JP2015150492A - Solar panel cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、傾斜を持たせた架台上に設置されたソーラーパネルの表面を清掃するソーラーパネル清掃機に関する。 The present invention relates to a solar panel cleaner that cleans the surface of a solar panel installed on a gantry with an inclination.
太陽光の光エネルギーを利用して発電する(電気エネルギーに変換する)ソーラーパネルは野外に設置されるため、メガソーラなどパネルを繋げた大容量ユニットのパネル表面に粉塵等の汚れ(以下、異物と呼ぶ)が付着することで発電効率が低下することがある。そこで、パネル表面を清掃して異物を除去するソーラーパネル清掃機が活用されている(例えば、特許文献1及び2参照)。ここで、ソーラーパネルは、受光率を上げるために、家屋の屋根等の傾斜面に設けた架台上に設置されることが多い。そのため、安全且つ効率良くパネル表面を清掃することが望まれる。これに対して、特許文献1及び2に開示される構成のソーラーパネル清掃機は、大きな受光面を有するソーラーパネルに対して巨大な清掃ブラシ等の清掃具を要することとなり、現実的でない。 Solar panels that generate electricity (convert to electrical energy) using the light energy of sunlight are installed outdoors, so dirt such as dust (hereinafter referred to as foreign substances) on the panel surface of a large-capacity unit such as a mega solar connected panel. May cause power generation efficiency to decrease. Then, the solar panel cleaner which cleans the panel surface and removes a foreign material is utilized (for example, refer patent documents 1 and 2). Here, the solar panel is often installed on a mount provided on an inclined surface such as a roof of a house in order to increase the light receiving rate. Therefore, it is desired to clean the panel surface safely and efficiently. On the other hand, the solar panel cleaner of the structure disclosed by patent document 1 and 2 will require a cleaning tool, such as a huge cleaning brush, with respect to the solar panel which has a big light-receiving surface, and is not realistic.
本発明は、ソーラーパネルの表面を効率良く清掃するソーラーパネル清掃機を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the solar panel cleaning machine which cleans the surface of a solar panel efficiently.
本発明は、傾斜を持たせた架台上に設置されたソーラーパネルの表面を清掃するソーラーパネル清掃機であって、架台表面の傾斜面の上下方向を長手方向とする少なくとも1つの清掃ブラシを、ソーラーパネルの表面に接して回転可能に保持するブラシユニットと、ブラシユニットを上下方向に駆動するブラシユニット上下駆動装置と、ブラシユニットを傾斜面の水平方向に駆動する清掃機水平走行駆動装置と、を備え、ブラシユニット上下駆動装置を用いてブラシユニットを上下方向に位置決めすることと、清掃機水平走行駆動装置を用いてブラシユニットを水平方向に移動することと、を繰り返すことで、ソーラーパネルの表面を清掃するソーラーパネル清掃機である。 The present invention is a solar panel cleaning machine that cleans the surface of a solar panel installed on a gantry with an inclination, and includes at least one cleaning brush whose longitudinal direction is the vertical direction of the inclined surface of the gantry surface. A brush unit that is rotatably held in contact with the surface of the solar panel, a brush unit vertical drive device that drives the brush unit in the vertical direction, a cleaner horizontal travel drive device that drives the brush unit in the horizontal direction of the inclined surface, By repeatedly positioning the brush unit in the vertical direction using the brush unit vertical drive device and moving the brush unit in the horizontal direction using the cleaning machine horizontal traveling drive device. It is a solar panel cleaner that cleans the surface.
このソーラーパネル清掃機によれば、ブラシユニット上下駆動装置を用いてソーラーパネルの表面に接して回転する清掃ブラシを保持するブラシユニットを清掃ブラシの長手方向の長さより短い距離毎に上下方向に位置決めすることと、清掃機水平走行駆動装置を用いてブラシユニットを水平方向に移動することと、を繰り返すことで、ソーラーパネルの表面を清掃することができる。 According to this solar panel cleaning machine, the brush unit that holds the cleaning brush that rotates in contact with the surface of the solar panel using the brush unit vertical drive device is positioned in the vertical direction every distance shorter than the length of the cleaning brush in the longitudinal direction. It is possible to clean the surface of the solar panel by repeating this and moving the brush unit in the horizontal direction using the cleaning machine horizontal travel drive device.
本発明のソーラーパネル清掃機は、ブラシユニットは、水平方向に並設された2つの清掃ブラシを有し、これらの2つの清掃ブラシをソーラーパネルの表面上で内向きに回転することを特徴とする。 In the solar panel cleaner of the present invention, the brush unit has two cleaning brushes arranged in parallel in the horizontal direction, and these two cleaning brushes rotate inward on the surface of the solar panel. To do.
この特徴によれば、水平方向に並設された2つの清掃ブラシがソーラーパネルの表面上で内向きに回転することで、表面上の異物が2つの清掃ブラシの間に集められる。 According to this feature, two cleaning brushes arranged in parallel in the horizontal direction rotate inward on the surface of the solar panel, so that foreign matters on the surface are collected between the two cleaning brushes.
本発明のソーラーパネル清掃機は、2つの清掃ブラシのそれぞれは、上下方向の下方に向けて回転方向と逆向きの螺旋状に植毛されたブラシを有することを特徴とする。 The solar panel cleaner of the present invention is characterized in that each of the two cleaning brushes has a brush planted in a spiral shape in a direction opposite to the rotation direction downward in the vertical direction.
この特徴によれば、2つの清掃ブラシの間に集められた異物が上下方向を下方に移動する。 According to this feature, the foreign matter collected between the two cleaning brushes moves downward in the vertical direction.
