KR20210053335A - 유체 구동식 태양 패널 세정 시스템 - Google Patents
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Abstract
태양 패널 세정 시스템 (광-전기 및/또는 물 가열 등) 은 피스톤 모터 또는 베인 모터와 같은 유체 구동식 모터 (물 및/또는 공기 구동식 모터) 에 의해 구동된다. 모터로부터의 출력 물/공기 중 일부 또는 전부는 패널을 세정하는데 사용된다. 모터는 바람직하게는 또한 회전 및/또는 선형 브러시 배열체와 같은 세정 메커니즘을 작동시킨다. 모터, 기어 시스템 및/또는 구성요소는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 선택적으로, 세정 디바이스는 선택적으로 추가적인 레일 구조물을 필요로 하지 않고 패널의 에지를 따라 이동한다. 세정 디바이스는 선택적으로 트레일링 물/공기 공급 호스를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 세정 디바이스의 전기 구성요소들은 내부 전력 공급원에 의해 전력공급된다. 제어는 선택적으로 전기적으로 작동되는 밸브, 타이머 (예를 들어, 실시간 클록), 무선 수신기 및/또는 제어기를 통해 이루어진다.
Description
본 출원은 35 USC § 119(e) 에 의거하여 2018년 9월 25일 출원된 미국 가특허출원 제 62/765,972 호의 우선권의 이점을 주장하고, 그 내용은 그 전체가 본원에 원용된다.
본 출원은 35 USC § 119(e) 에 의거하여 2019년 9월 4일 출원된 미국 가특허출원 제 62/895,512 호의 우선권의 이점을 주장하고, 그 내용은 그 전체가 본원에 원용된다.
본 발명은, 일부 실시형태들에서, 태양 패널 세정 디바이스에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 하지만 배타적이지 않게, 태양 패널들의 자동 세정을 위한 유체 구동식 디바이스에 관한 것이다.
국제 특허 출원 WO 2014168597 에는 "태양광 발전 공학 (solar power engineering), 특히 태양 배터리 패널들의 표면들을 세정하는 것이 개시되어 있다. 이 세정기에서, 작동제로서 물을 사용하고, 세정 유닛에는 브러시가 장착되며, 이 브러시는 이동 메카니즘상에 장착되고 세정될 표면과 접촉하도록 의도되며, 사용된 구동부는 유압식 모터이고, 챔버로의 유입구에는 구동부가 급수 파이프에 연결되며, 세정 유닛은 2 개의 운반 플랜지들로 구성되고, 이 운반 플랜지들 사이에 전용 축을 중심으로 회전하도록 브러시를 구비한 천공 드럼이 장착되고 유압식 모터 구동부의 로터에 연결되며, 캐비티는 유압식 모터 구동부의 유출구에 연결되고, 패널을 따라서 세정기를 이동시키기 위한 메카니즘은 천공 드럼에 연결되는 2 개의 구동 휠들 및 2 개의 병렬 가이드들 상에 장착되어 태양 배터리 패널의 작업 표면의 한계들을 넘어 상기 휠들을 위치시키기 위한 2 개의 가이드 휠들 형태로 된다. 유압식 모터 구동부는 유압식 모터 시스템으로부터 물을 공급함으로써 천공 드럼의 전진 이동 및 회전을 수행하며, 물은 또한 패널들을 세정하는데 사용될 수 있다."
미국 특허 제 8881641 호에는 "유체 구동식 모터" 가 개시되어 있고, 이 유체 구동식 모터는 "제 1 밸브 개구 및 제 2 밸브 개구 및 시일링 표면을 포함하는 아치형 시일을 가진 매니폴드를 구비한다. 매니폴드상에 선회가능하게 장착된 실린더는 아치형 시일과 협동하는 대향 표면을 가진다. 아치형 시일 및 대향 표면은, 실린더가 중립 위치를 취할 때, 대향 표면의 개구가 시일링 표면과 대면하고, 실린더가 어느 방향으로 각도 변위될 때, 개구가 밸브 개구 중 하나 또는 다른 하나와 중첩되어, 매니폴드 내의 대응하는 유체 유동 채널에 연결되도록 하는 위치-응답 밸브 구성 (position-responsive valve configuration) 을 규정한다. 압력 보상 부피 (pressure compensation volume) 는 시일링 표면 아래에 놓이고, 밸브들을 통해 유체 유동 채널들로부터, 또는 실린더의 내부 부피로부터 유체 압력을 수용하여, 압력 보상 부피 내의 압력이 내부 부피 내의 현재 압력 이상의 값에 도달한다."
미국 특허 제 7,258,057 호에는 "압력 하의 유체, 바람직하게는 물에 의해 작동되고, 실린더 (14) 및 피스톤 (15) 을 포함하는 하나 이상의 진동 연결-로드 조립체 (13), 및 연결-로드 조립체 (13) 에 의해 구동되는 적어도 하나 이상의 크랭크 (16) 를 포함하는 엔진이 개시되어 있다. 각각의 연결-로드 조립체 (13) 에 대해서, 바람직하게는 정지 밸브 (20) 는, 대응하는 크랭크 (10) 의 각도 위치와 동기화되어, 그 내외로의 압력 유체의 공급 및 배출을 제어하고, 연결-로드 조립체 (13) 가 진동하는 선회부로서 작용한다. 엔진은 임의의 장치, 예를 들어 스프링클러, 콘크리트 믹서, 케이블 또는 정원 호스 릴 (reels) 을 감기 위한 장치 등에서의 기계적 작동을 생성하기 위해서 또는 전기 에너지를 생성하기 위해서 적용될 수 있다. 작동 유체는, 엔진으로부터 배출된 후에, 높은 압력이 요구되지 않는 목적에 사용될 수 있다."
추가의 배경 기술로서는, 미국 특허 출원 공개 제 20130206173 호, 미국 특허 출원 공개 제 20140150818 호, 미국 특허 제 10122319 호, 국제 특허 출원 공개 W0 2012168070, 미국 특허 제 8771432 호, 국제 특허 출원 공개 WO 2014168597, 국제 특허 출원 공개 WO 2017039426, 중국 실용신안 CN 203470370 U, 미국 특허 출원 공개 제 2018/0283348 호, 미국 특허 제 8881641 호, 및/또는 미국 특허 제 7614861 호, 그리고/또는 미국 특허 제 7,723,860 호 그리고/또는 미국 특허 출원 공개 제 20130206173 호를 포함한다.
본 발명에 따라서, 하기를 포함하는 태양 패널 세정 디바이스가 제공된다:
(a) 이동가능한 프레임; (b) 구동 변속기; (c) 변속기에 결합된 구동 휠들; (d) 태양 패널들을 세정하기 위한 회전 브러시; (e) 브러시 샤프트를 회전가능하게 지지하도록 구성된 제 1 단부 지지체 및 제 2 단부 지지체; (d) 브러시 및 구동 휠들에 기계적으로 연결된 양방향 물 구동식 모터로서, 양방향 모터는 제 1 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 제 1 방향으로의 회전을 발생시키도록 그리고 제 2 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 브러시를 회전시키면서 패널 열을 따라 세정 시스템을 전후로 구동시키기 위한 제 2 방향으로의 회전을 발생시키도록 구성되고, 모터로부터의 유체 배출은 노즐들을 통하여 패널들에 분무함으로써 세정 액체로서 사용되는, 상기 양방향 물 구동식 모터; (e) 수압의 공급원을 제 1 유입구 및 제 2 유입구 각각에 선택적으로 연결하고 그리고 배출수를 제 3 유입구 및 제 4 유입구 각각에 제 3 유출구 및 제 4 유출구를 통해 분무 노즐들에 연결하기 위한 밸브 배열체.
본 발명의 일 실시형태의 다른 특징에 따라서, 밸브는 (a) 물 공급원과 모터 유입구들이 차단된 제 1 상태; (b) 물 공급원이 제 1 모터 유입구에 연결되고 제 2 유입구가 브러시 이동 방향 전방에 선택적으로 물을 분무하는 노즐 배열체에 연결된 제 1 배출 라인에 연결된 제 2 상태; 및 (c) 수압 공급원이 제 2 모터 유입구에 연결되고 제 1 유입구가 브러시 이동 방향 전방에 선택적으로 물을 분사하는 노즐들에 연결된 제 2 배출 라인에 연결된 제 3 상태를 선택적으로 취하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시형태의 다른 특징에 따라서, 밸브 배열체는 적어도 하나의 전기 작동 밸브를 포함하고, 상기 시스템은 적어도 하나의 전기 작동 밸브를 선택적으로 작동시키기 위한 배터리 전력공급식 제어기를 더 포함하며, 제어기는 외부 전력 공급원에 대한 연결 없이 배터리 전력으로부터 작동하도록 구성된다.
