CN101466471A - 带异物探测器的食物垃圾处理器 - Google Patents

Abstract

食物垃圾处理器系统包括研磨机构。该研磨机构包括固定研磨环和旋转粉碎盘组件。探测器连接到研磨机构以探测在研磨机构中的异物导电物体的存在。一方面，探测器在检测固定研磨环和旋转粉碎盘组件之间的电路被闭合时，探测在研磨机构中有异物导电物体。

Description

带异物探测器的食物垃圾处理器

技术领域

本公开大致涉及食物垃圾处理器。

背景技术

本部分的声明仅仅提供本公布相关的背景信息，可能不包括已有技术。

食物垃圾处理器被用来把食物残余物粉碎成足够小的颗粒，以安全通过家用下水管道。常规的处理器包括一个由电动机驱动的研磨机构。研磨机构位于壳体内，壳体形成了与接收食物垃圾和水的水池排水管口相连的进口。常规地，研磨机构包括带有凸耳的旋转粉碎盘和连在壳体内面的固定研磨环。电动机带动旋转粉碎盘和凸耳旋转，并迫使食物垃圾压在研磨环上，食物垃圾在此被打碎成小块。一旦碎片足够小到能通过研磨机构，就被冲刷进家用管道中。

一种食物垃圾处理器是“连续进料”处理器，通常由墙壁开关启动。折流板安装在处理器进口上方，且食物垃圾能够通过折流板连续流入处理器。折流板有助于留下不想处理的物品，例如无意中掉进处理器的银器。但是，折流板可能不能阻止所有不想处理的东西掉进处理器。如果有人在饭后清洗时很匆忙，例如，刮洗盘子和其它碟子上的垃圾物品通过折流板进入处理器，可能对于其它物品，如银器，可能无意被放进处理器。

另一种食物垃圾处理器是“批次进料”处理器。批次进料垃圾处理器的操作是，用垃圾填充处理器，然后在操作处理器之前充分堵塞排水管口，从而批次处理食物垃圾。批次进料处理器使用设置在排水管口中的塞子装置来启动处理器。塞子也阻止诸如银器等的异物在操作期间进入处理器，但是通常允许水流进处理器。然而，塞子在水池正常使用期间经常不在位置上，例如清洗碟子或清洗水池四周时。当塞子不在位置时，没有什么来阻止如银器等的不想处理的物品掉进垃圾处理器。

发明内容

食物垃圾处理器系统包括具有固定研磨环和由电动机驱动的旋转粉碎盘组件的研磨机构。探测器连接至研磨机构以探测在研磨机构里的异物导电物体如金属银器的存在。

一方面，探测器探测到研磨机构里异物导电物体的存在时电动机被断电。

一方面，探测器在检测由异物导电物体闭合了固定研磨环和旋转粉碎盘组件之间的电路时，探测在研磨机构里有异物导电物体。一方面，探测器在检测固定研磨环和旋转粉碎盘组件之间的电连续性时，如短路，来测定研磨机构中存在异物导电物体。

一方面，施加低电压到固定研磨环并且旋转粉碎盘组件接地。响应于固定研磨环和旋转粉碎盘组件之间的电流量，探测器电路探测到研磨机构中异物导电物体的存在。

一方面，当食物垃圾处理器系统打开时电动机暂时通电，且如果在研磨机构中没有检测到异物导电物体，则电动机被通电全速运行，而如果在研磨机构中检测到异物导电物体，电动机被断电。一方面，当食物垃圾处理器系统启动时，只有探测器在研磨机构中没有检测到异物导电物体的存在时电动机才暂时通电。

