王鎰杰 趙 華 李澤宇 嚴(yán) 瑩 蘇宇杰 趙宏慶 周 鑫 / 上海電機(jī)學(xué)院

一種智能環(huán)保垃圾桶

王鎰杰 趙 華 李澤宇 嚴(yán) 瑩 蘇宇杰 趙宏慶 周 鑫 / 上海電機(jī)學(xué)院

在生活中我們每天都會(huì)制造大量的生活垃圾，既不美觀還有異味。垃圾車(chē)數(shù)次的清理，不僅排放大量廢氣，而且浪費(fèi)人力物力。本文研究設(shè)計(jì)了一種新型的智能可壓縮式垃圾箱，能通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)垃圾裝滿后，自動(dòng)進(jìn)行壓縮并恢復(fù)原位，壓縮數(shù)次直到垃圾飽和后，提醒裝置啟動(dòng)，警報(bào)燈亮起，提醒物業(yè)管理人員清理，提高垃圾桶使用效率，達(dá)到有效智能環(huán)保的目的。

智能壓縮；環(huán)保；提醒清理；垃圾桶

引言

現(xiàn)有的壓縮垃圾桶存在著一些不足：第一，設(shè)備普遍處于理論狀態(tài)，現(xiàn)有的成品也只是小型手動(dòng)壓縮型，并不能完全大規(guī)模使用，起到節(jié)能環(huán)保的作用[1-3]；第二，現(xiàn)有的壓縮垃圾桶沒(méi)有做到全智能，不能使收集、壓縮、提醒、回收于一體；第三，目前節(jié)能垃圾桶還處于傳統(tǒng)手動(dòng)處理方面，費(fèi)力費(fèi)時(shí)，效率及實(shí)用性較低。本裝置是應(yīng)用于環(huán)保垃圾回收方面的一種新型節(jié)能裝置，可以使垃圾桶得到充分利用，提高利用率，并實(shí)現(xiàn)智能化，改變了戶外垃圾桶數(shù)量少、利用率低的現(xiàn)狀，改善戶外壞境，并在垃圾回收方面更加便捷高效，減少回收垃圾成本，提高回收效率。響應(yīng)綠色、環(huán)保、便捷、多功能等主題。

1.工作原理及設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)發(fā)明采用智能化控制，大大增加垃圾箱的空間使用率，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。本技術(shù)方案利用多種感器相結(jié)合可以真正做到智能化。紅外傳感器和壓力傳感器在控制器的作用下相互配合對(duì)垃圾桶間的情況進(jìn)行判斷并作出反應(yīng)[4]，不需要人工操作，以此克服服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

該裝置通過(guò)有效減少了垃圾運(yùn)輸次數(shù)，從而減少了垃圾車(chē)的尾氣排放和人力。并且能在垃圾容量飽和后提醒，有效解決了垃圾箱滿后垃圾溢出的現(xiàn)象。裝置中紅外傳感器和壓力傳感器相互配合，從而使垃圾滿了自動(dòng)壓縮，壓縮到不能壓縮時(shí)自動(dòng)停止，通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)之間的同步，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的自動(dòng)化、節(jié)約了時(shí)間，提高了效率。該裝置所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：高效環(huán)保處理在生活中產(chǎn)生的大量垃圾，取代一些人口比較密集的地方提供的大型的普通垃圾桶。解決占地面積大和垃圾溢出的問(wèn)題。同時(shí)做到人力物力合理節(jié)約，減少物業(yè)人員清理垃圾點(diǎn)的次數(shù)，繼而減少?gòu)U氣排放。智能環(huán)保垃圾桶如圖（1）所示。

圖1

2.關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該裝置所采用的技術(shù)方案是：一種智能環(huán)保垃圾桶包括壓縮裝置、感應(yīng)裝置、提示裝置。

該裝置主要包括：電機(jī)、壓板、絲桿、支撐架、彈簧、萬(wàn)向輪、壓力傳感器、常開(kāi)型光電開(kāi)關(guān)、提示燈、門(mén)板、卡扣、斜口式垃圾投放口。

2.1 壓縮裝置

電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，然后帶動(dòng)壓板下壓。壓板下壓，壓縮垃圾和支撐架彈簧。壓板完成后壓板上升，彈簧恢復(fù)，但垃圾保持壓縮，垃圾箱空余空間增加。支撐架用于支撐垃圾袋。萬(wàn)向輪用于方便垃圾箱搬運(yùn)。

