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  • 宠妻建筑师发明了世界上第一台食物垃圾处理器
  • 2020-10-12 09:09:34
  • 爱适易食物垃圾处理器

    在今年618电商大促中,苏宁大数据显示:
    从6月1日到13日,垃圾处理器苏宁全渠道销售同比增长612.85%;在6月18日当天,垃圾处理器更在1小时内创造了同比增长1433%的销售神话,成为本届618的爆款产品;而在其热销的地区中,上海一直稳占榜首。


    恼人湿垃圾




    2019年7月1日,《上海生活垃圾管理条例》的正式实施使得垃圾分类正式进入“强制时代”,上海人民开始烦恼于“大骨头是干垃圾、小骨头是湿垃圾”“瓜子是干的但却为湿垃圾”之类的分类规则。有网友甚至戏称早上花了十分钟蹲在厨房垃圾桶旁进行分类,想象早上穿着端庄的新时代女性蹲在厨房垃圾桶旁捂着鼻子手动刨垃圾的样子,真是让人哭笑不得。


    那么,湿垃圾就真的没有优雅的处理方式了吗?



    实力宠妻



    事实上,美国建筑师Hammes在看到妻子用报纸包湿漉漉的食物垃圾时,也有过这种既心疼又好笑的感觉。为了减轻妻子的烦恼,Hammes于1927年发明了食物垃圾处理器,并于1935年在美国专利局获得该发明的专利权US2012680A。


    其将处理器安装于水槽的排水口,并在处理器底部和侧壁下部设置固定研磨刀盘,通过转动与固定研磨刀盘匹配的U型研磨刀盘,利用刀盘的锯齿结构将倒入水槽的食物垃圾变成小颗粒,当颗粒足够小时可通过网孔落到水流通道,最后利用水流将小颗粒带走排入下水管道。该食物垃圾处理器将食物垃圾通过下水道排到家庭化粪池或市政污水处理厂,不再需要用手处理湿漉漉的食物垃圾,也大大减少了家庭垃圾的数量。


    最早的食物垃圾处理器 US2012680A附图

    为了将食物垃圾处理装置推广给更多的用户,Hammes于1938年成立了爱适易公司(In-Sink-Erator),开始在美国生产并销售其发明的垃圾处理器。该公司目前拥有最大市场份额,并于1968年被艾默生(Emerson)收购为其全资子公司。


    50年代的爱适易广告

    爱适易在技术开发和市场扩展的同时,也在不断进行专利布局。其在全球申请了大约400件关于食物垃圾处理器的专利,这些专利在世界各地的分布如下图所示,可以看出其专利主要集中在美国、欧洲、澳大利亚、中国、日本。这与其被艾默生收购后将市场扩展到全球化,且主要集中在上述地区相对应。


    爱适易食物垃圾处理器专利布局区域分布热力图


    技术改进



    根据市场需求,爱适易对Hammes发明的食物垃圾处理器进行了多方面的改进。

    针对刀盘锯齿较为锋利,在使用或维修中可能会对操作者造成伤害的问题,Hammes将破碎装置调整为相对安全的研磨结构,通过研磨盘与研磨环的相互作用将食物垃圾研磨成小颗粒。该研磨盘的构思最早体现在专利US2225171A中,在后续申请的专利US2822988A、CN100467131C、CA2528212A、CN100471572C、CN100569378C、CN202410776U等中则对磨盘的具体结构进行了改进,以进一步提高研磨效率


    相对安全的研磨结构 US2225171A附图
    安全高效的研磨结构 CN202410776U附图

    食物垃圾处理器运行过程中,较硬的食物颗粒在较高的转速下可能滞驻在研磨盘上,导致不被研磨甚至缠绕、堵塞研磨盘。为了解决这一问题,Hammes在上文提到的专利US2225171A中首次提出了控制研磨盘转动的电机可以反转,利用反转的离心力将滞驻或缠绕在研磨盘上的杂物甩开,以清洁研磨盘,防止堵塞。对于电机如何实现正转,则在专利GB745469A中作了说明。自动正反转和安全的磨盘结构,在目前中国市场上销售的Evolution、星球、M三个系列中依然被列为爱适易产品的优势。

    正反转电机GB745469A附图

    为了让用户在使用食物垃圾处理器时,不用提高分贝与家人朋友聊天,爱适易在降噪方面作了不少改进。专利CN100591421C采用不同的转动模式操作变速马达,例如在空载时降低转速以降低功耗和噪音。专利CN1293945C则提出为食物垃圾处理器安装消声器。专利CN1592657A通过在食物输送段、电机段和/或中心研磨段外表面设置声音减弱层降低噪音。专利CN101094961B则通过在沉槽开口与壳体之间设置环形弹性连接器,以吸收振动和冲击载荷,进而实现降噪。

