CN109277334A - 壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，包括壁挂太阳能和风力机，其特征在于：风力机的垂直固定轴的外侧套设有转动套，风杯安装在转动套的上端；转动套的下端设有湿涨干缩体控制离合器，湿涨干缩体控制离合器通过湿涨干缩体控制离心球与被动轮实现离合；被动轮安装在贯通轴的上端，被动轮的周壁上设有半球穴；贯通轴上设有“L”形扳柄；壁挂太阳能表面的平面玻璃上设有刮擦器，刮擦器通过卷簧摆轴设置在壁挂太阳能上部的一个角部，贯通轴上的“L”形扳柄的下端与刮擦器的拨动段相适配。本发明只有在下雨天才能启动刮擦，既实现了用水清洗，也不需要人工和能源，可广泛用于壁挂太阳能清洗。

Description

壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置

技术领域

本发明涉及一种壁挂太阳能除尘装置，特别是一种壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，它可以利用风能和雨水资源自动擦洗壁挂太阳能表面的粉尘。

背景技术

目前的高中教学中，特别注重与现实生产实践相结合，提倡创新教育。在这种教育体制下，可促使学生发现社会实践中的一些还需要解决的问题，特别是技术难题，并有理想或兴趣去设法解决。如太阳能热水器已被广泛利用，是一种很好的清洁能源，它将光能转化成热能，具有节能、使用方便的特点。但在使用中也有不少需要解决的技术难题，如：太阳能热水器表面粉尘的清除问题，由于太阳能热水器大多安装在楼顶上，所以清洗困难，时间长了，向阳面往往覆盖一层粉尘，影响光能转换率。特别是目前建筑的高楼，都在10多层以上，要求太阳能热水器安装在墙壁上，称壁挂太阳能，这种壁挂太阳能的向阳面同样受到粉尘污染，时间长了，也会覆盖一层粉尘，不仅影响城市美化，而且影响光能转换率，特别是环境污染严重的区域，对光能的转换率影响更大，而且人工清洗壁挂太阳能十分不安全，甚至于不可能实现人工清洗。

通过检索可知，对于安装在楼顶上的太阳能热水器有人工擦洗的报道。但对于壁挂太阳能，尚未见对壁挂太阳能人工清洗的报道，更未见通过风雨对壁挂太阳能自动清洗的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用安全、无需人工操作、利用自然风雨实现自动擦洗壁挂太阳能表面粉尘的壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，包括壁挂太阳能和风力机，所述壁挂太阳能安装在高层楼的每一户的向阳壁上，同一栋的壁挂太阳能成垂直的排列，壁挂太阳能的表面设有平面玻璃；所述的风力机的垂直固定轴固定设置在靠近向阳壁一侧的楼顶上；其特征在于：所述的垂直固定轴的外侧套设有转动套，三个等距离排列的风杯分别通过水平支撑杆安装在转动套的上端；所述的转动套的下端设有湿涨干缩体控制离合器，湿涨干缩体控制离合器通过湿涨干缩体控制离心球与被动轮实现离合；所述的被动轮安装在贯通轴的上端，且被动轮与湿涨干缩体控制离合器在同一个水平面上，被动轮与湿涨干缩体控制离合器靠近的一侧留有1mm的间隙，在被动轮的周壁上设有等距离排列的半球穴，半球穴的直径比湿涨干缩体控制离心球的直径大1—3mm；所述的贯通轴沿壁挂太阳能的一侧墙壁安装，并通过轴承座固定在向阳壁上，在贯通轴上与每一个壁挂太阳能对应的位置设有“L”形扳柄；所述的壁挂太阳能表面的平面玻璃上设有刮擦器，刮擦器通过卷簧摆轴设置在壁挂太阳能上部的一个角部，贯通轴上的“L”形扳柄的下端与刮擦器的拨动段相适配。

作为本发明的改进：所述的湿涨干缩体控制离合器，由扁平盒状外壳、湿涨干缩体、磁性金属弹性圈和湿涨干缩体控制离心球构成，扁平盒状外壳的中心孔与转动套固定，湿涨干缩体设在扁平盒状外壳腔内的转动套的侧壁上，在湿涨干缩体的外侧包有磁性金属弹性圈，湿涨干缩体控制离心球排列在磁性金属弹性圈和扁平盒状外壳的周壁之间，在扁平盒状外壳的周壁上设有等距离排列的圆孔，圆孔的直径与湿涨干缩体控制离心球的直径一致；在扁平盒状外壳的周壁外侧设有固定挡圈，固定挡圈的底端固定于垂直固定轴的底座上；固定挡圈与被动轮接近的位置设有缺口。

