新型智能多功能廚房垃圾處理裝置的研究

盧彥哲 李思熠 李泱熠 胡杰沖 李 偉

（1.浙江工業大學 杭州 310014；2.飛龍家電集團有限公司 慈溪 315300）

引言

隨著社會的發展，人們的生活水平逐漸提高，在生活中的廚房垃圾也逐漸增多，所謂廚房垃圾一般就是剩菜、剩飯、蔬菜渣、食物殘渣等，也有的是做飯時食物原料的剩余殘渣、烹飪食物后的殘留物等，這些廚房垃圾大部分含維生素、淀粉、蛋白質、油脂、食用纖維、脂肪酸、糖、鹽等營養物質，以及鈣、鈉、鎂、鉀、鐵等礦物質，但是廚房垃圾是比較難處理，在日常生活中人們一般是將廚房垃圾采用塑料垃圾袋收納后扔掉，這樣在氣溫高的情況下，這些垃圾放長時間了容易發生腐爛和臭味，而且氣溫高了又容易產生病菌，引來蒼蠅、蚊子，不僅造成了環境污染，對人們的生活環境產生了很不好的影響，而且廚房垃圾中的營養成分也沒有得到充分的利用造成了浪費；現有技術中大多數是采用高速破碎器對廚房垃圾進行粉碎處理，然后直接通過下水道排走，這樣不僅廚房垃圾粉碎后形成的污水混合液進入排水管之后容易沉積在管中，導致下水道堵塞，而且同樣使得廚房垃圾中的營養成分沒有被充分利用，造成了食物資源的浪費，在對廚房垃圾粉碎處理后，容易發生廚房垃圾的碎渣甩附在機器的內壁上，造成了清理頻率增加，清理作業不便，人工勞動強度增大。

1 新型智能多功能廚房垃圾處理裝置系統

新型智能多功能廚房垃圾處理裝置，解決了下水管道堵塞的問題，通過鼓風機裝置將壓縮后的廚房垃圾進行烘干殺菌，提高了廚房垃圾的存放時間，可以實現將垃圾回收作家畜飼料使用，可以充分利用廚房垃圾中的應用成分，減少了環境污染。

新型智能多功能廚房垃圾處理裝置,包括一殼體、一頂蓋、三個垃圾容器和一垃圾容器支撐組件。殼體的內部設有干濕分離腔和干垃圾收集腔，垃圾容器支撐組件設置在干濕分離腔內，垃圾容器支撐組件包括一轉軸、三個連接桿和三個擋板，三個連接桿和三個擋板依次圍繞著轉軸的軸線均布間隔設置在轉軸的外周壁上，每個連接桿遠離轉軸的一端均設有一第一安裝座，三個垃圾容器30分別可旋轉的設置在三個第一安裝座44上。頂蓋上設有一進料口、一步進電機、一推動裝置和下料裝置。干濕分離腔內設有投放工位，脫水工位和壓縮工位，投放工位內進料口與垃圾容器相連通，脫水工位內設有一旋轉裝置50，旋轉裝置用于帶動垃圾容器旋轉以使得垃圾容器內的垃圾進行脫水處理。壓縮工位內設有一壓縮裝置，壓縮裝置用于將垃圾容器內脫水后的垃圾進行壓縮，并且輸送至推動裝置內，推動裝置用于將壓縮后的垃圾輸送至下料裝置正下方，干垃圾收集腔內設有一垃圾收集框、一伸縮組件和一鼓風機裝置，下料裝置用于將推動裝置內的垃圾推入至垃圾收集框內，垃圾收集框內設有可上下滑動的承載板，伸縮組件設置在垃圾收集框的正下方用于帶動承載板上下位移，干垃圾收集腔的側面可拆卸連接有一開關門，開關門上設有用于放置垃圾收集框的第二安裝座，垃圾收集框的外周壁上圍繞著垃圾收集框的軸線均布設有多個通氣孔，鼓風機裝置用于對垃圾收集框內的垃圾進行烘干殺菌，步進電機的輸出端與轉軸固定連接用于帶動垃圾容器支撐組件進行旋轉以使得垃圾容器依次在投放工位、脫水工位和壓縮工位之間進行轉換，殼體的底部開設有出料口。

頂蓋上設有一控制裝置，步進電機、一推動裝置、下料裝置、旋轉裝置、一壓縮裝置、伸縮組件和鼓風機裝置分別與控制裝置電性連接。

每個垃圾容器的頂部均設有環形限位塊，環形限位塊的底部用于與第一安裝座的頂部相抵，垃圾容器的外周壁上圍繞著垃圾容器的軸線均布設有多個第一通孔，垃圾容器的底部設有一第二通孔，垃圾容器內部可上下滑動連接有一底板。

旋轉裝置包括一第一伸縮電桿和一驅動電機，第一伸縮電桿的固定端與干濕分離腔的底部固定連接，第一伸縮電桿的伸縮端與驅動電機固定連接用于帶動驅動電機上下移動，驅動電機的輸出端固定連接有一旋轉板，垃圾容器的底部設有多個定位槽，旋轉板上設有多個定位塊，多個定位塊分別用于插入多個定位槽內以通過驅動電機帶動垃圾容器旋轉。

