CN1270837C - 废弃食品处理装置 - Google Patents

Abstract

披露了一种废弃食品处理装置，包括：分解槽，其容纳有废弃食品和含有微生物的生物芯片；搅拌器，用于搅拌所述废弃食品和所述生物芯片；温度调节除湿器，用于去除水分，并使空气的温度保持在预定的范围内；送风机，用于通过所述温度调节除湿器使所述分解槽排出的空气循环；以及控制器，用于控制所述搅拌器、所述温度调节除湿器和所述送风机的操作。

Description

废弃食品处理装置

技术领域

本发明涉及一种用于分解废弃食品的废弃食品处理装置，尤其涉及一种利用在中低温下活化的微生物并且不在使用除臭设备的情况下使分解槽中产生的空气循环的用于分解废弃食品的废弃食品处理装置。

背景技术

最近，通过在垃圾填埋场等地点的地下进行焚烧来处理餐馆或家庭制造的大量的废弃食品。

当垃圾填埋场填满含有大量水分的废弃食品时，渗出的水会严重地污染环境，如土壤和水。

因而，人们已经提出了代替废弃食品地下填埋的用于处理废弃食品的其他装置。例如，先粉碎废弃食品随后使用微生物发酵并分解已粉碎的废弃食品的装置，或先对废弃食品进行除湿随后从经过除湿的废弃食品中制造肥料或利用废弃食品堆肥的装置是广为人知的。

常规的使用微生物来发酵和分解废弃食品的废弃食品处理装置采用在高温下(高于大约40℃)分解有机物的微生物。因而，上述常规的废弃食品处理装置需要额外的除臭设备来去除有机物分解时产生的令人讨厌的臭味，因而增加了装置的操作成本。另外，由于需要在高温下活化微生物来分解废弃食品的有机物，因而必须使分解槽始终保持高的温度。因而，常规的废弃食品处理装置还需要用来加热分解槽的加热设备，从而操作成本进一步提高。

发明内容

因而，本发明就是针对上述问题而做出的，本发明的一个目的是提供一种废弃食品处理装置，它无需提供附加的设备如除臭设备或加热设备，易于维护，并且操作成本低。

根据本发明，上述的和其它的目的可通过提供一种废弃食品处理装置实现，该装置包括：分解槽，用于容纳废弃食品和含有微生物的生物芯片；搅拌器，用于搅拌所述废弃食品和生物芯片；温度调节除湿器，用于去除由所述分解槽提供的空气的水分，并使空气温度维持在指定的允许范围内；送风机，用于通过所述温度调节除湿器和其后的所述分解槽使所述分解槽排出的空气进行循环；以及控制器，用于控制所述搅拌器、温度调节除湿器和送风机的操作。

优选地，所述废弃食品处理装置进一步包括用于测量所述分解槽中的温度的温度传感器，并且所述控制器根据所述温度传感器所测量的温度来控制所述温度调节除湿器的操作。

所述搅拌器优选地还可包括：驱动单元；当与所述驱动单元连接时旋转的旋转轴；布置在所述旋转轴外圆周上的多个搅拌叶片；以及分别位于所述用于搅拌废弃食品和生物芯片的搅拌叶片的末端的踏板。

此外，所述温度调节除湿器优选地可以包括：压缩机，用于压缩制冷剂；再加热单元，用于实现压缩机排出的制冷剂和流向分解槽的空气之间的热交换；散热单元，用于允许压缩机排出的制冷剂在其中流过，并使制冷剂的热量向外界散发；以及除湿单元，用于实现散热单元排出的制冷剂和分解槽排出的空气之间的热交换。

