CN108224325A - 一种防刮伤自清洁太阳能路灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防刮伤自清洁太阳能路灯，包括太阳能路灯本体，所述太阳能路灯本体通过固定座安装在路灯灯杆上，所述太阳能路灯本体的太阳能电池板上方设置毛刷，毛刷安装在滑动机构上，所述太阳能电池板的太阳光入射面镀有ITO薄膜，所述毛刷设有复位辅助铁块，毛刷通过拉绳与集水桶连接，并在二者之间设置定滑轮，并且还包括使集水桶下落一定距离后翻转的翻转机构。本发明在太阳能电池板上面安装毛刷，并设置复位辅助铁块和集水桶，以集水桶收集雨水满的重力拉动毛刷，无需其他动力，并且集水桶倾倒后的水倒在太阳能电池板上清洗太阳能电池板，实现了太阳能路灯无动力自动清洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能路灯，属于照明器具技术领域。
背景技术
在现有的路灯照明系统中，通常使用能耗大的卤素灯，并采用交流电源(220V)来直接供电，其耗费着大量的电能，因此，现有的路灯系统已经不能满足社会发展需要。LED具有发光效率高、使用寿命长，能耗低且安装方便等诸多优点，其越来越多的使用于路灯中。然而，路灯在使用过程中，其灯罩外侧灯罩上附着有灰尘，使用时间长后其表面灰尘较多，导致灯光昏暗，透光率差，因此，为解决灯罩上附着灰尘的问题，CN205716994U提供了一种太阳能自清洗路灯，包括灯柱、蓄电池、太阳能电池板和LED灯泡；所述太阳能电池板固定在灯柱的顶部；所述立柱的侧面固定焊接有挡雨板；在灯臂下固定有LED灯罩，在LED灯罩安装有若干个LED灯泡，所述LED灯罩的右侧设置有喷头，在喷头上连通有水管，水管的另外一端连通在水泵上，水泵伸入到水箱内，在挡雨板上固定安装有竖直的挡水板；通过顶部设置的太阳能光伏板，利用太阳能进行发电，降低对市电的消耗，节约电能；水泵将水箱内的水抽入到喷头内，对灯罩进行冲洗，避免灰尘较多而遮挡光线，提高透光效果。该专利解决了灯罩清洗的问题，但是实际上，太阳能电池板长时间使用后表面会附着灰尘，灰尘阻挡太阳光，影响太阳能电池板的光电转换效率。
为解决太阳能电池板清洁问题，提高光电转换效率，现有技术有通过蓄电池提供动力驱动雨刮器清洁路灯，但是它是根据光能转化率控制器作为触发开关的，而且太阳能电池板表面为单晶硅过多晶硅，虽然具有较高的强度，但是防刮性仍然不足，雨刮器工作容易刮伤太阳能电池板表面，而且它需要消耗电能来工作。
另外有部分现有技术的太阳能路灯设置集水桶来收集雨水，并通过压力阀和喷头向太阳能电池板喷水来清洗太阳能电池板，但是由于集水桶的大小限制和实际降雨量的限制，不可能实现高压喷洗，无法有效清洁太阳能电池板，并且安装水泵来喷水，水泵也需要消耗电能。
发明内容
为解决太阳能电池板表面清洁问题，本发明提供了一种防刮伤自清洁太阳能路灯，在太阳能电池板上面安装毛刷，并设置复位辅助铁块和集水桶，以集水桶收集雨水满的重力拉动毛刷，无需其他动力，并且集水桶倾倒后的水倒在太阳能电池板上清洗太阳能电池板，实现了太阳能路灯无动力自动清洗，并且在太阳能电池板的表面镀有ITO薄膜，ITO薄膜不但具有增透性，提高太阳能电池板光转换效率，而且ITO薄膜强度高，防刮耐磨性好。
为了实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：一种防刮伤自清洁太阳能路灯，包括太阳能路灯本体，所述太阳能路灯本体通过固定座安装在路灯灯杆上，所述太阳能路灯本体的太阳能电池板上方设置毛刷，毛刷安装在滑动机构上，毛刷连接驱动机构，毛刷沿滑动机构在太阳能电池板上表面往复滑动。
