WO2012049337A1 - Equipo de limpieza de superficies acristaladas planas, rugosas, escalonadas, verticales u horizontales - Google Patents

Equipo de limpieza de superficies acristaladas planas, rugosas, escalonadas, verticales u horizontales Download PDF

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Francisco Martin Garijo
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Equipos De Rendimiento Solar, S.L.
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the invention relates to a modular equipment, especially intended for cleaning glazed surfaces and more specifically to glazed surfaces of solar energy panels, which has a vertical or horizontal displacement system and, in this case, with the advantage that it is equally useful for flat, rough, stepped or other surfaces that are overcome by the specific cleaning device or organ of the invention.
  • a modular equipment comprising lateral slides mounted longitudinally or transversely, vertically or horizontally, provided with the measures required by the size of the panel, (whatever it may be) composed of spliced sections that are joined radially , by means of spaced flanges, to the adjacent edges of the solar panels and to the transverse edges by the ends of the panel.
  • the slides have a length greater than the length of said panels extending or extending at each end in a portion equal to or greater than the width of the cleaning member to accommodate it in its resting phases.
  • a cleaning device provided with one or more electric motors, magnetic, powered by direct or alternating current, or recharged by solar panels or other power supplies, with displacement by said sliding, serrated, pinions, (pulleys or chains), with gearboxes; supplied with osmotic pressurized water or pressurized air or non-abrasive chemicals.
  • the whole of the invention consists of control panels with automatons and start and stop operation with programmer and start and stop commands transmitted by cable, waves or other transmission systems, both magnetic and electrical.
  • Circular circular cleaners for axial cleaning Circular circular cleaners for axial cleaning.
  • the whole of the invention is projected on a polydimensionable structure in the arrangement of the slides, along or across the panels, either horizontally or vertically.
  • the cleaning member is an assembly mounted with a sliding or sliding character transversely to the slide set.
  • the cleaning member of the invention is constituted by a transverse carriage along the width of the glazed panels having a displacement, in one direction or another, preferably carried by a single motor located at one end of the cleaning element on skates with double drag heads, driven on rack guides acting as motor drive at one end and induced by the other and by a drive shaft that in turn drives a set of cleaning brushes located longitudinally to the treadmill, above and below said axis.
  • the transmission and drive axis of the brushes is a helical spindle axis that transmits rotational rotation and in turn transmits tangential drive to the cleaning organs by means of helical axial pinions of the cleaning means themselves produces a rotation rotation on its own axis and another reversible translation on the spindle itself for better friction on the surface to be cleaned.
  • the cleaning elements are circular brushes having two cleaning functions, one in a circular direction and the other in a linear sense with the advantage that being independent circular elements can act on smooth, rough, rough even staggered surfaces being able to have a means of damping for each of them that ensures the approach, approach or rubbing of the cleaning organs to the different surfaces of the glazed panels.
  • the feeding ducts of the cleaning product, osmotic water are provided with the cross jet irrigation nozzles to close the entire surface to be cleaned, are located longitudinally, parallel to the transmission and drive shaft of the cleaning organs, above and below the margins that delimit said cleaning organs and that are supplied through conduits of an attached tank or a remote station, logically, with the hydraulic, electronic, computer equipment for the direction as well remote, if desired, of the installation, since maintenance is manually and personally unnecessary or minimally necessary.
  • Figure 1 is a perspective view in plan and longitudinal foreshortening of the assembly of the armature panel and the cleaning and dragging member thereof.
  • Figure 2 is a perspective view in plan and profile at both ends of the cleaning member.
  • Figure 3 is a perspective view in side elevation on the inner plane of the means cleaning element and drag guides.
  • Figure 4 is an enlarged perspective of the cleaning brushes and the drive mechanism thereof.
  • Figure 5 is a perspective analogous to that of Figure 3, enlarged separately from the drive, drag and guide mechanisms.
  • Figure 6 is an enlarged partial detail perspective and seen by the motor and drive mechanism.
