JP2020137381A - Photovoltaic panel cleaning device - Google Patents

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JP2020137381A JP2019032362A JP2019032362A JP2020137381A JP 2020137381 A JP2020137381 A JP 2020137381A JP 2019032362 A JP2019032362 A JP 2019032362A JP 2019032362 A JP2019032362 A JP 2019032362A JP 2020137381 A JP2020137381 A JP 2020137381A
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敏彦 藤田
Toshihiko Fujita
敏彦 藤田
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Daiichi Kasei Co Ltd
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Daiichi Kasei Co Ltd
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Abstract

To provide a photovoltaic panel cleaning device capable of surely performing cleaning of a front surface of a solar battery panel formed by combining a plurality of photovoltaic modules.SOLUTION: A photovoltaic panel cleaning device includes: a driving unit 10A which is mounted to a photovoltaic module 5A, and which comprises a driving wiper part 30 for cleaning a front surface of the photovoltaic module 5A by moving a wiper blade 33 as a cleaning member and a driving part 20 that can move the driving wiper part 30; and a driven unit 10B having a driven wiper part 130 which is mounted to the other photovoltaic module 5B adjacently arranged to the photovoltaic module 5A and cleans the front surface of the other photovoltaic module 5B by moving the wiper blade 133 as a cleaning member by following the movement of the driving wiper part 30 of the driving unit 10A. The driving unit 10A structures the photovoltaic panel cleaning device by being coupled with the driven unit 10B by a coupling shaft 70 that transmits a driving power to the driven unit 10B.SELECTED DRAWING: Figure 4A

Description

本発明は、太陽光パネル清掃装置に関し、特に、太陽光パネルの自動清掃装置に関する。 The present invention relates to a solar panel cleaning device, and more particularly to an automatic solar panel cleaning device.

従来の技術として、太陽電池パネルの表面に傷をつけることなく、付着した汚れを完全に除去し、且つ汚れを除去する主体を頻繁に交換する必要がないとされる太陽電池パネルの清掃装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, a solar cell panel cleaning device that completely removes adhered dirt without damaging the surface of the solar cell panel and does not require frequent replacement of the main body for removing the dirt. It is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1の太陽光パネル清掃装置は、架台上に複数配置された太陽光モジュールの長手方向に沿って設けられた一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールに案内されて前記太陽光モジュール上を移動する清掃体とからなる太陽電池パネルの清掃装置であって、前記清掃体は、フレーム体と、前記フレーム体の内側に該フレーム体の走行方向に対し所定間隔を置いて並ぶように配置した複数のワイパー部材と、前記フレーム体の両側に配置され前記ガイドレールを走行する移動手段とから構成されている。 The solar panel cleaning device of Patent Document 1 has a pair of guide rails provided along the longitudinal direction of a plurality of solar modules arranged on a gantry, and a pair of guide rails guided by the pair of guide rails on the solar module. It is a cleaning device for a solar panel including a cleaning body that moves, and the cleaning body is arranged so as to be lined up with a frame body and inside the frame body at a predetermined interval with respect to the traveling direction of the frame body. It is composed of a plurality of wiper members and moving means arranged on both sides of the frame body and traveling on the guide rail.

特開2016−59694号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-59694

しかし、従来の太陽光パネル清掃装置において、太陽光モジュールは架台上に複数配置され、清掃体が複数の太陽光モジュールを跨いで移動して清掃する構成とされている。このため、架台上への太陽光モジュールの施工不陸や段差が有る等の場合には、清掃体による清掃不良や清掃体の移動困難等の問題が発生する場合があった。 However, in the conventional solar panel cleaning device, a plurality of solar modules are arranged on a pedestal, and a cleaning body moves across the plurality of solar modules for cleaning. For this reason, when the installation of the solar module on the gantry is uneven or there is a step, problems such as poor cleaning by the cleaning body and difficulty in moving the cleaning body may occur.

従って本発明の目的は、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる太陽光パネル清掃装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a solar panel cleaning device capable of reliably cleaning the surface of a solar panel in which a plurality of solar modules are combined.

[1]上記目的を達成するため、太陽光モジュールに装着され、前記太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する駆動ワイパー部と前記駆動ワイパー部の移動を可能とする駆動部とを備えた駆動ユニットと、前記太陽光モジュールに隣接して配置される他の太陽光モジュールに装着され、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部の移動に追従して、前記他の太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する従動ワイパー部を備えた従動ユニットと、を有し、前記駆動ユニットは、前記従動ユニットに駆動力を伝達する連結シャフトにより前記従動ユニットと連結される、太陽光パネル清掃装置を提供する。
[2]前記従動ユニットは、他の従動ユニットと順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される、上記[1]に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[3]また、前記駆動ユニットは、前記太陽光モジュールに装着された駆動部と、前記駆動部によって駆動されるフレキラックと、前記フレキラックのギヤ部と歯合する駆動ギヤを有し、前記駆動部は、前記フレキラックの移動を曲線部を含んで支持するガイド部を備え、前記フレキラックは前記ガイド部に沿って移動する可撓性を備えている、上記[1]又は[2]に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[4]また、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部は、前記フレキラックの移動に連動して移動する、上記[1]から[3]のいずれか1に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[5]また、前記従動ユニットは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着される従動ガイド部を有し、前記従動ワイパー部は、前記従動ガイド部に沿って移動する、上記[1]から[4]のいずれか1に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[6]また、前記フレキラック及び前記駆動ギヤは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着されたそれぞれの駆動部に収容され、それぞれの駆動ギヤは、かさ歯車を介して連動する、上記[1]から[5]のいずれか1に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[7]また、前記かさ歯車は、マタギ歯車であり、前記駆動ギヤは等速で同期して、前記それぞれのフレキラックを駆動する、上記[6]に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[8]また、前記フレキラックの前記ギヤ部及び前記駆動ギヤは、それぞれの歯すじ方向が前記太陽光モジュールの表面の法線方向になるように配置されている、上記[6]に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
[1] In order to achieve the above object, a drive wiper unit mounted on the solar module and cleaning the surface of the solar module by a cleaning member moving and a drive unit capable of moving the drive wiper unit. The surface of the other solar module, which is mounted on the drive unit provided with the above and another solar module arranged adjacent to the solar module and follows the movement of the drive wiper portion of the drive unit. The solar has a driven unit provided with a driven wiper portion that cleans the driven unit by moving the cleaning member, and the drive unit is connected to the driven unit by a connecting shaft that transmits a driving force to the driven unit. Provide an optical panel cleaning device.
[2] The driven unit may be the solar panel cleaning device according to the above [1], which is driven by being sequentially connected to another driven unit by a predetermined number of steps by a connecting shaft.
[3] Further, the drive unit has a drive unit mounted on the solar module, a flexible rack driven by the drive unit, and a drive gear that meshes with the gear portion of the flexible rack. The drive unit includes a guide portion that supports the movement of the flexible rack including a curved portion, and the flexible rack has flexibility to move along the guide portion. The above [1] or [2]. The solar panel cleaning device described in 1.
[4] The solar panel cleaning device according to any one of [1] to [3] above, wherein the drive wiper portion of the drive unit moves in conjunction with the movement of the flexible rack. May be good.
[5] Further, the driven unit has a driven guide portion attached to the left and right ends of the solar module, and the driven wiper portion moves along the driven guide portion. [1] The solar panel cleaning device according to any one of [4] to [4] may be used.
[6] Further, the flexible rack and the drive gear are housed in the respective drive units mounted on the left and right ends of the solar module, and the respective drive gears are interlocked via the bevel gear. The solar panel cleaning device according to any one of [1] to [5] may be used.
[7] The solar panel cleaning device according to the above [6], wherein the bevel gear is a matagi gear, and the drive gears are synchronized at a constant speed to drive each of the flexible racks. May be good.
[8] The above-described [6], wherein the gear portion and the drive gear of the flexible rack are arranged so that their respective tooth streak directions are in the normal direction of the surface of the solar module. It may be a solar panel cleaning device.

