CN108057650A - 基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置 - Google Patents

基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及市政清洁领域，具体地说是基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，包括太阳能板、底座、滑动组件、托盘、水袋、雨刷、连杆和翻转组件。其中，水袋用于接收雨水，当雨水量达到一定阈值时，水袋会压动托盘进而驱动滑动组件向下滑动，滑动组件通过连杆带动雨刷刷洗太阳能板，滑动组件中带有连接弹簧来实现复位，至此完成一个刷洗轮回，当水囊中雨水量再次达到该阈值时，又会重复上述轮回，翻转组件用于使雨刷的清洗棉实现翻转，使每次擦拭一次后都会换用另一面的清洗棉来进行下一次的擦拭。本发明无需额外动力驱动，清洁环保，能够实现对太阳能板的自动清洁，且结构简单，易于维修。

Description

基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置
技术领域
本发明涉及市政清洁领域，具体地说是基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置。
背景技术
对于太阳能路灯而言，其太阳能板的清理是比较繁琐的，但是太阳能板的清理又是必须的，不然表面上积存灰尘之类的东西会影响太阳能板对阳光的吸收，进而影响其工作效率，而常规清理采用人工清洁，此方法耗费人力物力，也有机械清理的，但是其一般需要额外动力功能，或者结构复杂，容易受环境影响而损坏，故需要一种能够自动清洁的环保低成本的装置来解决以上问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，该装置利用雨水的势能来驱动运行，无需额外动力，清洁环保，且无需人为操作，能够实现对太阳能板的自动清洁，并且本装置结构简单，成本低廉，易于维修。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，包括太阳能板、底座、滑动组件、托盘、水袋、雨刷、连杆和翻转组件；所述的太阳能板安装在路灯上。
所述的底座安装到路灯灯柱上，该底座的上表面中央处固定有一个圆柱杆，用于配合滑动组件将托盘托起。
所述的滑动组件安装到底座上，包括滑轨、卡块、回位弹簧、弹簧室、滑动框、连接弹簧、储水室、配重和压条；所述的滑轨包括两块平行的竖板，这两块竖板位于底座中央圆柱杆的两侧，且滑轨的中上部设有一个通孔，且该滑轨的顶部设置有条形的限位横板，用于提供滑动轨道；所述的滑动框为去除顶面的方形壳体，滑动框夹在两个滑轨之间并与其滑动连接，该滑动框的底面中央有一个圆孔，该圆孔直径大于底座上圆柱杆的直径，且该滑动框的左右两侧设置有两个对称的球面形凹槽，用于配合轨道而滑动；所述的卡块为与滑轨的通孔间隙配合的圆柱形块，该卡块的头部与滑动框的球面性凹槽相配合，用于卡住滑动框；所述的弹簧室固定于滑轨的通孔外，用于盛放回位弹簧；所述的回位弹簧位于弹簧室内，回位弹簧一端固定于卡块尾部，另一端固定在弹簧室内壁上，用于抵住卡块，使其在一定的外力下才能回缩；所述的连接弹簧为多个均匀分布于底座的圆柱杆周围的螺旋弹簧，连接弹簧两端分别连接到滑动框底面和底座的顶面上，用于使滑动框复位；所述的储水室为固定于滑动框后部面上的“(”形截面的壳体，该储水室的顶端敞开且底端密封，用于储存水袋中溢出的水，并将该部分水输送到连杆中去；所述的配重为多个均匀固定于滑动框底面边缘的质量块，用于提高滑动框下滑的惯性，使其下滑进行到底；所述的压条为固定于滑动框后表面右侧的长条形簧片，用于使连杆产生一个下压雨刷的力。
所述的托盘安装在滑动框的内腔中，托盘外缘与滑动框内腔配合，用于承载水袋。
