JP5534273B1

JP5534273B1 - 平板状構造物の清掃方法および清掃装置

Info

Publication number: JP5534273B1
Application number: JP2013105546A
Authority: JP
Inventors: 哲之進濱村
Original assignee: アース建設コンサルタント株式会社; アースアイプラッツ株式会社
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP2014217826A

Abstract

【課題】平板状構造物を効率的かつ確実に清掃する。
【解決手段】平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａの上に被せられ清掃作業用空間Ｃを区画するカップ形の端末器１と、端末器１の内部に粉末状の洗浄剤Ｓを空気で送込む洗浄剤供給機構と、端末器１の内部に設けられ平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａを掃く掃除具３と、清掃によって平板状構造物Ｐから除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとを端末器１から吸引して回収する洗浄剤回収機構４と、端末器１を平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａに沿って移動させる端末器移動機構５とを備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールや建家の壁，窓ガラス等の平板状構造物の清掃に係る技術分野に属する。

平板状構造物は、基本的に大型構造物からなるため、人手のみによる清掃では限界がある。また、平板状構造物は、基本的に屋外に設置されるため、屋内設置物に比して汚損の程度が激しく汚損物質が強力に接着してしまっていることもある。このため、平板状構造物を効率的かつ確実に清掃することのできる技術の開発が要望されている。

従来、平板状構造物の清掃技術としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１には、洗浄水を貯溜したタンクと平板状構造物の表面を掃くブラシとを平板状構造物に沿って移動可能する清掃技術が記載されている。

特許文献１に係る清掃技術は、洗浄水の給水配管を不要にして、平板状構造物の清掃を効率的に行うものである。

なお、特許文献２には、絨毯の清掃において、粉末状の洗浄剤を散布して吸引する清掃技術が開示されている。

特許第４８０８８０３号公報特開２０１１−１２５７２０号公報

特許文献１に係る清掃技術では、強力に接着している汚損物質を洗浄水とブラシとで完全に除去することが困難であることから、清掃性能が低いという問題点がある。なお、特許文献２に係る清掃技術は、粉末状の洗浄剤を散布して吸引するだけであるから、絨毯以外の清掃に有効性を発揮することはできないものである。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、平板状構造物を効率的かつ確実に清掃することのできる平板状構造物の清掃方法と、この平板状構造物の清掃方法の実施に好適な平板状構造物の清掃装置とを提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る平板状構造物の清掃方法は、特許請求の範囲の請求項１，２に記載の手段を採用する。

即ち、請求項１では、平板状構造物の清掃対象面の上に清掃作業用空間を区画し、清掃作業用空間の内部に粉末状の洗浄剤を空気で送込み清掃対象面に噴射させながら、清掃作業用空間の内部で平板状構造物の清掃対象面を掃除具で掃き、清掃によって平板状構造物から除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤とを清掃作業用空間の内部から吸引して回収する清掃作業を実行するものであって、清掃作業の位置が平板状構造物の清掃対象面に沿って移動される。

この手段では、噴射される粉末状の洗浄剤を用いることで、平板状構造物に強力に接着している汚損物質を粉末状の洗浄剤と掃除具とで完全に除去することができ、粉末状の洗浄剤を飛散させず限定された清掃作業用空間の内部に留めて回収することで、平板状構造物の清掃対象面において集中的な清掃作業が実行される。

また、請求項２では、請求項１の平板状構造物の清掃方法において、粉末状の洗浄剤はケイ酸または酸化アルミニウムを主成分として平均粒径が５０〜１００μｍからなるものであることを特徴とする。

