CN112921934B - 自流式智慧水面漂浮物打捞器及打捞方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自流式智慧水面漂浮物打捞器及打捞方法，该打捞器包括打捞单元、存储单元、漂浮单元，该打捞单元包括打捞舱、推送器，其中推送器的动力能够充电或者发电蓄能；存储单元包括存储舱，存储舱包括形成在打捞舱后方的边框架和能够拆卸地设置在边框架上的舱体，其中舱体包括上部敞开且自一侧部形成有与打捞舱出料口相连通入料口的料篮、以及能够抽出或插入料篮以打开或封堵入料口的插板，料篮底部和/或侧部形成有滤水孔。本发明特别适合较浅的水面、管线、拱桥较密集等区域的漂浮打捞，且在自流的模式下，能够将漂浮物向打捞舱内推送打捞和存储，同时存储舱的舱体可拆出，便于漂浮物的卸料操作，实施方便，结构简单。

Description

自流式智慧水面漂浮物打捞器及打捞方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种自流式智慧水面漂浮物打捞器，同时还涉及水面漂浮垃圾的打捞方法。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展和城市化的加快，河流、湖泊、景观水体等环境中四处飘荡的漂浮物垃圾越来越多，水质受到了严重污染，给人们的生产和生活带来了很多的不便，生活质量大大降低，同时也对河道、城市的景观造成影响。

然而，针对内河或内湖的水面清洁，一旦在较浅的水面、管线、拱桥较密集等区域（景区湖），清洁船很难畅行，这样一来，采用人工打捞的方法比较多，因此，劳动强度大，效率低、且效果差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的自流式智慧水面漂浮物打捞器。

同时本申请还提供一种水面漂浮垃圾的打捞方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种自流式智慧水面漂浮物打捞器，其包括：

打捞单元，其包括打捞舱，

存储单元，其包括存储舱，

漂浮单元，其包括分别将打捞舱和存储舱漂浮在水面的浮体，

特别是，存储舱包括形成在打捞舱后方的边框架和能够拆卸地设置在边框架上的舱体，其中舱体包括上部敞开且自一侧部形成有与打捞舱出料口相连通入料口的料篮、以及能够抽出或插入料篮以打开或封堵入料口的插板，料篮底部和/或侧部形成有滤水孔；

打捞单元还包括设置在打捞舱的进料口且能够将漂浮物向打捞舱内推送的推送器，其中推送器的动力能够充电或者发电蓄能。

优选地，推送器包括推送桨、以及设置在打捞舱上的动力部件和传动部件，其中在推送桨的运动下，漂浮物自打捞舱的进料口向出料口流动。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，推送桨包括沿着打捞舱宽度方向延伸的推送轴、绕着推送轴周向分布的多个推送桨叶，其中在推送桨叶绕着推送轴的中心转动中将漂浮物向打捞舱内推送。采用桨叶转动以拨动漂浮物向后传递，同时桨叶转动还有一定的前推效果。

优选地，推送轴自两端部通过轴承座自由转动设置在所述打捞舱内，多个所述的推送桨叶绕着所述推送轴的周向均匀分布，且所述推送桨叶、所述推送轴、及所述进料口三者长度延伸方向一致。这样一来，能够最佳的实现漂浮物的推送打捞。

进一步的，在打捞舱漂浮时，推送桨的上部位于水面上方，下部位于水面下方。这种实施方式，能够相对省力的实施漂浮物的拨送。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，动力部件包括动力马达、与动力马达连通的电池组件和控制器，其中传动部件将动力马达与推送轴相传动连接，电池组件为蓄电池或者为太阳能板角度可调的太阳能电池，控制器用于调整所述动力马达的转速。首先，通过蓄电池和太阳能电池对动力马达的供电，尤其是太阳能板进行最佳角度的吸收能量并转换成电能进行动力马达的持续供电，不仅节能，而且能够持续工作，以提升工作效率；其次，通过控制器的设置，可以对转动拨桨的转速进行调控，在不同垃圾量和垃圾种类的情况下采用不同的转速，如垃圾量大、垃圾不易碎时采用高转速，垃圾量小、垃圾易碎时采用低转速；此外，打捞舱的太阳能电池板可以旋转且调角度，使得太阳光能的利用率达到最高。

