专利名称：噪音降低的废弃食物处置器的制作方法
技术领域：
本发明一般关于废弃食物处置器，更具体地说，关于具有降低工作期间处置器噪音的装置的废弃食物处置器。
背景技术：
传统的废弃食物处置器一般地包括一个上部食物输送段、一个下部电机段和设置在食物输送段和电机段之间的一个中心磨碎段。食物输送段把废弃食物输送到中心磨碎段。电机段包括使电机轴转动的感应电动机。磨碎段包括磨碎机构，磨碎机构有一个循环转动的粉碎机板、一对磨碎凸块和固定的粉碎机环。板安装到电机段的电机轴上。粉碎机环具有多个齿状结构。
废弃食物处置器工作时，废弃食物经过食物输送段进入磨碎段。提供给磨碎段的废弃食物通过转板上的凸块压靠粉碎机环的齿状结构而受到力作用。齿状结构的边缘把废弃食物磨碎或者粉碎成为颗粒状物质，这些颗粒足够小，通过板外围齿状结构之间的间隙，从磨碎板上面到达磨碎板下面。由于重力作用，这些颗粒状物质穿过齿状结构之间的间隙落到板下面的区段上。随着水通过水池排泄口注入处置器，颗粒状物质通过排放出口排放到废物尾管。
在作业期间，传统的处置器产生外部噪音。在作业期间，噪音的主要来源是食物颗粒与磨碎机构的碰撞(旋转粉碎机板、磨碎凸块和固定的粉碎机环)。另外的噪音还在某种程度上由感应电动机的工作而产生。为了降低噪音，人们所熟知的方法是在传统的处置器外壳周围放置一隔离外壳。典型的隔离壳含有泡沫聚苯乙烯(expandedpolytyrene)或者开孔泡沫(open cell foam)塑料材料作为隔离物质。虽然此技术在一定程度上降低了处置器工作期间发出的噪音，但还需要进一步降低噪声。
本发明目的是为克服或者至少降低在废弃食物处置器工作期间发出的噪音。
发明内容
为此，本发明提供降低废弃食物处置器噪音的装置，其中该废弃食物处置器有一个上部食物输送段、一个电机段和一个中心磨碎段。该上部食物输送段包括一个接收废弃食物的外壳。该电机段包括另一个外壳和使电机轴转动的也机。该中心磨碎段包括一个固定的粉碎机环、旋转粉碎机板和凸块。该中心磨碎段设置在食物输送段和电机段之间。该食物输送段把废弃食物输送到磨碎段。
在一个实施例中，本发明的废弃食物处置器包括至少一层相对较薄的无孔声音减弱层，该层应用在处置器外表面的一部分上。此无孔材料由重填料(heavy filler)组成，当重填料直接应用到一个结构上时，可以把噪音反射回噪音源。由于通过添加无孔材料导致的相对较高的比重，该无孔声音减弱层还通过降低处置器振动而起到质量阻尼器(mass damper)的作用。该无孔声音减弱层还有粘合表面，该表面使材料附着到处置器结构的外表面上。
在另一个实施例中，本发明的废弃食物处置器包括多个声音减弱层，这些层应用在处置器外表面的一部分上。在一个实施例中，第一和第三声音减弱层用弹性泡沫材料制成。第二声音减弱层设置在第一和第三声音减弱层之间，并优选由如前所述的无孔阻挡材料(barriermaterial)制成。粘合表面用来把这些声音减弱层附着在处置器结构上，或附加在另外的声音减弱层上。这些第一和第三声音减弱层作为吸收器(absorber)将在声波中的空气粒子的机械运动转化成热。第二(无孔)声音减弱层中断声波路径并使其反射回吸收器，从而降低了废弃食物处置器工作中产生的噪音。
在又一个实施例中，本发明的废弃食物处置器包括多个声音减弱层，这些层应用在处置器外表面的一部分上。然而，在这里，第一声音减弱层用橡胶基(rubber-based)的乳香脂材料制成，而第二声音减弱层用铝箔上膜(aluminum foil top film)制成。该第一声音减弱层由于它有效地被约束在两个刚性(rigid)表面——处置器结构和第二声音减弱层(即铝上膜)之间而起到约束层阻尼器的作用。在此结构中，由于铝箔的约束作用(通过折曲和/或弯曲)，来自表面的振动能以乳香脂层的剪切形变形式而损耗掉，从而降低作业期间来自处置器的噪音。
在又一个实施例中，本发明的废弃食物处置器包括一个粒状声音减弱层，此层应用在处置器外表面的一部分上。此粒状声音减弱层优选由诸如膨胀珍珠岩(expanded perlite)等重量轻的材料制成，并且封装在外壳(outer shell)和处置器外表面之间。此第一声音减弱层用作惯性阻尼装置(passive damping device)。珍珠岩的音速低，这可使声波中的能量通过珍珠岩颗粒之间的摩擦和颗粒在接触点的变形而衰减。在此实施例中，珍珠岩与处置器的振动结构直接接触，从而降低处置器工作产生的噪音。
本发明还关于位于中心磨碎段的旋转粉碎机板的成分(composition)。已经发现的是，在废弃食物处置器工作期间发出的噪音的一部分来自由食物颗粒与旋转粉碎机板、固定的粉碎机环和处置器本体撞击所引起的“鸣响”噪音和/或振动的响应。在此实施例中，该旋转粉碎机板由多层不锈钢制成，此多层不锈钢用粘弹性阻尼材料层隔开。该层压结构(laminated structure)增加了旋转粉碎机板的有效结构阻尼，从而使由于食物颗粒碰撞引起的鸣响和/或振动的响应更少。
另一个实施例包括提供与上述实施例结合的，厚壁的大质量阻尼环，该阻尼环由诸如大质量塑料或者铸铁制成。此阻尼环与粉碎机环一起使用。大质量材料的大质量和增加的结构阻尼削弱由食物颗粒碰撞粉碎机环而产生的振动响应。
