CN102686323B - 一种厨房垃圾的干燥处理设备 - Google Patents

Abstract

为了防止恶臭发生以及由于水分过多造成垃圾焚烧场垃圾焚烧效率极低，在家庭厨房普及干燥处理装置对厨房垃圾进行干燥极有必要。为此有必要提供价格低同时运行成本亦低的厨房垃圾处理装置。低价格是通过尽量不使用高成本的部件，而使用低成本的部件实现的，低的运行成本是通过尽量减少需要消耗电力的***实现的。

Description

一种厨房垃圾的干燥处理设备

技术领域

本发明涉及一种厨房垃圾的干燥处理设备，以防止厨房垃圾腐败造成污染同时有效降低垃圾的运输量以及提升垃圾的焚烧效率。

背景技术

对厨房垃圾进行干燥减容处理的设备和采用生物方法处理厨房垃圾的小型的紧凑型的相关设备至今未能普及使用。通过网络检索可以发现如今有众多的与垃圾处理相关的专利申请被提交，这些申请案承载的技术内容足以反映垃圾处理领域的时代潮流以及技术发展方向，但在现阶段垃圾处理领域仍有许多需要改良和发展的空间，本发明的目的在于通过成本的降低和技术的改进，以使得垃圾处理设备能在家庭厨房更加普及使用，从而更进一步改善环境卫生条件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许公报3952876号

专利文献2：特开平5-10656号。

发明内容

发明要解决的问题

餐后家庭厨房产生的垃圾可以得以及时处理以使厨房保持干净卫生的环境是人们所期待的，

如果没有垃圾处理设备就只能将垃圾一直留置到垃圾收集日。可以想象在夏天温度高时这些垃圾将很快腐败产生恶臭。这时人们是非常希望有垃圾处理设备的。但是购买垃圾处理设备的话会增加家庭的开支和运行成本，这是许多家庭至今仍未购买垃圾处理设备的原因。目前各行政区域均是将垃圾收集起来集中焚烧处理，由于厨房垃圾水分多在焚烧处理时效率极低，长期以来垃圾焚烧场的管理者对厨房垃圾的处理苦不堪言。垃圾焚烧场处理的垃圾中，含水的厨房垃圾占了40%。在一些行政区域，政府采用了补助的方式来推动垃圾处理设备的普及使用，但普及的步伐仍不快。我想如果用政府的补助金就能购买商品化的低价格的垃圾处理设备，并免费送给各家庭普及的速度还会慢吗？发明人认为关键还在于垃圾处理设备的价格和运行成本的降低。为此有必要对现有的垃圾处理设备进行技术上的改进，进一步降低成本，提升处理效率，同时为进一步降低运行成本必须降低电力消耗。特许公报3952876公开了一种新型的垃圾处理设备，但其各环节均需消耗电力，为此必然带来电力消耗的上升，实质上在现有技术中，各种小型的垃圾处理设备均需要消耗较多的电力。采用微波照射加热的情况下磁控管需要消耗电能，直接加热的情况下的用于产生热能的电源以及各种风扇的电机，如吸气体风扇、排气风扇、送风风扇等，还有加热触媒的加热器，这些都需要消耗电力。各种专利文献中所记载的垃圾处理设备其所依据的处理方式都是完全基于电力作为动力源的而无视电力的消耗。其结果是不可避免地直接导致了运行成本的上升。依以上所述，本发明的目的在于提供一种能降低电力消耗的垃圾处理***。

