WO2016043152A1 - 太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置 Download PDF

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WO2016043152A1
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mirror
cleaning
cleaning liquid
mirror surface
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PCT/JP2015/075988
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工藤 一良
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コニカミノルタ株式会社
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    • A46B13/00Brushes with driven brush bodies or carriers
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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/38Machines, specially adapted for cleaning walls, ceilings, roofs, or the like
    • B08B1/32

Definitions

  • the present invention relates to a brush for a solar reflective mirror, a solar reflective mirror cleaning method, and a cleaning device.
  • Known solar power generation devices include solar cells that directly convert sunlight into electric power, solar thermal power generation devices that use sunlight reflecting mirrors to collect sunlight and generate the resulting heat as a medium. It has been. Since the solar thermal power generation device can store heat, it can generate power regardless of day or night. From a long-term viewpoint, the power generation efficiency of the solar thermal power generation device is higher than that of the solar cell, and sunlight can be used effectively.
  • Solar thermal power generation devices are often used in desert areas, and dirt such as dust tends to adhere to the sunlight reflecting mirrors installed outdoors.
  • dirt derived from dust in a desert area is different from ordinary dirt, and forms a strong sand film and is easily fixed to the mirror surface of the sunlight reflecting mirror.
  • This is thought to be one of the causes of condensation on the surface in a desert area where the temperature difference between day and night is large.
  • dust-derived substances accumulated on the surface for example, NaCl, CaCO 3 , SiO 2, etc.
  • pollutants in the atmosphere for example, SiO x, etc.
  • a solar reflection mirror having an excellent surface antifouling property has been proposed.
  • a solar reflective mirror that includes a layer containing a photocatalyst on the outermost surface of the solar reflective mirror and decomposes the attached organic matter has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • a solar reflective mirror that is provided with a hydrophilic layer containing a hydrophilic polymer, a metal alkoxide compound, colloidal silica, or the like on the surface of the solar reflective mirror and is easy to clean has been proposed (see, for example, Patent Document 2). .
  • the present invention has been made in view of the above problems and situations, and a solution to the problem is to provide a brush for a solar reflective mirror, a cleaning method for a solar reflective mirror, and a cleaning device that have high cleaning power even with a small amount of cleaning liquid.
  • the present inventor forms a cleaning liquid flow path between the brush bristles in contact with the mirror surface in the process of studying the cause of the above problems, etc., and the mirror surface covered with the rotating brush bristles It has been found that sufficient cleaning liquid can be supplied to the top via the flow path, and has led to the present invention. That is, the subject concerning this invention is solved by the following means.
  • a brush for a solar reflective mirror that cleans the mirror surface by rotating in contact with the mirror surface of the solar reflective mirror supplied with the cleaning liquid, A rotatable substrate, A plurality of brush bristles provided on the substrate and rotating with the rotation of the substrate; The sunlight, wherein the plurality of brush bristles are arranged on the substrate so as to form a flow path in which the cleaning liquid is supplied to and discharged from the region of the mirror surface that is in contact with the cleaning surface. Reflective mirror brush.
  • the said solar reflective mirror is a film mirror type,
  • a method for cleaning a solar reflective mirror wherein the mirror surface of the solar reflective mirror is cleaned with a brush,
  • the brush for solar light reflecting mirrors according to any one of items 1 to 5 is rotated in contact with the mirror surface of the solar light reflecting mirror, and the cleaning liquid is supplied onto the mirror surface.
  • the cleaning method of the solar reflective mirror characterized by wash
  • a cleaning device for a solar reflective mirror that cleans the mirror surface of the solar reflective mirror with a brush,
  • the brush for solar light reflecting mirrors according to any one of items 1 to 5,
  • An apparatus for cleaning a solar reflective mirror comprising:
  • the cleaning device for a solar reflective mirror according to any one of items 10 to 12, wherein the solar reflective mirror is a film mirror type.
  • the above-mentioned means of the present invention can provide a brush for a solar reflective mirror, a solar reflective mirror cleaning method, and a cleaning device that have high cleaning power even with a small amount of cleaning liquid.
  • the expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
  • the cleaning liquid supplied on the mirror surface is easily repelled by the rotating brush hair, so the amount of cleaning liquid supplied to the region of the mirror surface where the brush hair contacts is insufficient. It is easy to become.
  • the bristle is arranged so as to form a flow path for the cleaning liquid. Therefore, even when the bristle is in contact with the mirror surface, the mirror surface on which the bristle is brought into contact with the mirror surface. A sufficient amount of cleaning liquid can be supplied to the region.
  • the cleaning power for removing the dirt adhering to the mirror surface has been improved even if the overall supply amount of the cleaning liquid is small.
  • the cleaning liquid containing the removed dirt can be discharged around the rotating bristles through the cleaning liquid flow path. It is presumed that the cleaning power for removing dirt was also improved by quickly discharging the dirty cleaning liquid.
  • the brush for the solar reflective mirror of the present invention is a brush for a solar reflective mirror that cleans the mirror surface by rotating in contact with the mirror surface of the solar reflective mirror supplied with the cleaning liquid, A rotatable substrate, and a plurality of brush bristles that are provided on the substrate and rotate as the substrate rotates, wherein the plurality of brush bristles are in contact with the mirror surface in contact with the cleaning surface. It is arranged on the substrate so as to form a flow path for supplying and discharging the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid can be directly supplied from the back surface of the substrate to the mirror surface to be cleaned by the brush hair, and the cleaning liquid can be efficiently supplied to obtain higher cleaning power.
  • the brush for the sunlight reflecting mirror of the present invention is rotated by bringing the brush for the sunlight reflecting mirror into contact with the mirror surface of the sunlight reflecting mirror and supplying a cleaning liquid onto the mirror surface. It can be suitably used for a cleaning method and a cleaning apparatus for a sunlight reflecting mirror for cleaning a mirror surface.
  • is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • FIG. 1 is a bottom view of a brush 10 for a sunlight reflecting mirror according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a partial sectional view taken along line XX of FIG.
  • a brush 10 for a sunlight reflecting mirror includes a rotatable substrate 1, a plurality of brush bristles 2 provided on the substrate 1, and rotated as the substrate 1 rotates, It has.
  • the substrate 1 is formed in a circular shape as shown in FIG. 1, and a circular hole 11 for attaching a rotation shaft is provided at the rotation center C of the substrate 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the circular hole 11 has a convex cross-sectional shape.
  • substrate 1 is not specifically limited, It can form with a timber, a metal, a hard synthetic resin, etc. If it is lightweight and sufficient strength can be obtained, it can be used without particular limitation. Examples of usable synthetic resins include vinyl chloride resin, polypropylene resin, ABS resin and the like.
  • the plurality of brush bristles 2 are provided not on the entire surface of the substrate 1 but on a part of the substrate 1, and the cleaning brush supplied onto the mirror surface of the sunlight reflecting mirror contacts the rotating brush bristles 2. It is arranged on the substrate 1 so as to form a flow path 3 for the cleaning liquid that is also supplied to and discharged from the mirror surface area.
  • the cleaning liquid flow path 3 surrounded by the alternate long and short dash line can be formed by arranging a collection of four brush bristles 2 in a cross shape on the substrate 1.
  • a sufficient amount of cleaning liquid can be supplied to the region of the mirror surface through which the plurality of rotating bristles 2 come into contact via the cleaning liquid flow path 3. Further, the dirty cleaning liquid can be quickly discharged through the flow path 3 of the cleaning liquid. By facilitating the supply and discharge of the cleaning liquid, the cleaning power can be increased, and effective cleaning can be performed with a small amount of cleaning liquid.
  • the mirror surface where the dirt remains is cleaned with the brush bristles 2, the mirror surface is rubbed with the dirt, which causes damage to the mirror surface and lowers the reflectivity, but a sufficient amount between the bristles 2 and the mirror surface.
  • By supplying the cleaning liquid and quickly discharging the dirt it is possible to greatly reduce damage such as scratches on the mirror surface. The reliability of the sunlight reflecting mirror that is repeatedly washed and used for a long time can be remarkably improved.
  • the plurality of brush bristles 2 are aggregated and the plurality of aggregates are arranged on the substrate 1, from the viewpoint of improving rotational stability, cleaning uniformity, etc., the plurality of brush bristles 2 aggregates are As in the arrangement pattern shown in FIG. 1, it is preferable that the bristles 2 are arranged at regular intervals in the rotation direction.
  • the brush bristles 2 In order to make the cleaning liquid flow path 3 a space through which the cleaning liquid can easily pass, it is preferable not to arrange the brush bristles 2 on the substrate 1 corresponding to the cleaning liquid flow path 3. Some brush hairs 2 may be arranged. Further, by arranging the brush bristles 2 on the substrate 1 corresponding to the flow path 3 for the cleaning liquid and cutting the bristles short, it is possible to form a space through which the cleaning liquid can pass, that is, the flow path 3 for the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid flow path 3 has the bristles 2 arranged radially, and the rotating bristles 2 are in contact with each other and communicate from the outside to the center of the circular area of the mirror surface to be cleaned. This is preferable because it can be easily supplied and the cleaning power is increased.
  • the arrangement pattern is not limited to the arrangement pattern of the brush bristles 2 shown in FIG. 1, and the arrangement patterns illustrated in FIGS. 3A to 3E can also be used.
  • the hatched portion represents the arrangement region of the brush bristles 2 on the substrate 1, and the arrow represents the rotation direction of the brush bristles 2.
  • the cleaning liquid flow path 3 is repelled by the outer brush bristles 2 that are separated from the rotation center C during rotation if they are formed in a fan shape that spreads away from the rotation center C. This is preferable because the cleaning liquid can be reduced, and the cleaning liquid can easily enter and exit to the inner bristle near the rotation center C.
  • the cleaning liquid can be easily drawn to the rotation center C side by the rotating bristles 2, so that the mirror surface on which the bristles 2 abut It becomes easier to supply the cleaning liquid to the area.
  • the cleaning liquid can be easily discharged outside the region of the mirror surface where the bristles 2 abut by rotation of the bristles 2. Therefore, the dirty cleaning liquid can be removed immediately.
  • FIG. 4 shows a bottom view of the brush 20 in which the bristle 2 is provided on the entire surface of the substrate 1 and without the cleaning liquid flow path 3.
  • the entire outer periphery of the brush 20 is covered with the brush bristles 2, and the cleaning liquid is easily repelled by the rotating bristles 2. Since the cleaning liquid does not spread sufficiently in the region of the mirror surface where the brush bristles 2 abut, the cleaning power is reduced. In order to supply a sufficient amount of cleaning liquid to the region of the mirror surface where the brush bristles 2 abut and not reduce the cleaning power, it is necessary to increase the supply amount of the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid can be supplied by increasing the supply amount of the cleaning liquid, the cleaning liquid soiled by the cleaning is blocked by the brush bristles 2, and the cleaning liquid is promptly moved outside the region of the mirror surface where the brush bristles 2 abut. Can not be discharged. Since the dirty cleaning liquid stays between the brush bristles 2, the cleaning power is also reduced. Further, the dirt easily adheres to the mirror surface by the dirty cleaning liquid, and the mirror surface is easily damaged by the friction between the brush bristles 2 and the dirt.
  • the brush 10 provided with the flow path 3 of the cleaning liquid can sufficiently supply the cleaning liquid to the region of the mirror surface where the rotating brush bristles abut without increasing the supply amount of the cleaning liquid. Since the cleaning liquid floats dirt from the mirror surface and the bristles 2 are swept out, the dirt is easily removed and the cleaning power is high. The dirty cleaning liquid after cleaning can be quickly discharged through the flow path 3, and the re-adhesion of the dirt is less, which increases the cleaning power.
  • the brush 10 in which the flow path 3 for the cleaning liquid is formed is less frequently in contact with the brush bristles 2 on the mirror surface during cleaning than the brush 20 without the flow path 3. Therefore, the damage of the mirror surface due to the contact of the brush bristles 2 can be reduced, and the decrease in the reflectance of the sunlight reflecting mirror due to the damage can be prevented.
  • a sufficiently supplied cleaning solution is interposed between the bristles 2 and the mirror surface and functions as a buffering agent, and dirt can be quickly discharged without remaining on the mirror surface. Has brought.
  • FIG. 5 illustrates the substrate 1a in which the opening 12 is formed.
  • the cleaning liquid can be directly supplied from the back surface of the substrate 1 a (the surface on which the brush bristles 2 are not provided) to the mirror surface cleaned by the brush bristles 2 through the opening 12.