更优选地，所述温度调节除湿器可进一步包括：支管(bypass)，用于将压缩机排出的制冷剂传送入散热单元；以及控制阀，用于控制制冷剂在所述支管中的流动。

优选地，所述废弃食品处理装置可进一步包括冷却风扇，其与所述散热单元相邻设置，用于冷却在所述散热单元中流动的制冷剂。

优选地，所述温度调节除湿器还可包括加热器，用于加热流入所述分解槽的空气。

此外，优选地，所述废弃食品处理装置可进一步包括外部吸气单元，用于向从分解槽流入温度调节除湿器的空气提供外部空气。

优选地，当所述分解槽中的温度处在允许范围内时，所述控制器可锁定所述控制阀，并停止所述冷却风扇的操作。

进一步，优选地，当所述分解槽中的温度不低于所述允许范围的上限时，所述控制器可使所述控制阀解锁，并操作所述冷却风扇。

此外，优选地，当所述分解槽中的温度不高于所述允许范围的下限时，所述控制器停止所述压缩机的操作，并操作所述加热器。

优选地，所述废弃食品处理装置可进一步包括：带有多个孔的进气管，用于将温度调节除湿器排出的空气提供给分解槽；带有多个排气孔的排气管，用于将所述分解槽中产生的空气引导到所述温度调节除湿器，其中，所述进气管和所述排气管布置在分解槽中相对的位置处。

另外，优选地，所述废弃食品处理装置可进一步包括：穿过分解槽底部形成的多个排水孔，用于排出从分解槽中的废弃食品排出的含有盐分的水分；以及与所述分解槽的底部可拆卸地连接的集水箱，用于收集通过所述排水孔从所述分解槽排出的废弃食品的含有盐分的水分。

此外，优选地，所述废弃食品处理装置可进一步包括排水管，所述排水管位于所述集水箱和所述温度调节除湿器之间，用于将被所述除湿单元凝结的水引导到所述集水箱。

优选地，所述分解槽可包括：入口，其设置在所述分解的上部，用于将所述废弃食品和所述生物芯片送入所述分解槽；以及安全开关，其安装在所述入口的一侧表面上，并且根据所述入口的打开和关闭而开启/关闭，其中当所述入口开启时，所述控制器利用所述安全开关的驱动信号停止所述搅拌器的操作。

另外，所述微生物优选地可以在大约15℃到30℃的温度下被激活。

附图的简要说明

在下面结合附图的详细说明中，可以更加清楚地理解本发明的上述的和其他的目的、特征以及其他的优点，附图包括：

图1是根据本发明的废弃食品处理装置的示意立体图；

图2是图1所示废弃食品处理装置的示意平面图；

图3是沿图1的线III-III获得的示意截面图；

图4是沿图1的线IV-IV获得的示意截面图；

图5的方框图示出了图1所示废弃食品处理装置的控制过程；以及

图6是图1所示废弃食品处理装置的温度调节除湿器的示意侧视图。

本发明的最佳实施方式

现在参照附图详细描述本发明的优选实施方案。

图1是根据本发明的废弃食品处理装置的示意立体图。图2是图1所示废弃食品处理装置的示意平面图。图3是沿图1的线III-III获得的示意截面图。图4是沿图1的线IV-IV获得的示意截面图。图5的方框图示出了图1所示废弃食品处理装置的控制过程。

如图1到图5所示，本发明的废弃食品处理装置1包括机身外壳11、分解槽25、搅拌器41、温度调节除湿器57、送风机93，以及控制器18。机身外壳11形成了废弃食品处理装置1的外部，分解槽25位于机身外壳11中，用于容纳废弃食品和含有微生物的生物芯片。搅拌器41用于搅拌废弃食品和生物芯片。温度调节除湿器57用于将供应到分解槽25中的空气温度维持在指定的允许范围。送风机93用于经分解槽25和温度调节除湿器57循环分解槽25排出的空气。控制器18用于控制搅拌器41、温度调节除湿器57和送风机93的操作。优选地，包含在生物芯片中的微生物在中低温(也就是大约15℃到30℃)下活化并与废弃食品中的有机物反应，从而抑制了在高温下活化的腐生细菌的活动，去除了产生令人讨厌的臭味的这个因素。

机身外壳11被形成为密闭的立方体形。用于将废弃食品和生物芯片填入分解槽25的入口13形成为穿过本体外壳11的上表面。

安全开关15安装在入口13的一侧表面上，并根据入口13的开关而导通/关闭。当入口13打开时，安全开关15向控制器18发送信号以使搅拌器41停止工作。

在机身外壳11前表面的指定位置设有操纵单元19，其至少包括多个操纵开关16、显示单元17以及该控制器18。操纵开关16允许用户操纵废弃食品处理装置11的操作。显示单元17用于显示分解槽25内的关于温度等的信息。

