一种有机废物生物分解用自动控温装置的制作方法

本发明涉及有机废物生物分解技术领域，尤其涉及一种有机废物生物分解用自动控温装置。

背景技术：

有机废物是指人们在生产活动中丢弃的固态或液态有机类物品和物质，这类废物随意丢弃会对环境造成极大污染，但若对其进行合理利用，则可轻易变废为宝，例如一些地区就会对有机废物进行微生物发酵处理，从而利用发酵获取沼气，用来对人类的生产生活提供燃料，且还可以通过燃烧沼气进行发电。

经研究发现，在10～35℃区间,甲烷菌的产气能力随着温度的升高而增强,甲烷含量也随之增高，在10～20℃区间因不适合产甲烷菌的生长会影响产气量,在25～30℃区间则产甲烷菌群生长迅速,产气量较为理想，但在一些寒冷地区，无法确保发酵装置内温度始终保持在最佳范围内，会造成有机废物的发酵速率降低。

经检索，专利号为cn2844118y的专利文件公开了一种放线装置，包括水平架设在箱体内的旋转轴上分组安装着长条状主搅拌叶片和侧辅刮搅叶片；主搅拌叶片将有机废物和锯末做沿圆周轨迹翻转搅拌和沿圆周运动的切线方向往前输送。

该放线装置存在以下不足之处：虽可对处理槽进行加热操作，但用于控制温度的组件使用成本较高，运行过程中需消耗较多能源，对于处理槽的加热操作需消耗能源，因此亟需设计一种有机废物生物分解用自动控温装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种有机废物生物分解用自动控温装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种有机废物生物分解用自动控温装置，包括安装外壳以及沼气发电机，所述安装外壳上端固定安装有多个支杆，且每个支杆均与沼气发电机固定连接；

所述安装外壳内固定安装有多个固定杆，且多个固定杆之间配合安装有反应罐，所述反应罐上端螺纹连接有密封座，且密封座与沼气发电机之间连通有进气管；

所述沼气发电机上连通有出气管，且出气管上连通有尾气排放管，所述安装外壳上安装有热量利用机构，且热量利用机构与尾气排放管相配合；

所述安装外壳的前后两侧内壁上均转动连接有转杆，且两个转杆上均固定安装有连接杆，两个所述连接杆上均固定安装有固定块，且两个固定块之间配合安装有弧形容纳盒，所述弧形容纳盒内填充有过饱和醋酸钠溶液；

所述安装外壳上安装有温度检测机构以及驱动机构，所述温度检测机构与驱动机构相配合，所述驱动机构与两个转杆相配合。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述反应罐的侧壁上固定安装有多个凸块，且每个凸块的表面均为弧形设置，每个所述凸块与反应罐表面的直线距离均大于弧形容纳盒与反应罐表面的最小间距。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述热量利用机构由热量储存腔、尾气管以及盘管组成，所述热量储存腔开设在安装外壳的内壁上，且热量储存腔与弧形容纳盒形状相匹配，所述盘管固定安装在热量储存腔内，所述盘管的一端与尾气排放管互通，所述盘管的另一端连通有尾气管。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述温度检测机构由热敏金属片、圆杆、摆动杆、受力杆以及两个控制杆组成，所述热敏金属片固定安装在反应罐远离热量储存腔的一端侧壁上，所述圆杆转动连接在安装外壳内，所述摆动杆固定安装在圆杆上，所述受力杆固定安装在摆动杆靠近热敏金属片的一端，两个所述控制杆均固定安装在热敏金属片上，且两个控制杆分别与受力杆的两端。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述驱动机构由安装杆、弧形杆、驱动杆、转盘、安装槽、链传动结构一、链传动结构二、两个传动杆、两个链传动结构三、多个啮合齿一以及多个啮合齿二组成，所述安装杆固定安装在圆杆上，所述驱动杆转动连接在安装外壳内，所述转盘固定安装在驱动杆上，所述弧形杆固定安装在安装杆远离摆动杆的一端上，多个所述啮合齿一均固定安装在弧形杆上，多个所述啮合齿二均固定安装在转盘上，且多个啮合齿二与多个啮合齿一相啮合；