优选地，太阳能板的中心与打捞舱的中心对齐；太阳能板自打捞舱两侧冒出并位于浮体的内侧。这样设置不仅最大化的实现太阳辐射的蓄能，而且更有利于平衡，风阻小。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，电池组件包括太阳能电池板、分别自一端转动连接在太阳能电池板上的第一调节杆和第二调节杆、固定设置在舱板顶部的支架、及电池，其中第一调节杆上端部与太阳能电池板的底部转动连接，下端部固定在支架上，第二调节杆为伸缩杆，且上端部转动连接在太阳能电池板的底部，下端部转动连接在支架上。本例中，通过伸缩杆的伸缩调节，改变太阳能电池板的倾斜角度，使得太阳光能的利用率达到最高。

优选地，控制器位于支架内且位于太阳能电池板的下方。

具体的，电池位于太阳能电池板和控制器之间。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，浮体有两个且沿着打捞舱长度方向前后延伸，打捞舱自两侧固定在两个浮体之间且位于前部，存储舱自两侧固定在两个浮体之间且位于后部。这样的布局，使得整个设备结构紧凑，体积小。

根据本发明的又一个具体实施和优选方面，打捞舱和存储舱隔开设置，浮体包括位于存储舱相对两侧且沿着存储舱长度方向前后延伸的第一漂浮体、用于将打捞舱漂浮且形成有转运围隔区的第二漂浮体，自进料口向后的漂浮物在转运围隔区的拦截导向下，流至后方存储舱。转运围隔可以根据河道具体情况进行设计，例如大小尺寸、景观要求等，且转运围隔的设置，更有利于漂浮物的汇聚和集中打捞，而且，能够起到增加存储空间的作用。

具体的，第二漂浮体包括位于打捞舱和存储舱之间的两条第一链式浮漂、以及设置在打捞舱进料口相对两侧的第二链式浮漂，其中两条第一链式浮漂和两条第二链式浮漂不仅实现了打捞舱的漂浮，而且在两条第一链式浮漂的设置下，增加存储空间，在两条第二链式浮漂的设置下，将水域进行划分，且有利于漂浮的汇聚。

本例中，两条第二链式浮漂分别自进料口的相对两端向外张开设置。

本发明的另一技术方案是：一种水面漂浮垃圾的自动打捞方法，其采用上述的自动打捞器，且包括如下步骤：

1）、通过浮体将整个打捞器自由漂浮在水面上，其中打捞舱和存储舱的下部位于水面以下；

2）、开启推送器，通过推送器将漂浮在水面的漂浮物自打捞舱的进料口向后推送；

3）、打捞舱和存储舱顺着水流方向在水面上自由移动，同时推送后的漂浮物顺着水流方向，流向后方的存储舱，完成水面漂浮物打捞和存储。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明特别适合较浅的水面、管线、拱桥较密集等区域的漂浮打捞，且在自流的模式下，能够将漂浮物向打捞舱内推送打捞和存储，同时存储舱的舱体可拆出，便于漂浮物的卸料操作，实施方便，结构简单。

附图说明

图1为实施例1的自动打捞器的结构示意图；

图2为图1的半剖示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为实施例2的自动打捞器的结构示意图；

图5为图4的俯视示意图；

图6为图5的A-A向半剖示意图；

其中：1、打捞单元；10、打捞舱；100、舱架；101、舱板；10a、进料口；

11、推送器；110、推送桨；t0、推送轴；t1、推送桨叶；t2、轴承座；111、动力部件；d1、动力马达；d2、电池组件；d20、太阳能电池板；d21、第一调节杆；d22、第二调节杆；d23、支架；d24、电池；d3、控制器；112、传动部件；m1、链轮；m2、传动链条；

2、存储单元；20、存储舱；200、边框架；201、舱体；2010、料篮；2011、插板；

3、漂浮单元；30、浮体；300、第一漂浮体；301、第二漂浮体；z、转运围隔区；3010、第一链式浮漂；3011、第二链式浮漂。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

