CN113739419A - 一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，包括两个并列设置的垃圾处理桶以及连接两个垃圾处理桶的超临界CO₂热泵系统；垃圾处理桶包括外桶和设置于外桶内部的内桶，外桶外壳上方设置有椭圆形机顶盖，椭圆形机顶盖内部贯通设置有Z型通道，Z型通道一端与椭圆形机顶盖连通，Z型通道另一端与内桶顶部连通，Z型通道靠近外桶桶壁底部连通有通风风道，通风风道沿外桶桶壁延伸至外桶底部；超临界CO₂热泵系统包括CO₂放热换热器和CO₂吸热换热器。本发明的优点在于整机结构紧凑，体积较小，干燥效率高，无需添加额外的添加剂，运行成本低。

Description

一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机

技术领域

本发明涉及家用厨余垃圾处理技术领域，特别涉及一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机。

背景技术

厨余垃圾通常是择掉的坏菜以及餐后的剩菜剩饭,厨余垃圾相对于其他生活垃圾而言,有其独特的异味,更易吸引蝇虫。目前我国对于垃圾进行分类处理时,处理厨余垃圾的方法是定时收集，常用手段是用垃圾袋对厨余垃圾进行收集。如果在炎热的夏季不及时对厨余垃圾进行处理而留置在室内，厨余垃圾会迅速发霉,滋生细菌，并散发出恶臭味等,因此对家庭厨余垃圾进行及时快速的处理变得极为重要。

目前市面上的厨余垃圾处理技术有三种，第一种是管道粉碎式处理机，将厨余垃圾直接粉碎后排入下水道，该方法很容易堵塞下水道，另厨余垃圾属于富营养的有机物，在下水道中富集发酵会产生沼气，易诱发安全事故；第二种是微生物分解式，比较适合大规模厨余垃圾处理，如在家庭使用微生物分解产生的恶臭气体会污染空气；第三种是减量干燥型，在去除厨余垃圾的水分后厨余垃圾在体积和重量上会有很大幅度的减少，且由于干燥去水分后也不会引起厨余垃圾的微生物发酵和分解，便于储存。

卢志强发明了一种厨余处理设备，可通过两种分离箱对厨余垃圾的油、水及固体分别进行收集，然后再对固体进行干燥。但该设备整体体积较大，设备形状限制了设备摆放的空间类型，不适合家庭使用，且缺少对厨余垃圾的除臭装置。

邓志华等人发明了一种厨余垃圾的一体化处理装置，可通过微波对粉碎后的厨余垃圾进行干燥，还可通过环保炭成型腔将干燥后的厨余垃圾制成环保炭。但该设备结构复杂，发明的重点在于如何制取环保炭，对厨余垃圾所产生的异味处理能力有限，不适合家用。

都筑真一等人发明了一种厨房垃圾处理器，可通过搅拌装置及热风干燥装置对厨余垃圾进行干燥；该处理器在工作过程中，通过干燥传感器来调节干燥加热器的通电时间以达到节能的效果；该处理器对应不同的粉碎等级时，其搅拌装置的工作周期会不同以达到用户的预期效果。该发明除臭效果不佳，且处理厨余垃圾的时间较长，能耗较高。

娄爱宏等人发明了一种二氧化碳热泵余热回收系统，系统回收利用有机工质余热提高膨胀后二氧化碳的温度,在有机工质CO₂换热器中与有机工质换热后输出的低温CO₂可以作为CO₂空调换热器的冷源制冷,同时冷凝器端可制备高温热水即可供暖, 能量得到高效的利用，但有机工质和供暖的目标尚未明确，整体结构较为复杂。

李振华等人发明了一种餐厨垃圾处理设备，包括第一上料系统、分拣系统、破碎系统、挤压脱水系统、输送系统、第二上料系统、发酵系统、除臭系统、冷凝系统和加热系统,结构复杂且体积较大，不适合家庭使用，缺少余热回收系统，能源消耗较高，。

