JP3215507U

JP3215507U - ソーラーパネル清掃装置

Info

Publication number: JP3215507U
Application number: JP2017005938U
Authority: JP
Inventors: 利明野老
Original assignee: 利明野老
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2027-12-22

Abstract

【課題】ソーラーパネル清掃装置を提供する。【解決手段】本体架台にキャスター３を設け、ソーラーパネル１（ａ）上を、電動ブラシ５の回転力で移動し易くしている。電動ブラシ５にマイクロファイバーを活用しパネル表面の受傷を予防し、ブラシングにより浮いた塵埃の吸い込み口６を設け集塵する。装置全体のコントローラー１３はソーラーパネルの清掃により発生する塵埃を吸引し電気掃除機１７に集塵する電気的機能を有する。本清掃装置は、回転部分の架台と付随するキャスター３、塵埃の吸い込み口６、既存の電気掃除機１７、塵埃移送パイプ１８で集塵され、ならびに電動ブラシ５と伸縮ランス８によりパネル１（ａ）上の移動方向をガイドできる。これらの応動は本清掃装置のモーター部分と連結したリード線１９により連結したコントローラー１３による。これにより、発電中の設備といえども、人身安全と設備安全を確保し、ソーラーパネル清掃作業を実施できる。【選択図】図１２

Description

考案の詳細な説明

本考案は、ソーラーパネル清掃装置で、発電中の清掃対象パネル面積が広いガラス表面で、かつ南に１０°〜２０°の斜面を形成し、清掃時の感電、滑落、設備安全確保の観点から、最大６メートル先のパネルも清掃可能とした清掃装置を提案している。

日本で作られる電気エネルギーはわずか３．２％、水力発電を含めても１２％で日本のエネルギー自給率は６％に過ぎない。国家戦略として自然エネルギーの構成比率を２２％まで引き上げるべく計画している。この環境下で太陽光発電など再生可能エネルギーの固定価格買取制度が策定法制化され個人、法人とも幅広く設備展開している。
この設備の特徴は、５０ＫＷで、ソーラーパネル２００枚をほぼ南方向に向け、１０°〜２０°設備斜面を形成し面積も３３０ｍ^２にも達する。メガソーラー（１０００ＫＷ）はこの１０倍程度の設備が敷設されている。全国で契約規模は１００００ＭＷにも達し、設備面積は６６００ｍ^２×１００００にも達する。
本件のソーラーパネルは当然のごとく屋外に位置され、パネルの塵埃による汚れによる発電電力量が低下し企業の収益にも関連することからパネルの清掃は重要である。

発生電力量の観点からみると、契約電力１００ＫＷで年間１２万ＫＷＨを発生電力量とした場合、１００００ＭＷでは年間１２０億ＫＷＨが産出される。塵埃による損失が１０％（薄曇りの状態と同様汚れによる紫外線の減衰は１０〜２０％といわれる）で１２億ＫＷＨの損失となり、太陽光発電の拡大とともに損失は当然拡大する。
以上のように清掃対象設備は面積が広くかつ斜面を形成し、表面は強化ガラスであるがパネルとして強固ではなく、発電中の設備の清掃作業は滑落防止、感電など人身安全・衝撃に対する設備安全に十分な配慮が必要である。
この状況を踏まえ設備の清掃装置を配慮したものとしていくつかの方法が提案されている。

例えば特許文献１は、発明の名称ソーラーパネル清掃装置として公開一部実施されている。この装置は、（１）ソーラーパネル上を自走させるための自走手段、（２）同パネルの形状を認識するための認識手段、（３）同パネルを清掃する清掃体、（４）自走手段など駆動するための電源装置、（５）これらを制御する制御手段からなっている。
これら５つの機能の原動力は別途搭載したソーラーパネル電源によることとしている。特に自走手段である吸着・解放の繰り返し、また洗浄液の高圧噴射は電力の消費はかなり大きいと考える。洗浄液の後処理も問題を残し、機能としての高圧噴射によるパネルへの影響、ブラシのパネルへのダメージは無視できない。
例えば特許文献２は、発明の名称高圧洗浄機として、（１）水道水などをポンプにより圧縮した高圧水を送る洗浄機本体、（２）吹き出し口を調整可能なノズルを特徴としている。
この装置は各種目的のために活用されている。特に外壁の汚れを取り除く機能は大きく、一部ソーラーパネルの清掃にも活用されている。しかしながらこの高圧洗浄機の駆動は高出力の電源が欠かせないし、広範囲のパネルを清掃するためには水の消費は多量を要する。またパネル表面に対し、汚れを除くためとは言え、高圧の水は設備への水の侵入が避けられず、必ずしも推奨できないといわれる。
また、高水圧でブラシを回転し汚れ除去に開発された装置もあり市販されているがこれも同様かなりの電力と水の消費は無視できない。使用する水道水または地下水は含有物に問題があり後処理にも時間を要すると考えられる。