本発明の太陽光パネル清掃装置によれば、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる。 According to the solar panel cleaning device of the present invention, it is possible to reliably clean the surface of a solar panel in which a plurality of solar modules are combined.

図1は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1の全体を示す立体斜視図である。FIG. 1 is a three-dimensional perspective view showing the entire solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention. 図2(a)は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1をA方向(上方向)から見た平面図であり、図2(b)は、側面図である。FIG. 2A is a plan view of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention as viewed from the A direction (upward direction), and FIG. 2B is a side view. 図3(a)は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1の駆動部付近(図2のA部)の詳細を示す詳細平面図であり、図3(b)は、図3(a)の詳細正面図である。FIG. 3A is a detailed plan view showing details of the vicinity of the drive portion (part A in FIG. 2) of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram. It is a detailed front view of 3 (a). 図4Aは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃初期位置にある状態を示す平面図である。FIG. 4A is a plan view showing a state in which the drive wiper unit and the driven wiper unit are in the initial cleaning position when the drive unit and the driven unit are connected. 図4Bは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃途中位置にある状態を示す平面図である。FIG. 4B is a plan view showing a state in which the drive wiper unit and the driven wiper unit are in the middle of cleaning when the drive unit and the driven unit are connected. 図4Cは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃終了位置にある状態を示す平面図である。FIG. 4C is a plan view showing a state in which the drive wiper unit and the driven wiper unit are in the cleaning end position in a state where the drive unit and the driven unit are connected. 図5は、図4Bで示すワイパー部のA−A断面を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA of the wiper portion shown in FIG. 4B. 図6は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1のブロック構成図の一例である。FIG. 6 is an example of a block configuration diagram of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1のコントローラーによるシーケンシャルな制御の一例を示すシーケンスフロー図である。FIG. 7 is a sequence flow diagram showing an example of sequential control by the controller of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1の効果を示すグラフであり、清掃ありの場合と清掃なしの場合の発電量を横軸を日にちでグラフ化した図である。FIG. 8 is a graph showing the effect of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a graph showing the amount of power generation with and without cleaning on the horizontal axis by date. ..

(本発明の実施の形態)
本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1は、図1、図2に示すように、太陽光モジュール5Aに装着され、太陽光モジュール5Aの表面を清掃部材としてのワイパーブレード33が移動することにより清掃する駆動ワイパー部30と駆動ワイパー部30の移動を可能とする駆動部20L、20Rとを備えた駆動ユニット10Aと、太陽光モジュール5Aに隣接して配置される他の太陽光モジュール5Bに装着され、駆動ユニット10Aの駆動ワイパー部30の移動に追従して、他の太陽光モジュール5Bの表面を清掃部材としてのワイパーブレード133が移動することにより清掃する従動ワイパー部130を備えた従動ユニット10Bと、を有し、駆動ユニット10Aは、従動ユニット10Bに駆動力を伝達する連結シャフト70により従動ユニット10Bと連結されて構成されている。
(Embodiment of the present invention)
As shown in FIGS. 1 and 2, the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention is mounted on the solar module 5A, and the wiper blade 33 as a cleaning member moves on the surface of the solar module 5A. A drive unit 10A having a drive wiper unit 30 and drive units 20L and 20R that enable movement of the drive wiper unit 30 and another solar module arranged adjacent to the solar module 5A. A driven wiper unit 130 mounted on the 5B and following the movement of the drive wiper unit 30 of the drive unit 10A to clean the surface of the other solar module 5B by moving the wiper blade 133 as a cleaning member is provided. It has a driven unit 10B, and the drive unit 10A is configured to be connected to the driven unit 10B by a connecting shaft 70 that transmits a driving force to the driven unit 10B.

また、図1、図2に示すように、太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・は、順次所定の段数分だけ並べて配置されて、太陽光パネル100を構成する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the solar modules 5A, 5B, 5C, ... Are arranged in order by a predetermined number of stages to form the solar panel 100.

図1、図2に示すように、太陽光モジュール5Aには、駆動ユニット10Aが装着される。また、太陽光モジュール5B、5C、・・・・には、それぞれ従動ワイパー部130を備えた従動ユニット10B,10C、・・・・が装着される。太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・は、順次並べて配置され、端部において連結することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the drive unit 10A is mounted on the solar module 5A. Further, the solar modules 5B, 5C, ... Are equipped with the driven units 10B, 10C, ... With the driven wiper unit 130, respectively. The solar modules 5A, 5B, 5C, ... Are arranged side by side and can be connected at the ends.

また、図1、図2に示すように、従動ユニット10B、10C、・・・・は、隣接する他の従動ユニット10C、10D、・・・・と順次所定の段数分だけ連結シャフト70により連結されて駆動される構成とされている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the driven units 10B, 10C, ... Are sequentially connected to other adjacent driven units 10C, 10D, ... By a predetermined number of stages by a connecting shaft 70. It is configured to be driven.

すなわち、駆動ユニット10Aと従動ユニット10Bは、親機と親機に追従して動く子機の関係である。従動ユニット10Bと従動ユニット10Cは、親機と親機に追従して動く子機の関係である。以降、順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される従動ユニットと従動ユニットも親機と親機に追従して動く子機の関係となる。なお、駆動部を備えるのは、駆動ユニット10Aのみである。 That is, the drive unit 10A and the driven unit 10B are in a relationship of a master unit and a slave unit that moves following the master unit. The driven unit 10B and the driven unit 10C are in a relationship of a master unit and a slave unit that moves following the master unit. After that, the driven unit and the driven unit, which are sequentially connected and driven by the connecting shaft for a predetermined number of stages, also have a relationship of a master unit and a slave unit that moves following the master unit. Only the drive unit 10A is provided with the drive unit.

(太陽光モジュール5A等)
太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・は、太陽光Lが照射されることにより電力を発生させる太陽電池セルを所定数だけ並置してモジュール化したものである。一例として、各太陽光モジュールは、12×6の72セルの太陽電池セル、あるいは、10×6の60セルの太陽電池セルをモジュール化したものである。例えば、72セルの太陽電池セルで構成された太陽光モジュール1枚は、310〜350W程度の電力を発生させることができる。
(Solar module 5A, etc.)
The solar modules 5A, 5B, 5C, ... Are modularized by juxtaposing a predetermined number of solar cells that generate electric power when irradiated with sunlight L. As an example, each solar module is a modularized version of a 12 × 6 72-cell solar cell or a 10 × 6 60-cell solar cell. For example, one solar module composed of 72 cells of solar cells can generate electric power of about 310 to 350 W.

(駆動ユニット10A)
駆動ユニット10Aは、太陽光モジュール5Aの表面を清掃部材としてのワイパーブレード33が移動することにより清掃する駆動ワイパー部30と、駆動ワイパー部30の移動を可能とする駆動部20L、20Rとを備え、太陽光モジュール5Aに装着される。また、駆動ユニット10Aは、従動ユニット10Bに駆動力を伝達する連結シャフト70により従動ユニット10Bと連結される。これにより、親機としての駆動ユニット10Aは、子機としての従動ユニット10Bを駆動することができる。
(Drive unit 10A)
The drive unit 10A includes a drive wiper unit 30 that cleans the surface of the solar module 5A by moving a wiper blade 33 as a cleaning member, and drive units 20L and 20R that enable the movement of the drive wiper unit 30. , Attached to the solar module 5A. Further, the drive unit 10A is connected to the driven unit 10B by a connecting shaft 70 that transmits a driving force to the driven unit 10B. As a result, the drive unit 10A as the master unit can drive the driven unit 10B as the slave unit.

