CN1297348C - 生垃圾处理设备及其切割器 - Google Patents

Abstract

一种生垃圾处理设备，包括：一个处理罐(10)；一根转轴(32)，其以直立姿势从处理罐底部中心升起；一个电机(36)，其从处理罐下面带动转轴旋转；多个旋转刀片(58)，它们具有以转轴为中心向外延伸的切割叶片(58A)，并且它们彼此相隔设在转轴上；多个固定刀片(60)，转轴可旋转地穿过它们，并且它们与旋转刀片一起形成了一个主切割器(A)；以及一个支承架(38)，其具有保持着固定刀片外端的竖直板(40)，支承架的上端紧固在处理罐的内侧上部。

Description

生垃圾处理设备及其切割器

技术领域

本发明涉及一种生垃圾处理设备，其能够处理诸如食品废物、残余食品等生垃圾以将它们适宜地处置，同时通过切割和粉碎垃圾而减小垃圾的体积；此外，还涉及用在这种生垃圾处理设备中的切割器。

背景技术

目前已知有生物降解型设备和干燥型设备被用作生垃圾处理设备。在生物降解型系统中，有机物质的降解是由微生物(生物有机体)引起的，并且各式各样的此类处理设备已经被商业供应，以供家庭使用。干燥型系统通过加热和搅拌生垃圾而将垃圾脱水和干燥，而不必借助于微生物。

在生物降解型系统中，设备的降解速度低，因此在自然环境中利用微生物缓慢地自然降解有机物质的方式对实际应用而言是不够的，而且需要在同一天内(24小时内)对日常生垃圾进行连续的降解。这种设备的性能取决于微生物自身的能力，还取决于对处理罐内部状态的维持，以将罐内部维持在使微生物具有足够活性的环境下。因此，为了使微生物具有足够的活性，必须控制温度(通常在60℃左右)，并且需要采取适当的湿度调节和氧气(空气)供应。

在一种现有的生物降解型设备中，采用了生物床基质材料(通常称为有机片)，该材料为多孔材料并且其中的湿度和氧气供应等被调节成适合于生物有机体的活性，而且独立制成的专用有机片被使用。在容纳着有机片的处理罐中，设有一个用于将温度调节到适合生物有机体活性的最佳温度的温度控制装置、一个简单结构的搅拌装置、一个用于供应氧气(空气)的风扇、一个用于含水量监视器中的传感器等等。放在处理罐中的生垃圾被供应氧气，并且通过搅拌而与有机片混合。

在干燥型处理设备中，通过特意将生垃圾加热到高温(加热到接近碳化点之前)，使垃圾经受脱水和干燥处理。因此，实际上需要一个加热器和一个简单的搅拌装置。此外，由于生垃圾被加热到高温，因此会产生强烈的难闻异味。因此，必须采用应对措施，例如将处理罐气密性密封或安装需要使用加热催化剂的除臭装置，以解决异味问题，但这会导致设备的结构复杂。

日本专利申请公开文献No.59-162957中公开了一种这样的干燥型设备。在这种处理或处置设备中，螺杆叶片安装在一根从处理罐底部升起的转轴的下部，而且设有一个切割机构(切割器)，其由在所述螺杆叶片上方紧固在转轴上的旋转刀片和紧固在处理罐侧面的固定刀片构成。从上方放入处理罐中的生垃圾被切割机构切割，水分在加热了的处理罐的内壁上被蒸发。同时，落入底部的切断垃圾与处理罐的壁接触并被螺杆叶片向上刮，从而被干燥。可以认为切割器仅在生垃圾被引入时切割垃圾一次。

在日本专利申请公开文献No.2001-113194中公开的设备中，一个旋转刀片被紧固(在与底部分离的位置)在一根从处理罐底部升起的转轴上，一个与该旋转刀片成对设置而构成了切割器的固定刀片紧固在处理罐上，一个紧固在转轴上的刮板设在切割器下面。从切割器落下的生垃圾被沿径向向外刮，并被一个螺旋倾斜板进一步向上刮。