この手段では、清掃性能を高める粉末状の洗浄剤の成分，粒径が特定される。

前述の課題を解決するため、本発明に係る平板状構造物の清掃装置は、特許請求の範囲の請求項３〜５に記載の手段を採用する。

即ち、請求項３では、平板状構造物の清掃対象面の上に被せられ清掃作業用空間を区画するカップ形の端末器と、端末器の内部に粉末状の洗浄剤を空気で送込み清掃対象面に噴射させる洗浄剤供給機構と、端末器の内部に設けられ平板状構造物の清掃対象面を掃く掃除具と、清掃によって平板状構造物から除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤とを端末器から吸引して回収する洗浄剤回収機構と、端末器を平板状構造物の清掃対象面に沿って移動させる端末器移動機構とを備えてなる。

この手段では、本発明に係る平板状構造物の清掃方法を実施するために、特殊な機構類ではない端末器，洗浄剤供給機構，掃除具，洗浄剤回収機構，端末器移動機構によって装置が構成される。

また、請求項４では、請求項３の平板状構造物の清掃装置において、端末器移動機構は平板状構造物に支持されたレールに沿って直交する２方向への移動が組合わされるものであることを特徴とする。

この手段では、端末器移動機構としてレールに沿って直交する２方向への移動であるいわゆるＸ−Ｙ移動技術が採用される。

また、請求項５では、請求項４の平板状構造物の清掃装置において、端末器移動機構の動作を制御するコントローラを備え、コントローラはレールによって規制される平板状構造物の清掃対象面の全面に規則性をもって端末器を自動的に移動させる自動モードとレールによって規制される平板状構造物の清掃対象面のピンポイントに端末器を手動で移動させる手動モードとが選択可能に設定されていることを特徴とする。

この手段では、端末器移動機構の動作を制御するコントローラに自動モード，手動モードが設定されることで、端末器の自在の移動が可能になる。

本発明に係る本発明に係る平板状構造物の清掃方法は、噴射される粉末状の洗浄剤を用いることで、平板状構造物に強力に接着している汚損物質を粉末状の洗浄剤と掃除具とで完全に除去することができ、粉末状の洗浄剤を飛散させず限定された清掃作業用空間の内部に留めて回収することで、平板状構造物の清掃対象面において集中的な清掃作業が実行されるため、平板状構造物を効率的かつ確実に清掃することができる効果がある。

さらに、請求項２として、清掃性能を高める粉末状の洗浄剤の成分，粒径が特定されるため、平板状構造物をより効率的かつ確実に清掃することができる効果がある。

本発明に係る平板状構造物の清掃装置は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法を実施するために、特殊な機構類ではない端末器，洗浄剤供給機構，掃除具，洗浄剤回収機構，端末器移動機構によって装置が構成されるため、本発明に係る平板状構造物の清掃方法の実施に好適で安価に製造することができる効果がある。

さらに、請求項４として、端末器移動機構としてレールに沿って直交する２方向への移動であるいわゆるＸ−Ｙ軸技術が採用されるため、端末器を精密に移動させることができる効果がある。

さらに、請求項５として、端末器移動機構の動作を制御するコントローラに自動モード，手動モードが設定されることで、端末器の自在の移動が可能になるため、平板状構造物の多様な清掃形態を実施することができる効果がある。

本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第１例の装置構成の要部の断面図である。図１の底面図である。図１の全体の装置構成図である。図３に装置構成の動作，制御のフローチャートである。図４の１つの動作，制御がなされた状態の装置構成の要部の正面図である。図４の他の１つの動作，制御がなされた状態の装置構成の要部の正面図である。本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第２例の装置構成の要部の簡略化された断面図である。本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第３例の装置構成の要部の簡略化された断面図である。本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第４例の要部の装置構成図である。本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第５例の要部の装置構成図である。

以下、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図６は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第１例を示すものである。

