WO2015146270A1 - 洗浄装置 - Google Patents

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WO2015146270A1
WO2015146270A1 PCT/JP2015/052133 JP2015052133W WO2015146270A1 WO 2015146270 A1 WO2015146270 A1 WO 2015146270A1 JP 2015052133 W JP2015052133 W JP 2015052133W WO 2015146270 A1 WO2015146270 A1 WO 2015146270A1
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WO
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blade
cleaning
cleaned
solar cell
moving
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/052133
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
三保谷　拓史
田中　正雄
純一 木野本
彰人 近藤
秀明 名倉
良治 石村
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024—Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • B08B1/30—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/20—Cleaning; Removing snow
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10—Cleaning arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning device, particularly a solar panel cleaning device.
  • Patent Document 1 discloses a cleaning device for a solar battery panel.
  • the cleaning device for solar cell panel of Patent Document 1 includes a cleaning unit having a blade unit that moves in contact with the light receiving surface of the solar cell panel, a recognition unit for recognizing the dirt state of the light receiving surface, and detection of a rain state.
  • a rain sensor to perform and a control unit to operate the cleaning unit.
  • control unit determines whether the precipitation is cleanable based on the information of the rain sensor, and determines that the precipitation is cleanable Control to operate the cleaning unit.
  • the rain sensor does not detect rain, the rainwater stored in the water storage tank is supplied to the water supply pipe, and water is sprayed onto the light receiving surface of the solar cell from the water supply pipe for cleaning.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a cleaning apparatus that effectively uses a limited cleaning liquid and has a high cleaning effect in cleaning a solar cell panel.
  • a cleaning apparatus is a cleaning apparatus that cleans a surface to be cleaned of a solar cell module that is installed at an incline, a nozzle that discharges a cleaning liquid toward the surface to be cleaned, and a push on the surface to be cleaned.
  • a blade that is applied to wipe off the cleaning liquid; and a moving unit that moves the blade along a direction that intersects the inclination direction of the surface to be cleaned.
  • the lower end wherein the upper end is arranged behind the lower end with respect to the moving direction of the blade.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a cleaning device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a top view showing a state in which the cleaning device 10 according to Embodiment 1 is attached to the solar cell module 101.
  • It is a schematic diagram comparing the inclination of the blade and the flow of the cleaning liquid. It is a figure explaining the structure of the washing
  • FIG. It is a schematic diagram comparing the arrangement of blades and the flow of cleaning liquid. It is a figure explaining the structure of the washing
  • FIG. It is a figure explaining an example of the switching mechanism of the washing
  • the vertical direction means a vertical direction along the inclination of the surface to be cleaned
  • the downward direction is a direction in which cleaning liquid such as water discharged on the surface to be cleaned flows down.
  • the horizontal direction means a direction crossing the above-described vertical direction.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a state of installation of the solar power generation device 100
  • FIG. 1A is a front view of the solar power generation device 100
  • FIG. 1B is a side view of the solar power generation device 100.
  • the solar power generation device 100 includes a solar cell module 101, a gantry 102 for holding the solar cell module 101, and a fixing member 103.
  • the fixing member 103 fixes the solar cell module 101 to the gantry 102.
  • the solar cell module 101 is provided with a frame member 104 for protecting the periphery of the solar cell module 101.
  • the installation angle and height between the solar cell module 101 and the installation reference plane G are appropriately selected depending on the installation state.
  • the installation angle is set to about 10 ° to 30 ° in consideration of the amount of power generation.
  • the installation reference plane G itself may be inclined like a roof.
  • FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the cleaning apparatus 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 shows a state in which the cleaning device 10 is attached to the solar cell module 101.
  • the cleaning device 10 includes a blade 11, a nozzle 12, a pipe 13, a tank 14, a motor 15, a control circuit 16, a power source 17, a tire 18, a guide 19, and a frame 20.
  • the tire 18 functions as a moving part, but the moving part includes at least a wheel, a crawler, etc. in addition to the tire, and moves the blade along a direction intersecting the inclination direction of the surface to be cleaned. Anything is possible.
  • the cleaning apparatus 10 will be described as an example of a configuration including the tank 14, but the tank 14 is not mounted on the cleaning apparatus 10 but is installed at a predetermined location in the mega solar power plant.
  • the tank and the pump may be connected to the piping of the cleaning device using a long hose accommodated in the take-up reel.
  • the cleaning device By installing tanks and pumps at predetermined locations in the mega solar power plant without mounting them on the cleaning device, the cleaning device can be reduced in weight, and the burden on the solar cell module can be reduced. In addition, by installing a large tank in the mega solar power plant, it is possible to continuously wash a large number of juxtaposed solar cell modules.
  • the cleaning liquid stored in the tank 14 for example, water such as tap water is used.
  • a chemical such as a detergent is included, the cleaning property is improved and the cleaning liquid is more preferable.
  • the movement of the cleaning device 10 is in the horizontal direction (left-right direction) in FIG. 1A, and in the following, the traveling direction is the X direction (right direction) as shown by the arrows in FIG.
  • a direction (vertical direction) parallel to the light receiving surface (surface to be cleaned) 101a and orthogonal to the X direction is defined as the Y direction.
  • the cleaning liquid is assumed to flow downward in FIG.
  • FIG. 3 is a top view showing a state in which the cleaning device 10 is attached to the solar cell module 101.
  • the cleaning device 10 brings the tire 18 into contact with the light receiving surface 101 a of the solar cell module 101, and sandwiches both ends (upper and lower ends) of the solar cell module 101 with guides 19. 101 is attached.
  • the solar cell module 101 is installed on the gantry 102 at an angle of about 10 ° to 30 ° with respect to the horizontal direction so that sunlight is incident on the light receiving surface 101a of the solar cell module 101 as vertically as possible.
  • the guide 19 fulfills a function for preventing the cleaning device 10 from dropping or dropping from the solar cell module 101. That is, only the frictional force of the tire 18 may cause the cleaning device 10 to fall from the solar cell module 101 by sliding on the light receiving surface 101 a of the inclined solar cell module 101.
  • the cleaning device 10 is attached to the solar cell module 101 so that the upper and lower ends of the solar cell module 101 are sandwiched between the guides 19.
  • the guide 19 has a function of assisting the cleaning device 10 so as to move linearly in the traveling direction (x direction) on the solar cell module 101.
  • the blade 11 moves along a direction intersecting the inclination direction of the surface to be cleaned of the solar cell module, and wipes off water (liquid) on the light receiving surface 101a discharged from the hole of the nozzle 12.
  • the blade 11 is disposed such that the long side edge (tip portion) in contact with the light receiving surface 101a of the solar cell module 101 is substantially parallel to the light receiving surface 101a.
  • the blade 11 is fixed to the frame 20 so as to incline about 30 ° to 45 ° with respect to the normal direction of the light receiving surface 101a of the solar cell module 101 and upstream in the traveling direction of the cleaning device 10. The reason why the blade 11 is tilted and fixed is to improve the wiping property of water for cleaning the light receiving surface 101a.