本発明のソーラーパネル清掃機は、
清掃機水平走行駆動装置は、第1及び第2プーリと、これらの第1及び第2プーリがそれぞれ長手方向の一側及び他側に固定された回転シャフトと、この回転シャフトを回転可能に保持するとともにブラシユニットを上下方向に移動可能に保持する保持部材と、を有することを特徴とする。
The solar panel cleaner of the present invention is
The cleaning machine horizontal travel drive device includes first and second pulleys, a rotary shaft in which the first and second pulleys are respectively fixed to one side and the other side in the longitudinal direction, and the rotary shaft held rotatably. And a holding member that holds the brush unit movably in the vertical direction.
この特徴によれば、第1及び第2プーリが回転シャフトを介して同期して回転することで、保持部材により保持されるブラシユニットを安定して水平方向に駆動することができる。 According to this feature, the first and second pulleys rotate synchronously via the rotating shaft, so that the brush unit held by the holding member can be driven stably in the horizontal direction.
本発明のソーラーパネル清掃機は、ブラシユニットは、清掃ブラシに向けて散水するシャワーパイプを清掃ブラシに接して保持することを特徴とする。 In the solar panel cleaner of the present invention, the brush unit is characterized in that a shower pipe that sprinkles water toward the cleaning brush is held in contact with the cleaning brush.
この特徴によれば、シャワーパイプが清掃ブラシに接することで、清掃ブラシに付着する異物を除去することができる。 According to this feature, foreign substances adhering to the cleaning brush can be removed by the shower pipe being in contact with the cleaning brush.
本発明のソーラーパネル清掃機は、ブラシユニットは、清掃ブラシを上下方向に傾動可能に保持することを特徴とする。 In the solar panel cleaner of the present invention, the brush unit holds the cleaning brush so as to be tiltable in the vertical direction.
この特徴によれば、パネル毎に傾斜角度がわずかに相違するソーラーパネルの表面に対して、完全に平行となるように清掃ブラシを傾けることができる。 According to this feature, the cleaning brush can be tilted so as to be completely parallel to the surface of the solar panel having a slightly different tilt angle for each panel.
本発明のソーラーパネル清掃機は、ソーラーパネルは、傾斜を持たせた架台上に敷設された複数のパネルを有し、ブラシユニットに設けられ、複数のパネルの間隙を検出することでブラシユニットの位置を測定するセンサと、このセンサの測定結果に従って第1及び清掃機水平走行駆動装置を制御する制御装置と、をさらに備える。 In the solar panel cleaner of the present invention, the solar panel has a plurality of panels laid on a gantry having an inclination, is provided in the brush unit, and detects the gap between the plurality of panels to detect the gap between the plurality of panels. A sensor for measuring the position, and a control device for controlling the first and cleaner horizontal travel drive devices according to the measurement result of the sensor are further provided.
この特徴によれば、センサの測定結果に従ってブラシユニット上下駆動装置及び清掃機水平走行駆動装置を制御することで、ブラシユニットを上下方向に位置決めするとともに水平方向に駆動することが可能となる。 According to this feature, it is possible to position the brush unit in the vertical direction and drive it in the horizontal direction by controlling the brush unit vertical drive device and the cleaner horizontal traveling drive device according to the measurement result of the sensor.
本発明のソーラーパネル清掃機は、清掃ブラシは、パネルの上下幅より長いことを特徴とする。 The solar panel cleaner of the present invention is characterized in that the cleaning brush is longer than the vertical width of the panel.
この特徴によれば、ブラシユニットを上下方向に複数のパネルの幅毎に位置決めすることで、ソーラーパネルの表面を効率良く清掃することができる。なお、パネル2枚分以上の複数枚分の幅としてもよい。 According to this feature, the surface of the solar panel can be efficiently cleaned by positioning the brush unit in the vertical direction for each width of the plurality of panels. In addition, it is good also as the width | variety for several sheets more than two panels.
本発明のソーラーパネル清掃方法は、上記のソーラーパネル清掃機を用いて2段以上に設けられたソーラーパネルを清掃するソーラーパネル清掃方法であって、ソーラーパネルの最上段の一端にソーラーパネル清掃機を設置し、ソーラーパネルの最上段の前記一端から他端に向けてパネルを清掃し、ソーラーパネルの2段目の前記他端に前記ソーラーパネル清掃機を移動し、ソーラーパネルの2段目の前記他端から前記一端に向けてパネルを清掃し、以下、1段下のパネルへの移動と1段下のパネルの一方向の清掃を必要回数だけ行うことを特徴とする。 The solar panel cleaning method of the present invention is a solar panel cleaning method for cleaning solar panels provided in two or more stages using the above-described solar panel cleaner, and the solar panel cleaner is attached to one end of the uppermost solar panel. And clean the panel from one end of the uppermost solar panel toward the other end, move the solar panel cleaner to the other end of the second solar panel, and The panel is cleaned from the other end to the one end, and then, the movement to the lower panel and the one-way cleaning of the lower panel are performed as many times as necessary.
この特徴によれば、清掃済みの領域を汚すことなく、同じ箇所を重複して清掃することなく、効率よくソーラーパネルの表面を清掃することができる。 According to this feature, the surface of the solar panel can be efficiently cleaned without polluting the cleaned region and without cleaning the same portion repeatedly.
本発明のソーラーパネル清掃機によれば、ソーラーパネルの表面を効率良く清掃することが可能となる。 According to the solar panel cleaner of the present invention, the surface of the solar panel can be efficiently cleaned.
以下、本発明の一実施形態を、図1〜4を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び2に、ソーラーパネル100を清掃するソーラーパネル清掃機1の構成を示す。 The structure of the solar panel cleaning machine 1 which cleans the solar panel 100 to FIG. 1 and 2 is shown.
