文獻綜述
題 目 ____ 家用垃圾處理器的結構設計
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9
家庭用垃圾處理器的結構設計
摘要
本項目開發(fā)設計了一種大容量家用新型環(huán)保垃圾存放處理系統(tǒng)，主要針對現(xiàn)代市場生產(chǎn)銷售的需求及現(xiàn)有垃圾桶存在的不足，比如垃圾桶容量小，垃圾桶的垃圾需要向垃圾袋二次倒裝，垃圾之間的縫隙大等，垃圾袋空間不能充分利用，增加了垃圾袋的使用成本，尤其是成堆垃圾的運輸成本，后續(xù)處理成本。垃圾在存放、轉運、處理過程中，缺乏對有害垃圾處理等問題。本設計開發(fā)的產(chǎn)品具備對松散的垃圾進行壓縮的功能、對垃圾進行半自動打包功能、誘殺家庭中有害昆蟲功能、釋放特殊香味以清新家庭空氣功能等。通過組合創(chuàng)新與技術移植實現(xiàn)以上功能，能夠方便有效地對家庭垃圾進行存儲、清潔，整理。本系統(tǒng)可設計出多樣雅致的外觀，并形成產(chǎn)品系列化，根據(jù)大小不同可應用于廚房、衛(wèi)生間、客廳、書房，學校及社區(qū)等地方。通過實踐測試，產(chǎn)品模型基本能達到其總體設計目標的各項技術參數(shù)和功能要求，設計方案正確、可行，各項功能指標穩(wěn)定、可靠。同時該項目符合國家提倡的節(jié)能、環(huán)保思想，能夠獲得產(chǎn)業(yè)政策的支持。
關鍵詞：產(chǎn)品開發(fā)的背景與意義 現(xiàn)狀分析 創(chuàng)新性 未來的發(fā)展空間
1. 產(chǎn)品開發(fā)社會背景及意義
據(jù)統(tǒng)計，當物體消耗100份時，就會產(chǎn)生垃圾42份，近20年全世界垃圾年均增長速度高達8．42％，年產(chǎn)生量約為450X10。t。1993年，每天達8097XlOit，1994年每天達8500X10t，增長速度超過10％。自1979年以來，我國的城市垃圾平均以每年8．98％的速度增長，由1980年的3132X104t猛增至1995年的10748XlOit，增長了243，2％。從1985年到1995年，垃圾清運量平均增長8，6％，預測到2000年我國城市垃圾產(chǎn)生總量將達1．2—1．4X108t[$3。北京市1991年產(chǎn)生垃圾483X104t，是1978年的3倍，上海垃圾總量在500—600X10+t。1995年上海環(huán)衛(wèi)部門調(diào)查結果，上海日產(chǎn)生活垃圾已達1XlOit，其中塑料廢棄物占8％一10％，上海年產(chǎn)塑料垃圾已超過30X104t。我國工業(yè)固體廢物的堆存量以平均每年2000X104t的速度在增長，1992年垃圾達6．2XlOSt，估計堆存量已達59．2X10。t，占地5．5X10Sm2，其中占用農(nóng)田面積達3，927XlOSm2。
以上引入的這些數(shù)據(jù)已經(jīng)讓我們不容樂觀，在中國垃圾產(chǎn)生的速度讓人驚訝，讓我們分析其原因，我們不難發(fā)現(xiàn)在物質(zhì)飛速發(fā)展的今天，各種產(chǎn)品的競爭不僅僅源于產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量，而外觀包裝在提升產(chǎn)品市場競爭力方面具有重要意義，為此各商品生產(chǎn)廠家紛紛提升了產(chǎn)品的外觀包裝。這從另一方面也導致了我們?nèi)粘５纳罾杆僭黾?，每天每個家庭排放的垃圾量約為0.5千克-2.5千克，普通家用垃圾桶垃圾裝的十分松散，易裝滿，容積利用率低；多是開口的，容易發(fā)出異味，招引飛蟲，影響居家環(huán)境。普通容量的垃圾桶已經(jīng)很難滿足人們的需求，于是設計、加工、生產(chǎn)一種大容量家用新型環(huán)保垃圾存放處理系統(tǒng)越來越成為市場迫切需求。
