JP6170337B2 - 洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄装置、特にソーラーパネル洗浄装置に関する。

近年、環境保護の観点から、太陽光を電力に変換するソーラーパネル（太陽電池）を屋根に設置する家庭が増加している。また、世界規模で石油／原子力の代替エネルギーについての議論が行われており、太陽光発電などの再生可能エネルギーの固定価格買取制度の施策が実施され、企業、自治体、電力会社などにおいては、より大型な太陽光発電所を経営し、発電した電力の自社活用、売電による電力事業が行われるようになってきている。

これまで、ソーラーパネルは、雨などで表面上の汚れが取れるなど、メンテナンスフリーで発電できるとされていた。しかしながら、ソーラーパネルは、太陽光により発電するため、表面に枯れ葉やほこり等の汚れが付着すると、発電する電力量が急激に低下する。特に、砂漠／乾燥地帯などの降雨量の少ない地域、火山灰、黄砂、雪などの堆積物が多い地域では、年間を通して効率よく発電するためにソーラーパネル表面の汚れを清掃する必要があるとして、清掃作業を行っている。

図８は、特許文献１に記載のソーラーパネル洗浄機２００の概略図である。特許文献１のソーラーパネル洗浄機２００は、ソーラーパネル洗浄機２００のフレーム２０１にギアを施しその上を固定車で支えた歯車２０６を電動させることで、フレーム２０１上を移動する。また、洗浄モップ類２０７が回転移動し、洗浄ホース２０８からの給水噴射でソーラーパネル２１０を洗浄する。また、特許文献２に記載のソーラーパネル清掃装置は、ソーラーパネル上を４本足で自走し、ソーラーパネルの表面を清掃する清掃体（ブラシ、ブレード）にてソーラーパネルの清掃を行う。また、洗浄液をソーラーパネルの表面に向けて高圧噴射する高圧洗浄機構を設けており、固くこびりついた汚れを浮かび上がらせる。

特開２０１０−２８７８６７（平成２２年１２月２４日公開） 特開２０１０−１８６８１９（平成２２年８月２６日公開）

ところで、特許文献１のソーラーパネル洗浄機においては、メガソーラー発電所に代表される、多数のパネル群の洗浄が困難である。列状に多数ならんだソーラーパネルへの上記洗浄機の適用には、列の全長と同程度の長さのギアフレームが必要である。さらに、全てのソーラーパネルの列を洗浄するためには、全ての列にギアフレームを設置する、もしくは、装置をギアフレームごと他の列に移動させる必要があり、多大なコストが掛かるという課題を有する。

一方で、特許文献２のソーラーパネル清掃装置においても、メガソーラー発電所のような多数のソーラーパネル群への適用には適さない。長い列状に並ぶソーラーパネルを、両端を何度も往復するように洗浄するのは非効率的である。また、ソーラーパネルの列は向きや列数、パネルサイズが異なる場合が多い。清掃装置に端から端まで１回の移動で全面洗浄できる装置幅を持たせるためには、これらの各並べ方に対応させる必要があるが、歩行動作は高度な制御が必要で、重量制限等もあり、大型化が困難という課題を有する。また、ソーラーパネル全体に合わせた清掃装置では直進性を保つことや、ソーラーパネルのフレームや固定部材等の段差への対応が困難である。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ソーラーパネルの並べ方によらず、一度で効率的にソーラーパネルを洗浄できる装置を安価に提供することにある。

本発明に係る洗浄装置は、太陽電池モジュールの受光面を洗浄する洗浄体と、太陽電池モジュールの受光面上を走行するための走行輪と、洗浄体を保持する保持部材と、を含む洗浄ユニットを複数備え、複数の洗浄ユニットの保持部材は前記洗浄ユニットが進行する方向と交差する方向で連結部によって互いに連結されており、連結部は洗浄ユニットが進
行する方向に沿った回転軸を有することを特徴としている。