目前市面上已有的厨余垃圾处理产品处理时间和处理能耗都比较高，以采用空气炸锅式的热风干燥为例，标准模式下处理1.5公斤含水量75%的厨余垃圾平均需要4个小时左右，减重率约69%，减容率约65%，系统效率低于30%。

综上所述现有技术中,厨余垃圾的处理装置结构较为复杂，成本偏高；系统效率偏低，能耗高。以上问题导致厨余垃圾处理装置难以推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，从而目前家用厨余垃圾处理过程中能耗高，系统效率低的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于，包括两个并列设置的垃圾处理桶以及连接两个垃圾处理桶的超临界CO₂热泵系统；

所述垃圾处理桶包括外桶和设置于外桶内部的内桶，所述外桶外壳上方设置有椭圆形机顶盖，所述椭圆形机顶盖内部贯通设置有Z型通道，所述Z型通道一端与椭圆形机顶盖连通，所述Z型通道另一端与内桶顶部连通，所述Z型通道靠近外桶桶壁底部连通有通风风道，所述通风风道沿外桶桶壁延伸至外桶底部；

所述超临界CO₂热泵系统包括CO₂放热换热器、CO₂吸热换热器、压缩机和膨胀机，所述CO₂放热换热器贴合设置于内桶外壁，两个所述垃圾处理桶内的CO₂放热管均并联连通，所述CO₂吸热换热器垂直设置于通风风道内侧，所述CO₂吸热换热器内包覆有CO₂吸热管，两个所述垃圾处理桶内的CO₂吸热换热器通过CO₂吸热管串联，所述CO₂吸热管与CO₂放热管之间通过压缩机和膨胀机连通。

优选的，所述Z型通道一端与椭圆形机顶盖连通处设置有第一风扇，所述Z型通道另一端与内桶顶部连通口处设置有温湿度感受元件，所述Z型通道与通风风道连接口处设置有温度感受元件和异味感受元件。

优选的，所述CO₂放热换热器外侧还包覆有保温层，所述保温层底部由四个对称分布的支撑柱支撑，所述保温层还设置有保温层外壳。

优选的，所述外桶内部于CO₂放热换热器底部设置有一盛水抽屉，所述CO₂放热换热器与内桶于盛水抽屉正上方均设置有漏水孔。

优选的，所述CO₂放热换热器内部贯穿设置有油管与CO₂放热管，所述油管与CO₂放热管均呈螺旋状分布于CO₂放热换热器内部，油管经CO₂放热换热器的段内安装有热电偶，所述油管的入口处通过油泵与储油罐的出口连通，所述油管的出口处直接与储油罐的入口连通，所述储油罐的出口处设置有第一阀门，所述储油罐的入口处设置有第二阀门，所述第一阀门与第二阀门外端还直接设置有一支管连通，所述支管上设置有第三阀门。

优选的，所述压缩机和膨胀机设置于两个垃圾处理桶外部，所述CO₂放热管的入口与压缩机的出口连接，所述CO₂放热管的出口与膨胀机的入口连接，所述CO₂吸热管的入口与膨胀机的出口连接，所述CO₂吸热管的出口与压缩机的入口连接，两个所述垃圾处理桶内CO₂放热管的入口分别通过第四阀门、第五阀门与压缩机的出口连接。

优选的，所述内桶内部上半部分嵌入有肋片，所述肋片呈十字形，所述通风风道底部中央设置有电机，所述电机输出端贯穿至内桶内部并连接有搅拌轴，所述搅拌轴外侧设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片共设置有八个，所述搅拌叶片呈螺旋状设置于搅拌轴外侧，所述搅拌叶片一面为平整，另一面则设置有三个刀片。