  • Figure 7 is a perspective view in plan and profile of the cleaning member with the drive mechanism, drive and transmission means for the cleaning member.
  • Figure 8 is a plan view of the cleaning member with its heads separated from the main body.
  • Figure 9 is a top plan detail of the drive head and respective drive guide.
  • Figure 10 is a view analogous to Figure 8 by the lower floor.
  • the whole of the invention is projected on a polydimensionable structure (3) in the arrangement of the slides (4 -4.1), along or across the panels (1), either horizontally or vertically.
  • Slides (4 - 4.1) of spliced sections, whatever their means of dragging, are supported by modular flanges (5 - 5.1) that fix them to the edges of the panels (1) in spaced, equidistant positions or no, but so that the slides (4 - 4.1) extend beyond the ends of the panels (1) so that the cleaning member (2) is housed at any of the ends in their stop or rest states.
  • the extensions of the slides (4 - 4.1) are also fastened by means of flanges (6 - 6.1 and 7 - 7.1), modified from the previous ones, at the transverse edges of the panels (1).
  • the cleaning element (2) is a set mounted with a sliding or sliding character transversely to the slide set (4- 4.1).
  • the cleaning member (2) of the invention is constituted by a transverse carriage along the width of the glazed panels (1) that has a displacement, in one direction or another dragged, preferably, by a single motor (8) located at one end of the cleaning element (3) on skates (11 - 11.1) with double drag heads (12 - 12.1), driven on rack guides (4 - 4.1) acting as a motor drag on one end (x) and induced by the other end (and) by means of a transmission shaft (13) which in turn drives a set of cleaning brushes (9), independent and of circular configuration, located longitudinally and to the three-ring, above and below said axis (13 ).
  • the supply lines of cleaning liquid are established, preferably osmotized water, (16-16.1) which has numerous irrigation nozzles (17-17.1) distributed along said ducts with a cross-linked diffuser arc, with each other, to securely close the entire length of the panel surface (1) to be cleaned.
  • Ducts that are supplied from a nearby tank installed in the unit itself or from a remote station.
  • the engine (8) equipped with cardan (8.1) that drives a double set of gears contained in the skates (11 - 11.1).

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Abstract

Equipo de limpieza modular, fijo o móvil de superficies acristaladas planas, rugosas, escalonadas, circulares; verticales u horizontales que comprende una carro limpiador desplazable sobre guías laterales a lo largo o ancho de los paneles acristalados de energía solar y que están proyectados sobre una estructura polidimensionable en la disposición de las correderas, a lo largo o a lo ancho de los paneles, ya sea en posición horizontal o vertical, de modo que las correderas se extienden más allá de los extremos de los paneles para que el órgano de limpieza quede alojado en cualesquiera de los extremos en sus estados de parada o reposo; constituido por un carro transversal que tiene un desplazamiento, en un sentido u otro arrastrado, con preferencia, por un solo motor situado en un extremo del órgano de limpieza, sobre patines con dobles cabezales de arrastre mediante un eje de transmisión que a su vez acciona un conjunto de cepillos limpiadores, independientes y de configuración circular, situados longitudinalmente y al tresbolillo, por encima y por debajo de dicho eje de transmisión, comprendiendo activadores de las bombas, válvulas o depósitos de las sustancias limpiadoras.

Description

EQUIPO DE LIMPIEZA DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, VERTICALES U HORIZONTALES
OBJETO DEL INVENTO
Se refiere el invento a un equipo de carácter modular, especialmente destinado a la limpieza de superficies acristaladas y más concretamente a las superficies acristaladas de los paneles de energía solar, que tiene un sistema de desplazamiento en sentido vertical u horizontal y, en este caso, con la ventaja de que es igualmente útil para superficies planas, rugosas, escalonadas u otras que son superadas por el dispositivo u órgano de limpieza específico del invento.
