视图。

图12示出了根据本发明另一实施例的浸渍机的侧面立面视图。

图13示出了根据本发明另一实施例的有机材料处理系统的立面视图。

图14示出了根据本发明另一实施例的图1的有机材料处理器101的立面视图。

图15示出了根据本发明一个实施例的套管基座的俯视图。

图16示出了根据本发明一个实施例的管状冷却套管的侧面立面视图。

图17示出了根据本发明另一实施例的商业级有机材料处理器单元的立面视图。

本发明的细节描述

发明者提供了一种独特的闭环有机材料处理系统来处理有机材料，从而产出一种清洁的产品提取物。所述系统能够以更符合人体工程学、经济和安全的方式进行小批量和商业级批量的材料加工。本发明将在以下实施例中详细描述，所述实施例可以描述属于本发明范围内的多个相关实施例。

图1示出了根据本发明一个实施例的有机材料处理系统100的正面立面视图。在一个实施例中，所述系统100包括模块化容器提取器组件101。所述模块化容器提取器101以闭环方式与回收气体箱120和真空泵121相连。在本实施例中，所述模块化容器提取器101至少包括一个细长圆筒状容器，在本实施例中包括两个圆筒形容器102和103。圆筒形容器102和103可以由不锈钢或其他耐用并且可阻挡来自用于处理材料的溶剂或气体的潜在污染的材料制成。所述气体可以包括丁烷气体、丙烷气体或其他液态或气态形式的气体。

圆筒形容器102和103通过压力夹和垫圈组件105相连。圆筒102和103具有共同的内部容积和一个开口内径,所述结构构成存放待处理材料的材料柱。圆筒形容器102的上端通过一个端盖夹/垫圈组件104(下文简称为端盖104)将圆筒102的上端封闭或盖住。端盖104具有至少一个装置124，用于引入和排出诸如气体或溶剂之类的处理剂。端盖104具有一个装置连接真空计123以显示提取器组件101内的真空读数。在此应注意，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，端盖104处可安装多个气体接口和真空接口。然而，所示装置被视为已足以描述本发明。在此还应注意，由于一个容器可以被移除而仅留下单个容器来处理材料，所以没有必要在堆栈配置中安装两个容器。

圆筒形容器102和103具有适于维持真空环境的标称壁厚。在堆栈配置中，圆筒形容器103安装在夹具/垫圈组件106上。提取器101还包括位于夹具/垫圈组件106和一个夹垫圈组件107之间的相对较短的管状体108。管状体108可以由不锈钢制成并且可以具有与圆筒形容器102和103相同或近似的内径和外径。管状体108可容纳一个环形过滤板(未图示)。在一个实施例中，过滤板可以通过焊接方式固定或连接到管状体108。在其他实施例中，过滤板可以是容纳在管状体108内的单独的部件，比如在靠近管状体下端，呈现一个主要与管状体中心线垂直的水平向外形。

闭环提取器101还包括锥形变径管109。变径管109的主外径可与圆筒形容器102和103以及容纳过滤板的管状体108相似或相同。变径管109可以由不锈钢制成其主内径可与圆筒形容器102和103以及容纳过滤板的管状体108的内径相似或相同。在本堆栈配置中，变径管109安装在圆环形夹垫圈组件107和一个圆环形夹垫圈组件110之间。变径管109可以以2比1的比例或根据相邻容器的直径，以另一合适的比例将内径从约8英寸逐渐缩小或减小到4英寸。

模块化提取器容器101还包括观察容器组件113。观察容器组件113可通过夹垫圈组件110与上述变径管组件相连。观察容器组件113可以由不锈钢制成并且在本示例中包括顶部部分114和底部部分116。底部部分116可用作一个可拆卸的提取物收集板、盘或碗。观察容器组件113的顶部部分114和底部部分116通过垫圈夹组件115连接在一起。观察容器组件113的顶部部分114除其具有的接口118和一个中央输入或引入管125之类的装置外在其上端被封闭。在一个实施例中，观察容器组件113是采用机器人焊接技术制作成型的，以此降低在焊接断裂而导致的真空和气体的泄漏几率。在一个实施例中，观察容器组件113可以包括一个球阀(未图示)，该球阀可用于将观察容器从其余的提取单元101封闭分离。一个上述的观察容器将在本说明书后文作详细描述。

观察容器组件113可用于接收沉积在底部收集板或盘116上的经过处理和过滤的产品提取物。观察容器组件113可包括至少两个接口装置118。装置118可包括一个压力释放阀和至少一个或多个气体连接装置。观察容器组件113可包括至少一个观察镜筒117。在本例中，一条气体管线126将装置118连接到回收箱。

