CN101632992B - 太阳能面板清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能面板清洁装置，包括太阳能面板、清洁刷、导轨、电机、喷水机构和传动机构，导轨安装在太阳能面板的支架上，电机通过传动机构使清洁刷沿着太阳能面板表面运动，传动机构包括：移动台、齿条、从动轮和主动轮，移动台支撑在导轨上且可在导轨上移动，齿条沿导轨方向设置在太阳能面板的支架上，从动轮、主动轮和清洁刷可旋转地安装在移动台上，主动轮与齿条和从动轮啮合并由电机驱动，清洁刷与从动轮一起相对移动台旋转。本发明通过传动机构使清洁刷在太阳能面板表面移动的同时旋转，结构简单、紧凑且清洁能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术，更具体地说涉及一种太阳能面板清洁装置。
背景技术
新能源的利用一直以来都是人们研究的热点课题。太阳能作为清洁高效的自然资源具有用之不竭的优点，在传统能源日益匮乏和环境污染愈发严重的今天，太阳能更是受到了前所未有的高度关注。大量的利用太阳能的产品已经源源不断地投入使用，并且带来了巨大的经济效益。太阳能面板作为太阳能发电系统的主要器件，其对太阳能的利用率直接决定了整个发电系统的工作效率。太阳能面板置于自然环境中，长期经受风吹日晒，其表面容易积聚灰尘，天长日久，堆积的灰尘阻挡了阳光，直接影响了太阳能面板的吸热效率。
对于太阳能面板的清洁，传统的做法是人工清洁。但是太阳能面板通常安装在屋顶上，人工清洁不方便且存在危险。中国发明专利ZL200710051235.3公开了一种自动清除太阳能电池板灰尘装置，该装置包括除尘刷子系统、传动机构以及安装在框架上的喷水管和电机，电机通过传动机构带动除尘刷子，使其沿着太阳能电池板表面来回移动。传动机构由对称装在滑轮框架中部的以皮带相连的滑轮组、装在上固定板背面上的上导轨、装在下导轨支撑板上面的下导轨、支撑架以及靠支撑架支撑的沿着上导轨和下导轨之间滑动的滚轮组成。支撑架通过悬吊机构连接除尘刷子。该装置的传动机构结构复杂、松弛。中国实用新型专利ZL03228256.7公开了一种太阳能热水器的光照面清洗机构，该清洗机构包括带滚轴的滚动毛刷、可湿润滚动毛刷的喷水装置，导轨固定在太阳能热水器光照面上，电机通过由拖动链和传动带构成的传动机构带动滚动毛刷沿轨道往复运动，另一电机带动滚动毛刷轴旋转，滚动毛刷在轨道上来回移动的同时也不停地转动。该装置的传动机构由拖动链和传动带构成，而且滚动毛刷的往复运动和旋转运动分别由两个电机来带动，依然存在结构复杂、松弛的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种结构简单、紧凑且清洁能力强的太阳能面板清洁装置。
为解决其技术问题本发明提供了一种太阳能面板清洁装置，该装置包括太阳能面板、清洁刷、导轨、电机、喷水机构和传动机构，导轨安装在太阳能面板的支架上，电机通过传动机构使清洁刷沿着太阳能面板表面运动，传动机构包括：移动台、齿条、从动轮和主动轮，移动台支撑在导轨上且可在导轨上移动，齿条沿导轨方向设置在太阳能面板的支架上，从动轮、主动轮和清洁刷可旋转地安装在移动台上，主动轮与齿条和从动轮啮合并由电机驱动，清洁刷与从动轮一起相对移动台旋转。
本发明提供的太阳能面板清洁装置仅采用一台电机来驱动主动，主动轮通过同时与齿条和从动轮啮合来使清洁刷在沿太阳能面板表面移动的同时旋转，具有结构简单、紧凑的优点，而且清洁刷对太阳能面板进行全角度的刷洗，清洁效果好。
进一步地，太阳能面板清洁装置的从动轮为多个，其中的一个从动轮与主动轮啮合，相邻的两个从动轮相互啮合。通过采用多个从动轮带动多个清洁刷旋转，提高了清洁效率。
更进一步地，太阳能面板清洁装置还包括控制器和两个行程开关，喷水机构包括用于控制水喷洒的电磁阀，控制器向电机和电磁阀发送控制信号以启动或关闭电机和电磁阀，当移动台移动到其最大行程处时触碰行程开关以使电机反向旋转。通过结合机电一体化技术使整个清洁过程自动完成，免除了人工操作的麻烦，自动化程度高。
