CN206229456U - 食物垃圾处理器及其二级研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种食物垃圾处理器的二级研磨装置，针对现有技术中二级研磨装置容易变钝引起打磨效果变差的问题，提供了以下技术方案，包括卡接在研磨圈底部的底盘、位于底盘与刀盘之间且与刀盘同步转动以二次研磨食物垃圾的研磨部，底盘上设有向靠近研磨部方向突起的挡块，研磨部包括沿底盘径向延伸的连炳以及一体连接在连炳上的刀齿，刀齿向挡块延伸且与挡块交错配合；研磨部转动打磨时，刀齿与挡块不断相对移动，在刀齿与挡块交错而过时，食物垃圾只有通过两者之间的间隙才能穿过，进而通过刀齿与挡块将食物垃圾进行第二次粉碎，两者之间的间隙很小可以打磨更碎，粉碎效果更好。

Description

食物垃圾处理器及其二级研磨装置

技术领域

本实用新型涉及食物垃圾处理领域,更具体地说，它涉及一种食物垃圾处理器及其二级研磨装置。

背景技术

据统计，我国全国食物餐余垃圾量占垃圾总量的49%，具体数据为每天共有13.4万吨的食物垃圾需要处理，一年全国需要处理的食物垃圾共计4900万吨，数字触目惊心，目前我国餐厨垃圾常规处理方式为焚烧掩埋，不仅会造成严重的环境污染，而且垃圾分解效率低下，全国的年垃圾处理能力仅为8200吨，垃圾处理能力与垃圾产生量严重失衡。

因此，技术人员研发出了可以研磨食物垃圾的食物垃圾处理器，将食物垃圾打碎后由下水道排走，同济大学的研究表明，垃圾经过粉碎更易分解，故而打碎食物垃圾极大的增强了垃圾的处理能力。

目前，申请号为CN201420727049.2的中国专利公开了一种研磨型食物垃圾处理器，它包括研磨圈（研磨壁）（括号中为原文件技术特征名称）、刀锤（回转刀头）、刀盘（研磨盘）、柳叶刀、过滤网、电机，刀锤（回转刀头）安装在刀盘（研磨盘）上，柳叶刀安装在刀盘（研磨盘）下并与刀盘（研磨盘）同步转动，在打磨时，刀锤（回转刀头）线将食物垃圾初次打碎，接着有柳叶刀进行二级研磨，粉碎效果较好。

虽然这种处理器虽然可以对食物垃圾进行二级研磨且粉碎效果较好，但是由于柳叶刀的呈柳叶一样的特殊形状，在打磨一段时间后，易出现刀部变钝，打碎效果变差的情况，因此该处理器仍旧具有改进的空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的第一目的在于提供一种食物垃圾处理器的二级研磨装置,具有打磨时不易变钝、打碎效果更佳的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种食物垃圾处理器的二级研磨装置，包括卡接在研磨圈底部的底盘、位于底盘与刀盘之间且与刀盘同步转动以二次研磨食物垃圾的研磨部，所述底盘上设有向靠近研磨部方向突起的挡块，所述研磨部包括沿底盘径向延伸的连炳以及一体连接在连炳上的刀齿，所述刀齿向挡块延伸且与挡块交错配合。

采用上述技术方案，研磨部转动打磨时，刀齿与挡块不断相对移动，在刀齿与挡块交错而过时，食物垃圾只有通过两者之间的间隙才能穿过，进而通过刀齿与挡块将食物垃圾进行第二次粉碎，两者之间的间隙很小可以打磨更碎，粉碎效果更好，由于不是通过刀齿的锋利部位直接切割粉碎食物垃圾，所以不用担心刀齿变钝，处理器可以保持长久的使用寿命。