又一个实施例包括增加如2002年2月4日申请的美国专利No.10/066893的申请文件中公开的噪音阻碍装置(noise baffle device)，此专利的题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to Reduce Noise andAssociated Methods”，此申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。在此申请中公开的阻碍装置可与上述的声音减弱层中任何一个或多个结合。此装置也可与由层压金属材料制成的旋转粉碎机板和/或由大质量材料制成的固定粉碎机结合。
另外，另一个实施例包括增加阻水板(water baffle)，其中该阻水板如2001年11月29日申请的美国专利No.09/997678中公开的阻水板，此专利的题目为“Food Waste Disposer Having a Mechanism and Methodfor Creating a Water Baffle to Reduce Noise”，此申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。在该申请中公开的阻水板可与上述的声音减弱层中任何一个或多个结合。该装置也可与由层压金属材料制成的旋转粉碎机板和/或由大质量材料制成的固定粉碎机结合。
最后，另一个实施例包括上述实施例中任何和所有组合。例如，可在废弃食物处置器区段的各个部分上采用公开的隔音材料的多重组合，以进一步降低处置器工作中产生的噪音。本发明的上述发明内容不是用于描述每个实施例或者本发明的所有方式。本发明的实施例和所有方式通过附图和下面的详细描述得到更清楚的说明。
通过阅读以下详细说明和附图，本发明的其它目的和优点将变得更加清楚。
图1为一个根据本发明的废弃食物处置器的剖视图，该处置器具有用于降低工作期间噪音的多个装置。这些装置包括位于处置器内的层压转板(laminated rotating plate)、附着在处置器上的声音减弱层，和设置在处置器入口的噪音挡板。
图2A是图1转板的详图，该转板具有由粘弹性阻尼材料隔开的金属层。
图2B为图1中噪音挡板的俯视图。
图3是一个废弃食物处置器的剖视图，该处置器具有降低在工作期间噪音的阻尼环的一个实施例。
图4是一个废弃食物处置器的剖视图，该处置器具有降低在工作期间噪音的多个声音减弱层的一个实施例。
图5是另一个废弃食物处置器的剖视图，该处置器具有降低在工作期间噪音的多个声音减弱层的另一个实施例。
图6是一个废弃食物处置器的剖视图，其中该处置器具有降低在工作期间噪音的粒状声音减弱层。
虽然本发明可进行各种修改和替换形式，但其某些特定实施例已经在附图中的实例示出，并将在下面详细描述。然而，应该理解的是，其目的不是为将本发明限制在这些特定的实施例，相反，其目的在于覆盖本发明的权利要求书限定的、所有的属于本发明的精神和范围内的修改、等同结构和替换结构。
具体实施例方式
下面将参考附图来描述说明性的实施例。参见附图，图1示出体现本发明的一个废弃食物处置器100。在一个实施例中，该处置器100包括上部食物输送段112、下部电机段114以及中心磨碎段116。
该上部食物输送段112将废弃食物输送到该中心磨碎段116。该食物输送段112包括一个外壳118。外壳118在废弃食物处置器100的上端形成一个入口120，该入口用于接收废弃食物和水。该外壳118的入口120通过连接装置121连接到水池的排泄口。外壳118有另一个开口以连接洗碗机入口119。该洗碗机入口119用来接收来自洗碗机(未示出)的水。外壳118可用金属或者注塑(injection-molded)塑料制成。尽管图1将外壳118以两件形式显示，然而该外壳118也可以是一个整体。
该中心磨碎段116设置在上部食物输送段112和电机段114之间。中心磨碎段116可包括一个磨碎机构，该磨碎机构具有一个转板(rotatingplate)134、一对磨碎凸块136和一个固定的粉碎机环138。在图1所示的实施例中，磨碎凸块136固定在转板134上，但能相对于该转板134自由地旋转。可选择的是，本发明可以使用固定的凸块组件(lugassembly)，诸如在2000年3月14日申请的美国专利No.09/524853的申请文件中公开的那种凸块组件，该申请由本申请的受让人拥有，并收编在这里以供参考。
该粉碎机环138包括多个隔开的齿状结构140。如图1所示，在一个实施例中，该粉碎机环138可用不锈钢或者如镀锌钢的其它金属材料制成，并以过盈配合插入到一般由塑料或者不锈钢制成的外壳中。
该旋转粉碎机板134固定在下支架135上，该支架135与电机轴124耦合。碰撞旋转粉碎机板上的废弃食物颗粒可使板以其产生噪音的共振频率振动。以该板鸣响为特征的这类噪音可通过增加板质量或者向板内加入阻尼材料而得到降低。在利用质量负荷的一个实施例中，该旋转粉碎机板可由第一金属层156组成，并将诸如铅的大质量材料的第二层152，用粘合剂，或通过机械手段，附着在第一层上。可选择的是，152可以是如橡胶或者其它弹性体的粘弹性阻尼材料层，该第二层152可以用粘合剂或者通过机械手段附着在第一层上。在第三实施例中，第二层152可以是一种喷涂或者涂抹物质，随着其固化而与第一层156粘结在一起，并且起到阻尼材料的作用。