본 발명의 실시형태의 추가의 특징에 따라서, 전기 작동 밸브는 래칭 솔레노이드를 포함한다.
본 발명의 본 실시형태의 다른 특징에 따라서, 제어기는 밸브 조립체에 부착된 수동 스위치에 의해 작동된다.
본 발명의 실시형태의 다른 특징에 따라서, 제어기는 RF 릴레이 수신기에 의해 작동되고, 원격 무선 송신기로부터 개시 신호를 수신한다.
본 발명의 실시형태의 다른 특징에 따라서, 밸브 배열체는 상기 시스템을 주기적으로 작동시키기 위한 적어도 하나의 타이머 (Timer) 를 포함한다.
본 발명의 실시형태의 다른 특징에 따라서, 상기 패널 어레이의 단부 에지를 감지하기 위한 적어도 하나의 리미트 센서 (limit sensor) 가 또한 제공된다.
본 발명의 다른 실시형태의 다른 특징에 따라서, 물 구동식 모터는 브러시 및 구동 휠에 기계적으로 연결된 양방향 피스톤 모터이고, 양방향 피스톤 모터는 제 1 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 제 1 방향으로의 회전을 발생시키도록 그리고 제 2 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 브러시를 회전시키면서 패널 열을 따라 세정 시스템을 전후로 구동시키기 위한 제 2 방향으로의 회전을 발생시키도록 구성되고, 모터로부터의 유체 배출은 노즐들 배열체를 통하여 패널들에 분무함으로써 세정 액체로서 사용된다.
본 발명의 다른 실시형태의 다른 특징에 따라서, 물 구동식 모터는 브러시 및 구동 휠에 기계적으로 연결된 양방향 베인 모터이고, 양방향 베인 모터는 제 1 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 제 1 방향으로의 회전을 발생시키도록 그리고 제 2 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 브러시를 회전시키면서 패널 열을 따라 세정 시스템을 전후로 구동시키기 위한 제 2 방향으로의 회전을 발생시키도록 구성되고, 모터로부터의 유체 배출은 노즐들 배열체를 통하여 패널들에 분무함으로써 세정 액체로서 사용된다.
본 발명의 다른 실시형태의 다른 특징에 따라서, 물 구동식 모터는 브러시 및 구동 휠에 기계적으로 연결된 반방향 (semi directional) 피스톤 모터이고, 반방향 피스톤 모터는 제 1 유입구에 공급된 유체 압력 하에서 작동하여 브러시를 회전시키면서 패널 열을 따라 세정 시스템을 구동시키기 위한 일 방향으로의 회전을 발생시키도록 구성되고, 모터 제 2 유입구로부터의 유체 배출은 마찬가지로 노즐들을 통하여 패널들에 분무함으로써 세정 액체로서 사용되며, 역 방향은 제 2 반방향 피스톤 모터를 사용함으로써 또는 중간 기어를 적용함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태의 일 양태에 따르면, 태양 패널 세정 장치가 제공되며, 이 태양 패널 세정 장치는: 유체 유동에 의해 전력공급되고 간헐적인 유체 출력을 생성하는 양방향 유압식 모터, 유압 작동식 모터로부터 간헐적인 유체 출력을 수용하고 태양 패널을 따라 상기 유체 출력을 분배하도록 구성된 노즐 조립체, 유압식 모터로부터 기계력 (mechanical power) 을 수용하고, 태양 패널의 면을 따라 상기 노즐 조립체에 양방향 이동을 제공하도록 구성된 구동 메커니즘을 포함하고, 상기 이동의 방향은 상기 모터의 방향에 대응한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터는 6 bar 미만의 입력 압력 하에서 2 내지 25 Nm 의 토크를 생성한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터는 0 내지 100 RPM 의 속도로 회전한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터의 유체 유동은 노즐 조립체의 이동의 미터 당 1500 ㎖ 미만이다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 노즐 조립체의 이동은 전자 제어기에 의해 제어된다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 디바이스는 전자 제어기에 전력을 공급하는 배터리를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 디바이스는 배터리를 충전하도록 구성된 유압식 발전기를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 디바이스는 제어기에 의해 제어되는 복수의 밸브들을 더 포함하고, 상기 복수의 밸브들은 상기 모터 내로의 유체 입력을 결정하고, 상기 이동의 속도 및 방향은 상기 유체 입력에 의해 결정된다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터는 피스톤 모터이다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터는 베인 모터이다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터에 대한 입력 물은 6 bar 미만이다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 유체는 물을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 유체는 가압된 공기를 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 유체는 가압된 액체-가스 혼합물을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 세정 디바이스는 적어도 50 부피% 의 플라스틱 재료로 만들어진다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 세정 디바이스는 하나의 PV 모듈 당 25 Kg 미만의 중량을 가진다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 세정 디바이스는 유체 재순환 시스템을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 모터는 유체의 유동 방향의 역전에 응답하여 이동의 방향을 역전시키도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시형태의 일 양태에 따라서, 태양 패널을 세정하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 6 bar 미만의 압력에서 유체 입력을 제공하는 단계; 상기 유체 입력에 의해 작동되는 유압식 모터로 태양 패널을 따라 노즐 조립체의 양방향 이동을 구동하는 단계; 노즐 조립체를 통과하는 유압식 모터로부터의 간헐적인 물 출력으로 태양 패널을 습윤하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 구동하는 단계는 6 bar 미만의 입력 압력 하에서 2 내지 25 Nm 의 토크를 생성하는 모터를 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 구동하는 단계는 100 RPM 미만의 속도로 회전하는 모터를 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 방법은, 상기 노즐 조립체의 이동의 미터 당 1500 ㎖ 미만의 속도에서 모터의 유체 유동을 출력하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 방법은, 전자 제어기로 상기 노즐 조립체의 이동을 제어하는 단계; 및 배터리로부터 상기 전자 제어기에 전력공급하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 방법은, 유압식 발전기로 배터리를 충전하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 제어하는 단계는, 모터 내로의 유체 입력을 결정하는 복수의 밸브들을 작동시키는 제어기를 더 포함하고, 상기 이동의 속도 및 방향은 상기 유체 입력에 의해 결정된다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 구동하는 단계는 상기 유체 입력으로 실린더를 작동시키는 것을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 구동하는 단계는 상기 유체 입력으로 베인 모터의 샤프트를 회전시키는 것을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태에 따라서, 상기 방법은 유체 유동 방향을 역전시킴으로써 상기 모터의 이동의 방향을 역전시키는 단계를 더 포함한다.
달리 정의되지 않으면, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및/또는 과학적 용어들은, 본 발명이 속하는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본원에 설명된 바와 유사하거나 균등인 방법들 및 자료들이 본 발명의 실시형태들의 실시 또는 시험에 있어서 이용될 수 있지만, 예시적인 방법들 및/또는 재료들이 하기에서 설명된다. 상충되는 경우에, 본 발명의 명세서에서는, 정의들을 포함하여, 제어할 것이다. 부가적으로, 재료들, 방법들, 및 예들은 오직 예시적일 뿐 반드시 한정적이도록 의도되지는 않는다.
본 발명의 실시예들의 방법 및/또는 시스템의 구현은 선택된 태스크들을 수동으로, 자동으로, 또는 그들의 조합으로 수행하거나 완료하는 것을 수반할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 방법 및/또는 시스템의 실시예들의 실제 기기 및 장비에 따르면, 수개의 선택된 태스크들은, 작동 시스템을 이용하여, 하드웨어에 의해, 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해, 또는 그들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시형태들에 따른 선택된 태스크들을 수행하기 위한 하드웨어는 칩 또는 회로로서 구현될 수 있다. 소프트웨어로서, 본 발명의 실시형태들에 따른 선택된 태스크들은, 임의의 적절한 작동 시스템을 이용하여 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령들로서 구현될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 본원에 설명된 바와 같은 방법 및/또는 시스템의 예시적인 실시형태들에 따른 하나 이상의 태스크들은 복수의 명령들을 실행하기 위한 컴퓨팅 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 데이터 프로세서는 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리, 및/또는 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 저장부, 예를 들어, 자기 하드-디스크 및/또는 착탈가능한 매체들을 포함한다. 선택적으로, 네트워크 연결이 또한 제공된다. 디스플레이, 및/또는 키보드 또는 마우스와 같은 사용자 입력 디바이스가 선택적으로 또한 제공된다.
본 발명의 일부 실시형태들은, 첨부 도면들을 참조하여 오직 예로서 본원에 설명된다. 이제 도면들을 상세하게 명확히 참조하면, 상세들은 예로서이며 본 발명의 실시형태들의 예시적인 설명을 위해서임이 강조된다. 이에 대하여, 도면들과 함께 취해진 설명은, 본 발명의 실시형태들이 어떻게 실시될 수 있는지를 당업자에게 명백하게 한다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 시스템의 실시형태의 개략적인 블록도이다.