观察镜筒117具有一个透镜，并且以一定角度附着到观察容器的外表面，使得示观察镜筒117的轴线基本上与圆形收集盘116的中心点相交。这种特殊的成角度附着使得使用者能够更深入地观看观察容器，特别是涉及沉积经过处理的提取物的收集盘116的整个底部表面。观察镜筒117可以是一根与观察容器的顶部部分114成所述角度切割和焊接而成的不锈钢管。在一个实施例中，所述焊接采用机器人焊接技术。观察镜筒117以所述角度切割，并以最大角度约或小于45度的角度焊接到观察容器组件113的顶部部分114，以达到符合人机工程学、安全并具有最佳观察视觉的目的。观察镜筒117与观察容器的顶部部分114的附着角度使得使用者(通常为过程操作员)能够更容易、更安全地观察产品提取物的体积、稠度或黏度，并且可以直观地确定，经最初处理后，气体和其他杂质是否已经完全从观察容器和产品提取物中回收。成角度观察容器具有允许用户在观察时实际上与所述系统100分离的长度为其创建了安全的观察环境。观察容器的长度可以是观察容器组件113至少一半的高度或更长。

所述观察透镜安装在观察镜筒117的顶部，并且在一个实施例中，可以通过转动类似于双筒镜头的螺旋装置上调整透镜系统来获得放大视图。在一个实施例中，观察容器113包括一个第二端口或窗口(在该视图中不可见)，包括一个用于安装手电筒或其他类型照明设备的安装接口，以照亮观察容器113的内部区域，特别是至少照亮收集盘116的整个底部表面区域。在本视图中，第二端口和照明设备位于变径管109和观察容器入口管125的后面。观察容器113可以在处理期间经由加热元件119加热，用于帮助气体或溶剂从观察容器中排出回到回收容器或箱中。在此应注意，使用加热装置可能使得在一些实施例中不需要使用真空泵来排空气体，因为气体经由管线126从观察容器顶部部分114到气体回收箱120产生的温差可被排出。

提取器101可以处理有机材料，有机材料可通过圆筒形容器102的顶部部分装载，在本实施例中使用了两个圆筒形容器。在一个实施例中，用户可以垂直地堆叠更多或更少的容器，以便动态地调节体积以处理特定数量的材料。因此，提取器101可以设置为仅使用诸如容器103的一个容器来处理材料。在一个实施例中，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以堆叠两个以上圆筒形容器103，一以形成提取器101。

提取单元101接有一条从观察容器气体接口118与回收箱120连接，接的管线126，用于回收初始注入到提取单元中的气体并用于处理或“清洗”装载到系统中的有机物。回收箱仅用于收集来自所述处理过程的气体。回收的气体可以是丁烷或丙烷气体或另一种气体，所述气体可以帮助将脂质与正在处理的有机材料分离。由于所述气体在冷却时因密度高而沉降，在加热后气体上升并远离热源时的特性，可以使用一个或多个诸如元件119的加热元件，用于帮助在一个处理过程完成后从提取单元101中回收所有的气体，不管是否使用真空泵。

提取单元101有一条从真空计123的气体接口124连接到到回收箱120的管线127。真空泵121通过真空阀122(安装在管线中)真空连接到管线127，所述管线127从接口124与回收箱120相连。这有助于收集系统高处残留的较冷却的气体。当一个气体回收箱已满时，如果需要，可以将其拆下并更换另一个空箱用于回收更多的气体。在回收箱连接到提取单元时，额外的气体接口可以将气体从引入源(未图示)中引入到系统中。一般而言，用户可以通过观察管117肉眼确定收集盘116，本发明的发明者也称其为碎拼盘，是否收集到适量的提取物以及提取物是否达到合适的稠度或黏度以供收集。

在本发明的一般使用中，用户可将顶端提取器101从的夹具处取下，用于装载材料。提取器101的正常装载可以是大约几磅(5磅或更少)的有机材料。装入材料，顶端夹紧后，用户可以检查所有连接和装置是否接好。此处应注意，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，具有较大直径的提取器可以容纳高达15磅或更多的有机材料。接下来，用户可以在诸如泵121之类的真空泵上通电以在提取器101单元内抽取真空。真空度可以约为15至30tor(托)的低压真空。用户可等待约15分钟后，查看系统是否能此真空度存在于。可通过真空计123的指针是否保持不变来查看辨别。

在真空达标下，新鲜气体可以通过接口124被注入到提取器101中。管线(127)可以与回收箱断开并重新连接到引入气源上，或者可以安装两条管线，一条连接回收箱，另一条连接引入箱或引入罐。一旦与新鲜气源相通，可打开真空阀122使气体进入提取器进行处理。一般是冷却气体通过清洗加入的材料将可用的脂质与不可用的有机物质分离。从有机物质中分离或“提取”出来后，脂质穿过容器和一个过滤板，在此过程中可防止大于脂质的有机污染物进入回收箱中。过滤后的产品通过变径器下落并与残余气体一起掉落到收集盘116中心处。气体引入步骤可以重复多次，以有效地从有机材料中清洗产品提取物。

