CN113322916A - 水面垃圾收集器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水面垃圾收集器，其特征在于：收集桶的桶体一端开口、一端封闭，桶底设有排水口，桶体内靠近桶底的一端设有隔板，隔板上设有吸水口，滤网架的2件环杆外径比桶体的圆筒部分内径小5mm±2mm，外侧圆弧面之间的最大距离等于隔板板面至桶体开口端之间的距离，设有若干小孔的滤网连同滤网架装入桶体内、且滤网架的开口端位于桶体的开口端，导流盖卡装在桶体和滤网架的开口端、并将滤网的开口端卡紧在桶体和滤网架的开口端之间；安装在桶体的桶底上的水泵动力输入轴与调速电机连接，水泵的出水口与排水口密封连接，进水口通过吸水管与隔板的吸水口密封连接，控制系统的控制器和蓄电池均安装在桶体的桶底上。本发明清理效率高、劳动强度小。

Description

水面垃圾收集器
技术领域
本发明提供一种水面垃圾收集器，属于环保装备领域，主要用于海面、湖泊等水面垃圾的清理。
背景技术
海面、湖泊等各种水城由于人为或自然因素原因，易形成各种垃圾漂浮在水面，既影响环境美观，又易导致水质变差，因此需定期进行清理。目前，一般采用人工打捞的方式进行清理，即人工在岸边或驾驶船只、手持端部捆绑有网兜的长杆进行打捞，不仅清理速度慢、效率低，且占用人工多、劳动强度大。
综观环保装备行业现状，急需一种清理速度快、效率高，又能减少劳动力占用、减轻人们的劳动强度的水面垃圾收集器。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够克服现有环保装备行业所存在的问题，不仅效率高、清理干净，而且可以替代人工、减轻劳动强度的水面垃圾收集器。
其技术方案为：包括收集桶、排水装置和控制系统，其中收集桶包括桶体、隔板、滤网架、滤网和导流盖，呈圆筒形状的桶体为一端开口、另一端的桶底封闭的结构，桶底板面垂直于桶体的圆筒部分轴线、且桶底圆心设有排水口，桶体内靠近桶底的一端设有板面垂直于桶体的圆筒部分轴线、且呈圆形的隔板，隔板外径与桶体内径相等、且密封连接，隔板靠近外缘处设有吸水口，滤网架包括直杆、环杆和径向杆，多件直杆两端分别与2件呈圆环形状的环杆固定连接，2件环杆的圆环外径比桶体的圆筒部分内径小5mm±2mm，2件环杆的圆环平面相互平行、且2件环杆的圆心位于同一轴线上，多件直杆和2件环杆组合体的2件环杆远离直杆的外侧圆弧面之间的最大距离等于隔板靠近桶体开口端一侧的板面至桶体开口端之间的距离，1件环杆的圆环内设有多件径向杆，滤网的形状与桶体相同，即呈一端开口、另一端封闭的圆筒形，滤网上设有若干小孔、且圆筒部分长度大于隔板靠近桶体开口端一侧的板面至桶体开口端之间的距离，滤网套装在滤网架内、且滤网的开口端位于滤网架未设置径向杆的一端，滤网架连同滤网装入桶体内、且滤网架的开口端位于桶体的开口端，滤网开口端超过滤网架开口端的环杆后，从环杆外折回，导流盖呈圆环形状，导流盖的圆环截面为U形，U形开口方向垂直于导流盖的圆环平面、且U形平面通过导流盖的圆环中心，导流盖卡装在桶体和滤网架的开口端、并将滤网的开口端卡紧在桶体和滤网架的开口端之间；排水装置包括水泵、调速电机和吸水管，水泵安装在桶体的桶底与隔板之间，水泵的动力输入轴与调速电机连接，水泵的出水口与设置在桶体的桶底圆心的排水口密封连接，吸水管一端与水泵的进水口密封连接，另一端与设置在隔板外缘处的吸水口密封连接，吸水管靠近吸水口处的一段与隔板板面的夹角为30°±5°，与吸水口处的隔板外圆切线的夹角为15°±5°；控制系统包括控制器、蓄电池和传感器，控制器和蓄电池均位于桶体的桶底与隔板之间、且安装在桶体的桶底上，传感器安装在隔板靠近桶体开口端一侧的板面上。