解决问题的技术手段

本发明的要点之一在于干燥处理时被处理物的加热方法，其是将垃圾置于隔热容器中，所述隔热容器底面设有由外部驱动旋转的内置加热器搅刀，所述内置加热器搅刀在隔热容器内一边旋转一边加热垃圾。本发明的这种加热方式与现有依靠电力加热所采取的辐射、对流以及微波照射加热方式不同，其直接将被处理物置于隔热容器中旋转搅拌，加热器与被处理物直接接触，从被处理物内部加热以使被处理物含有的水分蒸发。为此在处理过程中所消耗的能量要较现有技术为少，从而处理效率得以提升，这是本发明的最大特点。其次蒸发的水蒸汽中带有能量，在现有技术中对于蒸汽的处理均是从外部取入温度较低的冷空气由送风扇送入，以冷却蒸汽使之分离成水和气体后排出。但在本发明中对蒸汽的能量进行了有效地回收，并利用其对蒸发罐进行保温和加热，使蒸发罐中冷凝水重新蒸发排出，从而实现了能量的再利用。显然如果使用这样的废热利用***，将带来冷凝水排出结构的简单化以及操作的简便化。另外被处理物产生的蒸汽被分离成冷凝水和含有狊味的气体。冷凝水滞留在冷凝蒸发罐的底部，气体滞留在冷凝蒸发罐的上部，气体通过设置在冷凝蒸发罐上方的活性碳单元时，臭味被吸收后排出。在本发明中采用活性碳吸收臭味，而在现有技术的***中采用的是需要消耗电力的白金触媒加热分解方式，本发明采用的活性碳吸附方式不需要电力所以节电。综上所述，显然本发明的运行成本较现有技术为低。另外对于冷凝蒸发罐溢出的冷凝水，特开平5-10656公开了一种采用纤维织布或多孔质材料制成的蒸发装置，所述蒸发装置利用其毛细功能，将冷凝水吸附上来使得蒸发面积增大，本发明中亦包括了这样的促进冷凝水蒸发的蒸发装置，以使滞留在冷凝蒸发罐中的冷凝水尽快蒸发，并从处理装置中排出。被处理物产生的蒸汽导入冷凝罐中后冷却成为冷凝水，冷凝罐的出口位置设有隔板，超出隔板高度位置的冷凝水溢出到蒸发罐积存，前述的将被处理物产生的蒸汽导入到冷凝罐的输送管穿过蒸发罐，为此随着从冷凝罐溢出到蒸发罐中的冷凝水越来越多，其将淹没输送管。这样蒸气所带有的热量将使蒸发罐中的冷凝水温度上升，从而蒸发罐成了名符其实的蒸发罐了，同时为了促进冷凝水的快速蒸发，蒸发罐设有底部浸入冷凝水中，由纤维织布或多孔材料构成，利用毛细吸附原理使冷凝水有较大的蒸发面积的蒸发促进装置，通过前述的使冷凝水温度上升以及使蒸发面积增大的技术措施大大促进了冷凝水的蒸发，蒸发罐中的冷凝水得以迅速减少。

发明的积极效果

本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备包括使在干燥加热处理过程中产生的含有臭气的水蒸汽通过配置在蒸发罐中由导热材料制成的蒸汽排出管时，使蒸汽所带有的热能传导给蒸发罐内的冷凝水使之被加热后蒸发，然后蒸汽再流到后面的气液分离室即冷凝罐中。所述冷凝罐的下部贮留有液态的冷凝水。冷凝罐呈密闭状态，滞留在冷凝罐上方的气体由设置在冷凝罐外的活性碳单元中的活性碳吸附臭味后排出。另外，冷凝罐出口处设有隔板，存留在冷凝罐下方的液态的冷凝水存满后从隔板溢出并流入到蒸发罐中，所述蒸发罐在排出的蒸汽所带的热量的作用下始终维持在高温状态，滞留在蒸发罐中的冷凝水在前述的蒸发装置的作用下依次蒸发，从蒸发罐中通过通气口排出到本发明的装置外。在本发明的冷凝***中，同时进行着水的蒸发和臭味的分离吸附。蒸发罐高温维持所需要的热源是通过利用加热***排出的带有热量的蒸汽解决的，这是本发明的最大特点。厨房垃圾加热处理的高效率以及热能的最大限度利用，决定了本发明的干燥处理设备与其它厨房垃圾处理设备相比所需要的电力最少且能发挥最大的效能。

本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备不使用价高的部件，使用简单的能达到同等以上效果的部件来进行干燥处理，为此构成了价格低廉的厨房垃圾处理设备，产品的价格低将有效降低使用者的负担，同时在功能上充分考虑了由电力产生的热量的最大限度利用，使之在较少消耗电力的前提下进行厨房垃圾处理成为了可能，同时这样运行成本也受到了有效的限制。

