CN106759197A - 水面垃圾清理机 - Google Patents

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孟国霞
李海军
孙小平
韩永佳
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王慧元
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    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10—Devices for removing the material from the surface

Abstract

本发明涉及一种水面垃圾清理机，其包括：控制装置、驱动装置、排水装置、浮力调节装置、电源装置，以及垃圾收集仓；垃圾收集仓用于收集水面的带有垃圾的水流并过滤垃圾；驱动装置用于驱动垃圾清理机行进并控制其行进方向、速度；排水装置用于排出垃圾收集仓内的过滤后的水,使垃圾清理机内、外有一定的水位差，形成水流漩涡；浮力调节装置用于调节垃圾清理机漂浮在水中的高度；控制装置与驱动装置、排水装置及浮力调节装置信号连接，分别向所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置发出控制命令。本发明结构简单，体积小，成本低，自动化程度高，适合推广。

Description

水面垃圾清理机
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，尤其是涉及一种水面垃圾清理机。
背景技术
近年来，随着社会的发展，水域的污染问题越来越受到重视，尤其是自然景区、园林内的小型水域，由于游人或行人众多，很容易在水面积累垃圾，而水面垃圾的清理成本高，需要的设施体积大、使用不方便，且需要人力配合。
发明内容
有鉴于此，有必要针对背景技术中提到的问题，提供一种体积小、使用方便、节约人力的新型的水面垃圾清理装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种水面垃圾清理机，其包括：控制装置、驱动装置、排水装置、浮力调节装置，作为所述各装置的供电电源的电源装置，以及垃圾收集仓；所述垃圾收集仓用于收集环境水域的带有垃圾的水流并过滤垃圾；所述驱动装置用于驱动所述垃圾清理机行进并控制其行进方向、速度；所述排水装置设置于所述垃圾收集仓的底部或接近接近底部处并与垃圾收集仓内连通，其用于排出所述垃圾收集仓内的过滤后的水，使垃圾收集仓内、外有一定的水位差，形成水流漩涡；所述浮力调节装置用于调节所述垃圾清理机漂浮在水中的高度；所述控制装置与所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置信号连接，根据所述控制装置内存的数据，或者根据与所述控制装置信号连接的智能操作端发出的控制信号，或者根据与所述控制装置信号连接的感应装置的感应数据，分别向所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置发出控制命令。
优选的，所述垃圾收集仓的顶部或接近顶部处与水面相通，供环境水域的带有垃圾的水流在所述垃圾清理机的行进过程中形成的所述水流漩涡进入所述垃圾收集仓。
优选的，其还包括顶壳，所述顶壳设置于所述垃圾收集仓的顶部之上，所述感应装置设置于所述顶壳外部所述感应装置包括：用于定位所述垃圾清理机在水域范围中的位置的陀螺仪、用于感应水面上的垃圾位置的垃圾扫描传感器、用于与所述智能操作端信号连接的天线、水深探头、障碍物探头及工作状态指示灯中的一个或多个。
优选的，所述顶壳为太阳能光伏板，其通过太阳能转换器连接蓄电池，共同构成所述电源装置，所述蓄电池以重力平衡的方式设置于所述垃圾收集仓的底部
优选的，所述垃圾收集仓为双层筒状结构，其内筒为网状结构，内筒内可以套设用于收集过滤后垃圾的垃圾袋。
优选的，所述控制装置、驱动装置、排水装置及浮力调节装置均设置于所述垃圾收集仓的底部。
优选的，所述排水装置为与所述垃圾收集仓内连通的水泵，其用于将所述垃圾收集仓内的经过滤后的水排出。
优选的，所述感应装置还包括吃水深度传感器，其设置于所述垃圾收集机的太阳能光伏板某一位置处。
优选的，所述浮力调节装置为对称地设置(为了使得整个垃圾清理机重力平衡，从而浮力平衡)于所述垃圾收集仓的底部的一个或者多个浮箱，浮箱内盛水，浮箱连通有调节水泵，所述调节水泵用于根据所述控制装置通过所述吃水深度传感器感应到的数据所发出的控制信号，通过向浮箱内注水或者从浮箱内向外排水来调节所述垃圾清理机在水中的高度。