优选的，所述外桶底部的通风风道靠近Z型通道一端设置有第二风扇，另一端设置有第三风扇并贯穿外桶与外部连通。

优选的，所述通风风道内于电机两侧设置有光触媒，所述光触媒为涂有TiO₂的多孔材料，所述光触媒之间设置有紫外灯管，所述紫外灯管固定安装于电机侧面。

优选的，所述外桶上还安装有控制装置，所述控制装置接收温湿度感受元件、温度感受元件、异味感受元件以及热电偶的信号输入，并经控制逻辑计算后控制电加热套、第一风扇、第二风扇、电机、紫外灯管以及第三风扇的运行。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过超临界CO₂热泵系统利用空气能对厨余垃圾进行预热而且对干燥过程产生的水蒸气的潜热进行余热回收，提高了整个系统的效率；采用的双桶结构，解决了单桶结构余热难以回收的问题；

2.本发明储热系统中的储油罐对内部油起保温作用，回收的热油可供下次使用，提高了能源利用率；

3.本发明通过设置漏水孔将厨余垃圾中由重力而渗漏的水分引入盛水抽屉，可减小电加热的功耗，提高干燥效率；

4.本发明中的搅拌叶片一面是平整的，对厨余垃圾有搅拌作用，有利于干燥过程中水蒸气的逸出，提高了干燥效率，搅拌叶片另一面有设置有三个刀片，对厨余垃圾有破碎作用，有利于厨余垃圾内部的水分析出，提高了干燥效率；

5.本发明通过设置紫外灯管发射紫外线，照射到光触媒上，产生活性基团，降解了恶臭气体分子，对第三风扇所导入的混合气体进行除臭；肋片将CO₂放热换热器所产生的热量传给桶内的厨余垃圾；

6.本发明中超临界CO₂热泵系统对其中一桶的余热进行了回收，用来加热另外一个桶，提高了加热的效率，进而提高了干燥效率。整机结构紧凑，体积较小，干燥效率高，无需添加额外的添加剂，运行成本低。

附图说明

图1是本发明单桶的正视结构示意图；

图2是本发明双桶的正视结构示意图；

图3是本发明双桶的俯视结构示意图；

图4 是本发明的具体工作流程图；

其中：1、机顶盖，2、第一风扇，3、外桶，4、保温层外壳，5、保温层，6、CO2放热换热器，7、肋片，8、内桶，9、搅拌轴，10、搅拌叶片，11、漏水孔，12、盛水抽屉，13、第二风扇，14、电机，15、紫外灯管，16、第三风扇，17、支撑柱，18、光触媒，19、温湿度感受元件，20、温度感受元件，21、异味感受元件，22、控制装置，23、Z型通道，24、热电偶，25、通风风道，26、储油罐，27、油管，28、CO₂放热管，29、膨胀机，30、压缩机，31、油泵，32、第一阀门，33、第三阀门，34、第二阀门，35、CO₂吸热换热器，36、CO₂吸热管，37、第四阀门，38第五阀门，39、电加热套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。

如图1至3所示的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，包括两个并列设置的垃圾处理桶以及连接两个垃圾处理桶的超临界CO₂热泵系统。

垃圾处理桶包括外桶3和设置于外桶3内部的内桶8，外桶3外壳上方设置有椭圆形机顶盖1，椭圆形机顶盖1内部贯通设置有Z型通道23，Z型通道23一端与椭圆形机顶盖1连通，Z型通道23另一端与内桶8顶部连通，Z型通道23一端与椭圆形机顶盖1连通处设置有第一风扇2，Z型通道23另一端与内桶8顶部连通口处设置有温湿度感受元件19，Z型通道23与通风风道25连接口处设置有温度感受元件20和异味感受元件21，Z型通道23靠近外桶3桶壁底部连通有通风风道25，通风风道25沿外桶3桶壁延伸至外桶3底部，通风风道25底部中央设置有电机14，电机14输出端贯穿至内桶8内部并连接有搅拌轴9，搅拌轴9外侧设置有搅拌叶片10，搅拌叶片10共设置有八个，搅拌叶片10呈螺旋状设置于搅拌轴9外侧，搅拌叶片10一面为平整，当电机14逆时针转动时，搅拌叶片10对厨余垃圾有搅拌作用；另一面则设置有三个刀片，当电机14顺时针转动时搅拌叶片10对厨余垃圾有破碎作用。

