CN113458118B - 环保型垃圾处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保型垃圾处理系统,该环保型垃圾处理系统包括粘弹体输送装置和昆虫养殖装置,昆虫养殖装置包括基架、养殖板以及驱动件,基架设置有安装工位,养殖板沿上下向倾斜设置于基架的安装工位,驱动件作用于养殖板,以使得养殖板能够沿上下向往复运动;粘弹体输送装置包括等压分流罐和多个分流管道,等压分流罐设置有容纳腔以及与容纳腔连通的进料口和多个分流口,各分流口与容纳腔的内壁之间的间距所形成的数集相等,各分流管道分别与对应的分流口连通。如此,使得环保型垃圾处理系统在密封环境下实现进料和出料,避免空气受到污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域,特别涉及一种环保型垃圾处理系统。
背景技术
有机废弃物在日常生活中随处可见,有机废弃物通常包括能够重复利用的有机物,如在菜市场产生的菜叶、动物内脏、皮毛等厨余垃圾,如在酒店、快餐店等场所产生的剩菜、剩饭等餐余垃圾,如在超市、甜品店、食品加工企业等地产生的固态食物,此三类垃圾曝露于环境中不仅容易滋生微生物,同时还容易产生异味,造成环境的污染。
现有技术中利用昆虫尤其是黑水虻对有机废弃物进行处理是生物质处理技术的一个重要发展方向,该生物质处理技术正在成为一种取代填埋处理、焚烧处理的先进技术。采用昆虫尤其是黑水虻对有机废弃物进行处理,不仅可以有效解决当前机废弃物处理中对环境产生的影响,同时还能够增加人类蛋白质的来源,减少对生态的资源性压力,实现资源循环利用。
有机废弃物通过打碎、搅拌等工序后可形成粘弹体,粘弹体是一种具有高粘度、有弹性的流体,其可以在管道中流动,同时受外力作用还能够被挤压形变,粘弹体最优的输送方式为管道输送,昆虫养殖业界曾探索过利用管道输送的方式进行定量投放粘弹体,但由于无法解决大规模、多点位的定量输送问题而被迫放弃,究其原因主要在于输送管道输送粘弹体时,粘弹体受到的动压力、静压力、来自输送容器和输送管道的弹性力、与输送容器和输送管道之间的动摩擦力不可控,这就导致输送管道内的粘弹体的受力情况无法保证相同,从而导致无法实现大规模、多点位的等量输送,进而使得现有的昆虫养殖系统中通常采用机械料斗或者人力方式投送饲料,采用机械料斗或者人力方式投送饲料的昆虫养殖系统中一般都开放式的,开放式的养殖系统不仅造成了昆虫养殖系统的投料成本高、能耗大的问题,同时还会因粘弹体和昆虫曝露于环境中而造成整个养殖空间内的空气均被污染。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种环保型垃圾处理系统,旨在方便环保型垃圾处理系统在密封环境下进料和出料。
为实现上述目的,本发明提出的所述环保型垃圾处理系统包括粘弹体输送装置和昆虫养殖装置;其中,
所述昆虫养殖装置包括基架、养殖板以及驱动件,所述基架设置有安装工位,所述养殖板沿上下向倾斜设置于所述基架的安装工位,所述驱动件作用于所述养殖板,以使得所述养殖板能够沿上下向往复运动;
所述粘弹体输送装置包括等压分流罐和多个分流管道,所述等压分流罐设置有容纳腔以及与所述容纳腔连通的进料口和多个分流口,各所述分流口与所述容纳腔的内壁之间的间距所形成的数集相等,各所述分流管道分别与对应的分流口连通。
在本发明的一些实施例中,所述容纳腔的水平横截面呈对称图形设置而具有沿竖直方向延伸的对称面,所述进料口关于所述对称面对称设置。
在本发明的一些实施例中,所述容纳腔的水平横截面呈旋转对称图形设置,以使得所述容纳腔具有沿竖直方向延伸的中轴线,所述进料口的轴线与所述容纳腔的中轴线重合设置。
在本发明的一些实施例中,所述容纳腔的水平横截面呈圆形设置。
在本发明的一些实施例中,多个所述分流口位于同一水平面。
在本发明的一些实施例中,多个所述分流口中相邻两所述分流口之间的间距均相等设置。
在本发明的一些实施例中,各所述分流口与所述进料口的连线均相等。
在本发明的一些实施例中,所述进料口的进料方向垂直水平面面设置。
在本发明的一些实施例中,多个所述分流管远离对应分流口的一端单位时间内输出的粘弹体的量相等,多个所述分流管道满足以下条件之一:
各所述分流管道的形状、内径、动摩擦因数、安装倾角中至少两个不同;或者各所述分流管道的形状、内径、动摩擦因数、安装倾角均相同。
在本发明的一些实施例中,各所述分流管道的形状、内径、动摩擦因数、安装倾角均相同,多个所述分流管道的长度均相等或者多个所述分流管道中至少有两个所述分流管道的长度不相等。
在本发明的一些实施例中,所述粘弹体输送装置还包括送料管组件,所述送料管组件包括送料主管和多个送料子管,所述送料主管的进料端供粘弹体输入,多个所述送料子管的进料端分别与所述送料主管连通,多个所述送料子管的出料端分别与对应的等压分流罐的进料口连通。
在本发明的一些实施例中,多个所述送料子管沿着所述送料主管的长度方向间隔排布,多个所述送料子管至少满足以下条件之一:
各所述送料子管的内径以及动摩擦系数均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的长度呈负相关;
各所述送料子管的长度以及动摩擦系数均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的内径呈负相关;
各所述送料子管的长度以及内径均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的动摩擦因素呈负相关。
在本发明的一些实施例中,各所述送料子管上均安装有阀门,各所述阀门均与控制器电连接,各所述阀门在控制器的控制下开启或者关闭。
在本发明的一些实施例中,多个所述送料子管沿着所述送料主管的长度方向间隔排布,各所述阀门开启的时长与对应阀门和所述送料主管的进料端的距离呈正相关。
在本发明的一些实施例中,所述粘弹体输送装置还包括输送泵,所述输送泵与所述等压分流罐的进料口管路连通。
在本发明的一些实施例中,所述等压分流罐的数量和所述分流管道的数量均为多个,多个所述等压分流罐按级别划分为1级等压分流罐、2级等压分流罐、3级等压分流罐,多个所述分流管道按级别划分为1级分流管道、2级分流管道、3级分流管道;
所述1级等压分流罐的分流口通过所述1级分流管道与所述2级等压分流罐的进料口连通,所述2级等压分流罐的分流口通过所述2级分流管道与所述3级等压分流罐的进料口连通,所述3级等压分流罐的分流口与所述3级分流管道连通;
同一级别的两所述等压分流罐上相同位置的高度相同,同一级别的两所述分流管道上相同位置的高度相同。
在本发明的一些实施例中,所述养殖板的下表面与所述基架之间设置有多个缓冲块。
在本发明的一些实施例中,所述基架设置有沿上下向间隔排布的多个安装工位,所述养殖板的数量为多个,多个所述养殖板均沿上下向倾斜地设置于所述基架对应的安装工位,所述驱动件的数量为多个,各个所述驱动件分别作用于对应的养殖板;或者,
所述基架设置有沿上下向间隔排布的多个安装工位,所述养殖板的数量为多个,多个所述养殖板均沿上下向倾斜地设置于所述基架对应的安装工位,所述昆虫养殖装置还包括传动杆,所述传动杆与多个所述养殖板连接,所述传动杆在所述驱动件的作用下带动多个所述养殖板沿上下向往复运动。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括风刀管,所述风刀管连接有气流发生装置,所述风刀管的管壁贯穿设置有出风口,所述出风口朝向所述养殖板设置。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括动力件,所述动力件与所述风刀管连接,以驱使所述风刀管转动。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括箱体和门体组件,所述箱体罩盖所述养殖板设置,所述箱体邻近所述养殖板下端的位置设有出料口,以供所述养殖板上的昆虫及虫沙均排出,所述门体组件安装于所述箱体上,以控制所述出料口的打开或者关闭。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括新风进气管和尾气出气管,所述新风进气管与所述箱体邻近所述养殖板下端的位置连通,所述尾气出气管与所述箱体邻近所述养殖板上端的位置连通。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括尾气处理装置,所述尾气处理装置与所述尾气出气管连通。
在本发明的一些实施例中,所述昆虫养殖装置还包括消毒杀菌装置,所述消毒杀菌装置用于对所述养殖板进行消毒杀菌。
在本发明的一些实施例中,所述垃圾回收处理装置包括厨余垃圾收容器、餐厨垃圾收容器、固态食物收容器以及混合器;其中,所述混合器用于按预设比例接收所述厨余垃圾收容器输送的厨余垃圾、所述餐厨垃圾收容器输送的餐厨垃圾以及所述固态食物收容器输送的固态食物,所述混合器还将厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物打碎并搅拌形成粘弹体。
在本发明的一些实施例中,所述粘弹体内的蛋白质、脂肪、碳水化合物以及水的重量比例为5~10:1~10:10~20:60~80。
在本发明的一些实施例中,所述环保型垃圾处理系统包括恒温养殖室,所述昆虫养殖装置设置于所述恒温养殖室内。
在本发明的一些实施例中,所述环保型垃圾处理系统还包括湿度检测仪和加湿器,所述湿度检测仪和加湿器均与控制器电连接。
在本发明的一些实施例中,所述环保型垃圾处理系统还包括音乐播放装置,所述音乐播放装置用于播放音乐。
本发明通过粘弹体输送装置输送粘弹体,粘弹体输送装置可以在单位时间内向昆虫的养殖装置内各个位置输送等量的粘弹体,以方便环保型垃圾处理系统的布料,特别是在投放昆虫的幼虫或者虫卵时,将昆虫的幼虫或者虫卵与粘弹体混合,再通过粘弹体输送装置向昆虫的养殖装置内等量输送,这样还方便昆虫的虫卵或者幼虫的投放。昆虫养殖装置的养殖板沿上下向倾斜的安装于基架的安装工位,养殖板用于承载粘弹体和昆虫,待到养殖板上的昆虫长成成品虫时,养殖板可以在驱动件的作用下在上下向往复运动,以使得养殖板上的昆虫以及虫沙可以沿着养殖板滑落,如此充分利用了昆虫以及虫沙的重力,有便于昆虫养殖系统的出料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明环保型垃圾处理系统一实施例的结构示意图;
图2为图1中垃圾回收处理装置一实施例的结构示意图;
图3为图1中垃圾回收处理装置另一实施例的结构示意图;
图4为图3中废气处理装置一实施例的结构示意图;
图5为图1中粘弹体输送装置一实施例的结构示意图;
图6为图5中等压分流罐一实施例的结构示意图;
图7为图5中等压分流罐另一实施例的俯视图;
图8为图5中等压分流罐又一实施例的俯视图;
图9为图5中等压分流罐再一实施例的俯视图;
图10为图1中粘弹体输送装置另一实施例的结构示意图;
图11为图1中昆虫养殖装置与分流管道的组装示意图;
图12为图1中昆虫养殖装置另一实施例的结构示意图;
图13为图10或者图11中基架、箱体、风刀管的组装示意图;
图14为图13中箱体、门体组件的结构示意图;
图15为图13中的风刀管与养殖板的位置示意图;
图16为图1中昆虫回收处理装置一实施例的结构示意图;
图17为图16中运输轨道、输送机构与昆虫养殖装置的组装示意图;
图18为图17中收集件以及运输轨道与昆虫养殖装置的组装示意图;
图19为图16中收集件、运输轨道以及输送机构与昆虫养殖装置的组装示意图;
图20为图16中运输轨道、驱动器与昆虫养殖装置的组装示意图;
图21为图1中的恒温养殖室和昆虫养殖装置与音箱组件的组装示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1,本发明的环保型垃圾处理系统1000包括垃圾回收处理装置100、混合罐200、粘弹体输送装置300、昆虫养殖装置400以及昆虫回收处理装置500。
请参阅图2,该垃圾回收处理装置100包括厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120、固态食物收容器130以及混合器140。
该厨余垃圾收容器110用于收集厨余垃圾,厨余垃圾是食材加工剩下的余料,如菜叶、动物内脏、毛皮以及其他不宜使用的有机物。该厨余垃圾收容器110可以设置在菜市场、批发市场、餐饮店聚集区、居民生活区等地。
该餐厨垃圾收容器120用于收集餐厨垃圾,本发明中的餐厨垃圾可以是餐桌上剩下的食物、汤汁等以及厨房中剩下的已加工的食物,该餐厨垃圾收容器120可以设置在餐饮店聚集区、居民生活区等地。
该固态食物收容器130用于收集固态食物,固态食物是指食品生产企业、超市、面包店、甜品点等场所内过期不宜食用的固态食物,或者生活居民区、餐饮区等过期的或者废弃的不宜食品的固态食物垃圾。该固态食物收容器130可以设置在超市、面包店、甜品店、居民生活区等地。
厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130可以呈罐状、桶状以及其他形状设置,在此就不一一列举。考虑到厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物显露于外,不仅会给人造成不良感观,同时还容易滋生细菌。较佳地,该厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130通常会设置垃圾接收口、垃圾排放口以及两个活动门,两活动门中的一个用于打开或者封盖垃圾接收口,两活动门中的另一个用于打开或者封盖垃圾排放口。
厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130三者中的两者可以是固定连接的,也可以三者都是固定连接的,还可以三者都是相互独立的。考虑到厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130所收集的垃圾类别不一,同时厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物分布的情况不一。
较佳地,厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130为相互独立设置的,如此可以将厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130分布于对应垃圾聚集地,进而便于对应垃圾的回收。
厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130的分布还与收集区域的规模有关。厨余垃圾收容器110的数量可以根据收集区域的菜市场、海鲜市场的规模确定,在某些特殊情况下,还可以为一个海鲜售卖摊单独配置一个容器,同时还可以根据收集区域的面积大小配置不同的输送工具,例如输送小车或者输送槽车,以便于厨余垃圾的运输。
该餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130的数量的设置、形状的选择、地点的布置以及本身配置的结构或者与之配套的其他部件均可以参阅厨余垃圾收容器110的方案,厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130的设置可以相同也可以不相同,在此就不再一一赘述了。
此外,本发明的方案中,在厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130之外,还可以包括其他类型的收容器,以用于接收本发明所定义的厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物之外的其他类型的食物垃圾,所指的其他类型的食物垃圾具体可以是瓜皮果核、花卉绿植、中药药渣等等,在此就不再一一列举了。
该混合器140是一种能够将输入的物质进行粉碎并搅拌均匀的装置,该混合器140内部通常设置有粉碎结构和搅拌结构,该粉碎结构可以是粉碎刀片、粉碎轮、粉碎齿以及其他具有粉碎功能的结构,该搅拌结构可以是搅拌叶片、搅拌轮以及其他具有搅拌功能的结构。
该混合器140用于按预设比例接收厨余垃圾收容器110输送的厨余垃圾、餐厨垃圾收容器120输送的餐厨垃圾以及固态食物收容器130输送的固态食物,可以理解为,该混合器140可以接收厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130三者中的一个或者多个输送的垃圾,该混合器140通过打碎并搅拌的方式,将接收的垃圾制成粘弹体。
该混合器140可以是通过运输车接收厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物,也就是说该混合器140与厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130没有连接关系;该混合器140也可以通过运输管道接收厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物,也就是说该混合器140与厨余垃圾收容器110、餐厨垃圾收容器120以及固态食物收容器130可以通过管道直接连接。
需要说明的是,厨余垃圾和餐厨垃圾所含水分较多,固态食物所含水分较少,三种不同类型的食物进行混合后可以形成液状体、粥状体或者粘弹体,由于粘弹体能够在管道内顺畅的流动,同时粘弹体在转移的过程中不易粘连,因此,本发明中的厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物混合后呈粘弹体状,也即厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物混合后可以制成饲养昆虫,尤其是黑水虻的粘弹体。
考虑到厨余垃圾每天产生的时间短、产生量多,若厨余垃圾未经处理就投放至厨余垃圾收容器110内的话,则会因为厨余垃圾之间存在间隙而导致厨余垃圾收容器110的存储空间造成浪费,进而导致厨余垃圾收容器110没法存储较多的厨余垃圾。
鉴于此,请参阅图3,该垃圾回收处理装置100还设置有厨余垃圾粉碎装置150,该厨余垃圾粉碎装置150可先将厨余垃圾进行粉碎形成粘弹体状物质,然后再输送至厨余垃圾收容器110内,如此设置,一方面使得该厨余垃圾收容器110可以存储更多的厨余垃圾,另一方面避免了厨余垃圾堆放于地面而影响市容的问题出现。
同样地,该垃圾回收处理装置100还可以设置餐厨垃圾粉碎装置160对餐厨垃圾进行粉碎,该垃圾回收处理装置100还可以设置固态食物粉碎装置170对固态食物进行粉碎,餐厨垃圾粉碎装置160和固态食物粉碎装置170设置,同样可以减少对应垃圾堆放的问题。
上述厨余垃圾粉碎装置150、餐厨垃圾粉碎装置160以及固态食物粉碎装置170均可以是通过搅碎的方式对食物垃圾进行粉碎的装置,具体可以是旋转马达的输出端与搅拌棒、旋转架、搅龙、转刀或者盘刀等构件连接的装置。
上述厨余垃圾粉碎装置150、餐厨垃圾粉碎装置160以及固态食物粉碎装置170也可以是反复拍打与挤压的方式对食物垃圾进行粉碎的装置,具体是可以气压缸、液压缸或者直线电机等驱动设备与冲击柱结合的装置,也就是说气压缸的活塞杆、液压缸的活塞杆或者直线电机的动子与冲击柱固定连接。
上述厨余垃圾粉碎装置150、餐厨垃圾粉碎装置160以及固态食物粉碎装置170还可以是通过旋转碾压等方式对食物垃圾进行粉碎的装置,具体可以是在容器内壁设置有摩擦槽,并设置有不断与容器内壁的摩擦槽往复接触挤压的摩擦棍以及用于驱动摩擦棍运动的驱动电机,从而让食物垃圾被带动碾碎。
当然,上述厨余垃圾粉碎装置150、餐厨垃圾粉碎装置160以及固态食物粉碎装置170还可以通过其他方式对食物垃圾进行粉碎的装置,在此就不再一一赘述了。
为了方便厨余垃圾的转移,该垃圾回收处理装置100还设置有厨余垃圾驱动泵175,该厨余垃圾驱动泵175的进料端与厨余垃圾收容器110连通,该厨余垃圾驱动泵175的出料端用于向外输出厨余垃圾。在厨余垃圾收容器110通过管路与混合器140连通时,该厨余垃圾收容器110内的厨余垃圾在厨余垃圾驱动泵175的驱动下,直接通过管路输送至混合器140内。在厨余垃圾收容器110与混合器140相距较远的情况下,厨余垃圾收容器110内的厨余垃圾在厨余垃圾驱动泵175的驱动下输送至罐车内并通过罐车运往混合器140所在区域。
同样地,为了方便餐厨垃圾和固体食物的转移,该垃圾回收处理装置100还可以设置餐厨垃圾驱动泵180和固态食物驱动泵185,该餐厨垃圾驱动泵180和固态食物驱动泵185输送对应垃圾的方式可以参照上述厨余垃圾驱动泵175的输送方式,在此就不再赘述。
值得注意的是,上述厨余垃圾驱动泵175是用来驱动粘弹体状的厨余垃圾,上述餐厨垃圾驱动泵180是用来驱动粘弹体状的餐厨垃圾,因此,厨余垃圾和餐厨垃圾可以为同一种类型的泵体,如能够驱动粘弹体流动的泵,如轴流泵、离心泵以及其他能够驱动粘弹体运动的泵,在此就不一一列举。
上述固态食物驱动泵185是用来驱动固体颗粒状的固态食物运动的,因此,该固态食物驱动泵185可以是固态颗粒输送泵,该固态食物驱动泵185还可以其他能够输送固态颗粒的泵结构,在此就不一一列举。
应当说的是,厨余垃圾是菜叶、动物内脏、毛皮以及其他不宜使用的有机物,厨余垃圾存放时间一长容易滋生微生物并产生有异味的废气,鉴于此,请参阅图3和图4,该垃圾回收处理装置100还设置有废气处理装置190,该废气处理装置190的进气端与厨余垃圾收容器110连通,该废气处理装置190的出气端与环境连通,如此使得厨余垃圾收容器110内的废气通过废气处理装置190处理后排至环境中,避免了空气的污染。
该废气处理装置190包括过气部件191、次氯酸发生器192以及喷液部件193,该过气部件191与厨余垃圾收容器110管路连通,该次氯酸发生器192用于制造次氯酸,该喷液部件193的进液端与次氯酸发生器192管路连通,该喷液部件193的出液端位于过气部件191内部。
该过气部件191为具有腔体的容器,该过气部件191的进气端与厨余垃圾收容器110连通,该过气部件191的出气端与外部环境连通,过气部件191内的空气可以沿着水平方向流动,过气部件191内的空气可以沿着竖直方向流动,在此不做限定。
该次氯酸发生器192通过电解稀盐酸方式生成次氯酸,该次氯酸发生器192也可以通过电解食盐水生成次氯酸钠溶液。较佳地,该次氯酸发生器192通过电解稀盐酸的方式制次氯酸。
该喷液部件193主要由水泵和水管组成,水泵的进液端通过水管与次氯酸发生器192连通,水泵的出液端通过水管伸入到过气部件191的内部,伸入到过气部件191内部的管路可以设置多个喷头,多个喷头可以将次氯酸消毒液喷洒至过气部件191内,以在空气流动的方向上形成连续、不间断的水帘。
在使用上述废气处理装置190处理厨余垃圾收容器110内部的废气时,厨余垃圾收容器110内的废气通过管路进入到过气部件191内,次氯酸发生器192产生的消毒液在喷液部件193的作用下输送至过气部件191内并喷洒出,废气与消毒液接触后被氧化和消毒,从而使得废气中的有害物质以及异味均被消除,这样就避免了厨余垃圾收容器110内的废气排入环境中而造成空气的污染。
进一步地,该废气处理装置190还包括气压阀194,该气压阀194安装于连通厨余垃圾收容器110和过气部件191的管路上,该气压阀194、次氯酸发生器192以及喷液部件193均可以与控制器电连接,控制器可以气压阀194打开时控制次氯酸发生器192以及喷液部件193工作,如此设置,可以实现废气的集中净化处理,从而可以实现次氯酸发生器192以及喷液部件193的间歇性的工作,有效地节省了资源的消耗。
可以理解的是,该餐厨垃圾收容器120和固态食物垃圾收容器130也可以配置上述废气处理装置190,如此可以同样将产生于餐厨垃圾收容器120内的废气以及厨余垃圾收容器130内的废气均被氧化和消毒,进而可避免环境中的空气被污染。
请参阅图1,该混合罐200一种容器,其不仅可以接收粘弹体和昆虫的虫卵,其还可以对粘弹体和昆虫的虫卵或者低龄幼虫进行搅拌,从而使得从混合罐200输出的粘弹体与昆虫的虫卵的是混合均匀的。
该混合罐200的结构有很多种,具体的该混合罐200的结构可以参照上述混合器140的结构,但是混合罐200与混合器140的结构相比较,还增加了一个供昆虫的虫卵或者低龄幼虫投放的投放口,如此有便于昆虫的虫卵以及低龄幼虫投放至混合罐200内。
该混合器140内的粘弹体可以通过运输罐车输送至混合罐200内,该混合器140内的粘弹体可以直接通过管路输送至混合罐200内,该混合器140内的粘弹体还可以采用其他的方式输送混合罐200内,在此就不一一列举。较佳地,该混合罐200与混合器140之间通过管路直接连通,如此设置,方便混合器140内的粘弹体的输送,同时也提高了粘弹体的输送效率。
值得注意的是,上述混合罐200将粘弹体和昆虫的虫卵混合的时间根据实际情况设定,即混合罐200将粘弹体和昆虫的虫卵或者低龄幼虫混合的时间是有周期性的,即混合罐200是在上一批昆虫的虫卵长成成品虫后,才会再次将粘弹体与昆虫的虫卵或者低龄幼虫混合,以进行下一批昆虫的虫卵或者低龄幼虫的投放。
应当说的是,昆虫养殖业界曾探索过利用管道输送的方式进行定量投料,但由于无法解决多点位定量输送的问题而被迫放弃,究其原因主要在于输送管道输送粘弹体时,粘弹体受到的动压力、静压力、来自输送容器和输送管道的弹性力、与输送容器和输送管道之间的动摩擦力不可控,这就导致输送管道内的粘弹体的输送压力无法保证相同,同时,粘弹体在输送管道内遇到阻力比较大的部位时,会因阻力大而产生阻滞现象,从而导致粘弹体在阻力较大的部位的通过量变小,粘弹体在输送管道阻力较大的部位的动压力也随之变小并产生结垢,结垢的出现又增大了该部位的阻力,造成更大的结垢并最终出现堵塞,这种堵塞现象会随着管道的数量的增加而无法控制,进而导致利用输送管道输送粘弹体的方式进行大规模、多点位的定量投料的方案至今无法实现。
值得注意的是,该粘弹体可以由上述的厨余垃圾、餐厨垃圾、固态食物中的一种或者多种形成,该粘弹体也可以由麦秆、草、稻秆以及其他能够被昆虫食用的生物制成,该粘弹体还可以由面粉或者面粉与其他材料的混合物形成,在此不做具体的限定。
针对上述问题,该粘弹体输送装置300基于粘弹体力学的原理,在粘弹体分流环节采取力学因素复制的方式,使分流环节的力学因素呈相等数集,以获得分流压力大小的一致性,从而实现多点位等量输送。
请参阅图1、图5以及图10,该粘弹体输送装置300包括等压分流罐310、分流管道320、送料管组件330以及输送泵340。
请一并参阅图6,该等压分流罐310的形成材料有多种,其可以由塑料、金属、合金以及其他材料制成,在此不做具体的限定。较佳地,该等压分流罐310采用金属或者合金等强度比较高的材料制成,高强度的材料确保了等压分流罐310在被高压的粘弹体挤压时,不易产生弹性形变以及被挤破的问题。
该等压分流罐310设置有容纳腔311,该容纳腔311呈规则形状设置,该容纳腔311可以是圆柱状、方柱状、球状以及其他形状设置,在此就不一一列举。较佳地,该等压分流罐310的形状与容纳腔311的形状相同,这就使得该等压分流罐310各处的厚度可以设置一致,等压分流罐310可以采用注塑等生产制造,等压分流罐310各处的厚度一致,有便于等压分流罐310的注塑成型。
该等压分流罐310设置有与容纳腔311连通的进料口312,该进料口312用于供粘弹体进入到容纳腔311内,该进料口312的形状有很多种,其可以是规则形状,如圆形、矩形、正多边形等,其也可以是不规则形状设置,在此不做具体的限定。
较佳地,该进料口312的形状呈圆形设置,该进料口312在面积相同的情况下,圆形设置的进料口312的周长要比其他形状的进料口312的周长小,这就减小进料口312与粘弹体的接触面积,进而使得进料口312对粘弹体的阻力得到减小,有利于粘弹体通过该进料口312进入到容纳腔311内。
较佳地,该进料口312的进料方向限定为垂直水平面的方向,由于粘弹体的重力方向是竖直向下的,粘弹体的重力方向也是与水平面垂直的,也就是说,粘弹体的运动方向与重力方向是重合的,这就使得粘弹体的受力变得比较简单,进而便于控制粘弹体的运动方向。
显然,该进料口312的进料方向还可以朝水平方向、沿上下向倾斜设置的方向以及其他方向设置,在此就不一一列举。
该等压分流罐310设置有多个与容纳腔311连通的分流口313,多个分流口313位于同一水平面上,即各分流口313在竖直方向上与进料口312的间距是相等的,多个分流口313所在的水平面可以位于进料口312的上方,也可以位于进料口312的下方,还可以与进料口312共面设置,在此不做具体的限定。
各分流口313的形状可以是圆形、方形、正多边形以及其他规则形状,在此不做具体的限定。较佳地,该分流口313的形状呈圆形设置,该分流口313呈圆形设置的效果可以参照上述进料口312呈圆形设置的效果,在此就不再赘述。
