TWM594011U - 水體中塑膠微粒收集過濾裝置 - Google Patents

水體中塑膠微粒收集過濾裝置 Download PDF

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TWM594011U
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TW109200100U
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董正釱
陳秋妏
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國立高雄科技大學
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Abstract

本創作提供一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,包含一機座及一板框過濾模組,機座設有一第一支撐板、一第二支撐板及二軌道,該二軌道設於該第一支撐板及該第二支撐板之間;板框過濾模組包含一第一端濾框、一第二端濾框、至少一中間濾框及至少一濾網,該第一端濾框、該第二端濾框及該至少一中間濾框可滑動的設置於該二軌道,該第一端濾框及該中間濾框之間、或該第二端濾框及該中間濾框之間、或相鄰的該中間濾框之間設有該至少一濾網,該中間濾框設有一通孔,藉此,通過裝置的濾網將水體中的塑膠微粒過濾收集於濾網上。

Description

水體中塑膠微粒收集過濾裝置
本創作係關於一種微粒收集過濾裝置,特別係關於一種水體中塑膠微粒的收集過濾裝置。
隨著社會文明與科技發展,塑膠製品的使用量與日俱增,廢棄塑膠品如何妥善處置逐漸受到各國所重視。當這些廢棄塑膠品被隨意丟棄,常會伴隨大雨與河川沖刷至進入湖泊、港口與海洋中,並在風、浪和紫外線作用下分解脆化成塑膠碎片。近年各國研究結果均指出這些塑膠碎片或塑膠微粒對於河川、湖泊、海洋等水域環境生物具有潛在不良影響。所謂塑膠微粒,亦稱微型塑膠或微塑膠,泛指直徑或長度小於5mm的塊狀、絲狀或球狀塑膠顆粒,其來源除了大型塑膠製品脆化而來,部份亦由工業製程中被塑形而成的塑膠顆粒原料所構成。為了能瞭解塑膠微粒對環境生態的可能威脅與危害,如何有效率地採集這些水體中的塑膠微粒對於瞭解其在水體中的分佈、傳輸、來源及污染程度極為重要。
常見塑膠微粒種類如聚乙烯(polyethene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)等之密度(PE:0.88-0.96 g/cm 3,PP:0.85-0.95 g/cm 3,PS:0.96–1.04 g/cm 3)通常比自然水體低,故塑膠顆粒或碎片一般會漂浮在水體表面或於水體中載浮載沉。目前水體中塑膠微粒採集方法主要參考Hidalgo-Ruz et al. (2012)等學者所發表之國際期刊文獻中建議,以浮游生物採集網(plankton net)進行拖曳採集。
然而這種以浮游生物採集網進行拖曳採集的方式具搭乘作業船隻方能執行,若是在水深較淺的河川或排水渠道,亦或是在沒有動力小艇停靠的湖泊或水庫即無法執行拖曳採集作業。此外,在船舶進出繁忙的商港水域,若利用作業船隻在監測點位進行來回拖曳採集作業將可能會妨礙港口信號塔台的指揮調度,更可能造成船隻之間碰撞的危險。在漁港水域亦因碼頭停靠船隻數量較多且迴船空間有限,不便於拖曳採集作業,並可能會造成採集網在拖曳採樣過程中不慎被勾破或被絞入螺旋槳中,進而發生危險。
有鑑於此,有必要再研發新的水體中塑膠微粒收集過濾技術以解決上述現有技術的缺點。
本創作之一目的在提供一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,通過裝置有不同網目濾網的過濾板框,將水體中的塑膠微粒過濾收集於濾網上。
本創作之另一目的在提供一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,設計輕巧且機座具有滾輪,可輕易移動至任何環境使用,如碼頭、河川堤防、橋樑上、港口堤防、海上工作平台等監測水域現場,無需再搭配船隻,可在針對河川、湖泊、水庫、港區等不同水域環境進行水體中塑膠微粒的採樣收集,解決了傳統以浮游生物採集網進行拖曳採集需搭乘船隻方能執行的問題。
本創作之再一目的在提供一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,濾框與濾框間設置不同網目的濾網,使進流水樣能按濾框排序依序流過所串連的濾框與濾網,進而達到過濾水樣的同時,將塑膠微粒分層收集至不同網目濾網的目的。