如图1所示，本实施例的自流式智慧水面漂浮物打捞器，其包括打捞单元1、存储单元2、及漂浮单元3。

具体的，打捞单元1包括具有进料口10a和出料口的打捞舱10、设置在打捞舱10的进料口且能够将漂浮物向打捞舱10内推送的推送器11。

本例中，打捞舱10包括打捞舱架100、设置在舱架100上的舱板101，其中舱架100的前后两端敞开形成上述的进料口10a和出料口。

结合图2所示，推送器11包括推送桨110、以及设置在打捞舱10上的动力部件111和传动部件112，其中在打捞舱10漂浮时，推送桨110的上部位于水面上方，下部位于水面下方，且在推送桨110的运动下，漂浮物自打捞舱10的进料口向出料口流动。这种实施方式，能够相对省力的实施漂浮物的拨送。

具体的，推送桨110包括沿着打捞舱10宽度方向延伸的推送轴t0、绕着推送轴t0周向分布的多个推送桨叶t1，其中在推送桨叶t1绕着推送轴t0的中心转动中将漂浮物向打捞舱10内推送。采用桨叶转动以拨动漂浮物向后传递，同时桨叶转动还有一定的前推效果。

本例中，推送轴t0自两端部通过轴承座t2自由转动设置在打捞舱内，多个推送桨叶t1绕着推送轴t0的周向均匀分布，且推送桨叶t1、推送轴t0、及进料口10a三者长度延伸方向一致。这样一来，能够最佳的实现漂浮物的推送打捞。

本例中，动力部件111包括动力马达d1、与动力马达d1连通的电池组件d2和控制器d3，其中传动部件112将动力马达d1与推送轴t0相传动连接。

具体的，动力马达d1设置在打捞舱10内且位于推送轴t0的上方，电池组件d2和控制器d3设置在舱板101的顶部。

电池组件d2为太阳能板角度可调的太阳能电池，控制器d2用于调整动力马达d1的转速。首先，通过太阳能板进行最佳角度的吸收能量并转换成电能进行动力马达的持续供电，不仅节能，而且能够持续工作，以提升工作效率；其次，通过控制器的设置，可以对转动拨桨的转速进行调控，在不同垃圾量和垃圾种类的情况下采用不同的转速，如垃圾量大、垃圾不易碎时采用高转速，垃圾量小、垃圾易碎时采用低转速；此外，打捞舱的太阳能电池板可以旋转且调角度，使得太阳光能的利用率达到最高。

具体的，电池组件d2包括太阳能电池板d20、分别自一端转动连接在太阳能电池板d20上的第一调节杆d21和第二调节杆d22、固定设置在舱板101顶部的支架d23、及电池d24，其中第一调节杆d21上端部与太阳能电池板d20的底部转动连接，下端部固定在支架d23上，第二调节杆d22为伸缩杆，且上端部转动连接在太阳能电池板d20的底部，下端部转动连接在支架d23上。

本例中，通过伸缩杆的伸缩调节，改变太阳能电池板d20的倾斜角度，使得太阳光能的利用率达到最高。

控制器d3位于支架d23内且位于太阳能电池板d20的下方。

电池d24位于太阳能电池板d20和控制器d3之间。

传动部件112包括链轮m1和传动链条m2。

本例中，存储单元2包括与打捞舱10出料口相连通的存储舱20。

具体的，存储舱20包括边框架200和拆卸设置在边框架200上的舱体201，其中舱体201包括上部敞开且自一侧部形成有与打捞舱10相连通入料口的料篮2010、以及能够抽出或插入料篮2010以打开或封堵入料口的插板2011，料篮2010的底部和/或侧部形成有滤水孔。通过舱体自边框架上拆除，即可实施漂浮物的卸载，至于料篮的滤水孔设置，不仅便于漂浮物在料篮中汇聚，且卸载时，能够将水滤除。

