CN112723469A - 一种水面油污处理用翻面吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水面油污处理用翻面吸附装置，属于环保技术领域，本发明可以通过设置泡沫浮盘漂浮在水体上，周围连接多个折叠吸油片的方式，初始状态下为折叠型，通过边缘区域对水面油污进行吸附，在吸附饱和后通过触发球对插设在折叠吸油片中的促翻面杆进行触发，迫使促翻面杆相应阶段发生软化动作，然后膨胀推动折叠吸油片向外延伸实现折叠吸油片的部分换位，并在换位结束后促翻面杆重新硬化进行支撑，此时吸附饱和的折叠吸油片区域通过翻面迁移至上侧不再与水体接触，而折叠吸油片剩余部分继续投入或者等待吸附油污，从而实现满足水面油污持续吸附的同时，对吸附饱和的油污进行翻面提供防解吸保护，大大提高对油污的回收效果及效率。

Description

一种水面油污处理用翻面吸附装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，更具体地说，涉及一种水面油污处理用翻面吸附装置。

背景技术

随着水上运输业的快速发展，水上事故的风险也越来越高。船舶集中航行和停泊的水域，船舶的排放或泄露，都会产生大量漂浮物。水面漂浮物包括浮油、垃圾、植物残骸等，具有污染范围大、破坏时间长、扩散和漂移速度快等特点。漂浮物在水面上形成的大面积(油)膜阻隔正常的水气交换过程，影响生物链的循环，破坏生态平衡，恶化水体质量。

目前对于水面油污的处理方式，大多采用吸油毡、吸油棉进行物理吸收处理，配合吸油围栏，垃圾回收袋进行阻挡和回收，尽管普通的吸油毡、吸油棉具有较为优秀的吸油能力，但是容易出现在水面上自主漂浮难以控制的现象，即部分水域由于油污在水面较为分散，往往在吸油后转移至净水区域后，油污部分重新脱离至水中造成二次污染，进而导致极大的延缓油污吸附效果，且油污回收率较低。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种水面油污处理用翻面吸附装置，可以通过设置泡沫浮盘漂浮在水体上，周围连接多个折叠吸油片的方式，另外折叠吸油片采用特殊的多段式结构，初始状态下为折叠型，通过边缘区域对水面油污进行吸附，在吸附饱和后通过触发球对插设在折叠吸油片中的促翻面杆进行触发，迫使促翻面杆相应阶段发生软化动作，然后膨胀推动折叠吸油片向外延伸实现折叠吸油片的部分换位，并在换位结束后促翻面杆重新硬化进行支撑，此时吸附饱和的折叠吸油片区域通过翻面迁移至上侧不再与水体接触，而折叠吸油片剩余部分继续投入或者等待吸附油污，从而实现满足水面油污持续吸附的同时，对吸附饱和的油污进行翻面提供防解吸保护，大大提高对油污的回收效果及效率。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种水面油污处理用翻面吸附装置，包括泡沫浮盘，所述泡沫浮盘外侧壁上连接有多个均匀分布的折叠吸油片，且折叠吸油片折叠设置，所述泡沫浮盘外侧壁上还连接有多个与折叠吸油片相对应的促翻面杆，且促翻面杆插设于折叠的折叠吸油片中，所述促翻面杆远离泡沫浮盘一端连接有保护柱，所述折叠吸油片包括上隔片、吸油段和提示管，且上隔片与泡沫浮盘连接，所述吸油段连接于上隔片远离泡沫浮盘的一端，所述提示管连接于吸油段远离的上隔片的一端，所述吸油段包括多个均匀分布的下吸油片，相邻的所述下吸油片之间连接有隔油膜，所述下吸油片上端镶嵌连接有触发球。

进一步的，所述促翻面杆包括多个基础杆和自延伸杆，且基础杆和自延伸杆之间交错连接，基础杆作为骨架起到支撑作用，同时利用与触发球之间的磁吸力，迫使下吸油片与促翻面杆紧贴从而起到与水体之间的隔离，自延伸杆则用来与触发球配合，在下吸油片吸油饱和后触发触发球的膨胀动作，进而触发自延伸杆的伸长动作，实现对下吸油片的翻面。

进一步的，所述基础杆采用铁磁性材料制成，且自延伸杆与触发球相对应。

进一步的，所述自延伸杆包括外膨胀囊、内相变囊和弹性支杆，所述内相变囊水平连接于外膨胀囊内端，且弹性支杆水平连接于内相变囊内端，外膨胀囊主要起到控制自延伸杆长度的作用，内相变囊起到对自延伸杆硬度的控制作用，弹性支杆起到控制自延伸杆伸长方向的作用。

