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一种悬浮式水面垃圾自动收集设备的制作方法

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1.本实用新型涉及水面垃圾收集领域,尤其涉及一种悬浮式水面垃圾自动收集设备。


背景技术:

2.河流和湖面等水域上经常漂浮一些水藻、落叶甚至生活垃圾等水面垃圾,漂浮的水面垃圾不仅影响市容市貌,更重要的是污染水质,如果不及时处理,会给居民的健康生活带来安全隐患。
3.目前市场上一些有一些水面垃圾收集设备,但其固定在水域的岸边或在水域内打桩固定,如果在很宽阔的水域或不太适合打桩的水域,则这些设备无法使用,因此针对这一技术问题,本专利提出来新的解决方案。


技术实现要素:

4.为解决现有技术中存在的技术问题,本实用新型的提供一种悬浮式水面垃圾自动收集设备,所述设备能够悬置于水域中,可以根据水域的水位实时调节收集装置在水域内的深度,且能通过调节浮体的浮力调节收集装置的竖直度,最大效率的收集水面垃圾,并且通过收集装置的巧妙设计,实现快速、高效及最大容量的收集水面垃圾,具体技术方案如下所述:
5.一种悬浮式水面垃圾自动收集设备,包括收集装置和悬浮装置;
6.所述收集装置包括外桶、内筒、隔离网桶、滤网和排水泵;所述外桶置于水域内,所述外桶包括容纳腔、桶口和至少一个排水孔,所述桶口和排水孔均与容纳腔连通,所述排水孔开设于所述外桶上,所述内筒容置于容纳腔内,所述内筒呈两端开口的筒状结构,所述内筒能够在容纳腔内上下移动,所述滤网容纳于内筒内,所述滤网能够过滤并收集水面垃圾,所述排水泵与排水孔相连接,所述排水泵能够抽取并排出容纳腔内的水;
7.至少一个所述悬浮装置与收集装置固定连接,所述收集装置能够通过悬浮装置悬置于水域内。
8.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述悬浮装置固定设置于外桶上,所述悬浮装置包括悬臂和浮体,所述悬臂的一端固定于所述外桶上,所述悬臂的另一端固定设置有浮体,所述浮体具有浮力,所述收集装置能够通过浮体悬置于水域内。
9.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述浮体上开设有至少一个贯通孔;
10.在水域内,所述浮体顶部的高度高于所述收集装置顶部的高度。
11.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述贯通孔的轴线方向与水平面具有一定的夹角;
12.所述悬臂的长度不小于所述收集装置收集水面垃圾的辐射半径。
13.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述收集装置还包括伸缩密封圈;
14.所述伸缩密封圈设置于外桶和内筒之间,所述伸缩密封圈一端与所述内筒环形密封连接,所述伸缩密封圈另一端固定连接于外桶内;
15.至少两个所述悬浮装置等间距环形设置于所述收集装置上。
16.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述容纳腔内固定设置有隔离网桶,所述隔离网桶设置于所述内筒内,所述滤网放置于所述隔离网桶内;
17.所述悬浮装置的浮力能够调节。
18.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述内筒底部设置有位置采集装置,所述位置采集装置能够监测所述内筒是否上下移动;
19.还包括控制系统,所述控制系统与位置采集装置通讯连接,所述控制系统被配置为收集和处理所述位置采集装置的信息。
20.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述滤网活动放置于隔离网桶内,所述滤网表面开设有多个过滤孔,所述滤网的一端开设有收集口;
21.所述滤网沿轴线方向包括本体部和延伸部,所述本体部和延伸部密封连接,所述延伸部位于所述滤网靠近收集口的一端。
22.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述滤网侧壁设置有环形套箍,所述套箍活动置于所述隔离网桶上或套挂于隔离网桶外;
23.所述延伸部为柔性延伸部,所述滤网的本体部不随内筒一起上下移动。
24.作为本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的一种优选方案,所述内筒包括上开口,所述上开口位于所述内筒靠近所述桶口的一端,所述内筒内壁环形设置有放置环或放置台阶,所述放置环或放置台阶位于所述内筒靠近上开口的一端;