内桶8内部上半部分嵌入有肋片7，肋片7呈十字形，肋片7将CO₂放热换热器6所产生的热量以更小的热阻传给桶内远离内筒8内壁的厨余垃圾，所述内桶8可从CO₂放热换热器6内取出，方便清洗，所述肋片7可从内桶8中取出，方便投入未处理厨余垃圾及取出已处理厨余垃圾。

超临界CO₂热泵系统包括CO₂放热换热器6、CO₂吸热换热器35、压缩机30和膨胀机29，压缩机30和膨胀机29设置于两个垃圾处理桶外部，CO₂放热换热器6贴合设置于内桶8外壁，CO₂放热换热器6内部贯穿设置有油管27与CO₂放热管28，油管27与CO₂放热管28均呈螺旋状分布于CO₂放热换热器6内部，油管27经CO₂放热换热器6的段内安装有热电偶24，油管27的入口处通过油泵31与储油罐26的出口连通，油管27的出口处直接与储油罐26的入口连通，两个垃圾处理桶内的CO₂放热管28均并联连通，CO₂放热管28的入口与压缩机30的出口连接，CO₂放热管28的出口与膨胀机29的入口连接，CO₂吸热换热器35垂直设置于通风风道25内侧，CO₂吸热换热器35内包覆有CO₂吸热管36，两个垃圾处理桶内的CO₂吸热换热器35通过CO₂吸热管36串联，CO₂吸热管36的入口与膨胀机29的出口连接，CO₂吸热管36的出口与压缩机30的入口连接。

CO₂放热换热器6外侧还包覆有保温层5，保温层5对其内部起保温作用，保温层5底部由四个对称分布的支撑柱17支撑，保温层5还设置有保温层外壳4。

外桶3内部于CO₂放热换热器6底部设置有一盛水抽屉12，CO₂放热换热器6与内桶8于盛水抽屉12正上方均设置有漏水孔11，厨余垃圾中由重力而渗漏的废水经漏水孔11落入盛水抽屉12。

储油罐26的出口处设置有第一阀门32，储油罐26的入口处设置有第二阀门34，第一阀门32与第二阀门34外端还直接设置有一支管连通，支管上设置有第三阀门33，两个垃圾处理桶内CO₂放热管28的入口分别通过第四阀门37、第五阀门38与压缩机30的出口连接。

外桶3底部的通风风道25靠近Z型通道23一端设置有第二风扇13，另一端设置有第三风扇16并贯穿外桶3与外部连通，通风风道25内于电机14两侧设置有光触媒18，光触媒18为涂有TiO₂的多孔材料，光触媒18之间设置有紫外灯管15，紫外灯管15固定安装于电机14侧面，紫外灯管15发射紫外线，照射到光触媒18上，产生活性基团，降解了恶臭气体分子，对第三风扇16所导入的混合气体进行除臭。

外桶3上还安装有控制装置22，控制装置22接收温湿度感受元件19、温度感受元件20、异味感受元件21以及热电偶24的信号输入，并经控制逻辑计算后控制电加热套39、第一风扇2、第二风扇13、电机14、紫外灯管15以及第三风扇16的运行，其中温湿度感受元件19可感受桶内气体的温度和湿度，所感受到的温度超过一定值而相对湿度低于一定值时控制装置22会停止电加热套39的加热；所述温度感受元件20可感受混合气体的温度，控制装置22根据温度来调节第一风扇2的转向和转速、第二风扇13和第三风扇16的转速，一般来说温度感受元件20感受到的温度越高则风扇转速越大，所述异味感受元件21可感受混合气体的异味分子浓度，异味感受元件21所感受到的浓度高于一定值时，控制装置22控制气体流向为“第一风扇2→第三风扇16→第二风扇13 →外部”，异味感受元件21所感受到的浓度低于一定值时，控制装置22控制气体流向为“Z型通道23→第一风扇2”，热电偶24可感受油管27内的导热油温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止CO₂放热换热器6的预热。

