智能油水分离机的制作方法

本发明涉及一种智能油水分离机，特别涉及一种餐饮行业用的智能油水分离机。

背景技术：

随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，各个城市的餐饮业也进入了高速发展的阶段，但是随之而来的生活垃圾、餐厨垃圾严重的污染着城市环境卫生，给广大的人民生活健康带来极大的危害。

餐厨垃圾俗称“泔水”，是酒店、餐厅、食堂等餐饮行业和家庭的餐后剩余物资，主要包括米和面粉类食品残余、蔬菜、动植物油、肉骨类等含有丰富的生物质能的有机物资。餐厨垃圾是一种受到长期忽视的潜在资源，且数量庞大。目前，餐厨垃圾的处理方式是将餐厨垃圾先进行固液分离，得到含少量水分、油脂的固体餐厨垃圾，和液态的油水混合物（俗称“潲水”）。固体餐厨垃圾通常的处理方式，直接填埋、焚烧、或生物加工再利用等。潲水则作为废弃物或城市污水进行排放，或者用于喂养牲畜。潲水排放后，由于液体温度降低，潲水中的油固化，然后聚集在一个或多个聚集点，从而与水层分离开。由于潲水油的任意排放，就出现了收集“地沟油”的不法份子。这些不法分子将地沟油进行简单的分离提炼后，用作新的餐饮原料。但是，因为长时间的霉变发酵，地沟油已经发生变质，不再适合人类食用。再回到餐桌上将严重威胁用餐人员的身体健康。潲水的任意排放，不仅危害人类健康，还污染环境、造成资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的餐饮潲水的任意排放导致地沟油危害人类健康、造成资源浪费和污染环境的上述不足，提供一种餐厨垃圾的油水分离装置，用于及时回收潲水中的油脂，既能避免地沟油的出现，又能回收资源，减少环境污染。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种智能油水分离机，包括主箱体，主箱体上设有液体入口、排污口和出油口，所述主箱体内设有油水分离腔，所述液体入口与所述油水分离腔内部连通；所述油水分离腔内设有分油漏斗，所述分油漏斗位于所述油水分离腔的上端；所述分油漏斗的上端为漏斗进油口，下端为漏斗出油口；所述漏斗进油口与所述油水分离腔内部连通，所述漏斗出油口通过出油管与所述出油口连通；所述油水分离机上还设有驱动装置，所述驱动装置可以驱动所述分油漏斗上下移动。本发明的智能油水分离机，油水混合液体进入所述油水分离腔内进行油水分离后得到上层油层和下层水层。所述分油漏斗在驱动装置的作用下向下移动，在漏斗进油口进入水层之前，分油漏斗停滞一段时间，上层油层由漏斗进油口进入分油漏斗，并由漏斗出油口经出油管与水层分离，最后由所述出油口排出智能油水分离机；上述过程，可以重复进行，当分油漏斗停滞一段时间后，驱动装置驱动分油漏斗向上运动至最高点，然后再驱动分油漏斗向下运动并在漏斗进油口进入水层之前停滞一段时间，然后继续往复。本发明的油水分离装置，结构简单、空间体积小、成本便宜，可直接设置与餐厅或食堂的后厨。对潲水油及时分离收集、处理，可以降低潲水油脂变质的可能性，将潲水中的油脂变废为宝，既能达到资源回收利用，又能减少环境污染；同时还能从源头上减少废弃油脂的排放，避免不良商家收集“地沟油”威胁人们的身体健康。

