JP2022143450A - ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022143450000001
【課題】
ライン型のソーラーパネル洗浄装置を一のソーラーパネル列から他のソーラーパネル列へと移し替える際の手間を軽減することができ、かつ、不使用時にはコンパクトにできるソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を提供する。
【解決手段】
ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置10を、ソーラーパネル洗浄装置を載置するためのステージ部12と、ステージ部12の高さ及び傾きを調節する調節機構13と、ステージ部12及び調節機構13を搭載して、地面上を走行することができる走行体11とを備えたものとし、ステージ部12が、拡縮可能な機構を備え、ソーラーパネル洗浄装置を載置できる拡張状態と、拡張状態よりもサイズが小さい格納状態と、で切り替えることができるようにした。
【選択図】 図2

Description

本発明は、ソーラーパネル洗浄装置を搬送するためのソーラーパネル洗浄装置用搬送装置に関する。
温室効果ガスを低減するために、再生可能エネルギーの活用が推進されている。そのなかでも特に、太陽光を利用して電力を発生するソーラーパネルが普及してきている。
例えば、1MW以上の電力を発生することができるメガソーラー発電システムの建設が全国各地で進められている。メガソーラー発電システムでは、ソーラーパネルが複数並べられて構成されるソーラーパネル列が、一定の区画内に、数十枚から数百枚程度設置される。
ところで、ソーラーパネルは、太陽光を取り込むことによって発電するデバイスである。そのため、ソーラーパネルの受光面が汚れていると、汚れによって太陽光が遮られ、取り込まれる光量が低下し、結果、発電量が低下する。そのような発電量の低下を抑えるため、ソーラーパネルの受光面は定期的に洗浄される必要がある。
しかし、メガソーラー発電システムで用いられるソーラーパネル列の各々は、例えば、一辺が2m以上のサイズを有しており、手作業によるソーラーパネル列の洗浄は、多大な時間と労力を必要とする。このような背景から、近年、ソーラーパネル列を洗浄するためのソーラーパネル洗浄装置の開発が進められている(例えば特許文献1~特許文献5)。ソーラーパネル洗浄装置として、例えば、ソーラーパネル列の上縁から下縁にわたって延びるライン状のブラシ体を左右方向に移動させることにより、そのブラシ体でソーラーパネル列を洗浄するライン型のソーラーパネル洗浄装置が提案されている。
特開2017-135962号公報 特開2017-163828号公報 特開2018-030050号公報 特開2018-069223号公報 特開2019-217477号公報
ソーラーパネル列のサイズが大きいと、それに応じて、ソーラーパネル洗浄装置も大きくかつ重くなる。ソーラーパネル洗浄装置が大きく重いと、一のソーラーパネル列から他のソーラーパネル列にソーラーパネル洗浄装置を移し替える際、種々の手間を要する。そのため、ソーラーパネル洗浄装置の移し替えの際の手間を軽減できるソーラーパネル洗浄装置用搬送装置の開発が望まれる。また、ソーラーパネル洗浄装置が大きいと、それに応じて、ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置も大型化すると予想されるところ、ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置が大きいと、当該搬送装置の保管場所の確保や当該搬送装置自体の輸送等が難しくなると予想される。
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、その目的は、ライン型のソーラーパネル洗浄装置を一のソーラーパネル列から他のソーラーパネル列へと移し替える際の手間を軽減することができ、かつ、不使用時にはコンパクトにできるソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を提供することにある。
上記課題は、
複数のソーラーパネルが並べられて構成されたソーラーパネル列に沿って移動することにより、ソーラーパネルの受光面を洗浄するライン型のソーラーパネル洗浄装置を搬送するためのソーラーパネル洗浄装置用搬送装置であって、