附图说明

图1为厨房垃圾的干燥处理设备总体结构剖视图； 

图2为放大显示的冷凝罐和蒸发罐结构图；

图3为工作流程图。

具体实施方式

本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备是一种低能耗的干燥处理装置，其结构中没有包括送风风扇、吸风风扇以及触媒加热器单元。本发明的垃圾干燥处理装置，其被干燥的被处理物的收纳容器的底部的外侧设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴贯穿被干燥处理物收纳容器的底部，所述电机轴在收纳容器内的端头部设置有内置加热器搅刀，所述的本发明的垃圾干燥处理装置通过加热器通电加热来进行干燥处理。所述干燥处理的收纳容器，其内的温度设定在130℃,在此温度下进行干燥处理，所述干燥处理的收纳容器内的温度低于130℃时进行加热。进行干燥处理过程中产生的水蒸汽在其携带热量被利用的形态下，最终通过冷凝罐以及设有利用毛细原理构成的蒸发促进装置的蒸发罐自然蒸发。水蒸汽中的臭味成份另行通过活性碳处理。本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备是为了降低运行成本根据低功耗原则设计的。为此，本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备，在被处理物的收纳容器中设置了内置加热器搅刀，一边通电加热一边旋转对含有水分的被处理物进行干燥处理。本发明没有采用现有技术的通过热风加热以及从容器外部加热的方式，而是采用直接在被处理物内一边旋转一边加热的方式，为此能量消耗少。另外，为了使产生的水蒸汽冷凝从外部引入空气冷却的方式也没采用，其是在自然对流循环的方式下来实现温度的降低的。为此送风风扇所需的驱动电力节省了，这也是电力消耗少的原因之一。为了让被处理物在隔热的收纳容器中加热过程中产生的热量在整个处理工程的最终阶段其热量均能被有效利用，为此被处理物干燥过程中产生的水蒸汽所带有的热量被用来提升冷凝水的温度，以使之自然蒸发。从而别的干燥处理装置所需要的干燥后滞留的冷凝水排出操作没有了必要，自动蒸发方式实现了人们所希望的省力。提升到理论高度，本发明的厨房垃圾处理装置是一种简便且符合生态学***转换原则的低价格的产品。

实施例

图1是本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备总体结构剖视图。所述厨房垃圾的干燥处理设备1内部包括外部隔热容器3,所述外部隔热容器3的外侧下部设有驱动电机9。干燥处理装置的控制单元28控制驱动电机9。驱动电机9包括电机轴8,所述电机轴8从底部中央贯穿外部隔热容器3和内部干燥隔热容器2,所述电机轴在内部干燥隔热容器2的一端联接有一边旋转一边加热厨房垃圾的内置加热器搅刀。图2是展示图1的右上部份，为干燥处理时产生的水蒸汽蒸发处理单元的放大图，图中包括冷凝罐14、蒸发罐24,两者并列设置，图中还包括配置在其内的蒸发促进板26。更进一步，图中展示了活性碳单元13以及以剖视图的形式展示的通气管的配置情况。图3是整个干燥处理工程随时间变化的过程状态图，在图3的图a中，纵轴表示驱动电机流入的电流值，横轴表示经过的时间。在图3的图b展示了内部干燥隔热容器2内的内置加热器搅刀7流入的电流量随时间的变化值；在图3的图c中展示了内部干燥隔热容器2内的温度变化；图3的图d展示了内部干燥隔热容器2内的湿度变化。以下将结合本发明实施例的一种厨房垃圾的干燥处理设备及其附图对本发明作进一步说明。

本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备进行干燥处理的流程如附图1所示，首先打开厨房垃圾干燥处理装置1上方的投入盖5, 投入盖5为用铰链12铰接的单扇门结构，将规定量的厨房垃圾投入到内锅即圆桶状的内部干燥隔热容器2中，通过使投入盖5下方的插销6b下落，让投入盖5与箱体22锁定，使处理容器内部与外部完全隔绝。进而按动开关6,所述干燥处理装置的控制部28如图3a所示，在干燥处理前的t1时点对已投入到内部干燥隔热容器2中较长的和较大的垃圾，利用内部干燥隔热容器2中的内置加热器搅刀7粗略地切断，并搅拌混合成碎片状， 所述内置加热器搅刀7在转动方向上为刀盘设计，并以每分钟400转的速度高速旋转对被处理物进行破碎处理。这时如图3a的t1-t3时段所示那样，非常大的电流流经驱动电机9。所述内置加热器搅刀7选择适合能对被处理物进行切断破碎处理的结构设计，同时所述驱动电机9的电机轴8贯穿外部隔热容器3和内部干燥隔热容器2并与内置加热器搅刀7形成一体联动结构。所述内置加热器搅刀7高速旋转将内部的被处理物粗略切断成6mm大小的碎片时，如图3所示，t2时点时控制回路控制内置加热器搅刀7从高速旋转状态切换到低速旋转状态后，电流开始注入内置加热器搅刀7的加热器开始对处理物进行加热。由于内部的被处理物已被切断成碎纸状，有良好的导热性，从而达成了干燥时间缩短的目的。

