CN111622194A - 水面漂浮物收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水面漂浮物收集装置，涉及水体治理技术领域，主要目的是解决现有技术中存在的水面漂浮物收集不便的技术问题。该水面漂浮物收集装置，包括排水机构和收集桶，所述收集桶的上端位于液面上方且所述收集桶的下端设置有滤网，所述排水机构位于液面下方，当所述排水机构启动时能将位于所述收集桶内的液体向下排出；所述排水机构和所述收集桶通过运动机构相连，当排水机构启动并向下排水时，排水机构会因反作用力向上移动，此时运动机构受排水机构的作用工作并拉动所述收集桶向下移动至水面下方，此时水面漂浮物会随着水流流入所述收集桶内。本发明用于水体环境治理，能够方便的实现水面飘浮型垃圾的收集。

Description

水面漂浮物收集装置

技术领域

本发明涉及水体治理技术领域，尤其是涉及一种。

背景技术

随着经济社会的发展，各种一次性产品、塑料制品等充斥着我们的生活，海面、湖面以及河流、水库等水体均受到不同程度的塑料垃圾污染，尤其是飘浮型垃圾，不仅会破坏水生生物的生长环境，影响水体美观，还会严重影响船舶的正常通航。

目前解决飘浮型垃圾的方式有两种：人工打捞和固定垃圾桶收集。人工打捞需要用网兜操作处理，不仅操作繁琐，效率低下，同时打捞作业也存在操作安全性低、易受环境限制等问题。固定垃圾桶收集能够大大减轻打捞作业对人力的依赖，但是固定垃圾桶也存在收集效率低下，收集到的飘浮型垃圾容易随水飘走等问题。

因此，为了解决上述问题，提高水面飘浮型垃圾的回收效率，亟需研发出一种新型的水面漂浮物收集装置。

发明内容

本发明的目的在于提供水面漂浮物收集装置，以解决现有技术中存在的水面漂浮物收集不便的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的水面漂浮物收集装置，包括排水机构和收集桶，所述收集桶的上端位于液面上方，所述排水机构位于液面下方，当所述排水机构工作时，能将收集桶内的水抽出并向下方排出；

所述排水机构和所述收集桶通过运动机构相连，当排水机构启动时，所述运动机构能在所述排水机构的作用下拉动所述收集桶向下移动至水面下方使得水面漂浮物进入所述收集桶内。

排水机构位于收集桶下方使得收集桶开口朝向水面方向且收集桶的上端位于液面以上；当排水机构开始工作并向下排水时，排水机构会因反作用力向上移动，进而在运动机构的作用下，带动收集桶向下移动至液面下方，此时液面上的漂浮物就会流入收集桶内。

在上述技术方案中，优选的，所述收集桶的筒身至少部分为能供液流通过的镂空结构。

因此当排水机构工作时，能够轻松的排出收集桶内的液体，从而使得漂浮物迅速落入收集桶内，不会二次飘出。

在上述技术方案中，优选的，该装置还包括固定机构，所述固定机构包括固定支架和支撑组件，所述支撑组件在所述固定支架的固定下套设在所述收集桶外侧且所述支撑组件的上端位于液面下方。

在上述技术方案中，优选的，所述排水机构固定设置在所述支撑组件的下端。

固定机构用于固定收集桶和排水机构，其中收集桶位于支撑组件内部，排水机构位于支撑组件下半部分。

在上述技术方案中，优选的，所述支撑组件为上下开口的中空结构且其内壁与所述收集桶之间存在间隙。

为了保证收集桶能够方便的相对于液面上下移动，需要保证收集桶与支撑组件之间存在一定的间隙，以免两者之间摩擦力过大。

在上述技术方案中，优选的，所述支撑组件下端向下延伸形成套设在所述排水机构外周侧的中空套筒结构，所述排水机构的下端位于所述套筒内。

套筒的存在保证了排水机构优先排放位于支撑组件内部的液体，从而有效提高该装置的工作效率。

在上述技术方案中，优选的，所述排水机构为朝向远离所述收集桶的一端排水的水下推进器。

在上述技术方案中，优选的，所述收集桶的底面设置有滤网。

在上述技术方案中，优选的，所述运动机构包括齿轮以及与分别与所述齿轮两侧啮合的第一齿条和第二齿条，所述齿轮固定设置，所述第一齿条固定设置在所述收集桶外侧，所述第二齿条固定设置在所述排水机构外侧。

