CN113163730A - 一种高效去除动物粪便的垃圾收集装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理动物粪便的垃圾收集装置。所述垃圾收集装置包括装置基座,所述装置基座包括容器和位于所述基座上的腔室,所述腔室可绕旋转轴线旋转。腔室包括腔室开口和位于腔室内的隔板。当腔室处于第一位置时,腔室开口可作为动物的进入腔室的入口以排泄动物粪便,当腔室处于第二位置时,腔室开口可作为垃圾开口用于将动物粪便倾倒至容器中。隔板包括一个或多个筛网区,每个筛网区上具有一个或多个筛孔,以及至少一个无开口区,该无开口区与腔室的内壁连接。所述无开口区和腔室的内壁形成用于暂时储存便溺垫物的槽。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于筛分动物粪便的垃圾收集装置,具体为一种改进的从便溺垫物中自动有效分离动物粪便的自清洁装置。
背景技术
放有以下便溺垫物的便盆装置,例如,沙子、干粘土、或猫砂,能够被动物用来排便。在动物排泄后,排泄物粘附或沾污便溺垫物,形成结团的动物粪便,从而使得便盆装置可以被轻易地清理。然而,在动物粪便堆积到一定程度之前,必须清理用过的便溺垫物。为了减轻宠物主人从未被污染的便溺垫物中清理动物粪便(如动物排泄物或凝结的猫砂)这个令人不悦且重复的任务,人们设计了各种类型的自动清洁便盆装置以便自动地将动物粪便从便溺垫物中分离从而使动物粪便易于处置。其中一种方法是使用马达驱动分离装置,例如耙、多孔铲、筛网、过滤格栅或筛屉,穿过便溺垫物并以此将动物粪便从便溺垫物中分离。分离出来的动物粪便将被送至垃圾收集器,例如放置在腔室外的存储袋或废物隔间,以达到清理的目的。
然而,传统的自动清洁便盆装置通常有一个腔室,腔室内放有便溺垫物并有至少两个开口。第一开口供宠物出入,而第二开口用于对接腔室外部的垃圾收集器,由此垃圾可落入其中。这种具有两个开口的传统装置有很大的缺点。例如,当所述装置通过旋转腔室至预定位置从而筛分并通过第二开口倾倒垃圾时,宠物仍可通过第一开口进入,这对宠物的安全造成威胁,因为在移动部件穿过便溺垫物时,宠物可能被移动部件伤害。另外,具有两个开口的腔室无法为作为出入口的开口提供足够的空间。例如,如果宠物很高,它们将很难挤入腔室中。
其它传统的自动清洁便盆装置使用分离装置,该分离装置可移动地安装在腔室内部。通过分离装置在腔室内的预定轨迹,动物粪便通过分离装置与便溺垫物分离。这些装置的缺点是需要通过复杂的设计以确保分离装置在腔室的每个角落都能起到效果。并且,腔室内的可移动部件会沾附上细小物质,动物粪便或便溺垫物可能嵌入并堆积在分离装置上。这样一来,可能会导致分离装置或腔室内的其他可移动装置被淤堵或阻塞,粪便因此容易积聚在其中,从而产生臭味和难闻的气味,反而需要宠物主人下更多功夫来手动来清除附着在分离装置上的垃圾,这对宠物主人而言不是愉悦的体验。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明提供了一种用于处理动物粪便的装置,所述垃圾收集装置通过改进的筛分方法来分离动物粪便,且不会对宠物构成任何危险。
本发明的技术方案如下:
一种用于处理由宠物产生的动物粪便的装置,所述装置配备一个装置基座和一个位于装置基座上的腔室,所述装置基座包括一个容器,所述腔室可绕旋转轴线旋转;所述腔室包括:腔室开口以及一个位于腔室内的隔板,当所述腔室处于第一位置时,所述腔室开口可作为动物进入以进行排便的入口,当所述腔室处于第二位置时,所述腔室开口可作为将动物粪便倾倒至容器的开口,所述隔板包括一个或多个筛网区,每个筛网区上具有一个或多个筛孔,以及至少一个无开口区,该无开口区与腔室内壁相连,其中;
所述无开口区和腔室的内壁形成一个用于暂时储存便溺垫物的槽;当腔室从第一位置旋转到第二位置时,便溺垫物通过至少一个筛网区进入槽内,动物粪便被隔板挡在槽外,并通过腔室开口转移到容器中,当腔室从第二位置旋转至第三位置时,便溺垫物离开暂存槽。
本发明还提供了一种用于处理堆积在装置中的动物粪便的方法,该方法包括提供一个垃圾收集装置,所述垃圾收集装置具有一个容器和一个腔室,所述腔室具有一个腔室开口。当所述腔室处于第一位置时,腔室开口可作为动物进入以进行排便的入口;该方法还包括将腔室从第一位置旋转至第二位置,其中便溺垫物穿过腔室中的一个或多个筛网区进入槽内,动物粪便被隔板挡在槽外,并通过腔室开口转移至容器中。所述方法还包括将所述腔室从所述第二位置旋转至第三位置,以使便溺垫物离开暂存槽。所述方法还包括将腔室旋转回到第一位置,以使所述便溺垫物整平铺平。
需要理解的是,上述一般描述和以下详细描述都只是用以解释本发明,并不用于限定本发明。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1为根据本发明实施例的垃圾收集装置的正视图;
图2为根据本发明实施例的垃圾收集装置的侧视图;
图3为根据本发明实施例的垃圾收集装置的分解透视图;
图4为根据本发明实施例的垃圾收集装置的另一分解透视图;
图5为根据本发明实施例的垃圾收集装置的内部示意图,不含上基座及顶盖;
图6为根据本发明实施例的垃圾收集装置中腔室的分解图;
图7为根据本发明实施例的垃圾收集装置中从便溺垫物中筛分动物粪便的内部视图;
图8为根据本发明实施例的垃圾收集装置中隔板结构的内部视图;
图9为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的透视图;
图10为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的侧视图;
图11为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的分解透视图;
图12为根据本发明实施例的垃圾收集装置的仰视图;
图13A-13D为根据本发明实施例的垃圾收集装置中,在清洁周期的第一阶段时,腔室顺时针旋转,分离和倾倒动物粪便的示意图;
图14A-14E为根据本发明实施例的垃圾收集装置中,在清洁周期的第二阶段时,腔室逆时针旋转,将便溺垫物重新引入腔室中的示意图;
图15A-15B为根据本发明实施例的垃圾收集装置中,在清洁周期的第三阶段,腔室顺时针旋转,将腔室返回到待机位置的示意图;
图16为根据本发明实施例的垃圾收集装置中控制垃圾收集装置的微处理控制器的流程图示意图;
图17为根据本发明实施例的垃圾收集装置中垃圾收集装置的初始化的流程示意图;
图18为根据本发明实施例的垃圾收集装置中垃圾收集装置的便溺垫物排空循环流程示意图;
图19为根据本发明实施例的垃圾收集装置中垃圾收集装置的在宠物使用后的便溺垫物清洁循环流程示意图;
图20为根据本发明实施例的垃圾收集装置中手动控制的垃圾收集装置的正视图;
图21为根据本发明实施例的垃圾收集装置中手动控制的垃圾收集装置的分解透视图;
图22为根据本发明实施例的粘贴于腔室纵向内壁上的塑料薄膜分解图;
图23为根据本发明实施例的垃圾收集装置中,含有粘贴于图1中纵向内壁上的塑料薄膜的腔室的分解图;
