用于涂布的方法和设备

文档序号:260788 发布日期:2021-11-16 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 用于涂布的方法和设备 (Method and apparatus for coating ) 是由 理查德·费勒 朱利安·高丽 凯·玛丽·艾伦·比斯曼斯 雨果·肖特 于 2020-03-24 设计创作,主要内容包括:本申请公开了涂布安装在现场的玻璃结构的设备和方法,所述玻璃结构例如为安装的太阳能电池板(2)或温室屋顶板。在一个实施方式中,提供了一种用于将涂层涂覆到包括多个玻璃板(2)的玻璃结构的涂覆器,所述涂覆器包括臂(1)和喷射单元(3),所述臂(1)用于支撑喷射单元(3)并且包含用于连接到车辆的接口,所述喷射单元(3)连接到臂并且包含用于将涂层喷射到玻璃板的表面上的多个喷嘴,其中所述喷射单元被配置为在多个玻璃板的至少基本整个宽度上喷射涂层。(An apparatus and method for coating a glass structure, such as an installed solar panel (2) or a greenhouse roof panel, installed in the field. In one embodiment, an applicator for applying a coating to a glass structure comprising a plurality of glass sheets (2) is provided, the applicator comprising an arm (1) and a spraying unit (3), the arm (1) for supporting the spraying unit (3) and comprising an interface for connection to a vehicle, the spraying unit (3) being connected to the arm and comprising a plurality of nozzles for spraying the coating onto the surface of the glass sheets, wherein the spraying unit is configured to spray the coating over at least substantially the entire width of the plurality of glass sheets.)

用于涂布的方法和设备

技术领域

本发明涉及涂布安装在现场的玻璃结构的设备和方法,所述玻璃结构例如为安装的太阳能电池板或温室屋顶板。

背景技术

通常,将性能涂层涂覆到玻璃板上以改善玻璃的所需性能特性。例如,可以将抗反射和/或抗污涂层涂覆到太阳能电池板盖板玻璃或温室屋顶板的光接收表面。

随着涂布技术的进步,许多新安装的玻璃结构,例如太阳能发电场或温室,都使用在出厂时已在玻璃的受光面上安装了性能涂层的玻璃板。对于此类安装,安装后无需对玻璃板进行涂布,除非修复损坏的涂层。

然而,在这种工厂安装的性能涂层普及之前,已经安装了大量的玻璃结构。需要用性能涂层涂布这些未经涂布的结构以改进它们在所需应用中的性能。

涂布此类结构的一种方法是使用机器人,在机器人横穿该玻璃结构时涂布玻璃板。机器人通常通过踏板或传送带系统移动。

WO2015/177645中公开了涂布机构的另一个例子。该机构利用设置在移动支撑结构上的性能增强涂层涂覆器头。该机构可以包括多孔层以将所述性能增强涂层转移到基材上。

发明内容

尽管有上述背景,本领域仍需要改进的用于现场涂布太阳能电池板的方法和设备。使用机器人的缺点是机器人必须从一个玻璃结构移动到另一个玻璃结构,例如多排太阳能电池板。这种机器人也可能很重,因此移动很麻烦。此外,当需要涂布各种不同尺寸或形状的结构时,机器人必须适合特定结构的尺寸,这会增加成本并限制灵活性。

其他涂布方法,例如WO2015/177645中公开的,可能需要涂层涂覆装置的连续打底和耗尽,从而增加了涂布操作的时间并影响涂层的均匀性。

此外,现有的涂布系统可能在起始和终止时涂层均匀性方面表现出缺陷。例如,现有的涂布系统必须启动已经定位在玻璃结构上的涂布过程,并且必须在玻璃结构的另一端停止。

上述缺陷可以至少部分地被本文公开的发明克服。

在一个实施方式中,用于将涂层涂覆到包括多个玻璃板的玻璃结构上的涂覆器包括:

a.臂,所述臂用于支撑喷射单元并包括用于连接到车辆的接口,以及

b.喷射单元,所述喷射单元连接到所述臂并且包括用于将涂层喷射到玻璃板的表面上的多个喷嘴,其中喷射单元被配置为在多个玻璃板的至少基本整个宽度上喷射涂层。

本文公开的发明在涂层均匀性、涂层完整性、易用性、产量、设计的灵活性或涂布的玻璃结构的尺寸、起始和终止时涂层均匀性、手工劳动的减少、成本和其他效率方面可以表现出优势。