在生物降解型生垃圾处理设备的情况下，即使生垃圾由有基物质构成，仍可能存在妨碍微生物活性的垃圾或需要长时间降解的垃圾等等。此外，生物有机体的能力也存在限制。因此，各种类型的生垃圾处理设备的操作说明中都要描述有关可被引入的垃圾的限制和规定。例如，根据垃圾的类型和成分(例如在硬质块根蔬菜片、大叶蔬菜片、果皮、强劲纤维物质等)，可能需要事先将垃圾剁碎成3至5cm或以下的尺寸，然后才能投入垃圾，以便加速降解。此外，发酵食品、废弃食用油、烟草等会妨碍微生物活性，而贝类、大型甲壳类生物的壳体、骨头等不能在短时间内降解，此外，无机材料可能混合在垃圾中。因此，必须对这些类型的垃圾给予足够的重视。

此外，在生物降解型设备中，湿度调节对于生物有机体的有效活性而言也是一个重要因素。对于商业使用的设备，由于设备尺寸较大，因此通常要使用自动控制的洒水系统或类似物，以调节湿度。然而，在家用设备中，为了避免导致设备复杂和高成本，通常不设置湿度调节装置。

由于过多的水分会对生物有机体的活性造成负面影响，因此必须在垃圾放入设备中之前将水从垃圾中彻底去除。而如果垃圾被相反地过度干燥，生物有机体的活性会暂停。因此，在含水量过大时，需要中止引入新垃圾，直至微生物恢复活性或功能；而在干燥条件下，需要补充适宜量的水分。

在含水量过大时，或者包含具有高含水量的米饭或面条的垃圾或包含大量油的垃圾被投入设备中时，氧气的供应被切断，降解变得困难(例如有机片和垃圾通过搅拌而形成搅拌团块，等等)，因此不可避免地要更换有机片，这是一项很麻烦切费力的工作。所以，需要一定的经验和技巧才能以完全有效的方式使用生物降解型处理设备。

大多数生垃圾成分是潮湿的；因此，仅需利用干燥型处理设备加热和搅拌以将分离出的水分排除，就能够显著减小体积和重量。在生物降解处理系统的情况下，还有一个目的是利用微生物将垃圾降解为二氧化碳气体和水等而减小生垃圾量。然而，事实上，如前所述，一些垃圾即使含有有机物也不能在短时间内降解，而且开始不能被降解的无机物会保留下来。如果没有遵守设备上的前述有关垃圾的限制和规定，则以粗糙形式存在的残余物量会越来越多。因此，实际上极难流畅地实现连续的生垃圾量减小。

如前所述，生物降解处理系统具有这样的问题，即在置于设备中的生垃圾的类型、成分、总量等的调节不适当时(如前所述)，不能持续对垃圾进行流畅的处理或处置。因此，超过实际需要量的有机片通常被预先放置在降解罐中。放在罐中的有机片的量随着所用设备的不同而不同，但通常在大约15至20升。这种生物降解处理系统的一个优点是受到降解处理的垃圾可以回收而用作肥料。然而，实际上这种处理后的垃圾会在收集日被当作可燃垃圾运走，而且可燃垃圾的量因添加了有机片而增加。此外，必须使用专用制品来产生生物有机体和有机片。

在干燥处理系统中，不需要像生物降解处理系统中那样进行诸如湿度控制等复杂的控制，同时也不需要采用有机片，而且使用系统时也不需要专门的经验。然而，由于垃圾被加热到高温，因此处理罐必须是带有搅拌装置(同时还要有粉碎功能)的耐热容器。另外，从便于使用的角度看，希望处理罐是可拆卸的。此外，水分挥发产生的排气既有强烈的异味，因此必须采用气密性设备并且在排放路径中设置诸如加热型催化剂等除臭装置。结果，设备变得复杂。

在生物降解处理系统中，只要产生了生垃圾，就可将它们投入设备中(在一天中的处理能力内)；然而，在干燥处理系统中，在处理过程和加热过程中，当打开盖子时，强烈的异味会不经过除臭装置而溢出。因此，必须在加热处理结束并等待设备冷却后，才能将后续的垃圾载荷投入到设备中。因此，需要缩短处理时间，而且因此需要通过减小处理罐容积来便于加热。结果，投入处理罐中的垃圾量减小。此外，构成运行成本之一的能耗趋向于增加。