同时，提高滤水性能，本例中，插板2011上也对应形成有滤水孔。

本例中，卸载收集物时，可直接抽出插板2011，将料篮2010斜置，即可完成卸料。

本例中，漂浮单元3包括用于将打捞舱10和存储舱20漂浮在水面的浮体30。

具体的，浮体30有两个且沿着打捞舱10长度方向前后延伸，打捞舱10自两侧固定在两个浮体30之间且位于前部，存储舱20自两侧固定在两个浮体30之间且位于后部。这样的布局，使得整个设备结构紧凑，体积小。

结合图3所示，太阳能电池板d20沿打捞舱10宽度方向的两侧不超过两个浮体30。便于保证整个设备在水面上的平衡性。

本实施例的实施过程如下：

1）、通过浮体将整个打捞器自由漂浮在水面上，其中打捞舱和存储舱的下部位于水面以下；

2）、开启推送器，通过推送器将漂浮在水面的漂浮物自打捞舱的进料口向后推送，其中推送器由太阳能电池持续供电；

3）、打捞舱和存储舱顺着水流方向在水面上自由移动，同时推送后的漂浮物顺着水流方向，流向后方的存储舱，完成水面漂浮物打捞和存储；

4）、通过舱体和舱架的可拆卸，一旦存储满了后，插入插板，直接取出料篮，即可将打捞物体卸载，然后装入舱架，抽出插板，即可进行下一次打捞。

实施例2

结合图4至图6所示，本实施例涉及的自动打捞器，其结构与实施例1基本相同。

本实施例与实施例1相比，主要的区别在于打捞舱10和存储舱20隔开设置，且漂浮单元3的浮体30包括位于存储舱20相对两侧且沿着存储舱20长度方向前后延伸的第一漂浮体300、用于将打捞舱10漂浮且形成有转运围隔区z的第二漂浮体301，自进料口向后的漂浮物在转运围隔区z的拦截导向下，流至后方存储舱20。转运围隔可以根据河道具体情况进行设计，例如大小尺寸、景观要求等，且转运围隔的设置，更有利于漂浮物的汇聚和集中打捞，而且，能够起到增加存储空间的作用。

具体的，第二漂浮体301包括位于打捞舱10和存储舱20之间的两条第一链式浮漂3010、以及设置在打捞舱10进料口相对两侧的第二链式浮漂3011，其中两条第一链式浮漂3010和两条第二链式浮漂3011不仅实现了打捞舱10的漂浮，而且在两条第一链式浮漂3010的设置下，增加存储空间，在两条第二链式浮漂3011的设置下，将水域进行划分，且有利于漂浮的汇聚。

此外，两条第二链式浮漂3011分别自打捞舱10进料口的相对两端向外张开设置。

本实施例的实施过程如下：

1）、通过浮体将整个打捞器自由漂浮在水面上，其中打捞舱和存储舱的下部位于水面以下，其中在前部的两条第二链式浮漂的设置下，将水域进行划分，在两条第一链式浮漂所构成的转运围隔下，增大了漂浮物存储的空间；

2）、开启推送器，通过推送器将漂浮在水面的漂浮物自打捞舱的进料口向后推送，其中推送器由太阳能电池持续供电；

3）、打捞舱和存储舱顺着水流方向在水面上自由移动，同时推送后的漂浮物顺着水流方向，流向后方的存储舱，完成水面漂浮物打捞和存储；

4）、通过舱体和舱架的可拆卸，一旦存储满了后，插入插板，直接取出料篮，即可将打捞物体卸载，然后装入舱架，抽出插板，即可进行下一次打捞。

综上，本申请具有以下优势：

1、特别适合较浅的水面、管线、拱桥较密集等区域的漂浮打捞，且在自流的模式下，能够将漂浮物向打捞舱内推送打捞和存储，实施方便，结构简单；

2、存储箱内垃圾存满时，插好插板后，手提即可抽出卸载漂浮物，使用简单方便；

3、采用太阳能电池作为动力源，不仅工作效率高，而且节能环保；

4、采用不同的浮体设着，增强自动打捞器的实用性。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自流式智慧水面漂浮物打捞器，其包括：

