CN101267898B - 用于压缩、分离和存储可回收材料的装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于压缩、分离和存储可回收材料的装置、系统和方法。在一个具体实施例中，所述装置选择一种可回收材料，将这种可回收材料变为压缩形态并将其存储在一个指定的容器(112)中。所述装置可包含具有一个或更多个开口(104)的用于接收由可回收材料制成的物品的一个箱体(102)，一个选择模块(106)，多个形态改变模块(108)，多个容器(112)和一个引导器模块(110)，其响应选择模块(106)做出的选择操作，根据所选择的材料类型，自动地将可回收材料引导入多个容器(112)中的一个。在一个具体实施例中，一个系统包含一个回收装置(1002)和一个或更多个组件式形态改变装置(1018)。所述的组件式形态改变装置(1018)是可以互换的。

Description

用于压缩、分离和存储可回收材料的装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及用于存储可回收材料的装置，尤其是涉及压缩、分离和存储可回收材料的装置。

背景技术

每个美国人每一天生产大约4磅的垃圾，大部分的垃圾由固体可回收物品组成，其通常采用垃圾填埋的方法进行处理。在过去的三十年里，随着垃圾填埋的不断进行，世界范围的政府机构在通过要求回收的法律方面起到了积极的作用。虽然回收是一个很有利的实践，但无论是为了拾起还是丢弃，收集可回收材料、分离不同类型的可回收材料和存储这些物品的实际处理过程是一个麻烦的考验。此外，污染的废物可变成寄生虫和细菌的滋生地，这可能是不卫生和危险的。典型的，家庭和企业收集可回收物品和存储他们，直到这些物品可以被送到回收中心或处理机构。

总体上说，多种的开放的容器，如塑料容器、纸板箱，用于保存可回收的物品，如瓶子、硬纸盒、铝罐、纸板等。这些物品都是典型的体积大并很快就将容器添满。此外，通常需要若干容器以将不同的可回收材料，如纸、玻璃、塑料、纸板等分开。常见的是四个、五个或者更多的回收容器排放在小厨房或者办公室的墙边。

成堆的废物通常像肮脏的混乱的或者堆积的垃圾，其是非常不愿意看到的，尤其是在常去的地方。这些容器也很容易被可回收物质装满。这些装满的物品经常混合在一起，导致可回收材料的污染。如果这些可回收材料在再处理之前混合，那么这些材料就可能不再能回收运输到垃圾填埋场了，导致在回收方面的努力被浪费了。

目前在回收过程的主要问题是材料分离的成本。由于各种原因，废品处理厂不能或者不愿承担这种材料精确区分的成本。消费者也憎恨清理、压缩和存储可回收材料所需的大量劳动。因此，垃圾填埋场的数量继续增长，自然资源快速的消耗，且要求回收的努力也就浪费了。

从以上的讨论可以看出，显然存在对于一种用于在不显眼的地方压缩、分离和存储可回收材料以防止可回收材料被污染的设备、系统和方法的需要。有益地，这样的设备、系统和方法可减少可回收材料的体积，可将所述材料分成不同的类型，可减少对人工干涉的需要，可清理可回收材料，以及可在消除肮脏和混乱的方便容器中存储所述材料。

发明内容

相应于本技术领域的目前状态，尤其是相应于本技术领域中当前可用的回收装置还没有完全解决的问题和需要，开发了本发明。因此，开发了本发明以提供一种用于压缩、分离和存储可回收物质的设备、系统和方法，其克服了本技术领域中的上述很多或全部缺点。

用于压缩、分离和存储可回收材料的装置包括多个模块，所述的模块设置为功能上执行为回收而准备可回收材料的必须步骤。在所述的实施方式中的这些模块包括选择模块，一个或多个形态改变模块，引导器模块，清理模块，通信模块，控制模块和安全模块。

在一个实施例中，所述的装置将可回收物品或材料接收进箱体中的开口，选择可回收材料的类型，压缩可回收材料的外形并将可回收材料引导到用于存储的容器。所述的装置可包含一个箱体，箱体的一个或更多个开口，一个选择模块，多个形态改变模块，多个容器和一个用于依据选择的材料类型将可回收材料引导到多个容器之一的引导器模块。在某些实施例中，所述的物品或材料可以通过选择模块进行选择。在一个实施例中，选择模块接收来自使用者的输入。可选择地，选择模块可以自动选择材料的类型。选择模块所做的选择可以确定可回收材料被压缩和被存储的方式。

在一个实施例中，所述装置进一步设置为改变接收进箱体开口中的可回收材料的形态。在一个实施例中，所述的形态改变模块压缩所接收的物品或材料的体积，以为存储和/或最后的再处理而准备可回收材料。在一个实施例中，形态改变模块包括一个或更多个加热模块，其用于将可回收材料熔化为压缩的形态。其他的实施例可能包括一个产生声冲击波(sonicblast)的装置，一个液压动力装置，切割机，捣碎机，破碎机以及类似物。在某些实施例中，安全模块可以给形态改变模块加防护。

在一个进一步的实施例中，响应于选择模块做出的选择，所述装置依据所选择的材料类型将可回收材料自动地引导至多个容器中的一个。在一个实施例中，引导器模块引导一个斜道到指定的容器。可选择的或者另外，引导模块可以引导一个或者更多个容器，以使一个容器可接收一个选择的材料。