此外，日本专利申请公开文献No.59-162957中公开的干燥型设备具有前面描述的干燥处理系统中普遍存在的问题。另外，由于设备中的切割器仅在生垃圾被引入时切割垃圾一次，因此难以将生垃圾粉碎到足够小的尺寸。在日本专利申请公开文献No.2001-113194中公开的设备中，尽管看上去可以在生垃圾被螺旋倾斜板刮起的同时将生垃圾反复引入切割器中；然而，由于切割器在轴向仅具有单级，因此需要很长时间来切割生垃圾。所以，处理效率低。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而研制的。

本发明的第一个目的是提供一种生垃圾处理或处置设备，其同传统生物降解处理系统相比受到的限制较少，其容易使用而不需要经验和技巧，其可以消除有机片或减少有机片的用量，其同传统干燥处理系统相比可以增加容纳的生垃圾量并缩短处理时间，而且其可以简化设备的结构并且适于减小尺寸。

本发明的第二个目的是提供一种适合于用在生垃圾处理设备中的用于切割或粉碎生垃圾的切割器。

上述目的可以通过本发明的生垃圾处理设备中的独特结构来实现，该设备处理生垃圾并同时通过切割垃圾而将垃圾粉碎；根据本发明，所述设备包括：

一个大致圆筒形处理罐，其底部被封闭；

一根转轴，其被设置成从所述处理罐的底板的中心向上延伸；

一个电机，其设在所述处理罐下面，并且带动所述转轴旋转；

多个旋转刀片，它们分别具有以所述转轴为中心径向向外延伸的切割叶片，所述旋转刀片沿所述转轴的轴向彼此相隔紧固在所述转轴上；

多个固定刀片，所述转轴可旋转地穿过它们，并且它们与所述旋转刀片一起形成了一个主切割器；

一个支承架，其具有保持着所述固定刀片外端的竖直板，所述支承架的上端紧固在处理罐的内侧上部。

在这种结构中，转轴可以从电机的输出轴上拆下，因此主切割器、支承架等可以预先组装在转轴上，以形成可被安装到处理罐中的组装体，从而改进组装性能。转轴的上部优选被支承架保持着。例如，保持着所述多个固定刀片的支承架竖直板上部连接着一个顶板，以便利用该顶板支承着转轴。

然而，本发明可以包含这样一个型态，其中转轴在其下端被牢固保持在底板上，以避免转轴上部摆动。在这种结构中，转轴的上部不需要被支承架保持。固定刀片具有单一的切割叶片；这样，单一的竖直板就够用了，因此只需要一个支承架。

通过在旋转刀片之间设置垫块，旋转刀片沿转轴的轴向以相等的间隔被紧固在转轴上。也可以以不等的间隔设置旋转刀片。例如，可以设置一个固定刀片，以使两个旋转刀片分别从上下方接触或滑动于该固定刀片上；反过来，也可以在一个旋转刀片的上下方设置两个固定刀片，以使它们在单一旋转刀片上接触或滑动。

转轴可以采用诸如六边形、五边形、正方形等多边形横截面，以使转轴接合在旋转刀片上的具有与转轴相同的横截面形状的结合孔中，从而容易地将旋转刀片紧固在转轴上。旋转刀片也可以通过其它方式安装在转轴上。例如，一个沿轴向较长的槽(键槽等)或突齿可以形成在转轴上，或者转轴可以被成型为加工出花键齿的花键轴，，以使旋转刀片与所述槽、突齿或花键齿接合。

旋转刀片和固定刀片从上方按顺序安装到转轴上，如果需要，可以具有适宜尺寸的垫块或套环置于它们之间，并且通过转轴上端的螺纹、螺母等之间的螺纹啮合而将它们保持转轴上。在这种情况下，当固定刀片被组装时，使它们的(径向)外侧部分与形成在支承架的竖直板中的嵌接口嵌接，然后利用螺栓和螺母将它们紧固。通过上述组装，形成了一个主切割器，其具有沿竖直方向(或沿转轴的轴向)呈多级设置的旋转刀片和固定刀片。

一个用于上下搅拌垃圾的倾斜板可以设在一个与转轴一起旋转的旋转座上，所述倾斜板位于支承架与处理罐之间，并且与处理罐的底板紧邻。利用该倾斜板，聚集在处理罐底部的生垃圾被反复向上方进给，并被从上方引入主切割器中。因此，生垃圾可被主切割器高效切割，从而提高垃圾的处理效率。

