CN114472450A - 一种餐厨垃圾自动收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨垃圾自动收集系统，包括若干投放口、若干输送管道、若干空气管道和真空泵，暂存罐的一端通过空气管道连接有真空罐，投放口包括有盖板，盖板的底部通过螺栓安装有灯架，灯架的内部安装有紫外线杀菌灯，盖板的底部设置有垃圾暂存腔。本发明利用本身的负压抽吸动力与环境温度调节，实现水分的自然蒸发，油脂和杂质因为达不到沸点，无法气化，因此提升了餐厨垃圾的脱水效果，单向通道阀能避免进入到暂存罐内的气味发生逆流现象，紫外线杀菌灯能对垃圾暂存腔内暂存的餐厨垃圾进行杀菌，避免餐厨垃圾产生大量细菌。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾技术领域，尤其涉及一种餐厨垃圾自动收集系统。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。
现有市面上的主流的餐厨垃圾的脱水技术为两种，对未粉碎的餐厨垃圾使用挤压式脱水，对粉碎后的餐厨垃圾使用离心式脱水，无论哪种方式的脱水效果均不佳，脱出的水分中包含大量油脂及杂质，此外，现有的餐厨垃圾自动收集的效率不高、容易产生异味。
因此，亟需设计一种餐厨垃圾自动收集系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种餐厨垃圾自动收集系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种餐厨垃圾自动收集系统，包括若干投放口、若干输送管道、若干空气管道、真空泵、暂存罐、旁路负压管、旁路负压控制阀、负压腔，所述投放口通过输出端与所述负压腔连接，所述负压腔的出料口通过输送管道连接有暂存罐，所述负压腔和暂存罐之间的输送管道上安装有单向通道阀，所述暂存罐的一端通过空气管道连接有真空罐，所述真空罐还通过旁路负压管与负压腔连通，所述旁路负压管与负压腔之间还设有旁路负压控制阀，所述投放口包括有盖板，所述盖板的底部通过螺栓安装有灯架，所述灯架的内部安装有紫外线杀菌灯，所述盖板的底部设置有垃圾暂存腔，所述垃圾暂存腔的底端连接有垃圾暂存管，所述垃圾暂存管的底部安装有密封阀一，所述密封阀一的一侧安装有阀体执行机构一，所述密封阀一的底部安装有粉碎机刀箱，所述粉碎机刀箱的一侧通过螺栓安装有粉碎机电机，所述粉碎机刀箱的底部安装有密封阀二，所述密封阀二的一侧安装有阀体执行机构二。
进一步的，所述粉碎机刀箱的内部转动连接有主粉碎刀，且主粉碎刀的一端固定在粉碎机电机的输出端上，所述主粉碎刀的另一端固定套接有齿轮盘一。
进一步的，所述粉碎机刀箱的内部转动连接有副粉碎刀，所述副粉碎刀的一端固定套接有齿轮盘二，且齿轮盘二与齿轮盘一相啮合。
进一步的，所述暂存罐的两端均通过输送管道分别连接有循环排出泵和切断阀一，所述循环排出泵和切断阀一的一端均通过输送管道连接有切断阀二，所述切断阀二的输出端通过输送管道连接有排放站。
进一步的，其中一个所述输送管道的一端连接有清洁口，所述清洁口的输出端通过输送管道与暂存罐连通。
进一步的，所述真空罐的一端通过空气管道与真空泵连通，所述真空泵的一端通过空气管道连接有过滤箱。
进一步的，所述真空泵和过滤箱之间与真空泵和真空罐之间的空气管道上均安装有金属波纹管，所述真空罐之间的空气管道上安装有Y型三通。
进一步的，所述旁路负压管的直径小于输送管道。
进一步的，所述输送管道与负压腔之间设有阀门。
本发明的有益效果为：
1.本系统利用本身的负压抽吸动力与环境温度调节，实现了水分的自然蒸发，油脂和杂质因为达不到沸点，无法气化，因此提升了餐厨垃圾的脱水效果，设置的单向通道阀能避免进入到暂存罐内的气味发生逆流现象，紫外线杀菌灯能对垃圾暂存腔内暂存的餐厨垃圾进行杀菌，避免餐厨垃圾产生大量细菌。
2.通过设置的餐厨垃圾在保存的过程中会出现发酵现象，因此暂存罐内温度会高于室温，在此温度下，-98kpa负压下的餐厨垃圾中的水分的沸点低于30°，因此餐厨垃圾中的部分水会在真空及温度的双重作用下变成水蒸气，会随着真空泵的抽吸被排出，实现餐厨垃圾的负压下的脱水。
3.该系统密封阀一的开闭控制权交由用户，密封阀二的开闭控制权交由总系统，保证了多个投放口同时开启时，不影响系统功能，可依次进行排放，这就实现了餐厨垃圾输送系统在居民小区内的使用，该系统可安装在每家每户的厨房内，进行餐厨垃圾投放。
