WO2016063750A1 - 太陽電池モジュールの清掃装置 - Google Patents

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WO2016063750A1
WO2016063750A1 PCT/JP2015/078814 JP2015078814W WO2016063750A1 WO 2016063750 A1 WO2016063750 A1 WO 2016063750A1 JP 2015078814 W JP2015078814 W JP 2015078814W WO 2016063750 A1 WO2016063750 A1 WO 2016063750A1
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WO
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solar cell
cell module
guide wheel
cleaning
guide
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/078814
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English (en)
French (fr)
Inventor
彰人 近藤
田中　正雄
三保谷　拓史
拓哉 五百井
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • 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
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    • 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 for a solar cell module.
  • the cleaning device described in Patent Document 1 includes a tire provided so as to be in contact with the frame of the solar cell module and a guide provided so as to be in contact with the upper and lower ends of the solar cell module. And when a tire is driven with a motor and a cleaning device advances on a solar cell module, a fall and fall of a cleaning device from a solar cell module are prevented by a guide.
  • the solar cell modules actually installed may have individual differences in size or may be displaced due to installation.
  • a concrete configuration of a sufficiently practical moving mechanism has not been proposed at present.
  • an object of the present invention is to provide a cleaning device for a solar cell module that can move favorably with respect to the installed solar cell module.
  • the present invention provides a cleaning unit that cleans a surface to be cleaned of a solar cell module, a moving unit that moves the cleaning unit on the solar cell module of the object to be cleaned, and a solar cell of the object to be cleaned
  • a first rotating body rotatable so as to move along a first end side of the module; an attachment member for attaching the first rotating body to the cleaning portion; and the first rotating body for the attachment member It is set as the structure of the cleaning apparatus of a solar cell module provided with the movable part which can move, and the elastic member which restrict
  • the present invention also provides a cleaning unit that cleans the surface to be cleaned of the solar cell module, a moving unit that moves the cleaning unit on the solar cell module of the object to be cleaned, and a first end of the solar cell module of the object to be cleaned.
  • a first rotating body that is rotatable so as to move along the side, and a second end side that is located on the opposite side of the first end side of the solar cell module of the object to be cleaned. It is set as the structure of the cleaning apparatus of a solar module provided with the 2nd rotary body which can be rotated so that the distance with the said 1st rotary body is variable.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a guide unit according to a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an installation state 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 solar cell module is a rectangular panel having sides of about 1 m to 2 m, and especially those installed on land such as mega solar tend to be larger in size.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of the cleaning unit 10 and the guide unit 30 which are cleaning units constituting the cleaning device according to the present embodiment.
  • the cleaning unit 10 includes a blade 11 that is a cleaning body, a frame 12 to which a holding member that holds the blade 11 is fixed, a motor 13, a moving unit 14 that is a moving unit such as a wheel or a crawler, a tank 15, a pump 16, a pipe 17 and a nozzle 18 that are liquid supply units, a battery 19, and a connecting unit 40, and the guide unit 30 is cleaned using a guide unit holder 31 that is an attachment member and the guide unit holder 31.
  • the cleaning unit 10 sprays the cleaning liquid onto the light receiving surface that is the surface to be cleaned of the solar cell module 101, moves the blade 11 while pressing the light receiving surface of the solar cell module, and wipes the cleaning liquid.
  • the light receiving surface can be cleaned.
  • One cleaning unit 10 corresponds to one solar cell module. Therefore, the entire surface to be cleaned can be efficiently cleaned by connecting the cleaning units by the number of stages of the solar cell modules.
  • the size of the blade 11 is about 1 to 2 m as a whole in accordance with the size of the target solar cell module. Accordingly, the size of the cleaning unit 10 is also about 1 m to 2 m.
  • the moving unit 14 provided in the cleaning unit 10 moves in contact with the solar cell module 101.
  • the moving unit 14 keeps the distance between the solar cell module 101 and the cleaning unit 10 constant.
  • the guide unit 30 is provided in the edge part of the cleaning unit 10 located in the upper end and lower end of a cleaning apparatus.
  • the guide unit 30 is attached to the guide unit holder 31 so that the guide wheel 32 contacts one end side of the solar cell module 101.
  • the guide wheel 32 prevents the cleaning device from dropping or dropping from the solar cell module 101 inclined with respect to the installation reference plane, and the cleaning device moves linearly along the upper and lower ends of the solar cell module 101. The stability when doing so is improved.