ソーラーパネル洗浄装置を載置するためのステージ部と、
ステージ部の高さ及び傾きを調節する調節機構と、
ステージ部及び調節機構を搭載して、地面上を走行することができる走行体とを備え、
ステージ部が、拡縮可能な機構を備え、ソーラーパネル洗浄装置を載置できる拡張状態と、拡張状態よりもサイズが小さい格納状態とで切り替えることができることを特徴としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置、
によって解決される。
本発明に係るソーラーパネル洗浄装置用搬送装置によれば、一のソーラーパネル列から他のソーラーパネル列へソーラーパネル洗浄装置を移し替える作業が容易になる。すなわち、目的のソーラーパネル列に隣接する位置まで移動し、ステージ部の高さ及び傾きを、ソーラーパネル列の高さ及び傾きに合わせた状態にすることにより、ソーラーパネル列の受光面にあるソーラーパネル洗浄装置を、ステージ部に容易に載せ替えることができる。また逆に、ステージ部にあるソーラーパネル洗浄装置を、ソーラーパネル列の受光面に容易に載せ替えることができる。加えて、不使用時には、ステージ部のサイズを小さくすることにより、保管場所の確保やソーラーパネル洗浄装置用運搬装置自体の輸送が容易になる。
なお、ステージ部は、拡縮可能な機構、具体的には、前後方向に折り畳める機構を備えていることが好ましい。これにより、ステージ部を広げることで(拡張状態において)ソーラーパネル洗浄装置を載置可能な大きさとし、ステージ部を畳むことで(格納状態において)コンパクトにすることができる。
また、ステージ部は、拡張状態において、左右対称な形態をなしていることが好ましい。これにより、ソーラーパネル洗浄装置を、ステージ部の右側から載せ替えることも、また、ステージ部の左側から載せ替えることも容易になる。
また、ステージ部の左右方向における中心線が、走行体の左右方向における中心線の上方に位置していることが好ましい。これにより、ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置の左右方向の重量バランスが安定する。また、ステージ部にソーラーパネル洗浄装置を乗せて走行する際の取り回しがよくなる。というのも、左右方向の重量バランスが悪いと、左右両側に設けられる走行手段のうちの一方が地面から浮いてしまい、直進あるいは旋回にかかる操縦が難しくなるところ、左右方向の重量バランスが安定していると、安定して操縦が行えるためである。
また、走行体を操縦するための操縦手段が、走行体自体には設けられておらず、無線又は有線により走行体に接続されたリモートコントローラに設けられていることが好ましい。というのも、操縦手段が走行体に設けられていると、ステージ部が邪魔となり、ソーラーパネル洗浄装置用運搬装置の操縦が難しくなるところ、リモートコントローラを用いれば、ステージ部が邪魔にならずに、遠隔からソーラーパネル洗浄装置用運搬装置を操縦できるからである。また、操縦手段を走行体からなくすと、操縦手段とステージ部との干渉を考慮しなくてもよくなるため、ステージ部の形態の設計自由度が向上する。
また、走行体の動力となる電力を蓄えるためのバッテリーが、走行体に設けられていることが好ましい。というのも、走行体を電動化することにより、使用時の静音性が向上するからである。また、バッテリーを走行体のより下部に設けることで、重心が低くなり、ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置のバランスが安定する。
以上のように、本発明によって、ライン型のソーラーパネル洗浄装置を一のソーラーパネル列から他のソーラーパネル列へと運ぶ際の手間を軽減することができ、かつ、不使用時にはコンパクトにできるソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を提供することが可能になる。
