一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理方法

1.本发明涉及水面垃圾清理领域，具体涉及一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理方法。


背景技术：

2.现有水面垃圾技术中，存在着一种利用虹吸原理，通过上下运动形成一个液位差，将水面垃圾收集到收集器里的水面垃圾收集设备，具体的，收集器下移位于水面下方时，周围的水会向收集器内流入，水面垃圾跟随水流一起流动至收集器内，收集器上移位于水面上方时，通过设置在收集器底部的水泵将收集器内的水抽走，而垃圾被滤网阻拦留在收集器内，基于此，一天24小时不间断的收集水面垃圾，但是，其存在着以下不足：
3.其以电能为主要动力，驱使收集器做上下周期性往复移动以及驱使水泵抽水，故而要么与岸边的电源连接，要么独立设置一个发电器，前者：受岸边电源位置影响，收集设备只能设置在岸边，不能离岸边太远，使用范围受限，后者：能够设置在岸边较远的地方，容易想到的是光伏发电技术，但是，一方面，光伏发电受天气影响，夜晚或阴雨天，光伏发电较弱或停止发电，而收集设备又是以电能为主要动力，会导致收集设备的运行受到严重影响，另一方面，光伏发电占地面积较大，成本较高。
4.另外，以电能为主要动力，意味着收集设备内部的电路组成部分比较复杂，即收集设备内部存在着较多有关电路方面的零部件，这就导致收集设备的整体密封性要求非常高，以免进水发生短路，并且在远离岸边的地方，以电能为主要动力，维修起来非常麻烦。


技术实现要素：

5.为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理方法。
6.为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。
7.一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理方法，其包括设置在水下的桩以及安装在桩上端的供能装置与收集装置，供能装置与收集装置之间设置有用于压缩空气流动的连接管道；
8.供能装置包括外筒壳，外筒壳的下封闭端与桩固定、上开口端设置有安装壳，安装壳位于水面上方，外筒壳内设置有蓄电池、控制主板以及储气罐，储气罐设置有进气口与出气口，出气口设置有两个：一个出气口处设置有电磁阀、另一个出气口处设置有泄压阀，电磁阀的出气口设置有接管，接管与连接管道连通；
9.供能装置还包括用于向储气罐内注入压缩空气的压缩组件、用于利用风能发电的发电组件；
10.收集装置包括安装在桩上的底座，底座端面的中间位置处设置有安装孔，底座的上端面设置有环座，安装孔的上开口同轴位于环座内，环座的上端面设置有外固定壳与内固定壳，内固定壳位于外固定壳的内部且内固定壳的下封闭端还位于安装孔的正上方，外
固定壳内同轴套设有滑套并构成密封式滑动导向配合，内固定壳内同轴套设有外桶体并构成密封式滑动导向配合，外桶体与滑套之间设置有用于两者之间固定连接的连接体，外桶体内同轴套设有内桶体；
11.外桶体的封闭端设置有单向阀体a，内固定壳的封闭端设置有单向阀体b，外固定壳与内固定壳之间的区域内设置有气泵；
12.其还包括以下步骤：
13.步骤一：风能吹动供能装置中的垂直轴风扇转动，垂直轴风扇转动会驱使压缩组件中的空气压缩机运行以及驱使发电组件中的发电机运行，空气压缩机运行产生的压缩空气被储存在储气罐内，发电机运行产生的电能被储蓄在蓄电池内；
14.步骤二：设置在控制主板内的预设程序控制电磁阀按照预设规律进行开启、关闭；
15.其中，电磁阀关闭时，气泵中的弹簧释放弹力，通过活塞杆驱使外桶体与内桶体同步上移，使外桶体与内桶体的开口端位于水面上方，上移过程中：单向阀体b切换为关闭状态，单向阀体a切换为打开状态，内桶体内的水通过滑孔a与通孔a流入至排水区内，而垃圾留在内桶体内；