  • the extending direction of the blade 11 is slightly inclined with respect to the Y direction perpendicular to the moving direction of the cleaning unit 10.
  • the extending direction of the blade 11 is inclined by about 1 to 5 ° with respect to the Y direction.
  • an elastic blade is used as the cleaning body, but the cleaning body is not limited to the blade, and a brush, a rotating brush, a sponge, or the like may be used instead.
  • the operation of the cleaning unit 10 is performed by the motor 13 driving the moving unit 14.
  • a single-wheel drive configuration in which the rotation shaft of the motor is directly connected to the nearest moving unit 14 is provided.
  • the driving force of the motor is transmitted to each wheel by a shaft, a bearing, a timing belt, etc. Drive or four-wheel drive may be used.
  • working on a solar cell module is used as the moving part 14 in this embodiment, the other structure which a cleaning unit can move on a solar cell module, such as a crawler, can also be used.
  • the piping 17 is connected to the pump 16 by a tube 21. Further, a nozzle 18 for injecting a liquid such as water in the direction of the solar cell module 101 is attached to the pipe 17, and at the same time as the motor 13 is driven, the pump 16 pipes the water stored in the tank 15. 17, and water is sprayed onto the solar cell module 101 through the nozzle 18.
  • the nozzle 18 is attached to the pipe 17 in order to jet the water vigorously and lift the dirt on the solar cell module 101.
  • a hole may be directly formed in the pipe 17 to serve as an injection port.
  • the pipe 17 and the nozzle 18 are liquid supply units that supply a liquid for cleaning to the surface to be cleaned.
  • the water stored in the tank 15 is jetted to the solar cell module 101.
  • the hose is connected to the tank 15 to supply water. May be.
  • the structure which supplies piping from the exterior by providing piping, without providing the tank 15 and the pump 16 may be sufficient. As a result, it is not necessary to provide the cleaning unit 10 with a large capacity tank or pump, and the weight can be reduced.
  • the motor 13 and the pump 16 operate by being supplied with power from the battery 19, but may be directly supplied to the motor 13 and the pump 16 using an external power source.
  • power is directly supplied to the motor 13 and the pump 16 from an external power source, it is necessary to wire the power cord from the cleaning unit 10 to the external power source.
  • piping may be provided without providing the pump 16 and water may be supplied from the outside, and the cleaning device may be moved (running) manually without the motor 13.
  • FIG. 3 is a side view showing a schematic configuration in a state where the guide unit 30 is connected to the cleaning unit 10 in the present embodiment.
  • the blade 11 is arranged so that the surface (light receiving surface) of the solar cell module 101 and the edge of the blade 11 are parallel to each other. Further, the blade 11 is fixed at an inclination of about 30 to 45 ° in the moving direction of the cleaning unit 10 from the normal direction of the plane of the solar cell module 101.
  • the reason for tilting and fixing the blade is to increase the wiping property of water used for cleaning the solar cell module 101.
  • the material of the blade 11 is preferably an elastic material (buffer member) in consideration of water and dirt wiping performance and weather resistance.
  • a rubber blade using EPT rubber, urethane rubber or the like is preferably used as the blade 11.
  • the nozzle 17 or the injection port such as a hole arranged in the pipe 17 and the pipe 17 is arranged so that water can be sprayed on the blade 11 or the solar cell module 101.
  • the number of injection ports and the injection amount optimum values differ depending on the traveling speed of the cleaning unit 10 and the maximum pressure / maximum flow rate of the pump. Therefore, the required amount may be calculated from the performance of the motor 13 and the pump 16.
  • the frame 12 is preferably made of a material having excellent weather resistance since the cleaning unit 10 is used outdoors and further cleaning is performed using water. Further, the frame 12 of the cleaning unit 10 has a shape covering the longitudinal direction of the solar cell module 101, and the size of the cleaning device is several meters, which is longer depending on the number of units connected. It is required to be.
  • the frame 12 uses a metal member that is lightweight and has excellent weather resistance (particularly rust prevention), and has a frame structure with excellent rigidity such as a truss structure, thereby achieving weight reduction.
  • the metal member specifically, an aluminum member, a stainless steel member, a galvanized steel plate member, or the like can be used.
  • FIG. 4 shows two vertical and horizontal N rows of solar cell modules to be cleaned in this embodiment, and a cleaning device installed therein.
