CN109573388B - 智能分类垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及智能分类垃圾桶，包括垃圾桶主体，垃圾桶主体底部垂直固设有将垃圾桶主体分隔为垃圾箱和燃烧物箱的隔板，垃圾桶主体上还设有垃圾投掷口，还包括：翻板，其铰接于垃圾箱的侧壁上竖直高度高于隔板的位置；伸缩装置，用于带动翻板完成伸展和收缩的动作；定位机构，用于使翻板定位在与垃圾箱侧壁垂直的位置；转动装置，用于带动翻板向垃圾箱底部方向转动；压力检测装置，用于检测翻板表面的压力信号；烟雾检测装置，用于检测翻板表面的烟雾信号；控制单元，用于伸缩装置和转动装置工作。本发明能解决燃烧物未熄灭时投掷到垃圾桶内燃烧垃圾导致的影响城市文明形象以及危害人们健康的问题。

Description

智能分类垃圾桶

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，具体涉及智能分类垃圾桶。

背景技术

随着人类的发展，人们对环境的要求也就显得尤为重要了；就对造成环境被污染的各个方面有很多，如果人类呼吸的空气、喝的水、吃的食物等这一切都遭到污染，那么就直接的影响到地球的生态环境；对污染源那也是不可胜数的，其中垃圾就是污染源的一种，我们只有对这些污染源进行有效的控制，才能保护好地球的生态环境不受影响。

垃圾是由各种元素的材料不规则的混合在一起形成的产物。例如在日常生活当中人为生成的垃圾就相当复杂，有金属、塑料、纸、玻璃、果皮、厨房垃圾等，之前人们对这些混合垃圾的处理只是焚烧，不能焚烧的就拉到垃圾堆放厂填埋，焚烧的烟雾、有毒气体等对大气会造成污染，填埋的又会对水、植物等又造成污染，所以这样的处理垃圾是不科学的。现有的组合式分类垃圾桶，由两个垃圾箱组成，分别为可回收箱和不可回收箱，人们在丢弃垃圾时根据垃圾种类不同，自行选择投至不同的箱体。

在大街上吸烟的情况很常见，现有的分类垃圾桶上都设有收集烟头的燃烧物箱，供人们投掷烟头，部分素质不高的人，并没有将烟头直接投掷到燃烧物箱内，而是选择随意投掷到垃圾桶内。对于烟头等带有火煋的燃烧物，投掷到垃圾桶内时很容易引燃垃圾桶内的纸张、塑料等垃圾，会散发出有毒的浓烟，甚至引发火灾。不但会影响城市的文明形象，还会危害人们的健康。

发明内容

本发明的目的在于提供智能分类垃圾桶，能避免燃烧物投掷到垃圾桶内燃烧垃圾导致的影响城市文明形象以及危害人们健康的问题。

本发明提供的基础方案为：智能分类垃圾桶，包括垃圾桶主体，垃圾桶主体底部垂直固设有将垃圾桶主体分隔为垃圾箱和燃烧物箱的隔板，垃圾桶主体上还设有垃圾投掷口，还包括：

翻板，用于接收垃圾投掷口的垃圾，其铰接于垃圾箱的侧壁上竖直高度高于隔板的位置，翻板的长度可伸展和收缩，翻板收缩时长度小于隔板到翻板位置处的水平宽度，翻板伸展时长度大于隔板到翻板位置处的水平宽度；

伸缩装置，用于带动翻板完成伸展和收缩的动作；

定位机构，用于使翻板定位在与垃圾箱侧壁垂直的位置；

转动装置，用于带动翻板向垃圾箱底部方向转动；

压力检测装置，用于检测翻板表面的压力信号；

烟雾检测装置，用于检测翻板表面的烟雾信号；

控制单元，用于接收压力检测装置的压力信号和烟雾检测装置的烟雾信号，控制伸缩装置和转动装置工作；控制单元接收到压力信号时，控制转动装置工作；控制单元未接收到烟雾信号时，控制伸缩装置带动翻板收缩；控制单元接收到烟雾信号时，控制伸缩装置带动翻板伸展。

当投掷的为普通垃圾(非可燃物)，例如金属。将金属从垃圾投掷口投掷到翻板上，压力检测装置能检测到压力信号并发送给控制单元，控制单元控制转动装置工作，转动装置带动翻板沿铰接处向垃圾箱底部位置转动，直到完全与垃圾箱主体侧壁平行(转动了九十度)，金属受自身重力沿翻板滑落到垃圾箱内，实现对垃圾的收集。