进一步的，所述外膨胀囊和内相变囊均采用弹性材料制成，所述内相变囊内还填充有热熔性材料，热熔性材料在加热状态下会熔化为液相，内相变囊此时软化可以配合外膨胀囊进行伸长形变，在温度降低后会重新固化对伸长后自延伸杆进行固定，避免出现回缩现象，尤其可以保障后续的自延伸杆可以顺利伸长。

进一步的，所述外膨胀囊和内相变囊之间连接有多个均匀分布的隔离杆，所述外膨胀囊内侧壁上连接有多个含水海绵块，且交错分布于多个隔离杆之间，所述内相变囊上镶嵌连接有多个与含水海绵块相对应的加速球，隔离杆一方面起到控制外膨胀囊膨胀方向的作用，尽量使得外膨胀囊膨胀是沿水平方向，另一方面提供防误碰保护，触发球在正常状态下即使在磁吸力下挤压自延伸杆，在隔离杆的支撑保护下，也难以充分挤压含水海绵块与加速球接触，仅在下吸油片吸附饱和后触发触发球的膨胀动作，方可在挤压时充分保证含水海绵块和加速球接触，并触发分解反应，释放出大量气体和热量，气体会急速充斥迫使外膨胀囊膨胀，热量用于对内相变囊内的热熔性材料加热，然后软化配合伸长。

进一步的，所述加速球包括消解半球、导热半球和导热丝，所述消解半球和导热半球对称连接，且消解半球位于内相变囊的外侧，所述导热丝与导热半球连接并延伸至内相变囊内侧，消解半球用来与含水海绵块中的水分接触然后触发分解反应，导热半球则起到支撑作用同时配合导热丝实现快速导热，在短时间内加热实现软化。

进一步的，所述消解半球采用泡腾崩解剂制成，所述导热半球和导热丝均采用导热材料制成，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在遇水溶解后迅速发生中和反应释放大量气体，同时伴随着热量的产生。

进一步的，所述触发球包括磁吸实心半球、吸油中空半球和多根吸油膨胀顶杆，所述磁吸实心半球与吸油中空半球之间对称连接，所述吸油膨胀顶杆均匀连接于磁吸实心半球和吸油中空半球之间，且吸油膨胀顶杆面向吸油中空半球呈放射状分布，磁吸实心半球提供磁性与促翻面杆实现紧密贴合，避免其余下吸油片提前接触到水面油污造成不连续饱和的现象，吸油中空半球则用来从下吸油片上吸收油污，并传递至吸油膨胀顶杆迫使其膨胀，然后在吸油中空半球上形成多个突起，在挤压自延伸杆时可以充分保证含水海绵块和加速球进行接触。

进一步的，所述下吸油片和吸油中空半球均采用吸油材料制成，且下吸油片的吸油性优于吸油中空半球，所述吸油膨胀顶杆采用吸油膨胀材料制成，在下吸油片吸附达到或者接近饱和时，吸油中空半球才可以从下吸油片处吸收油污然后传递至吸油膨胀顶杆处，从而作为下吸油片吸附饱和的信号触发翻面动作。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过设置泡沫浮盘漂浮在水体上，周围连接多个折叠吸油片的方式，另外折叠吸油片采用特殊的多段式结构，初始状态下为折叠型，通过边缘区域对水面油污进行吸附，在吸附饱和后通过触发球对插设在折叠吸油片中的促翻面杆进行触发，迫使促翻面杆相应阶段发生软化动作，然后膨胀推动折叠吸油片向外延伸实现折叠吸油片的部分换位，并在换位结束后促翻面杆重新硬化进行支撑，此时吸附饱和的折叠吸油片区域通过翻面迁移至上侧不再与水体接触，而折叠吸油片剩余部分继续投入或者等待吸附油污，从而实现满足水面油污持续吸附的同时，对吸附饱和的油污进行翻面提供防解吸保护，大大提高对油污的回收效果及效率。

（2）促翻面杆包括多个基础杆和自延伸杆，且基础杆和自延伸杆之间交错连接，基础杆作为骨架起到支撑作用，同时利用与触发球之间的磁吸力，迫使下吸油片与促翻面杆紧贴从而起到与水体之间的隔离，自延伸杆则用来与触发球配合，在下吸油片吸油饱和后触发触发球的膨胀动作，进而触发自延伸杆的伸长动作，实现对下吸油片的翻面。

