CN109701999A - 用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构、应用其的餐厨垃圾处理设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构、应用其的餐厨垃圾处理设备及系统。其中一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，包括筒身，短翼和加强筋，所述短翼固定于筒身内壁，短翼与筒身内壁连接处设置加强筋用于加固筒身和短翼的连接。本发明的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构采用新型短翼搅拌容器，没有搅拌主轴和搅拌刮板，结构简单，维护方便，成本降低。

Description

用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构、应用其的餐厨垃圾处理 设备及系统

技术领域

本发明属于环保机械技术领域，具体涉及用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构及应用其的垃圾处理设备。

背景技术

随着国家经济的快速发展和人们生活水平的提高，城市化建设速度加快，城市人口剧增，随之而来的城市垃圾也成为制约和限制城市发展的重大问题之一，尤其是中国的餐厨垃圾污染日趋严峻。据统计，我国的餐厨垃圾约占整个生活垃圾的50％-70％，因此餐厨垃圾的资源化、无害化处理已成为人们日常生活中的重要内容。同时，可持续的生活方式驱动着产品创新并逐渐向科技化、智能化发展。因此，研究基于物联网思维对传统餐厨垃圾处理进行结构改造和功能升级，以构建可持续解决方案，为用户构建一个绿色、健康、智能化生活环境，具有重要的研究意义和应用前景。

中国发明专利申请“全自动垃圾处理机”(申请号CN201610134665.0)中公开了一种全自动垃圾处理机，包括机架、进料机构、搅拌机构和出料机构，进料机构包括设置在机架上的进料门、翻斗、升降小车、控制翻斗升降的升降油缸和控制翻斗翻转的翻转油缸。以上技术方案实现的全自动垃圾处理机依靠搅拌主轴和固定在搅拌主轴上的两组搅拌刮板以及固定在机架上的驱动搅拌主轴转动的减速电机来实现垃圾搅拌，这种方式结构复杂，故障率高，运营维护成本高。

韦鑫珠等在“基于IOT思维的家庭餐厨堆肥桶设计研究”(《山东工艺美术学院学报》，2018年第一期，第18页)运用物联网技术进行家庭餐厨堆肥桶的设计，以用户体验为核心，实现垃圾资源化目的，旨在提高人们的生活品质。但是其装置功能过于简单，处理时间长，容量小，不适用于小区、城镇的大规模应用。

此外，传统餐厨垃圾处理装置的加热方式只能采用在搅拌容器外面加装加热装置，通常采用电阻丝加热的方式，借助绝缘蒙皮来减少热量向外辐射，但这种由外向内的渗透加热方式的热效率极低，不利于降低成本。

发明内容

本发明用于提供一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构、应用其的餐厨垃圾处理设备及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

本发明的一个方面用于提供一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，包括筒身，短翼和加强筋，所述短翼固定于筒身内壁，短翼与筒身内壁连接处设置加强筋用于加固筒身和短翼的连接。

优选地，进一步包括设置在筒身内部的加热装置。

优选地，所述加热装置通过转轴安装在筒身内部。

优选地，短翼的长度为筒身直径的0.25～0.35倍。

优选地，所述筒身上设置有开口，开口设置于筒身呈一定角度设置的张角底端位置。

本发明的另一方面用于提供一种餐厨垃圾处理设备，其包括以上的任一用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构。

优选地，进一步包括现场边缘计算控制器，所述现场边缘计算控制器用于采集发酵机构的运行参数并根据设定工况调整机构的运行状态。

本发明的又一方面用于提供一种餐厨垃圾处理系统，包括以上任一的餐厨垃圾处理设备，进一步包括云端处理器，所述云端处理器用于接收现场边缘计算控制器发送的发酵机构内外的温度、湿度、驱动装置的运行数据、现场边缘计算控制器的状态。

优选地，所述云端处理器进一步用于作为现场边缘计算控制器的控制热备份。

优选地，所述云端处理器存储所有的运行数据，用于根据长期存储和现场实时的温湿度、各个月份垃圾处理密度以及电价的波动，进行云端优化后发送指令给现场边缘计算控制器，实现现场的优化控制。

采用本发明具有如下的有益效果：

1、采用新型短翼搅拌容器，没有搅拌主轴和搅拌刮板，结构简单，维护方便，成本降低；

2、采用中心加热方式，加热均匀，热能利用率高，节能环保；

3、采用基于物联网的监控技术，有助于城镇批量建设，提高管理效率，降低运营成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的餐厨垃圾处理设备的发酵机构的结构示意图；

