CN107413691A - 一种自动除尘装置及其工作方法、太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动除尘装置及其工作方法、太阳能装置，该除尘装置包括第一框架、驱动装置及清洁装置，驱动装置安装在第一框架上，其中，驱动装置包括气缸、气管、存储管、轴承座、齿轮及齿条，齿轮支承于轴承座，气缸与齿条连接，气缸通过气管与存储管连接，存储管内存储有冷媒介质，清洁装置包括两个导轨、滑块、滑杆、清洁刷及连杆，导轨安装有滑块，滑杆设置在两个滑轨之间，滑杆通过连杆与齿轮连接，清洁刷安装在滑杆上。该太阳能装置包括第二框架、太阳能面板及自动除尘装置。本发明提供的太阳能装置利用气液相变产生驱动力，可以每天自动清洁两次，不需要电能和水资源，成本低廉。

Description

一种自动除尘装置及其工作方法、太阳能装置

技术领域

本发明涉及清洁装置领域,尤其是涉及一种自动除尘装置及其工作方法、太阳能装置。

背景技术

太阳能光伏发电系统的原理是将太阳能转换成成电能，其中太阳能面板为核心部件。太阳能光伏发电系统的安装位置必须是露天安装在室外房顶、高空或者空旷处，以最大限度的接收阳光，有效的发挥其最大的光电转换性能。但同时，大气中的灰尘、杂物和一些腐蚀物质就很容易附着在太阳能的表面。尤其是环境条件差的地区，1至2个月就会在电池板的表面布满灰尘，严重影响太阳能面板的光电转换率，大大降低了其使用效率，造成巨大的损失。随着我国光伏电站规模的不断扩大，太阳能面板表面积尘的清洁问题日益突出，已经成为光伏发电企业急需解决的难题。

现有技术中，清洁太阳能面板的方式主要有以下类型：一是通过人工配合高压水枪的方式，这种方式需要投入大量的人力和物力，成本高；一种是采用自动除尘装置，其原理和汽车的前挡风玻璃上的刮刷器类似，通过电机带动机械臂左右移动驱除灰尘；一种是采用电化学方法，该方法主要应用于航天领域的高端太阳能面板的清洁，成本很高，不利于市场推广。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种基于气液相变的自动除尘装置。

本发明的第二目的是提供一种基于气液相变的自动除尘装置的工作方法。

本发明的第三目的是提供一种基于气液相变的太阳能装置。

为实现上述的第一个目的, 本发明提供的自动除尘装置包括第一框架、驱动装置及清洁装置，驱动装置安装在第一框架上，其中，驱动装置包括气缸、气管、存储管、轴承座、齿轮及与齿轮相啮合的齿条，齿轮支承于轴承座，轴承座固定在第一框架上，气缸的活塞杆与齿条连接，气缸通过气管与存储管连接，存储管内存储有冷媒介质，清洁装置包括两个导轨、滑块、滑杆、清洁刷及连杆，两个导轨平行设置且导轨上安装有滑块，滑杆设置在两个滑轨之间，且滑杆的两端分别与滑块相连，转接装置包括第一连接部、第二连接部及连接件，第一连接部与第二连接部通过连接件连接，第一连接部与连杆第一端相连，连杆第二端与齿轮固定连接，齿轮带动连杆做扇形轨迹运动，第二连接部套在滑杆上且可沿滑杆滑动，清洁刷安装在滑杆上。

由以上方案可知，本发明自动除尘装置利用光照和昼夜温差使冷媒介质产生气液相变，使得存储管内部压强增大，从而推动气缸的活塞杆带动齿条运动，从而由连接杆带动清洁刷在滑轨上移动，进而实现清洁的工作。该自动除尘装置利用气液相变产生驱动力，可以每天自动清洁两次，并且不需要用到电能和水资源，成本低廉。

进一步的方案是，驱动装置还包括支架，存储管安装在支架上，支架安装在第一框架上。

进一步的方案是，清洁装置还设有调节装置，清洁刷通过调节装置安装在滑杆上。

由以上方案可知，调节装置可以调节清洁刷与太阳能面板表面之间的接触面积及力度，可适应不同的工作环境，利于推广应用。

进一步的方案是，连接件包括丝杆及与丝杆配合的六角螺母。

更进一步的方案是，存储管的入口处设置有截止阀，存储管的出口处与气管连接。

更进一步的方案是，冷媒介质采用制冷剂R-134a。。

由以上方案可知，利用气液相变产生动力，不需要浪费电能及水资源，节约能源，大大降低了成本。

为实现上述的第二个目的, 本发明提供的自动除尘装置的工作方法包括以下步骤：

步骤S1：冷媒介质吸收热量，存储管内的气压增大，气缸内气压随之增大，推动活塞杆伸长，带动齿条直线运动，齿轮随之转动带动连杆做扇形轨迹运动，连杆通过转接装置带动滑杆做直线运动，滑杆带动清洁刷直线移动，完成一次清洁工作；