所述的“L”形扳柄，由固定杆和扳动杆构成，固定杆和扳动杆连接固定，固定杆的外端部与贯通轴连接固定，扳动杆的自由端与刮擦器的条状板体的拨动段相对应，固定杆与平面玻璃平行。

所述的刮擦器，由条状板体、条状胶皮气囊和卷簧摆轴构成，条状胶皮气囊固定在条状板体的刮擦段的底面，在条状板体的刮擦段和拨动段之间设有卷簧摆轴，卷簧摆轴固定在壁挂太阳能上部的一个角部，条状胶皮气囊放置在平面玻璃上，刮擦段的长度与壁挂太阳能的宽度一致。

所述的扁平盒状外壳的底部与垂直固定轴的底座之间设有等距离排列的滚珠。

本发明的有益效果在于：本发明由于采用风力驱动，所以实现了自动化；由于采用湿度控制，所以只有在下雨天才能启动刮擦，既实现了用水清洗，也不需要人工和能源；由于风力大或大阵风时均能实现脱离传动，所以使用安全，使用寿命长。可广泛用于壁挂太阳能清洗。

附图说明

图1、为本发明的结构侧视局剖视示意图。

图2、为本发明的结构沿图1中A—A剖视放大示意图。

图3、为本发明的结构“L”形扳柄侧视放大示意图。

图4、为本发明的刮擦器和“L”形扳柄装配原理俯视放大示意图。

图中：1、壁挂太阳能；2、风力机；21、垂直固定轴；22、风杯；23、转动套；24、水平支撑杆；3、向阳壁；4、平面玻璃；5、湿涨干缩体控制离合器；51、湿涨干缩体控制离心球；52、扁平盒状外壳；53、湿涨干缩体；54、磁性金属弹性圈；55、圆孔；56、固定挡圈；57、缺口；6、被动轮；61、半球穴；7、贯通轴；71、轴承座；8、“L”形扳柄；81、固定杆；82、扳动杆；9、刮擦器；91、卷簧摆轴；92、条状板体；93、条状胶皮气囊；10、滚珠。

具体实施方式

图1、图2、图3、图4给出了本发明在一个生活小区的实施例，该小区靠近火车道，2015年开始建设，大部分的楼房已建成，楼层大多在10层以上，每户都安装了壁挂太阳能，由于环境污染较重，壁挂太阳能的表面覆盖一层粉尘，为此，设想这一清洗壁挂太阳能的方法。

参照图1、图2、图3、图4实施本发明。该壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，包括壁挂太阳能1和风力机2，所述壁挂太阳能1安装在高层楼的每一户的向阳壁3上，同一栋的壁挂太阳能1成垂直的排列，壁挂太阳能1的表面设有平面玻璃4；所述的风力机2的垂直固定轴21固定设置在靠近向阳壁3一侧的楼顶上，风力机2的上部设有风杯22，风杯22的口朝向同一个方向，使风杯22的口侧与风杯22的底侧产生压力差，推动风杯22转动；其特征在于：所述的垂直固定轴21的外侧套设有转动套23，三个等距离排列的风杯22分别通过水平支撑杆24安装在转动套23的上端，风杯22带动转动套23绕垂直固定轴21转动；所述的转动套23的下端设有湿涨干缩体控制离合器5，湿涨干缩体控制离合器5通过湿涨干缩体控制离心球51与被动轮6实现离合；所述的被动轮6安装在贯通轴7的上端，且被动轮6与湿涨干缩体控制离合器5在同一个水平面上，被动轮6与湿涨干缩体控制离合器5靠近的一侧留有1mm的间隙，在被动轮6的周壁上设有等距离排列的半球穴61，半球穴61的直径比湿涨干缩体控制离心球51的直径大1—3mm，当在雨天时，由于湿度饱和，湿涨干缩体控制离合器5的湿涨干缩体控制离心球51被凸出，使湿涨干缩体控制离心球51的一半卡入被动轮6的半球穴61内，从而实现湿涨干缩体控制离合器5与被动轮6啮合，当转动套23转动时，便带动贯通轴7转动；所述的贯通轴7沿壁挂太阳能1的一侧墙壁安装，并通过轴承座71固定在向阳壁3上，在贯通轴7上与每一个壁挂太阳能1对应的位置设有“L”形扳柄8；所述的壁挂太阳能1表面的平面玻璃4上设有刮擦器9，刮擦器9通过卷簧摆轴91设置在壁挂太阳能1上部的一个角部，刮擦器9可采用汽车刮雨器的原理制作，贯通轴7上的“L”形扳柄8的下端与刮擦器9的拨动段相适配，当“L”形扳柄8转动时，便拨动刮擦器9的拨动段，使刮擦器9的刮擦段作90度摆动，实现对平面玻璃4的表面刮擦，由于是在下雨天，所以便对平面玻璃4的表面粉尘进行了擦洗；由于是风力驱动，所以实现了自动擦洗；由于是通过湿涨干缩体53控制离合，所以在不是下雨天时，湿度小，湿涨干缩体控制离合器5与被动轮6处于离的状态，所以风力机2处于空转状态；当处在下雨天时，湿度处于饱和状态，湿涨干缩体控制离合器5与被动轮6处于合的状态，所以便启动了“L”形扳柄8转动，实现刮擦器9对平面玻璃4的表面刮擦、清洗；由于湿涨干缩体控制离合器5和被动轮6通过湿涨干缩体控制离心球51实现离合，当风力过大时，湿涨干缩体控制离心球51可以滑脱，所以避免了风力机2和刮擦器9被大风损坏的风险。