Un equipo de carácter modular según el invento, que comprende unas correderas laterales montadas en sentido longitudinal o transversal, vertical o horizontalmente, provistas de las medidas requeridas por el tamaño del panel, (cualesquiera que sea) compuestas de tramos empalmados que van unidos, radialmente, mediante bridas espaciadas, a los bordes adyacentes de los paneles solares y a los bordes transversales por los extremos del panel. Las correderas, tienen una longitud superior al largo de dichos paneles extendiéndose o prolongándose por cada extremo en una porción igual o superior al ancho del órgano limpiador para alojarlo en sus fases de reposo.
Un órgano de limpieza, según el invento dotado de uno o varios motores eléctricos, magnéticos, alimentados por corriente continua o alterna, o recargados por placas solares u otras fuentes de alimentación, con desplazamiento por dichas correderas, dentadas, de piñones, (poleas o cadenas), con cajas reductoras; abastecidos con agua a presión osmotizada o aire a presión o productos químicos no abrasivos.
El conjunto del invento consta de cuadros de mandos con autómata y accionamiento de marcha y paro con programador y ordenes de puesta en marcha y paro transmitidas por cable, ondas u otros sistemas de transmisión, tanto magnética como eléctrica.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Son diversos los antecedentes que se pueden encontrar en el Estado de la Técnica, entre ellos podemos situar la P ES 2 322 745 de Brown Group Spain, S.A. por: "SISTEMA AUTOMÁTICO DE LIMPIEZA DE PANELES SOLARES " , que comprende una línea de cepillos limpiadores cilindricos, montados axialmente en un eje de rotación accionado por consabido motor que tiene cabezales de arrastre montados en consabidas guías.
Con anterioridad encontramos la WO 2004/091816 Al de INSTITUT FÜR LUFT- UND KÁLTETECHNIK, GMBH y K-METALL GMBH, por " CLEANING ARRAGEMENT FOR PHOTOVOLTAIC GENERATORS AND SOLAR COLLECTORS ", que comprenden al menos dos motores que constituyen sendas cabezas de arrastre sobre correspondientes guías y que su vez accionan un árbol de cepillos de composición cilindrica montados axialmente en dicho árbol.
En ambos casos la rigidez del eje y la ausencia de soluciones mecánicas hacen imposible que los cepillos puedan actuar sobre superficies irregulares, rugosas, o escalonadas. Esta última de mayor dificultad con la opción comentada y que es un tipo de panel actualmente muy utilizado por tratarse de una solución que permite la ventilación del panel, la ausencia de concentración de resistencias al viento, que son desaconsejables para evitar daños en la estructura.
ACTIVIDAD INVENTIVA
Entre los aspectos de las ventajas derivadas de la actividad inventiva el invento consta de:
.- Preferentemente con un solo motor con dos acciones, una de desplazamiento del equipo u órgano de limpieza y otra de accionamiento de los dispositivos limpiadores.
Un modo de limpieza con agua osmotizada por aspersión.
- Medios de ajuste regulable de las guías a las placas solares.
Limpiadores circulares planos de limpieza axial.
Funcionamiento por autómatas.
Sensores de hielo, de aire, de lluvia, de suciedad, de aproximación o alejamiento de los órganos limpiadores a la superficie. DESCRIPCIÓN DEL INVENTO.
El conjunto del invento está proyectado sobre una estructura polidimensionable en la disposición de las correderas, a lo largo o a lo ancho de los paneles, ya sea en posición horizontal o vertical. Unas correderas de tramos empalmables,
cualesquiera que sea la forma de arrastre de éstas, que están soportadas por bridas modulares que las fijan a los bordes de los paneles en posiciones espaciadas, equidistadas o no, pero de modo que las correderas se extienden más allá de los extremos de los paneles para que el órgano de limpieza quede alojado en cualesquiera de los extremos en sus estados de parada o reposo. Las extensiones o prolongaciones de las correderas se sujetan igualmente mediante una brida modificada de las anteriores en los bordes transversales de los paneles.
Otro detalle del invento es que el órgano de limpieza es un conjunto montado con carácter desplazable o deslizante transversalmente al juego de correderas.