도 2a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 2b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 제 1 카트의 부분 등축도이다.
도 2c 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 제 2 카트의 부분 등축도이다.
도 2d 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 다수의 칼럼을 세정하도록 조정된 모듈형 패널 세정 디바이스의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 통상적인 브러시의 등축도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 물-구동식 피스톤 모터의 등축도이다.
도 5 는 도 4 의 모터로부터의 물-구동식 피스톤 구동 조립체의 등축도이다.
도 6a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 물-구동식 베인 모터 (100) 의 등축도이다.
도 6b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 제 1 챔버 로터 조립체를 포함하는 베인 모터 (100) 의 분해 등축도를 도시한다.
도 6c 는 본 발명의 실시형태에 따른 베인 모터의 로터 조립체의 사시도이다.
도 7a 는 본 발명의 실시형태에 따른 밸브 세트의 개략도이다.
도 7b 는 본 발명의 실시형태에 따른 밸브 및 호스 연결 세트의 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 양면 타이밍 벨트를 갖는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 공통 샤프트들에 의해 연결된 휠들을 갖는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 10a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 수력 발전기 (hydro powered electric generator) 의 분해도이다.
도 10b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는, 도 10a 의 수력 발전기를 포함하는 파이프라인의 분해도이다.
도 11a 내지 도 11c 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 회전식 패널 세정 브러시-롤러의 등축도이다.
도 12a 내지 도 12d 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 회전식 패널 세정 브러시-롤러의 등축도이다.
도 13 은 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 방법의 흐름도이다.
도 14 는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 시스템의 블록도이다.
도 15 는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 시스템의 블록도이다.
도 2a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 2b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 제 1 카트의 부분 등축도이다.
도 2c 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 태양 패널 세정 디바이스의 제 2 카트의 부분 등축도이다.
도 2d 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 다수의 칼럼을 세정하도록 조정된 모듈형 패널 세정 디바이스의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 통상적인 브러시의 등축도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 물-구동식 피스톤 모터의 등축도이다.
도 5 는 도 4 의 모터로부터의 물-구동식 피스톤 구동 조립체의 등축도이다.
도 6a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 물-구동식 베인 모터 (100) 의 등축도이다.
도 6b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 제 1 챔버 로터 조립체를 포함하는 베인 모터 (100) 의 분해 등축도를 도시한다.
도 6c 는 본 발명의 실시형태에 따른 베인 모터의 로터 조립체의 사시도이다.
도 7a 는 본 발명의 실시형태에 따른 밸브 세트의 개략도이다.
도 7b 는 본 발명의 실시형태에 따른 밸브 및 호스 연결 세트의 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 양면 타이밍 벨트를 갖는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 공통 샤프트들에 의해 연결된 휠들을 갖는 태양 패널 세정 디바이스의 등축도이다.
도 10a 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 수력 발전기 (hydro powered electric generator) 의 분해도이다.
도 10b 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는, 도 10a 의 수력 발전기를 포함하는 파이프라인의 분해도이다.
도 11a 내지 도 11c 는 본 발명의 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 회전식 패널 세정 브러시-롤러의 등축도이다.
도 12a 내지 도 12d 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 회전식 패널 세정 브러시-롤러의 등축도이다.
도 13 은 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 방법의 흐름도이다.
도 14 는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 시스템의 블록도이다.
도 15 는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 시스템의 블록도이다.
본 발명은, 일부 실시형태들에서, 태양 패널 세정 디바이스에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 하지만 배타적이지 않게, 태양 패널들의 자동 세정을 위한 유체 구동식 디바이스에 관한 것이다.
개요
본 발명의 일부 실시형태의 일 양태는 수력 발전식 태양 패널 세정 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 선택적으로, 디바이스는 고정 변위 모터, 예를 들어 피스톤 모터 및/또는 베인 모터를 포함한다. 예를 들어, 시스템은, 예를 들어 8 bar 미만의 압력에서 가정용 물 공급원에 의해 전력공급된다. 선택적으로, 모터는 세정 디바이스의 이동 미터당 0.5 내지 4 리터를 사용한다. 일부 실시형태에서, 가압된 가스 (예를 들어, 공기) 및/또는 공기 물 혼합물 (예를 들어, 벤츄리 노즐에 의해 생성됨) 이 모터에 전력공급하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 공기 및/또는 물과 공기를 사용하면 물을 절약할 수 있다. 선택적으로, 모터로부터 배출된 물은 패널을 세정하는데 사용된다.
본 발명의 일부 실시형태의 일 양태는 수력 발전식 태양 패널 세정 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 시스템은, 예를 들어 8 bar 미만의 압력에서 가정용 물 공급원에 의해 전력공급된다. 일부 실시형태에서, 모터는 간헐적인 물 유동을 사용 및/또는 배출한다. 선택적으로, 모터는 세정 디바이스의 이동 미터당 0.5 내지 4 리터를 사용한다. 선택적으로, 모터로부터 배출된 물은 패널을 세정하는데 사용된다.
본 발명의 적어도 하나의 실시형태를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서, 다음의 설명에서 기재되고/되거나 도면들 및/또는 예들에서 예시된 구성요소들 및/또는 방법들의 구성 및 배열의 상세들로 반드시 한정될 필요는 없음이 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시형태가 가능하거나, 다양한 방식들로 실시 또는 수행되는 것이 가능하다.
특별한 구현예
도면을 참조하면, 도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 패널 세정 시스템 (10) 의 예를 도시한다. 선택적으로, 시스템은 태양 패널 어레이 (11) 를 세정한다. 예를 들어, 물은 중공 바 (71) 내의 노즐들을 통해 패널 상에 분무되고 브러시 (12) 에 의해 세정된다. 선택적으로, 전체 시스템 (10) 은 패널을 가로질러 통과한다. 예를 들어, 유압식 모터는 패널을 따라 시스템 (10) 을 구동한다. 예를 들어, 디바이스는 휠들 (l7a, l7b) 상의 패널을 따라 롤링할 수 있다. 선택적으로, 휠들 (l7a, l7b) 및/또는 브러시 (12) 및/또는 다른 구동 휠 (예를 들어 도 2a ~ 도 2c 에 도시된 바와 같은 예를 들어 휠들 (l5a, l5b)) 은 패널을 가로질러 시스템 (10) 을 추진하기 위해 모터 (50) 에 의해 구동될 수 있다. 선택적으로, 모터 (50) 로부터의 배기 유체는 세정을 위해 패널 (11) 상으로 분무하는데 사용된다. 일부 실시형태들에서, 모터를 구동하는데 사용되는 모든 유체는 패널 상에 디포짓된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체의 일부는 패널 상으로 분무하지 않고 배출될 수 있다. 예를 들어, 90 ~ 100% 및/또는 70 내지 90% 및/또는 30 내지 70% 및/또는 0 내지 30% 의 구동 유체가 세정을 위해 패널 상으로 분무될 수 있다. 선택적으로, 조립체 (10) 는 대부분 플라스틱으로 제조된다. 예를 들어, 부피 기준으로, 조립체의 70 ~ 100% 및/또는 30 내지 70% 는 플라스틱일 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 부품들 (예를 들어, P.P., PBT, 아세탈) 의 사용은 조립체 (10) 를 더 가볍게 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 0.8 내지 2 m 길이의 패널 세정기의 중량은 20 내지 70 kg/m 및/또는 10 내지 35 kg/m 및/또는 35 내지 70 kg/m 일 수 있다. 본 명세서의 목적을 위해, 달리 명시되지 않는 한, 용어 유체는 압축성 가스 뿐만 아니라 비압축성 유체를 포함한다. 용어 액체는 실질적으로 비압축성 유체를 지칭한다. 용어 유압은 가스, 액체 및/또는 이들의 조합을 포함하는 유체를 사용하는 기술을 의미한다. 따라서, "유압식 모터" 는 유체 및/또는 가스 압력 및/또는 이들의 조합에 의해 전력공급될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 모터를 구동하는 유체는 물, 공기, 오일, 계면활성제, 세제, 비누, 이산화탄소 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 모터 (50) 는 정변위 유형 (positive displacement type) 이고, 정압을 기계적 힘으로 그리고 회전 아암을 통해 기계적 토크로 변환한다. 선택적으로, 유입 유량은 기계적 작동에 비례한다. 전력 생성에 참여하지 않는 내부 누설은 선택적으로 무시할만하며, 예를 들어 0 내지 2% 및/또는 2 내지 5% 및/또는 5 내지 15% 손실한다. 일부 실시형태들에서, 모터 (50) 는 피스톤 모터를 포함한다. 예를 들어, 모터의 측정된 부피 효율은 90% 초과 및/또는 70 내지 90% 및/또는 50 내지 70% 이다. 전체 측정된 기계적 효율은, 예를 들어 90 내지 100% 및/또는 75 내지 90% 및/또는 50 내지 75% 이다. 효율은 0 내지 100 RPM 의 속도 범위에서 거의 변하지 않을 수 있다. 예를 들어, 효율은 5 미만 및/또는 5 내지 15% 및/또는 15 내지 50% 로 변할 수 있다. 선택적으로, 모터는 압력 손실을 감소시키는 대형 내부 대형 통로를 가진다. 예를 들어, 모터 (50) 는 0 내지 1 및/또는 1 내지 2 및/또는 2 내지 8 및/또는 8 내지 15 및/또는 15 내지 25 bar 의 압력 범위 (예를 들어, 대략 3 ~ 5 bar 의 가정용 물 네트워크의 압력 범위) 하에서 작동할 수 있다. 출력 토크는 유입구 압력 및 피스톤과 같은 기하학적 특성에 의존할 수 있다. 예를 들어, 250 내지 300 cc 의 스트로크 부피를 갖는 5 피스톤 모터 (50) 는 유입구 압력의 1 bar 당 3 내지 5 [Nm] 의 출력 토크를 가질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터의 출력 토크는, 예를 들어 1 내지 2 Nm 및/또는 2 내지 8 Nm 및/또는 8 내지 12 Nm 및/또는 12 내지 25 Nm 범위일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터 (50) 를 위한 구동 유체는 모두 또는 대부분 물일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 모터 (50) 를 위한 구동 유체는 모두 또는 대부분 공기 및/또는 공기 물 혼합물 및/또는 다른 유체일 수 있다. 선택적으로, 모터 (50) 는 3 내지 6 개의 피스톤들 그리고/또는 0 내지 3 개의 피스톤들 그리고/또는 6 내지 10 개의 피스톤들을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 모터 (50) 는 베인 모터 (예를 들어, 후술하는 실시형태들에서 설명됨) 를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터 (50) 는 가역적이다. 선택적으로, 시스템 (50) 은 어느 방향으로 패널을 가로질러 이동할 때 패널을 세정할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 제 1 방향으로 이동하면서 세정한 후, 패널을 세정하지 않고 역 방향으로 시작 위치를 복귀시킬 수 있다.