还提出了本发明的一种系统，其用于压缩、分离和存储可回收材料。具体地，在一个实施例中，所述系统包括一个用于压缩、分离和存储可回收材料的装置，一个或者更多组件式形态改变设备，以及用于接收所选择类型的可回收材料以存储的一个或者更多容器。使用者可以根据其需要和要求容易地移去和安装一个组件式形态改变设备来生成一个回收装置。

还提出了本发明的一种方法，其用于压缩、分离和存储可回收材料。在所公开的实施例中，所述方法基本上包括实施与上述装置和系统操作有关的上述功能的必要步骤。在一个具体实施例中，所述方法包括提供一个回收装置，插入可回收材料和选择可回收材料的类型，压缩可回收材料的形态以及将可回收材料引导入容器。所述方法也可能包括检验可回收材料，清理和干燥可回收材料以及管理可回收材料及周围环境的状态。

在一个进一步的实施例中，所述方法包括相互交换组件式形态改变设备和熔化可回收材料。可回收材料可以被处理成压缩的形态，其便于存储和再处理。本发明很多功能性的程序可以是自动的，需要最少的人工干预。

整个说明中提及的特征、优点或者类似的语言并非暗示可以以本发明实现的所有的特征和优点应该存在于或者存在于本发明的任何一个单独实施例中。更确切的是，涉及特征和优点的语言应理解为，其意味着结合具体实施例描述的特定的特征、优点或者特点包含在本发明的至少一个实施例中。因此，整个说明中的对于特征、优点的论述和类似的语言可以，但并非一定，指相同的实施例。

进一步，所描述的发明的特征、优点和特点可以采用任意适当的方法在一个或者更多的实施例中结合。相关技术领域的人员应认识到，本发明可以在没有特定具体实施例中的一个或者更多特定特征或者优点的情况下实施。在其他情况下，应可认识到特定实施例中的附加的特征和优点并非在本发明的所有实施例中出现。

本发明通过提供一种简单、美观和使用方面的装置，来准备用于再处理的可回收材料。所述压缩的可回收材料可以被清洁并容易管理。本发明的特征和优点将在下述描述和附加声明中更加全面的呈现，或者可以通过如下述内容的本发明的实践了解。

附图说明

为了容易理解本发明的优点，上述简要描述的本发明的更加具体的描述将通过参考附图中示出的具体实施例进一步阐述。应该理解，这些附图仅仅描述了本发明的典型实施例，不能因此而认为限定了本发明的范围，通过这些附图，本发明将以附加的特征和细节进一步被描述和解释。

图1为阐释本发明回收装置的一个具体实施例的示意框图。

图2为本发明的开口外壳的一个具体实施例的透视图。

图3为本发明的开口外壳的一个可选的具体实施例的透视图。

图4为本发明的回收装置的内部组件的一个具体实施例的透视图。

图5A为本发明的压碎机的一个具体实施例的透视图。

图5B为图5A所示的压碎机的侧视图。

图6为本发明的转盘的一个具体实施例的透视图。

图7A为本发明的多个容器的一个具体实施例的透视图。

图7B为本发明的多个容器的一个具体实施例的平面图。

图8为阐释本发明的清理模块和流体控制系统的一个具体实施例的示意框图。

图9为阐释本发明组件式形态改变设备的一个具体实施例的示意框图。

图10为阐释本发明的回收系统的一个具体实施例的示意框图。

图11为阐释本发明的回收方法的一个具体实施例的示意流程图。

具体实施方式

本说明书中所描述的很多功能性单元被描述为模块，从而更显著的强调其实现的独立性。例如，模块可实现为一个硬件电路，其包括定制的超大规模集成化(VLSI)电路或者门阵列，成品的半导体例如逻辑芯片、晶体管、或者其他的分立元件。一个模块也可实现在可编程硬件设备，例如现场可编程门阵列，可编程阵列逻辑。可编程逻辑设备或类似物。

模块也可以实现在由各种类型的处理器执行的软件中。例如，一个可执行代码的确定模块可包含一个或者更多个物理的或逻辑的计算机指令块，其例如可组织为对象、程序或函数。然而，所述的确定模块的可执行性不需要物理地布置在一起，而可以包含在不同位置存储的不同的指令，当其逻辑地结合到一起时，包含所述的模块并实现所述模块的所述目的。

当然，一个可执行代码模块可能是一个单独的指令或者很多指令，也甚至可能分布在几个不同代码段上，不同的程序中以及跨越几个存储设备。类似地，操作数据可在模块中识别和说明，以及可以以任何一种适合的形式实现并且组织在任意适合类型的数据结构中。所述的操作数据可以集中为一个单独的数据集，或者可以被分布在包括不同的存储设备的不同的位置中，以及可至少部分地仅作为系统或网络中的电子信号而存在。

整个本说明书中提及的“一个具体实施例”、“具体实施例”或者类似的语言意味着结合具体实施例描述的特定的特征、结构或者特点包含在本发明至少一个实施例中。因此，本说明书全部内容中出现的“在一个具体实施例中”、“在具体实施例中”以及类似的语言可以，但并非一定，都指相同的实施例。

提及的信号承载媒介可以采用能够产生信号，导致信号产生，或者导致在数控装置上机器可读的指令程序的执行的任何形式。可通过传递线路，光盘，数字视频盘，磁带，一个伯努里式(Bernoulli)驱动器，磁盘，穿孔卡，闪存，集成电路或者其他的数字处理装置存储设备来实现信号承载媒介。

