DE202018103867U1

DE202018103867U1 - Tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule

Info

Publication number: DE202018103867U1
Application number: DE202018103867.2U
Authority: DE
Original assignee: Dongyixin Cleaning Service Co Ltd
Current assignee: Dongyixin Cleaning Service Co Ltd
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2018-10-08
Anticipated expiration: 2028-07-06

Abstract

Tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule, umfassend
- ein Gestell (20);
- eine Bürsteneinheit (30), die eine mit dem Gestell (20) drehbar verbundene Drehachse (31), einen an der Drehachse (31) angeordneten und in der gleichen Richtung rotierenden Zylinder (32) und eine Vielzahl von sich in Radialrichtung an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders (32) erstreckenden Bürstenhaaren (33) aufweist, wobei die Bürstenhaare (33) flexibel und widerstandsfähig sind und das Gestell (20) der Reinigungsvorrichtung (10) sowohl in einen unbeweglichen Zustand bringen und es so stützen als auch es in Bewegung versetzen können;
- ein Getriebe (40), das einen am Gestell (20) befestigten Motor (44) aufweist, wobei der mit Strom versorgte Motor (44) die Drehachse (31) zum Drehen relativ zum Gestell (20) bringt und den Bürstenhaaren (33) die Triebkraft bereitstellt, mit der die Bürstenhaare (33) das Gestell (20) verschieben; und
- einFluidsystem (50), das am Gestell (20) angeordnet ist, wobei dasFluidsystem (50) eine Flüssigkeit (55) fürdieBürstenhaare (33) oder die Fortbewegungsstelle der Bürsteneinheit (30) bereitstellt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Ein Solarmodul ist ein Panel aus Solarzellen, die arrayartig zusammengesetzt und in Serie oder parallel geschaltet sind. Durch den photovoltaischen Effekt wandeln die Solarzellen das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Solarmodule sind in der Regel an einer zur Sonne hin gerichteten Stelle eines Gebäudes montiert und werden so dem Sonnenlicht und der Witterung ausgesetzt, wodurch Staub, schwebende Federn oder Schmutz anderer Art leicht an den Solarmodulen anhaften. Aus diesem Grund ist eine regelmäßige Reinigung der Solarmodule notwenig, damit das Umwandlungsverhältnis des photovoltaischen Effekts nicht verkleinert wird.
In der US-amerikanischen Patentschrift US 9,400,123 B1 ist eine Reinigungsvorrichtung für arrayartige Panels vorgeschlagen, um Staub oder Schmutz anderer Art zu entfernen. Die Reinigungsvorrichtung weist eine Querstützstange auf, die mit einer Rohrstütze ausgestattet ist, die dem Stützen eines Leitungssystems dient, wobei das Leitungssystem mehrere Spritzdüsen aufweist. Zum Einsatz wird die Reinigungsvorrichtung auf einen Satz arrayartig angeordneter Panels gestellt, sodass das Fluid durch das Leitungssystem geleitet und aus den Spritzdüsen auf die Panels gesprüht wird. Ein Halter und eine Platte sind an der Querstützstange befestigt, wobei am Halter und der Platte jeweils ein Paar von Rädern angebracht ist, wobei die Räder für ein leichtgängiges rollendes Bewegen der Reinigungsvorrichtung auf den Panels sorgen. Des Weiteren ist die Reinigungsvorrichtung mit einer Bürste mit flexiblen Bürstenhaaren versehen. Die Bürste ist mittels einer Endhalterung und eines Kettenantriebs unterhalb der Querstützstange positioniert.