本発明に係る洗浄装置の連結部は前記洗浄ユニットが進行する方向に交差する方向で並行する２つの回転軸を有することを特徴としている。

本発明に係る洗浄装置は、太陽電池モジュールの受光面を洗浄する洗浄体と、太陽電池モジュールの受光面上を走行するための走行輪と、洗浄体を保持する保持部材と、を含む洗浄ユニットを複数備え、複数の洗浄ユニットの保持部材は洗浄ユニットが進行する方向と交差する方向で板バネによって互いに連結されている。

上記洗浄装置によれば、被洗浄面であるソーラーパネルの列について、保持部材・洗浄体・走行輪を組み合わせたユニットを、パネルの列数分連結した洗浄装置により、最短の移動距離で、被洗浄面全面を洗浄することができる。また、ユニットの連結数を変えることで、様々な列数および行数のソーラーパネルに対応することができ、汎用性の高い洗浄装置となる。

太陽光発電装置の設置の状態を説明する平面図及び側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る洗浄装置ユニット及びガイド部の概略構成を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る洗浄装置ユニットの概略構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る洗浄装置を太陽電池モジュール列に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る洗浄装置を太陽電池モジュール列に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る洗浄装置を太陽電池モジュール列に設置した状態を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る洗浄装置を太陽電池モジュール列に設置した状態を示す斜視図である。 特許文献１に記載の従来の洗浄装置の概略構成を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る洗浄装置について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。なお、実施形態の説明において、説明の便宜上、上、下、左、右の表現を用いるが、これらの表現は示した図に基づくものであって発明の構成を限定するものではない。

下記の実施形態においては、ソーラーパネル洗浄装置について説明するが、本発明の形態は、ソーラーパネル洗浄装置に限られず、屋根、床などの平坦な部分に利用する洗浄装置であればよい。

図１は、太陽光発電装置１００の設置の状態を説明する図である。図１の（ａ）は、太陽光発電装置１００の正面図であり、図１の（ｂ）は、太陽光発電装置１００の側面図である。太陽光発電装置１００は、太陽電池モジュール１０１と太陽電池モジュール１０１を保持するための架台１０２と固定部材１０３とで構成される。固定部材１０３は、太陽電池モジュール１０１を架台１０２に固定する。太陽電池モジュール１０１には、太陽電池モジュール１０１の周辺を保護するためのフレーム１０４が設けられている。太陽電池モジュール１０１と設置基準面Ｇとの設置角度及び高さは設置状態により適宜選択される。設置角度については、発電量等を考慮して１０から３０°程度に設定される。設置基準面Ｇ自体は、屋根のように傾いている場合もあり得る。

（洗浄装置ユニット１０の構成）
図２は、本実施形態に係る洗浄装置を構成する洗浄装置ユニット１０及びガイド部３０の概略構成を示す平面図である。図２に示すように、洗浄装置ユニット１０は、洗浄体であるブレード１１、保持部材１２、モータ１３、走行輪１４、タンク１５、ポンプ１６、液体供給部である配管１７及びノズル１８、バッテリー１９、連結部ａ２０を備えており、ガイド部３０は連結部ｂ３１、ガイド輪３２を備えている。また、洗浄装置ユニット１０の進行方向をＸとし、太陽電池モジュール１０１の受光面と平行かつＸ方向と直交する方向をＹとする。ブレード１１は洗浄装置ユニット１０と共にＸ方向に進行する。

一つの洗浄装置ユニット１０が太陽電池モジュールのパネル１枚に対応している。したがって、洗浄装置ユニットをパネルの列数分連結させることにより、効率的に被洗浄面全面を洗浄することができる。

洗浄装置ユニット１０とガイド部３０はそれぞれ連結部ａ２０および連結部b３１で連結され、走行輪１４は太陽電池モジュール１０１のフレーム１０４上に接触し、走行する。ガイド輪３２はフレームの側面に接触するように配置される。走行輪１４により、太陽電池モジュール１０１と洗浄装置ユニット１０との間の距離が一定に保たれる。また、ガイド輪３２により、設置基準面に対して傾斜している太陽電池モジュール１０１からの洗浄装置の脱落・落下が防止され、かつ洗浄装置が太陽電池モジュール１０１の上下端に沿って直線的に進行する際の安定性が高められる。