进一步，本发明所述的特征、结构或者特点可以在一个或更多个具体实施例中以任意适合的方法结合。在下列描述中提供了大量的特定细节以提供对本发明实施例的更加全面的理解，例如编程实例、软件模块、使用者的选择、网络处理、数据库询问、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等。然而，相关领域的技术人员应认识到，本发明可以不需要一个或者更多的特定细节，或者通过其他方法、元件、材料等实施。其他情况下，为了避免干扰本发明的方面，公知的结构、材料或者操作没有详细地显示或者描述。

图1描述了本发明回收装置100的一个具体实施例，如所示，所述的装置100包含箱体102，一个或更多个开口104，选择模块106，多个形态改变模块108，引导器模块110和容器112。某些具体实施例可进一步包含控制模块114，安全模块116，清理模块118，传感器120，控制面板122，显示屏124和通信模块126。所述多个容器112可以接收所选类型的可回收材料，所述的可回收材料已经为了存储而被压缩、清理和分类过。可结合多个模块以完成本发明的目标。进一步，可以选择一个或者更多的容器112以接收不可回收的材料。

图2给出了箱体202的一个具体实施例的图解。箱体202可于相对小的房间，例如厨房或者休息室，并且可以看起来像刷碗机或者大的碎纸机。在一个实施例中，箱体202安装到厨房柜台的下面。在商用的实施例中，箱体202可以更大，像冰箱或者类似物，类似于如图3所示的箱体302。箱体202可以包括框架204，外罩206和前部208。框架204可以由坚固耐用的材料制成，例如冷轧低碳钢以及类似物，也可以被模压和自动加工以及抛光。外罩206可以包含钢板。在选出的实施例中，前部208可以为钢的，或者是不锈钢的。在某些实施例中，可以选择耐气候性好的材料和/或设计。因此，如果需要的话，装置100可以安全地存储在外面。

箱体202也可以包含控制面板210和/或显示屏212，以使得使用者能够引导箱体202内的程序。在一个实施例中，使用者可以按下一个或更多个按钮来激活选择模块106，以选择压缩方法，移动容器112等。界面装置，例如控制面板202，可以进一步使操作者与图1中的控制模块114通信。

控制模块114可设置为接收输入并引导与内部程序相关的活动。控制模块114也可以附加地监视状况和产生响应。在一个具体实施例中，控制模块114控制加电系统诊断并在显示器212上的显示状态。控制模块114可能进一步将命令引导到每个模块，其可以是基于固件“脚本”的。在一个具体实施例中，控制模块114监视内部的反馈，从而确保操作被正确地完成。此外，控制模块114可以周期性地校准传感器120以保证测量的准确度。如果检测到一个非正常状况，例如一个满了的容器，技术问题，需要使用者干预的状况，非法操作或类似情况，控制模块114可以通告给使用者。在一个具体实施例中，控制模块114可以进一步与通信模块126进行通信。

在某些具体实施例中，通信模块126可以使得装置100连接到网络或之类似物，以能够远程通信。在一个具体实施例中，通信模块126包含一个调制解调器以使得控制模块114能够自动拨通特别授权的服务器中心以用于功能性问题的调制解调器诊断。因此，维修技术人可以迅速的确定任何故障也可以轻松的改正可确定的问题。对操作状况和内部程序的监视确保了安全的操作和对潜在的有害状况提供了保护，所述的有害状况可能无论对装置还是对使用者来说都有负面的影响。

在某些具体实施例中，显示器212(参见图2)可以包含电子显示器。在一个具体实施例中，显示器212是一个真空荧光显示器。在一个可选择的具体实施例中，显示器212是一个液晶显示器。显示器212使得使用者能够观察自控制模块126传来的信息。

箱体202中的一个或更多个开口214可以使得使用者能够放置可回收材料到接收区域以被压缩、分离和存储。箱体202可以包括或者也可以不包含一个门或者盖216。在所述的具体实施例中，所述的铰接在箱体202上的盖/门206覆盖开口214并防止操作期间被打断。在一个可选择的具体实施例中，盖216包含一个类似抽屉的滚筒组件，具有一个设计的接收区域用于装载可回收物品。在某些具体实施例中，一旦物品被接收进箱体202，门/盖216就锁上。

箱体202可附加地包含一个或更多个开孔218以允许进入容器112。在所述具体实施例中，容器112可以被隐藏在位于箱体202底部附近的抽屉218内。使用者从而可以打开抽屉以移去容器112或者移去容器112中的内容物。

在某些具体实施例中，箱体202可以包含一个单独的开口214以接收可回收材料。在一个具体实施例中，使用者通过用控制面板210进行选择而人工地选择可回收材料的类型。可选择地，选择模块106可以自动的识别或选择可回收材料的类型。例如，一个塑料的牛奶容器可被放进开口104，选择模块106可以识别此容器为#2高密度聚乙烯(HDPE)可回收材料。结合引导器模块110，选择模块106随后可以依据所选的可回收材料的类型来引导这些物品。

选择模块106可以包含传感器120和/或者其他用于自动识别可回收材料类型的设备。在一个具体实施例中，使用超声波传感器检测可回收物品的形状、比例和/或组成。在构想的具体实施例中，用于声波定位仪的回声探测的声波发射器或者脉冲发生器机械地震动可回收物品并将所得到压力传递给控制模块114。控制模块114随后对比接收到的压力返回和验证过的返回信号。如果发现匹配，则可回收物品被验证可用于处理，否则，所述物品被拒绝用于进一步的处理。

在另一个具体实施例中，开口104可以被定形为接收特定类型的可回收材料或物品(参见图5B)。因此，在一个具体实施例中，选择模块106确定物品的位置并核实所述物品是可接受的可回收物品。如果物品被认定为不可回收材料或不能接受的物品，选择模块106可以拒绝该物品，或者将所述物品引导向用于不可回收物品的可选择的处理通道和/或容器。选择模块106可以附加地为在形态改变模块108中的进一步处理而定位物品。

