CN113047252A - 一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置，包括收集组件、动力组件和支架组件，其中，收集组件包括收集环、进水管和出水管，收集环上设置有多个喷嘴，喷嘴与收集环相连通，多个喷嘴能够向海洋喷水并形成漩涡，收集环为非闭合结构；工作时，在收集环装上能够容纳垃圾的网袋，装置整体依靠浮板漂浮在海面上，水泵工作时，海水经过进水管，加压后经由出水管进入收集环，收集环与喷嘴相连通，喷嘴喷出高压水流，水流在收集环内的水面上形成漩涡，由于收集环为非闭合结构，海面漂浮的垃圾通过收集环的缺口被吸入收集环连接的网袋中，以实现海面漂浮垃圾的收集工作。本发明实现了装置的无线漂浮，同时保证了垃圾的有效收集。

Description

一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置

技术领域

本发明涉及海洋环保设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置。

背景技术

海洋漂浮垃圾是环境保护的重大课题，每年人类向海洋排放了大量垃圾，特别是在近海领域，为了方便有效的清除海洋表面漂浮垃圾，需要设置海洋漂浮垃圾收集装置。

目前已有的一种吸入式海洋漂浮垃圾收集装置，装置包括带有滤网的垃圾收集桶、管路、电机和水泵，其工作原理是通过垃圾收集桶底部安装的水管与岸上固定的水泵连接，以固定漂浮在近岸海域，利用水泵的力量吸水并吸附垃圾，垃圾和水流通过网袋分流，垃圾留在网袋，滤清的海水通过底部的水管被水泵抽走，再通过连接水泵的另一条水管流回海洋。

对于已有的吸入式海洋漂浮垃圾收集装，存在以下缺陷：1)需要将抽水电机和水泵安装在岸上，无法实现无线漂浮方式，从而导致装置使用场景较为单一，只能使用在港口或者离岸较近的地方。2)装置需要安装管路，系统安装复杂成本高，不便于维护和维修。3)由于采用吸入式的方式，垃圾容易堵塞滤网，降低垃圾收集的效率，增加电机的使用功耗，降低系统可靠性。

另外的一种移动收集式海洋漂浮垃圾收集装置包括平台、浮堤和支架，平台下端对称安装有浮堤，平台右侧顶端安装有支架，平台左侧顶端安装有若干太阳能组件，平台下端安装有垃圾收集箱，垃圾收集箱上端安装有滑块，平台下端设有滑槽，滑块滑动连接滑槽。装置利用浮堤漂浮在海面上，太阳能组件和风力发电机可对蓄电池充电，供马达使用，马达转动，带动主动轮转动，利用皮带带动从动轮和驱动轴转动，使得螺旋桨转动，驱动，装置移动，水流进入垃圾收集箱中并从流水孔流出，水流带动垃圾从垃圾收集箱的开口处进入并收集，垃圾收集箱通过滑块和滑槽与平台连接，便于垃圾收集箱的拆卸和清洗。

对于已有的移动收集式海洋漂浮垃圾收集装置，具有可移动性的特点，但由于其于采用螺旋桨推进的方式来收集垃圾，具有以下缺点：1)装置漂浮移动的方向和范围无法控制，导致装置容易丢失；2)无法有效的将垃圾归集，垃圾容易重新漂浮回海面。

因此，如何改变现有技术中，海洋漂浮垃圾收集装置无法兼顾无线漂浮与垃圾有效收集的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置，以解决上述现有技术存在的问题，使垃圾收集装置既能够实现无线漂浮，又能够提高海洋垃圾收集效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置，包括：

收集组件，所述收集组件包括收集环、进水管和出水管，所述进水管与海水相连通，所述收集环与所述出水管相连通，所述收集环上设置有多个喷嘴，所述喷嘴与所述收集环相连通，多个所述喷嘴能够向海洋喷水并形成漩涡，所述收集环为非闭合结构，所述收集环能够与网袋可拆装相连；