图24为根据本发明实施例的垃圾收集装置中包含粘贴于纵向内壁上的塑料薄膜的腔室的垃圾收集装置的透视图;
图25为根据本发明实施例的垃圾收集装置中当卷闸门完全关闭时,容器的透视图;
图26为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的分解图;
图27为根据本发明实施例的垃圾收集装置中当卷闸门移动时,容器的透视图;
图28为根据本发明实施例的垃圾收集装置中当卷闸门移动时,容器的分解图;
图29为根据本发明实施例的垃圾收集装置中当卷闸门完全打开时,容器的透视图;
图30为根据本发明实施例的垃圾收集装置中当卷闸门完全打开时,容器的分解图;
图31为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的半分解图;
图32为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的分解图;
图33为根据本发明实施例的垃圾收集装置中容器的透视图;
图34为根据本发明实施例的垃圾收集装置中用于处理位于装置中的动物粪便的示例性方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,现将结合附图和实施例,对本发明作详细描述。在所有附图中,将尽可能地使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
在说明书和所述权利要求书中使用了以下术语。本文所用术语“便溺垫物”是任何颗粒状或微粒状材料,其作用为动物排泄物的储存媒介,动物可将粪便排泄至其中,例如沙子,干燥粘土或猫砂。本文所用术语“未污染的便溺垫物”是指基本上未被污染的便溺垫物。本文所用术语“动物粪便”是指动物排泄物、猫砂结团和脏污的便溺垫物,所述脏污的便溺垫物是指与动物排泄物接触后的便溺垫物。
当用于描述空气时,术语“污浊”是指具有与动物粪便有关的难闻气味的空气。当用于描述空气时,术语“清洁的”是指在经过气味吸收过滤器或被处理以除去难闻气味之后通常没有气味的空气。
当介绍本发明的元件或其首选实施例时,制品“一个”和“该”不是用来表示数量的限制,而是用来指至少其中一项的存在,除非另外指出或者上下文清楚地矛盾。此外,术语“包含”,“组成”,“包括”和“具有”意在指出包括性,意味着可能存在除所列元件之外的附加元件。
本文中的术语如“上”,“下”,“内”,“外”,“前”,“后”及其变化是为了便于描述以解释一个元件相对于第二元件的定位,而不是限制于特定的方位或位置。
这里使用术语如“第一”,“第二”及其变化来描述各种元件,区域,部分等,并非试图加以限制。
本文广泛使用术语“连接”,“与”,“联系”,“安装”及其变化,包括直接和间接连接,联系和安装;并且不限于电子、物理或机械的附件、连接件或安装件。
本发明实施例提供了一种改进的垃圾收集装置,通过使用改进的筛分方法分离动物粪便,而不会对宠物造成任何危险。优选地,该装置应当具有这样一个腔室,该腔室具有足够的内部空间,以便当宠物在内可以四处走动。该装置还具有足够大的入口,以使较高的宠物可以不受阻碍地将它们的头部在竖直方向上从腔室开口伸出。优选地,该装置还具有清洁内部空气的设施和方法,用以储存或控制来自动物粪便的难闻的气味。此外,结合附图和本发明的背景技术,可以从随后的详细描述和附件中所述权利要求中明显看出本发明其它可取的特征和特性。
(图1是根据本发明的垃圾收集装置01的正视图,图2是图1的侧视图。)
请参阅图1-图2,垃圾收集装置01可用于将尺寸显著较小的便溺垫物50(图1或2中未示出)与尺寸显著较大的动物粪便51(图1或2中未示出)自动分离。垃圾收集装置01还可用于将动物粪便51倾倒到容器35中清理。在一些实施例中,便溺垫物50的颗粒大小可以是10立方毫米,20立方毫米,30立方毫米或35立方毫米,而动物粪便51的粒径可以是10立方厘米,20立方厘米,30立方厘米或35立方厘米。可见,只要便溺垫物50的尺寸显著小于(例如,小于动物粪便51的5倍以上),就可以通过垃圾收集装置01从动物粪便51中分离出来。便溺垫物50和动物粪便51的颗粒尺寸不限于上述的尺寸,它们可以是任何其它尺寸,只要达到本发明的目的即可。垃圾收集装置01可以由任何家养的动物使用,例如猫,狗,雪貂,松鼠,兔或其它宠物。在一些实施例中,垃圾收集装置01可以包括一个顶盖30,一个装置基座34和一个腔室10。装置基座34和顶盖30可连接形成垃圾收集装置01的外壳,该外壳形成了容纳腔室10的空间。垃圾收集装置01的大小可以适合于供家养的动物进入腔室10中排泄粪便51。例如,所述垃圾收集装置01具有648.6mm(宽)的宽度,529.7mm(深)的深度和594.4mm(高)的高度,可以允许猫进入垃圾收集装置01内部后,并在垃圾收集装置01内部走动。
装置基座34可拆卸成上基座32和下基座33。装置基座34的横截面形状可以是圆形,三角形、矩形、五边形、六边形、椭圆柱形或任何其它类似的形状,在不脱离本发明的主旨的情况下,在诸如桌子,地板,倾斜的平面或粗糙的接触面上支撑腔室10的装置基座34可以是任何尺寸或形状。上基座32可以通过多个连接柱46固定在下基座33上。下基座33可包括多个防滑图案40以增加垃圾收集装置01和接触面之间的摩擦力。例如,下基座33可以包括胎面或凹槽图案,以增加垃圾收集装置01和接触面之间的摩擦力。
装置基座34还包括一个容器35,当腔室10旋转到可倾倒动物粪便51的位置时,动物粪便51可以倾倒入容器35中。所述容器35设有各式浅浮雕纹理37(例如,胎面和/或凹槽图案),以形成防滑表面结构,该防滑表面结构可以用作动物进出腔室10的步道。所述多个浅浮雕纹理37可以由橡胶,塑料,聚合物,天然材料,合成材料或组合制成。多个浅浮雕纹理37可以相对于垂直面倾斜一个角度,并且具有粗糙的表面纹理,使得其对于动物来说不会太滑。所述角度的范围可以是,例如30至60度,35至65度,或40至70度等。
在一些实施例中,浅浮雕纹理37可以是一个供动物通行的具有防滑表面的可分离平台。台阶24可连接到腔室开口14上,作为帮助较小动物进入腔室10的通道。台阶24还可以包括排列成行的多个孔,动物可以通过在台阶24上摩擦它们的爪子来清洁粘附在它们爪子上的便溺垫物50或其它残余物。台阶24在猫砂清洁循环(图19)阶段可以与腔室开口14连接,但是在猫砂排空循环(图18)阶段可以将其拆卸,这样可使得便溺垫物50在掉入容器35时不会受到阻碍。容器35可通过容器手柄57打开。容器手柄57可以是连接到容器35的突出物,或者可以是容器35内的中空部分。
请一并参阅图3和图4,顶盖30可以是覆盖腔室10的垃圾收集装置01的上部的保护壳。在一些实施例中,顶盖30可以包括一个或多个装置手柄31和一个或多个铰链45。顶盖30可以由塑料,木材,金属或透明材料如玻璃或丙烯酸玻璃制成。顶盖30和装置基座34可以通过顶盖30后侧的一个或多个铰链45连接。铰链45可用于使顶盖30相对于装置基座34绕轴旋转,因此使得顶盖30可相对于腔室10打开,以防止动物在旋转过程中进入腔室10内。如图3和4所示,顶盖30还可以包括一个或多个锁紧夹38。装置基座34还可以包括一个或多个锁定突起39,用于将顶盖30固定和扣紧在装置基座34上。顶盖30是可选部件。在一些实施例中,垃圾收集装置01可以不配备顶盖30,如此,腔室10是垃圾收集装置01的顶部。
