一种空气悬浮式光伏板清洁器及其使用方法

1.本发明涉及一种清洁器，特别是一种空气悬浮式光伏板清洁器及其使用方法。


背景技术：

2.光伏发电是一种现有发电方式，通过在光伏支架上安装光伏板收集太阳能，再将太阳能转化为电能实现发电。光伏系统在使用一段时间后，光伏板表面不可避免地存在积灰问题，为保证发电效率，光伏板表面清洁工作必不可少。现有的清洁手段主要以工人使用各种器械为主，效率偏低，且受场地环境限制，某些清洁工作难以有效完成，甚至带有一定的危险性。虽然现在也有一些智能清洁器通过附着于光伏板上，可自行完成清洁工作，但是现有的清洁器均是通过导向轮与光伏板的边框接触。在工作时，一方面，清洁器的重量及其工作荷载集中作用在光伏板边框上，可能造成由光伏板以及光伏板边框等组成的光伏系统的损坏；另一方面，若光伏板边框之间存在不平顺，如在水平与竖直方向上相邻两块光伏板边框的边缘未对齐，此种附着式清洁器可能存在“卡机”现象，即清洁器不能运动至相邻的光伏板边框。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对现有技术存在的清洁器的重量集中作用在光伏板边框上，存在可能损坏光伏系统的问题，提供一种空气悬浮式光伏板清洁器及其使用方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种空气悬浮式光伏板清洁器，包括壳体，所述壳体安装有清洁装置，还包括气流发生装置与出风口，所述出风口设置在所述壳体上；当所述清洁装置清洗光伏板时，所述出风口用于使所述气流发生装置产生的气流朝光伏板排出。
6.通过设置气流发生装置与出风口，使清洁器在清洁光伏板的表面清洁作业时产生吹向光伏板的气流，该气流能够为清洁器提供反作用力以平衡清洁器的重力，减小集中作用于光伏板边框上的力，虽然光伏板与光伏板边框所受的总载荷仍为清洁器的重量，但是上述技术方案将原来光伏板边框所受的点载荷变成了光伏板的面载荷，且主要通过气体将清洁器的重量作用于光伏板上，避免了在清洁过程中对光伏系统造成损坏。此外，在一方面，从出风口排出的气体还能起到清理光伏板表面的作用；在另一方面，通过调整气流的大小能够使壳体与光伏板或光伏板边框分离，当相邻两光伏板边框在竖直方向的高度位置不一致时，清洁器也能够在相邻两光伏板边框之间移动。
7.作为本发明的优选方案，所述清洁装置包括毛刷，所述毛刷包括转轴，所述转轴表面设置有刷毛，所述转轴连接有驱动电机。
8.毛刷的转轴与驱动电机连接，在毛刷转动的过程中，能够清理光伏板表面的灰尘。此外，由于气流发生装置产生的气流能够平衡清洁器的部分重力，使清洁器与毛刷之间的接触压力变小，因此，仅需要较小的力即可使清洁器在光伏板上移动。因此，通过调整气流的流速即可实现毛刷工作时的摩擦力大于清洁器与光伏系统的最大静摩擦，使毛刷不仅能
够起到清洁的作用，还能够起到驱动清洁器在光伏板表面移动的作用。
9.作为本发明的优选方案，所述刷毛绕所述转轴的轴线螺旋分布。
10.作为本发明的优选方案，所述清洁装置包括设置于壳体的水箱，所述水箱通过水泵连接有水管，所述水管的出水口位于所述毛刷上方。
11.作为本发明的优选方案，所述壳体内设置有毛刷盖，所述毛刷盖设置于所述毛刷上方。
12.通过在毛刷上方设置毛刷盖，能够避免清理过程中的尘土与污水飞溅。
13.作为本发明的优选方案，所述气流发生装置为空气压缩机。
14.作为本发明的优选方案，所述气流发生装置连接有出气管，所述出风口设置于所述出气管的末端，所述出风口为多个，所述出风口分布于所述转轴长度方向的两侧。
15.作为本发明的优选方案，所述壳体长度方向的两端设置有导向轮。
