一種智能環保垃圾桶

王鎰杰+趙華+李澤宇+嚴瑩+蘇宇杰+趙宏慶+周鑫

【摘 要】在生活中我們每天都會制造大量的生活垃圾，既不美觀還有異味。垃圾車數次的清理，不僅排放大量廢氣，而且浪費人力物力。本文研究設計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，自動進行壓縮并恢復原位，壓縮數次直到垃圾飽和后，提醒裝置啟動，警報燈亮起，提醒物業管理人員清理，提高垃圾桶使用效率，達到有效智能環保的目的。

【關鍵詞】智能壓縮；環保；提醒清理；垃圾桶

引言

現有的壓縮垃圾桶存在著一些不足：第一，設備普遍處于理論狀態，現有的成品也只是小型手動壓縮型，并不能完全大規模使用，起到節能環保的作用[1-3]；第二，現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，目前節能垃圾桶還處于傳統手動處理方面，費力費時，效率及實用性較低。本裝置是應用于環保垃圾回收方面的一種新型節能裝置，可以使垃圾桶得到充分利用，提高利用率，并實現智能化，改變了戶外垃圾桶數量少、利用率低的現狀，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。響應綠色、環保、便捷、多功能等主題。

1. 工作原理及設計方案

該項發明采用智能化控制，大大增加垃圾箱的空間使用率，從而達到節能環保的作用。本技術方案利用多種感器相結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行判斷并作出反應[4]，不需要人工操作，以此克服服現有技術的不足。

該裝置通過有效減少了垃圾運輸次數，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壓縮，壓縮到不能壓縮時自動停止，通過各個系統之間的同步，從而實現整個裝置的自動化、節約了時間，提高了效率。該裝置所要解決的技術問題是：高效環保處理在生活中產生的大量垃圾，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。同時做到人力物力合理節約，減少物業人員清理垃圾點的次數，繼而減少廢氣排放。智能環保垃圾桶如圖（1）所示。

2. 關鍵結構設計

該裝置所采用的技術方案是：一種智能環保垃圾桶包括壓縮裝置、感應裝置、提示裝置。

該裝置主要包括：電機、壓板、絲桿、支撐架、彈簧、萬向輪、壓力傳感器、常開型光電開關、提示燈、門板、卡扣、斜口式垃圾投放口。

2.1壓縮裝置

電機轉動帶動絲桿旋轉，然后帶動壓板下壓。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，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。

2.2感應裝置

使用常開型光電開關和常開型光電開關檢測垃圾是否飽和。當有垃圾放入，光電開關閉合時間三秒以內，無信號輸出。當垃圾飽和時光電開關閉合時間達三秒以上，輸出信號，使電機和壓力傳感器運行。當有光電信號輸入，電機工作帶動絲桿運動，壓板向下運動。壓板上裝有兩個壓力傳感器，當壓力傳感器接觸到垃圾并使壓力達到預計設定值，電機停止工作，電機反轉，壓力撤去，壓板向上運動。

2.3提示裝置

提示燈由內部常開型光電開關控制，當垃圾高于警戒位置時觸發常開型光電開關，無間斷時間達十秒以上，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。回收時將垃圾袋從垃圾箱側面取出并換入新的垃圾袋即可。

3.所述智能環保垃圾桶具體運行方式為

將垃圾通過斜口式垃圾投放口扔進垃圾箱內，直到它通過紅外傳感器檢測垃圾裝滿后，設備將自動啟動電機使壓板向下壓縮，同時利用壓力傳感器進行檢測，當達到壓力值上限后，電機反向啟動帶動壓板恢復原位，這時可以繼續投放垃圾，再次裝滿后壓板再次下壓，在壓縮數次后，直到壓力傳感器感應到垃圾飽和后，提醒裝置啟動，警報燈亮起，提醒物業管理人員清理。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使用。

4.結束語

該裝置提高了垃圾桶的利用效率，有效減少了垃圾運輸次數，從而減少了垃圾車的尾氣排放和人力。同時實現了智能控制，有效、環保，具有創新性、實用性和健康性。本發明巧妙的自動壓縮系統能大幅度提高垃圾袋利用率，減少塑料垃圾袋的使用數量，節能環保；在材質方面利用防水材料作為垃圾袋，可以多次使用，真正達到綠色環保垃圾桶的理念。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，改善居住環境。在使用方面，本發明著重便捷，智能化壓縮和打包，也能大幅度減輕環衛工人的負擔。

參考文獻：

[1] 周慧珺，許錦標，新型智能垃圾桶的設計方案[J]，廣東工業大學學報，2006，（03）：85-88；

[2] 鞏書蘭，郭文成，紅外感應控制系統[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計[J]，電子技術，2013，（12）：33-34。

[4] 張英雄，趙華，朱杰，朱宸英杰，張天遠，一種鹽水瓶自動控制輸液板的設計[J]. 科技商品，2016，（3）：34.endprint