25.所述滤网的收集口上固定设置有支撑环,所述支撑环活动放置于所述放置环或放置台阶上。
26.与现有技术相比,本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备,其技术方案至少具有如下一个或多个有益效果:
27.(1)本设备适用于宽广的水域内或不适合打固定桩的水域,当然,具有墙体或适合打固定桩的普通水域也可以应用,悬浮装置能够根据水域的水位变化实时匹配收集装置在水域内的深度,不需要设置升降调节结构,结构简单,节省电能,节约使用成本,实时匹配调节深度,最大限度的提高水面垃圾的收集效率,还可以通过调节浮体的浮体来调节收集装置的竖直度,使用方便。
28.(2)本专利结构简单、容易制作、使用方便、生产成本较低,能够充分完全收集水面垃圾,收集水面垃圾速度快、效率高,一次运转周期能够收集更大容量的水面垃圾。
29.(3)本专利的内筒不断上升和下降,水向内筒中心流动,水面上的垃圾跟随水流流入内筒中的滤网,内筒不断上下移动会使注入内筒的水流时快时慢,外桶水面向内筒中心产生的水面张力时大时小,从而给正在向内筒中心运动的水面垃圾不断加速,加快了水面垃圾的收集效率,同时也扩大了所述自动收集装置收集垃圾的辐射面积。
30.(4)本专利的滤网优选为柔性滤网,滤网上设置套箍及较长的长度,使得滤网不随内筒上升和下降,减少了内筒上升时承受的重量,有助于内筒延长上下移动的时间和频次,
有助于收集更多的水面垃圾,极大的提高了滤网收集水面垃圾的最大容量,有助于提高收集水面垃圾的效率。
31.(5)本专利的内筒侧壁的中空腔优选为梯形、三角形、水滴形和下端设置异形,有助于在容纳腔内水位较低时内筒即可向上移动,即降低了内筒上浮的临界水位,有助于加快内筒上下移动的速度,提高收集水面垃圾的效率,同时,临界水位降低,有助于收集例如塑料瓶等的大浮体垃圾。
32.(6)滤网设置支撑环,内筒设置放置环或放置台阶,使得滤网与内筒紧密配合,避免垃圾进入流入内筒和滤网之间,从而使得水面垃圾收集不完全,甚至影响排水泵使用性能或损坏排水泵。
33.(7)设置上滑轮和下滑轮,所述上滑轮和下滑轮均用于内筒平稳上下移动,避免内筒上下移动时产生晃动,内筒产生倾斜下沉,进一步导致水进入内筒上开口的瞬间产生层流,使得进水量少,不易收集水面垃圾;且设置上滑轮和下滑轮,能够避免内筒与外桶内壁或平衡板之间容易产生摩擦,避免内筒和外桶之间摩擦损伤,同时也有利于便于收集水面垃圾。
34.(8)设置隔板,防止水面垃圾直接掉落排水腔,掉入排水腔后会被排水泵吸住,长期使用过程中会影响排水泵使用性能甚至损坏排水泵,故隔板起到保护水泵的作用。
35.(9)设置通孔,内筒向上移动时,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自通孔排出外桶,若不设置通孔,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自外桶和内筒的缝隙上涌,造成水面垃圾无法流入内筒。设置平衡板,平衡板能够隔离通孔处的水流动,保持平衡板上方的水平稳无流动,便于周围的水面垃圾向内筒汇集。
36.(10)内筒外壁靠近上开口一端设置斜坡面,有助于包含水面垃圾的水沿斜坡形成一定的弧度进入内筒,避免了水面垃圾掉入内筒和滤网之间,有利于滤网充分收集垃圾。内筒底部设置防撞垫,避免内筒不断上下移动时损伤内筒和外桶。
37.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
39.图1是本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的立体结构示意图;
40.图2是本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备的立体结构示意图;
41.图3是本专利所述的收集装置的剖面结构示意图;
42.图4是本专利所述的外桶和内筒的立体结构示意图;
43.图5是图4的a向剖面结构示意图;
44.图6是本专利所述的外桶的立体结构示意图;
45.图7是图6的b向剖面结构示意图;
46.图8是本专利所述的内筒的一个实施例的立体结构示意图;
47.图9是图8的剖面结构示意图;
48.图10是本专利所述的内筒的另一个实施例的立体结构示意图;
49.图11是图10的剖面结构示意图;
50.图12是本专利所述的内筒的又一个实施例的剖面结构示意图;
51.图13是本专利所述的内筒的再一个实施例的剖面结构示意图;