（3）自延伸杆包括外膨胀囊、内相变囊和弹性支杆，内相变囊水平连接于外膨胀囊内端，且弹性支杆水平连接于内相变囊内端，外膨胀囊主要起到控制自延伸杆长度的作用，内相变囊起到对自延伸杆硬度的控制作用，弹性支杆起到控制自延伸杆伸长方向的作用。

（4）外膨胀囊和内相变囊均采用弹性材料制成，内相变囊内还填充有热熔性材料，热熔性材料在加热状态下会熔化为液相，内相变囊此时软化可以配合外膨胀囊进行伸长形变，在温度降低后会重新固化对伸长后自延伸杆进行固定，避免出现回缩现象，尤其可以保障后续的自延伸杆可以顺利伸长。

（5）外膨胀囊和内相变囊之间连接有多个均匀分布的隔离杆，外膨胀囊内侧壁上连接有多个含水海绵块，且交错分布于多个隔离杆之间，内相变囊上镶嵌连接有多个与含水海绵块相对应的加速球，隔离杆一方面起到控制外膨胀囊膨胀方向的作用，尽量使得外膨胀囊膨胀是沿水平方向，另一方面提供防误碰保护，触发球在正常状态下即使在磁吸力下挤压自延伸杆，在隔离杆的支撑保护下，也难以充分挤压含水海绵块与加速球接触，仅在下吸油片吸附饱和后触发触发球的膨胀动作，方可在挤压时充分保证含水海绵块和加速球接触，并触发分解反应，释放出大量气体和热量，气体会急速充斥迫使外膨胀囊膨胀，热量用于对内相变囊内的热熔性材料加热，然后软化配合伸长。

（6）加速球包括消解半球、导热半球和导热丝，消解半球和导热半球对称连接，且消解半球位于内相变囊的外侧，导热丝与导热半球连接并延伸至内相变囊内侧，消解半球用来与含水海绵块中的水分接触然后触发分解反应，导热半球则起到支撑作用同时配合导热丝实现快速导热，在短时间内加热实现软化。

（7）消解半球采用泡腾崩解剂制成，导热半球和导热丝均采用导热材料制成，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在遇水溶解后迅速发生中和反应释放大量气体，同时伴随着热量的产生。

（8）触发球包括磁吸实心半球、吸油中空半球和多根吸油膨胀顶杆，磁吸实心半球与吸油中空半球之间对称连接，吸油膨胀顶杆均匀连接于磁吸实心半球和吸油中空半球之间，且吸油膨胀顶杆面向吸油中空半球呈放射状分布，磁吸实心半球提供磁性与促翻面杆实现紧密贴合，避免其余下吸油片提前接触到水面油污造成不连续饱和的现象，吸油中空半球则用来从下吸油片上吸收油污，并传递至吸油膨胀顶杆迫使其膨胀，然后在吸油中空半球上形成多个突起，在挤压自延伸杆时可以充分保证含水海绵块和加速球进行接触。

（9）下吸油片和吸油中空半球均采用吸油材料制成，且下吸油片的吸油性优于吸油中空半球，吸油膨胀顶杆采用吸油膨胀材料制成，在下吸油片吸附达到或者接近饱和时，吸油中空半球才可以从下吸油片处吸收油污然后传递至吸油膨胀顶杆处，从而作为下吸油片吸附饱和的信号触发翻面动作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明折叠吸油片的结构示意图；

图3为本发明促翻面杆的结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明触发球的结构示意图；

图6为本发明加速球的结构示意图；

图7为本发明吸油片翻面状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1泡沫浮盘、2折叠吸油片、21上隔片、22下吸油片、23提示管、24隔油膜、3促翻面杆、31基础杆、32自延伸杆、321外膨胀囊、322内相变囊、323弹性支杆、4保护柱、5触发球、51磁吸实心半球、52吸油中空半球、53吸油膨胀顶杆、6隔离杆、7含水海绵块、8加速球、81消解半球、82导热半球、83导热丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种水面油污处理用翻面吸附装置，包括泡沫浮盘1，泡沫浮盘1外侧壁上连接有多个均匀分布的折叠吸油片2，且折叠吸油片2折叠设置，泡沫浮盘1外侧壁上还连接有多个与折叠吸油片2相对应的促翻面杆3，且促翻面杆3插设于折叠的折叠吸油片2中，促翻面杆3远离泡沫浮盘1一端连接有保护柱4，保护柱4一方面起到对折叠吸油片2的保护作用，另一方面其尺寸较大，可以保证其下方的下吸油片22可以与水面接触吸附油污。

