收集水面浮油污染物无人船舶系统及收集污染物方法技术方案

本发明专利技术公开了一种收集水面浮油污染物无人船舶系统及收集污染物方法，浮油污染物收集无人船包括漂浮在水面的“人”字形赶油单元，“人”字形赶油单元包括呈人字形水平张开的第一赶水臂和第二赶水臂，第一赶水臂和第二赶水臂相互靠拢的一端均固定连接在水平的连接臂两端；第一赶水臂、第二赶水臂和连接臂均为密度小于水的材质构成；对浮油收集的过程中还实时的对已经收集的水和油进行分离，然后将已经分离的水以射流的方式射出，进而不仅起到节省储油空间的问题，喷出的射流的反作用力还起到了无人船的驱动力。

【技术实现步骤摘要】
收集水面浮油污染物无人船舶系统及收集污染物方法
本专利技术属于无人船领域。
技术介绍
传统的水面浮油污染物收集时，从收集口处下坠的除了油类污染物外，还有大量的水，进而需要收集船本身的容器体积很大。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种收集水面浮游污染物无人船舶系统。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的收集水面浮油污染物无人船舶系统，浮油污染物收集无人船包括漂浮在水面的“人”字形赶油单元，所述“人”字形赶油单元包括呈人字形水平张开的第一赶水臂和第二赶水臂，所述第一赶水臂和第二赶水臂相互靠拢的一端均固定连接在水平的连接臂两端；所述第一赶水臂、第二赶水臂和连接臂均为密度小于水的材质构成；所述第一赶水臂与第二赶水臂之间设置有收油单元，第一赶水臂和第二赶水臂分别通过硬质的第一连接管体和硬质的第二连接管体固定连接所述收油单元，从而使所述收油单元跟随所述“人”字形赶油单元同步运动。进一步的，还包括浸没在水液面以下的水平浮油储存筒，浮油储存筒的上方通过若干竖向的连接杆，固定连接有漂浮在水面的浮球；所述浮油储存筒的左端为封闭端壁，所述浮油储存筒的筒内活动设置有活塞，所述活塞的右侧为平衡柱腔，所述平衡柱腔的右端连通外界；所述封闭端壁与所述活塞之间形成浮油储存柱腔；所述收油单元的出料端连接有浮油导出软管，所述浮油导出软管的另一端连接所述封闭端壁，并连通所述浮油储存柱腔；若干浮球、连接杆和浮油储存筒所构成的组合结构在浮油导出软管的牵动下跟随所述收油单元一同在水中漂浮游动。进一步的，所述连接臂的中部、第一赶水臂的末端和第二赶水臂的末端均连接有浮子。进一步的，所述封闭端壁上设置有连通浮油储存柱腔的抽油嘴，所述抽油嘴上设置有手动阀门；所述平衡柱腔的右端内壁设置有活塞限位内缘。进一步的，所述收油单元包括锥状的收油漏斗，所述收油漏斗的内侧为锥状斗腔，所述收油漏斗顶端为一圈环状拦水内缘；所述斗腔的底端设置有漏液口；所述收油漏斗的下方同轴心设置有桶体，所述收油漏斗的下方还同轴心设置有环壁，所述环壁围合在桶体的上部分的外周，所述环壁的下端的内缘与所述桶体外壁一体化密封连接，从而使环壁与桶体上部分的外壁之间形成环状接油沟；所述环壁的上端轮廓一体化连接所述收油漏斗的下壁；所述桶体的桶内同轴心设置有柱体，所述柱体的顶端同轴心设置有尖端朝上且可旋转的圆锥体，所述柱体的顶端设置有电机安装仓，所述电机安装仓内固定安装有电机，所述电机的输出轴同轴心驱动连接所述圆锥体底部；所述圆锥体的尖端在所述漏液口下端，从漏液口向下漏出的液体在圆锥体的引导下扩散式向下流动；所述圆锥体的下端通过密封推力轴承与所述柱体的顶端转动配合；所述圆锥体的下端外壁呈圆周阵列分布有若干浮油离心叶片，若干所述浮油离心叶片的所在高度与所述桶体上端的桶缘所在高度等高；所述柱体与所述桶体内壁之间形成环柱状桶腔，所述柱体的中部高度处的四周呈圆周阵列分布有若干竖向的隔板，若干隔板将环柱状桶腔的中部分隔成若干竖向的油水分离通道，若干油水分离通道中的油类物质会上浮，所述桶体内的底部为环状的无油水腔，各所述油水分离通道的下端连通所述无油水腔；各所述隔板的上端靠近桶缘的一侧均连接有一片竖向的旋流抑止翅片，各旋流抑止翅片的上端均高出桶缘所在高度，若干旋流抑止翅片沿所述桶体上端内壁呈圆周阵列分布，呈圆周阵列分布的若干旋流抑止翅片所围合的区域为浮油旋流区，相邻旋流抑止翅片之间形成浮油溢出室，各所述浮油溢出室下端均连通一个油水分离通道的上端，各所述浮油溢出室靠近圆锥体的一端连通浮油旋流区；各浮油溢出室内漂浮的浮油在桶缘处向外溢出