CN1681704A - 用于不需要泵送装置收集废物的船舶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在平面表面或者水道表面上做动作的船舶(BAT)，并且在将靠近所述表面的废物收集到船上。根据本发明，该船舶(BAT)包括一些能够收集和保持所述废物的保持装置(MRS，MRL)，所述保持装置能够通过建立水流通道而被致动，该水流通道将水流入口和出口(E0，S0)彼此连接，所述入口和出口设置在所述船舶(BAT)中，所述保持装置(MRS，MRL)设置在所述通道的至少一个路径上。本发明允许该船舶(BAT)收集所述废物，同时不使用泵送装置或者专门的拾取装置，对这些装置的控制需要操作所述船舶(BAT)所需的动作之外的附加动作。

Description

用于不需要泵送装置收集废物的船舶

本发明涉及一种船舶，该船舶用于在平面表面或者水道表面上做动作，并且用于将靠近所述表面的废物收集到船上。

目前这样的船舶用于清理在表面上漂浮有废物的港口水，例如一些漂浮的物体或者碳水化合物层。

大多数的这种船舶使用了泵送装置，所述泵送装置需要一些机械设备，液压设备和相对复杂的电子设备，因此其制造成本以及保持良好工作状态的维护成本很高。另外，用于控制这样的装置的工作的操作者为此必须非常了解机械，液压和电子，而所有这些只有通过昂贵的培训才能获得。

本发明的一个目的是提供一种能够不使用泵送装置或者专门的拾取装置收集废物的船舶，所述的专门装置的控制需要操作所述船舶所需的动作之外的附加动作。

事实上，根据本发明前面所述的船舶的特征是，包括一些能够收集并且保持所述的废物的保持装置，这些保持装置能够通过建立水流通道而被致动，该水流通道用于连接水流入口和出口，所述入口和出口设置在所述船舶中，所述保持装置设置在所述通道的至少一个路径上。

本发明因此保证了通过简单建立沿水流通道的水循环而自动致动保持装置，所述水流通道将存在于所述通道的水流入口处的不同废物引向保持装置，水流出口的水几乎恢复成过滤过的水，因为清除了所述废物。

所述保持装置例如能够被船舶的单一运动所致动，因此不需要任何在其工作过程中的机构或者专门控制。只需操作该船舶的操作者，以及将该船舶引向期望收集的废物，该船舶在其移动期间几乎吞咽所述废物。操作者控制所述清洁操作所需的唯一能力将为：在其使用条件中，即在港口中，在河流上等，驾驶这样的船舶的能力。

根据本发明的第一方面，所述保持装置包括一些设置在所述通道的第一路径上的流体废物保持装置。

所述流体废物保持装置例如允许收集存在于平面表面或者水流表面附近的碳水化合物层，本发明的船舶用于在所述表面上做动作。

鉴于这样的应用，本发明的船舶将能够另外包括一些加热装置，加热水流通道的上表面，该加热装置用于使碳水化合物液化，从而该碳水化合物能够以半硬化的饼状或者丸状形式存在。

根据第一种变形的特别实施例，所述保持流体废物的保持装置包括一个保持桶，该保持桶用于在船舶运动时由水流通道穿过。

该船舶还能够包括一些调节该保持桶内部温度的温度调节装置，这些温度调节装置允许将容纳在该桶中的碳水化合物保持处于流体状态，从而易于随后清空该桶，例如通过泵送。

该保持桶能实施成多种形式。最好具有：

-入口，用于连接到该水流通道的入口，由所述桶的上边缘实施，并且用于设置在该水表面附近，和

-出口，用于连接到该水流通道的出口，由在所述桶的底部中开出的孔实施，并且用于在所述桶填充流体废物时被封闭装置堵住。

所述碳水化合物性质上比水轻，它们累积在上述的保持桶中，而该保持桶允许清除了碳水化合物的水从所述桶的底部排出，所述桶因此允许了收集和存储流体废物，而不中断沿水流入口和出口之间的水流通道的水循环。该循环仅仅在保持桶充满时才被中断，即在该船舶不再能够将附加的流体废物收集到船上时中断。这样的循环中断因此由关闭装置实施。