作为本发明的优选方案，所述油水分离机上设有电路控制板，电路控制板包括CPU控制模块，所述CPU控制模块与所述驱动装置连接；油水分离机上还设有电源模块，所述电源模块分别与所述电路控制板、所述驱动装置连接；所述分油漏斗上设有第一探针，所述第一探针与所述电源模块的负极连接；所述油水分离腔的底部设有正极检测板，所述正极检测板与所述电源的正极连接；所述CPU控制模块与所述第一探针连接。第一探针距离漏斗进油口的距离由设计参数确定。第一探针、正极检测板、电源模块和，位于第一探针和正极检测板之间的液体介质，形成闭合的电路回路。正极检测板位于底部水层，第一探针可以随分油漏斗上下移动，在油层和水层之间变换。当第一探针位于油层时，第一探针和正极检测板之间的液体介质为油层+水层，液体介质的导电能力较弱；当第一探针位于水层时，第一探针和正极检测板之间的液体介质均为水层，液体介质的导电能力较强。当第一探针经过水层和油层界面时，第一探针所在的闭合回路电流会有一个突变。通过检测第一探针所在的闭合回路电流大小，可以判断第一探针位于水层或者油层。CPU控制模块接收第一探针的电流检测信号，并根据电流情况通过控制所述驱动装置调节分油漏斗的行走路径和下降高度。初始位置时，第一探针位于油层中，驱动装置驱动分油漏斗下降，至第一探针进入水层时，第一探针所在电路的回路电流突然增大，CPU控制模块接收第一探针进入水层的信号，并通过驱动装置控制分油漏斗停止一段时间后驱动分油漏斗向上运动。分油漏斗运动至最高点时，立刻向下运动重复上述收油过程。上述结构的油水分离机，第一探针和正极检测板与电源的连接位置也可以调换，即，第一探针与电源模块的正极连接，同时正极检测板与电源模块的负极连接。只要第一探针、正极检测板、电源模块和，位于第一探针和正极检测板之间的液体介质，形成闭合的电路回路即可。本发明的智能油水分离装置，可以自动检测和控制漏斗进油口在油层中的位置，实现自动化、智能化收油；且分离有的油层中水杂少，有的品质高。

作为本发明的优选方案，所述分油漏斗上还设有第二探针，所述第二探针位于所述第一探针的下方，所述第二探针与所述电源模块的连接关系与所述第一探针与所述电源模块的连接关系相同，即当所述第一探针与所述电源模块的负极连接时，所述第二探针与所述电源模块的负极连接；当所述第一探针与所述电源模块的正极连接时，所述第二探针与所述电源模块的正极连接；所述CPU控制模块包括正常收油模块和精细收油模块；所述正常收油模块与所述第二探针连接，所述精细收油模块与所述第一探针连接。上述结构的智能油水分离机，根据指令CPU控制模块可以在精细收油模块和正常收油模块两种状态下工作。智能油水分离机处于正常收油状态下时，CPU控制模块切换到正常收油模块工作状态，检测所述第二探针所在电路的电流变化状态，进而控制分油漏斗的运动过程。智能油水分离机处于精细收油状态下时，CPU控制模块切换到精细收油模块工作状态，检测所述第一探针所在电路的电流变化状态，进而控制分油漏斗的运动过程。分类控制收油状态，收集的油脂水杂更少，油品更高。

作为本发明的优选方案，所述油水分离腔的底部还设有第三探针，所述第三探针位于所述正极检测板的上方；所述CPU控制模块与所述第三探针连接；所述第三探针与所述电源模块的连接关系与所述第一探针与所述电源模块的连接关系相同，即当所述第一探针与所述电源模块的负极连接时，所述第三探针与所述电源模块的负极连接；当所述第一探针与所述电源模块的正极连接时，所述第三探针与所述电源模块的正极连接；所述排污口设有排污阀，所述排污阀与所述CPU控制模块连接。 上述结构的智能油水分离机，在排污过程中，水层逐渐减少。当第三探针离开水层（进入油层或者空气层）时，第三探针所在电路的电流瞬间减小，CPU接收到检测信号后关闭所述排污阀。可以避免油水分离腔中的油层进入排污管道。