作为本发明的改进：所述的湿涨干缩体控制离合器5，由扁平盒状外壳52、湿涨干缩体53、磁性金属弹性圈54和湿涨干缩体控制离心球51构成，扁平盒状外壳52的中心孔与转动套23固定，湿涨干缩体53设在扁平盒状外壳52腔内的转动套23的侧壁上，在湿涨干缩体53的外侧包有磁性金属弹性圈54，湿涨干缩体控制离心球51排列在磁性金属弹性圈54和扁平盒状外壳52的周壁之间，在扁平盒状外壳52的周壁上设有等距离排列的圆孔55，圆孔55的直径与湿涨干缩体控制离心球51的直径一致，当湿度大时，湿涨干缩体53膨胀，受扁平盒状外壳52上、下壁的限制，湿涨干缩体53只能在径向上向外涨大，从而推动磁性金属弹性圈54涨大，进而推动湿涨干缩体控制离心球51从圆孔55内凸出；在扁平盒状外壳52的周壁外侧设有固定挡圈56，固定挡圈56的底端固定于垂直固定轴21的底座上，湿涨干缩体控制离合器5转动时，固定挡圈56不转动，这样，便防止湿涨干缩体控制离心球51被离心力甩出；固定挡圈56与被动轮6接近的位置设有缺口57，使湿涨干缩体控制离心球51能够从固定挡圈56的缺口57凸出；当湿度饱和时，湿涨干缩体53膨胀值最大，其中一个湿涨干缩体控制离心球51先从扁平盒状外壳52与被动轮6靠近侧的圆孔55凸出，并穿过缺口57，再卡入被动轮6相对应的半球穴61内，实现合的状态；当湿度小时，湿涨干缩体53膨胀值变小，湿涨干缩体控制离心球51在磁性金属弹性圈54的收缩和吸引力作用下，缩入扁平盒状外壳52内，实现离的状态。

所述的“L”形扳柄8，由固定杆81和扳动杆82构成，固定杆81和扳动杆82连接固定，固定杆81的外端部与贯通轴7连接固定，扳动杆82的自由端与刮擦器9的条状板体92的拨动段相对应，固定杆81与平面玻璃4平行，这样，固定杆81随贯通轴7一起转动时，扳动杆82也随之转动，扳动杆82每转动一周，就会推动一次刮擦器9的拨动段，使刮擦器9在平面玻璃4表面摆动一次。

所述的刮擦器9，由条状板体92、条状胶皮气囊93和卷簧摆轴91构成，条状胶皮气囊93固定在条状板体92的刮擦段的底面，在条状板体92的刮擦段和拨动段之间设有卷簧摆轴91，卷簧摆轴91固定在壁挂太阳能1上部的一个角部，条状胶皮气囊93放置在平面玻璃4上，刮擦段的长度与壁挂太阳能1的宽度一致，在静止状态下，刮擦段在卷簧摆轴91自身卷簧弹力作用下，使刮擦段处在壁挂太阳能1的上侧，这样可不影响美观；拨动段的长度以“L”形扳柄8能够推动拨动段转动90度为准，这样，“L”形扳柄8旋转一周，便拨动一次条状板体92的拨动段，条状板体92的刮擦段便刮擦一次，当“L”形扳柄8与条状板体92的拨动段分离后，条状板体92的刮擦段在卷簧摆轴91自身卷簧弹力作用下复位，等待下一次拨动。