ブレード１１の延びる方向は、洗浄装置ユニット１０の進行方向と垂直な方向Ｙに対し、わずかに傾いていることが望ましい。本実施形態ではブレード１１の延びる方向は、方向Ｙに対して１〜５°程度傾いている。これにより、洗浄装置ユニット１０が進行する際、ブレード１１が拭き取る太陽電池モジュール１０１上の汚水をブレード１１の傾斜方向に押し出す力が働き、太陽電池モジュール１０１の受光面から汚水をスムーズに排出することができる。また、ブレード１１をわずかに傾けることで、ブレード１１が太陽電池モジュール１０１の周囲のフレーム１０４の段差を乗り越える際、先に当たった箇所から徐々に乗り越えるようになるため、乗り越え時の負荷を大幅に低減することができる。なお、ブレード１１の傾きが１〜５°とわずかな量となっているのは、傾きが大きくなるほど、ブレード１１を収納する保持部材１２の幅が増大するためである。

本実施形態では、洗浄体として弾性のあるブレードを用いているが、洗浄体はブレードに限定されず、チャンネルブラシや回転ブラシ・スポンジ等を替わりに用いても良い。

洗浄装置ユニット１０の動作は、モータ１３が走行輪１４を駆動させることで行われる。本実施形態では、モータの回転軸を直近の走行輪１４に直接連結する１輪駆動形態となっているが、モータの駆動力をシャフト・軸受け・タイミングベルト等で各走行輪に伝達し２輪駆動や４輪駆動にしても良い。配管１７は、チューブ２１によってポンプ１６に接続されている。また、配管１７には太陽電池モジュール１０１の方向に水等の液体を噴射するためのノズル１８が取り付けられており、前記モータ１３の駆動と同時に、ポンプ１６がタンク１５に蓄えられた水を配管１７に流し込み、前記ノズル１８を経て太陽電池モジュール１０１上に水を噴射する。なお、本実施形態では水を勢いよく噴射して太陽電池モジュール１０１上の汚れを浮かせるために配管１７にノズル１８を取り付けているが、直接配管１７に穴をあけて噴射口としても良い。配管１７及びノズル１８は、被洗浄面に洗浄のための液体を供給する液体供給部である。

また、本実施形態ではタンク１５に蓄えられた水を太陽電池モジュール１０１に噴射する構成としているが、水が足りない場合に、タンク以外にもホースを接続して水を供給する構成であってもよい。また、タンクを備えることなく太陽電池モジュール上端に配管を設置し、そこから水を供給する構成であってもよい。これにより、大容量のタンクを洗浄装置ユニット１０に備える必要がなく、軽量化を図ることができる。

本実施形態ではモータ１３とポンプ１６とはバッテリー１９から給電されることで動作するが、外部電源を用いてモータ１３とポンプ１６とに直接給電してもよい。外部電源からモータ１３及びポンプ１６に直接給電する場合は、電源コードを洗浄装置ユニット１０から外部電源に配線する必要がある。このような場合、太陽電池モジュール１０１ならびにその周辺にある障害物に電源コードが引っかかり、洗浄装置の駆動を妨げる恐れがあるため、バッテリーを搭載することが好ましいといえる。