所述关闭装置最好包括浮标，该浮标具有至少一个能够覆盖构成所述桶出口的孔的表面，所述浮标用这样一种材料实施：该材料具有的单位体积质量高于流体废物的单位体积质量并且低于水的单位体积质量。

关闭装置的这个实施例最好如下所述：允许在所述桶充满时自动关闭该保持桶。事实上，该浮标比保持在该桶中的碳水化合物重，从而随着该桶填充流体废物，该浮标逐渐朝向在该桶底部中开出的孔陷入。当该桶充满时，该浮标自然贴靠在所述孔上并且因此堵住该桶的出口。

根据本发明的第二方面，所述保持装置包括一些设置在所述通道的第二路径上的保持固体废物的保持装置。

所述保持装置能够同时包括一些保持流体废物的保持装置和一些保持固体废物的保持装置。由于所述保持装置设置在第一和第二路径上，因而允许确保沿两个路径中的一个的水循环不被中断，只使得沿另外的路径的水循环中断。

如果所述保持固体废物的保持装置相对保持流体废物的保持装置设置在水流通道上游，则所述通道的第一和第二路径能够在通道的入口和保持固体废物的保持装置的出口之间混为一体。

保持流体废物的保持装置和保持固体废物的保持装置的这种构造允许降低船舶所占用的空间，即：使得在水流路径中突然发生不合时宜的中断的危险最小化。事实上，因为主要是在保持流体废物的保持装置填充废物时突然发生循环中断，从而避免了拒绝朝向该船舶的水出口的这些废物。保持固体废物的保持装置在保持流体废物的保持装置上游的设置，所述第一和第二路径从保持固体废物的保持装置的下游分开设置，允许确保通过该保持流体废物的保持装置的水循环的中断并不显著影响保持固体废物的保持装置的工作。

保持固体废物的保持装置能够以多种方式实施，并且特别能够包括至少一个穿过水流通道设置的格栅。

保持固体废物的保持装置最好包括第一和第二格栅，所述格栅一个相对于另一个构成凸起，并且所述格栅彼此连接成构成一个组件，所述组件相对所述船舶移动。

保持固体废物的保持装置的优选实施例允许了有效的收集和存储所述废物，并且还允许在该船舶必须被清洗时容易地将所述废物倒入容器中。

船舶的移动可以以多种方式实现，例如通过电动螺旋桨发动机或者爆燃式发动机，例如舷外发动机，在所述舷外发动机上将适于使用一些流量偏转装置。根据本发明的第三方面，所述的船舶还包括用于驱动所述船舶运动的涡轮机，所述涡轮机具有设置在水流通道出口下游的入口和用于产生朝向所述船舶外面的的水射流，在平面表面或者水道表面下面的出口。

本发明的第三个方面最好在于：该涡轮机设置在水流通道的延长部分上，所述涡轮机可以调节在所述通道中的水流流量，特别是增加该流量，从而例如在不工作期间特别有用，在该不工作期间，尽管船舶较缓慢地移动但是对废物的有效收集通过涡轮机在水流通道中引起的大流量得到保证。