本創作之又一目的在提供一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,可根據使用者所需相應減少或增加濾框與濾網數量,並可組裝成一系列不同網目大小的濾網使用,在抽水過濾採樣的過程中直接針對不同顆粒大小的塑膠微粒進行分離,解決了傳統以浮游生物採集網僅能針對單一塑膠微粒粒徑進行採樣的問題,可大幅減少後續篩分作業的時間。
為達成上述目的,本創作之水體中塑膠微粒收集過濾裝置在一個較佳實施例中包含一機座及一板框過濾模組,機座設有一第一支撐板、一第二支撐板及二軌道,該二軌道設於該第一支撐板及該第二支撐板之間;板框過濾模組包含一第一端濾框、一第二端濾框、至少一中間濾框及至少一濾網,該第一端濾框、該第二端濾框及該至少一中間濾框可滑動的設置於該二軌道,該第一端濾框及該中間濾框之間、或該第二端濾框及該中間濾框之間、或相鄰的該中間濾框之間設有該至少一濾網,該中間濾框設有一通孔,藉此,通過裝置的濾網將水體中的塑膠微粒過濾收集於濾網上。
在一實施例中,其中另包含一頂撐件,該第一支撐板設有一螺孔,該頂撐件設有一螺桿,該螺桿結合於該螺孔,該螺桿頂撐於該第二端濾框並且緊迫該板框過濾模組。
在一實施例中,其中另包含一抽水泵浦,該抽水泵浦設有一外部水管及一入水管,該第一端濾框設有一入水連接管,該入水管連接該入水連接管,該外部水管連接外部水體。
在一實施例中,其中,該至少一中間濾框之兩側分別設置一滑槽,該二滑槽於該二軌道上滑動。
在一實施例中,其中,該滑槽為倒U形開口。
在一實施例中,其中另包含複數第一密封圈,該些第一密封圈分別設置於相鄰的該第一端濾框、至少一中間濾框及該第二端濾框之間。
在一實施例中,其中,該中間濾框設有一沉槽,該第一密封圈設置於該沉槽。
在一實施例中,其中,該機座底部設有複數滾輪。
在一實施例中,其中,該至少一濾網包含不同網目之濾網,該些濾網之網目介於0.5~5mm之間。
在一實施例中,其中另包含一出水連接管,該出水連接管設於該第二端濾框。
在一實施例中,其中另包含一出水連接管,該出水連接管設置於該第一端濾框,該第一端濾框設有一排出孔連接該出水連接管,該第二端濾框設有一側通孔及一連通孔,該中間濾框設有一貫穿孔,該側通孔、該連通孔、該貫穿孔及該排出孔依序連通至該出水連接管。
在一實施例中,其中另包含複數第二密封圈,該些第二密封圈分別對應設置於該側通孔、該連通孔、該貫穿孔及該排出孔之間。
為了讓本創作之目的、特徵、優點能明顯易懂,下文將舉本創作較佳實施例並配合所附圖式詳細說明,以下實施例說明本創作可能之實施態樣,然並非用以限制本創作所欲保護之範疇。
請同時參照圖1至圖3,圖1顯示本創作第一實施例之分解立體圖,圖2顯示本創作第一實施例之組合立體圖,圖3顯示本創作第一實施例之組合剖視圖。本創作之水體中塑膠微粒收集過濾裝置在一較佳實施例中至少包含一機座(10)及一板框過濾模組(20)。
機座(10)設有一第一支撐板(11)、一第二支撐板(12)及二軌道(13),該二軌道(13)設於該第一支撐板(11)及該第二支撐板(12)之間。
機座(10)可以是機台、架體等各種形式,較佳為如圖所示的台車形式,該機座(10)底部可以設有複數滾輪(16),使本創作可輕易移動至任何環境使用,如碼頭、河川堤防、橋樑上、港口堤防、海上工作平台等監測水域現場,無需再搭配船隻,因此可在針對河川、湖泊、水庫、港區等不同水域環境進行水體中塑膠微粒的採樣收集,解決了傳統以浮游生物採集網進行拖曳採集需搭乘船隻方能執行的問題。
機座(10)所設的第一支撐板(11)、第二支撐板(12)主要是為了架設該二軌道(13),使該二軌道(13)能被固定,軌道(13)可以是如圖所示的圓棒,也可以是方管或其他形狀。
板框過濾模組(20)包含一第一端濾框(21)、一第二端濾框(22)、至少一中間濾框(23)及至少一濾網(24),該第一端濾框(21)、該第二端濾框(22)及該至少一中間濾框(23)可滑動的設置於該二軌道(13),該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間、或該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間、或相鄰的該中間濾框(23)之間設有該至少一濾網(24),該中間濾框(23)設有一通孔(231)。
板框過濾模組(20)主要功能在於架設濾網(24)並且使外部抽進來的水體能通過該濾網(24),較佳地,板框過濾模組(20)應至少包含一第一端濾框(21)、一第二端濾框(22)、一中間濾框(23)及一濾網(24),在本實施例中,藉此使水體由第一端濾框(21)通過中間濾框(23)及濾網(24)再由第二端濾框(22)將水體排出,而水體中的塑膠微粒將被濾網(24)過濾收集。
第一端濾框(21)、第二端濾框(22)及中間濾框(23)可滑動的設置於二軌道(13)上,較佳地,該至少一中間濾框(23)之兩側分別設置一滑槽(233),該二滑槽(233)於該二軌道(13)上滑動,該滑槽(233)較佳為倒U形開口。
