一种太阳能集热管的表面清洁装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种清洁装置，具体涉及一种太阳能清洁装置及其使用方法。

背景技术：

太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置，分体壁挂式太阳能热水器是太阳能热水器的一种，也是相对其他太阳能热水器较符合城市建筑整体美观的一种，其具体实施的技术路线是将太阳能集热板安装在建筑南向外立面，将储热水箱安装在室内，集热板和储热水箱之间布置集热循环管路，太阳能热水器由于其节能环保已被人们广泛使用太阳能热水器通过集热板来加热水，具体过程为：太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水，吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度，由于太阳能热水器是露天摆放的，其避免不了灰尘的沾染，尤其是一些靠近工地及马路的地方，当灰尘散落至真空管表面沉积至一定量后，真空管的热效率被降低，严重时，其吸收阳光的效率会降低20％以上，为了真空管的热效率，必须及时清洁真空管，但是太阳能热水器位于建筑顶部或外布，清洁起来危险又麻烦，而且没过几天就需要清洁，造成大部分人都不会去清理。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种太阳能集热管的表面清洁装置及其使用方法，方便使用。

技术方案：本发明所述的一种太阳能集热管的表面清洁装置，包括设于设备支架，所述清洁支架上设有太阳能发电系统、清洁组件系统、电机驱动系统、风力驱动系统以及机械旋转换向装置，所述太阳能发电系统、清洁组件系统、电机驱动系统、风力驱动系统以及机械旋转换向装置均连接于控制系统，所述控制系统为单片机。

所述太阳能发电系统包括设于设备支架底部的prec太阳能电池组，所述prec太阳能电池组连接有ups电池组。

所述清洁组件系统包括储水槽，所述储水槽顶面为下凹的球形顶面，所述球形顶面内侧最低处设有用于透气、注水或者聚集雨水露水的针孔状凸部，所述针孔状凸部距储水槽底部为3～5mm，所述储水槽底部设有若干连接于prec太阳能电池组的超声波雾化器，所述储水槽两侧侧壁顶部设有单向换气阀，所述单向换气阀出气处连接有导汽管，所述导汽管底部设有弯折部，所述弯折部穿插于清洁滚轮两端，所述清洁滚轮与弯折部连接处设有旋转阻尼器，所述弯折部与清洁滚轮表面均密布有用于透汽的网眼，所述清洁滚轮的直径由两端向中间逐渐减小，使其滚面贴合于集热管表面。

所述清洁滚轮表面设有平行于其轴向的若干排毛刷，所述相邻两排毛刷之间设有一排用于清洁污垢的橡胶块，所述橡胶块为三角形凸块，且相邻两排橡胶块之间交叉相错设置。

所述相邻的储水槽之间通过连杆可活动的连接，所述连杆端部设有斜置的直线滑轨，所述两相对的直线滑轨的滑动端通过销轴铰接，所述直线滑轨的固定端连接有复位弹簧。

所述电机驱动系统包括设于设备机架的旋转电机，所述旋转电机的输出轴连接有第一传动杆，所述第一传动杆通过若干锥形齿轮组动力连接有第二传动杆，所述第二传动杆通过挠性补偿轴承连接于设备机架，所述第二传动杆表面设有用于传动的外螺纹，所述清洁组件系统一侧最外端的连杆设有传动螺母，所述传动螺母设有与外螺纹相适配的内螺纹，该连杆与设备机架上下两端之间设有电子限位器，所述电子限位器连接于控制系统进而改变旋转电机运转方向，所述第一传动杆连接有圈数计数器，所述圈数计数器连接于控制系统。

所述风力驱动系统包括连接于第一传动杆端部的风轮，所述风轮包括圆柱安装轴，所述圆柱安装轴上可转动的环绕设有若干扇叶，所述扇叶所在平面与圆柱安装轴轴向之间可转动的角度范围是-10°～10°，所述相邻两扇叶根部之间铰接有转杆。