52.图14是本专利所述的隔离网桶的立体结构示意图;
53.图15是本专利所述的滤网的立体结构示意图;
54.图16是本专利所述的伸缩密封圈的立体结构示意图。
55.其中,1-外桶,2-内筒,3-隔离网桶,4-滤网,5-伸缩密封圈,6-悬浮装置,101-容纳腔,102-桶口,103-排水孔,105-隔板,1051-穿孔,1052-加强杆,106-排水腔,107-通孔,108-平衡板,109-排气孔,110-上滑轮,111-下滑轮,113-把手,21-上开口,22-下开口,23-中空腔,231-凸腔,24-内壁,241-弧形面,242-倾斜面,25-外壁,251-斜坡面,26-放置环,27-放置台阶,28-防撞垫,31-悬空架,41-过滤孔,42-收集口,43-支撑环,44-底架,45-套箍,46-拉环,47-底部把手,48-本体部,49-延伸部,51-内筒法兰,52-外桶法兰,61-悬臂,62-浮体,621-贯穿孔。
具体实施方式
56.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
57.在本实用新型的描述中,需要理解说明的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置有”、“设有”、“连接”、“安装有”、“套设”、“开设”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
60.实施例
61.请参照图1-16,如图1-16所示,本实用新型公开了一种悬浮式水面垃圾自动收集设备,包括收集装置和悬浮装置6,所述收集装置包括外桶1、内筒2、隔离网桶3、滤网4、伸缩密封圈5和排水泵;
62.所述外桶1为一端开口的筒状结构,所述外桶1包括容纳腔101、桶口102和至少一个排水孔103,所述桶口102和排水孔103均与容纳腔101相连通,所述容纳腔101内径与所述桶口102内径一致,所述排水孔103开设于所述外桶1的侧壁或底部;示例中,所述排水孔有两个,两个排水孔设置于所述外桶1靠近底部的侧壁上;
63.所述内筒2容置于容纳腔101内,所述内筒2呈两端开口的筒状结构,所述内筒2侧壁具有中空腔23或所述内筒上设置有浮块,所述内筒能够在容纳腔内上下移动,优选的,所述内筒2长度大于所述容纳腔101长度。
64.所述隔离网桶3固定设置于所述容纳腔101内,如图3和14所示,所述隔离网桶3为两端开口的中空筒状结构,所述内筒2套设于所述隔离网桶3上,所述隔离网桶3长度小于所述内筒2长度,所述隔离网桶3与所述内筒2之间设置有间隙。所述隔离网桶3底部固定于所述外桶1底部,优选的,所述隔离网桶3底部设置有悬空架31,所述滤网底部活动置于悬空架31上;
65.所述滤网4为一端开口的筒状结构,所述滤网4容纳于隔离网桶3内,所述滤网4上开设有多个过滤孔41,所述滤网能够过滤并收集水面垃圾;
66.所述排水泵能够抽取并排出容纳腔内的水。
67.所述伸缩密封圈5设置于外桶1和内筒2之间,如图3和16所示,所述伸缩密封圈5套设于内筒2表面,所述伸缩密封圈5一端与所述内筒环形密封连接,所述伸缩密封圈5另一端与所述外桶1连接。
68.至少一个所述悬浮装置6与收集装置固定连接,所述收集装置能够通过悬浮装置6悬置于水域内。悬浮式水面垃圾收集设备适合应用于宽广的水域内或不适合打固定桩的水域,当然,适合打固定桩或墙体附近等的普通水域也可以应用所述悬浮式水面垃圾收集设备,所述悬浮装置能够根据水域的水位变化实时匹配收集装置在水域内的深度,不需要设置升降调节结构,结构简单,节省电能,节约使用成本,实时匹配调节深度,最大限度的提高水面垃圾的收集效率,还可以通过调节浮体的浮体来调节收集装置的竖直度,使用方便。
69.如图1-2所述,所述悬浮装置6固定设置于外桶1上,所述悬浮装置6包括悬臂61和浮体62,所述悬臂61的一端固定于所述外桶1上,所述悬臂61的另一端固定设置有浮体62,所述浮体62具有浮力,所述收集装置能够通过浮体62悬置于水域内。所述浮体62上开设有至少一个贯通孔621,所述贯通孔621的轴线方向与水平方向具有一定的夹角;示例中,所述贯通孔621的轴线方向为竖直方向,所述浮体62为浮球,当然浮体不限于球形,还可以为其他任意形状。
70.在水域内,根据设计及收集装置的工作需求,所述浮体62漂浮于水面上,所述外桶顶部低于水面5-10厘米,故所述浮体62顶部的高度高于所述收集装置顶部的高度,根据测算,设置具有一定的浮力的浮体,使得所述收集装置能够置于水域内的最佳深度,获得收集水面垃圾的最佳效果。优选的,所述浮球的浮力能够调节,可根据通过调节浮球的浮力使得收集装置位于水面下的合适深度及收集装置具有最佳竖直度。
