[发明专利]一种针形电极高压脉冲电场灭菌装置

说明书

技术领域

本发明属于食品机械技术领域，涉及一种灭菌装置，具体涉及一种利用高压脉冲电场对食品进行快速低热灭菌的针形电极灭菌装置。

背景技术

高压脉冲电场灭菌技术，是目前国际上最新发展和最为活跃的一种新型食品灭菌技术。高压脉冲电场灭菌原理，是将食品置于两个电极之间，通过对两个电极施加脉冲式高压电，在两电极之间产生瞬间的高压脉冲电场，作用于食品，破坏食品内部细菌的细胞壁，促使细菌死亡，实现食品灭菌。高压脉冲电场灭菌的好处，是杀菌时间短、温升小、杀菌效果明显，比传统的热式灭菌有很多好处，受到世界上的广泛关注。

高压脉冲电场灭菌对脉冲电场的要求很高，通常要求电场强度很高(50-100kV/cm以上)、而脉冲宽度很小(1um左右)。目前国际上普遍采用“平板式电极”，即用两块平行的不锈钢板，分别接上脉冲式高压电，在两平板之间就形成均匀分布的高压脉冲电场。但这时，其电场强度完全取决于“高压脉冲发生器”所产生的电压值，又要电压高、又要脉冲小，不仅给具体实现带来困难，也导致该项技术的发展缓慢。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种阵列排列的针形电极高压脉冲电场灭菌装置，使得在同样的高压脉冲发生器的作用下，能产生更强的电场，从而有利于该项技术的实际实现。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明装置包括上平板、下平板、上电极板、下电极板、导柱、针形电极、高度调节机构和高压脉冲发生器。上平板与下平板平行设置，上电极板固定设置在上平板的下表面，下电极板固定设置在下平板的上表面，上电极板和下电极板上分别垂直固定设置多个针形电极，多个针形电极呈阵列排列，上电极板和下电极板上的针形电极数量相同并且位置对应、尖端相对。导柱的下端与下平板固定连接，导柱的上端穿过上平板设置，导柱通过滑套与上平板滑动配合连接，导柱与上平板及下平板的平面垂直。高度调节机构包括齿条座、齿条、齿轮、手轮和转轴。齿条座固定设置在下平板上，齿条与齿条座固定连接，齿条与上平板的平面垂直。齿轮通过转轴活动设置在上平板的边沿，齿轮与齿条配合连接，手轮的中心与转轴的一端固定连接，手轮与齿轮同轴设置，实现联动。高压脉冲发生器的一极通过导线与上电极板连接，另一极通过导线与下电极板连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用针形电极，使得两个针形电极的尖端之间能产生更高的电场，比目前国际上普遍采用的平板式电极所产生的电场强度高2～3倍。

2、本发明结构简单、制造方便、成本较低，有助于推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种针形电极高压脉冲电场灭菌装置包括上平板5、下平板11、上电极板4、下电极板10、导柱12、针形电极3、高度调节机构和高压脉冲发生器1。上平板5与下平板11平行设置，上电极板4固定设置在上平板5的下表面，下电极板10固定设置在下平板11的上表面，上电极板4和下电极板10上分别垂直固定设置多个针形电极3，多个针形电极3呈阵列排列，上电极板4和下电极板10上的针形电极3数量相同并且位置对应、尖端相对。导柱12的下端与下平板11固定连接，导柱12的上端穿过上平板5设置，导柱12通过滑套2与上平板5滑动配合连接，导柱12与上平板5及下平板11的平面垂直。高度调节机构包括齿条座9、齿条8、齿轮6、手轮14和转轴7。齿条座9固定设置在下平板11上，齿条8与齿条座9固定连接，齿条8与上平板5的平面垂直。齿轮6通过转轴7活动设置在上平板5的边沿，齿轮6与齿条8配合连接，手轮14的中心与转轴7的一端固定连接，手轮14与齿轮6同轴设置，实现联动。高压脉冲发生器1的一极通过导线与上电极板4连接，另一极通过导线与下电极板10连接。

工作中，根据食品13的大小和预设的电场强度来调节上平板和下平板之间的距离。调节是通过转动手轮带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合形成相对运动，上平板借助导柱和滑套可以沿导柱上下平行移动。将食品放置在上电极板的针形电极和下电极板上的针形电极之间，高压脉冲发生器接上市电，此时相对应两个针形电极尖端之间的产生高压电场，进行灭菌时，将食品13沿一指定的方向匀低速运动，这样可使食品13的各个部位都受到高压电场的作用，从而实现食品灭菌的目的。