[发明专利]一种用于大面积水域漂浮垃圾收集打包一体化的浮式装置

说明书

本发明公开了一种用于大面积开放水域漂浮垃圾收集打包一体化的浮式装置，包括呈弧形的柔性弹簧浮体、垃圾拦截收集网裙、锚泊系统、稳定浮筒，柔性弹簧浮体包括柔性弹簧体、弹簧体网衣和浮力泡沫球，柔性弹簧体的外部套设有弹簧体网衣，内部设有浮力泡沫球；柔性弹簧浮体与垃圾拦截收集网裙相连，垃圾拦截收集网裙包括拦截收集网、若干打包浮筒和垃圾打包缆绳，拦截收集网的上部设有浮力球、底部设有配重球。本发明可实现进入浮式装置弧形区域内的垃圾全部进行收集打包，收集效率高，垃圾逃跑率低，装置的一体化程度高。

技术领域

本发明涉及一种用于垃圾收集的海洋工程结构，特别是涉及一种用于大面积水域漂浮垃圾收集打包一体化的浮式装置。

背景技术

随着船舶与海洋工程设计与制造水平不断升级以及人类对海洋的认识越来越深入，人类在海上开展的活动越来越多。全球塑料垃圾产量每年呈指数增长，海洋塑料垃圾对海洋生态系统的环境造成巨大的经济损失。而目前国内针对海洋漂浮垃圾清理装备理论和应用研究仍处于空白阶段，更缺少针对四大海域快速清理海上漂浮垃圾的技术及系统。因此，为了保护海洋生态环境和开发海洋经济，尽快设计出适用于大面积开放水域高效的垃圾清理装置对于海洋环境保护极其重要。

目前，海洋塑料清理工作主要通过“垃圾清理船”完成，这些船在海中巡航，使海水通过其内置的过滤网，并将过滤出的塑料和其他垃圾收集起来。这种方法成本较高，通常只用于港口等垃圾密集的水域，而分散在广阔海域在中的漂浮垃圾则很难得到有效清理。国内针对大面积开放海域漂浮垃圾清理理论和应用研究仍处于空白阶段。虽然已开展了海上浮式漂浮垃圾清理装备的研究工作，但是现有的垃圾清理装置操作复杂、清理效率较低，不适用于大面积开放水域漂浮垃圾的收集清理，对于不同海域海况的适用性较低。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种用于大面积水域漂浮垃圾收集打包一体化的浮式装置，操作简便、使用寿命长、收集效率高，对于不同海域海况的适用性较强，且能够快速清理和打包大面积开放水域的漂浮垃圾。

技术方案：本发明的用于大面积水域漂浮垃圾收集打包一体化的浮式装置，包括柔性弹簧浮体、设于柔性弹簧浮体内侧的垃圾拦截收集网裙(即柔性弹簧浮体的凹部)、锚泊系统、稳定浮筒；柔性弹簧浮体包括柔性弹簧体、弹簧体网衣和浮力泡沫球，所述柔性弹簧体的外部套设有弹簧体网衣，内部设有浮力泡沫球；柔性弹簧浮体整体呈弧形，其外侧设有稳定浮筒；柔性弹簧浮体与垃圾拦截收集网裙相连，垃圾拦截收集网裙包括拦截收集网、沿拦截收集网长度方向设置的若干打包浮筒和垃圾打包缆绳，拦截收集网的上部设有浮力球，底部设有配重球。

其中，柔性弹簧浮体整体呈现弧形，其为漂浮垃圾清理装置的主体结构，是主要承载结构，且柔性弹簧体可伸缩变形。柔性弹簧体外侧套设的弹簧体网衣的主要目的是防止漂浮垃圾逃跑，降低垃圾逃跑率；垃圾拦截收集网裙设置于超长柔性弹簧浮体的凹部(由于柔性弹簧浮体整体呈弧形，凹部即为超长柔性弹簧浮体的内侧)，且有一定的深度，拦截收集网裙的底部配有配重(能够防止漂浮垃圾从浮体下逃脱，例如在拦截收集网裙的底部悬挂若干配重球，这些配重球能够保证网裙垂直于流速方向)，垃圾拦截网和收集网是同一套网裙系统；垃圾拦截收集网可通过打包浮筒与柔性弹簧浮体连接，超长柔性弹簧浮体上设有锚泊系统。

柔性弹簧体整体呈螺旋弹簧状，采用金属或高强度碳纤维复合材料制成。当采用金属材质时，外表面包裹硫化橡胶以提高耐蚀性。弹簧体网衣采用高分子材料制成，如PV、PVC材料，或现有技术中其他高分子材料。

优选地，为便于运输和整体结构的安全性，所述柔性弹簧浮体包括若干分段柔性弹簧体，该若干个分段柔性弹簧体依次连接形成整体呈弧形的柔性弹簧体。

进一步地，垃圾拦截收集网裙与柔性弹簧浮体之间采用可拆卸连接，并通过打包浮筒与柔性弹簧浮体相连接。可拆卸连接便于使用时实现垃圾拦截收集网裙的分离。优选地，垃圾拦截收集网裙与柔性弹簧浮体之间采用卡扣连接。