ソーラーパネル100は、傾斜を持たせた架台上に敷設された複数、一例として傾斜面の上下方向(Y方向)に3及び水平方向(X方向)に4、計12のパネルから構成される。ただし、図1及びその他の図ではそれらの一部を省略して示している。また、X及びY方向に直交する方向をZ方向とする。1つのパネルは一例として上下幅991mm及び水平幅1650mmの矩形状を有し、ソーラーパネル100全体として上下幅約4.2m及び水平幅約12mを有する。なお、複数のパネルは、隣接するパネルと約30mmの間隙を隔てて配置されている。 The solar panel 100 is composed of a plurality of panels laid on a base having an inclination, for example, 3 in the vertical direction (Y direction) and 4 in the horizontal direction (X direction) of the inclined surface. However, in FIG. 1 and other drawings, some of them are omitted. A direction orthogonal to the X and Y directions is taken as a Z direction. As an example, one panel has a rectangular shape with a vertical width of 991 mm and a horizontal width of 1650 mm, and the solar panel 100 as a whole has a vertical width of about 4.2 m and a horizontal width of about 12 m. The plurality of panels are arranged with a gap of about 30 mm between adjacent panels.
ソーラーパネル清掃機1は、ソーラーパネル100の表面を清掃するブラシユニット10、ブラシユニット10を上下方向(Y方向)に駆動する上下駆動ユニット20、ブラシユニット10を水平方向(X方向)に駆動する水平駆動ユニット30、及び制御装置(不図示)から構成される。 The solar panel cleaner 1 is a brush unit 10 that cleans the surface of the solar panel 100, a vertical drive unit 20 that drives the brush unit 10 in the vertical direction (Y direction), and a brush unit 10 that drives in the horizontal direction (X direction). It comprises a horizontal drive unit 30 and a control device (not shown).
ブラシユニット10は、本体10a、清掃ブラシ15a,15b、シャワーパイプ16a,16b、モータ17a,17b、及びセンサ18(図2参照)から構成される。 The brush unit 10 includes a main body 10a, cleaning brushes 15a and 15b, shower pipes 16a and 16b, motors 17a and 17b, and a sensor 18 (see FIG. 2).
本体10aは、Y方向を長手とする矩形状の板部材11と、その±Y端部にXZ面に平行に固定された等脚台形状の板部材12,13と、から構成される。板部材11の中央には、後述する上下駆動ユニット20を構成するモータ21及びプーリ23を支持する支持部材22が固定されている。板部材12,13には、上端近傍に後述するベルト25が挿通する円形の開口12a,13aが、また底部中央に後述するガイド24が通るスリット(不図示)がそれぞれ形成されている。 The main body 10a is composed of a rectangular plate member 11 whose longitudinal direction is the Y direction, and isosceles trapezoidal plate members 12 and 13 fixed to the ± Y end of the plate member 11 in parallel with the XZ plane. At the center of the plate member 11, a support member 22 that supports a motor 21 and a pulley 23 that constitute a vertical drive unit 20 described later is fixed. The plate members 12 and 13 are formed with circular openings 12a and 13a through which a belt 25 described later is inserted in the vicinity of the upper ends, and slits (not shown) through which guides 24 described later pass in the center of the bottom.
清掃ブラシ15a,15bは、ソーラーパネル100の表面を清掃するブラシ部材を有し、板部材11の下方に、Y方向に長手を向けて、X方向に並んで(それぞれ−X側及び+X側に)板部材12,13間に支持されている。清掃ブラシ15a,15bは、ソーラーパネル100を構成するパネルの上下幅より十分長い。清掃ブラシ15a,15bは、例えばクランプ機構(不図示)により、上下方向(Y軸周りの回転方向)に傾動可能に保持されている。それにより、ソーラーパネル100の表面に対して平行に清掃ブラシ15a,15bを傾けることができる。 The cleaning brushes 15a and 15b have a brush member that cleans the surface of the solar panel 100, and are arranged below the plate member 11 in the Y direction and aligned in the X direction (on the −X side and the + X side, respectively). ) It is supported between the plate members 12 and 13. The cleaning brushes 15 a and 15 b are sufficiently longer than the vertical width of the panels constituting the solar panel 100. The cleaning brushes 15a and 15b are held so as to be tiltable in the vertical direction (rotation direction around the Y axis) by, for example, a clamp mechanism (not shown). Thereby, the cleaning brushes 15a and 15b can be inclined parallel to the surface of the solar panel 100.
図3に示すように、清掃ブラシ15a,15bのブラシ部材はそれぞれ左向き及び右向きのらせん状に植毛されている。清掃ブラシ15a,15bは、ソーラーパネル100の表面(受光面)に接して、それぞれ後述するモータ17a,17bより動力を受けて矢印方向(内向き)に回転する。それにより、白抜き矢印を用いて示すようにソーラーパネル100の表面上の異物110が清掃ブラシ15a,15bの外側からそれらの間に集められ、黒塗り矢印を用いて示すように清掃ブラシ15a,15bの間に集められた異物110が上下方向を下方(−Y方向)に移動する。 As shown in FIG. 3, the brush members of the cleaning brushes 15a and 15b are implanted in a spiral shape facing left and right, respectively. The cleaning brushes 15a and 15b are in contact with the surface (light receiving surface) of the solar panel 100, and receive power from motors 17a and 17b, which will be described later, and rotate in the direction of the arrow (inward). Thereby, the foreign material 110 on the surface of the solar panel 100 is gathered between the outsides of the cleaning brushes 15a and 15b as indicated by the white arrows, and the cleaning brushes 15a and 15b are indicated as indicated by the black arrows. The foreign matter 110 collected during 15b moves downward (−Y direction) in the vertical direction.
