TWI476324B - No energy glass surface cleaning device - Google Patents

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TWI476324B TW099146161A TW99146161A TWI476324B TW I476324 B TWI476324 B TW I476324B TW 099146161 A TW099146161 A TW 099146161A TW 99146161 A TW99146161 A TW 99146161A TW I476324 B TWI476324 B TW I476324B
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Description

無耗能玻璃表面清潔裝置
本發明係有關於一種無耗能玻璃表面清潔裝置，特別是指利用太陽光照射後，而發熱膨脹帶動一清潔單元移動，可以每日自動清潔室外之太陽能電池或大樓帷幕玻璃之表面。
目前一般所常見之太陽能電池玻璃之表面，或大樓的帷幕玻璃，由於均處於室外，因此容易堆積灰塵，影響該玻璃之透明度，進而影響到其發電效率或美觀性，因此必需時常以人工進行清潔，相當耗費人力及時間。
因此現今所使用之太陽能電池玻璃清潔裝置，如中華民國97年9月11日所公告之新型第M340433號「太陽能電池面板自動折收與清潔裝置」專利案所示，其係揭露：太陽能電池面板係設置於架體上，架體一側設有折收裝置，折收裝置係由氣壓缸式馬達、橫桿與兩節連桿帶動架體收折成最小體積，太陽能電池面板上還設有清潔裝置，清潔裝置係由馬達帶動雨刷清潔太陽能電池面板上灰塵與髒污。其中，該清潔裝置的馬達，其動作所需的電力係來自於太陽能電池面板所產生的電力者。
又一般大樓帷幕玻璃之清潔裝置，如中華民國97年10月1日所公告之新型第M341561號「玻璃門窗自動清洗機」專利案所示，其係揭露：二滑軌、一清潔滾筒及一動力裝置，其滑軌係分設於玻璃窗台或落地式玻璃門上方 及下方，清潔滾筒則跨設於於二滑軌間，而清潔滾筒並與動力裝置作動力銜接，使清潔滾筒可沿著滑軌的方向，於玻璃表面作往復的限位移動，達到快速清潔玻璃的功效。其中，該動力裝置之電力來源仍然需要另外導入供應。
上述該等專利前案於使用時，均必需額外消耗電力，而且不論是來自於太陽能電力或市電，都難以達到節能減碳之作用，因此在使用上均不夠理想。
爰此，有鑑於目前的太陽能電池玻璃或大樓帷幕玻璃之清潔裝置的使用，均需要耗費電力，故本發明提供一種無耗能玻璃表面清潔裝置，係設有一第一膨脹單元，其內部係充填有第一熱膨脹物質；一壓缸，其內部係設入有一活塞，該活塞係將該壓缸內部區隔成一第一容室及第二容室，該第一容室係與該第一膨脹單元相連通，又該活塞係帶動有一傳動元件凸伸於該壓缸外部；一清潔單元，其係與該壓缸之傳動元件相連動。
上述第一膨脹單元係貫通設有一第一連接端，該第一容室係接設有一第一接頭，該第一接頭則設有一第一管路連接該第一連接端。
上述進一步包括有一第二膨脹單元，該第二膨脹單元係與該第二容室相連通，該第二膨脹單元內部係充填有一第二熱膨脹物質，該第二膨脹單元係貫通設有一第二連接端，該第二容室係接設有一第二接頭，該第二接頭則設有一第二管路連接該第二連接端。
上述第二熱膨脹物質係為熱膨脹係數大的液體物質或氣體物質。
上述第一熱膨脹物質係為熱膨脹係數大的液體物質或氣體物質。
上述液體物質係為冷媒、酒精或水銀。
上述傳動元件係為一齒條，該清潔單元係設有一齒輪與該齒條相嚙合傳動。
上述清潔單元係為一雨刷。
上述傳動元件之一端部係固定有一彈性元件，該彈性元件之另一端則固定於該壓缸上。
本發明具有下列之優點：
1.本發明係可以太陽光照射所產生之熱能，進而利用熱膨脹原理，而自動推動一清潔單元，進行室外之太陽能電池玻璃或帷幕玻璃表面之清潔工作，完全免人工進行清潔，故可省時省力。
2.本發明係可以定期自動清潔太陽能電池玻璃之表面，使其保持透明度，而增加發電效率。
3.本發明係可以定期自動清潔大樓帷幕玻璃之表面，使其保持透明度，而增加美觀性。
