专利名称：一种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压脉冲电场杀菌共场处理室，特别是ー种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室。
背景技术：
随着生活水平的日益提高，人们对食品质量要求日趋升高。为保持食品感官和营养价值的最小损耗，非热杀菌技术开始被广泛的应用于食品加工中，高压脉冲电场(pulsedelectric field，简称PEF)杀菌技术是最具エ业发展前景的非热杀菌技术之一。高压脉冲电场杀菌技术具有杀菌效果好，一般能减小6个对数周期，杀菌时间短，杀菌温度低，对食品的化学成分、外观及风味等基本无影响，耗能小，对环境无污染，无二次污染及三废问题。一个完整的PEF杀菌系统主要包括四个部分高压脉冲发生器、处理室、流体处理系统及监控辅助系统。处理室是PEF杀菌系统的重要组成部分，它是用来装载待处理的物料和存放电扱，并且在处理室内直接施加高压脉冲电场。处理室一般有2个电扱，以及装载电极的绝缘材料构成。根据物料是否流动，处理室分为静态式和连续式；根据电极形式分为平板式、同轴式和共场式三种。电场强度是影响高压脉冲电场杀菌效果的最重要的因素，随着电场强度的増加，杀菌效果明显增强。为了确保良好的杀菌效果，电场強度一般控制在20-70kv/cm范围内，高压脉冲发生器产生的方波脉冲宽度控制在I至10μ s以内。目前国际上普遍产用共场处理室进行高压脉冲电场杀菌，但一旦处理室加工完成，处理室内电极间距就不可改变、电场分布的情况也不可改变。处理室内的电场强度则完全取决于高压脉冲发生器，高压脉冲发生器产生极高的电压、方波脉冲脉宽小、脉冲频率快，其技术难度大，成本高，这些问题严重的制约了高压脉冲电场杀菌技术的发展及应用。
发明内容
本发明提供了ー种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室，目的是解决目前共场处理室电极间距固定不可调、电场分布的情况也不可改变，本发明在高压脉冲发生器产生相同的电压及方波脉冲条件下可以通过调节电极间距来改变处理室内的电场强度及电场分布情況，进而促进高压脉冲电场杀菌技术发展及应用。为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下一种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室由金属空心管状接地电极、绝缘体隔离管、金属空心管状高压电极、进料ロ、和出料ロ组成，绝缘体隔离管位于金属空心管状接地电极与金属空心管状高压电极之间形成处理室腔体，金属空心管状接地电极与进料ロ相连，金属空心管状高压电极与出料ロ相连；金属空心管状接地电极与绝缘体隔离管采用了活动连接，可以根据不同的应用要求调节处理室内的电极间距，电极间距可调的范围设有最大电极间距值和最小电极间距值。
所述活动连接为螺纹配合连接。
金属空心管状接地电极外部刻有显示处理室内电极间距的标注，电极间距通过螺纹控制，处理室内的金属空心管状电极的端ロ呈内端ロ倒圆角。为保证处理室的稳定耐用性，金属空心管状电极材料选定为耐高温、耐腐蚀、导电性能好的不锈钢316L，绝缘体隔离管的材料选定耐高低温性好，具有突出的不粘性，耐腐蚀性能优秀的PTFE (聚四氟こ烯)或PFA (过氟烷基化物)。本发明提供的电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室可以根据不同的应用要求调节处理室内的电极间距，进而改善处理室内的电场强度和电场分布。金属空心管状电极的端ロ呈内端ロ倒圆角，可以降低电极附近存在的尖峰电场强度，改善了处理室内部因局部电场过高引起的“放电”问题，同时使得物料流动方向上的电场强度分布相对均匀。此外，本发明结构简单、成本低廉、加工方便、便于拆装，可促进高压脉冲电场杀菌技术发展及应用。