일부 실시형태들에서, 휠들 (17a, 17b) 은 조립체 (10) 를 태양 패널의 에지 (51) 에 유지한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스 (10) 는 트랙을 따라 주행할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 태양 패널 세정 시스템 (10) 은 완전히 또는 부분적으로 폐쇄된 회로 유동 루프를 가질 수 있다 (예를 들어, 유체 재순환 시스템을 포함할 수 있다). 예를 들어, 저장기 (5) 에 유체가 저장될 수 있다. 저장소 (5) 로부터의 유체는 펌프 (7) 에 의해 필터 (8) 및/또는 압력 조절기 (9) 를 통해 모터 (50) 의 입력 라인 (22) 내로 펌핑될 수 있다. 선택적으로, 패널 (11) 상에 분무된 유체는 그 후에 거터 (gutter)(13) 에 수집되고 배출 라인 (6) 을 통해 저장기 (5) 로 다시 배출된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 개방 루프일 수 있다. 예를 들어, 물은 네트워크 (예를 들어, 시립 물 공급원) 로부터 공급될 수 있고, 패널 (11) 상에 분무될 수 있으며, 그리고/또는 시스템으로부터 (예를 들어, 폐수 시스템 및/또는 물 플랜트 및/또는 냉각 시스템 등으로) 배출될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 세정 시스템 (예를 들어, 도 2a 에 도시된 시스템 (10)) 은 2 개의 카트들 (l6a, l6b) 을 포함한다. 카트들은 선택적으로 시스템의 대향하는 측면에 배치된다. 카트들은, 예를 들어 바아들 (71, 72, 73) 에 의해 구조적으로 연결될 수 있다. 카트들 (l6a, l6b) 의 일부 또는 전부는, 예를 들어 휠들 (15) 에 의해 자체 구동될 수 있다. 선택적으로, 브러시 (12) 는 제 1 카트 (l6a) 및 제 2 카트 (l6b); 제 1 카트 (l6a) 에 기계적으로 연결되고, 트레인 기어들 (26, 27) 을 통해 브러시 샤프트 (14) 및 구동 휠들 (l5a) 에 결합된 피스톤 모터 (50) 에 의해 회전가능하게 지지된다. 제 2 카트 휠들 (l5b) 은 기어 (26) 및 트레인 기어들 (27) 에 결합된 브러시 샤프트 (14) 에 의해 구동되어, 카트들 (l6a, l6b) 둘 다가 동일한 방향 및 동일한 속도로 직선으로 이동하는 것을 보장한다. 선택적으로, 모터 (50) 는 다른 종류의 유압식 모터, 예를 들어 고정 변위 모터 (fixed displacement motor), 가변 변위 모터, 베인 모터를 포함한다. 바람직하게는, 휠들 (15) 의 회전 각도 방향은 브러시 (12) 의 회전 각도 방향으로 역전되고, 브러시 각도 속도는 바람직하게는 구동 휠들보다 크다. 피스톤 모터 (50) 는 선택적으로 브러시 (12) 및 구동 휠들 (15) 을 작동시키도록 유체 압력 하에서 작동하도록 구성된다. 예를 들어, 피스톤 모터 (50) 는 디바이스 (10) 를 제 1 방향으로 (도크 위치로부터 멀리) 구동하기 위해 제 1 유입구 (1) 에 공급된 유체 압력 하에서 작동하도록 구성된 양방향 모터를 포함할 수 있다. 선택적으로, 유입구 (1) 를 통해 공급된 유체는 바아 (71) 의 중공 부분에 유체 연결된 배출 튜브 (4) 를 통해 시스템을 배출한다. 그 후, 배출 유체는 바아 (71) 내의 구멍들을 통해 방출된다. 선택적으로, 제 1 노즐 조립체 (예를 들어, 바아 (71)) 는 디바이스 (10) 의 일 측면 상에 위치된다. 예를 들어, 제 1 노즐 조립체는 디바이스가 제 1 방향으로 이동할 때 유체를 분무한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 피스톤 모터 (50) 는 제 2 방향으로의 캐리지를 다시 그의 "도크" 위치로 구동시키기 위해 제 2 (역) 방향으로 회전을 발생시키기 위해 제 2 유입구 (2) 에 공급된 유체 압력 하에서 작동하도록 구성된다. 유입구 (2) 를 통해 공급된 유체는, 선택적으로 배출 튜브 (3) 를 통해 바아 (72) 의 중공 부분으로 및/또는 바아 (72) 의 구멍들 외부로 배출된다. 밸브 배열체 (28) 는 유체 압력 공급원 (22) 을 제 1 유입구 (1) 및/또는 제 2 유입구 (2) 각각에 선택적으로 연결하도록 그리고/또는 배출 유체를 배출 튜브 (3) 및/또는 배출 튜브 (4) 각각에 연결하도록 배치된다. 선택적으로, (예를 들어, 바아 (72) 의) 제 2 노즐 조립체는 (예를 들어, 바아 (71) 의) 제 1 노즐 조립체로부터 디바이스 (10) 의 대향 측면 상에 위치된다. 예를 들어, 제 1 노즐 조립체는 디바이스가 제 1 방향으로 이동할 때 유체를 분무하고 그리고/또는 조립체가 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 이동할 때 (예를 들어, 바아 (72) 의) 제 2 노즐 조립체로부터 유체를 분무한다.
도 2b 는 양방향 유체 전력 모터 (50) 를 포함하는 제 1 카트 (l6a) 의 상세를 도시한다. 구동 기어 (26) 는, 예를 들어 모터 샤프트 상에 직접 장착되고 그리고/또는 키 (key) 또는 유사한 기술에 의해 고정됨으로써, 모터 샤프트 (61) 와 직렬로 회전하도록 구성된다. 기어 (26) 는 선택적으로 모터 (50) 로부터 구동 트레인 기어들 (27) 로 회전 운동을 전달한다. 선택적으로, 기어들 (27) 은 회전 운동을 역 방향으로 및/또는 감소된 각도 회전 속도로 휠들 (l5a) 에 전달한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 모터 샤프트 (61) (예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이) 는 브러시에 결합하도록 구성된 구동 샤프트 (l8a) 에 기계적으로 연결된다. 예를 들어, 샤프트 (61) 는 신속 커플링 (quick coupling), 예를 들어 육각형 형상의 커플링에 의해 브러시 (12) 에 결합될 수 있다. 예시적인 브러시 커플링 세부 사항은 도 3, 도 11a 내지 도 11c, 및 도 12a 내지 도 12d 에서 볼 수 있다. 구조적 연결 바아들 (71, 72) 은, 선택적으로 모터로부터 배출되는 세정 유체를 태양 패널에 걸쳐 그리고/또는 브러시 (12) 의 전방 (예를 들어, 이동 경로) 에 분무하도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 제어 유닛 (32), 배터리들 (36) 및 밸브 배열체 (28) 는 편리한 위치, 예를 들어 단부 지지 카트 (l6a) 근방에 배치된 결합 유닛과 동일한 하우징에 통합될 수 있다.
