CN113832937B - 一种新型海洋漂浮垃圾清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋环保技术领域，具体的说是一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，包括收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构；所述收纳机构包括类圆形钻八孔壳体、圆柱形网箱壳体和一号滤网；所述圆柱形网箱壳体安装在类圆形钻八孔壳体的底部，且类圆形钻八孔壳体与圆柱形网箱壳体连通；所述圆柱形网箱壳体的底部固接有一号滤网；通过收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构的配合使用，能够实现对海面漂浮垃圾的收集，本装置操作简单，收集效率高，续航能力强，维护简单，造价低。

Description

一种新型海洋漂浮垃圾清理装置

技术领域

本发明属于海洋环保技术领域，具体的说是一种新型海洋漂浮垃圾清理装置。

背景技术

21世纪的海洋垃圾处理问题已经成人类可持续发展道路上的“绊脚石"。目前，海洋环境污染严重，海洋上随处可见的各种漂浮垃圾，特别是疫情期间，大约15亿只口罩漂浮在海面，严重影响了海洋生物的健康，破坏了海洋的生态环境，有悖于人类的可持续发展观。

现有技术中，面对海洋上漂浮的垃圾，一般通过人工打捞的方式来清理海面上的垃圾，显然这种处理方式费时费力，环卫工人的劳动强度大，而且效率也较低；为此，本发明提供一种新型海洋漂浮垃圾清理装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有的人工打捞垃圾的处理方式费时费力，环卫工人的劳动强度大，而且效率也较低的问题，本发明提出的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，包括收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构；所述收纳机构包括类圆形钻八孔壳体、圆柱形网箱壳体和一号滤网；所述圆柱形网箱壳体安装在类圆形钻八孔壳体的底部，且类圆形钻八孔壳体与圆柱形网箱壳体连通；所述圆柱形网箱壳体的底部固接有一号滤网；收纳机构、执行机构和支撑机构的配合使用，能够吸入漂浮在水面上的垃圾。

进一步，所述垃圾储存并提取机构包括提拉环结构、双杆结构和圆柱形网箱；所述提拉环结构包括提拉环手柄、提拉环和提拉环圆环；所述提拉环手柄固接在提拉环的顶部；所述提拉环圆环贯穿且固接在提拉环外侧壁上的凹槽内；所述圆柱形网箱设置在圆柱形网箱壳体的内部，且与圆柱形网箱壳体的内部呈滑动配合状态；所述圆柱形网箱的顶部设置有上圆环，底部设置有下滤网；所述双杆结构包括上杆和下杆；所述上杆的底端与下杆的顶端铰接在一起；下杆与类圆形钻八孔壳体内壁下曲面紧密贴合，所述下杆)的底端铰接在圆柱形网箱的上圆环；所述上杆的顶端铰接与提拉环圆环；能够实现对垃圾的储存，收纳机构与储存并提取机构拥有可拆卸脱离关系。

进一步，所述供能机构包括太阳能大圆环阵列板结构、圆柱形电控箱和太阳能小圆阵列板；所述太阳能大圆环阵列板结构包括太阳能大圆环阵列板块和太阳能圆环阵列板支撑杆；所述太阳能圆环阵列板支撑杆的顶端固接在太阳能大圆环阵列板块的底部，底端固接在类圆形钻八孔壳体的顶部；所述太阳能圆环阵列板支撑杆设置有多根；所述圆柱形电控箱安装在太阳能大圆环阵列板块的底部；所述太阳能小圆阵列板设置在太阳能大圆环阵列板块顶部的开口处，且通过铰链相连；圆柱形电控箱环形布置有可充电蓄电池，在夜间或阴雨天气为装置供电。

进一步，所述支撑机构包括球形浮力结构；所述球形浮力结构包括浮力球和支撑固定杆；所述支撑固定杆的一端固接在类圆形钻八孔壳体的外侧壁，另一端固接有浮力球；所述支撑固定杆共设置有八根，且八根支撑固定杆等距设置在类圆形钻八孔壳体的外侧壁；支撑机构使得本装置漂浮在海面上。