71.优选的,所述悬臂61需设置足够的长度,因收集装置的内筒不断向上和向下移动,会使水面上下晃动,而悬浮装置依靠浮体的浮力使得收集装置悬置于水面内,若浮体设置于水面上下晃动的水域,则浮体跟随水面一起上下晃动,最终导致整个收集装置与浮体同步上下晃动,而收集装置,特别是外桶上下晃动,会影响水面垃圾的收集,甚至停止工作。因
此,所述悬臂61的长度优选的不小于所述收集装置收集水面垃圾的辐射半径,即使得所述悬臂61另一端的浮体62处于稳定的水域内。
72.至少一个所述悬浮装置6固定设置于外桶1上,收集装置的竖直度越好,内筒上下移动越平稳,越不易使水进入内筒上开口的瞬间产生层流,所以,优选的,至少两个所述悬浮装置6等间距环形设置于所述收集装置上,所述收集装置周向受到的浮力均匀分布,所述收集装置平稳竖直悬置于水域内。示例中,三个所述悬浮装置6等间距环形设置于所述收集装置上。
73.外桶
74.如图1-2和图3-7所示,所述外桶1包括容纳腔101、桶口102和至少一个排水孔103;所述外桶1为一端开口的筒状结构,所述桶口102和排水孔103均与容纳腔101相连通,所述桶口102与外桶1底部相对应,所述排水孔103开设于所述外桶1的侧壁或底部。示例中,所述排水孔有两个,两个排水孔设置于所述外桶1靠近底部的侧壁上。
75.所述容纳腔101内沿径向设置有隔板105,所述隔板105与所述外桶1内壁固定连接,所述隔板105、外桶侧壁和外桶底部围成排水腔106,所述容纳腔101位于所述排水腔106上方,所述隔板105上开设有多个穿孔1051,所述容纳腔101和排水腔106通过穿孔1051相连通,所述排水孔103与排水腔106相连通。示例中,所述隔板105靠近排水腔106的一侧设置有加强杆1052,所述加强杆1052的端部与所述外桶内壁固定连接,所述加强杆1052能够牢固固定和支撑所述隔板105,或所述隔板105靠近排水腔一侧设置有加强法兰,所述加强法兰与所述外桶内壁固定连接,当然,还可以有其他的加强固定隔板的方式以牢固固定所述隔板。设置隔板105时,所述隔离网桶3固定设置于所述隔板105上,所述悬空架31位于隔离网桶3底部,所述悬空架31固定设置于所述隔板105上。设置隔板,防止水面垃圾直接掉落排水腔,掉入排水腔后会被排水泵吸住,长期使用过程中会影响排水泵使用性能甚至损坏排水泵,故隔板起到保护水泵的作用,另外排水泵可以设置于排水腔101内。
76.所述外桶侧壁上设置多个通孔107,所述通孔107位于所述外桶靠近桶口102的一端。设置通孔,内筒向上移动时,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自通孔排出外桶,若不设置通孔,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自外桶和内筒的缝隙上涌,造成水面垃圾无法流入内筒。
77.所述桶口102上设置有环形平衡板108,所述平衡板108内径略大于所述内筒2外径,一方面减少水面垃圾自内筒和外桶之间的缝隙进入,另一方面防止内筒2上下移动时与平衡板108产生摩擦,所述平衡板108内径小于所述外桶内径,所述平衡板108外径大于所述外桶外径。所述平衡板能够隔离通孔处的水流动,保持平衡板上方的水平稳无流动,便于周围的水面垃圾向内筒汇集。另外,所述平衡板上还可以开设多个倾斜孔,所述倾斜孔与外桶和内筒之间的缝隙相连通,所述倾斜孔上密封设置倾斜管,所述倾斜管开口朝向内筒内,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后通过倾斜管流入内筒内,使得平衡板上方不产生阻挡水面垃圾向内筒汇集的水流,此种设计可作为替代通孔的一种替代方案。
78.所述外桶侧壁上设置有排气孔109,优选的,所述排气孔109位于所述伸缩密封圈5下方,所述排气孔上设置单向阀,伸缩密封圈5不断伸展和收缩,伸缩密封圈5下方累积有空气,当累积的空气压力超过一定值后单向阀开启,排出一定量的空气压力,释放空气压力的目的在于防止伸缩密封圈膨胀而影响其使用及其的使用寿命。
79.所述外桶内壁环形设置多个上滑轮110,所述上滑轮110容纳于容纳腔101内,所述上滑轮110位于所述外桶靠近所述桶口102的一端,所述上滑轮110设置于伸缩密封圈5上方;所述外桶内壁环形设置多个下滑轮111,所述下滑轮111容纳于容纳腔101内,若所述伸缩密封圈5设置于内筒侧壁上时,所述下滑轮111设置于所述伸缩密封圈5下方,所述下滑轮111位于所述外桶靠近隔板105的一端;优选方案为同时设置上滑轮和下滑轮,所述上滑轮和下滑轮均用于内筒平稳上下移动,避免内筒上下移动时产生晃动,内筒产生倾斜下沉,进一步导致水进入内筒上开口的瞬间产生层流,使得进水量少,不易收集水面垃圾;且上滑轮和下滑轮,能够避免内筒与外桶内壁或平衡板之间容易产生摩擦,避免内筒和外桶之间摩擦损伤,同时也有利于便于收集水面垃圾。