図2に示すように、太陽光モジュール5Aの左右の端部には、スライドレール60L、60Rが取り付けられている。このスライドレール60L、60Rは、例えば、アルミ製の押出材で形成されている。スライドレール60L、60Rは、フレキラック50L、50Rがスライドしながら移動できるように保持することができる。なお、図3(a)は駆動部20L付近の詳細図のため、フレキラック50R等は、図示されていない。 As shown in FIG. 2, slide rails 60L and 60R are attached to the left and right ends of the solar module 5A. The slide rails 60L and 60R are made of, for example, an extruded material made of aluminum. The slide rails 60L and 60R can be held so that the flexible racks 50L and 50R can move while sliding. Note that FIG. 3A is a detailed view of the vicinity of the drive unit 20L, so the flexible rack 50R and the like are not shown.

図2、図3(a)に示すように、駆動ユニット10Aは、太陽光モジュール5Aに装着された駆動部20L、20Rと、駆動部20L、20Rによって駆動されるフレキラック50L、50Rと、フレキラック50L、50Rのギヤ部50La、50Raと歯合する駆動ギヤ22L、22Rを有し、駆動部20L、20Rは、フレキラック50L、50Rの移動を曲線部を含んで支持するガイド部21L、21Rを備え、フレキラック50L、50Rはガイド部21L、21Rに沿って移動する可撓性を備えている。フレキラック50L、50Rは、例えば、可撓性を備えたPOM樹脂(ポリアセタール樹脂)が好適に使用できる。 As shown in FIGS. 2 and 3A, the drive unit 10A includes drive units 20L and 20R mounted on the solar module 5A, and flexible racks 50L and 50R driven by the drive units 20L and 20R. The drive portions 20L and 20R have drive gears 22L and 22R that mesh with the gear portions 50La and 50Ra of the racks 50L and 50R, and the drive portions 20L and 20R have guide portions 21L and 21R that support the movement of the flexible racks 50L and 50R including curved portions. The flexible racks 50L and 50R have flexibility to move along the guide portions 21L and 21R. As the flexible racks 50L and 50R, for example, a flexible POM resin (polyacetal resin) can be preferably used.

駆動部20L、20Rは、可撓性を備えたフレキラック50L、50Rが曲線状、直線状に撓みながらスライドして移動することを支持するガイド部21L、21Rを備えている。図3(a)に示すように、ガイド部21Lは、図示上側の左右方向に位置する直線ガイド部21La、フレキラック50Lの移動方向を変化させる曲線ガイド部21Lb、図示左側の上下方向に位置する直線ガイド部21Lc、を有して構成されている。上記の構成は一例であるが、本実施の形態では、曲線ガイド部21Lbは、略90度の移動方向の変化を可能とする。なお、ガイド部21Lは、駆動部20Lと一体に形成されていてもよく、また、別体で形成されたものが駆動部20Lに取り付けられた構成とされていてもよい。 The drive units 20L and 20R are provided with guide units 21L and 21R that support the flexible flexible racks 50L and 50R to slide and move while bending in a curved or linear shape. As shown in FIG. 3A, the guide portion 21L is a linear guide portion 21La located in the left-right direction on the upper side of the drawing, a curved guide portion 21Lb that changes the moving direction of the flexible rack 50L, and is located in the vertical direction on the left side of the drawing. It is configured to have a linear guide portion 21 Lc. The above configuration is an example, but in the present embodiment, the curve guide portion 21Lb enables a change in the moving direction of approximately 90 degrees. The guide portion 21L may be integrally formed with the drive portion 20L, or may be formed separately and attached to the drive portion 20L.

図3(a)に示すように、駆動部20Lには、フレキラック50L、50Rのギヤ部50La、50Raと歯合する駆動ギヤ22L、22Rが回転可能に収容されている。駆動ギヤ22L、22Rは、ピニオンギヤであって、それぞれ、フレキラック50L、50Rのギヤ部50La、50Raと歯合する。これにより、駆動ギヤ22L、22Rの回転により、フレキラック50L、50Rを駆動し、ガイド部21L、21Rに沿ってスライド移動させることができる。 As shown in FIG. 3A, drive gears 22L and 22R that mesh with the gear portions 50La and 50Ra of the flexible racks 50L and 50R are rotatably housed in the drive unit 20L. The drive gears 22L and 22R are pinion gears, and mesh with the gear portions 50La and 50Ra of the flexible racks 50L and 50R, respectively. As a result, the flexible racks 50L and 50R can be driven by the rotation of the drive gears 22L and 22R, and can be slid and moved along the guide portions 21L and 21R.

フレキラック50L、50Rのギヤ部50La、50Ra及び駆動ギヤ22L、22Rは、それぞれの歯すじ方向が太陽光モジュール5Aの表面の法線方向Nになるように配置されている。ここで、駆動ギヤ22L、22Rの歯すじ方向は、駆動ギヤが平歯車であるので回転軸の方向と同じである。また、駆動ギヤ22L、22Rが歯合するフレキラックのギヤ部50La、50Raも同様に平歯車であるので、このギヤ部の歯すじ方向は駆動ギヤの歯すじ方向と同じである。これにより、砂、埃等が重力により下方向に落下しやすく、砂、埃等がそれぞれの歯面に付着しにくくなるという効果を有する。 The gear portions 50La and 50Ra and the drive gears 22L and 22R of the flexible racks 50L and 50R are arranged so that their respective tooth streak directions are the normal direction N of the surface of the solar module 5A. Here, the tooth streak direction of the drive gears 22L and 22R is the same as the direction of the rotating shaft because the drive gear is a spur gear. Further, since the gear portions 50La and 50Ra of the flexible rack with which the drive gears 22L and 22R mesh with each other are also spur gears, the tooth streak direction of this gear portion is the same as the tooth streak direction of the drive gear. As a result, sand, dust and the like are likely to fall downward due to gravity, and sand, dust and the like are less likely to adhere to the respective tooth surfaces.

図3(a)、(b)、図4A等に示すように、駆動部20Lには、駆動ギヤ22Lが軸支され、駆動源であるモータ26のモータ軸27に取り付けられ、モータ回転により正逆方向(CW,CCW方向)に回転駆動が可能とされている。モータ26は、例えば、ギヤードモータが使用できる。これにより、コンパクトで高トルクによる駆動ギヤ22Lの駆動が可能となる。モータ軸27には、図3(b)に示すように、かさ歯車23Lが取り付けらており、モータ26、駆動ギヤ22Lと一緒に回転する。 As shown in FIGS. 3A, 3B, 4A, etc., a drive gear 22L is pivotally supported by the drive unit 20L, is attached to the motor shaft 27 of the motor 26 which is a drive source, and is positive due to motor rotation. Rotational drive is possible in the opposite directions (CW, CCW directions). As the motor 26, for example, a geared motor can be used. This makes it possible to drive the drive gear 22L with a compact size and high torque. As shown in FIG. 3B, a bevel gear 23L is attached to the motor shaft 27 and rotates together with the motor 26 and the drive gear 22L.

図4A等に示すように、駆動部20Lと同様に、駆動部20Rには駆動ギヤ22Rが軸支されている。また、駆動ギヤ22Rと一緒に回転するかさ歯車23R(図示省略)が取り付けられている。なお、駆動部20Rは、駆動源であるモータを配置しない構成とすることができる。本実施の形態では、駆動部20Rにはモータを配置しない。 As shown in FIG. 4A and the like, a drive gear 22R is pivotally supported by the drive unit 20R, similarly to the drive unit 20L. Further, a bevel gear 23R (not shown) that rotates together with the drive gear 22R is attached. The drive unit 20R may be configured so that the motor, which is the drive source, is not arranged. In the present embodiment, the motor is not arranged in the drive unit 20R.

