CN105585071B - 油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其包括杂物分离箱、油水分离室、储油室。该杂物分离箱设置有进料系统、喷淋自洁系统。进料系统的进料盆口内部设置有环绕该进料盆口的喷淋管道，喷淋管道上设置有若干喷嘴，喷嘴透过该进料盆口的侧壁向进料系统的U型栅槽内喷淋液体。喷嘴为斜向细缝：具有一定的喷射角度和一定的缝宽。油水分离室分离出的油脂流进储油室中存留，储油室设置有油桶自动灌装系统，储油室上层的油脂在到达额定量后，油桶自动灌装系统自动一次性将油脂灌装至储油桶中。该油桶自动灌装系统包括油水分离界面传感器、电控放油球阀、电控排水球阀、控制器、液位传感器。

Description

油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备
技术领域
本发明涉及一种分离设备，尤其涉及一种油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备。
背景技术
当前，随着城市发展和城镇化建设的日益加快，厨房泔水的处理与污水排放问题也日益突出。厨房泔水排放不同于普通的污水排放，首先需要进行油水分离，还需要清除杂物和污泥，污水排放还需要达到《城市污水排入下水道水质标准》的规定要求，否则对排水管网和后续的污水处理站都将带来不利的影响。
目前已知的餐厨废弃物分离设备，其进料控制是在餐厨废弃物如泔水倒入设备后，人工启、停完成作业过程。在传统餐厨废弃物分离设备上，目前还没有自动进料的设计，存在的最大问题是餐厨废弃物的飞溅污染、残渣遮掩，使得自动进料的工作环境比较恶劣，普通的自动进料设计根本没办法满足餐厨废弃物分离设备的设计要求。另外，常规的自来水喷淋装置，由自来水管、多个喷嘴等组成，结构粗大，尤其对水雾有喷射角度、速度、形状、大小要求的结构装置，更难实现，因此，进料盆口无法适时保养与清洁。
而且通常的泔水油水分离设备，其产生的分离油脂或通过刮油器刮流至油桶中、而因其中同时含有水分又无法将桶中水分轻易去除；或存留在分离舱液面定期靠人工排放，而因溢流高度差所限又很难自流到标准容器中。普遍存在油量不明、油水难分、容器难装等一系列困难。
发明内容
本发明旨在提供一种油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，本发明解决进料盆口无法适时保养与清洁的技术问题，同时基于容器流体力学及油水重力分离技术，借助电容传感器技术、压力传感器技术和电磁控制阀技术，具体应用于泔水分离设备的储油舱油、水精准排放。
本发明的解决方案是：一种油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其包括杂物分离箱、油水分离室；该杂物分离箱排出油水至油水分离室；该杂物分离箱设置有进料系统，该进料系统包括绞龙、收容绞龙的U型栅槽、收容U型栅槽的外壳、设置在外壳顶部的进料盆口；其中：
该杂物分离箱还设置有喷淋自洁系统，该喷淋自洁系统包括喷淋管道、若干喷嘴；该进料盆口内部设置有环绕该进料盆口的喷淋管道，喷淋管道上设置有若干喷嘴，喷嘴透过该进料盆口的侧壁向U型栅槽内喷淋液体；喷嘴为斜向细缝：具有一定的喷射角度和一定的缝宽；
该分离设备还包括储油室，油水分离室分离出的油脂流进储油室中存留，储油室设置有油桶自动灌装系统，储油室上层的油脂在到达额定量后，油桶自动灌装系统自动一次性将油脂灌装至储油桶中；
该油桶自动灌装系统包括油水分离界面传感器、电控放油球阀、电控排水球阀、控制器、液位传感器；储油室内的油水分界面高度由油水分离界面传感器检测并传送信号至控制器，油层顶面高度由液位传感器检测并传送信号至控制器；油水分界面高度就是水层顶面标高，当水层顶面标高达到水位上限H水高时，由控制器控制打开电控排水球阀启动放水动作且水层顶面标高达到水位下限H水低时停止；油层顶面高度就是油层顶面标高，当油层顶面标高达到油位上限H油高时，由控制器控制打开电控放油球阀启动放油动作，灌装至储油桶中且油层顶面标高达到油位下限H油低时停止；电控放油球阀的高度H油阀与电控排水球阀的高度H水阀数值固定，该油桶自动灌装系统满足：H水阀<H水低<H水高<H油阀<H油低<H油高、H油高、H油高与H油低间的油层容量不大于储油桶的容量。