4.通过设置的整个系统由真空泵提供负压动力，真空泵极限压力要求低于10Pa；真空泵之前安装有Y型三通，防止细微餐厨垃圾碎屑被吸入真空泵；真空泵左右两侧都安装了金属波纹管，目的是降低整个管道的共振，降低系统噪音；真空泵与暂存罐之间串联真空罐，真空罐的作用是为整个负压系统稳压；过滤箱为除臭箱，使系统产生的异味气体经除臭后达标排放。
5.本发明在输送管道与投放口之间设置了负压腔，当关闭阀门和密封阀二以后，负压罐可以通过旁路负压管快速将负压腔抽真空，使动力端的负压值快速提高；在抽取餐厨垃圾时，可以将旁路负压控制阀关闭，阀门和密封阀二打开，这样哪怕输送管道的负压值低于抽取负压值也可以将餐厨垃圾快速抽入输送管道，在重力和输送管道负压值的作用下，将餐厨垃圾送入到暂存罐中，这样的设计能够大大提高抽取餐厨垃圾的效率，提高动力端的真空度。
6.本发明采用负压腔和旁路负压管的设计，还可以对输送管道进行杂物清理，当输送管道的管壁粘有杂物时，旁路负压控制阀打开，通过旁路负压管向负压腔抽负压，由于负压腔体积小于输送管道因此会反向抽取输送管道内的气体，当关闭旁路负压控制阀后，则真空罐向输送管道正向抽取气体，输送管道的管壁粘有的杂物会在这种正反交替抽负压的作用下发生震动，从而从其管壁上脱落下来，达到清理的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种餐厨垃圾自动收集系统的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种餐厨垃圾自动收集系统的投放口结构示意图；
图3为本发明提出的一种餐厨垃圾自动收集系统的粉碎机刀箱内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种餐厨垃圾自动收集系统的紫外线杀菌灯结构示意图。
图中：1、清洁口；2、投放口；3、输送管道；4、暂存罐；5、循环排出泵；6、切断阀一；7、切断阀二；8、排放站；9、真空罐；10、空气管道；11、Y型三通；12、金属波纹管；13、真空泵；14、过滤箱；15、单向通道阀；201、盖板；202、垃圾暂存腔；203、垃圾暂存管；204、密封阀一；205、粉碎机电机；206、密封阀二；207、阀体执行机构一；208、粉碎机刀箱；209、阀体执行机构二；210、主粉碎刀；211、齿轮盘一；212、副粉碎刀；213、齿轮盘二；214、灯架；215、紫外线杀菌灯；221、旁路负压管；222、旁路负压控制阀；223、负压腔；
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1至图4，一种餐厨垃圾自动收集系统，包括若干投放口2、若干输送管道3、若干空气管道10、真空泵13、暂存罐4、旁路负压管221、旁路负压控制阀222、负压腔223，整个系统由真空泵13提供负压动力，真空泵13极限压力要求低于10Pa，本系统利用本身的负压抽吸动力与环境温度调节，实现了水分的自然蒸发，油脂和杂质因为达不到沸点，无法气化，因此提升了餐厨垃圾的脱水效果，投放口2与负压腔223连接，负压腔223的出料口通过输出端通过输送管道3连接有暂存罐4，负压腔22和暂存罐4之间的输送管道3上安装有单向通道阀15，单向通道阀15能避免进入到暂存罐4内的气味发生逆流现象，暂存罐4的一端通过空气管道10连接有真空罐9，真空罐9还通过旁路负压管221与负压腔223连通，旁路负压管221与负压腔223之间还设有旁路负压控制阀222，真空罐9的作用是为整个负压系统稳压，投放口2包括有盖板201，盖板201的底部通过螺栓安装有灯架214，灯架214的内部安装有紫外线杀菌灯215，紫外线杀菌灯215能对垃圾暂存腔202内暂存的餐厨垃圾进行杀菌，避免餐厨垃圾产生大量细菌，盖板201的底部设置有垃圾暂存腔202，垃圾暂存腔202的底端连接有垃圾暂存管203，垃圾暂存管203的底部安装有密封阀一204，密封阀一204的开闭控制权交由用户，密封阀一204的一侧安装有阀体执行机构一207，阀体执行机构一207用于控制密封阀一204的开合，密封阀一204的底部安装有粉碎机刀箱208，粉碎机刀箱208的一侧通过螺栓安装有粉碎机电机205，粉碎机刀箱208的底部安装有密封阀二206，密封阀二206的开闭控制权交由总系统，保证了多个投放口2同时开启时，不影响系统功能，可依次进行排放，密封阀二206的一侧安装有阀体执行机构二209，阀体执行机构二209用于控制密封阀二206的开合。