到环状接油沟中；所述圆锥体的回转能带动浮油离心叶片使若干旋流抑止翅片围合范围内的浮油旋流区的浮油液体跟着回转；所述第一赶水臂和第二赶水臂背离收油单元的一侧分别固定安装有第一射流水泵和第二射流水泵，所述第一射流水泵的第一射流喷出口的喷出方向与所述第一赶水臂的长度方向垂直；所述第二射流水泵的第二射流喷出口的喷出方向与所述第二赶水臂的长度方向垂直；还包括硬质的第一连接管体和硬质的第二连接管体，所述第一连接管体将桶体与第一射流水泵固定连接，且第一连接管体的进水端连通无油水腔，第一连接管体的出水端连通第一射流水泵的进水端；所述第二连接管体将桶体与第二射流水泵固定连接，且第二连接管体的进水端连通无油水腔，第二连接管体的出水端连通第二射流水泵的进水端；所述桶体内为满水时，所述收油漏斗顶端的一圈环状拦水内缘低于所述水液面以下0.5cm至1cm，且“人”字形赶油单元仍然为漂浮状态；所述桶体内为空水时，在浮力作用下，所述收油漏斗顶端的一圈环状拦水内缘高出所述水液面。进一步的，所述桶体的下端侧壁上还设置有进水管体，所述进水管体将无油水腔与外部连通，所述进水管体上设置有电磁阀；进一步的，所述环壁下端固定安装有抽油泵，所述抽油泵的进油管连通所述环状接油沟的底部；所述抽油泵的液体导出端连通所述浮油导出软管的进液端；抽油泵的进油管处还设置有防止液体反流的单向阀。进一步的，收集水面浮油污染物无人船舶系统的收集污染物方法：初始状态：桶体内为空水，在浮力作用下，收油漏斗顶端的一圈环状拦水内缘处于高出水液面的状态，而整个桶体仍然处于完全浸没在水中的状态，这时活塞位于水平浮油储存筒的左端，平衡柱腔全部被所在水域的水填充；浮油污染物收集无人船整体行驶在没有浮油污染物的水液面上时，或者准备行驶到有浮油污染物的区域的过程中的操作方法：由于这时水面上没有浮油，不需要进行浮油收集，在初始状态的基础上，打开进水管体上的电磁阀，进而使所在水域的水在水压的作用下持续涌入到无油水腔中，与此同时，启动第一射流水泵和第二射流水泵，进而使进水管体涌入到无油水腔中的水被硬质的第一连接管体和硬质的第二连接管体完全的持续抽入到第一射流水泵和第二射流水泵中，并通过第一射流喷出口和第二射流喷出口以射流的形式迅速喷出，从而达到动态平衡，所述动态平衡下，进入无油水腔中的水处于被持续抽走的状态，进而使桶体内始终处于接近空水的状态，进而在此状态下，收油漏斗顶端的一圈环状拦水内缘在浮力作用下仍然处于高出水液面的状态；与此同时第一射流喷出口和第二射流喷出口以射流的形式迅速喷出的水产生的反作用力形成了驱动漂浮在水面的“人”字形赶油单元的驱动力，进而使“人”字形赶油单元通过硬质的第一连接管体和硬质的第二连接管体带着收油单元在水面行驶，与此同时若干浮球、连接杆和浮油储存筒所构成的组合结构在浮油导出软管的牵动下跟随所述收油单元一同在水中漂浮游动；通过控制第一射流喷出口和第二射流喷出口所射出的流量差就可以控制浮油污染物收集无人船整体的转弯幅度；浮油污染物收集无人船整体已经行驶到浮油污染物的区域时的工作方法：这时浮油污染物收集无人船整体所在的水面上已经存在浮油，这时先暂时暂停第一射流水泵和第二射流水泵；使无油水腔中的水停止被抽走，而所在水域的水在水压的作用下仍然在通过进水管体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：浮油污染物收集无人船包括漂浮在水面的“人”字形赶油单元(200)，所述“人”字形赶油单元(200)包括呈人字形水平张开的第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)，所述第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)相互靠拢的一端均固定连接在水平的连接臂(42)两端；所述第一赶水臂(40)、第二赶水臂(41)和连接臂(42)均为密度小于水的材质构成；/n所述第一赶水臂(40)与第二赶水臂(41)之间设置有收油单元(300)，第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)分别通过硬质的第一连接管体(8)和硬质的第二连接管体(8)固定连接所述收油单元(300)，从而使所述收油单元(300)跟随所述“人”字形赶油单元(200)同步运动。/n