  • the material of the blade 11 is preferably an elastic material in consideration of water and dirt wiping performance and weather resistance.
  • a rubber blade using EPT rubber, urethane rubber or the like can be suitably used as the blade 11.
  • the cleaning device 10 is provided with the blades 11 corresponding to one stage of the solar cell module 101.
  • a plurality of blades 11 may be provided according to the number of stages of the solar cell module 101.
  • the nozzle 12 has one or a plurality of holes, and discharges a cleaning liquid for cleaning the light receiving surface 101a of the solar cell module 101 from the holes.
  • Each nozzle 12 is connected to a tank 14 through a pipe 13 and discharges the cleaning liquid stored in the tank 14.
  • the nozzle 12 is preferably made of aluminum or a resin material having excellent lightness / rust prevention properties.
  • the blade 11 and the nozzle 12 are arranged in this order along the traveling direction (X direction). Therefore, the discharge region of the cleaning liquid by the nozzle 12 at the time of cleaning by the cleaning device 10 is in front of the blade 11. This is because the nozzle 12 sprays water on the solar cell module 101 and cleans the light receiving surface 101 a of the solar cell module 101 while wiping with the blade 11.
  • the cleaning device may be rotated by 180 ° and attached to the solar cell module 101, and the nozzles 12 and the blades 11 may be used interchangeably.
  • a setup change mechanism for changing the arrangement of the nozzle 12 and the blade 11 may be provided. The setup change mechanism performs setup change so that the blade 11 is always arranged behind the nozzle 12 according to the traveling direction of the cleaning device 10.
  • the operation of the cleaning device 10 is performed by driving the tire 18 by the motor 15.
  • a single-wheel drive mode in which the rotation shaft of the motor 15 is directly connected to the nearest tire 18 is used.
  • the driving force of the motor is transmitted to each tire by a shaft, a bearing, a timing belt, etc. Drive or four-wheel drive may be used.
  • the control circuit 16 controls the supply of the cleaning liquid from the tank 14 and the driving of the motor 15. Specifically, the control circuit 16 controls the amount of cleaning liquid supplied from the tank 14 to the pipe 13 by controlling the power supplied from the power source 17. The control circuit 16 controls the power supplied from the power source 17 to control the ON / OFF of the motor 15, the driving speed, the rotation direction, and the like.
  • the cleaning apparatus 10 is equipped with a power source 17 such as a battery.
  • the power may be directly supplied from an external power source without including the power source 17.
  • the cleaning device 10 when power is directly supplied to the cleaning device 10 from an external power source, it is necessary to connect the cleaning device 10 to the external power source by a power cord. In this case, the power cord may be caught on the solar cell module 101 and obstacles in the vicinity thereof, and the cleaning device 10 may be prevented from being driven. Therefore, it is preferable that the cleaning apparatus 10 is equipped with the power source 17 as in the present embodiment.
  • the frame 20 is preferably made of a material having excellent weather resistance since the cleaning device 10 is used outdoors and cleaning is performed using a cleaning liquid.
  • the cleaning device 10 is installed so as to cover the longitudinal direction of the solar cell module 101, and the size of the cleaning device 10 itself is 3 m or more. Therefore, the frame 20 may have high rigidity and low weight. Desired.
  • the frame 20 is made of an aluminum member, which is a metal member that is lightweight and excellent in rust prevention, and is made light in weight by forming a frame structure with excellent rigidity such as a truss structure.
  • the upper end of the blade 11 positioned on the upper end side of the solar cell module 101 is slightly about 1 ° to 5 ° with respect to the Y direction so that the upper end of the blade 11 is rearward with respect to the X direction, which is the traveling direction when moving. Inclined and fixed to the frame 20.
  • the cleaning apparatus 10 advances, the cleaning liquid on the light receiving surface 101a of the solar cell module 101 wiped off by the blade 11 works, and the cleaning liquid is temporarily held by the blade 11 by the inclination while acting.
  • the cleaning liquid does not flow immediately from the light receiving surface 101a of the solar cell module 101. Once the cleaning liquid is held, the light-receiving surface 101a is easily cleaned, and the cleaning effect is improved.
  • the cleaning since the cleaning is performed with the held cleaning liquid, the cleaning effect can be obtained even if the supply amount of the cleaning liquid used for cleaning is reduced. . Furthermore, by slightly tilting the blade 11, when the blade 11 climbs over the steps of the frame around the solar cell module 101, it gradually climbs over the steps from the point where it hits first. can do.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for comparing the inclination of the blade and the flow of the cleaning liquid.
  • FIG. 4A is a schematic diagram of the cleaning apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the upper end of the blade 11 is arranged slightly inclined with respect to the Y direction so as to be rearward with respect to the traveling direction X.
  • the cleaning liquid sprayed from the nozzle 12 is once held in the vicinity of the region S of the cleaning surface before flowing down along the blade 11 and does not immediately flow down, so that the dirt that sticks to the cleaning surface also rises.
  • the cleaning effect is improved and cleaning can be performed with a small amount of cleaning liquid.
  • FIG. 4B is a schematic diagram of a cleaning device 40 that is a comparative example of the present embodiment.
  • FIG. 4 (b) when the upper part of the blade 11e is disposed so as to be forward with respect to the moving direction when traveling, or when the blade is disposed without being inclined with respect to the moving direction, The cleaning liquid flows smoothly downward as indicated by the arrow P along the blade 11e, and the cleaning liquid does not stay on the cleaning surface, so that not only a sufficient cleaning effect cannot be expected, but more cleaning liquid is required for cleaning. Become.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described. In this embodiment, an example of a cleaning device having a plurality of blades on the top and bottom will be described.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the cleaning apparatus according to the present embodiment.
  • description of components that are not directly related to the description is omitted.
  • two cleaning apparatuses 10 described in the first embodiment are vertically connected as an upper cleaning unit 10a and a lower cleaning unit 10b to form a cleaning apparatus 20.
  • an upper cleaning unit 10a When cleaning a large number of panel groups represented by a mega solar power plant, it is possible to perform cleaning more efficiently by connecting a plurality of cleaning devices as in this embodiment.
  • this embodiment demonstrates in the example of a connection of 2 washing
  • the cleaning device does not fall from the solar cell module 101 at least at the upper end of the uppermost cleaning unit and the lower end of the lowermost cleaning unit. It is desirable to provide the guide 19 described in FIGS.
  • the upper cleaning unit 10a and the lower cleaning unit 10b are connected and fixed without misalignment so that their central axes coincide with each other in the vertical direction (vertical direction) with respect to the traveling direction.
  • the lower end of the blade 11a of the upper cleaning unit 10a is the upper end of the blade 11b of the lower cleaning unit 10b with respect to the moving direction. It is configured to be in front of. This configuration is the same even when the number of cleaning units is increased, and the lower blade is arranged so that the lower end of the upper blade is in front of the upper end of the lower blade in the moving direction of the cleaning device.