图I是本发明的结构示意图。图2是本发明图I的左视图。图3是本发明电极间距较大时的电场分布等值线示意图。图4是本发明电极间距较小时的电场分布等值线示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明内容进行详细说明。如图I和图2所示，本发明提供的电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室由金属空心管状接地电极1，绝缘体隔离管2和金属空心管状高压电极3、进料ロ 4、出料ロ5组成。绝缘体隔离管2位于金属空心管状接地电极I与金属空心管状高压电极3之间形成处理室腔体，金属空心管状接地电极与进料ロ相连，金属空心管状高压电极与出料ロ相连。金属空心管状接地电极I与绝缘体隔离管2采用了螺纹配合，可以根据不同的应用要求调节处理室内的电极间距，进而改善处理室内的电场强度和电场分布。电极间距可调的范围设有最大电极间距值和最小电极间距值，并在金属空心管状接地电极外部刻有显示处理室内电极间距的标注。物料从进料ロ 4流入处理室腔体，物料从出料ロ 5流出。处理室内的两个金属空心管状电极的端ロ呈圆弧状，可以降低电极附近存在的尖峰电场强度，改善了处理室内部因局部电场过高引起的“放电”问题，同时使得物料流动方向上的电场强度分布相对均匀，尤其是圆弧状为内端ロ倒圆角时效果更好。金属空心管状电极材料为耐高温、耐腐蚀、导电性能好的不锈钢316L，绝缘体隔离管的材料为耐高低温性好、具有突出的不粘性、耐腐蚀性能优秀的聚四氟こ烯。图3是本发明电极间距较大时的电场分布等值线示意图。当高压脉冲发生器输出电压为15kV，电极间距为5mm，可以看出图3中的30条电场分布等值线分布情况，处理室内的平均电场强度为22. 3644(kV/cm)。图4是本发明电极间距较小时的电场分布等值线示意图。当高压脉冲发生器输出电压为15kV，电极间距为2mm，处理室内的平均电场强度为40. 1964 (kV/cm)，对比图3，可以明显看出30条电场分布等值线明显更加均匀。因此在杀菌处理时，根据不同的应用要求，在不改变高压脉冲发生器产生的电压值的情况下，直接调节处理室内的电极间距获得适合的电场强度，从而获得更好的杀菌效果。此设备可直接应用于高压脉冲电场杀菌设备，简单的实现使用I套设备实施多种处理工艺，有效的节约了成本。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技 术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.ー种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室，它由金属空心管状接地电极(I)、绝缘体隔离管(2)、金属空心管状高压电极(3)、进料ロ(4)、和出料ロ(5)组成，绝缘体隔离管(2)位于金属空心管状接地电极(I)与金属空心管状高压电极(3)之间形成处理室腔体，金属空心管状接地电极(I)与进料ロ(4)相连，金属空心管状高压电极(3)与出料ロ相连(5)，其特征在于金属空心管状接地电极(I)与绝缘体隔离管(2)采用活动连接，处理室内的金属空心管状接地电极(I)与金属空心管状高压电极(3)的内端ロ呈圆弧状。
2.权利要求I所述的高压脉冲电场杀菌共场处理室，其特征在于所述活动连接为螺纹配合连接。
3.权利要求I所述的高压脉冲电场杀菌共场处理室，其特征在于所述金属空心管状接地电极(I)外端有刻度，用于显示处理室内的电极间距。
4.权利要求1-3任一所述的高压脉冲电场杀菌共场处理室，其特征在于所述电极间距为 I. 5mm 10mnin
5.权利要求1-3任一所述的高压脉冲电场杀菌共场处理室，其特征在于所述圆弧状为内端ロ倒圆角。
6.权利要求1-3任一所述的高压脉冲电场杀菌共场处理室，其特征在于所述金属空心管状接地电极(I)与金属空心管状高压电极(3)材料为不锈钢316L，绝缘体隔离管的材料为聚四氟こ烯或过氟烷基化物。
全文摘要
本发明公开了一种电极间距可调的高压脉冲电场杀菌共场处理室。它由2个金属空心管状电极和1个绝缘体隔离管组成，绝缘体隔离管位于两金属空心管状电极之间形成处理室腔体。本发明中金属空心管状接地电极与绝缘体隔离管采用了螺纹配合，实现了共场处理室内的电极间距可调。处理室内的金属空心管状电极的内端口倒圆角，降低了电极附近存在的尖峰电场强度，改善了处理室内部因局部电场过高引起的“放电”问题，同时使得物料流动方向上的电场强度分布相对均匀。本发明结构简单、成本低廉、加工方便、便于拆装，实现了共场处理室内的电极间距可调，可以根据不同的应用要求调节处理室内的电极间距，进而改善处理室内的电场强度和电场分布。
文档编号A23L3/32GK102640965SQ201110357740
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者平雪良, 胡大华, 许卫斌, 赵伟, 金伟 申请人:江南大学