JP2014194994A - 着脱式ソーラーパネル清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 家屋等の屋根に既に設置されているソーラーパネルに設置することができると共に、製造コストが高くならない簡易な着脱式ソーラーパネル清掃装置を提供する。
【解決手段】 ソーラーパネル１の端部近傍をガイドレールとして、このソーラーパネル１上で本体１０ａを自走させるための自走手段３と、ソーラーパネル１の位置を検出するための位置検出手段４と、ソーラーパネルの表面を清掃する清掃体５と、自走手段３及び／又は清掃体５を駆動するための電源装置６と、位置検出手段４の出力に基づき、本体１０ａがソーラーパネル１の表面を往復走行するよう自走手段３を制御する制御手段７を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ソーラーパネルを清掃するための清掃装置であって、特に既存のソーラーパネルに設置することができる着脱式の清掃装置に関するものである。

従来から、家屋の屋根等に設置されているソーラーパネルを清掃するための自走式の清掃装置は知られている（特許文献１）。この特許文献１に記載されているソーラーパネル清掃装置は、四本脚で移動するロボット形状のものであることから制御が複雑であるという課題と、製造コストが高くなるという課題を有していた。

特開２０１０−１８６８１９号公報 特許第４８０８８０３号公報 特開平１１−３５０６８４号公報 特開２０１２−１９０９５３号公報

一方、上記特許文献２〜４に記載のソーラーパネル清掃装置は、清掃体を備えた移動体がレール上を移動するものであることから、特許文献１に記載のソーラーパネル清掃装置と比較して簡易に製造することができるものである。しかしながら、清掃体を備えた移動体を移動させるレールをソーラーパネル全体に設置する必要があり、既に家屋の屋根や平地等に備え付けられているソーラーパネルに適用する場合には、レールの設置場所等を確保するための改造を必要とし、困難を伴うものであった。

本発明は、上記のような課題を解決する為になされたもので、家屋の屋根や平地等に既に設置されているソーラーパネルに設置することができると共に、製造コストが高くならない簡易な着脱式ソーラーパネル清掃装置を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決する為に、請求項１の着脱式ソーラーパネル清掃装置の発明は、ソーラーパネルの端部近傍をガイドレールとして、前記ソーラーパネル上で本体を自走させるための自走手段と、前記ソーラーパネルの位置を検出するための位置検出手段と、前記ソーラーパネルの表面を清掃する清掃体と、前記自走手段及び／又は前記清掃体を駆動するための電源装置と、前記位置検出手段の出力に基づき、前記本体が前記ソーラーパネルの表面を往復走行するよう前記自走手段を制御する制御手段を備えたことを特徴としている。上記のようにソーラーパネルの端部近傍をガイドレールとして使用することから、新たにガイドレールを設置する必要がなく、既存のソーラーパネルに容易に設置することができる。また、位置検出手段と制御手段とを備えており、ソーラーパネル清掃装置がソーラーパネル表面を往復走行するので、ソーラーパネル清掃時にソーラーパネル清掃装置を操作者が常に監視する必要がなく便利である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、本体の幅をソーラーパネルの幅にたいして調節可能にしたことを特徴としている。したがって、異なる幅のソーラーパネルにたいして本発明の着脱式ソーラーパネル清掃装置の幅等を調節して適用することができるので、量産性に優れ、製造コストを低減させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、自走手段は、走行車輪をソーラーパネルの端部近傍に当接させることにより、本体を自走させることを特徴としている。したがって、ソーラーパネルの端部近傍が走行車輪が通過するレールの機能を果たすので、新たにレールを設置する必要がなく、製造コストを低減させることができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、自走方向にたいして回転ブラシを所定角度傾斜させたことを特徴としている。回転ブラシを自走方向にたいして傾斜させることによって、回転ブラシに付着した塵埃をソーラーパネルの一方の端部に集めることができ、回転ブラシに付着した塵埃がソーラーパネルに再付着するのを防ぐことができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、清掃体を構成する毛材の断面が略矩形であることを特徴としている。清掃体を構成する毛材の断面が略矩形とすることで角部がソーラーパネルの表面に強く接触して清掃効果を向上させることができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、清掃体を構成する毛材が耐紫外線性又は撥水性を有することを特徴としている。清掃体は常に太陽の反射光に晒されることとなるので耐紫外線性を有する毛材を使用すれば清掃体の耐用年数を延ばすことができる。また、撥水性を有する毛材を使用すれば雨が降った場合でも清掃効果を低下させないことが可能である。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、稼働回数を検知して表示及び／又は受信装置に送信する表示送信手段を有することを特徴としている。稼働回数とは、例えばソーラーパネルを往復した回数であり、これを検知することによって、回転ブラシの交換時期の判断に役立てることができる。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、本体にソーラーパネルを搭載し、前記ソーラーパネルで得られた電力で、自走手段及び／又は清掃体を駆動するようにしたことを特徴としている。したがって、別途電力を供給する必要がなく、着脱式ソーラーパネル清掃装置の設置後の維持費を低減させることができる。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の構成よりなる着脱式ソーラーパネル清掃装置において、稼働を遠隔操作可能としたことを特徴としている。したがって、ソーラーパネルが設置されている屋根等の高い場所や、離れた平地等に設置されている場所へ使用者が移動すること無く、着脱式ソーラーパネル清掃装置を稼働させることができる。

