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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 201620181713.7 (22)申请日 2016.03.10 (73)专利权人 北京速原中天科技股份公司 地址 102299 北京市昌平区科技园区超前 路9号B座269室 (72)发明人 尹光正 (74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 代理人 张涛 (51)Int.Cl. A23L 3/015(2006.01) (54)实用新型名称 一种超高压灭菌装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种超高压灭菌装置， 所述 超高压灭菌装置包括承力框架(101)。
2、、 超高压缸 体(102)、 第一堵头(103a)、 第二堵头(103b)、 第 一挡块(104a)和第二挡块(104b)， 其中， 超高压 缸体(102)为卧式放置； 承力框架(101)用于放置 超高压缸体(102)并承受超高压缸体(102)产生 的反作用力； 第一堵头(103a)和第二堵头(103b) 设置于超高压缸体(102)的两端并用于密封超高 压缸体(102 )； 第一挡块(104a )和第二挡块 (104b)分别设置于第一堵头(103a)与承力框架 (101)之间以及第二堵头(103b)与承力框架 (101)之间。 本实用新型提供超高压灭菌装置通 过设置承力框架的结构， 可用于承受。
3、超高压缸体 产生的巨大反作用力， 使得超高压灭菌设备不易 出现安全隐患。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 205512114 U 2016.08.31 CN 205512114 U 1.一种超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压灭菌装置包括承力框架(101)和超高 压缸体(102)， 其中， 所述超高压缸体(102)用于放置待灭菌物料并且所述超高压缸体(102) 为卧式放置； 所述承力框架(101)用于放置所述超高压缸体(102)并承受所述超高压缸体 (102)产生的反作用力。 2.如权利要求1所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压灭菌装置还包括设置于 所述超高压缸体(。
4、102)两端的第一堵头(103a)和第二堵头(103b)， 所述第一堵头(103a)和 所述第二堵头(103b)用于密封所述超高压缸体(102)的两端。 3.如权利要求2所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压灭菌装置还包括设置于 所述第一堵头(103a)与所述承力框架(101)之间的第一挡块(104a)和所述第二堵头(103b) 与所述承力框架(101)之间的第二挡块(104b)。 4.如权利要求3所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述第一堵头(103a)与所述第一挡 块(104a)之间设置有第一传力挡块(105a)， 所述第二堵头(103b)与所述第二挡块(104b)之 间设置有第。
5、二传力挡块(105b)。 5.如权利要求4所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压缸体(102)内产生的反 作用力通过所述第一堵头(103a)和所述第二堵头(103b)传递至所述第一传力挡块(105a) 和所述第二传力挡块(105b)， 所述第一传力挡块(105a)和所述第二传力挡块(105b)将所述 反作用力传递至所述第一挡块(104a)和所述第二挡块(104b)， 再由所述第一挡块(104a)和 所述第二挡块(104b)将所述反作用力传递至所述承力框架 (101)。 6.如权利要求5所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述承力框架(101)是由38片合 金钢板叠加而成， 并且， 所述。