シャワーパイプ16a,16bは、それぞれ清掃ブラシ15a,15bのブラシ部材に洗浄液(本実施形態では水)を散液(散水)する複数の孔(不図示)を有するパイプ状部材であり、板部材11の下方に、Y方向に長手を向けて、板部材12,13間に支持されている。シャワーパイプ16a(16b)は、清掃ブラシ15a(15b)の表面に接してその−X側(+X側)に配置されている。それにより、清掃ブラシ15a,15bが回転することで、ブラシ部材に付着する異物がシャワーパイプ16a,16bにより除去される。なお、散液(散水)は、貯液(貯水)タンク(不図示)から液(水)を供給して行う。 The shower pipes 16a and 16b are pipe-like members having a plurality of holes (not shown) for spraying (sprinkling) cleaning liquid (water in this embodiment) on the brush members of the cleaning brushes 15a and 15b, respectively. Is supported between the plate members 12 and 13 with the longitudinal direction in the Y direction. The shower pipe 16a (16b) is disposed on the −X side (+ X side) in contact with the surface of the cleaning brush 15a (15b). As a result, the cleaning brushes 15a and 15b rotate to remove foreign substances adhering to the brush member by the shower pipes 16a and 16b. In addition, spraying (watering) is performed by supplying liquid (water) from a liquid storage (water storage) tank (not shown).
モータ17a,17bは、板部材13の−Y面に固定部材を介して、X方向に並んで(それぞれ−X側及び+X側)に固定されている。モータ17a,17bは、外部電源(不図示)より供給される電力により作動して、それぞれ清掃ブラシ15a,15bを回転駆動する。 The motors 17 a and 17 b are fixed to the −Y surface of the plate member 13 side by side with a fixing member in the X direction (−X side and + X side, respectively). The motors 17a and 17b are operated by electric power supplied from an external power source (not shown) to rotationally drive the cleaning brushes 15a and 15b, respectively.
センサ18は、ソーラーパネル100を構成する複数のパネル間の間隙を検出することで、ソーラーパネル100の表面上でのブラシユニット10の位置(X方向及びY方向のそれぞれ位置)を測定する。その結果は、制御装置(不図示)に送信される。 The sensor 18 measures the position of the brush unit 10 on the surface of the solar panel 100 (the position in each of the X direction and the Y direction) by detecting gaps between the plurality of panels constituting the solar panel 100. The result is transmitted to a control device (not shown).
上下駆動ユニット20は、モータ21、プーリ23、ガイド24、及びベルト25から構成される。 The vertical drive unit 20 includes a motor 21, a pulley 23, a guide 24, and a belt 25.
モータ21は、先述の通り、ブラシユニット10の本体10a(板部材11)の中央に固定された支持部材22の+X面に固定されている。モータ21は、外部電源(不図示)より供給される電力により作動して、プーリ23を回転駆動する。 As described above, the motor 21 is fixed to the + X surface of the support member 22 fixed to the center of the main body 10a (plate member 11) of the brush unit 10. The motor 21 is operated by electric power supplied from an external power source (not shown), and rotates the pulley 23.
プーリ23は、支持部材22の−X面に回転可能に支持され、カップリング(不図示)を介してモータ21の回転軸に連結されている。プーリ23は、モータ21の動力を受けて回転する。 The pulley 23 is rotatably supported on the −X surface of the support member 22, and is connected to the rotation shaft of the motor 21 via a coupling (not shown). The pulley 23 is rotated by receiving the power of the motor 21.
ガイド24は、中空の角柱状の部材であり、その長手をY方向に向けてソーラーパネル100上に配置される。ガイド24は、ブラシユニット10の本体10a(板部材12,13)に形成されたスリット(不図示)に通され、その上面上で本体10aをY方向に移動可能に支持する。ガイド24の上面の±Y端それぞれに、ピン状部材26が+Z方向に向けて固定されている。 The guide 24 is a hollow prismatic member, and is arranged on the solar panel 100 with its longitudinal direction directed in the Y direction. The guide 24 is passed through a slit (not shown) formed in the main body 10a (plate members 12 and 13) of the brush unit 10, and supports the main body 10a movably in the Y direction on the upper surface thereof. A pin-like member 26 is fixed in the + Z direction at each of the ± Y ends on the upper surface of the guide 24.
ベルト25は、Y方向に向けてガイド24の±Y端に固定されたピン状部材26の間に架設されている。ここで、ベルト25は、ブラシユニット10の本体10a(板部材12,13)に形成された開口12a,13aを通り、板部材11上を張ってプーリ23に係合している。ベルト25として、オープンエンドベルトを用いてもよい。オープンエンドベルトを用いることにより、清掃開始前の設置が簡易化される。また、ベルト25に替えて、プーリ23に巻かれた金属線等のワイヤを用いてもよい。 The belt 25 is installed between pin-like members 26 fixed to the ± Y ends of the guides 24 in the Y direction. Here, the belt 25 passes through openings 12 a and 13 a formed in the main body 10 a (plate members 12 and 13) of the brush unit 10, and is stretched on the plate member 11 and engaged with the pulley 23. An open end belt may be used as the belt 25. By using an open end belt, installation before the start of cleaning is simplified. Further, instead of the belt 25, a wire such as a metal wire wound around the pulley 23 may be used.