  • the cleaning liquid can be supplied efficiently, and a high cleaning power can be maintained even if the cleaning liquid is reduced.
  • FIG. 6 illustrates the substrate 1b partially missing.
  • the cleaning liquid can be supplied directly to the mirror surface to be cleaned by the brush bristles 2 through the missing portion of the substrate 1b.
  • the cleaning liquid can be supplied efficiently, and a high cleaning power can be maintained even if the cleaning liquid is reduced.
  • the plurality of brush hairs 2 may be individually planted on the substrate 1 or may be planted as a hair bundle in which the plurality of brush hairs 2 are bundled.
  • bristles it is preferable because the bristle 2 having high elasticity and hardly falls down can be obtained, and stress necessary for cleaning can be easily transmitted to the mirror surface.
  • FIG. 7 shows an implanted portion of the substrate 1 in which a plurality of brush bristles 2 are implanted as hair bundles 21.
  • the bristles 21 are formed by bundling a plurality of brush bristles 2 at the center in the length direction and winding a stopper 22 around the bent portion.
  • the hair bundle 21 is planted by pushing the bent portion into the planting hole 13 provided in the substrate 1.
  • the stopper 22 of the hair bundle 21 bites into the substrate 1, and the hair bundle 21 is fixed to the substrate 1.
  • the stopper 22 is preferably made of a metal such as stainless steel from the viewpoint of firmly fixing the hair bundle 21 and preventing deterioration due to rust or the like.
  • FIG. 7 shows an example in which the hair bundle 21 is implanted perpendicularly to the substrate 1, the hair bundle 2 may be implanted so that the hair bundle 2 is inclined with respect to the substrate 1.
  • the plurality of brush bristles 2 can be provided on the substrate 1 by being fixed to the attachment device 4 and attaching the attachment device 4 to the substrate 1.
  • the bristle 2 is provided by the mounting tool 4
  • the worn bristle 2 in units of the mounting tool 4 can be replaced.
  • a planting hole may be formed in the attachment device 4, and a plurality of brush bristles 2 may be fixed by being implanted in the attachment device 4, or formed from a plurality of brush bristles 2.
  • the plurality of hair bundles 21 may be fixed by being gripped by the attachment device 4.
  • the bristle bundle 21 is provided on the substrate 1 by the attachment device 4, as shown in FIG. 8, not only the substrate 1 but also the bristles 2 can be rotated by providing the attachment device 4 with the rotation shaft 41. it can.
  • the substrate 1 is provided with a bearing 14 for a rotating shaft 41.
  • rotating the bristle 2 by rotating the bristle 2 in the direction opposite to the rotation direction of the substrate 1, the contact frequency between the mirror surface and the bristle 2 increases, so that efficient cleaning is possible.
  • the vicinity of the base of the brush bristles 2 can be bundled by a band 42. Thereby, the bristle 2 which has high elasticity and is hard to fall down can be obtained, and the cleaning power can be increased.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the substrate 1 on which four roll brushes 23 composed of a plurality of brush bristles 2 are provided. As shown in FIG. 9, by arranging the roll brushes 23 in a cross shape at an interval of 90 ° with each other, it is possible to form the flow path 3 of the cleaning liquid surrounded by the alternate long and short dash line. By rotating each roll brush 23 in parallel with the rotation of the substrate 1, the contact frequency between the brush bristles 2 and the mirror surface can be increased, and the cleaning power can be increased.
  • the plurality of brush bristles 2 preferably have a wire diameter in the range of 0.001 to 1.000 mm in both cases of monofilament and multifilament. Within this range, high cleaning power can be obtained without damaging the mirror surface.
  • the wire diameter of the brush bristles 2 can be measured by observing with a digital microscope VH-5500 (manufactured by KEYENCE). Generally, since the thickness of the fiber differs depending on the location, the average value of the measurement values obtained by measuring the measurement position arbitrarily and measuring at, for example, 500 locations may be used as the wire diameter of the brush bristles 2.
  • the plurality of brush bristles 2 preferably exhibit hydrophilicity when using water or a cleaning liquid containing water as a main component.
  • the brush bristles 2 exhibiting hydrophilicity can wet and spread the supplied water or a cleaning liquid containing water as a main component on the surface of the brush bristles 2.
  • dirt on the mirror surface can be effectively removed by the cleaning liquid wet on the surface of the brush bristles 2, and the cleaning power is increased.
  • the hydrophilicity of the brush hair 2 can be evaluated by an official moisture content measured according to JIS L0105 4.1.
  • the official moisture content measured in the standard state temperature 20 ⁇ 2 ° C., relative humidity 65 ⁇ 4%) in accordance with JIS L0105 is 1% or more. High detergency can be obtained.
  • the hydrophilicity of the brush bristles 2 can also be evaluated by measuring the contact angle of a film or sheet-like sample produced using the material of the bristles 2 with respect to water. Specifically, according to JIS-R3257, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 55% RH, 3 ⁇ L of water was dropped on a film or sheet sample, and after 30 seconds, a contact angle meter DM300 ( Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.). It shows that hydrophilic property is so high that the measured contact angle is small. When the hydrophilicity of the brush bristles 2 is evaluated based on the contact angle with water, a high detergency can be obtained when the contact angle measured by the measurement method is 70 ° or less.
  • hydrophilic fiber hair can be used.
  • the fiber hair which has a hydrophilic group may be used, and the fiber hair which has a hydrophilic surface layer by hydrophilic treatment can also be used.
  • the hydrophilic group include a hydroxy group, an amino group, an amide group, a carboxy group, and an ether group that can form a hydrogen bond with a water molecule, and two or more of these groups can be combined.
  • the bristle 2 has a water absorptivity
  • the fiber hair which has a water absorptivity can be used.
  • the fiber bristles having water absorption can absorb the supplied cleaning liquid once and supply the cleaning liquid absorbed during the cleaning onto the mirror surface. Having water absorption means that the water absorption obtained by the following formula is 0.25% or more in accordance with (Method A) of JIS K 7209.
  • W1 represents the mass (mg) of the dried fiber hair sample before being immersed in water
  • W2 is the mass of the fiber hair sample after being immersed in water at a temperature of 23 ⁇ 1 ° C. for 23 to 24 hours. (Mg).
  • Examples of the fiber hair having hydrophilicity and water absorption include animal fiber hair, plant fiber hair, chemical fiber hair, and the like, and a plurality of types of fiber hair can be used in combination.
  • Animal fibers or chemical fibers are preferable from the viewpoint of durability, and chemical fibers are preferable from the viewpoint of quality stability.
  • the animal fiber hair is not particularly limited, and examples thereof include horse hair and pig hair. Although there is no restriction
  • synthetic fiber hair synthetic fiber hair made of, for example, polyvinylon, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), etc., polyester (polyethylene (PE), polyethylene terephthalate, etc.), nylon (polyamide), acrylic, etc. And semi-synthetic fiber hairs made from cellulose, cellulose ester and the like.
  • nylon such as nylon 6 and nylon 66 (manufactured by Toray Industries, Inc.) is preferable.
  • Nylon has moderate hygroscopicity derived from amide bonds, easy to orient molecular chains consisting of long-chain fatty acids of moderate length on the fiber axis, relatively good stretchability, high heat of fusion and high heat capacity.
  • a material for the brush hair 2 such as melting resistance that is difficult to melt both kinetically and kinetically and flexibility of a molecular chain composed of a long chain fatty acid.
  • properties of nylon such as repetitive bending and elongation, such as the property of being difficult to fibrillate due to the formation of hydrogen bonds between amide bonds, that is, less likely to form a king band, are also preferable as the material for the brush bristles 2.
  • a glass mirror type in which a reflective layer is formed on a hard substrate at room temperature typified by glass
  • a film mirror in which a reflective layer is formed on a flexible substrate at room temperature typified by film.
  • a material capable of obtaining a high detergency can be selected as the material of the brush bristles 2 according to the characteristics of each mirror surface.
  • the sunlight reflecting mirror to be cleaned is configured to include at least a reflective layer on the substrate.
  • a hydrophilic layer can also be formed on the surface of the sunlight reflecting mirror in order to enhance the cleaning performance with the cleaning liquid.
  • a water-repellent layer can be formed in order to suppress the adhesion of dirt.
  • the sunlight reflecting mirror cleaned with the brush of the present invention may be either the glass mirror type or the film mirror type described above.
  • the film mirror type is flexible and easily deformed, so the stress from the brush in contact with the mirror surface is dispersed and is not easily damaged, and the brush is evenly in contact with the mirror surface. The cleaning is possible, and the cleaning power of the brush is improved, which is preferable.
  • the film mirror type it is possible to reduce the weight of the sunlight reflecting mirror and to continuously form the functional layer including the reflective layer by transporting the film, so high productivity, performance stability and cost reduction Can be expected.
  • energy saving can be expected because the substrate can be produced at a low temperature. Since it can be treated at low temperature during disposal and may be recyclable, energy consumption can be reduced throughout the life cycle, and is expected as a next-generation solar reflective mirror.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sunlight reflecting mirror 30 which is an example of a film mirror type.
  • the sunlight reflecting mirror 30 includes an anchor layer 32, a reflecting layer 33, a corrosion preventing layer 34, an adhesive layer 35, an ultraviolet absorbing layer 36, a hard coat layer 37, and a hydrophilic layer 38 on a resin film 31. It has.
  • the sunlight reflecting mirror 30 is arranged so that sunlight A enters from the hydrophilic layer 38 side.
  • the thickness of the resin film 31 can be set according to the type of resin, and is generally preferably in the range of 10 to 400 ⁇ m, more preferably in the range of 20 to 300 ⁇ m.
  • the anchor layer 32 is provided between the resin film 31 and the reflective layer 33 in order to improve the adhesion between the resin film 31 and the reflective layer 33.
  • the anchor layer 32 can improve heat resistance and prevent the resin film 31 from being deteriorated due to heat generated when the reflective layer 33 is formed.
  • the surface of the resin film 31 can be smoothed, and it is also possible to prevent the reflectance of the reflective layer 33 from decreasing.
  • the anchor layer 32 can be formed by applying the resin layer 31 on the resin film 31 by a gravure coating method, a reverse coating method, or the like using, for example, a polyester resin, an acrylic resin, a melamine resin, or the like.
  • the thickness of the anchor layer 32 is preferably in the range of 0, 01 to 3.00 ⁇ m, and preferably in the range of 0.1 to 1.0 ⁇ m, from the viewpoint of improving adhesion, smoothness, and reflectance. Is more preferable.
  • the reflection layer 33 is provided to reflect sunlight incident on the sunlight reflecting mirror 30.
  • the reflectance of the reflective layer 33 is preferably 80% or more and more preferably 90% or more from the viewpoint of efficiently collecting sunlight.
  • the reflectance of the reflective layer 33 refers to regular reflectance.
  • the reflective layer 33 can be formed by a wet method or a dry method using the above materials.
  • the wet method is a general term for a plating method, which is a method of forming a metal film by depositing a metal from a solution, and a method of forming silver plating using a silver mirror reaction is one of them.
  • the dry method is a general term for vacuum film forming methods, and examples thereof include resistance heating type, ion beam assist type vacuum deposition methods, ion plating methods, sputtering methods, and the like.
  • the corrosion prevention layer 34 contains a corrosion inhibitor to prevent the reflection layer 33 from being corroded.
  • the corrosion inhibitor is a compound having amines and derivatives thereof, pyrrole ring, triazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indazole ring, etc., copper chelate compound, thiourea, etc. It is preferable that it is a compound which has the adsorptivity with respect to silver.
  • the adhesive layer 35 is provided between the corrosion prevention layer 34 and the ultraviolet absorbing layer 36 in order to improve the adhesion between them.
  • the adhesive layer 35 can be formed in the same manner as the anchor layer 32.
  • the ultraviolet absorption layer 36 is provided in order to prevent deterioration of each layer due to the ultraviolet rays of the incident sunlight A.
  • the ultraviolet absorbing layer 36 is preferably an acrylic resin layer having an ultraviolet absorbing group or containing an ultraviolet absorber from the viewpoint of increasing the flexibility and weather resistance of the sunlight reflecting mirror 30 and reducing the weight.
  • the ultraviolet absorber include inorganic compounds such as titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, and iron oxide in addition to organic compounds such as benzophenone, benzotriazole, phenyl salicylate, triazine, and benzoate.
  • the hard coat layer 37 is provided to prevent damage to each layer.
  • the hard coat layer 37 can be formed by applying an acrylic resin, a urethane resin, a melamine resin, an epoxy resin, an organic silicate compound, a silicone resin, or the like.