特開２０１０−１８６８１９特開２００５−７３６６

前項の通り、考案され一部に使用されているがソーラーパネル清掃装置に関しては、高圧噴射による清掃はパネルの内側に浸水する恐れがあるため推奨していない。

ソーラーパネルと接する塵埃掻き揚げブラシはパネル表面のガラスのコーティングの維持に影響するためやわらかいものを使用することとし、特に洗車用のブラシの使用は避けるよう指導している。

清掃対象設備面積が広く、１００Ｋｗ産業用平置き発電所設備で６６０ｍ^２（幅６ｍ×長さ１１０メートル）から、メガソーラーと言われる１０００ＫＷ以上の発電所まで対象面積は様々で広大な面積にも対応できなければならない。併せて水を使用する高圧噴射によるブラシの回転は水の消費量は厖大なことは当然で、活用される水についても水道水・地下水は含有物の後処理が必要で時間と費用は無視できないと考えられる。

さらに重要なことは、ソーラーパネルの清掃作業は、南方向に１０°〜２０°の斜面設備でかつ発電中あることから、滑落、感電防止のためソーラーパネルへの乗降作業は避けてなお費用節減と人身安全・パネルの破損防止が求められている。

本考案は、ソーラーパネル清掃装置で、平地設置小設備からメガソーラーと言われる１０００ＫＷ以上の発電所設備まで様々な清掃対象面積に効率的かつ人身安全・パネルの損傷防止に対応したもので、費用の抑制と発生電力量の減少防止対策を実現できるものである。

再生可能エネルギーとして風力・水力・地熱・バイオマス・太陽光による発電があり、中でも太陽光発電は日本を代表する次世代エネルギーであり、化石燃料を海外に頼る日本として、大切なこととして認識し、さらに当該設備の拡大に効果的である。

傾斜ソーラーパネルを安全に清掃するため、約６メートル先の清掃装置をブラシの回転力により前後左右にガイドする次の発明を必要とする。

平地設置ソーラーパネルの平面図１ならびに傾斜状況外観１（ａ）雨天２（ａ）、曇り（パネルの汚れ）、２（ｃ）、２（ｄ）、晴２（ｂ）など天候や汚れに左右されるソーラーパネルの発電電力量グラフ清掃装置本体の設置架台のキャスター３、マイクロファイバーを活用した電動ブラシ５、ブラシングにより浮いた塵埃の吸い込み口６を示す。図３の側面図ならびに立面図電動ブラシを構成する毛束５、植毛台９（ａ），毛根１０を示す。図５と同様ソーラーパネルと接する電動ブラシを構成する毛束５、植毛台９（ａ），毛根１０を示す。清掃装置架台１１ならびにキャスター３、架台に併設した塵埃の吸い込み口６、７、集塵機（電気掃除機）までの伸縮ランス８を示す。図７の側面図である。清掃装置を構成する中心設備であるモーター１２、ならびにマイクロファイバー植毛台９（ａ）を示す。本清掃装置モーターカバー部分４、電動ブラシの取り付け台９（ｂ）、塵埃吸い込み口６、マイクロファイバー電動ブラシ５、清掃装置本体の設置架台１１、同設置架台キャスター３を示す。清掃装置全体のコントローラー１３，第一に本装置全体主電源のＯＮ，ＯＦＦ１４、第二に回転ブラシの電源のＯＮ，ＯＦＦ１６、回転ブラシの回転方向変更切り替えスイッチ１５を示す。ソーラーパネル１（ａ）、塵埃を集塵する既存の集塵機（電気掃除機）１７、塵埃吸い込みパイプ１８、コントローラー１３から本発明の装置までの電源リード線１９を示す。