如今一個城市每天都會產(chǎn)生大量垃圾，而這些垃圾的外運需要耗費大量人力、物力。但有些垃圾體積較大，但質(zhì)量卻很輕，例如一些廢紙，塑料瓶等。還有些垃圾含有大量水分，如西瓜皮，爛水果等。對一個家庭來說，每天都會產(chǎn)生一定量的上述垃圾。但是如果經(jīng)過壓縮后其體積會大大減少，甚至可以完全壓縮成水分。這樣不僅可以降低傾倒垃圾的頻率還可以減少城市垃圾的產(chǎn)生量。因此人們迫切需要一種垃圾壓縮裝置，但目前市場上沒有該類裝置。
本垃圾處理系統(tǒng)可以有效解決以上問題，它具備壓縮功能，能把松散的垃圾壓緊實，增加垃圾桶的容量，能夠有效地延長垃圾存放時間，減少了扔垃圾的次數(shù)，節(jié)省了垃圾袋的使用量，給家庭和社會帶來了極大的便利。另外本垃圾桶可完成一次上袋多次使用，減少了人為布置垃圾袋的麻煩，使家居環(huán)境更衛(wèi)生?？紤]到垃圾存放時間過長可能會發(fā)霉變質(zhì)，招引蚊蠅等有害昆蟲，所以本垃圾桶還特增加了紫外線滅菌殺蟲燈，對垃圾桶內(nèi)部的垃圾進行一定程度的滅菌，還能對家中的有害昆蟲誘殺，極大地提高了居家生活環(huán)境的質(zhì)量。
2．家用垃圾處理器的現(xiàn)狀分析
隨著社會的發(fā)展，我們?nèi)粘Ｉ钪袝a(chǎn)生越來越多的垃圾。生活垃圾的處理文理早在1927年就被提了出來，并在美國誕生了第一臺食物垃圾處理器。隨著居民生活質(zhì)量的提高，垃圾中的有機物增加，可回收利用比例增加，垃圾熱值增加，灰土量減少。
而如今，在市場上還是以食物垃圾處理器的種類居多。家用食物垃圾處理器介紹 食物垃圾處理機由防腐研磨腔、全不銹鋼研磨錘、全不銹鋼研磨盤等組成。它利用高速旋轉的永磁電機帶動研磨腔中的轉盤，食物垃圾在離心力的作用下相互撞擊在極短的時間內(nèi)（約 10 秒左右的時間），將食物垃圾研磨成細小的顆粒順水流排出管道。
家用食物垃圾處理器功能作用： 它能有效的將廚房中各種食物垃圾，如：小塊豬骨頭、雞骨頭、魚骨頭、蛋殼、瓜皮、果皮果核、茶葉渣、菜根葉、咖啡渣、剩飯、殘羹、面包屑等等，粉碎研磨成糊漿狀液體，通過管道隨水自然排出，從而達到清潔環(huán)境，排除異味等效果。能減少廚房異味，減少害蟲騷擾，促進家人健康。
這種廚房用垃圾處理器主要安放位置在廚房，而客廳臥室等位置的垃圾不能很好的處理。而客廳臥室等位置的垃圾主要用一般的家用垃圾桶垃圾袋來裝垃圾，這種垃圾袋裝載量小，夏天垃圾會露置在空氣中，極容易惡化環(huán)境，使空氣質(zhì)量下降。由于這種垃圾袋的裝載量小，因此，我們需要每隔一兩天就要把垃圾從樓上提下去。而現(xiàn)在的居民樓層都比較的高，每天提著垃圾袋上上下下的很麻煩。
現(xiàn)有一些垃圾桶設計的造型是可愛的動物形象，在造型上采用了許多的曲面，造成了表面不易清潔，使用壽命短，還有這類垃圾桶存放垃圾的空間很小，特別容易產(chǎn)生垃圾外溢現(xiàn)象，并且讓可愛的小動物嘴里塞面垃圾，從人的心理感受而言缺乏美感；還有一些垃圾桶外形簡潔大方，但對實用性的考慮不足，人們在把垃圾投入有蓋子的垃圾桶時，需要用手推開蓋子才能扔垃圾，這就需要將手弄臟才能將垃圾扔出去的垃圾桶使許多市民望而卻步，不愿將垃圾投到應該投的地方。
以往的公共垃圾桶色彩通常采用藍、灰和綠色，比較單調(diào)沉悶；現(xiàn)在垃圾桶色彩非常豐富，淡灰、淡紫、赭紅、明黃、海藍、草綠等，五彩繽紛，能夠使用于不同的場所和環(huán)境，但對于國家所提倡的分類垃圾桶的色彩卻沒加以重視，以致現(xiàn)在不論家庭垃圾桶還是公共垃圾桶盛放的垃圾都混在一起，無區(qū)分。顏色上的不固定性會給人們帶來錯誤的理解。
據(jù)調(diào)查，會用塑料袋裝垃圾的家庭占86.5%，不會用塑料袋裝垃圾的人占13.4%，所以現(xiàn)在家庭垃圾基本上是裝進塑料袋套住的垃圾桶內(nèi)，這樣更便于垃圾和垃圾桶的清理，人們認為這樣更簡單、方便，但使用塑料袋時，垃圾桶的大小限制了塑料袋的大小，太小的塑料袋套不上，太大的塑料袋又浪費。對于現(xiàn)在設計的垃圾桶多為圓形，人們也更愛買圓形的垃圾桶。