【技术特征摘要】
1.收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：浮油污染物收集无人船包括漂浮在水面的“人”字形赶油单元(200)，所述“人”字形赶油单元(200)包括呈人字形水平张开的第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)，所述第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)相互靠拢的一端均固定连接在水平的连接臂(42)两端；所述第一赶水臂(40)、第二赶水臂(41)和连接臂(42)均为密度小于水的材质构成；
所述第一赶水臂(40)与第二赶水臂(41)之间设置有收油单元(300)，第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)分别通过硬质的第一连接管体(8)和硬质的第二连接管体(8)固定连接所述收油单元(300)，从而使所述收油单元(300)跟随所述“人”字形赶油单元(200)同步运动。


2.根据权利要求1所述的收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：还包括浸没在水液面(18)以下的水平浮油储存筒(22)，浮油储存筒(22)的上方通过若干竖向的连接杆(71)，固定连接有漂浮在水面的浮球(19)；所述浮油储存筒(22)的左端为封闭端壁(117)，所述浮油储存筒(22)的筒内活动设置有活塞(25)，所述活塞(25)的右侧为平衡柱腔(24)，所述平衡柱腔(24)的右端连通外界；所述封闭端壁(117)与所述活塞(25)之间形成浮油储存柱腔(26)；
所述收油单元(300)的出料端连接有浮油导出软管(27)，所述浮油导出软管(27)的另一端连接所述封闭端壁(117)，并连通所述浮油储存柱腔(26)；若干浮球(19)、连接杆(71)和浮油储存筒(22)所构成的组合结构在浮油导出软管(27)的牵动下跟随所述收油单元(300)一同在水中漂浮游动。


3.根据权利要求2所述的收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：所述连接臂(42)的中部、第一赶水臂(40)的末端和第二赶水臂(41)的末端均连接有浮子。


4.根据权利要求3所述的收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：所述封闭端壁(117)上设置有连通浮油储存柱腔(26)的抽油嘴(51)，所述抽油嘴(51)上设置有手动阀门；所述平衡柱腔(24)的右端内壁设置有活塞限位内缘(23)。


