CN110329463A - 一种船用多功能微塑料收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用多功能微塑料收集装置,包括从前向后依次相连的粗颗粒过滤管、细颗粒收集管、尾管;粗颗粒过滤管前端设有导流罩,导流罩口部设有粗颗粒过滤管;粗颗粒过滤管后部内固定有粗颗粒滤网;粗颗粒滤网内设有导流环;且导流环呈环形结构;导流罩中央凹孔对准导流环中部;导流环为流线型结构;导流罩中央凹孔和导流环前端之间的通道构成两端粗中间细的文丘里管形状;导流环之间的圆形通道、导流环与粗颗粒收集管壳体之间的通道也构成文丘里管形状;细颗粒收集管和尾管之间设置有细颗粒滤网;细颗粒收集管尾部和尾管之间形成两端粗中间细的文丘里管形状;本发明可对湖泊和海洋中的微塑料垃圾进行收集。

Description

一种船用多功能微塑料收集装置
技术领域
本发明属污染物收集装置领域,特别是一种船用多功能微塑料收集装置。
背景技术
微塑料是指直径小于等于5mm的塑料颗粒。它们往往只含有塑料基本的化学成分而不含添加剂,其中一部分是作为磨砂成分添加到化妆品、洗手液、牙膏、清洁剂等护理用品中。另一部分由更大的塑料制品破碎分裂而成的碎片,比如说大块塑料的碎裂以及衣服纤维的断裂。随着经济发展和人们对塑料用品使用的增多,越来越多的微塑料颗粒进入水体,当前海洋、湖泊等水体中的微塑料污染问题逐渐得到重视。
中国专利申请号201810797863.4公开了一种移动式海洋微塑料回收船及其用于海洋微塑料的回收方法。此方法需要在一艘船的基础上进行改造,没能解决对应的成本高,通用性差,不能够通过安装到任何船只上的工作方式来提高通用性,也无法通过模块化改造成遥控或者无人控制来实现自主收集污染物。此方法采用太阳能板发电,发电效率低,成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船用多功能微塑料收集装置,以对湖泊和海洋中的微塑料垃圾或其他污染物进行收集。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种船用多功能微塑料收集装置,包括从前向后依次相连的粗颗粒过滤管、细颗粒收集管、尾管;所述粗颗粒过滤管前端设有导流罩,所述导流罩口部设有粗颗粒过滤管;所述粗颗粒过滤管后部内固定有粗颗粒滤网;所述粗颗粒滤网内设有导流环;且导流环呈环形结构;所述导流罩呈一周突起,中间内凹的形状,且中央凹孔对准导流环中部;所述导流环为两端细中间粗的流线型结构;所述导流罩中央凹孔和导流环前端之间的通道构成两端粗中间细的文丘里管形状;导流环之间的圆形通道、导流环与粗颗粒收集管壳体之间的通道也构成文丘里管形状;所述细颗粒收集管和尾管之间设置有细颗粒滤网;所述细颗粒收集管尾部和尾管之间形成两端粗中间细的文丘里管形状。
本发明与现有技术相比,其显著优点是:
(1)本发明粗颗粒收集管设置有导流环和导流罩:导流环的流线型,减少流动阻力。三处文丘里管加速了相关区域水流流速,加大了滤网前后的压力差,优化了过滤效果的同时,使得截留的微塑料颗粒不易造成堵塞,粗微塑料颗粒能够很好地被截留在粗颗粒收集管,水流从导流罩的中间内凹处进入装置后,没能及时通过中间的粗颗粒滤网的水流沿着导流罩上下两端回流,进入导流环与导流罩之间的文丘里管通道。
(2)粗颗粒过滤管、细颗粒收集管上均设有朝外泄压的单向泄压阀,能够保证在粗颗粒收集管堵塞的情况下,过多的微塑料颗粒从单向泄压阀向外排出,不会造成整个装置失效。
(3)细颗粒收集管外壳上留有电池、电控等设备的安装空间,使得此收集装置能够随时改装成用于深海、遥控或者是无人操作等微塑料收集用途。当装置安装于船上使用时,螺旋桨用于给电池发电,比太阳能板效率高,成本低。当装置用于深海、遥控或者是无人操作时,螺旋桨提供动力,设置的舵面用于控制装置的行进方向。