  • the cleaning liquid that flows from the front of the blade 11a of the upper cleaning unit 10a to the lower cleaning unit 10b is received by the blade 11b of the lower cleaning unit 10b during the cleaning movement of the cleaning device 20,
  • the cleaning liquid containing dirt flowing down from the upper side does not flow around to the rear side of the lower cleaning unit 10b, and the cleaning effect can be enhanced.
  • FIG. 6 is a schematic diagram comparing the arrangement of the blades and the flow of the cleaning liquid. In the figure, description of components that are not directly related to the description is omitted.
  • FIG. 6A is a schematic diagram of the cleaning apparatus 20 according to this embodiment.
  • the cleaning liquid used for cleaning flows down along the blade as indicated by arrows in the figure.
  • the lower end of the blade 11a of the upper cleaning unit 10a is disposed in front of the upper end of the blade 11b of the lower cleaning unit 10b with respect to the moving direction.
  • the cleaning liquid that has flowed down from the blade 11a flows down near the upper end of the blade 11b, and the blade 11b receives the cleaning liquid that flows down from above. For this reason, the cleaning liquid from the upper cleaning unit 10a does not flow around to the rear side of the lower cleaning unit 10b.
  • the cleaning device When cleaning is performed while moving in the direction opposite to the traveling direction shown in FIG. 6, as described in the first embodiment, the cleaning device is rotated 180 ° and attached to the solar cell module 101, and the nozzle 12 and the blade 11 may be used interchangeably.
  • a setup change mechanism for changing the arrangement of the nozzle 12 and the blade 11 may be provided. The setup change mechanism performs setup change so that the blade 11 is always arranged behind the nozzle 12 according to the traveling direction of the cleaning device 10.
  • FIG. 6B is a schematic diagram of a cleaning device 60 that is a comparative example of the present embodiment.
  • the cleaning device 60 two cleaning devices 40 shown in FIG. 4B of the above embodiment are connected and fixed vertically as an upper cleaning unit 40 a and a lower cleaning unit 40 b, thereby forming a cleaning device 60. That is, both the upper cleaning unit 40a and the lower cleaning unit 40b are disposed so as to be inclined so that the upper part of the blade is forward with respect to the moving direction when traveling.
  • the cleaning liquid used for cleaning flows down along the blade as indicated by arrows in the figure.
  • the lower end of the blade 11c of the upper cleaning unit 40a is behind the upper end of the blade 11d of the lower cleaning unit 10b.
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described.
  • an example of a cleaning apparatus provided with two blades facing one cleaning unit will be described.
  • FIG. 7A is a schematic diagram illustrating the cleaning device 30 according to the present embodiment
  • FIG. 7B is a schematic diagram in which the cleaning device 30 is vertically connected as an upper cleaning unit 30a and a lower cleaning unit 30b. is there.
  • description of components that are not directly related to the description is omitted.
  • the cleaning device 30 includes blades 11f and 11g and a pipe 13 including a nozzle 12 that radiates a cleaning liquid toward the blade, and the blades 11f and 11g face each other with the pipe 13 interposed therebetween.
  • the blade 11f is used when the cleaning device 30 performs cleaning while moving in the X direction, and is slightly inclined with respect to the Y direction so that the upper end of the blade 11f is rearward with respect to the X direction, which is the traveling direction when moving. Is fixed.
  • the blade 11g is used when the cleaning device 30 performs cleaning while moving in the ⁇ X direction, and the upper end of the blade 11g is rearward with respect to the ⁇ X direction, which is the moving direction when moving, with respect to the Y direction. It is fixed with a slight tilt.
  • the nozzle 12 includes a nozzle 12a that radiates cleaning liquid toward the blade 11f and a nozzle 12b that radiates cleaning liquid toward the blade 11g.
  • the nozzle 12a When cleaning is performed using the blade 11f, the nozzle 12a is used.
  • the nozzle 12b is used for cleaning using the nozzle 12b. At this time, lift the unused blade away from the cleaning surface.
  • the cleaning device 30 includes a switching mechanism for switching between the blade and the nozzle as described above.
  • the cleaning device 30 can be rotated 180 degrees even when the traveling direction is reversed, or the nozzle and the blade There is no need to provide a setup change mechanism for changing the arrangement.
  • the blade of the upper cleaning unit 30a is used.
  • 11f, the blade 11h of the lower cleaning unit 30b, and the nozzle 12a are used.
  • the blade 11g of the upper cleaning unit 30a, the blade 11i of the lower cleaning unit 30b, and the nozzle 12b are used. At this time, lift the unused blade away from the cleaning surface.
  • cleaning unit 30a may become ahead of the upper end of the blade 11h of the lower washing
  • the lower end of the blade 11g of the upper cleaning unit 30a is configured to be in front of the upper end of the blade 11i of the lower cleaning unit 30b with respect to the moving direction ⁇ X. This configuration is the same even when the number of cleaning units is increased, and the lower blade is arranged so that the lower end of the upper blade is in front of the upper end of the lower blade in the moving direction of the cleaning device.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the switching mechanism 21 of the cleaning device 30 according to the present embodiment.
  • the cleaning device 30 includes a switching mechanism 21 near the center thereof.
  • the switching mechanism 21 is provided in the vicinity of the upper portion of the pipe 13 and switches the blade to be used according to the traveling direction of the cleaning device 30.
  • the switching mechanism 21 includes holders 21a and 21b, the holder 21a holds the blade 11f, and the holder 21b holds the blade 11g. These holders 21a and 21b are connected by a connecting portion 21c, and a rotating shaft 21d is provided at the center of the connecting portion 21c. The connecting portion 21c can rotate around the rotation shaft 21d, and the blade 11f and the blade 11g are switched by rotating the connecting portion 21c.
  • FIG. 8 shows an example in the case of the traveling direction X.
  • the connecting portion 21c rotates, the holder 21a is lowered, the blade 11f comes into contact with the light receiving surface 101a, and the cleaning liquid is discharged from the nozzle 12a to perform cleaning.
  • the unused blade 11g is also separated from the light receiving surface 101a, and the cleaning liquid is not discharged from the nozzle 12b.
  • the traveling direction is the -X direction
  • the connecting portion 21c rotates, the holder 21b moves down, the blade 11g comes into contact with the light receiving surface 101a, and the cleaning liquid is discharged from the nozzle 12b to perform cleaning.
  • the unused blade 11f is also separated from the light receiving surface 101a, and no cleaning liquid is discharged from the nozzle 12a.
  • switching mechanism 21 By providing such a switching mechanism 21, it becomes easy to switch blades by changing the traveling direction.
  • the switching mechanism 21 shown in the present embodiment is an example, and any mechanism can be used as long as the blade to be used can be switched according to the traveling direction.
  • the cleaning device of the present invention is a cleaning device that cleans the surface to be cleaned of the solar cell module installed at an inclination, and discharges the cleaning liquid toward the surface to be cleaned.
