一种智能厨余垃圾桶
技术领域
本发明属于厨余有机垃圾处理技术领域，更具体涉及一种智能厨余垃圾桶。
背景技术
随着环保生活的普及，厨余有机垃圾难以处理造成环境污染资源浪费的问题，厨余有机垃圾如何回收再利用越发受到人们的重视。
随着人们生活水平追求逐步提高，家庭园艺开始普及，厨余垃圾降解堆肥再利用完美解决了家庭园艺的肥料问题，也同时解决了家庭厨余垃圾处理难题。
现有垃圾桶绝大部分仅从垃圾分类角度进行空间分隔实现分装。桶体主要由桶盖，桶身及其分隔仓组成。桶盖的开启方式有多种，手动主要包括：掀盖式，翻转式，按弹式，脚踏式等；自动开盖主要是通过红外感应触发翻盖，以及较为新型的螺旋式开合结构。现有家居小型垃圾桶的性能提升集中在自动打包和换袋。
以上列举的各类垃圾桶结构简单，技术性能成熟，提高了垃圾收集和打包操作的便利性。然而，这些方案并没有彻底解决家居垃圾的处理问题，仅是改善了垃圾的分类和倾倒前的人工操作问题。现有技术方案尤其缺乏针对厨余垃圾的完整处理，包括使用厨余垃圾粉碎机并将其冲入下水道的便利处理方式，均难免给环境造成极大的生态压力。
发明内容
为了克服上述技术问题的不足，本发明的目的是在于提供一种结构简单、实用性强、低碳环保、符合绿色环保家居需求的智能厨余垃圾桶，解决了现有家用厨余垃圾难以处理造成环境污染资源浪费的问题，以及城市家庭小型植物养培的可量化施肥问题。
本发明旨在从根本上解决厨余垃圾的处理问题，将厨余垃圾自入桶开始，通过粉碎、消毒、发酵、烘干、压缩一系列过程，将其转变为家居可用的有机肥料，过程全自动，环境零危害。从根本上改善解决厨余垃圾的处理问题。
为进一步实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能厨余垃圾桶，包括顶部具有开口的桶体，所述桶体顶部配套有可分离式橡胶圈密封桶盖，所述桶盖可手动开合地与桶体连接，并通过与桶体外侧口部边缘设置的微动常闭开关接触，控制系统开启与暂停；所述桶体被上隔板和下隔板分隔成上腔室、中腔室和下腔室；
上腔室中，所述上隔板上开设有连通上腔室和中腔室的粉碎口，所述粉碎口上通过安装座安装有复合粉碎刀头及电机组合；位于粉碎口之间的上隔板处安装有压敏电阻传感器；所述复合粉碎刀头及电机组合、压敏电阻传感器均与固定在上隔板中部空间区域的主控芯片(单片机stm32)相连；压敏电阻传感器发送数字信号，由主控芯片控制复合粉碎刀头电机组的启动与关闭，厨余垃圾经粉碎处理进入中腔室；
所述中腔室内设置有发酵仓，所述发酵仓由两个对称设置的弧形板连接上隔板与下隔板构成，弧形板上部设置有若干个用于向发酵仓喷洒催化剂的催化剂喷口；所述发酵仓内壁均匀环绕排布电热管，由主控芯片的程序运行控制电热管的电流大小设置发酵仓温度环境；
所述下腔室是下隔板与桶底之间的空间，所述下隔板中间设置有可左右相向作开合运动的发酵仓底板，其由与主控芯片连接的步进电机驱动开合；所述下腔室包括通过发酵仓底板与发酵仓连通的堆肥仓以及设置在堆肥仓下端用以对松散的有机肥料压制成块的挤压平台。
在上述技术方案中，所述上腔室对称安装有两个导向板，导向板一端安装在桶体内壁，其另一端与安装座弧形连接。
在上述技术方案中，所述桶体外侧壁设置有催化剂导入口，催化剂导入口通往桶体内上隔板与导向板之间设置的催化剂存储仓，催化剂通道位于导向板与上隔板形成的腔体内，连接催化剂存储仓与微型增压泵到达催化剂喷口。
在上述技术方案中，所述弧形板上部以2×2排列方式设置有4个催化剂喷口。
在上述技术方案中，所述堆肥仓被竖向隔板分隔成9个模型腔。
在上述技术方案中，所述桶体外侧壁设置有压模脚踏板，液压泵与压模脚踏板及4个液压油缸连接，通过往复踩踏所述压模脚踏板使液压泵对4个液压油缸加压，实现挤压平台的压模操作，压模后的块状物可从有机肥料抽屉口整体手动拉出取用。