各分流口313与容纳腔311的内壁之间的间距所形成的数集设置为相等,数集相等可以理解为数集A中各个数与数集B中对应的数一一对应,若A数集中的某一个数出现多次,那么B数集中对应的数出现对应的次数,且数集A中各个数的排列顺序与数集B中各个数的排列顺序并影响两者对应关系。
为了便于理解,下面通过具体的例子进行说明:容纳腔311呈正四棱柱状设置时,该容纳腔311包括呈相对设置的顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁,进料口312贯穿顶壁设置,多个分流口313贯穿底壁设置。
如果一个分流口313与底壁的间距为0,与顶壁之间的间距为6,与第一侧壁之间的间距为1,与第二侧壁之间的间距为3,与第三侧壁之间的间距为5,与第四侧壁之间的间距为3。即该分流口313与容纳腔311的内壁之间的间距所形成的数集U为{0、6、1、3、5、3}。
多个分流口313中的另一分流口313与容纳腔311的底壁之间的间距为0、与顶壁之间的间距为6,与第一侧壁的间距为5、与第二侧壁的间距为3、与第三侧壁之间的间距为3、与第四侧壁的间距为1,另一分流口313与容纳腔311的内壁之间的间距所形成的数集O为{0、6、5、3、1、3}。
数集U{0、6、1、3、5、3}与数集O{0、6、5、3、1、3}的数是一一对应的,数集U和数集O中各个数出现的次数也是一一对应的,因此,数集U与数集O是相等的两个数集。
由于上述两个分流口313与容纳腔311的顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁的相对位置完全一样,因此,两个分流口313处的粘弹体受到容纳腔311的顶壁、底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁的作用力的大小完全一致。
需要说明的是,流体在管道中流动时,会出现沿程损失和局部损失,下面对沿程损失和局部损失做简单的介绍:
流体流动中为克服摩擦阻力而损耗的能量称为沿程损失,此阻力主要是流体与管道内壁及流体本身的内部摩擦组成。沿程阻力损失与管道的长度、粗糙度及流速的平方成正比,与管道的管径成反比,通常采用达西一维斯巴赫公式计算:
其中,l表示管道长度,d表示管径,v表示管道有效截面上的平均流速,λ表示沿程阻力系数,与管道的粗糙度有关,g表示重力加速度。
基于沿程损失的计算公式可知,沿程损失大小随管道长度的增加而增加,即管道越长,沿程损失就越大;管道中流体流速越大时,沿程损失也就越大;管径越小,管道内壁对流体的约束作用越大,流动阻力增大,所以管径越小,沿程损失就越大;管道内壁粗糙度越大,对流体的摩擦力就越大,沿程损失就越大。
发生在流动状态急剧变化的急变流中,主要是由于流体微团的碰撞、流体中的旋涡等造成的损失,称之为局部损失,单位重量流体的局部损失计算公式如下:
其中,ζ为局部损失系数(无量纲)一般由实验测定,局部损失主要与管道横截面的突扩、突缩、弯道、阀门或者流量计等处产生。
综上,流体在管道中流动时,损失的总能量的公式如下:
hw=∑hf+∑hj
根据能量守恒定律,流体在管道中流动时损失的总能量越大,流体在管道内流动的平均速度就越小。
由于各个分流口313与进料口312之间的垂直间距是相等的,各分流口313与容纳腔311的内壁的相对位置关系相同,这就使得由进料口312向各个分流口313流动的状况是相同的,即粘弹体从进料口312流向各个分流口313的过程中的沿程损失和局部损失相当,这就使得从各个分流口313流出的粘弹体的速度大小相当。同时,各分流口313所处同一水平面,各分流口313处的粘弹体的速度相当,因此,各分流口313出的粘弹体的受力大小相当,即各分流口313出的粘弹体的输送压力一致,这就使得该等压分流罐310可以将粘弹体分成多分等压输出。同时各分流口313的面积相同,从而使得各分流口313单位时间内输送出的粘弹体的量相等,实现了粘弹体的均匀输送。
各分流管道320分别与对应的分流口313连通设置,各分流管道320用于将等压分流罐310内部的粘弹体输送至目标位置,以增大等压分流罐320输送粘弹体的范围。
该分流管道320的数量可以根据实际需求设定,分流管道320的数量可以小于或者与等于等压分流罐310的分流口313的数量相同,即等压分流罐310上的每一个分流口313与一个分流管道320连通,或者等压分流罐310上的一部分的分流口313与分流管道320连通,另一部分的分流口313处于封堵状态。
各分流管道320的形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角可以相同也可以不同,各分流管道320的上述各个因素可以根据实际情况来调节,在此不做具体的限定。
在本发明的一些实施例中,该容纳腔311的水平横截面呈对称图形设置而具有沿竖直方向延伸的对称面,该容纳腔311的对称面可以是一个,该容纳腔311的对称面也可以是多个,该对称面的数量取决于该容纳腔311的形状,例如,在容纳腔311的水平横截面呈等腰三角形设置时,该容纳腔311的对称面为一个;再如,在容纳腔311的水平横截面呈等边三角形设置时,该容纳腔311的对称面为三个;又如,在容纳钱管的水平横截面呈圆形时,该容纳腔311的对称面为无数个。
该进料口312关于容纳腔311的对称面对称设置,即该进料口312位于容纳腔311的对称面的两侧的结构完全相同,或者该进料口312位于容纳腔311的对称面的两侧的结构存在细小的差别,如该进料口312位于容纳腔311的对称面的两侧的面积、形状有细小差别,都应当理解为该进料口312关于容纳腔311的对称面对称设置。
较佳地,将各分流口313与进料口312之间的连线设置成相等,由于各分流口313与进料口312之间的垂直距离相等,各分流口313与进料口312的连线的长度相等,这就使得进料口312和各分流口313在水平方向的间距也是相同的,同时由于该容纳腔311的水平横截面呈对称图形设置,因此,可以通过设定各分流口313与进料口312之间在竖直方向上的距离以及在水平方向的距离来确定各个分流口的位置,进而便于各个分流口313的开设,以确保各个分流口313在容纳腔311内所处的位置基本一致。
需要说明的是,上述容纳腔311的形状以及进料口312设置的位置影响着分流口313的设定,当容纳腔311的水平横截面呈旋转对称图形设置时,该容纳腔311具有沿着竖直方向延伸的中轴线,该进料口312与中轴线之间的位置关系影响着分流口313的设定,下面通过具体的例子进行详细的说明:
请参阅图7和图8,该容纳腔311的水平横截面呈正方形时,容纳腔311此时呈正四棱柱状设置,容纳腔311具有呈相对设置的顶壁和底壁以及四个连接顶壁和底壁的侧壁,进料口312贯穿顶壁设置,分流口313贯穿底壁设置。若进料口312的轴线与容纳腔311的中轴线间隔设置,此时在底壁上仅能够设置两个分流口313。若进料口312的轴线与容纳腔311的中轴线重合设置,此时在底壁上最多可以设置八个分流口313。
该容纳腔311的水平横截面呈等边三角形时,容纳腔311此时呈正三棱柱状设置,容纳腔311具有呈相对设置的顶壁和底壁以及三个连接顶壁和底壁的侧壁,进料口312贯穿顶壁设置,分流口313贯穿底壁设置。若进料口312的轴线与容纳腔311的中轴线间隔设置,此时在底壁上仅能够设置两个分流口313。请参阅图5,若进料口312的轴线与容纳腔311的中轴线重合设置,此时在底壁上最多可以设置六个分流口313。
基于上述实施例,进料口312的轴线优选与容纳腔311的中轴线重合设置,如此可以在等压分流罐310上设置尽可能多的分流口313,进而可以通过等压分流罐310分流出多份等量的粘弹体。
进一步地,请参阅图9,该容纳腔311的水平横截面呈圆形设置,容纳腔311此时可以呈圆柱状、球状、圆锥状、圆台状以及其他在水平横截面呈圆形的形状。该容纳腔311呈圆柱状设置时,该容纳腔311具有呈相对设置的顶壁和底壁以及连接顶壁和底壁的环形周壁,进料口312贯穿顶壁设置,同时进料口312的轴线与容纳腔311的中轴线重合,分流口313贯穿底壁设置,分流口313的数量可以是两个、三个、四个甚至更多,只要保证多个分流口313的圆心位于同一个圆上即可。如此可以设置更多的分流口313,进而有便于粘弹体的等量输送。
值得注意的是,多个分流口313是沿着容纳腔311的中轴线排布的,为了使相邻两个分流口313之间的相互影响的因素相同,将相邻两分流口313之间的间距设置为相等,也就是说,多个分流口313呈环形排布时,多个分流口313是等间距排布的,如此设置,可以进一步地保证各个分流口313处粘弹体受到沿竖直方向的作用力的大小以及水平方向的作用力的大小均相当,进而确保了各个分流口313单位时间内分流出的粘弹体的量是相当的。
另外,为了使等压分流罐310内的粘弹体顺畅的流动,将进料口312的进料方向与分流口313的出料方向设置为一致,该进料口312的进料方向是沿竖直向下的,此时各分流口313的出料方向也是沿着竖直方向设置的,如此设置,有利于容纳腔311内部的粘弹体更为顺畅的从进料口312向分流口313流动。
需要说明的是,各分流管道320在单位时间内输出的粘弹体的量可以相等,各分流管道320在单位时间内输出的粘弹体的量也可以不相等,由于各分流管道320在时间T内通过的粘弹体的量的计算公式如下:Q=S*V*T,Q为通过分流管道320的粘弹体的量,S为分流管道320的横截面积,V为分流管道320内部的粘弹体的速度,T为时间。
各分流管道320在相同时间内输出的粘弹体的量与各分流管道320内部的粘弹体的流速有关,根据能量守恒定律,等压分流罐310内的粘弹体进入到各分流管道320中之后,粘弹体在对应的分流管道320内部流动会受到沿程损失和局部损失,粘弹体在分流管道320内部的沿程损失和局部损失越大,粘弹体在对应的分流管道320流动的速度就越小。
在各分流管道320在相同长度的情况下,各分流管道320的横截面积与其内径大小有关,各分流管道320内的粘弹体的流动速度与各分流管道320的形状、动摩擦因数以及安装倾角(即分流管道320与水平面之间的夹角)有关,因此,可以通过改变各分流管道320的形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角来控制各个分流管道320远离分流口313的一端在单位时间内输出的粘弹体的量。
在各分流管道320的形状设置不同,各分流管道320的内径、动摩擦因数以及安装倾角设置相同,此时多个分流管道320中的一个可以呈“一”字型,多个分流管道320中的另一个可以呈“L”型设置,多个分流管道320中的又一个呈“己”型设置,多个分流管道320中的其他分流管道320还可以呈其他形状设置,在此就不一一列举了。
在各分流管道320的内径、动摩擦因数以及安装倾角均相同,同时进入各分流管道320内的粘弹体的输送压力相当,此时影响各分流管道320内的粘弹体的速度的因素只有分流管道320的形状,粘弹体通过分流管道320上的弯道时,受离心力和粘性力作用在分流管道320的弯道处形成涡旋结构,旋涡的三种典型状态为:均匀对称迪恩涡、畸变迪恩涡、迪恩涡和理尼涡共存,分流管道320的弯道处产生的旋涡影响粘弹体的通过,进而将粘弹体的速度减慢,也就是说,分流管道320上的弯道越多,分流管道320内部的粘弹体的局部损失越多,这就导致分流管道320内的粘弹体的流动速度就减缓的越多,因此可以通过设置分流管道320上的管道的数量来减缓分流管道320内部的粘弹体的流动速度,从而也就可以使得各分流管道320在单位时间内输出的粘弹体的量不相等。
在各分流管道320的内径设置不同,各分流管道320的形状、动摩擦因数以及安装倾角设置相同,此时多个分流管道320中的一个内径可以设置为10cm,多个分流管道320中的另一个内径可以设置为8cm,多个分流管道320中的又一个内径可以设置为7cm,多个分流管道320中的再一个内径可以设置为6cm,分流管道320的内径还可以是其他数值,在此就不一一列举。
在各分流管道320除内径不同,其他因素均相同的情况下,由于粘弹体有粘度,粘弹体邻近分流管道320中心的流速比邻近分流管道320的内壁快,因此,粘弹体的速度是从邻近分流管道320的内壁面的位置向分流管道320的中心位置逐渐增加,内径小的分流管道320的中心流速比平均该分流管道320内的粘弹体的流速大的多,内径大的分流管道320的中心粘弹体的流速接近粘弹体的平均流速,因此内径大的分流管道320内的粘弹体的平均流速会大于内径小的分流管道320内的粘弹体的平均流速。
同时,由于通过等压分流罐310进入各分流管道320内的粘弹体收到的输送压力相当,这就使得粘弹体在内径小的分流管道320内的流动速度要大于在内径大的分流管道320内的流动速度,根据沿程损失的计算公式可知,流体在管道内流动时的沿程损失与速度呈正比、与管径呈反比,因此,粘弹体在内径小的分流管道320内流动时的沿程损失要大于在内径大的分流管道320内流动时的沿程损失,同时根据局部损失的公式可知,流体在管道内流动时的局部损失与速度呈正比,因此,粘弹体在内径小的分流管道320内流动时的局部损失要大于在内径大的分流管道320内流动时的沿程损失。
也就是说,粘弹体在内径小的分流管道320内流动时的能量损耗要大于在内径大的分流管道320内流动时的能量损耗,因此,内径越大的分流管道320内的粘弹体的平均流速要大于内径小的分流管道320内的粘弹体的平均流速,也因此,在相同的时间内,通过内径大的分流管道320的粘弹体的流量要大于内径小的分离管道320的粘弹体的流量。
在各分流管道320的动摩擦因数设置不同,各分流管道320的形状、内径以及安装倾角设置相同,此时多个分流管道320中的一个分流管道320的动摩擦因数为0.2,多个分流管道320中的另一个分流管道320的动摩擦因数为0.4,多个分流管道320中的又一个分流管道320的动摩擦因数为0.6,多个分流管道320中的再一个分流管道320的动摩擦因数为0.8,分流管道320的动摩擦因数还可以为其他数值,在此就不一一列举。
由于各分流管道320的形状、内径以及安装倾角均相同,各分流管道320内的粘弹体的输送压力相同,此时影响各个分流管道320单位时间内输出的粘弹体的量与分流管道320的动摩擦因数大小有关,各分流管道320的动摩擦因数并不影响未于其接触的粘弹体的流动速度,各个分流管道320的动摩擦因数仅影响与其接触的粘弹体的流动速度,如此可以改变分流管道320内部的粘弹体的平均速度,即动摩擦因数越大,则会导致与分流管道320的内表面接触的粘弹体的流速越慢,进而导致粘弹体的平均速度变小,反之动摩擦因数越小,则对与分流管道320的内表面接触的粘弹体的影响越小,进而对粘弹体的平均速度影响比较小。