进一步，所述执行机构包括涡轮电动机配套壳体和涡轮电动机组件；所述涡轮电动机配套壳体安装在圆柱形网箱壳体的底部；所述涡轮电动机组件设置在涡轮电动机配套壳体内部；所述涡轮电动机配套壳体包括涡轮电动机配套外壳、涡轮电动机涡轮卡环和涡轮电动机涡轮卡环凹槽；所述涡轮电动机涡轮卡环设置在涡轮电动机配套外壳的内壁；所述涡轮电动机涡轮卡环凹槽开设在涡轮电动机涡轮卡环的表面；所述涡轮电动机组件包括涡轮叶片和涡轮电动机壳体；所述涡轮叶片安装在涡轮电动机壳体的内部；执行机构工作时，能够产生吸水的效果。

进一步，所述供能机构设置在类圆形钻八孔壳体的顶部，且太阳能大圆环阵列板块和太阳能小圆阵列板位于提拉环结构的上方；所述上杆依次贯穿于圆柱形电控箱和类圆形钻八孔壳体。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，通过收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构的配合使用，能够实现对海面漂浮垃圾的收集，垃圾收集后的提取起来更加方便，本装置主要清理对象为海洋悬浮垃圾，即一次性口罩，垃圾袋等，本装置相比于同类产品，操作更简单，收集效率更高，续航能力更强，维护简单，造价更低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明一种新型海洋漂浮垃圾清理装置的整体结构示意图；

图2是垃圾储存并提取机构的提拉环结构的示意图；

图3是供能机构中太阳能大圆环阵列板结构的示意图；

图4是收纳机构中类圆形钻八孔壳体结构的示意图；

图5是支撑机构中球形浮力结构的示意图；

图6是收纳机构中圆柱形网箱壳体的结构示意图；

图7是执行机构中涡轮电动机配套壳体的结构示意图；

图8是供能机构中圆柱形电控箱的结构示意图；

图9是垃圾储存并提取机构中双杆结构的上杆的结构示意图；

图10是垃圾储存并提取机构中双杆结构的下杆的结构示意图；

图11是执行机构中涡轮电动机组件的结构示意图；

图12是收纳机构中一号滤网的结构示意图；

图13是垃圾储存并提取机构中圆柱形网箱的结构示意图；

图14是供能机构中太阳能小圆阵列板的结构示意图；

图15是类圆形钻八孔壳体和球形浮力结构的外形图；

图中标记为：

1、提拉环结构；101、提拉环手柄；102、提拉环；103、提拉环圆环；2、太阳能大圆环阵列板结构；201、太阳能大圆环阵列板块；202、太阳能圆环阵列板支撑杆；3、类圆形钻八孔壳体；4、球形浮力结构；401、浮力球；402、支撑固定杆；5、圆柱形网箱壳体；6、涡轮电动机配套壳体；601、涡轮电动机配套外壳；602、涡轮电动机涡轮卡环；603、涡轮电动机涡轮卡环凹槽；7、圆柱形电控箱；8、上杆；9、下杆；10、涡轮电动机组件；1001、涡轮叶片；1002、涡轮电动机壳体；11、一号滤网；12、圆柱形网箱；1201、上圆环；1202、下滤网；13、太阳能小圆阵列板。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图15所示，本发明所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，包括收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构；所述收纳机构包括类圆形钻八孔壳体3、圆柱形网箱壳体5和一号滤网11；所述圆柱形网箱壳体5安装在类圆形钻八孔壳体3的底部，且类圆形钻八孔壳体3与圆柱形网箱壳体5连通；所述圆柱形网箱壳体5的底部固接有一号滤网11；收纳机构、执行机构和支撑机构的配合使用，能够吸入漂浮在水面上的垃圾。

为了进一步实现本发明的内容，所述垃圾储存并提取机构包括提拉环结构1、双杆结构和圆柱形网箱12；所述提拉环结构1包括提拉环手柄101、提拉环102和提拉环圆环103；所述提拉环手柄101固接在提拉环102的顶部；所述提拉环圆环103贯穿且固接在提拉环102外侧壁上的凹槽内；所述圆柱形网箱12设置在圆柱形网箱壳体5的内部，且与圆柱形网箱壳体5的内部呈滑动配合状态；所述圆柱形网箱12的顶部设置有上圆环1201，底部设置有下滤网1202；所述双杆结构包括上杆8和下杆9；所述上杆8的底端与下杆9的顶端铰接在一起；下杆9与类圆形钻八孔壳体3内壁下曲面紧密贴合，所述下杆9的底端铰接在圆柱形网箱12的上圆环1201；所述上杆8的顶端铰接于提拉环圆环103；能够实现对垃圾的储存，收纳机构与储存并提取机构拥有可拆卸脱离关系。