一方面，当食物垃圾处理器系统启动时，只有探测器没有检测到研磨机构中有异物导电物体的存在时电动机才完全通电。

一方面，食物垃圾处理器系统具有超弛控制开关，其允许使用者超越控制探测器，使得在探测器探测到研磨机构中有异物导电物体的存在时电动机不被断电。

一方面，探测器在研磨机构中探测到异物导电物体的存在时对指示器通电。

更多的应用领域将从此处提供的描述中变得明显。应该理解说明和具体示例仅仅是为了说明的目的，而不限制本公开的范围。

附图说明

此处描述的附图仅仅是为了说明的目的而不打算以任何方式限制公布的领域。

图1剖视图示出了体现本公开的方面的食物垃圾处理器的部件；

图2是概念地示出了本公开的更多方面的结构图；

图3是图2所示的金属探测器实施例的电路图；

图4是金属探测器的可选实施例的电路图。

虽然本发明易受各种修改和可选形式影响，然而其中的特定实施例已经通过附图的示例显示出来并在此详细描述。但是，应当理解，此处特定实施方式的描述不将本发明于限制于已公开的特定形式，相反地，目的是覆盖落在本发明的实质和范围内的全部修改、等价和可选形式。

具体实施方式

在下文中对本发明的示例性实施方式进行说明。为了清晰起见，本说明书没有描述实际实施的所有特征。应该理解，任何此类实施例的开发中，必须进行很多特定实施的决定来实现开发者的特定目标，比如服从系统相关和商务有关的约束，这些约束随各个实施而不同。此外，应该理解这样的开发努力可能是复杂而费时的，但是对得益于本公开的该领域普通技术人员不过是例行公事。下文中的说明仅仅是示意性的，不是为了限制本公开，应用或者使用。应该理解，全部附图中相同的附图标记表示相同或者相应的零件和特征。

图1示出了根据本公开的示意性食物垃圾处理器100的部分。食物垃圾处理器100包括食物传送部分101，带研磨机构110的研磨部分108和电动机部分114。食物传送部分101包括带有进口104的壳体102，该进口104与水槽排水管(未示出)连通以接收食物垃圾和水，它们被传送至在研磨部分108里的研磨机构110。研磨机构110包括旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116。固定研磨环116固定在适配器环115里。适配器环115可以是塑料的。电动机部分具有连接至下壳体(未示出)的上壳体119，电动机106设置在下壳体中。电动机106传送旋转运动至电动机轴118，该电动机轴118使旋转粉碎盘组件112相对于固定研磨环116转动。研磨部分108的锁紧圈117通过设置在食物传送部分101的壳体102的下端与适配器环115之间的密封元件123将食物传送部分101的壳体102的下端固定至适配器环115，以将食物传送部分101密封至研磨部分108。通过设置在电动机部分114的上壳体119的上端与研磨部分108的适配器环115之间的密封元件121将电动机部分114的上壳体119的上端固定至研磨部分108的适配器环115，以将电动机部分114密封至研磨部分108。应该理解本发明还适用于除了上述配置的具有固定至独立食物传送和电动机部分的独立研磨部分的食物垃圾处理器以外的具有其它配置的食物垃圾处理器。作为示例但不限于此，这类配置可包括带有塑料壳体的食物垃圾处理器，固定研磨环压配合在该壳体中，并且食物垃圾处理器具有固定至电动机部分壳体的金属容器本体，其中固定研磨环压配合在金属容器本体里。

固定研磨环116至少部分是由电导性材料制成的，比如金属。旋转粉碎盘组件112也至少部分是由电导性材料制成的，比如金属。旋转粉碎盘组件112包括凸耳120，该凸耳120将食物垃圾推压在固定研磨环116上以将垃圾碎成小片。在图1所示的实施例中，凸耳120通过铆钉124连接到盘122上，使得凸耳120可以相对于盘122旋转(图1仅示出一个凸耳120)。在其它实施例中，凸耳120被牢固地连接在盘122上，从而不能旋转。当食物垃圾被粉碎成足够小的颗粒物质时，该颗粒物质从旋转粉碎盘组件112上经过，连同注入处理器的水一起，通过排出口128排出。

