一种智能环保垃圾桶

王镒杰+赵华+李泽宇+严莹+苏宇杰+赵宏庆+周鑫

【摘 要】在生活中我们每天都会制造大量的生活垃圾，既不美观还有异味。垃圾车数次的清理，不仅排放大量废气，而且浪费人力物力。本文研究设计了一种新型的智能可压缩式垃圾箱，能通过红外传感器检测垃圾装满后，自动进行压缩并恢复原位，压缩数次直到垃圾饱和后，提醒装置启动，警报灯亮起，提醒物业管理人员清理，提高垃圾桶使用效率，达到有效智能环保的目的。

【关键词】智能压缩；环保；提醒清理；垃圾桶

引言

现有的压缩垃圾桶存在着一些不足：第一，设备普遍处于理论状态，现有的成品也只是小型手动压缩型，并不能完全大规模使用，起到节能环保的作用[1-3]；第二，现有的压缩垃圾桶没有做到全智能，不能使收集、压缩、提醒、回收于一体；第三，目前节能垃圾桶还处于传统手动处理方面，费力费时，效率及实用性较低。本装置是应用于环保垃圾回收方面的一种新型节能装置，可以使垃圾桶得到充分利用，提高利用率，并实现智能化，改变了户外垃圾桶数量少、利用率低的现状，改善户外坏境，并在垃圾回收方面更加便捷高效，减少回收垃圾成本，提高回收效率。响应绿色、环保、便捷、多功能等主题。

1. 工作原理及设计方案

该项发明采用智能化控制，大大增加垃圾箱的空间使用率，从而达到节能环保的作用。本技术方案利用多种感器相结合可以真正做到智能化。紅外传感器和压力传感器在控制器的作用下相互配合对垃圾桶间的情况进行判断并作出反应[4]，不需要人工操作，以此克服服现有技术的不足。

该装置通过有效减少了垃圾运输次数，从而减少了垃圾车的尾气排放和人力。并且能在垃圾容量饱和后提醒，有效解决了垃圾箱满后垃圾溢出的现象。装置中红外传感器和压力传感器相互配合，从而使垃圾满了自动压缩，压缩到不能压缩时自动停止，通过各个系统之间的同步，从而实现整个装置的自动化、节约了时间，提高了效率。该装置所要解决的技术问题是：高效环保处理在生活中产生的大量垃圾，取代一些人口比较密集的地方提供的大型的普通垃圾桶。解决占地面积大和垃圾溢出的问题。同时做到人力物力合理节约，减少物业人员清理垃圾点的次数，继而减少废气排放。智能环保垃圾桶如图（1）所示。

2. 关键结构设计

该装置所采用的技术方案是：一种智能环保垃圾桶包括压缩装置、感应装置、提示装置。

该装置主要包括：电机、压板、丝杆、支撑架、弹簧、万向轮、压力传感器、常开型光电开关、提示灯、门板、卡扣、斜口式垃圾投放口。

2.1压缩装置

电机转动带动丝杆旋转，然后带动压板下压。压板下压，压缩垃圾和支撑架弹簧。压板完成后压板上升，弹簧恢复，但垃圾保持压缩，垃圾箱空余空间增加。支撑架用于支撑垃圾袋。万向轮用于方便垃圾箱搬运。

2.2感应装置

使用常开型光电开关和常开型光电开关检测垃圾是否饱和。当有垃圾放入，光电开关闭合时间三秒以内，无信号输出。当垃圾饱和时光电开关闭合时间达三秒以上，输出信号，使电机和压力传感器运行。当有光电信号输入，电机工作带动丝杆运动，压板向下运动。压板上装有两个压力传感器，当压力传感器接触到垃圾并使压力达到预计设定值，电机停止工作，电机反转，压力撤去，压板向上运动。

2.3提示装置

提示灯由内部常开型光电开关控制，当垃圾高于警戒位置时触发常开型光电开关，无间断时间达十秒以上，提示灯开始工作。斜口式垃圾投放口能方便使用者丢放垃圾。门板与箱体连接处由卡扣固定，门板与其余箱体部分紧密贴合，防止垃圾掉出。回收时将垃圾袋从垃圾箱侧面取出并换入新的垃圾袋即可。

3.所述智能环保垃圾桶具体运行方式为

将垃圾通过斜口式垃圾投放口扔进垃圾箱内，直到它通过红外传感器检测垃圾装满后，设备将自动启动电机使压板向下压缩，同时利用压力传感器进行检测，当达到压力值上限后，电机反向启动带动压板恢复原位，这时可以继续投放垃圾，再次装满后压板再次下压，在压缩数次后，直到压力传感器感应到垃圾饱和后，提醒装置启动，警报灯亮起，提醒物业管理人员清理。管理人员打开卡扣和面板，清理掉打包好的垃圾袋，并换上新垃圾袋即可继续使用。

4.结束语

该装置提高了垃圾桶的利用效率，有效减少了垃圾运输次数，从而减少了垃圾车的尾气排放和人力。同时实现了智能控制，有效、环保，具有创新性、实用性和健康性。本发明巧妙的自动压缩系统能大幅度提高垃圾袋利用率，减少塑料垃圾袋的使用数量，节能环保；在材质方面利用防水材料作为垃圾袋，可以多次使用，真正达到绿色环保垃圾桶的理念。在未来前景方面，有着很大的市场需求，符合智能现代化城市的概念，可取代街头巷尾上杂乱差的垃圾桶，改善居住环境。在使用方面，本发明着重便捷，智能化压缩和打包，也能大幅度减轻环卫工人的负担。

参考文献：

[1] 周慧珺，许锦标，新型智能垃圾桶的设计方案[J]，广东工业大学学报，2006，（03）：85-88；

[2] 巩书兰，郭文成，红外感应控制系统[J]，民营科技，2007，（03）：43；

[3] 戴礼骁，蒋陈苗，薛兵乓，林云宏，吴陈燕，太阳能智能垃圾桶的设计[J]，电子技术，2013，（12）：33-34。

[4] 张英雄，赵华，朱杰，朱宸英杰，张天远，一种盐水瓶自动控制输液板的设计[J]. 科技商品，2016，（3）：34.endprint