6、每片合金钢板开设有能够容纳所述超高压缸体(102)的开孔。 7.如权利要求6所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述第一挡块(104a)和所述第二挡 块(104b)为半圆柱体， 并且， 所述第一挡块(104a)和所述第二挡块(104b)具有圆弧结构的 一面与所述承力框架(101)接触。 8.如权利要求7所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述承力框架(101)的开孔与所述 第一挡块(104a)和所述第二挡块(104b)接触的部位为与所述第一挡块(104a)和所述第二 挡块(104b)的圆弧面相匹配的结构。 9.如权利要求8所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压缸体(102)是由内层不 。
7、锈钢筒体和多层钢体制成的筒体结构， 其中， 所述超高压缸体(102)的内层直径为200 400mm， 所述超高压缸体(102)的内层长度为18002600mm。 10.如权利要求9所述超高压灭菌装置， 其特征在于， 所述超高压缸体(102)内的工作压 力不超过600MPa， 所述超高压缸体(102)内的工作温度为560。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 205512114 U 2 一种超高压灭菌装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种消毒灭菌装置， 尤其涉及一种超高压灭菌装置。 背景技术 0002 超高压灭菌技术(ultra-high pressure processing， U。
8、HP)， 又称超高压技术 (ultra-high pressure， UHP)， 高静压技术(high hydrostatic pressure， HHP)， 或高压食 品加工技术(high pressure processing， HPP)。 超高压灭菌的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。 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， 这些因素综合作用导致了微生 物死亡。 超高压灭菌技术通过在密闭容器内， 以水作为介质对物料施以400600MPa的压力 或以高级液压油为介质对物料施以1001000MPa的。
9、压力， 从而杀死物料中几乎所有的细 菌、 霉菌和酵母菌。 由于超高压灭菌不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化， 因 此， 超高压灭菌技术在食品灭菌方面有广泛的应用。 0003 高等静压技术(HHP)在食品保藏中的应用研究最早是由Bert Hite在1899年提出 的。 Bert Hite首次发现450MPa的高压能延长牛奶的保存期， 经过大量研究工作， 证实了高 压对多种食品及饮料的灭菌效果。 这以后， 有关高等静压技术的研究一直没有间断。 但是， 直到1990年， 有关高等静压技术的装备、 技术和理论的研究才得到了突破与发展。 20世纪90 年代由日本明治屋食品公司首先实现了UHP技。
10、术在果酱、 果汁、 沙拉酱、 海鲜、 果冻等食品的 商业化应用。 之后， 欧洲和北美的大学、 公司和研究机构也相继加快了对HHP技术的研究。 工 业化推广的超高压灭菌设备压力是100600MPa， 超高压容器介质为水； 部分实验型的可也 达到1000MPa或更高， 高压腔工作介质是油。 0004 中国专利(公告号为CN2165851Y)公开了一种超高压杀菌装置。 该装置由超高压容 器、 增压装置及液压装置组成。 液压装置产生的高压流体通过管道输入到增压装置的活塞 孔段， 从增压装置的活塞孔输出的超高压流体通过管道进入超高压容器杀菌腔中， 对带菌 物品进行杀菌处理。 该超高压杀菌装置虽然具有拆卸。
11、方便、 承受强度高、 压力可调等优势， 但是， 该超高压杀菌装置至少还存在如下缺陷： (1)超高压灭菌过程中需要的压力高达几百 兆帕， 如此大的压力将产生巨大的反作用力， 而该超高压杀菌装置并不具备承受该反作用 力的框架， 使得该超高压杀菌装置容易形变， 存在巨大的安全隐患； (2)超高压容器为立式 放置， 放、 取物料均不方便， 而且， 立式放置的超高压容器并不稳固， 存在巨大的安全隐患。 实用新型内容 0005 针对现有技术之不足， 本实用新型提供了一种超高压灭菌装置， 所述超高压灭菌 装置包括承力框架和超高压缸体， 其中， 所述超高压缸体用于放置待灭菌物料并且所述超 高压缸体为卧式放置；。