请参阅图3至图6,腔室10位于装置基座34上,并收纳在由装置基座34和顶盖30围成的空腔中。在一些实施例中,腔室10可以是筒状的半开放圆形腔室,其纵向长度(CL)在400mm至500mm的范围内。在这些实施例中,腔室10的纵向侧的中间横截面直径大约为460mm。在其他一些实施例中,腔室10的形状可以是近似球形,拱形或球形。在一些实施例中,腔室10足够大,以满足大多数宠物动物,包括猫或狗,能够容纳在腔室10内。优选地,腔室10的尺寸应可以使得较高的动物可以将他们的头部从腔室开口14垂直地伸出而不会受到阻碍。便溺垫物50放置在腔室10的底部内。
在一些实施例中,腔室10部分用便溺垫物50填充至不超过腔室开口14的高度。例如,腔室10被便溺垫物50填充,该填充约占其整个内部空间五分之一。当将动物粪便51沉积时,便溺垫物50可以给动物一种类似于户外环境的感觉。如图22-24所示,薄膜19或其它一次性片层可以附着到内壁上,例如腔室10的内部纵向壁18d,从而防止腔室10被便溺垫物50或动物粪便51污染或粘附。腔室10包括一片隔板20,一个齿轮轨道15,一个腔室开口14,一个左轮盖11a和一个右轮盖11b。当腔室10的左纵向端18a(在图5中左侧)被齿轮轨道15包围时,腔室10的左纵向端18a和右纵向端18b都是闭合的。左轮盖11a可装配在左纵向端18a上,右轮盖11b可装配在右纵向端18b上。当腔室10放置在装置基座34上时,左轮盖11a和右轮盖11b可由装置基座34的两个半圆形凹槽12支撑。
在一些实施例中,薄膜19(如图22-24所示)可以由塑料制成。在其它实施例中,薄膜19可以由专门设计的材料制成,该材料主要由胶水、硅胶和硬化剂组成。这里的,“主要”是指其上述材料至少占比99%。将这三种成分混合并贴到腔室10的内壁上。例如,薄膜19可以贴在腔室10的底部或者纵向壁11d(图22-24中未展示)中的一个或两个面上。由特殊设计材料制成的薄膜19相对于便溺垫物50和动物粪便51具有优异的不粘性。
在一些实施例中,腔室10可绕旋转轴线13旋转,旋转轴线13可以是水平通过腔室10连接左轮盖11a的中心和右轮盖11b的中心的轴线,如图3所示。当动物通过腔室开口14进出腔室10时,旋转轴线13可定义为一条垂直于垂直面和动物运动方向的虚拟线。其转动是双向的,可手动或自动操作。例如,垃圾收集装置01的使用者(例如宠物主人)可以手动地围绕旋转轴线13顺时针或逆时针旋转腔室10。在另一实施例中,所述腔室10可以根据预先编程的计算机指令自动地绕旋转轴线13顺时针或逆时针旋转。
在一些实施例中,如图5所示,腔室10的旋转和相应的方向改变由马达17自动驱动。腔室10上的齿轮轨道15与固定在马达17输出轴上的马达齿轮16配合。在一些实施例中,马达齿轮16位于与装置基座34左侧上的齿轮轨道15相同的竖直平面内。微处理控制器60可用于通过将计算机指令传送到电机17以对其进行控制。微处理控制器60可以配置在装置基座34中。在传感器检测到动物移动时,计算机指令可以自动生成,或根据用户指令转换。在一些实施例中,计算机指令可以控制腔室10的旋转角度和相应的旋转方向。如果马达17和马达齿轮16位于装置基座34的右侧,那么可以认为齿轮轨道15可以放置在腔室10的右纵向端18b上。在一个实施例中,马达齿轮16可以有5个设有12个齿(z)的模块尺寸(m),并且齿轮轨道15可以有5个设有78个齿(z)的模块尺寸(m)。考虑到所举的例子:这里公布的马达17,马达16和齿轮轨道15的空间位置和物理参数,仅仅是为了说明的目的。在适用于本实施例的情况下,这些部件的空间位置和物理参数并不限于本实施例中的参数。
在一实施例中,马达17可以用例如0.065弧度/秒的转动速度,驱动马达齿轮16,由此在大约97秒内完成整个清洁循环。齿轮轨道15和马达齿轮16的传动比大约在2到20之间,这增大了输出扭矩。在左轮盖11a和右轮盖11b以及半圆形凹槽12之间产生的摩擦力可以通过执行摩擦力降低机制来最小化,例如使用其圆形接触和/或润滑剂。腔室10可以旋转到多个位置,包括:在待机模式下,允许动物通过腔室开口14进出腔室10的第一位置;在垃圾倾倒模式下,可从腔室10中移除动物粪便51的第二位置;以及在猫砂再引入模式下,可将便溺垫物50再引入腔室10中的第三位置。
在装置基座34的前面设置有LED按钮41和显示面板42。LED按钮41可用于垃圾收集装置01的控制按钮,其具有包括暂停、触发清洁循环、触发排空循环并通过网络连接到便携式设备、例如Wi-Fi网络,无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、使用无线电波的无线网络、蜂窝网络、卫星通信网络,或本地或短距离无线网络(例如蓝牙)。在一些实施例中,LED按钮41也可以是用于接通/断开电源的开关按钮。显示面板42可用于显示垃圾收集装置01的状态,包括倒计时、清洁、排空、填充、误差、配对(WiFi或蓝牙)等。本发明的显示面板42可以使用以下照明或显示设备中的一个或多个来实现:一块液晶显示器(LCD),一块发光二极管(LED)显示器,一块有机发光二极管(OLED)显示器,或任何其它合适类型的显示器。因此,显示面板42可以为用户显示输入和数据演示提供图形用户界面(GUI)。显示面板42的显示器可以包括多种不同类型的材料,例如塑料或玻璃,并且可以是触敏的以接收来自用户的输入。例如,显示器可由基本上刚性的触敏材料覆盖,如GorillaTM玻璃或基本上可弯曲的WillowTM玻璃。使用触敏显示器具有不需要另外输入按钮的优点。
一个或多个传感器的传感器单元可以设置在垃圾收集装置01内,例如设置在每个半圆形凹槽12的曲面上,以便检测腔室10相对于装置基座34的位置。在一些实施例中,如图4所示,垃圾收集装置01包括用于检测磁场变化的一个或多个霍尔效应传感器27。在一些实施例中,如图6所示,一个或多个永磁体25配置在左轮盖11a和右轮盖11b中的内表面上。霍尔效应传感器27和永磁体25可以组合成位置传感器单元,用于检测腔室10相对于装置基座34的位置,并将一个或多个位置信号提供给微处理控制器60。例如,设置在左轮盖11a和右轮盖11b内表面上的永磁体25的移动或位置变化可引起霍尔效应传感器27周围的磁场变化,该磁场变化由霍尔效应传感器27感测。基于感测结果,霍尔效应传感器27可以确定腔室10相对于装置基座34的位置。可见,其它传感器/感测机制(例如,光传感器)也可以用作位置传感器单元。在一些实施例中,霍尔效应传感器27还可以检测永磁体25的位置,以确定腔室10的旋转程度。基于此机制,腔室10的方位可以由微处理控制器60精确地确定和控制。