請求項１の発明では、新たにガイドレールを設置する必要がなく、既存のソーラーパネルに容易に設置することができる。また、位置検出手段と制御手段とを備えており、ソーラーパネル清掃装置がソーラーパネル表面を往復走行するので、ソーラーパネル清掃時にソーラーパネル清掃装置を操作者が常に監視する必要がなく便利である。

また、請求項２の発明では、異なる幅のソーラーパネルにたいして本発明の着脱式ソーラーパネル清掃装置の幅等を調節して適用することができるので、量産性に優れ、製造コストを低減させることができる。また、請求項３の発明では、ソーラーパネルの端部近傍が走行車輪が通過するレールの機能を果たすので、新たにレールを設置する必要がなく、製造コストを低減させることができる。

また、請求項４の発明では、回転ブラシに付着した塵埃がソーラーパネルに再付着するのを防ぐことができる。また、請求項５の発明では、清掃体を構成する毛材の断面が略矩形とすることで角部がソーラーパネルの表面に強く接触して清掃効果を向上させることができる。また、請求項６の発明では、清掃体の耐用年数を延ばすことができ、清掃効果を低下させないことが可能である。

また、請求項７の発明では、回転ブラシの交換時期の判断に役立てることができる。また、請求項８の発明では、着脱式ソーラーパネル清掃装置の設置後の維持費を低減させることができる。また、請求項９の発明では、ソーラーパネルが設置されている屋根等の高い場所や、離れた平地等に設置されている場所へ使用者が移動すること無く、着脱式ソーラーパネル清掃装置を稼働させることができる。

本発明の第１実施形態を示す斜視図 同断面図 本発明を構成する清掃体の設置状態を示す透視図 本発明に係る清掃装置の制御回路図 本発明の第２実施形態を示す斜視図 同透視図 本発明の第３実施形態を示す斜視図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る着脱式ソーラーパネル清掃装置の第１実施形態を示す斜視図であり、図２は、同断面図である。これらの図に示すように、着脱式ソーラーパネル清掃装置１０は、ソーラーパネル１の端部近傍をガイドレールとして、ソーラーパネル１上で本体１０ａを自走させるように構成されており、モーター２と、このモーター２の回転により回転する６個の走行車輪３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆから構成される自走手段３と、ソーラーパネルの位置を検出するための位置センサー４ａから構成される位置検出手段４と、ソーラーパネル１の表面を清掃する清掃体５と、自走手段３及び／又は清掃体５を駆動するための電源装置６と、位置検出手段４の出力に基づき、本体１０ａがソーラーパネル１の表面を往復走行するよう自走手段３を制御する制御回路７ａにて構成される制御手段７を備えている。

上述したとおり、自走手段３を構成する６個の走行車輪３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが、ソーラーパネル１の端部近傍に当接して、ソーラーパネル１の端部近傍がガイドレールとしての機能を果たすことから、新たにガイドレールを設置する必要がなく、既存のソーラーパネル１に容易に設置することができる。