まず、本発明に係る平板状構造物の清掃装置を実施するための形態の構成を説明する。

第１例では、太陽電池モジュールからなる平板状構造物Ｐの清掃に好適なものが示されている。。

第１例は、図３に示すように、端末器１，洗浄剤供給機構２，掃除具３，洗浄剤回収機構４，端末器移動機構５，コントローラ６で構成されている。

端末器１は、図１，図２に示すように、平板状構造物Ｐの平板な清掃対象面Ｐａの上に被せられ清掃作業用空間Ｃを区画するものである。カップ形（皿形）に形成された本体部１１の開口端縁には、クッション性のある緩衝体１２が取付けられている。本体部１１の上部には、粉末状の洗浄剤Ｓを清掃対象面Ｐａに向けて噴射させるインレットポート１３と、清掃によって除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとを清掃作業用空間Ｃの内部から吸引するアウトレットポート１４とが接続されている。なお、本体部１１の下部から上部であるアウトレットポート１４の間には、清掃によって除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとを吸上げる吸上通路１５が設けられている。

洗浄剤供給機構２は、図３に示すように、端末器１の内部（清掃作業用空間Ｃ）に粉末状の洗浄剤Ｓを空気で送込むもので、端末器１のインレットポート１３に接続されている。空気を送る送気ポンプ２１と粉末状の洗浄剤Ｓを貯溜する洗浄剤タンク２２との間に、空気と粉末状の洗浄剤Ｓとを混合する混合機２３が設けられている。また、送気ポンプ２１と混合機２３との間には、送られる空気量を調整する調整弁２４が接続されている。

掃除具３は、図１，図２に示すように、端末器１の内部に設けられ回転されて清掃対象面Ｐａを掃くものである。清掃対象面Ｐａに当接されるブラシからなる掃除端部３１は、アーム３２を介してを介して端末器１の外部に回転可能に支持されたプーリ３３に連結されている。プーリ３３は、ベルト３４を介して端末器移動機構５に支持された掃除具駆動モータ３５に連結されている。

洗浄剤回収機構４は、図３に示すように、清掃によって清掃対象面Ｐａから除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとを端末器１から吸引して回収するもので、端末器１のアウトレットポート１４に接続されている。空気を吸引する吸引ポンプ４１と端末器１のアウトレットポート１４との間には、清掃対象面Ｐａから除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとを空気から分離するフィルタ４２が接続されている。また、吸引ポンプ４１とフィルタ４２との間には、吸引する空気量を調整する調整弁４３が接続されている。

端末器移動機構５は、図３に示すように、端末器１を清掃対象面Ｐａに沿ってＸ−Ｙ軸技術によって精密に移動させるものである。平板状構造物ＰのフレームＰｂ等にブラケット７で取付けられ（図５，図６参照）平板状構造物Ｐに沿うように支持されるＸ軸レール５１と、Ｘ軸レール５１に直交して片持ち式に連結されＸ軸レール５１に沿って移動するＹ軸レール５２と、Ｙ軸レール５２の移動を駆動するＹ軸レール駆動モータ５３と、Ｙ軸レール５２に連結され端末器１を支持してＹ軸レール５２に沿って移動する端末器支持アーム５４と、端末器支持アーム５４の移動を駆動する端末器支持アーム駆動モータ５５とからなる。

コントローラ６は、洗浄剤供給機構２，掃除具３，浄剤回収機構４，端末器移動機構５の動作を制御するもので、パーソナルコンピュータを代用することができるものである。メモリ機能を有して各種の演算，記憶を行うマイクロプロセッサ等からなる中央処理部６１には、入力操作部６２と表示部６３とが接続されることともに、無線通信機６４が接続されている。無線通信機６４には、無線通信によって入力操作部６２と同様の機能を奏する無線携帯端末器６５が接続されている。さらに、中央処理部６１には、各種機器を制御するドライバ６６が接続されている。ドライバ６６には、洗浄剤供給機構２の送気ポンプ２１，混合機２３，調整弁２４と、掃除具３の掃除具駆動モータ３５と、洗浄剤回収機構４の吸引ポンプ４１，調整弁４３と、端末器移動機構５のＹ軸レール駆動モータ５３，端末器支持アーム駆動モータ５５とが接続されている。