同时,根据流体的沿程损失的公式可知,动摩擦因数越大,沿程损失越大,动摩擦因数越小,沿程损失也就越小,沿程损失影响分流管道320内的粘弹体的平均速度,根据Q=S*V*T的公式可知,在S和T相等的情况下,Q和V是呈正比的,因此可以通过改变分流管道320的动摩擦因数来改变粘弹体的平均流动速度,进而可以使得各分流管道320在单位时间内输出的粘弹体的量不相等。
在各分流管道320的安装倾角设置不同,各分流管道320的形状、内径以及动摩擦因数设置相同,此时各分流管道320的安装倾角可以是0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°以及其他夹角,各分流管道320的出料端可以位于对应分流管道320的进料端的上方、下方或者同一高度。
值得注意的是,由于各分流管道320的形状、内径以及动摩擦因素均相同,各分流管道320内的粘弹体的输送压力相同,各分流管道320的安装倾角的大小,影响着分流管道320内的粘弹体的流动速度。若分流管道320的安装倾角为α,分流管道320的进料端在上方,分流管道320的出料端在下方,此时分流管道320内的粘弹体的重力G可以分出两个力,其中一个分力G*sinα沿分流管道320的延伸方向设置,另一个分力G*cosα沿垂直分流管道320的延伸方向上设置,这就使得粘弹体获得一个加速度,根据f=m*a可知,f=G*sinα-μ*G*cosα,μ为动摩擦因数,此时粘弹体获得的加速度方向与粘弹体的运动方向一致,如此即可增大分流管道320内的粘弹体的流动速度。若分流管道320的安装倾角为β,分流管道320的进料端在下方,分流管道320的出料端在上方,此时分流管道320内的粘弹体的重力G可以分出两个力,其中一个分力G*sinβ沿分流管道320的延伸方向设置,另一个分力G*cosβ沿垂直分流管道320的延伸方向上设置,这就使得粘弹体获得一个加速度,根据f=m*a可知,f=G*sinβ+G*μ*cosβ,μ为动摩擦因数,此时粘弹体获得的加速度方向与粘弹体的运动方向相反,如此即可减小分流管道320内的粘弹体的流动速度。
基于上述各实施例,要使各分流管道320在单位时间内输出的粘弹体的量相等,在各分流管道320的长度相等的情况下,可以通过调整各个分流管道320的形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角中的两个或者两个以上因素来实现。
例如,将各个分流管道320的形状设置成相同,将各个分流管道320的内径、动摩擦因数设置成不同。具体的,以两个分流管道320为例进行说明,两个分流管道320的形状一致,确保了粘弹体在两个分流管道320内部的流动情况相同;将两个分流管道320中的一个分流管道320的动摩擦因数设置的大一些,两个分流管道320中的另一个分流管道320的动摩擦因数设置的小一些,同时将两个分流管道320中动摩擦因数大的内径设置的大一些,两个分流管道320中动摩擦因数小的内径设置的小一些。
由于分流管道320内的粘弹体的平均速度与动摩擦因数呈负相关,与分流管道320的内径呈正相关,如此可通过调整两个分流管道320的动摩擦因数和内径大小,来确保两个分流管道320内的粘弹体的平均速度相当,从而使得两个分流管道320在单位时间内输送的粘弹体相当。
再如,将各个分流管道320的动摩擦因数设置相同,将各个分流管道320的形状和内径设置不同。具体的,以两个分流管道320为例进行说明,两个分流管道320的动摩擦因数相同,确保了两个分流管道320的平均速度受到动摩擦因数的影响是一致的;两个分流管道320中的一个分流管道320呈“一”字型设置,两个分流管道320中的另一个分流管道320呈“L”型设置;将呈“一”字型设置的分流管道320的内径设置的小一些,将呈“L”型设置的分流管道320的内径设置的大一些。
由于粘弹体的平均速度与分流管道320的弯道数量呈负相关,与分流管道320的内径呈正相关,如此可通过调整两个分流管道320的弯道的数量以及两分流管道320的内径大小,来确保两个分流管道320内的粘弹体的平均速度相当,从而使得两个分流管道320在单位时间内输送的粘弹体相当。
又如,将各分流管道320的内径相同,同时将各分流管道320的形状和动摩擦因数设置为不同,具体的,以两个分流管道320为例进行详细的说明,两个分流管道320的内径相同,确保了两个分流管道320的平均速度受到内径的影响是一致的;两个分流管道320中的一个分流管道320呈“一”字型设置,两个分流管道320中的另一个分流管道320呈“L”型设置;将呈“一”字型设置的分流管道320的动摩擦因数设置的小一些,将呈“L”型设置的分流管道320的动摩擦因数设置的大一些。
由于粘弹体的平均速度与分流管道320的弯道数量呈负相关,与分流管道320的动摩擦因数呈正负关,如此可通过调整两个分流管道320的弯道的数量以及两分流管道320的动摩擦因数大小,来确保两个分流管道320内的粘弹体的平均速度相当,从而使得两个分流管道320在单位时间内输送的粘弹体相当。
还如,将将各分流管道320的形状设置为相同,各分流管道320的内径设置为相同,各分流管道320的动摩擦因数设置为相同,如此使得各分流管道320内粘弹体所处的环境均一致,这就使得各个分流管道320内部粘弹体的平均速度相当,从而也就使得各个分流管道320在单位时间内输送的粘弹体相当。
值得注意的是,上述实施例中各分流管道320的安装倾角可以相同或者不同。在各分流管道320的形状、内径以及动摩擦因数中至少有两个不同时,各个分流管道320的安装倾角320可以相同或者不同,若各个分流管道320的安装倾角相同,各分流管道320与水平之间的夹角相同,各分流管道320内部的粘弹体的平均速度受安装倾角的影响是一致的。若各个分流管道320的安装倾角不同,则各个分流管道320内的粘弹体的平均速度受安装倾角的影响不一样,此时还可以通过调整分流管道320的倾斜角度来调整各个分流管道320内的粘弹体的平均速度,进而利于将上述各实施例的各分流管道320内的粘弹体的平均速度调成相等。
在各分流管道320的形状、内径以及动摩擦因数均相同的情况下,此时各个分流管道320内部的粘弹体的平均速度是相等的,因此各个分流管道320的安装倾角也必须相等。补充说明的是,各分流管道320的安装倾角设置相同,也就是说,任意两个分流管道320上的相同位置所处的高度一致,即多个分流管道320中的一个分流管道320上的某一个位置与多个分流管道320中其他分流管道320上对应的位置在同一个参考系中与同一参考物之间的垂直间距是相等的。如此设置,即保证了各个分流管道320内相同位置的粘弹体的动能和势能均相等,进而保证了各个分流管道320在单位时间内输送的粘弹体相当。
基于力学分析,粘弹体通过等压分流罐310的等压分流后流入对应的分流管道320内,各分流管道320在长度一致的情况下,各分流管道320的内表面的动摩擦因数、各分流管道320的安装倾角、各分流管道320的形状、各分流管道320的内径均会影响到各分流管道320输送的粘弹体的量。因此,可以根据需求调整上述各个因素的数值,以使得各个分流管道320在相同的时间内输送的粘弹体的量相当,同时也可以通过调整各个因素的数值,即可使各个分流管道320在相同时间内输送的粘弹体的量不同。
值得注意的是,上述各实施例中通过调整分流管道320的形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角中的两个或者两个以上的因素,以使得形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角四个因素中至少有两个不同的两分流管道320可以在单位时间内输送的粘弹体的量相当的结果是可以通过有限次的实验实现的,对于各个因素的具体数值,可以根据实际情况来调整。
需要说明的是,在各分流管道320的形状、内径、动摩擦因数以及安装倾角均相同的情况下,此时各分流管道320内的粘弹体的受力情况相同。同时由于各分流管道320是与等压分流罐310的分流口313连通,等压分流罐310将粘弹体等压分流后输送至各分流管道320,也就是说,进入各等压分流管320内的粘弹体的流动速度以及输送压力均相同,这就使得各分流管道320内的粘弹体在各分流管道320内相同位置受到的水平方向的作用力大小以及粘弹体在各分流管道320内相同位置受到的竖直方向的作用力大小均相等,从而使得各分流管道320内部粘弹体的输送速度大小是相等的,如此即可实现大规模、多点位的定量输送。
进一步地,上述多个分流管道320的长度可以均相等,上述多个分流管道320中至少有两个分流管道320的长度不相等,多个分流管道320的长度与输送粘弹体的目标位置有关,下面对多个分流管道320输送粘弹体的目标位置的不同做详细的解释说明:
在多个分流管道320输送的粘弹体的目标位置位于同一水平面时,要确保目标位置各处布设粘弹体的量相同,则需要确保各分流管道320的延伸方向、倾角、长度均一致,此时粘弹体在各个分流管道320相同位置受的作用力大小、速度大小均相等,从而也就使得粘弹体在各个分流管道320内相同位置的速度是大小是的相等的,进而可以通过各个分流管道对目标位置各处均匀的投放粘弹体。
请参阅图11,在多个分流管道320输送的粘弹体的目标位置是沿上下向倾斜设置时,要保证目标位置各处粘弹体布料均匀,在需要在各分流管道320的延伸方向、倾角一致的情况下调整各分流管道320的长度,此时,多个分流管道320的出料端沿着目标位置的延伸方向间隔排布,多个分流管道320的出料端连成的直线与目标位置平行设置,多个分流管320的长度依次递减设置,其中,多个分流管道320中邻近目标位置最高处的分流管道320的长度设置的最短,多个分流管道320中邻近目标位置最低处的分流管道320的长度最长。
长度最短的分流管道320单位时间内输送的粘弹体的量最多,长度最长的分流管道320单位时间内输送的粘弹体的量最少,长度在最长和最短之间的分流管道320单位时间内输送的粘弹体的量居中。由于目标位置是倾斜设置的,这就使得位于目标位置最高处的粘弹体在自身重力的作用下会朝目标位置最低处流动,如此可以将目标位置最高处的粘弹体的量减少,同时增加目标位置最低处的粘弹体的量,进而使得目标位置各处的粘弹体的量相当,实现粘弹体的均匀布设。
应当说的是,上述等压分流罐310和分流管道320可以构成一个输送粘弹体的网络,以增大粘弹体输送装置100的输送范围。具体的,该粘弹体输送装置100包括多个等压分流罐310和多个分流管道320,多个等压分流罐310和多个分流管道320按级别划分,不同级别的等压分流罐310之间通过对应的分流管道320连通,形成了一一对应的映射关系,为了方便理解,下面同构具体的例子进行说明。
请参阅图10,将多个等压分流罐310划分为1级等压分流罐、2级等压分流罐、3级等压分流罐;将多个分流管道320划分为1级分流管道、2级分流管道、3级分流管道(未图示)。各级的等压分流罐310和各级的分流管道320的具体连接方式如下:1级等压分流罐的分流口通过1级分流管道与2级等压分流罐的进料口连通,2级等压分流罐的分流口通过2级分流管道与3级等压分流罐的进料口连通,3级等压分流罐的分流口与3级分流管道连通,同一级别的两等压分流罐310上相同位置的高度相同,同一级别的两分流管道320上相同位置的高度相同。
应当说的是,该等压分流罐310的级别划分可以根据需求设定,其划分的级别可以包括1个等级、2个等级、3个等级……N个等级;该分流管道320的级别划分可以根据需求设定,其划分的级别可以包括1个等级、2个等级、3个等级……N个等级;其中N为大于0的整数;上一级别的等压分流罐310通过对应级别的分流管道320与下一级别的等压分流罐320连通,具体的连接方式可以参照上述具体的实施例。
上述方案使得同一级别的等压分流罐310内的粘弹体的输出速度相同,同一级别的分流管道320内的粘弹体的输出速度相同,这样就进一步地增大了粘弹体输送装置输300送粘弹体的面积,从而使得装配有本发明中的粘弹体输送装置300的环保型垃圾处理系统1000,可以利用一个或者几个粘弹体输送装置300即可对养殖场内所有的养殖空间进行均匀的布料。
需要说明的是,环保型垃圾处理系统1000通常会设置多个昆虫养殖装置400,即环保型垃圾处理系统1000中的昆虫养殖面积比较大,要实现对大面积输送粘弹体的话,则需要更多的等压分流罐310,为了方便等压分流罐310与混合罐200的连通。
在本发明的一些实施例中,请参阅图5,该粘弹体输送装置300还包括送料管组件330,该送料管组件330包括送料主管331以及多个送料子管332,送料主管331的进料端供粘弹体输入,即送料主管331的进料端与混合罐200连通,多个送料子管332的进料端分别与送料主管331连通,多个送料子管332的出料端分别与对应的等压分流罐310的进料口312连通。
需要说的是,送料主管331远离混合罐200的一端是封闭的,即送料主管331远离混合罐200的一端本身为封闭状态,该送料主管331远离混合罐200的一端还可以通过开关阀关闭。
较佳地,送料主管331远离混合罐200的一端通过开关阀关闭,由于开关阀具有打开和关闭状态,在送料主管331执行输送粘弹体时,开关阀处于关闭状态。在送料主管331进行清洗时,开关阀可以处于打开状态,如此方便对送料主管331进行清洗,避免了粘弹体滞留于送料主管331内而形成结垢的问题出现。
进一步地,各送料子管332上均安装有阀门333,该阀门333可以是直动式电磁阀、分步直动式电磁阀以及其他能够实现管路开关的管路结构,各阀门333均与控制器(未图示)电连接,该控制器可以是单片机或者PWM控制器,该控制器控制各阀门333工作。
控制器可以控制对应的阀门333打开,以向对应的等压分流罐310内输送粘弹体,控制器控制对应的阀门333关闭,即可以停止向对应的等压分流罐310内输送粘弹体,如此方便将将粘弹体输送至目标位置。
值得注意的是,由于送料子管332上设置有阀门333,该送料子管332可以在阀门333的作用下导通或者断开,该送料子管332的数量可以与等压分流罐310的数量相等,送料子管332的数量也可以大于等压分流罐310的数量,如此设置,可以根据需求增加或者减少等压分流罐310的设置,进而使得整个粘弹体输送装置300可以适配多种输送需求。
需要说明的是,由于粘弹体在送料主管331内部流动时,粘弹体受送料主管331内壁的摩擦力的作用,同时粘弹体还受其内部摩擦的作用,这就使得粘弹体在送料主管331内部出现速度衰减,粘弹体在送料主管331内部流动的距离越长,粘弹体收到的沿程损失和局部损失越大,这就使得送料主管331在其长度方向上各个位置的粘弹体的流动速度不一样。