  • the hard coat layer 37 can contain additives such as a surfactant, a leveling agent, and an antistatic agent.
  • the surfactant is effective for smoothing the surface of the hard coat layer 37.
  • Specific examples of the surfactant that can be used include the same examples as the surfactant that can contain the above-described cleaning liquid mainly composed of water.
  • Leveling agents are effective in reducing small irregularities on the surface.
  • a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer for example, SH190 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • the antistatic agent is effective in improving the cleaning performance of the mirror surface with the cleaning liquid.
  • the hard coat layer 37 has conductivity due to the antistatic agent, the electric resistance value on the surface of the film mirror unit can be reduced.
  • an antistatic layer as a layer adjacent to the hard coat layer 37 or through an extremely thin layer between the hard coat layer 37, the electrical resistance value of the mirror surface of the solar reflective mirror 30 is reduced, It is possible to improve the cleaning properties with the cleaning liquid.
  • the hydrophilic layer 38 can be provided on the outermost surface from the viewpoint of increasing the cleaning power by the cleaning liquid.
  • the hydrophilic layer 38 may be provided on the hard coat layer 37 as shown in FIG. 10 or may be provided instead of the hard coat layer 37.
  • the hydrophilicity exhibited by the hydrophilic layer 38 is preferably 30 ° or less, and preferably 20 ° or less, with respect to the surface of the hydrophilic layer 38 with water from the viewpoint of obtaining high detergency with a washing liquid. More preferred.
  • the contact angle with water (°) was 30 seconds after 3 ⁇ L of water was dropped on the hydrophilic layer 38 in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 55% RH in accordance with JIS-R3257. It can be measured using a total DM300 (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.). It shows that hydrophilic property is so high that the measured contact angle is small.
  • the hydrophilic layer 38 can contain a hydrophilizing agent in order to make the contact angle with water on the surface 30 ° or less.
  • a hydrophilizing agent examples include compounds containing metal elements, such as metal oxides, metal nitrides, metal carbides containing metal elements such as Si, Ti, Al, Sn, Fe, Zn, Sb, and Zn. Is mentioned.
  • the hydrophilic layer 38 can also contain metal particles such as silica particles, alumina particles, titania particles, zirconia particles, in addition to the compound containing the metal element.
  • metal particles such as silica particles, alumina particles, titania particles, zirconia particles, in addition to the compound containing the metal element.
  • the surface roughness is increased, the hydrophilicity is improved, and the hydrophilic layer 38 having a contact angle of 30 ° or less can be formed. Further, if the surface roughness is large, it becomes difficult for dirt to adhere to the surface of the hydrophilic layer 38, and the cleaning liquid enters between the hydrophilic layer 38 and the dirt, so that the dirt is easily removed.
  • the hydrophilic layer 38 may contain a silicate compound, polysilazane having a Si—N bond as a basic skeleton, or the like.
  • silicate compound examples include tetrahydroxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetraethoxyoxysilane.
  • the hydrophilic layer 38 can also be a layer containing a photocatalyst that is rendered hydrophilic by sunlight as a hydrophilizing agent.
  • a photocatalyst is a substance that, when irradiated with light having energy larger than the band gap between the conduction band and the valence band, the electrons in the valence band are excited to generate conduction electrons and holes.
  • Examples of the photocatalyst that can be included in the hydrophilic layer 38 include anatase type titanium oxide (band gap; 3.2 eV), rutile type titanium oxide (band gap; 3.0 eV), and zinc oxide (band gap; 3.2 eV). , Tin oxide (band gap; 3.5 eV), tungsten oxide (band gap; 2.5 eV), potassium tantalate (band gap; 3.4 eV), strontium titanate (band gap; 3.2 eV), zirconium oxide ( Band gap; 5.0 eV), niobium oxide (band gap; 3.4 eV), and the like.
  • anatase type titanium oxide band gap; 3.2 eV
  • rutile type titanium oxide band gap; 3.0 eV
  • zinc oxide band gap; 3.2 eV
  • Tin oxide band gap; 3.5 eV
  • tungsten oxide band gap; 2.5 eV
  • potassium tantalate band gap; 3.4 eV
  • strontium titanate band gap;
  • the actually measured bad gap may have a difference of about ⁇ 0.2 eV from the band gap described above.
  • the hydrophilic layer 38 can contain a small amount of a platinum group metal such as Pt, Pd, Ru, Rh, Ir, Os, etc. in order to enhance the photocatalytic activity.
  • the hydrophilic layer 38 can be used in combination with the photocatalyst and metal particles such as silica particles, alumina particles, titania particles, zirconia particles, silicate compound, polysilazane having a Si—N bond as a basic skeleton, and the like. it can.
  • the hydrophilic layer 38 containing a photocatalyst can be formed by applying a dispersion of photocatalyst particles by a conventionally known coating method.
  • the hydrophilic layer 38 containing a photocatalyst can be formed by a sol coating baking method, an organic titanate method, a vacuum film forming method, or the like.
  • the sol coating and baking method is a method in which anatase-type titanium oxide sol is applied by a coating method such as a gravure coating method, a reverse coating method, or a die coating method, followed by baking.
  • the organic titanate method is a method in which a coating solution obtained by partially or completely hydrolyzing an organic titanate is applied by a conventionally known coating method such as a gravure coating method and dried. By drying, hydrolysis of the organic titanate is completed to produce titanium hydroxide, and an amorphous titanium oxide layer is formed by dehydration condensation polymerization of titanium hydroxide. Thereafter, firing is performed at a temperature equal to or higher than the crystallization temperature of anatase, and amorphous titanium oxide is phase-transformed into anatase-type titanium oxide.
  • the vacuum film formation method is a method of forming an amorphous titanium oxide layer by a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like. Thereafter, phase transition is made to anatase-type titanium oxide by firing.
  • the hydrophilic layer 38 may be a layer in which a surface treatment such as a plasma treatment or an etching treatment is performed on the surface of the substrate as long as the hydrophilic layer 38 exhibits hydrophilicity such that the contact angle with water is 30 ° or less.
  • an inorganic coat layer may be provided between the hydrophilic layer 38 and the ultraviolet absorbing layer 36.
  • the inorganic coat layer can prevent the organic compound such as an acrylic resin contained in the ultraviolet absorption layer 36 from being decomposed by the photocatalyst.
  • the material for the inorganic coating layer include a silicate compound such as tetraethoxysilane and a layer containing an alcohol such as methanol.
  • the inorganic coat layer can contain a constituent component of the hydrophilic layer 38 or a constituent component of the ultraviolet absorbing layer in order to improve the adhesiveness between the hydrophilic layer 38 and the ultraviolet absorbing layer 36.
  • the inorganic coat layer may be a single layer or a plurality of layers.
  • the thickness of the hydrophilic layer 38 is a suitable layer thickness depending on the refractive index of the hydrophilic layer 38, the contained components, the wavelength range of the light used for power generation among the sunlight incident on the sunlight reflecting mirror 30, and the like. Should be selected. Since use of a wavelength range as wide as possible leads to an improvement in power generation efficiency, it is preferable that the thickness is thin in consideration of light absorption by the hydrophilic layer 38. Since it is the extreme surface layer that expresses hydrophilicity, if it has a thickness of about several nanometers, hydrophilicity necessary for forming the cleaning liquid can be expressed.
  • a layer thickness of at least about 1 ⁇ 2 of the particle diameter of the photocatalyst particles is necessary from the viewpoint of retention of the photocatalyst particles and prevention of falling off. If the thickness is 10 nm, a layer thickness of 5 nm or more is necessary.
  • a layer thickness for expressing the photocatalyst function that is, a layer thickness that establishes a crystal structure is required, and the photocatalyst particles are contained.
  • a layer thickness of 5 nm or more is necessary. From the above viewpoint, in general, the thickness of the hydrophilic layer 38 can be selected within a range of 5 to 300 nm.
  • the hydrophilic layer 38 can also contain additives such as a surfactant, a leveling agent, and an antistatic agent, like the hard coat layer 37.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sunlight reflecting mirror 30B which is an example of a glass mirror.
  • the sunlight reflecting mirror 30 ⁇ / b> B has a glass plate as a glass layer 39, and a reflective layer 33 and a corrosion prevention layer 34 are formed on the glass layer 39.
  • the reflection layer 33 and the corrosion prevention layer 34 are the same layers as the reflection layer 33 and the corrosion prevention layer 34 of the solar light reflecting mirror 30 described above.
  • the sunlight A is arranged so as to enter from the glass layer 39 side.
  • the thickness of the glass layer 39 is not particularly limited, but can be, for example, in the range of 1 to 5 mm.
  • the solar reflective mirror cleaning device is a solar reflective mirror cleaning device that cleans the mirror surface of the solar reflective mirror with a brush, and the solar reflective mirror brush of the present invention is used as the mirror surface of the solar reflective mirror.
  • Drive means for rotating by contact and supply means for supplying a cleaning liquid onto the mirror surface are provided.
  • FIG. 12 shows a solar reflective mirror cleaning apparatus 100 for cleaning the mirror surface of the solar reflective mirror 30 used in the solar thermal power generation apparatus as an embodiment.
  • the solar thermal power generation apparatus condenses sunlight on a heat collecting tube 80 by a plurality of sunlight reflecting mirrors 30 arranged in a curved surface, heats the heat medium transferred by the heat collecting tube 80, and electrically converts the heat energy of the heat medium. It is a power generation device that converts energy.
  • the plurality of sunlight reflecting mirrors 30 are fixed to a support body such as a curved metal plate, and are supported by the support member 51 so as to form one large mirror surface.
  • a heat collecting tube 80 is disposed at a position where sunlight is collected by the plurality of sunlight reflecting mirrors 30.
  • An angle adjusting unit 53 that rotationally drives the support member 51 is provided so that the plurality of sunlight reflecting mirrors 30 can be rotated according to the incident angle of sunlight.
  • the solar reflective mirror cleaning apparatus 100 includes eight solar reflective mirror brushes 10.
  • the cleaning apparatus 100 includes a robot arm 103 that brings each brush 10 into contact with the mirror surface of the sunlight reflecting mirror 30 and a rotation drive unit 101 that drives each brush 10 to rotate.
  • the robot arm 103 is capable of turning and bending, and a solar reflective mirror brush 10 is mounted on a substrate 1015 at the tip.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing the brush 10 and the rotation drive unit 101 on the substrate 1015.
  • the rotation drive unit 101 includes a rotation shaft 1011, a motor 1012, a bearing 1013, and the like.
  • the rotating shaft 1011 is attached to the circular hole 11 of the brush 10 for the sunlight reflecting mirror, is rotatably supported by the bearing 1013, and is connected to the motor 1012.
  • the motor 1012 is attached to a substrate 1015 that fixes the position of each brush 10 via a support shaft 1014.
  • the rotation drive unit 101 rotates the brush 10 by rotating the rotation shaft 1011 by the motor 1012.
  • the rotation shafts and motors for the bristles 2 and the roll brush 23 are also used as the rotation drive unit 101.
  • the brush bristles 2 or the roll brush 23 can be rotated in parallel with the rotation of the substrate 1.
  • the solar reflective mirror cleaning apparatus 100 includes a cleaning liquid tank 1021, a supply pipe 1022, an injection nozzle 1023, and the like as cleaning liquid supply means.
  • the supply pipe 1022 is piped on the substrate 1015 and in the robot arm 103 so as to connect the spray nozzle 1023 and the tank 1021.
  • the cleaning apparatus 100 supplies the cleaning liquid by sending the cleaning liquid from the tank 1021 to the spray nozzle 1023 via the supply pipe 1022 and spraying it onto the mirror surface by the spray nozzle 1023.
  • the injection nozzle 1023 is arranged around the brush 10. However, by adjusting the arrangement position of the injection nozzle 1023, the brush bristles 2 of the rotating brush 10 are in a region where they contact the mirror surface. Cleaning liquid can be supplied to the environment, the interior, or both.
  • FIG. 14 to 17 each illustrate the region R2 on the mirror surface to which the cleaning liquid is supplied.
  • FIG. 14 illustrates a region R2 when the cleaning liquid is supplied around the region R1 where the rotating brush bristles 2 contact the mirror surface.
  • the cleaning liquid may be supplied so that the cleaning liquid region R ⁇ b> 2 overlaps a part of the substrate 1.
  • the cleaning liquid can be supplied from the back surface of the substrate 1a through the opening 12, and not only around the region R1 but also directly inside the region R1.
  • a cleaning liquid can also be supplied.