打捞单元，其包括打捞舱；

存储单元，其包括存储舱；

漂浮单元，其包括分别将所述打捞舱和所述存储舱漂浮在水面的浮体，

其特征在于：

所述存储舱包括形成在所述打捞舱后方的边框架和能够拆卸地设置在所述边框架上的舱体，其中所述舱体包括上部敞开且自一侧部形成有与所述打捞舱出料口相连通入料口的料篮、以及能够抽出或插入所述料篮以打开或封堵所述入料口的插板，所述料篮底部和/或侧部形成有滤水孔，其中，所述料篮底部与所述打捞舱底部齐平，所述打捞舱的进料口与所述入料口对齐设置；

所述打捞单元还包括设置在所述打捞舱的进料口且能够将漂浮物向所述打捞舱内推送的推送器，其中所述推送器的动力能够充电或者发电蓄能，所述推送器包括推送桨、以及设置在所述打捞舱上的动力部件和传动部件，其中在所述推送桨的运动下，漂浮物自所述打捞舱的进料口向出料口流动；所述动力部件包括动力马达、与所述动力马达连通的电池组件和控制器，其中所述传动部件将所述动力马达与推送轴相传动连接，所述电池组件为蓄电池或者为太阳能板角度可调的太阳能电池，所述控制器用于调整所述动力马达的转速，所述太阳能板的中心与所述打捞舱的中心对齐；所述太阳能板自所述打捞舱两侧冒出并位于所述浮体的内侧；

所述电池组件包括太阳能电池板、分别自一端转动连接在所述太阳能电池板上的第一调节杆和第二调节杆、固定设置在舱板顶部的支架及电池，其中所述第一调节杆上端部与所述太阳能电池板的底部转动连接，下端部固定在所述支架上，所述第二调节杆为伸缩杆，且上端部转动连接在所述太阳能电池板的底部，下端部转动连接在所述支架上；

所述的打捞舱和所述存储舱隔开设置，所述浮体包括位于所述存储舱相对两侧且沿着所述存储舱长度方向前后延伸的第一漂浮体、用于将所述打捞舱漂浮且形成有转运围隔区的第二漂浮体，自所述进料口向后的漂浮物在所述转运围隔区的拦截导向下，流至后方所述存储舱；

所述第二漂浮体包括位于所述打捞舱和所述存储舱之间的两条第一链式浮漂、以及设置在所述打捞舱进料口相对两侧的第二链式浮漂；

两条所述第二链式浮漂分别自打捞舱进料口的相对两端向外张开设置。

2.根据权利要求1所述的自流式智慧水面漂浮物打捞器，其特征在于：所述的推送桨包括沿着所述打捞舱宽度方向延伸的推送轴、绕着所述推送轴周向分布的多个推送桨叶，其中在所述推送桨叶绕着所述推送轴的中心转动中将漂浮物向所述打捞舱内推送。

3.根据权利要求2所述的自流式智慧水面漂浮物打捞器，其特征在于：所述推送轴自两端部通过轴承座自由转动设置在所述打捞舱内，多个所述的推送桨叶绕着所述推送轴的周向均匀分布，且所述推送桨叶、所述推送轴、及所述进料口三者长度延伸方向一致。

4.根据权利要求3所述的自流式智慧水面漂浮物打捞器，其特征在于：在所述打捞舱漂浮时，所述推送桨的上部位于水面上方，下部位于水面下方。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的自流式智慧水面漂浮物打捞器，其特征在于：所述浮体有两个且沿着所述打捞舱长度方向前后延伸，所述打捞舱自两侧固定在两个所述浮体之间且位于前部，所述存储舱自两侧固定在两个所述浮体之间且位于后部。

6.一种水面漂浮垃圾的自动打捞方法，其特征在于：所述的自动打捞方法采用权利要求1至5中任一项权利要求所述的自动打捞器，且包括如下步骤：

1)、通过浮体将整个打捞器自由漂浮在水面上，其中打捞舱和存储舱的下部位于水面以下；

2)、开启推送器，通过推送器将漂浮在水面的漂浮物自打捞舱的进料口向后推送；

3)、打捞舱和存储舱顺着水流方向在水面上自由移动，同时推送后的漂浮物顺着水流方向，流向后方的存储舱，完成水面漂浮物打捞和存储。

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