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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620040051.1 (22)申请日 2016.01.15 (73)专利权人 哈尔滨理工大学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 魏新劳 王浩然 朱博 (74)专利代理机构 哈尔滨市伟晨专利代理事务 所(普通合伙) 23209 代理人 曹徐婷 (51)Int.Cl. A23L 3/32(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的 灭菌处理室 (57)摘要 一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的 灭菌处理。
2、室， 其技术要点是： 上部外电极和下部 外电极由金属外壳的上、 下两端管口伸入金属外 壳内， 上部外电极的顶部和下部外电极的底部处 于金属外壳的上、 下两端， 绝缘管处于上部外电 极和下部外电极之间， 金属外壳的中部设有内电 极， 外部高压线与内电极相连， 内电极与绝缘管 之间、 上部聚四氟乙烯与上部外电极之间、 下部 聚四氟乙烯与下部外电极之间均留有间隙， 金属 外壳上靠近下端处开有进液口、 靠近上端处开有 出液口。 本实用新型将大部分电场作用于处理液 体上， 解决了沿面放电情况， 使整个设备的处理 速度快、 效率高、 效果好， 有利于高压脉冲电场灭 菌设备更快地进入工业化应用。 权利要求书。
3、1页 说明书3页 附图1页 CN 205378799 U 2016.07.13 CN 205378799 U 1.一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 包括金属外壳(3)、 上部外电 极(1)、 下部外电极(2)及绝缘管(4)， 其特征在于： 所述上部外电极(1)和下部外电极(2)由 金属外壳(3)的上、 下两端管口伸入金属外壳(3)内， 上部外电极(1)的顶部和下部外电极 (2)的底部处于金属外壳(3)的上、 下两端， 绝缘管(4)处于上部外电极(1)和下部外电极(2) 之间， 金属外壳(3)的中部设有内电极(7)， 内电极(7)与上部外电极(1)之间设有上部绝缘 保持架(5)、。
4、 内电极(7)与下部外电极(2)之间设有下部绝缘保持架(6)， 上部绝缘保持架(5) 的中心处开有通孔(16)， 通孔(16)穿过上部外电极(1)的顶部， 外部的高压线(19)伸入通孔 (16)内与内电极(7)相连， 内电极(7)与绝缘管(4)之间、 上部绝缘保持架(5)与上部外电极 (1)之间、 下部绝缘保持架(6)与下部外电极(2)之间均留有间隙， 金属外壳(3)上靠近下端 处开设有进液口(12)、 靠近上端处开设有出液口(13)， 进液口(12)穿过上部外电极(1)的管 壁、 出液口(13)穿过下部外电极(2)的管壁。 2.如权利要求1所述的一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室。
5、， 其特征 在于： 上部外电极(1)的顶部和下部外电极(2)的底部通过螺栓(10)相连。 3.如权利要求1所述的一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 其特征 在于： 所述进液口(12)和出液口(13)分居在金属外壳(3)的左、 右两侧。 4.如权利要求1所述的一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 其特征 在于： 所述内电极(7)的上端面上设有伸入通孔(16)内的插柱(14)， 所述插柱(14)上开设有 螺纹孔(11)， 外部高压线通过螺丝固定在螺纹孔(11)内。 5.如权利要求1所述的一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 其特征 在于： 所述上部绝缘保持架(。