  • the cleaning liquid can be supplied from the back surface of the substrate 1a through the missing portion, and not only around the region R1 but also inside. The cleaning liquid can also be supplied directly.
  • the cleaning device 100 arranges eight brushes 10 in a row in the vertical direction of the sunlight reflecting mirror 30 and performs vertical cleaning at once. However, the number of the brushes 10 is reduced, and each brush 10 is mirrored by the robot arm 103. You may make it wash
  • the cleaning apparatus 100 includes a vehicle 104 that travels as shown in FIG. 12 as a moving unit that moves the position where each brush 10 abuts the mirror surface in the lateral direction of the sunlight reflecting mirror 30, and includes a sunlight reflecting mirror.
  • the sunlight reflecting mirror 30 can be continuously washed while moving the position where the brush 10 abuts in the horizontal direction 30.
  • water can be used, and an additive may be contained as long as water is a main component.
  • Water as a main component means that the content of water in the liquid component excluding the solid component is in the range of 30 to 100% by mass.
  • a water component that contaminates the mirror surface of the sunlight reflecting mirror 30 and has little adverse effect of reducing the reflectance or power generation efficiency is suitable as a cleaning liquid for the sunlight reflecting mirror.
  • steam generated during power generation can also be used as a cleaning liquid. Since solar thermal power generation devices are often installed in areas with little water, such as desert areas, precious resources can be reused and cleaning costs can be reduced.
  • Additives that can be used in the cleaning liquid include organic solvents, surfactants, salts, acids / bases, resins, fibers, particulate substances, etc., from the viewpoint of enhancing the cleaning performance with the cleaning liquid and facilitating the removal of dirt. It is done.
  • the additive is preferably highly compatible with water.
  • Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol, and hydrocarbons such as acetone and methylene chloride.
  • examples of the surfactant include anionic, cationic, amphoteric, and nonionic, specifically, anionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether acetate, dodecylbenzene sulfonate, and laurate, Nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers are listed.
  • Examples of the salts include sodium chloride and sodium hydrogen carbonate, and examples of the acids include acetic acid and phthalic acid. With these additives, it is possible to easily remove the dirt with the cleaning liquid and to improve the cleaning power at the time of cleaning.
  • the solar reflective mirror cleaning method of the present invention is a method of cleaning the mirror surface of the solar reflective mirror with a brush, and the solar reflective mirror brush of the present invention is brought into contact with the mirror surface of the solar reflective mirror.
  • the mirror surface is cleaned by rotating and supplying the cleaning liquid onto the mirror surface.
  • the solar reflective mirror cleaning method of the present invention an example in which the mirror surface of the solar reflective mirror 30 is cleaned by the solar reflective mirror cleaning apparatus 100 will be described.
  • the solar reflective mirror cleaning apparatus 100 causes the robot arm 103 to press the solar reflective mirror brush 10 against the mirror surface of the solar reflective mirror 30 to bring it into contact therewith.
  • the pressure on the mirror surface of the brush 10 is preferably in the range of 200 to 3500 Pa from the viewpoint of smoothing the rotation of the brush 10 to increase the cleaning power and preventing damage to the mirror surface.
  • the robot arm 103 may detect the pressure on the mirror surface, and automatically control the pressure for pressing the brush 10 against the mirror surface so that the detected pressure is within the above range.
  • the cleaning liquid is supplied to the mirror surface of the sunlight reflecting mirror 30 by the cleaning liquid supply unit 102.
  • the cleaning liquid can be supplied to the inside, the periphery, or both of the region of the mirror surface where the rotating brush 10 abuts.
  • the brush 10 is rotated by the rotation drive unit 101 in parallel with the supply of the cleaning liquid, the supplied cleaning liquid is moved through the cleaning liquid flow path 3 formed between the brush 10 and the mirror surface. Since it is supplied in the region of the abutting mirror surface, the cleaning power can be increased.
  • the cleaning liquid can be easily interposed between the brush 10 and the mirror surface of the sunlight reflecting mirror 30, and the cleaning liquid can reduce friction between the brush 10 and the mirror surface and prevent damage to the mirror surface during cleaning.
  • the cleaning liquid containing dirt removed from the mirror surface by the brush bristles 2 flows out from the flow path 3 of the cleaning liquid, so that dirt can be discharged quickly, and the cleaning power can be further enhanced.
  • the position of the brush 10 contacting the mirror surface is moved by the robot arm 103 or the vehicle 104. Clean the mirror surface thoroughly.
  • the brush 1 for sunlight reflecting mirrors was manufactured by arranging a plurality of brush hairs in the arrangement pattern 1 on the substrate of the shape pattern 1.
  • the substrate of the shape pattern 1 is a circular substrate having a diameter of 600 mm.
  • the arrangement pattern 1 is an arrangement pattern of the brush hairs shown in FIG.
  • the flow path of the cleaning liquid is not provided, and the entire surface of the substrate is covered with the brush hairs.
  • a plurality of brush hairs were made into a hair bundle having an average length of 80 mm and implanted on the substrate as shown in FIG.
  • the bristles polypropylene (PP) fiber bristles having an average monofilament diameter of 1 mm were used.
  • PP polypropylene
  • Arrangement pattern 2 is the arrangement pattern shown in FIG. 3A.
  • each solar reflective mirror is the same as the brush 2 except that the material of the bristle is changed to polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE) and horse hair, respectively.
  • Brushes 3 to 5 were manufactured. When the official moisture content of the brush hair used for each brush 3 to 5 was measured according to JIS L0105, PVC and PE showed a hydrophobicity of less than 1%, and horse hair showed a hydrophilicity of 1% or more. .
  • the substrate of the shape pattern 3 refers to a substrate formed in a shape with a part thereof cut off, such as the substrate 1b shown in FIG.
  • An anchor layer having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed on one side of a 100 ⁇ m-thick polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film) obtained by biaxial stretching.
  • Esper 9940A (made by Hitachi Chemical Co., Ltd.) which is a polyester resin, melamine resin, tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate (made by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd.) which are isocyanate crosslinking agents are respectively 20: 1: A resin mixed at a mass ratio of 1: 2 was applied and formed by a gravure coating method. Next, a reflective layer having a thickness of 80 nm was formed by vacuum evaporation using silver.
  • a corrosion prevention layer coating solution was applied by a gravure coating method to form a corrosion prevention layer having a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the coating solution is 10% by weight of Tinuvin 234 (made by BASF Japan) based on the resin solid content in a resin in which Esper 9940A and tolylene diisocyanate are mixed at a resin solid content ratio (mass ratio) of 10: 2, respectively. It was prepared by adding as a corrosion inhibitor.
  • vinylol 92T (acrylic resin adhesive, manufactured by Showa Denko) was applied to a thickness of 0.1 ⁇ m to form an anchor layer.
  • An acrylic resin film formed by a solution casting method was laminated on the anchor layer to form an ultraviolet absorbing layer.
  • the arithmetic average roughness Ra of the surface of the ultraviolet absorbing layer was 0.1 ⁇ m, and the layer thickness was 50 ⁇ m.
  • a silicone-based hard coat Perma-New ⁇ 6000 (California Hardcoating Company) was applied onto the UV absorbing layer with a wire bar to form a hard coat layer having a thickness of 3 ⁇ m.
  • a light reflecting mirror was manufactured.
  • Glass mirror type sunlight reflecting mirror On the glass plate with a thickness of 4 mm, in the same manner as the film mirror type, a reflective layer with a thickness of 80 nm is formed by vacuum deposition using silver, and further a corrosion prevention layer with a thickness of 0.1 ⁇ m is formed. A glass mirror type solar reflective mirror was manufactured.
  • FIG. 12 A plurality of the film mirror type solar reflective mirrors are arranged as shown in FIG. 12, and eight solar reflective mirror brushes 1 are mounted on the cleaning apparatus 100 for solar reflective mirrors shown in FIG.
  • the mirror surface of the sunlight reflecting mirror was washed.
  • the cleaning was performed once immediately before installing the sunlight reflecting mirror outdoors and once three months after installation.
  • the position where each brush 1 abuts on the mirror surface was moved in the lateral direction of the sunlight reflecting mirror at a speed of 1.0 km / h, and each brush 1 was rotated at a rotational speed of 95 rpm.
  • water was supplied as a cleaning liquid by the supply pattern 1.
  • the supply pattern 1 is a pattern in which the cleaning liquid is supplied around a region where the rotating brush 1 contacts the mirror surface as shown in FIG.
  • the cleaning liquid supply pattern at the time of cleaning in the cleaning example 1 described above is as follows. As shown in FIGS. 15 to 17, the cleaning liquid is supplied both around and inside the mirror surface area where the brush contacts.
  • the film mirror type is the same as in Cleaning Example 1 except that the pattern is changed to the supply pattern 2 and the brush 1 for solar reflection mirror used for cleaning is changed to each brush 26 to 34 as shown in Table 2 below. The mirror surface of the solar reflective mirror was cleaned.
  • cleaning examples 55 to 63 In each of the cleaning examples 55 to 63, the cleaning examples 46 to 54 and the cleaning examples 46 to 54 are the same as the cleaning examples 46 to 54, except that the solar reflective mirror to be cleaned is changed to the glass mirror type solar reflective mirror. Washing was performed in the same manner.
  • the solar reflective mirror to be cleaned was cleaned immediately before being placed outdoors, and then the reflectance Ta (%) of the solar reflective mirror was measured.
  • the solar reflective mirror was installed outdoors, washed again three months later, and then the reflectance Tb (%) of the solar reflective mirror was measured.
  • the reflectances Ta and Tb are adjusted so that the incident angle of incident light is 20 ° with respect to the normal line of the reflecting surface, and the regular reflectance (%) at the reflection angle of 20 ° is set to a gloss meter GM-268 (Konica Minolta). ).
  • the recovery rate of the reflectance of the sunlight reflecting mirror was obtained by the following formula and evaluated as the cleaning power of the brushes 1 to 34 for the sunlight reflecting mirror.
  • Reflectivity recovery rate (%) Tb (%) / Ta (%) ⁇ 100
  • the recovery rate of the reflectance is 90% or more, a reflectance that can be used as a sunlight reflecting mirror can be obtained.
  • Tables 1 to 3 below show the evaluation results.
  • PP represents polypropylene
  • PVC represents polyvinyl chloride
  • PE represents polyethylene.
  • the brushes 1 and 2 for the solar reflective mirror according to the comparative example require that the supply amount of the cleaning liquid be 100% in order to obtain a cleaning power of 95%, and the cleaning cost is high. I understand. Further, when the mirror surface was visually confirmed after cleaning in Cleaning Example 2 where the amount of the cleaning liquid was small, some scratches were observed. In addition, when the supply amount of the cleaning liquid was further reduced in the cleaning example 2, the reflectance recovery rate decreased as the supply amount decreased.
  • the present invention can be used for cleaning sunlight reflecting mirrors.