尽管上述的具有第二阻尼层152的第一金属层156的扩展阻尼(extensional damping)可能是有效的，但旋转粉碎机板134的一个优选实施例是用由阻尼材料约束层隔开的金属层制造的。特别是，从图2A中的详图中可以看出，该旋转粉碎机板134具有由金属制成的第一和第三层152、156，以及由阻尼材料制成的中间层第二层154，但是应该理解，也可采用三个以上层。
该第一和第三层152，156优选由不锈钢组成，而第二层154优选由粘弹性材料组成，该粘弹性材料在所属领域为公知的。每层的合适的厚度取决于许多变量，包括板134的期望刚度、板134的期望阻尼水平(dampening level)、板134的激发频率(excitation frequency)，以及该板134的温度效应。该第一和第三层152以及156均可为大约0.030英寸厚，不过它们也可具有不同的厚度以实现在这里提到的各种好处。第二层154可大约为0.002-0.005英寸厚。具有这些厚度后，这些层152、154和156可提供合适的阻尼水平、频率范围、耐热性以及总厚度的粉碎机板134。
层压结构提高该旋转粉碎机板134的有效结构阻尼，从而降低在处置器100工作期间发出的噪音，其中该噪音由撞击食物颗粒振动响应引起。换句话说，通过利用层压钢降低了由现有技术的冲压金属板(stamped metal plate)产生的“鸣响”噪音。而且，用多层层压材料(laminate material)构建旋转粉碎机板134，连同如下所述的各种声音减弱层，更进一步降低了在处置器100工作期间发出的噪音。
在图1中，下部电机段114包括使电机轴124转动的感应电动机122。该电机122被装入电机外壳126内。该电机外壳126可包括一个卷绕在该电机122周围的成型金属带。该电机外壳126可在一个冲压金属下端架128和上端盖148之间延伸。在此实施例中，该下部电机段114通过从冲压金属下终端架128伸入或到上端盖148的螺栓130固定在其位置上。
废弃食物处置器100工作时，废弃食物经过食物输送段112，并到达磨碎段116。输送到磨碎段116的废弃食物通过在转板134上的凸块136挤靠粉碎机环138的齿状结构140而受到力的作用。如上所述，通过转板134利用由粘弹性阻尼材料隔开的金属层，可降低由食物颗粒撞击转板134所引起的振动响应产生的噪音。齿状结构140的边缘把废弃食物磨碎或者粉碎成颗粒状物质，此颗粒状物质足够小，其可通过转板134周边外部齿状结构140之间的间隙、从转板134上面到达转板134下面。由于重力作用，该颗粒状物质穿过齿状结构140之间的间隙落到板134下面的区段上。随着水通过水池放水孔注入到处置器100，颗粒状物质经过排泄口150排放到废物尾管(未示出)。
为更进一步降低从处置器100发出的噪音，在一个实施例中，一个无孔声音减弱层160被应用在处置器100的外表面。该无孔声音减弱层160由重添加材料(heavy filler material)组成，该层160优选直接固定在处置器100的外表面上。一合适的材料是SIKABARRIER 606，该材料可从密歇根州麦迪逊高地市的Sika公司得到。SIKABARRIER 606具有加载的橡胶基的乳香脂层厚1.5毫米，该层带有0.0030英寸的聚乙烯上部薄膜(top film)。
在此实施例中，声音减弱层160作为一个障碍，并将噪音返回到处置器。由于该无孔声音减弱层160是相对较重的材料，通过减少处置器工作期间的振动，它同时还起到质量阻尼器的作用。该无孔声音减弱层160优选是柔性的，并包括一个粘合表面(adhesive surface)，该表面可使其牢固地应用在处置器100的各种外形上，同时消除了该处置器100和该无孔声音减弱层160之间的空气间隙。
该无孔声音减弱层160优选用具有较高比重的材料制成，因此对于给定质量需要较少体积的材料。已经发现比重为2.0到2.5的材料适于该处置器100。这减小了该声音减弱层160的厚度。使用薄的、柔软的无孔声音减弱层160减少了可能出现的外部元件间隙问题。此外，该无孔声音减弱层160的粘结层优选具有强韧的粘合性质，此粘结层无需表面处理，并且可使该无孔层160用于脏的或者油的表面上。同样地，该无孔声音减弱层160优选具有无毒并无嗅材料特性，以及可抵抗在处置器100工作期间产生的热的材料特性，而不会降解或与处置器100分离分离。
该无孔声音减弱层160直接应用在处置器100的一个或多个外表面上。在一个实施例中，如图1所示，该无孔声音减弱层160直接应用在食物输送段112的外壳118的一部分外表面上。在此实施例中，该无孔声音减弱层160还应用在上端盖148和电机外壳126的外表面上。一层以上的无孔声音减弱层160可被用于处置器100的区段上，以及以与其它材料结合的层状形式施加，其中一些形式如下描述。如图1实施例所示，外壳层170优选环绕处置器100上，主要为了美观。