一个或多个腔室重量传感器26配置在每个半圆形凹槽12的下表面。腔室重量传感器26用于检测整个腔室10重量的所有变化,该变化可以是由动物的进入或离开或便溺垫物50以及动物粪便51的变化引起。腔室重量传感器26可包括力收集器传感器,压阻应变传感器,电容传感器,电磁传感器,光学传感器,力平衡传感器或它们中的两个或更多个的组合。一个或多个腔室重量信号可以传输至微处理控制器60,用于确定腔室10内是否有动物。
如图3-4所示,一个或多个容器重量传感器43可以配置在装置基座34的底部。例如,当容器35被合理地安装到装置基座34上时,容器重量传感器43放置在一个或多个传感器槽44内,该传感器槽44可用于检测容器35重量的变化和其中内容物的重量变化。容器重量传感器43可以是一个变形检测计,测力传感器,力敏电阻器或其两个或更多个的组合。一个或多个容器重量信号可以提供给微处理控制器60,以确定容器区域36是否装满动物粪便51。需注意,根据本发明的一些实施例,容器重量传感器43的数量对应于传感器槽44的数量,由此使得每个容器重量传感器43可以位于一个传感器槽44的下方。然而,在其它实施例中,传感器槽44的数量可以大于或小于容器重量传感器43的数量,由此传感器槽44和容器重量传感器43不具有一对一的结构。
在图3-4中,一个或多个垃圾高度计28可设置在邻近容器35的装置基座34内。垃圾高度计28可用于检测容器35中累积的垃圾高度。垃圾高度计28可以是一个红外传感器,激光传感器,照相机或它们中的两个或更多个的组合。所述的一个或多个垃圾高度信号提供给微处理控制器60,用于确定容器区域36是否填满或基本上填满动物粪便51。在这些实施例中使用的“基本上填满”可能指容器35体积的80%以上被占据。在其它实施例中,“基本上填满”的意思可以根据垃圾收集装置01的预设值或由用户设置的值而改变。
为了驱动马达17、传感器、LED、微处理控制器60和其它电子部件,可以向装置基座34提供电力。电力可以从电池,电源插座或通过电压调节器提供给垃圾收集装置01。互连布线和电缆,电源外壳和其它电子部件可用于装置基座34中。为了方便和简化,图中未示出电源和相应的电子部件。
根据一些实施例,腔室开口14可以定位在腔室10中间的纵向壁18c上,该纵向壁18c是矩形开口,其沿着圆柱形表面可以有例如约515.4mm的高度和约200.6mm的宽度。在某些实施例中,腔室开口14的高度可以做得更大,并且顶盖30可以拆除,使得腔室10在第一位置时可以没有顶盖。“无顶盖”的设置可以为较大体型的动物提供更大的进入和使用垃圾收集装置01的空间。特别是具有较高体型的动物可以不受阻碍地将他们的头部从腔室开口14垂直地伸出。
在一些实施例中,当腔室10处于第一位置时,腔室开口14可作为动物的入口和出口以收集动物粪便51,当腔室10旋转到一个预设角度至第二位置时,腔室开口14可作为垃圾出口,用于将动物粪便51倾倒到容器35中,使得动物粪便51可以通过例如重力或惯性力的方式掉落到装置基座34中的容器35中。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括用于监测动物的监测系统(未示出)。例如,当动物排泄时,垃圾收集装置01中的监测系统可以测量动物的重量,温度,排泄物的量,排泄持续时间或其它物理特性。
在一些实施例中,可以存储这些测量数据,并将这些测量数据与此前测量的相同物理特性的结果进行比较,以便监测系统可以根据该比较结果来确定动物健康的健康状况。这些测量数据可能通过在配置在垃圾收集装置01,或云端或其他系统或设备实现写入和读取数据,这些垃圾收集装置01与云端或者系统或者设备通过有线或无线通信链路连接。
如图6和7所示,隔板20可包括一个或多个筛网区21,每个筛网区21上有一个或多个筛孔23,以及一个或多个不具有筛孔的无开口区22。隔板20通常是扁平的,并且可以由塑料,金属或任何其它合适的材料制成。隔板20的无开口区22中的至少一个可以连接到腔室10的内壁。例如,隔板20的无开口区22可以与腔室10的邻近腔室开口14的内部纵向壁18d胶合,连接或以其它方式接触。
在一些实施例中,隔板20自身不能移动,但是可以与腔室10一起以相同的方式旋转。在一些实施例中,至少一个无开口区22和腔室10的内部纵向壁18d可共同形成一个槽52(如图13D所示),使得便溺垫物50可穿过隔板20中至少一个筛网区21,进入并储存在槽52内。
在一些实施例中,隔板20的筛网区21(即具有一个或多个筛孔23)可以被设计成令尺寸较大的动物粪便51不能通过,而便溺垫物50可以通过。因此,动物粪便51可由筛网区21拦截,保持在槽52之外并与便溺垫物50分离。
如图8所示,筛网区21上的筛孔23的尺寸设定成可允许便溺垫物50通过,同时防止尺寸较大(即尺寸明显比便溺垫物50大)的动物粪便51通过。例如,筛孔23可以略大于便溺垫物50的尺寸,但明显小于动物粪便51的尺寸。
在一些实施例中,筛孔23可以是对角线在约10mm和约30mm之间的六边形形状,或者是尺寸为约10mm×20mm的圆角矩形形状。通过筛孔23的便溺垫物50是基本上未被动物粪便51污染的清洁的便溺垫物。当倾倒动物粪便51时,这种未污染的便溺垫物50可以保留在槽52内并供未来循环使用。当腔室10旋转回到待机位置(例如,第一位置)时,未污染的便溺垫物50可以再次使用。
图9和10根据本发明展示了容器35的各种视图。在一些实施例中,容器35可以包括容器区域36,多个连接螺栓47和空气处理装置,例如除臭单元53。容器35可适于接纳一个或多个存储袋或塑料袋(图中未示出),并且可进一步包括用于便于安装和拆卸存储袋或塑料袋的装置。存储袋或塑料袋的安装和拆卸可以通过各种安装装置来实现,例如使用一个或多个连接螺栓47以及一个或多个连接槽48。连接螺栓47可连接到其在容器区域36内的匹配连接槽48上,使得存储袋或塑料袋安装在容器35内以收集动物粪便51,并可从容器35中移除。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括密封单元,用于当存储袋填满或基本填满时密封存储袋,从而当处理存储袋时,可以抑制或防止来自动物粪便51的令人不快的气味向外泄漏。例如,密封单元可以使用热密封机制,塑料卷或互锁的凹槽和脊形结构来在存储袋填满或基本填满时密封存储袋的开口。在这些实施例中使用的“基本上填满”意味着存储袋的体积的80%以上被占据。
在其它实施例中,垃圾收集装置01可以预置有阈值,该阈值为至少一个的触发密封单元密封存储袋的垃圾水平信号,或者,用户可以相对于密封单元的触发自行设置阈值以密封存储袋,并且“基本上充满”的意思可以相应地改变。密封单元可以由用户手动地激活,例如通过用户按压按钮或通过遥控器指示密封单元。密封单元也可以自动操作,例如通过使用传感器来检测存储袋的充满度。