Abstract

 本発明の課題は、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。 本発明は、洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、回転可能な基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする。

Description

太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置
 本発明は、太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置に関する。
 太陽光を用いた発電装置としては、太陽光を電力に直接変換する太陽電池、太陽光反射ミラーを用いて太陽光を集光し、得られた熱を媒体として発電する太陽熱発電装置等が知られている。
 太陽熱発電装置は蓄熱が可能であるため、昼夜を問わず発電することができる。長期的な観点からは、太陽熱発電装置の発電効率は太陽電池よりも高く、太陽光を有効に利用できる。
 太陽熱発電装置は砂漠地帯で利用されることが多く、屋外に設置される太陽光反射ミラーには砂塵等の汚れが付着しやすい。
 特に、砂漠地帯における砂塵由来の汚れは通常の汚れとは異なり、強固な砂の膜を形成して太陽光反射ミラーのミラー面に固着しやすい。これは、昼夜の温度差が大きい砂漠地帯において表面に結露が生じることが原因の一つと考えられている。表面に結露が生じると、表面上に堆積した砂塵由来の物質(例えば、NaCl、CaCO、SiO等)、大気中の汚染物質(例えば、SiO等)等が結露に溶け込んで反応し、不溶性の塩を形成する。その後、水分が蒸発し、不溶性の塩及び砂塵粒子が凝集して、強固な砂の膜を形成する。
 このような汚れは反射率、ひいては発電効率を低下させるため、表面の防汚性に優れた太陽光反射ミラーが提案されている。例えば、太陽光反射ミラーの最表面に光触媒を含有する層を備えて、付着した有機物を分解する太陽光反射ミラーが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、太陽光反射ミラーの表面に、親水性ポリマー、金属アルコキシド化合物、コロイダルシリカ等を含有する親水性層を設け、洗浄も容易な太陽光反射ミラーも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
 上述したような防汚性を備えていても、降雨が少ない環境下では汚れは堆積していくため、定期的な洗浄作業は必要である。
 付着した汚れを効果的に除去するため、ナノバブルを用いた洗浄方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)が、固着した汚れを効率的に除去するには、洗浄液を供給しながら回転式のブラシで洗浄することが有効である。ブラシ毛が多いほど洗浄力は向上するが、ブラシの基板全面にブラシ毛を設けると、回転時に回転中心から離れた外側のブラシ毛によって洗浄液がはじかれ、回転中心に近い内側のブラシ毛にまで洗浄液が十分に行き渡らずに洗浄力が低下してしまう。
 高い洗浄力を得るには、洗浄液の供給量を増やして、内側のブラシ毛にも十分量の洗浄液を供給する必要があるが、洗浄コストが上昇するという問題がある。洗浄液としては水が用いられることが多いため、砂漠地帯等の水が貴重な資源である地域では特に少ない洗浄液での洗浄が望まれている。
国際公開第2011/078024号 特開2012-8166号公報 特開2013-139958号公報
 本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。
 本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、ミラー面に当接するブラシ毛間に洗浄液の流路を形成すれば、回転するブラシ毛により覆われるミラー面上にも流路を介して十分な洗浄液を供給することができることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
 1.洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、
 回転可能な基板と、
 前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、
 前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする太陽光反射ミラー用のブラシ。
 2.前記基板に開口が形成されていることを特徴とする第1項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
 3.前記基板の一部が欠けていることを特徴とする第1項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
 4.前記複数のブラシ毛が、親水性の繊維毛からなることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
 5.前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
 6.ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄方法であって、
 第1項から第5項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄することを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄方法。
 7.前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする第6項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
 8.前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させて、前記ミラー面を洗浄することを特徴とする第6項又は第7項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
 9.前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第6項から第8項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
 10.ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であって、
 第1項から第5項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシと、
 前記太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、
 前記ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、
 を備えることを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄装置。
 11.前記供給手段により、前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする第10項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
 12.前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させる移動手段を備えることを特徴とする第10項又は第11項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
 13.前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第10項から第12項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
 本発明の上記手段により、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供できる。
 本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察される。
 ブラシの基板の全面にブラシ毛を設けると、ミラー面上に供給された洗浄液が回転するブラシ毛によりはじかれやすいため、ブラシ毛が当接するミラー面の領域に供給される洗浄液の量が不十分になりやすい。しかしながら、本発明のブラシは洗浄液の流路を形成するようにブラシ毛が配置されているため、ブラシ毛がミラー面に当接した状態でもこの流路を介してブラシ毛が当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給することができる。その結果、洗浄液の全体的な供給量が少なくても、ミラー面に固着した汚れを除去する洗浄力が向上したと推察される。また、洗浄液の流路を介して、除去された汚れを含む洗浄液を回転するブラシ毛の周囲へ排出させることができる。汚れた洗浄液をすみやかに排出させることによっても、汚れを除去する洗浄力が向上したと推察される。
本実施の形態に係る太陽光反射ミラー用のブラシをブラシ毛の毛先側から示す底面図 図1のX-X線における部分断面図 複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図 複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図 複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図 複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図 複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図 洗浄液の流路が無いブラシの例を示す底面図 開口が形成された基板の例を示す底面図 一部が欠けた形状に形成された基板の例を示す底面図 基板のブラシ毛の植設部分を示す部分断面図 取り付け器具によって基板にブラシ毛が設けられたブラシの例を示す部分断面図 基板にロールブラシが設けられたブラシの例を示す斜視図 フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーの概略構成を示す断面図 ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーの概略構成を示す断面図 本実施の形態に係る太陽光反射ミラーの洗浄装置を示す斜視図 洗浄装置に用いられた太陽光反射ミラー用のブラシの断面図 洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。 洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。 洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。 洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。
 本発明の太陽光反射ミラー用のブラシは、洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、回転可能な基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする。この特徴は請求項1から請求項13までの各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記基板に開口が形成されているか、前記基板の一部が欠けていることが好ましい。
 これにより、基板の背面からブラシ毛により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することもでき、洗浄液の供給を効率化してより高い洗浄力を得ることができる。
 本発明の太陽光反射ミラー用のブラシは、太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、さらに当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用の洗浄方法及び洗浄装置に好適に用いることができる。
 以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
 なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ〕
 図1は、本実施の形態の太陽光反射ミラー用のブラシ10の底面図である。
 図2は、図1のX-X線における部分断面図である。
 太陽光反射ミラー用のブラシ10は、図1及び図2に示すように、回転可能な基板1と、基板1上に設けられ、基板1の回転にともなって回転する複数のブラシ毛2と、を備えている。
 基板1は、図1に示すように円形状に形成され、図2に示すように基板1の回転中心Cには回転軸を取り付けるための円孔11が設けられている。円孔11は、図2に示すように断面形状が凸状である。
 基板1の材料は特に限定されず、木材、金属、硬質の合成樹脂等により形成することができる。軽量で十分な強度が得られれば特に制限無く使用でき、使用できる合成樹脂例としては、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。
 複数のブラシ毛2は、図1に示すように基板1の全面ではなく部分的に設けられ、洗浄時に太陽光反射ミラーのミラー面上に供給された洗浄液が、回転するブラシ毛2が当接するミラー面の領域にも供給され、排出される洗浄液の流路3を形成するように、基板1上に配置されている。図1に示すブラシ毛2の配置パターンでは、基板1上に四つのブラシ毛2の集合体を十字状に配置することにより、一点鎖線で囲む洗浄液の流路3を形成することができる。
 この洗浄液の流路3を介して、回転する複数のブラシ毛2が洗浄時に当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給することができる。さらに、汚れた洗浄液も洗浄液の流路3を介してすみやかに排出させることができる。洗浄液の供給と排出を容易にすることにより、洗浄力を高めることができ、少ない量の洗浄液でも効果的な洗浄が可能となる。また、汚れが残るミラー面をブラシ毛2により洗浄するとミラー面を汚れで擦ることになり、ミラー面が損傷して反射率を低下させる原因になるが、ブラシ毛2とミラー面間へ十分量の洗浄液を供給し、汚れをすみやかに排出させることにより、このようなミラー面の擦り傷等の損傷を大幅に減らすことができる。繰り返し洗浄され、長期間使用される太陽光反射ミラーの信頼性を飛躍的に高めることができる。
 複数のブラシ毛2を集合体として、複数の集合体を基板1上に配置する場合、回転の安定性、洗浄の均一性等を向上させる観点から、ブラシ毛2の複数の集合体は、図1に示す配置パターンのようにブラシ毛2の回転方向に一定間隔で配置されていることが好ましい。
 洗浄液の流路3を洗浄液が容易に通過できる空間とするため、洗浄液の流路3に対応する基板1上にはブラシ毛2を配置しないことが好ましいが、洗浄液の出入りを妨げないのであれば、多少のブラシ毛2が配置されていてもよい。また、洗浄液の流路3に対応する基板1上にもブラシ毛2を配置してその毛先を短くカットすることにより、洗浄液が通過できる空間すなわち洗浄液の流路3を形成することもできる。
 洗浄液の流路3は、その領域が広いほど、ミラー面に洗浄液を供給しやすく、洗浄力が高まるため、好ましい。
 また、洗浄液の流路3は、ブラシ毛2が放射状に配置され、回転するブラシ毛2が当接して洗浄するミラー面の円領域の外側から中心まで通じていると、円領域の全面に洗浄液を供給しやすくなり、洗浄力が高まるため、好ましい。
 洗浄液の流路3を形成できるのであれば、図1に示すブラシ毛2の配置パターンに限定されず、図3A~図3Eに例示する配置パターンとすることもできる。図3A~図3Eにおいて、斜線部分は基板1上のブラシ毛2の配置領域を表し、矢印はブラシ毛2の回転方向を表している。
 洗浄液の流路3は、図1及び図3A~図3Cに示すように、回転中心Cから離れるにつれて広がる扇状に形成されていると、回転時に回転中心Cから離れた外側のブラシ毛2によってはじかれる洗浄液を減らすことができ、回転中心Cに近い内側のブラシ毛まで洗浄液の出入りが容易となるため、好ましい。