16.电磁阀开启时，储气罐内的压缩空气通过连接管道流入气泵内，通过活塞杆驱使外桶体与内桶体同步下移，弹簧被压缩，外桶体与内桶体的开口端位于水面下方，周围的水向内桶体以及中间区内流动，水面垃圾随着水流一起流动至内桶体内，另外，下移过程中：单向阀体b切换为打开状态，单向阀体a切换为关闭状态，排水区内的水通过滑孔b与通孔b排出；
17.步骤三：重复步骤二，通过外桶体与内桶体的周期性一上一下往复移动，实现对水面垃圾的收集。
18.进一步的，储气罐的顶部设置有支架体，空气压缩机设置在安装壳内并装配在支架体上，垂直轴风扇的扇轴呈竖直布置，垂直轴风扇的底端伸入至安装壳内，垂直轴风扇通过轴承完成与安装壳之间的转动装配。
19.进一步的，垂直轴风扇的底端与空气压缩机的动力轴输入端之间设置有行星增速器a；
20.空气压缩机的出气口与设置在储气罐上的进气口之间设置有气管。
21.进一步的，发电机位于空气压缩机的下方，发电机的动力轴输入端与空气压缩机的动力轴输出端之间设置有行星增速器b，发电机发电产生的电能被储蓄在蓄电池内，蓄电池用于为控制主板和电磁阀提供电力，设置在控制主板内的预设程序用于控制电磁阀按照预设规律进行开启、关闭。
22.进一步的，安装孔的下孔口同轴设置有罩壳，罩壳的一端开口并与安装孔连通、另一端封闭，罩壳的外壁阵列设置有多组水孔。
23.进一步的，外桶体为上端开口、下端封闭的壳体形状，内桶体的下端开口并设置有金属网、上端开口并设置有凸边；
24.外桶体的上开口端设置有与凸边对应的凸边槽，凸边位于凸边槽内，凸边与凸边槽之间设置有磁体，磁体包括设置在凸边上的磁体a与设置在凸边槽上的磁体b，磁体a与磁体b之间产生磁吸附力；
25.外桶体位于金属网与自身桶底之间的区域为中间区。
26.进一步的，外桶体的封闭端开设有滑孔a与通孔a，通孔a靠近滑孔a；
27.单向阀体a包括滑杆a与封塞a，滑杆a滑动套设于滑孔a内，滑杆a的上端位于中间区并设置有限位环a、下端位于外桶体的下方，封塞a设置在滑杆a的下端，封塞a能够封堵通孔a。
28.进一步的，内固定壳的封闭端开设有滑孔b与通孔b，通孔b靠近滑孔b；
29.单向阀体b包括滑杆b与封塞b，滑杆b滑动套设于滑孔b内，滑杆b的上端位于内固定壳内并设置有限位环b、下端位于安装孔内，封塞b设置在滑杆b的下端，封塞b能够封堵通孔b；
30.封塞b为空心结构且在水里受到的浮力大于自身重力。
31.进一步的，气泵包括呈竖直布置的泵壳，泵壳的上开口端设置有泵盖a、下开口端设置有泵盖b，泵盖b固定设置在环座上，泵壳内滑动安装有活塞，活塞的上端面同轴设置有活塞杆，活塞杆的上端穿过泵盖a并与连接体固定，泵壳内还设置有位于活塞与泵盖b之间的弹簧；
32.泵壳的外部设置有接嘴与气孔，气孔靠近泵盖b，接嘴的自由端连接有分管；
33.分管与连接管道之间通过主管连通。
34.本发明与现有技术相比，有益效果在于：
35.1、本方案中，利用风能作为驱动源，驱使空气压缩机运行产生压缩空气并储存在储气罐内，驱使发电机运行产生电能并储蓄在蓄电池内，风能为干净能源，无污染，湖泊中心等离岸边较远的地方，其风能较为充沛，白天夜晚均有，且压缩空气与电能可以提前储蓄，故而本收集设备可以在远离岸边的地方实现不间断的水面垃圾收集，使用范围更广；
36.2、本方案中，外桶体与内桶体的周期性上下往复移动的动力来源于压缩空气，蓄电池只需要向控制主板与电磁阀提供电能，而电磁阀与控制主板的能耗又较低，故而整个设备中的电能能耗较低，进而可以使发电机与蓄电池小型化，进而使本设备中的电路部分较为简单、占据空间较小，且都集中位于外筒壳和安装壳内，进而解决了背景技术中，提到的：受岸边电源位置影响，使用范围受限的问题，以及光伏发电受天气影响且成本较高的问题，以及以电能为主要动力，设备运行受发电影响，密封性要求非常高且不便维修的问题；