本发明在现有技术基础上，收集桶的桶体呈圆筒形状，桶体为一端开口、另一端的桶底封闭的结构，桶底板面垂直于桶体的圆筒部分轴线、且桶底圆心设有排水口；桶体内靠近桶底的一端设有板面垂直于桶体的圆筒部分轴线、且呈圆形的隔板，隔板外径与桶体内径相等、且密封连接，隔板靠近外缘处设有吸水口；滤网架的多件直杆两端分别与2件呈圆环形状的环杆固定连接，2件环杆的圆环外径比桶体的圆筒部分内径小5mm±2mm，2件环杆的圆环平面相互平行、且2件环杆的圆心位于同一轴线上；多件直杆和2件环杆组合体的2件环杆远离直杆的外侧圆弧面之间的最大距离等于隔板靠近桶体开口端一侧的板面至桶体开口端之间的距离，1件环杆的圆环内设有多件径向杆；滤网呈一端开口、另一端封闭的圆筒形，滤网上设有若干小孔、且圆筒部分长度大于隔板靠近桶体开口端一侧的板面至桶体开口端之间的距离，滤网套装在滤网架内、且滤网的开口端位于滤网架未设置径向杆的一端；滤网架连同滤网装入桶体内、且滤网架的开口端位于桶体的开口端，滤网开口端超过滤网架开口端的环杆后，从环杆外折回；导流盖呈圆环形状，导流盖的圆环截面为U形，U形开口方向垂直于导流盖的圆环平面、且U形平面通过导流盖的圆环中心，导流盖卡装在桶体和滤网架的开口端、并将滤网的开口端卡紧在桶体和滤网架的开口端之间。排水装置的水泵安装在桶体的桶底与隔板之间，水泵的动力输入轴与调速电机连接，水泵的出水口与设置在桶体的桶底圆心的排水口密封连接；吸水管一端与水泵的进水口密封连接，另一端与设置在隔板外缘处的吸水口密封连接，吸水管靠近吸水口处的一段与隔板板面的夹角为30°±5°，与吸水口处的隔板外圆切线的夹角为15°±5°。控制系统的控制器和蓄电池均位于桶体的桶底与隔板之间、且安装在桶体的桶底上，传感器安装在隔板靠近桶体开口端一侧的板面上。
其工作原理为：水面垃圾收集器的设计质量大于排水质量，置入水中时因浮力不足以平衡整个水面垃圾收集器的重量，因此将逐渐下沉。由于大多数零部件均布置在收集桶桶体的桶底，因此水面垃圾收集器在水中将保持收集桶的开口朝上的姿态。
启动水面垃圾收集器排水装置的调速电机，并置入水面漂浮有垃圾的水域，水泵开始工作。水泵通过吸水管和设置在收集桶的隔板外缘处的吸水口吸水，并通过设置在收集桶桶体的桶底圆心处的排水口向下排出，因此水流的反作用力将使收集桶获得向上的推力，以抵消水面垃圾收集器的设计质量大于排水质量而导致的收集桶下沉，并保持收集桶的导流盖比水平面低10mm±5mm，即导流盖相对于水平面的高差可表示为“-10mm±5mm”。与此同时，水面上的垃圾随着水流经收集桶的导流盖进入到收集桶内。
由于收集桶的桶体内装有由滤网架支撑的滤网，因此进入收集桶内的水流将穿过滤网，并经设置在隔板上的吸水口进入吸水管，而随着水流被吸入到收集桶内的各种垃圾则被滤网阻挡在滤网内。由于吸水管靠近设置在隔板上的吸水口处的一段与隔板板面的夹角为30°±5°，与吸水口处的隔板外圆切线的夹角为15°±5°，即吸水管靠近吸水口的一段近似沿着收集桶桶体的圆筒部分的圆周方向吸水，因此收集桶内的水流将形成旋涡，使得水面上漂浮的垃圾更容易被吸入到收集桶内。
随着垃圾的不断涌入，整个水面垃圾收集器连同垃圾的重量会有所变化，从而使得收集桶的导流盖相对于水平面的高度随之变化。由于隔板靠近桶体开口端一侧的板面上设有传感器，当导流盖相对于水平面高差的波动范围超过“-10mm±5mm”时，传感器将发出信号，并通过控制系统给排水装置的调速电机发出改变转速指令，水泵的排水量将随之发生改变，因此收集桶由于水流的反作用力而获得的向上推力也随之改变，直至恢复到导流盖相对于水平面的高差为“-10mm±5mm”时为止。
