CN105329677B - 物料循环搅拌机构及其控制使用方法和无水型生态厕所 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物料循环搅拌机构及其控制方法，包括固定支架、回转筒体及搅拌装置，搅拌装置设置于固定支架，并贯穿回转筒体，搅拌装置包括搅拌输送方向相反的第一搅拌输送区域和第二搅拌输送区域,搅拌装置搅拌物料并从第一搅拌输送区域沿第一方向输送物料进入回转筒体；回转筒体可相对搅拌装置旋转，以搅拌物料并将物料沿第一方向输送至第二搅拌输送区域，并在第二搅拌输送区域沿与第一方向相反的第二方向搅拌输送物料至回转筒体。通过设置滚筒式的回转筒体和位于回转筒体内的搅拌装置形成一循环的搅拌路径，使物料搅拌均匀，不易结块，出料口不易堵料，机器故障率低，维修便利。还提供一种无水型生态厕所。

Description

物料循环搅拌机构及其控制使用方法和无水型生态厕所

技术领域

本发明涉及一种物料循环搅拌机构及其控制使用方法和无水型生态厕所。

背景技术

在生活和生产中，物料搅拌设备在农业及农业深加工、养殖业产生的有机废料，及家庭、商业和工业的生物废料等领域被广泛应用。例如，生物废料的搅拌中，传统地的物料搅拌机构对物料进行搅拌，然后在物料搅拌机构内发酵完全后通过出料装置排出。但是，该种物料搅拌机构叶片易卡死，物料搅拌不均匀，易结块导致反应发酵不完全，且出料口易堵料，维修不便。

发明内容

基于此，有必要针对传统的物料搅拌机构叶片易卡死，物料搅拌不均匀，且出料口易堵料，维修不便的问题，提供一种物料不易结块，叶片不易卡死，自动出料，不易堵料的物料循环搅拌机构及其控制使用方法和无水型生态厕所。

一种物料循环搅拌机构，包括：

固定支架；

回转筒体，可转动地连接于所述固定支架；

搅拌装置，设置于所述固定支架，并贯穿所述回转筒体，所述搅拌装置包括搅拌输送方向相反的第一搅拌输送区域和第二搅拌输送区域,所述搅拌装置搅拌物料并从所述第一搅拌输送区域沿第一方向输送所述物料进入所述回转筒体；

所述回转筒体相对所述搅拌装置可旋转，以搅拌所述物料并将所述物料沿第一方向输送至所述搅拌装置的第二搅拌输送区域，并在所述第二搅拌输送区域沿与所述第一方向相反的第二方向搅拌输送所述物料至所述回转筒体，从而形成一循环路径。

上述的物料循环搅拌机构，通过设置滚筒式的回转筒体和位于回转筒体内的搅拌装置形成一循环的搅拌路径，使物料搅拌均匀，不易结块，出料口不易堵料，机器故障率低，维修便利，且回转筒体容量大，可进行较大量的物料搅拌，节省了人力及物力。此外，仅通过改变电机的转向即可使物料从排料口排出，出料快捷，方便。

在其中一实施例中，所述搅拌装置沿其轴向依次开设有进料口、循环出料口、循环入料口及排料口，所述进料口开设于所述搅拌装置延伸出所述回转筒体的一端部，所述循环出料口和所述循环入料口位于所述回转筒体内，所述排料口开设于所述搅拌装置延伸出所述回转筒体的另一端部，所述第一搅拌输送区域和所述第二搅拌输送区域分居所述循环出料口两侧，所述搅拌装置与所述回转筒体通过所述循环进料口和所述循环出料口形成一物料循环搅拌路径。

在其中一实施例中，所述回转筒体内壁设有若干搅拌叶片。

在其中一实施例中，若干所述搅拌叶片沿其轴向和周向均匀间隔排布，以在所述回转筒体沿预设方向转动时，产生一可使物料沿第一方向移动的搅拌力；

其中，部分所述搅拌叶片相对所述回转筒体轴向平行方向倾斜设置。

在其中一实施例中，靠近所述循环进料口处的搅拌叶片沿所述回转筒体轴向平行设置。

在其中一实施例中，所述固定支架包括底座及固设于所述底座的两支撑架，所述回转筒体可转动地连接于所述底座，所述搅拌装置固设于所述两支撑架，并贯穿所述回转筒体，所述回转筒体可相对转动地密封连接于所述搅拌装置。

