CN113653021A - 一种景区水面漂浮物收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种景区水面漂浮物收集装置，有效的解决了现有技术中水面处理设备对水面清理不彻底、不能很好的对水面油膜进行收集、不能适应景区清理需要的问题；其解决的技术方案是，包括内筒，内筒内有隔板，隔板上开设有多个过水孔，过水孔上侧有多个盖板，内筒内有活塞板，内筒、隔板及其上的盖板、活塞板组成密闭空间；内筒四周固定有多个管道，管道中部设置有叶轮，叶轮单向转动，盘形空间外侧有螺旋桨；内筒下方有配重块，配重块上端铰接有滑轮，滑轮上缠绕有绳索；活塞板下端与内筒之间安装有多个压簧；内筒上端外侧套装有外筒，内筒下端与外筒上端之间经环形的滤网固定；管道上固定有多个浮力块。

Description

一种景区水面漂浮物收集装置

技术领域

本发明涉及景区水域水面清洁技术领域，特别是一种景区水面漂浮物收集装置。

背景技术

乡村旅游中有诸多样式，其中以垂钓、休闲、观光的民俗村中，绝大部分设置有水域池塘，供游人散步放松、休闲度假。水域内通常会构件生态链以提高游览体验，其中包括半散养的鱼、鸭、荷花等动植物。水面需要定期清理，现有的清理设备多以打捞船为主，主要清理水中的水草、枯枝叶、垃圾等，效果显著，但也存在诸多不便之处，具体如下：

1.水质本身、水内藻类内的油脂层、微生物残骸、船舶污秽、水草表面的蜡质层、投喂残留、鱼鸭的粪便等，均可导致水面油膜的出现，传统打捞设备只能打捞收集大型固体颗粒，但对于油膜几乎不能起到清理作用；

2.游客投喂的食物残渣碎末等小型固体漂浮于水面上，由于颗粒分散且较小，传统打捞方式对此无能为力。食物残渣对水面是一种污染，一段时间之后变质，会造成诸多问题，对池塘水域生态链不利；

3. 现有常用的是用抽水泵上连接过滤装置，防止水面出现油膜，理论上需要将整个池塘的水抽出过滤，但从成本上看，不但费时费力费电、而且效率也非常低，效益差；

4.景区内以小型水域池塘、河道居多，大型打捞船本身体积较大，不适合小型池塘水面的清理；

5. 景区中，尤其是旺季，如果频繁出动打捞船，与周遭环境格格不入，不但噪音污染，还会使水面混浊，严重破坏旅游观感。

现有的除油层设备一种是固定的，固定在岸边，占用大量空间且严重影响景区整体观感，另一种是活动式的。对于景区景观水域，有一点至关重要，景区景观水域一般情况下是不会出现大范围油层，只有水面上薄薄的一层，不仔细看是看不出来的，现有的除油层设备只适用于量大且具有一定厚度的水面有层，但对于景区景观水域油层收集并不适合。

现有专利文件公开了一种姿态自动调整的无动力撇油器用亲油疏水材质进行吸附过滤，且期望能将水面油层收集到容器内。正如上述，由于水面油层本身较薄，受表面张力及油量较少的影响，油层在其所述的（超疏水一超亲油多孔）隔板之间根本不能顺利通过，在景观水域根本不能起到其所声称的作用，所以该装置同样也只适用于油层厚度较大、油量较多的水域。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种景区水面漂浮物收集装置，有效的解决了现有技术中水面处理设备只适用于量大且厚的水面油层收集、不适用于量少且薄的油膜收集，清理不彻底，不能适应景区清理需要的问题。

其解决的技术方案是，包括竖直的内筒，内筒内固定有水平的隔板，隔板上开设有多个过水孔，过水孔上侧有多个盖板，盖板与隔板经扭簧铰接；内筒内有能上下移动的活塞板，内筒、隔板及其上的盖板、活塞板组成密闭空间；内筒四周固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内筒的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有叶轮，叶轮单向转动，盘形空间外侧有与叶轮同轴固定的螺旋桨；活塞板向下移动且水流经管道进入到密闭空间内时叶轮转动，活塞板向上移动时，叶轮固定不转并将管道封堵，且水流由下向上进过过水孔；

