梁 銳，羅學(xué)論，王 柯，王子珩

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，湖北 武漢 430070)

0 引 言

垃圾,被稱為放錯(cuò)了位置的資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)歷年來的生活垃圾積累量已達(dá)到50億噸，大量的垃圾堆積嚴(yán)重制約著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的改善，垃圾的收集、運(yùn)輸和清理也給社會(huì)造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。自從我國(guó)提出全面禁止“洋垃圾”入境以后，我們能否有效地利用“土垃圾”以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境將取決于垃圾分類回收工作的進(jìn)展。隨著國(guó)家對(duì)于環(huán)保重視程度的提高，垃圾分類回收將成為全民關(guān)注的焦點(diǎn)。垃圾分類具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等多方面的效益,有利于真正實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化和資源化以及生活垃圾處置的無害化[2]，有利于節(jié)約土地資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

在全球一些特別注重環(huán)保的國(guó)家里,處理垃圾最有技術(shù)含量的環(huán)節(jié)是垃圾分類。日本、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)家都有家用分類垃圾箱,人們?cè)诩揖涂梢暂p易地給垃圾分類[1]。人們從源頭上做好垃圾分類不僅大大提高了垃圾的后續(xù)處理以及資源的回收利用的效率而且還降低了垃圾處理的成本。

實(shí)現(xiàn)廣泛有效地垃圾分類收集，需要從每個(gè)家庭做起。在國(guó)內(nèi)，很多城市中的分類工作大都舉步維艱,陷入名存實(shí)亡的境地。造成這種局面的一個(gè)重要原因在于,居民的垃圾分類工作有待完善。目前，一般家庭使用更多的是普通的垃圾箱，各種垃圾集中到一起，給分類回收帶來極大的不便。當(dāng)前市面所售的垃圾分類箱，由于占據(jù)空間較大、分類回收不細(xì)致以及垃圾清理和運(yùn)輸困難等，已經(jīng)不能滿足目前國(guó)家對(duì)于垃圾處理的要求，也給環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)的人們?cè)斐闪瞬恍〉睦_。

1 家用垃圾分類箱設(shè)計(jì)的不足

當(dāng)前很多有垃圾分類意識(shí)的公民會(huì)自制垃圾分類箱或者直接購(gòu)買若干個(gè)傳統(tǒng)的垃圾箱來分別盛放不同種類的垃圾，但要做到有效的分類，至少需要4個(gè)垃圾箱，而這樣將會(huì)占據(jù)較大的空間，嚴(yán)重影響室內(nèi)整體效果，減小房屋的有效使用面積。

當(dāng)前實(shí)施垃圾分類回收的家庭采用的更多的是簡(jiǎn)易的垃圾分類裝置，該裝置僅能將垃圾分為可回收物和不可回收物兩類，這種分類看起來簡(jiǎn)單，但實(shí)質(zhì)上這樣的操作會(huì)給之后的分類工作帶來極大的不便，也會(huì)造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

當(dāng)前生活在城市里居民在清理垃圾時(shí)，通常要將垃圾運(yùn)往社區(qū)回收站，這對(duì)于住樓房(尤其是沒有電梯的建筑)的居民來說是一個(gè)令人頭疼的問題，垃圾產(chǎn)生量較多的住戶則需每天上上下下重復(fù)這一消耗體力的工作，若采用傳統(tǒng)的分類裝置，則需要更加頻繁地傾倒垃圾，無疑給人們的生活帶來極大的不便。

2 拉桿式可折疊家用垃圾分類箱的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

對(duì)于家用垃圾分類箱而言，實(shí)用性和美觀性是需要著重考慮的地方，這就對(duì)其造型、材質(zhì)及功能提出了嚴(yán)格要求，以下分別從這三個(gè)角度進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.1 造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)

垃圾箱在房間里是一個(gè)特殊的存在，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)房間整體的美觀性造成影響并且占據(jù)一些空間，但它又是人們生活中不可或缺的一部分。因此，為了讓垃圾分類箱的存在盡量不顯突兀，有必要在造型上進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，既能對(duì)使用者的分類投放起到提示作用，又不破壞房間的美觀。

目前應(yīng)用較為普遍的垃圾分類方式是將垃圾分為四類，即廚余垃圾、有害垃圾、可回收物和其它垃圾，因此在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮將其分為四部分。垃圾分類箱的主體結(jié)構(gòu)為外箱體和內(nèi)箱體，為減小占地面積，在分布方式上對(duì)其實(shí)施上下分層。將外箱體的上層固定并分隔為兩個(gè)部分，各內(nèi)置一個(gè)內(nèi)箱體，內(nèi)箱體可單獨(dú)取出；外箱體下層設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的箱體，其上設(shè)置有滑軌，外箱體內(nèi)側(cè)設(shè)置有滾輪，兩個(gè)獨(dú)立的箱體也分別內(nèi)置一個(gè)內(nèi)箱體，內(nèi)箱體可單獨(dú)取出。

為達(dá)到美觀效果的同時(shí)對(duì)使用者的分類投放起到提示作用，將箱體的外壁對(duì)應(yīng)于每一個(gè)部分分別標(biāo)注相應(yīng)文字和相應(yīng)的圖片標(biāo)識(shí)并噴涂幾種不同深淺的顏色。外壁其余部分的色彩可根據(jù)使用者的喜好噴涂。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖1.內(nèi)箱體 2.其他垃圾投放區(qū) 3.外箱體 4.框架 5.推拉環(huán) 6.可回收物投放區(qū) 7.滑軌 8.廚余垃圾投放區(qū) 9.有害垃圾投放區(qū)