一方面，适配器环115由电导性树脂基材料铸造，比如可从华盛顿的Bellingham的Integral Technologies，Inc.购得的ElectriPlast。

图2是示出了处理器100的其它方面的结构图。探测器200连接到研磨机构110以探测处理器100里的异物导电物体的存在，比如银器或者其它金属器具。一些实施例中，探测器200连接到电动机106以响应探测到的处理器100里的异物导电物体而控制电动机106。例如，如果探测器200探测到研磨机构110里的异物导电物体，则可立即关闭处理器，和/或启动制动器以停止轴118和旋转粉碎盘组件112。

在示例性实施例中，探测器200在检测到由异物导电物体使旋转粉碎盘组件112与固定研磨环112之间的电路完整时，探测研磨机构110里的异物导电物体的存在。一方面，探测器检测到固定研磨环与旋转粉碎盘组件之间有电连续性比如短路，则确定异物导电物体的存在于研磨机构中。探测器200具有连接到固定研磨环116(直接或者经由与固定研磨环116接触的处理器100的电导部件)的终端204和连接到旋转粉碎盘组件112的另一终端206，通常通过电动机轴轴承。一方面，一个终端204、206连接到地面，而电压施加到另一个终端204、206。通常，粉碎盘组件112的部件，包括凸耳120和盘122，不接触固定研磨环116。如果异物导电物体，比如银器，掉进研磨机构110里，它可能接触旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116，闭合连接到此处的终端204，206之间的电路。

图3是示出了示例性探测器200的电路图。探测器200的作用是探测处理器100的研磨机构110里的异物导电物体的存在。探测器200包括探测电路202，其具有连接到固定研磨环116的终端204，以及通过电动机轴118的轴承连接到旋转粉碎盘组件112的终端206。在所示实施例中，探测电路202施加低压到固定研磨环终端204，且旋转粉碎盘终端206接地。一方面，低压为约0.25伏交流电。探测电路202响应终端204和206之间流过的电流量。处理器里仅有水和食物垃圾，终端204和206之间有较大的电阻，且仅有小电流流过。如果异物导电物体接触了旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116，则在旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116之间有低电阻，比如短路，而且将在终端204和206之间流过更高的电流。响应该更高的电流，探测器200检测到研磨机构110里有异物导电物体。

探测电路202连接到控制器210，例如可从亚利桑那州的Chandler的Microchip Technology，Inc.购得的模型PIC12F675微控制器。控制器210通过连接到继电器212的输出终端响应探测电路202来控制处理器电动机106的运作。当使用者启动处理器时，电动机106运行，从而操作研磨机构110，除非有探测器200的信号表示研磨机构110里存在异物导电物体。如果研磨机构110已经运行，则当探测到异物导电物体时，探测器200对电动机106断电。

如果异物导电物体在处理器100启动之前掉进研磨机构110里，则物体可能只接触固定研磨环116或者粉碎盘组件112，不是同时接触两者。因此这种情况下，异物导电物体没有闭合终端204和206之间的电路，在处理器启动且电动机106发动之前探测器200检测不到异物导电物体的存在。根据本公开的说明，通过短时供电，控制器210将“碰撞”电动机106。电动机轴118转动，从而旋转粉碎盘组件112少量转动。通常，旋转粉碎盘组件112的微小运动将移动异物导电物体使其同时接触固定研磨环116和旋转粉碎盘组件112的一个部件，从而探测到它的存在。如果没有探测到异物导电物体，则电动机106通电全速运行。一旦处理器运转，如果探测到研磨机构110里有异物导电物体，则将通过继电器212去掉供电。

在一种变化中，当第一次向食物垃圾处理器100供电时，在向电动机106供电前用探测器200来检查研磨机构110里异物导电物体的存在。只有探测器200探测不到研磨机构110里异物导电物体的存在，才向电动机106供电。电动机106可以被完全供电或者如上述暂时供电。