此外，一个具有大致圆弧形状(从上方看)的臂件可以设在旋转座上，其与倾斜板一起旋转并将生垃圾向内侧进给。通过具有所述臂件的结构，生垃圾可以从支承架的竖直板之间的空间中高效地进给到主切割器中，以使生垃圾被更高效地切割，从而进一步提高垃圾的处理效率。

此外，旋转座可以被设计成使其圆周方向的一部分径向向外突出超过支承架的竖直板，从而与紧固在底板上的一个固定座一起形成一个下部切割器。另外，一个上部旋转刀片可以被紧固在转轴的上端，从而利用该上部旋转刀片与支承架和/或一个保持在支承架上的固定刀片形成一个上部切割器。通过所述下部切割器和上部切割器，可以极大地提高垃圾处理效率。

优选地，通过一个加热器将处理或处置过程中的垃圾温度维持在适宜的温度，该加热器毗邻处理罐底部设置，例如设在底板上或者设在处理罐的一个圆筒形件的下部等等。另外，一个排气扇可以安装在处理罐中。利用排气扇，处理罐内由生垃圾产生的蒸汽可被高效排出，从而使生垃圾的干燥加速。

本发明的前述目的还可以通过本发明的用在生垃圾处理设备中的切割器或切割器组件的独特结构来实现，该设备处理生垃圾并同时通过切割垃圾而将垃圾粉碎；根据本发明，所述切割器包括：

一根转轴，其以竖直姿势设置，并且可被一个电机旋转驱动；

多个旋转刀片，它们分别具有以所述转轴为中心径向向外延伸的切割叶片，所述旋转刀片沿所述转轴的轴向彼此相隔紧固在所述转轴上；

一个支承架，其具有竖直板，所述竖直板被设置成不与所述旋转刀片的外端接触；

多个固定刀片，它们分别具有径向向外延伸的切割叶片，并且它们的末端被保持在所述竖直板上，所述转轴可旋转地穿过所述固定刀片，因而转轴的旋转不会受到阻碍；

所述切割器以多级的方式切割生垃圾，同时导致生垃圾在旋转刀片和固定刀片的切割叶片之间下落。

本发明的生垃圾处理设备既可以用在生物降解处理系统中，也可以用在干燥处理系统中。

在本设备用在生物降解处理系统中的情况下，生垃圾和有机片以预定的混合比投入处理罐中。在设备被用在干燥处理系统中的情况下，生垃圾被投入处理罐中而不带有机片。利用小量的用在生物降解处理系统中的有机片，可以显著提高干燥处理系统的特性；然而，同传统生物降解处理系统相比，垃圾处理效率的波动幅度较小。因此，在与生垃圾混合的有机片量方面，具有很大的自由度。

投入处理罐中的生垃圾被主切割器以多级的形式精细地切割，该主切割器包括多个沿竖直方向呈多层设置的旋转刀片和多个固定刀片。由于可以利用保持着固定刀片外端的竖直板限制生垃圾沿径向向外移动，因此可以防止生垃圾从主切割器脱出，并且可以可靠地实现生垃圾的切割。

由于生垃圾因此而被精细切割(或者切割和粉碎)，因此可以促进生垃圾的体积和重量的减小。

此外，当处理罐被加热器加热时，随着生垃圾被加热，促进了生垃圾的干燥。在这种情况下，通过控制加热，以将生垃圾加热到不会产生强烈异味的温度，可以抑制干燥处理系统中存在的强烈异味这一缺点。通过将温度设置在可以在一天(24小时)的周期中处理生垃圾，可以使得设备的使用更为方便。

当排气扇被安装和运转时，外界空气可被引入处理罐内部。然而，引入的外界空气不但能够用于向微生物提供氧气，而且还能够通过排气而将因生垃圾被精细粉碎和加热而产生的蒸汽形式的水分排放到处理罐外侧，从而具有促进垃圾干燥的功能。

在处理过程结束后，被切割器处理并且经过降解或粉碎后的生垃圾被从处理罐中排出。处理后的垃圾可被用作肥料等。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的生垃圾处理设备的剖切侧视图；