进一步设置，所述刀齿上沿着长度方向在靠近转动方向的一侧设有向外凸起的凸块。

采用上述技术方案，凸块的设置一方面增强了刀齿的牢固性，在打磨硬物时更不易弯折，另一方面，凸块向外突出在撞击食物垃圾时力量更集中，粉碎效果更好，打磨效果更好。

进一步设置，所述连炳上一体连接有以电机轴为圆心的加固圆环。

进一步设置，所述连炳上位于连炳转动的一侧设有用于打碎食物垃圾的加强块。

采用上述技术方案，由于粉碎食物垃圾时连炳要带动刀齿撞击食物垃圾，容易受到很大阻力变形或者损坏，而设有加固圆环以及加强块后可以一定程度上增强连炳的稳定性，更加牢固，使用寿命更持久。

进一步设置，所述底盘上设有贯穿至底盘两个端面的贯穿孔。

进一步设置，所述贯穿孔位于底盘上与挡块相同半径的圆上。

进一步设置，所述底盘的边缘设有用于卡接研磨圈的插槽。

本使用新型的第二目的在于提供一种食物垃圾处理器，具有打碎效果更佳的优点。

一种食物垃圾处理器，包括如上所述的二级研磨装置。

采用上述技术方案，通过二级研磨装置的第二次粉碎，可以将食物垃圾打磨得更碎，处理效果更好，由于二级研磨装置不是通过刀齿的锋利部位直接切割粉碎食物垃圾，所以不用担心刀齿变钝，处理器可以保持长久的使用寿命。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过二级研磨装置的第二次粉碎，可以将食物垃圾打磨得更碎，处理效果更好；

2.由于二级研磨装置不是通过刀齿的锋利部位直接切割粉碎食物垃圾，所以不用担心刀齿变钝，处理器可以保持长久的使用寿命。

附图说明

图1为食物垃圾处理器的原理框图；

图2为控制系统的原理示意图；

图3为电源控制电路的电路原理图；

图4为电流检测电路以及单片机的电路原理图；

图5为输水控制电路以及转向控制电路的电路原理图；

图6为气动开关控制电路、无线接收电路、示警电路以及指示部的电路原理图；

图7为食物垃圾处理器的结构示意图；

图8为食物垃圾处理器的爆炸示意图；

图9为图8中A部的放大示意图；

图10为图9中B部的放大示意图。

图中：1、电流检测电路；21、比较模块；22、计时模块；23、计数模块；3、输水控制电路；4、转向控制电路；5、示警电路；6、气动开关控制电路；7、无线信号接收电路；8、指示部；9、控制系统；10、壳体；101、空腔；102、限位槽；103、研磨圈；1031、凸部；1032、刀壁；1033、侧齿；11、打磨装置；111、刀盘；1111、刀锤；1112、正刀齿；1113、反刀齿；1114、开孔；1115、缺口；112、研磨部；1121、连炳；1122、刀齿；1123、凸块；1124、加固圆环；1125、加强块；113、底盘；1131、挡块；1132、插槽；1133、贯穿孔；12、输水装置；13、排出口；14、防溅套；15、动力部；16、二级研磨装置。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种食物垃圾处理器，参照图1，包括用于向处理器内输水的输水装置12、用于打碎食物的打磨装置11、进行二次粉碎的二级研磨装置16、用于驱动打磨装置的动力部15以及用于控制处理器运行的控制系统9。

参照图2，控制系统9包括电源控制电路、气动开关控制电路6、无线信号接收电路7、示警电路5、比较模块21、计时模块22、输水控制电路3以及转向控制电路4。

参照图3，电源控制电路将市电进行变压、整流、稳压等变换从而输出+24V、+12V、+5V电压的电源以及提供电机的运行电源，另外电源控制电路采用电磁兼容设计（EMC），电磁兼容设计（EMC）能够抑制电磁干扰，提高系统的抗干扰能力，有利于整个控制系统9的稳定运行，由于具体电磁兼容设计（EMC）为现有技术，故本发明中不再赘述。