4.本發明完全不需要耗費電力，故可合乎節能減碳之需求。
首先，請參閱第一圖所示，本發明第一實施例，係包括有第一膨脹單元(1)、壓缸(2)及清潔單元(3)，其中： 第一膨脹單元(1)，其係為一密封桶構造，該第一膨脹單元(1)內部係充填有第一熱膨脹物質(11)，該第一熱膨脹物質(11)係可為冷媒、酒精或水銀等熱膨脹係數大之液體物質或氣體物質，本實施例係以冷媒作為說明，又該第一膨脹單元(1)係貫通設有一第一連接端(12)。
壓缸(2)，其係連通至該第一膨脹單元(1)，該壓缸(2)內部係設入有一活塞(21)，該活塞(21)係將該壓缸(2)內部區隔成一第一容室(22)及第二容室(23)，其中該第一容室(22)係接設有一第一接頭(24)，該第一接頭(24)則設有一第一管路(25)連接該第一膨脹單元(1)之第一連接端(12)，使該第一容室(22)與該第一膨脹單元(1)相連通，又該活塞(21)係帶動有一傳動元件(26)凸伸於該壓缸(2)外部，該傳動元件(26)係為一齒條，該傳動元件(26)之端部係固定有一彈性元件(27)，該彈性元件(27)之另一端則固定於該壓缸(2)上。
清潔單元(3)，其係與該壓缸(2)之傳動元件(26)相連動，該清潔單元(3)上係設有一齒輪(31)與該壓缸(2)之傳動元件(26)相嚙合傳動，該清潔單元(3)係可為一雨刷。
使用時，如第一圖所示，其係將該第一膨脹單元(1)及壓缸(2)裝置於一太陽能電池玻璃(B)〔或帷幕玻璃〕附近，並恆朝向太陽起落之方向，而能被太陽直接照射到之位置處，該清潔單元(3)則直接貼合設置於該太陽能電池玻璃(A)表面上，當白天太陽昇起照射到該第一膨脹單元(1)後，如第二圖所示，該第一膨脹單元(1)內之第一熱膨 脹物質(11)受熱後體積膨脹，因此第一熱膨脹物質(11)係會經由該第一連接端(12)輸出，並通過該第一管路(25)後由第一接頭(24)進入到該壓缸(2)之第一容室(22)內，並推動該活塞(21)向該第二容室(23)移動，使該活塞(21)帶動該傳動元件(26)向該壓缸(1)外部凸伸移動，同時該傳動元件(26)亦會拉動該彈性元件(27)彈性拉伸，在傳動元件(26)移動的過程中係會嚙合帶動齒輪(31)旋轉，透過該齒輪(31)旋轉時，可以連動該清潔單元(3)於該太陽能電池玻璃(B)表面旋轉刷動，藉以清除該太陽能電池玻璃(B)表面上所堆積之灰塵，以保持其透明乾淨，而能提高其發電效率。
又當夜晚來臨太陽光消失後，如第一圖所示，該第一膨脹單元(1)不再受到太陽照射，即會開始冷卻，該第一膨脹單元(1)內之第一熱膨脹物質(11)體積開始縮小，因此第一熱膨脹物質(11)係會於該第一容室(22)內經由第一接頭(24)輸出，並通過該第一管路(25)後由該第一連接端(12)回流到該第一膨脹單元(1)內蓄積，同時該傳動元件(26)亦可藉由該彈性元件(27)之彈性回復力，而被拉動回復至原位，並帶動壓缸(2)內之活塞(21)由該第二容室(23)內向第一容室(22)移動，同時會嚙合帶動齒輪(31)旋轉，透過該齒輪(31)旋轉回復至原位時，可以連動該清潔單元(3)於該太陽能電池玻璃(B)表面反向旋轉刷動，藉以清除該太陽能電池玻璃(B)表面上所堆積之灰塵，當其完全回復到原位後，即可等待第二天太陽昇起時，又再次 重覆循環上述各個動作，藉以每日至少有二次可以對於該太陽能電池玻璃(B)表面進行清潔，以保持其透明乾淨，並提高其發電效率，同時完全免電力即可作動，故合乎節能減碳之要求。
本發明第二實施例，如第三圖所示，係包括有第一膨脹單元(1A)、壓缸(2A)、清潔單元(3A)及第二膨脹單元(4A)，其中：第一膨脹單元(1A)，其內部係充填有一第一熱膨脹物質(11A)，該第一膨脹單元(1A)係貫通設有一第一連接端(12A)。