为更进一步降低来自废弃食物处置器的噪音，可使用于2002年2月4日申请的，题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to Reduce Noiseand Associated Methods”的美国专利No.10/066893的申请文件中公开的挡板装置(baffle device)，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。图1示出了在该申请中的一个实施例——一个噪音挡板180设置在连接装置121的开口内侧。在此实施例中，该噪音挡板180具有一个圆柱形外支撑壁182和一个隔板部分(diaphragm)184。该噪音挡板180用如橡胶的较软材料制成。合适的材料包括丁腈橡胶(Nitrile rubber)和SANTOPRENE热塑性橡胶。这些材料非常耐久并对许多酸、碱和水溶液具有优良的抵抗力。
图2B示出噪音挡板180的俯视图。在此实施例中，隔板部分184具有多个槽186和多个排水孔(drain hole)188。为防止撕裂，这些槽186的每端都有小孔187。这些槽186可使较大的废弃食物从排泄口通过进入处置器100。这些排水孔188可使大量水和其他液体从排泄口通过进入处置器100。这些排水孔188位于槽186之间。当液体穿过这些排水孔188时，落到安装垫圈(190)的斜槽部上。应该注意到，排水孔188的增加可形成防水墙。当废弃食物进入排泄口时，槽186将打开，同时废弃食物进入处置器100。当没有废弃食物时，槽186关闭，同时挡板180的隔板部分184使防水墙降低处置器100产生的噪音。
可选择的是，在如图3所示的另一个实施例中，一个大质量阻尼环239加在粉碎机环238的外侧。该大质量阻尼环239优选由具有大质量和结构阻尼的材料制成。粉碎机环238可用不锈钢或者如镀锌钢的其它金属材料制成，并以过盈配合插入到外阻尼环239内。粉碎机环238和阻尼环239设置在食物输送段212的外壳218和上端盖248之间，用于该阻尼环239的一种合适材料为具有相对厚壁的大质量模制塑料(moldedplastic)。取代大质量的塑料，如钢或者铸铁的大质量金属材料可用于制作阻尼环239。可选择的是，粉碎机环238和大质量阻尼环239可由如含镍铸铁(Ni-hard)，一种耐磨损的白口铁的大质量材料一体成型。利用与粉碎机环238结合的大质量材料降低由废弃食物撞击粉碎机环238引起的噪音。在此实施例中，如图3所示，粉碎机环238通过金属夹紧环(clamp ring)274和密封件276而固定在位置上。粉碎机环238具有多个齿状结构240。
处置器200的上部食物输送段212降废弃食物输送到中心磨碎段216。外壳218在废弃食物处置器200的上端形成一个入口220，该入口用于接收废弃食物和水。外壳218的入口220通过连接装置221连接到水池的排泄口。外壳218还有另一个开口以与洗碗机入口219连接。
固定的粉碎机环238和外部大质量阻尼环239被归入中心磨碎段216。中心磨碎段216还包括一个转板234和一对磨碎凸块236。在图3所示的实施例中，磨碎凸块236固定在转板234上，但能相对于转板234自由旋转。可选择的是，本发明可以使用固定的凸块组件，如在2000年3月14申请的美国专利No.09/524853的申请文件中公开的那种，该申请由本申请的受让人拥有，并被收编在此以供参考。
下部电机段214包括使电机轴224转动的感应电动机222。该电机222被包在电机外壳226内。该电机外壳226可包括一个卷绕在该电机222周围的成型金属带。该电机外壳226可在一个冲压金属下端架228和上端盖248之间伸展。在此实施例中，该下部电机段214通过从冲压金属下端架228伸入或伸到上端盖248的螺栓230而固定在位置上。该电机轴224通过支架235固定到转板234上。
在废弃食物处置器200工作期间，废弃食物经过食物输送段212，并到达磨碎段216。输送到磨碎段216的废弃食物通过在转板234上的凸块236挤靠粉碎机环238的齿状结构240而受到力作用。外部大质量阻尼环239降低了噪音，其中的噪音由食物颗粒撞击固定的粉碎机环238的振动响应所引起。如上述与图1和2A有关的更详细解释的那样，在这里，转板234还可用由粘弹性阻尼材料分开的分层金属制成。这更进一步降低了在处置器中由食物颗粒撞击转板234的振动响应所引起的噪音。
齿状结构240的边缘将废弃食物磨碎或者粉碎成颗粒状物质，颗粒状物质足够小，从而可通过在板234周边外部的齿状结构240之间的间隙，从转板234上面到达转板234下面。由于重力作用，此颗粒状物质穿过齿状结构240之间的间隙并且落到板234下面的区段上。随着水通过排泄口注入处置器200，颗粒状物质经过排出口(discharge outlet)250排放到废物尾管(未示出)。
为更进一步降低从处置器200发出的噪音，在一个实施例中，一个无孔声音减弱层260被应用在处置器200的外表面。象涉及图1描述的实施例那样，该无孔声音减弱层260由重添加材料组成，该重添加材料层优选直接附着在处置器200的外表面上。该声音减弱层260起到阻挡层的作用并把噪音返回到处置器。由于该无孔声音减弱层260是相对较重的材料，因此它还通过降低处置器工作期间的振动而用作质量阻尼器。该无孔声音减弱层260优选为柔软的并包括粘合表面，该粘合表面使其固定地应用在处置器200的各种外形上，同时消除处置器200和该无孔声音减弱层260之间的空气间隙。