附图说明

图1是玻璃结构的示意图。

图2是在太阳能园区运行的本发明的一个实施方式的示意图。

图3是包括从动件和悬挂系统的涂覆器的一个实施方式的描绘。

图4是包括风罩的涂覆器的一个实施方式的剖视图。

具体实施方式

在一个实施方式中,用于将涂层涂覆到包括多个玻璃板的玻璃结构上的涂覆器包括:

a.臂,所述臂用于支撑喷射单元并包括用于连接到车辆的接口,以及

b.喷射单元,所述喷射单元连接到所述臂并且包括用于将涂层喷射到玻璃板的表面上的多个喷嘴,其中喷射单元被配置为在多个玻璃板的至少基本整个宽度上喷射涂层。

在操作中,当车辆在下方地面上的玻璃板旁边行驶时,涂覆器将涂层喷射到玻璃板的表面上。与现有技术中的方法相比,该方法具有许多优点。例如,喷射可以在喷射涂层与玻璃结构中的第一玻璃板接触之前开始,从而消除开始位置处的涂层不一致性,该不一致性可能存在于不能越过涂层边缘的涂覆器中。在起始位置的涂层一致性方面可以表现出类似的优点。此外,涂层涂覆器从一个玻璃结构到另一个玻璃结构的繁琐移动基本上被消除了。相反,车辆只是从一个玻璃结构行驶到另一个玻璃结构。

涂料通常是低粘度的液体。涂料通常包含溶剂和一定量的固体并且可通过一个或多个喷嘴喷射。涂料可通过各种方式干燥或固化成为干燥涂层,例如通过蒸发或溶剂、热固化或光引发固化。

玻璃结构是紧邻玻璃板的集合,这些玻璃板沿该玻璃结构的宽度存在于大致相同平面中。例如,玻璃结构可能是温室三角形屋顶的一侧或太阳能园区中的一串太阳能电池板。玻璃结构的玻璃板可能在纵向方向上处于平面外,例如由于不平整的地面。包括多个玻璃板的玻璃结构具有长度和宽度。长度是在车辆行驶的大致方向上沿玻璃板的光接收表面的尺寸。宽度是沿垂直于玻璃结构长度的玻璃板的光接收表面的尺寸。

玻璃结构的示例如图1所示。玻璃结构支撑在地面1上方(支撑未图示)并包括多个玻璃板2。玻璃结构具有宽度3和长度4。在一个实施方式中,玻璃板为太阳能板。在一个实施方式中,玻璃板是太阳能板的前盖玻璃。在一个实施方式中,玻璃板是温室的屋顶板。在一个实施方式中,玻璃板是建筑物立面上的玻璃板。在一个实施方式中,表面是玻璃板的光接收表面。

喷射单元可以被配置为在多个玻璃板的基本整个宽度上喷射涂层。以这种方式,当车辆沿着玻璃结构的长度行驶时,在单程中单程涂布了多个玻璃板的至少基本上整个宽度,例如整个宽度。在一个实施方式中,涂覆器被构造成沿着多个相邻玻璃板的长度在单程中涂布多个相邻玻璃板。在一个实施方式中,喷射单元可以具有一定长度并且喷嘴可以基于操作者的控制单独地打开和关闭,从而根据玻璃结构的宽度定制喷射单元的尺寸。在一个实施方式中,喷射单元是模块化的,允许安装和移除喷射单元的附加部分以便定制喷射单元的长度。在一个实施方式中,涂覆器被配置为涂布宽度上为2至5个玻璃板的叠层。在一个实施方式中,涂覆器被配置为涂布宽度上为至多十块玻璃板的叠层,例如宽度上至多八块玻璃板。在一个实施方式中,涂覆器被配置成涂覆长度上为至少八块玻璃板的叠层,例如长度上至少十二块玻璃板。

现在转向图2,玻璃结构2被显示为支撑在地面1上方。玻璃结构是为宽度3的四块玻璃板。涂覆器4被配置为涂覆玻璃板的基本上整个宽度。

涂覆器包括用于支撑喷射单元的臂并且包括用于连接到车辆的接口。在一个实施方式中,车辆是拖拉机、挖掘机或悬臂式升降机。在一个实施方式中,臂被配置为连接到车辆上存在的计数器接口。在臂的接口可以连接到车辆之前,车辆可能需要安装补充接口。在一个实施方式中,臂被配置为可拆卸地连接到车辆。

在一个实施方式中,臂可响应于操作者的输入而移动,例如,存在于车辆驾驶室中的操纵杆或控制面板。在一个实施方式中,臂可以响应于操作者的输入而升高或降低。在一个实施方式中,臂还包括动力辅助装置,该动力辅助装置被配置为响应于操作者的输入升高和降低臂。在一个实施方式中,臂可通过液压装置移动。

