專利名稱：一種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓脈沖電場殺菌共場處理室，特別是ー種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的日益提高，人們對食品質(zhì)量要求日趨升高。為保持食品感官和營養(yǎng)價值的最小損耗，非熱殺菌技術(shù)開始被廣泛的應(yīng)用于食品加工中，高壓脈沖電場(pulsedelectric field，簡稱PEF)殺菌技術(shù)是最具エ業(yè)發(fā)展前景的非熱殺菌技術(shù)之一。高壓脈沖電場殺菌技術(shù)具有殺菌效果好，一般能減小6個對數(shù)周期，殺菌時間短，殺菌溫度低，對食品的化學(xué)成分、外觀及風(fēng)味等基本無影響，耗能小，對環(huán)境無污染，無二次污染及三廢問題。一個完整的PEF殺菌系統(tǒng)主要包括四個部分高壓脈沖發(fā)生器、處理室、流體處理系統(tǒng)及監(jiān)控輔助系統(tǒng)。處理室是PEF殺菌系統(tǒng)的重要組成部分，它是用來裝載待處理的物料和存放電扱，并且在處理室內(nèi)直接施加高壓脈沖電場。處理室一般有2個電扱，以及裝載電極的絕緣材料構(gòu)成。根據(jù)物料是否流動，處理室分為靜態(tài)式和連續(xù)式；根據(jù)電極形式分為平板式、同軸式和共場式三種。電場強度是影響高壓脈沖電場殺菌效果的最重要的因素，隨著電場強度的増加，殺菌效果明顯增強。為了確保良好的殺菌效果，電場強度一般控制在20-70kv/cm范圍內(nèi)，高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的方波脈沖寬度控制在I至10μ s以內(nèi)。目前國際上普遍產(chǎn)用共場處理室進行高壓脈沖電場殺菌，但一旦處理室加工完成，處理室內(nèi)電極間距就不可改變、電場分布的情況也不可改變。處理室內(nèi)的電場強度則完全取決于高壓脈沖發(fā)生器，高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生極高的電壓、方波脈沖脈寬小、脈沖頻率快，其技術(shù)難度大，成本高，這些問題嚴(yán)重的制約了高壓脈沖電場殺菌技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，目的是解決目前共場處理室電極間距固定不可調(diào)、電場分布的情況也不可改變，本發(fā)明在高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生相同的電壓及方波脈沖條件下可以通過調(diào)節(jié)電極間距來改變處理室內(nèi)的電場強度及電場分布情況，進而促進高壓脈沖電場殺菌技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下一種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室由金屬空心管狀接地電極、絕緣體隔離管、金屬空心管狀高壓電極、進料ロ、和出料ロ組成，絕緣體隔離管位于金屬空心管狀接地電極與金屬空心管狀高壓電極之間形成處理室腔體，金屬空心管狀接地電極與進料ロ相連，金屬空心管狀高壓電極與出料ロ相連；金屬空心管狀接地電極與絕緣體隔離管采用了活動連接，可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求調(diào)節(jié)處理室內(nèi)的電極間距，電極間距可調(diào)的范圍設(shè)有最大電極間距值和最小電極間距值。
所述活動連接為螺紋配合連接。
金屬空心管狀接地電極外部刻有顯示處理室內(nèi)電極間距的標(biāo)注，電極間距通過螺紋控制，處理室內(nèi)的金屬空心管狀電極的端ロ呈內(nèi)端ロ倒圓角。為保證處理室的穩(wěn)定耐用性，金屬空心管狀電極材料選定為耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電性能好的不銹鋼316L，絕緣體隔離管的材料選定耐高低溫性好，具有突出的不粘性，耐腐蝕性能優(yōu)秀的PTFE (聚四氟こ烯)或PFA (過氟烷基化物)。本發(fā)明提供的電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求調(diào)節(jié)處理室內(nèi)的電極間距，進而改善處理室內(nèi)的電場強度和電場分布。金屬空心管狀電極的端ロ呈內(nèi)端ロ倒圓角，可以降低電極附近存在的尖峰電場強度，改善了處理室內(nèi)部因局部電場過高引起的“放電”問題，同時使得物料流動方向上的電場強度分布相對均勻。此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、加工方便、便于拆裝，可促進高壓脈沖電場殺菌技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明圖I的左視圖。圖3是本發(fā)明電極間距較大時的電場分布等值線示意圖。圖4是本發(fā)明電極間距較小時的電場分布等值線示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明內(nèi)容進行詳細(xì)說明。如圖I和圖2所示，本發(fā)明提供的電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室由金屬空心管狀接地電極1，絕緣體隔離管2和金屬空心管狀高壓電極3、進料ロ 4、出料ロ5組成。絕緣體隔離管2位于金屬空心管狀接地電極I與金屬空心管狀高壓電極3之間形成處理室腔體，金屬空心管狀接地電極與進料ロ相連，金屬空心管狀高壓電極與出料ロ相連。