6、5)的顶端中部向上延伸有穿过上部外电极(1)的连接柱(15)， 所述通孔(16)贯穿连接柱(15)， 连接柱(15)通过螺母(9)与上部外电极(1)连接。 6.如权利要求1所述的一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 其特征 在于： 所述上部绝缘保持架(5)的上、 下两端， 下部绝缘保持架(6)的上、 下两端及金属壳体 (3)的上、 下两端管口处均设有密封圈(18)。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 205378799 U 2 一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室 技术领域： 0001 本实用新型涉及食品工业中液态食品的灭菌灭酶技术领域， 具体涉及一种用于工 业化。
7、高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室。 背景技术： 0002 随着人们生活品质的提升， 消费者对液体食品的品质和风味方面的要求也逐步提 升， 在保证食品安全的前提下， 购买者期望购买的食品还具有品质可靠、 易于保存且保存时 期较长等特点， 兼顾营养成分丰富， 在口感上最大可能保持其原有风味。 这就对食品灭菌技 术提出了更高的技术要求。 高压脉冲电场灭菌技术作为一种新型的食品处理技术， 因其灭 菌彻底而不破坏营养物质、 灭菌设备简单、 能耗小等优点越来越受到重视， 目前各国学者正 致力于将这一新技术应用于工业生产的研究中。 其中的灭菌处理室尤为重要。 而目前所设 计的高压脉冲电场的处理室， 绝大多数。
8、只能在实验室中使用， 远未达到工业应用的要求， 因 此研究一种适合工业化生产的高压脉冲电场灭菌处理室是十分重要的。 0003 目前成型的处理室主要分为以下三种形式： 平板式、 同轴式和共场式。 但是由于电 容的大小与电极面积成正比， 所以平板电极只适用于静态处理， 且易放电。 同轴式处理室也 存在类似的问题。 还有更重要的一点原因， 平板式电极和同轴式电极与共场式电极相比， 电 阻要小很多， 从而在灭菌过程中， 发热量要比共场式电极大很多。 这不仅对能源是种浪费， 也对低温灭菌造成不利影响。 连续式共场处理室因其电容小、 内阻大、 结构简单、 不易放电、 不易使食品升温等优点而得到广泛认可。 。
9、现在所有研究的共场式处理室基本结构是由两根 分别与脉冲高压电源的高压极与地电极连接的金属空心管和设于两根金属空心管连接处 之间的绝缘隔离管构成， 其电场分布情况是： 电场在处理室管壁两侧较强， 而随着远离管 壁， 在管中心处电场强度往往变得很小， 并且随管直径的增加， 这种效应越发明显。 而在管 中心处往往是液体流速最大的位置， 这样的电场分布很难达到理想的灭菌效果。 除此以外 还用一个结构上问题也限制了高压脉冲电场设备在工业化的应用， 那就是两个高压极之间 距离过短， 而在绝缘管上会发生沿面放电现象， 从而导致电源电压无法顺利升高， 影响灭菌 效果， 从而限制处理室及其高压脉冲电场灭菌设备在。
10、工业化的应用。 发明内容： 0004 本实用新型为克服现有技术的不足， 提供了一种用于工业化高压脉冲电场灭菌设 备的灭菌处理室， 其不仅提高了物料处理量， 而且不浪费有效电场， 将大部分电场作用于处 理液体食品上， 改善了灭菌处理效果， 解决了沿面放电情况， 使整个设备的处理速度快、 效 率高、 效果好， 有利于高压脉冲电场灭菌设备更快地进入工业化应用。 0005 本实用新型的用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 包括金属外壳、 上部外电极、 下部外电极及绝缘管， 为实现上述目的所采用的技术方案在于： 所述上部外电 极和下部外电极由金属外壳的上、 下两端管口伸入金属外壳内， 上部外电极。
11、的顶部和下部 外电极的底部处于金属外壳的上、 下两端， 绝缘管处于上部外电极和下部外电极之间， 金属 说 明 书 1/3 页 3 CN 205378799 U 3 外壳的中部设有内电极， 内电极与上部外电极之间设有上部绝缘保持架、 内电极与下部外 电极之间设有下部绝缘保持架， 上部绝缘保持架的中心处开有通孔， 通孔穿过上部外电极 的顶部， 外部高压线伸入通孔内与内电极相连， 内电极与绝缘管之间、 上部绝缘保持架与上 部外电极之间、 下部绝缘保持架与下部外电极之间均留有间隙， 金属外壳上靠近下端处开 设有进液口、 靠近上端处开设有出液口， 进液口穿过上部外电极的管壁、 出液口穿过下部外 电极的管。