作为本发明的优选方案，所述驱动装置为步进电机，所述步进电机安装在所述主箱体的上盖上并与所述电源模块连接；所述步进电机上设有螺栓，所述分油漏斗上固定有螺母，所述螺母与所述螺栓配合连接；所述步进电机可以驱动所述螺栓绕螺栓的轴线转动；所述智能油水分离机还包括定位导向装置，所述定位导向装置用于限制所述分油漏斗的周向转动。采用步进电机作为驱动装置，结构简单、成本低使用性能可靠。通过螺栓螺母配合可以，分油漏斗的上下速度控制精确，且不会引起油水分离腔中液面的较大震荡，油水分离效果好，收集的油脂水杂较少。

优选的，所述定位导向装置包括导向杆和定位孔，所述导向杆和所述定位孔配合；所述定位导向装置固定于所述主箱体的上盖上，所述定位孔设置于所述分油漏斗上，所述导向杆穿过所述定位孔。上述结构的定位导向装置，结构简单，收油稳定，设备成本低。

作为本发明的优选方案，所述导向杆和所述定位孔包括多组，多组所述导向杆和所述定位孔均匀分布在所述分油漏斗的四周。上述多组是指，两组或两组以上。多组导向杆和定位孔可以是漏斗运行更稳定并且分油漏斗不容易损坏、使用寿命更长。

作为本发明的优选方案，所述智能油水分离机还包括油箱，所述出油口与所述油箱内部连通；所述漏斗出油口通过所述出油管与所述油箱内部连通。所述油箱设置在所述油水分离机内，可用于暂存收集的油脂，装置分离收集一体化，设备使用、存放、运输均将方便。

作为本发明的优选方案，所述油箱内设有抽油泵，所述抽油泵的出口与所述出油口连通；所述CPU控制模块与所述抽油泵的启动开关连接；所述抽油泵位于所述油箱的底部。在油箱中设置抽油泵，CPU控制模块根据指令启动抽油泵工作将油脂重油箱中抽出，设备清洁干净。

作为本发明的优选方案，所述油箱内还设有液位计，所述液位计与所述CPU控制模块连接。CPU控制模块接收所述液位计的液位检测信号，并根据液位检测状态启动或关闭抽油泵工作。优选的，所述液位计包括上液位计和底部液位计，所述底部液位计位于所述油箱的下端，所述上液位计位于所述油箱的上端，所述上液位计、所述底部液位计分别与所述CPU控制模块连接。当油箱中的液位高度达到上液位计时，CPU控制模块启动抽油泵抽油，当油脂液面低于所述底部液位计时，CPU控制模块停止抽油泵工作。

作为本发明的优选方案，所述油箱内设有保温装置和/或加热装置。保温装置可设置在油箱内壁，加热装置设置在所述油箱内。设置保温装置和/或加热装置可以使油脂保持在一个流动的液体状态，方便油脂的转运。

作为本发明的优选方案，所述主箱体内还设有溢流腔，所述溢流腔与所述油水分离腔之间设有隔油板，所述隔油板的两侧和底部无缝连接在所述主箱体的内壁上；所述隔油板下端设有过水通道，所述过水通道连通所述溢流腔与所述油水分离腔；所述溢流腔内设有溢流板和溢流口；所述溢流板位于所述隔油板和所述溢流口之间的位置；所述溢流口位于所述溢流腔的底部；所述溢流板的下端和两侧均与所述主箱体的内壁无缝连接；所述溢流板的上端低于所述主箱体的内壁顶部。上述结构的溢流腔，当油水分离腔内的液体高度高于溢流板的高度时，水层从底部过水通道经溢流板上端、溢流口流出智能油水分离机。溢流腔可以保持油水分离腔内的液体最高高度低于分油漏斗处于最上端的漏斗进油口，避免水层进入油箱降低油脂的品质。