当排水机构启动时，排水机构本身会在水的反作用力作用下向上移动，此时与第二齿条啮合的齿轮位置固定不动并随着第二齿条的移动而发生相对转动，进而带动第一齿条朝向与第二齿条移动方向相反的方向移动，即第一齿条向液面下方移动，此时与第一齿条固定连接的收集桶随之向下移动至收集桶的上表面进入液面下方。

在上述技术方案中，优选的，所述运动机构包括滑轮和与所述滑轮相连的连接带，所述滑轮固定设置，所述连接带的两端均朝向同一方向延伸且分别与所述收集桶和所述排水机构相连。

当排水机构启动时，排水机构本身会在反作用力的作用下向上移动，此时滑轮的位置固定不变，在连接带长度不变的前提下，连接带与排水机构相连的一端向上移动会拉动连接带的另一端向下移动，此时与连接带固定连接的收集桶随之向下移动至收集桶的上表面进入液面下方。

相比于现有技术，本发明提供了一种水面漂浮物收集装置，该装置包括固定机构、收集桶、运动机构和排水机构，其中收集桶和排水机构均位于固定机构内，排水机构位于收集桶下方，运动机构连接排水机构和收集桶；当排水机构工作时，排水机构会将外筒内的水向下排出并带动运动机构工作从而将收集桶完全拉至液面以下，使得水面上的漂浮物迅速流入收集桶内，达到高效、快速的漂浮物收集效果；与传统的人力收集方式相比，具有操作安全简单、工作效率高的优点；与传统的水泵抽吸相比，能够将收集桶和支撑组件内的水向下排出，实现大流量排空，同时不会造成内压，水的反作用力能够提供收集桶向下移动的动能，从而方便的控制收集操作的启动和停止，不仅节约能源，也使漂浮物的收集工作变得更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明水面漂浮物收集装置的剖面结构示意图；

图2是图1中的收集桶的整体结构示意图；

图3是图1中的收集桶的另一种整体结构示意图；

图4是图1中的运动机构的结构示意图；

图5是本发明水面漂浮物收集装置的第二种实施方式的剖面结构示意图；

图6是本发明水面漂浮物收集装置的第三种实施方式的剖面结构示意图；

图7是图6中的运动机构的结构示意图；

图8是本发明水面漂浮物收集装置的第四种实施方式的剖面结构示意图。

图中：1、排水机构；2、收集桶；21、镂空结构；22、滤网；3、运动机构；31、齿轮；32、第一齿条；33、第二齿条；34、滑轮；35、连接带；4、固定机构；41、固定支架；42、支撑组件；421、套筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

附图1是本发明水面漂浮物收集装置的剖面结构示意图；从图中可以清楚的看到，该装置包括排水机构、收集桶、运动机构、固定机构四部分，其中固定机构包括固定支架和支撑组件，固定支架能够固定在一定位置上，支撑组件相对于固定支架向外延伸并形成两个中空环形结构，用于固定其他组件：其中收集桶分别与两个环形结构相连且收集桶的上端高于支撑组件，运动机构和排水机构均位于收集桶下方，其中运动机构通过支撑组件下半部分固定，排水机构穿设在套筒上并能相对于该套筒上下移动。

附图2是图1中的收集桶的整体结构示意图；图中的收集桶下端设置有滤网结构。

附图3是图1中的收集桶的另一种整体结构示意图；与图2相比，此时收集桶的外周侧还部分设置有镂空结构。

附图4是图1中的运动机构的结构示意图；从图中可以清楚的看到，该运动机构包括齿轮、第一齿条和第二齿条，其中齿轮固定设置在支撑组件上，第一齿条与第二齿条分别位于齿轮的两侧且均与齿轮相啮合，因此当齿轮处于转动状态时，第一齿条和第二齿条能朝向相反的方向移动，其中第一齿条上端与收集桶相连，第二齿条与排水机构相连。

附图5是本发明水面漂浮物收集装置的第二种实施方式的剖面结构示意图；与图1相比，此时该水面漂浮物收集装置中的支撑组件为中空柱状结构，收集桶套设在支撑组件内，运动机构和排水机构的位置和结构均与图1相同。

附图6是本发明水面漂浮物收集装置的第三种实施方式的剖面结构示意图；与图5相比，此时运动机构的结构由齿轮和齿条变更为滑轮和连接带。

附图7是图6中的运动机构的结构示意图；可以清楚的看到，该运动机构包括滑轮和连接带，其中连接带的两端分别与收集桶和排水机构相连，滑轮固定设置在支撑组件上且滑轮的轴心始终低于连接带两端。