本发明的使用方法为：先将一定量的厨余垃圾投入内桶8，在接通电源按下启动键后，控制装置22开始执行内部预设的搅拌沥水流程，该流程耗时五分钟，控制装置22控制电机14转动，电机14带动搅拌轴9转动，带动搅拌叶片10 顺时针低速旋转从而搅拌厨余垃圾，而搅拌叶片10在搅拌过程中加快了沥水，即部分水分在漏水孔11处由重力及搅拌作用下渗入盛水抽屉12形成沥水，这样厨余垃圾无需先沥水再进入垃圾桶处理，特别适合粘稠膏状厨余垃圾的处理。在此过程中控制装置22会接收来自异味感受元件21的信号，异味感受元件21所感受到的浓度高于设定值时，控制装置22控制气体流向为“第一风扇2→第三风扇16→第二风扇13”，控制装置22同时会给紫外灯管15供电，此时溢出的异味气体会通过第三风扇16,光触媒18、紫外灯管15、光触媒18、第二风扇13排出至外部，如异味感受元件21所感受到的浓度低于设定值时，控制装置22不做出其他反应。

搅拌沥水流程结束后进入加热干燥流程，如图4所示，当桶A和桶B都有厨余垃圾待处理时，控制装置22控制开启桶A和桶B的第一阀门32和油泵31，第三阀门33和第二阀门34保持关闭状态，使导热油充满整个油管27。

双桶工作时加热过程有五个流程：

1.首先是桶A的预热流程：开启第五阀门38，启动压缩机30和膨胀机29,由第一风扇2所带来的空气经过CO₂吸热换热器35而放热，CO₂吸热换热器35中CO₂吸收空气中热量升温后通过压缩机30形成高温超临界CO₂，超临界CO₂通过第五阀门38进入桶A的CO₂放热换热器6中的CO₂放热管28加热油管27中的导热油，导热油加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾，CO₂放热管28出口的CO₂经过膨胀机29形成低温的CO₂，进而回到CO₂吸热换热器35，如此循环利用空气能对桶A的内桶8中的厨余垃圾逐步预热到85-90℃左右。热电偶24可感受油管27内的导热油温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止CO₂放热换热器6内的预热，停止压缩机30和膨胀机29的运行。

2.然后是桶A的电加热流程：关闭第五阀门38和桶A的第一阀门32并且开启桶A的第三阀门33并且启动控制桶A的电加热套39从而使油管27内油加热到200℃，进而加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾。

3.其次是桶B的预热流程为：桶A的内桶8内产生的水蒸气通过CO₂吸热换热器35，从而加热CO₂吸热管36内的CO₂，加热后的CO₂通过压缩机30形成高温超临界CO₂，然后开启第四阀门37，超临界CO₂通过第四阀门37进入桶B的CO₂放热管28，CO₂放热管28出口的CO₂经过膨胀机29形成低温的CO₂，进而回到CO₂吸热换热器35中，如此循环利用桶A水蒸气的潜热加热桶B的CO₂放热换热器6的导热油，导热油加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾，CO₂放热管28出口的CO₂经过膨胀机29形成低温的CO₂，进而回到CO₂吸热换热器35，如此循环利用空气能对桶A的内桶8中的厨余垃圾逐步预热到85-90℃左右，热电偶24可感受油管27内的导热油温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止CO₂放热换热器6内的预热，停止压缩机30和膨胀机29的运行。