도 2c 는 제 2 카트 (l6b) 를 도시한다. 토크 샤프트 (l8b) 는 선택적으로 브러시 (12) 에 의해 구동되어 회전한다. 예를 들어, 샤프트 (l8b) 는 기어 (26) 와 같은 구동 요소에 연결될 수 있다. 선택적으로, 구동 요소는 기어 (27) 및/또는 휠들 (l5b) 에 결합된다. 선택적으로, 브러시 (12) 구동 샤프트들 (l8a, l8b) 및/또는 변속기 (예를 들어, 기어들 (26, 27)) 는 카트들 (l6a, l6b) 둘 다가 함께 (예를 들어, 직선으로, 동일한 방향 및 동일한 속도로) 이동하는 것을 보장하도록 구성된다. 선택적으로, 구동 샤프트들 (l8a 및/또는 l8b) 은, 예를 들어 육각형 형상의 신속 연결부에 의해 브러시 샤프트에 기계적으로 결합된다.
이 단계에서, 본 발명의 일부 실시형태들이 상당한 장점들을 제공하는 것이 이미 명백할 것이다. 예를 들어, 전기 모터들을 이용하는 일부 시스템들과는 대조적으로, 본 발명의 시스템은 외부 전력 공급원에 대한 어떠한 접속도 없이 설치될 수 있고, 제어 요소들에 사용되는 임의의 전기 회로는 배터리들에 의해 전력을 공급받고, 전기 케이블들 및 세정 시스템에 연결된 설비들의 문제들을 방지한다. 일부 실시형태들에서, 피스톤 모터들 또는 베인 모터들과 같은 정변위 모터의 사용은, 2 ~ 3 의 일반적인 가정용 물 공급 압력에 기초하여, 시스템을 구동하기에 충분한 전력을 생성하는 것을 용이하게 한다. 일부 실시형태들에서, 시스템은 0 내지 1 및/또는 1 내지 2 및/또는 2 내지 8 및/또는 8 내지 15 및/또는 15 내지 25 bar 의 더 높은 물 공급 압력 (예를 들어, 대략 3 ~ 5 bar 의 가정용 물 네트워크의 압력 범위) 을 사용할 수 있다. 도 3, 도 11 및 도 12 는 브러시 (12) 를 위한 강모 및/또는 브러시들의 가능한 대안적인 배열체들을 도시한다.
도 2d 는 본 발명의 일 실시형태에 따라서 2 개의 세정 시스템들 (10) 이 종방향으로 연결된 시스템을 도시한다. 일부 실시형태들에서, 제 2 브러시 (12') 는 커넥터 (l8c) 에 연결된다. 제 2 브러시 (18') 는 선택적으로 먼 단부에서 (예를 들어, 캐리지 (l6b) 와 유사한) 다른 캐리지에 연결한다. 예를 들어, 도 2d 의 시스템은 나란히 있는 태양 패널 세트 및/또는 대형 태양 패널 상에 사용될 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 통상적인 브러시 (12) 의 등축도이다. 선택적으로, 브러시 (12) 는 도 2a 내지 도 2d 의 디바이스 (10) 및/또는 세정 시스템과 사용될 수 있다.
이제, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 유체 작동식 모터 (50) 의 등축도를 도시하는 도 4 를 참조한다. 일부 실시형태들에서, 모터 (50) 는 양방향 모터를 포함한다. 선택적으로, 모터 (50) 는 2 개의 유체 유입구들 (1, 2) 을 가진다. 예를 들어, 유체 유입구 (1) 에 진입하는 유체는 제 1 방향으로 모터를 구동하고 그리고/또는 유입구 (2) 에 진입하는 유체는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 모터 (50) 를 구동한다. 일부 실시형태들에서, 모터 (50) 의 출력 샤프트 (61) 는 종축 브러시 샤프트 (14) 에 평행한 축을 중심으로 회전한다. 선택적으로, 모터 (50) 는 도 2a 내지 도 2d 의 디바이스 (10) 및/또는 세정 시스템과 사용될 수 있다.
도 5 는 유체 구동식 피스톤 구동 조립체 (54) 의 등축도를 도시한다. 예를 들어, 구동 조립체는 모터 (50) 내에 포함될 수 있다. 선택적으로, 매니폴드 (58) 는 실린더의 각도 위치에 따라서 각각의 실린더 (56) 에 대한 유체 압력 입력 및 배출 연결부를 제공한다. 선택적으로, 모터 (50) 를 구동하는 동안, 구동 샤프트의 일 측에 위치된 각각의 실린더는 가압 유체 공급부에 연결되는 반면, 구동 샤프트의 타 측에 위치된 각각의 실린더는 배출 라인에 연결된다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 태양 패널 세정 디바이스는 유체 구동식 베인 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베인 모터는 회전 브러시 및/또는 구동 휠들을 구동할 수 있다.
이제 본 발명의 일 실시형태에 따라서 베인 모터 (100) 를 도시하는 도 6a, 도 6b 및 도 6c 를 참조한다. 도 6a 는 예시적인 모터 (100) 의 외부의 등축도이다. 도 6b 는 예시적인 모터의 분해 등축도이다. 도 6c 는 예시적인 모터의 이중 로터 조립체의 등축도이다. 일부 실시형태들에서, 베인 모터는 2 개의 별개의 챔버들을 포함한다. 챔버들은 편심 또는 대칭 보어 (104) 를 선택적으로 가질 수 있고 그리고/또는 단부 플레이트들 (108) 에 의해 폐쇄된다. 선택적으로, 각각의 챔버는 편심 내부벽들과의 인터페이스로 인해서 내외로 슬라이딩하는 단일 베인 (106) 과 관련된 단일 로터 (105) 를 포함한다. 모터는 선택적으로 유입구 (101) 및 유출구 (102) 를 규정하는 외부 케이싱 (103) 을 포함한다. 케이싱 (103) 내부에는, 예를 들어 유체 유입구 및 유체 유출구를 각각 가진 2 개의 별개의 챔버들이 있을 수 있고, 챔버들은 서로에 대하여 기하학적으로 회전하여, 제 1 챔버의 유출 유체 및/또는 케이싱의 유입구 (101) 에 연결된 제 1 챔버의 유입구는 케이싱 (103) 의 유출구 (102) 에 연결된 제 2 챔버의 유출구 및/또는 제 2 챔버의 유입 유체에 직렬로 연결된다. 선택적으로, 각각의 챔버 내에 단일 로터 조립체 (105a, 105b) 가 회전가능하게 장착되고, 각각의 로터 조립체는 보어 (104) 의 내부벽들에 대하여 슬라이딩 시일을 형성하도록 구성된 외부 에지들 (107) 을 가진, 회전축에 대해 반경방향으로 변위가능하게 외부로 연장하는 하나의 슬라이딩 요소 (예를 들어, 베인 (106a, 106b)) 를 포함하며, 제 1 챔버 및 제 2 챔버의 로터들 (105a, 105b) 은 서로 기계적으로 연결되어, 제 2 챔버의 슬라이딩 요소가 제 1 챔버의 슬라이딩 요소에 대하여 기하학적으로 회전되고, 각각의 슬라이딩 요소는 각각의 베인 (106a, 106b) 의 외부 에지들 (107) 을 따라 위치된 원주방향 시일을 포함하여, 베인 외부 에지들 (107) 과 주변 챔버 벽면들 사이의 끼워맞춤 (fitness) 변동성을 수용한다. 선택적으로, 모터 (100) 는 도 2a 내지 도 2d 의 디바이스 (10) 및/또는 세정 시스템과 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 베인 모터 (100) 는, 유입 액체 압력 (P) 에 의해 단일 베인 (106) 에 작용되는 평형력 (M) 이 회전축에 편심되고 그리고/또는 챔버 (104) 의 높이 (H) 에 의해 곱해진, 큰 반경 (627)(R) 의 제곱과 작은 반경 (629)(r) 의 제곱 사이의 차이에 비례하도록 기하학적으로 설계된다 (예를 들어, M 
PH/2(R2-r2)).