壓縮裝置包括一第二伸縮電桿和一第一板體，第二伸縮電桿的固定端與干濕分離腔的底部固定連接，第二伸縮電桿的伸縮端與第一板體的底部固定連接以帶動第一板體上下移動，第一板體的頂部用于沿著垃圾容器的軸線方向穿過第二通孔與底板的底部相抵，第一板體用于通過第二伸縮電桿帶動底板向上移動以將垃圾容器內脫水后的垃圾進行壓縮，推動裝置包括一第三伸縮電桿和一凸塊，第三伸縮電桿的伸縮端與凸塊固定連接，凸塊內設有一凹槽，凹槽用于與垃圾容器相連通，第二伸縮電桿用于帶動底板向上移動以將將垃圾容器內脫水后的垃圾輸送至凹槽內，第三伸縮電桿用于帶動凸塊位移以將凹槽內的壓縮垃圾輸送至下料裝置正下方，下料裝置包括一第四伸縮電桿和一第二板體，第四伸縮電桿帶動第二板體向下移動以將凹槽內的壓縮垃圾推入垃圾收集框內的承載板上，伸縮組件帶動承載板向下移動以使得下一個壓縮后的垃圾進入垃圾收集框內。

鼓風機裝置包括一鼓風機、一電熱絲和一氣體均布板，鼓風機安裝在干垃圾收集腔的側壁上，氣體均布板設置在垃圾收集框與鼓風機之間，電熱絲設置在氣體均布板與鼓風機之間，干垃圾收集腔靠近鼓風機的側壁上設有多個進風口，干垃圾收集腔遠離鼓風機的側壁上設有多個出風口，在出風口與垃圾收集框之間設有活性炭板，多個進風口和多個出風口內均安裝有過濾網。殼體的底部設有多個萬向輪。垃圾容器與第一安裝座之間設有軸承。進料口外設有密封蓋，密封蓋與進料口的邊緣通過鉸鏈連接。如圖1所示。

圖1 垃圾容器內部結構示意圖

通過控制面板將控制步進電機、推動裝置、下料裝置、旋轉裝置、壓縮裝置、伸縮組件和鼓風機裝置進行工作，通過將三個垃圾容器分別放置在垃圾容器支撐組件上設置的三個第一安裝座內，垃圾容器在進料口的下方，將廚房垃圾沿著進料口倒入垃圾容器內，垃圾裝滿后步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉使得裝滿廚房垃圾的垃圾容器到旋轉裝置的下方，旋轉裝置帶動垃圾容器對垃圾容器內的廚房垃圾進行旋轉脫水，廚房垃圾脫水后步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉使得裝滿廚房垃圾的垃圾容器到壓縮裝置的下方，壓縮裝置對垃圾容器內脫水后的垃圾進行壓縮，這樣，可以進一步的對廚房垃圾進行脫水，同時將廚房垃圾壓成統一的垃圾塊方便整理，最后壓縮裝置進行復位，再通過步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉使得空的垃圾容器到進料口的下方，重復以上運動，實現對廚房垃圾進行處理，通過推動裝置將干垃圾輸送至下料裝置正下方，通過下料裝置將垃圾塊推入垃圾收集框內的承載板上，此時伸縮組件帶動承載板向下移動一個垃圾塊高度的位置，直到伸縮組件復位，此時垃圾收集框內的垃圾裝滿，再通過鼓風機裝置對垃圾收集框內的垃圾進行烘干殺菌，解決了下水管道堵塞的問題，并且壓縮后的廚房垃圾經過烘干殺菌可以存放更長時間，可以進行二次利用，充分的利用了廚房垃圾中的營養成分，減少了環境污染，結構合理，適于推廣。

2 結語

新型智能多功能廚房垃圾處理裝置系統與現有技術相比，具有以下的優點：通過將三個垃圾容器分別放置在垃圾容器支撐組件上設置的三個第一安裝座內，通過進料口將廚房垃圾投入至垃圾容器內，再通過步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉，使得裝滿廚房垃圾的垃圾容器到旋轉裝置的上方，使得旋轉裝置帶動垃圾容器沿著本體的軸線旋轉以對垃圾容器內的廚房垃圾進行脫水處理，再通過步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉，使得裝著脫水后的廚房垃圾的垃圾容器到壓縮裝置的上方，通過壓縮裝置帶動底板向上移動以對垃圾容器內的垃圾進行壓縮，進一步的進行脫水，同時將壓縮后的干垃圾輸送至凹槽內，通過推動裝置將干垃圾輸送至下料裝置正下方，通過下料裝置將壓縮后的垃圾推入垃圾收集框內的承載板上，此時伸縮組件帶動承載板向下移動一個壓縮后垃圾的儲存位置，當伸縮組件復位后，鼓風機裝置對垃圾收集框內的垃圾進行烘干殺菌，最后打開開關門將烘干殺菌后的垃圾取出，并統一儲存，從而方便將廚房垃圾回收作家畜飼料使用，這樣可以充分利用廚房垃圾中的應用成分，減少了環境污染，再通過步進電機帶動垃圾容器支撐組件旋轉，使得排出干垃圾后的垃圾容器復位至進料口下方，重復以上運動從而實現對廚房垃圾進行處理，解決了下水管道堵塞的問題，提高了廚房垃圾的存放時間，結構合理，適于推廣。