  • FIG. 4 shows a state in which the solar cell module is installed so that the Y-axis direction is the horizontal direction. However, in a normal actual installation state, the Y-axis direction is inclined with respect to the horizontal direction. It will be in the state.
  • the cleaning device of this embodiment is a cleaning device for a two-stage solar cell module, and a plurality of cleaning units 10 are connected by a connecting portion 40 in a direction intersecting the moving direction of the moving portion. Is provided with a guide unit 30.
  • the connecting portion 40 uses the connecting member 43 to connect the frames 12 of the plurality of cleaning units 10 to each other in a direction intersecting the moving direction of the moving portion 14, and preferably uses a hinge or the like as the connecting member 43. It is assumed that the battery module 101 can be bent at least in the vertical direction with respect to the surface to be cleaned.
  • a total of four guide units 30 are connected to each end of the cleaning device. These guide units 30 are guided such that the guide wheel 32 rotates along one end side of the solar cell module 101 so that the cleaning device can be pressed from both sides. Thereby, the cleaning device is prevented from falling off and falling from the solar cell module 101, and stability when the cleaning device advances linearly along both ends of the solar cell module 101 in the Y-axis direction is improved.
  • each cleaning unit 10 it is not necessary for each cleaning unit 10 to be provided with all the components mentioned above.
  • the battery 19 is provided in one of the two cleaning units 10, the cleaning device can be operated.
  • the motor 13, the pump 16, and the tank 15 may be provided in any one of the cleaning units. Note that when the pump 16 is mounted with only one cleaning unit, the cleaning liquid is supplied to the piping 17 of the cleaning unit 10 on the side where the pump 16 is not mounted.
  • FIG. 5 shows a typical example of dimensional variation caused by the installation of the solar cell module.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which six solar cell modules installed in two vertical rows and three horizontal rows are viewed from the light receiving surface side, and
  • FIG. 5A shows a normal installation state.
  • (B) to (d) show how the variation due to installation occurs.
  • the line along at least one of the upper and lower ends of the solar cell module in FIG. 5 does not become a straight line but has a shape including a step.
  • unevenness due to protrusions such as bolts for stopping the frame member may occur.
  • the guide unit of the present embodiment enables the cleaning device to be moved satisfactorily even when dimensional variations occur in such a solar cell module after installation.
  • the guide unit 30 of the present embodiment includes a guide wheel 32 that is a rotating body that can rotate around the guide wheel shaft 33 as a rotation axis so as to move along one end side of the solar cell module 101.
  • a guide unit holder 31 that is an attachment member for attaching the guide wheel 32 to the cleaning unit 10 and a guide wheel bracket 34 that receives the guide wheel shaft 33 and holds the guide wheel 32 are provided.
  • the guide wheel bracket 34 is rotatable about the guide wheel bracket shaft 35 as a rotation axis, and includes an upper plate portion 34a, a lower plate portion 34b, and a side plate portion connecting the upper plate portion 34a and the lower plate portion 34b. Is provided.
  • the guide unit 30 of the present embodiment further includes a bracket holder 36 that receives the guide wheel bracket shaft 35 and holds the guide wheel bracket 34.
  • the bracket holder 36 includes an upper plate portion, a lower plate portion, and side plate portions that connect the upper plate portion and the lower plate portion.
  • the guide unit 30 of the present embodiment further includes a plate spring 37 that is a plate-like elastic body of an elastic member that restricts the movement of the guide wheel 32 by the guide wheel bracket shaft 35 and the bracket holder 36.
  • the bracket holder 36 and the leaf spring 37 are fixed to the guide unit holder 31 using screws 38.
  • screws 38 For fixing with the screw 38, a hole through which the screw 38 passes is formed in the bracket holder 36 and the leaf spring 37, and a screw thread is formed in the hole of the guide unit holder 31 to fix it as a female screw.
  • a nut (not shown) may be used or fixed. Further, it is preferable to provide a plurality of screws 38 in the vertical direction of FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration viewed from above in FIG.
  • the guide wheel bracket 34 and the leaf spring 37 are always in contact with each other, but the guide wheel bracket 34 and the leaf spring 37 are not always in contact with each other.
  • the guide wheel bracket 34 and the leaf spring 37 come into contact with each other.
  • the guide wheel bracket 34 abuts on the guide unit holder 31, and in FIGS. 10, 11, 12, 13, and 14 described later, the leaf spring 37 or the guide ring.
  • the bracket 34 comes into contact with the guide unit holder 31, and the movement of the guide wheel 32 is stopped and limited.