可以理解地,第一端濾框(21)、第二端濾框(22)也可以同中間濾框(23)一樣在兩側分別設置一滑槽,滑槽皆設置為倒U形開口,如此一來,第一端濾框(21)、第二端濾框(22)及中間濾框(23)都可以在兩個軌道(13)上同軸的滑動。
在本實施例中,較佳可以另包含一頂撐件(14),該第一支撐板(11)設有一螺孔(111),該頂撐件(14)設有一螺桿(141),該螺桿(141)結合於該螺孔(111),該螺桿(141)頂撐於該第二端濾框(22)並且緊迫該板框過濾模組(20)。
在本實施例中,較佳地,該頂撐件(14)可以另包含一把手(142)以方便轉動螺桿(141)。頂撐件(14)還可以在螺桿(141)末端設置叉桿(143),叉桿(143)是為了閃避第二端濾框(22)中間設置的一個出水連接管(27),在其他實施例中的出水連接管(27)並未設置在第二端濾框(22)的中間位置,因此叉桿(143)就可以省略。
該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間、或該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間、或相鄰的該中間濾框(23)之間設有該至少一濾網(24),該中間濾框(23)設有一通孔(231)。
在本實施例中,較佳地,還可以進一步另包含一抽水泵浦(15),該抽水泵浦(15)設有一外部水管(151)及一入水管(152),該第一端濾框(21)設有一入水連接管(26),該入水管(152)連接該入水連接管(26),該外部水管(151)可以抽吸外部水體至抽水泵浦(15)再通過入水管(152)將待測水體導入該入水連接管(26)。
可以理解地,當本創作未設置該抽水泵浦(15)時,可以利用船隻、岸上的抽水設備進行抽水,將待測水體導入到入水連接管(26)。
在本實施例中,可以另包含一出水連接管(27),該出水連接管(27)設於該第二端濾框(22)。
可以理解地,在本實施例中,利用抽水泵浦(15)等抽水設備將待測水體抽到第一端濾框(21)的入水連接管(26),水體通過中間濾框(23)的通孔(231)流向第二端濾框(22)的出水連接管(27),因此,濾網(24)可以被安排在上述這些濾框之間的任何位置,例如:濾網(24)可以被安排在該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間,或者,濾網(24)可以被安排在該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間,或者,濾網(24)可以被安排在相鄰的中間濾框(23)之間。
為了獲得良好的防漏效果,較佳地可以另包含複數第一密封圈(251),該些第一密封圈(251)分別設置於相鄰的該第一端濾框(21)、至少一中間濾框(23)及該第二端濾框(22)之間。
同理,第一密封圈(251)是為了防止水體從上述各個濾框之間滲漏,因此,第一密封圈(251)可以被安排在上述這些濾框之間的任何位置,例如:第一密封圈(251)可以被安排在該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間,或者,第一密封圈(251)可以被安排在該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間,或者,第一密封圈(251)可以被安排在相鄰的中間濾框(23)之間。
並且,為了使第一密封圈(251)具有良好的定位效果,較佳地,該中間濾框(23)還可以設有一沉槽(232),該第一密封圈(251)設置於該沉槽(232)。
可以理解地,濾網(24)也可以設置於該沉槽(232)。
請參照圖4並且搭配圖1至圖3所示,圖4顯示本創作第一實施例之收集過濾動作示意圖。當抽水泵浦(15)將待測水體由入水管(152)導入到第一端濾框(21)所設的入水連接管(26),待測水體通過中間濾框(23)中的濾網(24)再由第二端濾框(22)所設的出水連接管(27)連接到排水管(271)將過濾過的水體排出,而原本待測水體中的塑膠微粒(30)就會被濾網(24)過濾並且收集在中間濾框(23)的通孔(231)之中。
請同時參照圖5及圖6,圖5顯示本創作第一實施例使用多組濾網之組合剖視圖,圖6顯示本創作第一實施例使用多組不同網目濾網之收集過濾動作示意圖。由於本創作之中間濾框(23)設有兩側的滑槽(233)可以在軌道(13)上滑動,並且該滑槽(233)形成倒U形開口,使中間濾框(23)可以很方便的直接從軌道(13)取走或安裝到軌道(13)上,因此可以依據收集過濾的需求將多組中間濾框(23)以及濾網(24)交替的放置於第一端濾框(21)與第二端濾框(22)之間,再旋轉頂撐件(14)的螺桿(141)使螺桿(141)緊緊頂撐在第二端濾框(22)的端面,即能快速完成組裝。