An der Querstützstange ist ein Drehmechanismus angeordnet, der einen Griff aufweist, der teleskopisch ist und von einem Benutzer gegriffen werden kann. So kann die Reinigungsvorrichtung in die gewünschte Richtung auf den Panels bewegt werden. Jedoch muss der Benutzer während des Einsatzes der Reinigungsvorrichtung diese stützen und die ganze Reinigungsvorrichtung bewegen und betätigen, was einen großen Kraftaufwand erfordert.
Zudem ist die zur Sonne hin gerichtete Stelle eines Gebäudes häufig geneigt, z.B. ein Dach. Die Panels sind auf dem Dach in einem wesentlich gleichen Neigungswinkel wie das Dach befestigt. So ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass die auf die Panels gestellte Reinigungsvorrichtung zum Boden hin gleitet. Vor allem rollen die Räder auf den Panels, wodurch die Gefahr, dass der Benutzer durch die Reinigungsvorrichtung nach unten gezogen wird, größer wird.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule zu schaffen, die ein geringes Gewicht und einen vereinfachten Aufbau aufweist, sodass der Benutzer die Reinigungsvorrichtung leicht tragen kann, wobei die Reinigungsvorrichtung zudem eine Bürsteneinheit mit flexiblen und widerstandsfähigen Bürstenhaaren aufweist, wobei die Bürstenhaare das Gestell der Reinigungsvorrichtung sowohl in einen unbeweglichen Zustand bringen und es so stützen als auch es in Bewegung versetzen und gleichzeitig Schmutz und Staub von den Solarmodulen entfernen können.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule umfasst ein Gestell und eine Bürsteneinheit, welche eine mit dem Gestell drehbar verbundene Drehachse, einen an der Drehachse angeordneten und in der gleichen Richtung rotierenden Zylinder und eine Vielzahl von in Radilrichtung an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders stehenden Bürstenhaaren aufweist, wobei die Bürstenhaare flexibel und widerstandsfähig sind und das Gestell der Reinigungsvorrichtung sowohl in einen unbeweglichen Zustand bringen und es so stützen als auch es in Bewegung versetzen können. Die erfindungsgemäße tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule umfasst ferner ein Getriebe, das einen am Gestell befestigten Motor aufweist, wobei der mit Strom versorgte Motor die Drehachse zum Drehen relativ zum Gestell bringt und für die Bürstenhaare Triebkraft bereitstellt, mit der die Bürstenhaare das Gestell zum Verschieben bringen, und ein Fluidsystem, das am Gestell angeordnet ist, wobei das Fluidsystem eine Flüssigkeit für die Bürstenhaare oder die Fortbewegungsstelle der Bürsteneinheit bereitstellt.
Die Reinigungsvorrichtung, die auf die Solarmodule gestellt ist, reibt mit den flexiblen und widerstandsfähigen Bürstenhaaren der Bürsteneinheit an der Oberfläche der Solarmodule und stützt das Gestell so, dass das Gestell sich nicht bewegt. Sobald der Motor mit Strom versorgt wird, wird die Bürsteneinheit durch den Motor angetrieben und so zum Drehen gebracht, wobei die Bürstenhaare auf den Solarmodulen vorwärts rollen, wodurch sowohl das Gestell zum Verschieben in der gleichen Richtung gebracht wird als auch Staub und Schmutz von den Solarmodulen entfernt werden. Die Betätigung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist leichter und benutzerfreundlicher.
Figurenliste

