高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备-j9九游会真人

1.本实用新型涉及高压脉冲电场技术领域，具体涉及一种高压脉冲电场处理室及高压脉冲电场处理设备。


背景技术：

2.高压脉冲电场(pulsed electric field,pef)处理技术是目前较热门的用于液态食品加工的非热灭菌技术，通过在电极上接入高压脉冲，在处理室内产生高压脉冲电场并作用于微生物，使微生物细胞发生不可逆穿孔导致细胞失活。现有的高压脉冲电场处理室多采用不锈钢电极或钛电极，在强脉冲电场的作用下，处理室中的电极-液体界面不可避免的发生电化学反应，一方面，电化学腐蚀会导致不锈钢或钛溶解，不仅影响电极的使用寿命，还会导致金属粒子进入食品，另一方面，电极因腐蚀会使其表面凹凸不平，这将导致局部电场分布不均匀，微尖端处局部场强畸变形成的集中电流使处理中的液态食品局部发热气化形成气泡，最终引起绝缘击穿，影响设备正常运行。


技术实现要素：

3.本技术的一个目的是提供一种高压脉冲电场处理室，以解决现有技术中存在的不足。
4.本技术的目的不限于上述目的，上述未提及的本技术的其他目的和优点可以从以下描述中进行理解，并通过本技术的实施方式更清晰地进行理解。此外，容易理解的是，可以通过权利要求中披露的特征及其组合来实现本技术的目的和优点。
5.为实现本技术的上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.一种高压脉冲电场处理室，包括：
7.第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件呈上下相对设置，所述第一电极组件和所述第二电极组件之间限定出用于容纳液体的容纳腔，所述容纳腔具有液体入口和液体出口，其中，所述第一电极组件和所述第二电极组件相对的面上设有合金层。
8.在本实用新型的一个技术方案中，所述合金层为铝合金层、钛合金层或钒合金层。
9.在本实用新型的一个技术方案中，所述第一电极组件包括第一绝缘壳和设置在所述第一绝缘壳中的第一电极板，所述第二电极组件包括第二绝缘壳和设置在所述第二绝缘壳中的第二电极板，所述第一电极板和所述第二电极板分别具有基体，两个基体相对的面上覆设有所述合金层。
10.在本实用新型的一个技术方案中，所述合金层的厚度为所述基体的厚度的10至30％；和/或，
11.所述基体的厚度为0.1-0.5cm；和/或，
12.所述基体为不锈钢基体、钛基体或石墨基体。
13.在本实用新型的一个技术方案中，所述高压脉冲电场处理室还包括两两相对设置
的第一支撑架和第二支撑架，所述第一电极组件可活动地设置在两所述第一支撑架之间，第二电极组件可活动地设置在两所述第二支撑架之间，所述第一支撑架和所述第二支撑架上分别沿竖直方向间隔分布有多个贯穿的定位孔，所述第一绝缘壳和所述第二绝缘壳上分别对应所述定位孔设有一卡槽，所述第一电极组件和所述第二电极组件分别通过穿设于所述定位孔的紧固件固定在第一支撑架和第二支撑架上。
14.在本实用新型的一个技术方案中，所述第一绝缘壳和所述第二绝缘壳上分别开设有接线孔，所述高压脉冲电场处理室还包括两个接线柱，其中一个接线柱的一端与所述第一电极板连接，另一端穿过所述接线孔以伸出所述第一绝缘壳，另一个接线柱的一端与所述第二电极板连接，另一端穿过所述接线孔以伸出所述第二绝缘壳。
15.在本实用新型的一个技术方案中，所述高压脉冲电场处理室还包括：
16.第一料管，所述第一料管与所述液体入口对应设置且与所述容纳腔连通；
17.第二料管，所述第二料管与所述液体出口对应设置且与所述容纳腔连通。
18.本实用新型还提供一种高压脉冲电场处理设备，包括如上所述的高压脉冲电场处理室。
19.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
20.本技术通过在第一电极组件和第二电极组件相对的面上形成合金层，极大地提高了电极的耐腐蚀性，在提高电极寿命的同时能够有效避免击穿放电的发生。
附图说明
21.图1为本技术一种实施方式的高压脉冲电场处理室的结构示意图。
22.图2为本技术一种实施方式的电极的结构示意图。
23.附图标记：11、第一绝缘壳；12、第一电极板；21、第二绝缘壳；22、第二电极板；31、第一支撑架；32、第二支撑架；33、定位孔；41、卡槽；42、紧固件；43、接线孔；44、接线柱；51、第一料管；52、第二料管；61、基体；62；合金层。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.需要说明的是，在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
27.实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
28.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
29.请参阅图1和图2，示出了本实用新型一实施例的高压脉冲电场处理室包括第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件呈上下相对设置，所述第一电极组件和所述第二电极组件之间限定出用于容纳液体的容纳腔，所述容纳腔具有液体入口和液体出口，其中，所述第一电极组件和所述第二电极组件相对的面上设有合金层62。