ステージ部を前後方向に広げた状態としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を示した斜視図である。 ステージ部を前後方向に畳んだ状態としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を示した斜視図である。 ステージ部を上昇させ、かつ、前後方向に傾けた状態としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を示した側面図である。 ステージ部を前後方向に広げた状態としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を示した正面図である。 ライン型のソーラーパネル洗浄装置を用いてソーラーパネル列を洗浄している様子を示した斜視図である。 一のソーラーパネル列の洗浄を終えたソーラーパネル洗浄装置をソーラーパネル洗浄装置用搬送装置に載せ替える前の状態を示した斜視図である。 図6のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置を移動して、ソーラーパネル洗浄装置を他のソーラーパネル列の側方に搬送した状態を示した斜視図である。
本発明のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置(以下、単に「搬送装置」と表記することがある。)の好適な実施形態について、図面を用いてより具体的に説明する。以下で説明する構成は、あくまで実施例に過ぎず、本発明の搬送装置の技術的範囲は、以下で説明する構成に限定されない。以下で説明する搬送装置には、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。
1.ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置の構成
図1及び図2は、本発明の1つの実施形態を説明するための搬送装置10を示す斜視図である。図1には、ソーラーパネル洗浄装置を搬送できる状態とされた搬送装置10が示されており、図2には、不使用時の搬送装置10が示されている。
搬送装置10は、地面上を走行できる走行体11を備え、さらに、走行体11に搭載されるステージ部12及びステージ位置調節機構(以下、単に「調節機構」と表記することがある。)13を有する。以下、各構成要素について具体的に説明する。
1-1.走行体
走行体11は、後述するステージ部12や調整機構13等を搭載して走行できるようになっている。走行体11の走行手段はどのようなものでもよい。例えば、走行体11は、走行手段として、一般的なタイヤ車輪を備えていてもよい。また、不整地でも良好に走行できるクローラーを備えていてもよい。ソーラーパネル列は、山肌や砂地等の不整地に設置されることが多いため、本実施形態では、走行体11の走行手段にクローラーを採用している。
走行体11は、静音性に優れるという理由から、電動式とされている。具体的には、走行体11の駆動には、電気モーターが用いられる。なお、走行体11の駆動には、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃エンジンが用いられてもよい。
走行体11が電動式となっていることに伴い、走行体11は、駆動源となるバッテリー11a(図3参照)を備える。バッテリー11aは、走行体11のより下部に設置されることが好ましい。というのも、比較的重いバッテリー11aが走行体11の下方に配置されていると、搬送装置10の重心が低くなり、走行の安定性が向上するからである。例えば、バッテリー11aは、その重心が走行体11に収まる高さに設けられることが好ましい。さらに言えば、その重心が走行体11の高さの0.7倍よりも低くなる位置に設けられることが望ましい。
1-2.ステージ部
ステージ部12は、ソーラーパネル洗浄装置を載置する部分である。ステージ部12は、拡縮可能な機構を有しており、ソーラーパネル洗浄装置を載置する際にはサイズを大きくする(拡張状態とする)ことができ、それ以外の際にはサイズを小さくする(格納状態とする)ことができるようになっている。
ステージ部12の拡縮機構には、スライド式や折り畳み式等、各種の方式を採用することができる。スライド式とは、主部に対して拡張部を平行移動させることにより、ステージ部12の拡縮を実現する方式である。また、折り畳み式とは、主部に対して拡張部を回転移動させることにより、ステージ部12の拡縮を実現する方式である。
本実施形態において、ステージ部12には、折り畳み式の拡縮機構が採用されている。というのも、ステージ部12におけるソーラーパネル洗浄装置を載置する面(載置面)は、段差がない平坦な面であることが好ましいところ、折り畳み式のステージ部12では、拡張状態における主部の載置面と拡張部の載置面とを面一に合わせやすいからである。