Un conjunto combinado donde se instalan lo elementos motrices de accionamiento para el desplazamiento del órgano limpiador; de transmisión y accionamiento de los dispositivos limpiadores y de los activadores de los depósitos de las sustancias limpiadoras , así como los dispositivos y elementos de automación de todo el equipamiento.
El órgano limpiador del invento está constituido por un carro transversal a lo largo a lo ancho de los paneles acristalados que tiene un desplazamiento, en un sentido u otro, arrastrado, con preferencia, por un solo motor situado en un extremo del órgano de limpieza sobre patines con dobles cabezales de arrastre, conducidos sobre guías cremallera actuando de arrastre motriz por un extremo e inducido por el otro y mediante un eje de transmisión que a su vez acciona un conjunto de cepillos limpiadores situados longitudinalmente al tresbolillo, por encima y por debajo de dicho eje.
Otro detalle es que el eje de transmisión y de accionamiento de los cepillos es un eje en husillo helicoidal que transmite giro rotacional y a su vez transmite accionamiento tangencial a los órganos de limpieza por medio de piñones axiales helicoidales de los propios medios de limpieza a los que produce un giro de rotación sobre su propio eje y otro de traslación reversible sobre el propio husillo para un mejor rozamiento sobre la superficie a limpiar.
Otro detalle del invento es que los órganos de limpieza son cepillos circulares que tiene dos funciones de limpieza, una en sentido circular y otra en sentido lineal con la ventaja de que al ser elementos circulares independientes pueden actuar sobre superficies lisas, rugosas, ásperas incluso escalonadas al poder contar con un medio de amortiguación por cada uno de ellos que asegura el acercamiento, aproximación o roce de los órganos limpiadores a las diferentes superficies de los paneles acristalados.
Otra característica del equipo es que los conductos de alimentación del producto limpiador, agua osmotizada, preferentemente, están dotados de las boquillas de irrigación de chorro cruzado para cerrar toda la superficie a limpiar, están situados longitudinalmente, en paralelo al eje de transmisión y accionamiento de los órganos limpiadores, por encima y por debajo de los márgenes que delimitan dichos órganos de limpieza y que están abastecidos a través de conducciones de un depósito anexo o de una estación remota, lógicamente, con el equipamiento hidráulico, electrónico, informático para la dirección asimismo remota, si se desea, de la instalación, puesto que el mantenimiento resulta manual y personalmente innecesario o mínimamente necesario.
Una idea más amplia de las características del invento la realizaremos a continuación, al hacer referencia a las láminas de los dibujos que en esta memoria se acompaña, de manera un tanto esquemática y tan solo por vía de ejemplo, representando los detalles preferidos y vitales del invento.
EN LOS DIBUJOS:
La figura 1 es una perspectiva vista en planta y en escorzo longitudinal del conjunto del panel de la armadura y del órgano de limpieza y arrastre del mismo.
La figura 2 es una perspectiva vista en planta y perfil por ambos extremos del órgano de limpieza.
La figura 3 es una perspectiva vista en alzado lateral por el plano interior del órgano limpiador de los medios y guías de arrastre. La figura 4 es una perspectiva aumentada de los cepillos limpiadores y del mecanismo de accionamiento de los mismos.
La figura 5 es una perspectiva análoga a la de la figura 3, aumentada separada de los mecanismos de accionamiento, arrastre y guiado.
La figura 6 es una perspectiva en detalle parcial aumentado y vista por el del motor y mecanismo de accionamiento.
La figura 7 es una perspectiva vista en planta y perfil del órgano limpiador con el 1 mecanismo de accionamiento, arrastre y medio de transmisión para el órgano de limpieza.
La figura 8 es una vista en planta del órgano limpiador con sus cabezales separados del cuerpo principal.
La figura 9 es un detalle en planta superior del cabezal motriz y respectiva guia de arrastre.
La figura 10 es una vista análoga a la figura 8 por la planta inferior.
PREFERENTE REALIZACIÓN DEL INVENTO
Una preferente realización del invento viene desarrollada y representada en las ilustraciones anteriores.