1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung,
2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung,
3 zeigt eine schematische Darstellung des Einsatzes einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung und
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und die beigefügten Zeichnungen beschränkt.
1 und 2 zeigen den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 10. Die Reinigungsvorrichtung umfasst ein Gestell 20, eine Bürsteneinheit 30, ein Getriebe 40 und ein Fluidsystem 50, wobei die Bürsteneinheit 30, das Getriebe 40 und das Fluidsystem 50 am Gestell 20 angebracht sind. Wie in 3 gezeigt ist, werden Solarmodule 62 mit der Reinigungsvorrichtung 10 gereinigt.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist das Gestell 20 ein leichter und somit zum Tragen gut geeigneter Metallrahmen, z.B. ein rechteckiger Aluminium-Rahmen. Was den Aufbau angeht, weist das Gestell 20 zwei parallele Seitenstangen 21 und eine vordere Stange 23 auf, wobei die vordere Stange 23 mit den gleichen Enden der beiden Seitenstangen 21 verbunden ist. Das Gestell 20 weist ferner einen Satz von oberen Stangen 24 und einen Satz von unteren Stangen 25 auf, wobei jede vordere Stange 24 auf der jeweiligen Oberseite der beiden Seitenstangen 21 befestigt ist und jede untere Stange 25 auf der jeweiligen Unterseite der beiden Seitenstangen 21 befestigt ist, wobei die unteren Stangen 25 vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur vorderen Stange 23 und den oberen Stangen 24 verlaufen. Des Weiteren sind zwei Lager 22 an den jeweils entsprechenden Seitenstangen 21 befestigt, wobei die Lager 22 so einander gegenüber angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein gewisser Raum vorhanden ist.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind mehrere Hilfsräder 26 an dem Satz von unteren Stangen 25 befestigt. Es ist aber auch denkbar, dass am Gestell 20 kein Hilfsrad angeordnet ist.
Die Bürsteneinheit 30 weist eine Drehachse 31 auf, die durch den Satz von Lagern 22 hindurch geführt werden kann, sodass die Drehachse 31 drehnar mit dem Gestell 20 verbunden ist. An der Drehachse 31 ist ein Zylinder 32 angeordnet, der in der gleichen Richtung drehbar ist, wobei an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 32 eine Vielzahl von sich in der Radialrichtung erstreckenden Bürstenhaaren 33 angeordnet ist, wobei die Bürstenhaare 33 in der Regel in Bündel jeweils aus mehreren Bürstenhaaren aufgeteilt sind, wobei die Bürstenhaare 33 jedes Bündels flexibel und widerstandsfähig sind und punktuell oder linear mit der äußeren Oberfläche der Solarmodule 62 (siehe 3) in Kontakt stehen können, um das Gestell 20 so zu stützen, dass das Gestell 20 unbeweglich bleibt. Wenn sich die Bürstenhaare 33 unter Krafteinwirkung drehen, sind sie Selbstverständlich in der Lage, das Gestell 20 relativ zu den Solarmodulen 62 zu verschieben (siehe 3).
Die Triebkraft, die Bürstenhaare 33 zum Drehen zu bringen, wird von dem Getriebe 40 ausgeübt. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Getriebe 40 einen Motor 44 auf, der an den oberen Stangen 24 befestigt ist. Der Motor 44 ist an ein Stromkabel 46 elektrisch angeschlossen, um mit einer externen Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden zu werden. Sobald der Motor 44 mit Strom versorgt wird, wird die Energie der Drehbewegung des Motors 44 über weitere Kraftübertragungsstrukturen des Getriebes 40 auf die Drehachse 31 übertragen, um den Bürstenhaaren 33 die Triebkraft, mit der das Gestell 20 verschoben wird, zur Verfügung zu stellen.
