CN112081082A - 一种抽取水面漂浮垃圾的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽取水面漂浮垃圾的装置，包括水面漂浮平台、进藻斗、水泵、排藻管、收集箱和过滤网，水泵和收集箱设在水面漂浮平台上，在水泵的作用下，进藻斗将水面的漂浮垃圾和水一起吸入，漂浮垃圾和水经水泵、排藻管进入收集箱内，漂浮垃圾收集在过滤网上，水向下流过过滤网经内壳排水孔进入夹层空腔，夹层空腔内的水经出水口排到收集箱外。本专利的收集箱使用连通器原理将夹层空腔设为排水通道，不仅在收集箱内为配重预留了空间，而且还能快速实现物液的分离，从而便于垃圾的存贮；本装置结构紧凑小巧，不受浅水环境的限制。由于增设了避障传感器，本专利在水面上自行移动的过程中，能有效避开障碍物。
Description
技术领域
本发明涉及一种水面漂浮垃圾清理设备技术领域，具体是涉及一种对城市水系及城市景观湖水水面漂浮的浮藻及垃圾进行抽取清理的装置。
背景技术
随着人口增多,工业、农业生产的迅速发展,大量的生产、生活污水排入自然水体,造成水体富营养化日益加重。水体富营养化会引起藻类和其他浮游生物的迅速繁殖,使水体溶解氧含量下降,造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类大量死亡,此外富营养化会造成水的透明度降低,致使阳光难以透过水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧少,对水生动物有害,致使鱼类大量死亡。同时,富营养化会使水中含有硝酸盐和亚硝酸盐,人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水,也会中毒致病。总而言之，水体富营养化现象已经日趋普遍，而其带给人们生活、生产与环境的影响是人们近年来探寻水体富营养治理方法的重要原因。
对于重度富营养化水体，由于蓝绿藻的爆发，导致水面的蓝绿藻浓度高甚至为稠密状态。进行富营养化水体治理之前需进行蓝绿藻预处理，即对现存的蓝绿藻进行打捞收集。目前对于蓝绿藻的打捞收集方法主要有：一是人工围网打捞；②浮藻收集器；③自动化垃圾收集船。其中，对于人工打捞：藻打捞往往面临的是范围广、水域大、工况复杂，导致的人工打捞工作难度大、面临危险未知。对于浮藻收集器：收集的场所存在区域局限性，对于大水域的打捞可操作性不强，且对于避障设施并未考虑。对于自动化垃圾收集船：成本高、且对水深要求较高，缺乏适用的普遍性。
经过检索发现，国家知识产权局于2016年12月07日公开了公开号为CN205776131U的专利文献，本发明城市水系智能除藻机包括机身9、浮藻收集仓 2、传送轨道3、控制仓7和刀片型螺旋浆6，所述机身9整体为流线型，沿机身长度方向设有开槽，在机身9的前部下端伸出悬臂，在机身开槽的前部设置有浮藻收集仓2，在悬臂与机身上部之间固定有传送轨道3，传送轨道的上部位于浮藻收集仓2的顶部，浮藻收集仓2宽度与传 送轨道的宽度相匹配，所述传送轨道上设置有锯齿形收集板，浮藻收集仓顶部设有垂直于传送轨道的锯齿形挡板，在浮藻收集仓2的前部开设有倾斜仓盖4，收集仓2的底部设有单方向滤水装置；收集仓2的后部，且位于机身9中部设有控制仓7，在控制仓7中安装有控制机构 (图中未绘出)、伺服电机和蓄电池8，所述伺服电机的输出轴与齿轮链条1一端连接，所述齿轮链条1的另一端与传送轨道3上端连接，由伺服电机驱动齿轮链条传动，进而带动传送轨道3做传送运动，同时伺服电机与机身后部的刀片型螺旋浆6连接，驱动刀片型螺旋浆6转动，所述蓄电池为整个除藻机供电，控制机构控制伺服电机、倾斜仓盖动作及除藻机整体的行驶方向。上述专利文献不仅不具有避障的功能，而且将垃圾通过传送轨道输入浮藻收集仓内后夹带着的大量的水分，非常不利于垃圾的存贮。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种抽取水面漂浮垃圾的装置，该装置结构紧凑小巧，不受浅水环境的限制，并且便于垃圾的存贮。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抽取水面漂浮垃圾的装置，包括水面漂浮平台、进藻斗、水泵、排藻管、收集箱和过滤网，水泵和收集箱设在水面漂浮平台上，所述收集箱包括内壳和外壳，内壳套装在外壳内，内壳与外壳之间形成的夹层空腔，内壳的底部设与夹层空腔相通的排水孔，外壳上设有出水口，所述过滤网平铺在内壳中且位于出水口的上方，所述进藻斗与水泵的进水端口连通，排藻管的一端与水泵的排水端口连通，排藻管的另一端伸入到收集箱的内壳中且位于过滤网的上方，在水泵的作用下，进藻斗将水面的漂浮垃圾和水一起吸入，漂浮垃圾和水经水泵、排藻管进入收集箱内，漂浮垃圾收集在过滤网上，水向下流过过滤网经内壳排水孔进入夹层空腔，夹层空腔内的水经出水口排到收集箱外。