30.通过在第一电极组件和第二电极组件相对的面上设置合金层62，进行高压脉冲电场处理时，合金层62直接与液体接触，由于合金层62具有良好的耐腐蚀性，从而可提高电极寿命和设备运行稳定性，也能减少pef处理对食品品质的不良影响。
31.在本实用新型的一些实施例中，所述合金层62为铝合金层、钛合金层或钒合金层。本技术的发明人意外发现，铝合金、钛合金、钒合金在电容双层电压超过电化学反应阈值电压时并不会发生不良电化学反应，表现出了良好的耐腐蚀性。
32.其中，所述铝合金为2系铝合金，选自al-mg、al-zn、al-ca和al-sn中的至少一种；所述钛合金选自ta1、ta2、ta3、ti-32mo和ti-6al-4v中的至少一种；所述钒合金选自v-al、v-fe、v-sn、v-fe-al中的至少一种。
33.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述第一电极组件包括第一绝缘壳11和设置在所述第一绝缘壳11中的第一电极板12，所述第二电极组件包括第二绝缘壳21和设置在所述第二绝缘壳21中的第二电极板22，所述第一电极板12和所述第二电极板22分别具有基体61，两个基体61相对的面上覆设有所述合金层62。
34.在本实施例中，基体61可以由本领域常用的导电材料制成，其作为第一电极板12和第二电极板22的主要材料用于构成电极主体结构以及承载合金层62。合金层62至少覆盖基体61用于与液体接触的表面，使得当采用该第一电极板12和第二电极板22进行pef处理时，合金层62直接与液体接触。如图1和图2所示，基体61为长方体形的板状结构，使得第一电极板12和第二电极板22形成为平板电极结构，合金层62仅包覆基体61用于与液体接触的表面。通过基体61与合金层62的复合，通过基体61塑造电极的主体结构，可以减少合金的使用量，从而降低电极的制造成本。
35.在本实用新型的一些实施例中，所述合金层62的厚度为所述基体61的厚度的10至30％；和/或，所述基体61的厚度为0.1-0.5cm；和/或，所述基体61为不锈钢基体、钛基体或石墨基体。
36.合金层62的厚度过薄不足以提升电极性能，厚度超过基板厚度的30％反而会降低电极性能，且导致成本增加。
37.其中，所述合金层62通过物理或化学方法覆盖在所述基体61上，所述的物理方法包括辊压、熔融灌注、喷涂、挤压涂布、磁控溅射、热蒸镀、原子层沉积、脉冲激光沉积中的至少一种；所述的化学方法包括电镀、化学镀、离子镀、化学气相沉积中的至少一种。
38.在本实用新型的一些实施例中，所述高压脉冲电场处理室还包括两两相对设置的第一支撑架31和第二支撑架32，所述第一电极组件可活动地设置在两所述第一支撑架31之
间，第二电极组件可活动地设置在两所述第二支撑架32之间，所述第一支撑架31和所述第二支撑架32上分别沿竖直方向间隔分布有多个贯穿的定位孔33，所述第一绝缘壳11和所述第二绝缘壳21上分别对应所述定位孔33设有一卡槽41，所述第一电极组件和所述第二电极组件分别通过穿设于所述定位孔33的紧固件42固定在第一支撑架31和第二支撑架32上。
39.在本实施例中，通过在所述第一支撑架31和所述第二支撑架32上分别沿竖直方向间隔设置多个贯穿的定位孔33，以及在第一绝缘壳11和第二绝缘壳21上设置与定位孔33相配合的卡槽41，可实现将第一电极组件和第二电极组件分别限位在第一支撑架31和第二支撑架32的不同位置处，以此调整第一电极板12和第二电极板22之间的距离，使它们相对靠近或相对远离，从而改变容纳腔的体积，实现适应不同体积或不同场合的处理需求，或者可以适应于加工不同高度的食物。
40.具体地，当需要调整第一电极板12和第二电极板22之间的距离时，可使第一电极组件向上移动到卡槽41对应位于上方的定位孔33的位置处，通过插入卡槽41中的紧固件42将第一电极组件固定在第一支撑架31上完成容纳腔体积的调整。其中，紧固件42可以为卡扣紧固件或螺钉紧固件，本技术不予以限制。
41.其中，在第一绝缘壳11和第一支撑架31之间以及第二绝缘壳21和第二支撑架32之间分别设有弹性的密封件，以密封两者之间的装配缝隙。
42.在本实用新型的一些实施例中，所述第一绝缘壳11和所述第二绝缘壳21上分别开设有接线孔43，所述高压脉冲电场处理室还包括两个接线柱44，其中一个接线柱44的一端与所述第一电极板12连接，另一端穿过所述接线孔43以伸出所述第一绝缘壳11，另一个接线柱44的一端与所述第二电极板22连接，另一端穿过所述接线孔43以伸出所述第二绝缘壳21。
43.在本实施例中，与第一电极板12相连接的接线柱44伸出第一绝缘壳11的一端用于连接高压脉冲发生器，与第二电极板22相连接的接线柱44伸出第二绝缘壳21的一端用于接地。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，所述高压脉冲电场处理室还包括第一料管51和第二料管52，所述第一料管51与所述液体入口对应设置且与所述容纳腔连通，所述第二料管52与所述液体出口对应设置且与所述容纳腔连通，所述第一料管用于进液，所述第二料管用于出液，其中，第一料管51和第二料管52可通过焊接、熔接或过盈配合的方式固定在第一支撑架31和第二支撑架32上。
45.本实用新型还提供一种高压脉冲电场处理设备，包括如上所述的高压脉冲电场处理室。本实用新型的高压脉冲电场处理设备因采用如上的高压脉冲电场处理室具有耐腐蚀、寿命长、处理后样品无金属离子污染以及电极间距可调的有益效果。
46.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。