作为本发明的优选方案，所述油水分离腔内还设有缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲箱；所述缓冲箱安装在所述油水分离腔的内壁上，与所述油水分离腔的内壁形成缓冲腔体，所述缓冲腔体为上端开口的容器；所述液体入口与所述缓冲腔体的内部连通；所述缓冲箱的侧面设有多个液体通道，所述液体通道与所述油水分离腔连通。在油水分离腔内设置所述缓冲箱可以减小液体出口液体流动对油水分离腔内的液体波动影响，提高油水分离效果、油脂品质。

作为本发明的优选方案，所述油水分离腔的上端还设有补水口，所述补水口与所述缓冲腔体内部连通。设置补水口一方面可以调节油水分离器中液体温度和液位高度。

作为本发明的优选方案，所述油水分离腔内还设有二级油水分离装置，所述二级油水分离装置包括层流板；所述层流板包括多个倾斜的平行斜板，所述平行斜板之间的间隙形成所述油水分离腔中的出水通道。在油水分离腔中设置所述二级油水分离装置，下层水层经过所述层流板时，水层中的少量分散油脂可以进一步从水层中分离出来，油水分离效果更好。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的油水分离装置，结构简单、空间体积小、成本便宜，可直接设置与餐厅或食堂的后厨。对潲水油及时分离收集、处理，可以降低潲水油脂变质的可能性，将潲水中的油脂变废为宝，既能达到资源回收利用，又能减少环境污染；同时还能从源头上减少废弃油脂的排放，避免不良商家收集“地沟油”威胁人们的身体健康。

2、本发明的智能油水分离装置，通过设置检测探针，可以自动检测和控制漏斗进油口在油层中的位置，配合cpu控制系统，实现自动化、智能化收油；且分离有的油层中水杂少，有的品质高。

3、采用步进电机作为驱动装置，结构简单、成本低使用性能可靠。通过螺栓螺母配合可以，分油漏斗的上下速度控制精确，且不会引起油水分离腔中液面的较大震荡，油水分离效果好，收集的油脂水杂较少。

4、设置所述定位装置（导向杆和定位孔），可以防止分油漏斗随螺母旋转而引起油水分离腔内的液体动荡。

5、所述油箱设置在所述油水分离机内，可用于暂存收集的油脂，装置分离收集一体化，设备使用、存放、运输均将方便。

6、设置保温装置和/或加热装置可以使油脂保持在一个流动的液体状态，方便油脂的转运。

7、智能油水分离机内设置溢流腔，可以保持油水分离腔内的液体最高高度低于分油漏斗处于最上端的漏斗进油口，避免水层进入油箱降低油脂的品质。

8、智能油水分离机上设置补水口，一方面可以调节油水分离器中液体温度和液位高度。

附图说明：

图1为实施例1的俯视图；

图2为实施例1的去上盖俯视图；

图3为实施例1的主视剖视图一（分油漏斗17位于最上端）；

图4为实施例1的缓冲板主视图；

图5为实施例1的缓冲箱轴视图；

图6为实施例1的隔油板主视图；

图7为实施例1的主视剖视图二（分油漏斗17位于最下端）。

图中标记：1-上盖，2-主箱体，3-缓冲箱，4-缓冲板，5-清洗出口，6-一级隔砾板，6-层流板，7-层流板，9-正极检测板，10-溢流口，11-抽油泵，12-底部液位计，13-上液位计，14-出油口，15-出油管，16-导向杆，17-分油漏斗，18-步进电机，19-第一探针，20-第二探针，21-液体入口，22-补水口，23-油水分离腔，24-溢流腔，25-油箱，26-第三探针，27-螺栓，28-加热棒，29-溢流板，30-隔油板，31-螺母。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1，本实施例的智能油水分离机包括主箱体2，主箱体2的上端设有上盖1。如图2、图3，主箱体2内设有油水分离腔23、溢流腔24和油箱25。