进气口21穿过机身外壳11的一侧表面形成，用于将外部空气吸入机械室26(将随后描述)，排气口23穿过机身外壳11的后表面，用于将机械室26内的空气排到外部。

机身外壳11的内部由隔板24划分为分解槽25和配置有温度调节除湿器57和送风机93的机械室26。也就是说，分解槽25和机械室26由隔板24相互分开。

分解槽25为开放的半球形，并且被设置在机身外壳11内的指定位置处。

进气管27和排气管29穿过分解槽25的上部形成。进气管27用于将温度调节除湿器57排出的空气提供给分解槽25，排气管29用于将分解槽25产生的空气引导至温度调节除湿器57。进气管27和排气管29布置在分解槽25上部的相对的位置处。

进气管27包括多个喷嘴27a，用于以指定的压力使温度调节除湿器57排出的经过除湿的空气均匀地遍布容纳在分解槽25中的废弃食品。喷嘴27a朝向分解槽25的底部，从而将经过除湿的空气均匀地提供给分解槽25中的废弃食品。

排气管29包括多个排气孔29a，用于将废弃食品分解期间产生的潮湿空气快速排出分解槽25。排气孔29a朝向分解槽25的顶部，从而通过进气管27的喷嘴27a进入分解槽25的经过除湿的空气不会立即从排气孔排出。

在分解槽25的下部配有用于测量分解槽25中的温度的温度传感器31。控制器18用于根据温度传感器31所测量的温度控制温度来调节除湿器57的操作。

多个排水孔33穿过分解槽25的底部形成。排水孔33用于排出分解槽25中的废弃食品所排出的含有盐分的湿气，从而防止废弃食品中的盐分在生物芯片中积累。因而可以防止分解有机物的微生物的能力下降，同时防止微生物芯片寿命缩短。

集水箱(collection bath)35用于收集通过排水孔33从分解槽25中排出的含有废弃食品的盐分的水分，其被设置在分解槽25的底部上。集水箱35为开放的四角柱形状，并沿安装在机身外壳11底部的轨道37移动，从而集水箱35很容易修理和维护。集水箱35与分解槽25的底面可拆卸地连接。在集水箱35的一侧设有用于将收集在集水箱35中的含有盐分的水分排到外部的排水管39。

搅拌器41的旋转轴49沿分解槽25的长度方向安装在分解槽25的中部。

搅拌器41包括驱动单元43、旋转轴49、多个搅拌叶片51和踏板53。驱动单元43装有马达和减速器。旋转轴49通过链45和链轮(chain sprocket)47与驱动单元43相连，由此接收来自驱动单元43的能量。旋转轴49位于分解槽25的长度方向。搅拌叶片51排列在旋转轴49的外周，并在旋转轴49的轴线的横向延伸。每个踏板53位于相应搅拌叶片51的末端，用于搅拌废弃食品和生物芯片。踏板53偏离搅拌刀片倾斜指定的角度，从而可以很容易地清除踏板53的表面和分解槽25的内壁之间的物质。踏板53的表面覆盖有聚氨酯橡胶55，以防止踏板53的表面与分解槽25的内壁直接接触，从而保护踏板53的表面以使其不被损坏，而且同时使布置在分解槽25底部的生物芯片安稳地升起，从而防止驱动单元43的过载。搅拌器41的驱动单元43、链45和链轮47位于机械室26内，而搅拌器41的其它部分则位于分解槽25内。

如图6所示，本发明的废弃食品处理装置1的温度调节除湿器57包括压缩机59、再加热单元61、散热单元63以及除湿单元65。压缩机59用于压缩制冷剂。再加热单元61用于实现压缩机59排出的制冷剂与流向分解槽25的空气之间的热交换，从而加热流向分解槽25的空气。散热单元63用于通过制冷剂的流动以向外界散发制冷剂的热量。除湿单元65用于实现散热单元63排出的制冷剂与分解槽25排出的空气之间的热交换，从而对分解槽25排出的空气除湿。