图2为本发明一实施例的餐厨垃圾处理设备的发酵机构的侧身角度结构示意图；

图3为本发明一实施例的餐厨垃圾处理设备结构示意图；

图4为本发明实施例的餐厨垃圾处理系统结构示意图；

图5为本发明实施例的餐厨垃圾处理系统运行流程示意图。

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。

参照图1，本发明公开了一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构的结构示意图，包括筒身321、短翼322和加强筋323，短翼322固定于筒身321内壁，短翼322与筒身321内壁连接处设置加强筋323用于加固筒身321和短翼322的连接。通过设置驱动机构带动筒身321转动，筒身321转动过程中，带动短翼322一并转动，进而物料随着短翼322一起运动实现均匀搅拌的效果。在加强筋323的加固下，筒身321和短翼322的连接更加牢固，可极大延长短翼322的使用寿命。与现有设计中垃圾处理设备的搅拌机构设置筒身的中部通过轴连接进行搅拌的方式相比，此种搅拌方式由于搅拌机构直接设置在筒身内壁上，大大的减少了搅拌结构的复杂度，同时增强了搅拌结构即此处短翼的牢固度。由于搅拌机构设置在侧壁上，增加了搅拌物的释放空间，从而极大的降低了在搅拌过程中可能导致的搅拌机构被物料卡产生运行故障的情形。

本领域技术人员可以理解的是，为了增加搅拌的强度，短翼322也可以设置成多组，每组短翼322在筒身321内部均匀分布固定。当然，优选的，一般设置的短翼不超过3组。

为了达到更好的搅拌效果，在具体应用实例中，短翼322的长度设置成筒身321直径的0.25倍～0.35倍。当然，本领域技术人员可以理解的是，短翼322的长度设置成更小或者更大也在本发明的保护范围之内。

因用于搅拌的短翼322设置在筒身321上，使得在筒身321中心设置加热装置成为可能。故本发明又一实施例提供的一种餐厨垃圾处理设备的发酵机构进一步包括设置在筒身内部的加热装置。加热装置通过转轴安装在筒身内部。在进一步的应用实例中，其中筒身321外面可进一步附有隔热层，减少热辐射，有助于发酵控温。

其他的应用实例中，参见图本发明实施例提供的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构的筒身上设置有开口324，此处的开口324既可以当作垃圾进料口，也可以当作垃圾出料口。参见图2，开口324设置于筒身呈一定角度设置的张角底端位置。通过将开口设置在张角底端，发酵机构内部处理完后的垃圾可沿一定坡度下滑，方便落料。

以上提供的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构可应用于本发明实施例提供的一种垃圾处理设备。参见图3，在一具体应用实例中，本发明实施例提供的餐厨垃圾处理装置包括支架31、发酵机构32、加热装置33、转轴34和驱动装置35。支架31可安装在地面上，通过转轴34和发酵机构32连接，加热装置33通过转轴34安装在发酵机构32内，驱动装置35和转轴34连接。

继续参见图1，发酵机构32采用横放的圆筒形结构，包括筒身321、短翼322、加强筋323和开口324，其中筒身321外面附有隔热层，减少热辐射，有助于发酵控温。为了实现更好的搅拌效果，短翼322的长度是筒身321直径的0.25倍～0.35倍，加强筋323和短翼322与筒身321连接。开口324可以由程序控制打开和关闭，其驱动可以采用液压或手动开启阀门等方式，由于筒身可以旋转，故此开口324既可以当作垃圾进料口，也可以当作垃圾出料口。作为一种扩展，支架31对应开口324的位置可以设一开口，供垃圾收集车的车斗接收处理后的垃圾用。该发酵机构结构简单、使用可靠，加工成本低。通过筒身321的旋转和短翼322可以实现筒内物料的充分搅拌，由于是通过两段转轴34带动起转动，整个过程可控性强，可以通过减速电机或者液压实现驱动，部件少、控制直接，加热装置33直接安装在搅拌容器32内，加热效率高，和现有技术中设置在外部的加热方式相比，热效率提高显著，节能环保，运营成本低。

参见图4，在本发明又一应用实例中，本发明实施例提供的一种餐厨垃圾处理设备在包括本发明实施例提供的发酵机构3的基础上进一步包括现场边缘计算控制器2，现场边缘计算控制器2用于采集发酵机构的运行参数并根据设定工况调整发酵机构的运行状态。现场边缘计算控制器控制搅拌容器的开口324打开，倒入餐厨垃圾，加入发酵菌，根据菌种需求，现场边缘计算控制器通过驱动装置驱动转轴带动搅拌容器转动。