80.所述外桶内壁环形设置多个止挡块,所述止挡块容纳于容纳腔101内,所述止挡块位于所述外桶靠近桶口102的一端,,所述止挡块位于所述上滑轮110的下方,所述止挡块能够止挡所述伸缩密封圈,所述止挡块限定所述内筒向上移动的最高位置,所述止挡快起到保护上滑轮的作用,避免内筒不断向上移动时伸缩密封圈撞击上滑轮,从而避免损坏上滑轮和伸缩密封圈,延长其使用寿命。示例中,所述内筒表面沿径向固定设置有内筒法兰51,所述外桶内壁沿径向固定设置有外桶法兰52,所述内筒法兰51位于所述外桶法兰52上方,所述伸缩密封圈沿轴线方向的一端与内筒法兰51密封连接,所述伸缩密封圈沿轴线方向的另一端与外桶法兰52密封连接,从而止挡块能够止挡所述内筒法兰51,避免内筒不断向上移动时内筒法兰51不断撞击上滑轮,保护上滑轮和内筒法兰免受损坏。
81.所述外桶表面设置有至少一个把手113,便于拿取或搬运所述外桶或搬运所述收集装置。示例中,所述外桶表面对称设置有两个把手113。
82.内筒
83.如图1-5和图8-13所示,所述内筒为两端开口的中空筒状结构,所述内筒2包括上开口21和下开口22,所述内筒沿轴线方向的一端开设有上开口21,所述内筒沿轴线方向的另一端开设有下开口22,所述上开口21位于所述下开口22上方,所述上开口21内径不小于所述下开口22内径,所述内筒2的长度大于所述容纳腔101的长度,所述内筒2外径略大于所述平衡板108内径,一方面减少水面垃圾自内筒和外桶之间的缝隙进入,另一方面防止内筒2上下移动时与平衡板108产生摩擦,所述内筒2侧壁具有中空腔或所述内筒上设置有浮块,所述内筒具有浮力,所述内筒能够在容纳腔内上下移动。示例中,所述内筒为不锈钢内筒。
84.所述内筒上设置有浮块或内筒侧壁设置中空腔,所述浮块可设置于内筒表面,也可设置内筒的内壁上。
85.重力作用下所述内筒置于隔板或外桶底部上,所述内筒容纳于容纳腔时内筒上开口低于水位,水自上开口流入容纳腔内,随着水位上升,到达一定水位后,所述内筒2的浮力大于所述内筒2承受的重力,所述内筒2上升,所述内筒2的上开口高于水位,水不再流入容纳腔内,排水泵持续自排水孔向外抽水,所述容纳腔内的水位不断下降,当下降到所述内筒2的浮力小于所述内筒承受的重力时,在重力的作用下,所述内筒2下降至到一定位置时,此时,所述内筒上开口低于水位,水再次自上开口流入容纳腔内,如此反复,所述内筒在浮力和重力的作用下不断上升和下降。
86.所述内筒侧壁可以设置有多个中空腔,多个中空腔沿内筒侧壁的轴线方向对称设置于所述内筒侧壁内,优选的,所述中空腔23有一个,所述中空腔23为环形中空腔,所述中
空腔23长度与所述内筒长度相一致,所述内筒侧壁包括中空腔23、内壁24和外壁25,所述中空腔23设置于所述内壁24和外壁25之间,一个示例,所述中空腔的剖面形状为长条形。一个示例,优选的,所述内壁24为倾斜内壁,所述内壁24靠近下开口22的一端朝向远离外壁25的方向倾斜,所述中空腔23的剖面形状为近似的直角梯形。一个示例,优选的,如图13所示,所述中空腔23靠近内壁24的一侧具有朝向内壁24凸起的凸腔231,所述凸腔231与中空腔连通,更优选的,所述凸腔231位于所述中空腔23靠近下开口22的一端。一个示例,优选的,所述中空腔23的剖面形状为水滴形,所述中空腔23靠近上开口21一端的内径小于所述中空腔23靠近下开口22一端的内径。
87.所述内筒内壁环形设置有放置环26,所述放置环26位于所述内筒靠近所述上开口21的一端,或所述内壁24设置有环形的放置台阶27,所述放置台阶27位于所述内筒靠近所述上开口21的一端。
88.优选的,一个示例,如图8-9所示,所述内筒靠近上开口21一端面为朝向远离中空腔方向外凸的弧形面241,此方案为次优方案,圆弧形的端口,水面垃圾和水贴内壁进入内筒,水面垃圾容易卡塞入内筒和滤网之间,从而卡塞的垃圾容易被排水泵吸住,导致损坏排水泵或影响排水泵的使用性能及使用寿命。一个示例,如图10-11所示,所述内壁24靠近上开口21的一端面为倾斜面242,所述倾斜面242靠近上开口21的一端与所述外壁25密封连接,所述倾斜面242远离上开口21的一端朝向远离外壁25的方向倾斜,所述倾斜面242设置于放置台阶27上方,此种方案也会产生水面垃圾和水贴内壁进入内筒。一个优选示例,如图12所示,所述外壁25靠近上开口21的一端面为斜坡面251,所述斜坡面251靠近上开口21的一端与所述内壁24密封连接,所述斜坡面251远离上开口21的一端朝向远离内壁24的方向倾斜,包含水面垃圾的水沿斜坡形成一定的弧度进入内筒,从而水面垃圾和水不贴内壁流入内筒,避免了水面垃圾掉入内筒和滤网之间,有利于滤网充分收集垃圾,此方案为优选方案。