优选的，所述驱动装置水平设置于所述垃圾收集仓的底部，其包括驱动水泵、均与所述驱动水泵相连通的两两相对的多条水管及分别连接于每条水管上多个电磁阀，所述电磁阀和所述驱动水泵均与所述控制装置信号连接，控制装置根据所述感应装置中的一个或多个感应到的信号或者根据其内存的数据或者根据所述智能终端发出的命令产生需要驱动水面垃圾清理机朝向哪个方向的控制命令，控制所述多个电磁阀分别控制所述多条水管分别排水或关闭，以及控制所述驱动水泵开启或关闭，从而控制水面垃圾处理机的排水方向，使得所述垃圾清理机朝着与排水方向相反的方向行进。
相较于现有技术，本发明的优点在于：
1、本发明利用水面垃圾清理机在行进过程中形成的水面涡流自动进入垃圾收集仓，然后经过清理的水自动流出，实现了水面垃圾清理机的自动运作；
2、本发明之驱动装置也可以自动运作，将水面垃圾清理机朝着希望的方向驱动，无需外力驱动，自动化程度高，结构简答，设计巧妙；
3、太阳能光伏板同时作为本发明之水面垃圾清理机的顶盖，环保、清洁，尤其适合水域所处的户外环境；
4、采用浮力调节装置可以智能地调节本发明之水面垃圾清理机在水中的高度，从而可以保障水面垃圾清理机的清理效果。
附图说明
图1是本发明实施例的模块原理图；
图2是本发明实施例的驱动装置结构示意图。
具体实施方式
本实施例提供了一种水面垃圾清理机，如图1所示，其包括：控制装置、驱动装置、排水装置、浮力调节装置，作为所述各装置的供电电源的电源装置，以及垃圾收集仓。
所述控制装置与所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置均信号连接，根据所述控制装置内存的数据，或者根据与所述控制装置信号连接的智能操作端发出的控制信号，或者根据与所述控制装置信号连接的感应装置的感应数据，分别向所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置发出相应的控制命令。
所述电源装置采用太阳能光伏发电系统，其包括太阳能光伏板、太阳能转换器以及蓄电池，其电压为24伏。多块太阳能光伏板呈屋脊状搭建成为整个水面垃圾清理机的顶盖。所述感应装置包括：用于定位所述垃圾清理机在水域范围中的位置的陀螺仪、用于感应水面上的垃圾位置的垃圾扫描传感器、用于与所述智能操作端信号连接的天线、水深探头、障碍物探头及工作状态指示灯中的一个或多个，上述感应装置安装于太阳能光伏板的内顶面上。所述感应装置还包括吃水深度传感器，其设置于太阳能光伏板某一位置处。所述垃圾扫描传感器优选采用雷达扫描仪。
具体的，所述天线、陀螺仪、垃圾扫描传感器均设置于屋脊状的太阳能光伏板的外顶端上。所述工作状态指示灯安装于所述太阳能光伏板的外表面的中等高度位置，这样设计的目的是岸边的操作者，或者远程操作者用于远程观察的摄像头，可以清楚地获得工作状态的指示，指示灯不会淹没入水中，也不会与其它部件安装在一起导致其光线不容易被看清楚。太阳能光伏板的外表面下部安装有所述太阳能转换器、水深探头和障碍物探头，三者的安装方式为互不干扰。
所述垃圾收集仓为收集环境水域的带有垃圾的水流并过滤垃圾的主体，其固定设置于所述太阳能光伏板搭建成的屋脊之下，其为双层筒状结构，其外筒为金属筒状，具体优选不锈钢材质，其内筒为网状结构，内筒内可以套设用于收集过滤后垃圾的垃圾袋。垃圾收集仓的顶部与水面相通，用于供待处理的水进入垃圾处理仓内。所述排水装置设置于垃圾收集仓的底部，其为与所述垃圾收集仓内连通的水泵，用于将所述垃圾收集仓内的经过的水排出。这样，垃圾清理机内、外有一定的水位差，即垃圾清理仓内为负压状态，使垃圾收集仓外的带有垃圾的待处理的水形成水流漩涡，不断涌入垃圾收集仓进行处理，然后再排出，自动形成循环。排水装置和控制装置信号连接，控制装置控制排水装置的开关。
所述驱动装置用于驱动本实施例之水面垃圾清理机行进并控制其行进方向、速度，其设置于所述水面垃圾清理机的最下端。具体的，该驱动装置水平设置于所述垃圾收集仓的底部，如图2其包括两两相对的四条水管、每条水管上均连接的电磁阀以及与所述四条水管均连接的驱动水泵，所述电磁阀和所述驱动水泵均与控制装置信号连接，控制装置产生或者接收根据所述感应装置中的一个或多个(例如垃圾扫描传感器、障碍物探头)感应到的信号产生的需要驱动水面垃圾清理机朝向哪个方向的控制命令，根据该控制命令，所述四个电磁阀分别控制四条水管的排水或关闭，所述驱动水泵开启或关闭，从而控制水面垃圾处理机的排水方向，使得所述垃圾清理机朝着与排水方向相反的方向行进。