12、 所述承力框架用于放置所述超高压缸体并承受所述超高压缸体产生 的反作用力。 0006 根据一个优选实施方式， 所述超高压灭菌装置还包括设置于所述超高压缸体两端 说 明 书 1/4 页 3 CN 205512114 U 3 的第一堵头和第二堵头， 所述第一堵头和所述第二堵头用于密封所述超高压缸体的两端。 0007 根据一个优选实施方式， 所述超高压灭菌装置还包括设置于所述第一堵头与所述 成立框架之间的第一挡块和所述第二堵头与所述承力框架之间的第二挡块。 0008 根据一个优选实施方式， 所述第一堵头与所述第一挡块之间设置有第一传力挡 块， 所述第二堵头与所述第二挡块之间设置有第二传力挡块。 00。
13、09 根据一个优选实施方式， 所述超高压缸体内产生的反作用力通过所述第一堵头和 所述第二堵头传递至所述第一传力挡块和所述第二传力挡块， 所述第一传力挡块和所述第 二传力挡块将所述反作用力传递至所述第一挡块和所述第二挡块， 再由所述第一挡块和所 述第二挡块将所述反作用力传递至所述承力框架。 0010 根据一个优选实施方式， 所述承力框架是由38片合金钢板叠加而成， 并且， 所述 每片合金钢板开设有能够容纳所述超高压缸体的开孔。 0011 根据一个优选实施方式， 所述第一挡块和所述第二挡块为半圆柱体， 并且， 所述第 一挡块和所述第二挡块具有圆弧结构的一面与所述承力框架接触。 0012 根据一个优。
14、选实施方式， 所述承力框架的开孔与所述第一挡块和所述第二挡块接 触的部位为与所述第一挡块和所述第二挡块的圆弧面相匹配的结构。 0013 根据一个优选实施方式， 所述超高压缸体是由内层不锈钢筒体和多层钢体制成的 筒体结构， 其中， 所述超高压缸体的内层直径为200400mm， 所述超高压缸体的内层长度为 18002600mm。 0014 根据一个优选实施方式， 所述超高压缸体内的工作压力不超过600MPa， 所述超高 压缸体内的工作温度为560。 0015 根据一个优选实施方式， 所述超高压灭菌装置还包括有水路系统、 超高压源系统、 操作执行系统和控制系统。 其中， 所述水路系统用于所述超高压灭。
15、菌装置的泄压； 所述超高 压源系统用于增加所述超高压缸体内的压力并使所述超高压缸体内的压力达到预设值； 所 述操作执行系统用于控制所述超高压缸体、 所述第一挡块、 所述第二挡块、 所述第一堵头和 所述第二堵头的机械移动； 所述控制系统用于控制所述水路系统、 所述超高压源系统和所 述操作执行系统完成预期操作。 0016 所述超高压灭菌装置的工作原理为： 超高压灭菌处理食品放入超高压缸体内后， 堵头推进到工作位置和超高压缸体形成密闭的容腔。 增压时， 控制系统首先启动主油泵， 同 时关闭自动泄压阀， 然后由低压注水泵向容器内大流量充水， 当容器内充满水后， 启动超高 压源系统工作进行增压。 当压力。
16、传感器检测到超高压缸体内压力达到预设值后， 超高压源 系统停止增压， 进入容器保压阶段。 保压计时器开始计时， 达到预设时间后， 保压计时器停 止计时。 在保压阶段， 若压力泄漏到补压设定值时， 超高压源系统自动启动进行补压， 补压 到压力设定值停止。 保压阶段结束后自动泄压。 泄压时， 由控制系统打开自动泄压阀， 压力 通过高压管路泄掉。 0017 本实用新型提供超高压灭菌装置通过设置承力框架的结构， 将超高压缸体置于承 力框架内， 可用于承受超高压缸体产生的巨大反作用力， 使得超高压灭菌设备不易出现安 全隐患； 另一方面， 本实用新型的超高压缸体为卧式放置， 相比于现有技术中的立式放置， 。
17、具有放、 取物料方便和安全性更高的优势。 说 明 书 2/4 页 4 CN 205512114 U 4 附图说明 0018 图1是本实用新型的超高压灭菌装置的结构示意图。 0019 附图标记列表 0020 101： 承力框架 102： 超高压缸体 0021 103a： 第一堵头 103b： 第二堵头 0022 104a： 第一挡块 104b： 第二挡块 0023 105a： 第一传力挡块 105b： 第二传力挡块 具体实施方式 0024 下面结合附图进行详细说明。 0025 图1示出了本实用新型的超高压灭菌装置的结构示意图。 如图1所示， 超高压灭菌 装置至少包括承力框架101、 超高压缸体1。
18、02、 第一堵头103a、 第二堵头103b、 第一挡块104a 和第二挡块104b。 下面具体介绍各部分的结构及作用。 0026 根据一个优选实施方式， 超高压缸体102用于放置待灭菌物料。 超高压缸体102内 形成超高压环境， 将待灭菌物料放入超高压缸体102中， 待灭菌物料在超高压环境下完成灭 菌过程。 优选地， 超高压缸体102内的工作压力不超过600MPa。 超高压缸体102内的工作温度 为560。 超高压缸体102为卧式放置。 超高压缸体102采用卧式放置， 相比于立式放置， 具 有放、 取物料方便和安全性更高的优势。 优选地， 超高压缸体102是由内层不锈钢筒体和多 层钢体制成的。