该涡轮机的出口最好设有偏转装置，该偏转装置具有可调节的位置，所述可调节位置确定了所述涡轮机产生的水射流的方向。

所述偏转装置将允许不要求其它的用于该特定功能的装置例如附加的舵，就可以实施该船舶。

在该船舶是单壳船时，水的入口和出口可以设置在所述船壳的船首和船尾中，该船壳包括限定了水流通道的中空部分。

然而，根据本发明的第四方面，上述的船舶设有至少两个彼此相连的船壳，并且这两个船壳彼此大致平行，其间隔距离限定了水流通道的宽度。

这样的多船壳结构导致该船舶具有更大的稳定性和易操纵性，并且允许以简单方式实施水流通道，该水流通道自然形成在船壳之间。

这样的船舶还包括流线型外壳，该流线型外壳在船壳之间将所述船壳底部连接，将所述流线型外壳与平面表面或者水路表面分开的距离限定了水流通道的深度。

该流线型外壳允许将水流通道与来自船舶下面的任何涡流隔离，该涡流可能破坏保持装置的工作。

该流线型外壳还装备有转动元件，例如轮子，以便易于在坚实的地面上移动该船舶。

上面提到的本发明的特征以及本发明的其它特征将通过阅读按照实施例的描述而显现出来，所述描述参照了附图，附图包括：

图1是本发明的实施例的船舶的透视简图；

图2是该船舶的简示图，是从左舷侧看去的，具有第一种功能结构；

图3是这样的船舶的简示图，是从其左舷侧看去的，具有第二种功能结构；

图4是这样的船舶的简示图，是从其左舷侧看去的，具有第三种功能结构；和

图5是这样的船舶的简示图，是从其左舷侧看去的，具有第四种功能结构。

图1简示出符合本发明的实施例的船舶BAT。该船舶BAT用于在平面表面或者水道表面上做动作，并且在将出现在平面表面或者水道表面处的废物收集到船上。该船舶BAT包括能够采集并且保持废物的保持装置(MRS，MRL)，并且该保持装置能够被船舶的移动所致动。这些保持装置(MRS，MRL)在附图中用粗的短划线表示。

在这个实施例中，该船舶BAT包括两个船壳CQ1和CQ2，它们彼此相连并且大致彼此平行。这些船壳在它们之间限定了水流通道，当该船舶BAT运动时，该水流通道在船壳之间连接水入口EO和水出口SO，所述保持装置(MRS，MRL)设置在所述通道的至少一个路径上。

所述保持装置(MRS，MRL)包括保持流体废物的保持装置MRL，它设置在所述通道的第一路径上。这些保持流体废物的保持装置MRL包括保持桶CUV，用于在该船舶BAT运动时让水流通道穿过。

本文中该船舶BAT包括一些加热水流通道的上表面的加热装置HM，用于使由碳水化合物构成的流体废物液化，该流体废物呈现饼状或者半液体的球状形式。这些加热装置HM能够发出例如电磁射线EMW，以红外线或者微波的形式发射，其幅度和波长已经被预先调节成确保所述射线EMW穿入倒预定深度De，该预定深度例如在5-15厘米之间。

该船舶BAT最好还包括调节保持桶CUV的内部温度的调节装置，该保持桶CUV在这里没有示出，以便不会无用地占用图空间。所述调节装置允许保持所述容纳在该桶CUV中的碳水化合物处于流体状态，以便易于随后倒空该桶，例如通过泵送装置完成。这些调节装置例如能够由集成到该桶CUV的壁中的电阻构成，并且用于在该桶CUV的内部温度下降到预定阀值以下时由电流供电。

在这里所述的实施例中，该保持桶CUV具有：

-入口EL，用于连接到水流通道的入口EO，该入口EL由所述桶的上边缘实施，并且用于设置在该水表面附近，和

-出口SL，用于连接到所述通道的出口SO，该出口SL由在保持桶CUV底部中实施的孔实现，并且用于在所述桶CUV填满流体废物时用关闭装置堵住，这里没有示出。

所述保持流体废物的保持装置MRL还包括用于朝向该保持桶CUV引导水流的漏斗ENT，并且因此易于建立该水流通道的第一路径。

保持装置(MRS，MRL)还包括一些相对保持流体废物的保持装置MRL设置在水流上游的保持固体废物的保持装置MRS。这些保持固体废物的保持装置MRS包括第一和第二格栅GR1和GR2，它们穿过水流通道设置，构成了一个相对另一个的凸起并且彼此相连以便形成一个组件(GR1，GR2)，所述组件使得相对所述船舶借助枢转连接装置移动，两个支架SUP与第一和第二船壳CQ1和CQ2相连，所述枢转连接装置使得所述组件(GR1，GR2)围绕旋转轴A1旋转。