所述的湿涨干缩体53为脱脂发压缩体，由于脱脂发对湿度感应敏感，湿度变大时，脱脂发压缩体会迅速变大，湿度变小时，脱脂发压缩体会迅速变小，脱脂发是气象部门用来测湿度的最佳材料，所以在此不再多叙。

所述的扁平盒状外壳52的底部与垂直固定轴21的底座之间设有等距离排列的滚珠10，以降低扁平盒状外壳52的转动摩擦力。

所述的风力机2可按照气象部门使用的自动测风设备原理制作，只是对风杯作了加大和延长了水平支撑杆的改进，可根据所需要的驱动力设计。

Claims (2)

1.壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，包括壁挂太阳能（1）和风力机（2），所述壁挂太阳能（1）安装在高层楼的每一户的向阳壁（3）上，同一栋的壁挂太阳能（1）成垂直的排列，壁挂太阳能（1）的表面设有平面玻璃（4）；所述的风力机（2）的垂直固定轴（21）固定设置在靠近向阳壁（3）一侧的楼顶上；其特征在于：所述的垂直固定轴（21）的外侧套设有转动套（23），三个等距离排列的风杯（22）分别通过水平支撑杆（24）安装在转动套（23）的上端；所述的转动套（23）的下端设有湿涨干缩体控制离合器（5），湿涨干缩体控制离合器（5）通过湿涨干缩体控制离心球（51）与被动轮（6）实现离合；所述的被动轮（6）安装在贯通轴（7）的上端，且被动轮（6）与湿涨干缩体控制离合器（5）在同一个水平面上，被动轮（6）与湿涨干缩体控制离合器（5）靠近的一侧留有1mm的间隙，在被动轮（6）的周壁上设有等距离排列的半球穴（61），半球穴（61）的直径比湿涨干缩体控制离心球（51）的直径大1—3mm；所述的贯通轴（7）沿壁挂太阳能（1）的一侧墙壁安装，并通过轴承座（71）固定在向阳壁（3）上，在贯通轴（7）上与每一个壁挂太阳能（1）对应的位置设有“L”形扳柄（8）；所述的壁挂太阳能（1）表面的平面玻璃（4）上设有刮擦器（9），刮擦器（9）通过卷簧摆轴（91）设置在壁挂太阳能（1）上部的一个角部，贯通轴（7）上的“L”形扳柄（8）的下端与刮擦器（9）的拨动段相适配；

所述的湿涨干缩体控制离合器（5），由扁平盒状外壳（52）、湿涨干缩体（53）、磁性金属弹性圈（54）和湿涨干缩体控制离心球（51）构成，扁平盒状外壳（52）的中心孔与转动套（23）固定，湿涨干缩体（53）设在扁平盒状外壳（52）腔内的转动套（23）的侧壁上，在湿涨干缩体（53）的外侧包有磁性金属弹性圈（54），湿涨干缩体控制离心球（51）排列在磁性金属弹性圈（54）和扁平盒状外壳（52）的周壁之间，在扁平盒状外壳（52）的周壁上设有等距离排列的圆孔（55），圆孔（55）的直径与湿涨干缩体控制离心球（51）的直径一致；在扁平盒状外壳（52）的周壁外侧设有固定挡圈（56），固定挡圈（56）的底端固定于垂直固定轴（21）的底座上；固定挡圈（56）与被动轮（6）接近的位置设有缺口（57）；

所述的“L”形扳柄（8），由固定杆（81）和扳动杆（82）构成，固定杆（81）和扳动杆（82）连接固定，固定杆（81）的外端部与贯通轴（7）连接固定，扳动杆（82）的自由端与刮擦器（9）的条状板体（92）的拨动段相对应，固定杆（81）与平面玻璃（4）平行；

所述的刮擦器（9），由条状板体（92）、条状胶皮气囊（93）和卷簧摆轴（91）构成，条状胶皮气囊（93）固定在条状板体（92）的刮擦段的底面，在条状板体（92）的刮擦段和拨动段之间设有卷簧摆轴（91），卷簧摆轴（91）固定在壁挂太阳能（1）上部的一个角部，条状胶皮气囊（93）放置在平面玻璃（4）上，刮擦段的长度与壁挂太阳能（1）的宽度一致。

2.根据权利要求1所述的壁挂太阳能表面粉尘风雨自动擦洗装置，其特征在于：所述的扁平盒状外壳（52）的底部与垂直固定轴（21）的底座之间设有等距离排列的滚珠（10）。