温度调节除湿器57配备了具有开放的四角柱形状的壳体，并被隔板67分成上下两部分。压缩机59和散热单元63位于温度调节除湿器57的下部。再加热单元61和除湿单元65则位于温度调节除湿器57的上部。穿过温度调节除湿器57的壳体的一侧表面形成有流入口69，分解槽25排出的空气通过该流入口进入温度调节除湿器57。穿过温度调节除湿器57的壳体的对侧表面形成有排出口71，温度调节除湿器57中的空气通过该排出口排出至分解槽25。流入口69与连接到排气管29的排气道73相连，并且排出口71与连接到进气管27的进气道75相连接。排水管77与带有排出口71的壳体的侧面相连。排水管77用于将被除湿单元65凝结的水引导到集水箱35，从而使通过排水孔33从分解槽25排出的含有盐分的水被凝结的水冲淡。

在温度调节除湿器57中，制冷剂被压缩机59压缩，并通过再加热单元61、散热单元63、以及除湿单元65顺序循环，从而形成闭合回路。

压缩机59、再加热单元61、散热单元63、以及除湿单元65通过制冷剂配管79连接在一起。支管(bypass)85从制冷剂配管79分支出来以连接压缩机59和再加热单元61，并随后与连接到散热单元63的制冷剂配管79连接，从而将压缩机59排出的制冷剂传送入散热单元63。在支管85中设有用于控制制冷剂在支管85中的流动的控制阀。

用于防止从再加热单元61流到散热单元63的制冷剂发生回流的检测阀83被设置在与再加热单元61和散热单元63连接的制冷剂配管79中。因此，当控制阀87未被锁定时，压缩机59排出的制冷剂流入再加热单元61，并同时通过支管85进入散热单元63。此处，通过支管85流入散热单元63的部分制冷剂流入检测阀83。具体地，通过支管85流入检测阀83的制冷剂的压力比通过再加热单元61流入检测阀83的制冷剂的压力要高。因此，通过支管85流入检测阀83的制冷剂不会通过检测阀83回流到再加热单元61中，并且通过再加热单元61流入检测阀83的制冷剂不会通过检测阀83回流到散热单元63中。这样，检测阀83不会使任何制冷剂通过，而是保持其锁定状态。也就是说，当控制阀87未锁定时，压缩机59排出的制冷剂通过支管85流入散热单元63。

温度调节除湿器57进一步包括冷却风扇89以及电加热器91。冷却风扇89位于与散热单元63相邻的温度调节除湿器57的壳体中，用于使散热单元63中流动的液体冷却。电加热器91位于与再加热单元61相邻的温度调节除湿器57的壳体中，用于加热从再加热单元61流入分解槽25的经过除湿的空气。

送风机93安装在排气道73中，并配有外部吸气单元95。外部吸气单元95用于将废弃食品有氧分解不可缺少的外部空气提供给从分解槽25流入温度调节除湿器57的气流。

控制器18通过操纵安全开关15来控制搅拌器41的操作。另外，控制器18通过温度传感器31控制分解槽25中的温度，从而使由温度传感器31测量的分解槽25内的温度处在允许的范围内，在该温度范围内，微生物在中低温下被激活，从而有力地使分解槽25中的废弃食品得到分解。同时，控制器18还控制送风机93和温度调节除湿器57的部件，从而使废弃食品得到最优的除湿。

下面将详细描述本发明的上述废弃食品处理装置的操作。

当废弃食品通过入口13被送入废弃食品处理装置1时，入口13打开并且安全开关15工作，从而控制器18停止搅拌器41的驱动单元43的操作。随后，旋转轴49停止旋转，从而使分解槽25中对废弃食品和生物芯片的搅拌停止。当入口13关闭时，安全开关15工作，从而控制器操作搅拌器41的驱动单元43。随后，旋转轴49旋转以使废弃食品和生物芯片得到搅动。