当多个送料子管332沿着送料主管331的长度方向排布时,且各送料子管332的形状、长度、内径以及动摩擦因数、安装倾角均一致的情况下,就会导致距离送料主管331的进料端越近的送料子管332单位时间内通过的粘弹体的量要比距离送料主管331的进料端越远的送料子管132单位时间内通过的粘弹体的量多,如此则会影响各个等压分流罐310的进料口312单位时间内进料不等的问题出现。
基于多个送料子管332在相同时间内输送粘弹体的量不等的问题,在多个送料子管332的形状、长度、内径、动摩擦因数以及安装倾角均一致的情况下,在各送料子管332上安装阀门333,多个阀门333均与控制器电连接,控制器控制阀门333开启的时长设定为与该阀门333和送料主管331的进料端的距离呈正相关的关系,即阀门333距离送料主管331的进料端越近,阀门333开启的时长越短,阀门333距离送料主管331的进料端越远,阀门333开启的时长越长。如此即可保证各个等压分流罐310输入的粘弹体的量相当,进而有利于实现粘弹体的大规模、多点位的定量输送。
基于多个送料子管332在相同时间内输送粘弹体的量不等的问题,可以将多个送料子管332沿着送料主管331的周向间隔设置,同时多个送料子管332位于同一水平面内,由于多个送料子管332的形状、长度、内径以及动摩擦因数、安装倾角均设置一致,这样就可以保证各个送料子管332单位时间内通过的粘弹体的量相当,从而使得该送料主管331可以通过各个送料子管332向各个等压分流罐310内输送等量的粘弹体。
基于多个送料子管332在相同时间内输送粘弹体的量不等的问题,在各个送料子管332的形状和安装倾角一致的情况下,可以通过调整送料子管332的长度、内径以及动摩擦因素中的一个或者多个来实现各个送料子管332单位时间内通过的粘弹体的量相当,具体如下:
在各送料子管332的内径和动摩擦因素均相等的情况下,送料子管332与送料主管331的进料端的距离和对应的送料子管332的长度呈负相关,即距离送料主管131的进料端越近的送料子管332的长度越长,距离送料主管131的进料端越远的送料子管332的长度越短,根据L(距离)=T(时间)*V(速度)的公式可知,虽然进入到各个送料子管332内部的粘弹体的速度不一样,但是各个送料子管332的长度也不一样,因此可以通过调整各个送料子管332的长度来保证在相同的时间内通过各个送料子管132的粘弹体的量相当。
在各个送料子管332的长度和动摩擦因素均相等的情况下,送料子管332与送料主管331的进料端的距离和对应的送料子管332的内径呈负相关,距离送料主管331的进料端越近的送料子管332的内径越小,距离送料主管331的进料端越远的送料子管332的内径越大,根据Q(流量)=S(横截面积)*T(时间)*V(速度)的公式可知,虽然进入到各个送料子管332内部的粘弹体的速度不一样,但是各个送料子管332的内径也不一样,各个送料子管332的横截面积也一样,如此可以通过调整各个送料子管332的内径来适配不同速度的粘弹体,以实现在相同的时间内通过各个送料子管332的粘弹体的量相当。
在各个送料子管332的长度和内径均相等的情况下,送料子管332与送料主管331的进料段的距离和对应的送料子管332的动摩擦因数呈负相关,即距离送料主管331的进料端越近的送料子管332的动摩擦因数越大,距离送料主管331的进料端越远的送料子管332的动摩擦因素越小,根据Q(流量)=S(横截面积)*T(时间)*V(速度),以及f(摩擦力)=m(粘弹体质量)a(加速度)的公式可知,送料子管332的动摩擦因素越大,送料子管332内的粘弹体的加速度越大,粘弹体的加速度的方向与速度方向相反,因此,距离送料主管331的进料端越近的送料子管332内部的粘弹体的速度下降的比较快,距离送料主管331的进料端越远的送料子管332内部的粘弹体的速度下降的比较慢,如此即可通过粘弹体的速度来实现在相同的时间内通过各个送料子管332的粘弹体的量相当。
需要说明的是,上述三个例子仅改变的送料子管332的长度、内径以及动摩擦因素中的一个,当然还可以通过改变送料子管332的长度、内径以及动摩擦因素中的两个或者两个以上的因素,来实现在相同的时间内通过各个送料子管332的粘弹体的量相当。
考虑到粘弹体在管路中流动时需要外部作用力驱动,为了保证进入到等压分流罐310内部的粘弹体能够顺畅的流动,在本发明的一些实施例中,请参阅图8,该粘弹体输送装置300还包括输送泵340,该输送泵340安装于连接进料口312的管路上,该输送泵340用于驱动混合罐200内部的粘弹体向容纳腔311内流动。如此设置,一方面加速了粘弹体向等压分流罐310的容纳腔311内流动,另一方面还保证了等压分流罐310的容纳腔311内的粘弹体有足够大的速度排出,此外还可以通过控制输送泵340的输送速度来调控各分流管道320输出粘弹体的速度。
需要说明的是,该输送泵340与连接进料口312和混合罐200的管路的组装方式还与输送泵340的种类相关,下面通过具体的例子对输送泵340的做详细的描述。
例如该输送泵340为蠕动泵时,该蠕动泵夹持连接进料口312和混合罐200的管路,通过对连接进料口312和混合罐200的管路施加脉冲式的作用力,以驱动连接进料口312和混合罐200的管路中的粘弹体流动。
又如,该输送泵340为叶轮式泵,该叶轮式泵串接于连接进料口312和混合罐200的管路上,即该叶轮式泵的进料端与混合罐200连通,叶轮式泵的出料端与等压分流罐310的进料口312连通。
显然,该输送泵340还可以是容积式泵、喷射式泵以及其他类型的泵,在此就不一一列举了。
该输送泵340还可以与上述控制器电连接,如此一来,可以使得整个粘弹体输送装置300实现自动化工作,即通过控制器发送控制指令,即可控制输送泵340和对应的阀门333工作,进而使得整个粘弹体输送装置300的操控更简单、方便。
基于上述各实施例,控制器可以通过控制输送泵340周期性工作,如此可以使得上述呈映射关系的多个等压分流罐310周期性的输送粘弹体,少量多次的输送方式不仅可以保证输送的粘弹体新鲜,同时还能够保证各分流管道320的出料端不结垢,不会影响粘弹体的输送效率。
需要说明的是,在本发明的各实施例中,在等压分流罐310的各个分流口313在单位时间内输送出的粘弹体在允许的出料偏差内时,该等压分流罐310上的进料口312的形状和位置、各分流口313的位置以及等压分流罐310自身的形状允许存在一定的偏差。上述与等压分流罐310连通的多个分流管道320之间的高度安装状况可以存在一定的偏差,即各分流管道320安装的高度、倾角可以存在一定的偏差,各分流管道320的内径以及各分流管道320内壁的动摩擦因数也可以存在一定的偏差。
上述粘弹体输送装置300基于粘弹体力学的原理,在粘弹体分流环节采取力学因素复制的方式,使分流环节中的各个分流口313的力学因数呈相等数集,进而使得各个分流口313的分流压力大小相当,同时各个分流管道340也在力学因素上呈相等数集,从而使得各个分流管道340对粘弹体产生的作用力大小相当。如此,使得粘弹体在本发明的粘弹体输送装置300相同的位置所受到的输送压力大小相当,同时粘弹体在本发明的粘弹体输送装置300相同的位置所受到的阻力大小相当,从而能够实现多点位定量输送粘弹体。
本发明中的粘弹体输送装置300相较于现有技术中的通过移动料斗或者其他载体进行投料而言,本发明中的粘弹体输送装置300的结构简单便于生产,同时该粘弹体输送装置300的能耗低,如此可以降低能源的消耗,有利于环保,此外本申请的粘弹体输送装置300的操作方便。这就使得环保型垃圾处理系统1000的投料更加方便,同时还方便环保型垃圾处理系统1000投放昆虫的虫卵或者低龄幼虫与粘弹体的混合物。
本发明中的粘弹体输送装置300在投放粘弹体时始终是处于与密封的状态,如此即可避免粘弹体曝露于外而导致空气被污染,同时环保型垃圾处理系统的昆虫养殖装置400也可以采用封闭式结构,如此设置,使得整个环保型垃圾处理系统1000是一个封闭的系统,这在该环保型垃圾处理系统1000处理生活垃圾的同时,还能够避免空气被污染。
请参阅图11,该昆虫养殖装置400为昆虫的生长提供了一种相对稳定的生长空间,同时该昆虫养殖装置400在昆虫长成成品虫后,可以利用成品虫和虫沙自身的重力的方式将成品虫和虫沙抖落。
该昆虫养殖装置400包括基架410、安装于基架410上的养殖板420以及作用于养殖板420的驱动件430。
该基架410为昆虫养殖装置400的承载主体,用于供昆虫养殖装置400的各构件的安装。该基架410可以是钢管焊接形成的支架结构,该基架410也可以采用木板搭建形成,该基架410还可以采用其他材料制成,在此就不一一列举。
该基架410可以是固定安装于地面的,该基架410也可以在受到外力驱动而能够在地面上行进的,较佳地,该基架410为受外力驱动能够在地面上行进的,具体的,该基架410的底部设置有滚轮、履带等具有移动功能的结构。
该基架410上的安装工位指的是可放置养殖板420的一个空间,该基架410上可以设置一个安装工位,该基架410上也可以设置多个安装工位,较佳地,该基架410上的安装工位为多个,多个安装工位可以在水平方向上平铺设置,多个安装工位也可以在竖直方向上层叠设置,这样就使得基架410可以承载多块养殖板420。
该养殖板420用于承载粘弹体和昆虫,该养殖板420的形状有很多种,其竖向横截面可以呈“一”字型设置,其竖向横截面可以呈“U”型设置,其竖向横截面还可以呈其他形状设置,在此就不一一列举。
该养殖板420的整体大致为矩形的板状结构,该养殖板420可以由多个单板拼接而成,相邻的单板之间采用柔性材料连接,如此设置,既方便增减单板的数量来调整养殖板420的尺寸。同时,还可以有效地消除两单板直接运动不同步而导致单板被折损的问题。此外,柔性材料的设置还能够消除相邻的两单板之间的间隙,避免昆虫以及粘弹体从相邻两单板直接掉落。
上述柔性材料与两相邻的单板之间的连接方式有多种,柔性材料与单板之间可以通过螺钉固定连接,柔性材料与单板之间也可以铆钉连接,柔性材料与单板之间还可以通过双面胶连接,在此就不一一限定,凡是能够将柔性材料和单板固定连接的方式,均在本发明的保护范围之内。
柔性材料的种类有很多种,其可以是橡胶、塑料、布料等材料,较佳地,该柔性材料为布料,该布料可以是氨纶布料、尼龙布料、亚麻布料等等。为了方便描述,下面以柔性材料为氨纶布料为例进行详细的说明,氨纶布料与相邻两单板之间可以通过双面胶粘接,即双面胶的一面与单板粘接,双面胶的另一面与氨纶面料粘接,如此有便于氨纶布料与单板之间的连接。
该养殖板420沿上下向倾斜地设置在基架410的安装工位处,养殖板420沿上下向倾斜设置的方式有多种,例如基架410的安装工位就是沿着上下向倾斜设置的,此时只需将养殖板420安装于安装工位即可,又如基架410的安装工位是沿着水平方向延伸的,此时可以将养殖板420在其轴向的一端垫高,即通过垫板将养殖板420在其轴向的一端垫高即可。
该养殖板420安装于基架410上的安装方式有多种,例如该养殖板420可以直接放置于基架410的安装工位,即养殖板420通过自身的重力固定于基架410的安装工位,再如该养殖板420处于最低的位置通过转轴或者铰接结构与基架410对应的位置连接,只要保证养殖板420处于最高的位置受外力驱动可以相对基架410在上下向运动即可。
该驱动件430用于对养殖板420施加作用力,该驱动件430对养殖板420施加的作用力可以沿竖直方向设置,该驱动件430对养殖板420施加的作用力可以是垂直养殖板420的板面设置的,该驱动件430对养殖板420施加的作用力还可以与养殖板420的板面呈其他夹角设置。
较佳地,该驱动件430对养殖板420施加的作用力可以是垂直养殖板420的板面设置的,如此设置,使得养殖板420受驱动件430的驱动运动时,位于养殖板420上的成品虫和虫沙同样被抛起,成品虫和虫沙此时具有沿垂直养殖板420的板面的运动速度,成品虫和虫沙的运动速度可以分解为沿竖直向上的第一分速度和沿水平方向的第二分速度,如此即可使得成品虫和虫沙在下落至养殖板420上时可以沿着水平方向相对养殖板420运动,进而便于养殖板420上的成品虫和虫沙滑落。
该驱动件430的类型有很多种,例如,驱动件430可以是频率较高的振动电机,振动电机的震动输出端与养殖板420的底部连接,从而带动养殖板420震动。又如,驱动件430可以是频率一般的电磁振动器或涡轮振动器,电磁振动器或涡轮振动器的震动输出端与养殖板420的底部连接,从而带动养殖板420抖动。再如,驱动件430可以是频率较低的伸缩气缸,伸缩气缸的活塞杆与养殖板420底部连接,通过活塞杆的伸缩动作可带动养殖板420作小幅度的摆动。
上述昆虫养殖装置400出料时,可以通过驱动件430驱使养殖板420在上下向做往复运动,尤其是养殖板420较高位置相对于养殖板420较低位置往复运动,该养殖板420上的成品虫以及虫沙沿倾斜方向被抛起,成品虫以及虫沙在下落的同时还向前运动,如此就使得养殖板420位于高处的成品虫和虫沙想养殖板420的低处运动,进而便于养殖板420上的成品虫和虫沙的滑落。
相较于传统的昆虫养殖设备通过传送带或履带结构来输送昆虫而言,本发明中的昆虫养殖装置400将养殖板420倾斜设置以及使用驱动件430来驱使养殖板420做往复运动,从而驱使成品虫及虫沙滚下,其结构巧妙紧凑,充分地利用这重力这个自然力量,因此其能耗更小。
应当说的是,养殖板420与水平面之间的夹角不宜过大,过大则会导致成品虫以及粘弹体均滑落至养殖板420位置较低的一端,鉴于此,将养殖板420与水平面之间的夹角设定在0°~45°之间,即养殖板420与水平面之间的夹角可以是0°、9°、17°、21°、26°、30°、35°、40°以及其他位于0°~45°之间的角度,在此就不一一列举。
较佳的,养殖板420与水平面之间的夹角为15°,15°的倾斜角较为平缓,养殖板420处于15°倾角时,养殖板420未受到驱动件430的作用下,位于养殖板420上的成品虫、粘弹体以及虫沙均不会滑落,养殖板420受驱动件430作用时,位于养殖板420上的成品虫、粘弹体以及虫沙又能快速使成品虫和虫沙下落。
请参阅图11,该基架410设有沿上下向间隔排布的多个安装工位,养殖板420的数量对应设置为多个,多个养殖板420均沿上下向倾斜地设置在基架410对应的安装工位处,多个养殖板420的设置,增大了昆虫的养殖面积,进而有利于提高昆虫的养殖效率。
多个养殖板420的驱动方式有多种,为了方便了解,下面对多个养殖板420的两种驱动方式做详细说明:
请参阅图11,该驱动件430的数量对应设置有多个,每个驱动件430安装于对应的养殖板420的底部,如此可实现每个养殖板420的单独振动需求,当多个养殖板420中的一个养殖板420上的昆虫需要进行出料时,可以启动该养殖板420连接的那个驱动件430即可使该养殖板420产生震动,而不会影响到其他不需要出料的养殖板420。这种配置模式适用于不同生长周期混养的生产模式。