19、筒体结构。 超高压缸体102的筒体结构可承受系统工作的超高压周向力。 超高 压缸体102的内层直径为200400mm。 超高压缸体102的内层长度为18002600mm。 0027 根据一个优选实施方式， 承力框架101用于放置超高压缸体102。 承力框架101用于 承受超高压缸体102产生的反作用力。 承力框架101是由38片合金钢板叠加而成。 优选地， 承力框架101是由6片合金钢板叠加而成。 每片合金钢板开设有能够容纳超高压缸体102的 开孔。 承力框架101的开孔与第一挡块104a和第二挡块104b接触的部位为与第一挡块104a 和第二挡块104b的圆弧面相匹配的结构。 0028 根据。
20、一个优选实施方式， 第一堵头103a和第二堵头103b设置于超高压缸体102的 两端。 第一堵头103a和第二堵头103b用于密封超高压缸体102的两端。 优选地， 通过设置于 第一堵头103a和第二堵头103b中的管路向超高压缸体102中注入液体。 本实用新型的第一 堵头103a和第二堵头103b不仅可用于密封超高压缸体102的两端， 还可通过第一堵头103a 和第二堵头103b内的管路向超高压缸体102中注入液体。 0029 根据一个优选实施方式， 第一挡块104a设置于第一堵头103a与承力框架101之间， 第二挡块104b设置于第二堵头103b与承力框架101之间。 优选地， 第一挡块。
21、104a和第二挡块 104b为半圆柱体。 第一挡块104a和第二挡块104b具有圆弧结构的一面与承力框架101接触。 第一挡块104a和第二挡块104b不限于半圆柱体， 也可以是至少有一面为弧形结构的立方 体， 并且， 第一挡块104a和第二挡块104b具有弧面结构的一面与承力框架101接触。 此时， 承 力框架101的开孔与第一挡块104a和第二挡块104b接触的部位也相应地为与第一挡块104a 和第二挡块104b的弧面相匹配的结构。 具有弧面结构的第一挡块104a和第二挡块104b可均 匀传递超高压缸体102工作的轴向力至承力框架101， 并消除超高压缸体102工作时可能产 说 明 书 3。
22、/4 页 5 CN 205512114 U 5 生的非轴向力， 有效保证超高压缸体102不产生设计所不允许的形变。 0030 根据一个优选实施方式， 第一堵头103a与第一挡块104a之间设置有第一传力挡块 105a。 第二堵头103b与第二挡块104b之间设置有第二传力挡块105b。 优选地， 第一传力挡块 105a与第一堵头103a相互接触的面为形状相匹配的平面结构。 第一传力挡块105a与第一挡 块104a相互接触的面也为形状相匹配的平面结构。 同样地， 第二传力挡块105b与第二堵头 103b相互接触的面为形状相匹配的平面结构。 第二传力挡块105b与第二挡块104b相互接触 的面也为。
23、形状相匹配的平面结构。 优选地， 第一传力挡块105a和第二传力挡块105b是在超 高压缸102内的压力增大前， 从外侧移入的。 第一传力挡块105a用于在第一堵头103a与第一 挡块104a之间建立传力连接。 第二传力挡块105b用于在第二堵头103b与第二挡块104b之间 建立传力连接。 0031 根据一个优选实施方式， 超高压缸体102内产生的反作用力是通过如下方式传递 给承力框架的： 超高压缸体102内产生的反作用力通过第一堵头103a和第二堵头103b传递 至第一传力挡块105a和第二传力挡块105b。 第一传力挡块105a和第二传力挡块105b将反作 用力传递至第一挡块104a和第二挡块104b， 再由第一挡块104a和第二挡块104b将反作用力 传递至承力框架101。 0032 需要注意的是， 上述具体实施例是示例性的， 本领域技术人员可以在本实用新型 公开内容的启发下想出各种解决方案， 而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并 落入本实用新型的保护范围之内。 本领域技术人员应该明白， 本实用新型说明书及其附图 均为说明性而并非构成对权利要求的限制。 本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物 限定。 说 明 书 4/4 页 6 CN 205512114 U 6 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 205512114 U 7 。