Mit den weiteren Kraftübertragungsstrukturen des Getriebes 40 sind hier ein Antriebsritzel 41, ein Transmissionsriemen 42 und ein Abtriebsrad 43 gemeint. Dabei ist das Antriebsritzel 41 durch eine Kettenverbindung mit einer aus dem Motor 44 herausragenden Motorwelle 45 gekoppelt, wobei sich das Antriebsritzel 41 und die Motorwelle 45 in der gleichen Richtung drehen können. Das Abtriebsrad 43 ist mit der Drehachse 31 verbunden und kann sich ebenfalls zusammen mit derselben drehen. Der Transmissionsriemen 42 ist um die jeweilige äußere Umfangsfläche des Antriebsritzels 41 und des Abtriebsrades 43 herum gespannt und somit in der Lage, die Energie der Drehbewegung des Motors 44 auf die Drehachse 31 zu übertragen, um den Bürstenhaaren 33 die Triebkraft, mit der die Bürstenhaare 33 das Gestell 20 verschieben, zur Verfügung zu stellen.
Das Fluidsystem 50 ist am Gestell 20 angeordnet und versorgt die Bürstenhaare 33 oder die Fortbewegungsstelle (z.B. die Oberfläche des Solarmoduls 62) der Bürsteneinheit 30 mit einer Flüssigkeit 55.
Insbesondere besteht das Fluidsystem 50 aus mehreren Anschlüssen 51, mehreren Leitungssystemen 52, einem Rohr 53 und mehreren Brausen 54. Dabei können die Leitungssysteme 52 Rohre, Schläuche oder Eckrohre sein und dienen dem Anschluss zweier angrenzender Anschlüsse 51. Jeder der Anschlüsss 51 ist an einer lateralen Seite der vorderen Stange 23 befestigt, wodurch die Leitungssysteme 52 beschränkt an der Innenseite der vorderen Stange 23 angebracht sind.
Das Rohr 53 ist an einen der Anschlüsse 51 angeschlossen und jeder der Brausen 54 ist an den entsprechenden Anschluss 51 angeschlossen. Während das Rohr 53 die Flüssigkeit 55 so leitet, dass die Flüssigkeit 55 über die Leitungssysteme 52 in die Anschlüsse 51 strömt, können die Brausen 54 die Flüssigkeit 55 auf die Bürstenhaare 33 oder die Fortbewegungsstelle der Bürsteneinheit 30 sprühen.
Es ist auch denkbar, dass die Brausen 54 durch Düsen ersetzt werden.
Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, ist die gesamte Reinigungsvorrichtung 10 eine leichte Anlage, die von einer einzigen Person mit geringem Kraftaufwand auf ein Dach 61 eines Gebäudes 60 getragen und auf der Oberfläche eines Solarmoduls 62 abgestellt werden kann. Sobald der Motor 44 über das Stromkabel 46 mit Strom und das Rohr 53 mit Wasser versorgt wird, kann die Reinigungsarbeit beginnen.
Während der Reinigung bewegt sich die Reinigungsvorrichtung 10 in den Pfeilrichtungen von der oberen Stelle zur niedrigen Stelle des geneigten Solarmoduls 62. Dadurch, dass der Benutzer das Stromkabel 46 und das Rohr 53 nach links oder rechts zieht, wird die Richtung der Fortbewegung der Reinigungsvorrichtung 10 auf den Solarmodulen 62 bestimmt. Gleichzeitig kann das Schlussende des Gestells 20 so aufgehoben werden, dass sich die Hilfsräder 26 vom Solarmodul 62 entfernen und so vor unnötigen Schäden geschützt werden.
Des Weiteren besteht keine Kippgefahr, auch wenn sich die Reinigungsvorrichtung 10, wie der Pfeil 64 zeigt, auf den Solarmodulen 62 in Querrichtung bewegt. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das hinsichtlich des Aufbaus im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel gleich ist, wobei der Unterschied darin liegt, dass am Gestell zusätzlich drei Sperrplatten 26a, 26B, 26C angeordnet sind.
Dabei sind zwei Enden der Sperrplatte 26A jeweils in die vordere Stange 23 und die oberen Stangen 24 eingesteckt, um die Sperrplatte 26A darauf zu beschränken, dass die Sperrplatte 26A in gewölbter Form gehalten wird. Zwei Enden der Sperrplatte 26B sind jeweils in die oberen Stangen 24 und unteren Stangen 25 eingesteckt, um die Sperrplatte 26B zu stützen, damit die Sperrplatte 26B in einem wesentlich geneigten Zustand gehalten wird. Die Sperrplatte 26C kann so angeordnet sein, dass sie unter den unteren Stangen 25 senkrecht steht. Somit umschließen die Sperrplatten 26A, 26B, 26C die Bürsteneinheit 30.
Beim Drehen der Bürsteneinheit 30 wird die Flüssigkeit 55 aufgrund der Zentrifugalkraft durch die Bürstenhaare 33 ausgeschüttelt, wobei die ausgeschüttelte Flüssigkeit 55 von der Sperrplatte 26A, 26B oder 26C abgehalten und so nicht aus der Reinigungsvorrichtung 10 gespritzt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
Bezugszeichenliste