在进行湿打磨或者干打磨时，比较模块21比较电机的电流值与第一阈值的大小以输出输水停止信号，同时比较模块21比较电机的电流值与第二阈值的大小以输出转向切换信号。

参照图4，比较模块21、计时模块22在本实施例中为单片机U8的功能模块，比较模块21电性连接有用于检测电机电流大小的电流检测电路1，电流检测电路1包括运算放大器U7、电阻R6、电阻R9、电阻R17以及电阻R19，其中运算放大器U7的同向输入端串联电阻R9后耦接于电机的电源端，运算放大器U7的反向输入端串联电阻R19后接地，运算放大器U7的输出端串联电阻R17后连接于反向输入端，运算放大器U7的输出端同时串联电阻R6后输出电流检测信号。

参照图4，计时模块22接收到输水停止信号后即开始第一次计时并同时输出第一计时信号，在计时时间达到第一时间预设值时，第一次计时结束，计时模块22进行第二次计时同时输出第二计时信号。

输水控制电路3用于控制是否向食物垃圾进行冲水，它与计时模块22电性连接以接收第一计时信号，在第一次计时的时间内，即在接收到第一计时信号时，输水控制电路3控制与其电性连接的电磁阀关闭以停止向食物垃圾进行冲水，即进行第一次计时时长的干打磨，在第二次计时的时间内，输水控制电路3响应于第二计时信号重新进行输水，此时一边进行转动一边进行冲水以将打磨好的食物垃圾冲洗干净。

参照图5，输水控制电路3包括光耦合器U6、N沟道增强型绝缘栅场效应管VT1、续流二极管D9、稳压二极管ZD2、电阻R5、电阻R16以及电阻R18，其中光耦合器U6的输入端串联电阻R16后连接于单片机U8以接收第一计时信号以及第二计时信号，光耦合器U6的电源端串联电阻R18后连接于+24V的电源，光耦合器U6的输出端连接于场效应管VT1的栅极，场效应管VT1的漏极接地，同时场效应管VT1的栅极与漏极之间连接有稳压二极管ZD2，场效应管VT1的源极连接有电磁阀M，而电磁阀M的一电源端连接于+24V电源，电磁阀M的另一电源端连接于场效应管VT1的源极，同时电磁阀M的两个电源端连接有续流二极管D9。

参照图5，转向控制电路4与比较模块21电性连接以接收转向切换信号，在湿打磨或者干打磨的过程中，转向控制电路4响应于转向切换信号以控制打磨转动的方向，转向控制电路4的具体电路连接为：包括电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、NPN型的三极管VT2、继电器REL2、继电器REL3、二极管D7、二极管ZD1、电容C8以及电容RM1，其中三极管VT2的基极串联电阻R11后连接于单片机以接收转向切换信号，同时三极管VT2的基极串联电阻R10后连接于三极管VT2的发射极，三极管VT2的发射极接地，三极管VT2的集电极连接于继电器REL3线圈的一端以及继电器REL2线圈的一端，继电器REL3线圈的另一端以及继电器REL2的另一端同时连接于+12V电源，继电器REL2的定触点与电机的一端相连以给电机供电，而继电器REL2的定触点连接于电机的另一端，继电器REL2的常闭触点连接于+300V电源，而继电器REL2的常开触点则连接于继电器REL3的常闭触点，继电器REL3的常开触点连接于+300V电源，继电器REL3的常闭触点串联电阻R8后接地，继电器REL3的常闭触点同时串联电阻R7后与电阻R9相连以供电流检测电路检测电机的电流，同时电阻R7与电阻R9相连的一端连接电容C8以及二极管ZD1，其中二极管ZD1的阳极接地。

参照图6，气动开关控制电路6与单片机U8电性连接，并响应于人的触发以打开或关闭控制系统9，气动开关控制电路6的具体连接为：包括光耦合器U5、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及气动开关J3，其中光耦合器U5的输出端连接于单片机，同时光耦合器U5的输出端串联电阻R3后连接于+5V电源，光耦合器U5的一输入端串联电阻R4后连接于+5V电源且同时串联电阻R5后接地，光耦合器U5的另一输入端以及气动开关J3的另一端接地。

