CN115839071A - 一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器及其清理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调节处理的海面漂浮垃圾清理器及其清理方法，属于海面漂浮垃圾清理技术领域。该海面漂浮垃圾清理器包括处理箱和收集管道，收集管道可变化角度，灵活控制垃圾揽入量；处理箱内各个部件结构简单，各部件之间可拆换，各个部件传动配合，实现自动对海洋面漂浮垃圾的收集量调节、固液分离处理以及固液垃圾的储存和排放，提升海洋面漂浮垃圾的打捞效率，节省人力。

Description

一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器及其清理方法

技术领域

本发明涉及海面漂浮垃圾清理技术领域，尤其涉及一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器及其清理方法。

背景技术

随着人类生活水平的提高，科技水平的提升，环境污染日益严重，海洋污染也是必须要考虑的问题。海面漂浮垃圾影响海洋景观，威胁航行安全，并对海洋生态系统的健康产生影响，进而对海洋经济产生负面效应。海洋垃圾一部分停留在海滩上，一部分可以漂浮在海面或沉入海底，对海洋生态系统的健康产生不利的影响。目前，海面漂浮垃圾主要是由人工在船舶上打捞收集，这个方法不仅消耗人力而且成本不低，实用性较低。同时垃圾进入海洋会具有持续性强和扩散范围广的特点，极大地加大了海上打捞的难度。

发明内容

为了解决上述现有技术海洋面漂浮垃圾人工打捞收集效率低的技术问题，本发明提出一种节省人力且高效处理海面漂浮垃圾装置及其清理方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，包括处理箱，所述处理箱上方设置收集管道，所述收集管道包括入水口、水平管道、转向管道和垂直管道依次连接，所述垂直管道下端与处理箱连通连接，所述转向管道为可实现角度变化的弯头管道，角度变化范围为90°～135°，所述水平管道外壁下方设有电动伸缩杆，电动伸缩杆一端连接处理箱，另一端连接水平管道，所述电动伸缩杆调节转向管道的弯头角度，使水平管道与海水平面的倾斜角度变化，倾斜角度变化范围为0°～45°。

所述处理箱内中上部设有升降板，所述升降板沿其高度方向进行升降活动，升降板的一侧设有透水筛板，另一侧设有传送带，所述透水筛板设置在处理箱与垂直管道连通处的下方。

所述透水筛板沿水平面倾斜设置，靠近升降板的一端为低端，远离升降板的一端为高端。

所述处理箱内或垂直管道内设置激光感应器，所述处理箱内还设置有与电动伸缩杆、升降板、传送带、激光感应器电连接的处理器。激光感应器识别垃圾进入量并传输到处理器，处理器控制电动伸缩杆的伸缩和升降板的升降。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述入水口为喇叭开口状结构，所述入水口、水平管道、转向管道以及垂直管道的材料为聚氯乙烯。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述透水筛板下方设有储水室，所述储水室内设有与处理器电连接的抽水泵，所述储水室在处理箱的外壁侧部靠下的位置设有排水口。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述传送带水平设置，所述传送带与透水筛板的低端在同一水平面上。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述传送带的另一端设有挡板，挡板的一端以连接件活动连接在处理箱的内壁，挡板的另一端部与传送带的靠近挡板的一端部对应贴合相抵，挡板的下方设有与处理器电连接的电动弧状伸缩杆。

进一步作为本发明的优选技术方案，传送带上设有与处理器电连接的重力感应器，处理器控制电动弧状伸缩杆收缩，使挡板以连接件为轴，向下方转动，挡板与传送带形成开口，重力感应器控制电动弧状伸缩杆伸长，使挡板以连接件为轴，向上方转动，挡板与传送带形成闭口。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述传送带的下方设有垃圾储存箱，所述垃圾储存箱为上端开口箱体，所述垃圾储存箱的下方设有与处理器电连接的震动板，所述垃圾储存箱的箱内设有与处理器电连接的激光探测器。

进一步作为本发明的优选技术方案，所述处理箱的外壁上端中部设有两个把手，所述处理箱的外壁上端远离垂直管道的一侧设置有与处理器电连接的显示器，所述处理箱的外壁侧部设有使垃圾取出的开口，所述处理箱内还包括电源，激光探测器识别垃圾储存箱的垃圾量并传输到处理器，处理器向显示器传递信号。