请参阅图12,该驱动件430的数量为1个,多个养殖板420通过一个传动杆440连接,该驱动件430作用于传动杆440,以同时带动多个养殖板420同步震动,如此可减少驱动件430的使用数量,降低制造成本和组装难度。同时,这种配置模式适用于相同生长周期养殖的生产模式。
请参阅图11,该养殖板420的下表面设有多个缓冲块450,该缓冲块450的材质均为减震材质,如普通橡胶、硅胶、气垫或泡棉等,该缓冲块450位于养殖板420与支承架之间,该缓冲块450用于减缓养殖板420对基架410的冲击,以降低噪音。
值得注意的是,该缓冲块450不仅可以用来缓冲养殖板420运动时产生的震动,该缓冲块450还可以是使养殖板420在上下向成倾斜设置的结构,即多个缓冲块450得到高度逐渐增大设置,即多个缓冲块450呈台阶状排布,如此即可使得架设于多个缓冲块450上的养殖板420在上下向倾斜设置。
请参阅图13,该昆虫养殖装置400还包括箱体460,该箱体460安装于基架410上,以将安装于基架410上的养殖板420包围设置,此时养殖板420处于一个相对密闭的空间内,昆虫进行生命活动时产生的废气集中于箱体460围设形成的空间内,如此就可以避免昆虫产生的废气扩散至环境中而导致环境中的空气被污染。
需要说明的是,该箱体460可以采用不透气、不透水的纺织布料围设于支架上形成,该箱体460也可以采用不透气、不透水的薄膜围设于支架形成,该箱体460还可以采用其他的材料围设于支架上形成,在此就不一一列举了,该支架可以是上述基架410,如此可简化昆虫养殖装置400的整体结构。
进一步地,该箱体460上还设置有进气口461和出气口462,该进气口461通过管路与外部环境连通,该出气口462通过管路与尾气处理装置(未图示)连通,如此设置,便于将昆虫产生的废气集中处理,如此不仅可以提高废气处理的效率,同时还有利于简化结构。
值得注意的是,与该箱体460的进气口461连通的管路和/或与该箱体460的出气口462连通的管路上设置有风机,风机可以驱动空气从进气口461进入到箱体460和养殖板420围设形成的空间内,以将箱体460和养殖板420围设形成的空间内的废气置换并从出气口462排出。
应当说的是,上述尾气处理装置的结构与垃圾回收处理装置100中的废气处理装置190的结构相同,均是通过次氯酸对空气进行消毒和氧化来净化空气的,具体可以参照上述废气处理装置190的实施例,在此就不再赘述。
请参阅图14,该箱体460还设置有出料口463,该出料口463设置箱体460邻近养殖板420位置最低处,以确保养殖板420在驱动件430的作用下,养殖板420上的成品虫和虫沙可以从箱体460的出料口463排出。
进一步的,该出料口463处还设置有门体组件470,该门体组件470用于打开或者关闭箱体460的出料口463,该门体组件470可以是自动门,也可以是可手动开启的门,在此不做具体的限定。
较佳的,该门体组件470包括门主体471和动力电机472。该门主体471的大小与出料口46341的面积相适应,且门主体471的边缘设有密封条473133。动力电机472安装在箱体460上,且动力电机472的输出轴与门主体471连接,以驱使该门主体471转动。如此,在需要出料时,可以通过动力电机472驱动门主体471转动至将出料口463打开的位置;在不需要出料时,可以通过动力电机472驱动门主体471转动至将出料口463关闭的位置,同时动力电机472断电,以使得门主体471处于常闭状态。
需要说明的是,上述一个箱体460可以包围一个养殖板420设置,上述一个箱体460也可以包围多个箱体420设置,在此不做具体的限定。较佳地,上述一个箱体460可以同时罩盖多个养殖板420设置,例如,多个养殖板420平铺设置于基架410的表面,该箱体460与基架410连接并将多个养殖板420围设在一个密闭的空间内,又如,多个养殖板420沿上下向层叠放置于基架410上,该箱体460安装于基架410上并从上至下包围多个养殖板420设置。如此设置,可以减少箱体460的数量设置。
考虑到养殖板420虽然在驱动件430的驱动下能够将养殖板420上的成品虫以及虫沙抖落,但是由于粘弹体具有一定的粘性,虫沙与粘弹体容易在养殖板420和/或箱体460的内壁面上形成结垢。
基于上述问题,请参阅图13和图15,该昆虫养殖装置400还设置有风刀管480,风刀管480安装于箱体460内并位于养殖板420的上方,风刀管480上开设有出风口,风刀管480与气流发生装置(未图示)的管路连通,气流发生装置驱动空气通过管路流向风刀管480并从风刀管480的出风口吹出,以将养殖板420和箱体460上的结垢吹落。
值得注意的是,该风刀管480呈长条状,其截面形状可以是圆形、椭圆形、矩形以及其他形状,在此不做具体的限定。较佳的,该风刀管480的截面形状为圆形,圆形结构的风刀管480对空气的阻力作用小,更有利于空气的流动,进而可确保从风刀管480的出风口吹出的空气的速度足够快。
该风刀管480在其轴向的一端是封堵的,该风刀管480在其轴向的另一端是与气流发生装置连通,该气流发生装置可以是气泵、风机等。该风刀管480的周壁贯穿设置有出风口,该出风口可以沿其轴向延伸而呈长条状,该出风口也可以由多个沿风刀管480的轴向间隔排布的孔形成。较佳的,风刀管480的出风口为沿轴向排布的多个间隔的通孔。这种多孔结构能将主气流分散成多股细流,吹扫效果更佳。
应当说的是,该风刀管480的出风口吹出的风的面积有限,养殖板420和箱体460均具有一定的面积,要使风刀管480吹出的风能够全面覆盖养殖板420和箱体460的话,则可以通过增加风刀管480的数量来实现或者将风刀管480设置成能够转动来实现,下面对两种方式进行详细的解释:
当采用增加风刀管480的数量来实现风刀管480吹出的空气覆盖养殖板420和箱体460时,多个风刀管480并排设置,即多个风刀管480沿着养殖板420的长度方向并排设置,或者多个风刀管480沿着养殖板420的宽度方向并排设置,或者多个风管道沿着其他的方向并排设置,在此不做具体的限定。多个风刀管480同时吹出空气时,可以将整个养殖板420以及箱体460进行覆盖,从而使得粘接于养殖板420或者箱体460内壁面结垢可以被吹落。
当采用转动风刀管480来实现风刀管480吹出的空气覆盖养殖板420和箱体460时,该风刀管480转动安装于箱体460内,其可以与箱体460直接连接,其还可以通过安装支架安装于箱体460内,在此不做具体的限定。该昆虫养殖装置400还设置有动力件490,该动力件490用于驱动风刀管480转动,以使得风刀管480吹出的空气可以扫过整个养殖板420以及箱体460,从而使得粘接于养殖板420或者箱体460内壁面的结垢可以被吹落。
需要说明的是,风刀管480的转动轴线的延伸方向可以与养殖板420的长度方向相同,风刀管480的转动轴线的延伸方向可以与养殖板420的宽度方向相同。较佳地,风刀管480的转动轴线的延伸方向可以与养殖板420的宽度方向相同,此时风刀管480吹出的风的运动路径可以与养殖板420的延伸方向重合,尤其是当风刀管480吹出的风从养殖板420较高的位置向养殖板420较低的位置扫过时,养殖板420上的成品虫、虫沙、结垢均在驱动件430和风刀管480吹出的风的作用下向箱体460的出料口463滑动,这就使得养殖板420上以及箱体460上昆虫、虫沙、结垢能够尽数的流出。
值得注意的是,该动力件490可以是电机、旋转气缸、多轴机械手以及其他能够驱动风刀管480转动的结构件。较佳的,该动力件490为电机,电机可以安装在箱体460上,电机也可以安装在基架410上,在此不做具体的限定,电机的输出轴与风刀管480传动连接,从而驱使风刀管480转动。
进一步的,该电机为伺服电机,相比于普通电机和步进电机,伺服电机能够通过信号反馈来调整输入信号,从而快速精准地调节风刀管480的转动角度和转动速度。同时,伺服电机的抗干扰能力更强、稳定性更高及适应载荷急骤变化能力更强,因此不容易受到外界因素的干扰。
基于上述技术方案,下面通过几个具体的例子进行详细的说明,以便于理解:
例如,在需要去除养殖板420上的结垢时,启动气流发生装置和伺服电机,将气流发生装置吹出的空气的气压调至高压,伺服电机驱使风刀管480转动。气流从风刀管480的出风口中喷出并形成风幕,风幕从养殖板420较高的位置向养殖板420的较低的位置扫过,以使得粘接于养殖板420或者箱体460上的结垢被吹落。
又如,在需要将养殖板420上的成品虫和虫沙排出时,启动气流发生装置和电机,将气流发生装置的气压调至中压,伺服电机驱使风刀管480缓慢地转动,气流从风刀管480的出风口喷出形成风幕,风幕从养殖板420较高的位置向养殖板420的较低的位置扫过,成品虫和虫沙还可以在驱动件430以外的动力的作用下向出料口463滑动。
再如,在需要调节养殖板420和箱体460围设形成的空间的气流时,启动气流发生装置和电机,将气流发生装置的气压调至低压,伺服电机驱使风刀管480缓慢地转动,风刀管480的出风口此时吹出的风是柔和缓慢的,如此使得养殖板420和箱体460围设形成的空间内的空气是缓缓流动的。
由于上述各个例子可见,设置风刀管480和动力件490不仅可以将养殖板420和箱体460上的结垢去除,同时还能以非刚性接触的方式辅助出料,提高出料效率。
考虑到养殖板420完成出料后,养殖板420上通常会附着细菌、真菌、病毒等微生物,为了避免养殖板420上附着的细菌、真菌、病毒等微生物影响下一批的昆虫的虫卵或者低龄幼虫的生长,该昆虫养殖装置400还设置有消毒杀菌装置(未图示),该消毒杀菌装置用于对养殖板420进行消毒杀菌,以将附着于养殖板420上的细菌、真菌、病毒等微生物进行消灭,为昆虫的虫卵以及低龄幼虫的生长提供一个无菌环境,进而可避免昆虫的虫卵或者低龄幼虫在生长过程中患病,进而有利于保证昆虫的承品虫的质量。
该消毒杀菌装置的种类有很多种,例如该消毒杀菌装置是利用紫外线进行消毒杀菌的,该消毒杀菌装置包括紫外灯,该紫外灯安装于养殖板420的上方,紫外灯与控制器电连接,通过控制器的控制实现点亮或者熄灭,如此设置,方便控制紫外灯对养殖板420进行消毒杀菌。
再如该消毒杀菌装置利用次氯酸进行消毒杀菌,该消毒杀菌装置包括次氯酸发生器、水泵、喷头,水泵的进液端与次氯酸发生器管路连通,水泵的出液端与喷头连通,喷头设置在养殖板420的上方,次氯酸发生器工作时产生次氯酸溶液,水泵驱动次氯酸溶液沿着管路向喷头流动,并最终通过喷头呈雾状或者水珠状喷至养殖板420上,以完成对养殖板420的消毒杀菌。
显然,该消毒杀菌装置还可以是其他类型的装置,在此就不一一列举,凡是能够完成对养殖板420的消毒杀菌的装置,均在本发明的保护范围内。
请参阅图16,该昆虫回收处理装置500包括收集件510、运输轨道520和输送机构530;该收集件510用于将昆虫养殖装置400的养殖板420上的成品虫和虫沙收集,该运输轨道520用于将收集件510输出的昆虫和虫沙运输至输送机构530上,该输送机构530用于输送从运输轨道520输出的成品虫和虫沙运走。
该收集件510的材质有很多种,该收集件510可以是采用硬质材料制作,例如:铁、不锈钢等等;该收集件510也可以是采用柔性材料制作,例如:布料、塑料膜等等,此时,需要借助支撑结构进行支撑,在此不做具体限定。
该收集件510的安装位置有很多,该收集件510可以直接固定安装于地面,该收集件510也可以与昆虫养殖装置400的基架410连接,该收集件510也可以借助支撑结构固定安装与地面上方。
该收集件510具有收集腔,该收集腔的形状有多种,其可以是圆柱状、方体状、圆锥状以及其他形状,较佳地,该收集腔的形状为圆锥状,此时该收集腔的内径从上到下呈渐缩设置,如此有便于成品虫和虫沙汇聚于收集腔的底部,进而便于收集腔内的成品虫和虫沙的排出。
该收集件510具有与收集腔连通的收料口,该收料口可以设置在收集件510的顶部,该收料口也可以设置在收集件510的侧部,该收料口可以在收集件510的顶部和侧部同时设置,在此不做具体的限定。
该收料口的数量可以是一个、两个、三个甚至更多,该收料口的数量可以根据实际情况设定,在此不做具体的限定。该收料口处还可以设置活动开关,该活动开关可以用来打开或者关闭收料口,这就使得收料口在未使用时可以通过活动开关关闭。
该收料口可以直接与昆虫养殖装置400的养殖板420位置较低的一端接触,该收料口也可以通过板、管以及其他具有传输作用的结构与昆虫养殖装置400的养殖板420位置较低的一端接触,在此不做具体的限定。
该收集件510具有与收集腔连通的排料口,该排料口位于收料口的下方设置,该排料口优选开设于收集件510的底部。同时,该排料口可以完全贯穿收集件510的底部设置,如此有便于收集腔内的成品虫和虫沙全部排出。
该运输轨道520设置于收集件的下方,其用于承接并输送从排料口排出的成品虫和虫沙,该运输轨道520可以位于收集件的正下方,该运输轨道520也可以部分偏出收集件设置,在此不做具体的限定。
该运输轨道520沿上下向倾斜设置,该运输轨道520的倾斜角度可以是30度、45度、50度、55度、60度等等,只要保证成品虫和虫沙能够沿着运输轨道520向下滑动即可。
该运输轨道520供成品虫和虫沙滑动的表面为光滑面,如此设置,方便成品虫和虫沙在自身重力的作用下沿运输轨道520滑落。该光滑面可以是通过打磨形成,该光滑面也可以是通过粘贴光滑的塑料板形成,该光滑面还可以通过涂设涂料形成,在此不做具体的限定。
该输送机构530可以是水平安装,该输送机构530也可以是沿水平方向向下倾斜安装,该输送机构530还可以是沿水平方向向上倾斜安装,在此不做具体限定。
该输送机构530可以是直线式输送结构,该输送结构也可以是环形输送结构,该输送结构也可以是直线式输送结构和环形输送结构相结合,在此就不一一列举。
该输送机构530可以是皮带式输送结构,皮带式输送结构为市场上常见的运输设备,取材组装方便,成本低,维护简单,且使用寿命长。该输送机构530也可以采用链斗式输送结构,链斗式输送结构是以沿轨道运行的料斗来水平或倾斜输送物料的设备。该输送结构还可以是其他具有运输功能的结构,在此就不一一列举。
通过上述的技术方案,设定收集件10、运输轨道520和输送机构530搭配使用,在昆虫养殖装置200排出成品虫和虫沙时,成品虫和虫沙在自身重力的作用下,先自收料口落至收集腔内,落入收集腔内的成品虫和虫沙自排料口排出落在运输轨道520上,位于运输轨道520上的成品虫和虫沙在自身重力的作用下沿运输轨道520滑落至输送机构530上,然后,由输送机构530将成品虫和虫沙输送出,如此设置,一方面方便成品虫和虫沙的收集,另一方面还防止了成品虫和虫沙在掉落至输送机构530的过程中产生的扬尘对外部环境造成污染。