参照图6，无线信号接收电路7与单片机U8电性连接，用于接收遥控器的无线信号并将无线信号转化为单片机U8可识别的电平信号。

此外，单片机U8还电性连接有示警电路5，示警电路5包括蜂鸣器BEEF以及与单片机U8电性连接用于控制蜂鸣器发声的三极管开关电路。

参照图6，单片机U8还电性连接有用于指示机器正在运行的指示部8，指示部8包括发光二极管LED以及电阻R15，发光二极管LED的阳极连接于单片机U8，发光二极管LED的阴极串联电阻R15后接地。

参照图7以及图8，食物垃圾处理器所包括的壳体10采用分体设计，分为上中下三部分，并且相邻的两部分之间通过螺栓进行固定，从而可以方便的进行拆卸，而在壳体10的顶端设有供食物放入的进口，而在进口则设有用于防止食物研磨打碎后溅出的防溅套14，此外，在壳体10上部的一侧设有输水装置12，本实施例中输水装置12采用为与输水控制电路3电性连接的电磁阀，可以在输水控制电路3的控制下恒流的向处理器内输水，在壳体10底部的一侧设有排出口13，当食物垃圾被打磨装置11打碎后即可由排出口13排出。

参照图8以及图9，在壳体10内设有空腔101，空腔101的侧壁上设有竖直的限位槽102，而在限位槽102内可拆卸连接有研磨圈103，研磨圈103通过其上设有的凸部1031与限位槽102卡接固定，在研磨圈103的下部则设有长条状的刀壁1032，在研磨圈103位于刀壁1032的上方则设有沿着研磨圈103顺时针方向（从上往下看）呈阶梯状上升且间隔排列的侧齿1033，侧齿1033为长度方向与研磨圈103的周向一致的凸形块。

参照图9，打磨装置11包括研磨圈103、可在研磨圈103内转动打磨的刀盘111，在刀盘111上设有用于打磨食物垃圾的刀锤1111以及供打碎的食物垃圾向下漏出的开孔1114，刀锤1111通过螺栓转动连接在刀盘111上，刀盘111转动时，刀锤1111可以不停相对刀盘111转动撞击和打碎食物垃圾，同时在刀盘111上还设有沿着刀盘111转动方向延伸的正刀齿1112以及逆着刀盘111转动方向延伸的反刀齿1113，正刀齿1112位于刀盘111的外圈的同一半径上，而反刀齿1113位于刀盘111的内圈的同一半径上，其中正刀齿1112为朝向向外且向刀盘111正转方向卷起突出的正向刀片，反刀齿1113为朝向内且向刀盘111反转方向卷起突出的反向刀片，此外，刀盘111的边缘与研磨圈113之间具有转动的间隙，且在刀盘111的边缘还设有用于漏出已粉碎食物垃圾的缺口1115。

参照图9，二级研磨装置16包括卡接固定在研磨圈103底部的底盘113以及位于底盘113与刀盘111之间并且与刀盘113同步转动以进行打磨的研磨部112，在底盘113的边缘设有多个插槽1132，研磨圈103底部长条状的刀壁1032皆插入插槽1132后卡接在内，实现了底盘113与研磨圈103的卡接固定，同时在研磨圈103与底盘113之间形成了一个桶状的研磨腔；本实施例中，打磨装置11以及二级研磨装置16皆采用淬火处理，硬度与韧性兼具。

参照图9以及图10，在底盘113的上端面上设有向上突出的挡块1131，挡块1131与底盘113连接处还设有加强筋，此外，在底盘上还设有贯穿底盘113上下端面的贯穿孔1133，在打磨时挡块1131可以打碎垃圾而贯穿孔1133可供垃圾向下漏出。