上述の構成の上下駆動ユニット20において、モータ21を用いてプーリ23を回転することで、これに係合したベルト25を辿ってブラシユニット10がガイド24上をY方向(の双方向)に移動する。それにより、ガイド24に支持されるブラシユニット10が、ソーラーパネルの上をY方向に移動する。 In the vertical drive unit 20 configured as described above, the brush 23 is rotated in the Y direction (bidirectional) on the guide 24 by following the belt 25 engaged with the pulley 23 by rotating the pulley 23 using the motor 21. To do. Thereby, the brush unit 10 supported by the guide 24 moves in the Y direction on the solar panel.
水平駆動ユニット30は、ベース38a,38b、モータ31、プーリ33a,33b(シャフト33c)、ガイド34a,34b、及びベルト35a,35bから構成される。 The horizontal drive unit 30 includes bases 38a and 38b, a motor 31, pulleys 33a and 33b (shaft 33c), guides 34a and 34b, and belts 35a and 35b.
ベース38a,38bは、X方向に延びる五角形状を有する板状部材であり、それぞれ上下駆動ユニット20を構成するガイド24の±Y端に固定されている。ベース38a(38b)の±X端近傍には、車輪37a(37b)が回転可能に取り付けられている。さらに、ベース38aには、落下防止用車輪(不図示)が回転可能に取り付けられている。 The bases 38a and 38b are plate-like members having a pentagonal shape extending in the X direction, and are fixed to the ± Y ends of the guides 24 constituting the vertical drive unit 20, respectively. A wheel 37a (37b) is rotatably mounted near the ± X end of the base 38a (38b). Further, a fall prevention wheel (not shown) is rotatably attached to the base 38a.
モータ31は、ベース38aの−Y面に支持部材32を介して固定されている。モータ31は、外部電源(不図示)より供給される電力により作動して、プーリ33a,33bを回転駆動する。 The motor 31 is fixed to the -Y surface of the base 38a via the support member 32. The motor 31 is operated by electric power supplied from an external power source (not shown) to rotationally drive the pulleys 33a and 33b.
プーリ33aは、ベース38aと支持部材32との間に回転可能に支持され、カップリング(不図示)を介してモータ31の回転軸に連結されている。プーリ33bは、ベース38bの+Y面に回転可能に支持され、ガイド24内をY方向に延びるシャフト33c(図2参照)を介してプーリ33aに連結されている。ここで、プーリ33a,33bは、同形状である(少なくともベルト35a,35bが係合する外円周の長さが等しい)とする。モータ21の動力を受けてプーリ33aが回転するのと同時に、その動力をシャフト33cを介して受けてプーリ33bも回転する。それにより、プーリ33a,33bは同期して回転する。 The pulley 33a is rotatably supported between the base 38a and the support member 32, and is connected to the rotation shaft of the motor 31 via a coupling (not shown). The pulley 33b is rotatably supported on the + Y surface of the base 38b, and is coupled to the pulley 33a via a shaft 33c (see FIG. 2) extending in the Y direction in the guide 24. Here, it is assumed that the pulleys 33a and 33b have the same shape (at least the length of the outer circumference with which the belts 35a and 35b are engaged is equal). The pulley 33a rotates with the power of the motor 21, and at the same time, the pulley 33b rotates with the power received through the shaft 33c. Thereby, the pulleys 33a and 33b rotate synchronously.
ガイド34a,34bは、角柱状の部材であり、その長手をX方向に向けてそれぞれソーラーパネル100の+Y側及び−Y側に配置される。ガイド34a(34b)は、その上面上で車輪37a(37b)を介してベース38a(38b)をX方向に移動可能に支持する。ここで、ベース38aに取付けられた落下防止用車輪(不図示)がガイド34aの+Y面に支持されることで、ソーラーパネル清掃機1が上下方向(Y方向)に落下することなくガイド34a,34bに支持される。ガイド34a(34b)の上面の±X端それぞれに、ピン状部材36が+Y方向(−Y方向)に向けて固定されている。 The guides 34a and 34b are prismatic members, and are arranged on the + Y side and the −Y side of the solar panel 100 with their longitudinal directions directed in the X direction. The guide 34a (34b) supports the base 38a (38b) movably in the X direction via wheels 37a (37b) on the upper surface thereof. Here, the fall prevention wheel (not shown) attached to the base 38a is supported on the + Y surface of the guide 34a, so that the solar panel cleaner 1 does not fall in the vertical direction (Y direction). 34b. A pin-shaped member 36 is fixed in the + Y direction (−Y direction) at each of ± X ends on the upper surface of the guide 34a (34b).
ベルト35a,35bは、X方向に向けて、それぞれガイド34a,34bの±X端に固定されたピン状部材36の間に架設されている。ここで、ベルト35a,35bは、それぞれ、プーリ33a,33bに係合されている。ベルト35a、35bとして、オープンエンドベルトを用いてもよい。オープンエンドベルトを用いることにより、清掃開始前の設置が簡易化される。また、ベルト35a、35bに替えて、プーリ33a、33bに巻かれた金属線等のワイヤを用いてもよい。 The belts 35a and 35b are installed between the pin-shaped members 36 fixed to the ± X ends of the guides 34a and 34b, respectively, in the X direction. Here, the belts 35a and 35b are engaged with pulleys 33a and 33b, respectively. An open-end belt may be used as the belts 35a and 35b. By using an open end belt, installation before the start of cleaning is simplified. Further, instead of the belts 35a and 35b, a wire such as a metal wire wound around the pulleys 33a and 33b may be used.