油水分离腔23与油水分离机的液体入口21连通。如图1、图2，液体入口21包括多个，均位于主箱体2的左侧。油水分离腔23的上端设有分油漏斗17和步进电机18。步进电机18固定在上盖1上，并与安装在主箱体2侧面的电源模块连接。步进电机18的下端设有螺栓27，步进电机18可以驱动螺栓27沿螺栓27自身轴线转动。分油漏斗17上设有与螺栓27配合的螺母31，螺母31和螺栓27配合连接。分油漏斗17上设有定位定位导向装置。定位定位导向装置包括导向杆16和定位孔，导向杆16穿过定位孔并相互配合。定位孔设置于分油漏斗17的外沿上。导向杆17和定位孔包括四组，四组导向杆16和定位孔均匀分布在分油漏斗17的四周。导向杆16固定在上盖1上。步进电机18驱动螺栓27自转，导向杆16和定位孔32可以限制分油漏斗17的周向运动，同时将螺母31固定，当螺栓27转动时，螺母31相对螺栓27上下移动，同时带动分油漏斗17上下移动。分油漏斗17的上端为漏斗进油口，下端为漏斗出油口；漏斗进油口与油水分离腔23连通，漏斗出油口通过出油管15与油箱25的内腔连通。分油漏斗17上设有第一探针19和第二探针20，第一探针19位于第二探针20的上方。第二探针20、第一探针19距离收油漏斗17进油口的距离由设计参数确定。第一探针19和第二探针20分别与电源模块的负极连接。油水分离腔23的底部设有正极检测板9和第三探针26，第三探针26位于正极检测板9的上方。第三探针26与电源模块的负极连接，正极检测板9与电源模块的正极连接。油水分离腔23的底部设有清洗出口5，清洗出口5设有排污阀。油水分离腔23的侧面还设有电路控制板，电路控制板与电源模块连接。电路控制板包括CPU控制模块，CPU控制模块与步进电机18的电路开关连接，并且通过ADC转换模块分别与第一探针19、第二探针20、第三探针26连接。CPU控制模块可以根据检测模式分别检测第一探针19、第二探针20、第三探针26与正极检测板9的闭合电路电流情况，并根据检测的情况控制步进电机18的运动状态、清洗出口5排污阀的开关状态。

沿液体流动方向（图3中，从左至右），油水分离腔23内依次设有缓冲箱3、缓冲板4、一级隔砾板6和层流板7，分油漏斗17位于层流板7的上方。层流板7包括多个向液体入口21方向倾斜的平行斜板。一级隔砾板6位于层流板7的液体入口方向，且一级隔砾板6的底部和两侧分别与层流板7无缝连接，层流板7的内部通道与油水分离腔23的出水口连通，形成油水分离腔23的出水过水通道，可以进一步分离水层中的水包油油滴。一级隔砾板6的左侧开有单向门，方便油水分离腔的内部清洗排污。缓冲箱3安装在油水分离腔23的内壁上，与油水分离腔23的内壁形成缓冲腔体，缓冲腔体为上端开口的容器。液体入口21与缓冲腔体的内部连通。如图5所示，缓冲箱3的侧面设有多个液体通道，混合液体经过所述液体通道进入油水分离腔23内。由缓冲箱3出来的油水混合液体依次经过油水分离腔23内的缓冲板4、一级隔砾板6、层流板7减速、沉降、分层，最后在油水分离腔23内得到分层的上层油层和下层水层，固体沉淀沉降在油水分离腔23的底部。

油水分离腔23和溢流腔24之间设有隔油板30，隔油板30的结构如图6所示。隔油板30的两侧和底部无缝连接在主箱体2的内壁上，层流板7的出水端与隔油板30无缝连接。隔油板30下端设有过水通道，隔油板30的过水通道与层流板7中的内部连通，形成油水分离腔23的出水通道；油水分离腔23底部的水层经过层流板7的内部通道、隔油板30下端的过水通道进入溢流腔24。溢流腔24中设有溢流板29和溢流口10。溢流板29位于隔油板30和溢流口10之间的位置。溢流口10位于溢流腔24的底部。溢流板29的下端和两侧均与主箱体2的内壁无缝连接。溢流板29的上端低于主箱体2的内壁顶部。溢流板29的上端与主箱体2的内壁顶部之间的间距高度根据设计要求确定。溢流板29可以控制油水分离腔23内的液位高度。当油水分离腔23中的液位高度高于溢流板29的高度时，水层经隔油板30底部的过水通道进入溢流腔24，然后经过溢流板29的上端由溢流口10排出。