在上述技术方案中，所述发酵仓设置有连通其内腔的废水导管，所述废水导管穿过桶体侧壁并与桶体外侧壁安装的废水仓连通，或所述废水导管也可接长直接与厨房水槽下水管相连。
优选的，所述废水仓与桶体外壁可拆卸连接。
在上述技术方案中，所述粉碎口前后并排设置有两个，每个粉碎口上各安装有一个复合粉碎刀头及电机组合。
在上述技术方案中，所述桶体底部设置有桶底滚轮组，桶底滚轮组用于桶体整体移动。
通过上述的技术措施，本发明主要创新点包括：垂直分布的三腔室结构，通过重力作用将厨余垃圾依次经过粉碎、发酵和压模过程。相比传统厨余垃圾桶，本发明设置了电动粉碎刀头，催化剂喷头和温控装置，使厨余垃圾在充分粉碎后，先进行高温消毒，后与催化剂充分混合，并在理想发酵温度下使发酵效率最大化，相比自然发酵1个月左右的周期，本发明将发酵过程缩短到2-3天。相比已有发酵垃圾桶，本发明增加了肥料的干燥和压模过程，更适合于居家使用场景，使肥料发酵时间更短，无异味，定量取用，经压制体积更小，块状便于存放和施用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、解决了现有家用厨余垃圾难以处理造成环境污染资源浪费的问题，以及城市家庭小型植物养培的可量化施肥问题，实现了家庭厨余垃圾的处理和再利用。
2、手动开合桶盖，设置了开盖自动断电的安全防护措施。桶盖稳固闭合时自动启动粉碎发酵及制肥过程，实现从厨余垃圾到园艺肥料的自动化操作。
3、复合粉碎刀头及电机组合，发酵仓有催化剂喷口和控温加热内壁，底部肥料干燥成型仓，都与主控芯片相连，可以自动运行发酵程序。并智能调节发酵环境。
4、启动复合粉碎刀头，粉碎厨余垃圾至发酵仓中，并通过催化剂喷口喷洒催化剂，发酵仓内壁有加热功能，可进行高温消毒，并在发酵过程中自动调节温度，提高降解效率。
5、降解完成后，通过步进电机驱动的左右伸缩开合运动的发酵仓底板，发酵完成后底板直接打开使得发酵完成的肥料自然沉降至堆肥仓中，在模型腔室内经挤压平台挤压成型后，压模形成质地紧密的块状肥料，十分便于存储及定量施用，是家居园艺爱好者们的生活好帮手。
6、本发明实用性强、结构简单、低碳环保、有开盖断电保护装置，可直接用水冲洗内桶易于清洁维护，符合安全绿色环保家居需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明智能厨余垃圾桶的立体图；
图2为本发明智能厨余垃圾桶的模型腔室示意图；
图3为本发明智能厨余垃圾桶的主视图；
图4为本发明智能厨余垃圾桶的发酵底板打开示意图。
附图标记：1-复合粉碎刀头及电机组合，2-主控芯片，3-催化剂导入口，4-发酵仓，5-催化剂喷口，6-挤压平台，7-堆肥仓，8-垃圾桶盖，9-废水导管，10-废水仓，11-发酵仓底板，12-压敏电阻传感器，13-上隔板，14-催化剂存储仓，15-微型增压泵，16-导向板，17-微动常闭开关，18-有机肥料抽屉口，19-液压泵，20-压模脚踏板，21-桶底滚轮组，22-液压油缸，23-步进电机，24-电源及接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参看图1-图4，本发明实施例提供的智能厨余垃圾桶，它由复合粉碎刀头及电机组合1、主控芯片2(单片机stm32)、催化剂导入口3、发酵仓4、催化剂喷口5、挤压平台6、堆肥仓7、桶盖8、废水导管9、废水仓10、发酵仓底板11、压敏电阻传感器12、上隔板13、催化剂存储仓14、微型增压泵15、导向板16、微动常闭开关17、有机肥料抽屉口18、液压泵19、压模脚踏板20、桶底滚轮组21、液压油缸22、步进电机23、电源及接口24组成。
该垃圾桶包括顶部具有开口的桶体，桶体顶部配套的分离式橡胶圈密封桶盖8，桶盖8可手动开合地与桶体连接，并通过与桶体外侧口部边缘的微动常闭开关17接触，控制系统开启与暂停；手动开合的橡胶圈密封桶盖8，闭合时与桶口边缘的微动常闭开关17接触，手动打开桶盖8，微动常闭开关17控制系统断电，安全投放厨余垃圾；闭合桶盖8，触压与主控芯片2连接的微动常闭开关17，主控芯片2控制接通电源及接口24给系统通电，程序进入待启动初始状态。
