CN116791553B - 一种海洋环境废弃垃圾收集装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及垃圾打捞设备技术领域，公开了一种海洋环境废弃垃圾收集装置，包括能够浮在海上的浮管，所述浮管的中部通过过渡通道连接有收集网，所述拦截网设有供垃圾通过的缺口，所述过渡通道上设有阻挡闸板和驱动闸板，所述阻挡闸板和驱动闸板之间形成围挡空间，围挡空间的下方设有堆积腔，所述堆积腔的一侧设有由内向外开启的游出口，所述过渡通道内靠近驱动闸板的位置设有阻拦网，所述驱动闸板上设有推水块，推水块推动垃圾。本发明利用驱动闸板和阻挡闸板之间的空间作为缓冲，并利用驱动闸板和阻挡闸板运动带来振动来驱离海洋生物，从而降低海洋生物被困在收集网的风险，同时，也降低了装置在风浪中乱抛垃圾的风险。

Description

一种海洋环境废弃垃圾收集装置

技术领域

本申请涉及垃圾打捞设备技术领域，尤其涉及一种海洋环境废弃垃圾收集装置。

背景技术

根据研究，全球每年约有800万吨塑料垃圾进入海洋，形成了大量的海洋漂浮垃圾，对海洋生态和人类健康造成了巨大的威胁。

塑料垃圾本身具有较高的回收价值，通过打捞回收海洋垃圾不仅有益于保护海洋环境，也能创造较高的经济价值。

为了保证垃圾收集回收的可持续，需要保证其具有较高的经济效益，使用打捞船打捞海洋垃圾的成本较高，会降低垃圾回收的经济效益，为了保证垃圾回收的经济效益，需要一种无人值守的自动化收集设备来进行打捞。

其次，收集设备在收集垃圾时，不可避免地，会使一些海洋生物被困在收集设备内，危害海洋生物的生命。

发明内容

本申请提出了一种海洋环境废弃垃圾收集装置，利用驱动闸板和阻挡闸板之间的空间作为缓冲，并利用驱动闸板和阻挡闸板运动带来振动来驱离海洋生物，从而降低海洋生物被困在收集网的风险，同时，也降低了装置在风浪中乱抛垃圾的风险。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种海洋环境废弃垃圾收集装置，包括能够浮在海上的浮管，所述浮管的底部挂有拦截网，所述浮管上设有驱动件，所述浮管的中部通过过渡通道连接有收集网，所述拦截网设有供垃圾通过的缺口，所述过渡通道上设有阻挡闸板和驱动闸板，驱动闸板更加靠近浮管，所述阻挡闸板和驱动闸板之间形成围挡空间，围挡空间的下方设有堆积腔，所述堆积腔的一侧设有由内向外开启的游出口，所述过渡通道内靠近驱动闸板的位置设有阻拦网，所述阻挡闸板和驱动闸板均连接有驱动结构，能够间歇地升降，所述驱动闸板上设有推水块，推水块推动垃圾，使垃圾从阻拦网的下方绕过阻拦网进入阻拦网与阻挡闸板围成的空间内。

进一步，所述推水块为楔形，所述堆积腔的边界延伸到驱动闸板和浮管之间。

进一步，所述驱动结构包括浮动舱和调节泵，所述阻挡闸板和驱动闸板均通过连杆与浮动舱连接，调节泵调整浮动舱中的储水量，使浮动舱浮起或升降。

进一步，所述调节泵设于浮管或驱动件上，所述调节泵的上部设有风轮，风轮转动驱动调节泵运行。

进一步，所述浮动舱包括舱体，舱体通过连杆与阻挡闸板或驱动闸板连接，所述调节泵为气泵，所述舱体通过气口与调节泵连通，所述舱体的底部设有水口，所述舱体的顶部设有出气阀，出气阀在阻挡闸板或驱动闸板上升到最高点后开启并排气。

进一步，所述出气阀通过连接绳连接有浮球，当浮球的重力作用在出气阀上时，出气阀开启。

进一步，所述过渡通道的侧壁设有限制楔块，所述驱动闸板的顶部设有拦截块，拦截块在阻挡闸板下降到最低点时，拦截块的上边沿与限制楔块下边沿对齐，所述限制楔块在浮动舱的上浮力大于驱动闸板和推水块的重力之和时缩回。

