CN116770799B - 一种海洋漂浮垃圾回收装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水面垃圾清理技术领域，且公开了一种海洋漂浮垃圾回收装置，包括设置在港口边的浮板，所述浮板呈正置的中空圆台形，且浮板为在水中浮起的材质，所述浮板内侧的顶端连接有收集筒，所述收集筒的内侧设有盛放漂浮垃圾并过滤漂浮垃圾和水的收集筛筒，所述收集筒的外侧周向等角度设有水囊组件。本发明通过浮板和导向筛的形状设置，使水体向浮板的方向移动时，使水体带动漂浮垃圾经过浮板的外侧面，再移动到浮板内侧的导向筛顶端，且漂浮垃圾在导向筛的顶端被过滤后，水直接穿过导向筛向下方流动，收集筛筒使水体和漂浮垃圾分离，便于后续对收集筛筒内侧漂浮垃圾的集中清理。

Description

一种海洋漂浮垃圾回收装置

技术领域

本申请涉及水面垃圾清理技术领域，尤其涉及一种海洋漂浮垃圾回收装置。

背景技术

海洋漂浮垃圾的主要来源是工厂污物排泄、游客废弃物、沿海居民的生活垃圾等等,而海洋中的海浪会推动海洋中的漂浮垃圾在港口岸边附近聚集，聚集的漂浮垃圾会损坏港口附近停泊船的船身和深入水中的驱动结构，现有技术通常通过人工打捞装袋进行收集，但人工收集效率低，且中小型垃圾不易捕获，导致漂浮垃圾长时间处于海洋环境中，因不及时收集而沉入海底，导致垃圾更加难以收集清理，影响海洋的洁净。

在人工打捞清理的过程中，大型漂浮垃圾便于人工收集清理，但中小型的漂浮垃圾因体积较小不便于在流动的水中捕获，导致港口岸边中小型漂浮垃圾过多，会在船只的移动中附着在船的外表面，甚至变干粘附在船的外表，损坏船表，导致船舶需要定期清理外侧附着物，影响船舶正常的工作效率。

发明内容

本申请提出了一种海洋漂浮垃圾回收装置，具备便于中小型漂浮垃圾清理和加快清理效率的优点，用以解决上述背景技术中提出的中小型漂浮垃圾难以清理的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种海洋漂浮垃圾回收装置，包括设置在港口边的浮板，所述浮板呈正置的中空圆台形，且浮板为在水中浮起的材质，所述浮板内侧的顶端连接有收集筒，所述收集筒的内侧设有盛放漂浮垃圾并过滤漂浮垃圾和水的收集筛筒，所述收集筒的外侧周向等角度设有水囊组件，所述收集筒的底端中部连通有连接管，所述连接管的周向连通有向每个水囊组件内侧单向通水的通水管，每个所述水囊组件的外侧连通有单向通出水的喷水管，所述喷水管远离水囊组件的端部朝向浮板的外侧，所述收集筒内侧的顶端连接有导向筛，所述水囊组件包括水囊体，所述水囊体的内侧连接有固定水囊组件竖向和底端边缘的水囊支杆，所述水囊支杆的底端端部与收集筒的外侧连接，所述水囊体为弹性形变材质，且水囊体弹性保持圆弧形状。

进一步，所述水囊组件的数量为偶数个，且每个水囊体的内侧均与中心对称方位的喷水管内侧连通。

进一步，所述喷水管远离水囊组件的端部从浮板的周向外侧朝向浮板的斜下方开口，且喷水管的端部位于液面以上，所述液面位于浮板的底端和喷水管的中部部分之间。

进一步，所述收集筒的外侧周向等角度连接有位于水囊组件上方的气囊组件，所述气囊组件包括气囊体,所述气囊体的内侧连接有固定气囊体顶端和竖向边缘形状的气囊支杆，所述气囊组件的内侧连通有向气囊组件内侧单向进气的进气管，所述进气管远离气囊组件的一端贯穿收集筛筒的侧壁并伸入到收集筛筒的内侧，所述气囊组件的外侧连通有贯穿收集筒侧壁并向上方伸出的吹气管，所述水囊体的内侧顶端连接有位于气囊组件下方的水平支板，且水平支板呈筛网状。