12、壁。 0006 作为本实用新型的进一步改进， 上部外电极的顶部和下部外电极的底部通过螺栓 相连， 从而将上部外电极和下部外电极固定在金属壳体的上下两端。 0007 作为本实用新型的进一步改进， 所述进液口和出液口分居在金属外壳的左、 右两 侧， 便于本灭菌处理室与灭菌系统的其余管路的连接。 0008 作为本实用新型的进一步改进， 所述内电极的上端面上设有伸入通孔内的插柱， 所述插柱上开设有螺纹孔， 外部高压线通过螺丝固定在螺纹孔内， 从而实现外部高压线与 内电极的连接。 0009 作为本实用新型的进一步改进， 所述上部绝缘保持架的顶端中部向上延伸有穿过 上部外电极的连接柱， 所述通孔贯穿连接柱。
13、， 连接柱通过螺母与上部外电极连接， 从而将外 部的高压线引入到灭菌处理室内。 0010 作为本实用新型的进一步改进， 所述上部绝缘保持架的上、 下两端， 下部绝缘保持 架的上、 下两端及金属壳体的上、 下两端管口处均设有密封圈， 以提高灭菌处理室的密封 性。 0011 本实用新型的有益效果是： 本实用新型由于将内电极架设在上部外电极和下部外 电极之间， 从而使液体食品沿金属外壳内所形成的空隙流过电场处理区域， 可避免整个管 体中心处场强较低、 流速却大而导致的处理效果差的问题， 使液体食品沿内电极形成的较 大强度的电场处流过， 达到良好的灭菌效果。 并且引入高压电线所形成的高压电极与下部 外。
14、电极所连接的接地电极之间不再产生沿面放电的现象， 从而易于电压的升高。 本实用新 型还可根据处理需求合理的改变内电极、 上部外电极和下部外电极的直径， 从而适应于不 同液体食品处理量的要求。 总体而言， 本发明无论在处理效果上还是处理量上都比原有设 计的 处理室有较大的提高， 该处理室将更有利于高压脉冲电场灭菌向工业化迈进。 附图说明： 0012 图1为本实用新型的剖面图； 0013 图2为本实用新型的俯视图。 具体实施方式： 0014 参照各附图， 该用于工业化高压脉冲电场灭菌设备的灭菌处理室， 包括金属外壳 3、 上部外电极1、 下部外电极2及绝缘管4， 所述上部外电极1和下部外电极2由金。
15、属外壳3的 上、 下两端伸入金属外壳3内， 上部外电极1的顶部和下部外电极2的底部处于金属外壳3的 上、 下两端， 绝缘管4处于上部外电极1和下部外电极2之间， 金属外壳3的中部设有内电极7， 内电极7与上部外电极1之间设有上部绝缘保持架5、 内电极7与下部外电极2之间设有下部 绝缘保持架6， 上部绝缘保持架5的中心处开有通孔16， 通孔16穿过上部外电极1的顶部， 所 说 明 书 2/3 页 4 CN 205378799 U 4 述内电极7的上端面上设有伸入通孔16内的插柱14， 所述插柱14上开设有螺纹孔11， 外部的 高压线19通过螺丝固定在螺纹孔11内， 从而使外部高压线伸入通孔16内。
16、与内电极7相连， 内 电极7与绝缘管4之间、 上部绝缘保持架5与上部外电极1之间、 下部绝缘保持架6与下部外电 极2之间均留有间隙， 金属外壳3上靠近下端处开设有进液口12、 靠近上端处开设有出液口 13， 进液口12穿过上部外电极1的管壁、 出液口13穿过下部外电极2的管壁， 进液口12和出液 口13分居在金属外壳3的左、 右两侧， 上部外电极1的顶部和下部外电极2的底部通过螺栓10 相连。 所述上部绝缘保持架5的顶端中部向上延伸有穿过上部外电极1的连接柱15， 所述通 孔16贯穿连接柱15， 连接柱15通过螺母9与上部外电极1连接。 所述上部绝缘保持架5的上、 下两端， 下部绝缘保持架6的上、 下两端及金属壳体3的上、 下两端管口处均设有密封圈18。 0015 液体食品自进液口12进入金属壳体1内， 沿金属壳体1内所形成的夹缝流过电场处 理区域， 使液体食品沿电场强度较大的位置流过， 可达到良好的灭菌效果， 灭菌后的液体食 品从出液口13排出。 并且引入高压电线19与内电极7所形成的高压电极与下部外电极2所连 接的接地电极之间不再产生沿面放电的现象， 从而易于电压的升高。 说 明 书 3/3 页 5 CN 205378799 U 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 205378799 U 6 。