桶体被上隔板13和下隔板分隔成上腔室、中腔室和下腔室。上腔室中，上隔板13上开设有连通所述上腔室和中腔室的粉碎口。粉碎口上通过安装座安装有两组复合粉碎刀头及电机组合1，两个粉碎口之间的上隔板13处安装有压敏电阻传感器12，所述复合粉碎刀头及电机组合1、压敏电阻传感器12均与固定在上隔板13中部空间区域的主控芯片2(单片机stm32)相连。所述上腔室对称安装有两个导向板16，导向板16一端安装在桶体内壁，另一端与安装座弧形连接。
压敏电阻传感器12感受到导向板16上厨余垃圾堆积的压力，发送数字信号到主控芯片2，由主控芯片2控制复合粉碎刀头电机组1的启动与关闭。压敏电阻传感器12压敏系数为20g，当压敏电阻传感器12识别到高于此数据的压力时，电阻消失，主控芯片2使电流通过复合刀头粉碎刀头及电机组合1开启运行，当需要粉碎的厨余垃圾都进入发酵仓4后，压敏电阻传感器12的压力减小，电阻恢复，粉碎刀头停止运行。厨余垃圾经粉碎口进入中腔室的发酵仓4。
中腔室内设置有发酵仓4。发酵仓4由两个对称设置的弧形板连接上隔板13与下隔板构成，发酵仓4具有控温加热内壁，由发酵仓4内壁均匀环绕排布电热管加热消毒，该程序由主控芯片2(单片机stm32)的程序运行控制电热管的电流大小设置发酵仓温度环境；经80度高温加热程序消毒并降温后，执行催化剂喷洒和发酵程序。弧形板上部2×2排列设置4个催化剂喷口5；催化剂导入口3设置在桶体外侧壁，通往桶内上隔板13与导向板16之间的催化剂存储仓14，催化剂通道位于导向板16与上隔板形成的腔体内，该通道连接催化剂存储仓14与四个微型增压泵15到达对应的催化剂喷口5。催化剂由设置在桶体外侧壁的催化剂导入口3注入，催化剂存储仓14经上隔板13内的催化剂通道，通过微型增压泵15到达发酵仓4的顶部弧形板2×2排列设置的4个催化剂喷口5。发酵仓4设置有连通其内腔的废水导管9，废水导管9穿过桶体侧壁并与桶体外侧壁安装的废水仓10连通。发酵过程中的废水经发酵仓4底部的废水导管9，穿过桶体侧壁引出至桶体外侧壁固定的可拆卸的废水仓10中，废水导管9也可接长直接与厨房水槽下水管相连。本发明适用市面上有多种厨余发酵剂(包括可直接加入EM菌原液，以及需要加水稀释的生物菌肥发酵粉等成熟产品，价格低廉，购买渠道广泛)，配成液体后直接添加进催化剂导入口3使用。厨余垃圾在发酵仓消毒发酵后，再次执行加热烘干，成为干燥的有机肥料。
一批厨余垃圾的发酵烘干全过程预设为72小时，满足额定需要发酵的时间。主控芯片2(单片机stm32)在既定程序结束后向步进电机23发送信号控制发酵仓底板11向两侧缩进。发酵仓底板11打开，将已降解的干燥有机肥料沉降入堆肥仓7。
下腔室是下隔板与桶底之间的空间。下隔板中间设置有可左右相向作开合运动的发酵仓底板11，由与主控芯片2连接的步进电机23驱动开合。下腔室包括通过发酵仓底板11与发酵仓4连通的堆肥仓7以及设置在堆肥仓7下端的挤压平台6，堆肥仓7被竖向隔板分隔成9个模型腔。液压泵19与压模脚踏板20，及4个液压油缸22连接。通过往复踩踏压模脚踏板20使液压泵19对液压油缸22加压，带动挤压平台6上压，将松散的有机肥料压制成方块，在模型腔室内成型后，形成质地紧密的块状肥料，经桶侧有机肥料抽屉口18将堆肥仓7整体拉出，将已压缩成型的块状肥料拉出取用，十分便于存储及定量施用，是家居园艺爱好者们的生活好帮手。桶底滚轮组21便于桶体整体移动。上隔板中间区域有电源及接口24固定在桶侧壁，为本发明设备系统供电。
本发明实用性强、结构简单、低碳环保、符合绿色环保家居需求。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