图2是所述设备的内部结构的透视图；

图3是主切割器的分解透视图，其一部分被省略掉；

图4是主切割器的旋转刀片的透视图；

图5是处理罐底部附近区域的俯视图，示出了倾斜板、臂件和下部切割器。

图6是该区域的剖切侧视图；

图7示出了上部切割器的上部旋转刀片；

图8是主切割器的其它类型的旋转刀片的透视图。

具体实施方式

在图1、2和5中，附图标记10表示圆筒形处理罐，其具有封闭的底部。在图示的处理罐中，圆筒形部分10A的底部被底板10B封闭，一个盖板12附装在圆筒形部分10A的上端部开口中，以使盖板12能够打开和关闭。底板10B由导热性优异的金属如不锈钢板等制成。希望利用与底板10B类似的材料构造圆筒形部分10A。

一个可以引入外界空气的进气口14设在处理罐10的上部，用于将生垃圾产生的蒸汽排出的排气扇16和排气通道18也设在上部。排气扇16的抽气能力被这样设置，即来自生垃圾的蒸汽不会凝结在处理罐10的内部。用于除臭的催化剂可以设置在排气通道18中。

底板10B的一部分可以被一个闸门20打开和关闭，一个用于排放处理后的垃圾的垃圾清除口22面对着闸门20设置。

附设有用于加热处理罐10内部的电加热器24和26，以使所述加热器分别紧密接触底板10B的底表面和圆筒形部分10A的下部的外周表面。加热器24的底部和加热器26的外周被绝热材料28和30覆盖，以提高保热性能。

接下来描述设在处理罐10内的切割器。

切割器或切割器组件包括：一个主切割器A，其由沿竖直方向设置的多层刀片构成；一个下部切割器B，其设在主切割器A的下方；以及一个上部切割器C，其设在主切割器A上方。

所述切割器A、B、C被一根转轴32驱动，该转轴具有六边形横截面且从底板10B的中心以直立的姿势延伸出来。转轴32的下端支承在轴承34上，并且连接着一个装于处理罐10下面的电机36的输出轴(未示出)。电机36具有减速机构，以使转轴32相对缓慢地旋转。转轴32可以相对于电机36的输出轴拆卸。

或者，转轴32可以可拆卸地连接在一个减速装置(未示出)的输出轴上，该减速装置与未设有减速机构的电机36相连。

在转轴32与轴承34分开(拉出)的情况下，支承架38以及旋转刀片58、固定刀片60等(如后文所述)被组装到转轴32上，这一组装体被安装在处理罐10内。

从图2中可以清楚地看出，支承架38包括：三个竖直板40，它们设置在一个假想大致六边形(从上方看，即在俯视图中)的三个非相邻侧上；一个下部板42和一个上部板44(见图3)，它们分别具有紧固在竖直板40的下端和上端的三个径向支承臂；以及连接臂46，它们从竖直板40的上端倾斜地向外并向上延伸。转轴32穿过下部板42和上部板44，以使转轴32可以自由旋转。在上述元件组装结束后，连接臂46的上端通过螺钉紧固在处理罐10的上侧内表面上。

如图3中最佳显示，多个嵌接口48沿竖直方向的预定间隔形成在竖直板40中，固定刀片60(如后文所述)的外端嵌接在所述嵌接口中。下部板42和上部板44各自的(三个)外端以直角弯折，这些弯折部通过螺钉紧固在竖直板40上。在如此实际形成的组件中，旋转刀片58(如后文所述)和固定刀片60以这样的方式设置在转轴32上，以使这些刀片被(间隔)叠加在下部板42和上部板44之间，而竖直板40通过螺钉紧固在下部板42和上部板44上，固定板60的外端嵌接在竖直板40的嵌接口48中。

以相对于支承架38的组件分立的方式，一个固定座50通过螺钉紧固在处理罐10的底板10B的中央，且一个旋转座52设在底板10B的顶部。旋转座52可以设在转轴32的下部。

从图2和5中可以看出，固定座50是圆形板，并且其直径基本上与一个与所述三个竖直板40内接的假想圆大致相等。固定座50形成有三个突出部50A，它们以相等的间隔从固定座50的周边向外突出。旋转座52具有突出部52A和52B，它们基本上沿对角方向从一个直径与固定座50相同的圆板上突出。旋转座52与转轴32接合并因此而被旋转。