37.3、本方案中，单向阀体a与单向阀体b的独特设计，能够在内桶体上下移动过程中，自动实现对内桶体进行排水，无需利用水泵：取消水泵，一方面，减小了设备的体积，并降低了成本，一方面，没有水泵的消耗，大大降低了能耗，一方面，没有水泵的故障，大大降低了设备运行的故障率；
38.另外，单向阀体a与单向阀体b的本质其实是起单向阀的作用，前者使内桶体内的水单向排入至排水区，后者使排水区内的水单向排出至外界，但是，本方案中，与现有技术不同的是，现有单向阀技术中存在着弹簧，而本方案中的单向阀体a与单向阀体b没有弹簧，其意义在于，弹簧长时间浸泡在水里，很容易被腐蚀损坏，而本方案中则不存在这种问题；
39.4、本方案中，罩壳的设置，能够防止单向阀体b受水里面的水草等影响。
附图说明
40.图1为内桶体的上开口端位于水里时，本发明的结构示意图；
41.图2为内桶体的上开口端高于水面时，本发明的结构示意图；
42.图3为供能装置的结构示意图；
43.图4为供能装置的分解图；
44.图5为储气罐、电磁阀、泄压阀以及支架体的结构示意图；
45.图6为压缩组件与发电组件的结构示意图；
46.图7为内桶体的上开口端位于水里时，收集装置的结构示意图；
47.图8为内桶体的上开口端高于水面时，收集装置的结构示意图；
48.图9为罩壳、底座、环座以及气泵的结构示意图；
49.图10为罩壳、底座以及环座的分解图；
50.图11为气泵、主管以及分管的结构示意图；
51.图12为气泵的剖视图；
52.图13为收集装置的局部剖视图；
53.图14为外桶体、内桶体、内固定壳、单向阀体a以及单向阀体b的剖视图。
54.附图中的标号为：
55.100、供能装置；101、外筒壳；102、安装壳；103、警示灯；104、控制主板；105、蓄电池；106、储气罐；107、垂直轴风扇；108、支架体；109、泄压阀；110、电磁阀；111、接管；112、空气压缩机；113、发电机；114、行星增速器a；115、行星增速器b；116、气管；117、除水器；118、单向阀；119、空气过滤器；
56.200、收集装置；201、底座；202、安装孔；203、环座；204、罩壳；205、主管；206、分管；207、泵壳；208、活塞；209、活塞杆；210、弹簧；211、气孔；212、外固定壳；213、内固定壳；214、滑套；215、外桶体；216、连接体；217、内桶体；218、单向阀体a；219、通孔a；220、单向阀体b；221、通孔b；
57.300、连接管道。
具体实施方式
58.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
59.本方案的图1与图2中，a表示水面，b表示水面垃圾。
60.一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理方法，其步骤在于：
61.步骤一：风能吹动供能装置100中的垂直轴风扇107转动，垂直轴风扇107转动会驱使压缩组件中的空气压缩机112运行以及驱使发电组件中的发电机113运行，空气压缩机112运行产生的压缩空气被储存在储气罐106内，发电机113运行产生的电能被储蓄在蓄电池105内；
62.步骤二：设置在控制主板104内的预设程序控制电磁阀110按照预设规律进行开启、关闭；
63.其中，电磁阀110关闭时，气泵中的弹簧210释放弹力，通过活塞杆209驱使外桶体215与内桶体217同步上移，使外桶体215与内桶体217的开口端位于水面上方，上移过程中：单向阀体b220切换为关闭状态，单向阀体a218切换为打开状态，内桶体217内的水通过滑孔a与通孔a219流入至排水区内，而垃圾留在内桶体217内；
64.电磁阀110开启时，储气罐106内的压缩空气通过连接管道300流入气泵内，通过活