用户可以通过查看观察管117来周期性地或连续地检查提取物的量和稠度。一旦检测到足够的量，用户可以断开引入气源，然后重新连接到回收箱120，目的是从提取器101，特别是从观察容器顶部部分114回收过量的气体或溶剂，从而使得提取物更加清洁。回收箱120具有两个阀，一个指示液气管线的红色阀和一个指示蒸气管线的蓝色阀。从闭环提取器101中回收的所有气体随后可被再次使用或“再循环”回到系统中。而且，就任何剩余的残留气体来说最终产品可能会更清洁。

从提取器101回收气体到回收箱120中之后，可以关闭箱体上的阀将回收箱断开连接。然后可以将收集盘116从观察容器113上移除以供进一步处理或使用。

图2a示出了图1的观察容器113的透视图。观察容器113如前所述包括顶部部分114和底部部分116两部分组件。在本例中，加热元件119绕在收集板116底部。在一个单独的实施例中，加热元件119可部分地或完全地覆盖收集盘116的底部外表面，以便向收集盘116提供一致且均匀的热量。收集盘116侧面安装了一个温度计或热电偶200用于测量观察容器内的温度。通过所述温度计或热电偶200，用户可以随时查看收集盘116内或收集在观察容器113中的产品的温度。在本例中，为了清晰起见，没有将夹具115和110画出。加热器会增加提取物的温度，导致产品中剩余气体被排空，如果存在剩余气体的话。此处应注意，在将气体从观察容器进一步排出之前，可以首先将空回收箱抽取真空。加热观察容器和抽取空回收箱真空同时进行可实现更高效的气体回收。

观察管117具有一个顶部部件或透镜安装部件201，所述顶部部件可安放或容纳一个透镜202，用于更好地观察收集在盘116中的产品提取物。在一个实施例中，透镜202可以是放大镜，以能够观察收集盘116内产品的整个表面，或可以观察收集盘116内产品的放大影象。根据双箭头的原理，通过机械螺旋装置双向旋转部件201可以使透镜202聚焦。在一个实施例中，观察管117可根据特定的焦距向外延伸和向内缩回。在又一个实施例中，诸如一个或多个发光二极管之类的照明源可以以不妨碍透镜的方式安放在观察管117内或部件201内，以产生更多的用于观察提取物的背景光。

在本例中，观察容器113包括第二端口或窗口203，所述第二端口或窗口203处可安装一个具有关闭/开启开关205的手电筒204。用户可以通过开关205打开手电筒204以照亮收集盘116的整个内表面。在一个实施例中，盘116的内表面，并且在一个实施例中，观察管117被高度抛光为镜面或接近镜面抛光，从而提供优异的光和图像反射，用于帮助照射收集提取物的收集盘的整个底部区域。在一个实施例中，透镜外壳部件201和透镜202是可移除的，透镜202可被另一透镜替换。

在一个实施例中，透镜可以包括具有不同颜色的透镜，用于视觉上增强或改善对提取物的观察。例如，使用一种具有更大对比度视图的颜色。而且，传统的手电筒灯泡和led发光二极管也可以用来为观察而增强或改善照明。在进一步的实施例中，包括观察管117，透镜外壳201和透镜202的光学观察端口可以连接光信号捕获器和电缆，用来可以拍摄图像或作为对提取物的实时凸轮进给，并将其传送到诸如手提计算机或智能电话之类的远程计算应用设备。此处应注意，如果在观察管117上的透镜壳体处有光源，则不需要额外的端口和手电筒来实施本发明。将一种或多种光源内置在观察管/透镜外壳中，则不需要另外的端口和手电筒，从而减少了观察容器中的潜在泄漏点并简化了其构造。

图2b是根据本发明的一个实施例的图1的观察容器113的平面图，示出了用于观察提取物的抛光表面和角度。观察容器113包括相对于图2a的更多的引入元件。尽管表示所述元件的元件编号可以被包括在本文中，但这里描述的一些元件不被重新引入。

观察管117以约45度或更小的角度焊接到观察容器113的顶部部分114中。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，实际的角度可以有所变化。在本例中，观察管117和收集盘116的内表面具有反射的“镜面”抛光表面e，所述镜面e使得所有表面区域能够反射光线和图像。光源204在本例中提供照明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以由其他光源替换，如上面详细讨论的led。

观察管117具有一个内径c。直径d是从观察管117进入观察容器113的焊接界面或通道的直径。由于观察管117与顶部部分114成角度的连接，直径d要比直径c大的多，从而提供更多空间来观察收集盘116中的提取物。组合在一起时，观察管117的镜面e和较大直径d使得观察者能够看到收集盘116的整个底部区域。