进一步，所述进气管位于收集筛筒内侧的端部底端倒斜角，水由上到下经过进气管的端部时不会封堵进气管的端部。

进一步，所述吹气管远离收集筒和水囊组件的端部朝向导向筛的顶面，且吹气管向外侧单向通出气体，所述浮板和气囊组件共同产生浮力使液面位于浮板的底端面。

进一步，所述导向筛呈倒置的中空圆台形，且导向筛远离收集筒的侧面位于收集筛筒的内侧上方，所述导向筛为筛分水和漂浮垃圾的滤网。

进一步，所述气囊组件的外侧连通有位于喷水管外侧的补气管，所述补气管为向气囊组件内侧单向进气的管道，且补气管的内侧连接有气体经过会发出声音的气笛。

本发明的有益效果是通过浮板和导向筛的形状设置，使水体向浮板的方向移动时，水体会直接冲击到浮板的外侧斜面，进而被浮板的外侧斜面导流，使水体带动漂浮垃圾经过浮板的外侧面，再移动到浮板内侧的导向筛顶端，且漂浮垃圾在导向筛的顶端被过滤后，水直接穿过导向筛向下方流动，漂浮垃圾会直接移动或在下一次的水流推动中，掉落到收集筛筒的内侧，进而令垃圾在收集筛筒的内侧被收集，且通过收集筛筒使水体和漂浮垃圾分离，便于后续对收集筛筒内侧漂浮垃圾的集中清理，减少水对收集垃圾的影响。

通过喷水管的设置，令每个喷水管与中心对称的一个水囊体内侧连通，当海浪推动水体从一侧向水囊体的外侧冲击时（图3中a所示水流方向），结构整体会有向冲击方向移动的趋势，令结构整体移动的同时推动移动方向侧的水流会被动反向流动（图3中b所示水流方向），即同时令浮板被冲击方向的两侧水流均向浮板的内侧流动，进而当一侧水囊体被移动的水体冲击压缩时，水囊体的收缩，令水囊体内侧的气体通过中心对称的一个喷水管端部，向浮板的外侧吹动，而一次海浪推动停止即冲击水囊体外侧的水体不再冲击时，水囊体会弹性恢复自身形状，进而令水囊体通过通水管吸入收集筒内侧底端收集的水，进而在水囊体再次被水体冲击时，水囊体再次收缩，使水囊体内侧的水流通过喷水管再次向浮板的外侧喷出，进而通过喷水管喷出的气体和水流，帮助被动反向的水流中携带的漂浮垃圾进入浮板内，使水体表面的漂浮垃圾收集效率更高。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本发明结构立体示意图；

图2为本发明通水管结构示意图；

图3为本发明结构剖开内侧示意图；

图4为本发明水囊组件结构和气囊组件结构内侧示意图。

图中：1、浮板；2、收集筒；3、收集筛筒；4、水囊组件；41、水囊体；42、水囊支杆；43、水平支板；5、连接管；6、通水管；7、喷水管；8、气囊组件；81、气囊体；82、气囊支杆；9、进气管；10、吹气管；11、补气管；12、气笛；13、导向筛。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