所述安装槽开设在安装外壳的内壁上，两个所述传动杆分别转动连接在安装槽的上下两端，所述链传动结构一安装在驱动杆与位于安装槽上端的传动杆之间，所述链传动结构二安装在两个传动杆之间，两个所述链传动结构三分别安装在两个转杆与位于安装槽下端的传动杆的两端之间。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述链传动结构一由链条一以及两个链轮一组成，所述链传动结构二由链条二以及两个链轮二组成，所述链传动结构三由链条三以及两个链轮三组成，所述链轮一的直径等于链轮二的直径，所述链轮三的直径大于链轮二的直径。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，每两个相邻所述啮合齿一的夹角等于每两个相邻啮合齿二的夹角，所述弧形杆的弧长大于转盘周长的三倍。

在上述的一种有机废物生物分解用自动控温装置中，所述温度检测机构由热敏金属片、长杆以及两个横杆组成，所述热敏金属片固定安装在反应罐远离热量储存腔的一端侧壁上，所述长杆固定安装在热敏金属片上，两个横杆分别固定安装在长杆的前后两端，所述驱动机构由两个凸杆、两个连接齿轮、两个传动齿轮、两个收卷轮、两个扭力弹簧以及两个拉绳组成，两个所述凸杆分别转动连接在安装外壳的前后两端内壁上，两个所述传动齿轮分别固定安装在两个凸杆上，两个所述连接齿轮分别固定安装在转杆的两端，且两个传动齿轮分别与两个连接齿轮相啮合，两个所述收卷轮分别固定安装在两个凸杆上，两个所述扭力弹簧分别安装在安装外壳与两个收卷轮之间，两个所述拉绳分别固定安装在两个收卷轮与两个横杆之间。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1：通过弧形容纳盒、凸块以及连接杆的配合，可在反应罐内温度降低至适宜范围以下后，驱动转杆使得弧形容纳盒沿反应罐表面转动，随后利用凸块对弧形容纳盒的挤压作用，使得其内的过饱和醋酸钠溶液失去稳定，开始结晶并放出热量，保持反应罐内温度处于适宜范围内，确保菌群正常生长，便于有机废物快速分解。

2：通过盘管以及热量储存腔的配合，可在过饱和醋酸钠溶液完成对反应罐的加热并结晶后，利用沼气燃烧产生的尾气中的热量，再次使得过饱和醋酸钠溶液中的结晶溶解储存热量，便于再次对反应罐进行加热，使得过饱和醋酸钠溶液可进行循环使用，且可避免尾气中热量大量浪费的问题。

3：通过温度检测机构以及驱动机构的配合，可在反应罐内温度降低至适宜范围以下后，利用热敏金属片的弯曲使得摆动杆自行发生摆动，进而通过驱动机构的配合，带动弧形容纳盒沿反应罐转动，从而自动完成对反应罐的加热操作，无需人工控制，自动化程度较高，且灵敏度也相对较高，控温效果较好。

综上所述，本发明可在反应罐内温度降低至适宜范围以下后，自动使得弧形容纳盒沿反应罐转动，此过程中利用其内过饱和醋酸钠溶液的结晶效果对反应罐进行加热，保持其内菌群的生长温度适宜，便于有机废物快速分解，且过饱和醋酸钠溶液结晶后，可通过吸收沼气燃烧后尾气中的热量再次溶解并储存热量，可实现循环使用，也可降低尾气中热量大量浪费的可能。

附图说明

图1为本发明提出的一种有机废物生物分解用自动控温装置的结构示意图；

图2为图1中a方向的正视图；

图3为图1中b部分的结构放大示意图；

图4为图2中c部分的结构放大示意图；

图5为图2中d部分的结构放大示意图；

图6为图5中e部分的结构放大示意图；

图7为图1中传动杆部分的结构放大示意图；

图8为图7的右视图。

图中：1安装外壳、2反应罐、3密封座、4固定杆、5支杆、6沼气发电机、7进气管、8出气管、9尾气排放管、10转杆、11连接杆、12固定块、13弧形容纳盒、14热量储存腔、15盘管、16凸块、17尾气管、18热敏金属片、19控制杆、20圆杆、21摆动杆、22受力杆、23安装杆、24弧形杆、25驱动杆、26转盘、27啮合齿一、28啮合齿二、29安装槽、30链传动结构一、31链传动结构二、32传动杆、33链传动结构三。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1-8，一种有机废物生物分解用自动控温装置，包括安装外壳1以及沼气发电机6，安装外壳1上端固定安装有多个支杆5，且每个支杆5均与沼气发电机6固定连接；