上述の構成の水平駆動ユニット30において、モータ31を用いてプーリ33b及びシャフト33cを介してプーリ33aを同期回転することで、これらに係合したベルト35b,35aを辿ってベース38b,38aがガイド34b,34a上をX方向(の双方向)に互いに等しい速度で移動する。それにより、ガイド24及びこれに支持されるブラシユニット10が、安定して、ソーラーパネルの上をX方向に移動する。 In the horizontal drive unit 30 configured as described above, the bases 38b and 38a guide the belts 35b and 35a engaged with the pulleys 33a by synchronously rotating the pulleys 33a via the pulleys 33b and the shafts 33c using the motor 31. 34b and 34a move in the X direction (both directions) at the same speed. Accordingly, the guide 24 and the brush unit 10 supported by the guide 24 are stably moved in the X direction on the solar panel.
制御装置(不図示)は、センサ18から送信されるソーラーパネル清掃機1の位置に関する測定結果に従って、上下駆動ユニット20及び水平駆動ユニット30を制御して、ブラシユニット10をソーラーパネル100の上で上下方向(Y方向)及び水平方向(X方向)に移動する。 The control device (not shown) controls the vertical drive unit 20 and the horizontal drive unit 30 according to the measurement result regarding the position of the solar panel cleaner 1 transmitted from the sensor 18 so that the brush unit 10 is placed on the solar panel 100. Move in the vertical direction (Y direction) and horizontal direction (X direction).
上述の構成のソーラーパネル清掃機1を用いて、ソーラーパネル100を清掃する方法について説明する。 A method for cleaning the solar panel 100 using the solar panel cleaner 1 having the above-described configuration will be described.
制御装置(不図示)は、センサ18からの測定結果に従って上下駆動ユニット20及び水平駆動ユニット30を作動してそれぞれ+Y方向及び+X方向(又は−X方向)にブラシユニット10を駆動して、図4(A)に示すように、ソーラーパネル100の+Y端の一側に移動する。それにより、2つの清掃ブラシ15a,15bが、ソーラーパネル100を構成するパネルのうちの最上段(+Y側)のパネル上に、そのパネルのY幅全体にブラシ部材を接して、位置決めされる。この状態において、シャワーパイプ16a,16bからそれぞれ清掃ブラシ15a,15bに向けて洗浄水を散水しつつ、モータ17a,17bを作動して清掃ブラシ15a,15bを回転する。 The control device (not shown) operates the vertical drive unit 20 and the horizontal drive unit 30 according to the measurement result from the sensor 18 to drive the brush unit 10 in the + Y direction and the + X direction (or −X direction), respectively. 4 (A), the solar panel 100 moves to one side of the + Y end. Accordingly, the two cleaning brushes 15a and 15b are positioned on the uppermost panel (+ Y side) of the panels constituting the solar panel 100 with the brush member in contact with the entire Y width of the panel. In this state, while spraying cleaning water from the shower pipes 16a and 16b toward the cleaning brushes 15a and 15b, the motors 17a and 17b are operated to rotate the cleaning brushes 15a and 15b.
次に、制御装置は、ソーラーパネル100の最上段のパネルの清掃を開始する。制御装置は、センサ18を用いてブラシユニット10のX方向の位置を測定しつつその測定結果に従って水平駆動ユニット30(モータ31)を作動することで、ブラシユニット10を白抜き矢印の方向(−X方向)に駆動する。2つの清掃ブラシ15a,15bが回転しながら−X方向に移動することで、最上段のパネルが+X側から−X側へと清掃される。 Next, the control device starts cleaning the uppermost panel of the solar panel 100. The control device measures the position of the brush unit 10 in the X direction using the sensor 18 and operates the horizontal drive unit 30 (motor 31) according to the measurement result, thereby moving the brush unit 10 in the direction of the white arrow (- Drive in the X direction). By moving the two cleaning brushes 15a and 15b in the −X direction while rotating, the uppermost panel is cleaned from the + X side to the −X side.
ブラシユニット10がソーラーパネル100の−X端まで達すると、制御装置は、水平駆動ユニット30(モータ31)を停止してブラシユニット10をX方向に位置決めする。位置決め後、制御装置は、センサ18を用いてブラシユニット10のY方向の位置を測定しつつその測定結果に従って上下駆動ユニット20(モータ21)を作動することで、図4(B)に示すように、ブラシユニット10を黒塗り矢印の方向(−Y方向)に駆動する。それにより、2つの清掃ブラシ15a,15bが、ソーラーパネル100を構成するパネルのうちの+Y端から2段目のパネル上に、そのパネルのY幅全体にブラシ部材を接して、位置決めされる。 When the brush unit 10 reaches the −X end of the solar panel 100, the control device stops the horizontal drive unit 30 (motor 31) and positions the brush unit 10 in the X direction. After the positioning, the control device measures the position of the brush unit 10 in the Y direction using the sensor 18 and operates the vertical drive unit 20 (motor 21) according to the measurement result, as shown in FIG. 4B. Then, the brush unit 10 is driven in the direction of the black arrow (−Y direction). Thus, the two cleaning brushes 15a and 15b are positioned on the second-stage panel from the + Y end of the panels constituting the solar panel 100 with the brush member in contact with the entire Y width of the panel.
次に、制御装置は、ソーラーパネル100の2段目のパネルの清掃を開始する。制御装置は、センサ18を用いてブラシユニット10のX方向の位置を測定しつつその測定結果に従って水平駆動ユニット30(モータ31)を作動することで、図4(C)に示すように、ブラシユニット10を白抜き矢印の方向(+X方向)に駆動する。2つの清掃ブラシ15a,15bが回転しながら+X方向に移動することで、2段目のパネルが−X側から+X側へと清掃される。 Next, the control device starts cleaning the second panel of the solar panel 100. The control device measures the position of the brush unit 10 in the X direction using the sensor 18 and operates the horizontal drive unit 30 (motor 31) in accordance with the measurement result. As shown in FIG. The unit 10 is driven in the direction of the white arrow (+ X direction). By moving the two cleaning brushes 15a and 15b in the + X direction while rotating, the second panel is cleaned from the −X side to the + X side.