塞杆209驱使外桶体215与内桶体217同步下移，弹簧210被压缩，外桶体215与内桶体217的开口端位于水面下方，周围的水向内桶体217以及中间区内流动，水面垃圾随着水流一起流动至内桶体217内，另外，下移过程中：单向阀体b220切换为打开状态，单向阀体a218切换为关闭状态，排水区内的水通过滑孔b与通孔b221排出；
65.步骤三：重复步骤二，通过外桶体215与内桶体217的周期性一上一下往复移动，实现对水面垃圾的收集。
66.如图1-图14所示，一种基于风能驱动的下沉式水面垃圾清理设备，包括供能装置100与收集装置200，其中，供能装置100用于收集风能并利用风能为驱动源积蓄压缩空气以及利用风能发电，收集装置200用于利用压缩空气为驱动源在水里做一下一上的往复移动，其中，下指的是收集装置200的上端位于水面下方，周围的水流向收集装置200内，流动过程中，水面垃圾跟随水一起流动至收集装置200内，上指的是收集装置200的上端位于水面上方且收集装置200自动排空内部的水，留下垃圾，如此往复，一下一上，实现水面垃圾收集。
67.供能装置100与收集装置200之间设置有用于压缩空气流动的连接管道300。
68.水下设置有桩，供能装置100与收集装置200均安装在桩的上端，除此之外，供能装置100与收集装置200也可通过其他安装装置设置在水里，例如，浮球漂浮方式，但漂浮方式容易受到波浪影响，优选利用桩安装的方式。
69.如图3与图4所示，供能装置100包括外筒壳101，外筒壳101为下端封闭、上端开口的壳体形状且下封闭端与桩固定、上开口端设置有安装壳102，安装壳102与外筒壳101连通，安装壳102位于水面上方。
70.外筒壳101内设置有蓄电池105、控制主板104以及储气罐106。
71.如图5所示，储气罐106设置有进气口与出气口，出气口设置有两个：一个出气口处设置有电磁阀110、另一个出气口处设置有泄压阀109，泄压阀109用于储气罐106内的压强达到预设值后对储气罐106进行泄压，以防止储气罐106内储存过量压缩空气而导致发生爆炸。
72.电磁阀110的出气口设置有接管111，接管111与连接管道300连通；电磁阀110打开时，储气罐106内的压缩空气可通过接管111、连接管道300流向收集装置200中，电磁阀110关闭时，收集装置200中的气泵内的空气可在内部弹簧的弹力作用下，通过连接管道300、接管111、电磁阀110的另一个出气口排出，电磁阀110以及泄压阀109均为现有技术可实现，不作赘述。
73.另外，安装壳102的顶部开设有排气孔，通过电磁阀110另一个出气口排出的空气可通过排气孔向外界排出，优选的，排气孔处设置有除水器，可以用来防止因波浪等因素，导致水没过或溅射至排气孔，进入供能装置100内部，影响供能装置100内部的结构，除水器为现有技术可实现，不作赘述。
74.如图4-图6所示，供能装置100还包括用于向储气罐106内注入压缩空气的压缩组件。
75.具体的，储气罐106的顶部设置有支架体108，压缩组件包括垂直轴风扇107、设置在安装壳102内并装配在支架体108上的空气压缩机112，垂直轴风扇107的扇轴呈竖直布置，垂直轴风扇107的底端伸入至安装壳102内，垂直轴风扇107通过轴承完成与安装壳102之间的转动装配，具体的，安装壳102的上封闭端开设有轴承孔，垂直轴风扇107通过轴承与
轴承孔的配合完成装配。
76.垂直轴风扇107的底端与空气压缩机112的动力轴输入端之间设置有行星增速器a114，行星增速器a114为现有行星齿轮增速技术可实现，不作赘述；垂直轴风扇107在风能驱动下转动，并通过行星增速器a114驱使空气压缩机112的动力轴增速转动，进而使空气压缩机112运行，其中，由于空气压缩机112的动力轴正转或反转，不影响空气压缩的过程，故而在外界中，垂直轴风扇107可最大程度利用风能，通过行星增速器a114驱使空气压缩机112进行压缩空气的运行。