89.所述内筒靠近下开口22的一端设置有多个防撞垫28,所述防撞垫起到保护内筒2底部的作用,随着内筒不断上下移动,避免内筒接触外桶底部或隔板造成摩擦损伤。示例中,所述防撞垫28具有弹性,优选为橡胶防撞垫。
90.优选的,所述内筒2底部设置有位置采集装置,所述位置采集装置能够监测所述内筒是否上下移动;所述控制系统的运行控制模块与位置采集装置通讯连接,所述运行控制模块被配置为收集和处理所述位置采集装置的信息。示例中,所述位置采集装置为接近感应开关,所述接近感应开关与运行控制模块通讯连接,所述接近感应开关被配置为通过运行控制模块控制关闭所述收集装置,所述接近感应开关被设置为在设定距离内不超过设定时间,否则所述接近感应开关向运行控制模块传递停止设备运行信息,若滤网内垃圾收集满后,内筒2停止上下移动,内筒2在重力作用下置于隔板上或外桶底部,所述内筒底部的接近感应开关检测到内筒底部与隔板或外桶底部的距离小于设定距离,且在设定时间内持续在设定距离内,当超过设定时间后所述接近感应开关启动关闭功能,所述运行控制模块接收到所述接近感应开关的信息并停止所述收集装置运行,作业人员取出滤网并倾倒垃圾后,作业人员开启收集装置,所述收集装置重新运行。此设置能够使收集装置节能化智能化,当收集装置不再收集水面垃圾时及时停止该装置运行,避免浪费电力及损耗设备。
91.滤网
92.所述滤网4为具有收集腔的筒状结构,如图3和15所示,示例中,所述滤网4容纳于隔离网桶3内,若未设置隔离网桶3,则所述滤网4容纳于内筒2内,所述滤网上开设有多个过滤孔41,所述滤网侧壁和底部均开设有多个过滤孔41,过滤孔41将水面垃圾留在滤网本体的收集腔内,水通过过滤孔41被排水泵抽至排水孔103排出,所述滤网能够收集和存储水面垃圾,所述滤网的一端开设有收集口42,水面垃圾和水通过收集口42进入滤网4的收集腔内。所述滤网沿轴线方向包括本体部48和延伸部49,所述本体部48和延伸部49密封连接,所述延伸部49位于所述滤网靠近收集口42的一端。
93.作为优选方案,所述滤网4为柔性滤网,所述本体部48和延伸部49一体连接,所述滤网设置有支撑环43和底架44,所述支撑环43固定设置于所述收集口42上,所述支撑环43活动置于所述放置环26或放置台阶27上,所述支撑环43的直径与所述放置环26或放置台阶27的直径相匹配,便于水面垃圾全部进入滤网内,避免水面垃圾进入滤网和内筒之间。所述底架44活动置于悬空架31上,所述底架44为硬质底架,所述底架44起到使滤网底部下垂的作用,用于撑开滤网,水面垃圾漂浮在水面一般质量较轻,便于充分利用滤网的容积,轻的水面垃圾充分容纳于所述滤网4内。所述悬空架31将所述底架44与所述隔板105隔开,使得底架与所述隔板具有空隙,便于滤网内水依次通过滤网和隔板排入排水腔,避免底架与隔板相抵触造成滤网内的水不易排出。设置隔离网桶3的作用,以容纳和支撑柔性滤网,隔离网桶3上的网孔也便于滤网4内的水排出,避免柔性滤网直接贴附于内筒2的内壁24上,若柔性滤网直接贴附于内筒2的内壁24上,滤网内较多的垃圾对内筒内壁进行挤压,内筒向上移动时滤网内的垃圾及垃圾内存留的水对内筒造成拖曳,使内筒很难继续向上移动,同时造成滤网内的水很难排出。所述底架主要起下垂作用,并不影响水自滤网底部排出。
94.所述滤网侧壁优选的设置有环形套箍45,所述套箍45设置于所述本体部48和延伸部49的接触位置,所述套箍45内径不小于所述隔离网桶3外径,所述套箍45内径小于所述支撑环43内径,所述主体部沿轴线方向的高度大于所述隔离网桶3的高度,所述套箍45活动置于所述隔离网桶3上或套挂于隔离网桶3外。所述延伸部沿轴线方向的高度不小于内筒向上移动至最高位置时隔离网桶3顶部到内筒2顶部的间距,内筒向上移动至最高位置时,所述延伸部沿轴线方向的高度不小于内筒上浮后的内筒顶部与隔离网桶顶部的间距,即所述滤网4的高度大于所述内筒向上移动至最高位置时内筒上开口21到滤网4底部的距离。此设置的目的在于,既能够使滤网与内筒密切接触,避免水面垃圾漏出至滤网和内筒之间而不能被滤网收集,也方便内筒2上下移动时,滤网不随内筒2一起上下移动,准确的说即滤网的本体部不随内筒2一起上下移动,而滤网的延伸部随内筒上下移动而不断伸展和折叠,减轻了内筒2向上浮动时承受的重量,做到不影响内筒上下移动,有助于延长内筒上下移动的时间和频次,有助于收集更多的水面垃圾,极大的提高水面垃圾的收集效率。