当收集桶的滤网内的垃圾达到一定数量时，水面垃圾收集器停止工作，待滤网内的垃圾清理干净后方可继续工作。当水面垃圾收集器所在区域的垃圾清理干净后结束工作，或转移至其它漂浮有垃圾的水面继续工作。
本发明与现有本领域现状相比，由于设有传感器，当导流盖相对于水平面高差的波动范围超过“-10mm±5mm”时，传感器将发出信号，并通过控制系统改变调速电机转速，进而改变水泵的排水量和收集桶的向上推力，从而始终保持导流盖相对于水平面的高差为“-10mm±5mm”；由于吸水管靠近吸水口的一段近似沿着收集桶桶体的圆筒部分的圆周方向吸水，因此收集桶内的水流将形成旋涡，使得水面上漂浮的垃圾更容易被吸入到收集桶内；由于收集桶的桶体内装有滤网，进入收集桶内的水流将穿过滤网，而随着水流被吸入到收集桶内的各种垃圾则被滤网阻挡在滤网内；由于大多数零部件布置在收集桶桶体的桶底，因此水面垃圾收集器在水中将始终保持收集桶的开口朝上的姿态。
附图说明
图1是本发明实施例的轴测图；
图2是本发明图1所示实施例收集桶的轴测图；
图3是本发明图2所示实施例桶体的局部轴测图；
图4是本发明图2所示实施例隔板的局部轴测图；
图5是本发明图2所示实施例滤网架的轴测图；
图6是本发明图1所示实施例排水装置的轴测图；
图7是本发明图1所示实施例控制系统的轴测图。
具体实施方式
1、收集桶　11、桶体　111、排水口　12、隔板　121、吸水口 13、滤网架　131、直杆　132、环杆　133、径向杆　14、滤网　15、导流盖 2、排水装置　21、水泵　22、调速电机　23、吸水管　3、控制系统 31、控制器　32、蓄电池　33、传感器。
在图1-图7所示的实施例中：收集桶1的桶体11呈圆筒形状，桶体11为一端开口、另一端的桶底封闭的结构，桶底板面垂直于桶体11的圆筒部分轴线、且桶底圆心设有排水口111；桶体11内靠近桶底的一端设有板面垂直于桶体11的圆筒部分轴线、且呈圆形的隔板12，隔板12外径与桶体11内径相等、且密封连接，隔板12靠近外缘处设有吸水口121；滤网架13的16件直杆131两端分别与2件呈圆环形状的环杆132固定连接，2件环杆132的圆环外径比桶体11的圆筒部分内径小5mm±2mm，2件环杆132的圆环平面相互平行、且2件环杆132的圆心位于同一轴线上；16件直杆131和2件环杆132组合体的2件环杆132远离直杆131的外侧圆弧面之间的最大距离等于隔板12靠近桶体11开口端一侧的板面至桶体11开口端之间的距离，1件环杆132的圆环内设有16件径向杆133；滤网14呈一端开口、另一端封闭的圆筒形，滤网14上设有若干小孔、且圆筒部分长度大于隔板12靠近桶体11开口端一侧的板面至桶体11开口端之间的距离，滤网14套装在滤网架13内、且滤网14的开口端位于滤网架13未设置径向杆133的一端；滤网架13连同滤网14装入桶体11内、且滤网架13的开口端位于桶体11的开口端，滤网14开口端超过滤网架13开口端的环杆132后，从环杆132外折回；导流盖15呈圆环形状，导流盖15的圆环截面为U形，U形开口方向垂直于导流盖15的圆环平面、且U形平面通过导流盖15的圆环中心，导流盖15卡装在桶体11和滤网架13的开口端、并将滤网14的开口端卡紧在桶体11和滤网架13的开口端之间。排水装置2的水泵21安装在桶体11的桶底与隔板12之间，水泵21的动力输入轴与调速电机22连接，水泵21的出水口与设置在桶体11的桶底圆心的排水口111密封连接；吸水管23一端与水泵21的进水口密封连接，另一端与设置在隔板12外缘处的吸水口121密封连接，吸水管23靠近吸水口121处的一段与隔板12板面的夹角为30°±5°，与吸水口121处的隔板12外圆切线的夹角为15°±5°。控制系统3的控制器31和蓄电池32均位于桶体11的桶底与隔板12之间、且安装在桶体11的桶底上，传感器33安装在隔板12靠近桶体11开口端一侧的板面上。