进一步地，所述内壳内设有配重。比如，配重为砾石及泡沫混合填充物。
进一步地，所述配重的上表面中心部设有水收集锥形槽，所述水收集锥形槽的槽底部设有与所述的排水孔相通的水流通道。
进一步地，所述进藻斗的进藻口处设有隔栅。所述隔栅用以隔离体现较大的垃圾物，以免堵塞进藻口或水泵。
进一步地，所述水面漂浮平台包括机架和多个浮球，多个浮球分布固定在机架的边缘，水泵和收集箱固定在机架上。
进一步地，所述收集箱的出水口位于水面以上。
进一步地，还包括PLC控制器、蓄电池和充气泵，所述浮球的顶部设有排气电磁阀，浮球通过对应的分支管路与充气泵连通，所述分支管路上设有电磁控制阀，所述蓄电池用以给充气泵、水泵、排气电磁阀和电磁控制阀提供电源，所述PLC控制器用以对充气泵、水泵、排气电磁阀和电磁控制阀进行开关控制。
进一步地，所述水面漂浮平台上设有用以驱动水面漂浮平台在水面移动的驱动器，所述驱动器由蓄电池提供电源并与PLC控制器电连接。
进一步地，所述收集箱和水泵上都设有避障传感器，所述避障传感器与PLC控制器电连接。
进一步地，所述排藻管上设有管内水流量传感器，水泵启动，所述管内水流量传感器将排藻管内的水流量信息传送给PLC控制器，PLC控制器根据水流量信息通过控制排气电磁阀和电磁控制阀，对浮球进行充放气控制。
本发明的有益效果在于：
由于收集箱采用过滤网进行漂浮垃圾与水分离的方式，尤其是收集箱采用夹层空腔的结构形式，使用连通器原理将夹层空腔设为排水通道并使外壳的出水口低于过滤网，不仅在收集箱内为配重预留了空间，而且还能快速实现物液的分离，从而便于垃圾的存贮；本装置结构紧凑小巧，不受浅水环境的限制。
由于在收集箱中增设了配重，解决了收集箱上重下轻的问题，在移动中的过程中，使整个装置更加平稳；
由于浮球上设有排气电磁阀和电磁控制阀，利用PLC控制器能对浮球进行充放气的控制，以调节进藻斗的进藻口潜入水面以下的深度，以提高吸附水面垃圾的效果。
由于增设了避障传感器，本专利在水面上自行移动的过程中，能有效避开障碍物。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1所示的俯视图。
图中：1、浮球； 2、机架； 3、进藻斗； 4、水泵； 5、排藻管；6、收集箱；7、过滤网；8、出水口；9、配重；10、避障传感器；11、PLC控制器；12、内壳；13、外壳；14、夹层空腔；15、排水孔；16、水收集锥形槽；17、水流通道；18、隔栅；19、蓄电池。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。
如图1、2所示，一种抽取水面漂浮垃圾的装置，包括水面漂浮平台、进藻斗3、水泵4、排藻管5、收集箱6和过滤网7，水泵4和收集箱6设在水面漂浮平台上，具体来说，水面漂浮平台包括机架2和多个浮球1，多个浮球1分布固定在机架2的边缘，水泵3和收集箱4具体是固定在机架2上的。
所述收集箱6包括内壳12和外壳13，内壳12套装在外壳13内，内壳12与外壳13之间形成的夹层空腔14，内壳12的底部设与夹层空腔14相通的排水孔15，外壳13上设有出水口8，所述过滤网7平铺在内壳12中且位于出水口8的上方，所述进藻斗3与水泵4的进水端口连通，排藻管5的一端与水泵4的排水端口连通，排藻管5的另一端伸入到收集箱6的内壳中且位于过滤网7的上方，在水泵4的作用下，进藻斗3将水面的漂浮垃圾和水一起吸入，漂浮垃圾和水经水泵4、排藻管5进入收集箱6内，漂浮垃圾收集在过滤网7上，水向下流过过滤网7经内壳排水孔15进入夹层空腔14，夹层空腔14内的水经出水口8排到收集箱6外。收集箱采用过滤网进行漂浮垃圾与水分离的方式，使用连通器原理将夹层空腔设为排水通道并使外壳的出水口低于过滤网，不仅在收集箱内为配重预留了空间，而且还能快速实现物液的分离。
内壳12内设有配重9，配重9为砾石及泡沫混合填充物。配重9的上表面中心部设有水收集锥形槽16，所述水收集锥形槽16的槽底部设有与所述的排水孔15相通的水流通道17。在收集箱中增设了配重，解决了收集箱上重下轻的问题，在移动中的过程中，使整个装置更加平稳。
进藻斗3的进藻口处设有隔栅18。所述隔栅18用以隔离体现较大的垃圾物，以免堵塞进藻口或水泵。
所述收集箱的出水口8位于水面以上。
还包括PLC控制器11、蓄电池19和充气泵20，所述浮球1的顶部设有排气电磁阀21，浮球1通过对应的分支管路22与充气泵20连通，所述的每个分支管路22上设有电磁控制阀23，所述蓄电池19用以给充气泵20、水泵4、排气电磁阀21和电磁控制阀23提供电源，所述PLC控制器11用以对充气泵20、水泵4、排气电磁阀21和电磁控制阀23进行开关控制。