金屬空心管狀接地電極I與絕緣體隔離管2采用了螺紋配合，可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求調(diào)節(jié)處理室內(nèi)的電極間距，進而改善處理室內(nèi)的電場強度和電場分布。電極間距可調(diào)的范圍設(shè)有最大電極間距值和最小電極間距值，并在金屬空心管狀接地電極外部刻有顯示處理室內(nèi)電極間距的標(biāo)注。物料從進料ロ 4流入處理室腔體，物料從出料ロ 5流出。處理室內(nèi)的兩個金屬空心管狀電極的端ロ呈圓弧狀，可以降低電極附近存在的尖峰電場強度，改善了處理室內(nèi)部因局部電場過高引起的“放電”問題，同時使得物料流動方向上的電場強度分布相對均勻，尤其是圓弧狀為內(nèi)端ロ倒圓角時效果更好。金屬空心管狀電極材料為耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電性能好的不銹鋼316L，絕緣體隔離管的材料為耐高低溫性好、具有突出的不粘性、耐腐蝕性能優(yōu)秀的聚四氟こ烯。圖3是本發(fā)明電極間距較大時的電場分布等值線示意圖。當(dāng)高壓脈沖發(fā)生器輸出電壓為15kV，電極間距為5mm，可以看出圖3中的30條電場分布等值線分布情況，處理室內(nèi)的平均電場強度為22. 3644(kV/cm)。圖4是本發(fā)明電極間距較小時的電場分布等值線示意圖。當(dāng)高壓脈沖發(fā)生器輸出電壓為15kV，電極間距為2mm，處理室內(nèi)的平均電場強度為40. 1964 (kV/cm)，對比圖3，可以明顯看出30條電場分布等值線明顯更加均勻。因此在殺菌處理時，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，在不改變高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電壓值的情況下，直接調(diào)節(jié)處理室內(nèi)的電極間距獲得適合的電場強度，從而獲得更好的殺菌效果。此設(shè)備可直接應(yīng)用于高壓脈沖電場殺菌設(shè)備，簡單的實現(xiàn)使用I套設(shè)備實施多種處理工藝，有效的節(jié)約了成本。雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技 術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，它由金屬空心管狀接地電極(I)、絕緣體隔離管(2)、金屬空心管狀高壓電極(3)、進料ロ(4)、和出料ロ(5)組成，絕緣體隔離管(2)位于金屬空心管狀接地電極(I)與金屬空心管狀高壓電極(3)之間形成處理室腔體，金屬空心管狀接地電極(I)與進料ロ(4)相連，金屬空心管狀高壓電極(3)與出料ロ相連(5)，其特征在于金屬空心管狀接地電極(I)與絕緣體隔離管(2)采用活動連接，處理室內(nèi)的金屬空心管狀接地電極(I)與金屬空心管狀高壓電極(3)的內(nèi)端ロ呈圓弧狀。
2.權(quán)利要求I所述的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，其特征在于所述活動連接為螺紋配合連接。
3.權(quán)利要求I所述的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，其特征在于所述金屬空心管狀接地電極(I)外端有刻度，用于顯示處理室內(nèi)的電極間距。
4.權(quán)利要求1-3任一所述的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，其特征在于所述電極間距為 I. 5mm 10mnin
5.權(quán)利要求1-3任一所述的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，其特征在于所述圓弧狀為內(nèi)端ロ倒圓角。
6.權(quán)利要求1-3任一所述的高壓脈沖電場殺菌共場處理室，其特征在于所述金屬空心管狀接地電極(I)與金屬空心管狀高壓電極(3)材料為不銹鋼316L，絕緣體隔離管的材料為聚四氟こ烯或過氟烷基化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電極間距可調(diào)的高壓脈沖電場殺菌共場處理室。它由2個金屬空心管狀電極和1個絕緣體隔離管組成，絕緣體隔離管位于兩金屬空心管狀電極之間形成處理室腔體。本發(fā)明中金屬空心管狀接地電極與絕緣體隔離管采用了螺紋配合，實現(xiàn)了共場處理室內(nèi)的電極間距可調(diào)。處理室內(nèi)的金屬空心管狀電極的內(nèi)端口倒圓角，降低了電極附近存在的尖峰電場強度，改善了處理室內(nèi)部因局部電場過高引起的“放電”問題，同時使得物料流動方向上的電場強度分布相對均勻。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、加工方便、便于拆裝，實現(xiàn)了共場處理室內(nèi)的電極間距可調(diào)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用要求調(diào)節(jié)處理室內(nèi)的電極間距，進而改善處理室內(nèi)的電場強度和電場分布。
文檔編號A23L3/32GK102640965SQ201110357740
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者平雪良, 胡大華, 許衛(wèi)斌, 趙偉, 金偉 申請人:江南大學(xué)