附图说明
图1为太阳能面板清洁装置沿太阳能面板厚度方向剖切的示意性剖视图；
图2为太阳能面板清洁装置从垂直于太阳能面板方向看的部分结构示意图；
图3为太阳能面板清洁装置的清洁刷刷头的结构示意图。
下面结合附图对本发明作详细描述。
具体实施方式
参见图1和图2，太阳能面板1安装在支架2上，导轨31、32设置在支架2上，该两导轨相互平行。太阳能面板清洁装置的传动机构包括移动台41、齿条42、主动轮43和从动轮44。移动台41支撑在导轨31、32上，其两端部可通过设置可在导轨中移动的滚动轴承或滑块等，以使移动台41可在导轨31、32上相对导轨移动。齿条42沿导轨31、32的方向设置在太阳能面板的支架2上，与导轨31、32平行。移动台41上安装有齿轮箱45。主动轮43通过键与连接轴一91联接，连接轴一91通过与安装在移动台41和齿轮箱45上的轴承过盈配合来把主动轮43安装在移动台41上，主动轮43和连接轴一91一起可相对移动台41旋转。主动轮43在连接轴一91的轴向可通过定位轴套或轴肩(图中未示出)来定位。主动轮43与齿条42啮合。电机6放置在齿轮箱45上，其转轴可通过联轴器与连接轴一91联接，以直接驱动连接轴一91，从而驱动主动轮43。电机6可采用伺服电机，以实现精确控制。电机6的电源可以由太阳能面板来提供，也可以连接后备电池。多个从动轮44(在本实施例中为5个)可旋转地安装在移动台41上，其安装方式与主动轮43的相同，即从动轮44与连接轴二92通过键联接，连接轴二92通过与安装在移动台41和齿轮箱45上的轴承过盈配合来把从动轮44可旋转地安装在移动台41上；从动轮44在连接轴二92的轴向可通过定位轴套或轴肩(图中未示出)来定位。多个从动轮44在导轨31、32之间直线分布，其中的一个从动轮44与主动轮43啮合，相邻的两个从动轮44相互啮合。各个连接轴二92的下端联接有清洁刷5，其联接方式可采用孔销连接：在连接轴二92和清洁刷5上设置有对应的孔，把销插在孔中；也可采用卡扣连接：在连接轴二92上设置卡口，在清洁刷5上设置与该卡口相适配的扣，把扣插入卡口中。清洁刷5可很方便地更换，即使太阳能面板清洁装置使用较长时间后，清洁刷的清洁能力也不受影响。连接轴二92联接从动轮44和清洁刷5，当从动轮44旋转时候，清洁刷5随从动轮44一起旋转。清洁刷5的刷头可以是如普通牙刷、汽车雨刷的“一”字形状，也可以是圆盘形状。图3示出一种圆盘形状的刷头，该刷头包括在圆周方向间隔设置的多个皮刷和毛刷。流水式的线性设计有利于将太阳能面板上的灰尘快速清除，干净利落。皮刷和毛刷柔软的材料性质可避免因刷子的来回移动和转动损伤太阳能面板。
本发明包括用于向太阳能面板喷洒清洁液的喷水系统，喷水系统可包括存储清洁液的水箱(图中未示出)、水管7和设置在水箱和水管7之间的水开关。该清洁液可以是自来水、清洁剂与自来水的混合液等液体。当清洁时，在清洁刷移动和旋转的同时水管7向太阳能面板1喷洒清洁液。参见图1，在本实施例中，连接轴二92是空心轴，水管71通过空心轴通向清洁刷5。在连接轴二92或清洁刷5上设置出水孔，清洁液通过出水孔喷洒在清洁刷上。
当太阳能面板需要清洁时，开动电机6和水开关，连接轴一91受到电机6的驱动而旋转，主动轮43随连接轴一91一起旋转，主动轮43同时与齿条42和从动轮44啮合。主动轮43与齿条42的啮合使主动轮43沿齿条42的方向移动，从而使移动台41相对轨道31、32移动，进而使清洁刷5在太阳能面板1的表面上移动。主动轮43与从动轮42的啮合使清洁刷5随从动轮44一起旋转。本发明仅采用电机6来同时实现了清洁刷在太阳能面板表面移动的同时旋转。相邻两从动轮的啮合使相邻两清洁刷的旋转方向相反，而且在清洁刷来、回移动时，同一清洁刷的旋转方向也相反，这样就大大提高了清洁效率，而且还能减小清洁刷上的灰尘残留。