일부 실시형태들에서, 베인 모터 (100) 는 정적 유체 압력 구동식 회전 모터를 포함한다. 선택적으로, 베인 모터 (100) 는 탄성중합체 시일링 요소를 포함한다. 예를 들어, 모터 부품들은 플라스틱 (예를 들어, P.P., PBT, 아세탈) 으로 제조될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터 (100) 는 0 ~ 300 [RPM] 및/또는 0 내지 500 RPM 및/또는 0 내지 1000 RPM 의 속도 범위를 가질 수 있다. 베인은, 선택적으로 챔버 내부벽들과의 인터페이스로 인해서 인가되는 힘에 의해 작동 (내외로 슬라이딩) 된다. 선택적으로, 모터 (100) 의 압력 작동 범위는 0 내지 1 및/또는 1 내지 2 및/또는 2 내지 8 및/또는 8 내지 15 및/또는 15 내지 25 bar (예를 들어, 대략 3 ~ 5 bar 의 가정용 물 네트워크의 압력 범위) 이다. 선택적으로, 출력 토크는 유입 압력에 비례하고, 챔버의 기하학적 특성들 (내부벽 반경 및 챔버 깊이) 에 의존한다.
일부 실시형태들에서, 베인 모터 (100) 는 낮은 정밀 구성요소들 (예를 들어, 플라스틱 구성요소들, 예를 들어 사출 성형된 구성요소들) 로 효과적인 시일링을 달성한다. 예를 들어, 시일링은 이의 총 길이의 0.25 내지 0.5% 및/또는 0.1 내지 0.25% 및/또는 0.5 내지 1% 및/또는 1 내지 4% 및/또는 0.01 내지 0.1% 의 공차를 가진 낮은 공차 부품들을 포함한다. 선택적으로, 모터 (100) 는 물 및/또는 공기 구동식이고 그리고/또는 예를 들어 0 내지 30% 물 및/또는 30 내지 70% 물 및/또는 70 내지 100% 물의 범위의 공기와 물의 조합에 의해 구동된다. 예를 들어, 모터 (100) 는 일반적으로 2 ~ 8 분위기의 범위의 가정용 물 공급원 또는 압축 공기로의 연결에 의해 작동될 수 있다.
이제 도 7a 및 도 7b 를 참조하면, 바람직하게는 유체 구동식 모터, 예를 들어 피스톤 모터 (50) 를 작동시키도록 구성된, 하나의 바람직하지만 비제한적인 구현 밸브 배열체 (28) 를 설명한다. 선택적으로, 시스템은 개방 루프에서 구동될 것이다. 예를 들어, 예비 상태는 밸브들 (30a 내지 30d) 이 폐쇄되어, 메인 유체 공급부 (22) 및 모터 라인들을 차단할 수 있다. 제 1 상태는, 제 2 유입구 (2) 가 배출부 (4) 에 유체 연결된 상태에서 제 1 유입구 (1) 에 유체 연결된 유체 압력 공급원 (22) 을 포함할 수 있다. 제 2 상태는, 제 1 유입구 (1) 가 배출부 (3) 에 연결된 상태에서 제 2 유입구 (2) 에 유체 연결된 유체 압력 공급원 (22) 을 포함할 수 있다.
전술한 제 1 상태에서, 밸브들 (30b, 30d) 은 선택적으로 개방되고 그리고/또는 밸브들 (30a, 30c) 은 선택적으로 폐쇄되어, 유입구 (1) 에 압력을 제공하고 그리고/또는 유입구 (2) 를 통해 배출한다. 제 2 상태에서, 밸브들 (30a, 30c) 은 선택적으로 개방되고 그리고/또는 밸브들 (30b, 30d) 은 선택적으로 폐쇄되어, 유입구 (2) 에 압력을 제공하고 그리고/또는 유입구 (1) 를 통해 배출한다. 이러한 배열체가 저비용 및 간단한 것으로 여겨지지만, 예를 들어 5 개 이상의 밸브들을 이용하고 그리고/또는 상이한 연결 상태들 사이에서 전환하기 위해 3-상태 밸브들을 이용하는 대안적인 배열체들이 또한 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
밸브 (28) 는 바람직하게는 전기적으로 작동되는 밸브이다. 일부 실시형태들에서, 래칭 솔레노이드들 (30) 이 사용된다. 예를 들어, 래칭 솔레노이드들 (30) 은 전력 사용을 감소시키고 그리고/또는 배터리 전력공급식 제어 시스템에 대한 긴 수명 사이클을 촉진시킬 수 있다. 래칭 솔레노이드들은, 작동 전류를 유지할 필요 없이 솔레노이드의 전개 상태를 안정적으로 하도록 영구 자석들의 배열체 또는 임의의 다른 적합한 "래치" 를 사용한다. 일부 실시형태들에서, 모터의 작동은 필요한 밸브들을 개방하기 위해 대응하는 솔레노이드들을 변위시키기 위한 초기 작동 펄스 및/또는 이동의 끝에서 래칭 효과를 해제하기 위한 후속 펄스를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세정 시스템의 움직임을 제어하기 위한 기계적 작동 밸브 구현이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 세정 시스템 (10) 은 임의의 외부 전력 공급원으로의 연결 없이 배터리 전력공급식 제어 유닛 (32) 에 의해 제어된다. 예를 들어, 제어 유닛 (32) 은 바람직하게는 밸브 배열체 (28) 를 선택적으로 작동시키기 위한 적합한 전자 장치를 포함하는 배터리 전력공급식 제어기 (34) 를 포함한다. 제어기 (34) 는 선택적으로 배터리들 (36) 에 의해 전력공급되고 그리고/또는 세정 시스템이 작동하는 하나 이상의 센서들 (38)(예를 들어, 원격으로 작동되는 RF 수신기를 포함) 로부터 입력들을 수신한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태를 도시하고, 여기서 태양 패널 세정 디바이스는 양면 치형 벨트 (19), 회전 브러시 (812) 및 구동 휠들 (815) 을 포함한다. 선택적으로, 제 1 카트 (816) 는 양방향 유체 전력공급식 모터 (50) 를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 구동 기어 (21) 는, 예를 들어 모터 샤프트 상에 직접 장착되고 그리고/또는 키 또는 다른 기술에 의해 고정됨으로써, 모터 샤프트 (61) 와 직렬로 회전하도록 구성된다. 모터 (50) 는 선택적으로 치형 벨트 (19) 를 구동하기 위한 회전 운동의 공급원으로서 작용한다. 변속기는 선택적으로 역 방향으로 그리고 바람직하게는 더 낮은 각속도로 휠들 (815) 에 회전 운동을 전달하도록 구성된다.
도 9 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 양태에 따라서, 태양 패널 세정 디바이스는 구동 휠들 (l5a, l5b) 및 브러시 (912) 를 회전시키는 타이밍 벨트를 포함할 수 있다. 제 1 카트 (l6a) 는 양방향 유체 전력공급식 모터 (50) 를 포함한다. 구동 휠들 (l5a 및 l5b) 은, 예를 들어 모터 샤프트 상에 직접 장착되고 그리고 키 또는 유사한 기술에 의해 고정됨으로써, 회전 샤프트 (23) 와 직렬로 회전하도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 재충전가능한 배터리 또는 다른 재충전가능한 전력원은 세정 시스템의 구성요소들에 에너지를 공급할 수 있다. 선택적으로, 배터리는 '인라인 유체 전력공급식 발전기' 에 의해 충전될 것이다. 예를 들어, 발전기는 유체 경로 내에 완전히 및/또는 부분적으로 배치될 수 있다. 선택적으로, 발전기는 유체 경로를 통한 유체의 유동으로부터 추출된 에너지에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 터보-발전기는 모터 유입구 (1, 2) 이전의 유체 경로 내에 그리고/또는 모터 배출 유체의 유체 경로에 배치될 수 있다. 예시적인 발전기 (37) 가 도 10a 에 도시된다. 예를 들어, 세정 시스템은 미국 특허 공보 US 7,723,860 에 기재된 바와 같은 발전기를 포함할 수 있다. 도 10a 에 도시된 바와 같이, 로터 (37a), 유도 코일 (37b), 액슬 지지 링 (37c) 및 출력 와이어들 (37d) 을 포함하는 발전기의 분해도를 도시한다. 도 10b 는 유체 공급원 (22) 파이프라인에 배치된 수력 발전기 (37) 를 도시한다. 선택적으로, 발전기는 당업자에게 공지된 임의의 다른 유형 및 구성을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 재충전가능한 배터리 또는 다른 재충전가능한 전력 공급원은 패널 세정 디바이스 상에 위치된 소형 광전지 태양 패널에 의해 재충전될 수 있다.