本发明还提供了采用上述自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器的清理方法，包括以下步骤：

S1，将海面漂浮垃圾清理器放置于待清理海面；

S2，激光感应器识别，电动伸缩杆缩回和升降板上升，通过入水口将海洋面漂浮垃圾揽入；

S3，经透水筛板滤水；

S4，激光感应器识别，电动伸缩杆伸出和升降板下降，入水口停止进入垃圾，透水筛板上的垃圾由传送带传输；

S5，重复S2-S4，直至垃圾量满，从海面取出装置，去除垃圾。

与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)本发明垃圾清理器的处理箱内各个部件结构简单，各部件之间可拆，便于更换容易老化的部件，不必全部弃用造成浪费；收集管道的各部件结构简单，各部件之间也可拆换，转向管道采用可变化角度的弯头管道，灵活控制垃圾揽入量；

(2)在对海洋面垃圾进行收集处理过程中，实现自动对海洋面垃圾的收集量调节、固液分离处理以及固液垃圾的储存和排放，提升海洋面垃圾的打捞效率，节省人力。利用船只带动海面漂浮垃圾清理器，不需外加其他动力，环保节能、高效。收集装置可以调动，能够保持清理高效，并且可以在多种水域清理，适应性强。收集海洋面垃圾类型多样，如塑料制品类、泡沫制品类、织物制品类。

附图说明

图1为本发明的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器的结构示意图；

图2为本发明的电动伸缩杆结构示意图；

图3为本发明的电动弧状伸缩杆结构示意图；

其中，1－处理箱、2－收集管道、2-1－入水口、2-2－水平管道、2-3－转向管道、2-4－垂直管道、3－收缩杆、3-1－杆套、3-2－杆、水平管道、4－升降板、5－透水筛板、6－传送带、7－激光感应器、8－储水室、9－抽水泵、10－排水口、11－挡板、12－连接件、13－电动弧状伸缩杆、13-1－弧状杆套、13-2－弧状杆、14－重力感应器、15－垃圾储存箱、16－震动板、17－把手、18－显示器、19－垃圾储存箱开口、20－激光探测器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，包括处理箱1，处理箱1上方设置收集管道2，收集管道2包括入水口2-1、水平管道2-2、转向管道2-3和垂直管道2-4依次连接，垂直管道2-4下端与处理箱1连通连接，转向管道2-3为可实现角度变化的弯头管道，角度变化范围为90°～135°，当转向管道2-3的弯道角度为90°，入水口2-1和水平管道2-2在海水平面上，水平管道2-2与海水平面的倾斜角度为0°，入水口2-1和水平管道2-2与海平面平齐，海洋面漂浮垃圾容易揽入入水口2-1，当转向管道2-3的弯道角度为135°，入水口2-1和水平管道2-2伸出海水平面，水平管道2-2与海水平面存在一定的倾斜角度时，海洋面漂浮垃圾不容易揽入入水口2-1；水平管道2-2外壁下方设有电动伸缩杆3，电动伸缩杆3一端连接处理箱1，另一端连接水平管道2-2，电动伸缩杆3调节转向管道2-3的弯头角度，使水平管道2-2与海水平面的倾斜角度变化，倾斜角度变化范围为0°～45°。电动伸缩杆3的结构示意如图2所示，杆3-2从杆套3-1中缩回和伸出。

处理箱1内中上部设有升降板4，升降板4沿其高度方向进行升降活动，升降板4的一侧设有透水筛板5，另一侧设有传送带6，透水筛板5设置在处理箱1与垂直管道2-4连通处的下方。

透水筛板5沿水平面倾斜设置，靠近升降板4的一端为低端，远离升降板4的一端为高端。

在处理箱1内或垂直管道2-4内设置激光感应器7，处理箱内还设置与电动伸缩杆3、升降板4、传送带6、激光感应器7电连接的处理器。激光感应器7识别垃圾进入量并传输到处理器，垃圾进入量满时，处理器控制电动伸缩杆3伸出，使转向管道2-3的弯头角度增加，入水口2-1和水平管道2-2伸出海水平面，与海平面的倾斜角度为45°，停止揽入海面漂浮垃圾，同时，处理器启动升降板4下降和传送带从升降板一端向挡板一端传输；垃圾进入量空时，处理器控制电动伸缩杆3缩回，使转向管道2-3的弯头角度减小，使入水口2-1和水平管道2-2在海水平面上，与海平面平齐，对准海面漂浮垃圾，开始揽入海面漂浮垃圾，同时，启动升降板4上升。

入水口2-1为喇叭开口状结构，所述入水口2-1、水平管道2-2、转向管道2-3以及垂直管道2-4的材料为聚氯乙烯。转向管道2-3的材料为高弹性聚氯乙烯材料。转向管道2-3具有高弹性，当转向管道2-3的弯头角度从90°增加至135°，还可以使水平管道2-2内留存垃圾进入箱体。