为了进一步实现本发明的内容，所述供能机构包括太阳能大圆环阵列板结构2、圆柱形电控箱7和太阳能小圆阵列板13；所述太阳能大圆环阵列板结构2包括太阳能大圆环阵列板块201和太阳能圆环阵列板支撑杆202；所述太阳能圆环阵列板支撑杆202的顶端固接在太阳能大圆环阵列板块201的底部，底端固接在类圆形钻八孔壳体3的顶部；所述太阳能圆环阵列板支撑杆202设置有多根；所述圆柱形电控箱7安装在太阳能大圆环阵列板块201的底部；所述太阳能小圆阵列板13设置在太阳能大圆环阵列板块201顶部的开口处，且通过铰链相连；圆柱形电控箱7环形布置有可充电蓄电池，在夜间或阴雨天气为装置供电。

为了进一步实现本发明的内容，所述支撑机构包括球形浮力结构4；所述球形浮力结构4包括浮力球401和支撑固定杆402；所述支撑固定杆402的一端固接在类圆形钻八孔壳体3的外侧壁，另一端固接有浮力球401；所述支撑固定杆402共设置有八根，且八根支撑固定杆402等距设置在类圆形钻八孔壳体3的外侧壁；支撑机构使得本装置漂浮在海面上。

为了进一步实现本发明的内容，所述执行机构包括涡轮电动机配套壳体6和涡轮电动机组件10；所述涡轮电动机配套壳体6安装在圆柱形网箱壳体5的底部；所述涡轮电动机组件10设置在涡轮电动机配套壳体6内部；所述涡轮电动机配套壳体6包括涡轮电动机配套外壳601、涡轮电动机涡轮卡环602和涡轮电动机涡轮卡环凹槽603；所述涡轮电动机涡轮卡环602设置在涡轮电动机配套外壳601的内壁；所述涡轮电动机涡轮卡环凹槽603开设在涡轮电动机涡轮卡环602的表面；所述涡轮电动机组件10包括涡轮叶片1001和涡轮电动机壳体1002；所述涡轮叶片1001安装在涡轮电动机壳体1002的内部；执行机构工作时，能够产生吸水的效果。

为了进一步实现本发明的内容，所述供能机构设置在类圆形钻八孔壳体3的顶部，且太阳能大圆环阵列板块201和太阳能小圆阵列板13位于提拉环结构1的上方；所述上杆8依次贯穿于圆柱形电控箱7和类圆形钻八孔壳体3。

工作原理：本装置主要收集对象为海洋悬浮垃圾，即一次性口罩，垃圾袋等，当装置被投放至指定位置，开机后，涡轮电动机组件10开始工作，海水从类圆形钻八孔壳体3的八个吸水孔吸入，将装置内的海水通过下出水口排出，在产生一定浮力的同时在类圆形钻八孔壳体3中产生一个小型漩涡，该小型漩涡使海面出现一向装置内聚集的吸力，水依次通过圆柱形网箱12与一号滤网11网底的孔洞被涡轮排出而垃圾被留在装置内，海洋垃圾由此通过类圆形钻八孔壳体3上八个入水口被富集在装置内，达成收集的目的，当收集结束后，掀起太阳能小圆阵列板13，通过旋转提拉环手柄101解除装置锁定，向上提起带动双杆结构，进而带动圆柱形网箱12上提，储存并提取机构脱离装置，将富集的垃圾倒出后，再将储存并提取机构重新放入，盖上太阳能小圆阵列板13，其中8个浮力球401不仅可以提供浮力，还使本装置的吃水线保持在类圆形钻八孔壳体3的孔中间位置，圆柱形电控箱7环形布置有可充电蓄电池，在夜间或阴雨天气为装置供电。