  • a nozzle a blade that is pressed against the surface to be cleaned and wipes the cleaning liquid, and a moving unit that moves the blade along a direction that intersects the inclination direction of the surface to be cleaned;
  • it has an upper end and a lower end, and the upper end is arranged behind the lower end in the moving direction of the blade.
  • the cleaning liquid sprayed from the nozzle is once held in the vicinity of the area of the cleaning surface before flowing down along the blade, and does not immediately flow down, so that the dirt that sticks to the cleaning surface also rises easily and falls off.
  • the cleaning effect is improved and the cleaning can be performed with a small amount of cleaning liquid.
  • a plurality of blades are arranged along the inclination direction of the surface to be cleaned, and the lower end of the blade arranged on the upper side in the inclination direction with respect to the moving direction of the blade is on the lower side in the inclination direction. It is good also as a structure arrange
  • the cleaning liquid that has flowed down from the upper blade flows down near the upper end of the lower blade, and the lower blade receives the cleaning liquid that flows down from above. For this reason, the cleaning liquid from the upper cleaning unit does not flow around to the rear side of the lower cleaning unit, and the portion that has already been cleaned is not recontaminated.
  • the nozzle may be configured to discharge the cleaning liquid toward the surface to be cleaned in front of the blade in the moving direction of the blade.
  • the cleaning liquid can be sprayed on the surface to be cleaned of the solar cell module by the nozzle and cleaned while being wiped by the blade.
  • the blade of the cleaning device includes a first blade and a second blade disposed to face the moving direction of the blade, and the moving unit determines the moving direction of the blade as the first moving direction or the first moving direction.
  • a switching mechanism that switches between the first blade and the second blade in accordance with the moving direction of the blade, and the switching mechanism is the first blade in the first moving direction.
  • the surface to be cleaned may be cleaned and switched to clean the surface to be cleaned with the second blade in the second movement direction.
  • the switching mechanism presses the first blade against the surface to be cleaned in the first movement direction and separates the second blade from the surface to be cleaned, and the second blade in the second movement direction. The first blade may be separated from the surface to be cleaned while being pressed against the surface to be cleaned.
  • the above-described cleaning apparatus is not limited to the solar power generation apparatus, and can be suitably applied to a surface to be cleaned that has a predetermined inclination and extends long.
  • the above-described cleaning apparatus can be adapted to an arcade having a curved surface, a roof of a general household, or the like.
  • the cleaning device units can be cleaned and traveled by connecting the cleaning device units to each other with a connecting member capable of corresponding to the curved surface shape at the top of the curved surface.
  • the cleaning device is a cleaning device that cleans the surface to be cleaned of the solar cell module installed at an inclination, and the nozzle that discharges the cleaning liquid toward the surface to be cleaned; A blade that is pressed against the surface to be cleaned and wipes the cleaning liquid; and a moving unit that moves the blade along a direction that intersects the direction in which the surface to be cleaned is inclined. It has an upper end and a lower end with respect to the direction, and the upper end is arranged behind the lower end with respect to the moving direction of the blade.