95.所述支撑环43上垂直设置有拉环46,所述拉环46便于拿取和放置所述滤网4,所述自动收集装置放置水域内时,钩取拉环46即可取出滤网4,滤网内的水面垃圾倾倒后再次将滤网放置于自动收集装置内,自动收集装置继续收集水面垃圾。
96.所述滤网底部垂直设置有底部把手47,所述底部把手47自悬空架31伸出并朝向所属隔板105,倾倒滤网内的垃圾时,上拉底部把手以倾倒滤网内的水面垃圾。示例中,所述底部把手47垂直设置于所述底架44上。
97.采用柔性滤网,使用轻便,极大节约成本,且能够做到滤网不随内筒上下移动,极
大提高了收集水面垃圾的能力。
98.作为次优方案,所述滤网4为硬质滤网,硬性滤网成本较高,滤网跟随内筒一起上下移动,增加内筒向上移动的重量,收集水面垃圾能力有限,收集较少的水面垃圾后内筒停止上下移动。
99.作为次优方案,所述滤网沿轴线方向包括本体部和延伸部,所述本体部48为硬质本体部,所述延伸部49为柔性延伸部,所述本体部用于收纳水面垃圾,随着内筒上下移动,所述延伸部不断伸展和折叠,所述本体部并不跟随内筒一起上下移动,从而减轻内筒向上移动时承受的重力。所述滤网4的收集口42设置有支撑环43,所述支撑环43活动置于所述放置环26或放置台阶27上,内筒向上移动至最高位置时,所述内筒到滤网底部等间距不大于所述滤网的高度,本体部采用硬质滤网会稍微增加滤网的制作成本。
100.伸缩密封圈
101.所述伸缩密封圈5设置于外桶1和内筒2之间,所述伸缩密封圈5套设于内筒2表面,所述伸缩密封圈5的一端与所述内筒环形密封连接,所述伸缩密封圈5的另一端与所述外桶1内壁环形密封连接。设置伸缩密封圈,以隔离自外桶和内筒之间的空隙流入的水,起到调节
102.一个实施例,所述内筒表面沿径向固定设置有内筒法兰51,所述外桶内壁沿径向固定设置有外桶法兰52,所述内筒法兰51位于所述外桶法兰52上方,或所述内筒法兰51位于所述外桶法兰52下方,优选的,所述内筒法兰51位于所述外桶法兰52上方。所述内筒法兰位于所述外桶法兰上方,且所述排气孔设置于所述外桶靠近外桶法兰的一端,所述排气孔位于所述外桶法兰下方,此为最优方案,伸缩密封圈下方与内筒之间累积水中气泡,形成气压p1,如图5所示,随着伸缩密封圈不断伸展压缩,p1压力增加,使得p1大于大气压力p2,p1压力增加,有利于内筒浮起,伸缩密封圈产生的p1能够平衡内筒浮力,使得内筒向上移动的临界水位降低,临界水位降低有助于滤网内收集饮料瓶等大浮体垃圾,且能加快内筒上下移动时间,提高收集水面垃圾的速度。
103.一个实施例,所述伸缩密封圈5设置于所述内筒2底部,所述伸缩密封圈5的一端与所述内筒2底部密封连接,所述伸缩密封圈5的另一端与所述外桶1底部或隔板105环形密封连接。所述伸缩密封圈设置于所述内筒底部,可以缩小外桶体积,节省材料。
104.所述排水泵能够抽取排水腔内的水并自排水孔排出,从而使容纳腔内水位下降,所述排水泵可以有一个,也可以有多个。所述排水泵设置于排水腔106内,或所述排水泵设置于外桶1侧壁上,或所述排水泵设置于外桶1底部,或所述排水泵放置于水域的墙体或固定桩上,通过排水管与排水孔103相连接,以抽吸排水腔内的水,优选的,所述排水孔103上安装有长长的排水管道,排水管道的另一端远离所述收集装置,以使得排水管道排出水形成的水流不影响收集装置周围水面的水流动,示例中,所述排水泵设置于排水腔106内。
105.本专利的悬浮式水面垃圾自动收集设备工作原理如下:
106.所述自动收集装置固定入水中,平衡板低于水面水位,示例中平衡板低于水面5-10厘米,内筒的上开口不高于水面,容纳腔内注水,随着容纳腔内水位上升,内筒的浮力逐渐增大,当内筒的浮力大于内筒承受的重力时,内筒向上移动,伸缩密封圈伸展,内筒的上开口高于水面,内筒内不再注入水,排水泵持续抽水,当水位下降到内筒的浮力小于内筒承受的重力时,内筒向下移动,伸缩密封圈压缩,内筒移动到低于水面位置,水面垃圾和水流