4.然后是桶B的电加热流程：关闭第四阀门37和桶B的第一阀门32并且开启桶B的第三阀门33，启动桶B的电加热套39使桶B的油管27内油和CO₂放热换热器6加热到200℃；桶B的CO₂放热换热器6加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾。

5.最后是双桶的储热过程：当控制装置22接收到温湿度感受元件19所感受到的温度超过设定值而相对湿度低于设定值时，表示加热蒸发过程已经结束，控制装置22会停止双桶的电加热套39的加热和电机14的运行，关闭第三阀门33而开启第二阀门34，油管27内的热油回到储油罐26内进行保温以供下次使用。

即使桶B在起始没有装入厨余垃圾，但只要在桶A电加热流程开始前，桶B装入厨余垃圾，上述流程保持不变，如桶B在桶A电加热期间装入，则上述流程在执行完第一步和第二步后等桶B装入厨余垃圾后执行流程的第三步、第四步和第五步，此时在流程的第三步、第四步和第五步启动前的桶A溢出水蒸气的冷凝热无法得到应用。如桶B在桶A电加热完成后装入可视桶A和桶B为两个单独的单桶加热流程。

如图4所示，单筒加热流程以桶A工作为例，加热过程有三个流程：

首先是桶A的预热流程：开启第五阀门38，启动压缩机30和膨胀机29,由第一风扇2所带来的空气经过CO₂吸热换热器35而放热，CO₂吸热换热器35中CO₂吸收空气中热量升温后通过压缩机30形成高温超临界CO₂，超临界CO₂通过第五阀门38进入桶A的CO₂放热换热器6中的CO₂放热管28加热油管27中的导热油，导热油加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾，CO₂放热管28出口的CO₂经过膨胀机29形成低温的CO₂，进而回到CO₂吸热换热器35，如此循环利用空气能对桶A的内桶8中的厨余垃圾逐步预热到85-90℃左右。

2.然后是桶A的电加热流程：关闭第五阀门38和桶A的第一阀门32并且开启桶A的第三阀门33并且启动控制桶A的电加热套39从而使油管27内油加热到200℃，进而加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾，同时热电偶24可感受电加热套39的温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止电加热套39的加热以保护加热器件。

3.最后是桶A的储热过程：当控制装置22接收到温湿度感受元件19所感受到的温度超过设定值而相对湿度低于设定值时，表示加热蒸发过程已经结束，控制装置22会停止电加热套39的加热和电机14的旋转，关闭第三阀门33而开启第二阀门34，油管27内的热油回到储油罐26内进行保温以供下次使用。

如图4所示，单筒加热流程以桶B工作为例，加热过程有三个流程：

1.首先是桶B的预热流程：控制装置22控制开启桶B的第一阀门32和油泵31使油充满整个油管27，开启第四阀门37，启动压缩机30和膨胀机29,空气经过CO₂吸热换热器35而放热，CO₂吸热换热器35中CO₂吸热管36中的CO₂受热升温后通过压缩机30形成超临界CO₂，超临界CO₂通过第四阀门37进入桶B的CO₂放热管28，CO2放热管28出口的CO₂经过膨胀机29形成低温的CO₂，进而回到CO₂吸热换热器35，如此循环利用空气能对桶B的内桶8中的厨余垃圾逐步预热到85-90℃左右。

2.然后是桶B的电加热流程：停止压缩机30和膨胀机29，关闭第四阀门37和桶B的第一阀门32，开启桶B的第三阀门33并且启动控制桶B的电加热套39从而使油管27内的导热油加热到200℃；导热油再加热内桶8及肋片7进而加热内桶8内的厨余垃圾，同时热电偶24可感受电加热套39的温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止电加热套39的加热以保护加热器件。

3.最后是桶B的储热过程：当控制装置22接收到温湿度感受元件19所感受到的温度超过设定值而相对湿度低于设定值时，表示加热蒸发过程已经结束，控制装置22会停止桶B的电加热套39的加热和电机14的运行，关闭第三阀门33而开启第二阀门34，油管27内的导热油回到储油罐26内进行保温以供下次使用。

