一種新型智能垃圾桶的設計*

劉珂，刁鵬飛，陳穎，胡海洋，田洪岳，蔣順勇

（東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150040）

1 新型智能垃圾桶的研究背景

隨著我國城市人口的逐漸集中和人們生活水平的提高，垃圾排放量和垃圾清運量也在逐年增加[1]，垃圾桶是人們生活中“藏污納垢”的容器，也是社會文明的一種折射。多數垃圾桶都有蓋，以防垃圾的異味四散；有些垃圾桶可以以腳踏開啟；家居的垃圾桶多數放于廚房，以便放置廚余垃圾。

公共垃圾桶設置在道路邊，方便行人使用，由于垃圾長期堆積會產生有毒氣體與病菌，影響市容市貌，因此對垃圾進行統一回收處理有利于保護環境。然而，目前所使用的大部分公共垃圾桶結構較為簡單，在使用過程中不能自動將內部垃圾打包，且每次工人清理垃圾時還需要一個個地將門打開取出垃圾后再關閉，操作較為復雜，增加了工人的勞動強度，降低了垃圾桶的使用效率。因此，設計一款性能優良、智能化的公共垃圾桶顯得尤為重要，有助于改善這些問題，但垃圾桶若過于智能化，不但會增加成本，而且實用性也不強[2]。

針對上述問題，本文設計了一款具備自動打包套袋、清潔內壁功能的新型智能垃圾桶，以提高環衛工人的工作效率。

2 新型智能垃圾桶的設計理念

該新型智能垃圾桶由箱體、打包裝置、清潔裝置3 個部分組成。通過打包裝置將垃圾袋塑封并推出新型智能垃圾桶后，清潔裝置將消毒液擠入桶內并對垃圾桶內壁進行清潔及烘干，既減少了異味的散發，又減輕了環衛工人的負擔。圖1 為新型智能垃圾桶的整體結構示意圖。

圖1 新型智能垃圾桶的整體結構示意圖

3 新型智能垃圾桶的結構設計

3.1 新型智能垃圾桶的整體結構與打包裝置結構設計

第93 頁圖2 為新型智能垃圾桶的整體結構剖面示意圖；第93 頁圖3 為新型智能垃圾桶的打包裝置結構立體示意圖；第93 頁圖4 為新型智能垃圾桶的清潔裝置結構立體示意圖。該垃圾桶包括箱體，箱體的頂端外壁通過螺釘連接有太陽能電池板[3]，箱體的頂部內壁安裝有蓄電池，太陽能電池板與蓄電池相連接。箱體的頂部內壁通過螺釘連接有垃圾袋盒，垃圾袋盒的底端外壁固接有固定框，固定框一側的一邊內壁安裝有電機，電機輸出軸的一端通過聯軸器連接有螺紋桿，螺紋桿的兩側外壁均套接有套管，固定框的兩側內壁均滑動連接有熱壓板[4]，熱壓板均與套管相連接，熱壓板的頂端外壁均通過螺釘連接有刀片（見圖3）。箱體的底部內壁設置有滑軌，滑軌的內壁滑動連接有電動小車，電動小車頂端的另一側外壁通過螺釘連接有隔板，箱體的頂部內壁安裝有液壓缸。液壓缸活塞桿的一端通過螺釘連接有環形板，環形板的內壁安裝有風機，風機位于垃圾袋盒的正上方（見圖4）。箱體底部的一側外壁開設有出料孔，出料孔與隔板的高度相適配，出料孔的內壁安裝有折疊門。箱體頂部的另一側外壁開設有進料孔，進料孔的頂部內壁活動連接有開合板，進料孔位于垃圾袋盒的上方。

圖2 新型智能垃圾桶的整體結構剖面示意圖

圖3 新型智能垃圾桶的打包裝置結構立體示意圖

圖4 新型智能垃圾桶的清潔裝置結構立體示意圖

當需要使用新型智能垃圾桶時，風機對垃圾袋盒進行吹風，造成箱體內外的壓強差，使得垃圾袋盒中的無斷點式垃圾袋被推出并貼附在箱體內壁上，垃圾被投入到垃圾袋內；當垃圾袋裝滿后工人需要清理時，按壓按鈕，電機作用帶動螺紋桿旋轉，兩側的熱壓板帶動刀片對垃圾袋進行按壓，當垃圾袋被封閉后刀片將垃圾袋切斷，垃圾袋落在電動小車上被送出。

3.2 新型智能垃圾桶的清潔裝置結構設計

環形板的外壁均活動連接有毛刷，毛刷均與風機相連接（見圖4）。箱體的頂端外壁通過螺釘連接有太陽能電池板，箱體的頂部內壁安裝有蓄電池，太陽能電池板與蓄電池相連接。箱體頂部的兩側內壁均通過螺釘連接有燈座，燈座的底端外壁均通過螺紋連接有紫外線燈[5]。箱體的一側外壁通過螺釘連接有消毒液盒，消毒液盒底端的另一側外壁設置有出液管，出液管與箱體相連接，出液管的外壁卡箍卡接有水閥。

垃圾被送出后，消毒液盒內的消毒液通過出液管進入箱體，液壓缸作用控制環形板下降，風機帶動毛刷旋轉對箱體內進行清理，同時紫外線燈對箱體進行消毒，太陽能電池板將光能轉換為電能儲存在蓄電池內，提高續航能力，完成了新型智能垃圾桶的使用過程。

4 新型智能垃圾桶的優點

通過設置箱體、固定框、電機、熱壓板、刀片、電動小車、隔板和風機，風機作用對垃圾袋盒進行吹風，造成箱體內外的壓強差，使得垃圾袋盒中的無斷點式垃圾袋被推出并貼附在箱體內壁上，垃圾被投入到垃圾袋內；當垃圾袋裝滿后工人需要清理時，按壓按鈕，電機作用帶動螺紋桿旋轉，兩側的熱壓板帶動刀片對垃圾袋進行按壓，當垃圾袋被封閉后刀片將垃圾袋切斷，垃圾袋落在電動小車上被送出；當垃圾投入到該新型智能垃圾桶內后，被垃圾袋收納，且垃圾袋裝滿后通過電機和熱壓板打包，刀片將其切斷，電動小車配合隔板自動將其送出，不需要工人從內部取出，降低了工人的勞動強度，提高了垃圾桶的使用效率。

通過設置消毒液盒、紫外線燈和毛刷，垃圾被送出后消毒液盒內的消毒液通過出液管進入箱體，液壓缸作用控制環形板下降，風機帶動毛刷旋轉對箱體內進行清理，同時紫外線燈對箱體進行消毒，防止垃圾桶內細菌滋生。

通過設置有太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板將光能轉換為電能儲存在蓄電池內，提高垃圾桶的續航能力。

5 結束語

針對公共垃圾的特點，本文設計了一款集自動打包套袋、清潔內壁功能為一體的新型智能垃圾桶，降低了清潔人員的勞動強度，減少了垃圾桶異味的散發，提高了垃圾桶的使用效率。