图4示出了另一可选的探测器200a，它不像图3所示实施例包括控制器210。探测器200a连接到独立的电动机控制器250上，以当探测到异物导电物体的存在时指示电动机控制器250。如图3所示的探测器200，终端204和206连接到研磨机构110上，且通过响应在终端204和206之间流动的较高的电流而探测到异物导电物体的存在。应该理解，在简单的实施例中，电动机控制器250可以是开关电路，如继电器，响应探测器200a探测到异物导电物体的存在时关闭(例如，开启继电器的触点而将继电器断电)。

在其它可选实施例中，探测电路使用接地故障探测器芯片。响应于研磨机构110里异物导电物体的存在，接地故障探测器跳闸(trip)以断掉对处理器电动机106的供电。

图5示出了示例性实施例，其中使用接地故障断续器500响应于研磨机构110里异物导电物体的存在而对处理器100断电。接地故障断续器500连接在交流主线502和处理器100之间。低电压电源504向探测器电路506供电，该探测器电路506包括恒压电流检测电路508，基准510和比较器512。恒压电流检测电路508施加恒压到旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116，并输出电压至比较器512的输入端，指示旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116之间的电流量。研磨机构110里异物导电物体的存在闭合了旋转粉碎盘组件112和固定研磨环116之间的电路，使得旋转粉碎盘组件112与固定研磨环116之间的电流增大。这引起恒压电流检测电路508输出到比较器512输入端的电压的变化。响应于该电压变化，比较器512向双向三极管输出光耦合器(triac output optocoupler)514供电，该双向三极管输出光耦合器514通过电阻器516将来自交流主线502的带电线路与来自交流主线502的地线连接。这引起经过自交流主线502的带电线路和中线的电流的不平衡。接地故障断续器500响应该电流不平衡而跳闸，切断处理器100的供电。

可周期性地对探测电路202供电，而不是持续运转，因为持续的低水平电流可在研磨机构110里引起电解。在一些实施例中，提供了超越控制(override)以在需要时避开探测器。例如，一些食物垃圾比其它物品更有传导性。研磨机构110里不太容易与水一起冲掉的传导性食物垃圾(比如与米饭混合的酱)可能引起探测器200在不必要的时候取消对电动机106的供电。超越控制允许研磨机构110继续运转直到传导性食物垃圾从处理器冲走。该超越控制可示例性地为开关，比如图2中虚线所示的开关214，使用者可以关闭其以超弛控制探测器200。

一方面，探测器200在检测到研磨机构110里有异物导电物体存在时，向指示器供电，如图2虚线所示的灯216，其警示使用者在研磨机构110里探测到了异物导电物体。应该理解指示器可以是任何类型可以向使用者报警的装置，比如声音警报器。

上文中公布的具体实施例仅是说明性质的，因为本发明可以以不同但是等价的方式被修改和实践，这些方式对得益于此处公开的该领域技术人员是直观的。此外，此处所示的构造和设计细节不做限制，下面权利要求所述的除外。因此很明显，上述公布的特定实施例可以被修改和更改并且这些变动被认为是在本发明的领域和实质内。相应地，此处寻求的保护在下述权利要求中提出。

Claims (22)

1.一种食物垃圾处理器系统，包括：

研磨机构，该研磨机构包括固定研磨环和旋转粉碎盘组件；

驱动所述旋转粉碎盘组件的电动机；以及

连接至所述研磨机构以探测所述研磨机构中的异物导电物体的存在的探测器。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述探测器在检测异物导电物体将所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路闭合时，探测所述研磨机构中异物导电物体的存在。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述探测器在检测所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电连续性时，检测异物导电物体闭合了所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述探测器在检测所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的短路时，检测异物导电物体闭合了所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路。