  • a plurality of the blades are arranged along the inclination direction of the surface to be cleaned, and the lower end of the blade arranged on the upper side in the inclination direction with respect to the moving direction of the blade is on the lower side in the inclination direction.
  • the blade may be disposed forward of the upper end of the disposed blade.
  • the nozzle may discharge the cleaning liquid toward the surface to be cleaned in front of the blade in the moving direction of the blade.
  • the blade includes a first blade and a second blade arranged to face the moving direction of the blade, and the moving unit determines the moving direction of the blade as the first moving direction or the second moving direction.
  • a switching mechanism that can switch between the first blade and the second blade according to the moving direction of the blade, and the switching mechanism is configured to switch the first blade and the second blade when the blade is in the first moving direction.
  • the surface to be cleaned may be cleaned with one blade, and the surface to be cleaned may be cleaned with the second blade in the second movement direction.
  • the switching mechanism presses the first blade against the surface to be cleaned and moves the second blade away from the surface to be cleaned when in the first movement direction. Sometimes the second blade is pressed against the surface to be cleaned and the first blade is separated from the surface to be cleaned.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
  • the cleaning device according to the present invention is not limited to a solar power generation device, and can be suitably applied to a surface to be cleaned that has a predetermined inclination and extends for a long time.

Abstract

　太陽電池パネルの洗浄において、限られた洗浄液を有効に使用し、且つ洗浄効果の高い洗浄装置を実現する。洗浄装置（１０）は、所定の傾きを持った被洗浄面上を横方向に移動するための移動部と前記被洗浄面に向けて液体を吐出するノズル（１２）とを備え、前記被洗浄面上の前記液体を、ブレード（１１）を押し当てて横方向に払拭することで前記被洗浄面を洗浄する洗浄装置（１０）であって、前記ブレード（１１）は、前記洗浄装置（１０）の移動方向に対して上部が後方となるように傾いていることを特徴とする。

Description

洗浄装置
　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ものである。
　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。
　例えば、特許文献１に太陽電池パネル用清掃装置が示されている。特許文献１の太陽電池パネル用清掃装置は、太陽電池パネルの受光面に接触した状態で移動するブレード部を有する清掃部と、受光面の汚れ状態を認識する認識部と、降雨状態の検知を行うレインセンサと、清掃部を動作させる制御部とを有する。
　制御部は、認識部の情報に基づいて清掃が必要と判定した場合、レインセンサの情報に基づいて清掃可能な降水量であるか否か判定し、清掃可能な降水量であると判定した場合に清掃部を動作させる制御を行う。また、レインセンサが降雨を検知しない場合は、貯水タンクに貯水された雨水を送水パイプに送水し、送水パイプの散水孔から太陽電池の受光面上に散水して清掃を行う。
日本国公開特許公報「特開２０１２－１９０９５３号」
　しかしながら、特許文献１の太陽電池パネル清掃装置においては、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を行う場合、大量の水若しくは洗浄液が必要となり、水若しくは洗浄液の搬送ルートや供給設備等により、コストアップとなる。特に、砂漠／乾燥地帯などの降雨量の少ない地域においては、より深刻な問題となる。
　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、太陽電池パネルの洗浄において、限られた洗浄液を有効に使用し、且つ洗浄効果の高い洗浄装置を実現することにある。
　本発明に係る洗浄装置は、傾斜して設置された太陽電池モジュールの被洗浄面を洗浄する洗浄装置であって、前記被洗浄面に向けて洗浄液を吐出するノズルと、前記被洗浄面に押し当てられて前記洗浄液を払拭するブレードと、前記ブレードを前記被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動させる移動部とを備え、前記ブレードが前記被洗浄面の傾斜方向に対して上端と下端とを有し、前記上端が前記ブレードの移動する方向に対して前記下端の後方に配置されることを特徴とする。
　本発明によれば、太陽電池パネルの洗浄において、限られた洗浄液を有効に使用し、且つ洗浄効果の高い洗浄装置を実現することが可能となる。
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。 実施形態１に係る洗浄装置の概略構成を示す側面図である。 実施形態１に係る洗浄装置１０を太陽電池モジュール１０１に取り付けた状態を示す上面図である。 ブレードの傾きと洗浄液の流れについて比較する模式図である。 実施形態２に係る洗浄装置の構成について説明する図である。 ブレードの配置と洗浄液の流れについて比較する模式図である。 実施形態３に係る洗浄装置の構成について説明する図である。 実施形態３に係る洗浄装置の切替機構の一例を説明する図である。
　以下、本発明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。また、本発明の実施形態において縦方向とは、被洗浄面の傾斜に沿った上下の方向を意味するものであって、下方向は被洗浄面上に吐出された水等の洗浄液が流れ落ちる方向になる。また、横方向とは、前述の縦方向と交差する方向を意味するものである。
　＜実施形態１＞
　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り、図１（ａ）は、太陽光発電装置１００の正面図、図１（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枠部材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°～３０°程度に設定される。設置基準面Ｇ自体も、屋根のように傾いている場合もあり得る。
　まず、図２および図３を参照して、本実施形態に係る洗浄装置１０の構成について説明する。
　図２は、本実施形態に係る洗浄装置１０の概略構成を示す側面図である。図２では、洗浄装置１０を太陽電池モジュール１０１に取り付けた状態を示している。
　図２に示すように、洗浄装置１０は、ブレード１１、ノズル１２、配管１３、タンク１４、モータ１５、制御回路１６、電源１７、タイヤ１８、ガイド１９およびフレーム２０を備えている。なお、ここでは少なくともタイヤ１８が移動部として働くが、移動部としては、タイヤ以外に車輪やクローラー等を少なくとも含んで、ブレードを被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動させることができるものであれば良い。
