[发明专利]一种应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体冷却装置，特别是涉及应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置；属于半导体冷却技术。

背景技术

脉冲电场处理是通过电源与脉冲发生装置产生交替的脉冲电场和脉冲磁场，对细胞膜进行处理的一种手段，在细胞膜的电穿孔、食品除菌、食品蛋白质组分、食品脂质组分、食品碳水化合物组分和食品其它组分等方面已开展了大量作用机理与影响研究。通常脉冲电场处理系统主要包括：电源装置、脉冲发生装置、脉冲电场处理室、冷却系统、温度测定系统等部分。

尽管脉冲电场处理被认为是一种非热技术，但由于电流流过食品会产生欧姆热，温度增加是必然的，特别反复处理时，加热效果更加明显，而脉冲电场处理室作为脉冲电场处理食品的重要设备，是食品加热效应发生的主要场所，因此，对脉冲电场处理室的有效温控是减小脉冲电场加热效应的重要途径。针对脉冲电场处理过程加热效应，中国发明专利01130064.7直接采用冷却水对电极与脉冲电场处理室进行冷却以保证非热灭菌，中国发明专利102349565A也直接采用冷却循环水对电极进行冷却，间接实现处理室处理食品的温度控制，以减少肉制品在处理过程的温度升高。由于脉冲电场对食品的加热效应，直接采用冷却水循环线路冷却复杂，模块化程度低，并且冷却效率低，不能实时调节脉冲电场处理室温度等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置，旨在采用半导体冷却技术、动态热交换和机械设计技术解决现有脉冲电场处理室处理食品过程中的加热效应，特别是针对当前冷却方法不能及时、实时冷却脉冲电场处理室等问题。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置，包括进水部、出水部、冷却外套、环半导体冷却组件、环温度传感器、底半导体冷却组件和冷却外套端盖；进水部的进水腔，出水部的出水腔和冷却外套都为方形空腔结构，进水腔位于出水腔内，出水腔位于冷却外套内；进水腔上端和下端分别设有进水腔端盖和进水腔分流底，进水腔分流底设有通孔；出水腔上支撑环和出水腔下支撑环间隔地套装在进水腔外表面与出水腔内表面之间；出水腔上支撑环和出水腔下支撑环都设有通孔；底半导体冷却组件和环半导体冷却组件都由TEC101705半导体制冷片组成，底半导体冷却组件和环半导体冷却组件都分别与电源连接；底半导体冷却组件通过散热胶固定在出水部底部，环半导体冷却组件的第一环半导体冷却组件、第二环半导体冷却组件、第三环半导体冷却组件和第四环半导体冷却组件分别固定在出水部与冷却外套之间的四个面上；环温度传感器由四个温度传感器组成，分别间隔设置在第一环半导体冷却组件，第二环半导体冷却组件，第三环半导体冷却组件，第四环半导体冷却组件的下端；控制系统分别与环半导体冷却组件、环温度传感器、底半导体冷却组件连接。

进一步地，所述进水腔分流底设有四个均匀分布的通孔。所述出水腔上支撑环和出水腔下支撑环都均布四个矩形通孔。冷却外套端盖外缘与冷却外套连接，冷却外套端盖内环与出水部外壁连接。环半导体冷却组件，环温度传感器和底半导体冷却组件通过散热胶与绝缘导热性的冷却外套紧密连接。所述控制系统包括温度处理模块、电源模块，CPU模块，通讯模块，底半导体冷却组件控制模块和环半导体冷却组件控制模块；温度处理模块包括四个子模块，分别对应连接环温度传感器中的四个温度传感器；环半导体冷却组件控制模块中的四个子环半导体冷却组件控制模块分别与环半导体冷却组件中的四个环半导体冷却组件对应连接；电源模块与各个模块电连接；CPU模块分别与温度处理模块、通讯模块、底半导体冷却组件控制模块和环半导体冷却组件控制模块连接。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

(1)本发明构建了包括半导体冷却组件、温度传感组件和冷却水循环线路一体的半导体冷却装置，实现了应用脉冲电场处理室冷却装置的模块化。

(2)本发明构建了一种应用于脉冲电场处理室的冷却装置可以方便实现脉冲电场处理室温度的实时控制，保证脉冲电场处理过程中处理室液体的温度。

(3)本发明提供了一种主动冷却方式、独立冷却结构的半导体冷却装置，可实现脉冲电场处理室温度的实时控制。

附图说明

图1是本发明一种应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是图1中控制系统原理图。

具体实施方式