同様に、制御装置は、上下駆動ユニット20を用いてブラシユニット10を上下方向にパネル毎に位置決めすることと、水平駆動ユニット30を用いてブラシユニット10を水平方向に向きを反転して移動することと、を繰り返すことで、ソーラーパネル100の表面を清掃する。 Similarly, the control device uses the vertical drive unit 20 to position the brush unit 10 in the vertical direction for each panel, and uses the horizontal drive unit 30 to move the brush unit 10 with its direction reversed in the horizontal direction. By repeating the above, the surface of the solar panel 100 is cleaned.
以上詳細に説明したように、本実施形態のソーラーパネル清掃機1は、上下方向を長手方向とする清掃ブラシ15a,15bをソーラーパネル100の表面に接して回転可能に保持するブラシユニット10と、ブラシユニット10を上下方向に駆動する上下駆動ユニット20と、ブラシユニット10を水平方向に駆動する水平駆動ユニット30と、から構成される。それにより、上下駆動ユニット20を用いてソーラーパネル100の表面に接して回転する清掃ブラシ15a,15bを保持するブラシユニット10をソーラーパネル100を構成するパネルの毎に上下方向に位置決めすることと、水平駆動ユニット30を用いてブラシユニット10を水平方向に移動することと、を繰り返すことで、ソーラーパネル100の表面を効率よく清掃することができる。 As described above in detail, the solar panel cleaner 1 of the present embodiment includes the brush unit 10 that holds the cleaning brushes 15a and 15b whose longitudinal direction is the longitudinal direction in contact with the surface of the solar panel 100 and is rotatable. The vertical drive unit 20 drives the brush unit 10 in the vertical direction, and the horizontal drive unit 30 drives the brush unit 10 in the horizontal direction. Thereby, the brush unit 10 holding the cleaning brushes 15a and 15b rotating in contact with the surface of the solar panel 100 using the vertical drive unit 20 is positioned in the vertical direction for each panel constituting the solar panel 100; By repeating the horizontal movement of the brush unit 10 using the horizontal drive unit 30, the surface of the solar panel 100 can be efficiently cleaned.
なお、本実施形態のソーラーパネル清掃機1では、上下方向を長手とする2つの清掃ブラシ15a,15bが水平方向に並設され、それらがソーラーパネル100の表面上で内向きに回転することで、表面上の異物が2つの清掃ブラシ15a,15bの間に集められる。ここで、2つの清掃ブラシ15a,15bのそれぞれのブラシ部材は、上下方向の下方に向けて回転方向と逆向きの螺旋状に植毛されている。それにより、本実施形態のソーラーパネル清掃機1を用いたソーラーパネル100の清掃方法において、2つの清掃ブラシ15a,15bの間に集められた異物がソーラーパネル100の表面上の清掃済み領域からその下方(−Y方向)の未清掃の領域に移動することとなり、清掃済みの領域を汚すことなく効率よくソーラーパネル100の表面を清掃することができる。 In the solar panel cleaner 1 of the present embodiment, two cleaning brushes 15a and 15b whose longitudinal direction is the longitudinal direction are juxtaposed in the horizontal direction, and they rotate inward on the surface of the solar panel 100. The foreign matter on the surface is collected between the two cleaning brushes 15a and 15b. Here, each brush member of the two cleaning brushes 15a and 15b is planted in a spiral shape in a direction opposite to the rotation direction downward in the vertical direction. Thereby, in the cleaning method of the solar panel 100 using the solar panel cleaner 1 of the present embodiment, the foreign matter collected between the two cleaning brushes 15a and 15b is removed from the cleaned region on the surface of the solar panel 100. It will move to the uncleaned area | region below (-Y direction), and the surface of the solar panel 100 can be cleaned efficiently, without making the cleaned area | region dirty.
また、本実施形態のソーラーパネル清掃機1では、プーリ23,33a,33bとこれらに巻かれるベルト(ワイヤ)25,35a,35bから上下駆動ユニット20及び水平駆動ユニット30を構成したが、ベルトとしてタイミングベルトを用いてもよい。 Moreover, in the solar panel cleaner 1 of this embodiment, although the vertical drive unit 20 and the horizontal drive unit 30 were comprised from pulley 23,33a, 33b and the belt (wire) 25,35a, 35b wound around these, A timing belt may be used.
また、本実施形態のソーラーパネル清掃機1では、清掃ブラシ15a,15bの長さはソーラーパネル100を構成するパネルの上下幅(より若干長い)程度としたが、これに限らず、パネルの上下幅より若干長い適宜な長さとすることができる。パネルの上下幅の整数倍(より若干長い)とする場合には、ブラシユニット10を上下方向にその整数のパネルの幅毎に位置決めして水平方向に駆動することで、その整数の列に並ぶパネルを一度の水平方向の清掃により清掃することができる。ブラシユニット10を交換可能として、用途に応じた適当な長さのものを使用してもよい。また、2以上のブラシユニット10を(パネルの段数に合わせて)同時に使用してもよい。 Moreover, in the solar panel cleaner 1 of this embodiment, the length of the cleaning brushes 15a and 15b is about the vertical width (slightly longer) of the panels constituting the solar panel 100. It can be set to an appropriate length slightly longer than the width. In the case of an integral multiple (slightly longer) of the vertical width of the panel, the brush units 10 are positioned in the vertical direction for each of the integral panel widths and driven in the horizontal direction so that they are aligned in the integer row. The panel can be cleaned with a single horizontal cleaning. The brush unit 10 may be replaceable, and an appropriate length according to the application may be used. Two or more brush units 10 may be used simultaneously (in accordance with the number of panel stages).