　ここで、本実施形態においては、洗浄装置１０は、タンク１４を備えた構成を例に説明するが、タンク１４を洗浄装置１０に搭載せずに、メガソーラー発電所内の所定箇所に設置してもよく、この場合は、巻き取りリールに収容された長尺ホースを用いて、タンク及びポンプを洗浄装置の配管に接続すればよい。
　タンク及びポンプを洗浄装置に搭載せずに、メガソーラー発電所内の所定箇所に設置することにより、洗浄装置を軽量化することができ、太陽電池モジュールに掛かる負担を低減することができる。また、メガソーラー発電所内に大型のタンクを設置することにより、並置された多数の太陽電池モジュールを連続して洗浄することが可能となる。
　タンク１４に貯蔵する洗浄液としては、例えば、水道水等の水を使用しているが、洗剤等の薬剤を含有させると洗浄性が向上し、洗浄液としてより好ましい。
　なお、洗浄装置１０の移動は、図１（ａ）において横方向（左右方向）とし、以下では、図２に矢印で示すように進行方向をＸ方向（右方向）とし、太陽電池モジュール１０１の受光面（被洗浄面）１０１ａと平行であり、且つ、Ｘ方向と直交する方向（上下方向）をＹ方向とする。また、洗浄液は、図１（ａ）において下方向に流れ落ちるものとする。
　図３は、洗浄装置１０を太陽電池モジュール１０１に取り付けた状態を示す上面図である。図３に示すように、洗浄装置１０は、太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａにタイヤ１８を接触させ、且つ、太陽電池モジュール１０１の両端（上下端）をガイド１９によって挟み込むことで、太陽電池モジュール１０１に取り付けられている。
　通常、太陽電池モジュール１０１は、太陽光が太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａに対してなるべく垂直に入射するように、水平方向に対して１０°から３０°程度傾けて架台１０２上に設置されることが多い。そのため、ガイド１９は、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１から脱落・落下することを防止するための機能を果たしている。すなわち、タイヤ１８の摩擦力のみでは、傾斜した太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａを滑って洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１から落下する可能性がある。これを防止するために、太陽電池モジュール１０１の上下端をガイド１９によって挟み込むように、洗浄装置１０は太陽電池モジュール１０１に取り付けられている。また、ガイド１９は、太陽電池モジュール１０１上を洗浄装置１０が進行方向（ｘ方向）に直線的に移動できるように補助する機能を果たしている。
　ブレード１１は、太陽電池モジュールの被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動し、ノズル１２の穴から吐出された、受光面１０１ａ上の水（液体）を払拭するものである。ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａと接する長辺のエッジ（先端部）が、受光面１０１ａと略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の受光面１０１ａの法線方向に対して３０°～４５°程度、洗浄装置１０の進行方向上流側に傾いてフレーム２０に固定されている。ブレード１１を傾けて固定する理由は、受光面１０１ａを洗浄するための水の拭払性を向上させるためである。
　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、弾性のある材料を用いることが好ましい。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好適に用いることができる。
　本実施形態では、洗浄装置１０は、太陽電池モジュール１０１の１段分に対応してブレード１１が配置されている。ここで、太陽電池モジュール１０１の段数に応じて、ブレード１１を複数備えるようにしてもよい。
　ノズル１２は、一つまたは複数の穴を有し、この穴より太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａを洗浄するための洗浄液を吐出するものである。各ノズル１２は、配管１３を通じてタンク１４に繋がれており、タンク１４内に貯留された洗浄液を吐出する。
　洗浄装置１０では洗浄液を使用して太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａを洗浄するため、ノズル１２は軽量性／防錆性に優れたアルミニウムや樹脂材料で構成されることが好ましい。
　本実施形態では、ブレード１１およびノズル１２は、進行方向（Ｘ方向）に沿ってブレード１１とノズル１２とがこの順番に配置されている。よって、洗浄装置１０による洗浄時のノズル１２による洗浄液の吐出領域は、ブレード１１の前方となる。これは、ノズル１２によって太陽電池モジュール１０１上に水を撒き、ブレード１１によって払拭しながら太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａを洗浄するためである。
　なお、－Ｘ方向（左方向）に移動しながら洗浄する場合は、ノズル１２とブレード１１との配置の順番を逆にする必要がある。この場合、洗浄装置を１８０°回転させて太陽電池モジュール１０１に取り付け、ノズル１２とブレード１１との配置を入れ替えて使用しても良い。或いは、ノズル１２とブレード１１との配置を入れ替える段取り替機構を備えてもよい。段取り替機構は、洗浄装置１０による進行方向に応じて、ブレード１１が常にノズル１２の後方に配置されるように段取り替えを行う。
　また、洗浄装置１０の動作は、モータ１５がタイヤ１８を駆動させることで行われる。本実施形態では、モータ１５の回転軸を直近のタイヤ１８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・タイミングベルトなどで各タイヤに伝達し、２輪駆動や４輪駆動にしても良い。
　制御回路１６は、タンク１４からの洗浄液の供給およびモータ１５の駆動を制御するものである。具体的には、制御回路１６は、電源１７から供給される電力を制御して、タンク１４から配管１３へと供給される洗浄液の量を制御する。また、制御回路１６は、電源１７から供給される電力を制御して、モータ１５のＯＮ／ＯＦＦ、駆動速度および回転方向などを制御する。
　なお、本実施形態では、洗浄装置１０はバッテリーなどの電源１７を搭載しているが、電源１７を備えずに、外部電源から直接電力が供給されていても良い。ただし、外部電源から洗浄装置１０に直接電力が供給される場合は、電源コードによって洗浄装置１０を外部電源に接続する必要がある。この場合、太陽電池モジュール１０１およびその周辺にある障害物に電源コードが引っ掛かり、洗浄装置１０の駆動を妨げる恐れがある。したがって、本実施形態のように、洗浄装置１０は、電源１７を搭載していることが好ましい。
　洗浄装置１０の全ての構成要素は、直接または間接的にフレーム２０に固定されている。フレーム２０は、洗浄装置１０が屋外で使用され、さらに洗浄液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１０は、太陽電池モジュール１０１の長手方向を覆うように設置され、洗浄装置１０自体のサイズは３ｍ以上の長さとなることから、フレーム２０には高剛性・低重量であることが求められる。本実施形態ではフレーム２０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。
　本実施形態では、太陽電池モジュール１０１の上端側に位置するブレード１１の上端が移動時に進行方向であるＸ方向に対して後方となるように、Ｙ方向に対して１°～５°程度わずかに傾いて、フレーム２０に固定されている。これにより、洗浄装置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の受光面１０１ａ上の洗浄液をブレード１１の傾斜方向に押し出す力が働きつつ、傾斜によりブレード１１に一旦洗浄液が保持され、太陽電池モジュール１０１の受光面１０１ａから洗浄液がすぐに流れ落ちない。洗浄液が一旦保持されることで、受光面１０１ａの汚れが落ちやすくなり、洗浄効果が向上するとともに、保持された洗浄液で洗浄するので洗浄に用いる洗浄液の供給量を減らしても洗浄効果が得られる。さらに、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の周囲のフレーム段差などを乗り越える際、先に当たった箇所から徐々に段差を乗り越えるようになるため、乗り越え時の負荷を低減することができる。
　図４は、ブレードの傾きと洗浄液の流れについて比較する模式図である。図において、説明に直接関係のない構成部分については記載を省略している。図４（ａ）は、本実施形態に係る洗浄装置１０の模式図である。ブレード１１の上端は進行方向Ｘに対して後方となるように、Ｙ方向に対してわずかに傾いて配置されている。この場合、ノズル１２から吹き付けられた洗浄液がブレード１１に沿って下方に流れ落ちる前に一旦、洗浄面の領域Ｓ近傍で保持され、すぐに流れ落ちないので、洗浄面にこびりついた落ちにくい汚れも浮き上がらせて落ちやすくなり、洗浄効果が向上し、かつ少量の洗浄液で洗浄を行うことができる。