所述的内筒下方有配重块，配重块上端铰接有能转动的滑轮，滑轮上缠绕有绳索，绳索一端与活塞板连接固定，绳索的另一端与内筒下端固定；活塞板下端与内筒之间安装有多个压簧；

所述的内筒上端外侧套装有外筒，外筒上端高于内筒，内筒下端与外筒上端之间经环形的滤网固定在一起；所述的管道上固定有多个浮力块。

优选的，所述的内筒侧壁上固定有多个圆柱壳，内筒侧壁上开设有与圆柱壳对应的通孔，通孔上经多个螺钉固定有筛网，圆柱壳远离通孔的一端与外界联通，圆柱壳内有能滑动的活塞块，活塞块外缘与圆筒内壁相贴合，活塞块远离内筒的一端与圆柱壳之前连接有拉簧；管道上安装有阀门，当活塞板向下移动一段距离后，阀门打开。

优选的，所述的阀门包括矩形盒，矩形盒内有能上下移动的阀板，阀板下侧连接有阀杆，阀杆下端与配重块之间经绳子连接。

优选的，所述的内筒上端有成呈扁圆球状，且内筒上端的直径小于内筒下端的直径，内筒腔内上端有竖直的中轴，中轴下端与隔板之间经轴承连接在一起，中轴中段上有多个扇叶，水流通过扇叶时能带动中轴转动，中轴上端有多个弧形杆，中轴转动带动弧形杆转动，弧形杆处于内筒上端开口处。

优选的，所述的管道由固定管与活动管组成，固定管一端与内筒腔内连通，活动管处于固定管的另一端，活动管与固定管铰接在一起，活动管能绕着铰接处上下摆动，活动管远离固定管的一端上固定有浮力球。

优选的，所述的浮力块中间开设有竖直的螺纹孔，固定管上侧固定有竖直的螺纹杆，螺纹杆与浮力块经螺纹连接。

优选的，所述的配重块呈尖头朝下的锥状，配重块上端固定有平板，平板的面积大于配重块的上端面积。

本发明结构巧妙，利用水面波浪起伏实现将水面上的油膜收集入本装置中，并在排出过程中利用油脂上浮的原理，用纯机械的原理实现将水面上的油膜逐渐汇集在本装置内，然后方便处理，尤其适用于有量较少且油层较薄的水面，在收集中，能在水面上自由移动，灵活方便，节省空间，有利于提高游客游览体验。在收集过程中，对水面上漂浮的小型固体颗粒进行收集、汇拢，包括食物残渣、水草枯叶、小生物的尸体残骸等，利于维持水面清洁，适应性强，适用范围广。

附图说明

图1为本发明主视剖视图（虚线代表水面）。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明中阀门的结构示意图。

图4为图1中A-A剖视图。

图5为图1中B-B剖视图。

图6为图1中C-C剖视图。

图7为图1中D向视图。

图8为图1中E向视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括竖直的内筒1，内筒1内固定有水平的隔板2，隔板2上开设有多个过水孔，过水孔上侧有多个盖板3，盖板3与隔板2经扭簧铰接；内筒1内有能上下移动的活塞板4，内筒1、隔板2及其上的盖板3、活塞板4组成密闭空间；内筒1四周固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内筒1的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有叶轮5，叶轮5单向转动，盘形空间外侧有与叶轮5同轴固定的螺旋桨6；活塞板4向下移动且水流经管道进入到密闭空间内时叶轮5转动，活塞板4向上移动时，叶轮5固定不转并将管道封堵，且水流由下向上进过过水孔；