该无孔声音减弱层260可直接应用在处置器200的一个或多个外表面上。在一个实施例中，如图3所示，该无孔声音减弱层260直接应用在食物输送段212的外壳218的至少一部分外表面上。在其它实施例中，无孔声音减弱层260还可应用在上端盖248和电机外壳226的外表面上。一层以上的无孔声音减弱层260可被用于处置器200的区段上，以及以与其它材料结合的层状形式施加，其中一些形式如下描述。如图3实施例所示，外壳层270优选环绕处置器200。
为更进一步降低来自废弃食物处置器200的噪音，可使用于2002年2月4日申请的，题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to ReduceNoise and Associated Methods”的美国专利No.10/066893中公开的挡板装置(baffle device)，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。图3显示在该申请中利用的一个实施例——一个噪音挡板280设置在连接装置221的开口内。在此实施例中，噪音挡板280具有一个圆柱形外支撑壁282和一个隔板部分284。噪音挡板280用如橡胶的较软材料制成。合适的材料包括丁腈橡胶和SANTOPRENE热塑性橡胶。这些材料非常耐久并对许多酸、碱和水溶液具有优良的抵抗力。在上面就图1和2B以及在这里提到的在审的美国专利申请中有对噪音挡板更进一步的描述。
在本发明的另一个实施例中，图4示出一个处置器300，该处置器有上部食物输送段312、下部电机段314、中心磨碎段316和多个声音减弱层362、364、366。已经发现，将多个声音减弱层362、364、366应用在处置器300上会更进一步降低在工作期间处置器产生的噪音。
在此实施例中，第一和第三减弱层362、366由多孔泡沫材料制成。第二声音减弱层364优选由有关图1描述的材料的无孔重添加材料制成。该第二声音减弱层364设置在该第一和第三减弱层362、366之间。层362、364、366优选模制或者一体成型。该第一声音减弱层364还应具有粘合表面，以把多层362、364、366附加到处置器300的外表面上。
通过把在处置器300工作期间发出的声波中气体粒子的机械运动转换成热，第一和第三声音减弱层362、364起到吸收器的作用。作为一个阻挡层，第二层364使声波路径中断并折回，以便降低在处置器300工作期间发出的噪音。第二声音减弱层可由基本上无孔阻挡材料组成，例如橡胶、加有质量负荷的聚氯乙烯或者加有负荷的乳香脂。用于多个声音减弱层362、364、366的合适的材料可从伊利诺斯州西芝加哥的Blachford公司获得，产品编号为BlachfordBAX3-11C。在该产品，第一和第三声音减弱层由大约0.25英寸厚的泡沫材料组成，而第二声音减弱层由大约1.0到1.8磅/平方英尺阻挡材料组成。该产品还包括大约3毫米厚的压敏(pressure sensitive)粘结表面。
该处置器300的上部食物输送段312把废弃食物输送到中心磨碎段316。外壳318在废弃食物处置器300的上端形成一个入口320入口用于接收废弃食物和水。该外壳318的入口320通过连接装置321连接到水池的排泄口。外壳318还有另一个开口以与洗碗机入口319连接。
该中心磨碎段316还包括固定的粉碎机环338。该中心磨碎段316还包括转板334和一对磨碎凸块336。下部电机段314包括使电机轴324转动的感应电动机322。该电机322被包在电机外壳326内。该电机外壳326可包括一个卷绕在该电机322周围的成型金属带。电机外壳326可在冲压金属下端架328和上端盖348之间伸展。在此实施例中，该下部电机段314通过从冲压金属下端架328伸入或伸到上端盖348的螺栓330而固定在位置上。该电机轴324通过支架335固定在转板334上。
在废弃食物处置器300工作期间，废弃食物经过食物输送段312并进入磨碎段316。输送给磨碎段316的废弃食物通过在转板334上的磨碎凸块336挤靠粉碎机环338的齿状结构340而受到力作用。如上述与图1和2A有关的更详细的解释的那样，在这里，转板334还可用由粘弹性阻尼材料分开的分层金属制成。这更进一步降低了在处置器中由撞击转板334上的食物颗粒的振动响应所引起的噪音。
齿状结构340的边缘将废弃食物磨碎或者粉碎成颗粒状物质，此颗粒状物质足够小，从而可通过在板334周边外部的齿状结构340之间的间隙，从转板334上面到达下面转板334。由于重力作用，此颗粒状物质穿过齿状结构340之间的间隙落到板334下面的区段上。随着水通过水池排泄口注入处置器300，颗粒状物质经过排出口350排放到废物尾管(未示出)。
为更进一步降低来自废弃食物处置器300的噪音，可使用于2002年2月4日申请的，题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to ReduceNoise and Associated Methods”的美国专利No.10/066893中公开的挡板装置(baffle device)，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。图4示出了在该申请中利用的一个实施例——一个噪音挡板380设置在连接装置321的开口内。在此实施例中，该噪音挡板380具有一个圆柱形外支撑壁382和一个隔板部分384。该噪音挡板380用如橡胶的较软材料制成。合适的材料包括丁腈橡胶和SANTOPRENE热塑性橡胶。这些材料非常耐久并对许多酸、碱和水溶液具有优良的抵抗力。在上面就图1和2B以及在这里提到的在审美国专利申请中对噪音挡板进行了更进一步描述。