图3示出了根据本发明一个实施例的商业级有机材料处理系统300的正立面视图。处理系统300在下文中可简称为商业提取单元或提取器300。提取单元300包括一个商业级产品室301，所述商品级产品室能够容纳比如图1所示的实施例的圆筒形容器102和103更大量的用于处理的有机材料。商业级产品室301可以由不锈钢管制成。商业级产品室301包括位于一端中央的开口以及法兰卡圈302用于连接到与图1的设备108和109功能相似的较大商业版本的过滤板和变径管组件。商业级观察容器(未图示)将与上述组件连接以形成堆栈配置。为清楚起见，在图1中未图示对已描述的对应部件。

商业级产品室301沿着腔室的长度固定地安装在轴305的平衡中心点处。轴305可以由不锈钢或另一种耐用金属制成。轴305由提取器300一端处的轴承座壳体312和提取器300另一端处的驱动齿轮壳体306支撑。在本例中，轴承座壳体312和齿轮壳体306由一个可移动框架结构303支撑。框架306可由耐用的金属或，或由可支撑满载材料后的商业级产品室301重量的材料制成。轴305可通过连接到驱动轴的转轮307转动，转而与齿轮壳体306内的齿轮组件相连。轴305依转轮307旋转可以双向方式旋转。

商业级产品室301包括接口装置311。装置311可以包括一个或多个气体接口，以及至少一个真空接口和泄压接口。商业级产品室301包括一个位于中心处的星形阀组件309。星形阀309包括四个气体入口通道310，所述通道在具有球形阀或球阀和手柄的入口管处相交。星形阀309用于增加注入提取室的新鲜气体的吸入力和量。商业级产品室301适于真空环境，其包括一个真空计308，用于使操作员能够辨别所述室内的真空并查看室内是否一直处于真空环境(无真空泄漏)。框架结构303包括四个轮子304，其中两个轮子位于所述结构前方，另两个位于所述结构后面(不可见)，本说明书下文进一步详述。

商业级产品室301可以通过位于相对于星形阀309的另一端的开口装载材料，在本视图中被法兰环302遮挡而不可见。所述开口可有一个有螺旋的盖帽，或带有一个在安装后可防真空泄漏垫圈的端盖。操作员可以在任何方向上转动转轮307，以便绕轴305旋转商业级产品室301。上述过程可以在材料被加载到商业级产品室301中并且通过星形阀309将初始气体注入之后进行，以实现相对于气体和已加载的有机材料的最大混合的目的。然后可将所述商业级产品室301与一个过滤板/变径器组件和一个观察容器相连，用于收集从有机材料中提取的产品。此处应注意，所述观察容器入口管可以包括一个球阀，用于将观察容器与材料容器隔离。

提取系统300可如图1所示的系统101一样与一个回收箱和真空泵相连。在一个实施例中，一个球阀可以连接在变径器管和观察容器的入口管之间，在与观察容器安全连接完成之前，所述球阀可以保持关闭。正如图1中的所描述过程，打开所述球阀以使得提取物能够沉积在收集盘中。

图4是图3的材料处理系统300的旋转剖视图。在本视图中，商业级产品室301朝向观察者以90度旋转，用以示出端盖上的螺旋以及覆盖所述腔室开口的垫圈401，有机材料通过该开口被加载以进行处理。法兰轴环302可以通过夹垫圈组件连接到类似于图1的管状体108的过滤板管，然后连接到类似于变径器109的变径管，然后再连接到观察容器的入口管。

进一步旋转商业级产品室30190度呈现所述腔室的材料负载端在向下和垂直，并与前述部件接合的位置，用于实现提取物的收集的视图。在此应注意，由于分流管和旋转提取器单元之间的管的尺寸不同，变径管部件相对于界面开口的尺寸可以不同于图1所示的提取器的尺寸。用户可以多次操作转柄307，并借助齿轮壳体306将商业级产品室301绕轴305旋转，从而能够将气体分散到装入商业级产品室301的整个有机材料中，使气体最大程度地与材料混合。这种方法可最大限度地提高了提取物的产出量並节省气体。回收气体以与前述图1的提取器101相同的方式进行。

图5示出了图3的材料处理系统300的旋转剖视图。提取系统300描述了包括一个或多个气体接口以及至少一个真空接口和泄压接口的装置结构。星形阀组件309包括至少四个气体入口通道310和用于打开和关闭所述星形阀并进入通道310的阀柄313。如前所述，星形阀309用于增加注入提取室的新鲜气体的吸入力和量。