当投掷的为燃烧物，例如烟头时，将烟头从垃圾投掷口投掷到翻板上，烟雾检测装置能检测到烟雾信号并发送给控制单元，控制单元控制伸缩装置带动翻板伸长，同时压力检测装置能检测到压力信号并发送给控制单元，控制单元控制转动装置工作，转动装置带动翻板沿铰接处转动，转动到隔板处时停止，烟头受自身重力滑落到燃烧物箱(由于翻板的位置高于隔板的位置，翻板和隔板能形成一个斜面，烟头沿斜面滑落)，实现对燃烧物的收集。

本发明的有益效果：

本方案的智能分类垃圾桶能对燃烧物垃圾和非燃烧物垃圾进行自动分类和收集，与现有的垃圾桶相比，能完成燃烧物的自动识别和分类，从而解决因人们将未熄灭燃烧物垃圾投掷到垃圾桶内燃烧垃圾导致的影响城市文明形象以及危害人们健康的问题。

进一步，翻板包括固定板和滑动板，固定板的第一端与垃圾桶主体铰接，固定板的第二端上固设有与固定板平行的滑轨，滑动板与滑轨滑动配合，固定板的第二端与滑动板之间固设有弹性元件。

进一步，伸缩装置包括固设于固定板第二端的第一电磁铁和正对第一电磁铁且与滑动板固定连接的第一铁块，第一电磁铁的得失电受控制单元的控制。

控制单元控制第一电磁铁通断电吸附第一铁块使位于固定板和滑动板之间的弹性元件伸展和压缩，由弹性元件带动翻板实现伸缩的功能。

有益效果：电磁铁配合弹性元件的方式，具有成本低和结构简单的优点；电磁铁与普通磁铁相比，电磁铁为可控的元件能受控制单元的控制，能控制翻板根据燃烧物的有无完成伸缩。

进一步，转动装置包括固设于翻板上端的第二电磁铁和固设于翻板尾端的第二铁块，第二电磁铁固定连接于垃圾桶主体的外侧壁上，翻板的尾端位于垃圾桶主体外侧，第二电磁铁的得失电受控制单元的控制。

控制单元控制第二电磁铁通电时能吸附翻板上的第二铁块，从而使翻板定位在垃圾桶主体的侧壁上，第二电磁铁失电时，翻板受自身重力作用沿铰接处转动。

有益效果：电磁铁具有结构简单，价格便宜的优点，且采用电磁铁与普通磁铁相比，电磁铁为可控的元件能受控制单元的控制，并能通过控制单元能调整电磁铁吸引力的大小，可突然增大或减小电磁铁的吸引力更好的实现翻板的转动。

进一步，还包括喷射装置，用于喷出凝胶，喷射装置受控制单元的控制。

检测到烟雾信号后，控制单元控制喷射装置工作，喷出凝胶包裹住燃烧物，隔绝其与空气的交换，达到熄灭燃烧物的目的。

有益效果：熄灭燃烧物有利于对燃烧物的收集，解决多个燃烧物聚集时继续燃烧产生有毒烟雾的问题；且凝胶与普通的水相比，水在灭火时会洒落到垃圾桶内，使垃圾处于潮湿状态，一方面，容易导致垃圾产生恶臭；另一方面，清理垃圾时，垃圾里的水会污染街道。

进一步，喷射装置包括盛放凝胶的密闭管体、设于管体上用于喷出凝胶的喷射口、控制喷射口通断的压力阀、固设于管体一侧的第三电磁铁和固设于管体另一侧且正对第三电磁铁的第三铁块，喷射口对准翻板上正对垃圾桶投掷口的位置，第三电磁铁的通断电受控制单元的控制。

有益效果：第三电磁铁通电时吸附第三铁块，能挤压管体，凝胶能在挤压力下通过压力阀从喷射口喷出，由于喷射口对准翻板上正对垃圾投掷口的位置，燃烧物从垃圾投掷口投掷到翻板上时能被喷出的凝胶包裹。