在本发明的另一个实施例中，如图5所示，本发明的处置器400包括上部食物输送段412、下部电机段414、中心磨碎段416和多个声音减弱层462和464。在此实施例中，第一声音减弱层462由粘弹性橡胶基的乳香脂材料制成。第二声音减弱层464由外部金属箔上膜制成。该第一声音减弱层462由于其被有效地被约束在两个刚性表面-处置器400和第二声音减弱层464之间，而起到约束层阻尼器的作用。该第一声音减弱层462优选包括粘合表面，以把该第一声音减弱层462牢固地附着在处置器400上，并把该第一声音减弱层462牢固地附着在第二声音减弱层464上。
第二声音减弱层464用作在该橡胶乳香脂上的约束层。由于第二声音减弱层464的扩展阻尼器的约束作用，从处置器400表面发出的振动能以剪切形变消散在第一声音减弱层462，从而降低了在工作期间从处置器400发出的噪音。用于多个声音减弱层462、464的合适的材料可以从密歇根州的麦迪逊高地的Sika公司中获得，产品编号为SIKADAMP630。在该产品中，第一声音减弱层为大约1毫米厚的橡胶基的乳香脂材料。第二声音减弱层为大约0.0040英寸厚的铝箔上膜。
多个声音减弱层462和464优选直接应用在处置器400的外表面的至少一部分上。优选第一声音减弱层462是具有强韧粘着性的相对重量轻的、柔软的、无毒的、无嗅的材料，该强韧粘着性可使该材料被应用在未经表面处理的脏的或者油的表面上。更进一步，该金属箔上膜(声音减弱层464)厚度可发生变化，并可以是如聚酯薄膜、聚酯或者聚乙烯材料的非金属材料。
处置器400的上部食物输送段412把废弃食物输送到中心磨碎段416。外壳418在废弃食物处置器400的上端形成一个入口420，入口420用于接收废弃食物和水。外壳418的入口420通过连接装置421连接到水池的排泄口。外壳418具有另一个开口以与洗碗机入口419连接。
一个固定的粉碎机环438包含在该中心磨碎段416。该中心磨碎段416还包括一个转板434和一对磨碎凸块436。该下部电机段414包括电机轴424转动的感应电动机422。该电机422被包在电机外壳426内。该电机外壳426可包括一个卷绕在该电机422周围的成型金属带。电机外壳426可在冲压金属下端架428和上端盖448之间伸展。在此实施例中，该下部电机段414通过从冲压金属下端架428伸入或伸到上端盖448的螺栓430而固定在位置上。该电机轴424通过支架435固定在该转板434上。
在废弃食物处置器400工作期间，废弃食物经过食物输送段412并进入到磨碎段416。输送给磨碎段416的废弃食物通过在转板434上的凸块436挤靠粉碎机环438的齿状结构440而受到力作用。如关于图1和2A在上面更详细解释的那样，在这里，转板434还可用由粘弹性阻尼材料分开的分层金属制成。这更进一步降低了在处置器中由撞击在转板434上食物颗粒的振动响应所引起的噪音。
齿状结构440的边缘将废弃食物磨碎或者粉碎成颗粒状物质，此颗粒状物质足够小，其可通过板434周边外部齿状结构440之间的间隙、从转板434上面到达转板434下面。由于重力作用，此颗粒状物质穿过齿状结构440之间的间隙落到板434下面的区段上。随着水通过水池排泄口注入处置器400，颗粒状物质经过排泄口450排放到废物尾管(未示出)。
为更进一步降低来自废弃食物处置器400的噪音，可使用于2002年2月4日申请的，题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to ReduceNoise and Associated Methods”的美国专利No.10/066893中公开的挡板装置(baffle device)，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。图5示出了在该申请中利用的一个实施例——一个噪音挡板480固定在连接装置421的开口内。在此实施例中，该噪音挡板480具有一个圆柱形外支撑壁482和一个隔板部分484。该噪音挡板480用如橡胶的较软材料制成。合适的材料包括丁腈橡胶和SANTOPRENE热塑性橡胶。这些材料非常耐久并对许多酸、碱和水溶液具有优良的抵抗力。在上面有关图1和2B以及在这里提到的在审美国专利申请中对噪音挡板进行了更进一步的描述。
在本发明的又一个的实施例中，图6示出了一个处置器500，该处置器具有上部食物输送段512、下部电机段514、中心磨碎段516、外壳层570和粒状的声音减弱层572。在此实施例中，该声音减弱层572是一种重量相对较轻的粒状材料，例如膨胀珍珠岩。珍珠岩是指天然存在的硅化岩石(silicous rock)的通用术语。声音减弱层572(由粒状材料制成)围绕处置器500的中心磨碎段516设置。外壳层570优选环绕中心磨碎段516的至少一部分，不过如图6所示，外壳层570也可环绕上部食物输送段512和/或下部电机段514的部分上。粒状声音减弱层572充满在外壳层570和区段512、514、516外表面之间形成的空腔。