16.作为本发明的优选方案，所述导向轮为柱状结构，所述导向轮与所述壳体相对滑动设置，滑动方向为所述导向轮的轴线方向；所述导向轮设置有轴肩，清洁器工作时，所述轴肩将所述清洁器支撑于光伏板的边框；所述轴肩与所述壳体之间设置有弹簧。
17.作为本发明的优选方案，所述壳体长度方向的两端设置有把手。
18.一种使用上述空气悬浮式光伏板清洁器的方法，将所述空气悬浮式光伏板清洁器设置于光伏板上方，使所述气流发生装置产生的气流通过出风口朝光伏板排出。
19.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
20.1、采用使清洁器悬浮于光伏板表面的方式对光伏板表面进行清洁，将原来光伏板边框所受的点载荷变成了光伏板的面载荷，且主要通过气体将清洁器的重量作用于光伏板上，避免了在清洁过程中对光伏系统造成损坏。
21.2、清洁器通过向光伏板表面喷出气流使清洁器处于悬浮状态，当相邻两光伏板边框的安装高度存在落差时，清洁器也能够在相邻两光伏板边框之间移动。
22.3、采用喷出空气使清洁器悬浮的方式，喷出的空气还能够起到清理光伏板表面的作用。
附图说明
23.图1是本发明中清洁器的立体结构示意图；
24.图2是本发明中清洁器底部结构的示意图；
25.图3是本发明中清洁器的爆炸图；
26.图4是本发明中清洁器的俯视图；
27.图5是本发明中清洁器的主视图；
28.图6是本发明中清洁器的左视图；
29.图7是图5中a-a的剖视图；
30.图8是图1中清洁器右端的结构示意图；
31.图9是本发明中清洁器的使用状态示意图。
32.图标：1-壳体；11-边框；12-顶板；21-毛刷；22-水箱；23-水管；3-气流发生装置；31-出气管；32-出风口；5-驱动电机；6-毛刷盖；7-把手；8-端盖；9-导向轮；10-弹簧；13-电源；14-光伏板；15-光伏板边框。
具体实施方式
33.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
34.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
35.本实施例提供了一种空气悬浮式光伏板清洁器，包括壳体1，顶面安装有用于清理光伏板表面灰尘的清洁装置，实现对光伏板的清洁。壳体1上还安装有气流发生装置3。清洁器还包括出风口32，在进行光伏板的清洁作业时，气流发生装置3产生的气流通过出风口32排出后能够抵消清洁器的重力。
36.本实施例中，如图1、图2与图5所示，壳体1底面开口，清洁装置包括有水平设置的毛刷21，毛刷21通过壳体1底面的开口与光伏板接触，毛刷21由转轴与刷毛组成，转轴的两端与壳体1转动连接，转轴连接有驱动电机5，驱动电机5安装于壳体1的顶部。毛刷21安装在壳体1内之后，刷毛应有一部分超出壳体1的底面，以保证能够对光伏板的表面进行清理。刷毛可以分布在转轴上形成圆柱状，也可以绕转轴的轴线沿螺旋线的轨迹设置于转轴上。
37.在其它的一些实施方式中，也可以采用转轴在竖直状态下与壳体1转动连接的方式，并在转轴的下端设置刷毛，由于为了适应光伏板的尺寸，因此壳体1为长条形，采用此种方式需要在壳体1的长度方向上设置多个转轴。
38.在本实施例中，如图3、图4与图7所示，清洁装置还包括设置于壳体1顶部的水箱22，水箱22内设置有水泵，水泵连接有水管23，水管23设置有多个在毛刷21上方沿壳体1长度方向上均匀分布的出水口。
39.在本实施例中，如图3与图7所示，在壳体1内还设置有毛刷盖6，毛刷盖6安装于毛刷21的上方，毛刷盖6设置有多个开口，该开口用于接入水管23的出水口。