本实施例中，动力部15采用为在电源电路的控制下具有固定转速的直流电机，参照图9，电机轴自下向上依次与研磨部112以及刀盘111转动连接，研磨部112包括沿着底盘113的径向的连炳1121以及与连炳1121一体连接且向底盘113方向延伸的刀齿1122，刀齿1122与挡块1131交错配合以在研磨部112转动的时候打磨食物垃圾，在刀齿1122上沿着其长度方向在靠近转动方向的一侧设有向外凸起的凸块1123，凸块1123一方面使得刀齿更加稳定牢固，另一方面凸块1123向外突出撞击食物垃圾时力量更集中，打磨效果更好，同时凸块1123向外凸起有一定防止卡死的效果，连炳上一体连接有以电机轴为圆心的加固圆环1124，此外连炳上位于连炳转动的一侧还设有用于打碎食物垃圾的加强块1125在连炳1121转动时，刀齿1122与挡块1131相对交错移动，两者之间的间隙可将经过刀锤1111粉碎的食物垃圾再进行一次研磨，进而打磨的更碎，打磨过程中，被打碎的食物垃圾依次通过刀盘111上的开孔以及底盘113上设有的贯穿孔1133向下漏出，进而经由空腔101、排出口13排出。

本实施例的工作原理以及工作过程：

在处理食物垃圾时，首先将食物垃圾由入口顺着防溅套14放入食物垃圾处理器的研磨腔内，接着手动开启气动开关，气动开关控制电路6受到触发后输出高电平的开启信号，单片机U8接收到高电平的开启信号后控制处理器开始运行；或者可以通过遥控终端发射无线信号，处理器的无线接收电路接收到无线信号后即向单片机U8输出开启的信号。

首先，在开始打磨食物垃圾时，单片机U8输出高电平的输水控制信号，输水控制电路3响应于高电平的输水控制信号导通，从而使电磁阀M打开，电磁阀M打开后，水源不停地向处理器的空腔101内冲入，使得处理器内的食物垃圾变得湿滑、不易卡死容易打磨。

3秒钟后，单片机U8使电源控制电路给电机供电，电机接收到电源控制电路提供的工作电流后即开始带动打磨装置11正向的转动，在打磨的过程中输水装置12不间断输水，故而称为湿打磨，食物垃圾首先在刀盘111上部的研磨圈103内进行打磨，随着刀盘111的转动，正刀齿1112不断切割食物垃圾，而刀锤1111不断撞击食物垃圾，一方面可以将食物垃圾打碎，另一方面使得食物垃圾与水的混合物在研磨圈103内不停转动，继而食物垃圾被研磨圈103底部的刀壁1032持续的切割打碎，随着食物垃圾不断被打碎，颗粒小的垃圾直接被水流冲走，剩下的颗粒较大无法冲走的垃圾与水混合后形成涡流，而位于研磨圈103上部的侧齿1033可以在食物垃圾形成涡流转动的时候不断切割食物垃圾，同时，侧齿1033顺着刀盘111正转的方向呈阶梯状上升且间隔排列，排列的方向与涡流的上升方向一致，侧齿1033对涡流有阻挡作用，故而可以在涡流形成的轨迹上对涡流进行逐层的抑制。

当食物垃圾被打磨至足够小后，即会在水流的冲洗下通过刀盘111上的开孔或者刀壁1032之间的间隙向下漏入底盘113与刀盘111之间，随着研磨部112相对底盘113的不断转动，研磨部112上的刀齿1122以及底盘113上的挡块1131相互抵压，将打碎的食物垃圾进行二次打磨，打磨的更加精细。