在其中一实施例中，所述物料循环搅拌机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括用于支承并带动所述回转筒体转动的托轮组及第一电机，所述托轮组设置于所述底座上，所述第一电机驱动所述托轮组转动，从而带动所述回转筒体旋转。

一种如上述的物料循环搅拌机构的控制使用方法，包括以下步骤：

驱动搅拌装置内的螺杆转动，在第一搅拌输送区域内搅拌物料，并沿第一方向输送所述物料至回转筒体；

驱动回转筒体转动，搅拌并带动物料沿第一方向输送至所述搅拌装置；

在第二搅拌输送区域搅拌物料，并沿与所述第一方向相反的第二方向输送所述物料至回转筒体；

待物料搅拌均匀后，驱动搅拌装置内的螺杆反方向转动，搅拌带动物料排出。

在其中一实施例中，驱动搅拌装置内的螺杆转动，在第一搅拌输送区域内搅拌物料，并沿第一方向输送所述物料至回转筒体步骤之前还包括步骤：

输送物料至所述搅拌装置。

一种无水型生态厕所，包括上述的物料循环搅拌机构。

附图说明

图1为一实施方式的无水型生态厕所的结构示意图；

图2为图1所示的无水型生态厕所的A-A方向的剖面图；

图3为图1所示的源分离装置的结构示意图；

图4为图3所示的源分离装置的B-B方向的剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要指出，本较佳实施例中以物料循环搅拌机构在生态厕所搅拌物料过程中的应用为例进行说明，但不应限于本文所描述的实施例中的应用。

如图1及图2所示，本发明较佳实施例中的无水型生态厕所10，包括源分离装置12及物料循环搅拌机构(图未标)。物料循环搅拌机构包括固定支架14、回转筒体16及搅拌装置18。回转筒体16可转动地连接于固定支架14，搅拌装置18设置于该固定支架14，并贯穿该回转筒体16，该搅拌装置18包括搅拌输送方向相反的第一搅拌输送区域182和第二搅拌输送区域184。该源分离装置12相对搅拌装置18而设，以允许在源分离装置12将尿液与粪便分离后将粪便与辅料的物料输送至所述搅拌装置18。

该搅拌装置18搅拌物料并从第一搅拌输送区域182沿第一方向输送物料进入回转筒体16，该回转筒体16可相对搅拌装置18旋转，以搅拌该物料并将该物料沿第一方向输送至搅拌装置18的第二搅拌输送区域184，并在第二搅拌输送区域184沿与第一方向相反的第二方向搅拌输送该物料至该回转筒体16，从而形成一循环路径。

需要说明的是，第一方向是指如图1所示在第一搅拌输送区域182中箭头指向的方向，第二方向是指如图1所示在第二搅拌输送区域184中箭头指向的方向。也就是说，物料进入搅拌装置18，在第一搅拌输送区域182沿第一方向可进入回转筒体16，在第二搅拌输送区域184沿第二方向可再次进入回转筒体16。

具体地，如图1所示，本实施例中，该搅拌装置18沿其轴向依次开设有进料口181、循环出料口183、循环入料口185及排料口187，该进料口181开设于搅拌装置18延伸出该回转筒体16的一端部，该源分离装置相对该进料口181设置，该循环出料口183和循环入料口185位于该回转筒体16内，该排料口187开设于该搅拌装置18延伸出该回转筒体16的另一端部。第一搅拌输送区域182和第二搅拌输送区域184分居循环出料口183的两侧，该搅拌装置18和回转筒体16通过循环入料口185和循环出料口183形成一物料循环搅拌路径。本实施例中，第一搅拌输送区域182和第二搅拌输送区域184的螺杆的螺旋的旋向相反，物料从进料口181进入搅拌装置18，在第一搅拌输送区域182沿第一方向移动，并从循环出料口183进入回转筒体16。接着物料在回转筒体16的搅拌作用下，沿第一方向移动，从循环入料口185重新进入搅拌装置18，由于第二搅拌输送区域184的螺杆上的螺旋旋向与第一搅拌输送区域182的螺杆旋向相反，在搅拌装置18的螺杆沿预设方向旋转时，第二搅拌输送区域184的输送方向与第一方向相反，从而使重新进入搅拌装置18的物料沿第二方向移动，并从循环出料口183进入回转筒体16，进而形成所述循环搅拌路径。