此处，旋转轴49低速旋转，从而使废弃食品和生物芯片在分解槽25中得到充分搅拌。在搅拌废弃食品和生物芯片期间，废弃食品中的有机物被生物芯片中的微生物分解，并且有机物的分解产生了热量。分解槽25中的温度因分解产生的热量而升高，并且在加热单元61加热的空气被引入分解槽25。在分解槽25中的温度升高的情况下，腐生细菌被激活并随后产生令人讨厌的臭味，同时减少了在中低温下被激活的微生物的活性。因而，必须控制分解槽25以使分解槽25中的温度不会升高到高于指定允许范围的上限。

另一方面，在分解槽25中的温度未超过允许范围的下限时，控制器18停止温度调节除湿器57的压缩机59的操作，并同时操作送风机93和电加热器91，从而使分解槽25排出的低温空气被加热。被加热到比分解槽25中的空气的温度更高的空气被引入分解槽25。另外废弃食品的有氧分解所需要的外部空气通过外部空气吸气单元95被吸入分解槽25。随着对被加热的空气以及废弃食品的有机物分解的热量的吸收，分解槽25中的温度逐步升高。因而，逐步升高的温度不会影响分解槽25中的微生物，由此可使这些微生物长时间保持它们的分解能力。

当分解槽25中的温度达到了允许范围的下限，控制器18使温度调节除湿器57的压缩机59工作。优选地，压缩机59带有辅助的加热器，用于使压缩机59即便在冬季也能维持最适宜的加热状态。

随后，当分解槽25中的温度处在允许的范围内时，控制器81锁定温度调节除湿器57的控制阀87，从而使压缩机59排出的制冷剂随即流入再加热单元61、散热单元63和除湿单元65。此处，从再加热单元61(其中流过的是高温高压状态的制冷剂)放出的热量比除湿单元65的凝结热要高。从分解槽25排出的含有水分的空气被除湿单元65凝结，从而空气温度降低，水分从空气中去除，由此得到除湿。被除湿的空气被再加热单元61加热，从而转换成高温低湿度状态的空气，并随后流入分解槽25。引入分解槽25的高温低湿度状态的空气吸收了分解槽25中废弃食品分解所产生的水分，从而转换为高湿状态的空气，并通过排气管29排到温度调节除湿器57。随后，被排出的空气与通过外部空气吸气单元95引入的氧气混合，并再次通过温度调节除湿器57的除湿单元65和再加热单元61以及分解槽25循环。当分解槽25中的温度被降低到不高于允许范围的下限时，电加热单元91被操作从而将分解槽25中的温度升高到允许的范围。

当分解槽25中的温度不低于允许范围的上限时，控制器18使温度调节除湿器27的控制阀87解除锁定，从而被压缩机59压缩的制冷剂不再引入再加热单元61，而是通过支管85引入散热单元63，并随后进入除湿单元65。此处，通过支管85流入散热单元63的制冷剂不会通过检测阀83流入再加热单元61。当控制器18使控制阀87解除锁定时，控制器18还操作冷却风扇89，从而冷却在散热单元63中流动的制冷剂。经过除湿单元65除湿的处于低温状态的空气不再被再加热单元61加热，而被引入分解槽25。随后，分解槽25中的温度不再升高，而是一直降低到允许范围的下限。当分解槽25中的温度在允许的范围内时，控制器18再次锁定温度调节除湿器57的控制阀87，从而，从压缩机59排出的制冷剂随后流入再加热单元61、散热单元63、和除湿单元65。从分解槽25排出的空气通过温度调节除湿器57的除湿单元65和再加热单元61反复循环，并随后回到分解槽25。此处，由废弃食品的有机物分解产生的水分和二氧化碳通过排水管77引入集水箱35，并随后通过排水管39排放到机身外壳11的外部。因此，由于在本发明的废弃食品处理装置中连续循环的空气由废弃食品的分解产生的热量加热，因而本发明的废弃食品处理装置无需附加除臭设备和加热设备，设备管理和维护容易，并由于省去了加热器而减少了如电费等运营成本。

进一步，本发明的废弃食品处理装置使用在中低温下活化的微生物，并且循环的空气被引入分解槽，并同时将循环的空气的温度保持在微生物具有最大活性的允许的范围内。因而，由于本发明的废弃食品处理装置无需附加的除臭设备和加热设备、因而可以方便地管理和维护设备，并减少其运营成本。