また、清掃ブラシ15a,15bの長さは、任意の長さ、例えばパネルの幅より短くても良い。その場合、ブラシユニット10を清掃ブラシ15a,15bの長手方向の長さより短い距離毎に上下方向に位置決めして水平方向に向きを反転して駆動することで、ソーラーパネル100の表面を効率よく清掃することができる。 Moreover, the length of the cleaning brushes 15a and 15b may be shorter than an arbitrary length, for example, the width of the panel. In that case, the surface of the solar panel 100 is efficiently cleaned by positioning the brush unit 10 in the vertical direction for each distance shorter than the length in the longitudinal direction of the cleaning brushes 15a and 15b and driving the brush unit 10 with the direction reversed in the horizontal direction. can do.
本発明のソーラーパネル清掃機は、ソーラーパネルの表面を効率良く清掃するのに好適である。 The solar panel cleaner of the present invention is suitable for efficiently cleaning the surface of the solar panel.
1 ソーラーパネル清掃機
10 ブラシユニット
10a 本体
15a 清掃ブラシ
15b 清掃ブラシ
16a シャワーパイプ
16b シャワーパイプ
17a モータ
17b モータ
18 センサ
20 上下駆動ユニット(ブラシユニット上下駆動装置)
21 モータ
23 プーリ
24 ガイド
25 ベルト(ワイヤ)
30 水平駆動ユニット(清掃機水平走行駆動装置)
31 モータ
33a プーリ
33b プーリ
33c シャフト
34a ガイド
34b ガイド
35a ベルト(ワイヤ)
35b ベルト(ワイヤ)
37a 車輪
37b 車輪
38a ベース
38b ベース
100 ソーラーパネル
110 異物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar panel cleaner 10 Brush unit 10a Main body 15a Cleaning brush 15b Cleaning brush 16a Shower pipe 16b Shower pipe 17a Motor 17b Motor 18 Sensor 20 Vertical drive unit (Brush unit vertical drive device)
21 Motor 23 Pulley 24 Guide 25 Belt (wire)
30 horizontal drive unit (cleaning machine horizontal travel drive device)
31 Motor 33a Pulley 33b Pulley 33c Shaft 34a Guide 34b Guide 35a Belt (wire)
35b Belt (wire)
37a wheel 37b wheel 38a base 38b base 100 solar panel 110 foreign matter
Claims (9)
前記架台表面の傾斜面の上下方向を長手方向とする少なくとも1つの清掃ブラシを、前記ソーラーパネルの表面に接して回転可能に保持するブラシユニットと、
前記ブラシユニットを前記上下方向に駆動するブラシユニット上下駆動装置と、
前記ブラシユニットを前記傾斜面の水平方向に駆動する清掃機水平走行駆動装置と、
を備え、前記ブラシユニット上下駆動装置を用いて前記ブラシユニットを前記上下方向に位置決めすることと、前記清掃機水平走行駆動装置を用いて前記ブラシユニットを前記水平方向に移動することと、を繰り返すことで、前記ソーラーパネルの表面を清掃するソーラーパネル清掃機。 A solar panel cleaning machine that cleans the surface of a solar panel installed on a gantry with an inclination,
A brush unit that rotatably holds at least one cleaning brush whose longitudinal direction is the vertical direction of the inclined surface of the gantry surface in contact with the surface of the solar panel;
A brush unit vertical drive device for driving the brush unit in the vertical direction;
A cleaner horizontal travel drive device for driving the brush unit in the horizontal direction of the inclined surface;
Repeatedly positioning the brush unit in the vertical direction using the brush unit vertical drive device and moving the brush unit in the horizontal direction using the cleaning machine horizontal traveling drive device. A solar panel cleaner that cleans the surface of the solar panel.
前記ブラシユニットに設けられ、前記複数のパネルの間隙を検出することで前記ブラシユニットの位置を測定するセンサと、該センサの測定結果に従って前記ブラシユニット上下駆動装置及び清掃機水平走行駆動装置を制御する制御装置と、をさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のソーラーパネル清掃機。 The solar panel has a plurality of panels laid on the inclined surface,
A sensor provided in the brush unit for measuring the position of the brush unit by detecting gaps between the plurality of panels, and controlling the brush unit vertical drive device and the cleaner horizontal driving device according to the measurement result of the sensor. The solar panel cleaner as described in any one of Claims 1-6 further provided with the control apparatus to perform.
ソーラーパネルの最上段の一端にソーラーパネル清掃機を設置し、
ソーラーパネルの最上段の前記一端から他端に向けてパネルを清掃し、
ソーラーパネルの2段目の前記他端に前記ソーラーパネル清掃機を移動し、
ソーラーパネルの2段目の前記他端から前記一端に向けてパネルを清掃し、
以下、1段下のパネルへの移動と、1段下のパネルの一方向の清掃を必要回数だけ行うことを特徴とする、ソーラーパネル清掃方法。 A solar panel cleaning method for cleaning solar panels provided in two or more stages using the solar panel cleaner according to any one of claims 1 to 8,
Install a solar panel cleaner on one end of the top of the solar panel,
Clean the panel from one end to the other end of the uppermost solar panel,
Move the solar panel cleaner to the other end of the second stage of the solar panel,
Clean the panel from the other end of the second stage of the solar panel toward the one end,
Hereinafter, the solar panel cleaning method is characterized in that the movement to the lower panel and the cleaning in one direction of the lower panel are performed as many times as necessary.
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