(4)细颗粒收集管尾部与尾管构成文丘里管形状,加速水体排出,加大了滤网前后的压力差,优化了过滤效果的同时使得截留的微塑料颗粒不易造成堵塞。
附图说明
图1为本发明收集装置结构立体图。
图2为收集装置结构主视图。
图3为收集装置结构剖视图。
图4为收集装置水流流动方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1,本发明的一种船用多功能微塑料收集装置,包括从前向后依次相连的粗颗粒过滤管1、细颗粒收集管2、尾管3;所述粗颗粒过滤管1前端设有导流罩4,所述导流罩4口部设有粗颗粒过滤管10,用于隔离大型杂物,海洋垃圾,海洋生物等。所述粗颗粒过滤管1后部内固定有粗颗粒滤网12,粗微塑料颗粒能够很好地被截留在粗颗粒收集管2内。所述粗颗粒滤网12内设有导流环11;且导流环11呈环形结构;所述导流罩4呈一周突起,中间内凹的形状,且中央凹孔对准导流环11中部;所述导流环11为两端细中间粗的流线型结构;使得导流罩4中央凹孔和导流环11前端之间的通道构成两端粗中间细的文丘里管形状;导流环11之间的圆形通道、导流环11与粗颗粒收集管2壳体之间的通道也构成文丘里管形状;水流从导流罩4的中间内凹处进入装置后,没能及时通过中间的粗颗粒滤网12的水流沿着导流罩4壳体内回流,进入导流环11与导流罩4之间的文丘里管通道。三处文丘里管加速了通道水流流速,加大了滤网前后的压力差,优化了过滤效果的同时使得截留的微塑料颗粒不易造成堵塞,粗微塑料颗粒能够很好地被截留在粗颗粒收集管1。所述细颗粒收集管2和尾管3之间设置有细颗粒滤网13,细颗粒滤网13能够很好地截留细的微塑料颗粒并储存于细颗粒收集管2舱内。所述细颗粒收集管2尾部和尾管3之间形成两端粗中间细的文丘里管形状。
进一步的,所述粗颗粒过滤管1、细颗粒收集管2上均设有朝外泄压的单向泄压阀5,够保证在粗颗粒收集管1或细颗粒收集管2堵塞的情况下,过多的微塑料颗粒从单向泄压阀5向外排出,不会造成整个装置失效。
在一些实施方式中,整个收集装置通过外部船体驱动,所述细颗粒收集管2外部左右两侧均固定有多个连接杆6,用于与船体相连。
在另外一些实施方式中,整个收集装置通过自身动力装置驱动,所述尾管3内设有动力装置,所述动力装置包括电机15和螺旋桨14;所述电机15通过支架16固定在尾管3内;所述电机15输出轴与螺旋桨14相连。所述尾管3尾端外壳上设置有舵面9;所述细颗粒收集管2上设有电源7。
所述采用自身动力装置驱动时,所述电源7用以给电机15供电,驱动螺旋桨14旋转。当采用船体驱动时,水流驱动螺旋桨14旋转,螺旋桨14用于给电源7发电,比太阳能板效率高,成本低。
进一步的,所述细颗粒收集管2上还固定有电控箱8,用于遥控操作。
进一步的,所述电控箱8内还设有GPS模块,方便定位寻找。
进一步地,所述隔离滤网10为大孔铁丝网,主要用于隔离大型杂物,海洋垃圾,海洋生物等。粗颗粒滤网12约为200目滤网,细颗粒滤网13约为1000目滤网。
进一步地,所述粗颗粒过滤管1、细颗粒收集管2、尾管3之间使用螺纹或卡扣连接,能够快速安装拆卸。所述导流环11通过支撑件17固定在粗颗粒过滤管1内,支撑件17间隔设置,不影响水流通过粗颗粒滤网12。
工作流程:结合图4,海水(湖水)从隔离滤网10进入导流罩4,导流罩4通过流道形状对液体进行压缩加速,大部分液体直接通过导流环11之间的粗颗粒滤网12进入细颗粒收集管2,另一部分分流绕回,然后通过导流环11和导流罩4之间的文丘里管状旁通道中的粗颗粒滤网12入细颗粒收集管2。然后液体经过细颗粒滤网13后在尾管3排出装置。液体排出后推动螺旋桨转动发电。

Claims (7)