入内筒内的滤网内,容纳腔内的水位再次上升,当水位上升到内筒的浮力大于内筒承受的重力时,内筒再次向上移动,如此反复内筒不断上升和下降,排水泵持续抽水,外桶外的水向内筒中心流动,水面上的垃圾跟随水流流入内筒中的滤网,内筒不断上下移动会使注入内筒的水流时快时慢,外桶水面向内筒中心产生的水面张力时大时小,从而给正在向内筒中心运动的水面垃圾不断加速,加快了水面垃圾的收集,同时也扩大了所述自动收集装置收集垃圾的辐射面积。水面垃圾流入内筒中的滤网,经滤网过滤,水面垃圾留在滤网内,过滤后的水通过排水泵自外桶的排水孔排出,保证水流循环,滤网垃圾收集满后,拉去滤网的拉环,倾倒出滤网内的水面垃圾后将滤网再次放置于内筒内的隔离网桶内,继续收集水面垃圾。伸缩密封圈下方与内筒之间累积水中气泡,形成气压p1,如图5所示,随着伸缩密封圈不断伸展压缩,p1压力增加,使得p1大于大气压力p2,p1压力增加,有利于内筒浮起,伸缩密封圈产生的p1能够平衡内筒浮力,使得内筒向上移动的临界水位降低,临界水位降低有助于滤网内收集饮料瓶等大浮体垃圾。示例中,外桶的容纳腔注满水时,内筒能够向上移动15厘米,此向上移动高度为内筒适应该水域水面升高或降低时能保持正常工作的自动调节范围。当该水域水面升高或降低超出本装置的自动调节范围外时,可调节外桶在水域中的固定位置以适应水位继续工作。
107.以上部件的所有特征在不冲突的情况下可以任意自由组合,另外,部件结构上的变化、变型和修改也均在本专利的保护范围。
108.本专利所述的悬浮式水面垃圾自动收集设备具有如下一种或多种有益效果:
109.(1)本设备适用于宽广的水域内或不适合打固定桩的水域,当然,具有墙体或适合打固定桩的普通水域也可以应用,悬浮装置能够根据水域的水位变化实时匹配收集装置在水域内的深度,不需要设置升降调节结构,结构简单,节省电能,节约使用成本,实时匹配调节深度,最大限度的提高水面垃圾的收集效率,还可以通过调节浮体的浮体来调节收集装置的竖直度,使用方便。
110.(2)本专利结构简单、容易制作、使用方便、生产成本较低,能够充分完全收集水面垃圾,收集水面垃圾速度快、效率高,一次运转周期能够收集更大容量的水面垃圾。
111.(3)本专利的内筒不断上升和下降,水向内筒中心流动,水面上的垃圾跟随水流流入内筒中的滤网,内筒不断上下移动会使注入内筒的水流时快时慢,外桶水面向内筒中心产生的水面张力时大时小,从而给正在向内筒中心运动的水面垃圾不断加速,加快了水面垃圾的收集效率,同时也扩大了所述自动收集装置收集垃圾的辐射面积。
112.(4)本专利的滤网优选为柔性滤网,滤网上设置套箍及较长的长度,使得滤网不随内筒上升和下降,减少了内筒上升时承受的重量,有助于内筒延长上下移动的时间和频次,有助于收集更多的水面垃圾,极大的提高了滤网收集水面垃圾的最大容量,有助于提高收集水面垃圾的效率。
113.(5)本专利的内筒侧壁的中空腔优选为梯形、三角形、水滴形和下端设置异形,有助于在容纳腔内水位较低时内筒即可向上移动,即降低了内筒上浮的临界水位,有助于加快内筒上下移动的速度,提高收集水面垃圾的效率,同时,临界水位降低,有助于收集例如塑料瓶等的大浮体垃圾。
114.(6)滤网设置支撑环,内筒设置放置环或放置台阶,使得滤网与内筒紧密配合,避免垃圾进入流入内筒和滤网之间,从而使得水面垃圾收集不完全,甚至影响排水泵使用性
能或损坏排水泵。
115.(7)设置上滑轮和下滑轮,所述上滑轮和下滑轮均用于内筒平稳上下移动,避免内筒上下移动时产生晃动,内筒产生倾斜下沉,进一步导致水进入内筒上开口的瞬间产生层流,使得进水量少,不易收集水面垃圾;且设置上滑轮和下滑轮,能够避免内筒与外桶内壁或平衡板之间容易产生摩擦,避免内筒和外桶之间摩擦损伤,同时也有利于便于收集水面垃圾。
116.(8)设置隔板,防止水面垃圾直接掉落排水腔,掉入排水腔后会被排水泵吸住,长期使用过程中会影响排水泵使用性能甚至损坏排水泵,故隔板起到保护水泵的作用。
117.(9)设置通孔,内筒向上移动时,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自通孔排出外桶,若不设置通孔,内筒和外桶之间存留的水被伸缩密封圈向上推动后自外桶和内筒的缝隙上涌,造成水面垃圾无法流入内筒。设置平衡板,平衡板能够隔离通孔处的水流动,保持平衡板上方的水平稳无流动,便于周围的水面垃圾向内筒汇集。
118.(10)内筒外壁靠近上开口一端设置斜坡面,有助于包含水面垃圾的水沿斜坡形成一定的弧度进入内筒,避免了水面垃圾掉入内筒和滤网之间,有利于滤网充分收集垃圾。内筒底部设置防撞垫,避免内筒不断上下移动时损伤内筒和外桶。
119.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“又一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
120.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

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