粒状声音减弱层572用作隔音材料，采用的是惯性阻尼(passivedamping)，此惯性阻尼将低密度的粒状材料与振动结构直接接触。在美国专利No.5775,049、No.5820348和No.5924261中对此类阻尼作了进一步的描述。已经发现通过利用粒状声音减弱层572比利用刚性的膨胀聚苯乙烯材料的现有技术处置器具有更好的声音减弱性能。
用于本发明的粒状声音减弱层572优选具有较低的音速，这可使在处置器500工作期间发出的声波中的能量，通过声音减弱层572的粒状微粒之间的摩擦而降低，从而降低在工作期间从处置器500发出的噪音。
粒状声音减弱层572的优选材料为膨胀珍珠岩，不过其它材料可包括玻璃微球体和低密度聚乙烯球体。由于珍珠岩重量轻而优选采用。膨胀珍珠岩可制造成比重为2.0到2.5磅/立方英尺的材料。通过利用这种重量轻的材料可使振动能降低以及相关噪音的降低，该振动能以及相关噪音与用砂子或者铅粒得到的类似，不过没有那些材料那样大的重量，从而使例如膨胀珍珠岩的材料得到更有效应用。
该处置器500的上部食物输送段512把废弃食物输送到中心磨碎段516。外壳518在废弃食物处置器500的上端形成一个入口520，该入口520用于接收废弃食物和水。该外壳518的入口520通过连接装置521连接到水池的排泄口。外壳518还有另一个开口以与洗碗机入口519连接。
一个固定的粉碎机环538包含在中心磨碎段516。该中心磨碎段516还包括一个转板534和一对磨碎凸块536。下部电机段514包括使电机轴524转动的感应电动机522。电机522被包在电机外壳526内。该电机外壳526可包括一个卷绕在该电机522周围的成型金属带。电机外壳526可在冲压金属下端架528和上端盖548之间伸展。在此实施例中，下部电机段514通过从冲压金属下端架528伸入或伸到上端盖548的螺栓530而固定在位置上。该电机轴524通过支架535固定到转板534上。
在废弃食物处置器500工作期间，该废弃食物经过食物输送段512并到达磨碎段516。输送给磨碎段5 16的废弃食物通过在转板534上的凸块536挤靠粉碎机环538的齿状结构540而受到力作用。如关于图1和2A在上面更详细解释的那样，在这里，转板534还可用由粘弹性阻尼材料分开的分层金属制成。这更进一步降低了在处置器中由撞击在转板534上食物颗粒的振动响应引起的噪音。
齿状结构540的边缘把废弃食物磨碎或者粉碎成颗粒状物质，此颗粒状物质足够小，其可通过板534周边外部齿状结构540之间的间隙、从转板534上面到达转板534下面。由于重力作用，此颗粒状物质穿过齿状结构540之间的间隙落到板534下面的区段上。与水一道，通过水槽排泄口注入废弃食物处置器500，此颗粒状物质经过排出口550排进废物尾管(未示出)。
为更进一步降低来自废弃食物处置器500的噪音，可使用于2002年2月4日申请的，题目为“A Baffle for a Food Waste Disposer to ReduceNoise and Associated Methods”的美国专利No.10/066893中公开的挡板装置(baffle device)，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。图6示出了在该申请中利用的一个实施例——一个噪音挡板580设置在连接装置521的开口内。在此实施例中，该噪音挡板580具有一个圆柱形外支撑壁582和一个隔板部分584。噪音挡板580用如橡胶的较软材料制成。合适的材料包括丁腈橡胶和SANTOPRENE热塑性橡胶。这些材料非常耐久并对许多酸、碱和水溶液具有优良的抵抗力。在上面有关图1和2B以及在这里提到的待审查美国专利申请中对噪音挡板进行了更进一步描述。
另外，另一个实施例包括把阻水板加入到上述处置器中，如于2002年11月29日申请的美国专利申请No.09/997678的文件中公开的那样，该专利的题目为“Food Waste Disposer Having a Mechanism and Methodfor Creating a Water Baffle to Reduce Noise”，该申请由本申请的受让人拥有，其全部内容收编在此以供参考。在该申请中公开的阻水板可与任何一个或多个上述实施例结合。该装置也可与由层压金属材料制成的旋转粉碎机板和/或带有大质量环的固定粉碎机环结合使用。
本发明的处置器还可采用如上所述的不同组合。已经发现的是，采用在这里描述的噪音减弱装置的组合会进一步显著地降低在工作期间处置器产生的噪音。例如，可采用图3所示的具有多个声音减弱层的处置器。附加在上壳体218和上端盖248外表面的部分可以是由无孔重添加材料制成的第一声音减弱层；由多孔泡沫材料制成的第二声音减弱层、由无孔重添加材料制成的第三声音减弱层；由多孔泡沫材料制成的第四声音减弱层；以及由无孔重添加材料制成的第五声音减弱层。附加在下部电机壳体226的外表面的部分可以是由多孔泡沫材料制成的第一声音减弱层、由无孔重添加材料制成的第二声音减弱层；由多孔泡沫材料制成的第三声音减弱层；以及由无孔重添加材料制成的第四声音减弱层。