當多組中間濾框(23)以及濾網(24)交替的放置於第一端濾框(21)與第二端濾框(22)之間時,可以依照水流方向將網目較大的濾網(24)依序排列至網目較小的濾網(24),在進行收集過濾時,可以使待測水體樣本能按濾框排序依序流過所串連的濾網(24),進而達到過濾水樣的同時,將塑膠微粒(30)分層收集至不同網目濾網的目的。
透過以上說明可以理解,本創作的板框過濾模組(20)可根據使用者所需相應減少或增加中間濾框(23)與濾網(24)數量,並可組裝成一系列不同網目大小的濾網使用,能在抽水過濾採樣的過程中,直接針對不同顆粒大小的塑膠微粒進行分離,解決了傳統以浮游生物採集網僅能針對單一塑膠微粒粒徑進行採樣的問題,本創作能同時進行採樣及依不同粒徑分離收集,可大幅減少後續篩分作業的時間
為了得到適當大小的塑膠微粒(30)進行分析水體的塑膠汙染狀態,較佳地,該至少一濾網(24)包含不同網目之濾網(24),該些濾網(24)之網目介於0.5~5 mm之間。
在本實施例中,還可以進一步設置流量計(未繪示),流量計可以連接在板框過濾模組,用以量測進入板框過濾模組的水量,以估算過濾水樣的體積。
請參照圖7至圖9,圖7顯示本創作第二實施例之分解立體圖,圖8顯示本創作第二實施例之組合剖視圖,圖9顯示本創作第二實施例之收集過濾動作示意圖。在本實施例中,主要針對出水連接管(27)以及相關排水通道進行修改。
在前一實施例中,出水連接管(27)設置於第二端濾框(22),其優點是能簡化結構的複雜度,使金屬加工容易進行。但相對的缺點則是出水連接管(27)跟隨第二端濾框(22)移動,經常因為增減中間濾框(23)與濾網(24)的數量而需要經常挪移改變位置,如此一來容易造成排水管(271)容易脫落。
在本實施例中,出水連接管(27)設置於第一端濾框(21),如此一來,入水連接管(26)與出水連接管(27)都被設置在第一端濾框(21),而第一端濾框(21)通常貼置於第二支撐板(12)甚少移動,因此相關的軟質管線如入水管(152)及排水管(271)都是經常性的固定不動,能減少鬆脫的機會。
為了使出水連接管(27)能設置於第一端濾框(21),較佳地,該第一端濾框(21)設有一排出孔(211)連接該出水連接管(27),該第二端濾框(22)設有一側通孔(221)及一連通孔(222),該中間濾框(23)設有一貫穿孔(234),該側通孔(221)、該連通孔(222)、該貫穿孔(234)及該排出孔(211)連通至該出水連接管(27)。
再請參照圖9所示,當抽水泵浦(15)將待測水體由入水管(152)導入到第一端濾框(21)所設的入水連接管(26),待測水體通過中間濾框(23)中的濾網(24)(圖式中繪示了兩組濾網),然後到達第二端濾框(22),接著由第二端濾框(22)所設的連通孔(222)、側通孔(221)將過濾後的水體導入中間濾框(23)的貫穿孔(234),然後由第一端濾框(21)所設的排出孔(211)將水體由連接於出水連接管(27)的排水管(271)排出。
為了獲得良好的防漏效果,較佳地可以另包含複數第二密封圈(252),該些第二密封圈(252)分別對應設置於該側通孔(221)、該連通孔(222)、該貫穿孔(234)及該排出孔(211)。
可以理解地,第二密封圈(252)是為了防止水體從上述各個濾框之間滲漏,因此,第二密封圈(252)可以被安排在上述這些濾框之間的任何位置,例如:第二密封圈(252)可以被安排在該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間,或者,第二密封圈(252)可以被安排在該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間,或者,第二密封圈(252)可以被安排在相鄰的中間濾框(23)之間,並且設置在對應於側通孔(221)、連通孔(222)、貫穿孔(234)及排出孔(211)的位置。
以上所述之實施例僅係為說明本創作之技術思想及特徵,其目的在使熟習此項技藝之人士均能了解本創作之內容並據以實施,當不能以此限定本創作之專利範圍,凡依本創作之精神及說明書內容所作之均等變化或修飾,皆應涵蓋於本創作專利範圍內。
10:機座 11:第一支撐板 111:螺孔 12:第二支撐板 13:軌道 14:頂撐件 141:螺桿 142:把手 143:叉桿 15:抽水泵浦 151:外部水管 152:入水管 16:滾輪 20:板框過濾模組 21:第一端濾框 211:排出孔 22:第二端濾框 221:側通孔 222:連通孔 23:中間濾框 231:通孔 232:沉槽 233:滑槽 24:濾網 251:第一密封圈 252:第二密封圈 26:入水連接管 27:出水連接管 271:排水管 30:塑膠微粒
圖1顯示本創作第一實施例之分解立體圖。 圖2顯示本創作第一實施例之組合立體圖。 圖3顯示本創作第一實施例之組合剖視圖。 圖4顯示本創作第一實施例之收集過濾動作示意圖。 圖5顯示本創作第一實施例使用多組濾網之組合剖視圖。 圖6顯示本創作第一實施例使用多組不同網目濾網之收集過濾動作示意圖。 圖7顯示本創作第二實施例之分解立體圖。 圖8顯示本創作第二實施例之組合剖視圖。 圖9顯示本創作第二實施例之收集過濾動作示意圖。