步骤S2：冷媒介质释放热量，存储管内的气压减小，气缸内气压随之减小，活塞杆收缩，带动齿条直线运动，齿轮随之转动带动连杆做反向的扇形轨迹运动，连杆通过转接装置带动滑杆做直线运动，滑杆带动清洁刷直线移动。

由以上方案可知，自动除尘装置利用气液相变产生驱动力，可以每天自动清洁两次，去除太阳能面板的灰尘，并且不需要用到电能和水资源，成本低廉。

为实现上述的第三个目的, 本发明提供的太阳能装置包括第二框架、太阳能面板及自动除尘装置，太阳能面板安装在第二框架中，自动除尘装置包括第一框架、清洁装置及驱动装置，驱动装置安装在第一框架上，第一框架与第二框架并排设置，其中，驱动装置包括气缸、气管、存储管、齿轮及与齿轮相啮合的齿条，齿轮支承于轴承座，轴承座固定在第一框架上，气缸的活塞杆与齿条连接，气缸通过气管与存储管连接，存储管内存储有冷媒介质，清洁装置包括两个导轨、滑块、滑杆、清洁刷及连杆，两个导轨平行且导轨上安装有滑块，滑杆设置在两个滑轨之间，且滑杆的两端分别与滑块相连，转接装置包括第一连接部、第二连接部及连接件，第一连接部与第二连接部通过连接件连接，第一连接部与连杆第一端相连，第二连接部套在滑杆上且可沿滑杆滑动，连杆第二端与齿轮周向相连，带动连杆做扇形轨迹运动，清洁刷安装在滑杆上。

由以上方案可知，本发明自动除尘装置利用光照和昼夜温差使冷媒介质产生气液相变，使得存储管内部压强增大，从而推动气缸的活塞杆带动齿条运动，从而由连接杆带动清洁刷在滑轨上移动，进而实现清洁的工作。自动除尘装置利用气液相变产生驱动力，可以每天自动对太阳能面板清洁两次，去除太阳能面板的灰尘，并且不需要用到电能和水资源，成本低廉。

附图说明

图1是本发明太阳能装置实施例的结构图。

图2是本发明太阳能装置实施例中转接装置的结构图。

图3是本发明太阳能装置实施例中第一连接部的结构图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明提供的自动除尘装置应用于太阳能面板及玻璃等表面的除尘，因太阳能装置包括上述的自动除尘装置，故下面仅以太阳能装置实施例为例对其结构及工作原理进行说明。

参见图1，本发明提供的太阳能装置包括第二框架1、太阳能面板2及自动除尘装置，太阳能面板2安装在第二框架1中，自动除尘装置包括第一框架3、清洁装置4及驱动装置5，驱动装置5安装在第一框架3上，第一框架3与第二框架1并排设置，驱动装置5包括支架51、气缸52、气管53、存储管54、齿轮（图中未示出）及与齿轮相啮合的齿条55，齿轮支承于轴承座56，存储管54安装在支架51上，轴承座56及支架51均固定在第一框架3上，气缸52的活塞杆57与齿条55连接，气缸52通过气管53与存储管54的出口处连接，存储管54内存储有冷媒介质，存储管54的入口处设置有截止阀58，以防止冷媒介质外泄。优选的，冷媒介质采用制冷剂R-134a。

本实施例中，为了节省空间以及更好的吸收外界的热量，将存储管54的外观设计成环矩形，且存储管54采用圆形中空的不锈钢钢管制作而成，材料成本低、耐腐蚀性好、使用寿命长。

本实施例中，清洁装置4包括两个导轨41、滑块42、滑杆43、清洁刷44、连杆45、调节装置46及转接装置47，两个导轨41平行且导轨41上安装有滑块42，滑杆43设置在两个滑轨41之间，且滑杆43的两端分别与滑块42相连，连杆45的第一端通过转接装置47与滑杆43连接，连杆45第二端与齿轮周向相连，带动连杆45做扇形轨迹运动，清洁刷44通过调节装置46安装在滑杆43上。

参见图2及图3，本实施例中，转接装置47包括第一连接部48、第二连接部49及连接件50，第一连接部48与第二连接部49通过连接件50连接，第一连接部48与连杆45第一端相连，第二连接部49套在滑杆43上且可沿滑杆43滑动，其中，连接件50包括丝杆501及与丝杆501配合的六角螺母502，第一连接部48设有阶梯孔503，六角螺母502安装在阶梯孔503中。通过设置转接装置47可以将连杆45的扇形运动轨迹转化为滑杆43的直线往复运动，清洁刷44也随之直线移动，以完成对太阳能面板的清洁工作。

本实施例中，太阳能装置的工作原理包括以下步骤：

步骤S1：当昼夜到光照时，冷媒介质吸收热量，冷媒介质发生气液相变，存储管54内的气压增大，气缸52内气压随之增大，推动活塞杆57伸长，带动齿条55直线运动，齿轮随之转动带动连杆45做扇形轨迹运动，连杆45通过转接装置47带动滑杆43做直线运动，滑杆43带动清洁刷44直线移动，完成一次清洁工作；