进一步的，粉碎机刀箱208的内部转动连接有主粉碎刀210，且主粉碎刀210的一端固定在粉碎机电机205的输出端上，启动粉碎机电机205，粉碎机刀箱208开始转动，将餐厨垃圾粉碎成更小的粒径，主粉碎刀210的另一端固定套接有齿轮盘一211。
进一步的，粉碎机刀箱208的内部转动连接有副粉碎刀212，副粉碎刀212的一端固定套接有齿轮盘二213，且齿轮盘二213与齿轮盘一211相啮合，使得齿轮盘一211能带动齿轮盘二213转动，从而带动副粉碎刀212转动。
进一步的，暂存罐4的两端均通过输送管道3分别连接有循环排出泵5和切断阀一6，关闭切断阀一6，开启切断阀二7，餐厨垃圾在循环排出泵5的作用下，从暂存罐4输送到排放站8的前端，循环排出泵5和切断阀一6的一端均通过输送管道3连接有切断阀二7，切断阀二7的输出端通过输送管道3连接有排放站8。
进一步的，其中一个输送管道3的一端连接有清洁口1，采用清洁口1便于清洁输送管道3，清洁口1的输出端通过输送管道3与暂存罐4连通。
进一步的，真空罐9的一端通过空气管道10与真空泵13连通，真空泵13的一端通过空气管道10连接有过滤箱14，过滤箱14为除臭箱，使系统产生的异味气体经除臭后达标排放。
进一步的，真空泵13和过滤箱14之间与真空泵13和真空罐9之间的空气管道10上均安装有金属波纹管12，金属波纹管12目的是降低整个管道的共振，降低系统噪音，真空罐9之间的空气管道10上安装有Y型三通11，Y型三通11防止细微餐厨垃圾碎屑被吸入真空泵13。
工作原理：使用时，餐厨垃圾未进行投递时，系统保持待机状态，打开旁路负压控制阀，真空泵13向真空罐9抽气，使得旁路负压管向负压腔抽气，同时暂存罐和输送管道都被抽真空，其中输送管道3、旁路负压管、负压腔内保持常负压状态，清洁口1密闭。盖板201、密封阀一204、粉碎机电机205和密封阀二206均为关闭状态，粉碎机刀箱208静止不动。
在用户投递餐厨垃圾时，盖板201打开，用户倒入餐厨垃圾，餐厨垃圾放在垃圾暂存腔202和垃圾暂存管203的腔体内(垃圾暂存腔202，垃圾暂存管203为同一腔体空间)，采用的紫外线杀菌灯215能对垃圾暂存腔202内暂存的餐厨垃圾进行杀菌，避免餐厨垃圾产生大量细菌，餐厨垃圾被密封阀一204拦住。当用户关闭盖板201时，通过阀体执行机构一207带动密封阀一204转动，密封阀一204打开，餐厨垃圾从垃圾暂存腔202，垃圾暂存管203的腔体内落入粉碎机刀箱208中，粉碎机电机205启动，粉碎机刀箱208开始转动，将餐厨垃圾粉碎成更小的粒径(远小于系统管道管径和旁路负压管直径，防止堵塞)；在餐厨垃圾全部掉入粉碎机刀箱208后，阀体执行机构一207控制密封阀一204关闭；密封阀一204、旁路负压控制阀222完全关闭后，在中控系统判断输送管道3和负压腔223内负压足够时，通过阀体执行机构二209带动，打开密封阀二206；粉碎后的餐厨垃圾被排放入输送管道3内；全部排放结束后，阀体执行机构二209带动密封阀二206关闭，投放口2回归待机状态。
餐厨垃圾在负压的作用下从经负压腔和输送管道3输送到暂存罐4内，同时在这段的输送管道3上设置的单向通道阀15能避免进入到暂存罐4内的气味发生逆流现象，此时的餐厨垃圾物料成分为原始餐厨垃圾，结构上被切碎成小块。为防止餐厨垃圾凝固，通过循环排出泵5的作用，使餐厨垃圾沿着暂存罐4-循环排出泵5-切断阀一6的路径进行微速循环；在循环过程中，餐厨垃圾中的水分被真空不断蒸发，逐步降低餐厨垃圾含水量。
在需要排除餐厨垃圾时，关闭切断阀一6，开启切断阀二7，餐厨垃圾在循环排出泵5的作用下，从暂存罐4输送到排放站8的前端。排放站8可以与市政餐厨垃圾车通过管道进行连接，脱水后的餐厨垃圾就这样被排放到市政车辆中。
餐厨垃圾在保存的过程中会出现发酵现象，因此暂存罐4内温度会高于室温，在此温度下，-98kpa负压下的餐厨垃圾中的水分的沸点低于30°，因此餐厨垃圾中的部分水会在真空及温度的双重作用下变成水蒸气，会随着真空泵13的抽吸被排出，实现餐厨垃圾的负压下的脱水。
本发明的另一个实施例中，旁路负压管的直径小于输送管道，输送管道与负压腔之间设有阀门。