El conjunto del invento está proyectado sobre una estructura polidimensionable (3) en la disposición de las correderas (4 -4.1), a lo largo o a lo ancho de los paneles (1), ya sea en posición horizontal o vertical. Unas correderas (4 - 4.1) de tramos empalmables, cualesquiera que sea el medio de arrastre de éstas, que están soportadas por bridas modulares (5 - 5.1) que las fijan a los bordes de los paneles (1) en posiciones espaciadas, equidistadas o no, pero de modo que las correderas (4 - 4.1) se extienden más allá de los extremos de los paneles (1) para que el órgano de limpieza (2) quede alojado en cualesquiera de los extremos en sus estados de parada o reposo. Las extensiones de las correderas ( 4 - 4.1) se sujetan igualmente mediante unas bridas (6 - 6.1 y 7 - 7.1), modificadas de las anteriores, en los bordes transversales de los paneles (1). El órgano de limpieza (2) es un conjunto montado con carácter desplazable o deslizante transversalmente al juego de correderas (4- 4.1).
Un conjunto combinado donde se instala, con preferencia, un solo elemento motriz
(8) de accionamiento para el desplazamiento del órgano limpiador (2), de transmisión y accionamiento de los dispositivos limpiadores (9) y de los activadores de las bombas, válvulas o depósitos de las sustancias limpiadoras (10), así como los dispositivos y elementos de automación de todo el equipamiento.
El órgano limpiador (2) del invento está constituido por un carro transversal a lo largo a lo ancho de los paneles acristalados (1) que tiene un desplazamiento, en un sentido u otro arrastrado, con preferencia, por un solo motor (8) situado en un extremo del órgano de limpieza (3) sobre patines (11 - 11.1) con dobles cabezales de arrastre (12 - 12.1), conducidos sobre guías cremallera (4 - 4.1) actuando de arrastre motriz por un extremo (x) e inducido por el otro extremo (y) mediante un eje de transmisión (13) que a su vez acciona un conjunto de cepillos limpiadores (9), independientes y de configuración circular, situados longitudinalmente y al tresbolillo, por encima y por debajo de dicho eje (13).
Una disposición que permite abarcar la superficie integra de los paneles (1) al intercalarse o imbricarse las áreas de limpieza de los cepillos circulares (9) en su composición trebolar.
Un eje de transmisión (13) que está constituido por un husillo (14) de desarrollo helicoidal que está situado coaxialmente entre la disposición trebolar de los cepillos
(9) engranando en contacto cotangencial con los piñones helicoidales (15) de los cepillos circulares (9).
En una disposición paralela a dicho eje (13) se establecen los conductos de alimentación de liquido limpiador, con preferencia agua osmotizada, (16 - 16.1) que cuenta con numerosas boquillas de irrigación (17-17.1) repartidas a lo largo de dichos conductos con un arco difusor entrecruzado, unos con otros, para cerrar con seguridad el largo completo de la superficie de paneles (1) a limpiar. Unos conductos que son abastecidos desde un depósito próximo instalado en el propio conjunto o desde una estación remota. El motor (8), provisto de cardan (8.1) que acciona un doble juego de engranajes contenidos en los patines (11 - 11.1). Un juego (8.2) para accionamiento del engranaje (8.3) que conecta con el eje (13) para su giro y otro juego (8.4) que accionan los cabezales de arrastre (12 - 12.1) para su desplazamiento en las correderas ( 4 - 4.1) del órgano de limpieza (2).