所述的内筒1下方有配重块7，配重块7上端铰接有能转动的滑轮8，滑轮8上缠绕有绳索9，绳索9一端与活塞板4连接固定，绳索9的另一端与内筒1下端固定；活塞板4下端与内筒1之间安装有多个压簧；

所述的内筒1上端外侧套装有外筒10，外筒10上端高于内筒1，内筒1下端与外筒10上端之间经环形的滤网11固定在一起；所述的管道上固定有多个浮力块12。

为了实现能提高水流对叶轮5的冲击作用，使得叶轮5能带动螺旋桨6转动，进而实现整个装置绕着内筒1转动，可以使周围水面油膜都能被收集入本装置内，所述的内筒1侧壁上固定有多个圆柱壳13，内筒1侧壁上开设有与圆柱壳13对应的通孔，通孔上经多个螺钉固定有筛网14，圆柱壳13远离通孔的一端与外界联通，圆柱壳13内有能滑动的活塞块15，活塞块15外缘与圆筒内壁相贴合，活塞块15远离内筒1的一端与圆柱壳13之前连接有拉簧；管道上安装有阀门16，当活塞板4向下移动一段距离后，阀门16打开。

为了实现活塞板4向下移动一段距离后能将阀门16打开，所述的阀门16包括矩形盒17，矩形盒17内有能上下移动的阀板18，阀板18下侧连接有阀杆，阀杆下端与配重块7之间经绳子连接。

为了将水中的油脂、食物残渣及小昆虫尸体拨出内筒1上端，所述的内筒1上端有成呈扁圆球状，且内筒1上端的直径小于内筒1下端的直径，内筒1腔内上端有竖直的中轴19，中轴19下端与隔板2之间经轴承连接在一起，中轴19中段上有多个扇叶20，水流通过扇叶20时能带动中轴19转动，中轴19上端有多个弧形杆21，中轴19转动带动弧形杆21转动，弧形杆21处于内筒1上端开口处。

为了保证管道远离内筒1的一端处于水平面上，所述的管道由固定管22与活动管23组成，固定管22一端与内筒1腔内连通，活动管23处于固定管22的另一端，活动管23与固定管22铰接在一起，活动管23能绕着铰接处上下摆动，活动管23远离固定管22的一端上固定有浮力球24。

为了安装浮力块12，且能调整浮力块12与内筒1之间的相对位置，以此保证管道的远离内筒1的一端处于水面位置，所述的浮力块12中间开设有竖直的螺纹孔，固定管22上侧固定有竖直的螺纹杆25，螺纹杆25与浮力块12经螺纹连接。

为了实现当水面波动时，减少配重块7上下移动的频率与位移，以此保证活塞板4在内筒1内的上下移动，所述的配重块7呈尖头朝下的锥状，配重块7上端固定有平板26，平板26的面积大于配重块7的上端面积。

值得注意的，所述的固定管22与活动管23的连接方式很多，例如利用插销铰接，在铰接处安装塑料软管进行密封，也可以使用本发明中的铰接方式，当然也要注意密封；本发明置于水中，当活塞板4下侧的弹簧的弹力与配重块7的重力、浮力处于平衡状态时，此时的滑轮8上的绳索9紧绷，阀门16阀杆上的绳子呈松弛状态。浮力块12采用轻质材料制作，如塑料泡沫，也可以采用密闭空心结构，如塑料壳。叶轮5的中心轴与管道侧壁之间安装有单向离合器。