形态改变模块108减小可回收材料的尺寸以为存储可回收材料做准备。传统上，箱子、纸板箱、苏打罐、塑料容器和类似物被变平来节省空间。一种常用的使物品变平的方法是在压缩机中踩压或压缩该物品。形态改变模块108使用多种技术更有效地压缩可回收材料。每个形态改变模块108可以是一个单独类型的回收装置。这样的设备包括例如，切碎机、压碎机、压缩机、切割机、燃烧器、激光器以及类似装置。这些相关领域的技术人员应认识到多种设备和/或技术可以应用和/或组合以完成压缩可回收材料的任务。

在一个具体实施例中，选择模块106包含一个传送装置用来将可回收物品传送到一个选择的模块，例如清理模块118或者形态改变模块108。在一个具体实施例中，可回收物品放进开口104中，所述的开口的一开口端部向下到支撑杆上。物品的位置和/或其他特征可以通过光学传感器进行检验。如果物品通过检验，则传送装置前进以为进一步分析而定位物品。在某些具体实施例中，如果物品没有通过验证，传送装置不前进。此外，例如移去或重新定位所述物品的指令可以通信给使用者。所述的检验过程可以防止例如喷雾剂罐的不可回收物品进入回收处理系统或者在形态改变模块108中被压缩。

可选择的，多个开口104可以有助于选择过程部分。例如，一个开口104可以设置为接收纸制产品；另一个开口104设置为接收金属；另一个设置为接收玻璃；另一个设置为接收塑料；等等。可以利用选择模块106在确定的范畴之内来确定可回收材料的类型。例如，选择模块106可以用于选择被接收入设置用于玻璃的开口104中的彩色玻璃(如棕色、绿色以及光亮)。在一个具体实施例中，色彩分析仪分析通过玻璃的光谱内容。在另一个具体实施例中，金属罐通过电磁测试进行测定。如果罐“粘”到测试区域，则该罐被分类为钢。否则被分类为不含铁的金属，例如铝。选择模块106结合引导器模块110，随后分离不同颜色的玻璃或者不同种类的金属，从而防止材料被混合和污染。

图4给出了回收装置400的内部组件的一个具体实施例的图解。装置400包含开口404，与形态改变模块408相结合的选择模块406，与形态改变模块408相结合的引导器模块410，以及安装在抽屉414内部的容器412。可回收材料自开口404通过，在其处材料被选择以在形态改变模块408中处理。

图5A和5B给出了图4中的与形态改变模块408相结合的选择模块406的一个具体实施例的更加详细的图解。在所述的具体实施例中，选择模块406由使用者在开口504内放置物品而被触发并接收一个可回收材料类型的选择。形态改变模式408可以包含一个压碎机500，用于压碎铝罐、玻璃、塑料以及类似物。所述的压碎机包含移动压盘506，固定压盘508，多个动力螺杆510，保持架512以及多个滚动支撑系统514。使用两个连接的动力螺杆510，使移动压盘506朝着固定压盘508移动。压碎机可以使用引导并支撑装置的第一滚动支撑系统514a在水平方向上操作，动力螺杆510提供压碎的力。第二滚动系统514b可以使装置能够像抽屉一样的打开和关闭。因此，使用者可以从装置的上部装载物品，垂直于压碎轴516。第三滚动系统514c可以使保持架512更加方便的打开和关闭。

在一个具体实施例中，保持架512在加载和压碎过程中将可回收物品保持在压碎区域内。一旦材料被充分压缩，保持架512缩回从而允许材料掉到下一层。所述的压碎机为下一步的处理或存储优选地压平进入的物品。在一个具体实施例中，依据所选择的材料，压缩的物品被引导到切碎机以使可回收材料能够在存储期间平坦地放置，这样可以尽可能地节省空间。在某些具体实施例中，压碎机可以由铬钢制成以具有韧性，硬度和耐腐蚀性。

图6给出了与图4中的引导器模块410相结合的形态改变模块408的一个具体实施例的更加详细的图解。所述的形态改变/引导器模块408/410包含转盘602，切碎机组件604和斜道606。所述的切碎机组件604安装在引导转盘602上，所述转盘602将可回收物品引导到预先设定的容器。所述的引导转盘602设置有一个或者更多个斜道606以使可回收材料能够通过压碎机500(参见图5A)或其他供给到容器。所述的引导转盘602设置有两个位置：通过或者切碎。如果一个物品已经是粉末状的，例如玻璃，则引导转盘602可以定位以允许玻璃通过斜道606直滑到容器中。如果物品被压平，如塑料或者纸板，则引导转盘602可以定位为在将缩小的微粒送入适当的容器之前，将该物品在切碎机604中切碎。

当然，其他类型的形态改变模块108也可以使用。在一个构思的具体实施例中，设计为降低玻璃的尺寸的形态改变模块108包括一个使用液压快速压力的压碎机来颗粒化可回收材料。在一个可选择的具体实施例中，形态改变模块108使用了超声冲击波来将玻璃打成细小的小块。在进一步的另一个具体实施例中，形态改变模块108包含一个带有锤-刀的大盘，其根据不同类型的处理而改变位置。所述的刀子可以朝外旋转用来切割塑料，向内旋转用来压碎罐子和类似物，锤子可以朝外旋转用来压碎玻璃。