所述的水袋为柔性开口袋，水袋位于滑动框内腔中，该水袋的开口边缘固定到滑动框的顶部边缘上，用于接收雨水。
所述的雨刷包括压管、中间管、连接管和清洗棉；所述的压管为圆柱形中空管，用于传送水袋中溢出的水；所述的中间管为长度等于压管的矩形截面的中空管，该中间管的表面上有网状小孔，且该中间管的两端通过连接管与压管的两端实现连通，且压管与中间管、压管均为铰接连接，用于将水渗到清洗棉上；所述的清洗棉为包裹于中间管外表面上的长方体轮廓的棉块，用于擦拭太阳能板。
所述的连杆为位于压条下方的中空管，该连杆的一端与压管的中部固结并连通，该连杆的另一端铰接在储水室侧面且与储水室内部连通，用于传动并传输水袋中溢出的水。
所述的翻转组件包括支撑板和翻转碶块；所述的支撑板为固定于太阳能板左侧的长条形板，该支撑板的上表面与太阳能板的上表面平齐，且该支撑板的上表面中部有一梯形凹槽，用于承载翻转碶块；所述的翻转碶块为锥形截面的块体，翻转碶块通过其锥部铰接于支撑板的凹槽的左侧底部，该翻转碶块的右侧下方通过弹簧连接到支撑板的凹槽的右侧底部上，且翻转碶块压到最低时其顶部低于支撑板的上表面，用于在清洗棉运动到此处时使其反转。
优选的，所述滑动框的后方顶边高度低于前方顶边高度，以使水袋中的水溢出到储水室中去，减少向其他位置的溢出。
优选的，所述卡块与滑动框的球面性凹槽配合时，底座上的圆柱杆与托盘之间具有间隔，以使滑动框冲开卡块下滑时具有一定的势能。
优选的，所述水袋的底部中心处与托盘的顶面粘结，以约束水袋的位置，防止其掉落。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，以雨水的势能作为驱动动力，无需额外的动力供能，清洁环保。
(2)本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，无需人为操作，能够实现对太阳能板的自动清洁，便捷轻松。
(3)本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，具有将雨水传输到太阳能板上的功能，故能够实现对雨水无法直接淋到的太阳能板的清洁，适用范围较广。
(4)本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，能够将清洗棉实现自动反转，使其擦拭效果更佳。
(5)本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，结构简单，成本低廉，操作容易，便于推广使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置的俯视图；
图2是本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置的滑动组件的截面图；
图3是本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置的雨刷的截面图；
图4是本发明的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置的翻转组件的放大图；
图中：1.太阳能板，2.底座，3.滑动组件，4.托盘，5.水袋，6.雨刷，7.连杆，8.翻转组件，31.滑轨，32.卡块，33.回位弹簧，34.弹簧室，35.滑动框，36.连接弹簧，37.储水室，38.配重， 39.压条，81.支撑板，82.翻转碶块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，包括太阳能板1、底座2、滑动组件3、托盘4、水袋5、雨刷6、连杆7和翻转组件8；所述的太阳能板1安装在路灯上。
如图1所示，所述的底座2安装到路灯灯柱上，该底座2的上表面中央处固定有一个圆柱杆。