40.气流发生装置3可以采用空气压缩机，空气压缩机连接有出气管31，参见图2、图3与图7所示，出气管31上设置有多个出风口32，出风口32朝向图7中所示的壳体1的下方。为了使清洁器在工作过程中更加平稳，优选地，可将出风口32设置于壳体1长度方向的两侧，也即毛刷21的两侧，两侧的出风口32的朝向可以是竖直向下的，也可以是左侧的出风口32朝向左下方、右侧的出风口32朝向右下方，只需保证通过出风口32排出的气流能够使清洁器在使用时能够平稳处于光伏板14上方即可。进一步，还可将气流发生装置3、清洁装置与水箱22等均匀设置于壳体1的上方。为了便于固定出风口32的位置，在壳体1的底部沿壳体1的长度方向均匀开设两排气孔，气孔位于毛刷21的两侧，出气管31的出风口32与气孔对接并进行固定。为了便于制造与安装，如图3所示，壳体1由侧面的边框11与上部的顶板12组成。
41.在其它的实施方式中，气流发生装置3也可以采用扇叶结构，通过电机带动扇叶旋转产生向下流动的气流，以平衡掉清洁器的重力。
42.如图4、图6与图8所示，本实施例的壳体1两端还设置有端板，端板与壳体1固定连接，端板上设置有便于抓握的把手7。
43.为了使清洁器能够沿光伏板的方向移动，清洁器还应该包括导向轮9，如图6与图8所示，本实施例中的导向轮9设置于清洁器两端的端板上。导向轮9为柱状结构，在清洁器的工作过程中，光伏板位于清洁器两端的导向轮9之间，并与导向轮9接触，使得导向轮9能够
沿光伏板进行移动。在本实施例中，导向轮9为圆柱状，导向轮9的圆柱面与光伏板边框15接触，当相邻两光伏板边框15因安装误差存在台阶时，通过圆柱面与光伏板边框15相接触的导向轮9也能在两个相邻的光伏板边框15之间移动。当然，导向轮9可以与端板固定连接，也可以如图6与图8所示与端板滑动连接，滑动方向为导向轮9的轴线方向，导向轮9上还设置有轴肩，轴肩与端盖8之间设置有套在导向轮9上的弹簧10。在将清洁器放置在光伏板上时，通过轴肩将清洁器的重量施加在光伏板边框15上，通过设置弹簧10，能够起到缓冲的作用，避免光伏板边框15因为受到突然的冲击而发生破坏。
44.在其它实施方式中，也可以采用直接在壳体1的两端焊接把手7的方式，导向轮9也可以直接与壳体1滑动连接。导向轮9也可以采用长方体等棱柱状结构。
45.此外，在壳体1的顶板12上还设置有电源13，利用电源13为水泵、驱动电机5以及气流发生装置3等电器供电。
46.利用本实施例中的清洁器清理光伏板表面时，先利用把手7将清洁器设置于光伏板上，使光伏板边框15位于清洁器两端的导向轮9之间，如图9所示。清洁器开始工作时，电源13为各电器供电，气流发生装置3持续稳定的输出气流，气流经出气管31从壳体1的底部喷出，使清洁器处于悬浮状态，以壳体1高于光伏板表面3～5cm为宜。此时，驱动电机5工作，使毛刷21转动，与此同时，水箱22中的水在水泵的作用下经水管23从毛刷21的上方淋下，冲洗毛刷21及光伏板。在毛刷21转动的过程中，清洁器依靠光伏板对毛刷21的反作用力沿光伏板移动。清洁器两端的导向轮9能够保证清洁器工作时沿着光伏板的方向移动。
47.一种使用上述空气悬浮式光伏板清洁器的方法，如图9所示，将空气悬浮式光伏板清洁器设置于光伏板14上方，即出风口32位于光伏板的上方，使得气流发生装置3产生的气流通过出风口32后向下排向光伏板14，以实现通过气流将清洁器的重力均匀施加在光伏板表面。之后再通过清洁装置对光伏板14进行清洗。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。