图6示出了图3的商业级有机材料处理系统与图2的观察容器的透视图。本透视图示出了提取系统300的框架303，所属框架303位于可包括独轮制动器(未图示)的轮子上。使用转柄307，可以将商业级产品室301旋转到垂直位置，法兰轴环302面向下与变径器部件(未图示)接合，所述变径器部件又连接到观察容器113的入口管。在此应注意，在一个实施例中，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，观察容器可改变界面开口(入口管)与所述腔室的总体容量的尺寸以便于与提取系统300连接。

图7示出了根据本发明一个实施例的变径器组件700的正立面视图。变径器组件700在一方面类似于图1所示的变径部件108和109，不同之处在于变径器组件700包括一个球形阀或球阀和手柄711。在本实施例中，变径器组件700包括一个安装在夹垫圈组件706和夹垫圈组件707之间的过滤板管708。过滤板管708处安装了一个过滤板704，过滤板704可以是在过滤板管708内占据整个直径并且与所述材料室中心线正交的环形板或挡板。过滤板704包括微米级的多个小开口703，以允许提取产品(脂质)通过，同时防止较大的材料微粒进入变径管709。

在不脱离本发明的精神和范围的情况下，过滤板704可以安装在靠近过滤板管708底部的位置。目前仅限于逻辑性的描述。过滤板704可以由不锈钢或其它适用的挡板材料制成，所述挡板材料应可抗处理过程中使用溶剂所产生的污染。过滤板管708还可以包括一个工业微粒过滤器，如过滤器712，过滤器712具有进一步减小的微米级开口，用于使脂质能够通过但能阻挡不需要的有机残余物通过，过滤器开口尺寸为约0.5-5.0微米。过滤器712被逻辑性地在此视图中示出。过滤器712可以由尼龙或其他合适的织物制成，并且可以在批量处理批料之间周期性地更换新的过滤器。

在本实施例中，添加了一个球形阀管状体705，其通过夹垫圈组件710连接到变径管709上。管状体705承载球形阀和手柄组件711。手柄组件711的下端扩张以连接例如图2b所示的观察容器113的入口管125，而夹具706可接合图4的轴环302。两种提取系统的变径组件过滤出不需要的有机颗粒，同时允许脂质能够通过，其中所述脂质被引入到观察容器的顶部中心处，在所述顶部中心处脂质将掉落至如图1所示的可移除的收集盘116的中心处。过滤器712中的开口和挡板或过滤板704中的开口的确切尺寸可以根据处理中确定的相对于最终所得产品的脂质纯度的目标而变化。

图9示出了根据本发明一个实施例的收集盘116的正立面视图。收集盘116包括观察容器的底部，并且是在处理过程期间和完完成后收集提取物的位置。在本例中，收集盘116包括一个在螺旋盖帽和垫圈以覆盖未收集的提取物，用以在收取提取物后防止诸如灰尘、毛发等污染物与其相互作用。在一个实施例中，盖帽901是一个不锈钢盖帽，操作员可以将其拧在收集盘116上的带螺纹的边缘上。不锈钢盖可以与其它进一步从产品中提取气体的方法同用，即将初始收集之后的产品放入一个用于所述过程的烤箱来完成。在另一个实施例中，盖帽901可以是拧在收集盘116上的塑料部件，或者可以紧贴地压在收集盘的边缘上，类似于特百惠(tupperware^tm)盖帽。

图10是图9的收集盘116的俯视图。收集盘116为环形盘，并且所述收集盘的直径可根据观察容器的直径差异而改变。收集盘116的深度尺寸也可以根据设计而变化。在一个优选的实施方案中，，提取物经过正对于观察容器上方入口的变径和过滤器部件的风洞效应落入收集盘的中心区域位置。在一个实施例中，可以提供诸如图2的热电偶200的一个或多个热电偶(未图示)以确定收集盘内的温度，例如在使用类似于图1的加热元件119的加热元件时。

图11示出了根据本发明一个实施例的干燥室1100的正立面视图。在本发明的一个实施例中，可设置干燥室来去除气体回收管线中存在的水分。干燥室1100可以在观察容器和回收气箱之间串联连接。干燥室1100包括中空管状体1101，所述中空管状体1101在各端通过夹垫圈1102连接到端盖1104。干燥室1100可以由不锈钢或具有高抗污染性的其它合适材料制成。在本例中，球形阀1103连接在干燥室1100的两端，从而可以控制进入干燥室和从干燥室排出到气体回收箱的气体，以便将干燥室，从气体管路中隔离取出。

在一个实施例中，操作员可以移除夹具1102后接触干燥室1100内部。可以在其中放置一种合适的干燥剂材料如干硅胶或无水氢氧化钠，用于在气体回收过程中收集流过的气体中的水分。干燥室1100两端处的气体连接装置使得其能够快速连接到从提取器系统(观察容器)到回收箱的气体管线中。