連結部ａ２０は、他の洗浄装置ユニットの連結部や、ガイド部３０の連結部ｂ３１と一対の組を作り、両者を連結させることができる。詳細な連結方法については後述する。

以下、本実施形態に係る洗浄装置ユニット１０及びガイド部３０に備えられた各種部品について、さらに詳細に説明する。

図３は、本実施の形態における洗浄装置ユニット１０とガイド部３０が連結した状態の概略構成を示す側面図である。

ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の表面（受光面）とブレード１１のエッジが平行になるように配置されている。また、ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の平面の法線方向から洗浄装置ユニット１０の進行方向に３０〜４５°程度傾いて固定されている。ブレードを傾けて固定する理由は、太陽電池モジュール１０１の洗浄に使用する水の拭き払い性を高くするためである。ブレード１１の材料は、水、汚れの拭き取り性能および耐候性を考慮し、弾性のある材料（弾性部材）を用いるのが好ましい。例えば、ブレード１１として、ＥＰＴゴム、ウレタンゴムなどを用いたゴムブレードを用いることが好ましい。

配管１７及び配管１７に配置されるノズル又は穴等の噴射口は、ブレード１１又は太陽電池モジュール１０１に水を吹き付けられるように配置されている。噴射口の個数や噴射量については、洗浄装置ユニット１０の進行速度やポンプの最大圧力・最大流量によって最適な値が異なることから、モータ１３及びポンプ１６の性能から必要量を算出すると良い。

洗浄装置ユニット１０の全ての構成要素は、直接又は間接的に保持部材１２に固定されている。保持部材１２は、洗浄装置ユニット１０が屋外で使用され、さらに水を使用しての洗浄を行うことから、耐候性に優れた材料で構成されることが好ましい。また、洗浄装置ユニット１０の保持部材１２は、太陽電池モジュール１０１の長手方向を覆う形状であり、洗浄装置のサイズはユニット連結数により長いもので数ｍになることから、保持部材１２には高剛性・低重量であることが求められる。本実施形態では保持部材１２には軽量で防錆性に優れた金属部材であるアルミニウム部材を用い、トラス構造などの剛性に優れたフレーム構造とすることにより、軽量化を図っている。

以下、本実施形態に係る洗浄装置ユニット１０の連結機構について、詳細に説明する。

図４は本実施形態で洗浄対象とする縦置き２列太陽電池モジュールと、それに設置された洗浄装置を示す。本実施形態では洗浄装置ユニット１０の両端にガイド部３０が連結されている。なお簡単のため、図３に示す洗浄装置を構成する洗浄装置ユニット１０は、保持部材１２と走行輪１４のみを表示している。２列太陽電池モジュール用の洗浄装置には、２つの洗浄装置ユニット１０を連結部ａ２０同士で連結し、連結した洗浄装置ユニット１０を挟むように２つのガイド部を連結した構造となっている。本実施形態では、洗浄装置ユニット１０同士の連結に蝶番４０を用いている。蝶番４０は、２枚の金属板の接線方向を回転軸として連結し、回転、回動可能な構造体である。蝶番４０は、屋外での使用に耐え、強度の高いアルミやステンレス製であることが望ましい。蝶番４０により、２つの洗浄装置ユニット１０は、連結部ａ２０を中心軸として自由に回転することができる。これは、図４の行Ｎに位置する２枚の太陽電池モジュールのように、同じ行に位置する太陽電池モジュールが架台の寸法バラツキ等の影響でずれがあり、きれいに並んでいないことがあるという課題に対応するための構造である。本実施形態の洗浄装置は、図４の行Ｎに乗った際にも、蝶番４０が太陽電池モジュールの角度変化に応じて柔軟に回転することにより、洗浄装置ユニット１０が角度変化に対応できるため、走行輪やブレードが安定して太陽電池モジュール１０１に接触し、走行性や洗浄性が保たれる。

洗浄装置ユニット１０とガイド部３０との連結は、上記洗浄装置ユニット間の連結と異なり、連結部に自由度を持たせる必要がない。本実施例では、板バネ４１を用いて両者を連結している。板バネ４１も蝶番４０と同様、屋外使用と強度の関係から、アルミニウムやステンレス製であることが望ましい。