进一步优选，太阳能路灯本体包括箱体外壳、LED灯、LED灯罩、光伏逆变器、蓄电池、太阳能电池板，太阳能电池板电性连接光伏逆变器，光伏逆变器电性连接蓄电池，蓄电池电性连接LED灯，LED灯连接光敏开关，通过光敏开关来控制LED灯的通断，箱体外壳的上表面安装太阳能电池板，所述太阳能电池板的太阳光入射面镀有ITO薄膜，并且在太阳能电池板与箱体外壳的连接处用密封胶密封，所述箱体外壳的下表面安装LED灯罩，LED灯罩设有透气散热孔，LED灯罩的外延设有向下突出的凸棱，所述透气散热孔处设置散热风扇，散热风扇连接蓄电池，散热风扇还连接设置在LED灯处的温度传感器；所述滑动机构是安装在太阳能路灯本体两侧的滑轨，两侧滑轨各安装一块滑块，毛刷的两端固定在滑块上，并且在毛刷两端设置复位辅助铁块，所述毛刷的中部设有定位杆，太阳能路灯本体上表面的下端设有弹性件，弹性件通过弹力与定位杆卡合，所述驱动机构是集水桶，太阳能路灯本体的位于太阳能电池板上端位置处安装竖直的集水桶支架，集水桶支架的下端安装第一定滑轮，集水桶支架的上端安装第二定滑轮，并且集水桶支架上端安装倾斜的或者横向的集水桶吊臂，集水桶吊臂的自由端安装第三定滑轮，拉绳一端连接毛刷中部，拉绳另一端经过第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮后连接集水桶；所述集水桶支架靠太阳能电池板的一侧开设竖直的圆柱形滑槽，圆柱形滑槽内设置滑球，滑球连接连杆，连杆与集水桶一侧下沿铰接，集水桶另一侧下沿设置平衡球，平衡球的质量等于滑球和连杆的质量，圆柱形滑槽的下端构成阻挡滑球的机构，圆柱形滑槽、滑球、连杆一起构成了使集水桶翻转的翻转机构；太阳能路灯本体的太阳能电池板是倾斜设置的，毛刷的下运动极限超出太阳能电池板下端，毛刷的上运动极限超出太阳能电池板下端，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量大于集水桶空桶的质量，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量小于集水桶装满水的质量。
毛刷的下运动极限超出太阳能电池板下端，毛刷的上运动极限超出太阳能电池板下端，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量大于集水桶空桶的质量，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量小于集水桶装满水的质量；在集水桶无水时，毛刷由于复位辅助铁块的作用停留在滑轨下端，即停留在太阳能电池板下端；雨天集水桶盛满水时，集水桶由于重力作用向下运动，从而牵引毛刷沿滑轨向太阳能电池板上端运动，从而刷洗太阳能电池板，集水桶下落一定距离后，翻转机构使集水桶翻转，倒出桶中的水，毛刷由于复位辅助铁块和自身重力作用沿滑轨向太阳能电池板下端运动，如此反复，实现了太阳能电池板清洗。圆柱形滑槽、滑球、连杆一起构成了使集水桶翻转的翻转机构，平衡球的作用是使集水桶平衡。圆柱形滑槽、滑球、连杆还有一个作用是使固定集水桶，使集水桶只能垂直上下运动或翻转，而且不能左右摇摆，不会因风吹动而晃动。并且也可防止拉绳断裂后集水桶砸伤太阳能电池板。
进一步优选，所述弹性件是一个簧片，簧片的一端弯折成一个卡勾，所述卡勾由第一直部和第二直部构成，第一直部和第二直部的夹角呈锐角，并且第一直部和第二直部。
进一步优选，所述集水桶的中上部安装吊耳，拉绳通过两个吊环连接吊耳。
本发明的技术效果：采用毛刷在雨天清洗太阳能电池板，并且以集水桶装满雨水作为启动触发信号，拉动毛刷运动，以集水桶被翻转机构翻转倒出雨水作为停止触发信号，毛刷在复位辅助铁块的作用下复位，同时拉动集水桶复位，无需外接电源动力、无需电机即可自动清洗太阳能电池板，节能环保，故障率低。以圆柱形滑槽、滑球、连杆一起构成了使集水桶翻转的翻转机构，平衡球的作用是使集水桶平衡。圆柱形滑槽、滑球、连杆还有一个作用是使固定集水桶，使集水桶只能垂直上下运动或翻转，而且不能左右摇摆，不会因风吹动而晃动。并且也可防止拉绳断裂后集水桶砸伤太阳能电池板，并且集水桶翻转倒出的水用于清洗太阳能电池板。采用圆柱形滑槽、滑球组成的限位滑动机构，阻力小，不影响集水桶升降。并且设置了与毛刷卡合的弹性件，弹性件不但可以在不工作时固定毛刷，防止毛刷被风吹动，而且使得集水桶需要有一定的重量差才能带动毛刷运动，使得毛刷具有一定的运动速度，提高了刷洗效率。
附图说明
图1是本发明的防刮伤自清洁太阳能路灯示意图。
图2是集水桶的示意图。
图3是圆柱形滑槽、滑球、连杆组合示意图。