根据本发明的一些实施例,图11示出了除臭单元53的示例性内部结构。在一些实施例中,除臭单元53可以是一种紧凑的空气处理装置,该装置安装在容器35内,用于在装置底座34内产生空气循环,并对容器35内的空气进行消毒。在一些实施例中,除臭单元53可以包括一个或多个风扇54,一个或多个过滤器55,和一个或多个通风口56。过滤器55可以是由气味吸收材料制成的吸收剂,例如活性炭,硅胶,沸石或其它组合。例如,容器35内的空气循环可以从一个排气口56到另一个排气口56进行。过滤器55可以沿着空气路径设置在一个风扇54的前面,使得由风扇54吸入到一个通风口56中的空气通过去除臭味而被过滤,并通过另一个通风口56排入到容器35中。从除臭单元53排出的空气通常是清洁和无气味的。在一些实施例中,过滤器55可以是抗菌过滤器,使得除臭单元53和垃圾收集装置01内的细菌生长最小化。
在一些实施例中,空气处理装置可能仅包括气味吸收材料,而不具有上述通风口56,过滤器55和风扇54的结构。有一个例子,气味吸收材料可以通过容器35前部的盖子或开口(未示出)来更换。在其它例子中,根据本领域技术人员的设计选择,它们也可以从容器35的另一侧(例如,围绕,向上或向下)被够到,而不限于容器35的前侧。在其它实施例中,空气处理装置可以包括空气清新器,该空气清新器通过挤压盛有芳香液体或空气的软容器来释放芳香或中和喷雾,以减少令人不快的气味并清新空气。例如,空气清新器可以在卷闸门61(将在图25-32中讨论)卷起时自动释放香味或中和喷雾。用户可以预设空气清新器周期性释放的时间。空气清新剂释放气体还可以设置为在用户清理容器35之前开始。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括动物粪便处理设备。动物粪便处理设备可装配在容器35的尾端或容器35的下方。例如,动物粪便处理设备可以包括脱水器,干燥器和/或粉碎机中的至少一个。该处理大大减少了动物粪便51的臭味,并且也防止了当长时间无人看管时动物粪便51的发酵。
图33示出了根据本发明的一些实施例的构造,具有倾斜结构的容器35的透视图。图33中的示例性容器设计成具备后端92抬升以形成一个斜面90。这使得动物粪便51逐渐移动或滑动到斜坡的较低位置,因此不会堆积在容器35的中心区域。由此,用户不必像需要针对平底设计的的容器35那样频繁地来清理容器35。
在一些实施例中,容器35可以包括清扫器(未示出),该清扫器来回,左右或在选定的方向之间清扫,使得动物粪便51可以被清扫到容器35的斜面的下部。在其它实施例中,可以在斜坡的较高处配置风扇,以便将堆积的动物粪便51吹向斜坡的较低处。在提供垃圾处理设备的实施例中,斜坡的下部可以与动物废物处理设备连接,使得动物粪便51可以在容器35中堆积起来之前被处理。
根据本发明的其它实施例,容器35可以具有摆动装置。摆动装置可使容器35间歇地摆动,以避免动物粪便51的堆积。在一个优选实施例中,在倾倒循环结束或卷闸门61关闭之后,摆动装置可立即开始摇摆。
根据本发明的进一步实施例,用于将动物粪便51从腔室10倾倒到容器35的路径可以设置有阀门,该阀门可以控制路径开口的大小和位置,从而避免动物粪便堆积在容器35中的特定位置。例如,开口的位置可以首先位于容器35的中心区域附近,并且在达到倾倒预定次数(例如1,2或3)之后,开口可以重新定位到容器35的四个角中的一个。根据本发明的实施例,也可以后续对该开口进行重新定位。开口的尺寸可以先配置为直径等于容器35宽度的圆形,并且可以随着所述开口的重新定位而减小。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括空气调节装置,例如空调或除湿器。空调可以降低容器35的空气温度,除湿器可以保持容器35内的空气干燥。干燥和冷却的空气可以帮助抑制动物粪便51的发酵。这是对传统动物粪便装置的显著改进,因为它允许动物主人离开家更长的时间,而不必担心由于没有及时的处理造成动物粪便51的令人不快的气味的积累。
图12示出了垃圾收集装置01的仰视图。一个或多个装置重量传感器49可以设置在垃圾收集装置01的底部并与底部表面接触。装置重量传感器49可以是应变计,测力传感器,力感测电阻器或其两个或更多个的组合。装置重量传感器49可用于检测整个垃圾收集装置01重量的变化,或因动物的进出以及倾倒动物粪便51至容器35而引起的重量变化。当检测到重量变化时,微处理控制器60会接收到一个或多个装置重量信号。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括一个或多个存在传感器29,该存在传感器29用于检测在离腔室10预定距离内是否存在动物。所述存在传感器29可以是微波雷达,超声波传感器,红外传感器,照相机,热成像传感器,毫米波雷达,激光传感器或其中的两个及多个的组合。所述存在传感器29将一个或多个位置信号可以被提供给微处理控制器60,以确定在距腔室10预定距离内是否有动物存在。例如,预定距离可以是10cm,20cm,30cm,50cm或1m。当存在传感器29确定该范围内是否有动物存在时,所述存在传感器29可以将一个或多个存在信号提供给微处理控制器60。
图25示出了当卷闸门61在完全关闭状态下容器35的简化视图。图27示出了当卷闸门61移动时容器35的透视图,图29示出了当卷闸门61完全打开时容器35的透视图。上述三种状态相应的分解图分别在图26,图28和图30中示出。
在一些实施例中,卷闸门61可以是附加部件,其可以用于隐藏或控制来自容器35中的动物粪便51的令人不快的气味。卷闸门61可以沿卷闸门轨道64的轨道移动。卷闸门轨道64可以安装在容器区域36的顶部。卷闸门61可以从容器区域36的一端延伸到容器区域36的相向的另一端(如图9和11所示)。在一些实施例中,所述卷闸门61的运动可以由多个卷闸门齿轮62和卷闸门电机(图25-30中未示出)驱动,所述闸门电机由微处理控制器60控制。例如,如字母“U”形状的卷闸门盖63放置于卷闸门61的上方。当关闭时,卷闸门盖63和卷闸门61可共同形成气密隔板,以防止动物粪便51的不愉快气味进入腔室10的其它区域或垃圾收集装置01的任何其它部分。
图31和32根据本发明的进一步的实施例,分别示出了容器35的半分解图和分解图。在一些实施例中,如图31所示,所述卷闸门61可包括杆71,所述杆71设置于卷闸门61的其中一端上,该杆71与卷闸门盖72连接,当卷闸门61向前滚动(以关闭卷闸门61)或向后滚动(以打开卷闸门)时,卷闸门盖72与杆71一起移动。所述卷闸门61的另一端上还设有接收储存器73,该接收储存器73用于在卷闸门61被打开时将卷闸门盖72储存卷起来。所述杆71还包括第一弹簧74和第二弹簧75,所述第一弹簧74和第二弹簧75可以安装在杆71的每一侧。且第一弹簧74的其中一端可与杆71的一端连接,而另一端则与容器35的侧壁76夹紧。同样地,第二弹簧75的其中一端可与杆71的另一端连接,另一端可与侧壁76夹持,与第一弹簧74的另一端相距一定距离。第一弹簧74和第二弹簧75都可以覆盖在容器35的侧杆77下面,以防止弹簧受到外部损伤。当卷闸门61向前滚动时,弹簧74和75可以缩回;当卷闸门61向后滚动时,弹簧74和75可以延伸。
根据本发明的一些实施例,卷闸门盖72的材料可以是聚氯乙烯(PVC)或塑料。本发明用于卷闸门盖72的材料并不局限于这两种材料。只要该材料能保持卷闸门盖72的弹性,并能在关闭时基本上防止难闻的气味从容器35中漏出,本领域技术人员知道如何应用该材料以展现本发明。