对于塑料，形态改变模块108可包含一个类似圆锥式破碎机的压缩机用于打碎塑料物品。另外，形态改变模块108可能进一步包括刀片用于在塑料被打碎之后将其切成小片。塑料的小片然后可以很容易的存储在容器112中。可选择地或此外，塑料可以被熔化，这将在下面的讨论中更加详细的说明。

如在本领域中公知的，纸制产品可以使用设计为以刀片切碎纸的形态改变模块108进行压缩。进一步，形态改变模块108可以进一步包含多种尺寸的刀片来切割厚的纸制产品，例如纸板和类似物。在一个具体实施例中，纸制产品可以在切碎之后进一步压缩。在一个具体实施例中，纸压缩机可以包含一个桨状物用于从隔间的后面压缩切碎的纸制产品。

在一个具体实施例中，分开的开口104设计为接收平的可回收纸制产品和/或玻璃片。纸制产品可以被引入切碎机，例如图6所示的切碎机604。通过开口104接收到的玻璃片可以被粉碎并传递到压碎机以使玻璃的残留碎片粉末化，然后将其引导到指定的容器。

形态改变模块108可以进一步包含机械装置或者传感器120来监视形态改变模式108和/或可回收材料的状况。例如，如果一个物品在压缩装置卡住，或者当形态改变模块已完全处理了一个可回收物品时，一个通知可以被送到控制模块114和/或使用者。优选地，形态改变模块108迅速、安静而且均匀地以最少的能源消耗来压缩可回收材料。形态改变模块108也优选被保护起来以免于使用者的接触。

通常，一旦形态改变模块108为存储减少了可回收材料的尺寸，引导器模块110将可回收材料引导到存储容器102。引导器模块110优选地响应选择模块106做出的选择。例如，如果选择模块选择绿色的玻璃，则引导器模块110将把绿色玻璃材料引导到设计用于绿色玻璃的容器112。可选择地，如果选择棕色玻璃，引导器模块110将把棕色玻璃材料引导到设计用于棕色玻璃的容器112。所述的引导器模块110将可回收材料分开以防止材料被混合。

在一个具体实施例中，引导器模块110依据选择模块106做出的选择将可回收材料移动定位到容器112之上的位置。一旦可回收材料被形态改变模块108改变，所述材料可以被引导下一个斜道，其将材料存放在特定的容器112中。可选择地，引导器模块110可以移动容器112以接收合适的可回收材料。形态改变模块108仍然可以进一步相应地被引导以存放可回收材料。在另一个具体实施例中，放置在支撑杆上的物品到达引导带与入口斜道的相交处。由传送电机驱动的传送叉滑动带有可回收物品的所述的支撑杆使其到达入口斜道。可回收物品骑着所述的支撑杆进入随后的位置或者指定的容器。本领域的技术人员可以认识到，可以使用各种方法来引导所选择的可回收材料进入合适的容器112。

图7A和7B给出了图4所示的容器412的一个具体实施例的更加详细的图解。所示的容器412布置在放置在大抽屉702内的圆形转盘700上。转盘700可以由齿轮电动机706提供动力。另外，容器412可以由一个或者更多的传感器120监视。容器412可以是图中所示的饼形，也可以依据需要制定尺寸和比例。例如，可以设计较大的容器412以用于纸制产品，而设计较小的容器412以用于彩色玻璃。在某些实施例中，较大的容器412可以占据三到四个较小容器的空间。转盘700可以旋转容器412以使得容器412定位于在容器412上布置的转盘602的斜道606的下面(参照图4)。在各层之间的通道可以由多个通过束光传感器(thru-beam lightsensor)或类似物监视。传感器120可以检验材料在单元内部没有堵塞。

容器412可以是可移动的以便方便清理和内容物的移去。在一个具体实施例中，抽屉702包含具有滚子的轨道系统704以允许容器412拉出到伸出的位置。在一个可选择的具体实施例中，所述的容器112可以安装铰链以允许容器112在铰链上转动。在一个进一步的具体实施例中，容器112可以自动地移去可回收材料。

传感器120可以监视存储的可回收材料的数量。在一个具体实施例中，当压缩的材料超过预先设定的数量时，一个响应来提示使用者移去容器112和/或从容器112中移去装满的包。在所述的具体实施例中，转盘700(参照图7A)可以自动定位对容器412以用于响应传感器活动而方便移去。此外，可以发出警报声和/或显示信息，而且可延迟进一步的处理，直到容器412处于一个合适状态以接收另外的可回收材料。在某些具体实施例中，所述的容器412可以在处理可回收材料的过程中锁住使用者的进入通道。

在一个具体实施例中，容器412是沿耐用的塑料包排列的箱柜。所述的塑料包可以是类似于用于接收危险的物品的生物危害包，所述危险的物品例如针、破碎的玻璃以及类似物。合适的包可以从如亚利桑那州(AZ)，哈瓦苏湖市(Lake Havasu City)，Scientific Commodities公司的公司得到。在某些具体实施例中，所述的塑料包可以是密封的。可选择地，容器112可以是任何适合于接收物品的容器，例如纸板箱，塑料垃圾罐或类似物。在某些具体实施例中，容器112可以简单地为一个塑料包。可以使用和/或结合多种容器112。所述的容器112并不限制尺寸、形状、材料或数量。

进一步，所述容器112可以位于回收装置100的箱体112中的各种结构中。容器112可以沿箱体的底部排列。可选择地或另外，容器112可以垂直叠放。优选的，所述容器112是紧凑的以节省空间。在某些具体实施例中，所述容器112是小的以使得使用者可以轻松管理可回收内容物以及如果需要可以分离和存储大量类型的可回收材料。

