CN113981923A

CN113981923A - 一种无动力景区水面细微物收拢装置

Info

Publication number: CN113981923A
Application number: CN202111000532.1A
Authority: CN
Inventors: 郭丽; 仝娟; 张光伟; 李言兮
Original assignee: Henan Polytechnic Institute
Current assignee: Henan Polytechnic Institute
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2022-01-28

Abstract

本发明提供了一种无动力景区水面细微物收拢装置，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，包括内壳，内壳下方有立杆，立杆下端有配重块，立杆与内壳下端之间连接有拉簧，立杆四周有液压缸，活塞杆上有连杆，连杆另一端与立杆铰接，内筒下端内侧壁上开设有通水孔；每个液压缸的进水口上有多个管道，管道中部有盘形空间，盘形空间内有小叶轮，小叶轮上有螺旋桨；内壳上端外侧套装有外筒，外筒上端高于内壳，内壳下端与外筒上端之间经环形的滤网固定在一起，管道上固定有多个浮力块。

Description

一种无动力景区水面细微物收拢装置

技术领域

本发明涉及景区水域水面清洁技术领域，特别是一种无动力景区水面细微物收拢装置。

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，本发明提供了一种无动力景区水面细微物收拢装置，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，包括竖直且开口向上的内壳，内壳下方有竖直的立杆，立杆下端有配重块，立杆与内壳下端之间连接有拉簧，立杆四周有多个呈圆周均布的液压缸，相邻两个液压缸之间被固定杆固定在一起，液压缸中的活塞杆靠近立杆的一端上铰接有连杆，连杆另一端与立杆上端铰接，立杆上下移动能经连杆带动活塞杆在活塞缸内滑动；内筒下端内侧壁上开设有多个与活塞缸一一对应的通水孔，活塞缸的出水口与通水孔之间经空心管连通；每个液压缸的进水口上固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内壳的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有小叶轮，小叶轮单向转动，盘形空间外侧有与小叶轮同轴固定的螺旋桨；活塞杆向靠近立杆的一侧移动时，水流经管道进入到密闭空间内时小叶轮转动，活塞杆向原理立杆的一侧移动时，水流经空心管进入内筒腔内，此时小叶轮固定不转并将管道封堵；

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

进一步的，所述的内壳上端的直径小于内壳下端的直径，内壳腔内下端有转动连接有大叶轮，大叶轮的中心轴向上延伸并置于内壳上端，大叶轮的中心轴上端固定有多个弧形杆，弧形杆处于内壳上端开口处；通水孔的轴向与内壳径向相切，水流经通水孔能推动大叶轮转动。

进一步的，所述的管道由固定管与活动管组成，固定管一端与内壳腔内连通，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

图2为本发明俯视图。

图3为图1中A-A剖视图。

图4为图1中B-B剖视图。

图5为图1中C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5给出，本发明包括竖直且开口向上的内壳1，内壳1下方有竖直的立杆2，立杆2下端有配重块3，立杆2与内壳1下端之间连接有拉簧，立杆2四周有多个呈圆周均布的液压缸4，相邻两个液压缸4之间被固定杆20固定在一起，液压缸4中的活塞杆5靠近立杆2的一端上铰接有连杆6，连杆6另一端与立杆2上端铰接，立杆2上下移动能经连杆6带动活塞杆5在活塞缸内滑动；内筒下端内侧壁上开设有多个与活塞缸一一对应的通水孔7，活塞缸的出水口与通水孔7之间经空心管8连通；每个液压缸4的进水口上固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内壳1的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有小叶轮9，小叶轮9单向转动，盘形空间外侧有与小叶轮9同轴固定的螺旋桨10；活塞杆5向靠近立杆2的一侧移动时，水流经管道进入到密闭空间内时小叶轮9转动，活塞杆5向原理立杆2的一侧移动时，水流经空心管8进入内筒腔内，此时小叶轮9固定不转并将管道封堵；

所述的内壳1上端外侧套装有外筒11，外筒11上端高于内壳1，内壳1下端与外筒11上端之间经环形的滤网12固定在一起，管道上固定有多个浮力块13。

为了将水中的油脂、食物残渣及小昆虫尸体拨出内壳1上端，所述的内壳1上端的直径小于内壳1下端的直径，内壳1腔内下端有转动连接有大叶轮14，大叶轮14的中心轴向上延伸并置于内壳1上端，大叶轮14的中心轴上端固定有多个弧形杆15，弧形杆15处于内壳1上端开口处；通水孔7的轴向与内壳1径向相切，水流经通水孔7能推动大叶轮14转动。

为了保证管道远离内壳1的一端处于水平面上，所述的管道由固定管16与活动管17组成，固定管16一端与内壳1腔内连通，活动管17处于固定管16的另一端，活动管17与固定管16铰接在一起，活动管17能绕着铰接处上下摆动，活动管17远离固定管16的一端上固定有浮力球。

为了安装浮力块13，且能调整浮力块13与内壳1之间的相对位置，以此保证管道的远离内壳1的一端处于水面位置，所述的浮力块13中间开设有竖直的螺纹孔，固定管16上侧固定有竖直的螺纹杆18，螺纹杆18与浮力块13经螺纹连接。