도 11a ~ 도 11c 는 본 발명의 실시형태들에 따른 패널 세정기용 브러시를 도시한다. 예를 들어, 브러시는 그 외부 표면 상에 종방향으로 "T" 슬롯들 (41) 을 갖는 중심 압출된 실린더 (44) 로 형성될 수 있고; 종방향 "T" 형상의 베이스 (62) 가 제공된 강모 스트립 유닛 (65) 은 선택적으로 실린더 슬롯들 (41) 내로 삽입된다. 슬롯들은 선택적으로 신속한 기계적 연결을 위해 그리고/또는 유지보수를 위한 신속한 제거를 위해 구성된다. 각각의 스트립 유닛 (65) 은 갭 (63) 에 의해 서로 분리된 복수의 연장 블레이드들 (64) 을 가질 수 있고; 단부 캡 (45) 은 실린더 (44) 단부 중 하나 또는 둘 다에 제공될 수 있다. 예를 들어, 캡 (45) 은 사용 중에 스트립 유닛 (65) 이 외부로 슬라이딩하는 것을 방지할 수 있다. 단부 캡 (45) 은 또한 선택적으로 예를 들어 육각형 형상의 보어 (46) 를 통하여 구동 샤프트 (18a) 와 신속하게 결합하도록 설계된다. 도 11c 는 그로부터 돌출된 블레이드 형상의 강모 (67) 를 가진 헤드 (66) 를 구비한 스트립 유닛 (65) 의 다른 실시형태를 도시한다.
도 12a ~ 도 12d 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 브러시를 도시한다. 도 12a 에 도시된 예시적인 브러시 조립체는, 그 외부 표면 상에 종방향으로 "T" 슬롯들 (41) 을 갖는 중심 압출된 실린더 (44) 를 포함하고; 강모 층 (60) 은 신속한 기계적 연결 및/또는 유지보수를 위해 신속한 제거를 용이하게 하는 방식으로 실린더 슬롯들 (41) 내로 삽입되도록 형성된 대향 단부들에 2 개의 종방향 "L" 형상의 베이스 (70) 를 구비한다. 층 (81) 은 갭 (69) 에 의해 서로 분리된 복수의 연장 블레이드들 (68) 을 가질 수 있고; 단부 캡 (45) 은, 예를 들어 사용 중에 강모 층 (60) 이 외부로 슬라이딩되는 것을 방지하기 위해, 하나 또는 양 실린더 (44) 단부에 제공될 수 있다. 단부 캡 (45) 은 선택적으로 육각형 형상의 보어를 통하여 구동 샤프트 (l8a, l8b 및/또는 l8c) 와의 신속한 결합을 위해 설계된다.
도 13 은 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 방법의 흐름도이다. 일부 실시형태들에서, 유체 유동이 제공된다 (1301). 예를 들어, 유체 유동은 0 내지 1 및/또는 1 내지 2 및/또는 2 내지 8 및/또는 8 내지 15 및/또는 15 내지 25 bar 의 압력 (예를 들어, 대략 3 ~ 5 bar 의 가정용 물 네트워크의 압력 범위) 에서 공급될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체는 예를 들어 상업적 및/또는 산업용 물 공급원에 의해 더 높은 압력에서 공급될 수 있다. 선택적으로, 유체 유동 구동부 (1350) 는 유압식 모터이다. 예를 들어, 모터는 고정 변위 모터, 예를 들어 피스톤 모터 및/또는 베인 모터일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 모터는 가변 변위 모터일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터의 유체 출력은 태양 패널을 습윤 (1372) 및/또는 세정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 물 출력은 간헐적으로 패널 상에 분무 및/또는 적하될 수 있고 그리고/또는 (예를 들어, 노즐 조립체를 사용하여) 패널을 가로질러 분배될 수 있다. 선택적으로, 브러시가 습윤 패널을 세정하는데 사용된다. 예를 들어, 도 13 의 방법은 본원에 도시된 바와 같은 (예를 들어, 도 15 및/또는 도 1 및/또는 도 2a 내지 도 2d 에서) 다양한 실시형태들의 디바이스들과 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 디바이스는 0 내지 3 m/min 및/또는 3 내지 12 m/min 및/또는 12 내지 20 m/min 의 속도로 패널을 가로질러 이동할 수 있다. 선택적으로, 시스템은 유체 유동에 의해 구동된다. 예를 들어, 유체는 공기 및/또는 물 유동 및/또는 조합된 공기 및 물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유체 유량은 0 내지 5 ℓ/min 및/또는 5 내지 15 ℓ/min 및/또는 15 내지 25 ℓ/min 또는 그 이상의 범위일 수 있다. 이동 속도는 선택적으로 유체 유량에 비례한다. 유량에 대한 이동 속도는 실린더들의 크기 및 변속기의 기어비에 의존할 수 있다.
도 14 는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널을 세정하는 시스템의 블록도이다. 선택적으로, 시스템은 유체 공급원 (1401) 을 포함한다. 예를 들어, 유체 공급원 (1401) 은 가정용 물 시스템을 포함할 수 있다. 선택적으로, 공급원의 유체 압력은 3 bar 미만일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 공급원 (1401) 은 상업적 및/또는 산업용 물 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급원의 유체 압력은 3 bar 초과일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 유체 공급원은 유압식 모터 (1450) 에 연결되고 그리고/또는 이를 구동한다. 선택적으로, 유압식 모터 (1450) 는 고정 변위 모터, 예를 들어 피스톤 모터 및/또는 베인 모터를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 모터 (1450) 는 가변 변위 모터를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모터 (1450) 의 출력은 노즐 조립체 (1472) 에 연결된다. 예를 들어, 모터로부터 출력된 유체는 노즐 조립체 (1472) 를 통과하고 태양 패널상에 분배되며 그리고/또는 패널은 상기 유체를 사용하여 세정된다. 선택적으로, 물은 간헐적으로 출력된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체는 일정한 속도로 출력된다. 일부 실시형태들에서, 모터 (1450) 는 패널을 더 세정하기 위해 브러시를 구동할 수 있다. 도 14 의 시스템의 예들은 본원의 다른 실시형태들 (예를 들어, 도 1 및 도 2a ~ 도 2d 에 도시된 바와 같은) 을 포함할 수 있다. 선택적으로, 도 14 의 시스템은 도 13 의 방법을 수행할 수 있다.
도 15 는 본 발명의 일 실시형태에 따라 구성되고 작동하는 패널 세정 시스템의 예를 도시한다. 선택적으로, 시스템은 유체를 분무함으로써 태양 패널 어레이 (예를 들어, 도 1 의 어레이 (11)) 를 세정한다. 선택적으로, 유체는 노즐, 예를 들어 중공 바아 (71 또는 72) 내의 구멍의 배열체를 통하여 분무될 수 있다. 선택적으로, 유체는 간헐적으로 분무된다. 패널 표면은 선택적으로 브러시 (12) 에 의해 닦여진다.
일부 실시형태들에서, 공기 물 혼합물은 모터에 전력공급하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 벤츄리 노즐은 선택적으로 혼합물을 생성하기 위해 유체 유입구 상에 위치된다. 예를 들어, 공기 물 비는 0 내지 0.1 및/또는 0.1 내지 0.3 및/또는 0.3 내지 0.5 및/또는 0.5 내지 0.7 및/또는 0.7 내지 1.0 범위일 수 있다. 일부 경우에, 세정은 물이 없거나 매우 적은 물 (예를 들어, 공기 대 물 비가 높을 때) 로 할 수 있다.
제어기 (34) 는 임의의 적합한 전자장치를 사용하여 구현될 수 있고, 통상적으로 적합한 논리 회로를 포함하고 솔레노이드들 (30a ~ 30d) 을 작동시키기 위한 적합한 작동 신호들을 생성하는 전용 집적 칩의 형태로 구현될 수 있다. 대안적으로, 적절한 소프트웨어 하에서 작동하는 범용 프로세서가 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 간헐적 및/또는 타이밍된 작동을 위해 타이머가 포함된다. 예를 들어, 시간은 실시간 클록 (35) 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 클록 (35) 은 1 일 1 회 이상 및/또는 1 일 1 회 내지 1 주 1 회 및/또는 1 주 1 회 내지 1 개월 1 회 및/또는 1 개월 1 회 내지 1 년 1 회로 시스템 (10) 을 작동시키는데 사용될 수 있다. 선택적으로, 시스템은 무선 수신기 (33) 및/또는 송신기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신기 (33) 및/또는 송신기는 세정 시스템 (10) 의 원격 제어 및/또는 시스템 무결성의 원격 체크를 위해 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 세정 시스템은 리미트 센서 (40) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 (40) 는 시스템이 트랙의 단부에 도달할 때 보고할 수 있다. 예를 들어, 시스템이 트랙의 단부에 도달할 때, 프로세서 (34) 는 정지 및/또는 역 이동을 할 수 있다.