另一个合适组合的示例可包括如图3所示具有多个声音减弱层的处置器。附加在上壳体218和上端盖248外表面的部分可以是由无孔重添加材料制成的第一和第二声音减弱层；由多孔泡沫材料制成的第第三声音减弱层；以及由无孔重添加材料制成的第四声音减弱层；以及由无孔泡沫材料制成的第五声音减弱层。
这里所描述的是具有各种装置以降低在工作期间处置器产生的噪音的废弃食物处置器。这些装置可单独或与该废弃食物处置器各个区段组合使用。此外，在这里描述的各个装置可进行组合以实现更好的噪音减弱效果。因此，具有这里描述的装置的废弃食物处置器比传统的处置器工作起来更安静。
虽然参考一个或多个具体的实施例描述了本发明，但所属领域技术人员应该认识到，在没有脱离本发明精神和范围的情况下，可对本发明进行多种变化。这些实施例中每一个及其明显的变化均应认为包括在要求保护的本发明的精神和范围内，而所述精神和范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.如权利要求1所述的废弃食物处置器，还包括食物输送段，其用于接收废弃食物，所述食物输送段具有一个外表面；电机段，其具有外壳和电机，所述电机的外壳具有一个外表面，所述电机能够使电机轴转动；磨碎段，其设置在所述食物输送段和所述电机段之间，所述食物输送段将废弃食物输送到所述磨碎段，所述磨碎段具有一个磨碎机构和一个外表面，至少一部分所述磨碎机构固定在所述电机轴上；以及第一声音减弱层，其附着在所述食物输送段、所述电机段或所述磨碎段外表面的至少一部分上。
2.如权利要求1所述的废弃食物处置器，还包括临近所述外表面一部分设置的一个或多个附加声音减弱层。
3.如前面权利要求任何一项所述的废弃食物处置器，其中所述第一声音减弱层由临近所述外表面一部分设置的基本上无孔材料组成。
4.如权利要求3所述的废弃食物处置器，其中所述基本上无孔材料比重大约为2.0到2.5。
5.如权利要求3-4中任何之一所述的废弃食物处置器，其中所述基本上无孔材料是橡胶基的乳香脂材料。
6.如前述权利要求任何之一所述的废弃食物处置器，包括由金属箔、聚乙烯薄膜或聚酯薄膜组成的第二声音减弱层。
7.如权利要求1所述的废弃食物处置器，其中所述第一声音减弱层由临近所述外表面的所述部分设置的基本上无孔材料组成。
8.如权利要求7所述的废弃食物处置器，包括第二声音减弱层，所述第二声音减弱层由临近所述第一声音减弱层的一部分设置的基本上无孔材料组成。
9.如权利要求8所述的废弃食物处置器，其中所述基本上无孔材料大约是1.0到1.8磅/平方英尺。
10.如权利要求8-9任何之一所述的废弃食物处置器，其中所述基本上无孔材料是橡胶、加有质量负荷的聚氯乙烯或负荷乳香脂。
11.如权利要求8-10任何之一所述的废弃食物处置器，包括由基本上多孔材料组成的第三声音减弱层。
12.如权利要求8-11任何之一所述的废弃食物处置器，还包括附加在所述第三声音减弱层上的第四声音减弱层，所述第四声音减弱层由无孔阻挡材料制成。
13.如前面权利要求任何之一所述的废弃食物处置器，其中粘合剂将所述第一声音减弱层附着到所述外表面的所述部分上。
14.如前面权利要求任何之一所述的废弃食物处置器，其中所述磨碎机构包括转动元件，所述转动元件包括一多层结构，这些层中至少一层由阻尼材料组成。
15.如权利要求14所述的废弃食物处置器，其中所述转动元件包括第一金属层和第二层，所述第二层附加在所述第一层上并由所述阻尼材料组成。
16.如权利要求14-15所述的废弃食物处置器，其中所述转动元件包括第一金属层、第二金属层以及第三层，所述第三层由阻尼材料组成并设置在所述第一金属层和所述第二金属层之间。
17.如权利要求14-16所述的废弃食物处置器，其中所述阻尼材料是粘弹性材料。
18.如前面权利要求中任何之一所述的废弃食物处置器，其中所述磨碎机构包括与大质量阻尼环接触的固定的粉碎机环。
19.如前面权利要求任何之一所述的废弃食物处置器，还包括环绕所述废弃食物处置器的所述外表面一部分的外壳，粒状声音减弱层，所述粒状声音减弱层设置在所述外壳层和所述外表面的所述部分之间。
20.如权利要求19所述的废弃食物处置器，其中所述粒状材料包括膨胀珍珠岩、玻璃或低密度聚乙烯。
21.如权利要求20所述的废弃食物处置器，其中所述粒状材料包括膨胀珍珠岩，所述膨胀珍珠岩的比重大约为2.0到2.5磅/立方英尺。
全文摘要
本发明公开了具有降低噪音装置的一种废弃食物处置器(100)。该处置器具有食物输送段(112)、电机段(114)以及磨碎段(116)。为降低当废弃食物撞击到磨碎段各个部件时产生的噪音，在一个实施例中，本发明采用附加在食物输送段、电机段和/或中心磨碎段外表面上的声音减弱层(160)。该声音减弱层可由那些吸收、阻挡或减弱发出噪音的材料制成。旋转粉碎机板(134)可具有第一金属层、第二阻尼层和第三金属层。固定的粉碎机(130)环可由大质量材料制成，或者具有与固定粉碎机环组合的大质量环。这些装置可与各种处置器入口挡板组合。
文档编号B02C18/18GK1592657SQ02823439
公开日2005年3月9日 申请日期2002年10月4日 优先权日2001年10月5日
发明者C·C·哈拉-阿尔蒙特, T·R·伯杰 申请人:爱默生电气公司