请参阅图2，折叠吸油片2包括上隔片21、吸油段和提示管23，且上隔片21与泡沫浮盘1连接，吸油段连接于上隔片21远离泡沫浮盘1的一端，提示管23连接于吸油段远离的上隔片21的一端，提示管23可以提示技术人员该装置已经完成吸附任务等待回收，吸油段包括多个均匀分布的下吸油片22，相邻的下吸油片22之间连接有隔油膜24，下吸油片22上端镶嵌连接有触发球5。

请参阅图3，促翻面杆3包括多个基础杆31和自延伸杆32，且基础杆31和自延伸杆32之间交错连接，基础杆31作为骨架起到支撑作用，同时利用与触发球5之间的磁吸力，迫使下吸油片22与促翻面杆3紧贴从而起到与水体之间的隔离，自延伸杆32则用来与触发球5配合，在下吸油片22吸油饱和后触发触发球5的膨胀动作，进而触发自延伸杆32的伸长动作，实现对下吸油片22的翻面。

基础杆31采用铁磁性材料制成，且自延伸杆32与触发球5相对应。

请参阅图4，自延伸杆32包括外膨胀囊321、内相变囊322和弹性支杆323，内相变囊322水平连接于外膨胀囊321内端，且弹性支杆323水平连接于内相变囊322内端，外膨胀囊321主要起到控制自延伸杆32长度的作用，内相变囊322起到对自延伸杆32硬度的控制作用，弹性支杆323起到控制自延伸杆32伸长方向的作用。

外膨胀囊321和内相变囊322均采用弹性材料制成，内相变囊322内还填充有热熔性材料，热熔性材料在加热状态下会熔化为液相，内相变囊322此时软化可以配合外膨胀囊321进行伸长形变，在温度降低后会重新固化对伸长后自延伸杆32进行固定，避免出现回缩现象，尤其可以保障后续的自延伸杆32可以顺利伸长。

外膨胀囊321和内相变囊322之间连接有多个均匀分布的隔离杆6，外膨胀囊321内侧壁上连接有多个含水海绵块7，且交错分布于多个隔离杆6之间，内相变囊322上镶嵌连接有多个与含水海绵块7相对应的加速球8，隔离杆6一方面起到控制外膨胀囊321膨胀方向的作用，尽量使得外膨胀囊321膨胀是沿水平方向，另一方面提供防误碰保护，触发球5在正常状态下即使在磁吸力下挤压自延伸杆32，在隔离杆6的支撑保护下，也难以充分挤压含水海绵块7与加速球8接触，仅在下吸油片22吸附饱和后触发触发球5的膨胀动作，方可在挤压时充分保证含水海绵块7和加速球8接触，并触发分解反应，释放出大量气体和热量，气体会急速充斥迫使外膨胀囊321膨胀，热量用于对内相变囊322内的热熔性材料加热，然后软化配合伸长。

请参阅图6，加速球8包括消解半球81、导热半球82和导热丝83，消解半球81和导热半球82对称连接，且消解半球81位于内相变囊322的外侧，导热丝83与导热半球82连接并延伸至内相变囊322内侧，消解半球81用来与含水海绵块7中的水分接触然后触发分解反应，导热半球82则起到支撑作用同时配合导热丝83实现快速导热，在短时间内加热实现软化。

消解半球81采用泡腾崩解剂制成，导热半球82和导热丝83均采用导热材料制成，泡腾崩解剂是专用于泡腾片的特殊崩解剂，最常用的是由碳酸氢钠与柠檬酸组成的混合物，在遇水溶解后迅速发生中和反应释放大量气体，同时伴随着热量的产生。

请参阅图5，触发球5包括磁吸实心半球51、吸油中空半球52和多根吸油膨胀顶杆53，磁吸实心半球51与吸油中空半球52之间对称连接，吸油膨胀顶杆53均匀连接于磁吸实心半球51和吸油中空半球52之间，且吸油膨胀顶杆53面向吸油中空半球52呈放射状分布，磁吸实心半球51提供磁性与促翻面杆3实现紧密贴合，避免其余下吸油片22提前接触到水面油污造成不连续饱和的现象，吸油中空半球52则用来从下吸油片22上吸收油污，并传递至吸油膨胀顶杆53迫使其膨胀，然后在吸油中空半球52上形成多个突起，在挤压自延伸杆32时可以充分保证含水海绵块7和加速球8进行接触。