动力组件，所述动力组件包括水泵和电源，所述水泵设置于所述进水管与所述出水管之间，所述进水管、所述出水管分别与所述水泵相连通，所述水泵与所述电源相连；

支架组件，所述支架组件包括支撑架和浮板，所述支撑架设置于所述浮板的顶部，所述动力组件固定于所述支撑架上。

优选地，所述收集环为非闭合的圆环状结构，所述喷嘴位于所述收集环的内侧壁上。

优选地，所述喷嘴的出水口朝向所述收集环的底部倾斜设置。

优选地，所述喷嘴的出水口沿所述收集环的切线方向并朝向所述收集环的底部倾斜设置，多个所述喷嘴绕所述收集环的轴线周向均布。

优选地，所述收集环包括连通管、上法兰、下法兰和水平法兰，所述连通管与所述出水管相连通，所述连通管形成非闭合结构，所述喷嘴与所述连通管相连通，所述上法兰位于所述连通管的顶部，所述下法兰位于所述连通管的底部，所述水平法兰位于所述连通管远离所述收集环轴线的一侧，所述水平法兰的轴线所在平面平行于水平面，所述水平法兰与所述喷嘴分别位于所述连通管的相对的两侧。

优选地，所述上法兰、所述下法兰与所述水平法兰的径向截面均为梯形，所述上法兰的底面、所述下法兰的底面、所述水平法兰的底面分别与所述连通管相连，所述上法兰与所述连通管连接处、所述下法兰与所述连通管连接处、所述水平法兰与所述连通管连接处均作倒圆角处理。

优选地，所述水平法兰连接有浮球锚环，所述浮球锚环能够与浮体相连；所述浮球锚环的数量为多个，多个所述浮球锚环等间距均布。

优选地，所述动力组件还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源相连。

优选地，所述进水管的底部连接有深度传感器，所述进水管还连接有滤网。

优选地，所述浮板的数量为两块，两块所述浮板平行设置且二者之间具有间隙。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，包括收集组件、动力组件和支架组件，其中，收集组件包括收集环、进水管和出水管，进水管与海水相连通，收集环与出水管相连通，收集环上设置有多个喷嘴，喷嘴与收集环相连通，多个喷嘴能够向海洋喷水并形成漩涡，收集环为非闭合结构，收集环能够与网袋可拆装相连；动力组件包括水泵和电源，水泵设置于进水管与出水管之间，进水管、出水管分别与水泵相连通，水泵与电源相连；支架组件包括支撑架和浮板，支撑架设置于浮板的顶部，动力组件固定于支撑架上。本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，工作时，在收集环装上能够容纳垃圾的网袋，装置整体依靠浮板漂浮在海面上，水泵工作时，海水经过进水管，加压后经由出水管进入收集环，收集环与喷嘴相连通，喷嘴喷出高压水流，水流在收集环内的水面上形成漩涡，由于收集环为非闭合结构，海面漂浮的垃圾通过收集环的缺口被吸入收集环连接的网袋中，以实现海面漂浮垃圾的收集工作。本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，实现了装置的无线漂浮，同时保证了垃圾的有效收集。

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为本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置的结构示意图；

图2为本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置的其他角度的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

其中，100a为漂浮移动式海洋垃圾收集装置，1为收集组件，101为收集环，102为进水管，103为出水管，104为喷嘴，105为连通管，106为上法兰，107为下法兰，108为水平法兰，109为浮球锚环，110为深度传感器，111为滤网，2为动力组件，201为水泵，202为太阳能电池板，3为支架组件，301为支撑架，302为浮板。

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。

本发明的目的是提供一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置，以解决上述现有技术存在的问题，使垃圾收集装置既能够实现无线漂浮，又能够提高海洋垃圾收集效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-3，其中，图1为本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置的结构示意图，图2为本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置的其他角度的结构示意图，图3为图2中A处的放大示意图。