控制装置的具体控制流程为：在加热干燥流程中，控制装置22随时接收温湿度感受元件19的温度和湿度信号，在温度和湿度均低于设定值时，为加热搅拌过程，此时控制装置22控制电加热套39进行加热，并接收热电偶24感受到的电加热套39的温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止对电加热套39的加热。同时控制装置22控制电机14低速逆时针带动搅拌轴9转动，搅拌轴9外侧呈螺旋状设有八个搅拌叶片10，搅拌叶片10对厨余垃圾有搅拌作用。如控制装置22接收的温湿度感受元件19的温度和湿度信号达到设定值时，进入加热蒸发过程，此时控制装置22控制电加热套39进行全功率加热，并接收热电偶24感受到的CO₂放热换热器6的温度，当温度高于一定值时控制装置22会停止对电加热套39的加热。同时控制装置22控制电机14按照设定程序执行搅拌和破碎功能，当电机14低速逆时针带动搅拌轴9转动，搅拌轴9外侧呈螺旋状设有八个搅拌叶片10，搅拌叶片10对厨余垃圾有搅拌作用。当电机14高速顺时针转动时，搅拌叶片10另一面有设置有三个刀片，对厨余垃圾有破碎作用。搅拌和破碎交替循环进行，以10分钟为一周期示例，前9分钟为加热搅拌，最后一分钟为破碎过程。当控制装置22接收到温湿度感受元件19所感受到的温度超过设定值而相对湿度低于设定值时，表示加热蒸发过程已经结束，控制装置22会停止电加热套39的加热和电机14的旋转，关闭第三阀门33而开启第二阀门34，油管27内的热油回到储油罐26内进行保温以供下次使用。

在上述加热搅拌升温过程、加热蒸发过程中，控制装置22会接收来自异味感受元件21的信号，异味感受元件21所感受到的浓度高于设定值时，加热干燥所产生的气体通过机顶盖1的Z型通道23与第一风扇2正转吸入的外界空气混合；温度感受元件20可感受混合气体的温度，而控制装置22根据该温度来调节第一风扇2、第二风扇13、第三风扇16的转速，温度感受元件20感受到的温度越高风扇转速越大。控制装置22控制气体流向为“第一风扇2→第三风扇16→第二风扇13”且同时打开紫外灯管15，而混合气体由第三风扇16导入光触媒18，光触媒18在紫外灯管15的照射下其表面产生活性基团，活性基团可降解混合气体中的恶臭气体分子，除臭后的混合气体由第二风扇13导入外界；如异味感受元件21所感受到的浓度低于设定值时，控制装置22会控制第一风扇2反转，从进气模式改为对外出气模式，加热干燥所产生的气体通过机顶盖1的Z型通道23经第一风扇2排出，此时紫外灯管15关闭。

当加热停止后，控制装置22仍然会接收来自异味感受元件21和温度感受元件20的信号，异味感受元件21所感受到的浓度高于设定值时，控制装置22会根据温度感受元件20可感受混合气体的温度调节第一风扇2、第二风扇13、第三风扇16的转速，控制气体流向为“第一风扇2→第三风扇16→第二风扇13 →外部”且同时打开紫外灯管15，气体由第三风扇16导入光触媒18，光触媒18在紫外灯管15的照射下其表面产生活性基团，活性基团可降解混合气体中的恶臭气体分子，杀菌除臭后的混合气体由第二风扇13导入外界；如异味感受元件21所感受到的浓度低于设定值时，控制装置22会停止第一风扇2、第二风扇13、第三风扇16的工作，让气体自然从第一风扇2溢出到外界。

当控制装置22发现温度感受元件20的温度信号低于某一设定时，会发出通知信号，告知干燥过程结束；建议继续冷却一定时间后，再抽出盛水抽屉12，处理废水，并抽出内桶8，取出肋片7，取出干燥后的厨余垃圾。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于，包括两个并列设置的垃圾处理桶以及连接两个垃圾处理桶的超临界CO₂热泵系统；