 ブラシ毛2の集合体が、図3Dに示すような渦巻き形状に配置されている場合、回転するブラシ毛2によって洗浄液を回転中心C側へ引き込みやすくなるため、ブラシ毛2が当接するミラー面の領域へ洗浄液を供給しやすくなる。
 一方、ブラシ毛2の集合体が、図3Eに示すような渦巻き形状に配置されている場合、ブラシ毛2の回転によって洗浄液をブラシ毛2が当接するミラー面の領域の外側へ排出しやすくなるため、汚れた洗浄液をすみやかに除去することができる。
 図4は、基板1の全面にブラシ毛2が設けられた、洗浄液の流路3が無いブラシ20の底面図を示している。
 ブラシ20は、外周がすべてブラシ毛2によって覆われ、回転するブラシ毛2によって洗浄液がはじかれやすい。ブラシ毛2が当接するミラー面の領域内に洗浄液が十分に行き渡らないため、洗浄力が低下する。ブラシ毛2が当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給し、洗浄力を低下させないためには、洗浄液の供給量を増やす必要がある。しかしながら、洗浄液の供給量を増やして洗浄液を供給することができたとしても、洗浄によって汚れた洗浄液がブラシ毛2に阻まれて、ブラシ毛2が当接するミラー面の領域の外側へ洗浄液をすみやかに排出することができない。汚れた洗浄液がブラシ毛2間にとどまるため、やはり洗浄力が低下してしまう。また、汚れた洗浄液によって汚れがミラー面に再付着しやすく、ブラシ毛2と汚れの摩擦によってミラー面を傷付けやすい。
 これに対し、洗浄液の流路3が設けられたブラシ10は、洗浄液の供給量を増やすことなく、回転するブラシ毛が当接するミラー面の領域にも洗浄液を十分に供給することができる。洗浄液がミラー面から汚れを浮かせて、ブラシ毛2が掃き出すため、汚れを除去しやすく洗浄力が高い。洗浄後の汚れた洗浄液も流路3経由ですみやかに排出させることができ、汚れの再付着が少ないことも洗浄力を高めている。
 また、洗浄液の流路3が形成されたブラシ10は、流路3が無いブラシ20と比較して、洗浄時にミラー面にブラシ毛2が接触する頻度が少ない。そのため、ブラシ毛2の接触によるミラー面の損傷を減らすことができ、損傷による太陽光反射ミラーの反射率の低下を防ぐことができる。十分に供給された洗浄液がブラシ毛2とミラー面との間に介在し、緩衝剤として機能すること、汚れがミラー面にとどまらずにすみやかに排出されることも、ミラー面の損傷を減らす効果をもたらしている。
 洗浄液をより効率的に供給する観点からは、基板1に開口が形成されていてもよい。
 図5は、開口12が形成された基板1aを例示している。
 図5に示すように、開口12を通して、基板1aの背面(ブラシ毛2が設けられていない面)からブラシ毛2により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することができる。洗浄液を効率良く供給することができ、洗浄液を減らしても高い洗浄力を維持することができる。
 開口を形成する代わりに、基板1の一部が欠けた形状に形成されていてもよい。
 図6は、一部が欠けている基板1bを例示している。
 図6に示すように、基板1bの欠けている部分を通して、ブラシ毛2により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することができる。洗浄液を効率良く供給することができ、洗浄液を減らしても高い洗浄力を維持することができる。
 複数のブラシ毛2は基板1上に個々に植設されていてもよいし、複数のブラシ毛2を束ねた毛束として植設されていてもよい。毛束とする場合は弾力性が高く倒れにくいブラシ毛2が得られ、洗浄に必要な応力をミラー面に伝達しやすく、好ましい。
 図7は、複数のブラシ毛2が毛束21として植設された基板1の植設部分を示している。
 図7に示すように、毛束21は、複数のブラシ毛2が長さ方向中央で折り曲げられ、折り曲げ部分に止め具22が巻き架けられて束ねられている。毛束21は、基板1に設けられた植設孔13に、折り曲げ部分が押し込まれて植設されている。押し込まれる際、毛束21の止め具22が基板1に食い込み、毛束21は基板1に固定される。止め具22は、毛束21をしっかりと固定し、錆等による劣化を防ぐ観点から、ステンレス等の金属からなることが好ましい。
 図7は、毛束21が基板1に対して垂直に植設された例を示しているが、基板1に対して毛束2が傾斜するように毛束2を植設してもよい。
 複数のブラシ毛2を、図8に示すように取り付け器具4に固定し、この取り付け器具4を基板1に取り付けることによって、基板1上に設けることもできる。取り付け器具4によりブラシ毛2を設ける場合、取り付け器具4単位で摩耗したブラシ毛2を交換することができる。
 図7に示す基板1と同様に植設孔を取り付け器具4に形成して、複数のブラシ毛2を取り付け器具4に植設することにより固定してもよいし、複数のブラシ毛2から形成した複数の毛束21を取り付け器具4が把持することにより固定してもよい。
 取り付け器具4によって基板1上に毛束21が設けられる場合、図8に示すように、取り付け器具4にも回転軸41を設けることにより、基板1だけでなく、ブラシ毛2も回転させることができる。基板1には、回転軸41の軸受14が設けられている。
 ブラシ毛2を回転させる場合、基板1の回転方向と逆方向にブラシ毛2を回転させることにより、ミラー面とブラシ毛2の接触頻度が増えるため、効率的な洗浄が可能である。
 また、図8に示すように、ブラシ毛2の根本付近をバンド42により束ねることもできる。これにより、弾力性が高く倒れにくいブラシ毛2が得られ、洗浄力を高めることもできる。
 複数のブラシ毛2を基板1に植設する代わりに、複数のブラシ毛2からなるロールブラシを基板1上に設けることもできる。
 図9は、複数のブラシ毛2からなる四つのロールブラシ23が設けられた基板1を示す斜視図である。
 図9に示すように、各ロールブラシ23を互いに90°の角度をなす間隔で十字状に配置することにより、一点鎖線で囲む洗浄液の流路3を形成することができる。
 基板1の回転と並行して各ロールブラシ23を回転させることにより、ブラシ毛2とミラー面の接触頻度を増やして、洗浄力を高めることができる。
 複数のブラシ毛2は、モノフィラメント及びマルチフィラメントのいずれの場合も線径が0.001~1.000mmの範囲内にあることが好ましい。この範囲内であれば、ミラー面を傷つけることなく、高い洗浄力が得られる。
 ブラシ毛2の線径は、デジタルマイクロスコープVH-5500(KEYENCE社製)により観察することによりその線径を計測することができる。一般的に繊維の太さは場所により異なるため、計測位置を任意に変えて例えば500か所で計測して得られた測定値の平均値をブラシ毛2の線径とすればよい。
 複数のブラシ毛2は、水又は水を主成分とする洗浄液を使用する場合、親水性を示すことが好ましい。親水性を示すブラシ毛2は、供給された水又は水を主成分とする洗浄液をブラシ毛2の表面に濡れ広がらせることができる。太陽光反射ミラーのミラー面にブラシ毛2が接触した際に、ブラシ毛2の表面に濡れ広がった洗浄液によりミラー面上の汚れを効果的に除去することができ、洗浄力が高まる。
 ブラシ毛2の親水性を、JIS L0105 4.1に準拠して測定される公定水分率により評価することができる。
 公定水分率によりブラシ毛2の親水性を評価する場合、JIS L0105に準拠して標準状態(温度20±2℃、相対湿度65±4%)において測定した公定水分率が1%以上であると、高い洗浄力が得られる。
 ブラシ毛2の親水性を、ブラシ毛2の材料を用いて作製したフィルム又はシート状の試料の水に対する接触角を測定することによっても、評価することができる。具体的には、JIS-R3257に準拠して、温度23℃、相対湿度55%RHの環境下において、フィルム又はシート状の試料上に3μLの水を滴下して30秒後に接触角計DM300(共和界面化学社製)を用いて測定することができる。測定された接触角が小さいほど、親水性が高いことを示す。
 水に対する接触角によりブラシ毛2の親水性を評価する場合、上記測定方法により測定された接触角が70°以下であると、高い洗浄力が得られる。
 親水性を示すブラシ毛2としては、親水性の繊維毛を用いることができる。
 親水性を有するのであれば、親水性基を有する繊維毛を用いてもよいし、親水化処理により親水性の表層を有する繊維毛を用いることもできる。親水性基としては、例えば水分子と水素結合を形成し得るヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、カルボキシ基、エーテル基等が挙げられ、これらのなかの2基以上を組み合わせることもできる。
 また、ブラシ毛2は吸水性を有することが好ましく、吸水性を示すブラシ毛2としては吸水性を有する繊維毛を用いることができる。吸水性を有する繊維毛は供給された洗浄液をいったん吸収し、洗浄時に吸収した洗浄液をミラー面上に供給することができる。
 吸水性を有するとは、JIS K 7209の(A法)に準拠して、下記式により求められる吸水率が0.25%以上であることをいう。
 吸水率(%)=(W2-W1)/W1×100
 上記式において、W1は水に浸漬する前の乾燥した繊維毛の試料の質量(mg)を表し、W2は温度23±1℃の水に23~24時間浸漬した後の繊維毛の試料の質量(mg)を表す。
 上記親水性及び吸水性を有する繊維毛としては、動物性繊維毛、植物性繊維毛、化学繊維毛等が挙げられ、複数種の繊維毛を組み合わせて使用することもできる。耐久性の観点からは動物性繊維又は化学繊維が好ましく、品質安定性の観点からは化学繊維が好ましい。
 動物性繊維毛としては、特に制限はないが、馬毛、豚毛等が挙げられる。
 植物性繊維毛としては、特に制限はないが、綿、麻、パーム等の繊維毛が挙げられる。
 化学繊維毛としては、例えばビニロン、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)等のポリビニル、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、アクリル等を原料とする合成繊維毛、セルロース、セルロースエステル等を原料とする半合成繊維毛等が挙げられる。これらのなかでも、ナイロン6、ナイロン66(東レ社製)等のナイロンが好ましい。ナイロンは、アミド結合に由来する適度な吸湿性、適度な長さの長鎖脂肪酸からなる分子鎖を繊維軸に配向させやすく、比較的良好な延伸性、融解熱が高く熱容量が大きいことから動力学的にも速度論的にも溶融しにくい耐溶融性、長鎖脂肪酸からなる分子鎖の可撓性等のブラシ毛2の材料として好ましい性質を有している。他にも、アミド結合間の水素結合の形成のためにフィブリル化しにくくキングバンドが生じにくい性質、すなわち繰り返し屈伸性等のナイロンが有する性質もブラシ毛2の材料として好ましい。 
 太陽光反射ミラーには、ガラスに代表される常温で硬質な基板に反射層が形成されているガラスミラータイプと、フィルムに代表される常温で柔軟な基板に反射層が形成されているフィルムミラータイプがある。ガラスミラータイプか、フィルムミラータイプかによって、ミラー面の特性が異なるため、ブラシ毛2の材料としては、それぞれのミラー面の特性に応じて高い洗浄力が得られる材料を選択すればよい。
〔太陽光反射ミラー〕
 洗浄の対象である太陽光反射ミラーは、基板上に少なくとも反射層を備えて構成されている。太陽光反射ミラーの表面には、洗浄液による洗浄性を高めるために、親水性層を形成することもできる。一方、汚れの付着を抑えるため、撥水性層を形成することもできる。
 本発明のブラシにより洗浄する太陽光反射ミラーは、上述したガラスミラータイプ及びフィルムミラータイプのいずれであってもよい。なかでも、フィルムミラータイプは、可撓性があり変形しやすいため、ミラー面に当接したブラシからの応力が分散され、傷付きにくいうえ、ブラシをミラー面に均等に当接させて均一な洗浄が可能であり、ブラシの洗浄力が向上することから、好ましい。
 また、フィルムミラータイプの場合、太陽光反射ミラーを軽量化することができるほか、フィルムを搬送して反射層を含む機能層を連続的に形成できることから、高い生産性、性能安定性及びコストダウンが期待できる。さらに、基板を低温で生産できることから省エネルギー化も期待できる。廃棄時も低温処理が可能であり、リサイクルも可能な場合があることから、ライフサイクル全体としてエネルギー使用量を低減できる可能性があり、次世代太陽光反射ミラーとして期待されている。
 図10は、フィルムミラータイプの一例である太陽光反射ミラー30の概略構成を示す断面図である。
 図10に示すように、太陽光反射ミラー30は、樹脂フィルム31上にアンカー層32、反射層33、腐食防止層34、接着層35、紫外線吸収層36、ハードコート層37及び親水性層38を備えている。太陽光反射ミラー30の使用時、太陽光Aが親水性層38側から入射するように太陽光反射ミラー30が配置される。
 樹脂フィルム31は、太陽光反射ミラー30をフィルム状にすることができるのであれば、従来公知の樹脂フィルムを用いることができる。
 樹脂フィルム31の厚さは、樹脂の種類に応じた厚さとすることができ、一般的には10~400μmの範囲内が好ましく、20~300μmの範囲内がより好ましい。
 アンカー層32は、樹脂フィルム31と反射層33の接着性を高めるため、樹脂フィルム31と反射層33間に設けられている。アンカー層32により、耐熱性を高めて、反射層33の形成時の発熱による樹脂フィルム31の劣化を防ぐこともできる。また、樹脂フィルム31の表面を平滑化することができ、反射層33の反射率の低下を防ぐことも可能である。
 アンカー層32は、例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂等を用いて、グラビアコート法、リバースコート法等により樹脂フィルム31上に塗布することによって形成することができる。
 アンカー層32の厚さは、密着性、平滑性及び反射率を高める観点から、0、01~3.00μmの範囲内にあることが好ましく、0.1~1.0μmの範囲内にあることがより好ましい。
 反射層33は、太陽光反射ミラー30に入射した太陽光を反射するために設けられている。
 反射層33の反射率は、太陽光を効率的に集光する観点から、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。反射層33の反射率とは正反射率をいう。
 反射層33の材料としては、アルミニウム、銀、クロム、ニッケル、チタン、マグネシウム等の金属を用いることができる。なかでも、高い反射率及び耐食性を得る観点から、アルミニウム又は銀が好ましく、銀がより好ましい。
 反射層33は、上記材料を用いて、湿式法又は乾式法により形成することができる。湿式法とはめっき法の総称であり、溶液から金属を析出させて金属膜を形成する方法であり、銀鏡反応を利用した銀めっきの形成方法もその一つである。乾式法とは真空成膜法の総称であり、抵抗加熱型、イオンビームアシスト型等の真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッター法等が挙げられる。
 腐食防止層34は、反射層33の腐食を防止するため、腐食防止剤を含有している。
 腐食防止剤は、反射層33に銀が用いられている場合、アミン類及びその誘導体、ピロール環、トリアゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インダゾール環等を有する化合物、銅キレート化合物、チオ尿素類等の銀に対する吸着性を有する化合物であることが好ましい。
 接着層35は、腐食防止層34と紫外線吸収層36間において両者の接着性を高めるために設けられている。
 接着層35は、アンカー層32と同様に形成することができる。
 紫外線吸収層36は、入射する太陽光Aの紫外線による各層の劣化を防止するために設けられている。
 紫外線吸収層36は、太陽光反射ミラー30の可撓性及び耐候性を高め、軽量化を図る観点から、紫外線吸収基を有するか、紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層であることが好ましい。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、トリアジン系、ベンゾエート系等の有機化合物の他、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄等の無機化合物が挙げられる。
 ハードコート層37は、各層の損傷を防止するために設けられている。
 ハードコート層37は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、有機シリケート化合物、シリコーン系樹脂等を塗布することにより、形成することができる。
 ハードコート層37は、界面活性剤、レベリング剤、帯電防止剤等の添加剤を含有することができる。