进一步，所述过渡通道通过导向筒与限制楔块连接，所述导向筒和限制楔块设于阻挡闸板和驱动闸板之间，导向筒与过渡通道的骨架固定连接，所述导向筒和限制楔块之间设有使限制楔块朝驱动闸板运动的弹簧，所述限制楔块的长度长于导向筒，所述限制楔块的两端均连接有楔块，所述阻挡闸板上设有垫块，垫块在阻挡闸板上升到最高点时恰好与限制楔块对齐，所述垫块和拦截块的间距小于限制楔块的长度。

本发明的有益效果：

本申请提供的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，首先，由于驱动闸板间歇地升降，会惊动海洋生物，降低海洋生物向过渡通道内游动的风险，其次，即使海洋生物游入过渡通道中，会被阻挡闸板拦住，滞留在阻挡闸板和阻拦网的围挡空间内，并且由于堆积腔上方垃圾聚集，接近充实状态，使海洋生物不会游到垃圾中，始终在堆积腔的底部游动，随着垃圾进一步增加，滞留的海洋生物游动高度与游出口对齐，使其更加容易游出，降低该海洋环境废弃垃圾收集装置伤害海洋生物的风险。

垃圾进入收集网和过渡通道后，会被阻挡闸板和驱动闸板拦挡，因此在面对复杂多变的海洋环境时，也能保证垃圾只进不出，避免该垃圾收集装置成为乱扔垃圾的“帮凶”，另一方面，对驱动结构的功率要求小，降低设备成本和能源消耗，提高垃圾收集回收的经济效益。

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实施例的原理。

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公开的实施例，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明正视时的局部剖视图；

图3为本发明中浮动仓的示意图；

图4为本发明的局部结构示意图；

图5为本发明中导向筒和限制楔块的示意图。

图中：1、浮管；2、驱动件；3、过渡通道；4、收集网；5、阻挡闸板；6、驱动闸板；7、堆积腔；8、阻拦网；9、推水块；10、浮动舱；101、舱体；102、气口；103、水口；104、浮球；105、连接绳；106、出气阀；11、游出口；12、调节泵；13、限制楔块；14、拦截块；15、导向筒；16、垫块。

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1，一种海洋环境废弃垃圾收集装置，包括能够浮在海上的浮管1，浮管1的底部挂有拦截网，浮管1上设有驱动件2，驱动件2推动浮管1移动并调整浮管1的形状，使其维持为半圆形，能够围挡水面上的垃圾，驱动件2的动力可以由电池、内燃机、风力或电阳能提供，本实施例不作限制，浮管1和驱动件2上设有通讯和定位装置，浮管1的中部通过过渡通道3连接有收集网4，拦截网设有供垃圾通过的缺口，收集网4挂在过渡通道3的末端，能够拆除和更换，垃圾穿过缺口后，先通过过渡通道3再进入到收集网4内，运输船定时收集并运走收集网4中的垃圾，过渡通道3上设有阻挡闸板5和驱动闸板6，驱动闸板6更加靠近浮管1，过渡通道3上设有供阻挡闸板5和驱动闸板6竖直滑动的滑槽，阻挡闸板5和驱动闸板6之间形成围挡空间，围挡空间的下方设有堆积腔7，过渡通道3和堆积腔7的整体密度近似于海水，过渡通道3和堆积腔7由骨架和覆盖在骨架上的网组成，二者的骨架由密度近似于海水密度的轻质材料制成，堆积腔7的一侧设有由内向外开启的游出口11，游出口11由透明材质制成，游出口11上设有由内向外开启门帘，密度大于海水，有网孔，不会因为浮力和水流而开启，避免海洋生物由外部进入堆积腔7内部，而堆积腔7中海洋生物能够通过游出口11游出，过渡通道3和堆积腔7之间完全贯通，过渡通道3内靠近驱动闸板6的位置设有阻拦网8，阻拦网8和过渡通道3固定连接，阻拦网8延伸到堆积腔7内，阻拦网8的底部与堆积腔7底部留有适当大小的间隙，垃圾和海洋生物能够通过，阻挡闸板5和驱动闸板6的底部均连接有驱动结构，驱动结构带动阻挡闸板5和驱动闸板6间歇地升降，阻挡闸板5的升降频率低于驱动闸板6的升降频率，阻挡闸板5升降一次的时长驱动闸板6升降5-20次，驱动闸板6上设有推水块9，推水块9推动垃圾，使垃圾从阻拦网8的下方绕过阻拦网8进入阻拦网8与阻挡闸板5围成的空间内。