在一个实施方式中,臂包括不止一个部分。在一个实施方式中,臂包括在与喷射单元的连接和接口之间沿其长度的位置处的铰链。

涂覆器包括连接到臂的喷射单元。喷射单元包括多个喷嘴。在一个实施方式中,多个喷嘴被配置为将涂料喷射到玻璃板的光接收表面上。喷嘴可以具有适合将涂料喷射到玻璃板的光接收侧上的任何所需取向,例如45度取向。通过喷嘴的涂料流可由操作者通过可定位在车辆中的控制面板来监测和/或控制。在一个实施方式中,喷嘴是可单独控制的。在一个实施方式中,喷嘴可通过可定位在车辆中的控制面板单独控制。在一个实施方式中,涂覆器还包括控制面板,该控制面板被配置为响应于操作者的输入来控制涂料通过喷嘴的通道。

在一个实施方式中,喷射单元包括5至100个喷嘴,例如5、10、15、20或25个喷嘴,至100、90、80、70、60、50或40个喷嘴。在一个实施方式中,涂覆器被配置为使得喷嘴距玻璃板的光接收表面的标称高度为5至30cm。

涂料供应源可以远离喷射单元,例如在车辆上、在连接到车辆的拖车上、或在与涂覆器所附接的车辆不同的车辆上。在一个实施方式中,喷射单元连接到用于容纳一定量涂料的容器。在一个实施方式中,喷射单元连接到被配置为储存在车辆上的用于容纳一定量涂料的容器。

根据涂料的类型,可能需要在涂料涂覆结束时用冲洗剂(例如溶剂)冲洗喷嘴,以便喷嘴不会被干燥的涂层堵塞。在一个实施方式中,喷射单元连接到用于容纳一定量涂料的容器并连接到用于容纳一定量冲洗剂的容器,其中所述涂覆器还包括用于控制喷嘴分配涂料还是冲洗剂的阀。对阀的控制可以位于车辆中的控制面板上。

在一个实施方式中,涂覆器还包括连接到臂的悬挂系统,该悬挂系统被配置为控制喷嘴和玻璃板的表面之间的距离。悬挂系统不必是喷嘴和玻璃板表面之间距离的唯一控制。在一个实施方式中,悬挂系统包括阻尼器,该阻尼器被配置为减少玻璃板和喷射单元之间的距离变化。

在一个实施方式中,涂覆器还包括从动件。在一个实施方式中,从动件连接到喷射单元或臂并且被配置为接触玻璃板的表面。从动件并不意味着从动件必须尾随涂覆器的其他部件,而是指从动件通过接触玻璃结构的表面而沿着玻璃结构的表面跟随。

在一个实施方式中,悬挂系统对从动件施加在玻璃板表面上的力的大小作出反应。在一个实施方式中,从动件被配置为接触喷射装置前面的玻璃板的表面。在一个实施方式中,从动件被配置为接触玻璃板的光接收表面。在一个实施方式中,从动件包括用于接触玻璃板表面的轮。在一个实施方式中,从动件连接到喷射单元。喷嘴和玻璃板表面之间的距离因此可以由连接到喷射单元的从动件的位置来确定。在一个实施方式中,悬挂系统被配置为试图保持由从动件施加在玻璃板上的力恒定。在一个实施方式中,悬挂系统被配置为通过臂的移动来控制喷嘴和玻璃板的表面之间的距离。

在一个实施方式中,悬挂系统包括液压气动悬挂。例如,液压气动悬挂包括与液压缸协作的蓄压器。蓄压器通常包括液压流体和气体,例如空气或氮气。在一个实施方式中,蓄压器连接到液压缸,并且由于加压不同,液压缸补偿涂覆器经历的力的差异,以确保由从动件施加在玻璃板表面上的力大多保持不变。

在一个实施方式中,悬挂系统还包括用于调节液压流体和/或气体的压力的压力调节器。以这种方式,蓄压器中的压力可以根据涂覆器的重量和喷嘴与玻璃板表面之间的所需距离根据需要进行调节,然后在涂布过程中保持恒定。

在一个实施方式中,悬挂系统包括两个液压缸。第一个液压缸操作以确保从动件施加在玻璃板表面上的力大多保持恒定。第二个液压缸用于将臂升高和降低到玻璃板表面上的位置。例如,在太阳能园区的一排太阳能电池板的末端,液压流体被施加到第二个液压缸,抬起臂并将喷射单元抬离电池板;在下一行板的开始处,液压流体从第二个液压缸中排出,降低臂并使喷射单元接触玻璃板的表面。可以使用气动缸代替液压缸。

在一个实施方式中,涂覆器还包括清洁单元。在一个实施方式中,清洁单元包括用于施加清洁流体例如水或清洁气体例如空气的喷射系统。在一个实施方式中,清洁单元包括用于物理接触玻璃板表面的刷子和布中的至少一个。清洁单元用于在喷射单元涂覆涂层之前从玻璃板的表面去除污垢、灰尘、碎屑或其他污物。在一个实施方式中,清洁单元附接到喷射单元的前部。在一个实施方式中,清洁单元附接到喷射单元前面的臂。