図3(a)、(b)、図4A等に示すように、回転連結軸25は駆動ユニット10Aに固定された回転支持部28、28により回転可能に支持されている。回転連結軸25の両端部には、かさ歯車24L、24Rが取り付けられている。かさ歯車23Lとかさ歯車24L、かさ歯車23Rとかさ歯車24Rは、それぞれ歯合している。モータ26で回転駆動された動力は、駆動ギヤ22Lを回転駆動すると共に、かさ歯車23L、かさ歯車24L、回転連結軸25、かさ歯車24R、かさ歯車23Rを介して、駆動ギヤ22Rに伝達される。図4A〜図4Cに示すように、駆動ギヤ22L及び駆動ギヤ22Rは,図のRf、または、Rg方向に同期して回転駆動される。これにより、フレキラック50Lとフレキラック50Rは、同期して、それぞれガイド部21L、21Rに沿ってスライド駆動される。 As shown in FIGS. 3A, 3B, 4A, etc., the rotary connecting shaft 25 is rotatably supported by rotary support portions 28, 28 fixed to the drive unit 10A. Bevel gears 24L and 24R are attached to both ends of the rotary connecting shaft 25. The bevel gear 23L and the bevel gear 24L, and the bevel gear 23R and the bevel gear 24R are meshed with each other. The power rotationally driven by the motor 26 is rotationally driven by the drive gear 22L and is transmitted to the drive gear 22R via the bevel gear 23L, the bevel gear 24L, the rotary connecting shaft 25, the bevel gear 24R, and the bevel gear 23R. .. As shown in FIGS. 4A to 4C, the drive gear 22L and the drive gear 22R are rotationally driven in synchronization with the Rf or Rg direction in the figure. As a result, the flexible rack 50L and the flexible rack 50R are synchronously slid-driven along the guide portions 21L and 21R, respectively.

なお、本実施の形態では、かさ歯車23L、23R、24L、24Rは、歯数が1対1のマタギ歯車であり、これにより、駆動ギヤ22L、22Rは等速で同期して、それぞれのフレキラック50L、50Rを、図4A、4B、4Cで示す下降方向F、または、上昇方向Gに同期して駆動することができる。 In the present embodiment, the bevel gears 23L, 23R, 24L, and 24R are matagi gears having one-to-one number of teeth, whereby the drive gears 22L and 22R are synchronized at a constant speed and are flexible. The racks 50L and 50R can be driven in synchronization with the descending direction F or the ascending direction G shown in FIGS. 4A, 4B and 4C.

駆動部20Lには、フレキラック50Lの位置を検出するための検出部として、リミットスイッチ41、42が備えられている。リミットスイッチ41は、駆動ワイパー部30が、図4Aに示す太陽光モジュール5Aの上側端部である初期位置X1にあることを検出する。リミットスイッチ41は、駆動ワイパー部30に設けられたワイパー検出部材35の接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部30が、図4Aに示す太陽光モジュール5Aの上側端部である清掃初期位置にあることを検出する。初期位置X1は、図4Aで示す下降方向Fへの動作始点、または、図4Cで示す上昇方向Gからの動作終点である。 The drive unit 20L is provided with limit switches 41 and 42 as detection units for detecting the position of the flexible rack 50L. The limit switch 41 detects that the drive wiper unit 30 is at the initial position X1 which is the upper end portion of the solar module 5A shown in FIG. 4A. The limit switch 41 detects the presence or absence of contact or proximity of the wiper detection member 35 provided in the drive wiper unit 30. As a result, it is detected that the drive wiper portion 30 is in the initial cleaning position, which is the upper end portion of the solar module 5A shown in FIG. 4A. The initial position X1 is the operation start point in the descending direction F shown in FIG. 4A or the operation end point in the ascending direction G shown in FIG. 4C.

また、リミットスイッチ42は、フレキラック50Lの端部50Lbを検出する。リミットスイッチ42は、フレキラック50Lの端部50Lbの接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部30が、図4Cに示す太陽光モジュール5Aの下側端部である清掃終了位置にあることを検出する。終了位置X2は、図4Aで示す下降方向Fへの動作終点、または、図4Cで示す上昇方向Gの動作始点である。 Further, the limit switch 42 detects the end portion 50Lb of the flexible rack 50L. The limit switch 42 detects the presence or absence of contact or proximity of the end portion 50Lb of the flexible rack 50L. As a result, it is detected that the drive wiper unit 30 is at the cleaning end position, which is the lower end portion of the solar module 5A shown in FIG. 4C. The end position X2 is the operation end point in the descending direction F shown in FIG. 4A or the operation start point in the ascending direction G shown in FIG. 4C.

なお、図2、図3、図4A等において、駆動部20L、20R、フレキラック50L、50R等は、説明のために視認できるように図示されているが、防塵、防滴、防砂等のためのカバーを装着することができる。この図示省略するカバーは、太陽光パネル100(太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・)の太陽光が照射される範囲を除いて、太陽光パネル清掃装置1を覆うように装着することができる。 In addition, in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4A, etc., the drive units 20L, 20R, flexible racks 50L, 50R, etc. are shown so as to be visible for explanation, but for dustproof, drip-proof, sand-proof, etc. Can be fitted with a cover. The cover (not shown) is attached so as to cover the solar panel cleaning device 1 except for the range where the solar panel 100 (solar modules 5A, 5B, 5C, ...) Is irradiated with sunlight. be able to.

(駆動ワイパー部30)
駆動ワイパー部30は、図5に示すように、太陽光モジュール5Aの表面5Aaを清掃部材(ワイパーブレード33)が移動することにより清掃するものである。駆動ワイパー部30は、ワイパー取付ステー31、ワイパーブレード芯金32、ワイパーブレード33を有して概略構成されている。図5のA−A断面図に示すように、ワイパーブレード33は、太陽光モジュール5Aの表面に当接するブレード部33aと、弾性変形が容易な形状に形成された変形部33bを備えている。ワイパーブレード33は、ワイパーブレード芯金32を芯金として、例えば、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)により、上記示したような形状に形成されている。EPDMは、耐候性・耐寒性・耐オゾン性・耐老化性・溶剤性などに優れている。
(Drive wiper unit 30)
As shown in FIG. 5, the drive wiper unit 30 cleans the surface 5Aa of the solar module 5A by moving the cleaning member (wiper blade 33). The drive wiper portion 30 has a wiper mounting stay 31, a wiper blade core metal 32, and a wiper blade 33, and is roughly configured. As shown in the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, the wiper blade 33 includes a blade portion 33a that abuts on the surface of the solar module 5A and a deformed portion 33b that is formed into a shape that is easily elastically deformed. The wiper blade 33 is formed in the shape as shown above by, for example, EPDM (ethylene propylene diene rubber) using the wiper blade core metal 32 as the core metal. EPDM has excellent weather resistance, cold resistance, ozone resistance, aging resistance, solvent resistance, and the like.

ワイパーブレード33は、ワイパー取付ステー31に取り付け固定される。なお、ワイパーブレード33は、ワイパー取付ステー31を芯金として、形成されてもよい。また、ワイパーブレード33は、上記の材料には限られず、弾性を有する他のゴム材等でも使用できる。 The wiper blade 33 is attached and fixed to the wiper attachment stay 31. The wiper blade 33 may be formed by using the wiper mounting stay 31 as a core metal. Further, the wiper blade 33 is not limited to the above materials, and other elastic rubber materials and the like can also be used.

ワイパー取付ステー31は、図3、図4A〜4Cに示すように、取付部材36L、36Rを介して、フレキラック50L、50Rに固定されている。これにより、フレキラック50L、50Rがスライドレール60R、60Lに沿ってスライドするときに、ワイパー取付ステー31もスライド移動する。このスライド移動の動きは、図4A、4B、4C等に示すように、駆動ユニット10Aから従動ユニット10Bに向かう、または、従動ユニット10Bから駆動ユニット10Aに向かうような平行スライドする動きである。 As shown in FIGS. 3 and 4A to 4C, the wiper mounting stay 31 is fixed to the flexible racks 50L and 50R via the mounting members 36L and 36R. As a result, when the flexible racks 50L and 50R slide along the slide rails 60R and 60L, the wiper mounting stay 31 also slides and moves. As shown in FIGS. 4A, 4B, 4C, etc., this slide movement is a parallel sliding movement from the drive unit 10A toward the driven unit 10B, or from the driven unit 10B toward the drive unit 10A.