在使用本发明时，操作员将有机材料装载到一个处理容器或一个提取单元的腔室或一种如系统101(模块化容器提取器)或系统301(商业提取器)的系统中。一旦材料被装载并且重新安装夹垫圈或螺旋垫片(商业提取器)后，操作员可以通过一个或多个气体接口装置将新鲜气体源连接到所述系统。然后操作员可以以类似于图1所示的方式将气体回收箱连接到提取单元。操作员可以使用类似于泵121的真空泵在提取系统上抽取低真空，所述泵121连接到位于诸如真空阀122的阀门处的气体回收管线。

在抽取真空之后，操作员可以在一小段时间内监测真空计，以确定系统内是否维持在真空状态，以作随后处理。如果真空计显示所述系统内未维持在真空状态，操作员可以检查有关夹具和连接处是否有泄漏或安装是否正确。一旦提取单元内的真空状态稳定一段时间，操作员可以将来自新鲜气源的气体引入提取单元。进入提取装置的气体的量和力可以在不同的装置之间变化，并且可以根据处理的材料、装载的物料的量和总的提取物所需量而变化。

气体被引入后，随着气体与材料相互作用，“清洗过程”就会发生，从而分离处提取物或脂质。在一个实施例中，真空可以在系统的一部分如在系统的上部容器或材料部分中被抽出，但不在观察容器和相对于多个容器的系统中。真空也可以施加到回收箱上直至观察器上的真空阀。在商业级提取系统(图3-6)中，操作员可以使用曲柄手柄和驱动齿轮组件来回旋转所述腔室以最大限度地实现有机材料的“清洗”。

在上述提到的商业级系统中，加载端的端盖在加载之后不被放回，使得腔室可以随后连接到变径器和滤板组件，代替地用球阀关闭用于气体处理的系统。在一个实施例中，在初始气体注入之后，回收气体可以循环回到提取单元一次或多次。在本发明的另一个实施例中，诸如箱120的回收气箱可以包含内部搅拌或膨胀装置，以帮助在箱内产生正压或负压，以便在气体循环进系统时将气体驱出回收箱该或让气体进入另一个收集箱或将气体抽回到箱中。在该实施例中，所述箱体内的充气装置通过指定的管线连接到箱上的接口装置，该装置通过一个泵相连。所述泵能够使充气装置膨胀或收缩，从而调节箱体内的压力。

因此，将气体从系统引入并排出所述系统的部分过程可能涉及到不同元件的交替加热，例如加热观察容器以帮助将气体返回至回收箱并加热回收箱以使气体回流到所述系统中。在一个实施例中，上述过程也可通过真空抽吸相辅助。

在所述两种类型的提取系统中，所述两种方法的共性在于，在光照条件下，操作员可以肉眼查看观察容器并观察收集在观察容器收集盘底部的提取物。斜角(与中心线成约45度或更小角度)並细长的如图1所示的观察管117允许肉眼安全地查看观察容器，防止在处理期间与系统部件发生的意外相互作用并受到可能的伤害。此外，所述角度提供了观察提取物整个表面的可能性。

一旦操作员通过肉眼观察到令人满意的处理结果，包括对剩余气体的回收或者可能进行的一些时间管理，操作员可以将所述系统关闭至观察容器处，并将该容器与气体管线和变径管断开连接。包含产品提取物的底部收集盘随后可以被移除，所述提取物可以从收集盘中收集以供使用或进一步处理以清理来自气体残余物残留的碳氢化合物。本说明书下文详述为实现上述目的而设计的一种机器。

图12示出了根据本发明另一实施例的浸渍机1200。浸渍机1200可以电操作而作用于从系统100或300的收集板116取得最终产品提取物。由浸渍机1200进行的提取过程是通过去除可能残留在提取物中的碳氢化合物污染物进一步提纯提取物并增加其黏度。浸渍机1200包括一个基座和垂直壳体1201。基座和壳体1201可以由具有高耐热性的聚合物制成。在一个实施例中，所述底座和壳体1201由铸造金属或不锈钢制成。

壳体1201可承载电动机/齿轮组件和插头线(未图示)用以操作垂直转轴1202。浸渍单元1200的基座/壳体部分1201可以承载一个电加热元件或电加热板1210，无论所述电加热元件或电加热板是否具有一个热电偶装置(未图示)。所述浸渍机提供了一个浸渍室1203，用以容纳用于净化的产品。在一个实施例中，浸渍室1203可以是矩形或环形的中空不锈钢管，其在底部被封闭或盖住，并在顶部呈开口形态，用于容纳一个螺丝紧固或一个夹紧的帽盖1204。夹帽盖1204可以利用一个垫圈来影响腔室顶部的真空密封。在夹帽盖1204中心处并与垂直轴1202交叉的位置可以使用一个真空轴承1207。