2.2 感應(yīng)裝置

使用常開(kāi)型光電開(kāi)關(guān)和常開(kāi)型光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)垃圾是否飽和。當(dāng)有垃圾放入，光電開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間三秒以?xún)?nèi)，無(wú)信號(hào)輸出。當(dāng)垃圾飽和時(shí)光電開(kāi)關(guān)閉合時(shí)間達(dá)三秒以上，輸出信號(hào)，使電機(jī)和壓力傳感器運(yùn)行。當(dāng)有光電信號(hào)輸入，電機(jī)工作帶動(dòng)絲桿運(yùn)動(dòng)，壓板向下運(yùn)動(dòng)。壓板上裝有兩個(gè)壓力傳感器，當(dāng)壓力傳感器接觸到垃圾并使壓力達(dá)到預(yù)計(jì)設(shè)定值，電機(jī)停止工作，電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓力撤去，壓板向上運(yùn)動(dòng)。

2.3 提示裝置

提示燈由內(nèi)部常開(kāi)型光電開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)垃圾高于警戒位置時(shí)觸發(fā)常開(kāi)型光電開(kāi)關(guān)，無(wú)間斷時(shí)間達(dá)十秒以上，提示燈開(kāi)始工作。斜口式垃圾投放口能方便使用者丟放垃圾。門(mén)板與箱體連接處由卡扣固定，門(mén)板與其余箱體部分緊密貼合，防止垃圾掉出。回收時(shí)將垃圾袋從垃圾箱側(cè)面取出并換入新的垃圾袋即可。

3.所述智能環(huán)保垃圾桶具體運(yùn)行方式為

將垃圾通過(guò)斜口式垃圾投放口扔進(jìn)垃圾箱內(nèi)，直到它通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)垃圾裝滿后，設(shè)備將自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)使壓板向下壓縮，同時(shí)利用壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)達(dá)到壓力值上限后，電機(jī)反向啟動(dòng)帶動(dòng)壓板恢復(fù)原位，這時(shí)可以繼續(xù)投放垃圾，再次裝滿后壓板再次下壓，在壓縮數(shù)次后，直到壓力傳感器感應(yīng)到垃圾飽和后，提醒裝置啟動(dòng)，警報(bào)燈亮起，提醒物業(yè)管理人員清理。管理人員打開(kāi)卡扣和面板，清理掉打包好的垃圾袋，并換上新垃圾袋即可繼續(xù)使用。

4.結(jié)束語(yǔ)

該裝置提高了垃圾桶的利用效率，有效減少了垃圾運(yùn)輸次數(shù)，從而減少了垃圾車(chē)的尾氣排放和人力。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了智能控制，有效、環(huán)保，具有創(chuàng)新性、實(shí)用性和健康性。本發(fā)明巧妙的自動(dòng)壓縮系統(tǒng)能大幅度提高垃圾袋利用率，減少塑料垃圾袋的使用數(shù)量，節(jié)能環(huán)保；在材質(zhì)方面利用防水材料作為垃圾袋，可以多次使用，真正達(dá)到綠色環(huán)保垃圾桶的理念。在未來(lái)前景方面，有著很大的市場(chǎng)需求，符合智能現(xiàn)代化城市的概念，可取代街頭巷尾上雜亂差的垃圾桶，改善居住環(huán)境。在使用方面，本發(fā)明著重便捷，智能化壓縮和打包，也能大幅度減輕環(huán)衛(wèi)工人的負(fù)擔(dān)。

[1]周慧珺，許錦標(biāo)，新型智能垃圾桶的設(shè)計(jì)方案[J]，廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，（03）：85-88；

[2]鞏書(shū)蘭，郭文成，紅外感應(yīng)控制系統(tǒng)[J]，民營(yíng)科技，2007，（03）：43；

[3]戴禮驍，蔣陳苗，薛兵乓，林云宏，吳陳燕，太陽(yáng)能智能垃圾桶的設(shè)計(jì)[J]，電子技術(shù)，2013，（12）：33-34。

[4]張英雄，趙華，朱杰，朱宸英杰，張?zhí)爝h(yuǎn)，一種鹽水瓶自動(dòng)控制輸液板的設(shè)計(jì)[J].科技商品，2016，（3）:34.