本发明提供一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置100a，包括：

收集组件1，收集组件1包括收集环101、进水管102和出水管103，进水管102与海水相连通，收集环101与出水管103相连通，收集环101上设置有多个喷嘴104，喷嘴104与收集环101相连通，多个喷嘴104能够向海洋喷水并形成漩涡，收集环101为非闭合结构，收集环101能够与网袋(图中未示出)可拆装相连；

动力组件2，动力组件2包括水泵201和电源，水泵201设置于进水管102与出水管103之间，进水管102、出水管103分别与水泵201相连通，水泵201与电源相连；

支架组件3，支架组件3包括支撑架301和浮板302，支撑架301设置于浮板302的顶部，动力组件2固定于支撑架301上。

本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置100a，工作时，在收集环101装上能够容纳垃圾的网袋，装置整体依靠浮板302漂浮在海面上，水泵201工作时，海水经过进水管102，加压后经由出水管103进入收集环101，收集环101与喷嘴104相连通，喷嘴104喷出高压水流，水流在收集环101内的水面上形成漩涡，由于收集环101为非闭合结构，海面漂浮的垃圾通过收集环101的缺口被吸入收集环101连接的网袋中，以实现海面漂浮垃圾的收集工作。本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置100a，实现了装置的无线漂浮，同时保证了垃圾的有效收集。还需要说明的是，本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置100a，还设置了控制器，控制器固定于支撑架301上，控制器能够控制装置的启停，另外，控制器中还设置有GPS以及无线通讯方式，可实现装置的在线定位、故障监测与告警，并可实现远程开关操作、在线系统升级等功能。

在本具体实施方式中，收集环101为非闭合的圆环状结构，喷嘴104位于收集环101的内侧壁上，收集环101的缺口位于收集环101远离出水管103的一侧，方便垃圾进入与收集环101相连的网袋中。在本发明的其他具体实施方式中，收集环101可设置为其他非闭合形状，以收集环101与喷嘴104相配合能够产生漩涡，垃圾被顺利收集为准。

其中，喷嘴104的出水口朝向收集环101的底部倾斜设置，使得水流能够顺利产生漩涡，保证垃圾的收集效率。

具体地，喷嘴104的出水口沿收集环101的切线方向并朝向收集环101的底部倾斜设置，多个喷嘴104绕收集环101的轴线周向均布，在喷嘴104喷出的高压水流作用下，收集环101内的水面形成漩涡，海面上漂浮的垃圾被吸入漩涡中继而进入网袋中被收集。

更具体地，收集环101包括连通管105、上法兰106、下法兰107和水平法兰108，连通管105与出水管103相连通，连通管105形成非闭合结构，喷嘴104与连通管105相连通，上法兰106位于连通管105的顶部，下法兰107位于连通管105的底部，水平法兰108位于连通管105远离收集环101轴线的一侧，水平法兰108的轴线所在平面平行于水平面，水平法兰108与喷嘴104分别位于连通管105的相对的两侧。实际操作中，可利用下法兰107与网袋连接，水平法兰108增大了收集环101与水面的接触面积，有助于收集环101漂浮在水面上，保证收集环101的稳定可靠性。

在本发明的其他具体实施方式中，上法兰106、下法兰107与水平法兰108的径向截面均为梯形，上法兰106的底面、下法兰107的底面、水平法兰108的底面分别与连通管105相连，上法兰106与连通管105连接处、下法兰107与连通管105连接处、水平法兰108与连通管105连接处均作倒圆角处理，避免存在结构死角扰乱水流，同时降低收集环101的漂浮阻力。

为了进一步提高收集环101的稳定性，水平法兰108连接有浮球锚环109，浮球锚环109能够与浮体相连，使用时，令浮体与浮球锚环109相连，确保收集环101顺利漂浮；浮球锚环109的数量为多个，多个浮球锚环109等间距均布，提高收集环101的受力均匀性。