ワイパー取付ステー31がスライド移動するとき、ワイパーブレード33の変形部33bは、図5に示すように、スライド移動方向(F方向)と反対側に向かって変形し、ブレード部33aが太陽光モジュール5Aの表面5Aaに当接する。これにより、駆動ワイパー部30のスライド移動により、太陽光モジュール5Aの表面の清掃が行われる。 When the wiper mounting stay 31 slides, the deformed portion 33b of the wiper blade 33 deforms toward the side opposite to the slide moving direction (F direction), and the blade portion 33a deforms toward the solar module 5A as shown in FIG. Abuts on the surface 5Aa of. As a result, the surface of the solar module 5A is cleaned by sliding the drive wiper unit 30.

また、図4Cで示すG方向に駆動ワイパー部30がスライド移動する場合には、図5で示したワイパーブレード33の変形方向と逆方向に変形する。したがって、図4Cで示すG方向に駆動ワイパー部30がスライド移動する場合にも、太陽光モジュール5Aの表面の清掃が行われる。 Further, when the drive wiper portion 30 slides in the G direction shown in FIG. 4C, the wiper blade 33 is deformed in the direction opposite to the deformation direction shown in FIG. Therefore, even when the drive wiper unit 30 slides in the G direction shown in FIG. 4C, the surface of the solar module 5A is cleaned.

(従動ユニット10B、10C、・・・・)
図2に示すように、従動ユニット10B、10C、・・・・には、駆動ユニット10Aと同様に、太陽光モジュール5B、5C、・・・・の左右の端部には、スライドレール160L、160Rが取り付けられている。このスライドレール160L、160Rは、例えば、アルミ製の押出材で形成されている。
(Driven units 10B, 10C, ...)
As shown in FIG. 2, the driven units 10B, 10C, ... Have slide rails 160L at the left and right ends of the solar modules 5B, 5C, ..., Similar to the drive unit 10A. 160R is installed. The slide rails 160L and 160R are made of, for example, an extruded material made of aluminum.

図4A〜図4Cに示すように、従動ワイパー部130は、その両端部が取付スライド部材136L、136Rに固定され、各取付スライド部材136L、136Rは、スライドレール160L、160Rにガイドされてスライド移動することができる。 As shown in FIGS. 4A to 4C, both ends of the driven wiper portion 130 are fixed to the mounting slide members 136L and 136R, and each mounting slide member 136L and 136R slides and moves guided by the slide rails 160L and 160R. can do.

図1、図2、図4Aに示すように、取付スライド部材136L、136Rと次段の取付スライド部材136L、136Rは、互いに、連結シャフト70で連結されている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 4A, the mounting slide members 136L and 136R and the mounting slide members 136L and 136R of the next stage are connected to each other by a connecting shaft 70.

上記のような構成により、駆動ユニット10Aの駆動力により従動する従動ユニット10Bは、次段の従動ユニット10Cを駆動し、従動ユニット10Cは、さらに次段の従動ユニット10Dを駆動する。このように、所定の段数分だけ連結された従動ユニット10B、10C、・・・・において、それぞれの従動ワイパー部130が各太陽光モジュール5B、5C、・・・・の表面を清掃する。 With the above configuration, the driven unit 10B driven by the driving force of the driving unit 10A drives the next-stage driven unit 10C, and the driven unit 10C further drives the next-stage driven unit 10D. In this way, in the driven units 10B, 10C, ... Connected by a predetermined number of stages, the respective driven wiper portions 130 clean the surfaces of the solar modules 5B, 5C, ....

従動ワイパー部130の構成は、駆動ワイパー部30の構成と同様である。また、従動ワイパー部130のスライド移動時における各太陽光モジュール5B、5C、・・・・の表面の清掃工程も、上記した駆動ワイパー部30による清掃と同様である。 The configuration of the driven wiper unit 130 is the same as the configuration of the drive wiper unit 30. Further, the cleaning step of the surface of each of the solar modules 5B, 5C, ... When the driven wiper unit 130 is slid is the same as the cleaning by the drive wiper unit 30 described above.

なお、駆動ユニット10A、従動ユニット10B、10C、・・・・において、各部材の材質は、特に記載しない場合においては、アルミミウム、アルミ系合金、銅系合金、鉄系金属、ステンレス、鋼等の金属材料、構造部材としての剛性を備えた樹脂材料、等が使用できる。 In the drive unit 10A, the driven units 10B, 10C, ..., The materials of the respective members are aluminum, aluminum alloy, copper alloy, iron metal, stainless steel, steel, etc., unless otherwise specified. A metal material, a resin material having rigidity as a structural member, or the like can be used.

(太陽光パネル清掃装置の構成)
図6は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1のブロック構成図の一例である。太陽光パネル清掃装置1は、前述したように、駆動ユニットと、駆動ユニットに従動する従動ユニットを所定の段数だけ連結したものとして構成される。図6は、太陽光モジュールが所定の段数だけ連結された太陽光パネル清掃装置1を1チャンネル(1ch)として、例えば、4チャンネル分を1つのコントローラー300で制御する例を示すものである。
(Configuration of solar panel cleaning device)
FIG. 6 is an example of a block configuration diagram of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention. As described above, the solar panel cleaning device 1 is configured as a drive unit and a driven unit that drives the drive unit connected by a predetermined number of stages. FIG. 6 shows an example in which the solar panel cleaning device 1 in which the solar modules are connected by a predetermined number of stages is set as one channel (1 channel), and for example, four channels are controlled by one controller 300.

以下の動作説明は、コントローラー300による1チャンネル(1ch)分の動作として説明する。 The following operation description will be described as an operation for one channel (1 channel) by the controller 300.

(コントローラー300)
コントローラー300は、一例として、PLCシーケンサ(Programmable Logic Controller)が使用できる。PLCは小型のコンピュータの一種で、中枢には他のコンピュータと同じようにマイクロプロセッサが使われ、ソフトウェアで動作する。PLCはリレー回路を原型とするステートマシンを動作モデルプログラムにより制御される。
(Controller 300)
As an example, a PLC sequencer (Programmable Logical Controller) can be used as the controller 300. A PLC is a type of small computer that uses a microprocessor at its core, just like any other computer, and runs on software. The PLC controls a state machine based on a relay circuit by an operation model program.

コントローラー300は、カレンダタイマーからのスタート信号によりスタートし、上記したリミットスイッチ41、42の出力信号により、シーケンス制御を行なう。なお、コントローラー300は、PLCシーケンサによらずに、ハードロジック回路によるシーケンス制御を行なう構成とすることも可能である。 The controller 300 starts with a start signal from the calendar timer, and performs sequence control with the output signals of the limit switches 41 and 42 described above. The controller 300 may be configured to perform sequence control by a hard logic circuit without relying on a PLC sequencer.

(電源部400)
電源部400は、コントローラー300、及び、所定のチャンネル分の太陽光パネル清掃装置に電力を供給するものである。電源部400は、一例として、小型太陽光モジュールとバッテリーを備え、外部からの供給電力を必要としない独立した電源とすることができる。このような構成によれば、太陽光パネル清掃装置の外部からの電力供給設備のない場所にも設置して、動作させることができる。
(Power supply unit 400)
The power supply unit 400 supplies electric power to the controller 300 and the solar panel cleaning device for a predetermined channel. As an example, the power supply unit 400 includes a small solar module and a battery, and can be an independent power source that does not require external power supply. According to such a configuration, the solar panel cleaning device can be installed and operated even in a place where there is no power supply facility from the outside.