壓缸(2A)，其係連通至該第一膨脹單元(1A)，該壓缸(2A)內部係設入有一活塞(21A)，該活塞(21A)係將該壓缸(2A)內部區隔成一第一容室(22A)及第二容室(23A)，其中該第一容室(22A)係接設有一第一接頭(24A)，該第一接頭(24A)則設有一第一管路(25A)連接該第一膨脹單元(1A)之第一連接端(12A)，使該第一容室(22A)與該第一膨脹單元(1A)相連通，又該活塞(21A)係帶動有一傳動元件(26A)凸伸於該壓缸(2A)外部，該傳動元件(26A)係為一齒條，另該第二容室(23A)係接設有一第二接頭(28A)，該第二接頭(28A)則設有一第二管路(29A)。
清潔單元(3A)，其係與該壓缸(2A)之傳動元件(26A)相連動，該清潔單元(3A)上係設有一齒輪(31A)與該壓缸(2A)之傳動元件(26A)相嚙合傳動。
第二膨脹單元(4A)，其係與該第二容室(23A)相連 通，該第二膨脹單元(4A)內部係充填有一第二熱膨脹物質(41A)，該第二熱膨脹物質(41A)係可為冷媒、酒精或水銀等熱膨脹係數大之液體物質或氣體物質，又該第二膨脹單元(4A)係貫通設有一第二連接端(42A)，該第二連接端(42A)係與該第二管路(29A)連接。
使用時，如第三圖所示，其係將該第一膨脹單元(1A)、壓缸(2A)及第二膨脹單元(4A)裝置於一太陽能電池玻璃(B)或帷幕玻璃附近，其中該第一膨脹單元(1A)係裝置於白天上半天太陽移動可以照射到之路徑上，而該第二膨脹單元(2A)則裝置於白天下半天太陽移動可以照射到之路徑上，而該清潔單元(3A)則直接貼合設置於該太陽能電池玻璃(B)表面上，當白天上半天太陽昇起照射到該第一膨脹單元(1A)後，該第一膨脹單元(1A)內之第一熱膨脹物質(11A)受熱後體積膨脹，因此第一熱膨脹物質(11A)係會經由該第一連接端(12A)輸出，並通過該第一管路(25A)後由第一接頭(24A)進入到該壓缸(2A)之第一容室(22A)內，並推動該活塞(21A)向該第二容室(23A)移動，而該第二容室(23A)內之第二熱膨脹物質(41A)受到活塞(21A)之壓擠，即會經由該第二接頭(28A)輸出，並通過該第二管路(29A)後由該第二連接端(42A)回流到該第二膨脹單元(4A)內蓄積，當該活塞(21A)之傳動元件(26A)嚙合帶動齒輪(31A)旋轉，則可以連動該清潔單元(3A)於該太陽能電池玻璃(B)表面旋轉刷動，藉以清除該太陽能電池玻璃(B)表面上所堆積之灰塵，以保持其透明乾淨，而能 提高其發電效率。
又當白天下半天時太陽移動照射到該第二膨脹單元(4A)，而不再照射到該第一膨脹單元(1A)時，該第一膨脹單元(1A)係會開始冷卻，使其第一熱膨脹物質(11A)體積開始縮小，同時該第二膨脹單元(4A)內之第二熱膨脹物質(41A)受熱後體積膨脹，因此第二熱膨脹物質(41A)係會經由該第二連接端(42A)輸出，並通過該第二管路(29A)後由第二接頭(28A)進入到該壓缸(2A)之第二容室(23A)內，並推動該活塞(21A)向該第一容室(22A)移動，此時該第一容室(22A)內之第二熱膨脹物質(11A)受到活塞(21A)之壓擠，即會經由該第一接頭(24A)輸出，並通過該第一管路(25A)後由該第一連接端(12A)回流到該第一膨脹單元(1A)內蓄積，當該活塞(21A)之傳動元件(26A)嚙合帶動齒輪(31A)旋轉，則可以連動該清潔單元(3A)於該太陽能電池玻璃(B)表面反向旋轉刷動，藉以能清除該太陽能電池玻璃(B)表面上所堆積之灰塵。
直到夜晚來臨太陽光消失時，則該第一膨脹單元(1A)及第二膨脹單元(4A)均不再受到太陽照射後，即會完全停止作動，等待第二天太陽昇起時，又再重覆循環上述各個動作，藉以每日同樣至少有二次可以對於該太陽能電池玻璃(B)表面進行清潔，以保持其透明乾淨，並提高其發電效率，而且同樣完全免電力即可作動，達到節能減碳之要求。
惟，以上所述僅為本發明其中之一最佳實施例，當 不能以此限定本發明之申請專利保護範圍，舉凡依本發明之申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與替換，皆應仍屬於本發明申請專利範圍所涵蓋保護之範圍內。
(1)‧‧‧第一膨脹單元
(11)‧‧‧第一熱膨脹物質
(12)‧‧‧第一連接端
(2)‧‧‧壓缸
(21)‧‧‧活塞
(22)‧‧‧第一容室
(23)‧‧‧第二容室
(24)‧‧‧第一接頭
(25)‧‧‧第一管路
(26)‧‧‧傳動元件