また、位置検出手段４と制御手段７とを備えており、ソーラーパネル清掃装置１０がソーラーパネル１の表面を往復走行するので、ソーラーパネル１の清掃時にソーラーパネル清掃装置１０を操作者が常に監視する必要がなく便利である。

また、図１及び図２に示す第１実施形態の着脱式ソーラーパネル清掃装置１０は、本体１０ａの上面にソーラーパネル８を搭載し、このソーラーパネル８で得られた電力で、自走手段３及び／又は清掃体５を駆動するように構成されている。したがって、別途電力を供給する必要がなく、着脱式ソーラーパネル清掃装置１０の設置後の維持費を低減させることができる。

図３は、第１実施形態の着脱式ソーラーパネル清掃装置１０を構成する清掃体の設置状態を示す透視図である。この図に示すように、清掃体５を構成する回転ブラシ５ａを、着脱式ソーラーパネル清掃装置１０の自走方向Ａ９にたいして所定角度傾斜させている。このように所定角度傾斜させることによって、回転ブラシ５ａに付着した塵埃をソーラーパネル１の一方の端部に集めることができ、回転ブラシ５ａに付着した塵埃がソーラーパネル１に再付着するのを防ぐことができる。

尚、回転ブラシ５ａに使用される毛材の断面は、略矩形であることが好ましい。毛材の断面を略矩形とすることで角部がソーラーパネル１の表面に強く接触して清掃効果を向上させることができる。

また、回転ブラシ５ａに使用される毛材は、耐紫外線性又は撥水性を有することが好ましい。回転ブラシ５ａは常に太陽の反射光に晒されることとなるので耐紫外線性を有する毛材を使用すれば回転ブラシ５ａの耐用年数を延ばすことができる。また、撥水性を有する回転ブラシ５ａを使用すれば雨が降った場合でも清掃効果を低下させないことが可能である。

尚、図示していないが、第１実施形態における着脱式ソーラーパネル清掃装置１０は、表示送信手段を有しており、この表示送信手段は、稼働回数を検知して表示及び／又は受信装置に送信している。ここで、稼働回数とは、例えばソーラーパネル１上を往復した回数であり、これを検知することによって、回転ブラシ５ａの交換時期の判断に役立てることができる。

また、図示していないが、第１実施形態における着脱式ソーラーパネル清掃装置１０は、稼働を遠隔操作可能としている。したがって、ソーラーパネル１が設置されている屋根等の高い場所へ使用者が移動すること無く、着脱式ソーラーパネル清掃装置１０を稼働させることができる。

図４は、本発明の第１実施形態の清掃装置の制御回路図である。この図に示すように、スイッチＡ１１とスイッチＢ１２とスイッチＣ１３とがＣＰＵによって制御されており、上述したソーラーパネル８によって得られた電力でモーター２を回転させることができるように構成されている。尚、夜間や雨天の時には、電源装置６に蓄えられている電力を使用してモーター２を回転させている。またスイッチＣ１３を制御することによって、モーター２の回転方向を逆回転させることができ、これに連動して自走手段３を構成する走行車輪３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆの回転も逆回転となり、着脱式ソーラーパネル清掃装置１０を往復動させることができる構成となっている。

尚、電源装置６としては、ニッケル−マンガン電池を使用することが好ましい。また、モーター２には、ＤＣギヤドモーターを使用することが好ましい。

図５は、本発明の第２実施形態を示す斜視図であり、図６は、第２実施形態の着脱式ソーラーパネル清掃装置の構造を示す透視図である。これらの図に示すように、ソーラーパネル２１の幅方向の両端部には、ラックギヤ２３が、自走方向Ａ２９の方向が長手方向となるように設置されている。そして、着脱式ソーラーパネル清掃装置２０は、初期状態では、ソーラーパネル２１の一方の端部の外側に位置している。また、本体２０ａの上面には、ソーラーパネル２８が搭載されており、このソーラーパネル２８で得られた電力で、後述する清掃体を駆動するように構成されている。また、着脱式ソーラーパネル清掃装置２０の内部に備えられているピニオンギヤ２４ｂとピニオンギヤ２４ｄが、ラックギヤ２３上を回転する構成となっている。