Claims (1)

1.水面垃圾收集器，其特征在于：包括收集桶(1)、排水装置(2)和控制系统(3)，其中收集桶(1)包括桶体(11)、隔板(12)、滤网架(13)、滤网(14)和导流盖(15)，呈圆筒形状的桶体(11)为一端开口、另一端的桶底封闭的结构，桶底板面垂直于桶体(11)的圆筒部分轴线、且桶底圆心设有排水口(111)，桶体(11)内靠近桶底的一端设有板面垂直于桶体(11)的圆筒部分轴线、且呈圆形的隔板(12)，隔板(12)外径与桶体(11)内径相等、且密封连接，隔板(12)靠近外缘处设有吸水口(121)，滤网架(13)包括直杆(131)、环杆(132)和径向杆(133)，多件直杆(131)两端分别与2件呈圆环形状的环杆(132)固定连接，2件环杆(132)的圆环外径比桶体(11)的圆筒部分内径小5mm±2mm，2件环杆(132)的圆环平面相互平行、且2件环杆(132)的圆心位于同一轴线上，多件直杆(131)和2件环杆(132)组合体的2件环杆(132)远离直杆(131)的外侧圆弧面之间的最大距离等于隔板(12)靠近桶体(11)开口端一侧的板面至桶体(11)开口端之间的距离，1件环杆(132)的圆环内设有多件径向杆(133)，滤网(14)的形状与桶体(11)相同，即呈一端开口、另一端封闭的圆筒形，滤网(14)上设有若干小孔、且圆筒部分长度大于隔板(12)靠近桶体(11)开口端一侧的板面至桶体(11)开口端之间的距离，滤网(14)套装在滤网架(13)内、且滤网(14)的开口端位于滤网架(13)未设置径向杆(133)的一端，滤网架(13)连同滤网(14)装入桶体(11)内、且滤网架(13)的开口端位于桶体(11)的开口端，滤网(14)开口端超过滤网架(13)开口端的环杆(132)后，从环杆(132)外折回，导流盖(15)呈圆环形状，导流盖(15)的圆环截面为U形，U形开口方向垂直于导流盖(15)的圆环平面、且U形平面通过导流盖(15)的圆环中心，导流盖(15)卡装在桶体(11)和滤网架(13)的开口端、并将滤网(14)的开口端卡紧在桶体(11)和滤网架(13)的开口端之间；排水装置(2)包括水泵(21)、调速电机(22)和吸水管(23)，水泵(21)安装在桶体(11)的桶底与隔板(12)之间，水泵(21)的动力输入轴与调速电机(22)连接，水泵(21)的出水口与设置在桶体(11)的桶底圆心的排水口(111)密封连接，吸水管(23)一端与水泵(21)的进水口密封连接，另一端与设置在隔板(12)外缘处的吸水口(121)密封连接，吸水管(23)靠近吸水口(121)处的一段与隔板(12)板面的夹角为30°±5°，与吸水口(121)处的隔板(12)外圆切线的夹角为15°±5°；控制系统(3)包括控制器(31)、蓄电池(32)和传感器(33)，控制器(31)和蓄电池(32)均位于桶体(11)的桶底与隔板(12)之间、且安装在桶体(11)的桶底内侧板面上，传感器(33)安装在隔板(12)靠近桶体(11)开口端一侧的板面上。
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