上述含有微生物的生物芯片使用了选自木屑、谷壳、陶瓷球(ceramicball)等之中的一种。

工业应用

如从上述说明的中所显见的，本发明提供了一种废弃食品处理装置，无需附加的除臭设备和加热设备，从而易于管理和维护，并降低了运营成本。

Claims (13)

1.一种废弃食品处理装置，包括：

分解槽，用于容纳废弃食品和含有微生物的生物芯片；

搅拌器，用于搅拌所述废弃食品和生物芯片；

温度调节除湿器，用于去除由所述分解槽提供的空气内的水分，并使空气温度维持在指定的允许范围内，其中，所述温度调节除湿器包括：压缩机，用于压缩制冷剂；再加热单元，用于实现所述压缩机排出的制冷剂与流向所述分解槽的气体之间的热交换；散热单元，用于允许所述压缩机排出的制冷剂在其中流过，并使所述制冷剂的热量向外界散发；除湿单元，用于实现所述散热单元排出的制冷剂与所述分解槽排出的气体之间的热交换；支管，用于将所述压缩机排出的制冷剂传送入所述散热单元；以及控制阀，用于控制所述制冷剂在所述支管中的流动；

送风机，用于通过所述温度调节除湿器和其后的所述分解槽使所述分解槽排出的空气进行循环；

用于测量所述分解槽中的温度的温度传感器；以及

控制器，用于控制所述搅拌器、温度调节除湿器和送风机的操作，并根据所述温度传感器所测量的温度来控制所述控制阀的操作。

2.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，其特征在于，所述搅拌器包括：

驱动单元；

当与所述驱动单元连接时旋转的旋转轴；

布置在所述旋转轴外周上的多个搅拌叶片；以及

分别位于所述用于搅拌废弃食品和生物芯片的搅拌叶片的末端的踏板。

3.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，进一步包括冷却风扇，其与所述散热单元相邻设置，用于冷却在所述散热单元中流动的制冷剂。

4.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，其特征在于，所述温度调节除湿器进一步包括加热器，用于加热流入所述分解槽的空气。

5.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，进一步包括外部吸气单元，用于为从所述分解槽流入所述温度调节除湿器的空气提供外部空气。

6.根据权利要求3所述的废弃食品处理装置，其特征在于，当所述分解槽中的温度处在允许范围内时，所述控制器锁定所述控制阀，并停止所述冷却风扇的操作。

7.根据权利要求3所述的废弃食品处理装置，其特征在于，当所述分解槽中的温度不低于所述允许范围的上限时，所述控制器使所述控制阀解锁，并操作所述冷却风扇。

8.根据权利要求4所述的废弃食品处理装置，其特征在于，当所述分解槽中的温度不高于所述允许范围的下限时，所述控制器停止所述压缩机的操作，并操作所述加热器。

9.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，进一步包括：

带有多个孔的进气管，用于将所述温度调节除湿器排出的空气提供给所述分解槽；以及

带有多个排气孔的排气管，用于将所述分解槽中产生的空气引导到所述温度调节除湿器，

其中，所述进气管和所述排气管布置在所述分解槽中相对的位置处。

10.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，进一步包括：

穿过所述分解槽底部形成的多个排水孔，用于排出从所述分解槽中的废弃食品排出的含有盐分的水分；以及

与所述分解槽的底部可拆卸地连接的集水箱，用于通过所述排水孔收集从所述分解槽排出的废弃食品的含有盐分的水分。

11.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，进一步包括排水管，所述排水管位于所述集水箱和所述温度调节除湿器之间，用于将被所述除湿单元凝结的水引导到所述集水箱。

12.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，其特征在于，所述分解槽包括：

入口，其设置在所述分解的上部，用于将所述废弃食品和所述生物芯片送入所述分解槽；以及

安全开关，其安装在所述入口的一侧表面上，并且根据所述入口的打开和关闭而开启/关闭，

其中，当所述入口开启时，所述控制器利用所述安全开关的驱动信号停止所述搅拌器的操作。

13.根据权利要求1所述的废弃食品处理装置，其特征在于，所述微生物在大约15℃到30℃的温度下被激活。

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