进一步的参见图4，通过应用上述餐厨垃圾处理设备，本发明实施例提供一种餐厨垃圾处理设备处理系统，该系统包括云端处理器1、现场边缘计算控制器2和发酵机构3，云端处理器1通过无线网络和现场边缘计算控制器2连接，现场边缘计算控制器2通过电缆和垃圾处理装置3连接。实际应用中，在发酵机构32内可以安装温度传感器、湿度传感器等，连同驱动装置35的运行数据都可以通过现场边缘计算控制器2将这些数据发动到云端处理器，通过云端处理器1进行监控，云端处理器1同时可以将指令发送给现场边缘计算控制器2，实现云端控制；通过以上技术方案实施的餐厨垃圾处理设备处理系统既可以现场控制也可以云端监控，有利于城镇大批量安装使用，有效降低运营成本。

一具体应用实例中，参见图5，云端处理器3接收现场边缘计算控制器2发送的发酵机构内外的温度、湿度、驱动装置的运行数据(转速、电流、输出力矩等)、现场边缘计算控制器的状态(包括控制指令与、故障状态字等)等现场数据，同时作为现场边缘计算控制器的控制热备份(与现场边缘计算控制器同时进行控制算法的处理，输出处理指令，一旦现场边缘计算控制器出现故障，这些云端指令将直接作为现场控制指令)，云端处理器存储所有的运行数据，还可以根据长期存储和现场实时的温湿度、各个月份垃圾处理密度以及电价的波动以及现场故障判定等数据，进行云端优化后发送指令给现场边缘计算控制器，实现现场的优化控制。

比如，根据电价波动，把一些高耗电的操作在低电价区域进行，或者在低电价进行电能存储，在高电价区间进行释放。

根据垃圾处理密度，一方面提前完成调动电能，另一方面切换工作模式，调整搅拌发酵处理周期，优化设备的周转率/发酵处理效率。

通过以上实施例提供的餐厨垃圾处理系统其工作过程如下：

1、现场边缘计算控制器控制搅拌容器的开口324打开，倒入餐厨垃圾，加入发酵菌；

2、根据菌种需求，现场边缘计算控制器通过驱动装置驱动转轴带动搅拌容器转动，本发明特殊设计的带有短翼的搅拌容器实现桶内垃圾的搅拌；

3、与此同时，根据菌种需求，现场边缘计算控制器控制加热装置实现搅拌容器内温度的控制；

4、现场边缘计算控制器将现场搅拌容器内的温度、湿度、驱动装置的运行数据都实时发动到云端处理器，云端处理器进行实时监控，根据预设的功能，云端处理器可以同时将指令发送给现场边缘计算控制器，实现云端控制。通过云端处理器对系统内的诸多垃圾处理设备进行监控，可以分析各小区、地区、城镇的垃圾处理情况，和垃圾处理设备的运行情况，有助于政府部门的综合监控与决策。

应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。

Claims (10)

1.一种用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，其特征在于，包括筒身，短翼和加强筋，所述短翼固定于筒身内壁，短翼与筒身内壁连接处设置加强筋用于加固筒身和短翼的连接。

2.如权利要求1所述的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，其特征在于，进一步包括设置在筒身内部的加热装置。

3.如权利要求2所述的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，其特征在于，所述加热装置通过转轴安装在筒身内部。

4.如权利要求1至3任一所述的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，短翼的长度为筒身直径的0.25～0.35倍。

5.如权利要求1至3任一所述的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构，其特征在于，所述筒身上设置有开口，开口设置于筒身呈一定角度设置的张角底端位置。

6.一种餐厨垃圾处理设备，其特征在于，包括权利要求1至5任一所述的用于餐厨垃圾处理设备的发酵机构。

7.如权利要求6所述的餐厨垃圾处理设备，其特征在于，进一步包括现场边缘计算控制器，所述现场边缘计算控制器用于采集发酵机构的运行参数并根据设定工况调整机构的运行状态。

8.一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于，包括权利要求6或7任一所述的餐厨垃圾处理设备，进一步包括云端处理器，所述云端处理器用于接收现场边缘计算控制器发送的发酵机构内外的温度、湿度、驱动装置的运行数据、现场边缘计算控制器的状态。

9.如权利要求8所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述云端处理器进一步用于作为现场边缘计算控制器的控制热备份。

10.如权利要求8或9所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述云端处理器存储所有的运行数据，用于根据长期存储和现场实时的温湿度、各个月份垃圾处理密度以及电价的波动，进行云端优化后发送指令给现场边缘计算控制器，实现现场的优化控制。