具体的に、ステージ部12は、プレート状の主部12aと、主部12aの前方及び後方の各々に設けられるパネル状の折り畳み部(拡張部)12bとを備えている。主部12a及び折り畳み部12bは、蝶番12cで接続されており、それらは折り畳み可能な機構を構成する。
ステージ部12は、図1に示すように、折り畳み部12bを広げて、前後方向に長い矩形板状の形態とすることができる。このような拡張状態におけるステージ部12のサイズは、ソーラーパネル洗浄装置を載置するのに適したサイズになっている。拡張状態におけるステージ部12の前後方向の長さは、ソーラーパネル洗浄装置のサイズにもよるが、例えば2m以上の長さになっている。
また、ステージ部12は、不使用時には、図2に示すように、折り畳み部12bを畳んで、コンパクトにすることができる。このような格納状態におけるステージ部12の長さは、拡張状態のときの長さよりも短く、例えば2m未満となっている。格納状態におけるステージ部12の長さは、例えば、拡張状態のときの長さの2/3以下になっていることが好ましい。さらに言えば、拡張状態のときの長さの1/2以下になっていることが望ましい。
1-3.ステージ位置調節機構
調節機構13は、種々の昇降機構や回動機構を含んでおり、ステージ部12の位置(地面からの高さ及び地面に対する傾き)を調節できるようになっている。以下、図3を参照しながら、具体的な構成について説明する。
図3は、ステージ部を上昇させ、かつ、前後方向に傾けた状態とした搬送装置10を示す側面図である。なお、ステージ部12は、拡張状態とされている。
まず、調節機構13のうち、ステージ部12の高さを調節する機構(高さ調節機構)について説明する。高さ調節機構は、ステージ部12を支持する支持部13aと、支持部13aと走行体11との間を連結する第1アーム13b及び第2アーム13cとを備えている。
第1アーム13b及び第2アーム13cは、側面視において交差しており、各々の中間点Pで、互いに回転自在に連結されている。なお、第1アーム13b及び第2アーム13cは、搬送装置10の左右両側に設けられている。これによって、支持部13a及びそれに支持されるステージ部12を安定的に支えることができる。
第1アーム13bの後端部(下端部)は、走行体11の点Pに軸支されている。また、第1アーム13bの前端部(上端部)は、支持部13aに設けられたガイドレール13dに、前後方向にスライド可能な状態で取り付けられている。
一方、第2アーム13cの後端部(上端部)は、支持部13aの点Pに軸支されている。また、第2アーム13cの前端部(下端部)は、走行体11に設けられたガイドレール13eに、前後方向にスライド可能な状態で取り付けられている。
第1アーム13bは、モーターや油圧シリンダ等の駆動装置(図示省略)によって、点Pを中心に矢印Aの方向に回動できるようになっている。第1アーム13bを起き上がる方向に回動させると、第1アーム13bの前端部(上端部)がガイドレール13dに沿って後方に移動する。このとき、第2アーム13cは、その前端部(下端部)がガイドレール13eに沿って後方に移動しながら、起き上がる方向に回動する。これにより、支持部13a及びそれに支持されるステージ部12を、上昇させることができるようになっている。
逆に、第1アーム13bを倒れ込む方向に回動させると、第1アーム13bの前端部(上端部)がガイドレール13dに沿って前方に移動する。このとき、第2アーム13cは、その前端部(下端部)がガイドレール13eに沿って前方に移動しながら、倒れ込む方向に回動する。これにより、支持部13a及びそれに支持されるステージ部12を、下降させることができるようになっている。
なお、支持部13aは、その前端部の点Pでステージ部12を軸支できるようになっている。また、支持部13aは、モーターや油圧シリンダ等の駆動装置(図示省略)によって、点Pを中心として矢印Aの方向に、ステージ部12を回動できるようになっている。このステージ回動機構が、ステージ位置調節機構13のうちの、ステージ部12の前後方向の傾き角度を調節する機構(傾き調節機構)を構成する。傾き調節機構は、高さ調節機構から独立して動作できるようになっている。
1-4.構成要素間の位置関係
図4は、搬送装置10を示す正面図である。ステージ部12は、拡張状態において、矩形板状の形態を為し、その中心線Lが、走行体11の中心線Lの上方に位置するように設けられている。これによって、ステージ部12にソーラーパネル洗浄装置を載せて走行する際にも、左右方向の重量バランスが安定する。