下吸油片22和吸油中空半球52均采用吸油材料制成，且下吸油片22的吸油性优于吸油中空半球52，吸油膨胀顶杆53采用吸油膨胀材料制成，在下吸油片22吸附达到或者接近饱和时，吸油中空半球52才可以从下吸油片22处吸收油污然后传递至吸油膨胀顶杆53处，从而作为下吸油片22吸附饱和的信号触发翻面动作。

本发明可以通过设置泡沫浮盘1漂浮在水体上，周围连接多个折叠吸油片2的方式，另外折叠吸油片2采用特殊的多段式结构，请参阅图7，初始状态下为折叠型，通过边缘区域对水面油污进行吸附，在吸附饱和后通过触发球5对插设在折叠吸油片2中的促翻面杆3进行触发，迫使促翻面杆3相应阶段发生软化动作，然后膨胀推动折叠吸油片2向外延伸实现折叠吸油片2的部分换位，并在换位结束后促翻面杆3重新硬化进行支撑，此时吸附饱和的折叠吸油片2区域通过翻面迁移至上侧不再与水体接触，而折叠吸油片2剩余部分继续投入或者等待吸附油污，从而实现满足水面油污持续吸附的同时，对吸附饱和的油污进行翻面提供防解吸保护，大大提高对油污的回收效果及效率。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水面油污处理用翻面吸附装置，包括泡沫浮盘（1），其特征在于：所述泡沫浮盘（1）外侧壁上连接有多个均匀分布的折叠吸油片（2），且折叠吸油片（2）折叠设置，所述泡沫浮盘（1）外侧壁上还连接有多个与折叠吸油片（2）相对应的促翻面杆（3），且促翻面杆（3）插设于折叠的折叠吸油片（2）中，所述促翻面杆（3）远离泡沫浮盘（1）一端连接有保护柱（4），所述折叠吸油片（2）包括上隔片（21）、吸油段和提示管（23），且上隔片（21）与泡沫浮盘（1）连接，所述吸油段连接于上隔片（21）远离泡沫浮盘（1）的一端，所述提示管（23）连接于吸油段远离的上隔片（21）的一端，所述吸油段包括多个均匀分布的下吸油片（22），相邻的所述下吸油片（22）之间连接有隔油膜（24），所述下吸油片（22）上端镶嵌连接有触发球（5）。

2.根据权利要求1所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述促翻面杆（3）包括多个基础杆（31）和自延伸杆（32），且基础杆（31）和自延伸杆（32）之间交错连接。

3.根据权利要求2所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述基础杆（31）采用铁磁性材料制成，且自延伸杆（32）与触发球（5）相对应。

4.根据权利要求2所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述自延伸杆（32）包括外膨胀囊（321）、内相变囊（322）和弹性支杆（323），所述内相变囊（322）水平连接于外膨胀囊（321）内端，且弹性支杆（323）水平连接于内相变囊（322）内端。

5.根据权利要求4所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述外膨胀囊（321）和内相变囊（322）均采用弹性材料制成，所述内相变囊（322）内还填充有热熔性材料。

6.根据权利要求5所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述外膨胀囊（321）和内相变囊（322）之间连接有多个均匀分布的隔离杆（6），所述外膨胀囊（321）内侧壁上连接有多个含水海绵块（7），且交错分布于多个隔离杆（6）之间，所述内相变囊（322）上镶嵌连接有多个与含水海绵块（7）相对应的加速球（8）。

7.根据权利要求6所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述加速球（8）包括消解半球（81）、导热半球（82）和导热丝（83），所述消解半球（81）和导热半球（82）对称连接，且消解半球（81）位于内相变囊（322）的外侧，所述导热丝（83）与导热半球（82）连接并延伸至内相变囊（322）内侧。

8.根据权利要求7所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述消解半球（81）采用泡腾崩解剂制成，所述导热半球（82）和导热丝（83）均采用导热材料制成。

9.根据权利要求7所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述触发球（5）包括磁吸实心半球（51）、吸油中空半球（52）和多根吸油膨胀顶杆（53），所述磁吸实心半球（51）与吸油中空半球（52）之间对称连接，所述吸油膨胀顶杆（53）均匀连接于磁吸实心半球（51）和吸油中空半球（52）之间，且吸油膨胀顶杆（53）面向吸油中空半球（52）呈放射状分布。

10.根据权利要求9所述的一种水面油污处理用翻面吸附装置，其特征在于：所述下吸油片（22）和吸油中空半球（52）均采用吸油材料制成，且下吸油片（22）的吸油性优于吸油中空半球（52），所述吸油膨胀顶杆（53）采用吸油膨胀材料制成。

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