该收集件510的数量可以为1个、2个、3个、4个……N个、N+1个……,N为大于零的整数。该收集件510与昆虫养殖装置400可以是一对一设置,该收集件510与昆虫养殖装置400可以是一对多设置,较佳地,该收集件510与昆虫养殖装置400可以是一对多设置,如此设置,可以减少收集件510的设置,降低昆虫回收处理装置500的生产成本。
请参阅图17,该运输轨道520与收集件510可以是一一对应设置,即一个运输轨道520对应一个收集件510设置,该运输轨道520也可以与收集件510一对多设置,即一个运输轨道520对应多个收集件510设置,只要保证收集件510内的成品虫和虫沙能够掉落在运输轨道520上即可。
该输送结构可以与运输轨道520一对一设置,该输送机构530也可以与运输轨道520一对多设置,较佳地,该输送机构530与运输轨道520一对多设置,如此设置,可以减少输送机构530的设置,降低昆虫回收处理装置500的生产成本。
请参阅图18至图19,较佳地,昆虫养殖装置400的数量设为偶数个,两个昆虫养殖装置400一组,每组的两个昆虫养殖装置400分设于收集件510的两相对侧,收集件510下方安装有运输轨道520,输送机构530则沿着多个昆虫养殖装置400的排布方向延伸设置,如此设置,可以通过一个收集件510收集两个相邻的昆虫养殖装置400内的成品虫和虫沙,可以通过一个输送机构530运输多个收集件510内的成品虫和虫沙。如此可以减少收集件510和输送机构530的设置,进而有利于节省成本。
进一步地,该收集件510邻近昆虫养殖装置400的侧端敞口设置,以形成收料口,此时该收料口的面积可以与昆虫养殖装置400面对收集件510的表面的面积一样大,该收集件510的收料口可以通过昆虫养殖装置400来封堵,如此设置,可以将收集件510和昆虫养殖装置400集成在一块,此时昆虫养殖装置400内的成品虫和虫沙可以直接排出到收集件510的收集腔内,如此不仅便于收集件510收集成品虫和虫沙,同时还使得环保型垃圾处理系统1000中的结构更加紧凑。
考虑到昆虫养殖装置400内的成品虫和虫沙每次出料的量比较多,为了保证收集件510内的成品虫和虫沙能够快速的排出至运输轨道520上,该收集件510的底部敞口设置,形成排料口,该运输轨道520封盖排料口设置,即该运输轨道520用于承接从收料口进入到收集腔内的成品虫和虫沙,该运输轨道520与排料口邻近运输轨道520下端的位置之间留有间隙。如此设置,可使得成品虫和虫沙进入收集腔内时即可通过运输轨道520排出,进而有利于提高成品虫和虫沙的输送效率。
进一步地,考虑到成品虫和虫沙仅在重力的作用下沿运输轨道520滑动的速度比较缓慢,鉴于此,请参阅图20,该昆虫回收处理装置500还包括驱动器540,该驱动器540用于驱动运输轨道520在上下向往复运动,以使运输轨道520上的成品虫和虫沙能够被抛起同时下落至运输轨道520上后还能够向前滑动,如此即可加速运输轨道520上的成品虫和虫沙的滑动。
上述驱动器540可以给运输轨道520施加一个竖直向上的作用力,上述驱动器也可以给运输轨道520施加一个垂直运输轨道520的延伸方向的作用力,上述驱动器540还对运输轨道520施加的作用力方向还可以与运输轨道520的延伸方向呈其他夹角设置。
较佳地,该驱动器540对运输轨道520施加的作用力的方向与运输轨道520的延伸方向相互垂直。如此设置,使得运输轨道520受驱动器540的驱动运动时,位于运输轨道520上的成品虫和虫沙同样被抛起,成品虫和虫沙此时具有沿垂直运输轨道520的板面的运动速度,成品虫和虫沙的运动速度可以分解为沿竖直向上的第一分速度和沿水平方向的第二分速度,如此即可使得成品虫和虫沙在下落至运输轨道520上时可以沿着水平方向相对运输轨道520运动,进而便于运输轨道520上的成品虫和虫沙滑落。
上述驱动器540设为震动发生器,震动发生器的数量可以为一个或至少两个,震动发生器驱动运输轨道520沿垂直运输轨道520的垂直方向往复震动,如此设置,方便将位于在运输轨道520上的成品虫和虫沙振落至收集腔内。可以理解的是,驱动器540也可以是直线传动结构,即驱动器540驱动运输轨道520沿着运输轨道520的延伸方向往复运动,以使得成品虫和虫沙在惯性的作用下向运输轨道520的下端滑动。
上述驱动器540也可以是转动机构,该转动机构可以是电机、旋转气缸等等,转动结构驱动运输轨道520向下转动,使得位于运输轨道520上的成品虫和虫沙沿运输轨道520滑落至收集腔内。
进一步地,该运输轨道520与收集件510通过柔性布料连接,具体的,该运输轨道520位于上端的位置以及位于延伸方向上的两侧均通过柔性布料与收集件510连接,如此可以保证运输轨道520相对收集件510运动时,运输轨道520的上端以及运输轨道520在其延伸方向上的两侧仍然是与收集件510是密封连接的,从而避免了成品虫和虫沙从运输轨道520与收集件510之间的缝隙掉落,同时也避免了成品虫和虫沙下落至运输轨道520上时产生的扬尘溢出。
考虑到成品虫和虫沙落入收集腔内仍会产生扬尘,扬尘会从收料口和排料口扩散出,并且成品虫和虫沙的气味也会沿收料口和排料口扩散出,鉴于此,请参阅图19,该昆虫回收处理装置500还包括空气处理机构550,该空气处理机构550包括负压吸尘器551和除臭器552,负压吸尘器551的进气端与收集腔连通,负压吸尘器551的出气端与除臭器552的进气端连通,除臭器552的出气端与外部环境连通。如此设置,既能去除从收集腔向外部环境中排放的空气中的粉尘,又能去除从收集腔向外部环境中排放的空气中的气味。
该负压吸尘器551的风机工作,驱动空气从负压吸尘器的进气端向负压吸尘器的出气端流动,从而使得负压吸尘器出形成负压区,以使得收集腔内的空气向负压吸尘器流动,负压吸尘器551的滤尘袋则用于过滤空气,以将空气中的灰尘过滤并收集,通过滤尘袋的空气则直接排入除臭器中。
该除臭器552用于将空气中的异味去除,该除臭器552主要利用消毒液对空气进行杀菌和消毒,以使从除臭器552的出气端排入环境中的空气是无味、干净的。该除臭器552的结构与用于处理厨余垃圾收容器110的废气的废气处理装置190的结构相同,在此就不再赘述。
需要说明的是,上述负压吸尘器551可以与收集件510一一对应设置,上述负压吸尘器551也可以与收集件510一对多设置,在此不做具体的限定;同理,上述除臭器552可以与负压吸尘器551一一对应设置,上述除臭器552也可以与负压吸尘器551一对多设置。
值得注意的是,上述空气处理机构550还可以是水洗空气清新机,水洗空气清新机是一款利用了磁悬浮瀑布分解技术的空气清新机,磁悬浮瀑布分解的原理是:被吸入机内有害物质在水浪的飞速旋转中以及飞速旋转产生的磁悬浮力中处于失重状态,并被分解成一重一轻的正负离子,带正电的有毒离子质量较重被迅速沉淀于水中,对人体有益的轻巧负离子通过机器顶部的空隙不断释放于室内的空气中,如此同样可以实现除尘和除臭的效果。
考虑到成品虫和虫沙进入收集腔内时,可能会粘于收集腔的腔壁,鉴于此,请参阅图19,该收集腔内设置有一端敞口的清扫管道560设置,该清扫管道560的周壁贯穿设置有排风口,该清扫管道560的敞口端与空气驱动装置(未图示)管路连通,空气驱动装置驱动空气通过管路流向清扫管道560并从清扫管道560的排风口吹出,以将附着与收集腔的腔壁上的成虫和虫沙吹落。
值得注意的是,该清扫管道560呈长条状,其截面形状可以是圆形、椭圆形、矩形以及其他形状,在此不做具体的限定。较佳的,该清扫管道560的截面形状为圆形,圆形结构的清扫管道560对空气的阻力作用小,更有利于空气的流动,进而可确保从清扫管道560的排风口吹出的空气的速度足够快。
该清扫管道560上的排风口可以沿清扫管道560的轴向延伸而呈长条状,该排风口也可以由多个沿清扫管道560的轴向间隔排布的孔形成。较佳的,清扫管道560的排风口为沿轴向排布的多个间隔的通孔。这种多孔结构能将主气流分散成多股细流,吹扫效果更佳。
该清扫管道560的敞口端通过管道与空气驱动装置管路连接,该空气驱动装置可以是气泵、风机等能够驱动空气流动的装置,值得注意的是,该空气驱动装置只能是驱动空气进入清扫管道560内并最后从清扫管道560的排风口吹出的装置。
应当说的是,该清扫管道560的出风口吹出的风的面积有限,收集腔具有一定体积,要使清扫管道560吹出的风能够全面覆盖收集腔的腔壁的话,则可以通过增加清扫管道560的数量来实现或者将清扫管道560设置成能够转动来实现,下面对两种方式进行详细的解释:
当采用增加清扫管道560的数量来实现清扫管道560吹出的空气覆盖收集腔的腔壁时,多个清扫管道560分别朝向收集腔对应设置的腔壁,多个清扫管道560同时吹出空气时,可以将整个收集腔的所有腔壁进行覆盖,从而使得附着于收集腔的腔壁上的成品虫和虫沙均被吹落。
当采用转动清扫管道560来实现清扫管道560的吹风区域覆盖收集腔的腔壁时,该清扫管道560转动安装于收集腔内,其可以与收集腔直接转动连接,其还可以通过安装支架安装于收集腔内,在此不做具体的限定。该昆虫回收处理装置500还设置有旋转驱动机构(未图示),该旋转驱动机构用于驱动清扫管道560转动,以使得清扫管道560吹出的空气能够覆盖收集腔的腔壁。
值得注意的是,该旋转驱动机构可以是电机、旋转气缸、多轴机械手以及其他能够驱动清扫管道560转动的结构件。较佳的,该旋转驱动机构为电机,电机可以安装在收集件上,电机也可以安装在用来承载清扫管道560的支架上,在此不做具体的限定,电机的输出轴与清扫管道560传动连接,从而驱使清扫管道560转动。
进一步地,该空气驱动装置和旋转驱动机构均与控制器电连接,控制器用于控制空气驱动装置和旋转驱动机构工作。该控制器不仅可以实时控制空气驱动装置和旋转驱动机构工作,该控制器还可以周期性的控制空气驱动装置和旋转驱动机构工作。较佳地,该控制器周期性的控制空气驱动装置和旋转驱动机构工作,如控制器每隔一周启动空气驱动装置和旋转驱动机构工作,又如控制器每隔两周启动空气驱动装置和旋转驱动机构工作,如此即可对收集件内部进行周期性的清洁,使得收集件的清洁更加方便、智能。
请参阅16,考虑到输送机构530输送出的成品虫和虫沙还需要分离并包装,该昆虫回收处理装置500还包括筛选机构565、第一包装机构570和第二包装机构575。
该筛选机构565的接收端设置于输送机构530的输出端的下方,该筛选机构565用于接收并分离输送机构530输送出的成品虫和虫沙。
该筛选机构565的种类有很多,该筛选机构565可以是采用直线振动筛,物料在筛面上向前做直线运动,振动筛利用振动电机激振作为振动源,使物料在筛网上被抛起,同时向前作直线运动,物料从给料机均匀地进入筛分机的入料口,通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物,分别从各自的出口排出。该筛选机构565也可以是采用圆振动筛,物料在筛面上做圆形运动做圆形运动,在此就不一一列举。
需要说明的是,上述一个筛选机构565可以是接收一个输送机构530输送出的成品虫和虫沙,上述一个筛选机构565也可以是接收多个输送机构530输送出的成品虫和虫沙,在此不做具体限定。在筛选机构565为至少两个时,各筛选机构565对应的输送机构530的数量可以是相同,也可以是不相同。
该第一包装机构570用于接收并包装筛选机构565分离出的成品虫进行包装,该第二包装机构575用于接收并包装筛选机构565分离出的虫沙。如此设置,能够先通过筛选机构565将输送机构530输送出的成品虫和虫沙进行筛分,将成品虫和虫沙分离开,再通过第一包装机构570接收并包装筛选机构565分离出的成品虫,通过第二包装机构575接收并包装筛选机构565分离出的虫沙,从而方便分离并包装输送机构530输送出的成品虫和虫沙。
该第一包装机构570和该第二包装机构575均可以为充填机、全裹式裹包机、装盒机、装箱机等等。充填机是将精确数量的包装品装入到各种容器内的包装机,其主要种类有:容积式充填机、称重式充填机以及计数式充填机。全裹式裹包机是用柔性的包装材料,全部地将包装物裹包起来的包装机。装盒机是用于产品销售包装的机械,它将经过计量的一份定量物料装入盒中,并把盒的开口部分闭合或封固。装箱机用于完成运输包装,它将包装成品按一定排列方式和定量装入箱中,并把箱的开口部分闭合或封固。
考虑到筛选机构565所筛出的成品虫中可能还存在一些长纤维,长纤维的存在会影响成品虫的纯净度,鉴于此,该昆虫回收处理装置500还包括流化床式筛选机构565,流化床式筛选机构565用于接收筛选机构565输出的成品虫进行筛选,以将成品虫和混合在成品虫中的长纤维进行分离,此时第一包装机构570用于接收并包装流化床式筛选机构565分离出的成品虫,如此设置,提高了成品虫的纯净度。
考虑到成品虫在被大规模利用时,主要用于饲料生产时的蛋白质添加,成品虫作为添加剂使用时,成品虫需要变成粉状物,鉴于此,该昆虫回收处理装置500还包括第一粉碎机构580、烘干机构585以及第三包装机构595,第一粉碎机构580用于接收筛选机构565筛出的成品虫并对成品虫进行粉碎以形成第一昆虫粉,烘干机构585用于接收第一昆虫粉并对第一昆虫粉进行烘干,第三包装机构595用于接收并包装第一昆虫粉。
通过上述的技术方案,先行对成品虫进行粉碎,再对成品虫进行烘干,如此便能将成品虫变成第一昆虫粉,方便作为添加剂使用。并且,现有技术中通常是先对成品虫进行烘干,再对成品虫进行粉碎,这种方式,由于成品虫的外面有一层包膜,阻碍了水份扩散的速度,影响了成品虫烘干的效率,造成烘干能耗的增加。与先对成品虫进行烘干,再对成品虫进行粉碎相比,先行对成品虫进行粉碎,再对成品虫进行烘干,能够提高烘干时水份蒸发的速度,提高烘干速度,降低生产的能耗,降低成本,提高效率。
上述第一粉碎机构580的种类有很多种,该第一粉碎机构580可以是齿式粉碎机、锤式粉碎机、刀式粉碎机、涡轮式粉碎机、压磨式粉碎机、铣削式粉碎机等等,齿式粉碎机的原理是:由固定齿圈与转动齿盘的高速相对运行,对物料进行粉碎(含冲击、剪切、碰撞、摩擦等)的机器,锤式粉碎机的原理是:由高速旋转的活动锤击件与固定圈的相对运动,对物料进行粉碎(含锤击、碰撞、摩擦等)的机器,锤式粉碎机又分活动锤击件为片状件的锤片式粉碎机和活动锤击件为块状件的锤块式粉碎机;刀式粉碎机的原理:由高速旋转的刀板(块、片)与固定齿圈的相对运动对物料进行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的机器;涡轮式粉碎机的原理是:由高速旋转的涡轮叶片与固定齿圈的相对运动,对物料进行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的机器;压磨式粉碎机的原理:由各种磨轮与固定磨面的相对运动,对物料进行碾磨性粉碎的机器;铣削式粉碎机的原理是:通过铣齿旋转运动,对物料进行粉碎的机器。