コントローラ６の中央処理部６１は、自動モードと手動モードとが選択できるように設定されている。自動モードでは、端末器移動機構５によって移動範囲が規制される平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａの全面に規則性（例えば、千鳥状）をもって端末器１を自動的に移動させるものである。手動モードは、端末器移動機構５によって移動範囲が規制される平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａのピンポイントに端末器１を手動で移動させるものである。

これ等の端末器１，洗浄剤供給機構２，掃除具３，洗浄剤回収機構４，端末器移動機構５，コントローラ６からなる構成は、特殊な機構類ではないため、安価に製造することができる。

次に、本発明に係る平板状構造物の清掃装置を実施するための形態の動作，制御に基づいて、本発明に係る平板状構造物の清掃方法を実施するための形態を説明する。

第１例の動作，制御については、例えば、図４に示す手順が採られる。

端末器移動機構５を平板状構造物ＰのフレームＰｂ等にブラケット７で取付けた後、まず、コントローラ６の中央処理部６１を手動モードに切換える。

そして、図５に示すように、コントローラ６の無線携帯端末器６５を操作して、汚損物質が大量に付着している場所Ｄにピンポイントで端末器１を移動させて清掃を実施する。コントローラ６の無線携帯端末器６５は、作業員が携帯して平板状構造物Ｐに近づき目視しながら操作することができる。

この清掃の後、他の汚損物質が大量に付着している場所Ｄにピンポイントで端末器１を移動させて清掃を実施する。

汚損物質が大量に付着している場所Ｄの清掃が完了した後には、図６に示すように、コントローラ６の無線携帯端末器６５を操作して、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の移動限界に端末器１を移動させて、コントローラ６の中央処理部６１に清掃可能な清掃対象面Ｐａの大きさをティーチングする。ティーチングされたコントローラ６の中央処理部６１は、前述の自動モードに清掃可能な清掃対象面Ｐａの大きさを反映させる。

この後、コントローラ６の中央処理部６１を手動モードに切換えると、端末器移動機構５によって移動範囲が規制される平板状構造物Ｐの清掃対象面Ｐａの全面に規則性（例えば、千鳥状）をもって端末器１を自動的に移動させる清掃作業が実行される。

手動モード，自動モードにかかわらず、端末器１の内部では、空気とともに清掃対象面Ｐａに噴射された粉末状の洗浄剤Ｓの粒子が汚損物質や清掃対象面Ｐａの微細な凹凸に侵入して汚損物質を清掃対象面Ｐａから確実に除去する。

粉末状の洗浄剤Ｓについては、本発明者等の実験によると、ケイ酸または酸化アルミニウムを主成分として平均粒径が５０〜１００μｍからなるものが有効であるとか確認された。平均粒径が５０μｍ未満であると、各部で目詰まり等の不具合が生じやすくなる。また、平均粒径が１００μｍを超えると、清掃対象面Ｐａを傷つけるおそれが生ずる。

粉末状の洗浄剤Ｓの具体例としては、火山灰からなる自然素材の豊和直（株）の商品名「トワナライト」（ＳＹＢ−５００５，ＳＹＢ−５０００，ＳＹＢ−２０００，ＳＹＢ−１００Ｈ）が好適である。ちなみに、真比重は、０．７〜０．９とされている。

粉末状の洗浄剤Ｓによる清掃は、端末器１によって区画された清掃作業用空間Ｃで集中的に行われ、粉末状の洗浄剤Ｓが周囲に飛散することはない。そして、清掃によって平板状構造物Ｐから除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤Ｓとは、洗浄剤回収機構４によって回収される。

従って、平板状構造物Ｐを効率的かつ確実に清掃することができる。

図７は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第２例を示すものである。

第２例は、清掃具３を大きく形成して、清掃具３の掃除端部３１の間からも粉末状の洗浄剤Ｓが噴射されるようにしてある。

第２例によると、清掃具３と粉末状の洗浄剤Ｓとの協働性が高くなって、平板状構造物Ｐをより効率的かつ確実に清掃することができる。

図８は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第３例を示すものである。

第３例は、清掃具３の掃除端部３１をスポンジ，マット状にして、粉末状の洗浄剤Ｓを端末器１の側部上方から清掃具３の掃除端部３１を避けるように噴射させている。なお、清掃具３の掃除端部３１の摩擦抵抗が大きくなるおそれがあるため、プーリ３３等を省略して掃除具駆動モータ３５を直結している。