请参阅图1，包括设置在港口边的浮板1，浮板1的外侧通过弹性绳连接在港口边，且浮板1有一定的活动范围，并进行范围内的漂浮物清理，因浮板1本身也为水面漂浮物，因此浮板1会向漂浮垃圾所在的位置移动，便于浮板1对漂浮垃圾的清理,浮板1呈正置的中空圆台形，且浮板1为在水中浮起的材质，浮板1内侧的顶端连接有收集筒2，收集筒2的内侧设有盛放漂浮垃圾并过滤漂浮垃圾和水的收集筛筒3，收集筛筒3和收集筒2之间活动卡接，活动卡接后，收集筛筒3和收集筒2之间的相对位置不变，且收集筛筒3和收集筒2分离后，便于将收集筛筒3拿出收集筒2后，将收集筛筒3内侧收集的垃圾清出，收集筒2的外侧周向等角度设有水囊组件4，参考图2，收集筒2的底端中部连通有连接管5，且收集筒2的底端与连接管5连通的孔边缘倒斜角，便于水体向连接管5的端部聚集，用来排完收集筒2内侧的水，连接管5的周向连通有向每个水囊组件4内侧单向通水的通水管6，每个水囊组件4的外侧连通有单向通出水的喷水管7，喷水管7远离水囊组件4的端部朝向浮板1的外侧，收集筒2内侧的顶端连接有导向筛13，导向筛13与收集筒2的内壁之间活动卡接，活动卡接后导向筛13和收集筒2之间的相对位置不变，且导向筛13拿离收集筒2的内侧时，便于收集筛筒3拿出收集筒2的内侧，对收集筛筒3进行清理。

其中，收集筒2的外侧连接有单向流出水体的出水管道，且出水管道的位置位于收集筛筒3顶端面的下方和浮板1外侧液面的上方，当收集筒2内侧的液面到达出水管道的位置时，说明收集筒2内侧水体液面高于外侧水体液面，进而通过出水管道使收集筒2内侧超过外侧液面的水流出收集筒2内侧，避免水的液面超过收集筛筒3的顶端面，保证收集筛筒3收集漂浮垃圾的有效性。

请参阅图4，水囊组件4包括水囊体41，水囊体41的内侧连接有固定水囊组件4竖向和底端边缘形状的水囊支杆42，水囊支杆42的底端端部与收集筒2的外侧连接，水囊体41为弹性形变材质，且水囊体41弹性保持圆弧形状，即通过水囊支杆42硬性固定水囊体41的边缘，进而固定水囊体41的整体形状，且水囊体41的弹性材质，使水囊体41表面受力压缩后，会弹性恢复自身形状，便于水囊体41的持续作用。

请参阅图1和图2，水囊组件4的数量为偶数个，且每个水囊体41的内侧均与中心对称方位的喷水管7内侧连通，喷水管7与水囊组件4连通的端部位于水囊组件4内部的最底端，使喷水管7的端部能够直接吸入水囊体41内侧最底端的水体，令水囊体41被水体冲击收缩时，通过喷水管7喷出水囊体41内侧的水，因水囊体41内侧的水从收集筒2的内侧吸出，进而令收集筒2内侧的水体量减少，便于收集筒2内侧的收集筛筒3继续过滤漂浮垃圾与水，便于漂浮垃圾的收集过程。

请参阅图3，喷水管7远离水囊组件4的端部从浮板1的周向外侧朝向浮板1的斜下方开口，且喷水管7的端部位于液面以上，液面位于浮板1的底端和喷水管7的中部部分之间，通过喷水管7的喷出方向，在浮板1被海浪推动的水体一次冲击后，喷水管7喷出水流的反向作用力能够帮助使浮板1保持移动状态的同时增加浮板1移动到停止移动的减速梯度，便于浮板1被水体一次冲击后更加缓慢地停止，进而能够帮助稳定浮板1，减少浮板1海浪停止的瞬间失去水体冲击的晃动，令浮板1继续进行漂浮垃圾的收集过程。

请参阅图1和图3，导向筛13呈倒置的中空圆台形，且导向筛13远离收集筒2的侧面位于收集筛筒3的内侧上方，导向筛13为筛分水和漂浮垃圾的滤网，通过导向筛13的形状设置，便于漂浮垃圾在导向筛13的顶端向收集筛筒3的内侧移动，同时，通过导向筛13过滤，能够分离漂浮垃圾和水之间，减少后续清理收集筛筒3内侧的漂浮垃圾的负重。

实施例二

实施例二依托于实施例一，请参阅图3，进气管9位于收集筛筒3内侧的端部底端倒斜角，水由上到下经过进气管9的端部时不会封堵进气管9的端部，当导向筛13筛出的水流通过导向筛13的端部进入收集筛筒3的内侧后，水体会经过收集筛筒3的内壁接触到进气管9的外侧，通过进气管9的端部形状设置，水体不影响进气管9从外侧向气囊组件8内侧补充气体的过程，便于气囊组件8内侧气体的补充。