(27)‧‧‧彈性元件
(3)‧‧‧清潔單元
(31)‧‧‧齒輪
(1A)‧‧‧第一膨脹單元
(11A)‧‧‧第一熱膨脹物質
(12A)‧‧‧第一連接端
(2A)‧‧‧壓缸
(21A)‧‧‧活塞
(22A)‧‧‧第一容室
(23A)‧‧‧第二容室
(24A)‧‧‧第一接頭
(25A)‧‧‧第一管路
(26A)‧‧‧傳動元件
(28A)‧‧‧第二接頭
(29A)‧‧‧第二管路
(3A)‧‧‧清潔單元
(31A)‧‧‧齒輪
(4A)‧‧‧第二膨脹單元
(41A)‧‧‧第二熱膨脹物質
(42A)‧‧‧第二連接端
(B)‧‧‧太陽能電池玻璃
第一圖係為本發明第一實施例的第一膨脹單元未受熱膨脹前之示意圖。
第二圖係為本發明第一實施例的第一膨脹單元受熱膨脹後帶動清潔單元作動之示意圖。
第三圖係為本發明第二實施例的第一膨脹單元受熱膨脹後帶動清潔單元作動之示意圖。
第四圖係為本發明第二實施例的第二膨脹單元受熱膨脹後帶動清潔單元反向作動之示意圖。
(1)‧‧‧第一膨脹單元
(11)‧‧‧第一熱膨脹物質
(12)‧‧‧第一連接端
(2)‧‧‧壓缸
(21)‧‧‧活塞
(22)‧‧‧第一容室
(23)‧‧‧第二容室
(24)‧‧‧第一接頭
(25)‧‧‧第一管路
(26)‧‧‧傳動元件
(27)‧‧‧彈性元件
(3)‧‧‧清潔單元
(31)‧‧‧齒輪
(B)‧‧‧太陽能電池玻璃

Claims (8)

  1. 一種無耗能玻璃表面清潔裝置，包括有：一第一膨脹單元，其內部係充填有第一熱膨脹物質；一壓缸，其內部係設入有一活塞，該活塞係將該壓缸內部區隔成一第一容室及第二容室，該第一容室係與該第一膨脹單元相連通，又該活塞係帶動有一傳動元件凸伸於該壓缸外部，該傳動元件之一端部係固定有一彈性元件，該彈性元件之另一端則固定於該壓缸上；一清潔單元，其係與該壓缸之傳動元件相連動；利用該第一熱膨脹物質受熱後體積膨脹，用以於該壓缸之第一容室內，推動該活塞向該第二容室移動，該活塞則帶動該傳動元件向該壓缸外部凸伸移動，並拉動該彈性元件彈性拉伸，同時連動該清潔單元移動；又利用該第一熱膨脹物質冷卻後體積縮小，該傳動元件則藉由該彈性元件之彈性回復力，而被拉動回復至原位，用以帶動該壓缸內之活塞由該第二容室內向第一容室移動，同時連動該清潔單元回復至原位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該第一膨脹單元係貫通設有一第一連接端，該第一容室係接設有一第一接頭，該第一接頭則設有一第一管路連接該第一連接端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，進一步包括有一第二膨脹單元，該第二膨脹單元係與該第二容室相連通，該第二膨脹單元係充填有一第二熱 膨脹物質，該第二膨脹單元係貫通設有一第二連接端，該第二容室係接設有一第二接頭，該第二接頭則設有一第二管路連接該第二連接端，該第一膨脹單元係裝置於白天上半天太陽移動可以照射到之路徑上，而該第二膨脹單元則裝置於白天下半天太陽移動可以照射到之路徑上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該第二熱膨脹物質係為熱膨脹係數大的液體物質或氣體物質。
  5. 如申請專利範圍第1項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該第一熱膨脹物質係為熱膨脹係數大的液體物質或氣體物質。
  6. 如申請專利範圍第4或5項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該液體物質係為冷媒、酒精或水銀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該傳動元件係為一齒條，該清潔單元係設有一齒輪與該齒條相嚙合傳動。
  8. 如申請專利範圍第1項所述無耗能玻璃表面清潔裝置，其中，該清潔單元係為一雨刷。
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