在打捞垃圾时，用船将该海洋环境废弃垃圾收集装置拖运到目标海域，驱动件2驱动浮管1弯曲，围挡垃圾，同时使浮管1与随着洋流流动的垃圾移动速度存在速度差，垃圾被拦在浮管1的围挡空间内，并从拦截网中部的缺口进入过渡通道3中，驱动闸板6间歇地升降，当驱动闸板6下降时，推动垃圾移动，垃圾从阻拦网8底部进入阻挡闸板5和阻拦网8的围挡空间的底部，并在浮力作用下向上浮起，使阻挡闸板5和阻拦网8的上部充满垃圾，若有海洋生物进入堆积腔7的底部，会在堆积腔7的底部与垃圾分离，在堆积腔7的底部游动，驱动闸板6的反复升降会惊动海洋生物，使海洋生物不在堆积腔7的底部滞留，当阻挡闸板5开启后，垃圾进入收集网4中，运输船定期收集收集网4中垃圾。

请参阅图2，推水块9为楔形，在将垃圾朝阻挡闸板5推的同时将垃圾向下推，堆积腔7的边界延伸到驱动闸板6和浮管1之间，驱动闸板6和推水块9的投影能完全落入堆积腔7内，提高垃圾绕过阻拦网8的能力。

驱动结构包括浮动舱10和调节泵12，阻挡闸板5和驱动闸板6均通过连杆与浮动舱10连接，为了保证阻挡闸板5和驱动闸板6受力的均匀性，阻挡闸板5和驱动闸板6的两侧均与支架连接，支架的中部与连杆连接，阻挡闸板5和驱动闸板6通过支架与连杆连接，调节泵12调整浮动舱10中的储水量，使浮动舱10浮起或升降，进而带动阻挡闸板5和驱动闸板6滑动。

调节泵12设于浮管1或驱动件2上，调节泵12的上部设有风轮，风轮转动驱动调节泵12运行。

请参阅图 3，浮动舱10包括舱体101，舱体101通过连杆与阻挡闸板5或驱动闸板6连接，调节泵12为气泵，舱体101通过气口102与调节泵12连通，舱体101的底部设有水口103，调节泵12向舱体101内充入气体，舱体101内压力升高，水从水口103排出舱体101向上的作用力增大，当其大于阻挡闸板5或驱动闸板6重力时开始上升，舱体101的顶部设有出气阀106，出气阀106通过连接绳105连接有浮球104，在阻挡闸板5或驱动闸板6上升到最高位置后，随着舱体101内液面继续下降，直至浮球104的重力作用在出气阀106上，出气阀106开启，气体直接排出，或以气泡的形式排入海水中，舱体101下降，阻挡闸板5或驱动闸板6复位。

请参阅图4和图5，过渡通道3的侧壁设有限制楔块13，驱动闸板6的顶部设有拦截块14，拦截块14在阻挡闸板5下降到最低点时，拦截块14的上边沿与限制楔块13下边沿对齐，限制楔块13在浮动舱10的上浮力大于驱动闸板6和推水块9的重力之和时缩回，由于随着驱动闸板6和推水块9高度的增加，其受到的浮力逐渐减少，为了保证驱动闸板6的上升速度，使浮动舱10的上浮力完全大于驱动闸板6和推水块9的重力之和再上升，使驱动闸板6快速上升，惊动附近的海洋生物。