  • the guide wheel 32 rotates about the guide wheel shaft 33 as a rotation axis so as to move along the edge of the solar cell module 101. . And even if it becomes the shape which did not become linear like the line along the edge of the solar cell module of FIG. 5 but included a level
  • FIG. 4 may be configured such that the guide wheels 32 shown in FIGS. 6 to 8 are movable with respect to the guide unit holder 31, but the present invention is not limited to this.
  • the two guide units 30 corresponding to the left and right sides of the solar cell module in the Y-axis direction of FIG. 4 are configured as shown in FIGS. 6 to 8, and the two guides corresponding to the other side are provided.
  • the unit 30 is fixed to the guide unit holder 31 with the guide wheel bracket 34 in FIG. 6 directly or via inclusions, and the guide wheel shaft 33 that is the rotation shaft of the guide wheel 32 is fixed to the guide unit holder 31. It is good also as a composition. For example, FIG.
  • the solar cell module is installed so as to be horizontal in the Y-axis direction, but either one of the left and right solar cell modules in the Y-axis direction in FIG.
  • the guide unit 30 positioned on the lower side is the rotation shaft of the guide wheel 32.
  • the guide wheel shaft 33 may be fixed to the guide unit holder 31.
  • the lower guide unit 30 does not have to use a rotating body such as a guide wheel.
  • the upper surface of the lower end of the solar cell module A member that slides between the lower surface and the lower surface may be used.
  • two guide units 30 corresponding to either one of the left and right solar cell modules in the Y-axis direction in FIG. 4 may be connected and two guide units 30 corresponding to the other end may be connected. good.
  • the guide unit 30 positioned on the upper side is installed when the solar cell module is inclined so that the end of either one of the left and right solar cell modules in the Y-axis direction in FIG. As three, the guide unit 30 located on the lower side may be changed to one, and may be arbitrarily changed.
  • the distance between the guide wheel 32 corresponding to the edge of one of the left and right solar cell modules in the Y-axis direction of FIG. 4 and the guide wheel 32 corresponding to the other edge is variable. It can also be expressed as a configuration.
  • the cleaning device of this embodiment includes the cleaning unit 10 that is a cleaning unit that cleans the surface to be cleaned of the solar cell module 101, the moving unit 14 that moves the cleaning unit 10 on the solar cell module 101, and A guide wheel 32 that is a rotating body that is rotatable so as to move along one end side of the solar cell module 101, a guide unit holder 31 that is an attachment member for attaching the guide wheel 32 to the cleaning unit 10, and the guide unit holder 31.
  • a guide wheel bracket shaft 35 and a bracket holder 36 which are movable parts that make the guide wheel 32 movable, and an elastic member that restricts the movement of the guide wheel 32 by the guide wheel bracket shaft 35 and the bracket holder 36.
  • a plate spring 37 of a certain plate-like elastic body is provided.
  • the cleaning device is unlikely to stop during the movement and is stable. Good movement can be realized.
  • the cleaning apparatus of this embodiment is the cleaning unit 10 which is a cleaning part which cleans the to-be-cleaned surface of the solar cell module 101, the moving part 14 which moves the cleaning unit 10 on the solar cell module 101, and a solar cell module.
  • the first guide wheel 32 that is rotatable so as to move along the end side of the 101, and the end part of the solar cell module 101 that can be moved along the end located on the opposite side of the end side And a portion having a variable distance from the first guide wheel 32.
  • the cleaning device moves. It is difficult to stop on the way, and stable and good movement can be realized.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the guide unit 30 of the second embodiment corresponding to FIG. 7 of the first embodiment.
  • the plate spring 37 of a plate-like elastic body that is an elastic member that restricts the movement of the guide wheel 32 that is a rotating body is composed of two members, and each of these members is
  • the guide wheel bracket 34 is configured to have a curved portion with which the wall on the guide unit holder 31 side contacts.
  • the screw 38 is fixed to the guide unit holder 31 in the longitudinal direction of FIG. 10 so that the leaf spring 37 can be stably fixed to the guide unit holder 31 as compared with the first embodiment. It is changed so that two are arranged. Since these changes are the same as those in the first embodiment, the description will not be repeated.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the guide unit 30 of Modification 1 of Embodiment 3 corresponding to FIG. 7 of Embodiment 1 described above.
  • the portion of the leaf spring 37 having the maximum length in the longitudinal direction in FIG. 10 is near the connecting portion that connects the pair of linear portions 37a and the fixing portion 37c.