在一个实施方式中,采用止动件来控制喷射单元的位置,例如喷射单元的角度或喷射单元相对于臂的最大延伸。在一个实施方式中,止动件是可调节的。在一个实施方式中,止动件是液压的或气动的。

在图3中描绘了涂覆器的一个实施方式的图示。涂覆器包括臂1,其支撑喷射单元2并且可以连接到车辆(连接和车辆未图示)。喷射单元2包括四个喷嘴3,它们被配置用于将涂料喷射到玻璃板6的光接收表面的基本整个宽度上。涂覆器包括两个从动件4和5,其连接到喷射单元2并被配置为接触玻璃板6的光接收表面。涂覆器包括悬挂系统,该悬挂系统包括液压缸7和蓄压器8。液压缸7连接到蓄压器8,并且由于液压缸7和蓄压器8中不同的加压,液压缸7补偿涂覆器所经历的力的差异,以确保从动件4、5施加在玻璃板6的光接收表面上的力大多保持恒定。

在一个实施方式中,涂覆器还包括风罩。风罩在喷嘴上方。在一个实施方式中,随着风罩朝着玻璃板的位置延伸,风罩远离喷嘴斜置。在一个实施方式中,风罩包括用于收集在喷射期间可能与风罩的内部接触的涂料的槽。在一个实施方式中,槽连接到用于收集这种涂料的容器。例如,在涂覆器的操作过程中,容器可以经由最靠近地面的槽末端中的孔与槽流体连通。当涂料由于重力沿着槽流下时,它可能会流过孔并被收集在容器中。

图4描绘了包括风罩的涂覆器的一个实施方式的截面图。截面图描绘了臂1和喷射单元2。喷射单元包括多个喷嘴,其中单个喷嘴3以剖视图示出。风罩4位于喷射单元2上方并且包括槽5。如图所示,风罩的两侧包括槽。当风罩向玻璃板6的位置延伸时,风罩4远离喷嘴斜置。也可存在从动件和悬挂系统,但未在图4中示出。

本发明还提供了一种用于涂布玻璃结构的方法,包括以下步骤:

a.经由位于玻璃结构上方所需高度处的涂覆器将涂料喷射到玻璃结构的基本整个宽度上,其中所述涂覆器包括多个喷嘴,

b.在喷射涂层的同时,通过在靠近玻璃结构的地面上方行驶附接有所述涂覆器的车辆来纵向穿过玻璃结构,以及

c.控制所述涂覆器在所述玻璃结构上方的高度,使得尽管玻璃结构和地面的高度有变化,但所述涂覆器在所述玻璃结构上方的高度基本上均匀。

在一个实施方式中,通过控制涂覆器施加在玻璃结构上的力基本均匀来执行控制涂覆器高度的步骤。一个实施方式还包括用冲洗剂清洁喷嘴的步骤。一个实施方式还包括通过位于多个喷嘴上方的风罩来保护喷嘴免受风影响的步骤。一个实施方式还包括以下步骤:通过位于多个喷嘴上方的风罩来保护喷嘴免受风影响,并收集接触风罩内部的涂料。在一个实施方式中,涂覆器是如上所述的涂覆器。

本发明进一步提供一种太阳能电池板,其包括根据上述方法形成的涂层。

本发明进一步提供一种太阳能电池板阵列,其包括根据上述方法形成的涂层。

本发明还提供一种包括窗户的建筑物,窗户包括根据上述方法形成的涂层。

本发明还提供了一种包括上述涂覆器的车辆。

在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中),不使用数量词限定以及类似指代的使用应被解释为涵盖单数和复数,除非此处另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明,否则术语“包括”、“具有”、“包括”和“包含”应被解释为开放式术语(即,意为“包括但不限于”)。除非本文另有说明,否则本文对数值范围的引用仅旨在作为单独提及落入该范围内的每个单独值的速记方法,并且将每个单独值并入说明书中,就好像其在本文中单独引用一样。除非另有声明,否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明而不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的元素对于本发明的实施是必不可少的。

此处描述了本发明的优选实施方式,包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。通过阅读上述描述,那些优选实施方式的变化对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。发明人期望技术人员适当地采用这种变化,并且发明人打算以不同于本文具体描述的方式来实践本发明。因此,本发明包括在适用法律允许的情况下所附权利要求中记载的主题的所有修改和等效物。尽管某些可选特征被描述为本发明的实施方式,但除非另外明确指出或物理上不可能,否则该描述旨在涵盖并具体公开这些实施方式的所有组合。

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