10:機座
11:第一支撐板
111:螺孔
12:第二支撐板
13:軌道
14:頂撐件
141:螺桿
142:把手
143:叉桿
15:抽水泵浦
151:外部水管
152:入水管
16:滾輪
20:板框過濾模組
21:第一端濾框
22:第二端濾框
23:中間濾框
231:通孔
232:沉槽
233:滑槽
24:濾網
251:第一密封圈
26:入水連接管
27:出水連接管

Claims (12)

  1. 一種水體中塑膠微粒收集過濾裝置,包含: 一機座(10),設有一第一支撐板(11)、一第二支撐板(12)及二軌道(13),該二軌道(13)設於該第一支撐板(11)及該第二支撐板(12)之間;及 一板框過濾模組(20),包含一第一端濾框(21)、一第二端濾框(22)、至少一中間濾框(23)及至少一濾網(24),該第一端濾框(21)、該第二端濾框(22)及該至少一中間濾框(23)可滑動的設置於該二軌道(13),該第一端濾框(21)及該中間濾框(23)之間、或該第二端濾框(22)及該中間濾框(23)之間、或相鄰的該中間濾框(23)之間設有該至少一濾網(24),該中間濾框(23)設有一通孔(231)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含一頂撐件(14),該第一支撐板(11)設有一螺孔(111),該頂撐件(14)設有一螺桿(141),該螺桿(141)結合於該螺孔(111),該螺桿(141)頂撐於該第二端濾框(22)並且緊迫該板框過濾模組(20)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含一抽水泵浦(15),該抽水泵浦(15)設有一外部水管(151)及一入水管(152),該第一端濾框(21)設有一入水連接管(26),該入水管(152)連接該入水連接管(26),該外部水管(151)連接外部水體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中,該至少一中間濾框(23)之兩側分別設置一滑槽(233),該二滑槽(233)於該二軌道(13)上滑動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中,該滑槽(233)為倒U形開口。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含複數第一密封圈(251),該些第一密封圈(251)分別設置於相鄰的該第一端濾框(21)、至少一中間濾框(23)及該第二端濾框(22)之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中,該中間濾框(23)設有一沉槽(232),該第一密封圈(251)設置於該沉槽(232)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中,該機座(10)底部設有複數滾輪(16)。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中,該至少一濾網(24)包含不同網目之濾網(24),該些濾網(24)之網目介於0.5~5 mm之間。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含一出水連接管(27),該出水連接管(27)設於該第二端濾框(22)。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含一出水連接管(27),該出水連接管(27)設置於該第一端濾框(21),該第一端濾框(21)設有一排出孔(211)連接該出水連接管(27),該第二端濾框(22)設有一側通孔(221)及一連通孔(222),該中間濾框(23)設有一貫穿孔(234),該側通孔(221)、該連通孔(222)、該貫穿孔(234)及該排出孔(211)依序連通至該出水連接管(27)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之水體中塑膠微粒收集過濾裝置,其中另包含複數第二密封圈(252),該些第二密封圈(252)分別對應設置於該側通孔(221)、該連通孔(222)、該貫穿孔(234)及該排出孔(211)之間。
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KR102445705B1 (ko) * 2021-08-20 2022-09-20 연세대학교 원주산학협력단 미세플라스틱 분석을 위한 액상 시료 운반 장치
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