如图2所示，所述的滑动组件3安装到底座2上，包括滑轨31、卡块32、回位弹簧33、弹簧室34、滑动框35、连接弹簧36、储水室37、配重38和压条39；所述的滑轨31包括两块平行的竖板，这两块竖板位于底座2中央圆柱杆的两侧，且滑轨31的中上部设有一个通孔，且该滑轨31的顶部设置有条形的限位横板；所述的滑动框35为去除顶面的方形壳体，滑动框35夹在两个滑轨31之间并与其滑动连接，该滑动框35的底面中央有一个圆孔，该圆孔直径大于底座2上圆柱杆的直径，且该滑动框35的左右两侧设置有两个对称的球面形凹槽，滑动框35的后方顶边高度低于前方顶边高度；所述的卡块32为与滑轨31的通孔间隙配合的圆柱形块，该卡块32的头部与滑动框35的球面性凹槽相配合，且卡块32与滑动框35的球面形凹槽配合时，底座2上的圆柱杆与托盘4之间具有间隔；所述的弹簧室34固定于滑轨31 的通孔外；所述的回位弹簧33位于弹簧室34内，回位弹簧33一端固定于卡块32尾部，另一端固定在弹簧室34内壁上；所述的连接弹簧36为多个均匀分布于底座2的圆柱杆周围的螺旋弹簧，连接弹簧36两端分别连接到滑动框35底面和底座2的顶面上；所述的储水室37 为固定于滑动框35后部面上的“(”形截面的壳体，该储水室37的顶端敞开且底端密封；所述的配重38为多个均匀固定于滑动框35底面边缘的质量块；所述的压条39为固定于滑动框 35后表面右侧的长条形簧片。
如图2所示，所述的托盘4安装在滑动框35的内腔中，托盘4外缘与滑动框35内腔配合。
如图2所示，所述的水袋5为柔性开口袋，水袋5位于滑动框35内腔中，该水袋5的开口边缘固定到滑动框35的顶部边缘上，且水袋5的底部中心处与托盘4的顶面粘结。
如图3所示，所述的雨刷6包括压管61、中间管62、连接管63和清洗棉64；所述的压管61为圆柱形中空管；所述的中间管62为长度等于压管61的矩形截面的中空管，该中间管62的表面上有网状小孔，且该中间管62的两端通过连接管63与压管62的两端实现连通，且压管62与中间管62、压管61均为铰接连接；所述的清洗棉64为包裹于中间管62外表面上的长方体轮廓的棉块。
如图1、图3所示，所述的连杆7为位于压条39下方的中空管，该连杆7的一端与压管61的中部固结并连通，该连杆7的另一端铰接在储水室37侧面且与储水室37内部连通。
如图4所示，所述的翻转组件8包括支撑板81和翻转碶块82；所述的支撑板81为固定于太阳能板1左侧的长条形板，该支撑板81的上表面与太阳能板1的上表面平齐，且该支撑板81的上表面中部有一梯形凹槽；所述的翻转碶块82为锥形截面的块体，翻转碶块82通过其锥部铰接于支撑板81的凹槽的左侧底部，该翻转碶块82的右侧下方通过弹簧连接到支撑板81的凹槽的右侧底部上，且翻转碶块82压到最低时其顶部低于支撑板81的上表面。
本实施例的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置在具体使用时，当雨水在水袋5中积攒到一定量之后，水袋5的重量会带动滑动框35克服卡块32后方的回位弹簧33的力而瞬间下滑，滑动框35会以较高的速度下滑到底座2的圆柱杆处，此时托盘4被底座2的圆柱杆顶起，而水袋5会在托盘4的托举下将其中的水倒入储水室37中，水流通过连杆7到达压管61，再流至连接管63后进入中间管62，并最终通过中间管62的网状小孔渗入到清洗棉64中，滑动框35在下滑的同时利用连杆7带动雨刷6向右运动，雨刷6首先将翻转碶块8压入支撑板81的梯形槽中，当滑动框35下滑运动停止之后，雨刷6便会到达最右边，连接弹簧 36会顶起滑动框35使其复位，此时雨刷6便会回到翻转组件8所在区域，清洗棉64在翻转碶块82处受阻翻转并来到翻转碶块82左侧，故此完成对清洗棉64的翻转，至此完成一个循环。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，包括太阳能板(1)、底座(2)、滑动组件(3)、托盘(4)、水袋(5)、雨刷(6)、连杆(7)和翻转组件(8)，其特征在于：