由于餐厨垃圾会经负压腔、输送管道3然后落入暂存罐4后，最后在循环排出泵5的作用下，从暂存罐4输送到排放站8的前端，因此每次负压抽取餐厨垃圾后，负压腔、输送管道3内都都会进入一些空气，使其真空度降低，因此需要重新对其抽负压，为了提高抽负压效率，提高动力端的负压值，本发明在输送管道3与投放口2之间设置了负压腔22，当关闭阀门和密封阀二206以后，负压罐可以通过旁路负压管221快速将负压腔抽真空，使动力端的负压值快速提高；在抽取餐厨垃圾时，可以将旁路负压控制阀222关闭，阀门和密封阀二206打开，这样哪怕输送管道3的负压值低于抽取负压值也可以将餐厨垃圾快速抽入输送管道3，在重力和输送管道3负压值的作用下，将餐厨垃圾送入到暂存罐4中，这样的设计能够大大提高抽取餐厨垃圾的效率，提高动力端的真空度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种餐厨垃圾自动收集系统，包括若干投放口(2)、若干输送管道(3)、若干空气管道(10)，其特征在于：还包括真空泵(13)、暂存罐(4)、旁路负压管(221)、旁路负压控制阀(222)、负压腔(223)，所述投放口(2)通过输出端与所述负压腔(223)连接，所述负压腔(223)的出料口通过输送管道(3)连接有暂存罐(4)，所述负压腔(223)和暂存罐(4)之间的输送管道(3)上安装有单向通道阀(15)，所述暂存罐(4)的一端通过空气管道(10)连接有真空罐(9)，所述真空罐(9)还通过旁路负压管(221)与负压腔(223)连通，所述旁路负压管(221)与负压腔(223)之间还设有旁路负压控制阀(222)，所述投放口(2)包括有盖板(201)，所述盖板(201)的底部通过螺栓安装有灯架(214)，所述灯架(214)的内部安装有紫外线杀菌灯(215)，所述盖板(201)的底部设置有垃圾暂存腔(202)，所述垃圾暂存腔(202)的底端连接有垃圾暂存管(203)，所述垃圾暂存管(203)的底部安装有密封阀一(204)，所述密封阀一(204)的一侧安装有阀体执行机构一(207)，所述密封阀一(204)的底部安装有粉碎机刀箱(208)，所述粉碎机刀箱(208)的一侧通过螺栓安装有粉碎机电机(205)，所述粉碎机刀箱(208)的底部安装有密封阀二(206)，所述密封阀二(206)的一侧安装有阀体执行机构二(209)。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述粉碎机刀箱(208)的内部转动连接有主粉碎刀(210)，且主粉碎刀(210)的一端固定在粉碎机电机(205)的输出端上，所述主粉碎刀(210)的另一端固定套接有齿轮盘一(211)。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述粉碎机刀箱(208)的内部转动连接有副粉碎刀(212)，所述副粉碎刀(212)的一端固定套接有齿轮盘二(213)，且齿轮盘二(213)与齿轮盘一(211)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述暂存罐(4)的两端均通过输送管道(3)分别连接有循环排出泵(5)和切断阀一(6)，所述循环排出泵(5)和切断阀一(6)的一端均通过输送管道(3)连接有切断阀二(7)，所述切断阀二(7)的输出端通过输送管道(3)连接有排放站(8)。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：其中一个所述输送管道(3)的一端连接有清洁口(1)，所述清洁口(1)的输出端通过输送管道(3)与暂存罐(4)连通。
6.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述真空罐(9)的一端通过空气管道(10)与真空泵(13)连通，所述真空泵(13)的一端通过空气管道(10)连接有过滤箱(14)。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述真空泵(13)和过滤箱(14)之间与真空泵(13)和真空罐(9)之间的空气管道(10)上均安装有金属波纹管(12)，所述真空罐(9)之间的空气管道(10)上安装有Y型三通(11)。
8.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述旁路负压管(221)的直径小于输送管道(3)。
9.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾自动收集系统，其特征在于：所述输送管道(3)与负压腔(223)之间设有阀门。
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