  • the length of the guide wheel bracket 34 is longer than the length in the longitudinal direction of FIG.
  • the connecting portion of the linear portion 37a and the tip portion 37b in the upper and lower parts of FIG. The leaf spring 37 sandwiches the guide wheel bracket 34 by contacting the sides of the upper plate portion 34a and the lower plate portion 34b (see FIG. 6) of the guide wheel bracket 34 at two locations in the vicinity. .
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the guide unit 30 of the second modification of the third embodiment corresponding to FIG. 7 of the first embodiment.
  • the fixing portion 37c of the leaf spring 37 is linear in the configuration shown in FIG.
  • the portion (the portion between the two screws 38) is curved so as to be positioned on the guide wheel 32 side.
  • the positions of the bracket holder 36 and the leaf spring 37 with respect to the guide unit holder 31 are exchanged, and the guide unit holder 31, the leaf spring 37, and the bracket from the left side of FIG.
  • the order of the holders 36 is set.
  • a screw thread is formed in the hole of the bracket holder 36 as a female screw, and the screw 38 is inserted from the guide unit holder 31 and fixed.
  • the leaf spring 37 is deformed so that the distance between the pair of tip portions 37b increases when the screw 38 is used to fix the guide unit holder 31 to each other. It is possible to suppress the influence of defects such as the deterioration of the leaf spring 37 quickly.
  • the leaf spring 37 may be configured to combine the first modification shown in FIG. 11 and the second modification shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the guide unit 30 of the fourth embodiment corresponding to FIG. 7 of the first embodiment.
  • the guide unit 30 of the fourth embodiment has a configuration in which two cushion members 39 a that are three-dimensional elastic bodies are added to the configuration shown in FIG. 10 of the third embodiment.
  • the linear members 37 a of the leaf springs 37 are in contact with the sides of the linear portions 37 a of the leaf springs 37 and the inner surface of the guide unit holder 31. It is arranged between the guide unit holder 31.
  • the cushion material 39a is also a buffer member, and for example, rubber such as EPT rubber or urethane rubber or a helical spring can be used.
  • a plate-like elastic body can be used as the cushion material 39a.
  • a plate-like elastic body having a bent shape at the center portion is used, and one of the center portion and both ends thereof is a straight line of the leaf spring 37. You may arrange
  • the cleaning device it is difficult for the cleaning device to stop in the middle of movement, and stable and good movement can be realized. Further, since the cushion material 39a works to reinforce the elasticity of the leaf spring 37, the influence of defects such as the deformation of the leaf spring 37 and the early deterioration of the leaf spring 37 as described for the configuration of FIG. Can be suppressed.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a guide unit 30 of a modification of the fourth embodiment corresponding to FIG. 7 of the first embodiment.
  • the guide unit 30 of the modification of the fourth embodiment has a configuration in which a cushion material 39b, which is a three-dimensional elastic body, is added to the configuration shown in FIG.
  • the cushion material 39 b is disposed between the bracket holder 36 and the guide unit holder 31 so as to contact the outer surface of the side plate portion of the bracket holder 36 and the inner surface of the guide unit holder 31.
  • the cushion material 39b is also a buffer member, and for example, rubber such as EPT rubber or urethane rubber or a helical spring can be used.
  • a plate-like elastic body can be used as the cushion material 39b.
  • a plate-like elastic body bent in the center portion is used, and either the center portion or both end portions thereof are attached to the bracket holder 36. You may arrange
  • the cleaning device is difficult to stop in the middle of movement, and stable and good movement can be realized.
  • the cushion material 39b works to reinforce the elasticity of the leaf spring 37. The influence of defects such as deformation of the leaf spring 37 and early deterioration of the leaf spring 37 as described for the configuration of the third embodiment in FIG. 10 can be further suppressed.

