CN113279381A - 一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水面垃圾处理技术领域，公开了一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法，用于执行浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，该装置包括外桶、内桶以及推动内桶上下移动的排水装置，还包括水面循环装置。该方法包括如下步骤：将外桶潜入水面以下，自动调节，保持固定的吃水水位；排水装置进行间歇式开启，启动时，将外桶内部的水排出，内桶下移，并在外桶周向上的形成中心汇聚的水流；关闭时，外桶周围的水流入内桶，内桶上浮，如此往复使内桶以“跳动”的方式在水面上下做往复移动，对外桶周围水面垃圾进行间歇收集。本发明体型小，能广泛适应各种水域水面垃圾收集工作，可有效节省了人力成本，提高水面垃圾的收集效率。

Description

一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法及其装置

技术领域

本发明属于水面垃圾处理技术领域，具体涉及一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法及其装置。

背景技术

随着我国经济的发展，城市水体污染越来越严重，其中一方面表现在水体表面的污染，比如水体表面上漂浮的蓝藻、红藻或生活废弃物等，是河道或湖泊的污染的源头，严重破坏河道或湖泊的生态平衡，尤其是无活水流入的人工河流或湖泊，自身生态环境薄弱，如果不及时清除水面垃圾，生态环境极易受到水面垃圾的破坏，同时，也会影响城市市貌，为了解决这一问题，传统的方式采用人工打捞进行水面垃圾的清除，这一传统方式，存在以下不足：打捞成本高昂，效率低，受天气影响较大，工作环境差等。虽然现有成熟的海洋垃圾收集船与河道清洁船，但体型庞大，无法应用在面积较小的水域与多弯狭窄的河流，且运行成本过高，因此，研发一款可以在小水域内进行水面垃圾自动收集的装置势在必行。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在人工打捞成本高昂，效率低，受天气影响较大，工作环境差等的缺点，而提出的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法及其装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法，用于执行权利要求所述的浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，该装置包括外桶、内桶以及推动内桶上下移动的排水装置，所述方法包括如下步骤:

步骤一、将外桶潜入水面以下，自动调节，使外桶的桶口与水面之间始终保持固定的吃水水位；

步骤二、启动排水装置，将外桶内部的水排出，内桶下移，并在外桶周向上的形成中心汇聚的水流；

步骤三、关闭排水装置，外桶周围的水流入内桶，内桶上浮，直至内桶的桶口等于或大于水面高度停止；

步骤四、循环步骤二至步骤三的过程，排水装置进行间歇式开启，使内桶以“跳动”的方式在水面上下做往复移动，使外桶周围的水以及水面垃圾间歇流入内桶的内部。

与现有技术相比，采用了上述方案的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法，具有如下有益效果：

一、采用本发明的浮动间歇式水面垃圾自动收集方法，适用小型水域上的水面垃圾自动收集，工作人员可以将一个或多个浮动间歇式水面垃圾自动收集装置放入到待处理的水域内，通过上述方法对水体表面的垃圾进行自动收集，工作人员只需将装置内收集的垃圾进行定期取出即可，有效降低人工打捞的成本投入以及劳动强度。

二、通过收集装置周向上形成的中心汇聚水流，以及通过内桶上下“跳动”形成的间歇式引流张力，可实现收集装置周围水面垃圾的快速收集。

为了实现上述发明的目的，本发明还公开了以下技术方案：一种浮动间歇式水面垃圾自动收集的装置，还包括水面循环装置，所述水面循环装置与所述排水驱动装置连接；

所述水面循环装置包括环形管，所述环形管通过支架固定在外桶的周向上，所述环形管的底部均布有多个与排水驱动装置相连的进水接口，所述环形管的顶部沿周向均布有多个排水管；