步骤S2：当由光照进入昼夜时，冷媒介质释放热量，冷媒介质发生气液相变，存储管54内的气压减小，气缸52内气压随之减小，活塞杆57收缩，带动齿条55直线运动，齿轮随之转动带动连杆45做反向的扇形轨迹运动，连杆45通过转接装置47带动滑杆43做直线运动，滑杆43带动清洁刷44直线移动。

最后需要强调的是,本发明不限于上述实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动除尘装置，其特征在于，包括：

第一框架、驱动装置以及清洁装置，所述驱动装置安装在所述第一框架上；

所述驱动装置包括气缸、气管、存储管、轴承座、齿轮及与所述齿轮相啮合的齿条，所述齿轮支承于所述轴承座，所述轴承座固定在所述第一框架上，所述气缸的活塞杆与所述齿条连接，所述气缸通过所述气管与所述存储管连接，所述存储管内存储有冷媒介质；

所述清洁装置包括两个导轨、滑块、滑杆、清洁刷及连杆，两个所述导轨平行设置且所述导轨上安装有所述滑块，所述滑杆设置在两个所述滑轨之间，且所述滑杆的两端分别与所述滑块相连，所述转接装置包括第一连接部、第二连接部及连接件，所述第一连接部与所述第二连接部通过所述连接件连接，所述第一连接部与所述连杆第一端相连，所述连杆第二端与所述齿轮固定连接，所述齿轮带动所述连杆做扇形轨迹运动，所述第二连接部套在所述滑杆上且可沿所述滑杆滑动，所述清洁刷安装在所述滑杆上。

2.根据权利要求1所述的自动除尘装置，其特征在于：

所述驱动装置还包括支架，所述存储管安装在所述支架上，所述支架安装在所述第一框架上。

3.根据权利要求1所述的自动除尘装置，其特征在于：

所述清洁装置还设有调节装置，所述清洁刷通过所述调节装置安装在所述滑杆上。

4.根据权利要求1所述的自动除尘装置，其特征在于：

所述连接件包括丝杆及与所述丝杆配合的六角螺母。

5.根据权利要求1所述的自动除尘装置，其特征在于：

所述存储管的入口处设置有截止阀，所述存储管的出口处与所述气管连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的自动除尘装置，其特征在于：

所述冷媒介质采用制冷剂R-134a。

7.如权利要求1中的所述的自动除尘装置的工作方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1：所述冷媒介质吸收热量，所述存储管内的气压增大，所述气缸内气压随之增大，推动所述活塞杆伸长，带动所述齿条直线运动，所述齿轮随之转动带动所述连杆做扇形轨迹运动，所述连杆通过所述转接装置带动所述滑杆做直线运动，所述滑杆带动所述清洁刷直线移动，完成一次清洁工作；

步骤S2：所述冷媒介质释放热量，所述存储管内的气压减小，所述气缸内气压随之减小，所述活塞杆收缩，带动所述齿条直线运动，所述齿轮随之转动带动所述连杆做反向的扇形轨迹运动，所述连杆通过所述转接装置带动所述滑杆做直线运动，所述滑杆带动所述清洁刷直线移动。

8.太阳能装置,包括第二框架、太阳能面板及自动除尘装置，所述太阳能面板安装在所述第二框架中；

其特征在于：所述自动除尘装置包括第一框架、清洁装置及驱动装置，所述驱动装置安装在所述第一框架上，所述第一框架与所述第二框架并排设置；

所述驱动装置包括气缸、气管、存储管、齿轮及与所述齿轮相啮合的齿条，所述齿轮支承于所述轴承座，所述轴承座固定在所述第一框架上，所述气缸的活塞杆与所述齿条连接，所述气缸通过所述气管与所述存储管连接，所述存储管内存储有冷媒介质；

所述清洁装置包括两个导轨、滑块、滑杆、清洁刷及连杆，两个所述导轨平行且所述导轨上安装有所述滑块，所述滑杆设置在两个所述滑轨之间，且所述滑杆的两端分别与所述滑块相连，所述转接装置包括第一连接部、第二连接部及连接件，所述第一连接部与所述第二连接部通过所述连接件连接，所述第一连接部与所述连杆第一端相连，所述第二连接部套在所述滑杆上且可沿所述滑杆滑动，所述连杆第二端与所述齿轮周向相连，带动所述连杆做扇形轨迹运动，所述清洁刷安装在所述滑杆上。

9.根据权利要求8所述的太阳能装置，其特征在于：

所述驱动装置还包括支架，所述存储管安装在所述支架上，所述支架安装在所述第一框架上。

10.根据权利要求8或9所述的太阳能装置，其特征在于：

所述清洁装置还设有调节装置，所述清洁刷通过所述调节装置安装在所述滑杆上。