在某些具体实施例中，安全模块116(参照图1)可以保护装置免受未经许可的进入以防止装置被破坏。在一个具体实施例中，安全模块116限制了在装置运行过程中对装置100的进入。例如，如果一个物品已经被插入装置中，门或者盖可以自动锁定以防止使用者过早地插入另一个物品，以及防止使用者在诸如切碎机、压缩机或者加热模块128的形态改变模块108运行过程中进入其里面。如果可应用，锁定所有的开口104进一步防止对可回收材料的误操作以及循环中断。在一个具体实施例中，所述的安全模块116可以需要一个用于启动的安全或者访问代码以防止未经许可的使用者，例如小孩子，操作装置100。

图8给出了清理模块800和流体控制系统850的一个具体实施例的图解。在某些具体实施例中，装置100可以进一步包含清理模块800来清理可回收材料，例如图1中的清理模块118。此外，清理模块800可以进一步设计为清理装置100以及相关组件。在将材料压缩和存放入指定的容器112中之前，一个物品可以从选择模块106被引导到清理模块800以除去残余物和/或不可回收材料。可选择地，所述物品可以在存储之前被压缩并然后被清理。

清理模块800可以包含多个机械装置用于除去例如残余物、商标、帽、帽环和类似物的不可回收材料。在一个具体实施例中，清理模块800包含控制板802，一个或更多个抓握和切割爪804，废物收集盆806，探杆808，中心杆810和搅动环812。在所述具体实施例中，物品804被接收进清理模块800并通过控制盘802被固定到位。抓握和切割爪804被沿着物品的颈部引导以从物品814的颈部拉和切割任何帽和/或环。所述的帽和/或环随后可被丢进废物收集盆806。探杆808可以插到物品814嘴的里面，并向侧面扭转以移出任何的出口插入物(spout insert)，所述的出口插入物也可被存放在废物收集盆806内。

依据本发明的一个实施例，可实施流体控制系统850以清洗所述物品。所述流体控制850可以包括水存储箱852，进口阀854，水位传感器856，温度传感器858，水加热装置860，高压泵862，压力传感器864和高压水阀866。

进口阀854可以使水填充存储箱852，其中所述存储箱852可以包含加热装置860和温度传感器858以用来将水充分地加热。水位可以通过所述的水位传感器856监视。所述的高压泵862在水线路中建立水压，如由压力传感器864所测定的。随后，高压水阀866可以被打开以为中心杆驱动和/或搅动环驱动提供动力。高压水可以从中心杆810和/或搅动环812中射到物品814上。相应地驱动使中心杆810和搅动环812上下移动所述物品814，从而将所有内容物的残渣、残余物和商标从物品的内部和外部分别除去。所有的水和残余物可以被冲进废物收集盆806中，在其处残余物被排水过滤器捕捉到以便使用者随后的清理。在所述物品804被清洗之后，所述物品804可以为准备处理而干燥。

在一个具体实施例中，内部阀870能够使从鼓风机和加热器872来的压缩空气进入中心杆810和搅动环812。所述的物品814可允许在引导到形态改变模块108或容器112之前以预先设定的时间完全干燥。用于从可回收物品814清理残余物和不可回收材料其他的方法和装置是可以构想的并且可以应用到本发明中。

如前所述，所述的形态改变模块108可以包含加热模块128(参照图1)用于熔化可回收的塑料。在一个构想的具体实施例中，形态改变模块108将塑料杂货包或者类似物熔化成模制的长方块。在这样的具体实施例中，塑料杂货包被放进抽屉状的箱体内。所述箱体随后关闭并锁住。接下来，加热元件应用到杂货包上。熔化的塑料进入条形的模具中。一旦塑料冷却，箱体解锁并且固体的长方形可回收材料从箱体中移出。在某些具体实施例中，所述的可回收材料可以通过引导器模块110引导到指定的容器112中以存储。一个或者更多的形态改变模块108也可以是组件式装置，器可以被轻松地移去或连接到回收装置100。

图9给出了用于压缩、分离和存储可回收材料，即塑料，的组件式形态改变装置900的一个具体实施例的图解。所述的组件式形态改变装置900可以包含箱体902，开口904，可进入的存储室906，容器908，一个或更多的重物910和加热模块912。在某些具体实施例中，所述的存储室906还可以包含如上所述的形态改变模块108。为了说明的目的，所述存储室906将与形态改变模块108结合作为一个单独的模块906进行讨论。此外，所述的箱体902可以包含上面参照图1所讨论的箱体102，或者可选择地，可以包含一个分离的箱体902，其可以插入到箱体102中。进一步，开口904也可以包含图1所示的开口104。优选地，所述开口904使塑料杂货包或者类似物品能够存储在存储室906中，从而使用者可以在需要的时候容易地存取物品。

在一个具体实施例中，存储室906可以包含定位于存储室906上的一个重物910。在一个具体实施例中，所述的重物包含一个加热模块912。当使用者需要存储室906腾空时，所述的加热模块912可以通过按下控制面板上的按钮或通过其他的控制装置而被激活。在某些具体实施例中，激活按钮可以结合上面参照图1所讨论的选择模块106而被使用。

在一个具体实施例中，所述的重物910落下到所述可回收材料的顶部以压缩材料并释放任何封闭的气袋。可选择地，其他方法也可以用于压缩所述可回收材料以方便对材料的熔化。加热模块912可以同时用于加热所述可回收材料。在一个具体实施例中，所述的加热模块912可以与在常规的烤箱中使用的加热元件类似。加热模块912可以位于顶部重物910和存储室906的底部。可选择地，加热模块912可位于存储室906的侧面，或者也可以是其结合。