作为上述方案的进一步改进，该进料盆口四周均设置倾斜板，倾斜板高度较高的一端连接外壳，倾斜板高度较低的另一端连接U型栅槽的侧壁顶部；该进料盆口侧壁上供喷嘴喷水的位置位于倾斜板高度较高一端的顶部上；呈斜向细缝的喷嘴的喷射角平行于倾斜板。
作为上述方案的进一步改进，喷淋管道采用手动球阀控制水源通断、或喷淋管道采用三通接头将其与一个电磁球阀连接实现进水自动控制。
作为上述方案的进一步改进，该进料系统为进料感知系统且还包括光电传感器；光电传感器安装在外壳上且能经由U型栅槽侧壁上的栅孔发射光电信号至U型栅槽内。
进一步地，外壳设置有若干导流板，光电传感器安装在其中一个导流板上。
优选地，U型栅槽的侧壁为平行于绞龙的旋转轴的垂直壁；U型栅槽的侧壁、导流板、倾斜板三者构成钝角三角形区域；光电传感器安装在该钝角三角形区域内，且系绞龙最高端的上沿，是排除绞龙的螺旋叶片干扰的极限低量探测位置。
进一步地，光电传感器为单极自发射反馈信号触发型器件。
作为上述方案的进一步改进，H油高与H油低间的油层容量与储油桶的容量相等；每次灌满储油桶后，电控放油球阀关闭同时，由控制器推送信息通知前来收油。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过在设备台面口沿(即进料盆口)集成经过特别结构设计的环形喷淋自洁系统，解决了对喷射水雾的流速、角度、形状的有效控制问题，从而实现了设备台面入料口的适时保养与清洁；
2.本发明通过光电传感器感知物料的进入，并以此信号为开始指令，相继延时启动系统其他各功能项动作；本发明的关键之一是通过光电传感器的特殊安装位置，即解决了传感器信号与餐厨废弃物堆积动作关联的有效性问题，也避免了因餐厨废弃物飞溅污染、或残渣遮掩传感器而致信号动作失效；
3.通过刮油器刮取的含水油脂，经存油槽过滤流进储油室中存留，储油室上层的油脂在到达额定量后，系统自动打开电控放油球阀，一次性将油脂灌装至标准桶中。
附图说明
图1为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的喷淋自洁系统的局部结构图。
图2为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的喷淋自洁系统的另一视角的局部结构图。
图3为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的喷淋自洁系统的又一视角的局部结构图。
图4为图3中区域A的放大示意图。
图5为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的进料感知系统的部分结构图。
图6为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的进料感知系统的另一视角的部分结构图。
图7为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的进料感知系统的又一视角的部分结构图。
图8为本发明油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备的油桶自动灌装系统的结构示意图。
图9为图8中油桶自动灌装系统的另一视角的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备包括杂物分离箱、油水分离室、杂物收集桶、油水收集箱、储油室。杂物分离排出油水至箱油水分离室。杂物分离箱设置有喷淋自洁系统(如图1、图2、图3及图4所示)、进料感知系统(如图5、图6及图7所示)。储油室31设置有油桶自动灌装系统(如图8及图9所示)。