一个倾斜板54在其下端(相对于其旋转方向的前端)紧固在旋转座52的突出部52A上。在支承架38的竖直板40的外侧(相对于径向)，倾斜板54在与转轴32的旋转方向的向反方向上逐渐变高。换言之，倾斜板54设在竖直板40与处理罐10的内表面之间的空间中。如后文所述，倾斜板54具有沿处理罐10的竖直方向的搅拌作用，以将处理罐10内的生垃圾向上抬升并搅拌生垃圾。

此外，沿竖直方向保持彼此相隔的两个臂件56(上下臂件)附装在旋转座52上。所述臂件56具有大致圆弧形状(从图5中的上方即俯视图中可以最佳地看出)。臂件56在其一端(相对于转轴32或旋转座52的旋转方向F的前端)固定在旋转座52的突出部52A上，另一端(后端)固定在旋转座52的突出部52B 上。从图5中可以看出，臂件56沿着转轴32或旋转座52的旋转方向F的相反方向即图5中的逆时针方向向内弯折，并且逐渐接近处理罐10的中心(即向着支承架38的竖直板40延伸)。所述臂件56具有搅拌作用，以便在臂件56旋转时使生垃圾向内移动。

在旋转座52的突出部52A的前缘52C(沿旋转方向F)以与固定座50的突出部50A紧密接触的方式移经突出部50A时，所述前缘52C将切割生垃圾。这样，固定座50和旋转座52与它们的突出部50A和突出部52A一起构成了下部切割器B。

主切割器A包括设在旋转轴32上的多个旋转刀片58和多个固定刀片60。如前所述，固定刀片60的径向外端连接着支承架38的竖直板40每个旋转刀片58分别具有一个如图4所示向外延伸的切割叶片58A。每个固定刀片60分别具有如图3所示的径向定向切割叶片60A。旋转刀片58分别设有与转轴32的横截面形状相同的开口，转轴32穿过所述开口，以将旋转刀片58紧固在转轴32上，并且在转轴32旋转时被带动着旋转。固定刀片60设有与转轴32的横截面形状不同(例如圆形)的开口，转轴32穿过所述开口，以使固定刀片60在圆周方向上松弛地设在转轴32上，从而在转轴32旋转时不会被带动旋转。

通过构成垫块的内置套环62，所述多个旋转刀片58以恒定的间隔设在转轴32上，如图4所示。在图4中，一些套环被略去。关于所述多个旋转刀片58之间在转轴32的旋转方向上的角度，所述刀片以螺旋形式设置，其中从底部开始刀片的连接角度沿着与转轴32的旋转方向的相反方向以依次错开(以60°的间隔)，如图4所示。

旋转刀片48的布置可以根据垃圾的类型等而改变。

图8中示出了与前述旋转叶片布置方式不同的例子。在图8所示例子中，旋转刀片58以非螺旋形式设置，即以任意(随机)形态布置。在图8中，没有示出用于确定旋转刀片58之间间隔的套环(照图4中以附图标记62表示)。

如图3所示，固定刀片60与旋转刀片58一起设在转轴32上，并且内置有套环62。更具体地讲，如图1所示，在所示实施例中，设有五对旋转刀片58和固定刀片60，当转轴32旋转时，每个旋转刀片58在相应的固定刀片60上接触滑动，以切割生垃圾。

下部板42和上部板44紧固在竖直板40上，而固定刀片60如前所述在它们的外端嵌接在竖直板40上。

所述支承架38的竖直板40绕着转轴沿径向设在旋转刀片58的外端的外侧，以防止竖直板40与旋转刀片58的外端接触，从而不会阻碍旋转刀片58的旋转。

在旋转刀片58、固定刀片60和支承架38等被组装好或通过组装而保持平行时，上部切割器C安装在转轴32的上端。

如图1、2、7中所示，上部切割器C包括：一个上部旋转刀片64，其紧固在转轴32的上端；构成上部固定刀片的所述上部板44，其形成了支承架38的一部分；以及所述连接臂46。如图2所示，上部旋转刀片64从中心开始沿着上部板44径向向外伸出，该刀片64的末端部以一定的斜度向上弯折，以使所述末端沿着连接臂46延伸。

此外，如图7中清楚地显示，上部旋转刀片64通过其六边形孔64A与转轴32接合，并且通过带有垫圈66的螺栓68紧固在转轴32上，所述垫圈与转轴32的顶表面接触。结果，上部旋转刀片64与转轴32的外周表面牢固地接合。当上部旋转刀片64因硬质垃圾碎片的作用而向上变形或上部板44与连接臂46之间的间隙增大时，垫圈66还可以防止切割器功能下降。