为了实现当水面波动时，减少配重块3上下移动的频率与位移，以此保证活塞板在内壳1内的上下移动，所述的配重块3呈尖头朝下的锥状，配重块3上端固定有平板19，平板19的面积大于配重块3的上端面积。

值得注意的，所述的固定管16与活动管17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；本发明静置于水中，连杆6处水平状态。浮力块13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。小叶轮9的中心轴与管道侧壁之间安装有单向离合器；液压缸4的进水口、出水口均安装有单向阀；本发明中的管道的直径尽量细，液压缸4的直径在允许的范围内尽量粗，如此能保证将微量的油膜吸入缸内。

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13，使得整个装置漂浮在水面上，浮力球使得活动管17端部处于水面，此时外筒11下端处于水面以下，内壳1上端略高于水面，且配重块3不能与水底接触，平衡后，活动管17的端部处于水面上，连杆6处于水平状态。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13经固定管16带动内壳1、外筒11快速上下波动，但由于配重块3处于水下，且配重块3上有平板19，平板19增加了配重块3的上下移动的阻力，所以造成配重块3基本保持不动；当浮力块13带动内壳1上下移动时，配重块3与内壳1之间的距离增大或着减小，此时立杆2上端经连杆6带动多个活塞杆5沿着其所在的液压缸4滑动，液压缸4内呈负压，水面上的水经管道进入到液压缸4内，在此过程中，水流带动小叶轮9转动，小叶轮9转动带动后侧的螺旋桨10转动；水面的水带着水面上的油膜进入到液压缸4内，当活塞杆5向远离立杆2一侧移动时，刚刚进入到液压缸4内的水经空心管8被挤压出去，并经通水口进入到内壳1，水流吹动大叶轮14转动，大叶轮14的中心轴上的弧形板也在转动，弧形板将带有油脂的水尽快刮出内壳1上端，此时带有油脂的水进入到内壳1与外筒11之间的环形空间内，在浮力作用下，油脂被滞留在内壳1与外筒11的环形空间内，多余的水则可以从外筒11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，多个螺旋桨10同时转动造成整个装置绕着内壳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，这些固体被内壳1与外筒11之间的滤网12滞留，被集中在滤网12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壳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

1.一种无动力景区水面细微物收拢装置,其特征在于，包括竖直且开口向上的内壳（1），内壳（1）下方有竖直的立杆（2），立杆（2）下端有配重块（3），立杆（2）与内壳（1）下端之间连接有拉簧，立杆（2）四周有多个呈圆周均布的液压缸（4），相邻两个液压缸（4）之间被固定杆（20）固定在一起，液压缸（4）中的活塞杆（5）靠近立杆（2）的一端上铰接有连杆（6），连杆（6）另一端与立杆（2）上端铰接，立杆（2）上下移动能经连杆（6）带动活塞杆（5）在活塞缸内滑动；内筒下端内侧壁上开设有多个与活塞缸一一对应的通水孔（7），活塞缸的出水口与通水孔（7）之间经空心管（8）连通；每个液压缸（4）的进水口上固定有多个管道，管道与密闭空间连通，管道远离内壳（1）的一端向上倾斜；管道中部设置有盘形空间，盘形空间内安装有小叶轮（9），小叶轮（9）单向转动，盘形空间外侧有与小叶轮（9）同轴固定的螺旋桨（10）；活塞杆（5）向靠近立杆（2）的一侧移动时，水流经管道进入到密闭空间内时小叶轮（9）转动，活塞杆（5）向原理立杆（2）的一侧移动时，水流经空心管（8）进入内筒腔内，此时小叶轮（9）固定不转并将管道封堵；

所述的内壳（1）上端外侧套装有外筒（11），外筒（11）上端高于内壳（1），内壳（1）下端与外筒（11）上端之间经环形的滤网（12）固定在一起，管道上固定有多个浮力块（13）。

2.根据权利要求2所述的一种舞动力景区水面细微物收拢装置,其特征在于，所述的内壳（11）上端的直径小于内壳（11）下端的直径，内壳（11）腔内下端有转动连接有大叶轮（114），大叶轮（114）的中心轴向上延伸并置于内壳（11）上端，大叶轮（14）的中心轴上端固定有多个弧形杆（115），弧形杆（115）处于内壳（11）上端开口处；通水孔（17）的轴向与内壳（11）径向相切，水流经通水孔（17）能推动大叶轮（114）转动。

3.根据权利要求1所述的一种舞动力景区水面细微物收拢装置,其特征在于，所述的管道由固定管（16）与活动管（17）组成，固定管（16）一端与内壳（1）腔内连通，活动管（17）处于固定管（16）的另一端，活动管（17）与固定管（16）铰接在一起，活动管（17）能绕着铰接处上下摆动，活动管（17）远离固定管（16）的一端上固定有浮力球。

4.根据权利要求1所述的一种无动力景区水面细微物收拢装置,其特征在于，所述的浮力块（13）中间开设有竖直的螺纹孔，固定管（16）上侧固定有竖直的螺纹杆（18），螺纹杆（18）与浮力块（13）经螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种无动力景区水面细微物收拢装置,其特征在于，所述的配重块（3）呈尖头朝下的锥状，配重块（3）上端固定有平板（19），平板（19）的面积大于配重块（3）的上端面积。