所述排水管的管口与水面保持齐平，且均朝向外桶的中心方向设置，在外桶的周围形成中心汇流。

与现有技术相比，采用了上述方案的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，具有如下有益效果：

一、本装置体型小、质量轻、低耗能，能广泛适应各种水域水面垃圾收集工作。

二、本装置自动化程度高，比传统的水面垃圾打捞方法节省了人力成本，比现有的水面垃圾机械打捞船降低了能源消耗；

三、本装置可在其周围形成中心汇聚水流以及引流张力，可加快水面垃圾的收集，以及扩大收集垃圾辐射的范围。

四、本装置使用不受天气影响，可以全天候进行水面垃圾的自动收集，整个装置大部分结构置于水面以下，对水域景观不造成影响。

进一步的，所述外桶的侧壁上固定设有用于自动调节外桶潜入水面深度的调节机构。调节机构可根据水面水位的变化，自动调节外桶下移伸缩，以确保最佳的进水量。

进一步的，所述调节机构包括固定部、自动升降部和用于监测水位变化的水位传感器，所述自动升降部活动连接在固定部上，所述外桶固定在自动升降部上。

进一步的，所述外桶与内桶之间设有可进行伸缩的密封件，密封件的设置可避免水从外桶与内桶之间的间隙流入。

进一步的，所述内桶的桶壁为中空结构，用于内桶随外桶内部水位变化进行上下浮动。

进一步的，所述排水装置为潜水泵，所述潜水泵固定设置在外桶的底部，用于外桶内部的排水，所述潜水泵设有用于连接进水接口的出水接口。

进一步的，所述内桶中放置有用水面垃圾过滤的网兜，网兜的设置可快速将收集到的水面垃圾进行清除。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的水面垃圾收集水面流向结构示意图；

图中标记为：1、外桶，2、内桶，4、密封件；5、潜水泵；6、环形管；61、支架，62、进水接口，63、排水管，7、固定部，71、自动升降部，72、水位传感器，8、网兜。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。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”、“设有”、“连接”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。

现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1-2，一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，该装置包括外桶1、内桶2以及推动内桶2上下移动的排水装置。

参见图1，外桶1的侧壁上固定设有用于自动调节外桶1潜入水面深度的调节机构，调节机构包括固定部7、自动升降部71和用于监测水位变化的水位传感器72，自动升降部71活动连接在固定部7上，外桶1固定在自动升降部71上，自动升降部71内设有用于驱动升降的电机，水位传感器72在检测到水位发生变化后，且变化的范围超出设定阈值后，水位传感器72将检测的信息发生至控制器，该控制器采用PLC控制器，具有一定的逻辑运算能力，控制器根据水位传感器72发回的信号对自动升降部71进行控制升降，使外桶1始终保持固定的下移深度。

参见图2，外桶1与内桶2之间设有可进行伸缩的密封件4，密封件4采用波纹状橡胶密封套，用于密封外桶1与内桶2之间的连接处，避免水从外桶1与内桶2之间的间隙流入。

参见图1-2，还包括水面循环装置，水面循环装置包括环形管6，环形管6通过支架61固定在外桶1的周向上，环形管6的底部均布有多个与排水驱动装置相连的进水接口62，环形管6的顶部沿周向均布有多个排水管63；排水管63的管口与水面保持齐平，且均朝向外桶1的中心方向设置，当有水从排水管63内喷出后，喷出的水便会驱动水面以及水面上的垃圾一起朝向外桶1中心方向流动，在外桶1的周围形成中心汇流，加快外桶1周围水体的流动，有利水面垃圾快速的流入进收集装置内，扩大收集垃圾辐射的范围。

参见图1-2，水面循环装置与排水驱动装置连接，排水装置为潜水泵5，潜水泵5固定设置在外桶1的底部，用于外桶1内部的排水，潜水泵5设有用于连接进水接口62的出水接口51，内桶2的桶壁为中空结构，用于内桶2随外桶1内部水位变化进行上下浮动，当外桶1内的水位下降时，内桶2便会随着水位一起下降，当外桶1内的水位上升时，内桶2便会随着水位一起上升，如此，便实现了内桶2在外桶1内部的上下“跳动”。

参见图2，内桶2中放置有用水面垃圾过滤的网兜7，网兜7的设置可快速将收集到的水面垃圾进行清除，网兜7收集满垃圾后仅需人工提取，更换过网兜7便能继续工作。

参见图3，为了实现上述浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，本实施例还公开了上述浮动间歇式水面垃圾自动收集装置的收集方法，包含以下步骤：