根据本发明,卷闸门61的打开和关闭可以是自动的。在一些实施例中,卷闸门61的滚动可以由卷闸门电机81驱动。卷闸门电机81的可以是步进电机。可通过步进电机的转动时间和转速来计算卷闸门61的滚动距离以及杆71的位置。在一些实施例中,当腔室10开始从第一位置旋转时,卷闸门电机81启动,以便将动物粪便51倾倒至容器35中。
在一些其它实施例中,当腔室10旋转至第二位置时,卷闸门61的滚动速度可以设置为等于或快于其完全打开的速度。从而防止动物粪便51倾倒在卷闸门盖72的顶部。当腔室10开始旋转离开第二位置时,卷闸门电机81可以再次启动,但方向不同,以关闭卷闸门61。卷闸门61的关闭可以在腔室10开始转动离开之后立即开始,或者在短时间间隔(例如1秒,2秒,3秒等)之后开始。这可以使动物粪便51的令人不快的气味的扩散最小化。
在一些实施例中,可设置开关(未示出)以检测旋转步骤,并在卷闸门61完全打开或完全关闭时保持卷闸门电机81的旋转。
图34根据本发明的实施例,示出了用于处理堆积到垃圾收集装置中的动物粪便的示例性方法的流程图。该垃圾收集装置可以与本发明中所述的垃圾收集装置01相同,其包括腔室10和腔室开口14。在步骤S1002,当腔室10处于第一位置时,腔室开口14可作为动物的入出口,以供动物排泄动物粪便51。当腔室10根据预设角度旋转至第二位置时,腔室开口14可作为垃圾倾倒口,用于将动物粪便51倾倒至容器35中,如结合步骤S1004所述的。隔板20的结构可包括一个或多个筛网区21和一个或多个无开口区22,每个筛网区21上具有一个或多个筛孔23。因此,隔板20可以通过腔室10的运动将动物粪便51从便溺垫物50中筛出。动物粪便51倒入容器35后,结合步骤S1006,腔室10可以自第二位置转动第二角度,旋转到第三位置,以便将便溺垫物50重新引入,然后结合步骤S1008,旋转第三角度,回到待机位置以铺平便溺垫物50。
在一些实施例中,在猫砂清洁循环期间,可以看到垃圾收集装置01如下操作,如图13a-13d,14a-14e和15a-15b所示。腔室10的待机位置在图5中示出,横截面图在图13A中示出。可以将所需量的便溺垫物50放入腔室10中。当腔室10处于如图13A所示的待机位置时,动物可通过腔室开口14进入腔室10,并将动物粪便51排放到便溺垫物50中。
在步骤S1004,当垃圾收集装置01开始猫砂清洁循环时,腔室10可以从待机位置旋转第一角度,如图13A所示,沿顺时针方向(如图13B-13D所示),到如图13D所示的垃圾倾倒位置(第二位置),第一角度可以在顺时针方向120°至180°,100°至160°,90°至150°,110°至170°或130°至190°的范围内。例如,第一角度可以是顺时针150°。在旋转过程中,便溺垫物50可以通过重力作用沿着腔室10的内表面滑动,穿过筛网区21并进入槽52。同时,尺寸较大的动物粪便51由于太大,不能通过筛孔23进行筛分,因此动物粪便51将继续通过筛网区21并被隔板20挡在槽52之外。当腔室开口14旋转到容器35上方的位置时,动物粪便51将受重力作用的影响通过腔室开口14掉落到容器35中。因此,动物粪便51可以通过隔板20与便溺垫物50分离。如图13C和13D所示,便溺垫物50可以被收集在槽52内,因此可以被再利用。
在步骤S1006,在将动物粪便51倾倒到容器35中之后,腔室10可以在相反的方向上旋转第二角度(如图14A-14E所示逆时针方向)到第三位置。第二角度可以在逆时针方向145°到205°的范围内。例如,第二角度可以是逆时针175°。通过这样做,可以重新引入便溺垫物50,使得其第二次通过筛网区21,并且可以离开槽52。因此,当腔室10旋转到如图14E所示的第三位置时,槽52可以排空。例如,当腔室10从第二位置旋转到第三位置时,便溺垫物50可以离开槽52。可以理解的是,便溺垫物50可以沿着腔室10的内表面平滑地滑动,而不是直接从显著的高度掉落到腔室10的底部。这降低了便溺垫物50从腔室10中洒出的概率,以及减少了因此而导致的重新填充便溺垫物50的需要。或者,当腔室10顺时针转动到第三位置时,由于便溺垫物50不能通过无开口区22,因此便溺垫物50将暂时被截留在槽52中,然后如图14E所示,在腔室10到达第三位置之前隔板20旋转到顶部,便溺垫物50从一个显著的高度掉落到腔室10的底部。这是一种比上述其它实施例更快速的解决方案。
在步骤S1008,在重新引入便溺垫物50之后,腔室10可以顺时针旋转第三角度(如图15A-15B所示),以恢复待机位置(图15B)。因此,便溺垫物50可以被整平到动物排泄粪便之前的位置。例如,第三角度可以是顺时针25°或第一角度和第二角度之间的任何角度差。这将使动物能够通过腔室开口14再次进入在第一位置的腔室10,以便再次排泄粪便。
在一些实施例中,垃圾收集装置01还可以包括用于冲洗容器35的冲洗装置,以便清洁容器35中的动物粪便51。冲洗装置可以使用液体(例如水或稀释的洗涤剂)或气流来冲洗沉积在容器35中的动物粪便51。冲洗装置可以具有容纳上述液体的容器,该液体需被时时地补充。容器35可具有与气流供应或液体供应(例如水龙头)的连接口。容器35可以具有与家庭污水相连的出口,从而使动物粪便51可以方便地从垃圾收集装置01冲走。在这些实施例中,便溺垫物50优先选择包括可分解材料,例如玉米粒或豆腐渣。所述冲洗装置还可能包括一个在容器35内或容器35周围的干燥器,其用于在容器35被液体冲洗之后烘干容器35的内部。
图16示出了用于控制垃圾收集装置01的微处理控制器60。微处理控制器60可以使用通用或专用计算设备来实现,并包含在微控制器单元(MCU)中,一种定制集成电路,数字信号处理器(DSP),现场可编程门阵列(FPGA),一种专用集成电路(ASIC),中央处理单元(CPU),图形处理单元(GPU),执行方法的计算机设备,可编程I/O设备,其它半导体设备,或前述设备的任何适当组合,以执行根据本发明所述的方法控制猫砂收集设备01。
在一些实施例中,微处理控制器60可以从多个传感器接收至少一个输入信号。所述至少一个输入信号可包括位置信号,重量信号,方位信号,高度计信号中的一个或多个,或其中两个和多个的组合。位置信号由存在传感器29提供。重量信号,包括关于腔室10的重量的一个或多个重量信号,一个或多个容器重量信号和一个或多个设备重量信号可以分别由腔室重量传感器26,容器重量传感器43和装置重量传感器49提供给微处理控制器60。方位信号可以由霍尔效应传感器27提供。垃圾高度的信号由垃圾高度计28提供。
在一些实施例中,微处理控制器60还可以从LED按钮41接收手动指令和/或从安装在例如平板或智能电话之类的智能设备上的用户界面(例如,应用程序(APP)接收信号。LED按钮41可以通过各种动作来控制垃圾收集装置01,例如单击,长按,双击或其中两个及多个的组合。当垃圾收集装置01由APP控制时,可以由网络在智能设备和垃圾收集装置01之间建立数据传输,例如Wi-Fi网络,无线局域网(WLAN),广域网(WAN),使用无线电波的无线网络,蜂窝网络,卫星通信网络,和/或本地或短距离无线网络(例如蓝牙)。当检测到任何故障时,微处理控制器60也可以接收错误信号,并可以立即暂停操作,直到用户采取进一步的动作。