本发明可以是手动的，由人工来开动电机6和水开关。本发明还可以是完全自动，无需人工参与，定期地由太阳能面板清洁装置自动地完成清洁工作。参见图2，在导轨32的两端部设置有行程开关81、82，参见图1，在移动台41上设置有用于碰触行程开关81、82的接触部85。看门狗定时控制器83设置在太阳能面板的支架2上，把手动水开关换为电磁阀(图中未示出)。看门狗定时控制器83与电机6和电磁阀电连接，行程开关81、82与电机6电连接。可根据需要合理设定太阳能面板清洁装置的工作周期，看门狗定时控制器83可为电机6和电磁阀提供精确的控制信号，使电机6和电磁阀定期地开启或关闭。当移动台41移动到其最大行程处时，接触部85触碰行程开关81或82，电机6的正负极换接，电机6反向旋转，清洁刷反向移动。可通过看门狗定时控制器83来设定在一个清洁流程中清洁刷来回移动的次数。
Claims (10)
1.一种太阳能面板清洁装置，包括太阳能面板、清洁刷、导轨、电机、喷水机构和传动机构，所述导轨安装在太阳能面板的支架上，所述电机通过传动机构使所述清洁刷沿着所述太阳能面板表面运动，其特征在于：
所述传动机构包括：
移动台，支撑在所述导轨上，可在导轨上移动；
齿条，沿所述导轨方向设置在所述太阳能面板的支架上；
从动轮，可旋转地安装在所述移动台上；
主动轮，可旋转地安装在所述移动台上，与所述齿条和所述从动轮啮合，由所述电机驱动；
其中所述清洁刷可旋转地安装在所述移动台上，与所述从动轮一起相对所述移动台旋转。
2.根据权利要求1所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述从动轮为多个，其中的一个所述从动轮与所述主动轮啮合，相邻的两个所述从动轮相互啮合。
3.根据权利要求2所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述太阳能面板清洁装置还包括控制器和两个行程开关，所述喷水机构包括用于控制水喷洒的电磁阀，所述控制器向所述电机和所述电磁阀发送控制信号以启动或关闭所述电机和所述电磁阀，当所述移动台移动到其最大行程处时触碰所述行程开关以使所述电机反向旋转。
4.根据权利要求3所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述主动轮、从动轮分别与连接轴一和连接轴二联接，所述连接轴一和连接轴二通过与安装在所述移动台上的轴承过盈配合来将所述主动轮、所述从动轮可旋转地安装在所述移动台上。
5.根据权利要求4所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述清洁刷通过卡扣连接或孔销连接方式连接所述连接轴二。
6.根据权利要求5所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述连接轴二为空心轴，所述喷水机构包括设置在所述连接轴二中的水管，所述连接轴二或所述清洁刷上设置有出水口。
7.根据权利要求6所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述两个行程开关分别设置在所述导轨的两个端部，所述移动台上设置有用于触碰所述行程开关的接触部。
8.根据权利要求7所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述控制器为看门狗定时器。
9.根据权利要求1至8任一项所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述清洁刷的刷头为圆盘状。
10.根据权利要求9所述的太阳能面板清洁装置，其特征在于，所述清洁刷的刷头包括沿圆周方向间隔设置的毛刷和皮刷。
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