上述烘干机构585的种类有很多,该烘干机构585可以采用热风烘干机、蒸汽烘干机、电加热烘干机、微波烘干机等等。较佳地,烘干机构585设置为微波烘干机,如此设置,因为微波烘干不同于传统烘干方式,微波烘干的热传导方向与水分扩散方向相同,与传统烘干方式相比,具有烘干速率大、节能、生产效率高、烘干均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点。
为了提升第一昆虫粉的粉碎程度,该昆虫回收处理装置500还包括第二粉碎机构590,第二粉碎机构590用于接收烘干的第一昆虫粉并对烘干的第一昆虫粉进行粉碎以形成第二昆虫粉,此时第三包装机构595用于接收第二昆虫粉,如此使得成品虫被粉碎的程度更高,更有利于将成品虫混合于饲料中。
值得注意的是,昆虫的质量与喂养昆虫的饲料的质量密切相关,即与饲料中的蛋白质、脂肪、碳水化合物以及水的占比密切相关,为了便于理解,下面以昆虫为黑水虻为例进行具体的说明,黑水虻生长时所需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物以及水的比值为5~10:1~10:10~20:60~80,如此在制造粘弹体时,可以根据将粘弹饲料中蛋白质、脂肪、碳水化合物以及水比值设置为6:8:16:70或者其他比值,这样就可以将喂养黑水虻的饲料标准化,进而能够保证黑水虻的出产量以及质量。
需要注意的是,请参阅图1和图21,该环保型垃圾处理系统1000还设置有恒温养殖室600,该恒温养殖室600的温度可以维持在适于昆虫生长的温度,例如黑水虻适于生长的温度为25℃~30℃,则可以将恒温养殖室600的温度设置在该区间内,又如其他昆虫适于生长的温度在其他区间内,则可以将恒温养殖室600的温度对应设置在其他区间件。如此设置,有便于昆虫的生长,进而有利于保持昆虫的出产速度。
需要说明的是该恒温养殖室600要实现恒温的方式有多种,例如,该恒温养殖室600内设置保温材料,该保温材料可以是聚氨酯泡沫、聚苯板以及其他具有保温效果的材料,又如,该恒温养殖室600内设置有空调,通过空调的工作来稳定恒温养殖室600内的温度稳定,再如,该恒温养殖室600内设置有地暖,恒温养殖室600通过地暖来维持温度的温度。
进一步地,该恒温养殖室600内设置有温度检测仪和调温装置(如空调、地暖、风扇以及其他设备),温度检测仪和调温装置均与控制器电连接,该温度检测仪用于检测恒温养殖室600内实时温度,该温度检测仪将检测的结果发送至控制器,该控制器根据温度检测仪发送的检测结果控制调温装置工作,以使得恒温养殖室600的温度保持相对稳定。
考虑到昆虫的生长对环境的湿度有要求,鉴于此,在恒温养殖室600内设置有加湿器和湿度检测仪,加湿器和湿度检测仪均与控制器电连接,该湿度检测仪用于检测恒温养殖室600内的湿度,该湿度检测仪将检测的结果发送至控制器,该控制器根据湿度检测仪检测的结果控制加湿器工作,以使得恒温养殖室600的湿度保持温度。
为了提高昆虫的出产速度,请参阅图1和图21,该环保型垃圾处理系统1000还设置有音箱组件700,该音响组件700安装在昆虫养殖装置400所处的环境中,如上述的恒温养殖室600内,该音箱组件700用于播放适于昆虫生长的声音,如交响乐、古典乐以及其他类型的音乐,以刺激昆虫的生长,进而有利于提高昆虫的出产速度。
当然,上述的温度检测仪、调温装置、加湿器、湿度检测仪以及音响组件700在昆虫养殖装置400的箱体460的体积足够大时,还可以选择性的安装在昆虫养殖装置400的箱体460内。
本发明中的环保型垃圾处理系统1000在养殖昆虫时,将昆虫的虫卵混合于粘弹体中并通过粘弹体输送装置300输送至昆虫养殖装置400的各养殖板420上,用于喂养昆虫的粘弹体可以通过粘弹体输送装置300定时、定量的投放,昆虫长成成品虫时,昆虫和虫沙则可以在昆虫养殖装置400的驱动件430驱动养殖板420运动而被抛出并沿着养殖板420向下滑落并最终排出昆虫的养殖装置,从昆虫养殖装置400内排出的昆虫和虫沙在滑落至昆虫回收处理装置500的运输轨道520上,昆虫和虫沙在运输轨道520的运输下集中输送至输送机构530上,输送机构530将昆虫和虫沙运输至位于其后端的筛选机构565,昆虫和虫沙在筛选机构565的筛选下分离,昆虫可以通过第一包装机构570包装,虫沙则可以通过第二包装机构575包装,当需要将昆虫制成品虫粉时,还可以将昆虫依次通过第一粉碎机构580、烘干机构585以及第二粉碎机构590,以形成完全被粉碎的虫粉,虫粉最后通过第三包装机构595包装。
本发明中的环保型垃圾处理系统1000实现了昆虫从投放虫卵或者低龄幼虫、投放粘弹体到成品虫出料再到成品虫包装的高度自动化,这样就便于昆虫的养殖和维护,从而便于大规模、周期性的养殖昆虫,同时还有利于昆虫养殖的推广。同时,本发明中的环保型垃圾处理系统1000还实现了昆虫从投放虫卵或者低龄幼虫、投放粘弹体到成品虫出料均可在封闭的环境下进行,这样就避免了粘弹体散发的异味以及昆虫进行生命活动产生的废气排放至环境中,进而造成空气污染的问题出现,实现了环保处理垃圾。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (27)
1.一种环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述环保型垃圾处理系统包括昆虫养殖装置和粘弹体输送装置;其中,
所述昆虫养殖装置包括基架、养殖板以及驱动件,所述基架设置有安装工位,所述养殖板沿上下向倾斜设置于所述基架的安装工位,所述驱动件作用于所述养殖板,以使得所述养殖板能够沿上下向往复运动;
所述粘弹体输送装置包括等压分流罐和多个分流管道,所述等压分流罐设置有容纳腔以及与所述容纳腔连通的进料口和多个分流口,各所述分流口与所述容纳腔的内壁之间的间距所形成的数集相等,各所述分流管道分别与对应的分流口连通;
各所述分流管道的形状、内径、动摩擦因数、安装倾角均相同,多个所述分流管道的长度依次递减设置,多个所述分流管道中邻近所述养殖板最高处的分流管道的长度设置的最短,多个所述分流管道中邻近所述养殖板最低处的分流管道的长度最长。
2.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述容纳腔的水平横截面呈对称图形设置而具有沿竖直方向延伸的对称面,所述进料口关于所述对称面对称设置。
3.如权利要求2所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述容纳腔的水平横截面呈旋转对称图形设置,以使得所述容纳腔具有沿竖直方向延伸的中轴线,所述进料口的轴线与所述容纳腔的中轴线重合设置。
4.如权利要求3所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述容纳腔的水平横截面呈圆形设置。
5.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,多个所述分流口位于同一水平面设置。
6.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,多个所述分流口中相邻两所述分流口之间的间距均相等设置。
7.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,各所述分流口与所述进料口的连线均相等。
8.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述进料口的进料方向垂直水平面面设置。
9.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述粘弹体输送装置还包括送料管组件,所述送料管组件包括送料主管和多个送料子管,所述送料主管的进料端供粘弹体输入,多个所述送料子管的进料端分别与所述送料主管连通,多个所述送料子管的出料端分别与对应的等压分流罐的进料口连通。
10.如权利要求9所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,多个所述送料子管沿着所述送料主管的长度方向间隔排布,多个所述送料子管至少满足以下条件之一:
各所述送料子管的内径以及动摩擦系数均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的长度呈负相关;或
各所述送料子管的长度以及动摩擦系数均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的内径呈负相关;或
各所述送料子管的长度以及内径均相等,所述送料子管与所述送料主管的进料端的距离和对应的送料子管的动摩擦因素呈负相关。
11.如权利要求9所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,各所述送料子管上均安装有阀门,各所述阀门均与控制器电连接,各所述阀门在控制器的控制下开启或者关闭。
12.如权利要求11所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,多个所述送料子管沿着所述送料主管的长度方向间隔排布,各所述阀门开启的时长与对应阀门和所述送料主管的进料端的距离呈正相关。
13.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述粘弹体输送装置还包括输送泵,所述输送泵与所述等压分流罐的进料口管路连通。
14.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述等压分流罐的数量和所述分流管道的数量均为多个,多个所述等压分流罐按级别划分为1级等压分流罐、2级等压分流罐、3级等压分流罐,多个所述分流管道按级别划分为1级分流管道、2级分流管道、3级分流管道;
所述1级等压分流罐的分流口通过所述1级分流管道与所述2级等压分流罐的进料口连通,所述2级等压分流罐的分流口通过所述2级分流管道与所述3级等压分流罐的进料口连通,所述3级等压分流罐的分流口与所述3级分流管道连通;
同一级别的两所述等压分流罐上相同位置的高度相同,同一级别的两所述分流管道上相同位置的高度相同。
15.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述养殖板的下表面与所述基架之间设置有多个缓冲块。
16.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述基架设置有沿上下向间隔排布的多个安装工位,所述养殖板的数量为多个,多个所述养殖板均沿上下向倾斜地设置于所述基架对应的安装工位,所述驱动件的数量为多个,各个所述驱动件分别作用于对应的养殖板;或者,
所述基架设置有沿上下向间隔排布的多个安装工位,所述养殖板的数量为多个,多个所述养殖板均沿上下向倾斜地设置于所述基架对应的安装工位,所述昆虫养殖装置还包括传动杆,所述传动杆与多个所述养殖板连接,所述传动杆在所述驱动件的作用下带动多个所述养殖板沿上下向往复运动。
17.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括风刀管,所述风刀管连接有气流发生装置,所述风刀管的管壁贯穿设置有出风口,所述出风口朝向所述养殖板设置。
18.如权利要求17所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括动力件,所述动力件与所述风刀管连接,以驱使所述风刀管转动。
19.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括箱体和门体组件,所述箱体罩盖所述养殖板设置,所述箱体邻近所述养殖板下端的位置设有出料口,以供所述养殖板上的昆虫及虫沙均排出,所述门体组件安装于所述箱体上,以控制所述出料口的打开或者关闭。
20.如权利要求19所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括新风进气管和尾气出气管,所述新风进气管与所述箱体邻近所述养殖板下端的位置连通,所述尾气出气管与所述箱体邻近所述养殖板上端的位置连通。
21.如权利要求19所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括尾气处理装置,所述尾气处理装置与所述尾气出气管连通。
22.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述昆虫养殖装置还包括消毒杀菌装置,所述消毒杀菌装置用于对所述养殖板进行消毒杀菌。
23.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述垃圾回收处理装置包括厨余垃圾收容器、餐厨垃圾收容器、固态食物收容器以及混合器;其中,所述混合器用于按预设比例接收所述厨余垃圾收容器输送的厨余垃圾、所述餐厨垃圾收容器输送的餐厨垃圾以及所述固态食物收容器输送的固态食物,所述混合器还将厨余垃圾、餐厨垃圾以及固态食物打碎并搅拌形成粘弹体。
24.如权利要求23所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述粘弹体内的蛋白质、脂肪、碳水化合物以及水的重量比例为5~10:1~10:10~20:60~80。
25.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述环保型垃圾处理系统包括恒温养殖室,所述昆虫养殖装置设置于所述恒温养殖室内。
26.如权利要求25所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述环保型垃圾处理系统还包括湿度检测仪和加湿器,所述湿度检测仪和加湿器均与控制器电连接。
27.如权利要求1所述的环保型垃圾处理系统,其特征在于,所述环保型垃圾处理系统还包括音乐播放装置,所述音乐播放装置用于播放音乐。
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