在以前述方式组装好切割器后，下部切割器C的旋转座52被置于转轴32的下端上。然后，整个组件被安装到处理罐10内。换言之，转轴32的下端通过轴承34连接到电机36的输出轴上，支承架38的连接臂46通过螺钉附装在处理罐10的上侧内表面上。

如图3所示，每一所述三个竖直板40的一侧边缘即边缘部分40A以肋的形式向外弯折，竖直板40的另一侧边缘即边缘部分40B以肋的形式向内弯折。换言之，相对于转轴32旋转方向的竖直板40的上游侧边缘40A向外即向着处理罐10的内表面弯折，相对于转轴32旋转方向的竖直板40的下游侧边缘40B向内即背离处理罐10的内表面弯折。除了能够提高竖直板40的刚度并因此而增加抗弯强度以外，所述边缘部分40A和40B还能够促进生垃圾的切割。换言之，边缘部分40A将垃圾引向被所述三个竖直板40围绕着的区域中，因而使得主切割器A的切割能够流畅地进行。竖直板40可以防止垃圾从旋转刀片58和固定刀片60之间的空间中脱出。

支承架38的连接臂46被成形为向外逐渐向着处理罐10的上侧内表面升高。这种形状使得投入处理罐10中的生垃圾不容易被连接臂俘获，而且被倾斜板54向上推动的生垃圾不容易接触连接臂，这样可以在处理罐10中沿竖直方向流畅地实现对生垃圾的搅拌。

接下来描述上述处理设备的操作。

生垃圾被放入处理罐10中，而且根据垃圾的类型，如需要的话，有机片也被放入罐中。然后，电加热器24和电机36接通。借助于温度传感器，加热器24将处理罐10内的温度自动控制在适宜的温度。

电机36带动转轴32沿图5中的逆时针方向旋转(如箭头F所示)。然而，在适宜的时间间隔，电机36被自动控制着反向旋转一小段时间，以防止长纤维垃圾纠缠在切割器上，并且防止硬质垃圾集中在刀片的某些部位上。

大块生垃圾被上部切割器C切碎，小块生垃圾直接落入支承架38内的区域或由支承架38的竖直板40围绕着的区域中。换言之，小块垃圾以及被上部切割器C切碎的垃圾将穿过支承架38的上部板44的径向臂之间的空间进入主切割器A并被主切割器A精细切割，同时依次穿过由多层旋转刀片58和固定刀片60构成的主切割器A而落下。

被主切割器A切割后的生垃圾从支承架38移出并到达处理罐10的底板10B。由于被转轴32旋转的旋转座52引起倾斜板54在底板10B上旋转，因此生垃圾被倾斜板54向上推动，一部分垃圾向内下落并落在主切割器A上。此外，附装在旋转座52上的圆弧形臂件56将生垃圾向转轴32进给并引导垃圾进入主切割器A。这样，主切割器A可以流畅地实现切割，从而促进垃圾的分割和粉碎。

此外，被主切割器A切割并落在底板10B上的生垃圾被下部切割器B进一步切割，以促进在更大程度上切割垃圾。在垃圾被如此处理时，排气扇16运转，以连续将水蒸汽从处理罐10排出。

从上面的描述可以看出，在所示的实施例中，由于不但设有主切割器A，而且设有上部切割器C和下部切割器B，因此可以可靠地实现生垃圾的粉碎。此外，倾斜板54沿竖直方向搅拌生垃圾，臂件56沿向内方向搅拌生垃圾。因此，生垃圾总体上可以以流畅和均匀的方式被粉碎。

在生垃圾被处分处理后，电机36和加热器24停止。然后，在等待垃圾冷却后，通过将闸门20拉出，将处理后的垃圾通过垃圾清除口22排放到外侧。处理后的垃圾的排放可以在电机36被接通时流畅地实现。

如前所述，在本发明中，主切割器沿竖直方向形成为多层，其中包括多个固定刀片，它们沿轴向设在转轴上并且连接着支承架的竖直板，以及多个旋转刀片，它们沿轴向设在转轴上。因此，生垃圾可以被这些刀片短时间内以高效的方式被粉碎，而且可以促进水分的排出和消除可以。因此，即使是在相对较低的温度，也能够充分地实现干燥。