また、ステージ部12にソーラーパネル洗浄装置を載せて走行する際の取り回しがよくなる。というのも、左右方向の重量バランスが悪いと、左右両側に配置される走行手段(クローラー)の一方が地面から浮いてしまい、操縦が難しくなるところ、左右方向の重量バランスが良好だと、安定して操縦が行えるからである。
1-5.操縦手段の構成
本実施形態において、走行体11を操縦するための操縦手段は、走行体11本体には設けられていない。操縦手段は、走行体11と無線又は有線で接続し、遠隔から走行体11を操縦できるリモートコントローラとなっている。
走行体11の操縦手段は、アンテナを介して走行体11と無線で接続している。また、操縦手段は、走行体11の前進若しくは後退、又は、右旋回若しくは左旋回を操縦するためのレバーやボタン等を備える。その他にも、ステージ部12の位置を調節する(調節機構13を操作する)ためのスイッチやつまみ等を備えていてもよい。
2.ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置の使用方法
以上、本実施形態に係る搬送装置10の構成について説明した。次に、搬送装置10の使用方法について説明する。以下では、まず、搬送装置10の搬送対象であるライン型のソーラーパネル洗浄装置の構成について説明する。次いで、ソーラーパネル洗浄装置を、ソーラーパネル列から搬送装置10に、また、搬送装置10からソーラーパネル列に移し替える様子について説明する。
2-1.ソーラーパネル洗浄装置の構成
図5は、ソーラーパネル洗浄装置30が一のソーラーパネル列40aの受光面を洗浄している様子を示した斜視図である。ソーラーパネル洗浄装置30は、ソーラーパネル列40aの傾斜方向Aに沿ってソーラーパネル列40aの上縁から下縁まで達する状態で設置される。また、ソーラーパネル列40aに沿った方向Aにソーラーパネル洗浄装置30を移動させることで、ソーラーパネル列40aを構成する複数段のソーラーパネル41を同時に洗浄できるようになっている。
ソーラーパネル洗浄装置30は、走行輪31とブラシ32とを備える。ソーラーパネル洗浄装置30は、自走式となっており、図示省略の駆動装置(モーター等)により走行輪31を回転駆動することで、移動(走行)できるようになっている。
ブラシ32は、円柱状(より厳密には螺旋状)のロールブラシとなっている。ブラシ32も、図示省略の駆動装置(モーター等)によって回転駆動するようになっている。また、ブラシ32には、図示省略のホースによって洗浄水が供給されるようになっている。
ソーラーパネル洗浄装置30の上端側には、ガイド体33が左右一対で設けられている。このガイド体33が、ソーラーパネル列40aの上端面又はその架台の上端面の上をスライドすることで、ソーラーパネル洗浄装置30が、ソーラーパネル列40aに沿った方向Aに案内されるようになっている。ここでは、ガイド体33は、ローラー(ガイドローラー)としている。
2-2.ソーラーパネル洗浄装置の移し替え
図6は、一のソーラーパネル列40aにあるソーラーパネル洗浄装置30を、搬送装置10に載せ替える前の状態を示した斜視図である。一のソーラーパネル列40aの洗浄を終えたソーラーパネル洗浄装置30は、図6に示すように、例えば一のソーラーパネル列40aの右縁に達した状態となっている。
この一のソーラーパネル列40aの右側に隣接するように、搬送装置10を移動させ、調節機構13によって、ステージ部12の高さ及び傾きを一のソーラーパネル列40aに合わせる。すなわち、一のソーラーパネル列40aの上面とステージ部12の上面とが同一平面を構成するように、ステージ部12の高さ及び傾きを調節する。
続けて、一のソーラーパネル列40aの右縁に配置されるソーラーパネル洗浄装置30をさらに右方向Aに移動させる。こうすることで、ソーラーパネル洗浄装置30を、一のソーラーパネル列40aの上面からステージ部12の上面に載せ替えることができる。ソーラーパネル洗浄装置30をステージ部12に載せた搬送装置10は、一のソーラーパネル列40aから他のソーラーパネル列40bまで移動する。
なお、図1に示したように、拡張状態におけるステージ部12は、左右対称な形態を為しており、左右どちら側からもソーラーパネル洗浄装置30を移し替えることができるようになっている。そのため、ソーラーパネル洗浄装置30を、一のソーラーパネル列40aの左側からステージ部12に移し替えてもよい。