 界面活性剤は、ハードコート層37の表面の平滑化に有効である。使用できる界面活性剤の具体例としては、上述した水を主成分とする洗浄液が含有できる界面活性剤と同様の例が挙げられる。
 レベリング剤は、表面の小さな凹凸低減に効果的である。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤として、ジメチルポリシロキサン-ポリオキシアルキレン共重合体(例えば、東レ・ダウコーニング(株)製のSH190)が好適である。
 帯電防止剤は、洗浄液によるミラー面の洗浄性を向上させることに有効である。帯電防止剤により、ハードコート層37が導電性を持つことにより、フィルムミラーユニット表面の電気抵抗値を小さくすることが可能となる。ハードコート層37に隣接する層として又はハードコート層37との間に極薄い層を介して、帯電防止層を形成することによっても太陽光反射ミラー30のミラー面の電気抵抗値を小さくし、洗浄液による洗浄性を向上させることが可能である。
 親水性層38は、洗浄液による洗浄力を高める観点から、最表面に設けられ得る。親水性層38は、図10に示すようにハードコート層37上に設けられていてもよいし、ハードコート層37に代えて設けられていてもよい。
 親水性層38が示す親水性としては、洗浄液による高い洗浄性を得る観点から、親水性層38の表面の水との接触角が30°以下であることが好ましく、20°以下であることがより好ましい。
 水との接触角(°)は、JIS-R3257に準拠して、温度23℃、相対湿度55%RHの環境下において、親水性層38上に3μLの水を滴下して30秒後に接触角計DM300(共和界面化学社製)を用いて測定することができる。測定された接触角が小さいほど、親水性が高いことを示す。
 親水性層38は、表面の水との接触角を30°以下とするため、親水化剤を含有することができる。
 使用できる親水化剤としては、金属元素を含む化合物が挙げられ、例えばSi、Ti、Al、Sn、Fe、Zn、Sb、Zn等の金属元素を含む金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が挙げられる。
 より親水性を高めるため、親水性層38は、上記金属元素を含む化合物に加えて、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子等の金属粒子を含有することもできる。金属粒子を用いることにより、表面粗さが大きくなり親水性を向上させて、接触角が30°以下の親水性層38を形成することができる。また、表面粗さが大きいと、親水性層38の表面に汚れが付着しづらくなり、洗浄液が親水性層38と汚れの間に浸入して汚れを除去しやすくなる。
 また、親水性層38は、シリケート化合物、Si-N結合を基本骨格とするポリシラザン等を含有してもよい。併用できるシリケート化合物としては、例えばテトラヒドロキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラエトキシオキシシラン等が挙げられる。
 親水性層38は、親水化剤として、太陽光によって親水性化する光触媒を含有する層であることもできる。光触媒は、伝導帯と価電子帯間のバンドギャップよりも大きいエネルギーの光が照射されると、価電子帯中の電子が励起し、伝導電子と正孔を生成する物質である。
 光触媒を含有することにより、太陽光反射ミラー30のミラー面に付着した汚れの分解作用を得ることができ、さらに高い親水性も得ることができる。
 親水性層38が含有できる光触媒としては、例えばアナターゼ型の酸化チタン(バンドギャップ;3.2eV)、ルチル型の酸化チタン(バンドギャップ;3.0eV)、酸化亜鉛(バンドギャップ;3.2eV)、酸化スズ(バンドギャップ;3.5eV)、酸化タングステン(バンドギャップ;2.5eV)、タンタル酸カリウム(バンドギャップ;3.4eV)、チタン酸ストロンチウム(バンドギャップ;3.2eV)、酸化ジルコニウム(バンドギャップ;5.0eV)、酸化ニオブ(バンドギャップ;3.4eV)等が挙げられる。なお、光触媒のバンドギャップは、光触媒の結晶構造、精製度等によって分布を有するため、実際に測定されるバッドギャップは前述したバンドギャップと±0.2eV程度の差がある場合がある。
 親水性層38は、光触媒活性を高めるため、Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Os等の白金族金属を少量含有することができる。
 また、親水性層38は、光触媒とともに、前述したシリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子等の金属粒子の他、シリケート化合物、Si-N結合を基本骨格とするポリシラザン等を併用することができる。
 光触媒を含有する親水性層38は、光触媒粒子の分散液を従来公知のコート法により塗布することにより形成することができる。
 樹脂フィルム31の耐熱性が高い場合、光触媒を含有する親水性層38は、ゾル塗布焼成法、有機チタネート法、真空成膜法等によって形成することもできる。
 ゾル塗布焼成法は、アナターゼ型酸化チタンゾルを、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等のコート法により塗布した後、焼成する方法である。
 有機チタネート法は、有機チタネートを部分的又は完全に加水分解を進行させて得られた塗布液を、グラビアコート法等の従来公知のコート法により塗布し、乾燥させる方法である。乾燥により、有機チタネートの加水分解が完結して水酸化チタンが生成し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定型酸化チタンの層が形成される。その後、アナターゼの結晶化温度以上の温度で焼成し、無定型酸化チタンをアナターゼ型酸化チタンに相転移させる。
 真空成膜法は、真空蒸着法、スパッター法等により無定型酸化チタン層を形成する方法である。その後、焼成によりアナターゼ型酸化チタンに相転移させる。
 親水性層38は、水との接触角が30°以下となる親水性を示すのであれば、基材表面にプラズマ処理、エッチング処理等の表面処理が施された層であってもよい。
 なお、親水性層38の下層が紫外線吸収層36である場合、親水性層38と紫外線吸収層36の間に無機コート層が設けられていてもよい。親水性層38が光触媒を含有する場合、無機コート層によって、紫外線吸収層36が含有するアクリル樹脂等の有機化合物が光触媒によって分解されることを防ぐことができる。
 この無機コート層の材料としては、例えばテトラエトキシシラン等のシリケート化合物、メタノール等のアルコールを含有する層等が挙げられる。また、無機コート層は、親水性層38と紫外線吸収層36の接着性を高めるため、親水性層38の構成成分又は紫外線吸収層の構成成分を含有することができる。無機コート層は単層であっても複数層であってもよい。
 親水性層38の厚さは、親水性層38の屈折率、含有成分、太陽光反射ミラー30に入射する太陽光のうち、発電に利用する光の波長範囲等に応じて、好適な層厚を選択すればよい。できるだけ広い波長範囲を利用することが発電効率の向上につながるため、親水性層38による光吸収を考慮すると、厚さは薄いことが好ましい。親水性を発現するのは極表層であるため、数nm程度の厚さがあれば、洗浄液の形成に必要な親水性を発現することができる。
 光触媒粒子を用いて親水性層38を形成する場合は、光触媒粒子の保持及び脱落防止の観点から、少なくとも光触媒粒子の粒子径の1/2程度以上の層厚が必要であり、例えば平均粒子径が10nmであれば5nm以上の層厚が必要である。光触媒を含有する親水性層38を蒸着法、スパッター法等により形成する場合は、光触媒の機能を発現するための層厚、すなわち結晶構造が成立する層厚が必要であり、光触媒粒子を含有する場合と同様に5nm以上の層厚が必要である。
 上記の観点から、一般的には、親水性層38の厚さを、5~300nmの範囲内で選択することができる。
 親水性層38は、ハードコート層37と同様に、界面活性剤、レベリング剤、帯電防止剤等の添加剤を含有することもできる。
 図11は、ガラスミラーの一例である太陽光反射ミラー30Bの概略構成を示す断面図である。
 図11に示すように、太陽光反射ミラー30Bは、ガラス板をガラス層39として、ガラス層39上に反射層33及び腐食防止層34が形成されている。反射層33及び腐食防止層34は、上述した太陽光反射ミラー30の反射層33及び腐食防止層34と同じ層である。太陽光反射ミラー30Bの使用時には、太陽光Aがガラス層39側から入射するように配置される。ガラス層39の厚さは特に限定されないが、例えば1~5mmの範囲内とすることができる。
〔太陽光反射ミラーの洗浄装置〕
 太陽光反射ミラーの洗浄装置は、ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であり、本発明の太陽光反射ミラー用のブラシを太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、当該ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、を備えている。
 図12は、一実施の形態として、太陽熱発電装置に用いられた太陽光反射ミラー30のミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置100を示している。
 太陽熱発電装置は、曲面状に配置された複数の太陽光反射ミラー30により太陽光を集熱管80に集光し、集熱管80により移送する熱媒体を加熱して当該熱媒体の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置である。
 太陽熱発電装置において、複数の太陽光反射ミラー30は曲面状の金属板等の支持体に固定され、1枚の大きなミラー面を形成するように支持部材51によって支持されている。複数の太陽光反射ミラー30により太陽光を集光する位置には集熱管80が配置されている。太陽光の入射角度に合わせて複数の太陽光反射ミラー30を回転できるように、支持部材51を回転駆動する角度調整部53が設けられている。
 図12に示すように、太陽光反射ミラーの洗浄装置100は、八つの太陽光反射ミラー用のブラシ10を備えている。また、洗浄装置100は、ブラシ10の駆動手段として、各ブラシ10を太陽光反射ミラー30のミラー面に当接させるロボットアーム103、各ブラシ10を回転駆動させる回転駆動部101を備えている。
 ロボットアーム103は旋回及び屈伸が可能であり、先端の基板1015上に太陽光反射ミラー用のブラシ10が取り付けられている。
 図13は、基板1015上のブラシ10と回転駆動部101を示す部分断面図である。
 図13に示すように、回転駆動部101は、回転軸1011、モーター1012、軸受1013等により構成されている。回転軸1011は太陽光反射ミラー用のブラシ10の円孔11に取り付けられ、軸受1013により回転可能に支持されて、モーター1012に連結されている。モーター1012は、支持軸1014を介して各ブラシ10の位置を固定する基板1015に取り付けられている。回転駆動部101は、モーター1012により回転軸1011を回転駆動させることにより、ブラシ10を回転させる。
 ブラシ10の基板1だけでなく、図8及び図9に示すようにブラシ毛2やロールブラシ23も回転させる場合、ブラシ毛2及びロールブラシ23用の回転軸、モーター等も回転駆動部101として設けることにより、基板1の回転と並行してブラシ毛2又はロールブラシ23も回転させることができる。
 また、太陽光反射ミラーの洗浄装置100は、図12に示すように、洗浄液の供給手段として、洗浄液のタンク1021、供給管1022、噴射ノズル1023等を備えている。供給管1022は、噴射ノズル1023とタンク1021を接続するように、基板1015上及びロボットアーム103内に配管されている。洗浄装置100は、タンク1021から供給管1022経由で噴射ノズル1023に洗浄液を送液し、噴射ノズル1023によりミラー面上に噴射することにより、洗浄液を供給する。
 図12及び図13において、噴射ノズル1023はブラシ10の周囲に配置されているが、噴射ノズル1023の配置位置を調整することにより、回転するブラシ10のブラシ毛2がミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に洗浄液を供給することができる。
 図14~図17はそれぞれ、洗浄液が供給されたミラー面の領域R2を例示している。
 図14は、回転するブラシ毛2がミラー面に当接する領域R1の周囲に洗浄液を供給した場合の領域R2を例示している。図15に示すように、洗浄液の領域R2が基板1の一部と重なるように洗浄液を供給してもよい。
開口12を有する基板1aの場合は、図16に示すように、基板1aの背面から開口12を通して洗浄液を供給することができ、領域R1の周囲だけでなく、領域R1の内部にも直接的に洗浄液を供給することもできる。
 一部が欠けている基板1bの場合も同様に、図17に示すように、欠けている一部を通して基板1aの背面から洗浄液を供給することができ、領域R1の周囲だけでなく、内部に洗浄液を直接供給することもできる。
 洗浄装置100は、太陽光反射ミラー30の縦方向に八つのブラシ10を一列に並べて縦方向の洗浄を一度に行うが、ブラシ10の数を減らして、ロボットアーム103により各ブラシ10がミラー面に当接する位置を縦方向に移動させて洗浄するようにしてもよい。
 また、洗浄装置100は、各ブラシ10がミラー面に当接する位置を太陽光反射ミラー30の横方向に移動させる移動手段として、図12に示すように走行する車両104を備え、太陽光反射ミラー30の横方向にブラシ10を当接させる位置を移動しながら太陽光反射ミラー30を連続的に洗浄することができる。
 洗浄液としては、水を用いることができ、水を主成分とするのであれば添加剤を含有してもよい。水を主成分とするとは、固体成分を除く液体成分のうち、水の含有量が30~100質量%の範囲内にあることをいう。
 太陽光反射ミラー30のミラー面を汚染し、反射率又は発電効率を低下させる弊害がほとんどない水成分は、太陽光反射ミラーの洗浄液として適している。
 特に、太陽光により加熱した熱媒体により水を2次加熱して水蒸気を発生させてタービンを回転させて発電する太陽熱発電装置では、発電時に生じる水蒸気を洗浄液として利用することもできる。太陽熱発電装置は砂漠地帯等の水が少ない地域に設置されることが多いため、貴重な資源の再利用が可能であるとともに洗浄コストの低下も図ることができる。
 洗浄液に使用できる添加剤としては、洗浄液による洗浄性を高め、汚れの除去を容易にする観点から、有機溶剤、界面活性剤、塩類、酸・塩基類、樹脂、繊維、粒子状物質等が挙げられる。添加剤は、水との相溶性が高いものが好ましい。
 有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、アセトン、塩化メチレン等の炭化水素等が挙げられる。
 界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、両性、非イオン性が挙げられ、具体的にはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
 塩類としては、塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられ、酸類としては、酢酸、フタル酸等が挙げられる。
 これら添加剤により、洗浄液による汚れの除去を容易とし、洗浄時の洗浄力を向上させることもできる。
〔太陽光反射ミラーの洗浄方法〕
 本発明の太陽光反射ミラーの洗浄方法は、ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する方法であって、本発明の太陽光反射ミラー用のブラシを太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄する。
 以下、本発明の太陽光反射ミラーの洗浄方法の好ましい実施形態として、上記太陽光反射ミラーの洗浄装置100により太陽光反射ミラー30のミラー面を洗浄する例を説明する。
 最初に、太陽光反射ミラーの洗浄装置100は、ロボットアーム103により太陽光反射ミラー用のブラシ10を太陽光反射ミラー30のミラー面に押し当てて当接させる。ブラシ10のミラー面への圧力は、ブラシ10の回転を円滑化して洗浄力を高め、ミラー面の損傷を防ぐ観点から、200~3500Paの範囲内であることが好ましい。ロボットアーム103がミラー面への圧力を検出して、検出した圧力が上記範囲内にあるようにブラシ10をミラー面へ押し当てる圧力を自動的に制御するようにしてもよい。