装置太阳能装置板面积约为1.1平方米，按照实际太阳能板1平方米一天内每小时发电约为0.14-0.15度来计算，良好天气情况下保证全天24小时正常运行，可充电蓄电池可保证无阳光天气下的正常运行，装置采用24V-9A-150W的永磁直流电动机驱动涡轮。装置吃水线比较高，重心中轴线靠下，总体结构稳定，在海洋上风和浪比较大的时候，依然能够保持设备的稳定不会被倾覆，始终保持较好的工作状态。每次收集海面漂浮垃圾最大可达到约0.1立方米，24小时连续运行，结构简单可靠，维护简单。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于：包括收纳机构、垃圾储存并提取机构、供能机构、支撑机构和执行机构；所述收纳机构包括类圆形钻八孔壳体(3)、圆柱形网箱壳体(5)和一号滤网(11)；所述圆柱形网箱壳体(5)安装在类圆形钻八孔壳体(3)的底部，且类圆形钻八孔壳体(3)与圆柱形网箱壳体(5)连通；所述圆柱形网箱壳体(5)的底部固接有一号滤网(11)；

所述垃圾储存并提取机构包括提拉环结构(1)、双杆结构和圆柱形网箱(12)；所述提拉环结构(1)包括提拉环手柄(101)、提拉环(102)和提拉环圆环(103)；所述提拉环手柄(101)固接在提拉环(102)的顶部；所述提拉环圆环(103)贯穿且固接在提拉环(102)外侧壁上的凹槽内；所述圆柱形网箱(12)设置在圆柱形网箱壳体(5)的内部，且与圆柱形网箱壳体(5)的内部呈滑动配合状态；所述圆柱形网箱(12)的顶部设置有上圆环(1201)，底部设置有下滤网(1202)；所述双杆结构包括上杆(8)和下杆(9)；所述上杆(8)的底端与下杆(9)的顶端铰接在一起；下杆(9)与类圆形钻八孔壳体(3)内壁下曲面紧密贴合，所述下杆(9)的底端铰接在圆柱形网箱(12)的上圆环(1201)；所述上杆(8)的顶端铰接于提拉环圆环(103)；

所述供能机构包括太阳能大圆环阵列板结构(2)、圆柱形电控箱(7)和太阳能小圆阵列板(13)；所述太阳能大圆环阵列板结构(2)包括太阳能大圆环阵列板块(201)和太阳能圆环阵列板支撑杆(202)；所述太阳能圆环阵列板支撑杆(202)的顶端固接在太阳能大圆环阵列板块(201)的底部，底端固接在类圆形钻八孔壳体(3)的顶部；所述太阳能圆环阵列板支撑杆(202)设置有多根；所述圆柱形电控箱(7)安装在太阳能大圆环阵列板块(201)的底部；所述太阳能小圆阵列板(13)设置在太阳能大圆环阵列板块(201)顶部的开口处，且通过铰链相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于：所述支撑机构包括球形浮力结构(4)；所述球形浮力结构(4)包括浮力球(401)和支撑固定杆(402)；所述支撑固定杆(402)的一端固接在类圆形钻八孔壳体(3)的外侧壁，另一端固接有浮力球(401)；所述支撑固定杆(402)共设置有八根，且八根支撑固定杆(402)等距设置在类圆形钻八孔壳体(3)的外侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于：所述执行机构包括涡轮电动机配套壳体(6)和涡轮电动机组件(10)；所述涡轮电动机配套壳体(6)安装在圆柱形网箱壳体(5)的底部；所述涡轮电动机组件(10)设置在涡轮电动机配套壳体(6)内部；所述涡轮电动机配套壳体(6)包括涡轮电动机配套外壳(601)、涡轮电动机涡轮卡环(602)和涡轮电动机涡轮卡环凹槽(603)；所述涡轮电动机涡轮卡环(602)设置在涡轮电动机配套外壳(601)的内壁；所述涡轮电动机涡轮卡环凹槽(603)开设在涡轮电动机涡轮卡环(602)的表面；所述涡轮电动机组件(10)包括涡轮叶片(1001)和涡轮电动机壳体(1002)；所述涡轮叶片(1001)安装在涡轮电动机壳体(1002)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种新型海洋漂浮垃圾清理装置，其特征在于：所述供能机构设置在类圆形钻八孔壳体(3)的顶部，且太阳能大圆环阵列板块(201)和太阳能小圆阵列板(13)位于提拉环结构(1)的上方；所述上杆(8)依次贯穿于圆柱形电控箱(7)和类圆形钻八孔壳体(3)。

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