破碎完成后，接着干燥处理装置的控制部28如图3a所示，在t2时点将驱动电机的工作电流切换到低电流状态，同时如图3b所示，内置加热器搅刀7内部的加热器开始流入电流，从而内置加热器搅刀7一边旋转一边进行加热。所述内置加热器搅刀7在隔热容器内一边以每分钟30转的速度低速旋转，一边对被处理物加热，在内部干燥隔热容器2的内部温度上升的同时被加热的被处理物温度亦徐徐上升，图3的c图和d图分别展示了容器内温度和湿度开始上升的状态。从t4时刻起，被处理物中的水分开始蒸发。借助于上部的温度传感器21，控制部28感知温度达到130℃时，即图中的t5时刻，控制部28为了防止内部干燥隔热容器2的内面以及被处理物被烧焦，而自动降低供给加热器的电流，加热器提供的热量下降。显然在本发明具有温度的自动控制的功能。

在干燥处理的过程中，蒸汽传感器20检测蒸汽的产生情况，当容器内的湿度降低到图3d所示的t6时点所对应的湿度时，控制部28的微处理器切断流入内置加热器搅刀7内加热器的电流，停止加热。  驱动电机9继续带动内置加热器搅刀7转动，直到如图3c所示那样，容器内的温度低于t7时点所对应的温度时，控制部28切断驱动电机的电力停止转动。然后在自然状态下利用容器和被处理物残留的温度让被处理物继续干燥，容器内的蒸汽压力在此阶段逐步下降。温度下降到蒸汽产生停止后干燥处理完结，这时将处理装置的投入盖5打开，连同内置加热器搅刀7一起将内部干燥隔热容器取出来并倒出被处理物。所述内置加热器搅刀7与内部干燥隔热容器2一起构成了内锅。作为外锅的外部隔热容器3与驱动轴8为组合构造，这样的结构容易使内部干燥隔热容器2与外部隔热容器3分离并取出。

加热干燥过程中产生的蒸汽上升到隔热容器的上部，由于蒸汽的不断产生，隔热容器内的压力比外大气压力高，为此蒸汽通过经由蒸发罐24的蒸汽排出管23流向冷凝罐14,经过蒸发罐时蒸汽排出管23将热传导给滞留在蒸发罐24中的冷凝水，在蒸汽排出管中流动的蒸汽温度因此而下降，一部份液化。所述蒸汽排出管采用热传导性能好的材料制成，这样蒸汽排出管热传导性能好。蒸汽流经设置在蒸发罐24内腔底部的蒸汽排出管23后进入冷凝罐14。由于冷凝罐中的温度比蒸发罐中的温度低，蒸汽受到冷却分离成冷凝水和气体，同时气体成气泡状从冷凝水17中上升到冷凝罐的上部滞留，气体带走了大部份冷凝水中的臭味分子。滞留在冷凝罐上部的气体由于气体源源不断的产生，压力相当高，为此在高压作用下气体穿过活性碳吸附单元13，经活性碳吸附臭味后排出。冷凝水罐采用热传导性能优良的铜或铝材料制成，如图1所示在从通气口29流入的外部空气的冷却下，冷凝水始终维持比蒸发罐低的温度。由于从通气口流入的外部空气的温度比冷凝罐内的冷凝水温度低，为此与蒸发促进通气口18连通的冷却管将吸收冷凝水17的热量，冷凝罐中的冷凝水得到冷却。同时，冷凝罐外壳是采用热传导性优良的材料制成的，为此从通气口29进入的外部空气对其将起到冷却作用。另外，冷凝罐内部也配设了冷凝罐冷却通气管15以冷却冷凝水。图2所示的冷凝罐冷凝通气管15只有一根，可以根据需要设置任意根。再者为使蒸汽排出管23得到良好的冷却，最好铺设在蒸发罐的冷凝水中。

从冷凝罐14的隔板16溢出的冷凝水滞留在蒸发罐24的下部，同时蒸发促进板26的下部浸没在冷凝水27中。由于蒸发促进板26的材质具有易于吸附的功能，同时具有较大的表面积，所述蒸发促进板的块数多多益善，这要有利于增加表面积。由于毛细作用，吸附的水能一直达到蒸发促进板架25的上部，从产生的蒸汽中回收热的蒸发罐始终维持在高温状态下，前述的结构能提升蒸发的效果。