第３例によると、清掃具３の清掃機能を主として粉末状の洗浄剤Ｓの清掃機能を従として、平板状構造物Ｐを材質によってはより効率的かつ確実に清掃することができる。

図９は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第４例を示すものである。

第４例は、浄剤回収機構４のフィルタ４２に平板状構造物Ｐから除去された汚損物質の分離構造を備え、粉末状の洗浄剤Ｓを洗浄剤供給機構２の洗浄剤タンク２２にレターンさせるように構成している。

第４例によると、粉末状の洗浄剤Ｓの消耗を低減することができる。

図１０は、本発明に係る平板状構造物の清掃方法および清掃装置を実施するための形態の第５例を示すものである。

第５例は、端末器移動機構５のＸ軸レール５１に吸盤８を取付け、吸盤８に調整弁４４を介して洗浄剤回収機構４の吸引力を作用させるようにしている。

第５例によると、第１例のブラケット７を使用しなくても、端末器移動機構５を平板状構造物Ｐに簡単に取付けることができる。なお、吸盤８による取付けでは端末器移動機構５の取付け強度が低くなるおそれがあるため、Ｘ軸レール５１を２本配設して両持ち式として吸盤８を増やせる工夫をしている。

以上、図示した各例の外に、建家の壁，窓ガラス等からなる平板状構造物Ｐの清掃にも適用することが可能である。

１端末器
２洗浄剤供給機構
３掃除具
４洗浄剤回収機構
５端末器移動機構
６コントローラ
Ｃ清掃作業用空間
Ｐ平板状構造物
Ｐａ清掃対象面
Ｓ粉末状の洗浄剤

Claims

平板状構造物の清掃対象面の上に清掃作業用空間を区画し、清掃作業用空間の内部に粉末状の洗浄剤を空気で送込み清掃対象面に噴射させながら、清掃作業用空間の内部で平板状構造物の清掃対象面を掃除具で掃き、清掃によって平板状構造物から除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤とを清掃作業用空間の内部から吸引して回収する清掃作業を実行するものであって、清掃作業の位置が平板状構造物の清掃対象面に沿って移動される平板状構造物の清掃方法。
請求項１の平板状構造物の清掃方法において、粉末状の洗浄剤はケイ酸または酸化アルミニウムを主成分として平均粒径が５０〜１００μｍからなるものであることを特徴とする平板状構造物の清掃方法。
平板状構造物の清掃対象面の上に被せられ清掃作業用空間を区画するカップ形の端末器と、端末器の内部に粉末状の洗浄剤を空気で送込み清掃対象面に噴射させる洗浄剤供給機構と、端末器の内部に設けられ平板状構造物の清掃対象面を掃く掃除具と、清掃によって平板状構造物から除去された汚損物質と粉末状の洗浄剤とを端末器から吸引して回収する洗浄剤回収機構と、端末器を平板状構造物の清掃対象面に沿って移動させる端末器移動機構とを備えてなる平板状構造物の清掃装置。
請求項３の平板状構造物の清掃装置において、端末器移動機構は平板状構造物に支持されたレールに沿って直交する２方向への移動が組合わされるものであることを特徴とする平板状構造物の清掃装置。
請求項４の平板状構造物の清掃装置において、端末器移動機構の動作を制御するコントローラを備え、コントローラはレールによって規制される平板状構造物の清掃対象面の全面に規則性をもって端末器を自動的に移動させる自動モードとレールによって規制される平板状構造物の清掃対象面のピンポイントに端末器を手動で移動させる手動モードとが選択可能に設定されていることを特徴とする平板状構造物の清掃装置。