请参阅图1和图3，吹气管10远离收集筒2和水囊组件4的端部朝向导向筛13的顶面，吹气管10的顶端位于收集筒2顶端面的上方，吹气管10的竖向高度使吹气管10的顶端部分的高度不影响中小型漂浮垃圾从外侧进入收集筛筒3的内侧，且吹气管10向外侧单向通出气体，浮板1和气囊组件8共同产生浮力使液面位于浮板1的底端面，因吹气管10和气囊组件8的内侧连通，且气囊组件8和吹气管10周向相同位置的设置，当气囊组件8的侧面被水体冲击时，漂浮垃圾移动到导向筛13的顶端，气囊体81收缩，气囊体81内侧的气体通过吹气管10向导向筛13的顶端斜面吹出，令气体直接吹向导向筛13顶端刚盛接的漂浮垃圾表面，吹气管10吹出的气流加快了漂浮垃圾表面附着的水分脱离，进而提高了漂浮垃圾被过滤出水分的速度，便于漂浮垃圾的收集。

使用中，气囊组件8通过进气管9吸入气体，气囊组件8通过吹气管10吹出气体，当气囊组件8受到水体冲击时，气囊体81压缩，令气囊体81内侧的气体通过吹气管10吹向导向筛13顶端的漂浮垃圾，加快漂浮垃圾与水分离的过程，且气囊体81再次弹性恢复形状时，气囊体81通过进气管9补充气体。

实施例三

实施例三依托于实施例二，请参阅图3，气囊组件8的外侧连通有位于喷水管7外侧的补气管11，补气管11为向气囊组件8内侧单向进气的管道，且补气管11的内侧连接有气体经过会发出声音的气笛12，因气笛12的设置，且补气管11通入气囊组件8内侧气体所需要的负压大于进气管9向气囊组件8内侧通入气体的负压，所以，当进气管9不能够吸入气体时，气囊组件8内的负压会增加，当负压大于补气管11内侧的通气压力时，气囊组件8会通过补气管11补充内侧气体。

当收集筛筒3内侧的漂浮垃圾即将堆积到进气管9的端部外侧时，因漂浮垃圾质轻且部分有易于粘附的性质，令漂浮垃圾在进气管9的端部堆积后，漂浮垃圾会影响进入收集筛筒3内侧的水流流向，使进气管9的端部被漂浮垃圾自身和水流封堵，令进气管9的端部不能够吸入气体，使气囊组件8内侧的负压升高，进而通过补气管11向气囊组件8的内侧补充气体，且补气管11通气后能够吹动气笛12，令气笛12发出噪音，进而提醒工作人员对此装置内侧的漂浮垃圾进行清理，便于整体结构继续清理水体的过程。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

结构整体设置在港口边的水体中，浮板1位于液面以上，当水体被海浪推动朝向浮板1外侧的水囊组件4和气囊组件8移动时，海浪推动漂浮垃圾向浮板1的顶端外侧移动，因浮板1的形状，使漂浮垃圾和水同时被浮板1的顶端面导流向斜上方移动，经过浮板1的漂浮垃圾和水会到达导向筛13的顶端，导向筛13过滤漂浮垃圾和水，令漂浮垃圾经过导向筛13进入收集筛筒3的内侧，而水会经过导向筛13的孔洞向下流动到收集筒2的内侧，且漂浮垃圾进入收集筛筒3的内侧后，会通过收集筛筒3的持续过滤，令水在收集筒2的内侧被收集。