77.优选的实施例，空气压缩机112的进气口处设置有空气过滤器119，空气过滤器119的进气端伸出安装壳102，其意义在于，水面上方由于风能较大，掺杂着较多的灰尘等杂质，故而设置了空气过滤器119，以防止杂质进入空气压缩机112中，造成不利影响，空气过滤器119为现有技术可实现，不作赘述。
78.空气压缩机112的出气口与设置在储气罐106上的进气口之间设置有气管116，本方案中，如图6所示，空气压缩机112选择双缸机，故而储气罐106上的进气口与气管116均对应设置有两组，当然，空气压缩机112也可以选择一缸机或其它多缸机。
79.气管116上设置有除水器117与单向阀118，除水器117用来过滤空气中的水分，单向阀118用来使空气由空气压缩机112向储气罐106内单向流动，除水器117与单向阀118都是属于空气压缩机112中的一环，此处不作赘述。
80.如图6所示，供能装置100还包括用于利用风能发电的发电组件。
81.具体的，发电组件包括位于空气压缩机112下方的发电机113，发电机113的动力轴输入端与空气压缩机112的动力轴输出端之间设置有行星增速器b115，行星增速器b115为现有行星齿轮增速技术可实现，不作赘述。
82.风能驱使垂直轴风扇107转动，垂直轴风扇107转动驱使空气压缩机112运行且该过程中，动力经过了行星增速器a114的一级增速，空气压缩机112的动力轴转动驱使发电机113的动力轴转动且该过程中，动力经过了行星增速器b115的二级增速，发电机113发电产生的电能被储蓄在蓄电池105内，蓄电池105用于向控制主板104与电磁阀110提供电能，由于整个设备中，蓄电池105只需向控制主板104与电磁阀110提供电能，而电磁阀110与控制主板104的能耗又较低，故而整个设备中的电能能耗较低，进而可以使发电机113与蓄电池105小型化，进而使本设备中的电路部分较为简单、占据空间较小，且都集中位于外筒壳101和安装壳102内。
83.设置在控制主板104内的预设程序，用于控制电磁阀110按照预设规律进行开启、关闭。
84.优选的实施例，安装壳102的顶部设置有警示灯103，其意义在于，警示灯103可以在夜晚等光线昏暗条件下，为过往人提供警示，还可以在本设备安装在大型湖泊等离岸边较远的地方时，起到灯塔的作用。
85.如图7-图14所示，收集装置200包括安装在桩上的底座201，底座201端面的中间位置处设置有安装孔202。
86.底座201的上端面设置有环座203，环座203为与安装孔202同轴布置的圆环形状，安装孔202的上开口同轴位于环座203内。
87.安装孔202的下孔口同轴设置有罩壳204，具体的，罩壳204的一端开口并与安装孔
202连通、另一端封闭，罩壳204的外壁阵列设置有多组水孔。
88.如图13-图14所示，环座203的上端面设置有外固定壳212与内固定壳213，其中，外固定壳212为上下两端开口的圆柱壳体形状，外固定壳212的下开口端同轴固定设置在环座203的上端面，内固定壳213为下端封闭、上端开口的圆柱壳体形状，内固定壳213的下封闭端同轴固定设置在环座203的上端面，内固定壳213位于外固定壳212的内部并且内固定壳213的下封闭端还位于安装孔202的正上方。
89.外固定壳212内同轴套设有滑套214，滑套214与外固定壳212之间构成密封式滑动导向配合。
90.内固定壳213内同轴套设有外桶体215，外桶体215与内固定壳213之间构成密封式滑动导向配合。
91.外桶体215与滑套214之间设置有用于两者之间固定连接的连接体216。
92.外桶体215为上端开口、下端封闭的壳体形状。
93.外桶体215内同轴滑动套设有内桶体217，内桶体217的下端开口并设置有金属网、上端开口并设置有凸边，水能够通过金属网，垃圾不能通过金属网。