进料感知系统包括光电传感器1、绞龙3、U型栅槽4、外壳8、进料盆口。本发明的进料感知系统能解决因餐厨废弃物的飞溅污染、残渣遮掩，而导致普通的自动进料设计根本没办法满足餐厨废弃物分离设备的设计要求的技术问题。
绞龙3安装在U型栅槽4内，U型栅槽4收容的外壳8内，进料盆口设置在外壳8顶部。餐厨废弃物从进料盆口进入U型栅槽4，厨废弃物的油水从U型栅槽4的栅孔处漏入油水收集箱。通过绞龙3的旋转翻转餐厨废弃物，使得餐厨废弃物能更好的脱水形成杂物，同时绞龙3将餐厨废弃物沿U型栅槽4的延伸方向推出U型栅槽4外，最终杂物落入杂物收集桶内。
本发明将对进料盆口进行了重新设计，进料盆口的四周均设置倾斜板7，倾斜板7高度较高的一端连接外壳8，倾斜板7高度较低的另一端连接U型栅槽4的侧壁顶部。U型栅槽4的侧壁为平行于绞龙3的旋转轴的垂直壁。光电传感器1安装在外壳8上且能经由U型栅槽4侧壁上的栅孔发射光电信号至U型栅槽4内。光电传感器1可为单极自发射反馈信号触发型器件，可对设定区间内的经过或存在物料的反射光捕捉触发电信号，U型栅槽4的侧壁本身带栅孔，设计安装光电传感器1时，光电传感器1与绞龙U栅槽4上的栅孔对位，形成无遮挡区间。
外壳8设置有若干导流板5，光电传感器1安装在其中一个导流板5上，在导流板5上开设安装孔2即可。U型栅槽4的侧壁、导流板5、倾斜板7三者构成钝角三角形区域。光电传感器1安装在该钝角三角形区域内，且系绞龙3最高端的上沿，是排除绞龙3的螺旋叶片干扰的极限低量探测位置。
需要突出的是倾斜板7的设计并不是为了能够更好的收集餐厨废弃物，餐厨废弃物可以从进料盆口直接进入U型栅槽4内。倾斜板7的设计主要目的而是为了协助喷淋系统更好的清洗U型栅槽4和绞龙3，使整个设备能够在自清洁的同时，更充分的利用每一滴油水，同时也能美化环境。另外，倾斜板7的另一主要目的就是给光电传感器1提供安装空间。餐厨废弃物的飞溅污染、残渣遮掩容易使光电传感器1无法正常运行，倾斜板7的设置使得整个设备腾出空间，且拉大光电传感器1与U型栅槽4的侧壁之间的距离。
因此，光电传感器1安装后，由于其安装孔2位置在导流板5上，且缩至绞龙U栅槽4的外侧一段距离，餐厨废弃物经进料盆口倒入并堆积至绞龙U栅槽4下端最底部，亦即见感应区间所覆盖范围，实现经过必探测。光电传感器1位于的三角区域处，系绞龙3最低端的上沿，是排除绞龙3螺旋叶片干扰的极限低量探测位置，做到堆到必探测。
本发明通过光电传感器感1知物料即餐厨废弃物的进入，并以此信号为开始指令，相继延时启动系统其他各功能项动作；本发明的关键是通过光电传感器的特殊安装位置，即解决了传感器信号与餐厨废弃物堆积动作关联的有效性问题，也避免了因餐厨废弃物飞溅污染、或残渣遮掩传感器而致信号动作失效。
请结合图5、图6及图7，在喷淋自洁系统设计中，该进料盆口内部设置有环绕该进料盆口的喷淋管道10，喷淋管道10上设置有若干喷嘴9，喷嘴9透过该进料盆口的侧壁向U型栅槽4内喷淋液体(一般采用水)。该进料盆口侧壁上供喷嘴9喷水的位置位于倾斜板7高度较高一端的顶部上。喷淋管道10可通过外接管道接自来水。
喷嘴9为斜向细缝：具有一定的喷射角度a和一定的缝宽t。如，呈斜向细缝的喷嘴9的喷射角a平行于倾斜板7，缝宽t为0.10mm左右。喷淋管道10可采用手动球阀17控制水源通断，也可采用三通接头16将其与电磁球阀15连接实现进水自动控制。在其他实施方式中，喷淋管道10可作为外接管道系设备外接自来水连接用，可由手动球阀17控制水源通断；喷淋管道10为环形结构，可由三通接头16将其与电磁球阀15连接实现进水控制。
喷淋管道10的出水端可主要由均布环形管道的间断细缝11组成，众多斜向细缝环形均布形成间断细缝11。当电磁球阀15打开时带有压力的自来水进入喷淋管道10并经喷嘴9的间断细缝11喷出，其带压水雾可沿盆口面即倾斜板7贴面喷淋，实现清洁盆面污渍。