5.如权利要求2所述的设备，其中所述探测器具有电连接至所述固定研磨环的第一终端和电连接至所述旋转粉碎盘组件的第二终端，并且经过所述第一终端施加低电压到所述固定研磨环或者经过所述第二终端施加低电压到所述旋转粉碎盘组件。

6.如权利要求1所述的设备，其包括连接到所述探测器和所述电动机的控制器，该控制器响应所述探测器探测到的所述研磨机构中异物导电物体的存在而对所述电动机断电。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述探测器包括控制器和探测异物导电物体的存在的探测电路，所述控制器响应所述探测电路探测到的所述研磨机构中的异物导电物体存在而对所述电动机断电。

8.如权利要求6所述的设备，其中当所述食物垃圾处理器系统开启时所述控制器向所述电动机暂时通电，且接着如果所述探测器没有探测到所述研磨机构中有异物导电物体的存在，则所述控制器向所述电动机通电使其全速运行，且如果所述探测器探测到所述研磨机构中有异物导电物体的存在，则所述控制器对所述电动机断电。

9.如权利要求8所述的设备，其中一旦所述食物垃圾处理器启动，则仅当所述探测器没有探测到所述研磨机构中有异物导电物体存在时，所述控制器才暂时对所述电动机通电。

10.如权利要求6所述的设备，其中一旦所述食物垃圾处理器启动时，则仅当所述探测器没有探测到所述研磨机构中有异物导电物体存在时，所述控制器才对所述电动机通电。

11.如权利要求1所述的设备，其中所述探测器包括接地故障探测器，该接地故障探测器检测在所述研磨机构中的异物导电物体将所述固定研磨环与所述旋转粉碎盘组件电连接并使得所述电动机断电的故障。

12.如权利要求1所述的设备，其包括超越控制开关，使用者启动该超越控制开关来超越控制所述探测器，并且使得在所述探测器探测到所述研磨机构中异物导电物体的存在时所述电动机不被断电。

13.如权利要求1所述的设备，还包括指示器，当在所述研磨机构中探测到异物导电物体的存在时，所述探测器就对该指示器通电。

14.一种操作食物垃圾处理器的方法，所述处理器具有带固定研磨环和由所述食物垃圾处理器的电动机驱动的旋转粉碎盘组件的研磨机构，所述方法包括：

检测在所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路是否闭合；且

根据检测在所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路已经闭合，探测到在所述研磨机构中存在异物导电物体。

15.如权利要求14所述的方法，包括在探测到所述研磨机构中有异物导电物体存在时，对所述电动机断电。

16.如权利要求14所述的方法，包括在检测在所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间有电连续性时，检测到所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路闭合。

17.如权利要求16所述的方法，包括在检测在所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间短路时，检测到所述固定研磨环和所述旋转粉碎盘组件之间的电路闭合。

18.如权利要求14所述的方法，包括在所述食物垃圾处理器启动时，对所述电动机暂时通电，在对所述电动机通电后探测在所述研磨机构中是否存在异物导电物体，如果没有探测到所述研磨机构中有异物导电物体存在，则对电动机通电使其全速运行，或者如果探测到所述研磨机构中有异物导电物体存在，则对所述电动机断电。

19.如权利要求18所述的方法，包括所述食物垃圾处理器启动时探测在所述研磨机构中是否有异物导电物体，仅当所述食物垃圾处理器启动时在所述研磨机构中没有探测到异物导电物体，才暂时对所述电动机通电。

20.如权利要求15所述的方法，包括在所述食物垃圾处理器启动时探测在所述研磨机构中是否存在异物导电物体，且仅当所述食物垃圾处理器启动时在所述研磨机构中没有探测到异物导电物体，才对所述电动机通电。

21.如权利要求15所述的方法，包括在使用者可启动开关的启动而超越控制电动机断电时，使得在所述研磨机构中探测到所述异物导电物体时不对所述电动机断电。

22.如权利要求14所述的方法，包括在所述研磨机构中探测到异物导电物体的存在时，对指示器通电。

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