本方案还包括设置在燃烧物箱的发电装置，发电装置包括用于吸收燃烧物的热量产生温差电动势的第一导体和第二导体。

以将第一导体放置于燃烧物箱底部，第二导体放置于燃烧物顶部为例，若投掷的垃圾为烟头：第一导体能吸收到烟头的热量(烟头的中心温度可达到500到800摄氏度，表面温度能达到170到300摄氏度)，此时第一导体的温度会远远高于第二导体的温度，第一导体与和第二导体形成的回路中能产生温差电动势(塞贝克效应)，导线上能产生电流，从而为电源充电。

附图说明

图1为本发明实施例一中智能分类垃圾桶的正剖图；

图2为本发明实施例一中翻板的侧剖图；

图3为本发明实施例一中喷射装置的具体示图；

图4为本发明实施例一中智能分类垃圾桶的电路硬件图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：垃圾桶主体1、第一隔板11、第二隔板12、可回收箱101、燃烧物箱102、不可回收箱103、可回收口104、不可回收口105、控制室21、控制单元22、第一翻板31、第二翻板32、固定板301、滑动板302、第三电磁铁303、弹性元件304、第三铁块305、滑轨306、第一电磁铁311、第一铁块312、第一扭簧313、第二电磁铁321、第二铁块322、第二扭簧323、第一喷射装置41、第二喷射装置42、第一烟雾传感器51、第二烟雾传感器52、管体61、压力阀62、第四电磁铁63、第四铁块64。

实施例一：

如图1所示：智能分类垃圾桶，包括垃圾桶主体1、焊接固定于垃圾桶主体1内侧底部的第一隔板11和第二隔板12，第一隔板11和第二隔板12将垃圾桶主体1从左至右依次分隔为可回收箱101、燃烧物箱102和不可回收箱103。垃圾桶主体1上端开设有用于收集可回收垃圾的可回收口104和用于收集不可回收垃圾的不可回收口105。

可回收箱101的左侧内壁上铰接有第一翻板31，第一翻板31的铰接处安装有使第一翻板与可回收箱101侧壁保持垂直的第一定位机构，本实施例中第一定位机构为第一扭簧313，可回收箱101外侧壁位于第一翻板31上端的位置处固定安装有第一电磁铁311，第一翻板31位于垃圾桶主体1外侧的部分固定安装有第一铁块312，第一翻板31内安装有能检测第一翻板31表面压力信号的第一压力检测装置，本实施例中第一压力监测装置第一压力传感器。

不可回收箱103的左侧内壁上铰接有第二翻板32，第二翻板32的铰接处安装有使第二翻板32与不可回收箱103侧壁保持垂直的第二扭簧323，不可回收箱103外侧壁位于第二翻板32上端的位置处固定安装有第二电磁铁321，第二翻板32位于垃圾桶主体1外侧的部分固定安装有第二铁块322，第二翻板32内安装有能检测第二翻板32表面压力信号的第二压力传感器。

第一翻板31和第二翻板32完全相同，其长度均可伸展和收缩，第一翻板31收缩时长度小于第一隔板11到第一翻板31位置处的水平宽度，第一翻板31伸展时长度大于第一隔板11到第一翻板31的水平宽度且小于第二隔板12到第一翻板31的水平宽度；第二翻板32收缩时长度小于第二隔板12到第二翻板32位置处的水平宽度，第二翻板32伸展时长度大于第二隔板12到第二翻板32的水平宽度且小于第一隔板11到第二翻板32的水平宽度。如图2所示：第一翻板31包括固定板，固定板301的左端与垃圾桶主体铰接，固定板301的右端固定连接有水平设置的滑轨306，滑动板302位于滑轨306内且与滑轨306滑动配合，固定板301的右端固定安装有第三电磁铁303，滑动板302的左端固定安装有正对第三电磁铁303的四铁块605，第三电磁铁303和第三铁块305之间固设有弹性元件304，本实施例中，弹性元件304为现有的弹簧。

垃圾桶主体1内还包括固定连接于上内壁的控制室21，控制室21内安装有控制单元22。控制室21左侧的外侧壁上固定安装有第一喷射装置41和检测第一翻板31处的烟雾信号的第一烟雾传感器51，第一喷射装置41正对第一翻板31上正对可回收口104的位置处；控制室21右侧的外侧壁上固定安装有第二喷射装置42和检测不可回收口105位置处烟雾信号的第二烟雾传感器52，第二喷射装置42正对第二翻板32上正对不可回收口105的位置处。