Una vez descrita convenientemente la naturaleza del invento se hace constar a los efectos oportunos, que el mismo no queda limitado a los detalles exactos de esta exposición, sino que por contrario, en él se introducirán las modificaciones que se consideran oportunas, siempre que no se alteren las características esenciales del mismo, que se reivindican a continuación

Claims

REIVINDICACIONES
1. - EQUIPO DE LIMPIEZA MODULAR , FIJO O MÓVIL DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, CIRCULARES; VERTICALES U HORIZONTALES del tipo comprende una carro limpiador desplazable sobre guías laterales a lo largo o ancho de los paneles acristalados de energía solar que se CARACTERIZA porque el conjunto está proyectado sobre una estructura polidimensionable (3) en la soltura de las correderas (4 -4.1), a lo largo o a lo ancho de los paneles (1), ya sea en posición horizontal o vertical, de modo que dichas correderas (4 - 4.1) se extienden más allá de los extremos de los paneles (1) para que el órgano de limpieza (2) quede alojado en cualesquiera de los extremos en sus estados de parada o reposo y que está constituido por un carro transversal a lo largo o a lo ancho de los paneles acristalados (1) que tiene un desplazamiento, en un sentido u otro arrastrado, con preferencia, por un solo motor (8) situado en un extremo del órgano de limpieza (3) sobre patines (11 - 11.1) con dobles cabezales de arrastre (12 - 12.1), conducidos sobre dichas guías correderas (4 - 4.1) actuando de arrastre motriz por un extremo (x) e inducido por el otro extremo (y), mediante un eje de transmisión (13) que a su vez acciona un conjunto de cepillos limpiadores (9), independientes y de configuración circular, situados longitudinalmente y al tresbolillo, por encima y por debajo de dicho eje (13), con respectivos activadores de las bombas, válvulas o depósitos de las sustancias limpiadoras (10).
2. - EQUIPO DE LIMPIEZA MODULAR , FIJO O MÓVIL DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, CIRCULARES; VERTICALES U HORIZONTALES según la reivindicación 1 la estructura polidimensionable (3) con las correderas (4 - 4.1) de tramos empalmables, cualesquiera que sea el medio de arrastre de éstas, que se CARACTERIZAN porque están soportadas por bridas modulares (5 - 5.1) que las fijan a los bordes de los paneles (1) en posiciones espaciadas, equidistadas o no, pero de modo que las correderas (4 - 4.1) se extienden o prolongan más allá de los extremos de los paneles (1) para que el órgano de limpieza (2) quede alojado en cualesquiera de los extremos en sus estados de parada o reposo y que se sujetan igualmente mediante unas bridas (6 - 6.1 y 7 - 7.1), modificadas de las anteriores, en los bordes transversales de los paneles (1).
3. - EQUIPO DE LIMPIEZA MODULAR , FIJO O MÓVIL DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, CIRCULARES; VERTICALES U HORIZONTALES según la reivindicación 1, el conjunto de cepillos limpiadores (9), independientes y de configuración circular, situados longitudinalmente y al tresbolillo, por encima y por debajo de dicho eje (13) se CARACTERIZAN porque tal disposición permite abarcar la superficie integra de los paneles (1) al intercalarse o imbricarse las áreas de limpieza de los cepillos circulares (9) en su composición trebolar.
4. - EQUIPO DE LIMPIEZA MODULAR , FIJO O MÓVIL DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, CIRCULARES; VERTICALES U HORIZONTALES según las reivindicaciones 1 y 3 en la que el eje de transmisión (13) se CARACTERIZA porque está constituido por un husillo (14) de desarrollo helicoidal que está situado coaxialmente entre la disposición trebolar de los cepillos (9) y engranando, en contacto cotangencial, con los piñones helicoidales (15) de los cepillos circulares (9).
5. - EQUIPO DE LIMPIEZA MODULAR , FIJO O MÓVIL DE SUPERFICIES ACRISTALADAS PLANAS, RUGOSAS, ESCALONADAS, CIRCULARES; VERTICALES U HORIZONTALES según la reivindicación los medios de limpieza (2) se CARACTERIZAN porque en una disposición paralela a dicho eje (13) se establecen los conductos de alimentación de liquido limpiador, con preferencia agua osmotizada, (16 - 16.1) que cuenta con numerosas boquillas de irrigación (17-17.1) repartidas a lo largo de dichos conductos con un arco difusor entrecruzado, unos con otros, para cerrar con seguridad el largo completo de la superficie de paneles (1) a limpiar; unos conductos que son abastecidos desde un depósito próximo instalado en el propio conjunto o desde una estación remota.
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