所述垃圾处理桶包括外桶和设置于外桶内部的内桶，所述外桶外壳上方设置有椭圆形机顶盖，所述椭圆形机顶盖内部贯通设置有Z型通道，所述Z型通道一端与椭圆形机顶盖连通，所述Z型通道另一端与内桶顶部连通，所述Z型通道靠近外桶桶壁底部连通有通风风道，所述通风风道沿外桶桶壁延伸至外桶底部；

所述超临界CO₂热泵系统包括CO₂放热换热器和CO₂吸热换热器，所述CO₂放热换热器贴合设置于内桶外壁，两个所述垃圾处理桶内的CO₂放热管均并联连通，所述CO₂吸热换热器垂直设置于通风风道内侧，所述CO₂吸热换热器内包覆有CO₂吸热管，两个所述垃圾处理桶内的CO₂吸热换热器通过CO₂吸热管串联，所述CO₂吸热管与CO₂放热管之间通过压缩机和膨胀机连通。

2.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述Z型通道一端与椭圆形机顶盖连通处设置有第一风扇，所述Z型通道另一端与内桶顶部连通口处设置有温湿度感受元件，所述Z型通道与通风风道连接口处设置有温度感受元件和异味感受元件。

3.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述CO₂放热换热器外侧还包覆有保温层，所述保温层底部由四个对称分布的支撑柱支撑，所述保温层还设置有保温层外壳。

4.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述外桶内部于CO₂放热换热器底部设置有一盛水抽屉，所述CO₂放热换热器与内桶于盛水抽屉正上方均设置有漏水孔。

5.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述CO₂放热换热器内部贯穿设置有油管与CO₂放热管，所述油管与CO₂放热管均呈螺旋状分布于CO₂放热换热器内部，油管经CO₂放热换热器的段内安装有热电偶，所述油管的入口处通过油泵与储油罐的出口连通，所述油管的出口处直接与储油罐的入口连通，所述储油罐的出口处设置有第一阀门，所述储油罐的入口处设置有第二阀门，所述第一阀门与第二阀门外端还直接设置有一支管连通，所述支管上设置有第三阀门。

6.根据权利要求1或5所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述压缩机和膨胀机设置于两个垃圾处理桶外部，所述CO₂放热管的入口与压缩机的出口连接，所述CO₂放热管的出口与膨胀机的入口连接，所述CO₂吸热管的入口与膨胀机的出口连接，所述CO₂吸热管的出口与压缩机的入口连接，两个所述垃圾处理桶内CO₂放热管的入口分别通过第四阀门、第五阀门与压缩机的出口连接。

7.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述内桶内部上半部分嵌入有肋片，所述肋片呈十字形，所述通风风道底部中央设置有电机，所述电机输出端贯穿至内桶内部并连接有搅拌轴，所述搅拌轴外侧设置有搅拌叶片，所述搅拌叶片共设置有八个，所述搅拌叶片呈螺旋状设置于搅拌轴外侧，所述搅拌叶片一面为平整，另一面则设置有三个刀片。

8.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述外桶底部的通风风道靠近Z型通道一端设置有第二风扇，另一端设置有第三风扇并贯穿外桶与外部连通。

9.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述通风风道内于电机两侧设置有光触媒，所述光触媒为涂有TiO₂的多孔材料，所述光触媒之间设置有紫外灯管，所述紫外灯管固定安装于电机侧面。

10.根据权利要求1所述的一种余热回收型家用智能厨余垃圾处理机，其特征在于：所述外桶上还安装有控制装置，所述控制装置接收温湿度感受元件、温度感受元件、异味感受元件以及热电偶的信号输入，并经控制逻辑计算后控制电加热套、第一风扇、第二风扇、电机、紫外灯管以及第三风扇的运行。

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