94.外桶体215的上开口端设置有与凸边对应的凸边槽，凸边位于凸边槽内，凸边与凸边槽之间设置有磁体，具体的，磁体包括设置在凸边上的磁体a与设置在凸边槽上的磁体b，磁体a与磁体b之间产生磁吸附力；内桶体217通过磁体a与磁体b的配合，被吸附位于外桶体215内，无外力作用，外桶体215与内桶体217之间保持相对静止状态，即外桶体215移动带着内桶体217同步移动，但是当工作人员向上手提设置在内桶体217上开口端的提环时，稍一用力，即可从外桶体215内取走内桶体217。
95.外桶体215位于金属网与自身桶底之间的区域为中间区。
96.如图14所示，外桶体215的封闭端设置有单向阀体a218，具体的：
97.外桶体215的封闭端开设有滑孔a与通孔a219，通孔a219靠近滑孔a。
98.单向阀体a218包括滑杆a与封塞a，其中，滑杆a滑动套设于滑孔a内，滑杆a的上端位于中间区并设置有限位环a、下端位于外桶体215的下方，封塞a设置在滑杆a的下端，封塞a能够封堵通孔a219。
99.优选的实施例，外桶体215的封闭端均匀间隔设置有多组单向阀体a218，滑孔a与通孔a219对应单向阀体a218的数量设置有多组。
100.优选的，每组滑孔a的四周沿滑孔a的圆周方向阵列设置有多个通孔a219，且封塞a能够同时封堵位于对应滑孔a四周的多个通孔a219。
101.如图14所示，内固定壳213的封闭端设置有单向阀体b220，具体的：
102.内固定壳213的封闭端开设有滑孔b与通孔b221，通孔b221靠近滑孔b。
103.单向阀体b220包括滑杆b与封塞b，其中，滑杆b滑动套设于滑孔b内，滑杆b的上端位于内固定壳213内并设置有限位环b、下端位于安装孔202内，封塞b设置在滑杆b的下端，封塞b能够封堵通孔b221。
104.优选的实施例，内固定壳213的封闭端均匀间隔设置有多组单向阀体b220，滑孔b与通孔b221对应单向阀体b220的数量设置有多组。
105.优选的，每组滑孔b的四周沿滑孔b的圆周方向阵列设置有多个通孔b221，且封塞b能够同时封堵位于对应滑孔b四周的多个通孔b221。
106.封塞b为空心结构，其在水里受到的浮力大于自身重力。
107.单向阀体a218与单向阀体b220的打开或关闭过程，具体为：
108.初始状态下，收集装置200中的外桶体215与内桶体217的开口端位于水面上方，其余部分均位于水里面，如图2所示，此时，内固定壳213以及中间区内均充满水，而封塞b因是空心结构，浮力远大于自身重力，故而向上漂浮，将滑孔b与通孔b221封堵，单向阀体b220处于关闭状态，同时，在内固定壳213内部水的承托下，封塞a受到一个竖直朝上的托举力，将滑孔a与通孔a219封堵，单向阀体a218处于关闭状态。
109.内固定壳213位于外桶体215桶底与自身腔底之间的区域为排水区。
110.连接体216下移带着外桶体215与内桶体217同步下移，使外桶体215与内桶体217的开口端位于水面下方，周围的水向内桶体217以及中间区内流动，水面垃圾随着水流一起流动至内桶体217内，该下移过程中：外桶体215下移会使排水区的体积减小，排水区内的压强变大，克服封塞b的浮力，使封塞b下移，单向阀体b220被打开，排水区内的水通过滑孔b与通孔b221排出，同时，单向阀体a218保持关闭状态；
111.连接体216上移带着外桶体215与内桶体217同步上移，使外桶体215与内桶体217的开口端位于水面上方，上移过程中：排水区内的体积增大，排水区内的压强变小，封塞b在浮力作用下上移对滑孔b与通孔b221进行封堵，单向阀体b220切换为关闭状态，同时，在排水区与中间区之间的压强差以及内桶体217内的水重力作用下，封塞a下移打开滑孔a与通孔a219，内桶体217内的水通过滑孔a与通孔a219流入至排水区内。