参照图1及图2所示，本实施例中，该固定支架14包括底座142及设于底座142的两支撑架144，该回转筒体16可转动地连接于该底座142，该搅拌装置18固设于该两支撑架144上，并贯穿回转筒体16，该回转筒体16可相对转动地密封连接于该搅拌装置18。该搅拌装置18部分收容于回转筒体16内，一端延伸出回转筒体16，并固接于该其中一支撑架144，另一端延伸出回转筒体16，并固接于其中之另一支撑架144。如图1所示，源分离装置12设于搅拌装置18之上，将尿液与粪便分离后，输送物料至搅拌装置18的进料口181，从而进行粪便的搅拌和生物反应。源分离装置12的上方还设有便器(图未示)，下方设有尿液收集处理装置(图未示)，粪便与尿液的混合物经过便器落入源分离装置12，尿液经过分离后进入下方的尿液收集处理装置进行收集和处理，以达到排放标准。本实施例中，辅料由源分离装置12添加至进料口181，辅料由锯末、米糠、竹碳粉等组成，通过源分离装置12加入搅拌装置18内，然后经过回转筒体16与搅拌装置18的循环搅拌，形成混合充分、兼氧、好氧的生物环境产生好氧堆肥，达到减量化、无害化、资源化的目的。可以理解，在其他实施例中，也可设置辅料添加装置，通过辅料添加装置将辅料添加至搅拌装置18内。

优选地，如图2所示，该物料循环搅拌机构还包括驱动组件19，该驱动组件19包括用于支承并带动该回转筒体16转动的托轮组192及第一电机194，该托轮组192设置于底座142上，第一电机194驱动该托轮组192转动，从而带动回转筒体16旋转。本实施例中，托轮组192为两对，即4个，一个为主动轮，另外三个为从动轮，可以理解，根据电机的功率以及回转筒体16的重量可选择主动轮和从动轮的数量，在此不作限定。

需要指出，本实施例中，该物料循环搅拌机构适用于无水型生态厕所10，在其他一些实施例中，该物料循环搅拌机构还适用于其他类型的物料混合循环搅拌，不限于本实施例中的应用范围。

更具体地，如图1所示，该循环出料口183开设于搅拌装置18位于回转筒体16内的部分的侧壁，循环入料口185开设于搅拌装置18的侧壁，且靠近回转筒体16端部的内壁。也就是说，循环出料口183和循环入料口185分别开设于搅拌装置18靠近回转筒体16两端部内壁处，从而充分利用回转筒体16和搅拌装置18的长度，使物料在回转筒体16的搅拌下，沿回转筒体16移动，经过循环入料口185进入搅拌装置18进一步地进行搅拌，并从循环出料口183重新排入回转筒体16，如此循环搅拌，直至物料搅拌充分均匀。如图1所示，搅拌装置18延伸出该回转筒体16的部分开设有前述的排料口187，当物料搅拌充分均匀时，搅拌装置18改变转动方向，则物料经过第二搅拌输送区域184沿第一方向从排料口187排出，完成粪便的生物处理过程。优选地，进料口181、循环入料口185、循环出料口183及排料口187均设有呈漏斗状的导料装置(图未标)，便于进料和排料，提高了物料的搅拌效率。

进一步地，如图1所示，该回转筒体16的内壁设有若干搅拌叶片162，以搅拌物料，并带动物料自所述固定筒体14沿所述回转筒体16的方向移动。本实施例中，该搅拌叶片162相对回转筒体16轴向平行方向倾斜设置，具体到如图1所示的实施例中，搅拌叶片162朝右下方倾斜，如此可使物料沿第一方向输送。更进一步，靠近循环入料口185处的搅拌叶片162沿回转筒体16轴向平行设置，如此，使物料到达循环入料口185处时，可在回转筒体16的转动过程中，将物料输送至循环入料口185进入搅拌装置18。优选地，搅拌叶片162沿回转筒体16轴向及周向均匀布设，以在回转筒体16沿预设方向转动时，产生一可使物料自固定筒体14沿回转筒体16移动的搅拌力，如此可保证搅拌的均匀度以及物料沿回转筒体16移动的速度均匀。可以理解，搅拌叶片162的形式在此不作限定，本实施例中，搅拌叶片162为直线型，在其他实施例中，也可为螺旋型或曲线型，能实现搅拌均匀的效果即可。

