可預警垃圾桶的設計

葉晴川

摘要 生活在當下，智能化的科技進步給人們的生活帶來了巨大改變，可以這樣說，一項新科技的誕生是運應時代需求而生，可以小到對生活中的殘液處理。物質生活的享受衍生出茶文化和咖啡文化，被大眾所追捧，它們的盛行，卻給環境帶來了不利的影響，未及時處理的飲品殘渣和殘液就會使食物發酵、發霉，從而散發出惡臭，所以走在大街上，人們都不太喜歡靠近垃圾桶。面對這一環境問題，本文引出了一種具有預警功能的垃圾桶，以其為研究對象，系統地闡述了其智能化的設計理念，用過濾網桶分離處理茶葉殘渣與殘液，通過蜂鳴報警器的預警作用，保證殘液得到及時、方便的處理，防止殘液外溢到地面或來不及處理而發出惡臭。并對其不足進行了改良建議，安裝加熱裝置和服務器手機客戶端這些創新點，為市政環境建設提供了一個有效的解決措施，以期通過對它的推廣使用，為所處的生活環境增添美好。

【關鍵詞】智能化 過濾網 垃圾桶 蜂嗚報警器 創新性 人文性

在上學的路上，垃圾桶隨處可見，我們見過的垃圾桶，種類繁多，是為了滿足不同場所及目的需求，設計出了多種多樣結構的垃圾桶。據市面調查顯示，這些垃圾桶都是直桶裝盛垃圾，食物殘渣、殘液和塑料等固體廢物統統混合其中，食物的腐爛變質，使垃圾桶長期處于惡臭循環，嚴重影響了市容。鑒于對食物的殘液進行有效處理，一種能夠分離處理茶葉殘渣與殘液的新型預警垃圾桶運營而生。

1 新型垃圾桶智能化的結構設計

1.1 過濾網分離處理殘渣與殘液

此新型垃圾桶與普通垃圾桶不同，分為兩層，一層是固定在底座上的主桶，另一層是在主桶右上方的濾網置納槽。濾網置納槽的內底面為擴口朝上的錐面且錐面底端設有漏孔，錐面狀內底面上，沿圓周均布設有多個引流槽，引流槽沿錐面的母線方向延伸至漏孔，以便于殘余茶水快速排出，大量倒入殘茶茶水時，濾網置納槽內部與外接之間實現氣壓平衡的速度，保證水液快速排出。過濾網桶探入濾網置納槽內腔中，過濾網桶的底壁面為向下凸出的球狀網面。過濾網桶的側壁面與濾網置納槽的側壁間有間隙。過濾網桶結構與引流槽特征結合后，能夠加速茶葉殘渣的風干速度及風干程度，而便于快速、徹底地清理掉過濾網桶內的茶葉殘渣。

1.2 接通電路后蜂鳴報警器發出預警

底座安裝有電控單元，用導線串聯成一個開路的電路。電控單元包括蜂鳴報警器、金屬探測塊、額定電阻、變阻器、接近開關，可以內置電源或者外接電源。接近開關連接在蜂鳴報警器的控制電路中，作為所述蜂鳴報警器的啟動開關。使用前，調試好接近開關上端面與探測塊下端之間的初始距離（僅在托板上放空的廢液桶時的距離），一般要求在殘液裝滿廢液桶容積的2/3至3/4時，支撐彈簧被壓縮后，探測塊移動至接近開關的作用范圍內，觸發接近開關形成一個閉合的回路，蜂鳴報警器開始工作，發出預警，以此來提示清潔人員應盡快清理掉主桶內的廢液。一般接近開關是通過外設的套體與本體的底座建立螺紋連接的，所以可以通過調節套體旋入底座上螺紋孔的深度，來調節接近開關上端面的高度。

2 對新型垃圾桶進一步改良研發的建議

2.1 提高應用領域范疇

若垃圾桶只是專門針對分離處理茶葉殘渣與殘液，這樣應用面太過于狹隘。目前奶茶、咖啡、果汁等飲品行業紅火，把新型垃圾桶做一些結構上的改變，使其能夠分離處理飲品殘渣與殘液，這樣新型垃圾桶才能更好地融入市場，拓寬市場的選擇面。

2.2 安裝加熱裝置來消滅微生物

由于這種垃圾桶是專門針對廢液進行處理，廢液存留一段時間后會滋生微生物，微生物發酵又會產生臭味。為了使微生物不易生成，可以在底部安裝加熱裝置，在需要時接通電源。通過查閱相關文獻發現，大多數微生物的適宜溫度在25℃～35℃左右，設計的加熱裝置可以加溫到50℃～65℃，保持加熱10分鐘左右就可致死大部分細菌，而對于一些耐熱性強的微生物，一般的廢液不會滋生，所以加熱到這樣的溫度是最合適、最節能的，而這樣做對緩解廢液變臭起了很大作用。

2.3 安裝服務器用于接收智能垃圾桶信息的手機客戶端

此新型垃圾桶的蜂鳴報警器通過聲音發出預警，會造成聲音污染，還會影響人們正常工作，為了使設計更具人文性，可以利用一些智能化的通信工具，如在底座電路中串聯進433M通信模塊，把蜂鳴報警器改換成紅外傳感器組，包括“快滿”高度紅外傳感器和“已滿”高度傳感器，傳感器均包括紅外線發射管和紅外線接收管，以此作為智能垃圾桶的監測預警系統，當主桶內的廢液高度觸到“快滿”高度紅外傳感器，紅外線發射管將相對應的預警信息發送至最近的3 G/GPRS信息處理系統，由其將預警信息傳遞到垃圾處理站服務器端，再由服務器端將預警信息通過手機客戶端發送至負責對應片區的清潔人員手機上，提示智能垃圾桶“快滿”。同理，當清潔人員的手機客戶端上提示智能垃圾桶“己滿”時，該對相對應的智能垃圾桶快速處理。

3 結語

智能化垃圾桶的設計理念是為了更好服務于社會，要具有創新性，還要有人文性，就需要從多方面去結合考慮，在本文中對具有新型垃圾桶結構設計的闡述中，首先肯定了其設計的合理性和使用價值性，但是發現其只注重了表面處理，并沒有大大減少微生物發酵變臭應用方面比較狹隘，只是針對茶葉的廢渣和廢液分離;在智能化的功能方面只是提高了預警作用，沒有充分發揮目前互聯網服務器的優勢作用，對清潔工人不具人文關懷。通過對以上的不足進行了改良建議，從而有效地提高了清潔工人的工作效率，降低了清潔工人的勞動強度，并減少廢液產生臭味，使其更具創新性和人文性。

參考文獻

[1]王鑫平，石莉莉.城市垃圾桶的多功能和裝飾設計[J].科技創新導報，2017（23）：113-114.

[2]李素云，韓彥良，常宏斌，李妲，周少衛.基于SolidWorks的一種新型環保垃圾桶的虛擬優化設計[J].機械工程師，2009 （08）：86-87.

[3]陶逸航，葉崢杰，郭展鋒，范明明，崔峰，城市“守望者” 種智能垃圾桶的設計與實現[J].智能建筑與城市信息，2017 （07）：48-49.