第２実施形態の着脱式ソーラーパネル清掃装置２０は、モーター２２の回転が、はす歯ギヤ２４ａ、ピニオンギヤ２４ｂ、駆動シャフト２４ｃ及びピニオンギヤ２４ｄを経由して清掃体２５を構成する回転ブラシ２５ａが回転する構成となっている。尚、２６は、ニッケル−マンガン電池で構成される電源装置であり、２７は、制御回路２７ａで構成される制御手段である。このように、着脱式ソーラーパネル清掃装置２０の一方の端部に電源装置２６、制御手段２７、及びモーター２２を配置している。また、この領域を防水域３０として防水加工を施している。

図７は、本発明の第３実施形態を示す斜視図である。この図に示すように、第３実施形態の着脱式ソーラーパネル清掃装置４０は、本体４０ａと、本体４０ｂとから構成されており、本体４０ａの上面にはソーラーパネル４８ａが搭載されている。また、本体４０ｂには、ソーラーパネル４８ｂが搭載されている。そして、本体４０ｂの一方の端部が、対向する本体４０ａの端部から内部に挿入される構成となって、本体の幅ｌ〜Ｌをソーラーパネル（図示せず）の幅にたいして調節可能にしている。また、調節方法としては、例えば、ソーラーパネル４８ａの内側面に溝部を形成し、ソーラーパネル４８ｂの外側面にガイドレールを形成して、互いにスライドさせて調節後、ネジ止め固定する（図示せず）等、本体の幅ｌ〜Ｌが調節可能な方法であるならば、採用できる。

このように構成することによって、異なる幅のソーラーパネルにたいして本発明の着脱式ソーラーパネル清掃装置４０を適用することができるので、量産性に優れ、製造コストを低減させることができる。

本発明の着脱式ソーラーパネル清掃装置は、ソーラーパネルの端部近傍をガイドレールとして使用し、ソーラーパネル上を自走して清掃する装置として利用することができる。

１、８、２１、２８、４８ａ、４８ｂ ソーラーパネル
２、２２ モーター
３ 自走手段
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ 走行車輪
４ 位置検出手段
４ａ 位置センサー
５、２５ 清掃体
５ａ、２５ａ 回転ブラシ
６、２６ 電源装置
７、２７ 制御手段
７ａ、２７ａ 制御回路
９、２９ 自走方向Ａ
１０、２０、４０ 着脱式ソーラーパネル清掃装置
１０ａ、２０ａ、４０ａ、４０ｂ 本体
１１ スイッチＡ
１２ スイッチＢ
１３ スイッチＣ
２３ ラックギヤ
２４ａ、はす歯ギヤ
２４ｂ、２４ｄ ピニオンギヤ
２４ｃ 駆動シャフト
３０ 防水域

Claims (9)

1. ソーラーパネルの端部近傍をガイドレールとして、前記ソーラーパネル上で本体を自走させるための自走手段と、前記ソーラーパネルの位置を検出するための位置検出手段と、前記ソーラーパネルの表面を清掃する清掃体と、前記自走手段及び／又は前記清掃体を駆動するための電源装置と、前記位置検出手段の出力に基づき、前記本体が前記ソーラーパネルの表面を往復走行するよう前記自走手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする着脱式ソーラーパネル清掃装置。
2. 本体の幅をソーラーパネルの幅にたいして調節可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
3. 自走手段は、走行車輪をソーラーパネルの端部近傍に当接させることにより、本体を自走させることを特徴とする請求項１又は２に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
4. 自走方向にたいして回転ブラシを所定角度傾斜させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
5. 清掃体を構成する毛材の断面が略矩形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
6. 清掃体を構成する毛材が耐紫外線性又は撥水性を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
7. 稼働回数を検知して表示及び／又は受信装置に送信する表示送信手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
8. 本体にソーラーパネルを搭載し、前記ソーラーパネルで得られた電力で、自走手段及び／又は清掃体を駆動するようにしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。
9. 稼働を遠隔操作可能としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の着脱式ソーラーパネル清掃装置。

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