一种新型智能垃圾桶的设计*

刘珂，刁鹏飞，陈颖，胡海洋，田洪岳，蒋顺勇

（东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040）

1 新型智能垃圾桶的研究背景

随着我国城市人口的逐渐集中和人们生活水平的提高，垃圾排放量和垃圾清运量也在逐年增加[1]，垃圾桶是人们生活中“藏污纳垢”的容器，也是社会文明的一种折射。多数垃圾桶都有盖，以防垃圾的异味四散；有些垃圾桶可以以脚踏开启；家居的垃圾桶多数放于厨房，以便放置厨余垃圾。

公共垃圾桶设置在道路边，方便行人使用，由于垃圾长期堆积会产生有毒气体与病菌，影响市容市貌，因此对垃圾进行统一回收处理有利于保护环境。然而，目前所使用的大部分公共垃圾桶结构较为简单，在使用过程中不能自动将内部垃圾打包，且每次工人清理垃圾时还需要一个个地将门打开取出垃圾后再关闭，操作较为复杂，增加了工人的劳动强度，降低了垃圾桶的使用效率。因此，设计一款性能优良、智能化的公共垃圾桶显得尤为重要，有助于改善这些问题，但垃圾桶若过于智能化，不但会增加成本，而且实用性也不强[2]。

针对上述问题，本文设计了一款具备自动打包套袋、清洁内壁功能的新型智能垃圾桶，以提高环卫工人的工作效率。

2 新型智能垃圾桶的设计理念

该新型智能垃圾桶由箱体、打包装置、清洁装置3 个部分组成。通过打包装置将垃圾袋塑封并推出新型智能垃圾桶后，清洁装置将消毒液挤入桶内并对垃圾桶内壁进行清洁及烘干，既减少了异味的散发，又减轻了环卫工人的负担。图1 为新型智能垃圾桶的整体结构示意图。

图1 新型智能垃圾桶的整体结构示意图

3 新型智能垃圾桶的结构设计

3.1 新型智能垃圾桶的整体结构与打包装置结构设计

第93 页图2 为新型智能垃圾桶的整体结构剖面示意图；第93 页图3 为新型智能垃圾桶的打包装置结构立体示意图；第93 页图4 为新型智能垃圾桶的清洁装置结构立体示意图。该垃圾桶包括箱体，箱体的顶端外壁通过螺钉连接有太阳能电池板[3]，箱体的顶部内壁安装有蓄电池，太阳能电池板与蓄电池相连接。箱体的顶部内壁通过螺钉连接有垃圾袋盒，垃圾袋盒的底端外壁固接有固定框，固定框一侧的一边内壁安装有电机，电机输出轴的一端通过联轴器连接有螺纹杆，螺纹杆的两侧外壁均套接有套管，固定框的两侧内壁均滑动连接有热压板[4]，热压板均与套管相连接，热压板的顶端外壁均通过螺钉连接有刀片（见图3）。箱体的底部内壁设置有滑轨，滑轨的内壁滑动连接有电动小车，电动小车顶端的另一侧外壁通过螺钉连接有隔板，箱体的顶部内壁安装有液压缸。液压缸活塞杆的一端通过螺钉连接有环形板，环形板的内壁安装有风机，风机位于垃圾袋盒的正上方（见图4）。箱体底部的一侧外壁开设有出料孔，出料孔与隔板的高度相适配，出料孔的内壁安装有折叠门。箱体顶部的另一侧外壁开设有进料孔，进料孔的顶部内壁活动连接有开合板，进料孔位于垃圾袋盒的上方。

图2 新型智能垃圾桶的整体结构剖面示意图

图3 新型智能垃圾桶的打包装置结构立体示意图

图4 新型智能垃圾桶的清洁装置结构立体示意图

当需要使用新型智能垃圾桶时，风机对垃圾袋盒进行吹风，造成箱体内外的压强差，使得垃圾袋盒中的无断点式垃圾袋被推出并贴附在箱体内壁上，垃圾被投入到垃圾袋内；当垃圾袋装满后工人需要清理时，按压按钮，电机作用带动螺纹杆旋转，两侧的热压板带动刀片对垃圾袋进行按压，当垃圾袋被封闭后刀片将垃圾袋切断，垃圾袋落在电动小车上被送出。

3.2 新型智能垃圾桶的清洁装置结构设计

环形板的外壁均活动连接有毛刷，毛刷均与风机相连接（见图4）。箱体的顶端外壁通过螺钉连接有太阳能电池板，箱体的顶部内壁安装有蓄电池，太阳能电池板与蓄电池相连接。箱体顶部的两侧内壁均通过螺钉连接有灯座，灯座的底端外壁均通过螺纹连接有紫外线灯[5]。箱体的一侧外壁通过螺钉连接有消毒液盒，消毒液盒底端的另一侧外壁设置有出液管，出液管与箱体相连接，出液管的外壁卡箍卡接有水阀。

垃圾被送出后，消毒液盒内的消毒液通过出液管进入箱体，液压缸作用控制环形板下降，风机带动毛刷旋转对箱体内进行清理，同时紫外线灯对箱体进行消毒，太阳能电池板将光能转换为电能储存在蓄电池内，提高续航能力，完成了新型智能垃圾桶的使用过程。

4 新型智能垃圾桶的优点

通过设置箱体、固定框、电机、热压板、刀片、电动小车、隔板和风机，风机作用对垃圾袋盒进行吹风，造成箱体内外的压强差，使得垃圾袋盒中的无断点式垃圾袋被推出并贴附在箱体内壁上，垃圾被投入到垃圾袋内；当垃圾袋装满后工人需要清理时，按压按钮，电机作用带动螺纹杆旋转，两侧的热压板带动刀片对垃圾袋进行按压，当垃圾袋被封闭后刀片将垃圾袋切断，垃圾袋落在电动小车上被送出；当垃圾投入到该新型智能垃圾桶内后，被垃圾袋收纳，且垃圾袋装满后通过电机和热压板打包，刀片将其切断，电动小车配合隔板自动将其送出，不需要工人从内部取出，降低了工人的劳动强度，提高了垃圾桶的使用效率。

通过设置消毒液盒、紫外线灯和毛刷，垃圾被送出后消毒液盒内的消毒液通过出液管进入箱体，液压缸作用控制环形板下降，风机带动毛刷旋转对箱体内进行清理，同时紫外线灯对箱体进行消毒，防止垃圾桶内细菌滋生。

通过设置有太阳能电池板和蓄电池，太阳能电池板将光能转换为电能储存在蓄电池内，提高垃圾桶的续航能力。

5 结束语

针对公共垃圾的特点，本文设计了一款集自动打包套袋、清洁内壁功能为一体的新型智能垃圾桶，降低了清洁人员的劳动强度，减少了垃圾桶异味的散发，提高了垃圾桶的使用效率。