铺设在冷凝罐的冷凝水中的蒸发供给管18穿过冷凝罐进入蒸发罐，蒸发供给管中的外部气体最初由冷凝罐中的冷凝水加温，之后由蒸发罐中的冷凝水26进一步加温，最后导入到蒸发罐中更进一步被加温。所述蒸发罐由隔热材料制成，保温性能好。内部干燥隔热容器2中产生的蒸汽在蒸汽排出管23中经由蒸发罐时，蒸发罐中的冷凝水成为高温，为此所述的蒸发促进板的温度也成为高温。为此由于前述的蒸发板的功能作用，下部的冷凝水被吸附到有较大表面积的蒸发促进板上从而提升了蒸发的速度，同样为了提升蒸发速度，新的空气通过蒸发供给管18补充进来。然后从蒸发促进板上蒸发形成的水蒸汽从蒸发排出口19排出到外面。

本发明由于在蒸发罐和冷凝罐中利用干燥处理产生的蒸汽来对冷凝水进行蒸发处理，没有浪费，为此所需电力提供驱动的地方少，相应电力消耗也就降低了。这样的结果直接导致了干燥处理装置的运行费用的降低，使得经济型的厨房垃圾干燥处理设备成为了可能，再者，结构简单，价格低廉。

实用性

从降低产品的成本的开发目的出发，本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备在冷凝水蒸发方面无须动力源，主要利用自然对流实现，本发明的一种厨房垃圾的干燥处理设备是一种小型的装置，主要应用于厨房垃圾产生量较少的家庭厨房场所。如果要增大处理量，由于产生的热量增加，显然需要增加从外部吸入空气的吸入风扇及其驱动装置，由于在这种情况下，冷凝水的量也会增加，显然也要增加冷凝水存储预备罐。本发明的开发理念主要着眼于产品的经济性，并从这理念出发考虑其实现的可能性，任何产品的开发都有一定的适用范围，在合适的适用范围下，本发明的产品不失为一种有效的厨房垃圾干燥处理设备。另外对于由于处理量增加需要大型化的情况下，如果采用本发明的自然对流方式，处理的垃圾限于厨房垃圾的情况下，在本发明的基础上通过增加冷却风扇还是有可能性的。再者，在干燥处理装置开始需要对投入的厨房垃圾进行粗略破碎处理时，破碎开关和干燥处理开关可以设置成一体，也可以各自单独设置。

附图标识说明

1厨房垃圾处理装置

2内部干燥隔热容器

3外部隔热容器

4蒸汽排出管

5投入盖

6启动开关

6ｂ插销

7内置加热器旋转刃

8电机轴

9驱动电机

10外部空气通气口

11通气口

12铰链

13活性碳单元

14冷凝罐

15冷凝罐冷却通气管

16隔板

17冷凝水

18蒸发促进通气口

19冷凝水蒸发排出口

20蒸汽传感器

21温度传感器

22外壳

23蒸汽排出管

24蒸发罐

25蒸发促进板架

26蒸发促进板

27蒸发冷凝水

28干燥处理装置控制部

29通气口

30蒸发罐冷凝罐隔离板

Claims (1)

1.一种厨房垃圾干燥处理装置处理容器的水蒸汽处理***，其特征在于包括设有外部空气取入通气口的厨房垃圾干燥处理装置中的处理容器中排出含有臭气成份的水蒸汽的具有良好的热传导性的排出管以及将水蒸汽分离成冷凝水和气体以及滞留其中的冷凝水从隔板溢出的本身导热的冷凝罐，所述冷凝罐上方设有用于使气体脱臭排出的活性碳单元，还包括让蒸发的水蒸汽排出到外面的隔热蒸发罐，所述蒸发罐中设有利用毛细作用吸附滞留于蒸发罐中的冷凝水使之蒸发的蒸发促进板，还包括从前述通气口取入的外部空气导入的具有导热性的蒸发供给管，所述冷凝罐由从前述通气口取入的外部空气冷却其外侧，所述冷凝水从隔板溢过流入蒸发罐，所述排出管上流侧铺设在蒸发罐中的冷凝水中，下流侧铺设在冷凝罐中的冷凝水中，所述含有臭气的水蒸汽从冷凝罐中的冷凝水中排出，所述蒸发供给管的上流侧铺设在冷凝罐上的冷凝水中，下流侧铺设在蒸发罐中的冷凝水中，并将引入的外部空气排出在蒸发罐内。

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