112.综上所述，外桶体215与内桶体217下移收集水面垃圾时，单向阀体a218关闭，单向阀体b220打开，排水区进行排水，外桶体215与内桶体217上移时，单向阀体a218打开，单向阀体b220关闭，内桶体217内的水流向排水区。
113.如图9与图13所示，外固定壳212与内固定壳213之间的区域内设置有气泵，气泵用于利用供能装置100提供的压缩空气为动力驱使连接体216沿竖直方向上移或下移，优选的，气泵沿外固定壳212的圆周方向阵列设置有多组。
114.具体的，如图11与图12所示，气泵包括呈竖直布置的泵壳207，泵壳207的上开口端设置有泵盖a、下开口端设置有泵盖b，泵盖b固定设置在环座203上。
115.泵壳207内滑动安装有活塞208，活塞208的上端面同轴设置有活塞杆209，活塞杆209的上端穿过泵盖a并与连接体216固定，泵壳207内还设置有位于活塞208与泵盖b之间的弹簧210。
116.泵壳207的外部设置有接嘴与气孔211，气孔211靠近泵盖b，接嘴的自由端连接有分管206。
117.多组气泵中的分管206之间设置有主管205，主管205与分管206连通，连接管道300与主管205连通。
118.电磁阀110开启时，储气罐106内的压缩空气通过连接管道300、主管205、分管206、接嘴流入泵壳207内，使活塞208与活塞杆209下移，进而使连接体216下移，弹簧210被压缩，该过程中，活塞208与泵盖b之间的区域体积减小且空气通过气孔211排出；
119.电磁阀110关闭时，弹簧210释放弹力，驱使活塞208与活塞杆209上移，进而使连接体216上移，该过程中，活塞208与泵盖a之间的区域体积减小且空气通过接嘴、分管206、主管205、连接管道300、电磁阀110排出。
120.本发明的工作原理：
121.首先：
122.风能驱使垂直轴风扇107转动，垂直轴风扇107转动驱使空气压缩机112运行且该过程中，动力经过了行星增速器a114的一级增速，空气压缩机112的动力轴转动驱使发电机113的动力轴转动且该过程中，动力经过了行星增速器b115的二级增速；
123.空气压缩机112运行产生的压缩空气被储存在储气罐106内，发电机113发电产生的电能被储蓄在蓄电池105内；
124.接着：
125.设置在控制主板104内的预设程序控制电磁阀110按照预设规律进行开启、关闭；
126.其中，电磁阀110关闭时，弹簧210释放弹力，驱使活塞208与活塞杆209上移，进而使连接体216上移，连接体216上移带着外桶体215与内桶体217同步上移，使外桶体215与内桶体217的开口端位于水面上方，上移过程中：排水区内的体积增大，排水区内的压强变小，封塞b在浮力作用下上移对滑孔b与通孔b221进行封堵，单向阀体b220切换为关闭状态，同时，在排水区与中间区之间的压强差以及内桶体217内的水重力作用下，封塞a下移打开滑孔a与通孔a219，内桶体217内的水通过滑孔a与通孔a219流入至排水区内，而垃圾留在内桶体217内；
127.电磁阀110开启时，储气罐106内的压缩空气通过连接管道300、主管205、分管206、接嘴流入泵壳207内，使活塞208与活塞杆209下移，进而使连接体216下移，弹簧210被压缩，连接体216下移带着外桶体215与内桶体217同步下移，使外桶体215与内桶体217的开口端位于水面下方，周围的水向内桶体217以及中间区内流动，水面垃圾随着水流一起流动至内桶体217内，下移过程中：外桶体215下移会使排水区的体积减小，排水区内的压强变大，克服封塞b的浮力，使封塞b下移，单向阀体b220被打开，排水区内的水通过滑孔b与通孔b221排出，同时，单向阀体a218保持关闭状态；
128.如此往复，通过内桶体217一上一下，实现对水面垃圾的收集。
129.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。