專利名稱：一種電極間距可調的高壓脈沖電場殺菌共場處理室的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓脈沖電場殺菌共場處理室，特別是一種電極間距可調的高壓脈沖電場殺菌共場處理室。
背景技術：
隨著生活水平的日益提高，人們對食品質量要求日趨升高。為保持食品感官和營養價值的最小損耗，非熱殺菌技術開始被廣泛的應用于食品加工中，高壓脈沖電場(pulsedelectric field，簡稱PEF)殺菌技術是最具工業發展前景的非熱殺菌技術之一。高壓脈沖電場殺菌技術具有殺菌效果好，一般能減小6個對數周期，殺菌時間短，殺菌溫度低，對食品的化學成分、外觀及風味等基本無影響，耗能小，對環境無污染，無二次污染及三廢問題。一個完整的PEF殺菌系統主要包括四個部分高壓脈沖發生器、處理室、流體處理系統及監控輔助系統。處理室是PEF殺菌系統的重要組成部分，它是用來裝載待處理的物料和存放電極，并且在處理室內直接施加高壓脈沖電場。處理室一般有2個電極，以及裝載電極的絕緣材料構成。根據物料是否流動，處理室分為靜態式和連續式；根據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，隨著電場強度的增加，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，高壓脈沖發生器產生的方波脈沖寬度控制在I至10μ s以內。目前國際上普遍產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。處理室內的電場強度則完全取決于高壓脈沖發生器，高壓脈沖發生器產生極高的電壓、方波脈沖脈寬小、脈沖頻率快，其技術難度大，成本高，這些問題嚴重的制約了高壓脈沖電場殺菌技術的發展及應用。
實用新型內容本實用新型提供了一種電極間距可調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、電場分布的情況也不可改變，本實用新型在高壓脈沖發生器產生相同的電壓及方波脈沖條件下可以通過調節電極間距來改變處理室內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發展及應用。為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案如下一種電極間距可調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、進料口、和出料口組成，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口相連，金屬空心管狀高壓電極與出料口相連；金屬空心管狀接地電極與絕緣體隔離管采用了活動連接，可以根據不同的應用要求調節處理室內的電極間距，電極間距可調的范圍設有最大電極間距值和最小電極間距值，處理室內的金屬空心管狀接地電極與金屬空心管狀高壓電極的內端口呈圓弧狀。[0008]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電極間距的刻度，電極間距為
I.5mm 10mm。電極間距通過螺紋控制,處理室內的金屬空心管狀電極的端口呈內端口倒圓角。為保證處理室的穩定耐用性，金屬空心管狀電極材料選定為耐高溫、耐腐蝕、導電性能好的不銹鋼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，耐腐蝕性能優秀的PTFE (聚四氟乙烯)或PFA (過氟烷基化物)。本實用新型提供的電極間距可調的高壓脈沖電場殺菌共場處理室可以根據不同的應用要求調節處理室內的電極間距，進而改善處理室內的電場強度和電場分布。金屬空心管狀電極的端口呈內端口倒圓角，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，本實用新型結構簡單、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發展及應用。
圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型圖I的左視圖。圖3是本實用新型電極間距較大時的電場分布等值線示意圖。圖4是本實用新型電極間距較小時的電場分布等值線示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型內容進行詳細說明。如圖I和圖2所示，本實用新型提供的電極間距可調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、進料口 4、出料口 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口相連，金屬空心管狀高壓電極與出料口相連。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，可以根據不同的應用要求調節處理室內的電極間距，進而改善處理室內的電場強度和電場分布。電極間距可調的范圍設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電極間距的刻度，電極間距為I. 5mm 10mm。物料從進料口 4流入處理室腔體，物料從出料口 5流出。處理室內的兩個金屬空心管狀電極的端口呈圓弧狀，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，尤其是圓弧狀為內端口倒圓角時效果更好。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、耐腐蝕性能優秀的聚四氟乙烯。圖3是本實用新型電極間距較大時的電場分布等值線示意圖。當高壓脈沖發生器輸出電壓為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，處理室內的平均電場強度為22. 3644(kV/cm)。圖4是本實用新型電極間距較小時的電場分布等值線示意圖。當高壓脈沖發生器輸出電壓為15kV，電極間距為2mm，處理室內的平均電場強度為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，根據不同的應用要求，在不改變高壓脈沖發生器產生的電壓值的情況下，直接調節處理室內的電極間距獲得 適合的電場強度，從而獲得更好的殺菌效果。此設備可直接應用于高壓脈沖電場殺菌設備，簡單的實現使用I套設備實施多種處理工藝，有效的節約了成本。這里描述的具體實施方式
僅作為實施例被提出，僅依照所附權利要求連同其全部等同結構部件的簡單替換而將本實用新型限制在權利要求書所要求保護的范圍內。
權利要求1.一種電極間距可調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)、進料口(4)、和出料口(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)與進料口(4)相連，金屬空心管狀高壓電極(3)與出料口相連(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)的內端口呈圓弧狀。
2.根據權利要求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.根據權利要求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)外部有刻度，用于顯示處理室內的電極間距。
4.根據權利要求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.根據權利要求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端口倒圓角。
專利摘要本實用新型公開了一種電極間距可調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。本實用新型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，實現了共場處理室內的電極間距可調。處理室內的金屬空心管狀電極的內端口倒圓角，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。本實用新型結構簡單、成本低廉、加工方便、便于拆裝，實現了共場處理室內的電極間距可調，可以根據不同的應用要求調節處理室內的電極間距，進而改善處理室內的電場強度和電場分布。
文檔編號A23L3/32GK202697650SQ20122010439
公開日2013年1月30日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者平雪良, 金偉, 許衛斌, 趙偉, 胡大華 申請人:江南大學