所述机械旋转换向装置包括换向壳，所述电机驱动系统的第一传动杆通过换向壳连接于风力驱动系统的圆柱安装轴，所述换向壳内设有连接于第一传动杆的第一销轴，所述第一销轴设有第一换向锥齿轮，所述第一销轴通过第一棘轮机构同轴连接有第二销轴，所述第二销轴连接于圆柱安装轴，所述第二销轴设有第二换向锥齿轮，所述换向壳可移动的设有第三销轴，所述换向壳内还设有可与第一换向锥齿轮、第二换向锥齿轮传动或切断的移动换向锥齿轮组，所述移动换向锥齿轮组为两个可啮合或分离的第三锥形齿轮和第四锥形齿轮，第三锥形齿轮连接有第二棘轮机构，第三销轴穿过换向壳连接于第四锥形齿轮，所述第三销轴连接有l型连动杆，所述l型连动杆上设有限位块，所述清洁组件系统另一侧最外端的连杆运动过程中可与限位块相触动。

所述换向壳位于第三销轴穿插处设有塑胶套，所述塑胶套内设有凹槽，所述第三销轴设有两个与凹槽相适配的凸环，使得第一换向锥齿轮和第二换向锥齿轮与移动换向锥齿轮组保持啮合或分离状态。

太阳能集热管的表面清洁装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：prec太阳能电池组对旋转电机供电，旋转电机驱动第一传动杆转动，第一传动杆通过锥形齿轮组驱动第二传动杆转动，与第二传动杆构成丝杠螺母移动副的传动螺母带动连杆移动，进而带动清洁组件系统移动；

步骤2：储水槽既可以通过针孔状凸部向其内部注水，也可以自然吸附潮湿天气的露水，超声波雾化器可将水雾化为水汽，经导汽管导入清洁滚轮通过网眼散出，三角形凸块可将顽固脏污擦去，旋转阻尼器防止清洁滚轮与集热管之间出现过多滚动摩擦，提高清洁效率；

步骤3：刮风天气的时候，风力驱动风轮带动第一传动杆转动，进而带动清洁组件系统移动，并同时带动旋转电机转动，使其暂时转化为发电机并将所得电能储存于ups电池组；

步骤4：清洁组件系统移动时，其最外端的连杆通过限位块改变l型连动杆位置，进而改变移动换向锥齿轮组位置，当第一换向锥齿轮、第二换向锥齿轮与移动换向锥齿轮组分离时，风轮顺时针转动，带动第一传动杆顺时针转动，风轮逆时针转动，第一传动杆顺不动，当第一换向锥齿轮、第二换向锥齿轮与移动换向锥齿轮组啮合时，风轮逆时针转动，带动第一传动杆逆时针转动，风轮顺时针转动，第一传动杆不动，保证无论风向的朝向如何，清洁组件系统始终沿集热管向一个移动到底再换向清洁，防止由于风向不定，导致清洁组件系统局部反复移动。

有益效果：本发明具的一种太阳能集热管的表面清洁装置及其使用方法，通过太阳能发电系统、清洁组件系统、电机驱动系统、风力驱动系统以及机械旋转换向装置的配合，使得本发明的清洁装置可以在任何天气下不间断的对集热管进行高效的清洁，减少灰尘覆盖，提高集热管吸收阳光的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的清洁组件系统的结构示意图；

图3为本发明清洁滚轮的结构示意图；

图4为本发明风轮的结构示意图；

图5为本发明连杆的结构示意图；

图6为本发明机械旋转换向装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1至图6所示，本发明的一种太阳能集热管的表面清洁装置，包括设于设备支架，清洁支架上设有太阳能发电系统、清洁组件系统、电机驱动系统、风力驱动系统以及机械旋转换向装置，太阳能发电系统、清洁组件系统、电机驱动系统、风力驱动系统以及机械旋转换向装置均连接于控制系统，控制系统为单片机。

太阳能发电系统包括设于设备支架底部的prec太阳能电池组1，prec太阳能电池组1连接有ups电池组2。

清洁组件系统包括储水槽3，储水槽3顶面为下凹的球形顶面4，球形顶面4内侧最低处设有用于透气、注水或者聚集雨水露水的针孔状凸部5，针孔状凸部5距储水槽3底部为3～5mm，储水槽3底部设有若干连接于prec太阳能电池组1的超声波雾化器6，储水槽3两侧侧壁顶部设有单向换气阀7，单向换气阀7出气处连接有导汽管8，导汽管8底部设有弯折部，弯折部穿插于清洁滚轮9两端，清洁滚轮9与弯折部连接处设有旋转阻尼器10，弯折部与清洁滚轮9表面均密布有用于透汽的网眼，清洁滚轮9的直径由两端向中间逐渐减小，使其滚面贴合于集热管表面。