所述加热元件912熔化存储在存储室906中的塑料包或者类似物。在一个具体实施例中，存储室906的壁可以涂上

来防止熔化的塑料粘在所述壁上。所述熔化的塑料可以被允许在所述的存储室里冷却而形成硬块的塑料。如前所述，在某些具体实施例中，所述的塑料可以成形为长方块。所述的硬化的塑料然后被存储在容器908中以被回收。在一个具体实施例中，存储室906的底部打开以将硬化的塑料释放进存储容器112。可选择地，使用者可以移去所述的硬化的塑料。所述的存储室906然后可以用于再次存储塑料包或类似物品。可以在2005年4月20日提交的、JodyLangston的、名为“用于压缩、分离和存储可回收材料的、系统和方法”的相关的美国专利申请号11/110290中找到进一步的公开，其在此引入本文作为参考。

图10给出了本发明回收系统1000的一个具体实施例的图解。在一个具体实施例中，所述的回收系统1000包含一个回收装置1001，一个或更多个组件式形态改变设备1018和一个或更多个容器1020。所述的回收装置1001可以包括箱体1002，一个或更多个开口1004，选择模块1006，用于接收组件式形态改变模块1018的多个开口1008，引导器模块1010和用于接收容器1020的支撑结构1012。如上所述，所述的回收装置可以进一步包含控制模块1014，控制面板1022，显示器1024和安全模块1016。

所述的回收系统1000使得使用者能够根据其需要设置回收装置1001。例如，如果一个饭店产生了大量的玻璃废物，而不是大量的其他类型的可回收废物，则饭店可能期望具有几个特别设计用于快速处理玻璃的组件式形态改变设备1018的回收装置1001。此外，容器1020也可以被选择并定比例以充分接收大量的玻璃材料。类似的，其他类型的组件式形态改变设备可被选择并实施到装置1001内。在一个具体实施例中，组件式形态改变模块1018容易安装和移去。因此，使用者可以决定哪一个组件式形态改变模块1018对于特定的任务和/或情况是需要的；然后，如果情况变化，可以替换所述组件式形态改变设备1018。可替换的组件式形态改变设备1018为本发明提供了灵活性和适应性，并使得使用者能够根据自身的需要选择最好的结构。

下面的示意性流程图表一般地作为逻辑流程图陈述。同样地，所描述的次序和标注的步骤表示本方法的一个具体实施例。可构想与所述方法的功能、逻辑或者对一个或更多个步骤的影响，或者其中的部分等同的其他的步骤和方法。此外，所使用的格式和符号提供用于解释本方法的逻辑步骤，并应理解为不是限制本方法的范围。虽然在流程图中采用了不同的箭头类型和线类型，但应理解其并不是限制相关方法的范围。此外，在特定方法发生的次序可以或可以不严格地遵守所示的相应步骤的次序。

图11给出了本发明的回收方法1100的一个具体实施例的图解。所述的回收方法1100包括步骤：提供1100一个可回收装置；将可回收材料插入1120所述回收装置中并选择一种可回收材料的类型；验证1130可回收材料；如果所述材料没有通过验证，移去1140可回收材料；依据选择模块106作出的选择压缩1150所述可回收材料的形态；清理1160和干燥可回收材料；将所述可回收材料引导1170到容器；以及监视1180所述可回收材料及周围环境的状况。

所述回收方法1100使得使用者能够轻松地压缩、分离和存储可回收材料。验证1130可回收材料确保合适的可回收材料被引导到正确的容器以用于存储和最后的再处理。清理1160和干燥可回收材料防止污染和细菌的生长以及产生卫生的存储环境。在进一步的具体实施例中，方法1100可以包括替换组件式形态改变设备1018以使回收装置适应使用者的需要，以及将可回收材料熔化成压缩形态。

所述的可回收材料可以随后被存储和/或运到处理设备中。所述的被清理的、压缩的形态可以是卫生的而且容易被处理。此外，使用者可以用最少的操作者投入而轻松地处理和分离可回收物品。

本发明可以以其他的特定形式实施，而不脱离本发明的主旨和本质特征。所描述的具体实施例在各个方面都应被认为仅仅是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附的权利要求说明，而不是由上述描述来说明。在权利要求所述的等同的含意和范围内的所有变化都包含其范围内。

Claims (28)

1.一种用于压缩、分离和存储可回收材料的装置，所述装置包括：

一箱体，其设置为存储可回收材料；

所述箱体中的至少一个开口，所述至少一个开口设置为接收由可回收材料制成的物品；

一选择模块，设置为选择可回收材料的类型；

多个形态改变模块，其每一个设置为响应于所述选择模块所做出的选择而以不同的方式改变由可回收材料制成的物品的形态，以准备所述可回收材料以用于存储，所述多个形态改变模块包括至少一个加热模块，所述至少一个加热模块设置成将由可回收塑料材料制成的物品熔化成熔化形态；

一安全模块，其限制在所述至少一个加热模块运行过程中对所述装置的进入；

多个容器，其与所述至少一个开口连接，且设置为接收所选择类型的可回收材料以用于存储；

布置在所述箱体内的条形模具，所述条形模具设置成接收所述熔化形态的由可回收塑料材料制成的物品并形成模制的长方块；和

一引导器模块，设置为响应于所述选择模块做出的所述选择，以自动地将所述模制的长方块引导到所述多个容器中的一个指定的容器以用于存储。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括一控制模块，其设置为接收输入并引导与所述装置的内部程序有关的活动。