本发明中的阀门16可用多种截止阀进行代替，对于本领域普通技术人员并不困难，为了方便描述，在此不在赘述。

使用时，将本装置置于水域内，并且安装合适的数量的浮力块12，使得整个装置漂浮在水面上，浮力球24使得活动管23端部处于水面，此时外筒10下端处于水面以下，内筒1上端略高于水面，且配重块7不能与水底接触，平衡后，活动管23的端部处于水面上，阀板18将管道截流。当水面有波动时，如风的吹拂、鸭鹅水鸟的搅动、轮船的经过等都会引起水波，在浮力作用下，浮力块12经固定管22带动内筒1、外筒10快速上下波动，但由于配重块7处于水下，且配重块7上有平板26，平板26增加了配重块7的上下移动的阻力，所以造成配重块7基本保持不动；当浮力块12带动内筒1向上移动时，配重块7与内筒1之间的距离逐渐增大，此时内筒1下端经绳索9带动活塞板4沿着内筒1向下移动，此时由于阀门16还未打开，所以造成隔板2与活塞板4之间的负压，因此圆柱壳13内的活塞块15客服其上的拉簧弹力并向靠近内筒1一侧移动；活塞板4继续向下移动，绳子绷紧并经阀杆带动阀板18向下移动后，管道被打开，水面的水在重力作用下顺着管道向下进入到内筒1内，在此过程中，活塞块15上的拉簧作用下迅速回复原位，活塞块15在移动过程中加剧了水流对叶轮5的冲击，使得叶轮5能有足够的动力带动后侧螺旋桨6转动；水面的水带着水面上的油膜进入到内筒1内，刚刚进入到内筒1的水内的油脂在浮力作用下向上漂浮并在隔板2处聚集；当活塞板4向上移动时，叶轮5只能单向转动，所以叶轮5对管道起到封堵作用，与此同时，活塞板4向上移动，并将聚集在隔板2下侧的水向上由过水孔挤出，且其内油脂层优先经过过水孔，这部分水向上经过中轴19上的扇叶20时，中轴19转动，中轴19转动经弧形板将油脂层尽快刮出内筒1上端，带有油脂的水进入到内筒1与外筒10之间的环形空间内，在浮力作用下，油脂被滞留在内筒1与外筒10的环形空间内，多余的水则可以从外筒10下侧重新归于水中，一段时间后，用水杯将收集的油脂及杂质盛出来。或者用油毡将油脂吸出。

在上述过程中，多个圆柱壳13内的活塞块15来回移动，作用有两个，其一是实现活塞板4的顺利移动，防止其阻碍活塞板4的正常工作，其二是为了在阀门16打开的瞬间，利用活塞块15上的拉簧在短时间内能为叶轮5提供足够的冲击力，使其能带动后侧的螺旋桨6转动，多个螺旋桨6同时转动造成整个装置绕着内筒1转动，能将本装置四周的油膜全部收集。

本发明主要应用于水面油膜的收集，当然，由上述使用过程的描述中能清楚的知道，也能对漂浮在水面上的一些小型漂浮物的收集，包括少量的浮萍、食物饲料的残渣、小昆虫的尸体等，这些固体被内筒1与外筒10之间的滤网11滞留，被集中在滤网11上，方便清理。

在自然环境中，本装置会在水面上移动，多个管道在移动中也在绕着内筒1转动，实现将本装置沿途的油膜尽数收集。

本发明主要针对油膜及小型水面漂浮物，重在保持水面的清洁，利用水面波动及自然力实现在水面上长时间工作，并且利用浮力能将水面上的油膜及小型漂浮物汇集起来集中处理，后期只需定期清理即可，能够实时维护景区内水面环境。

本发明适用性广，尤其是适用于景区内各种水流较缓的水域，小巧轻便，经过外观改造后能与周围景观融为一体，难度系数较小，在保证游览体验的前提下，也利于保持水质清洁，符合景区长久以来未解决的难题。除上述场景外，本发明也适用于水田、鱼缸、鱼池等场合。

本发明主要适用于油量少、油层薄的水域，景区内的水域一般情况下并不会出现大量泄油事件，其水面上的出现的油一部分是微生物残骸残产生的，另一部分是水体本身自带有部分脂类，还有一种就是汽艇及各种游船本身燃烧产生的，总之，油层非常薄，油量也少，鉴于此，现有的大部分去油设施是不适用的，但本发明尤其擅长处理这种油层薄、油量少的情况，并且可以在水面上自由移动。综上，本发明不但节省景区空间，还能够对景区水面的油膜进行全面收集，完美解决问题。