请再次参阅图1及图2，本实施例中，该无水型生态厕所10还包括第二电机(图未示)及第三电机13，该第二电机驱动源分离装置12工作，第三电机13驱动搅拌装置18内的螺杆转动，从而实现物料的搅拌与输送。需要说明的是，第一电机194、第二电机和第三电机13的转动方向均可变，以适应不同的转向需求。当进行物料的搅拌时，开启第一电机194、第二电机和第三电机13，源分离装置12将物料输送至搅拌装置18，并从循环出料口183进入回转筒体16，回转筒体16对物料进行搅拌，并使物料沿第一方向移动从循环入料口185进入搅拌装置18，在搅拌装置18的第二搅拌输送区域内184进一步进行搅拌，并从循环出料口183进入回转筒体，进行下一循环的搅拌。当物料搅拌均匀时，控制第三电机13的改变转向，则物料从排料口187排出。可以理解，在改变第三电机13转向的同时，也可改变第一电机194的转向，使物料从循环出料口183进入搅拌装置18，并最终从排料口187排出。

请一并参阅图3，本实施例中，该源分离装置12包括循环前移的传送带122，及可沿该传送带122传送方向旋转，并支撑传送带122内周的多个托辊124，传送带122具有一倾斜的传送面(图未标)，其相对位置较高的一端位于搅拌装置18的进料口181的上方，以将物料输送至固定筒体14内。具体地，多个托辊124具有圆柱形的外支撑面，传送带122套设于多个托辊124，形成一倾斜的传送面，相对位置较高的一端位于搅拌装置18的进料口181的上方。更清楚地说，传送面为一斜坡，坡顶位于进料口181的上方，粪便与辅料的混合物料在传送带122的作用下传送至坡顶并滑入该进料口181，尿液在重力的作用下沿传送带122自流至位于其下方的尿液收集处理装置。更具体地，该传送带122正对进料口181一侧的下方设有刮便器(图未示)，该刮便器可为铁片、钢片或具有一定韧性的高分子材料制成的塑料片，该刮便器不影响传送带122的移动的弹性抵靠于传送带122的下表面上，从而清除传送带122上的便渣或便渍。优选地，该传送带122倾斜的传送面相对水平面的夹角为1～10度，角度过大，导致物料会在传送过程中滑落，角度过小，则尿液无法自流至尿液收集处理装置，当传送面相对水平面的夹角为1～10度时，可保证物料不易从传送带122滑落，又保证了尿液可自流至传送带122下方的尿液收集处理装置。

进一步地，如图4所示，传送带122两侧的边缘处设有挡边1222，以防止物料溢出皮带。传送带122内周沿其传送方向设有导向凸起1224，该托辊124对应开设有导向槽(图未标)，导向凸起1224与该导向槽配合，传送带122相对该托辊124不易偏移，传送带122不易发生抖动，保证了传送带122传送的稳定性。

本发明的无水型生态厕所10，通过设置滚筒式的回转筒体16和位于回转筒体16内的搅拌装置18，并分别通过循环出料口183和循环进入料口185连通从而形成一循环的搅拌路径，使物料搅拌均匀，不易结块，出料口不易堵料，机器故障率低，维修便利，且回转筒体16容量大，可进行较大量的物料搅拌，节省了人力及物力。此外，仅通过改变电机的转向即可使物料从排料口187排出，出料快捷，方便。

本发明还提供一种物料循环搅拌机构的控制使用方法，包括以下步骤：

S120：驱动搅拌装置18内的螺杆转动，在第一搅拌输送区域182内搅拌物料，并沿第一方向输送所述物料至回转筒体16；

具体地，第三电机13驱动搅拌装置18的螺杆转动，在第一搅拌输送区域182沿第一方向将物料输送，并通过循环出料口183进入回转筒体16内；

S130：驱动回转筒体16转动，搅拌并带动物料沿第一方向输送至所述搅拌装置18；

具体地，控制第一电机194开启，驱动回转筒体16沿逆时针旋转，在回转筒体16内的搅拌叶片162的作用下，物料移动至循环入料口185处，并由此进入搅拌装置18的第二搅拌输送区域184，进一步进行搅拌。