　図４（ｂ）は、本実施形態の比較例である洗浄装置４０の模式図である。図４（ｂ）に示すように、ブレード１１ｅの上部が進行時に移動方向に対して前方となるように傾けて配置した場合、または、ブレードを移動方向に対して傾けないで配置した場合は、洗浄液がブレード１１ｅに沿って矢印Ｐに示すように下方にスムーズに流れ、洗浄液が洗浄面に留まることがないので、洗浄効果が十分期待できないだけでなく、洗浄に、より多くの洗浄液が必要となる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、太陽電池パネルの洗浄において、限られた洗浄液を有効に使用し、且つ洗浄効果の高い洗浄装置を実現することが可能となる。
　＜実施形態２＞
　次に、実施形態２について説明する。本実施形態においては、上下に複数のブレードを備えた洗浄装置の例について説明する。
　図５は、本実施形態に係る洗浄装置の構成について説明する図である。図において、説明に直接関係のない構成部分については記載を省略している。本実施形態においては、実施形態１で説明した洗浄装置１０を上洗浄ユニット１０ａ、下洗浄ユニット１０ｂとして縦に２台連結し、洗浄装置２０としている。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を行う場合、本実施形態のように洗浄装置を複数台連結することにより、より効率的に洗浄を行うことが可能である。なお、本実施形態では洗浄ユニット２台の連結例で説明するが、太陽電池モジュールの段数に応じて３台以上連結しても構わない。また、本実施形態のように複数の洗浄ユニットを連結固定して用いる場合、少なくとも最上の洗浄ユニットの上端と、最下の洗浄ユニットの下端には、太陽電池モジュール１０１から洗浄装置が脱落しないように、図２及び図３で説明したガイド１９を設けることが望ましい。
　図５に示すように、上洗浄ユニット１０ａ、下洗浄ユニット１０ｂは進行方向に対して縦方向（上下方向）に中心軸が一致するようにズレなく連結固定されている。ここで、図５（ａ）（ｂ）に示す矢印の進行方向に洗浄装置２０が移動する場合、移動方向に対して上洗浄ユニット１０ａのブレード１１ａの下端が下洗浄ユニット１０ｂのブレード１１ｂの上端よりも前方となるように構成する。この構成は、洗浄ユニットの台数が増えても同様であり、洗浄装置の移動方向に対して、相対的に上側のブレードの下端が下側のブレードの上端よりも前方となるように配置する。このような構成とすることで、洗浄装置２０が洗浄移動中に、上洗浄ユニット１０ａのブレード１１ａの前方から下洗浄ユニット１０ｂへ流れ落ちる洗浄液を下洗浄ユニット１０ｂのブレード１１ｂが受ける構成となるので、上側から流れ落ちる汚れを含んだ洗浄液が下洗浄ユニット１０ｂの後ろ側に回り込むことがなく、洗浄効果を高めることができる。
　図６は、ブレードの配置と洗浄液の流れについて比較する模式図である。図において、説明に直接関係のない構成部分については記載を省略している。図６（ａ）は、本実施形態に係る洗浄装置２０の模式図である。洗浄に用いられた洗浄液は、図中矢印で示すようにブレードに沿って流れ落ちる。ここで、移動方向に対して、上洗浄ユニット１０ａのブレード１１ａの下端は、下洗浄ユニット１０ｂのブレード１１ｂの上端より前方となるように配置されている。これにより、ブレード１１ａから流れ落ちた洗浄液は、ブレード１１ｂの上端部付近に流れ落ち、ブレード１１ｂが上から流れ落ちる洗浄液を受け止める構成となる。このため、上洗浄ユニット１０ａからの洗浄液が下洗浄ユニット１０ｂの後ろ側に回り込むことがない。
　なお、図６に示す進行方向と逆の方向に移動しながら洗浄を行う場合は、実施形態１で説明したように、洗浄装置を１８０°回転させて太陽電池モジュール１０１に取り付け、ノズル１２とブレード１１との配置を入れ替えて使用しても良い。或いは、ノズル１２とブレード１１との配置を入れ替える段取り替機構を備えてもよい。段取り替機構は、洗浄装置１０による進行方向に応じて、ブレード１１が常にノズル１２の後方に配置されるように段取り替えを行う。
　図６（ｂ）は、本実施形態の比較例である洗浄装置６０の模式図である。洗浄装置６０は、上記実施形態の図４（ｂ）に示した洗浄装置４０を上洗浄ユニット４０ａ、下洗浄ユニット４０ｂとして縦に２台連結固定し、洗浄装置６０としている。すなわち、上洗浄ユニット４０ａ、下洗浄ユニット４０ｂはいずれも、ブレードの上部が進行時に移動方向に対して前方となるように傾けて配置している。洗浄に用いられた洗浄液は、図中矢印で示すようにブレードに沿って流れ落ちる。ここで、移動方向に対して、上洗浄ユニット４０ａのブレード１１ｃの下端は、下洗浄ユニット１０ｂのブレード１１ｄの上端より後方となっている。これにより、ブレード１１ｃから流れ落ちた洗浄液の一部は、ブレード１１ｄの上端部付近に流れ落ち、その他はブレード１１ｄの後方に回り込んで流れ落ちる。このことにより、一度ブレード１１ｄで洗浄した面に汚れを含んだ洗浄液が流れ込むこととなり、洗浄面が再度汚染される可能性が生じる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、実施形態１の効果に加え、より効率的で且つ洗浄効果の高い洗浄装置を実現することが可能となる。
　＜実施形態３＞
　次に、実施形態３について説明する。本実施形態においては、一つの洗浄ユニットに対向して２つのブレードを備えた洗浄装置の例について説明する。
　図７（ａ）は、本実施形態に係る洗浄装置３０を説明する模式図であり、図７（ｂ）は洗浄装置３０を上洗浄ユニット３０ａ、下洗浄ユニット３０ｂとして縦に連結した模式図である。図において、説明に直接関係のない構成部分については記載を省略している。
　図７（ａ）に示すように、洗浄装置３０はブレード１１ｆ、１１ｇと、ブレードに向けて洗浄液を放射するノズル１２を備えた配管１３を備え、ブレード１１ｆ、１１ｇは配管１３を挟むように対向して配置されている。ブレード１１ｆは、洗浄装置３０がＸ方向に進みながら洗浄するときに用いられ、ブレード１１ｆの上端が移動時に進行方向であるＸ方向に対して後方となるように、Ｙ方向に対してわずかに傾いて固定されている。また、ブレード１１ｇは、洗浄装置３０が－Ｘ方向に進みながら洗浄するときに用いられ、ブレード１１ｇの上端が移動時に進行方向である－Ｘ方向に対して後方となるように、Ｙ方向に対してわずかに傾いて固定されている。
　また、ノズル１２は、ブレード１１ｆに向けて洗浄液を放射するノズル１２ａとブレード１１ｇに向けて洗浄液を放射するノズル１２ｂより構成され、ブレード１１ｆを用いて洗浄するときにはノズル１２ａが用いられ、ブレード１１ｇを用いて洗浄するときにはノズル１２ｂが用いられる。このとき、使用しない方のブレードは持ち上げて、洗浄面から離しておく。洗浄装置３０においては、このようにブレードとノズルを切り替える切替機構を備える。
　このように一つの洗浄装置３０においてノズルを挟むように対向してブレードを配置することで、進行方向が逆になった場合でも洗浄装置３０を１８０度回転させたり、または、ノズルとブレードとの配置を入れ替える段取り替機構を設ける必要がなくなる。
　また、図７（ｂ）に示すように、洗浄装置３０を上洗浄ユニット３０ａ、下洗浄ユニット３０ｂとして縦に連結し、Ｘ方向に移動しながら洗浄を行う場合には、上洗浄ユニット３０ａのブレード１１ｆと下洗浄ユニット３０ｂのブレード１１ｈと、ノズル１２ａを用いる。逆に、－Ｘ方向に移動しながら洗浄を行う場合には、上洗浄ユニット３０ａのブレード１１ｇと下洗浄ユニット３０ｂのブレード１１iと、ノズル１２ｂを用いる。このとき、使用しない方のブレードは持ち上げて、洗浄面から離しておく。
　なお、上記のように連結する場合には、移動方向Ｘに対して上洗浄ユニット３０ａのブレード１１ｆの下端が下洗浄ユニット３０ｂのブレード１１ｈの上端よりも前方となるように構成する。また、移動方向－Ｘに対して上洗浄ユニット３０ａのブレード１１ｇの下端が下洗浄ユニット３０ｂのブレード１１ｉの上端よりも前方となるように構成する。この構成は、洗浄ユニットの台数が増えても同様であり、洗浄装置の移動方向に対して、相対的に上側のブレードの下端が下側のブレードの上端よりも前方となるように配置する。このような構成とすることで、洗浄装置が洗浄移動中に、上洗浄ユニット３０ａのブレードの前方から下洗浄ユニット３０ｂへ流れ落ちる洗浄液を下洗浄ユニット３０ｂのブレードが受ける構成となるので、上側から流れ落ちる汚れを含んだ洗浄液が下洗浄ユニット３０ｂの後ろ側に回り込むことがなく、洗浄効果を高めることができる。
　図８は、本実施形態に係る洗浄装置３０の切替機構２１の一例を説明する図である。洗浄装置３０は、その中央付近に切替機構２１を備える。図において、切替機構２１は配管１３の上部近傍に設けられ、洗浄装置３０の進行方向に応じて、使用するブレードを切り替える。