 次に、洗浄液供給部102により太陽光反射ミラー30のミラー面に洗浄液を供給する。図14~図17に示すように、回転するブラシ10が当接するミラー面の領域の内部か、周囲か又はその両方に洗浄液を供給することができる。
 洗浄液の供給と並行して、回転駆動部101によりブラシ10を回転させると、供給された洗浄液が、ブラシ10とミラー面間に形成された洗浄液の流路3を介して、回転するブラシ10が当接するミラー面の領域内に供給されるため、洗浄力を高めることができる。また、ブラシ10と太陽光反射ミラー30のミラー面間に洗浄液を介在させやすく、洗浄液がブラシ10とミラー面の摩擦を軽減し、洗浄時のミラー面の損傷を防ぐことができる。洗浄後、ブラシ毛2によりミラー面から除去された汚れを含む洗浄液は、洗浄液の流路3から流出するため、汚れをすみやかに排出させることができ、洗浄力をより高めることができる。
 図12に示すように、複数の太陽光反射ミラー30が使用され、洗浄するミラー面が大面積である場合は、ロボットアーム103又は車両104によりミラー面に当接するブラシ10の位置を移動させてミラー面を全面的に洗浄する。
 以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量%」を表す。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ1〕
 形状パターン1の基板に、複数のブラシ毛を配置パターン1で配置することにより、太陽光反射ミラー用のブラシ1を製造した。
 形状パターン1の基板は、直径600mmの円形状の基板である。また、配置パターン1は、図4に示すブラシ毛の配置パターンである。配置パターン1では、洗浄液の流路が設けられておらず、基板の全面がブラシ毛により覆われている。
 ブラシ1では、複数のブラシ毛を長さの平均が80mmの毛束にして、図2に示すように基板に植設した。また、ブラシ毛として、モノフィラメントの平均径が1mmのポリプロピレン(PP)製の繊維毛を用いた。ブラシ1に用いたブラシ毛の公定水分率をJIS L0105に準拠して測定したところ、1%未満の疎水性を示した。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ2〕
 太陽光反射ミラー用のブラシ1の製造において、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン2に変更したこと以外は、ブラシ1と同様にして太陽光反射ミラー用のブラシ2を製造した。配置パターン2は、図3Aに示す配置パターンである。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ3~5〕
 太陽光反射ミラー用のブラシ2の製造において、ブラシ毛の材料をそれぞれポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)及び馬毛に変更したこと以外は、ブラシ2と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ3~5を製造した。
 各ブラシ3~5に用いたブラシ毛の公定水分率をJIS L0105に準拠して測定したところ、PVC及びPEは1%未満の疎水性を示し、馬毛は1%以上の親水性を示した。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ6~8〕
 太陽光反射ミラー用のブラシ5の製造において、ブラシ毛の配置パターンをそれぞれ配置パターン3~5に変更したこと以外は、ブラシ5と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ6~8を製造した。
 配置パターン3は、図3Bに示す配置パターンである。配置パターン4は、図3Cに示す配置パターンである。配置パターン5は、図1に示す配置パターンである。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ9~16〕
 太陽光反射ミラー用のブラシ8の製造において、ブラシ毛の材料を下記表1に示すように変更したこと以外は、ブラシ8と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ9~16を製造した。
 各ブラシ9~16に用いたブラシ毛の公定水分率をJIS L0105に準拠して測定したところ、すべて1%以上の親水性を示した。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ17~25〕
 各太陽光反射ミラー用のブラシ8~16の製造において、基板の形状パターンを形状パターン2に変更し、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン3に変更したこと以外は、ブラシ8~16と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ17~25を製造した。
 形状パターン2の基板は、図5に示す基板1aのように開口が形成された基板をいう。
〔太陽光反射ミラー用のブラシ26~34〕
 各太陽光反射ミラー用のブラシ17~25の製造において、基板の形状パターンを図17に示す形状パターン3に変更し、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン2に変更したこと以外は、ブラシ17~25と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ26~34を製造した。
 形状パターン3の基板は、図6に示す基板1bのように一部が欠けた形状に形成された基板をいう。
〔フィルムミラータイプの太陽光反射ミラー〕
 二軸延伸により得られた厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという。)の片面に、厚さ0.1μmのアンカー層を形成した。アンカー層は、ポリエステル系樹脂であるエスペル9940A(日立化成工業株式会社製)、メラミン樹脂、イソシアネート架橋剤であるトリレンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネート(三井化学ファイン株式会社製)を、それぞれ20:1:1:2の質量比で混合した樹脂を、グラビアコート法により塗布して形成した。
 次に、銀を用いて真空蒸着法により厚さ80nmの反射層を形成した。
 形成した反射層上に、腐食防止層の塗布液をグラビアコート法により塗布して、厚さ0.1μmの腐食防止層を形成した。塗布液は、エスペル9940A及びトリレンジイソシアネートをそれぞれ10:2の樹脂固形分比率(質量比)で混合した樹脂中に、樹脂固形分に対して10質量%のTinuvin234(BASFジャパン社製)を、腐食防止剤として添加して調製した。
 次に、腐食防止層上に、ビニロール92T(アクリル樹脂接着剤、昭和電工社製)を厚さ0.1μmの厚さで塗布して、アンカー層を形成した。当該アンカー層上に溶液流延法により成膜したアクリル樹脂フィルムを積層し、紫外線吸収層とした。紫外線吸収層の表面の算術平均粗さRaは0.1μmであり、層厚は50μmであった。
 次に、シリコーン系ハードコートPerma-New 6000(California Hardcoating Company製)をワイヤーバーにより、前記紫外線吸収層上に塗布し、厚さ3μmになるようにハードコート層を形成し、フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーを製造した。
〔ガラスミラータイプの太陽光反射ミラー〕
 厚さ4mmのガラス板上に、フィルムミラータイプと同様にして、銀を用いて真空蒸着法により厚さ80nmの反射層を形成し、さらに厚さ0.1μmの腐食防止層を形成して、ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーを製造した。
〔洗浄例1〕
 複数の上記フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーを図12に示すように配置し、八つの太陽光反射ミラー用のブラシ1を、図12に示す太陽光反射ミラー用の洗浄装置100に搭載して、上記太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。洗浄は、太陽光反射ミラーを屋外に設置する直前と、設置してから3か月後にそれぞれ1回行った。
 洗浄時、各ブラシ1がミラー面に当接する位置を1.0km/hの速度で太陽光反射ミラーの横方向に移動させて、各ブラシ1を95rpmの回転速度で回転させた。また、各ブラシ1の回転と並行して、水を洗浄液として供給パターン1により供給した。供給パターン1は、図14に示すように回転するブラシ1がミラー面に当接する領域の周囲に洗浄液を供給するパターンである。
〔洗浄例2及び11~45〕
 各洗浄例2及び11~45では、上記洗浄例1における洗浄液の供給量を100%として、洗浄液の供給量を下記表1及び表2に示すように変更し、洗浄に使用する太陽光反射ミラー用のブラシ1を下記表1及び表2に示すように各ブラシ2~34に変更したこと以外は、上記洗浄例1と同様にしてフィルムミラータイプの太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。
〔洗浄例46~54〕
 各洗浄例46~54では、上記洗浄例1の洗浄時における洗浄液の供給パターンを、図15~図17に示すようにブラシが当接するミラー面の領域の周囲と内部の両方に洗浄液を供給する供給パターン2に変更し、洗浄に使用する太陽光反射ミラー用のブラシ1を下記表2に示すように各ブラシ26~34に変更したこと以外は、上記洗浄例1と同様にしてフィルムミラータイプの太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。
〔洗浄例55~63〕
 各洗浄例55~63では、上記洗浄例46~54の各洗浄例において、洗浄する太陽光反射ミラーを上記ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーに変更したこと以外は、上記洗浄例46~54と同様にして洗浄を行った。
〔評価〕
 上記洗浄例1、2及び11~63により、洗浄する太陽光反射ミラーを屋外に設置する直前に洗浄した後、太陽光反射ミラーの反射率Ta(%)を測定した。また、上記洗浄例1、2及び11~63により、太陽光反射ミラーを屋外に設置して3か月後に、再度洗浄した後、太陽光反射ミラーの反射率Tb(%)を測定した。反射率Ta及びTbは、反射面の法線に対して入射光の入射角が20°となるように調整し、反射角20°の正反射率(%)を光沢計GM-268(コニカミノルタ製)を用いて測定した。測定した反射率Ta及びTbから、太陽光反射ミラーの反射率の回復率を下記式により求め、太陽光反射ミラー用のブラシ1~34の洗浄力として評価した。
 反射率の回復率(%)=Tb(%)/Ta(%)×100
 反射率の回復率が90%以上であると、太陽光反射ミラーとして実用可能な反射率が得られる。
 下記表1~表3は、評価結果を示している。
 表1~表3において、PPはポリプロピレン、PVCはポリ塩化ビニル、PEはポリエチレンを表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 上記表1~表3に示すように、実施例に係る太陽光反射ミラー用のブラシ11~63によれば、洗浄液の供給量が80%以下の少ない供給量であっても、94%以上の反射率回復率が得られており、洗浄力に優れていることが分かる。特に、親水性のブラシ毛を用いることにより、洗浄液の供給量を40%に減らしても反射率回復率が98%以上の高い洗浄力を得ることができる。また、フィルムミラータイプであってもガラスミラータイプであっても、高い洗浄力が得られていることが分かる。
 なお、洗浄後のミラー面を目視で確認したところ、擦り傷はほとんどなかった。
 これに対し、比較例に係る太陽光反射ミラー用のブラシ1及び2は、95%の洗浄力を得るためには、洗浄液の供給量を100%にする必要があり、洗浄コストが高いことが分かる。また、洗浄液の液量が少ない洗浄例2による洗浄後、ミラー面を目視で確認したところ、若干の擦り傷が見られた。
 なお、洗浄例2においてさらに洗浄液の供給量を減らしてみたところ、供給量が減るほど反射率回復率が低下した。
 本発明は、太陽光反射ミラーの洗浄用途に使用できる。
10  太陽光反射ミラー用のブラシ
1、1a、1b  基板
12  開口
2  ブラシ毛
21  毛束
23  ロールブラシ
3  洗浄液の流路
4  取り付け器具
R1  回転するブラシが当接するミラー面の領域
R2  洗浄液が供給されたミラー面の領域
100  太陽光反射ミラーの洗浄装置
101  回転駆動部
1023  噴射ノズル
103  ロボットアーム
30  フィルムミラータイプの太陽光反射ミラー
30B  ガラスミラータイプの太陽光反射ミラー

Claims (13)

  1.  洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、
     回転可能な基板と、
     前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、
     前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする太陽光反射ミラー用のブラシ。
  2.  前記基板に開口が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
  3.  前記基板の一部が欠けていることを特徴とする請求項1に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
  4.  前記複数のブラシ毛が、親水性の繊維毛からなることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
  5.  前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
  6.  ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄方法であって、
     請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄することを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄方法。
  7.  前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする請求項6に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
  8.  前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させて、前記ミラー面を洗浄することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
  9.  前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
  10.  ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であって、
     請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシと、
     前記太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、
     前記ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、
     を備えることを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄装置。
  11.  前記供給手段により、前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする請求項10に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
  12.  前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
  13.  前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項10から請求項12までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
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