(太陽光パネル清掃装置の動作)
図7は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1のコントローラーによるシーケンシャルな制御の一例を示すシーケンスフロー図である。
(Operation of solar panel cleaning device)
FIG. 7 is a sequence flow diagram showing an example of sequential control by the controller of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention.

カレンダタイマーからのスタート信号により太陽光パネル清掃装置1の動作がスタートする。 The operation of the solar panel cleaning device 1 is started by the start signal from the calendar timer.

(シーケンス1、S1)
コントローラー300は、イニシャライズ動作を実行する。コントローラー300は、モータ26を駆動し、駆動ワイパー部30を所定の方向に移動させる。リミットスイッチ41は、駆動ワイパー部30に設けられたワイパー検出部材35の接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部30が、図4Aに示す太陽光モジュール5Aの上側端部である清掃初期位置X1にあることを検出する。
(Sequence 1, S1)
The controller 300 executes the initialization operation. The controller 300 drives the motor 26 and moves the drive wiper unit 30 in a predetermined direction. The limit switch 41 detects the presence or absence of contact or proximity of the wiper detection member 35 provided in the drive wiper unit 30. As a result, it is detected that the drive wiper unit 30 is at the cleaning initial position X1 which is the upper end portion of the solar module 5A shown in FIG. 4A.

コントローラー300は、リミットスイッチ41の出力に基づいて、駆動ワイパー部30を初期位置X1、すなわち、太陽光モジュール5Aの上側端部である清掃初期位置にセットする。このとき、各従動ユニット10B、10C、・・・・の従動ワイパー部130も、清掃初期位置にセットされる。イニシャライズ動作による清掃初期位置X1は、図4Aの位置である。 Based on the output of the limit switch 41, the controller 300 sets the drive wiper unit 30 to the initial position X1, that is, the cleaning initial position which is the upper end of the solar module 5A. At this time, the driven wiper portions 130 of the driven units 10B, 10C, ... Are also set to the initial cleaning positions. The initial cleaning position X1 by the initialization operation is the position shown in FIG. 4A.

(シーケンス2、S2)
コントローラー300は、図4Aに示すように、モータ26をCCW回転(Rf方向)させることにより、駆動ワイパー部30を図4Aで示す下降方向Fにスライド移動させる。また、この駆動ワイパー部30のスライド移動に追従して、各従動ユニット10B、10C、・・・・の従動ワイパー部130も下降方向Fにスライド移動する。
(Sequence 2, S2)
As shown in FIG. 4A, the controller 300 slides the drive wiper unit 30 in the descending direction F shown in FIG. 4A by rotating the motor 26 in CCW (Rf direction). Further, following the slide movement of the drive wiper unit 30, the driven wiper units 130 of the driven units 10B, 10C, ... Also slide and move in the downward direction F.

図4B、図5に示すように、駆動ワイパー部30、従動ワイパー部130の各ワイパーブレードにより、太陽光モジュールの表面の清掃が行われる。すなわち、駆動ユニット10Aにより、従動ユニット10B、10C、・・・・が連動して、1チャンネル分の全太陽光モジュールの表面の清掃が行われる。 As shown in FIGS. 4B and 5, the surface of the solar module is cleaned by the wiper blades of the drive wiper unit 30 and the driven wiper unit 130. That is, the drive unit 10A interlocks the driven units 10B, 10C, ..., And cleans the surface of all the solar modules for one channel.

(シーケンス3、S3)
リミットスイッチ42は、フレキラック50Lの端部50Lbの接触または近接の有無を検出する。これにより、コントローラー300は、駆動ワイパー部30が、図4Cに示す太陽光モジュール5Aの下側端部である清掃終了位置にあることを検出する。
(Sequence 3, S3)
The limit switch 42 detects the presence or absence of contact or proximity of the end portion 50Lb of the flexible rack 50L. As a result, the controller 300 detects that the drive wiper unit 30 is at the cleaning end position, which is the lower end portion of the solar module 5A shown in FIG. 4C.

(シーケンス4、S4)
コントローラー300は、図4Cに示すように、モータ26をCW回転(Rg方向)させることにより、駆動ワイパー部30を図4Cで示す上昇方向Gにスライド移動させる。また、この駆動ワイパー部30のスライド移動に追従して、各従動ユニット10B、10C、・・・・の従動ワイパー部130も上昇方向Gにスライド移動する。
(Sequence 4, S4)
As shown in FIG. 4C, the controller 300 slides the drive wiper unit 30 in the ascending direction G shown in FIG. 4C by rotating the motor 26 in the CW direction (Rg direction). Further, following the slide movement of the drive wiper unit 30, the driven wiper units 130 of the driven units 10B, 10C, ... Also slide and move in the ascending direction G.

(シーケンス5、S5)
コントローラー300は、リミットスイッチ41の出力に基づいて、駆動ワイパー部30が初期位置X1、すなわち、太陽光モジュール5Aの上側端部である清掃初期位置に到達したことを検出する。
(Sequence 5, S5)
Based on the output of the limit switch 41, the controller 300 detects that the drive wiper unit 30 has reached the initial position X1, that is, the cleaning initial position which is the upper end of the solar module 5A.

(シーケンス6、S6)
コントローラー300は、モータ26の回転を停止させる。これにより、駆動ワイパー部30、及び従動ワイパー部130による各太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・の表面の清掃動作を終了する。
(Sequence 6, S6)
The controller 300 stops the rotation of the motor 26. As a result, the cleaning operation of the surfaces of the solar modules 5A, 5B, 5C, ... By the drive wiper unit 30 and the driven wiper unit 130 is completed.

上記一連の動作により、太陽光パネル清掃装置1の動作は終了するが、上記の動作は、所定のインターバルに基づくカレンダタイマーからのスタート信号、あるいは、必要に応じて繰り返して実行することが可能である。 The operation of the solar panel cleaning device 1 is completed by the above series of operations, but the above operations can be executed repeatedly as needed or by a start signal from the calendar timer based on a predetermined interval. is there.

また、上記の清掃動作において、各太陽光モジュール5A、5B、5C、・・・・に散水しながら清掃を行なうことも可能である。 Further, in the above cleaning operation, it is possible to perform cleaning while sprinkling water on each of the solar modules 5A, 5B, 5C, ....

図8は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1の効果を示すグラフであり、清掃ありの場合と清掃なしの場合の発電量を横軸を日にちでグラフ化した図である。 FIG. 8 is a graph showing the effect of the solar panel cleaning device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a graph showing the amount of power generation with and without cleaning on the horizontal axis by date. ..

図8において、実線で示す清掃ありの場合の太陽光パネルの発電量は、破線で示す清掃なしの場合の太陽光パネルの発電量よりも、平均値で19%の改善効果があることがわかった。これは、横軸に示すように、1.5か月のデータによるものである。さらに、長期稼働した場合には、さらなる改善効果を発揮するものと推測される。 In FIG. 8, it was found that the amount of power generated by the solar panel with cleaning shown by the solid line has an average improvement effect of 19% compared with the amount of power generated by the solar panel without cleaning shown by the broken line. It was. This is based on 1.5 months of data, as shown on the horizontal axis. Furthermore, it is presumed that it will exert a further improvement effect when it is operated for a long period of time.