(1)、通过人工投放的方式将一个或多个装置投放到待处理水域中，如海洋(沿海港湾)、河流、湖泊、水库、人工景观湿地、水产养殖场、乡镇河涌沟渠等，使外桶1潜入水面以下，并设定外桶1的桶口与水面之间的吃水水位，其吃水水位流入外桶1的流量要小于单位时间内潜水泵5的排出量。

(2)、启动潜水泵5，通过潜水泵5将外桶1内部的水排出，内桶2下移，潜水泵5排出的水输送至排水管63进行循环投送，驱动外桶1周向上的水朝向中心汇聚并在外桶1周向上的形成中心汇聚的水流，水流驱动水面以及水面垃圾一起朝向外桶1移动；

(3)、关闭潜水泵5，由于内桶2下移，内桶2的桶口低于水面后，外桶1周向上形成水面引流张力，驱使外桶1周围的水以及水面垃圾流入内桶2，由于外桶1内部的水不断上升，内桶2上浮，直至内桶2的桶口等于或大于水面高度停止，此时，外桶1周围的水以及水面垃圾停止流入内桶2内。

(3)、循环上述(2)和(3)的过程，潜水泵5进行间歇式开启，使内桶2以“跳动”的方式在水面上下做往复移动，使外桶1周围的水以及水面垃圾间歇流入内桶2的内部，潜水泵5间歇式的开启方式，避免潜水泵5连续开启造成的能耗，并且采用小功率潜水泵5便可实现上述间歇式排水方式，连接常规220V电源便能全天24小时进行工作，可降低制造成本以及能耗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浮动间歇式水面垃圾自动收集方法，用于执行权利要求所述的浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，该装置包括外桶(1)、内桶(2)以及推动内桶(2)上下移动的排水装置，其特征在在于，所述方法包括如下步骤:

步骤一、将外桶(1)潜入水面以下，自动调节，使外桶(1)的桶口与水面之间始终保持固定的吃水水位；

步骤二、启动排水装置，将外桶(1)内部的水排出，内桶(2)下移，并在外桶(1)周向上的形成中心汇聚的水流；

步骤三、关闭排水装置，外桶(1)周围的水流入内桶(2)，内桶(2)上浮，直至内桶(2)的桶口等于或大于水面高度停止；

步骤四、循环步骤二至步骤三的过程，排水装置进行间歇式开启，使内桶(2)以“跳动”的方式在水面上下做往复移动，使外桶(1)周围的水以及水面垃圾间歇流入内桶(2)的内部。

2.一种根据权利要求1所述的浮动间歇式水面垃圾自动收集方法的装置，其特征在于，还包括水面循环装置，所述水面循环装置与所述排水驱动装置连接；

所述水面循环装置包括环形管(6)，所述环形管(6)通过支架(61)固定在外桶(1)的周向上，所述环形管(6)的底部均布有多个与排水驱动装置相连的进水接口(62)，所述环形管(6)的顶部沿周向均布有多个排水管(63)；

所述排水管(6)的管口与水面保持齐平，且均朝向外桶(1)的中心方向设置，在外桶(1)的周围形成中心汇流。

3.根据权利要求2所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述外桶(1)的侧壁上固定设有用于自动调节外桶(1)潜入水面深度的调节机构。

4.根据权利要求3所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述调节机构包括固定部(7)、自动升降部(71)和用于监测水位变化的水位传感器(72)，所述自动升降部(71)活动连接在固定部(7)上，所述外桶(1)固定在自动升降部(71)上。

5.根据权利要求2所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述外桶(1)与内桶(2)之间设有可进行伸缩的密封件(4)。

6.根据权利要求2所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述内桶(2)的桶壁为中空结构，用于内桶(2)随外桶(1)内部水位变化进行上下浮动。

7.根据权利要求2所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述排水装置为潜水泵(5)，所述潜水泵(5)固定设置在外桶(1)的底部，用于外桶(1)内部的排水，所述潜水泵(5)设有用于连接进水接口(62)的出水接口(51)。

8.根据权利要求2所述的一种浮动间歇式水面垃圾自动收集装置，其特征在于，所述内桶(2)中放置有用水面垃圾过滤的网兜(8)。

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