油箱25内设有抽油泵11、底部液位计12、上液位计13和加热棒28。抽油泵11位于油箱25的底部，底部液位计12位于油箱25的下端，上液位计13油箱25的上端，加热棒28固定在主箱体2的内壁上，并位于油箱25的中间。主箱体2上设有出油口14，抽油泵11通过管道与出油口14连接。

如图2，上盖1上还设有补水口22，补水口22与油水分离腔体2的缓冲箱3内部连通。

本实施例的油水分离机，初始状态，分油漏斗17位于最上端的位置，如图3。通过液体入口21向油水分离机中加注待分离的油水混合液体。同时，步进电机18驱动螺栓27自转，螺栓27和螺母31配合带动分油漏斗17运动至最低点，如图7所示。待分离的油水混合液体由液体入口21进入缓冲箱3内减速，经缓冲箱3出来的液体经过减速并初步分层，变为缓慢移动的上层油层和下层水层。初步分层的液体经过缓冲板4进一步减速和分层，上层油层经过缓冲板4上端的过油通道向分油漏斗17的方向移动，下层水层经过缓冲板4下端的过水通道向溢流腔24方向移动。初步分层的液体在油水分离腔23中向溢流腔24和分油漏斗17方向缓慢移动，并进一步分层，分为上层油层和下层水层。这个移动过程中，液体中的固体悬浮物逐渐沉淀至油水分离腔23的底部，一级隔砾板6、层流板7可以将固体悬浮物、沉淀等物质收集在油水分离腔23的底部，同时，减少固体沉积物进入溢流腔24内，防止堵塞；同时，通过层流板对水层中的分散油脂进一步分离，实现油水二次分离，油水分离效果更好。当油水分离腔23内的油层升高至分油漏斗17的进油口时，油层进入分油漏斗17内，并利用液位差将油层通过过油通道15送入油箱25。这个过程，CPU控制电路可以处于三种检测状态：（1）当油机处于正常收油时，CPU控制模块检测第二探针20电路的电流情况。当第二探针20进入水层时，分油漏斗17停滞一段时间（停滞时间由设计参数确定，如2s）后向上运动并运动至最高点，然后又向下运动至第二探针20进入水层时，停滞一段时间后向上运动。如此往复，完成正常收油状态下的收油工作。（2）当油机处于精细收油时，CPU控制模块检测第一探针19电路的电流情况。精细收油的工作方式与正常收油方式的不同之处在于，正常收油是以第二探针20为检测点，精细收油是以第一探针19为检测点，其余的工作方式和工作原理均相同：即当第一探针19进入水层时，分油漏斗17停滞一段时间（停滞时间由设计参数确定，如2s）后向上运动并运动至最高点，然后又向下运动至第一探针19进入水层时，停滞一段时间后向上运动。如此往复，完成精细收油状态下的收油工作。（3）打烊模式：精细收油后，油水分离腔23内仅剩下少量油层。CPU控制模块切换至打烊模式。打烊模式下，清洗油水分离腔23，并打开清洗出口5的排污阀，对油水分离腔23内进行清洗和排污；同时，CPU控制模块检测第三探针26所在电路的电流情况。油水分离腔23内的下层污水层和沉降固体残渣由清洗出口5派出油水分离腔23。当检测到第三探针26离开水层（进入水层或空气层后），CPU控制模块关闭清洗出口5的排污阀，可以避免油水分离腔23中的油层派出油水分离腔23。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。