(実施の形態の効果)
(1)本実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置1は、太陽光モジュール5Aに装着され、太陽光モジュール5Aの表面を清掃部材としてのワイパーブレード33が移動することにより清掃する駆動ワイパー部30と駆動ワイパー部30の移動を可能とする駆動部20とを備えた駆動ユニット10Aと、太陽光モジュール5Aに隣接して配置される他の太陽光モジュール5Bに装着され、駆動ユニット10Aの駆動ワイパー部30の移動に追従して、他の太陽光モジュール5Bの表面を清掃部材としてのワイパーブレード133が移動することにより清掃する従動ワイパー部130を備えた従動ユニット10Bと、を有し、駆動ユニット10Aは、従動ユニット10Bに駆動力を伝達する連結シャフト70により従動ユニット10Bと連結されて構成されている。これにより、太陽光モジュール間に施工不陸や段差が有る等の場合でも、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる。
(2)従来の大型自動洗浄装置は、太陽光パネル全体での長時間洗浄となってしまい、大型自動洗浄装置は高速で走行させる事が困難である。本実施の形態では、太陽光モジュール1枚単位での自動洗浄機構により清掃動作距離を極端に短縮させることができる。太陽光モジュール1枚単位で清掃プレードを作動させるので各ユニットのガイド長を短くできる。これにより、太陽光モジュール1枚毎の清掃時間を短縮出来ることで1日における清掃回数が増やせる。
(3)太陽光パネル単位で洗浄装置を載せ換えるタイプでは段取り時間を要するので費用も嵩んでしまう。大型装置の載せ換え時にパネル最上段側の作業高さや重量装置のセットアップに時間を要する。本実施の形態では、各パネルの外周枠に合わせて取り付けられる構造としたので、各パネルヘ装置を簡単に設置固定でき、セットアップに要する時間が極端に短縮される。装置の駆動時聞が短縮されたことによりバッテリー消耗の低減もしくは容量を少なく出来る。
(4)完全自動でないタイプでは都度作業員の操作工数が必要となり費用増となる。清掃プレードを上昇下降させる左右ガイドは各パネル単位でボルト及び強力両面テープで取り付ける。本実施の形態では、清掃ブレードを上昇下降させる機構へ樹脂製のフレキシブルに可動出来るラックギヤを探用し、モータ回転によって推進力を与え先端に付けられた清掃ブレードを作動させ省スペース化を図った。駆動ユニットである最上設パネルにこの機構を取り入れ、二段目以下の従動ユニットのパネル清掃ブレードは連結シャフトにより動作を連動させる。これらの動作を行わせるガイドは簡単にパネル縁へ取りつける事が出来る。また、太陽光モジュール間を乗り越える動作がないため走行異常が発生しづらいという効果もある。
(5)設置された太陽光モジュール間に不陸や施工段差箇所で停止してしまう可能性が有り作業時聞が延びるという問題があった。また、自走式の揚合、走行ローラーが小径では太陽光モジュールの施工不陸や段差を吸収する事が出来ないという問題があった。本実施の形態では、太陽光モジュール単体の枠内で清掃ブレードが移動するので太陽光モジュールの施工不陸や段差が有っても影響しない。清掃ブレードはパネル縁内を移動するので太陽光モジュール間に不陸や段差が有っても運転に支障が生じない。
(6)走行レールを設置するタイプでは大掛かりな施工費用が発生するので導入コストが高額になる。また、走行レールはパネル架台ヘ取り付ける場合が有り多種の施工仕様により工夫を要するという問題があった。本実施の形態では、装置の左右ガイドは太陽光モジュール外周りの縁巾に合わせるので簡単に取り付け出来る。太陽光モジュール外形の二面巾は有る程度平行な形なのでガイド取付は縁合わせで行なうことができる。
(7)製品のタイプによっては装置の走行レールで日陰を作ってしまい発電に影響を及ぼす。また、太陽光モジュールの密着施工のアレイでは走行レールを離して施工出来ないのでガイド高の影が出来てしまうという問題もあった。本実施の形態では、ガイド高を極端に下げた構造設計が可能なので影による影響が非常に少ない。また、ガイド高は、例えば、約22mm程度の為、朝夕の太陽高度が低い時でも太陽光パネル面へ発生する影が非常に少ない。このため、発電での影響は少ないと判断出来る。
(8)人手により清掃を行っても翌日には鳥糞などで汚れてしまう可能性が有る。きれいに清掃された太陽光パネルでも自然界の中では予期せぬ事態ですぐに汚れてしまう揚合がある。本実施の形態では、毎日決まった時間に清掃ブレードを自動で作動させるので、常に太陽光パネルの綺麗さが保たれる。また、カレンダタイマーにて作動させるタイミングを任意に設定出来る。
(9)上記のような構成を有することから、部品点数が少ないシンプル構造により安価な製作コスト、少ない組立工数により製品として低価格に抑えられるので、購入者(社)サイドにおいて費用対効果が期待出来る装置でも有る。また、太陽光モジュール1列単位で導入出来るので購入者(社)が試験的にも購入し易い金額に抑えられる。また、施工に特別な技術が必要なく簡単に行えるという効果を有する。
(Effect of embodiment)
(1) The solar panel cleaning device 1 according to the present embodiment is mounted on the solar module 5A, and the drive wiper unit 30 cleans the surface of the solar module 5A by moving the wiper blade 33 as a cleaning member. The drive wiper of the drive unit 10A, which is mounted on the drive unit 10A having the drive unit 20 and the drive unit 20 capable of moving the drive wiper unit 30 and another solar module 5B arranged adjacent to the solar module 5A. A drive unit having a driven unit 10B provided with a driven wiper unit 130 that cleans the surface of another solar module 5B by moving a wiper blade 133 as a cleaning member following the movement of the unit 30. The 10A is configured to be connected to the driven unit 10B by a connecting shaft 70 that transmits a driving force to the driven unit 10B. As a result, even if there is a construction unevenness or a step between the solar modules, the surface of the solar panel in which a plurality of solar modules are combined can be reliably cleaned.
(2) In the conventional large-scale automatic cleaning device, the entire solar panel is cleaned for a long time, and it is difficult for the large-scale automatic cleaning device to run at high speed. In the present embodiment, the cleaning operation distance can be extremely shortened by the automatic cleaning mechanism for each solar module. Since the cleaning plaid is operated in units of one solar module, the guide length of each unit can be shortened. As a result, the cleaning time for each solar module can be shortened, and the number of cleanings per day can be increased.
(3) The type in which the cleaning device is replaced for each solar panel requires setup time, which increases the cost. When replacing large equipment, it takes time to set up the work height and heavy equipment on the top side of the panel. In the present embodiment, since the structure is configured to be attached according to the outer peripheral frame of each panel, the device can be easily installed and fixed to each panel, and the time required for setup is extremely shortened. Battery consumption can be reduced or capacity can be reduced by shortening the drive time of the device.
(4) In the type that is not fully automatic, the man-hours required for the operation of the worker are required each time, which increases the cost. The left and right guides that raise and lower the cleaning plaid are attached to each panel with bolts and strong double-sided tape. In the present embodiment, a resin rack gear that can be flexibly moved is searched for a mechanism for raising and lowering the cleaning blade, and propulsive force is applied by the rotation of the motor to operate the cleaning blade attached to the tip to save space. .. This mechanism is incorporated into the top panel, which is the drive unit, and the panel cleaning blades of the driven units in the second and lower stages are linked by the connecting shaft. Guides for performing these operations can be easily attached to the edge of the panel. In addition, there is also an effect that running abnormalities are less likely to occur because there is no operation to get over between the solar modules.
(5) There is a problem that there is a possibility that the solar modules installed are stopped on a non-landing surface or at a construction step, and the work time is extended. In addition, there is a problem that the self-propelled lift and the traveling roller cannot absorb the unevenness of the construction of the solar module and the step when the traveling roller has a small diameter. In the present embodiment, since the cleaning blade moves within the frame of the solar module alone, it does not affect the construction of the solar module even if there is unevenness or a step. Since the cleaning blade moves within the panel edge, there is no problem in operation even if there is unevenness or a step between the solar modules.
(6) In the type in which the traveling rail is installed, a large construction cost is incurred, so the introduction cost is high. In addition, the traveling rail may be attached to the panel mount, and there is a problem that some ingenuity is required depending on various construction specifications. In the present embodiment, the left and right guides of the device are adjusted to the edge width of the outer periphery of the solar module, so that they can be easily attached. Since the width across flats of the outer shape of the solar module is parallel to some extent, the guides can be attached by edging.
(7) Depending on the type of product, the traveling rail of the device may create a shade, which affects power generation. In addition, there is also a problem that a shadow of the guide height is formed because the traveling rail cannot be separated from the array of the close contact construction of the solar module. In the present embodiment, since the structural design in which the guide height is extremely lowered is possible, the influence of shadows is very small. Further, since the guide height is, for example, about 22 mm, there are very few shadows generated on the surface of the solar panel even when the sun altitude in the morning and evening is low. Therefore, it can be judged that the influence on power generation is small.
(8) Even if it is manually cleaned, it may become dirty with bird droppings the next day. Even a well-cleaned solar panel can get dirty quickly in the natural world due to unexpected circumstances. In the present embodiment, since the cleaning blade is automatically operated at a fixed time every day, the cleanliness of the solar panel is always maintained. In addition, the timing of operation by the calendar timer can be set arbitrarily.
(9) Since it has the above configuration, the simple structure with a small number of parts keeps the manufacturing cost low, and the small number of assembly man-hours keeps the product at a low price, so cost effectiveness is expected on the purchaser side. It is also a device that can do it. In addition, since it can be introduced in units of one row of solar modules, the amount of money that the purchaser (company) can easily purchase on a trial basis can be suppressed. In addition, it has the effect that it can be easily performed without the need for special techniques for construction.