S140：在第二搅拌输送区域184搅拌物料，并沿与所述第一方向相反的第二方向输送所述物料至回转筒体16；

具体地，控制第三电机13开启，驱动搅拌装置18的螺杆转动，从而带动物料沿第二方向移动，并从循环出料口183进入回转筒体16，完成一个搅拌的循环周期。

S150：待物料搅拌均匀后，驱动搅拌装置18内的螺杆反方向转动，搅拌带动物料排出。

具体地，待物料搅拌均匀后，控制第三电机13的转向，则从循环入料口185进入搅拌装置18的物料沿第二方向移动，并从排料口187排出。

在其中一实施例中，步骤S120之前还包括步骤

S110：输送物料至所述搅拌装置18；

具体地，控制第二电机开启，传送带122循环移动，将物料传送至搅拌装置18的进料口181，配合刮便器使粪便落入搅拌装置18内，尿液在自重的作用下沿传送带122自流至其下方的尿液收集处理装置。

其中，步骤S120、步骤S130和步骤140同时进行，完成一次搅拌循环后，物料进入回转筒体16再次进入步骤S120，从而可进行多次搅拌循环，直至物料搅拌均匀为止。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种物料循环搅拌机构，其特征在于，包括：

固定支架；

回转筒体，可转动地连接于所述固定支架；

搅拌装置，设置于所述固定支架，并贯穿所述回转筒体，所述搅拌装置包括搅拌输送方向相反的第一搅拌输送区域和第二搅拌输送区域,所述第一搅拌区域螺杆的螺旋方向与所述第二搅拌区域螺杆的螺旋方向相反，所述搅拌装置搅拌物料并从所述第一搅拌输送区域沿第一方向输送所述物料进入所述回转筒体；

所述回转筒体相对所述搅拌装置可旋转，以搅拌所述物料并将所述物料沿第一方向输送至所述搅拌装置的第二搅拌输送区域，并在所述第二搅拌输送区域沿与所述第一方向相反的第二方向搅拌输送所述物料至所述回转筒体，从而形成一循环路径；

所述搅拌装置沿其轴向依次开设有进料口、循环出料口、循环入料口及排料口，所述进料口开设于所述搅拌装置延伸出所述回转筒体的一端部，所述循环出料口和所述循环入料口位于所述回转筒体内，所述排料口开设于所述搅拌装置延伸出所述回转筒体的另一端部，所述第一搅拌输送区域和所述第二搅拌输送区域分居所述循环出料口两侧，所述搅拌装置与所述回转筒体通过所述循环进料口和所述循环出料口形成一物料循环搅拌路径；

所述回转筒体内壁设有若干搅拌叶片；

若干所述搅拌叶片沿其轴向和周向均匀间隔排布，以在所述回转筒体沿预设方向转动时，产生一可使物料沿第一方向移动的搅拌力；

其中，部分所述搅拌叶片相对所述回转筒体轴向平行方向倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的物料循环搅拌机构，其特征在于，靠近所述循环进料口处的搅拌叶片沿所述回转筒体轴向平行设置。

3.根据权利要求1所述的物料循环搅拌机构，其特征在于，所述固定支架包括底座及固设于所述底座的两支撑架，所述回转筒体可转动地连接于所述底座，所述搅拌装置固设于所述两支撑架，并贯穿所述回转筒体，所述回转筒体可相对转动地密封连接于所述搅拌装置。

4.根据权利要求3所述的物料循环搅拌机构，其特征在于，所述物料循环搅拌机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括用于支承并带动所述回转筒体转动的托轮组及第一电机，所述托轮组设置于所述底座上，所述第一电机驱动所述托轮组转动，从而带动所述回转筒体旋转。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的物料循环搅拌机构的控制使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

驱动搅拌装置内的螺杆转动，在第一搅拌输送区域内搅拌物料，并沿第一方向输送所述物料至回转筒体；

驱动回转筒体转动，搅拌并带动物料沿第一方向输送至所述搅拌装置；

在第二搅拌输送区域搅拌物料，并沿与所述第一方向相反的第二方向输送所述物料至回转筒体；

待物料搅拌均匀后，驱动搅拌装置内的螺杆反方向转动，搅拌带动物料排出。

6.根据权利要求5所述的物料循环搅拌机构的控制使用方法，其特征在于，驱动搅拌装置内的螺杆转动，在第一搅拌输送区域内搅拌物料，并沿第一方向输送所述物料至回转筒体步骤之前还包括步骤：

输送物料至所述搅拌装置。

7.一种无水型生态厕所，其特征在于，包括如权利要求1～4任意一项所述的物料循环搅拌机构。