该船舶BAT还包括涡轮机TUR，该涡轮机受电动机MOT控制，并且用于驱动所述船舶移动，所述涡轮机具有设置在该水流通道出口SO下游的入口和用于产生朝向所述船舶外部的水射流，在该平面表面或者水道表面下面的出口。

图2简示出该船舶BAT，该简示图是从左舷侧看去的，处于第一功能结构中。上述船舶的元件设有相同的附图标记并且将不再描述。该简示图允许观察到偏转装置DEF，该偏转装置设在该涡轮机的出口，该涡轮机受发动机MOT控制，所述偏转装置DEF具有可调节位置，该可调节位置确定了由所述涡轮机产生的水射流JO的方向。该简示图还示出了将船壳之间的船舶BAT的两个船壳底部连接的流线型外壳CAR。

该船舶BAT在水平面表面动作，该水平面用线NE表示。在第一结构中，该偏转装置DEF位于高处，以便所述涡轮机产生的水射流JO朝向该船舶BAT的后部，所述船舶因而朝向前面以速度Vbat移动。相对水平面的该船舶的相对速度产生出水流通道，该水流通道将水入口EO与水出口SO连接。这个水流通道的建立还有利于穿过涡轮机的水流量，在该通道中的所述水流流量因此能够通过在发动机MOT的控制装置操纵而被调节。

保持流体废物的保持装置MRL设置在该水流通道的第一路径TRAJ1中，由第一和第二格栅GR1和GR2形成的所述保持固体废物的保持装置设置在所述通道的第二路径TRAJ2上。

构成保持固体废物的保持装置的第一和第二格栅GR1和GR2相对保持流体废物的保持装置MRL设置在水流通道的上游，所述第一和第二路径TRAJ1和TRAJ2在水流通道的入口EO和位于第一格栅GR1和插入到保持流体废物的保持装置MRL中的漏斗ENT之间的保持固体废物的保持装置的出口之间混为一体。

没有示出的可调节阀将设置在第一和第二格栅GR1和GR2的上游，以便根据船舶BAT的下沉，调节第一和第二路径TRAJ1和TRAJ2的混为一体的流量，所述下沉例如能够由所述船舶的过载导致。

随着该船舶的移动，尺寸大于在第一格栅GR1和第二格栅GR2的两个相邻杆之间存在的间距的任何固体废物DS被所述的格栅保持。但所述第一格栅GR1和第二格栅GR2并不阻挡流体组分的通过并且因此通过过滤而清除被阀的水入口EO所吞咽的水中的固体废物DS。在保持固体废物的装置的出口处出现的水可以在表面附近含有一些流体废物，在这里用靠近水平面NE的影线表示，例如在港口水中所保持的状况的碳水化合物层。由漏斗ENT使这些流体废物DL沿第一路径TRAJ1朝向该保持桶的入口，在这里所述流体废物DL在表面聚集，因为它们的单位体积的质量小于水的单位体积质量，上述的水通过桶的出口孔朝向水流通道的出口SO排放。在这个实施例中通过该保持桶的特别形状所生成的文丘里效应而有利地建立了沿第一路径TRAJ1流动的流量，在这里所述的特别的形状具有沿深度方向逐渐减小的面积。

水流通道的第二路径TRAJ2还将允许因为是在较深的深度处提取的从而未被流体污物污染的水流到流线型外壳CAR和保持桶的下面之间朝向水出口SO。如果该第一路径TRAJ1被中断的话，该第二路径TRAJ2不会被显著地影响。