在一些实施例中,微处理控制器60响应上述输入信号提供多个输出信号,包括电机控制信号,用于控制电机17顺时针旋转电机,或逆时针,或停止;白色LED启动/闪烁信号,用于控制LED按钮41中的白色LED;红色LED启动信号,用于开启LED按钮41并显示红灯;多个控制信号用于驱动显示面板42;启动信号用于开启/关闭风扇54;启动信号用于关闭/打开卷闸门61;以及其它数据信号用于数据记录。
图17为垃圾收集装置01的初始化的流程图。在给垃圾收集装置01供电时,垃圾收集装置01可以首先通过Wi-Fi连接到智能手机,然后,使用者可以将新的便溺垫物50填充到腔室10中,达到推荐的水平(如预设高度或预设便溺垫物体积)。例如,便溺垫物50的推荐水平不高于腔室开口14。
图18为垃圾收集装置01在倾倒便溺垫物50时的猫砂排空循环流程图。当便溺垫物50需要时时更换时,用户可以通过用户界面,例如智能手机中的用户界面,或者通过按下LED按钮41,手动触发对猫砂收集设备01的清空指令。在清空指令下,腔室10可以逆时针方式旋转(与猫砂清洁循环中的旋转方向相反),便溺垫物50将落入容器35中。用户可以拆除容器35,丢弃其中的便溺垫物50并清洗腔室10,以及将容器35重新装载回垃圾收集装置01当中。然后可以将便溺垫物50再填充至推荐的水平,并且用户可以启动新的清洁循环,使得腔室10可以返回到其待机位置。
图19为垃圾收集装置01在动物使用后的猫砂自动清洁循环流程图。所述垃圾高度计28和容器重量传感器43首先确定容器35的垃圾高度,使得垃圾收集装置01可以从任何进一步的循环中暂停,且如果容器35是满的,则可以向用户提供警示。当腔室10处于待机位置时,在动物通过腔室开口14进入腔室10以及从腔室开口14离开腔室10后触发倒计时,例如预先设定倒计时为10分钟,在预定时间间隔的倒计时内,便溺垫物50有足够的时间与动物的尿液凝结/混合,在预设时间达到后将启动清洁循环。在一些实施例中,预设间隔约为10分钟,预设时间间隔内,传感器29可以确定离腔室10内是否有动物。通过腔室重量传感器26和装置重量传感器49可以确定动物是否在腔室10内。如果检测到动物在腔室10内或在腔室10预定距离内,则可以触发保护程序,使得可以暂停猫砂清洁循环,直到检测到没有动物为止。此后,腔室10将从待机位置旋转第一角度到垃圾倾倒位置(图13a-13d),使得动物粪便51可以通过隔板20与便溺垫物50分离,并且可以借助重力通过腔室开口14掉落到容器35中。在倾倒动物粪便51之后,腔室10可以反向旋转第二角度(图14A-14E)到第三位置以重新引入便溺垫物,并旋转第三角度(图15A-15B)以恢复待机位置。
根据另一个实施例,本发明还提供了一种如图20-21所示的手动控制的垃圾收集装置02。手动控制的垃圾收集装置02可以通过手动移动腔室10将尺寸显著较小的便溺垫物50与尺寸显著较大的动物粪便51分离,并将动物粪便51倾倒到容器35中以供处置。
在一些实施例中,手动控制的垃圾收集装置02可以包括装置基座34和腔室10。腔室10可包括隔板20,腔室开口14,左轮盖11a和右轮盖11b。腔室10可设置在装置基座34上并可绕旋转轴线13旋转。当腔室10搁置在装置基座34上时,左轮盖11a和右轮盖11b可由两个半圆形凹槽12支撑,旋转轴线13可以是从左轮盖11a的中心穿过腔室到右轮盖11b的中心的水平线,其可作为当动物通过腔室开口14进出腔室10时垂直于垂直平面和动物运动方向的虚拟线。为了便于说明,不重复说明在垃圾收集装置01中说明的相同或类似的部件。
腔室10的旋转可以是双向的,例如顺时针和逆时针。也可以通过手动转动腔室10到多个位置。例如,在腔室10处于待机的一位置时,可以手动地顺时针旋转到第二位置,以便动物粪便51从腔室10中移除,或者手动将腔室10从第二位置逆时针旋转到第三位置,以便将便溺垫物50重新引入到腔室10中。
综上,本发明提供了一种用于从动物粪便中分离便溺垫物,和倾倒动物粪便的各种结构,装置和方法。虽然在前面详细描述的本发明中已经给出了示例性实施例,但是应该认识到,存在大量等效的变化。还应当理解,这些示例性实施例仅仅是示例,并不以任何方式限制本发明的范围,适用性或配置。相反,前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本发明的示例性实施例的方便以及详细计划。在不脱离所附权利要求及其法律等同物所述的本发明的范围的情况下,可以对示例性实施例中所述的元件的功能和布置进行各种改变。
Claims (36)
1.一种用于处理动物粪便的垃圾收集装置,所述装置包括:
一个装置基座,包括一个容器;以及;
一个位于所述装置基座上的腔室,其中所述腔室可绕旋转轴线旋转,并且包括:
一个腔室开口,当所述腔室处于第一位置时,所述腔室开口可作为所述动物进入以进行排便的入口,当所述腔室处于第二位置时,所述腔室开口可作为用于将所述动物粪便倾倒至所述容器中的开口;
和一个位于腔室内的隔板,其中隔板包括:一个或多个筛网区,每个筛网区上具有一个或多个筛孔;以及至少一个无开口区,所述无开口区与所述腔室的内壁连接,其中,所述无开口区和所述腔室的内壁形成用于暂时储存便溺垫物的槽;
当腔室从第一位置旋转到第二位置时,便溺垫物通过至少一个筛网区进入槽,动物粪便被隔板挡在槽外,并通过腔室开口转移到容器中;以及
当腔室从第二位置旋转到第三位置时,便溺垫物离开槽。
2.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述腔室是半开口的桶形腔室,并且所述腔室开口在所述腔室的纵向壁上。
3.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述筛孔具有六边形形状,所述六边形形状的尺寸允许便溺垫物通过,并且阻挡较大尺寸的动物粪便。
4.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述容器包括卷闸门和一个或多个可旋转的卷闸门齿轮,所述一个或多个可旋转的卷闸门齿轮用于打开和关闭所述卷闸门。
5.如权利要求4所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述卷闸门从所述容器的第一端延伸至与所述容器第一端相反的第二端。
6.如权利要求4-5中任一项所述垃圾收集装置,其特征在于,所述卷闸门还包括杆和卷闸门盖,所述杆至少与两个弹簧连接,所述至少两个弹簧随着所述卷闸门的滚动而延伸和缩回。
7.如权利要求6所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述卷闸门的滚动由卷闸门电机驱动。
8.如权利要求7所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述卷闸门电机是步进电机。