本実施形態では洗浄装置ユニット１０の両端にガイド部３０が連結されている。ガイド部を装着することにより、ガイド輪３２が太陽電池モジュール１０１のフレーム１０４に沿って回転し、洗浄装置ユニット１０を両側から押さえるようにして誘導する。これにより、洗浄装置は太陽電池モジュール１０１から脱落・落下することを防止され、かつ太陽電池モジュール１０１のY軸方向両端に沿って直線的に進行する際の安定性が高められる。また、フレーム上には太陽電池モジュールを止めるボルトなどの突起物があり、そこを乗り越える際の衝撃にも対応することができる。さらに、走行輪１４がフレーム上を安定して走行することにより、太陽電池モジュール１０１のパネル部分に走行輪が接触することによる損傷を防ぐことができる。

ガイド輪３２はサスペンション構造にするか、もしくは太陽電池モジュール１０１のフレーム１０４との間に多少の余裕を持たせることが望ましい。これにより、太陽電池モジュール１０１の行方向のずれや突起物にも対応することができる。

洗浄装置ユニット１０を連結する際、各洗浄装置ユニット１０が、上述の構成要素１１〜２０までを全て備えている必要はない。例えば、バッテリーは２つの洗浄装置ユニット１０のどちらか一方にだけ備えられていれば洗浄装置を稼動させられる。同様の理由で、モータやポンプ、タンクも片方だけに備えられていれば良い。なお、ポンプが片方だけの搭載になった場合、ポンプを搭載していない側の洗浄装置ユニットの配管に洗浄液が供給されないため、双方の配管１７を柔軟性のあるチューブ等で連結する必要がある。

本発明に係る洗浄装置は、上記のように洗浄装置ユニット同士の連結に蝶番を用いることにより、洗浄装置の連結部が角度変化に応じて柔軟に回転することができるため、太陽電池モジュールが架台の寸法バラツキ等の影響で平行に並んでいない場合にも安定して洗浄、走行することが可能となる。

〔実施形態２〕
以下、本発明の第２の実施形態に係る洗浄装置ついて詳細に説明する。なお、本実施形態に係る洗浄装置の保持部材と連結部で使用する連結部材および走行輪１４以外の構成要素については、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

図５は本実施形態で洗浄対象とする横置き２列太陽電池モジュールと、それに設置された洗浄装置を示す。

本実施形態では、前述の洗浄装置ユニット１０の構成要素のうち、保持部材１２を走行輪１４を少なくした保持部材１２´に置き換えた、洗浄装置ユニット１０´を用いる。実施形態１の洗浄装置ユニット１０の保持部材１２は、太陽電池モジュール１０１の長手を覆う大きさであったのに対し、保持部材１２´は太陽電池モジュール１０１の短手を覆う大きさとなっている。

本実施形態では、洗浄装置ユニット１０´同士の連結部材として、板バネ４１を用いている。板バネ４１は、前述の実施形態１において、洗浄装置ユニット１０とガイド部３０を連結する際に使用した部材と同じものである。板バネ４１で連結された洗浄装置ユニット１０で構成された洗浄装置は、全体で１つの剛体としての挙動を示す。しかしながら、板バネの強度は材質や厚みによるものの、保持部材１２´の強度よりも大幅に低いため、自重による装置のたわみの大半は、この板バネによる連結部に生じる。そのため、実施形態１で示した蝶番４０と同じように、隣接する太陽電池モジュールの角度変化に対応して板バネ４１が湾曲し、洗浄装置の洗浄性や走行性を維持することができる。板バネ４１は屋外使用と強度の関係から、アルミニウムやステンレス製であることが望ましいが、やわらかい材質で厚めにしたり、硬い材質で薄めにしてもよい。洗浄装置ユニット１０´同士の連結部ａ２０は角を丸くしたり、多少の余裕を持たせることが望ましい。これにより、洗浄装置ユニットがたわみやすくなり、角度変化により対応しやすくなる。また、実施形態１で示した蝶番で連結したユニットで構成された洗浄装置は、洗浄装置の持ち運びの際に連結部ａ２０が回転しないようにロックする機構が必要となるが、板バネで連結したユニットで構成された洗浄装置は、全体で１つの剛体として振舞うため、持ち運びの際に連結部のロックが必要ないという利点がある。