此外，通过在本发明的设备中组合使用有机片，可以将设备用作生物降解型垃圾处理设备。在这种情况下，即使大量的生垃圾和/或硬质生垃圾被放入处理罐中，由于生垃圾可以被可靠地粉碎，因此不像传统生物降解处理系统中那样在使用条件方面存在麻烦的限制。本发明的设备容易使用，不需要经验或技巧。另外，由于可以确保实现生垃圾的精细分割，因此垃圾的体积和重量可以显著降低。这样，同现有处理设备相比，可以将更大量的生垃圾放入本发明的设备中，因此可以在相对意义上减小处理罐的尺寸。不需要在本发明的设备中采用湿度调节装置，而除臭装置可以取消或简化。因此，设备的结构被简化且尺寸减小。

此外，本发明的切割器(或切割器组件)在上述处理设备中具有优异的生垃圾切割和粉碎性能。

Claims (9)

1.一种生垃圾处理设备，其用于处理所述生垃圾以实现对它们的处置，并同时切割所述生垃圾，所述设备包括：

一个大致圆筒形处理罐，其底部被封闭；

一根转轴，其被设置成从所述处理罐的底板的中心向上延伸；

一个电机，其设在所述处理罐下面，并且带动所述转轴旋转；

多个旋转刀片，它们分别具有以所述转轴为中心径向向外延伸的切割叶片，所述旋转刀片沿所述转轴的轴向彼此相隔紧固在所述转轴上；

多个固定刀片，所述转轴可旋转地穿过它们，并且它们与所述旋转刀片一起形成了一个主切割器；

一个支承架，其具有保持着所述固定刀片外端的竖直板，所述支承架的上端紧固在处理罐的内侧上部。

2.如权利要求1所述的生垃圾处理设备，其特征在于：

所述转轴可从电机的输出轴上拆下；

所述转轴的上部被一个紧固在支承架上的顶板保持着。

3.如权利要求1或2所述的生垃圾处理设备，还包括：

一个旋转座，其紧邻所述处理罐的底板紧固在所述转轴上，所述旋转座的外周的至少一部分径向向外突出超过所述支承架的竖直板；

一个倾斜板，其紧固在所述转轴上，所述倾斜板设在所述竖直板的外侧，并且被倾斜设置成向外逐渐变高，以便用于向上和向下搅拌所述生垃圾。

4.如权利要求3所述的生垃圾处理设备，还包括：

一个臂件，其紧固在所述旋转座上，并且从俯视图中看形成为大致圆弧形状，所述臂件的一端相对于与所述转轴的旋转方向相反的方向比其另一端更接近于所述支承架的竖直板。

5.如权利要求3所述的生垃圾处理设备，还包括：

一个固定座，其紧邻所述旋转座的底表面紧固在所述底板上，从而与所述旋转座一起形成一个下部切割器，所述固定座具有向外突出的突出部。

6.如权利要求3所述的生垃圾处理设备，其特征在于：

一个上部旋转刀片，其从转轴径向向外伸出，并且设在所述转轴的上端；

所述旋转刀片与所述支承架和一个由支承架保持着的固定刀片一起形成了一个上部切割器。

7.如权利要求1所述的生垃圾处理设备，还包括：

一个加热装置，其设在处理罐的下部。

8.如权利要求1所述的生垃圾处理设备，还包括：

一个通风装置，其设在处理罐的上部。

9.一种切割器，其被用在处理生垃圾的过程中，以切割和粉碎生垃圾，并且包括：

一根转轴，其以竖直姿势设置，并且可被一个电机旋转驱动；

多个旋转刀片，它们分别具有以所述转轴为中心径向向外延伸的切割叶片，所述旋转刀片沿所述转轴的轴向彼此相隔紧固在所述转轴上；

一个支承架，其具有竖直板，所述竖直板被设置成围绕转轴沿径向位于旋转刀片的外端的外侧，从而不与所述多个旋转刀片接触；

多个固定刀片，它们分别具有径向向外延伸的切割叶片，并且它们的末端被保持在所述竖直板上，所述转轴可旋转地穿过所述固定刀片。

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