10: Reinigungsvorrichtung
20: Gestell
21: Seitenstange
22: Lager
23: vordere Stange
24: obere Stange
25: untere Stange
26: Hilfsrad
26A, 26B, 26C: Sperrplatte
30: Bürsteneinheit
31: Drehachse
32: Zylinder
33: Bürstenhaar
40: Getriebe
41: Antriebsritzel
42: Transmissionsriemen
43: Abtriebsrad
44: Motor
45: Motorwelle
46: Stromkabel
50: Fluidsystem
51: Anschluss
52: Leitungssystem
53: Rohr
54: Brause
55: Flüssigkeit
60: Gebäude
61: Dach
62: Solarmodul
63, 64: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9400123 B1 [0003]

Claims

Tragbare Reinigungsvorrichtung für Solarmodule, umfassend - ein Gestell (20); - eine Bürsteneinheit (30), die eine mit dem Gestell (20) drehbar verbundene Drehachse (31), einen an der Drehachse (31) angeordneten und in der gleichen Richtung rotierenden Zylinder (32) und eine Vielzahl von sich in Radialrichtung an der äußeren Umfangsfläche des Zylinders (32) erstreckenden Bürstenhaaren (33) aufweist, wobei die Bürstenhaare (33) flexibel und widerstandsfähig sind und das Gestell (20) der Reinigungsvorrichtung (10) sowohl in einen unbeweglichen Zustand bringen und es so stützen als auch es in Bewegung versetzen können; - ein Getriebe (40), das einen am Gestell (20) befestigten Motor (44) aufweist, wobei der mit Strom versorgte Motor (44) die Drehachse (31) zum Drehen relativ zum Gestell (20) bringt und den Bürstenhaaren (33) die Triebkraft bereitstellt, mit der die Bürstenhaare (33) das Gestell (20) verschieben; und - einFluidsystem (50), das am Gestell (20) angeordnet ist, wobei dasFluidsystem (50) eine Flüssigkeit (55) fürdieBürstenhaare (33) oder die Fortbewegungsstelle der Bürsteneinheit (30) bereitstellt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (20) zwei parallele Seitenstangen (21) angeordnet sind, wobei zwei Lager (22) an den Seitenstangen (21) befestigt sind, wobei die Drehachse (31) durch jedes Lager (22) hindurch geführt ist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (20) eine vordere Stange (23) aufweist, die mit dem gleichen Ende der beiden Seitenstangen (21) verbunden ist; und dass das Fluidsystem (50) umfasst: mehrere Anschlüsse (51), von denen jeder an der vorderen Stange (23) befestigt ist; mindestens ein Leitungssystem (52), das dem Anschluss zweier angrenzender Anschlüsse (51) dient; ein Rohr (53), das an einen der Anschlüsse (51) angeschlossen ist, wobei das Rohr (53) die Flüssigkeit (55) so leitet, dass die Flüssigkeit (55) über das mindestens eine Leitungssystem (52) in die Anschlüsse (51) strömt; und mehrere Brausen (54), von denen jede an den entsprechenden Anschluss (51) angeschlossen ist und so die Flüssigkeit (55) auf die Bürstenhaare (33) oder die Fortbewegungsstelle der Bürsteneinheit (30) sprüht.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (20) ferner ein Satz von oberen Stangen (24) angeordnet ist, von denen jede an der Oberseite der beiden Seitenstangen (21) befestigt ist, wobei der Satz von oberen Stangen (24) dem Befestigen des Motors (44) dient.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (20) ferner ein Satz von unteren Stangen (25) angeordnet ist, von denen jede an der Unterseite der beiden Seitenstangen (21) befestigt ist, wobei der Satz von unteren Stangen (25) dem Befestigen von Hilfsrädern (26) dient.
Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (40) ferner ein Antriebsritzel (41), einen Transmissionsriemen (42) undeinAbtriebsrad (43) umfasst, wobei das Antriebsritzel (41) mit einer Motorwelle (45) des Motors (44) gekoppelt ist, wobei das Abtriebsrad (43) mit der Drehachse (31) verbunden ist, wobei der Transmissionsriemen (42) um die jeweilige äußere Umfangsfläche des Antriebsritzels (41) und des Abtriebsrades (43) herum gespannt ist und somit den Bürstenhaaren (33) die Triebkraft, mit der die Bürstenhaare (33) das Gestell (20) verschieben, zur Verfügung stellt.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Gestell (20) eine oder mehr als eine Sperrplatte (26A, 26B, 26C) angeordnet ist, wobei beim Drehen der Bürsteneinheit (30) die Flüssigkeit (55) aufgrund der Zentrifugalkraft durch die Bürstenhaare (33) ausgeschüttelt wird, wobei die ausgeschüttelte Flüssigkeit (55) von der Sperrplatte (26A, 26B oder 26C) abgehalten und so nicht aus der Reinigungsvorrichtung (10) gespritzt wird.