本実施形態では、１つの洗浄装置ユニット１０´に取り付けられている走行輪１４の個数が３個となっている。実施形態１の洗浄装置と比べ、洗浄装置ユニット１０´のY軸方向の左右に２個づつ位置する走行輪１４の１つが外された状態となっている。この洗浄装置ユニット１０´単体では、取り外された走行輪位置から倒れてしまう可能性があり、自立が不安定になる。しかしながら、同様に走行輪１４が１つ外れた洗浄装置ユニット１０´を、走行輪が外れている側の連結部同士で連結することで、図４に示すように、他方の洗浄装置ユニットの走行輪１４が、互いのユニットの外れた走行輪を補い合う状態となるため、洗浄装置全体のバランスは保たれる。

したがって、走行輪を少なくすることにより軽量化を図ることができ、また、互いに走行輪が外れたユニットを組み合わせることにより走行性を保つことが可能である。

本発明に係る洗浄装置は、上記のように洗浄装置ユニット同士の連結に板バネを用いることにより、洗浄装置の連結部が角度変化に応じて湾曲することができるため、太陽電池モジュールが架台の寸法バラツキ等の影響で平行に並んでいない場合にも安定して洗浄、走行することが可能となり、さらに持ち運びの際に連結部のロックが必要ないという利点がある。

〔実施形態３〕
以下、本発明の第３の実施形態に係る洗浄装置について詳細に説明する。なお、本実施形態に係る洗浄装置の保持部材と連結部ａ２０で使用する連結部材以外の構成要素については、実施形態２と同様であるため、説明を省略する。

図６は本実施形態で洗浄対象とする横置き３列太陽電池モジュールと、それに設置された洗浄装置を示す。

本実施形態の洗浄装置は、横置き太陽電池モジュール用の洗浄装置ユニット１０´を３連結させ、横置き３列太陽電池モジュールを１度に洗浄できる状態となっている。

本実施形態では、洗浄装置ユニット１０´同士の連結部材として、連結板４２を用いている。連結板４２は、図６に示すように、細長い板状の部材に２本の回転軸を設けた構造となっており、前述の回転軸２本をそれぞれ、連結させる洗浄装置ユニット１０´の連結部ａ２０に取り付けることで連結させる。連結板４２は２本の回転軸による回転自由度を持った連結部材であり、実施形態１での連結部材である蝶番４０に、さらに１本の回転軸による回転自由度を加えた挙動を示す。具体的には、蝶番４０が、同一の行に位置する太陽電池モジュールの角度変化に対応していたのに対し、連結板４２は、角度変化に加え、太陽電池モジュールの高さの変化にも対応可能である。

これにより、図６の行Ｎに示すような、角度と高さが双方ばらついている太陽電池モジュール列に対しても、走行輪１４の接触状態とブレード１１の接触状態が常に変化しないことから、走行性と洗浄性が保たれる。

本発明に係る洗浄装置は、上記のように洗浄装置ユニット同士の連結に連結板を用いることにより、洗浄装置の連結部が２軸により回転することができるため、太陽電池モジュールが架台の寸法バラツキ等の影響で高さ変化および角度変化がある場合にも安定して洗浄、走行することが可能となる。

〔実施形態４〕
以下、本発明の第４の実施形態に係る洗浄装置について詳細に説明する。なお、本実施形態に係る洗浄装置の構成要素については、実施形態３と同様であるため、説明を省略する。