当海浪带动水体从a侧向b侧移动时，即a侧的水囊体41会被水体推动而收缩，使水囊体41内侧的气体从中心对称侧喷水管7（即b侧）的端部向浮板1的外侧吹出，而当一次海浪结束，水体冲击水囊体41停止时，水囊体41因被水囊支杆42固定的形状和自身弹性而再次膨胀，令水囊体41通过通水管6从收集筒2的内侧底端吸出收集筒2内收集的水，当海浪再次推动水体从a侧向水囊体41的外侧移动冲击水囊体41外侧时，整体装置有向b侧的移动趋势，令b侧的水体被浮板1的外侧推动导向，使b侧水体被动向浮板1的内侧流动，进而令浮板1的两侧水体均向内侧流动，此时，a侧的水囊体41外侧再次收缩，此水囊体41通过中心对称侧的喷水管7端部向浮板1的外侧喷出水流，即喷水管7喷出水流的方向顺向b侧的水体流动方向，进而通过喷水管7喷出水流的力帮助b侧液面上被水体带动移动的漂浮垃圾向浮板1的内侧流动，加快漂浮垃圾收集过程。

Claims (4)

1.一种海洋漂浮垃圾回收装置，包括设置在港口边的浮板（1），其特征在于，所述浮板（1）呈正置的中空圆台形，且浮板（1）为在水中浮起的材质，所述浮板（1）内侧的顶端连接有收集筒（2），所述收集筒（2）的内侧设有盛放漂浮垃圾并过滤漂浮垃圾和水的收集筛筒（3），所述收集筒（2）的外侧周向等角度设有水囊组件（4），所述收集筒（2）的底端中部连通有连接管（5），所述连接管（5）的周向连通有向每个水囊组件（4）内侧单向通水的通水管（6），每个所述水囊组件（4）的外侧连通有单向通出水的喷水管（7），所述喷水管（7）远离水囊组件（4）的端部朝向浮板（1）的外侧，所述收集筒（2）内侧的顶端连接有导向筛（13）；

所述水囊组件（4）包括水囊体（41），所述水囊体（41）的内侧连接有固定水囊组件（4）竖向和底端边缘的水囊支杆（42），所述水囊支杆（42）的底端端部与收集筒（2）的外侧连接，所述水囊体（41）为弹性形变材质，且水囊体（41）弹性保持圆弧形状；

所述收集筒（2）的外侧周向等角度连接有位于水囊组件（4）上方的气囊组件（8），所述气囊组件（8）包括气囊体（81）,所述气囊体（81）的内侧连接有固定气囊体（81）顶端和竖向边缘形状的气囊支杆（82），所述气囊组件（8）的内侧连通有向气囊组件（8）内侧单向进气的进气管（9），所述进气管（9）远离气囊组件（8）的一端贯穿收集筛筒（3）的侧壁并伸入到收集筛筒（3）的内侧，所述气囊组件（8）的外侧连通有贯穿收集筒（2）侧壁并向上方伸出的吹气管（10），所述水囊体（41）的内侧顶端连接有位于气囊组件（8）下方的水平支板（43），且水平支板（43）呈筛网状；

所述进气管（9）位于收集筛筒（3）内侧的端部底端倒斜角，水由上到下经过进气管（9）的端部时不会封堵进气管（9）的端部；

所述吹气管（10）远离收集筒（2）和水囊组件（4）的端部朝向导向筛（13）的顶面，且吹气管（10）向外侧单向通出气体，所述浮板（1）和气囊组件（8）共同产生浮力使液面位于浮板（1）的底端面；

所述气囊组件（8）的外侧连通有位于喷水管（7）外侧的补气管（11），所述补气管（11）为向气囊组件（8）内侧单向进气的管道，且补气管（11）的内侧连接有气体经过会发出声音的气笛（12）。

2.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾回收装置，其特征在于，所述水囊组件（4）的数量为偶数个，且每个水囊体（41）的内侧均与中心对称方位的喷水管（7）内侧连通。

3.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾回收装置，其特征在于，所述喷水管（7）远离水囊组件（4）的端部从浮板（1）的周向外侧朝向浮板（1）的斜下方开口，且喷水管（7）的端部位于液面以上，所述液面位于浮板（1）的底端和喷水管（7）的中部部分之间。

4.根据权利要求1所述的一种海洋漂浮垃圾回收装置，其特征在于，所述导向筛（13）呈倒置的中空圆台形，且导向筛（13）远离收集筒（2）的侧面位于收集筛筒（3）的内侧上方，所述导向筛（13）为筛分水和漂浮垃圾的滤网。