5.根据权利要求2所述的收集水面浮油污染物无人船舶系统，其特征在于：所述收油单元(300)包括锥状的收油漏斗(2)，所述收油漏斗(2)的内侧为锥状斗腔(34.1)，所述收油漏斗(2)顶端为一圈环状拦水内缘(34)；所述斗腔(34.1)的底端设置有漏液口(17)；
所述收油漏斗(2)的下方同轴心设置有桶体(7)，所述收油漏斗(2)的下方还同轴心设置有环壁(32)，所述环壁(32)围合在桶体(7)的上部分的外周，所述环壁(32)的下端的内缘(32.1)与所述桶体(7)外壁一体化密封连接，从而使环壁(32)与桶体(7)上部分的外壁之间形成环状接油沟(30)；
所述环壁(32)的上端轮廓一体化连接所述收油漏斗(2)的下壁；所述桶体(7)的桶内同轴心设置有柱体(12)，所述柱体(12)的顶端同轴心设置有尖端朝上且可旋转的圆锥体(16)，所述柱体(12)的顶端设置有电机安装仓(18)，所述电机安装仓(18)内固定安装有电机(13)，所述电机(13)的输出轴(1)同轴心驱动连接所述圆锥体(16)底部；
所述圆锥体(16)的尖端在所述漏液口(17)下端，从漏液口(17)向下漏出的液体在圆锥体(16)的引导下扩散式向下流动；所述圆锥体(16)的下端通过密封推力轴承(14)与所述柱体(12)的顶端转动配合；
所述圆锥体(16)的下端外壁呈圆周阵列分布有若干浮油离心叶片(15)，若干所述浮油离心叶片(15)的所在高度与所述桶体(7)上端的桶缘(5)所在高度等高；
所述柱体(12)与所述桶体(7)内壁之间形成环柱状桶腔，所述柱体(12)的中部高度处的四周呈圆周阵列分布有若干竖向的隔板(9)，若干隔板(9)将环柱状桶腔的中部分隔成若干竖向的油水分离通道(6)，若干油水分离通道(6)中的油类物质会上浮，所述桶体(7)内的底部为环状的无油水腔(10)，各所述油水分离通道(6)的下端连通所述无油水腔(10)；
各所述隔板(9)的上端靠近桶缘(5)的一侧均连接有一片竖向的旋流抑止翅片(4)，各旋流抑止翅片(4)的上端均高出桶缘(5)所在高度，若干旋流抑止翅片(4)沿所述桶体(7)上端内壁呈圆周阵列分布，呈圆周阵列分布的若干旋流抑止翅片(4)所围合的区域为浮油旋流区，相邻旋流抑止翅片(4)之间形成浮油溢出室(3)，各所述浮油溢出室(3)下端均连通一个油水分离通道(6)的上端，各所述浮油溢出室(3)靠近圆锥体(16)的一端连通浮油旋流区；各浮油溢出室(3)内漂浮的浮油在桶缘(5)处向外溢出到环状接油沟(30)中；所述圆锥体(16)的回转能带动浮油离心叶片(15)使若干旋流抑止翅片(4)围合范围内的浮油旋流区的浮油液体跟着回转；
所述第一赶水臂(40)和第二赶水臂(41)背离收油单元(300)的一侧分别固定安装有第一射流水泵(52)和第二射流水泵(51)，所述第一射流水泵(52)的第一射流喷出口(54)的喷出方向与所述第一赶水臂(40)的长度方向垂直；所述第二射流水泵(51)的第二射流喷出口(53)的喷出方向与所述第二赶水臂(41)的长度方向垂直；
还包括硬质的第一连接管体(8)和硬质的第二连接管体(8)，所述第一连接管体(8)将桶体(7)与第一射流水泵(52)固定连接，且第一连接管体(8)的进水端连通无油水腔(10)，第一连接管体(8)的出水端连通第一射流水泵(52)的进水端；
所述第二连接管体(11)将桶体(7)与第二射流水泵(51)固定连接，且第二连接管体(11)的进水端连通无油水腔(10)，第二连接管体(11)的出水端连通第二射流水泵(51)的进水端；
所述桶体(7)内为满水时，所述收油漏斗(2)顶端的一圈环状拦水内缘(34)低于所述水液面(18)以下0.5cm至1cm，且“人”字形赶油单元(200)仍然为漂浮状态；
所述桶体(7)内为空水时，在浮力作用下，所述收油漏斗(2)顶端的一圈环状拦水内缘(34)高出所述水液面(18)。


6.根据权利要求2所述的收集水面浮油污染物无...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔云华，
申请(专利权)人：崔云华，
类型：发明
国别省市：江苏;32