図７は本実施形態で洗浄対象とする横置き２列太陽電池モジュールと、それに設置された洗浄装置を示す。

本実施形態の洗浄装置は、横置き太陽電池モジュール用の洗浄装置ユニット１０´を２連結させ、横置き２列太陽電池モジュールを１度に洗浄できる状態となっている。

本実施形態の洗浄装置は、実施形態３と同様に、洗浄装置ユニット１０´同士を連結板４２で連結しているが、連結された洗浄装置ユニット１０´の端部にガイド部３０が連結されていないことが特徴となっており、洗浄対象である太陽電池モジュール１０１の設置角度が０°に近い場合など、走行による滑落の危険が少ない状況において、実施形態１〜３に記載の洗浄装置と同様に運用することができる。太陽電池モジュール１０１の設置角度については、洗浄装置が自重により太陽電池モジュールから脱落・落下しない角度であればよい。

このとき、モータ１３が駆動させる走行輪１４の回転速度を、連結された洗浄装置ユニット１０´間で完全に同期させ、洗浄装置が直進するように設定する必要がある。隣接する洗浄装置ユニット１０´における走行輪１４の回転速度が同期していない場合、両輪の速度差により直進性が保たれず、フレーム１０４から脱落する恐れが生じる。また、モータ１３が駆動させる走行輪１４の位置は、走行輪１４の回転速度の差が極力直進性に影響を与えないように、連結された洗浄装置ユニット１０´におけるY軸方向の両端近傍に配置することが好ましい。

これにより、設置角度が０°に近い太陽電池モジュール１０１に対して、走行輪１４の回転速度差の影響を排除することができるため、洗浄装置ユニット１０´の端部にガイド部３０が連結されていない場合においても、走行輪１４の接触状態とブレード１１の接触状態が常に変化しないことから、走行性と洗浄性が保たれる。また、ガイド部３０を不要とすることにより、軽量化を図ることができ、走行性の向上およびバッテリーの省電力化につながる。

本発明に係る洗浄装置は、上記のように洗浄装置ユニットの端部にガイド部を連結しなくても、直進性を考慮した構成とすることにより、洗浄装置の軽量化を図ることができるため、安定して洗浄、走行することが可能となる。

本発明の洗浄装置は、太陽電池モジュール１０１の長手・短手の長さに対応する大きさの保持部材１２、保持部材１２´を任意の個数連結させることで、あらゆる並び方の太陽電池モジュール列を一度に洗浄することができる。

実施形態１から実施形態４では、洗浄装置ユニット間、及び洗浄装置ユニットとガイド部間の連結部材として板バネ、蝶番、連結板を用いた。しかしながら、連結方法は上記方法だけに限定されず、例えば連結部が凸と凹の嵌め合い構造となっており、嵌め合わせた後に両者を貫通するシャフトを通す構造などを用いてもよい。

また、上記実施形態を用いて具体的に説明を行ったが、本発明はそれらに限定されるものではない。上述した４つの実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の太陽電池モジュール洗浄システムは、上述の洗浄装置を備え、さらにタンク１５内の液体残量を検知して自動で停止・作動するセンシング機能、太陽電池モジュールの列の端部を検知して自動で停止するセンシング機能、及び／又は、太陽電池モジュールの列が多数存在する場合に洗浄装置を次列に移すためのリフター・無人搬送車等を有する。上記太陽電池モジュール洗浄システムは、洗浄装置を太陽光発電装置の構成に合わせて適切に稼働させ、かつ、大規模な太陽電池モジュールにも対応できる柔軟性を持つシステムである。

それゆえ、被洗浄面の大きさによらず、一度に効率よく洗浄する能力を有する洗浄システムを提供することができるという効果を有する。

なお、上述の洗浄装置は、太陽光発電装置に限らず、同一幅で長く伸びる被洗浄面に対して好適に適用することができる。例えば、上述の洗浄装置を、曲面を有するアーケード、一般家庭の屋根、および廊下に適合させることも可能である。

曲面を有するアーケードにおいては、曲面の頂点で洗浄装置ユニット同士を曲面形状に対応可能な連結部材により連結する。また、曲面の端部にガイド枠を設けて、ガイド輪を接触させることにより、安定して洗浄、走行することが可能になる。