在本实施例中，垂直轴1202与一个具有螺旋槽1206的锥形装置1205相连，所述螺旋槽1206绕锥形装置1205螺旋向上至该装置的顶部边缘。锥形装置1205悬置在浸渍室1203内，与壳体1201之间存在空隙，所述空隙包括用于开启和关闭驱动垂直轴电机的电子控件1209。在一个实施例中，电子控件1209包括一个电源开/关开关、一个垂直轴正反向旋转开关和一个变速开关。在一个实施例中，加热元件1210在为垂直轴驱动供电时加热，以降低产品的黏度。在另一个实施例中，电子控件1209还可包括一个可设定特定温度的温度控制器，或一个用于设定加热元件低温、中温和高温的设置开关。

浸渍室1203可以包括一个或多个接口装置1208。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，装置1208可以包括一个或多个真空接口装置，以及一个或多个的泄压接口装置。在使用中，可以通过开口将最终产品提取物放入浸渍室1203中。垂直转轴1202可以通过真空轴承1207置入并连接到锥形装置1205上。然后可以将帽盖1204夹紧或与旋紧在浸渍室1203上，从而将产品和锥形装置密封在浸渍室内。此处应特别注意，锥形装置1205始终垂直向下，其中较宽的底部基座朝下。

操作员随后可以将所述浸渍室抽取真空并可以初始化加热板1210。在一个实施例中，使用了一个真空计，以便操作员确定浸渍室1203内的真空状态。锥形装置1205的凹槽边缘1206螺旋向上在真空状态下使产品提取物，向上移动从而使碳氢化合物从提取物中分离出来。提取物朝上移动並被甩出锥形装置，随后通过重力向下回落到浸渍室底部。

螺旋凹槽1206可以沿水平面略微向上倾斜并可以与锥形装置1205的表面形成锐角。在一个实施例中，螺旋槽与锥形装置表面成直角。在另一个实施例中，所述角度可以与锥形装置1205的表面成钝角(大于90度)，同时仍能够保持与水平面略微向上倾斜的角度。

在一个实施例中，螺旋凹槽1206由聚合物制成并作为部件安装到圆锥形装置1205上。在另一个实施例中，螺旋凹槽由金属且由单件制成，该单件可以通过咬合就位或通过标准机械方法安装到锥形装置上。具有很多可能性。

图13示出了根据本发明另一实施例的有机材料处理系统1300的正立面视图。提取系统1300是如图1所示的提取系统101的模块化容器系统的改装版。提取单元1300包括一系列连接的容器，如容器1301和容器1302通过如夹具1307之类的夹垫圈组件固定在一起，垫圈1306位于两者之间。容器1301和容器1302在本例中被部分示出(分离线)。在本实施例中，提供了包括一个过滤板1309的较短的管筒1308。容器1301、容器1302和管筒1308的直径在一个单元中是保持一致的，但是可以根据不同的容量单位而变化。例如，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，容器1301、容器1302和管筒1308的直径可以为12英寸、8英寸或6英寸，或可根据待处理材料的体积决定需要的直径。在一个实施例中，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，较小直径的容器可以本征性地比较大直径的管筒短。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在本发明中可以使用一个或多个容器。

提取器单元1300包括通过闭合夹具/垫圈端盖1303而连接到凸形气体接口装置1304的一个球型喷雾阀。当气体通过凸形气体装置1304被引入时。在一个实施例中，还通过顶部夹具/垫圈端盖安装了一个真空计(未图示)。在一个实施例中，球型喷雾阀1305是可旋转的，随气体在压力下被引入时旋转，例如，如上所述，在回收箱体中包括一个可膨胀的装置。在一个实施例中，所述旋转是被动的，球型喷雾阀1305因引入气体的力而旋转。

在本实施例中，提取器1300包括经由夹垫圈组件连接到管筒1308的变径器管1310。变径器管1310的底端经由变径夹垫圈组件1311连接到球阀壳体1314上。根据初始直径，变径器管可以将直径从12英寸减小到4英寸或从6英寸减小到4英寸。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以见到其他直径和变径直径。在球阀壳体1314内装有球形阀1312，并且可以由阀手柄1313控制关闭和打开阀门。球阀壳体1314又经由夹垫圈组件1324与观察容器1315上的入口管1318相连。

同样在本实施例中，观察容器1315包括两个成角度的观测镜筒1319用以代替诸如图1所示的观察管117的一个观察管。观测镜筒1319包括如图1所示的察管117所描述的所有特性。在本实施例中，每个观测镜筒1319在从观察容器向外延伸的顶部有一个透镜，其中在镜筒中安装了一个或多个灯具或led，用于照明。在一个实施例中，观测镜筒1319内径表面被抛光通过反射来改善照明。在本实施例的一个变例中，最终抛光达镜面以反射光线。