第一喷射装置41和第二喷射装置42完全一致。如图3所示：喷射装置包括盛放凝胶的密封的管体61，管体61的后端固定安装于控制室21上，管体61的前端开设有喷出凝胶的喷射口，管体61的前端还设有控制喷射口通断的压力阀62，管体61的左侧固设有第四电磁铁63，管体61的右侧固设有第四铁块64。第四电磁铁63通电时能吸附第四铁块64，挤压管体61，凝胶能通过压力阀62从管体61内喷出。

第一压力传感器、第二压力传感器、第一烟雾传感器51和第二烟雾传感器52均与控制单元22信号连接；第一电磁铁311、第二电磁铁321、第三电磁铁303、第四电磁铁63均与控制单元22电连接。第一铁块312、第二铁块322和第四磁铁均为磁铁性物质，本实施例中均采用铁材料制成。

还包括为控制单元22供电的电源，电源采用太阳能电池板，具体的为光合的GH-RXTYN10W型太阳能板；控制单元22为STC12C5A60S2单片机；第一压力传感器和第二压力传感器均为CYYZ11 RS458型号的压力传感器；第一烟雾传感器和第二烟雾传感器均为博云创的BYG511-YW型烟雾传感器；第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁为Kbaoele的KB-34型电磁吸盘。

如图4所示：电源为控制单元22供电，压力传感器和烟雾传感器与控制单元22内的任意输入端连接，电磁铁通过现有的可控硅与控制单元22连接。

本实施例的工作过程：

初始状态时，第三电磁铁303处于通电状态吸附着第三铁块305，第二翻板32处于收缩状态，弹性元件304储能。

在正常使用时，通过垃圾桶主体1上的可回收口104和不可回收口105投掷垃圾。

1)普通垃圾收集

以投掷可回收垃圾为例，例如投掷金属。将垃圾从可回收口104投掷到第一翻板31上，第一压力传感器能检测到第一翻板31表面的压力信号并将压力信号发送给控制单元22，控制单元22控制第一电磁铁311通电吸附第一铁块312，在第一电磁铁311的作用下第一翻板31沿铰接处顺时针转动，转动的过程中垃圾在自身重力的作用下顺着第一翻板31滑落到可回收箱101中，实现对垃圾的收集。第一压力传感器未检测到压力信号时，控制单元22控制第一电磁铁311断电，第一翻板31在第一扭簧313的作用下复位到与垃圾桶侧壁垂直的位置。

投掷不可回收垃圾时，同理。

2)燃烧物收集

若投掷的为燃烧物，例如烟头。将烟头从不可回收口105(可回收口104原理相同)投掷，烟头掉落到第二翻板32上，第二压力传感器能检测到第二翻板32表面的压力信号并发送给控制单元22，同时烟雾传感器能检测到第二翻板32上烟雾信号并发送给控制单元22，控制单元22控制第四电磁体通电吸附第四铁块64，在第四电磁铁63的挤压下，从喷射口喷射出的凝胶能将烟头包裹住。

然后控制单元22控制第三电磁铁303断电失去对第三铁块305的吸附，位于固定板301和滑动板302之间的弹性元件304能释放能量，将滑动板302从滑轨306内推出，实现第二翻版的伸展，此时的第二翻板32能到达燃烧物箱102内。

最后控制单元22控制第二电磁铁321通电吸附第二铁块322，在第二电磁铁321的作用下，第二翻板32能沿铰接处向下转动，直到与第二隔板12接触为止，烟头会顺着第二翻板32滑落到燃烧物箱102内(由于第二翻板32铰接的位置高于第二隔板12，第二翻板32转动到与第二隔板12接触时，能形成一个斜面)，实现对烟头的收集。

第二烟雾传感器52未检测烟雾信号时，控制单元22控制第三电磁铁303通电，实现第二翻板32的收缩。

第一翻板31和第二翻板32收到压力垃圾压力的作用时，第一扭簧313和第二扭簧323也能在压力的作用下发生形变使第一翻板31和第二翻板32完成翻转，但是其存在的问题为靠垃圾的压力作用很容易导致垃圾过多而堵塞垃圾投掷口。本实施例通过第一电磁铁311和第二电磁铁321实现第一翻板31和第二翻板32的转动，检测到垃圾时能及时对垃圾进行收集。

