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

【摘 要】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，能通過紅外傳感器檢測垃圾裝滿后，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。

【關(guān)鍵詞】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。

該裝置通過有效減少了垃圾運(yùn)輸次數(shù)，從而減少了垃圾車的尾氣排放和人力。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)，繼而減少廢氣排放。智能環(huán)保垃圾桶如圖（1）所示。

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、萬向輪、壓力傳感器、常開型光電開關(guān)、提示燈、門板、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。萬向輪用于方便垃圾箱搬運(yùn)。

2.2感應(yīng)裝置

使用常開型光電開關(guān)和常開型光電開關(guān)檢測垃圾是否飽和。當(dāng)有垃圾放入，光電開關(guān)閉合時(shí)間三秒以內(nèi)，無信號(hào)輸出。當(dāng)垃圾飽和時(shí)光電開關(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)部常開型光電開關(guān)控制，當(dāng)垃圾高于警戒位置時(shí)觸發(fā)常開型光電開關(guān)，無間斷時(shí)間達(dá)十秒以上，提示燈開始工作。斜口式垃圾投放口能方便使用者丟放垃圾。門板與箱體連接處由卡扣固定，門板與其余箱體部分緊密貼合，防止垃圾掉出?；厥諘r(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

將垃圾通過斜口式垃圾投放口扔進(jìn)垃圾箱內(nèi)，直到它通過紅外傳感器檢測垃圾裝滿后，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，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

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。在未來前景方面，有著很大的市場需求，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)。

參考文獻(xiàn)：

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

[3] 戴禮驍，蔣陳苗，薛兵乓，林云宏，吳陳燕，太陽能智能垃圾桶的設(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.endprint