도 15 에 도시된 바와 같이 제어 유닛 (32) 과 밸브 배열체 (28) 사이의 구성요소들의 세분은 예시적인 것이고 다양한 실시형태들에서 상이할 수 있음에 주목해야 할 것이다.
본 출원으로부터 완성된 특허의 존속 기간 동안, 많은 관련 유압식 모터, 브러시, 태양 패널이 개발될 것이고, 특허에서의 용어들의 범위는 선험적으로 이러한 모든 새로운 기술을 포함하도록 의도된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "약" 은 ±10% 를 지칭한다.
용어들 "구비하다", "구비하는 것", "포함하다", "포함하는 것", "가지는 것" 및 그 활용어들은 "포함하지만 한정되지 않는 것"을 의미한다.
용어 "이루어지는 것" 은 "포함하고 한정되는 것" 을 의미한다.
용어 "본질적으로 구성하는 것" 은, 그 조성, 방법 또는 구조가 추가적인 성분, 단계 및/또는 부품을 포함할 수 있으나, 추가적인 성분, 단계 및/또는 부품이 청구된 조성, 방법 또는 구조의 기본적이고 신규한 특징을 물질적으로 변경하지 않는 경우를 말한다.
본원에 사용된 바와 같이, 단수 형태들 ("a, "an" 및 "the" ) 은, 문맥에서 분명하게 달리 진술되지 않는다면 복수의 참조물들을 포함한다. 예를 들어, 용어 "화합물" 또는 "적어도 하나의 화합물" 은 그 혼합물을 포함하는 복수의 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원을 통틀어, 본 발명의 다양한 실시형태들은 범위 형식으로 제공될 수 있다. 범위 형식의 설명은 단지 편의성 및 간결성을 위한 것이며 본 발명의 범주에 대한 확고한 제한으로 해석해서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 범위의 설명은 그 범위 내 개별 수치 값 뿐만 아니라 모든 가능한 하위범위를 특별히 개시하는 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6 과 같은 범위의 설명은 그 범위 내 개별 수치, 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5 및 6 뿐만 아니라 특별히 개시된 하위범위 예컨대 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등을 가지는 것으로 간주되어야 한다. 이는 범위의 폭과 관계없이 적용된다.
본원에 수치 범위가 표시될 때마다, 표시된 범위 내에서 임의의 인용된 수치 (분수 (fractional) 또는 정수 (integral)) 를 포함하는 것을 의미한다. 제 1 표시 숫자와 제 2 표시 숫자 "사이의 범위/범위들" 및 제 1 표시 숫자 "내지" 제 2 표시 숫자의 "범위/범위들" 의 문구는 본원에서 상호교환적으로 사용되고, 제 1 표시 숫자 및 제 2 표시 숫자 및 이들 사이의 모든 분수 및 정수 숫자를 포함하는 것을 의미한다.
명료함을 위해, 별도의 실시형태들과 관련하여 설명되는 본 발명의 특정 특징은 또한 단일 실시형태의 조합으로 제공될 수 있는 것으로 이해된다. 반대로, 간결화를 위해, 단일의 실시형태과 관련하여 설명되는 본 발명의 다양한 특징들은 또한 별도로 또는 임의의 적절한 서브-조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 설명된 실시형태에서 적절하게 제공될 수도 있다. 다양한 실시형태들과 관련하여 설명된 특정 특징들은, 그 실시형태가 그 요소들없이는 작동하지 못하지 않으면, 그 실시형태들의 본질적인 특징들로 고려되지 않아야 한다.
본 발명이 그 특정 실시형태들과 함께 설명되었더라도, 다수의 대체예들, 변형예들 및 변동예들이 당업자에게 자명할 것임이 명백하다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구항들의 사상 및 넓은 범위 내에 있는 모든 그러한 대체예들, 변형예들 및 변동예들을 포괄하도록 의도된다.
본 명세서에서 언급된 모든 공개물들, 특허들, 및 특허 출원들은, 각각의 개별 공개물, 특허 또는 특허 출원이 참조로 본 명세서에 통합되도록 구체적으로 그리고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로, 본 명세서에 참조로 전부 여기에 통합된다. 추가적으로, 본 출원에서의 임의의 참조물의 인용 또는 식별은, 그러한 참조물이 본 발명에 대한 선행 기술로서 이용가능하다는 허가로서 해석되지는 않을 것이다. 섹션 헤딩들이 사용되는 한, 그 헤딩들은 반드시 한정하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.
Claims (28)
- 태양 패널 세정 디바이스로서,
유체 유동에 의해 전력공급되고 간헐적인 유체 출력을 생성하는 양방향 유압식 모터,
상기 유압식 모터로부터 상기 간헐적인 유체 출력을 수용하고 태양 패널을 따라 상기 유체 출력을 분배하도록 구성된 노즐 조립체,
상기 유압식 모터로부터 기계력 (mechanical power) 을 수용하고, 상기 태양 패널의 면을 따라 상기 노즐 조립체에 양방향 이동을 제공하도록 구성된 구동 메커니즘으로서, 상기 이동의 방향은 상기 모터의 방향에 대응하는, 상기 구동 메커니즘
을 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 6 bar 미만의 입력 압력 하에서 2 내지 25 Nm 의 토크를 생성하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 0 내지 100 RPM 의 속도로 회전하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터의 상기 유체 유동은 상기 노즐 조립체의 상기 이동의 미터 당 1500 ㎖ 미만인, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 노즐 조립체의 상기 이동은 전자 제어기에 의해 제어되는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 전자 제어기에 전력을 공급하는 배터리를 더 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 6 항에 있어서,
상기 배터리를 충전하도록 구성된 유압식 발전기를 더 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 태양 패널 세정 디바이스는 상기 전자 제어기에 의해 제어되는 복수의 밸브들을 더 포함하고, 상기 복수의 밸브들은 상기 모터 내로의 유체 입력을 결정하고, 상기 이동의 속도 및 방향은 상기 유체 입력에 의해 결정되는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 피스톤 모터인, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 베인 모터인, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터에 입력된 물은 6 bar 미만인, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 유체는 물을 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 유체는 가압 공기를 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 유체는 액체-가스 혼합물을 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 태양 패널 세정 디바이스는 적어도 50 부피% 의 플라스틱 재료로 제조되는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 태양 패널 세정 디바이스는 하나의 PV 모듈 당 25 Kg 미만의 중량을 가지는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 태양 패널 세정 디바이스는 유체 재순환 시스템을 포함하는, 태양 패널 세정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 모터는 유체의 유동 방향의 역전에 응답하여 이동의 방향을 역전시키도록 구성되는, 태양 패널 세정 디바이스. - 태양 패널을 세정하는 방법으로서,
6 bar 미만의 압력에서 유체 입력을 제공하는 단계,
상기 유체 입력에 의해 전력공급되는 유압식 모터로 태양 패널을 따라 노즐 조립체의 양방향 이동을 구동하는 단계,
상기 노즐 조립체를 통과하는 상기 유압식 모터로부터의 간헐적인 물 출력으로 상기 태양 패널을 습윤하는 단계
를 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 구동하는 단계는 상기 모터가 6 bar 미만의 입력 압력 하에서 2 내지 25 Nm 의 토크를 생성하는 것을 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 구동하는 단계는 상기 모터가 100 RPM 미만의 속도로 회전하는 것을 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 노즐 조립체의 상기 이동의 미터 당 1500 ㎖ 미만의 속도로 상기 모터의 물 유동을 출력하는 단계를 더 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
전자 제어기로 상기 노즐 조립체의 이동을 제어하는 단계, 및
배터리로부터 상기 전자 제어기에 전력공급하는 단계를 더 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 23 항에 있어서,
유압식 발전기로 상기 배터리를 충전하는 단계를 더 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 제어하는 단계는 상기 제어기가 상기 모터 내로의 유체 입력을 결정하는 복수의 밸브들을 작동하는 것을 더 포함하고, 상기 이동의 속도 및 방향은 상기 유체 입력에 의해 결정되는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 구동하는 단계는 상기 유체 입력으로 실린더에 전력공급하는 것을 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 구동하는 단계는 상기 유체 입력으로 베인 모터의 샤프트를 회전시키는 것을 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법. - 제 19 항에 있어서,
유체 유동 방향을 역전시킴으로써 상기 모터의 이동 방향을 역전시키는 단계를 더 포함하는, 태양 패널을 세정하는 방법.
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