附图8是本发明水面漂浮物收集装置的第四种实施方式的剖面结构示意图；此时该装置中包括两个不同的运动机构，两个运动机构分别位于排水机构的两端，当排水机构沿垂线方向上下移动时，两个运动机构同时拉动收集桶上下运动，从而保证收集桶能够更加平稳的相对于支撑组件移动，避免出现卡住的情况。

本发明提供了水面漂浮物收集装置，该装置用于收集水面漂浮物，如飘在水面上的垃圾。

该水面漂浮物收集装置主要包括排水机构1、收集桶2和运动机构3，其中排水机构1和收集桶2通过运动机构3相连，所述收集桶2的底面上设置有供水流入或流出的通孔，当排水机构1启动并向下方排水时，运动机构3能拉动收集桶2向下移动至水面下方使得水面漂浮物进入收集桶2内。需要注意的是，当该水面漂浮物收集装置处于非工作状态时，该装置整体因自重浮在水面上(排水机构1受到的重力大于浮力，收集桶2收到的浮力大于重力，综合下使得该装置能够保存漂浮在水面上的状态)，此时收集桶2的上端高于液面，排水机构1和运动机构3完全浸没在液面下；当该水面漂浮物收集装置处于工作状态时，排水机构1抽取收集桶2内的水并向下排出，排水机构1受水的反作用力向上运动并带动运动机构3作用，运动机构3作用并拉动收集桶2向下移动使得收集桶2的上端低于外液面从而实现液体回流，进而能够收集水面漂浮物。

为了保证排水机构1能够方便、快捷的将收集桶2内的水排出，作为可选地实施方式，收集桶2的筒身至少部分为能供液流通过的镂空结构21。因此当排水机构1工作时，能够轻松的排出收集桶2内的液体，从而使得漂浮物迅速落入收集桶2内，不会二次飘出。

具体的，镂空结构21可以位于收集桶2的外周侧，也可以位于收集桶2的底面。镂空结构21可以在筒身上完全设置，也可以部分设置。

为了能够更加方便的使用上述装置，作为可选地实施方式，该水面漂浮物收集装置还包括固定机构4，固定机构4包括固定支架41和支撑组件42，支撑组件42在固定支架41的固定下套设在收集桶2外侧且支撑组件42的上端位于液面下方。

在使用时，固定支架41可以固定在岸边栈道、船体外侧或者其他水中作业装置上，支撑组件42与固定支架41固定连接，运动机构3可以固定在支撑组件42上，此时收集桶2位于运动机构3上方，排水机构1位于运动机构3下方。

具体的，收集桶2位于支撑组件42内部，排水机构1位于支撑组件42下半部分。

作为可选地实施方式，支撑组件42为上下开口的中空结构且其内壁与收集桶2之间存在间隙。该间隙可以避免支撑组件42与收集桶2之间摩擦力过大影响收集桶2移动。

作为可选地实施方式，排水机构1为朝向远离收集桶2的一端排水的水下推进器，支撑组件42下端向下延伸形成套设在该水下推进器外周侧的中空套筒421结构，该套筒421结构的末端超过水下推进器。

套筒421的存在保证了排水机构1优先排放位于支撑组件42内部的液体，从而有效提高该装置的工作效率。

具体的，套筒421与水下推进器的桨叶之间存在间隙(1mm左右)，有利于水下推进器向下排水。

为了提高排水机构1的工作效率，作为可选地实施方式，设置收集桶2的底面有滤网22。

实施例1：

如图1-4所示，本发明提供了一种水面漂浮物收集装置，该装置包括排水机构1、收集桶2、运动机构3和固定机构4，其中固定机构4包括固定支架41和固定在固定支架41一侧的支撑组件42，该支撑组件42包括两个套设在收集桶2外侧的环状结构，其中下端的环状结构上还固定有运动机构3，排水机构1位于运动机构3下方并通过运动机构3与收集桶2相连，如图1所示。