所述的太阳能板(1)安装在路灯上；
所述的底座(2)安装到路灯灯柱上，该底座(2)的上表面中央处固定有一个圆柱杆；
所述的滑动组件(3)安装到底座(2)上，包括滑轨(31)、卡块(32)、回位弹簧(33)、弹簧室(34)、滑动框(35)、连接弹簧(36)、储水室(37)、配重(38)和压条(39)；所述的滑轨(31)包括两块平行的竖板，这两块竖板位于底座(2)中央圆柱杆的两侧，且滑轨(31)的中上部设有一个通孔，且该滑轨(31)的顶部设置有条形的限位横板；所述的滑动框(35)为去除顶面的方形壳体，滑动框(35)夹在两个滑轨(31)之间并与其滑动连接，该滑动框(35)的底面中央有一个圆孔，该圆孔直径大于底座(2)上圆柱杆的直径，且该滑动框(35)的左右两侧设置有两个对称的球面形凹槽；所述的卡块(32)为与滑轨(31)的通孔间隙配合的圆柱形块，该卡块(32)的头部与滑动框(35)的球面性凹槽相配合；所述的弹簧室(34)固定于滑轨(31)的通孔外；所述的回位弹簧(33)位于弹簧室(34)内，回位弹簧(33)一端固定于卡块(32)尾部，另一端固定在弹簧室(34)内壁上；所述的连接弹簧(36)为多个均匀分布于底座(2)的圆柱杆周围的螺旋弹簧，连接弹簧(36)两端分别连接到滑动框(35)底面和底座(2)的顶面上；所述的储水室(37)为固定于滑动框(35)后部面上的“(”形截面的壳体，该储水室(37)的顶端敞开且底端密封；所述的配重(38)为多个均匀固定于滑动框(35)底面边缘的质量块；所述的压条(39)为固定于滑动框(35)后表面右侧的长条形簧片；
所述的托盘(4)安装在滑动框(35)的内腔中，托盘(4)外缘与滑动框(35)内腔配合；
所述的水袋(5)为柔性开口袋，水袋(5)位于滑动框(35)内腔中，该水袋(5)的开口边缘固定到滑动框(35)的顶部边缘上；
所述的雨刷(6)包括压管(61)、中间管(62)、连接管(63)和清洗棉(64)；所述的压管(61)为圆柱形中空管；所述的中间管(62)为长度等于压管(61)的矩形截面的中空管，该中间管(62)的表面上有网状小孔，且该中间管(62)的两端通过连接管(63)与压管(62)的两端实现连通，且压管(62)与中间管(62)、压管(61)均为铰接连接；所述的清洗棉(64)为包裹于中间管(62)外表面上的长方体轮廓的棉块；
所述的连杆(7)为位于压条(39)下方的中空管，该连杆(7)的一端与压管(61)的中部固结并连通，该连杆(7)的另一端铰接在储水室(37)侧面且与储水室(37)内部连通；
所述的翻转组件(8)包括支撑板(81)和翻转碶块(82)；所述的支撑板(81)为固定于太阳能板(1)左侧的长条形板，该支撑板(81)的上表面与太阳能板(1)的上表面平齐，且该支撑板(81)的上表面中部有一梯形凹槽；所述的翻转碶块(82)为锥形截面的块体，翻转碶块(82)通过其锥部铰接于支撑板(81)的凹槽的左侧底部，该翻转碶块(82)的右侧下方通过弹簧连接到支撑板(81)的凹槽的右侧底部上，且翻转碶块(82)压到最低时其顶部低于支撑板(81)的上表面。
2.根据权利要求1所述的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，其特征在于：所述滑动框(35)的后方顶边高度低于前方顶边高度。
3.根据权利要求1所述的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，其特征在于：所述卡块(32)与滑动框(35)的球面形凹槽配合时，底座(2)上的圆柱杆与托盘(4)之间具有间隔。
4.根据权利要求1所述的基于雨水势能的太阳能电池板清洁装置，其特征在于：所述水袋(5)的底部中心处与托盘(4)的顶面粘结。
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