清洁滚轮9表面设有平行于其轴向的若干排毛刷11，相邻两排毛刷11之间设有一排用于清洁污垢的橡胶块12，橡胶块12为三角形凸块，且相邻两排橡胶块12之间交叉相错设置。

相邻的储水槽3之间通过连杆13可活动的连接，连杆13端部设有斜置的直线滑轨14，两相对的直线滑轨14的滑动端通过销轴15铰接，直线滑轨14的固定端连接有复位弹簧16。

电机驱动系统包括设于设备机架的旋转电机17，旋转电机17的输出轴连接有第一传动杆18，第一传动杆18通过若干锥形齿轮组动力连接有第二传动杆19，第二传动杆19通过挠性补偿轴承连接于设备机架，第二传动杆19表面设有用于传动的外螺纹，清洁组件系统一侧最外端的连杆13设有传动螺母21，传动螺母21设有与外螺纹相适配的内螺纹，该连杆13与设备机架上下两端之间设有电子限位22，电子限位器22连接于控制系统进而改变旋转电机17运转方向，第一传动杆18连接有圈数计数器23，圈数计数器23连接于控制系统。

风力驱动系统包括连接于第一传动杆18端部的风轮，风轮包括圆柱安装轴24，圆柱安装轴24上可转动的环绕设有若干扇叶25，扇叶25所在平面与圆柱安装轴24轴向之间可转动的角度范围是-10°～10°，相邻两扇25叶根部之间铰接有转杆26。

机械旋转换向装置包括换向壳27，电机驱动系统的第一传动杆18通过换向壳27连接于风力驱动系统的圆柱安装轴24，换向壳27内设有连接于第一传动杆18的第一销轴28，第一销轴28设有第一换向锥齿轮29，第一销轴28通过第一棘轮机构30同轴连接有第二销轴31，第二销轴31连接于圆柱安装轴24，第二销轴31设有第二换向锥齿轮32，换向壳27可移动的设有第三销轴33，换向壳27内还设有可与第一换向锥齿轮29、第二换向锥齿轮32传动或切断的移动换向锥齿轮组，移动换向锥齿轮组为两个可啮合或分离的第三锥形齿轮34和第四锥形齿轮35，第三锥形齿轮34连接有第二棘轮机构37，第三销轴33穿过换向壳27连接于第四锥形齿轮35，第三销轴33连接有l型连动杆36，l型连动杆36上设有限位块20，清洁组件系统另一侧最外端的连杆13运动过程中可与限位块20相触动。

换向壳27位于第三销轴33穿插处设有塑胶套38，塑胶套38内设有凹槽，第三销轴33设有两个与凹槽相适配的凸环，使得第一换向锥齿轮29和第二换向锥齿轮32与移动换向锥齿轮组保持啮合或分离状态。

太阳能集热管的表面清洁装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：prec太阳能电池组1对旋转电机17供电，旋转电机17驱动第一传动杆18转动，第一传动杆18通过锥形齿轮组驱动第二传动杆19转动，与第二传动杆19构成丝杠螺母移动副的传动螺母21带动连杆13移动，进而带动清洁组件系统移动；

步骤2：储水槽3既可以通过针孔状凸部5向其内部注水，也可以自然吸附潮湿天气的露水，超声波雾化器6可将水雾化为水汽，经导汽管8导入清洁滚轮9通过网眼散出，三角形凸块可将顽固脏污擦去，旋转阻尼器10防止清洁滚轮9与集热管之间出现过多滚动摩擦，提高清洁效率；

步骤3：刮风天气的时候，风力驱动风轮带动第一传动杆18转动，进而带动清洁组件系统移动，并同时带动旋转电机17转动，使其暂时转化为发电机并将所得电能储存于ups电池组2；

步骤4：清洁组件系统移动时，其最外端的连杆13通过限位块37改变l型连动杆36位置，进而改变移动换向锥齿轮组位置，当第一换向锥齿轮29、第二换向锥齿轮32与移动换向锥齿轮组分离时，风轮顺时针转动，带动第一传动杆18顺时针转动，风轮逆时针转动，第一传动杆18顺不动，当第一换向锥齿轮29、第二换向锥齿轮32与移动换向锥齿轮组啮合时，风轮逆时针转动，带动第一传动杆18逆时针转动，风轮顺时针转动，第一传动杆18不动，保证无论风向的朝向如何，清洁组件系统始终沿集热管向一个移动到底再换向清洁，防止由于风向不定，导致清洁组件系统局部反复移动。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。