　切替機構２１は保持具２１ａ、２１ｂを備え、保持具２１ａはブレード１１ｆを保持し、保持具２１ｂはブレード１１ｇを保持する。これら保持具２１ａ、２１ｂは連結部２１ｃにより連結され、連結部２１ｃの中央には回転軸２１ｄが設けられている。連結部２１ｃは回転軸２１ｄを中心に回転可能であり、連結部２１ｃを回転させることによりブレード１１ｆとブレード１１gを切り替える。
　図８においては、進行方向Ｘの場合の例を示している。連結部２１ｃが回転し、保持具２１ａが下がってブレード１１ｆが受光面１０１ａに接するとともに、ノズル１２ａから洗浄液が放出され、洗浄が行われる。このとき保持具２１ｂは上に上がっているので、使用しないブレード１１ｇも受光面１０１ａから離れ、ノズル１２ｂからは洗浄液は放出されない。
　逆に、進行方向が－Ｘの方向である場合は、連結部２１ｃが回転し、保持具２１ｂが下がってブレード１１ｇが受光面１０１ａに接するとともに、ノズル１２ｂから洗浄液が放出され、洗浄が行われる。このとき保持具２１ａは上に上がっているので、使用しないブレード１１ｆも受光面１０１ａから離れ、ノズル１２ａからは洗浄液は放出されない。
　このような切替機構２１を設けることで、進行方向の変更によるブレードの切り替えが容易になる。なお、本実施形態で示した切替機構２１は一例であって、進行方向に応じて使用するブレードの切り替えが可能な機構であればどのようなものでも構わない。
　以上それぞれの実施形態で説明したように、本発明の洗浄装置は、傾斜して設置された太陽電池モジュールの被洗浄面を洗浄する洗浄装置であって、被洗浄面に向けて洗浄液を吐出するノズルと、被洗浄面に押し当てられて洗浄液を払拭するブレードと、ブレードを被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動させる移動部とを備え、ブレードが被洗浄面の傾斜方向に対して上端と下端とを有し、上端がブレードの移動する方向に対して下端の後方に配置されている。
　これにより、ノズルから吹き付けられた洗浄液がブレードに沿って下方に流れ落ちる前に一旦、洗浄面の領域近傍で保持され、すぐに流れ落ちないので、洗浄面にこびりついた落ちにくい汚れも浮き上がらせて落ちやすくなり、洗浄効果が向上し、かつ少量の洗浄液で洗浄を行うことができる。
　また、上記洗浄装置は、被洗浄面の傾斜方向に沿って複数のブレードが配置されており、ブレードの移動する方向に対して、傾斜方向上側に配置されたブレードの下端が傾斜方向下側に配置されたブレードの上端より前方に配置された構成としてもよい。
　これにより、上側のブレードから流れ落ちた洗浄液は、下側のブレードの上端部付近に流れ落ち、下側のブレードが上から流れ落ちる洗浄液を受け止める構成となる。このため、上洗浄ユニットからの洗浄液が下洗浄ユニット後ろ側に回り込むことがなく、既に洗浄を終えた部分が再汚染されることがない。
　また、上記ノズルは、ブレードの移動方向に対して、該ブレードの前方の被洗浄面に向けて洗浄液を吐出する構成としてもよい。
　これにより、ノズルによって太陽電池モジュールの被洗浄面上に洗浄液を撒き、ブレードによって払拭しながら洗浄することができる。
　また、上記洗浄装置のブレードは、該ブレードの移動方向に対向して配置された第１のブレードと第２のブレードを含み、移動部は前記ブレードの移動する方向を第１の移動方向または第２の移動方向に変更することができ、ブレードの移動方向に応じて第１のブレードと第２のブレードを切り替える切替機構を備え、切替機構は、第１の移動方向のときには第１のブレードで被洗浄面を洗浄し、第２の移動方向のときには第２のブレードで被洗浄面を洗浄するように切り替える構成としてもよい。また、切替機構は、第１の移動方向のときには第１のブレードを被洗浄面に押し当てると共に第２のブレードを被洗浄面から離間させ、第２の移動方向のときには第２のブレードを被洗浄面に押し当てると共に第１のブレードを被洗浄面から離間させる構成としてもよい。
　これにより、進行方向の変更により使用するブレードの切り替えが容易になる。
　なお、上述の洗浄装置は、太陽光発電装置に限らず、所定の傾きをもった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、一般家庭の屋根等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ことにより、洗浄、走行することが可能になる。
　〔まとめ〕
　以上のように、本発明に係る洗浄装置は、傾斜して設置された太陽電池モジュールの被洗浄面を洗浄する洗浄装置であって、前記被洗浄面に向けて洗浄液を吐出するノズルと、前記被洗浄面に押し当てられて前記洗浄液を払拭するブレードと、前記ブレードを前記被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動させる移動部とを備え、前記ブレードが前記被洗浄面の傾斜方向に対して上端と下端とを有し、前記上端が前記ブレードの移動する方向に対して前記下端の後方に配置されることを特徴とする。
　また、前記被洗浄面の傾斜方向に沿って複数の前記ブレードが配置されており、前記ブレードの移動する方向に対して、前記傾斜方向上側に配置されたブレードの下端が前記傾斜方向下側に配置されたブレードの上端より前方に配置されていることを特徴としてもよい。
　また、前記ノズルは、前記ブレードの移動方向に対して、該ブレードの前方の被洗浄面に向けて洗浄液を吐出することを特徴としてもよい。
　また、前記ブレードが、該ブレードの移動方向に対向して配置された第１のブレードと第２のブレードを含み、前記移動部は前記ブレードの移動する方向を第１の移動方向または第２の移動方向に変更することができ、前記ブレードの移動方向に応じて前記第１のブレードと前記第２のブレードを切り替える切替機構を備え、前記切替機構は、前記第１の移動方向のときには前記第１のブレードで被洗浄面を洗浄し、前記第２の移動方向のときには前記第２のブレードで被洗浄面を洗浄するように切り替えることを特徴としてもよい。
　また、前記切替機構は、前記第１の移動方向のときには前記第１のブレードを前記被洗浄面に押し当てると共に前記第２のブレードを前記被洗浄面から離間させ、前記第２の移動方向のときには前記第２のブレードを前記被洗浄面に押し当てると共に前記第１のブレードを前記被洗浄面から離間させることを特徴としてもよい。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　本発明に係る洗浄装置は、太陽光発電装置に限らず、所定の傾きをもった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。
　１０、２０、３０　洗浄装置
　１１、１１ａ～ｉ　ブレード
　１２、１２ａ～ｂ、　ノズル
　１３　配管
　１４　タンク
　１５　モータ
　１６　制御回路
　１７　電源
　１８　タイヤ
　１９　ガイド
　２０　フレーム
　２１　切替機構

 

Claims (5)

  1. 　傾斜して設置された太陽電池モジュールの被洗浄面を洗浄する洗浄装置であって、
    　前記被洗浄面に向けて洗浄液を吐出するノズルと、
    　前記被洗浄面に押し当てられて前記洗浄液を払拭するブレードと、
    　前記ブレードを前記被洗浄面の傾斜方向に交差する方向に沿って移動させる移動部とを備え、
    　前記ブレードが前記被洗浄面の傾斜方向に対して上端と下端とを有し、前記上端が前記ブレードの移動する方向に対して前記下端の後方に配置されることを特徴とする洗浄装置。
  2. 　前記被洗浄面の傾斜方向に沿って複数の前記ブレードが配置されており、
    　前記ブレードの移動する方向に対して、前記傾斜方向上側に配置されたブレードの下端が前記傾斜方向下側に配置されたブレードの上端より前方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
  3. 　前記ノズルは、前記ブレードの移動方向に対して、該ブレードの前方の被洗浄面に向けて洗浄液を吐出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。
  4. 　前記ブレードが、該ブレードの移動方向に対向して配置された第１のブレードと第２のブレードを含み、
    　前記移動部は前記ブレードの移動する方向を第１の移動方向または第２の移動方向に変更することができ、
    　前記ブレードの移動方向に応じて前記第１のブレードと前記第２のブレードを切り替える切替機構を備え、
    　前記切替機構は、前記第１の移動方向のときには前記第１のブレードで被洗浄面を洗浄し、前記第２の移動方向のときには前記第２のブレードで被洗浄面を洗浄するように切り替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
  5. 　前記切替機構は、
    　前記第１の移動方向のときには前記第１のブレードを前記被洗浄面に押し当てると共に前記第２のブレードを前記被洗浄面から離間させ、
    　前記第２の移動方向のときには前記第２のブレードを前記被洗浄面に押し当てると共に前記第１のブレードを前記被洗浄面から離間させることを特徴とする請求項４に記載の洗浄装置。
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