实施例二：

本实施例与实施例一相比不同之处仅在于，本实施例中还包括发电装置。

发电装置包括安装于燃烧物箱底部由康铜材质的第一导体和安装于燃烧箱顶部由铜材料制成的第二导体，第一导体的第一端和第二导体的第一端之间通过导线连接，第一导体的第二端与电源的正极连通，第二导体的第二端与电源的负极连通。本实施例的电源为现有的充电电池，可采用NANFU的AA48型充电电池。

本实施例的工作过程：

将烟头从可回收口(不可回收口)投掷时，控制单元不控制第一喷射装置工作，直接将烟头收集到燃烧物箱中，此时位于燃烧物箱底壁的第一导体能吸收到烟头的热量(烟头的中心温度可达到500到800摄氏度，表面温度能达到170到300摄氏度)，此时第一导体的温度会远远高于第二导体的温度，第一导体与和第二导体形成的回路中能产生温差电动势(塞贝克效应)，导线上能产生电流，从而为电源充电。

本实施例中的第一导体和第二导体还可采用导电性良好的其他材料，例如银等。

本实施例的有益效果：

遇到阴雨天气时，太阳能板不能工作。本方案能智能识别投掷的烟头，并将烟头的热量用于为电源充电，电源能储备电能维持智能分类箱的工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.智能分类垃圾桶，包括垃圾桶主体，垃圾桶主体底部垂直固设有将垃圾桶主体分隔为垃圾箱和燃烧物箱的隔板，垃圾桶主体上还设有垃圾投掷口，其特征在于，还包括：

翻板，用于接收垃圾投掷口的垃圾，其铰接于垃圾箱的侧壁上竖直高度高于隔板的位置，翻板的长度可伸展和收缩，翻板收缩时长度小于隔板到翻板位置处的水平宽度，翻板伸展时长度大于隔板到翻板位置处的水平宽度；

伸缩装置，用于带动翻板完成伸展和收缩的动作；

定位机构，用于使翻板定位在与垃圾箱侧壁垂直的位置；

转动装置，用于带动翻板向垃圾箱底部方向转动；

压力检测装置，用于检测翻板表面的压力信号；

烟雾检测装置，用于检测翻板表面的烟雾信号；

控制单元，用于接收压力检测装置的压力信号和烟雾检测装置的烟雾信号，控制伸缩装置和转动装置工作；控制单元接收到压力信号时，控制转动装置工作；控制单元未接收到烟雾信号时，控制伸缩装置带动翻板收缩；控制单元接收到烟雾信号时，控制伸缩装置带动翻板伸展；

还包括发电装置，发电装置包括安装于燃烧物箱底部的第一导体和安装于燃烧箱顶部的第二导体，第一导体的第一端和第二导体的第一端之间通过导线连接，第一导体的第二端与分类垃圾箱的电源正极连通，第二导体的第二端与分类垃圾箱的电源的负极连通；分类垃圾箱的电源为充电电池。

2.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于：翻板包括固定板和滑动板，固定板的第一端与垃圾桶主体铰接，固定板的第二端上固设有与固定板平行的滑轨，滑动板与滑轨滑动配合，固定板的第二端与滑动板之间固设有弹性元件。

3.根据权利要求2所述的智能分类垃圾桶，其特征在于：伸缩装置包括固设于固定板第二端的第一电磁铁和正对第一电磁铁且与滑动板固定连接的第一铁块，第一电磁铁的得失电受控制单元的控制。

4.根据权利要求3所述的智能分类垃圾桶，其特征在于：转动装置包括固设于翻板上端的第二电磁铁和固设于翻板尾端的第二铁块，第二电磁铁固定连接于垃圾桶主体的外侧壁上，翻板的尾端位于垃圾桶主体外侧，第二电磁铁的得失电受控制单元的控制。

5.根据权利要求4所述的智能分类垃圾桶，其特征在于：还包括：

喷射装置，用于喷出凝胶，喷射装置的工作受控制单元的控制。

6.根据权利要求5所述的智能分类垃圾桶，其特征在于：喷射装置包括盛放凝胶的密闭的管体、设于管体上用于喷出凝胶的喷射口、控制喷射口通断的压力阀、固设于管体一侧的第三电磁铁和固设于管体另一侧且正对第三电磁铁的第三铁块，喷射口对准翻板上正对垃圾桶投掷口的位置，第三电磁铁的通断电受控制单元的控制。

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