故，应用本发明，设计中斜向细缝累计总截面积小于喷淋管道10截面积，故喷淋水流流速会大于进水流速，通过增速提高水的喷射力实现倾斜板7污物的洁净剥离。应用本发明，设计中斜向细缝的斜度相对倾斜板7略微切入表面，即避免了水雾外溅、又利于水雾有效覆盖。应用本发明，设计中斜向细缝均匀分布于环形喷淋管道10的四周，并成一字型，其喷射水流形成伞状交叉，对整个倾斜板7实现了全覆盖。
餐厨废弃物分离设备的喷淋自洁系统集成清洗技术中的水雾喷射、缩口增速、线状重叠、切线剥离原理。常规的自来水喷淋装置，由自来水管、多个喷嘴等组成，结构粗大，尤其对水雾有喷射角度、速度、形状、大小要求的结构装置，更难实现。本发明通过在设备台面口沿(即进料盆口的内侧边沿)集成经过特别结构设计的喷淋自洁系统，解决了对喷射水雾的流速、角度、形状的有效控制问题，从而实现了设备台面入料口的适时保养与清洁。
进料系统将餐厨废弃物油水分离而输出油水至油水分离箱22，油水分离箱22通过刮油器刮取的含水油脂，经存油槽过滤流进储油室中存留，储油室上层的油脂在到达额定量后，经存油槽过滤流进储油室中存留，储油室上层的油脂在到达额定量后，油桶自动灌装系统自动打开电控放油球阀，一次性将油脂灌装至标准桶中。
请一并参阅图8、图9，油桶自动灌装系统油水分离界面传感器32、电控放油球阀34、电控排水球阀35、控制器36、液位传感器39。
储油室31中由顶部从刮油器刮进来的含油液体，因重力作用被分离成下水层37、和上油层38，其油水分界面高度由油水分离界面传感器32检测并变送信号至控制器36。油层顶面高度由液位传感器39检测并变送信号至控制器36。
随着油、水的不断流入，水层顶面标高与油层顶面标高都在逐渐升高，当水层顶面标高达到H水高时、由控制器36控制打开电控排水球阀35启动放水动作、至水层顶面标高H水低时停止。当油层顶面标高达到H油高时，由控制器36控制打开电控放油球阀34启动放油动作，灌装至储油桶33中、至油层顶面标高H油低时停止。系统中，一定规格匹配设备的H油阀与H水阀数值固定，只要保证这几个条件，即：H水低>H水阀、H油低>H油阀、H水高<H油阀、H油低>H油阀、H油高与H油低间的油层容量不大于储油桶33的容量。H油高与H油低间的油层容量最好与储油桶33容量相等，如此，循环往复，每次灌满储油桶33后，电控放油球阀34关闭同时，由控制器36推送信息通知人员前来收油。
故，该油桶自动灌装系统在灌装时，其油桶自动灌装方法包括以下步骤：
一、储油室内的油水分界面高度采用油水分离界面传感器32检测并变送信号至控制器36，油层顶面高度由液位传感器39检测并变送信号至控制器36；
二、当水层顶面标高达到H水高时，由控制器36控制打开电控排水球阀35启动放水动作且至水层顶面标高H水低时停止；
三、当油层顶面标高达到H油高时，由控制器36控制打开电控放油球阀34启动放油动作，灌装至储油桶中且至油层顶面标高H油低时停止；
本发明最为关键的排油逻辑构思，如图6所示，H水低、H水高、H水阀、H油低、H油高、H油阀的准确设立，谁先谁后，都是唯一确定，而且仅仅采用了2个电控阀即电子开关，就实现本发明目的的关键，结构简单，成本低廉，性能却非常好。除此之外，本发明的另一个关键要点，就是自动排油一次就能自动灌满一桶，这样方便作业人员，也不会在频繁开启，减少油污染与损耗，也能提高电子开关的使用寿命，这与传统连续性或间断性灌装设计理念完全不同，突破了传统思维，即只要油水分离箱分离出油水进入油桶自动灌装系统的储油室31，油桶就要时刻准备待命的传统思维逻辑。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其包括杂物分离箱、油水分离室；该杂物分离箱排出油水至油水分离室；该杂物分离箱设置有进料系统，该进料系统包括绞龙(3)、收容绞龙(3)的U型栅槽(4)、收容U型栅槽(4)的外壳(8)、设置在外壳(8)顶部的进料盆口；其特征在于：