过渡通道3通过导向筒15与限制楔块13连接，导向筒15和限制楔块13设于阻挡闸板5和驱动闸板6之间，导向筒15与过渡通道3的骨架固定连接，导向筒15套设于限制楔块13外侧，导向筒15和限制楔块13之间设有使限制楔块13朝驱动闸板6运动的弹簧，限制楔块13的长度长于导向筒15，限制楔块13的两端均连接有楔块，阻挡闸板5上设有垫块16，垫块16在阻挡闸板5上升到最高点时恰好与限制楔块13对齐，为了保证导向筒15与限制楔块13对齐，阻挡闸板5的侧面设有延长板，垫块16设于延长板上，垫块16和拦截块14的间距小于限制楔块13的长度，驱动闸板6和阻挡闸板5的间距大于限制楔块13的长度，当垫块16与限制楔块13对齐时，限制楔块13无法缩回，使得驱动闸板6无法上升，即当阻挡闸板5上升到最高点时，拦截块14无法上升，避免海洋生物在阻挡闸板5和驱动闸板6都开启时通过。

Claims (6)

1.一种海洋环境废弃垃圾收集装置，包括能够浮在海上的浮管（1），所述浮管（1）的底部挂有拦截网，所述浮管（1）上设有驱动件（2），其特征在于，所述浮管（1）的中部通过过渡通道（3）连接有收集网（4），所述拦截网设有供垃圾通过的缺口，所述过渡通道（3）上设有阻挡闸板（5）和驱动闸板（6），驱动闸板（6）更加靠近浮管（1），所述阻挡闸板（5）和驱动闸板（6）之间形成围挡空间，围挡空间的下方设有堆积腔（7），所述堆积腔（7）的一侧设有由内向外开启的游出口（11），所述过渡通道（3）内靠近驱动闸板（6）的位置设有阻拦网（8），所述阻挡闸板（5）和驱动闸板（6）均连接有驱动结构，能够间歇地升降，所述驱动闸板（6）上设有推水块（9），推水块（9）推动垃圾，使垃圾从阻拦网（8）的下方绕过阻拦网（8）进入阻拦网（8）与阻挡闸板（5）围成的空间内，所述过渡通道（3）的侧壁设有限制楔块（13），所述驱动闸板（6）的顶部设有拦截块（14），拦截块（14）在阻挡闸板（5）下降到最低点时，拦截块（14）的上边沿与限制楔块（13）下边沿对齐，所述限制楔块（13）在浮动舱（10）的上浮力大于驱动闸板（6）和推水块（9）的重力之和时缩回，所述过渡通道（3）通过导向筒（15）与限制楔块（13）连接，所述导向筒（15）和限制楔块（13）设于阻挡闸板（5）和驱动闸板（6）之间，导向筒（15）与过渡通道（3）的侧壁固定连接，所述导向筒（15）和限制楔块（13）之间设有使限制楔块（13）朝驱动闸板（6）运动的弹簧，所述限制楔块（13）的长度长于导向筒（15），所述限制楔块（13）的两端均连接有楔块，所述阻挡闸板（5）上设有垫块（16），垫块（16）在阻挡闸板（5）上升到最高点时恰好与限制楔块（13）对齐，所述垫块（16）和拦截块（14）的间距小于限制楔块（13）的长度。

2.根据权利要求1所述的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，其特征在于，所述推水块（9）为楔形，所述堆积腔（7）的边界延伸到驱动闸板（6）和浮管（1）之间。

3.根据权利要求1所述的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，其特征在于，所述驱动结构包括浮动舱（10）和调节泵（12），所述阻挡闸板（5）和驱动闸板（6）均通过连杆与浮动舱（10）连接，调节泵（12）调整浮动舱（10）中的储水量，使浮动舱（10）浮起或升降。

4.根据权利要求3所述的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，其特征在于，所述调节泵（12）设于浮管（1）或驱动件（2）上，所述调节泵（12）的上部设有风轮，风轮转动驱动调节泵（12）运行。

5.根据权利要求4所述的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，其特征在于，所述浮动舱（10）包括舱体（101），舱体（101）通过连杆与阻挡闸板（5）或驱动闸板（6）连接，所述调节泵（12）为气泵，所述舱体（101）通过气口（102）与调节泵（12）连通，所述舱体（101）的底部设有水口（103），所述舱体（101）的顶部设有出气阀（106），出气阀（106）在阻挡闸板（5）或驱动闸板（6）上升到最高点后开启并排气。

6.根据权利要求5所述的一种海洋环境废弃垃圾收集装置，其特征在于，所述出气阀（106）通过连接绳（105）连接有浮球（104），当浮球（104）的重力作用在出气阀（106）时，气阀（106）开启。