当排水机构1启动并将位于其上方的水向下排出时，排水机构1受水的反作用力向上移动并带动运动机构3开始工作，运动机构3的结构如图4所示。该运动机构3包括齿轮31、第一齿条32和第二齿条33，其中第一齿条32分别连接齿轮31和收集桶2，第二齿条33分别连接齿轮31和排水机构1，因此当排水机构1向上运动且齿轮31的位置保持固定不动时，齿轮31在第二齿条33的作用下产生转动，由于第一齿条32和第二齿条33分别位于齿轮31的两侧，因此第一齿条32在齿轮31的带动下向下移动进而拉动收集桶2向下移动至液面以下，再加上运动机构3对收集桶2内液体的抽吸作用，此时位于收集桶2附近的液体带动漂浮物迅速流入收集桶2内从而实现对漂浮物的收集。

具体的，收集桶2的结构如图2或图3所示，两种结构均可，其中图3能有效提高该装置的工作效率。

实施例2：

如图5所示，本实施例2与实施例1的不同点在于，该水面漂浮物收集装置中的支撑组件42为中空柱状结构，当排水机构1启动时，排水机构1仅能将位于支撑组件42内和收集桶2内的水向下排出，不会抽吸周围环境中的水，因此与实施例1相比能够大大提高该装置的工作效率。

实施例3：

如图6-7所示，本实施例3与实施例2的不同点在于，该水面漂浮物收集装置中的运动机构3结构产生变化，由图5中的齿轮齿条啮合结构变为图7所示的定滑轮结构。

具体的，运动机构3包括滑轮34和与滑轮34相连的连接带35，滑轮34固定设置在支撑组件42上，连接带35的两端均朝向同一方向延伸且分别与收集桶2和排水机构1相连。

需要注意的是，滑轮34的轴心始终位于连接带35两端以下。

当排水机构1启动时，排水机构1本身会在反作用力的作用下向上移动，此时滑轮34的位置固定不变，在连接带35长度不变的前提下，连接带35与排水机构1相连的一端向上移动会拉动连接带35的另一端向下移动，此时与连接带35固定连接的收集桶2随之向下移动至收集桶2的上表面进入液面下方。

具体的，在实际使用时，该连接带35可以是钢丝或者其他具有较高韧性的条状材料。

需要注意的是，只要不影响排水机构1工作，运动机构3可以设在排水机构1外的任一方向、任意位置上。

实施例4：

如图8所示，本实施例3与实施例2的不同点在于，此时该水面漂浮物收集装置上设置有两个运动机构3，两个运动机构3相对设置在排水装置的两侧，以保证收集桶2能够平稳的上下移动，不会产生卡顿的现象。

具体的，两个运动机构3的结构可以相同，也可以不同。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.水面漂浮物收集装置，其特征在于，包括排水机构(1)和收集桶(2)，所述收集桶(2)的上端位于液面上方，所述排水机构(1)位于液面下方；

所述排水机构(1)和所述收集桶(2)通过运动机构(3)相连，当所述排水机构(1)向下方排水时，所述运动机构(3)能拉动所述收集桶(2)向下移动至水面下方使得水面漂浮物进入所述收集桶(2)内。

2.根据权利要求1所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述收集桶(2)的筒身至少部分为能供液流通过的镂空结构(11)。

3.根据权利要求1所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，该装置还包括固定机构(4)，所述固定机构(4)包括固定支架(41)和支撑组件(42)，所述支撑组件(42)在所述固定支架(41)的固定下套设在所述收集桶(2)外侧且所述支撑组件(42)的上端位于液面下方。

4.根据权利要求3所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述支撑组件(42)为上下开口的中空结构且其内壁与所述收集桶(2)之间存在间隙。

5.根据权利要求3所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述排水机构(1)固定设置在所述支撑组件(42)的下端。

6.根据权利要求5所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述支撑组件(42)下端向下延伸形成套设在所述排水机构(1)外周侧的中空套筒(421)结构，所述排水机构(1)的下端位于所述套筒(421)内。

7.根据权利要求1所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述排水机构(1)为朝向远离所述收集桶(2)的一端排水的水下推进器。

8.根据权利要求1所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述收集桶(2)的底面设置有滤网(12)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述运动机构(3)包括固定设置的齿轮(31)以及与分别与所述齿轮(31)两侧啮合的第一齿条(32)和第二齿条(33)，所述第一齿条(32)固定设置在所述收集桶(2)外侧，所述第二齿条(33)固定设置在所述排水机构(1)外侧。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述运动机构(3)包括固定设置的滑轮(34)和与所述滑轮(34)相连的连接带(35)，所述连接带(35)的两端均朝向同一方向延伸且分别与所述收集桶(2)和所述排水机构(1)相连。

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