在打磨的过程中，电流检测电路1时刻检测电机的电流值并输出与其对应的电流检测信号，单片机U8的比较模块21比较电流检测信号与第一阈值的大小以输出转向切换信号，当食物垃圾被打磨至颗粒大小达到第一预设值时，由于颗粒变小，电机在转动打磨的时候更加省力，从而电机的电流越小，当电机的电流值达到或者小于第一阈值时，此时单片机U8的比较模块21输出的输水停止信号令计时模块22开始第一次计时，计时模块22输出低电平的第一计时信号，输水控制电路3接收到低电平的第一计时信号后停止导通，进而使电磁阀M关断，处理器停止进水，打磨装置11仍旧运转，即处理器开始进行第一时间预设值的干打磨，干打磨时，刀锤1111、正刀齿1112以及研磨部112撞击、切割食物垃圾颗粒，将大颗粒的食物垃圾进一步粉碎，同时对于一些像骨头一类质量轻单硬度大的垃圾，干打磨不会使这些垃圾漂浮，相比于湿打磨可以打磨的更碎，处理效果更好。

在进行湿打磨和干打磨时，若电机的电流值大于第二预设值，则判定为打磨装置11被卡死，电机长时间在该状态下易出现故障，此时单片机的比较模块21输出转向切换信号至转向控制电路4，通过改变供电极性以改变电机的转动方向，例如当处理器正向打磨卡死时，比较模块21输出高电平的转向切换信号，转向控制电路4接收到高电平的转向切换信号后给电机反向供电，从而使处理器开始反转进行打磨，刀盘111以及研磨部112反转后，卡在到刀盘111上的正刀齿1112与刀壁1032之间的垃圾将会在反转后松开，同时，卡在底盘113的挡块1131与研磨部112刀齿1122之间的垃圾也会在反转时被推出或者挤开，从而反转有效的解决了一些常见的卡机情况。

另外，虽然在反转湿打磨时研磨圈103上的侧齿1033由于排序的原因对涡流的抑制作用减弱，但是反刀齿1113位于刀盘111的内侧，在旋转时，引起的涡流效应相比于外侧的正刀齿1112减弱，二者的影响叠加后相互抵消，反向湿打磨时的涡流作用并不会增强，此外反刀齿1113的朝向偏向内侧，进一步抑制了涡流的形成，从而使涡流效应对打磨的影响较小。

第一次计时结束后，计时模块22进行第二次计时并输出高电平的第二计时信号，输水控制电路3接收到高电平的控制信号使电磁阀M打开重新进行冲水，并一边冲水一边继续旋转打磨装置11以使处理器清洗的更加干净，在经过第二时间预设值的时长后，第二次计时结束，此时单片机U8控制电源控制电路停止给机器关闭，从而结束了整个打磨，实现了一键开启、自动打磨、智能控制，给使用带来方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种食物垃圾处理器的二级研磨装置，包括卡接在研磨圈(103)底部的底盘(113)、位于底盘(113)与刀盘(111)之间且与刀盘(111)同步转动以二次研磨食物垃圾的研磨部(112)，其特征是：所述底盘(113)上设有向靠近研磨部(112)方向突起的挡块(1131)，所述研磨部(112)包括沿底盘(113)径向延伸的连炳(1121)以及一体连接在连炳(1121)上的刀齿(1122)，所述刀齿(1122)向挡块(1131)延伸且与挡块(1131)交错配合。

2.根据权利要求1所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述刀齿(1122)上沿着长度方向在靠近转动方向的一侧设有向外凸起的凸块(1123)。

3.根据权利要求1所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述连炳(1121)上一体连接有以电机轴为圆心的加固圆环(1124)。

4.根据权利要求1所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述连炳(1121)上位于连炳(1121)转动的一侧设有用于打碎食物垃圾的加强块(1125)。

5.根据权利要求1所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述底盘(113)上设有贯穿至底盘(113)两个端面的贯穿孔(1133)。

6.根据权利要求5所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述贯穿孔(1133)位于底盘(113)上与挡块(1131)相同半径的圆上。

7.根据权利要求1所述的食物垃圾处理器的二级研磨装置，其特征是：所述底盘(113)的边缘设有用于卡接研磨圈(103)的插槽(1132)。

8.一种食物垃圾处理器，其特征是：包括如权利要求1至7任一所述的二级研磨装置。