図7は、搬送装置10のステージ部12に載置されるソーラーパネル洗浄装置30を、他のソーラーパネル列40bに載せ替える前の状態を示した斜視図である。ソーラーパネル洗浄装置30は、搬送装置10のステージ部12に載せられて、一のソーラーパネル列40aから他のソーラーパネル列40bまで搬送される。
この他のソーラーパネル列40bの側方、例えば右側に隣接するように、搬送装置10を移動させ、調節機構13によって、ステージ部12の高さ及び傾きを他のソーラーパネル列40bに合わせる。そして、ステージ部12に載置されるソーラーパネル洗浄装置30を左方向Aに移動させる。こうすることで、ソーラーパネル洗浄装置30を、ステージ部12の上面から他のソーラーパネル列40bの上面に載せ替えることができる。他のソーラーパネル列40bの右縁に配置されたソーラーパネル洗浄装置30は、ソーラーパネル列40bの左縁まで移動しながら、その受光面全面を洗浄する。
なお、上述したように、拡張状態におけるステージ部12は、左右対称な形態を為しており、左右どちら側からもソーラーパネル洗浄装置30を移し替えることができるようになっている。そのため、ソーラーパネル洗浄装置30を、ステージ部12から他のソーラーパネル列40bの左縁に移し替えてもよい。
以上のように、搬送装置10によれば、ライン型のソーラーパネル洗浄装置30を、一のソーラーパネル列40aから他のソーラーパネル列40bへと容易に搬送することが可能となる。また、搬送装置10は、図2に示したように、不使用時には、ステージ部12の折り畳み部12bを畳んで、コンパクトにすることができる。これにより、搬送装置10の保管場所の確保や、搬送装置10自体の輸送等が容易となる。
10 ソーラーパネル洗浄装置用搬送装置
11 走行体
11a バッテリー
12 ステージ部
12a 主部
12b 折り畳み部
12c 蝶番
13 ステージ位置調節機構
13a 支持部
13b 第1アーム
13c 第2アーム
13d ガイドレール
13e ガイドレール
30 ライン型のソーラーパネル洗浄装置
31 走行輪
32 ブラシ
33 ローラー
40 ソーラーパネル列
40a 一のソーラーパネル列
40b 他のソーラーパネル列
41 ソーラーパネル

Claims (6)

  1. 複数のソーラーパネルが並べられて構成されたソーラーパネル列に沿って移動することにより、ソーラーパネルの受光面を洗浄するライン型のソーラーパネル洗浄装置を搬送するためのソーラーパネル洗浄装置用搬送装置であって、
    ソーラーパネル洗浄装置を載置するためのステージ部と、
    ステージ部の高さ及び傾きを調節する調節機構と、
    ステージ部及び調節機構を搭載して、地面上を走行することができる走行体とを備え、
    ステージ部が、拡縮可能な機構を備え、ソーラーパネル洗浄装置を載置できる拡張状態と、拡張状態よりもサイズが小さい格納状態と、で切り替えることができることを特徴としたソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。
  2. ステージ部は、前後方向に折り畳むことができる機構を備え、格納状態における前後方向の長さを拡張状態における前後方向の長さよりも短くすることができる、
    請求項1に記載のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。
  3. ステージ部は、拡張状態において、左右対称な形態を為す、
    請求項1又は2に記載のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。
  4. ステージ部の左右方向における中心線が、走行体の左右方向における中心線の上方に位置している、
    請求項3に記載のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。
  5. 走行体を操縦するための操縦手段が、走行体自体には設けられておらず、無線又は有線により走行体に接続されたリモートコントローラに設けられている、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。
  6. 走行体は、電動式であり、
    走行体の動力となる電力を蓄えるためのバッテリーが、走行体に設けられている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載のソーラーパネル洗浄装置用搬送装置。

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