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行なうことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments and modifications of the present invention have been described above, these embodiments and modifications are merely examples and do not limit the invention according to the claims. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the gist of the present invention. Moreover, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are essential as means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…太陽光パネル清掃装置、
5A、5B、5C、・・・・…太陽光モジュール
5Aa…表面
10A…駆動ユニット
10B、10C、10D、・・・・…従動ユニット
20L、20R…駆動部
21L、21R…ガイド部
21La、21Ra…直線ガイド部
21Lb、21Rb…曲線ガイド部
21Lc、21Rc…直線ガイド部
22L、22R…駆動ギヤ
23L、23R、24L,24R…かさ歯車
25…回転連結軸
26…モータ
27…モータ軸
30…駆動ワイパー部
31…ワイパー取付ステー
32…ワイパーブレード芯金
33…ワイパーブレード(清掃部材)
33a…ブレード部
33b…変形部
35…ワイパー検出部材
36L、36R…取付部材
41、42…リミットスイッチ
50L、50R…フレキラック
50La、50Ra…ギヤ部
50Lb…端部
60L、60R…スライドレール
70…連結シャフト
100…太陽光パネル
130…従動ワイパー部
133…ワイパーブレード(清掃部材)
136L、136R…取付スライド部材
160L、160R…スライドレール
300…コントローラー
400…電源部
1 ... Solar panel cleaning device,
5A, 5B, 5C, ... Solar module 5Aa ... Surface 10A ... Drive unit 10B, 10C, 10D .... Drive unit 20L, 20R ... Drive unit 21L, 21R ... Guide unit 21La, 21Ra ... Straight guides 21Lb, 21Rb ... Curved guides 21Lc, 21Rc ... Straight guides 22L, 22R ... Drive gears 23L, 23R, 24L, 24R ... Bevel gears 25 ... Rotating connecting shafts 26 ... Motors 27 ... Motor shafts 30 ... Drive wipers 31 ... Wiper mounting stay 32 ... Wiper blade core metal 33 ... Wiper blade (cleaning member)
33a ... Blade part 33b ... Deformation part 35 ... Wiper detection members 36L, 36R ... Mounting members 41, 42 ... Limit switches 50L, 50R ... Flexible rack 50La, 50Ra ... Gear part 50Lb ... Ends 60L, 60R ... Slide rail 70 ... Connection Shaft 100 ... Solar panel 130 ... Driven wiper unit 133 ... Wiper blade (cleaning member)
136L, 136R ... Mounting slide members 160L, 160R ... Slide rail 300 ... Controller 400 ... Power supply unit

Claims (8)

太陽光モジュールに装着され、前記太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する駆動ワイパー部と前記駆動ワイパー部の移動を可能とする駆動部とを備えた駆動ユニットと、
前記太陽光モジュールに隣接して配置される他の太陽光モジュールに装着され、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部の移動に追従して、前記他の太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する従動ワイパー部を備えた従動ユニットと、を有し、
前記駆動ユニットは、前記従動ユニットに駆動力を伝達する連結シャフトにより前記従動ユニットと連結される、太陽光パネル清掃装置。
A drive unit equipped with a drive wiper unit that is attached to the solar module and cleans the surface of the solar module by moving a cleaning member, and a drive unit that enables the movement of the drive wiper unit.
The cleaning member moves on the surface of the other solar module, which is mounted on another solar module arranged adjacent to the solar module and follows the movement of the drive wiper portion of the drive unit. Has a driven unit with a driven wiper section to be cleaned by
The drive unit is a solar panel cleaning device that is connected to the driven unit by a connecting shaft that transmits a driving force to the driven unit.
前記従動ユニットは、他の従動ユニットと順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される、請求項1に記載の太陽光パネル清掃装置。 The solar panel cleaning device according to claim 1, wherein the driven unit is sequentially connected to and driven by a connecting shaft for a predetermined number of stages with another driven unit. 前記駆動ユニットは、前記太陽光モジュールに装着された駆動部と、前記駆動部によって駆動されるフレキラックと、前記フレキラックのギヤ部と歯合する駆動ギヤを有し、
前記駆動部は、前記フレキラックの移動を曲線部を含んで支持するガイド部を備え、
前記フレキラックは前記ガイド部に沿って移動する可撓性を備えている、請求項1又は2に記載の太陽光パネル清掃装置。
The drive unit has a drive unit mounted on the solar module, a flexible rack driven by the drive unit, and a drive gear that meshes with a gear portion of the flexible rack.
The drive unit includes a guide unit that supports the movement of the flexible rack including a curved unit.
The solar panel cleaning device according to claim 1 or 2, wherein the flexible rack has flexibility to move along the guide portion.
前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部は、前記フレキラックの移動に連動して移動する、請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽光パネル清掃装置。 The solar panel cleaning device according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive wiper portion of the drive unit moves in conjunction with the movement of the flexible rack. 前記従動ユニットは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着される従動ガイド部を有し、前記従動ワイパー部は、前記従動ガイド部に沿って移動する、請求項1から4のいずれか1項に記載の太陽光パネル清掃装置。 The driven unit has a driven guide portion attached to the left and right ends of the solar module, and the driven wiper portion moves along the driven guide portion, any one of claims 1 to 4. The solar panel cleaning device described in the section. 前記フレキラック及び前記駆動ギヤは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着されたそれぞれの駆動部に収容され、それぞれの駆動ギヤは、かさ歯車を介して連動する、請求項1から5のいずれか1項に記載の太陽光パネル清掃装置。 The flexible rack and the drive gear are housed in the respective drive units mounted on the left and right ends of the solar module, and the respective drive gears are interlocked with each other via a bevel gear, according to claims 1 to 5. The solar panel cleaning device according to any one item. 前記かさ歯車は、マタギ歯車であり、前記駆動ギヤは等速で同期して、前記それぞれのフレキラックを駆動する、請求項6に記載の太陽光パネル清掃装置。 The solar panel cleaning device according to claim 6, wherein the bevel gear is a matagi gear, and the drive gear synchronizes at a constant speed to drive each of the flexible racks. 前記フレキラックの前記ギヤ部及び前記駆動ギヤは、それぞれの歯すじ方向が前記太陽光モジュールの表面の法線方向になるように配置されている、請求項6に記載の太陽光パネル清掃装置。 The solar panel cleaning device according to claim 6, wherein the gear portion and the drive gear of the flexible rack are arranged so that their respective tooth streak directions are in the normal direction of the surface of the solar module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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