透水筛板5下方设有储水室8，所述储水室8内设有抽水泵9，所述储水室8在处理箱1的外壁侧部靠下的位置设有排水口10。

传送带6水平设置，所述传送带6与透水筛板5的低端在同一水平面上。

传送带6的另一端设有挡板11，挡板11的一端以连接件12活动连接在处理箱1的内壁，挡板11的另一端部与传送带6的靠近挡板的一端部对应贴合相抵，挡板11的下方设有处理器电连接的电动弧状伸缩杆13。

传送带6上内部设有与处理器电连接的重力感应器14，处理器控制电动弧状伸缩杆13收缩，使挡板11以连接件12为轴，向下方转动，挡板11与传送带6形成开口，重力感应器14控制电动弧状伸缩杆13伸长，使挡板11以连接件12为轴，向上方转动，挡板11与传送带6形成闭口。电动弧状伸缩杆的结构示意如图3所示，弧状杆13-2从弧状杆套13-1中伸缩。

挡板11和传送带6的下方设有垃圾储存箱15，垃圾储存箱15为上端开口箱体，垃圾储存箱15的下方设有与处理器电连接的震动板16，所述垃圾储存箱15的箱内设有与处理器电连接的激光探测器20。

处理箱1的外壁上端中部设有两个把手17，所述处理箱1的外壁上端远离垂直管道2-4的一侧设置有与处理器电连接的显示器18，处理箱1的外壁侧部设有使垃圾取出的开口19，所述处理箱内还包括电源。激光探测器识别垃圾储存箱的垃圾量并传输到处理器，处理器向显示器传递信号。

上述海面漂浮垃圾清理器的清理方法，包括以下步骤：

S1，将垃圾清理器放置于待清理海面，处理箱1伸入海平面之下，收集管道2的入水口2-1和水平管道2-2与海平面平齐；

S2，激光感应器7识别垃圾进入量空信号传输到处理器，处理器启动升降板4上升，同时启动电动伸缩杆3的杆3-2从杆套3-1中缩回，入水口2-1和水平管道2-2在海水平面上，与海水平面倾斜角度为0°，入水口2-1将海洋面垃圾揽入水平管道2-2，进入转向管道2-3，从垂直管道2-4进入处理箱1内部；

S3，海洋面垃圾中的液体经透水筛板5过滤进入储水室8，固体垃圾堆积在透孔筛板5之上，由排水口10排出；

S4，激光感应器7识别垃圾进入量满信号传输到处理器，处理器启动电动伸缩杆3的杆3-2从杆套3-1中伸出，入水口2-1和水平管道2-2伸出海平面，与海平面倾斜角度增加，入水口2-1停止进入垃圾；同时，启动升降板4下降至透孔筛板5的低端与传送带6在同一水平面上，使透孔筛板5与传送带6连通，固体垃圾因透孔筛板5倾斜而滑动至传送带6之上，再由传送带6从其靠近透孔筛板5的一端向其靠近挡板11的一端持续传输，并由重力感应器14监测垃圾进入量，挡板11向下转动后进入垃圾储存箱15；

S5，重复S2-S4，直至显示器18显示垃圾储存箱15已满的信号，从海面取出装置，去除垃圾。

上述重力感应器14监测垃圾重量达到某一设定数值时，重力感应器14传输信号至处理器，处理器启动电动弧状伸缩杆13收缩，使挡板11以连接件12为轴，向下方转动，挡板11与传送带6形成开口，使垃圾进入下方的垃圾箱15，重力感应器14监测垃圾重量达到初始数值时，处理器关闭传送带6，同时启动弧形电动伸缩杆13伸出，使挡板11以连接件12为轴，向上方转动，挡板11与传送带6闭合。

震动板16由处理器控制，持续使垃圾均匀分布，将储存容量发挥最大化，同时，挡板11与传送带6闭合状态可避免垃圾储存箱15达到一定量后，垃圾在震动过程中向上溢出。

抽水泵9由处理器控制，持续抽吸从排水口10向外排水，对海洋面漂浮垃圾的干湿分离起到促进作用，同时及时排出水分，减少动力损耗。

垃圾储存箱内的垃圾量较多时，清理器可能会出现靠近储存箱的一侧发生倾斜，而转向管道的弯头角度为90°时，入水口和水平管道不与海平面平齐，增加揽入漂浮垃圾的难度，本发明还可以通过在收集管道上设置水平传感器，通过处理器调整电动伸缩杆的伸缩高度，调整转向管道的弯头角度，使收集管道的入水口和水平管道与海平面平齐，便于收集。

显示器18显示垃圾箱已满或未满的信号，未满信号为绿色，已满信号为红色。激光探测器20探测垃圾储存箱未满信号传输到处理器，处理器启动电动伸缩杆，揽入处理垃圾，显示器18显示绿光；激光探测器20探测垃圾储存箱已满信号传输到处理器，处理器不启动电动伸缩杆，停止收集垃圾，显示器18显示红光，需从海面取出装置，打开开口19除去垃圾。