1.一种船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,包括从前向后依次相连的粗颗粒过滤管(1)、细颗粒收集管(2)、尾管(3);所述粗颗粒过滤管(1)前端设有导流罩(4),所述导流罩(4)口部设有粗颗粒过滤管(10);所述粗颗粒过滤管(1)后部内固定有粗颗粒滤网(12);所述粗颗粒滤网(12)内设有导流环(11);且导流环(11)呈环形结构;所述导流罩(4)呈一周突起,中间内凹的形状,且中央凹孔对准导流环(11)中部;所述导流环(11)为两端细中间粗的流线型结构;所述导流罩(4)中央凹孔和导流环(11)前端之间的通道构成两端粗中间细的文丘里管形状;导流环(11)之间的圆形通道、导流环(11)与粗颗粒收集管(2)壳体之间的通道也构成文丘里管形状;所述细颗粒收集管(2)和尾管(3)之间设置有细颗粒滤网(13);所述细颗粒收集管(2)尾部和尾管(3)之间形成两端粗中间细的文丘里管形状。
2.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述粗颗粒过滤管(1)、细颗粒收集管(2)上均设有朝外泄压的单向泄压阀(5)。
3.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述细颗粒收集管(2)外部左右两侧均固定有连接杆(6)。
4.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述尾管(3)内设有动力装置,所述动力装置包括电机(15)和螺旋桨(14);所述电机(15)通过支架(16)固定在尾管(3)内;所述电机(15)输出轴与螺旋桨(14)相连;所述尾管(3)尾端外壳上设置有舵面(9);所述细颗粒收集管(2)上设有电源(7)。
5.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述细颗粒收集管(2)上还固定有电控箱(8)。
6.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述电控箱(8)内还设有GPS模块。
7.根据权利要求1所述的船用多功能微塑料收集装置,其特征在于,所述粗颗粒过滤管(1)、细颗粒收集管(2)、尾管(3)之间为可拆卸结构。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111077339A (zh) * 2019-12-26 2020-04-28 哈尔滨工程大学 一种piv粒子回收装置
CN111196338A (zh) * 2020-01-10 2020-05-26 浙江省海洋水产研究所 一种移动式海洋微塑料回收装置
JP7447655B2 (ja) 2020-04-14 2024-03-12 スズキ株式会社 船舶推進機

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203329472U (zh) * 2013-06-14 2013-12-11 云南沃润特环境工程有限公司 一种文丘里管道过滤器
US20150034565A1 (en) * 2012-02-10 2015-02-05 Ihc Holland Ie B.V. Sustainable filtering device for collecting floating debris
CN108216534A (zh) * 2018-02-11 2018-06-29 梁泰山 一种潜艇水流推进机构
CN108426738A (zh) * 2018-04-11 2018-08-21 中国环境科学研究院 具有中间滤网的双向往复式海洋微塑料同步采集分离装置
CN109018221A (zh) * 2018-07-19 2018-12-18 福建师范大学福清分校 一种海洋微塑料回收船及其用于海洋微塑料的回收方法
CN208275062U (zh) * 2018-02-07 2018-12-25 中国环境科学研究院 使用统一滤网框架的抽吸式微塑料颗粒分离装置
CN208328876U (zh) * 2018-04-11 2019-01-04 中国环境科学研究院 一种无动力单向海洋微塑料同步采集分离装置
CN109591970A (zh) * 2018-12-20 2019-04-09 武汉理工大学 一种针对塑料微粒的全尺寸水面垃圾清漂双体船
CN208789894U (zh) * 2018-07-19 2019-04-26 福建师范大学福清分校 移动式海洋微塑料回收船

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150034565A1 (en) * 2012-02-10 2015-02-05 Ihc Holland Ie B.V. Sustainable filtering device for collecting floating debris
CN203329472U (zh) * 2013-06-14 2013-12-11 云南沃润特环境工程有限公司 一种文丘里管道过滤器
CN208275062U (zh) * 2018-02-07 2018-12-25 中国环境科学研究院 使用统一滤网框架的抽吸式微塑料颗粒分离装置
CN108216534A (zh) * 2018-02-11 2018-06-29 梁泰山 一种潜艇水流推进机构
CN108426738A (zh) * 2018-04-11 2018-08-21 中国环境科学研究院 具有中间滤网的双向往复式海洋微塑料同步采集分离装置
CN208328876U (zh) * 2018-04-11 2019-01-04 中国环境科学研究院 一种无动力单向海洋微塑料同步采集分离装置
CN109018221A (zh) * 2018-07-19 2018-12-18 福建师范大学福清分校 一种海洋微塑料回收船及其用于海洋微塑料的回收方法
CN208789894U (zh) * 2018-07-19 2019-04-26 福建师范大学福清分校 移动式海洋微塑料回收船
CN109591970A (zh) * 2018-12-20 2019-04-09 武汉理工大学 一种针对塑料微粒的全尺寸水面垃圾清漂双体船

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111077339A (zh) * 2019-12-26 2020-04-28 哈尔滨工程大学 一种piv粒子回收装置
CN111196338A (zh) * 2020-01-10 2020-05-26 浙江省海洋水产研究所 一种移动式海洋微塑料回收装置
JP7447655B2 (ja) 2020-04-14 2024-03-12 スズキ株式会社 船舶推進機

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