流体废物的保持装置包括用于在保持桶填充流体废物DL时阻塞该保持桶的关闭装置。这些关闭装置在这里是由浮标FL构成的，用单位体积质量大于流体废物DL的单位体积质量并且小于水的单位体积质量的材料实施，以便这样的材料通过其性质在共同容纳在该保持桶中的流体废物DL和水之间的分隔线下面的位置。这样在所述保持桶充满时自动关闭该保持桶。因此，随着该桶填充流体废物DL，该浮标FL将逐渐地向开在该桶的底部中的孔沉陷。当该桶装满时，浮标自然贴靠到所述的孔上并且因此塞住该桶的出口。

附图3示出了处于第二构造形式的状态，其中该第一路径TRAJ1事实上由浮标FL封闭开在流体废物的保持装置MRL的桶的底部中的孔而被中断。为了防止在出现能够突然改变水平面NE的伴流时将所述桶充满，还致动了一个关闭活门TF以便阻塞该保持桶的入口EL。该第一路径TRAJ1的中断并不显著影响第二路径TRAJ2，从而水连续流入到该水流通道中，该水流通道将水入口EO和水出口SO彼此相连，该船舶BAT持续以Vbat速度移动。因为第二路径TRAJ2而获得的这个通道的存在的持续性允许固体废物保持装置持续工作，正如存在的被第一和第二格栅GR1和GR2所收集的新的固体废物DS所示出的那样。

图4示出了根据上述的特别实施例的船舶BAT的可能的功能的第三结构。在该第三结构中，该受发动机MOT控制的涡轮机的出口所装备的偏转装置DEF处于底部位置，以便通过朝向该船舶BAT的前部偏转由所述涡轮机产生的水射流JO而影响所述水射流JO。这样导致使所述船舶BAT的速度Vbat的方向反向，因此向后移动所述船舶。这样的向后移动的机构特别用在下述的情况中：该船舶BAT仅仅设置了较小的操作余地，如在港口设备中，其中可得到的空间一般尽可能被码头上的或者靠岸期间或者离开期间的船占用。该偏转装置DEF将还能够由左舷的半偏转装置和右舷的半偏转装置的组件构成，后者在附图中没有被表示，其中仅仅示出了左舷半偏转装置，所述半偏转装置可以被分别地控制，以便使由涡轮机产生的水射流JO的方向向左舷或者右舷转向。

应该注意到，尽管当船舶BAT的移动方向被反转，正如第三结构那样，但是由涡轮机产生的水流允许保持在该水入口EO和水出口SO之间足够的流量，从而保持固体废物DS的保持装置GR1和GR2以及流体废物DL的保持装置MRL的运动，第一和第二路径TRAJ1和TRAJ2都没有被中断，至少直到如前所述该保持桶填满流体废物DL。

在非常特别的结构中，甚至能够偶然发生该偏转装置DEF取向成使得由涡轮机产生的水射流JO具有垂直的方向。一旦所有的惯性效应消失，该船舶BAT相对水平面或者水流的速度Vbat将为零，但是在水入口EO和水出口SO之间的水流量将被保证，并且将保持所述固体废物DS的保持装置GR1和GR2以及流体废物保持装置MRL的工作，尽管该船舶BAT的运动被中断。

图5示出了根据上述的特别实施例的船舶BAT的第四可能功能结构。其中，船舶BAT位于码头，以便卸载在船上已经收集到的各种废物。因此，由所述第一和第二格栅GR1和GR2组成的组件进行围绕连接枢轴的轴A1旋转，该连接枢轴将所述第一和第二格栅GR1和GR2的组件连接到支架SUP上，所述连接枢轴在这个实施例中赋予了第一和第二格栅GR1和GR2组成的组件相对该船舶BAT的运动。在另一个实施例中，第一和第二格栅GR1和GR2组成的组件能够完全可拆卸。被由所述第一和第二格栅GR1和GR2构成的固体废物保持装置收集和存储的固体废物DS然后被注入到翻斗BEN中，在这个例子中，该翻斗悬挂在可移动的复滑车PAL中。所述容纳在保持桶中的流体废物DL本身被通过产生抽吸力ASP的真空管TUY提取，该保持桶的入口和出口预先分别被关闭活门TF和浮标FL所关闭。

