一种用于食品高压灭菌设备的增压泵的制作方法

本发明涉及食品加工辅助设备的技术领域，具体地是一种用于食品高压灭菌设备的增压泵。

背景技术：

高压食品加工技术(简称HPP)是现有食品加工中较为先进的灭菌技术，其通过对食材施加超高压，即通常施加在100～1000MPa的压力，其机理是通过破坏菌体蛋白中的非共价键，使蛋白质高级结构破坏，从而导致蛋白质凝固及酶失活，另外超高压还可造成菌体细胞膜破裂，使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤，上述各种因素的综合作用实现了对于食品灭菌的技术效果，由此推动了超高压灭菌技术在食品行业内的发展。行业内对于100MPa以上称为超高压，而上述的HPP技术的一般采用100～1000MPa的压力值。

现有技术中，基于HPP技术的理论基础进行进一步地研发产生一种利用流体压力瞬态压降从而使细菌的细胞膜破裂，达到灭菌目的，例如专利号为ZL 200410040040.5的超高压水射流灭菌方法。但是这一现有技术只能针对流体食物进行灭菌，因此局限性大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于食品高压灭菌设备的增压泵，其可以对容腔内任意形态的食物进行高压灭菌，且灭菌效果好。

本发明所采取的技术方案是：提供一种用于食品高压灭菌设备的增压泵，它包括泵体，设于泵体内的活塞和活塞杆，活塞与泵体滑动配合，且活塞的下端面与泵体的内侧壁之间合围形成一工作腔，活塞杆位于活塞背离工作腔的一侧，所述活塞杆的下端与活塞固定，其特征在于：所述活塞近工作腔的下端面上沿轴向内凹形成一容置槽，容置槽内设有一子活塞块，子活塞块的外侧壁与容置槽的内侧壁之间滑动配合，所述活塞杆内设有一芯轴，芯轴沿活塞杆的轴向与活塞杆滑动配合，所述芯轴的下端穿入活塞至与子活塞块固定连接，所述活塞上设有供芯轴穿通的中心通孔，中心通孔的内侧壁上设有一过渡槽，所述子活塞块的上端面和容置槽的内表面合围形成一密闭的气腔，活塞内设有一用于连通气腔和过渡槽的第一气管，所述芯轴内设有第二气管，第二气管的上端与活塞上方的外部环境连通，第二气管的下端贯穿芯轴的外侧壁，且当第二气管随芯轴沿轴向运动时第二气管的下端管口与中心通孔内侧壁上的过渡槽连通或错位，当芯轴带动第二气管下行至下极限位置时第二气管下端的管口与中心通孔位于过渡槽下方的内侧壁抵靠且密封，当芯轴带动第二气管上行至上极限位置时第二气管下端的管口与中心通孔位于过渡槽上方的内侧壁抵靠且密封。

所述子活塞块的外侧壁与容置槽的内侧壁之间设有一环形的密封圈，所述子活塞块的外侧壁上设有用于安装密封圈的环形凹槽，所述子活塞块内沿水平方向设有第一支管，第一支管的一端分别与环形凹槽相连通，所述子活塞块内设有第二支管，第二支管的一端与第一支管的另一端连通，第二支管的另一端贯穿子活塞块且与工作腔连通。

所述的第一支管为多个，且全部的第一支管沿子活塞块的周向均匀分布。

所述子活塞块的下端面近外侧壁的位置内切形成锥面，所述第二支管远离第一支管的一端贯穿锥面并与工作腔连通。

采用以上结构后，本发明的一种用于食品高压灭菌设备的增压泵与现有技术相比具有以下优点：首先，随着芯轴的一次或多次往复运动，工作腔被持续的升降和降压，且在降压过程中通过过渡槽和各气管形成一个瞬间泄压的区间，由此可以造成工作腔内细菌的细胞膜在内外压力变化的作用下破裂，达到灭活的目的，其次，通过调节芯轴的往复运动的频率，可以形成工作腔的共振，进一步的提高灭活效果。

附图说明

图1是本发明的一种用于食品高压灭菌设备的增压泵的结构示意图。

图2为图1中“A”区域的局部放大示意图。

其中，1、泵体，2、活塞，3、活塞杆，4、工作腔，5、容置槽，6、子活塞块，6.1、锥面，7、芯轴，8、过渡槽，9、气腔，10、第一气管，11、第二气管，12、密封圈，13、第一支管，14、第二支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供一种用于食品高压灭菌设备的增压泵，它包括泵体1，设于泵体1内的活塞2和活塞杆3，活塞2与泵体1滑动配合，且活塞2的下端面与泵体1的内侧壁之间合围形成一工作腔4，活塞杆3位于活塞2背离工作腔4的一侧，所述活塞杆3的下端与活塞2固定，其特征在于：所述活塞2近工作腔4的下端面上沿轴向内凹形成一容置槽5，容置槽5内设有一子活塞块6，子活塞块6的外侧壁与容置槽5的内侧壁之间滑动配合，所述活塞杆3内设有一芯轴7，芯轴7沿活塞杆3的轴向与活塞杆3滑动配合，所述芯轴7的下端穿入活塞2至与子活塞块1固定连接，所述活塞2上设有供芯轴7穿通的中心通孔，中心通孔的内侧壁上设有一过渡槽8，所述子活塞块6的上端面和容置槽5的内表面合围形成一密闭的气腔9，活塞2内设有一用于连通气腔2和过渡槽8的第一气管10，所述芯轴7内设有第二气管11，第二气管11的上端与活塞2上方的外部环境连通，第二气管11的下端贯穿芯轴7的外侧壁，且当第二气管11随芯轴7沿轴向运动时第二气管11的下端管口与中心通孔内侧壁上的过渡槽8连通或错位，当芯轴7带动第二气管11下行至下极限位置时第二气管11下端的管口与中心通孔位于过渡槽8下方的内侧壁抵靠且密封，当芯轴7带动第二气管11上行至上极限位置时第二气管11下端的管口与中心通孔位于过渡槽8上方的内侧壁抵靠且密封。

所述子活塞块6的外侧壁与容置槽5的内侧壁之间设有一环形的密封圈12，所述子活塞块6的外侧壁上设有用于安装密封圈12的环形凹槽，所述子活塞块6内沿水平方向设有第一支管13，第一支管13的一端分别与环形凹槽相连通，所述子活塞块6内设有第二支管14，第二支管14的一端与第一支管13的另一端连通，第二支管14的另一端贯穿子活塞块6且与工作腔4连通。

所述的第一支管13为多个，且全部的第一支管13沿子活塞块6的周向均匀分布。

所述子活塞块6的下端面近外侧壁的位置内切形成锥面6.1，所述第二支管14远离第一支管13的一端贯穿锥面6.1并与工作腔4连通。

其工作原理是：活塞推动工作腔压缩，使工作腔保持在一个高压的初始状态，而子活塞块进一步的增压实现二级增压过程，在此过程中部分细菌先灭活，然后，子活塞块缓慢复位，当芯轴上的第二气管与过渡槽8连通而使气腔瞬态泄压，由此子活塞块瞬间加速复位，从而使工作腔内的压力瞬间降低，通过压力瞬间降低，造成细菌的细胞膜内外的压力差，从而导致细菌细胞膜破裂，实现进一步的灭菌，由此往复推动芯轴实现工作腔内细菌的持续灭活。

以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。