水面漂浮平台上设有用以驱动水面漂浮平台在水面移动的驱动器24，所述驱动器24由蓄电池19提供电源并与PLC控制器11电连接。收集箱6和水泵4上都设有避障传感器10，所述避障传感器10与PLC控制器11电连接。避障传感器将信息传递给PLC控制器11，PLC控制器11对驱动器24进行转向控制，在水面上自行移动的过程中，能有效避开障碍物。本专利的驱动器24可以采用螺旋浆推进的动力形式。
所述排藻管5上设有管内水流量传感器25，水泵4启动，所述管内水流量传感器25将排藻管5内的水流量信息传送给PLC控制器11，PLC控制器11根据水流量信息通过控制排气电磁阀21和电磁控制阀23，对浮球1进行充放气控制，以调节进藻斗的进藻口潜入水面以下的深度。当进藻斗3的进藻口位于水面以上时，水流量为零，此时，PLC控制器11会将排气电磁阀21打开，使整个水面漂浮平台下沉一定深度，以确保进藻斗的进藻口位于水面以下，但是如果离水面高度太大的话，将会失去吸附水面垃圾的功能，此时，水流量较大，就需要对启动充气泵20，打开电磁控制阀23给浮球1进行充气，以使整个水面漂浮平台上浮一定的高度，本专利具有闭环调节的功能，以提高吸附水面垃圾的效果。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种抽取水面漂浮垃圾的装置，包括水面漂浮平台、进藻斗、水泵、排藻管、收集箱和过滤网，水泵和收集箱设在水面漂浮平台上，其特征在于：所述收集箱包括内壳和外壳，内壳套装在外壳内，内壳与外壳之间形成的夹层空腔，内壳的底部设与夹层空腔相通的排水孔，外壳上设有出水口，所述过滤网平铺在内壳中且位于出水口的上方，所述进藻斗与水泵的进水端口连通，排藻管的一端与水泵的排水端口连通，排藻管的另一端伸入到收集箱的内壳中且位于过滤网的上方，在水泵的作用下，进藻斗将水面的漂浮垃圾和水一起吸入，漂浮垃圾和水经水泵、排藻管进入收集箱内，漂浮垃圾收集在过滤网上，水向下流过过滤网经内壳排水孔进入夹层空腔，夹层空腔内的水经出水口排到收集箱外。
2.根据权利要求1所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述内壳内设有配重。
3.根据权利要求2所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述配重的上表面中心部设有水收集锥形槽，所述水收集锥形槽的槽底部设有与所述的排水孔相通的水流通道。
4.根据权利要求1所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述进藻斗的进藻口处设有隔栅。
5.根据权利要求1所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述水面漂浮平台包括机架和多个浮球，多个浮球分布固定在机架的边缘，水泵和收集箱固定在机架上。
6.根据权利要求5所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述收集箱的出水口位于水面以上。
7.根据权利要求6所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：还包括PLC控制器、蓄电池和充气泵，所述浮球的顶部设有排气电磁阀，浮球通过对应的分支管路与充气泵连通，所述分支管路上设有电磁控制阀，所述蓄电池用以给充气泵、水泵、排气电磁阀和电磁控制阀提供电源，所述PLC控制器用以对充气泵、水泵、排气电磁阀和电磁控制阀进行开关控制。
8.根据权利要求7所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述水面漂浮平台上设有用以驱动水面漂浮平台在水面移动的驱动器，所述驱动器由蓄电池提供电源并与PLC控制器电连接。
9.根据权利要求8所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述收集箱和水泵上都设有避障传感器，所述避障传感器与PLC控制器电连接。
10.根据权利要求9所述的抽取水面漂浮垃圾的装置，其特征在于：所述排藻管上设有管内水流量传感器，水泵启动，所述管内水流量传感器将排藻管内的水流量信息传送给PLC控制器，PLC控制器根据水流量信息通过控制排气电磁阀和电磁控制阀，对浮球进行充放气控制。
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