该杂物分离箱还设置有喷淋自洁系统，该喷淋自洁系统包括喷淋管道(10)、若干喷嘴(9)；该进料盆口内部设置有环绕该进料盆口的喷淋管道(10)，喷淋管道(10)上设置有若干喷嘴(9)，喷嘴(9)透过该进料盆口的侧壁向U型栅槽(4)内喷淋液体；喷嘴(9)为斜向细缝：具有一定的喷射角度和一定的缝宽；
该分离设备还包括储油室(31)，油水分离室分离出的油脂流进储油室(31)中存留，储油室(31)设置有油桶自动灌装系统，储油室(31)上层的油脂在到达额定量后，油桶自动灌装系统自动一次性将油脂灌装至储油桶(33)中；
该油桶自动灌装系统包括油水分离界面传感器(32)、电控放油球阀(34)、电控排水球阀(35)、控制器(36)、液位传感器(39)；储油室(31)内的油水分界面高度由油水分离界面传感器(32)检测并传送信号至控制器(36)，油层顶面高度由液位传感器(39)检测并传送信号至控制器(36)；油水分界面高度就是水层顶面标高，当水层顶面标高达到水位上限H水高时，由控制器(36)控制打开电控排水球阀(35)启动放水动作且水层顶面标高达到水位下限H水低时停止；油层顶面高度就是油层顶面标高，当油层顶面标高达到油位上限H油高时，由控制器(36)控制打开电控放油球阀(34)启动放油动作，灌装至储油桶(33)中且油层顶面标高达到油位下限H油低时停止；电控放油球阀(34)的高度H油阀与电控排水球阀(35)的高度H水阀数值固定，该油桶自动灌装系统满足：H水阀<H水低<H水高<H油阀<H油低<H油高、H油高与H油低间的油层容量不大于储油桶(33)的容量。
2.如权利要求1所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：该进料盆口四周均设置倾斜板(7)，倾斜板(7)高度较高的一端连接外壳(8)，倾斜板(7)高度较低的另一端连接U型栅槽(4)的侧壁顶部；该进料盆口侧壁上供喷嘴(9)喷水的位置位于倾斜板(7)高度较高一端的顶部上；呈斜向细缝的喷嘴(9)的喷射角平行于倾斜板(7)。
3.如权利要求1所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：喷淋管道(10)采用手动球阀(17)控制水源通断、或喷淋管道(10)采用三通接头(16)将其与一个电磁球阀(15)连接实现进水自动控制。
4.如权利要求2所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：该进料系统为进料感知系统且还包括光电传感器(1)；光电传感器(1)安装在外壳(8)上且能经由U型栅槽(4)侧壁上的栅孔发射光电信号至U型栅槽(4)内。
5.如权利要求4所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：外壳(8)设置有若干导流板(5)，光电传感器(1)安装在其中一个导流板(5)上。
6.如权利要求5所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：U型栅槽(4)的侧壁为平行于绞龙(3)的旋转轴的垂直壁，U型栅槽(4)的侧壁、导流板(5)、倾斜板(7)三者构成钝角三角形区域；光电传感器(1)安装在该钝角三角形区域内，且系绞龙(3)最高端的上沿，是排除绞龙(3)的螺旋叶片干扰的极限低量探测位置。
7.如权利要求4所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：光电传感器(1)为单极自发射反馈信号触发型器件。
8.如权利要求1所述的油桶自动灌装且无异味的餐厨废弃物分离设备，其特征在于：H油高与H油低间的油层容量与储油桶(33)的容量相等；每次灌满储油桶(33)后，电控放油球阀(34)关闭同时，由控制器(36)推送信息通知前来收油。
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