除此之外，动力组件2还包括太阳能电池板202，太阳能电池板202与电源相连，为电源充电，提高装置的续航能力。

进一步地，进水管102的底部连接有深度传感器110，用于探测进水管102是否接触到海底，进水管102还连接有滤网111，用于过滤海水，避免异物堵塞进水管102，在装置靠近岸边时，深度传感器110接触到海底，深度传感器110将沿着进水管102向上滑动，当滑动到一定距离即可自动切断水泵201的供电，以防止混有泥沙的水流被吸入，堵塞滤网111，造成装置损伤。

另外，浮板302的数量为两块，两块浮板302平行设置且二者之间具有间隙，装置利用浮板302漂浮在海面上，浮板302的两端向上翘起，提高装置可靠性。

本发明的漂浮移动式海洋垃圾收集装置100a，利用浮板302、与收集环101相连的浮体漂浮在海面上，水平法兰108也起到了漂浮和稳定水面的作用，水泵工作时，通过滤网111的干净的海水，沿着进水管102，经由出水管103进入到收集环101中，并由喷嘴104喷出高压水流，高压水流在收集环101内的水面上形成漩涡，漩涡将海面漂浮的垃圾通过收集环101的缺口吸入到收集环101中，进入与下法兰107相连的网袋中，实现海面漂浮垃圾的收集工作。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于，包括：

收集组件，所述收集组件包括收集环、进水管和出水管，所述进水管与海水相连通，所述收集环与所述出水管相连通，所述收集环上设置有多个喷嘴，所述喷嘴与所述收集环相连通，多个所述喷嘴能够向海洋喷水并形成漩涡，所述收集环为非闭合结构，所述收集环能够与网袋可拆装相连；

动力组件，所述动力组件包括水泵和电源，所述水泵设置于所述进水管与所述出水管之间，所述进水管、所述出水管分别与所述水泵相连通，所述水泵与所述电源相连；

支架组件，所述支架组件包括支撑架和浮板，所述支撑架设置于所述浮板的顶部，所述动力组件固定于所述支撑架上。

2.根据权利要求1所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述收集环为非闭合的圆环状结构，所述喷嘴位于所述收集环的内侧壁上。

3.根据权利要求2所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述喷嘴的出水口朝向所述收集环的底部倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述喷嘴的出水口沿所述收集环的切线方向并朝向所述收集环的底部倾斜设置，多个所述喷嘴绕所述收集环的轴线周向均布。

5.根据权利要求1所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述收集环包括连通管、上法兰、下法兰和水平法兰，所述连通管与所述出水管相连通，所述连通管形成非闭合结构，所述喷嘴与所述连通管相连通，所述上法兰位于所述连通管的顶部，所述下法兰位于所述连通管的底部，所述水平法兰位于所述连通管远离所述收集环轴线的一侧，所述水平法兰的轴线所在平面平行于水平面，所述水平法兰与所述喷嘴分别位于所述连通管的相对的两侧。

6.根据权利要求5所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述上法兰、所述下法兰与所述水平法兰的径向截面均为梯形，所述上法兰的底面、所述下法兰的底面、所述水平法兰的底面分别与所述连通管相连，所述上法兰与所述连通管连接处、所述下法兰与所述连通管连接处、所述水平法兰与所述连通管连接处均作倒圆角处理。

7.根据权利要求5所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述水平法兰连接有浮球锚环，所述浮球锚环能够与浮体相连；所述浮球锚环的数量为多个，多个所述浮球锚环等间距均布。

8.根据权利要求1所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述动力组件还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述电源相连。

9.根据权利要求1所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述进水管的底部连接有深度传感器，所述进水管还连接有滤网。

10.根据权利要求1所述的漂浮移动式海洋垃圾收集装置，其特征在于：所述浮板的数量为两块，两块所述浮板平行设置且二者之间具有间隙。

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