上述值得注意的是：

1、安装外壳1内固定安装有多个固定杆4，且多个固定杆4之间配合安装有反应罐2，反应罐2上端螺纹连接有密封座3，且密封座3与沼气发电机6之间连通有进气管7，反应罐2内的有机废物发酵后，产生的沼气会通过进气管7进入沼气发电机6中进行燃烧发电，沼气发电机6上连通有出气管8，且出气管8上连通有尾气排放管9，燃烧的尾气可通过出气管8进入尾气排放管9中进行排放处理。

2、安装外壳1上安装有热量利用机构，且热量利用机构与尾气排放管9相配合，热量利用机构由热量储存腔14、尾气管17以及盘管15组成。

3、热量储存腔14开设在安装外壳1的内壁上，且热量储存腔14与弧形容纳盒13形状相匹配，盘管15固定安装在热量储存腔14内，盘管15的一端与尾气排放管9互通，盘管15的另一端连通有尾气管17，通过尾气排放管9进行排放的尾气，会进入盘管15中，随后对热量储存腔14进行加热，此时可对热量进行部分收集，随后消耗了部分热量的尾气再从尾气管17中排出。

4、安装外壳1、尾气排放管9以及盘管15均为36l不锈钢材料制成，且安装外壳1、尾气排放管9以及盘管15的厚度均大于等于4mm，36l不锈钢材料的耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度均较好，可有效确保该装置的使用效果，安装外壳1、尾气排放管9以及盘管15厚度的设计好处在于，可避免出现泄漏的问题。

5、安装外壳1的前后两侧内壁上均转动连接有转杆10，且两个转杆10上均固定安装有连接杆11，两个连接杆11上均固定安装有固定块12，且两个固定块12之间配合安装有弧形容纳盒13，弧形容纳盒13内填充有过饱和醋酸钠溶液，过饱和醋酸钠溶液可对热量储存腔14中的热量进行吸收，从而保持其内溶质多数处于溶解状态，当过饱和醋酸钠溶液受到某些刺激时(例如加入一些固体的晶体或晃动使其产生微小的结晶)，则其状态会失去平衡，过多的溶质会析出来，恢复成一个适合此时温度的平衡状态，而在溶质析出过程中，其会持续放热，此时可利用转杆10的转动使得弧形容纳盒13沿反应罐2侧壁转动，对其进行加热，保持其内温度在合适范围内。

6、反应罐2的侧壁上固定安装有多个凸块16，且每个凸块16的表面均为弧形设置，每个凸块16与反应罐2表面的直线距离均大于弧形容纳盒13与反应罐2表面的最小间距，凸块16的设计，可在弧形容纳盒13转动时，使其发生一定程度的形变，从而可使其内的过饱和醋酸钠溶液失去稳定，生成结晶并放出热量。

安装外壳1上安装有温度检测机构以及驱动机构，温度检测机构与驱动机构相配合，驱动机构与两个转杆10相配合；

上述值得注意的是：

1、温度检测机构由热敏金属片18、圆杆20、摆动杆21、受力杆22以及两个控制杆19组成，热敏金属片18是由两种热膨胀系数不同的金属材料贴合而成，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而其整体就会向被动层一侧弯曲。

2、热敏金属片18固定安装在反应罐2远离热量储存腔14的一端侧壁上，圆杆20转动连接在安装外壳1内，摆动杆21固定安装在圆杆20上，受力杆22固定安装在摆动杆21靠近热敏金属片18的一端，两个控制杆19均固定安装在热敏金属片18上，且两个控制杆19分别与受力杆22的两端，当反应罐2内温度降低时，其上的热敏金属片18会向右上方弯曲，从而可通过两个控制杆19的设计带动受力杆22同时移动，此时摆动杆21则会以圆杆20为中点进行顺时针的摆动。

3、驱动机构由安装杆23、弧形杆24、驱动杆25、转盘26、安装槽29、链传动结构一30、链传动结构二31、两个传动杆32、两个链传动结构三33、多个啮合齿一27以及多个啮合齿二28组成。

4、安装杆23固定安装在圆杆20上，驱动杆25转动连接在安装外壳1内，转盘26固定安装在驱动杆25上，弧形杆24固定安装在安装杆23远离摆动杆21的一端上，多个啮合齿一27均固定安装在弧形杆24上，多个啮合齿二28均固定安装在转盘26上，且多个啮合齿二28与多个啮合齿一27相啮合，当摆动杆21顺时针摆动时，可带动弧形杆24同时进行顺时针转动，进而可通过多个啮合齿一27与多个啮合齿二28的配合，带动转盘26逆时针转动。