图4是毛刷的示意图。
图5是弹性件的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，防刮伤自清洁太阳能路灯，包括太阳能路灯本体1，太阳能路灯本体1通过固定座3安装在路灯灯杆2上，太阳能路灯本体1包括箱体外壳、LED灯、LED灯罩、光伏逆变器、蓄电池、太阳能电池板，太阳能电池板电性连接光伏逆变器，光伏逆变器电性连接蓄电池，蓄电池电性连接LED灯，LED灯连接光敏开关，通过光敏开关来控制LED灯的通断，箱体外壳的上表面安装太阳能电池板，所述太阳能电池板的太阳光入射面镀有ITO薄膜，并且在太阳能电池板与箱体外壳的连接处用密封胶密封，防止雨水漏入太阳能路灯本体1内部，所述箱体外壳的下表面安装LED灯罩，LED灯罩设有透气散热孔，LED灯罩的外延设有向下突出的凸棱，凸棱起到防水雨水流向LED灯罩的透气散热孔的作用，所述透气散热孔处设置散热风扇，散热风扇连接蓄电池，散热风扇还连接设置在LED灯处的温度传感器，LED灯温度过高时，温度传感器的信号作为散热风扇的开关信号，启动散热风扇进行散热。
太阳能路灯本体1的太阳能电池板上方设置毛刷6，毛刷6安装在滑动机构上，所述滑动机构是安装在太阳能路灯本体1两侧的滑轨，两侧滑轨4各安装一块滑块5，毛刷6的两端固定在滑块5上，并且在毛刷6两端设置复位辅助铁块20，所述毛刷6的中部设有定位杆，太阳能路灯本体上表面的下端设有弹性件14，弹性件14通过弹力与定位杆卡合，太阳能路灯本体1的位于太阳能电池板上端位置处安装竖直的集水桶支架8，集水桶支架8的下端安装第一定滑轮11，集水桶支架8的上端安装第二定滑轮12，并且集水桶支架8上端安装倾斜的或者横向的集水桶吊臂9，集水桶吊臂9的自由端安装第三定滑轮13，拉绳7一端连接毛刷6中部，拉绳7经过第一定滑轮11、第二定滑轮12、第三定滑轮13后连接集水桶10；参照图3，所述集水桶支架8靠太阳能电池板的一侧开设竖直的圆柱形滑槽15，圆柱形滑槽15内设置滑球16，滑球16连接连杆17，连杆17与集水桶10一侧下沿铰接，集水桶另10一侧下沿设置平衡球18，平衡球18的质量等于滑球16和连杆17的质量，圆柱形滑槽15的下端构成阻挡滑球16的机构(这里采用台阶，根据集水桶10下落极限高度设定台阶高度，可在圆柱形滑槽15底部的台阶上设置橡胶缓冲垫，以防止碰撞损伤连杆17)，圆柱形滑槽15、滑球16、连杆17一起构成了使集水桶10翻转的翻转机构，平衡球18的作用是使集水桶10平衡。圆柱形滑槽15、滑球18、连杆17还有一个作用是使固定集水桶10，使集水桶10只能垂直上下运动或翻转，而且不能左右摇摆，不会因风吹动而晃动，并且也可防止拉绳断裂后集水桶砸伤太阳能电池板。
在集水桶10无水时，毛刷6由于复位辅助铁块20的作用停留在滑轨4下端，即停留在太阳能电池板下端，并且由于毛刷6和复位辅助铁块下滑的惯性力，毛刷6的定位杆进入弹性件14的卡合位置，弹性件14卡住毛刷6，由弹性件14的卡合力、毛刷6和复位辅助铁块的重力使毛刷6固定，不会被风吹的上下运动；雨天集水桶10盛满水时，集水桶10(包括平衡球18、滑球16、连杆17)和水的重力大于毛刷6、滑块5、复位辅助铁块的重力和弹性件14的卡合力之和，毛刷6的定位杆脱离弹性件14，集水桶10由于重力作用向下运动，从而牵引毛刷6沿滑轨向太阳能电池板上端运动，从而刷洗太阳能电池板，集水桶下落一定距离后，滑球16、连杆17使集水桶10翻转，倒出集水桶10中的水，毛刷6由于复位辅助铁块和自身重力作用沿滑轨向太阳能电池板下端运动，并再次被弹性件14卡住，如此反复，实现了太阳能电池板清洗。圆柱形滑槽15、滑球16、连杆17一起构成了使集水桶10翻转的翻转机构，平衡球18的作用是使集水桶10平衡。圆柱形滑槽15、滑球16、连杆17还有一个作用是使固定集水桶10，使集水桶10只能垂直上下运动或翻转，而且不能左右摇摆，不会因风吹动而晃动，并且也可防止拉绳断裂后集水桶砸伤太阳能电池板。之所以使用弹性件14，是为了使得集水桶10装的水量达到集水桶10体系的重力比毛刷6、滑块5、复位辅助铁块20的重量大一定值时，毛刷6才能脱离弹性件14，使得集水桶10下落过程中有一定的速度，使得毛刷6具有一定的向上滑行速度，提高刷洗效率，如果不设置弹性件14，毛刷6开始运动时只能缓慢滑动，对太阳能电池板下侧的清洗效果差。