9.如权利要求7所述的垃圾收集装置,,其特征在于,所述卷闸门的滚动速度可设置为等于或快于当所述腔室旋转到所述第二位置时所述卷闸门变为完全打开的速度。
10.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括设置在所述腔室内的薄膜,所述薄膜用于保护所述腔室的内表面不受便溺垫物或动物粪便的污染。
11.如权利要求10所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述薄膜主要由胶水,硅胶和硬化剂组成的材料制成。
12.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述容器适于收纳一个或多个存储袋,并且还包括便于安装或移除所述存储袋的安装装置。
13.如权利要求12所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括密封单元,所述密封单元可在所述容器填满或基本填满时密封所述存储袋。
14.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括空气处理装置,所述空气处理装置可在所述装置基座内产生空气循环,并对所述容器内的空气进行消毒。
15.如权利要求1所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括电机,所述电机可使所述腔室旋转并改变所述旋转的方向。
16.如权利要求15所述的垃圾收集装置,其特征在于,由所述电机旋转的所述腔室的旋转角度、旋转方向均由设置在所述装置基座中的微处理控制器控制。
17.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述腔室由电机驱动的齿轮轨道环绕,其中,所述齿轮轨道位于竖直平面内并垂直于所述腔室开口,所述腔室围绕轴线旋转,所述轴线是水平线并穿过所述腔室的纵向端部。
18.如权利要求17所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括电机齿轮,所述齿轮轨道和所述电机齿轮的传动比在2到20之间。
19.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括可覆盖所述腔室的顶盖,所述顶盖包括一个或多个铰链,所述一个或多个铰链可使所述顶盖相对于所述装置基座枢转,并且其中所述顶盖可相对于所述腔室打开,以防止所述动物在所述旋转过程中进入所述腔室内。
20.如权利要求19所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括一个或多个锁定夹和一个或多个锁定突起,其中所述锁定夹和所述锁定突起可将所述顶盖固定和紧固于所述装置基座上。
21.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括位置传感器单元,所述位置传感器单元可用于检测所述腔室相对于所述装置基座的位置,其中指示所述位置的位置信号从所述位置传感器单元传送给所述微处理控制器。
22.如权利要求21所述的垃圾收集装置,其特征在于,所述位置传感器单元包括:至少一个霍尔效应传感器;以及至少一个永磁体。
23.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括一个或多个装置重量传感器,所述装置重量传感器用于检测垃圾收集装置的重量的变化;以及向所述微处理控制器提供装置重量信号,其中所述装置重量传感器是应变计,测力传感器,力敏电阻器或其两个或更多个的组合中的至少一个。
24.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括一个或多个存在传感器,所述存在传感器用于检测动物的存在或不存在;以及向微处理控制器提供一个或多个存在信号,其中,所述存在传感器是微波雷达,超声波传感器,红外传感器,照相机,热成像传感器,毫米波雷达,激光传感器中的至少一种,或其中两种或多种的组合。
25.如权利要求16所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括一个或多个垃圾高度计,所述垃圾高度计用于检测积聚在容器中的垃圾的程度;以及向微处理控制器提供一个或多个垃圾高度信号,其中,所述垃圾高度计是红外传感器,激光传感器,照相机或其中两个或多个的组合中的至少一个。
26.如权利要求1-25中任一项所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括除湿器,所述除湿器用于保持所述容器中的空气干燥。
27.如权利要求1-26中任一项所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括空气调节单元,所述空气调节单元用于控制所述容器中的温度。
28.如权利要求1-27中任一项所述的装置,其特征在于,还包括垃圾处理设备,所述垃圾处理设备用于清理所述动物粪便。
29.如权利要求1-28中任一项所述的装置,其特征在于,还包括一个动物监视系统,所述动物监视系统用于测量当动物排便时的一个或多个身体特征。
30.如权利要求1-29中任一项所述的垃圾收集装置,其特征在于,还包括用于防止容器中的动物粪便堆积的装置。
31.如权利要求1-30中任一项所述的装置,其特征在于,还包括冲洗装置,所述冲洗装置用于冲洗所述容器,以便从所述容器中清除动物粪便。
32.一种用于处理动物粪便的垃圾收集装置,其特征在于,包括:
提供一种具有容器和具有腔室开口的垃圾收集装置,其中,当腔室处于第一位置时,腔室开口用于作为动物将动物粪便排泄在便溺垫物上的入口;
当腔室从第一位置旋转到第二位置,便溺垫物穿过腔室中的一个或多个筛网区中的至少一个进入槽,且动物粪便被隔板挡在槽外,并通过腔室开口移到容器中;
当腔室从第二位置旋转至第三位置,所述便溺垫物离开槽;当所述腔室旋转回到所述第一位置时,用于整平铺平所述便溺垫物。
33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,
所述腔室位于装置基座上,
其中,所述隔板位于所述腔室内,所述至少一个筛网区和至少一个无开口区连接到所述腔室的内壁,所述筛网区具有一个或多个筛孔,
并且,所述槽由所述无开口区和所述腔室的内壁形成。
34.如权利要求32-33中任一项的方法,其特征在于,还包括:
所述腔室重量传感器和所述装置重量传感器用于确定腔室内动物的存在。
35.如权利要求32-33中任一项的方法,其特征在于,还包括:所述存在传感器用于确定在距所述腔室预定范围内动物的存在。
36.权利要求32-33中任一项的方法,其特征在于,还包括:所述垃圾高度计用于检测所述容器的垃圾高度,该垃圾高度表明容器已满或基本满。
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