5、安装槽29开设在安装外壳1的内壁上，两个传动杆32分别转动连接在安装槽29的上下两端，链传动结构一30安装在驱动杆25与位于安装槽29上端的传动杆32之间，链传动结构二31安装在两个传动杆32之间，两个链传动结构三33分别安装在两个转杆10与位于安装槽29下端的传动杆32的两端之间，转盘26逆时针转动时，可通过链传动结构一30以及链传动结构二31的配合，带动两个传动杆32同时进行逆时针转动，最后在两个链传动结构三33的作用下，使得两个转杆10同时进行逆时针转动，则可自动使弧形容纳盒13从热量储存腔14中移出并沿反应罐2逆时针转动，此过程中，则可自动对反应罐2进行升温操作，无需人工控制，自动化程度较高，可确保发酵装置内温度始终保持在最佳范围内，使得有机废物的分解速率保持稳定，当反应罐2温度达到所需范围后，热敏金属片18开始复位，又可使弧形容纳盒13自动复位，其内过饱和醋酸钠溶液可再次吸收尾气中的热量处于溶解状态，实现循环利用。

6、每两个相邻啮合齿一27的夹角等于每两个相邻啮合齿二28的夹角，弧形杆24的弧长大于转盘26周长的三倍，可确保弧形杆24与转盘26的啮合以及传动效果。

7、链传动结构一30由链条一以及两个链轮一组成，链传动结构二31由链条二以及两个链轮二组成，链传动结构三33由链条三以及两个链轮三组成，链轮一的直径等于链轮二的直径，链轮三的直径大于链轮二的直径。

实施例一工作原理，反应罐2中的有机废物分解产生的沼气进入沼气发电机6中进行燃烧发电，随后尾气从尾气排放管9中进入盘管15内，对热量储存腔14进行加热，由于弧形容纳盒13与热量储存腔14间距较小，故其内的过饱和醋酸钠溶液可吸收热量保持自身稳定，当反应罐2中温度降低至指定范围以下时，热敏金属片18向右上方弯曲，带动摆动杆21进行顺时针转动，随后在驱动机构的作用下，使得转杆10带动弧形容纳盒13沿反应罐2表面进行逆时针转动，此过程中，多个凸块16的设计使得弧形容纳盒13发生形变，其内的过饱和醋酸钠溶液失去稳定，开始结晶并放出热量，对反应罐2进行加温，保持其内温度处于稳定范围内，确保其内菌群的生长温度保持适宜，便于有机废物快速分解；

当反应罐2内温度恢复指定范围后，热敏金属片18复位，带动弧形容纳盒13复位，随后当沼气发电机6再次燃烧沼气发电后，弧形容纳盒13内的过饱和醋酸钠溶液会吸收热量再次恢复液体状态，便于当反应罐2内温度再次降低后，继续对其自动进行加热，无需人工控制，自动化程度较高，且有效对尾气中的热量进行回收利用，降低了能源损耗。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：温度检测机构由热敏金属片18、长杆以及两个横杆组成，长杆固定安装在热敏金属片18上，两个横杆分别固定安装在长杆的前后两端；

驱动机构由两个凸杆、两个连接齿轮、两个传动齿轮、两个收卷轮、两个扭力弹簧以及两个拉绳组成，两个凸杆分别转动连接在安装外壳1的前后两端内壁上，两个传动齿轮分别固定安装在两个凸杆上，两个连接齿轮分别固定安装在转杆10的两端，且两个传动齿轮分别与两个连接齿轮相啮合，两个收卷轮分别固定安装在两个凸杆上，两个扭力弹簧分别安装在安装外壳1与两个收卷轮之间，两个拉绳分别固定安装在两个收卷轮与两个横杆之间。

实施例二工作原理，当热敏金属片18向右上方弯曲，会通过长杆带动两个横杆向上移动，此时通过两个拉绳的设计，会使两个收卷轮逆时针转动，从而可使两个传动齿轮同时进行顺时针转动，进而带动两个连接齿轮逆时针转动，即可实现连接杆11的逆时针转动，使得弧形容纳盒13沿反应罐2从左侧向右侧转动，实现对其的加热操作，当反应罐2内温度恢复指定范围后，热敏金属片18复位，此时两个扭力弹簧的弹力会使两个收卷轮复位，进而使得弧形容纳盒13复位。

实施例二相对实施例一优点在于：通过热敏金属片18的设计，同样可实现弧形容纳盒13相对反应罐2的移动，从而同样可实现对反应罐2的加热操作，且相对实施例一而言，实施例二中的温度检测机构以及驱动机构所用组件更少，结构更为简便，可有效降低生产成本以及难度。