面對難清理的問題，在設計時可簡化具體行，使用抽象行或直接設計成簡化的幾何形體?，F(xiàn)在富有藝術造型和古色古香的垃圾桶出現(xiàn)，不僅突破了慣有的幾何造型，而且富有中國傳統(tǒng)文化韻味，這樣不僅解決了難清理的問題，在形態(tài)上還不單一。
面對垃圾桶有蓋，人們不愿掀開問題，可設計敞開、腳踏、感應垃圾桶。據(jù)調(diào)查，對于人們會選擇什么款式的垃圾桶的問卷顯示，選擇有蓋腳踏式的人最多，占了40.3%；其次是敞開式，占34.6%；手動翻蓋式和自動感應式分別是17.3%、7.69%。由此可見，有蓋腳踏式和具有壓縮自動打包功能的垃圾桶更受大眾的歡迎。
3．產(chǎn)品的創(chuàng)新性
設計開發(fā)一種大容量家用新型垃圾存放處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)壓縮松散垃圾，減少扔垃圾次數(shù)，美化家居環(huán)境，減少垃圾袋的使用量，減少垃圾運輸與處理次數(shù)。
按照總體的設計功能劃分，本作品主要包括六大部分：壓縮裝置、半自動上袋打包裝置、誘殺昆蟲裝置、滅菌裝置、空氣清新裝置、結構支架。為達到在實現(xiàn)功能相同的條件下，機械結構和工藝制作盡可能簡單、加工制造成本盡可能低的目標，盡量選擇材料輕便、經(jīng)濟，設計機構結構簡單、方便加工的裝置，或針對現(xiàn)有產(chǎn)品進行改造利用，采用模塊化思想，提高制作效率、降低制作成本。
本項目在應用了功能組合，功能技術移植等創(chuàng)新設計方法及設計理念制作了具備以下新穎性的產(chǎn)品：
1) 本作品能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的自動上袋、打包，這是市場上現(xiàn)有垃圾桶所不具備的功能特點。只需一次安裝垃圾袋即可多次自動上袋、撐袋，減少人為重復放置垃圾袋、撐開垃圾袋的重復勞動的次數(shù)。，
2) 本作品設計了壓縮裝置，能夠把松散的垃圾壓緊實。減少了垃圾搬運、周轉次數(shù)，節(jié)省了垃圾袋的使用量，在一定程度上減少了白色污染和垃圾的后續(xù)處理。
3) 本作品采用功能模塊化的設計理念。采用模塊化的裝置，只需要對模塊進行部分的改造，就可以投入使用。這樣既減少了設計加工的過程與時間，又能形成產(chǎn)品的系列化，大眾化。
4) 本作品創(chuàng)新地把一體化殺蟲滅菌燈應用于家庭垃圾處理。采用UV光源燈，能夠在蚊蠅誘殺點有效地引誘、殺滅蚊蠅，同時UV光波還能夠殺滅垃圾桶內(nèi)細菌、病毒，有效地延長垃圾的存放時間，優(yōu)化居家環(huán)境。
5) 本作品還創(chuàng)新地結合了空氣清新模塊。能夠保持垃圾桶周圍空氣清新，消除空氣中的有害物質(zhì)，優(yōu)化家庭環(huán)境，提高居家環(huán)境質(zhì)量。
4．未來的發(fā)展空間
隨著國家邁向現(xiàn)代化的步伐加快，我國城市化進程也在不斷加速，越來越多的城市居民居住在高層的樓房中，每個家庭每天產(chǎn)生垃圾量在0.5-2kg左右，頻繁的處理日常生活垃圾將是人們面對的困擾。大量松散的垃圾收集后集中壓縮處理，這期間垃圾的搬運、周轉成本相對較高。本作品能夠在一定程度上解決以上問題。
本作品構思獨特、設計新穎，在設計方面，創(chuàng)新的結合了壓縮技術、自動上袋及打包技術、殺菌滅蟲技術、清新空氣技術等。這些是市場現(xiàn)有垃圾桶產(chǎn)品所不具備的功能。在加工制造方面，創(chuàng)新的采用模塊化思想，只需加工部分簡單的結構部件，其他功能按模塊插入并適當改造即可實現(xiàn)。充分利用了現(xiàn)有產(chǎn)品成熟的技術來保證設計功能的很好實現(xiàn)，因此具有很好的實用性與穩(wěn)定性。由于大大減少了加工制造過程，本作品的成本較低，性價比高，有利于推廣應用。因而具有很好應用前景與廣闊的市場前景。
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