以上説明してきた通り、本発明の洗浄装置は、被洗浄面を洗浄する洗浄体と、被洗浄面上を走行するための走行輪と、洗浄体を保持する保持部材を備え、保持部材には別の保持部材を連結する少なくとも１つの連結部を備えている。このような構成とすることによって、最短の移動距離で、被洗浄面全面を洗浄することができる。また、洗浄装置ユニットの連結数を変えることで、様々な列数および行数の被洗浄面に対応することができ、汎用性の高い洗浄装置となる。

また、連結部は、少なくとも１つの回転軸を有する部材で連結されてもよい。このような構成とすることによって、同じ行に位置する架台の寸法バラツキ等の影響でずれがあり、きれいに並んでいないことがある場合にも、走行輪や洗浄体が安定して被洗浄面に接触し、走行性や洗浄性が保たれる。

また、連結部は、回転軸を有しない部材で連結されていてもよい。このような構成とすることによって、洗浄装置の連結部が角度変化に応じて湾曲することができるため、架台の寸法バラツキ等の影響で平行に並んでいない場合にも安定して洗浄、走行することが可能となる。さらに、持ち運びの際に連結部のロックが必要ないという利点がある。

また、保持部材は、非連結側の端部にガイド部を備え、ガイド部は、被洗浄面の端部と接していてもよい。このような構成とすることによって、洗浄装置が被洗浄面から脱落・落下することが防止される。さらに、被洗浄面の端部に沿って直線的に進行する際の安定性を高められる。
また、被洗浄面は太陽電池モジュールの受光面であり、走行輪は太陽電池モジュールのフレーム上を走行することが好ましい。このような構成とすることによって、ソーラーパネルの並べ方によらず、一度で効率的にソーラーパネルを洗浄できる装置を安価に提供することができる。また、太陽電池モジュールのフレーム上にある突起物を乗り越える際の衝撃に対応することができる。さらに、走行輪がフレーム上を安定して走行することにより、太陽電池モジュールのパネル部分に走行輪が接触することによる損傷を防ぐことができる。

本発明は、ソーラーパネル、アーケード、一般家庭の屋根、および廊下などの洗浄装置並びに洗浄システムに用いることができる。

Ｇ 設置基準面
１０ 洗浄装置ユニット
１１ ブレード
１２ 保持部材
１３ モータ
１４ 走行輪
１５ タンク
１６ ポンプ
１７ 配管（液体供給部）
１８ ノズル（液体供給部）
１９ バッテリー
２０ 連結部ａ（洗浄装置ユニット側）
２１ チューブ
３０ ガイド部
３１ 連結部ｂ（ガイド部側）
３２ ガイド輪
４０ 蝶番
４１ 板バネ
４２ 連結板
１００ 太陽光発電装置
１０１ 太陽電池モジュール
１０２ 架台
１０３ 固定部材
１０４ フレーム

Claims (3)

1. 太陽電池モジュールの受光面を洗浄する洗浄体と、
   前記太陽電池モジュールの受光面上を走行するための走行輪と、
   前記洗浄体を保持する保持部材と、を含む洗浄ユニットを複数備える洗浄装置であって、
   複数の前記洗浄ユニットの保持部材は前記洗浄ユニットが進行する方向と交差する方向で連結部によって互いに連結されており、
   前記連結部は前記洗浄ユニットが進行する方向に沿った回転軸を有する洗浄装置。
2. 前記連結部は前記洗浄ユニットが進行する方向に交差する方向で並行する２つの前記回転軸を有する請求項１に記載の洗浄装置。
3. 太陽電池モジュールの受光面を洗浄する洗浄体と、
   前記太陽電池モジュールの受光面上を走行するための走行輪と、
   前記洗浄体を保持する保持部材と、を含む洗浄ユニットを複数備える洗浄装置であって、
   前記複数の洗浄ユニットの保持部材は前記洗浄ユニットが進行する方向と交差する方向で板バネによって互いに連結されている洗浄装置。