本实施例中，集水桶10的位置应满足下落翻转后，雨水倒在太阳能电池板上为佳，具体位置，可通过调节集水桶支架8和集水桶吊臂9的位置来实现。
为了使集水桶10下落后更方便的翻转，翻转更省力。如图2所示，所述集水桶10的中上部安装吊耳19，拉绳7通过两个吊环连接吊耳19，采用这样的方式，翻转机构只需要较小的力即可使集水桶10翻转。特别应注意的是，吊耳19的位置与配置球18、翻转绳19与集水桶10连接位置或者是连杆17铰接位置成90°夹角。
如图4所示，毛刷6的中部设有定位杆62和用于绑定拉绳7的绑定环61，弹性件14如图5所示，弹性件14是一个簧片，簧片的一端弯折成一个卡勾，所述卡勾由第一直部141和第二直部142构成，第一直部141和第二直部142的夹角呈锐角，并且第一直部141和第二直部142弧形过渡，由于簧片的弹力作用，卡勾扣住毛刷6的定位杆62，采用第一直部141和第二直部142构成卡勾，并且弧形过渡，不影响毛刷6拉出脱离弹性件14。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种防刮伤自清洁太阳能路灯，包括太阳能路灯本体，其特征是：所述太阳能路灯本体通过固定座安装在路灯灯杆上，所述太阳能路灯本体的太阳能电池板上方设置毛刷，毛刷安装在滑动机构上，毛刷连接驱动机构，毛刷沿滑动机构在太阳能电池板上表面往复滑动。
2.根据权利要求1所述的防刮伤自清洁太阳能路灯，其特征是：太阳能路灯本体包括箱体外壳、LED灯、LED灯罩、光伏逆变器、蓄电池、太阳能电池板，太阳能电池板电性连接光伏逆变器，光伏逆变器电性连接蓄电池，蓄电池电性连接LED灯，LED灯连接光敏开关，通过光敏开关来控制LED灯的通断，箱体外壳的上表面安装太阳能电池板，所述太阳能电池板的太阳光入射面镀有ITO薄膜，并且在太阳能电池板与箱体外壳的连接处用密封胶密封，所述箱体外壳的下表面安装LED灯罩，LED灯罩设有透气散热孔，LED灯罩的外延设有向下突出的凸棱，所述透气散热孔处设置散热风扇，散热风扇连接蓄电池，散热风扇还连接设置在LED灯处的温度传感器；所述滑动机构是安装在太阳能路灯本体两侧的滑轨，两侧滑轨各安装一块滑块，毛刷的两端固定在滑块上，并且在毛刷两端设置复位辅助铁块，所述毛刷的中部设有定位杆，太阳能路灯本体上表面的下端设有弹性件，弹性件通过弹力与定位杆卡合，所述驱动机构是集水桶，太阳能路灯本体的位于太阳能电池板上端位置处安装竖直的集水桶支架，集水桶支架的下端安装第一定滑轮，集水桶支架的上端安装第二定滑轮，并且集水桶支架上端安装倾斜的或者横向的集水桶吊臂，集水桶吊臂的自由端安装第三定滑轮，拉绳一端连接毛刷中部，拉绳另一端经过第一定滑轮、第二定滑轮、第三定滑轮后连接集水桶；所述集水桶支架靠太阳能电池板的一侧开设竖直的圆柱形滑槽，圆柱形滑槽内设置滑球，滑球连接连杆，连杆与集水桶一侧下沿铰接，集水桶另一侧下沿设置平衡球，平衡球的质量等于滑球和连杆的质量，圆柱形滑槽的下端构成阻挡滑球的机构，圆柱形滑槽、滑球、连杆一起构成了使集水桶翻转的翻转机构；太阳能路灯本体的太阳能电池板是倾斜设置的，毛刷的下运动极限超出太阳能电池板下端，毛刷的上运动极限超出太阳能电池板下端，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量大于集水桶空桶的质量，复位辅助铁块、毛刷和滑块的总重量小于集水桶装满水的质量。
3.根据权利要求2所述的防刮伤自清洁太阳能路灯，其特征是：所述弹性件是一个簧片，簧片的一端弯折成一个卡勾，所述卡勾由第一直部和第二直部构成，第一直部和第二直部的夹角呈锐角，并且第一直部和第二直部。
4.根据权利要求2所述的防刮伤自清洁太阳能路灯，其特征是：所述集水桶的中上部安装吊耳，拉绳通过两个吊环连接吊耳。
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