以下本発明の実施事例を図面参照しながら説明する。

図１

平地設置ソーラーパネルの平面図１ならびに外観１（ａ）は清掃対象面積の広さ、傾斜状況を示す。

図２

雨天２（ａ）、曇り（パネルの汚れ）２（ｃ）、２（ｄ）、晴２（ｂ）など天候や汚れに左右されるソーラーパネルの発電電力量グラフを示す。

図３

清掃装置本体架台にキャスター３を設けソーラーパネル１（ａ）上を、電動ブラシの回転力で移動し易くしている。電動ブラシ５にマイクロファイバーを活用しパネル表面の受傷を予防し、ブラシングにより浮いた塵埃の吸い込み口６を設け集塵する。

図４

図３で説明した清掃装置架台に塵埃の吸込口６，７を設け塵埃を伸縮ランス８により既存の電気掃除機まで移送する。

図５

本清掃装置の特色の一部であるソーラーパネルとの接する電動ブラシは、パネル表面ガラスが受傷しないよう、しかしながら塵埃をかきとれる力を出せるマイクロファイバー毛束５、植毛台９（ａ），毛根１０で目的を実現できる。

図７

本清掃装置は、特徴である本体架台１１にキャスター３を設け、パネルの表面の塵埃をとりながら回転ブラシの力と伸縮ランス８のガイドで上下左右移動を繰り返し、ブラシングにより浮いた塵埃を吸込口６、７で塵埃を集塵吸引する。

図９

清掃装置本体構成する中心は左右回転機能を有するモーター１２で、これに電動ブラシが回転同調する。

図１１

本清掃装置全体のコントローラー１３は、ソーラーパネルの清掃により発生する塵埃を吸引し既存の電気掃除機１７に集塵する電気的オペレーション機能を有する。この機能は第一に塵埃を吸引集塵する電気掃除機の電源など本装置全体電源をＯＮ，ＯＦ１４し、第二に回転ブラシの電源をＯＮ，ＯＦ１６し、第三にソーラーパネルに接する回転ブラシの回転方向をスイッチする。

図１２

本清掃装置は、本体部分の架台１１と付随するキャスター３、塵埃の吸込口６、７既存の電気掃除機１７、塵埃移送パイプ１８で構成され、電動ブラシ５と伸縮ランス８のガイドにより１（ａ）上を移動する。これらのオペレーションは清掃装置本体のモーター部分と連結したリード線１９により連結したコントローラー１３による。

１．図１，３、１２に示す記号１，１（ａ）はソーラーパネルの平面図ならびに設備の実像をそれぞれ示す。
２．図２に示す記号２（ａ）、２（ｂ）、２（ｃ）、２（ｄ）は雨天、曇り、晴天など天候条件、パネルの汚れが発電量をグラフで示す。
３．図３，４，７，８，１０、１２に示す記号３は架台のキャスターを示す。
４．図３，１０，１２に示す記号４はモーター、ブラシを内蔵するケースを示す。
５．図３，５，６，１２に示す５はマイクロファイバーブラシを示す。
６．図３，４，７，８，１２に示す６，７は塵埃の吸込口を示す。
７．図４，７，８，１２に示す８は塵埃を吸引する既存の掃除機と最長６メートルの伸縮ランスを示す。
８．図３，４，５，６，９，１０，１２，に示す９（ａ），９（ｂ）はマイクロファイバー毛束の植毛台を示す。
９．図５，６，に示す１０はマイクロファイバー毛根を示す。
１０．図７，８に示す１１は清掃装置本体の架台を示す。
１１．図９，１１に示す１２は電動モーターを示す。
１２．図１１，１２に示す１３は本清掃装置のコントローラーを示す。
１３．図１１に示す１４は既存の掃除機を含む本清掃装置の主電源スイッチを示す
１４．図１１に示す１５は本清掃装置のマイクロファイバーブラシの左右回転変更スイッチを示す。
１５．図１１に示す１６はモーターＯＮ，ＯＦＦ電源を示す。
１６．図１２に示す１７は既存の電気掃除機示す。
１７．図１２に示す１８は既存の電気掃除機の塵埃吸い込みパイプを示す。
１８．図１２に示す１９はコントローラーから清掃装置本体への電源線を示す。

Claims

モーターの回転軸にブラシを有する本体と、該清掃装置本体を設置する架台を備え．既存集塵機への伸縮ランスを有する清掃装置において、前記モーターとブラシを左右回転スイッチ可能な手元コントローラーを有し、前記架台端部にキャスターならびに円形架台下部に吸込口を備え．吸込口から伸縮ランスを介して集塵することを特徴とする清掃装置。
前記のブラシ素材はマイクロファイバーである請求項１の清掃装置。
本体移動と塵埃移送をガイドする前記伸縮ランスである請求項１の清掃装置。