观察容器1315至少包括两个接口装置，其中可能包括气体接口装置1316和1317。在本实施例中，所述接口装置具有延伸管，该延伸管向下至少延伸至观察容器内部中间位置以下。观察容器入口管1318也可向下延伸至观察容器内部深处。观察容器1315的底部部分通向一个包括顶部1322和底部1325的收集盘1321。收集盘1321通过夹具/垫圈组件1326与观察容器相连。收集盘1321的底部(1325)可移除，用于从所述系统中获取产品提取物。改进后的设计有助于将产品提取物集中到“底盘”1325的中心位置。此处应注意，有可能存在一个与收集盘底部1325相连的加热元件和热电偶(未图示)。

在本实施例中，提取系统1300被安装在管状框架结构1320的顶部。管状框架结构1320可以由不锈钢管制成。在其它实施例中，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，矩形钢管或钢板材料可用于制造上述框架结构。在一个实施例中，管状框架结构1320包括在底部具有调平螺钉1323的四个支腿，以便提取物可以集中在底盘1325的中心位置。提取系统1300可以包括如较早版本系统所描述的一个或多个气体接口装置以及一个或多个真空接口装置。

在本系统中，可以通过拆卸端盖垫圈组件1303将材料由顶部装载。在操作中，本系统在装载材料、与真空泵和气体回收箱连接、以及与新鲜气体源连通以初始气体引入，然后开始“清洗”材料等过程中的工作原理与上述提取器单元101一样。通过使用管状框架结构1320将观察容器1315提升离开地面，可以方便且不受限制地接触收集盘底部1325的产品提取物。喷雾球阀1305包括多个小开口，以将插入的气体均匀地向外和向下喷射到加载的有机材料上，从而减少加载材料的“清洗时间”。

图14示出了根据本发明另一实施例的图1的有机材料处理器101的正立面视图。处理器101在此处被称为如上述图1详述的提取系统或单元。在本实施例中，发明者提供了一种独特的管状冷却套管1401，所述冷却套管在本实例中装配在了容器102上且位于套管基座1402上。套筒基座1402包括1402a和1402b两个半部分。套管基座1402可以由尼龙或另一种聚合物型材料制成或模制而成。管状冷却套管1401耦合在套管基座1402表面上的环形凹槽中。在处理材料时，管状冷却套1401可以填充干冰或另一种冷却剂，以将内部的材料冷却至冻结温度，用以帮助脂质从材料中分离。脂质的密度导致其在被冷却后从宿主植物材料上脱落。

图15示出了根据本发明一个实施例的套管基座1402的俯视图。套管基座1402为环形，并具有1402a和1402b两个部分。在套管基座1402表面同心地提供了一个环形凹槽或沟槽1501，以便安放管状冷却套管。

图16示出了根据本发明一个实施例的管状冷却套管1401的侧立面视图。管状冷却套管1401可以是透明的塑料或尼龙套管，其两端开口并具有足够大的内径以便套在处理容器的外面，所述冷却套管仅与处理容器的外壁接触。管状冷却套管1401的壁厚可以是标称的八分之一英寸或更厚，用于在装载冷却冰时保持套管的硬度。管状冷却套管1401可以与模块化容器提取系统100一起使用。此处应注意，管状冷却套管1401和套管基座可以具有不同的直径以适应特定的直径系统。

图17示出了根据本发明另一实施例的商业级有机材料处理器单元1700的正立面视图。商业级有机材料处理器单元1700包括可用于如图6所示的旋转巨型系统中的具有大直径的腔室1701，用以替换商业级产品室301。腔室1701可以具有用于商业用途的相对较大的直径，所述大直径可以是16英寸或更大。腔室1701在腔室的两端包括一个直径大约8英寸的管段1703。如图7所示，管段1703可包括或容纳用于在入口处引入/传送气体或用于在出口处收集提取物的环形过滤器或挡板。腔室1701可以如本文所述的其他腔室和容器一样由不锈钢制成。

在本例中，腔室1701的另一端包括一球形阀组件1702。在本实施例中，腔室1701的任一端可以连接到一个变径器组件和一个观察容器(未图示)。在本实施例中，腔室1701的任一端可以被指定用于连接到一个变径器和观察容器，如前所述。同样在本实施例中，腔室1701的内部包括挡板凹槽1704，其有助于气体更均匀地分布到整个材料中。

本领域技术人员将明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用所提及的特征和部件中的一些或全部来提供本发明的有机材料处理系统和方法。本领域技术人员也将明白，上述实施例是单个更广泛的发明的具体示例，其范围可涵盖以比任一上述单一描述更大的范围。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在描述中可以有许多变化。

技术人员将进一步明白，在不同的实施例中描述了用于本发明的元件和功能的配置，其中每个实施例都是本发明的实施例的示例。这些示例性描述不排除没有详细描述的其他实施例和使用案例。本发明仅由下述权利要求书的范围来限定。