本发明海洋漂浮垃圾清理器的处理箱内各个部件结构简单，各部件之间可拆，便于更换容易老化的部件，不必全部弃用造成浪费；收集管道的各个部件结构简单，各部件之间也可拆换，转向管道采用可变化角度的弯头管道，灵活控制垃圾揽入量。采用本发明的海洋漂浮垃圾清理器对海洋面垃圾进行收集，实现了自动对海洋面垃圾的收集量调节、固液分离处理以及固液垃圾的储存和排放，提升了海洋面垃圾的打捞效率，节省了人力。

上述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，包括处理箱(1)，所述处理箱(1)上方设置收集管道(2)，其特征在于，所述收集管道(2)包括入水口(2-1)、水平管道(2-2)、转向管道(2-3)和垂直管道(2-4)依次连接，所述垂直管道(2-4)下端与处理箱(1)连通连接，所述转向管道(2-3)为可实现角度变化的弯头管道，所述水平管道(2-2)外壁下方设有电动伸缩杆(3)，电动伸缩杆(3)一端连接处理箱(1)，另一端连接水平管道(2-2)，所述电动伸缩杆(3)调节转向管道(2-3)的弯头角度，使入水口(2-1)和水平管道(2-2)与海水平面的倾斜角度变化；

所述处理箱(1)内中上部设有升降板(4)，所述升降板(4)沿其高度方向进行升降活动，升降板(4)的一侧设有透水筛板(5)，另一侧设有传送带(6)，所述透水筛板(5)设置在处理箱(1)与垂直管道(2-4)连通处的下方；

所述透水筛板(5)沿水平面倾斜设置，靠近升降板(4)的一端为低端，远离升降板(4)的一端为高端；

所述处理箱(1)内或垂直管道(2-4)内设置激光感应器(7)，所述处理箱(1)内还设置与电动伸缩杆(3)、升降板(4)、传送带(6)、激光感应器(7)电连接的处理器。

2.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述转向管道(2-3)的弯头角度变化范围为90°～135°，收集管道2的入水口2-1和水平管道(2-2)与海水平面的倾斜角度变化范围为0°～45°。

3.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，入水口(2-1)为喇叭开口状结构，所述入水口(2-1)、水平管道(2-2)、转向管道(2-3)以及垂直管道(2-4)的材料为聚氯乙烯。

4.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述透水筛板(5)下方设有储水室(8)，所述储水室(8)内设有与处理器电连接的抽水泵(9)，所述储水室(8)在处理箱(1)的外壁侧部靠下的位置设有排水口(10)。

5.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述传送带(6)水平设置，所述传送带(6)与透水筛板(5)的低端在同一水平面上。

6.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述传送带(6)的另一端设有挡板(11)，挡板(11)的一端部以连接件(12)活动连接在处理箱(1)的内壁，挡板(11)的另一端部与传送带(6)的靠近挡板的一端部对应贴合相抵，挡板(11)的下方设有与处理器电连接的电动弧状伸缩杆(13)。

7.根据权利要求6所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，传送带(6)上设有与处理器电连接的重力感应器(14)，处理器控制电动弧状伸缩杆(13)收缩，使挡板(11)以连接件(12)为轴，向下方转动，挡板(11)与传送带(6)形成开口，处理器控制电动弧状伸缩杆(13)伸长，使挡板(11)以连接件(12)为轴，向上方转动，挡板(11)与传送带(6)形成闭口。

8.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述传送带(6)的下方设有垃圾储存箱(15)，所述垃圾储存箱(15)为上端开口箱体，所述垃圾储存箱(15)的下方设有与处理器电连接的震动板(16)，所述垃圾储存箱(15)的箱内设有与处理器电连接的激光探测器(20)。

9.根据权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器，其特征在于，所述处理箱(1)的外壁上端中部设有两个把手(17)，所述处理箱(1)的外壁上端远离垂直管道(2-4)的一侧设置有与处理器电连接的显示器(18)，所述处理箱(1)的外壁侧部设有使垃圾取出的开口(19)，所述处理箱内还包括电源。

10.一种采用权利要求1所述的自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器的清理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将自动处理调节的海面漂浮垃圾清理器放置于待清理海面；

S2，激光感应器(7)识别，电动伸缩杆(3)缩回和升降板(4)上升，通过入水口(2-1)将海洋面漂浮垃圾揽入；

S3，经透水筛板(5)滤水；

S4，激光感应器(7)识别，电动伸缩杆(3)伸出和升降板(4)下降，入水口(2-1)停止进入垃圾，透水筛板(5)上的垃圾由传送带(6)传输；

S5，重复S2-S4，直至垃圾量满，从海面取出装置，去除垃圾。

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