    其中,CN101094961B为艾默生诉潍坊百适精密机械制造有限公司侵害其发明专利权纠纷案的涉案专利,该纠纷案在二审阶段,山东省高级人民法院判百适公司侵犯艾默生公司发明专利权,赔偿艾默生公司经济损失及合理开支共计人民币80万元,该纠纷案还获评中国外商投资企业协会优质品牌保护委员会2017-2018年度知识产权保护十佳非刑事案例。


    安装消音器的食物垃圾处理器 CN1293945C附图
    安装环形弹性连接器CN101094961B附图

    为了防止餐具在处理器工作时掉入其中,爱适易提出了将处理器装满食物垃圾并在处理器工作前堵塞排水口,进而分批处理食物垃圾。并且,设置了联锁装置,以实现分批给料。这种装置在多篇专利中均有涉及,例如CN1788125A、CN1788126A等。

    用于批量供料的联锁装置 CN1788126A附图

    另外,为了将洗碗机在洗碗后产生的食物垃圾也进行粉碎处理,爱适易提出了为食物垃圾处理器设置洗碗机进口。此项改进在专利US2007/0138327A1、CN101702925A等中均有涉及。


    为了防止食物垃圾滋生细菌影响健康或带来令人不快的气味,爱适易在专利CN1805796A中提出了将食物垃圾处理器的一个或多个部件采用抗菌材料制成。为了防止食物垃圾处理器残留的食物垃圾堆积产生臭味和细菌,爱适易提出为食物垃圾处理器设置冲刷擦洗装置,以定期清洗食物垃圾处理器,例如专利CN202179266U。



    排行榜


    国内市场食物垃圾处理器排名


    爱适易作为行业开拓者,在食物垃圾处理器领域开辟了一番天地。后续进入该领域的公司则通过技术改进或产业革新,逐步占据食品垃圾处理器的半壁江山。排行榜123网依托全网大数据,根据品牌评价和销量评选出了国内市场食物垃圾处理器十大品牌,其中国内企业有爱思尼、贝克巴斯、爱迪生、小辣椒,而前两者在综合榜中的排名甚至超过了爱适易,表明中国企业虽然进入该领域的时间较晚,但凭借其针对中国市场的特殊设计及价格优势,获得了国内消费者的肯定。



    那么,食物垃圾处理器在整个垃圾分类处理体系中,能发挥什么作用呢?根据爱适易京东旗舰店关于食物垃圾处理器的商品介绍,可知其能处理瓜果、蔬菜、各类小型骨头,如鱼骨、鸡骨、蛋壳、茶叶等,包括了生活中的大部分湿垃圾。安装食物垃圾处理器不但能使家庭从处理大量厨房垃圾的负担中解放出来,而且家庭扔垃圾数量的减少,也降低了市政运输垃圾的成本。


    食物垃圾处理器降低运输量


    食物垃圾处理器在美国的实际推广运用中,还得到了一个额外的奖励——产生能量。美国城市密尔沃基的部分废水系统使用厌氧消化器,经过食物垃圾处理器处理成小颗粒的食物垃圾随下水道到达污水处理厂,厌氧消化器中的细菌和其他微生物在封闭的池中将这些厨房垃圾当作食物分解,释放出甲烷,再将甲烷收集起来用于产生能量。

    爱适易食物垃圾处理器

    食物垃圾处理器产能图


    食物垃圾处理器可减轻处理食物垃圾的负担且减少扔垃圾的数量的优势,使得其在垃圾分类时代深受居民青睐。而其可减少垃圾运输量及在后续污水处理中可产生能量的优势,则可作为市政是否提供匹配下水道及污水处理厂的考量因素。





    垃圾分类时代的到来捧红了上世纪初宠妻建筑师发明的食物垃圾处理器,其可减轻处理食物垃圾的负担,降低市政运输垃圾成本,并具有在后续污水处理中产能的优势,具有较大市场潜能。中国的部分企业凭借其针对中国市场的特殊设计及价格优势,获得了一定的市场份额,但高端市场还是以进口产品为主。国内企业可以从提高产品质量,根据市场需求开发具有知识产权的技术等方面提升自身市场竞争力。



    本期作者


    材料工程发明审查部化工室


    杨 颖





    (部分图片来源于网络)





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    审校:解静  美编:陈伟琦



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    爱适易食物垃圾处理器