本发明结构巧妙，利用水面波浪起伏实现将水面上的油膜收集入本装置中，并在排出过程中利用油脂上浮的原理，用纯机械的原理实现将水面上的油膜逐渐汇集在本装置内，然后方便处理，在此过程中，对水面上漂浮的小型固体颗粒进行收集、汇拢，包括食物残渣、水草枯叶、小生物的尸体残骸等，利于维持水面清洁，适应性强，适用范围广。

Claims (7)

1.一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，包括竖直的内筒（1），内筒（1）内固定有水平的隔板（2），隔板（2）上开设有多个过水孔，过水孔上侧有多个盖板（3），盖板（3）与隔板（2）经扭簧铰接；内筒（1）内有能上下移动的活塞板（4），内筒（1）、隔板（2）及其上的盖板（3）、活塞板（4）组成密闭空间；内筒（1）四周固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内筒（1）的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有叶轮（5），叶轮（5）单向转动，盘形空间外侧有与叶轮（5）同轴固定的螺旋桨（6）；活塞板（4）向下移动且水流经管道进入到密闭空间内时叶轮（5）转动，活塞板（4）向上移动时，叶轮（5）固定不转并将管道封堵，且水流由下向上进过过水孔；

所述的内筒（1）下方有配重块（7），配重块（7）上端铰接有能转动的滑轮（8），滑轮（8）上缠绕有绳索（9），绳索（9）一端与活塞板（4）连接固定，绳索（9）的另一端与内筒（1）下端固定；活塞板（4）下端与内筒（1）之间安装有多个压簧；

所述的内筒（1）上端外侧套装有外筒（10），外筒（10）上端高于内筒（1），内筒（1）下端与外筒（10）上端之间经环形的滤网（11）固定在一起；所述的管道上固定有多个浮力块（12）。

2.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的内筒（1）侧壁上固定有多个圆柱壳（13），内筒（1）侧壁上开设有与圆柱壳（13）对应的通孔，通孔上经多个螺钉固定有筛网（14），圆柱壳（13）远离通孔的一端与外界联通，圆柱壳（13）内有能滑动的活塞块（15），活塞块（15）外缘与圆筒内壁相贴合，活塞块（15）远离内筒（1）的一端与圆柱壳（13）之前连接有拉簧；管道上安装有阀门（16），当活塞板（4）向下移动一段距离后，阀门（16）打开。

3.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的阀门（16）包括矩形盒（17），矩形盒（17）内有能上下移动的阀板（18），阀板（18）下侧连接有阀杆，阀杆下端与配重块（7）之间经绳子连接。

4.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的内筒（1）上端有成呈扁圆球状，且内筒（1）上端的直径小于内筒（1）下端的直径，内筒（1）腔内上端有竖直的中轴（19），中轴（19）下端与隔板（2）之间经轴承连接在一起，中轴（19）中段上有多个扇叶（20），水流通过扇叶（20）时能带动中轴（19）转动，中轴（19）上端有多个弧形杆（21），中轴（19）转动带动弧形杆（21）转动，弧形杆（21）处于内筒（1）上端开口处。

5.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的管道由固定管（22）与活动管（23）组成，固定管（22）一端与内筒（1）腔内连通，活动管（23）处于固定管（22）的另一端，活动管（23）与固定管（22）铰接在一起，活动管（23）能绕着铰接处上下摆动，活动管（23）远离固定管（22）的一端上固定有浮力球（24）。

6.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的浮力块（12）中间开设有竖直的螺纹孔，固定管（22）上侧固定有竖直的螺纹杆（25），螺纹杆（25）与浮力块（12）经螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种景区水面漂浮物收集装置，其特征在于，所述的配重块（7）呈尖头朝下的锥状，配重块（7）上端固定有平板（26），平板（26）的面积大于配重块（7）的上端面积。

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