将注意到船舶BAT的卸载的这样的操作还可以在地面上进行，该船舶BAT的流线型壳体CAR的下表面装备了转动元件，在这个实施例中，为一个前轮R1和两个后轮R2和R3，图中只能看到一个后轮，以便易于在坚实的地面上移动该船舶BAT。这些转动元件R1，R2和R3还用于在一个工作台或者拖车上装载所述船舶BAT，以便例如通过陆路运输，以及用于悬浮该船舶BAT，因为只需沿沙滩转动该船舶BAT就可以了，从而避免了使用吊车。

Claims (15)

1.用于在平面的表面或者水流的表面上做动作的船舶，该船舶用于在船上收集靠近所述表面的废物，其特征在于，该船舶包括一些保持流体废物的保持装置，这些装置能够收集和保持所述废物，所述流体废物保持装置设置在水流通道路径上，该通道路径用于将设置在所述船舶中的水入口和出口彼此连接。

2.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，该船舶还包括加热水流通道的上表面的加热装置。

3.根据权利要求1或者2所述的船舶，其特征在于，所述流体废物保持装置包括保持桶，该保持桶用于在船舶运动时被水流通道通过。

4.根据权利要求3所述的船舶，其特征在于，还包括一些调节该保持桶内部温度的调节装置。

5.根据权利要求3或者4所述的船舶，其特征在于，该保持桶具有：

.入口，用于连接到水流通道的入口，该保持桶的入口由所述桶的上边缘实施，还用于靠近该水表面设置，和

.出口，用于连接到所述通道的出口，该保持桶的出口由开在所述桶的底部中的孔实施，并且用于在所述桶被填充流体废物时由关闭装置堵塞。

6.根据权利要求4或者5所述的船舶，其特征在于，所述关闭装置包括浮标，该浮标具有至少一个能够覆盖构成该桶的出口的孔的表面，该浮标由具有单位体积质量大于流体废物单位体积质量并且小于水的单位体积质量的材料实施。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的船舶，其特征在于，所述流体废物保持装置设置在水流通道的第一路径中，所述船舶还包括一些设置在所述通道的第二路径上的固体废物保持装置。

8.根据权利要求7所述的船舶，其特征在于，固体废物保持装置相对流体废物保持装置设置在水流通道的上游，所述通道的第一和第二路径在水流通道的入口和固体废物保持装置的出口之间混为一体。

9.根据权利要求7或者8所述的船舶，其特征在于，所述固体废物保持装置至少包括一个穿过该水流通道设置的格栅。

10.根据权利要求9所述的船舶，其特征在于，所述固体废物保持装置包括第一和第二格栅，所述格栅彼此相对构成了凸起并且彼此连接成构成一个组件，所述组件可相对所述船舶移动。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的船舶，其特征在于，还包括用于驱动所述船舶运动的涡轮机，所述涡轮机具有在该水流通道出口下游的入口，和在平面表面或者水流的表面的下面，用于朝向所述船舶外部产生水射流的出口。

12.根据权利要求11所述的船舶，其特征在于，该涡轮机的出口设有偏转装置，该偏转装置具有可调节位置，所述位置决定了所述涡轮机产生的水射流的方向。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的船舶，其特征在于，设置至少两个彼此连成一体的船壳，这两个船壳彼此大致平行，使所述船壳彼此分开的距离限定了水流通道的宽度。

14.根据权利要求13所述的船舶，其特征在于，还包括流线型壳体，该流线型壳体将所述船壳的底部彼此相连，分隔所述流线型壳体与水流表面或者平面表面的距离限定了水流通道的深度。

15.根据权利要求14所述的船舶，其特征在于，该流线型壳体的下表面装备有转动元件，用于方便该船舶在坚实地面上的移动操作。