2.2 功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)

垃圾分類箱的主要功能是實(shí)現(xiàn)垃圾分類，因此要特別注重垃圾分類是否滿足設(shè)計(jì)要求。在此基礎(chǔ)上又增加了一項(xiàng)爬樓梯的功能?，F(xiàn)有些高樓住宅無電梯，因此設(shè)計(jì)爬樓梯功能，就能方便居民運(yùn)輸和清理垃圾。垃圾在家里分類后，清理和運(yùn)輸也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。為方便家庭垃圾的清理和運(yùn)輸，在主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上上增加拉桿(見圖2)和輪子的設(shè)計(jì)，居民可以像拖旅行箱一樣將垃圾運(yùn)到社區(qū)垃圾分類回收站，省力又方便。針對(duì)一些無電梯的住宅，將輪子設(shè)計(jì)為可以爬樓梯的三輪結(jié)構(gòu)(見圖3)，既可以爬樓梯和越障，也可以平地前進(jìn)。

圖2 拉桿結(jié)構(gòu) 圖3 輪子結(jié)構(gòu)1.拉桿 2.上箱蓋 3.收縮盒 1.下箱體 2.三幅輪架 3.車輪

鮮廚余垃圾的味道比較大，所以還增加了防臭設(shè)計(jì)。由于垃圾中氣味產(chǎn)生的主要來源為鮮廚余和一部分可回收物，所以考慮到方便投放以及防臭效果，針對(duì)上下兩層分別采用了不同的設(shè)計(jì)。上層為翻轉(zhuǎn)式箱蓋(見圖4)，并且箱蓋在內(nèi)箱體提手的支撐下可張開一定角度，方便投放垃圾；下層為滑動(dòng)式箱蓋(見圖5)，垃圾投放完畢后可輕輕關(guān)閉開口，從而起到良好的防臭效果。

圖4 翻轉(zhuǎn)式箱蓋 圖5 滑動(dòng)式箱蓋(俯視圖)1.上箱蓋 2.提手 3.上箱體 1.下箱體 2.下箱蓋 3.上箱體

為保證分類時(shí)方便投放，清理時(shí)方便運(yùn)輸，將箱體下層設(shè)計(jì)為類似抽屜的推拉結(jié)構(gòu)。滾輪式抽屜滑軌設(shè)計(jì)，在滾輪與滑軌接觸的情況下，下層箱體可實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的往復(fù)移動(dòng)。同時(shí)，箱體正面上部設(shè)有隱藏式推拉環(huán)，方便居民對(duì)下層進(jìn)行移動(dòng)，結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 抽屜式推拉結(jié)構(gòu)

垃圾分類箱是否結(jié)實(shí)耐用以及垃圾運(yùn)輸是否省力取決于材料。從結(jié)實(shí)耐用的角度上來看，要選取韌性大，硬度較高的材料；而從省力的角度看，要選取輕質(zhì)材料。對(duì)于家用垃圾分類箱而言，一般不會(huì)有較大程度上的損壞，所以選材上更傾向于達(dá)到省力的效果。綜合以上分析，選擇ABS塑料作為垃圾分類箱箱體的原材料。拉桿式可折疊家用垃圾分類箱的總體設(shè)計(jì)與裝配效果如圖7所示。

圖7 垃圾分類箱整體效果圖1.拉桿 2.上頂蓋 3.提手 4.內(nèi)箱體 5.外箱體 6.箱門 7.滑軌 8.輪子 9.三腳架 10.廚余垃圾及相應(yīng)標(biāo)識(shí)標(biāo)注區(qū) 11.可回收物及相應(yīng)標(biāo)識(shí)標(biāo)注區(qū) 12.推拉環(huán) 13.有害垃圾及 相應(yīng)標(biāo)識(shí)標(biāo)注區(qū) 14.其他垃圾及相應(yīng)標(biāo)識(shí)標(biāo)注區(qū)

3 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)了一款拉桿式可折疊家用垃圾分類箱，具有占據(jù)空間小、外形新穎、可以爬樓梯、防臭等實(shí)用功能。居民可將有害垃圾、廚余垃圾、可回收物以及其他垃圾按照提示正確分類垃圾并投入對(duì)應(yīng)的垃圾箱。垃圾箱裝滿垃圾需要清理時(shí)既可以通過拖拉整個(gè)垃圾箱的方式去社區(qū)垃圾箱傾倒垃圾也可以單獨(dú)取出內(nèi)箱體進(jìn)行傾倒，方便進(jìn)行垃圾清理和運(yùn)輸。內(nèi)箱體采用密封設(shè)計(jì)，可避免使用塑料袋，方便清洗，綠色環(huán)保，適合家用，有利于推進(jìn)居民實(shí)現(xiàn)垃圾家庭分類的關(guān)鍵步驟，進(jìn)而方便后續(xù)集中分類處理社區(qū)垃圾等，真正實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”，為全社會(huì)實(shí)現(xiàn)垃圾分類做貢獻(xiàn)。