所述浮力调节装置对称安装于所述垃圾收集仓的底部的边缘，其用于调节所述垃圾清理机漂浮在水中的高度。具体的，所述浮力调节装置为一个或者多个浮箱，浮箱内盛水，浮箱连通有调节水泵，所述调节水泵用于根据所述控制装置通过所述吃水深度传感器感应到的数据所发出的控制信号，通过向浮箱内注水或者从浮箱内向外排水来调节所述垃圾清理机在水中的高度。例如：如果吃水深度传感器感应到垃圾清理机的吃水深度过小，即太浅，控制装置接收到该信息后，控制所述调节水泵从外部向浮箱内注水，使得垃圾清理机下沉，反之，如果吃水深度太大，即太深，则可控制装置从浮箱内向外排水，使得垃圾清理机上浮。
优选的，所述控制装置、驱动装置及浮力调节装置也设置于所述垃圾收集仓的底部。
所述垃圾收集仓优选圆柱形，所述顶盖优选四块，拼成稳定的屋脊状。
本发明之很多装置需要用到电机，尤其是水泵，该电机采用水浸式电机。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水面垃圾清理机，其特征在于：其包括：控制装置、驱动装置、排水装置、浮力调节装置，作为所述各装置的供电电源的电源装置，以及垃圾收集仓；所述垃圾收集仓用于收集环境水域的带有垃圾的水流并过滤垃圾；所述驱动装置用于驱动所述垃圾清理机行进并控制其行进方向、速度；所述排水装置设置于所述垃圾收集仓的底部或接近接近底部处并与垃圾收集仓内连通，用于排出所述垃圾收集仓内的过滤后的水,使垃圾清理机内、外有一定的水位差，形成水流漩涡；所述浮力调节装置用于调节所述垃圾清理机漂浮在水中的高度；所述控制装置与所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置信号连接，根据所述控制装置内存的数据，或者根据与所述控制装置信号连接的智能操作端发出的控制信号，或者根据与所述控制装置信号连接的感应装置的感应数据，分别向所述驱动装置、排水装置及浮力调节装置发出控制命令。
2.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述垃圾收集仓的顶部或接近顶部的位置与环境水域相通，供环境水域中的带有垃圾的水流在所述垃圾清理机的行进过程中形成的所述水流漩涡进入所述垃圾收集仓。
3.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：其还包括设置于所述垃圾收集仓顶部的顶壳，所述感应装置设置于所述顶壳上，所述感应装置包括：用于定位所述垃圾清理机在水域范围中的位置的陀螺仪、用于感应水面上的垃圾位置的垃圾扫描传感器、用于与所述智能操作端信号连接的天线、水深探头、障碍物探头及工作状态指示灯中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述顶壳为太阳能光伏板，其通过太阳能转换器连接蓄电池，共同构成所述电源装置。
5.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述垃圾收集仓为双层筒状结构，其外筒为金属筒，其内筒为网状结构，内筒设置为可以套设用于收集过滤后垃圾的垃圾袋的结构。
6.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述控制装置、驱动装置、排水装置及浮力调节装置均设置于所述垃圾收集仓的底部。
7.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述排水装置为与所述垃圾收集仓内连通的水泵，其用于将所述垃圾收集仓内的经过滤后的水排出。
8.根据权利要求4所述的垃圾清理机，其特征在于：所述感应装置还包括用于感应所述垃圾清理机的吃水深度的吃水深度传感器，其设置于所述太阳能光伏板某一位置处。
9.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述浮力调节装置为对称地设置于所述垃圾收集仓的底部的一个或者多个浮箱，浮箱内盛水，浮箱连通有调节水泵，所述调节水泵用于根据所述控制装置根据所述吃水深度传感器感应到的数据或者根据其内存的数据或者根据所述智能终端发出的命令所发出的控制信号，通过向浮箱内注水或者从浮箱内向外排水来调节所述垃圾清理机在水中的高度。
10.根据权利要求1所述的垃圾清理机，其特征在于：所述驱动装置水平设置于所述垃圾收集仓的底部，其包括驱动水泵、均与所述驱动水泵相连通的两两相对的多条水管及分别连接于每条水管上多个电磁阀，所述电磁阀和所述驱动水泵均与所述控制装置信号连接，控制装置根据所述感应装置中的一个或多个感应到的信号或者根据其内存的数据或者根据所述智能终端发出的命令产生需要驱动水面垃圾清理机朝向哪个方向的控制命令，控制所述多个电磁阀分别控制所述多条水管分别排水或关闭，以及控制所述驱动水泵开启或关闭，从而控制水面垃圾处理机的排水方向，使得所述垃圾清理机朝着与排水方向相反的方向行进。
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