3.如权利要求2所述的装置，进一步包括一界面装置，其设置为使得操作者能够与所述控制模块通信。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述多个形态改变模块包括一机构，所述机构从由切碎机、燃烧器、压碎机、压缩机、旋转锤、重物、切割机、激光器、辊子、产生声冲击波的机构和液压动力平板压缩机构组成的组中选择。

5.如权利要求1所述的装置，进一步包括一通信模块，其设置为连接到网络以使能够远程通信以诊断故障。

6.如权利要求1所述的装置，进一步包括与所述箱体相连的一显示器，所述显示器设置为给使用者显示通信信息。

7.如权利要求1所述的装置，进一步包括布置在所述箱体内的至少一个清理模块，所述至少一个清理模块设置为从可回收材料除去残余物。

8.如权利要求1所述的装置，进一步包括布置在所述箱体内的至少一个清理模块，所述至少一个清理模块设置为从布置在所述箱体内的内部组件除去残余物。

9.如权利要求7所述的装置，其中所述至少一个清理模块进一步设置为吹气。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述安全模块设置为保护布置在所述箱体内的内部组件免受操作者的干涉。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述安全模块利用安全代码将访问限制于授权的用户。

12.如权利要求1所述的装置，进一步包括布置在所述箱体内的一转盘，所述的转盘设置为保持并定位所述多个容器。

13.如权利要求1所述的装置，进一步包括布置在所述箱体内的一转盘，所述转盘包含至少一个斜道和一切碎机组件。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述选择模块自动识别要被引导到所述多个容器中的一个的可回收材料。

15.如权利要求14所述的装置，其中所述选择模块进一步包括设置为识别可回收材料的至少一个传感器。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述至少一个传感器包括一超声波传感器。

17.如权利要求1所述的装置，进一步包括设置为监视所述可回收材料和周围环境的状况的至少一个传感器。

18.一种用于压缩、分离和存储可回收材料的系统，所述系统包括：

一装置，其设置为存储可回收材料，所述装置包括，

在一箱体中的至少一个第一开口，所述的至少一个第一开口设置

为接收由可回收材料制成的物品；

一选择模块，设置为选择可回收材料类型；

一引导器模块，设置为响应于所述选择模块做出的选择，以依据所述选择模块选择的材料类型自动地将可回收材料引导到多个容器中的一个；和

在箱体中成形的一第二开口，所述第二开口设置为接收一组件式形态改变设备；

一组件式形态改变设备，其用于响应于选择模块做出的选择而改变由可回收材料制成的物品的形态，以准备所述可回收材料以用于存储，其中所述组件式形态改变设备易于移去和连接到所述装置，所述组件式形态改变设备包括至少一个加热模块，所述至少一个加热模块设置成将由可回收塑料材料制成的物品熔化进入一条形模具中，以形成固体的长方条的可回收材料；和

一安全模块，所述安全模块限制在所述至少一个加热模块运行过程中对所述装置的进入。

19.如权利要求18所述的系统，其中组件式形态改变装置包括一机构，所述机构从由切碎机、燃烧器、压碎机、压缩机、旋转锤、重物、切割机、激光器、辊子、产生声冲击波的机构和液压动力平板压缩机构组成的组中选择。

20.如权利要求18所述的系统，进一步包括多个容器，其设置为与所述至少一个第一开口连接并设置为容纳选择类型的可回收材料以用于存储。

21.如权利要求18所述的系统，进一步包括一控制模块，其设置为控制所述装置的内部程序。

22.如权利要求21所述的系统，进一步包括一界面装置，其设置为使得操作者能够与所述控制模块通信。

23.如权利要求18所述的系统，其中所述安全模块进一步设置为保护布置在所述箱体内的内部组件免受操作者的干涉。

24.如权利要求18所述的系统，进一步包括至少一个传感器，其设置为监视所述可回收材料及周围环境的状况。

25.一种用于压缩、分离和存储可回收材料的方法，所述方法包括：

提供设置为存储可回收材料的一装置，所述装置包括：

在箱体中的至少一个开口，所述至少一个开口设置为接收由可回收材料制成的物品；

一选择模块，其设置为选择可回收材料类型；

多个形态改变模块，其设置为响应于所述选择模块做出的选择，而改变由可回收材料制成的物品的形态，以准备所述可回收材料以用于存储，所述多个形态改变模块包括加热模块，所述加热模块设置成将由可回收塑料材料制成的物品熔化成熔化形态；

多个容器，其与所述至少一个开口连接，并设置为接收所选择类型的可回收材料以用于存储；和

一引导器模块，其设置为响应于所述选择模块做出的选择，以依据所述选择模块选择的材料类型自动地将可回收材料引导到所述多个容器中的一个；

将可回收材料插入到所述箱体中的所述至少一个开口中并选择可回收材料类型；

将所述可回收塑料材料熔化进入一条形模具以形成模制的长方块以用于紧密的存储；和

依据所述选择模块选择的所述材料类型，将所述可回收材料引导到一个容器。

26.如权利要求25所述的方法，进一步包括在将所述可回收材料引导进入指定容器之前清理来自所述选择模块的所述可回收材料。

27.如权利要求25所述的方法，进一步包括监视所述装置内的所述可回收材料的状况及所述装置周围的环境。

28.如权利要求25所述的方法，进一步包括移去所述多个形态改变模块中的一个并用一替换形态改变模块替换所移去的形态改变模块。

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