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Abstract

　設置された太陽電池モジュールに対して良好に移動可能な太陽電池モジュールの清掃装置を提供することを目的とする。太陽電池モジュールの被清掃面を清掃する清掃部と、被清掃体の太陽電池モジュール上で清掃部を移動させる移動部と、被清掃体の太陽電池モジュールの第１端辺に沿って移動するように回転可能な第１回転体（３２）と、清掃部に対して第１回転体（３２）を取り付ける取付部材（３１）と、取付部材（３１）に対して第１回転体（３２）を可動とする可動部（３５，３６）と、可動部（３５，３６）による第１回転体（３２）の動きを制限する弾性部材（３７）とを備える太陽電池モジュールの清掃装置の構成とする。

Description

太陽電池モジュールの清掃装置
　本発明は、太陽電池モジュールの清掃装置に関する。
　近年、環境保護の観点から、太陽光を電力に変換する太陽電池パネル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、太陽電池パネルは、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、太陽電池パネルは、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太陽電池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。
　特許文献１に記載の清掃装置は、太陽電池モジュールのフレーム上に接触するように設けられたタイヤと、太陽電池モジュールの上下端に接触するように設けられたガイドとを備える。そして、モータでタイヤを駆動して、清掃装置が太陽電池モジュール上を進行する際に、ガイドにより太陽電池モジュールからの清掃装置の脱落・落下が防止される。
日本国公開特許公報「特開２０１４－１２１６８０号公報」
　しかしながら、実際に設置された太陽電池モジュールは、サイズに個体差があったり、設置によるずれが生じることがある。このような太陽電池モジュールの清掃に用いる清掃装置において、十分に実用的な移動機構の具体的な構成が提案されていないのが現状である。
　そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、設置された太陽電池モジュールに対して良好に移動可能な太陽電池モジュールの清掃装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明は、太陽電池モジュールの被清掃面を清掃する清掃部と、被清掃体の太陽電池モジュール上で前記清掃部を移動させる移動部と、被清掃体の太陽電池モジュールの第１端辺に沿って移動するように回転可能な第１回転体と、前記清掃部に対して前記第１回転体を取り付ける取付部材と、前記取付部材に対して前記第１回転体を可動とする可動部と、前記可動部による前記第１回転体の動きを制限する弾性部材とを備える太陽電池モジュールの清掃装置の構成としている。
　また、本発明は、太陽電池モジュールの被清掃面を清掃する清掃部と、被清掃体の太陽電池モジュール上で前記清掃部を移動させる移動部と、被清掃体の太陽電池モジュールの第１端辺に沿って移動するように回転可能な第１回転体と、被清掃体の太陽電池モジュールの端辺であって前記第１端辺とは反対側に位置する第２端辺に沿って移動するように回転可能であり、前記第１回転体との距離が可変である第２回転体とを備える太陽モジュールの清掃装置の構成としている。
　本発明によれば、設置された太陽電池モジュールに対して良好に移動可能な太陽電池モジュールの清掃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状態を説明する平面図及び側面図である。 実施形態１の清掃ユニット及びガイドユニットの概略構成を示す平面図である。 実施形態１の清掃ユニットの概略構成を示す側面図である。 実施形態１の清掃装置を２段Ｎ列の太陽電池モジュールに設置した状態を示す斜視図である。 設置後の太陽電池モジュールの寸法上のばらつきを説明するための平面図であり、（ａ）は正常に設置された場合の様子を示す平面図であり、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は寸法上のばらつきが発生した場合の様子を示す平面図である。 実施形態１のガイドユニットの概略構成を示す斜視図である。 実施形態１のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態１のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態２のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態３のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態３の変形例１のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態３の変形例２のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態４のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。 実施形態４の変形例のガイドユニットの概略構成を示す断面図である。
　以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、これらの図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表すものとする。なお、実施形態の説明において、説明の便宜上、上、下、左、右の表現を用いるが、これらの表現は示した図に基づくものであって発明の構成を限定するものではない。
　＜実施形態１＞
　図１は、太陽光発電装置１００の設置状態を説明する図である。図１（ａ）は、太陽光発電装置１００の正面図であり、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自体は、屋根のように傾いている場合もあり得る。なお、ここでは、太陽電池モジュールとして、枠部材１０４が設けられたものについて説明するが、枠部材１０４が設けられない所謂フレームレスタイプの太陽電池モジュールとしても良い。
　また、太陽電池モジュールは各辺がおよそ１ｍ～２ｍの矩形状のパネルであり、特にメガソーラー等の陸上に設置されるものは、よりサイズの大きいものが用いられる傾向がある。
　（清掃ユニット（清掃部）１０及びガイドユニット３０の構成）
　図２は、本実施形態に係る清掃装置を構成する清掃部である清掃ユニット１０及びガイドユニット３０の概略構成を示す平面図である。図２に示すように、清掃ユニット１０は、清掃体であるブレード１１、ブレード１１を保持する保持部材が固定されるフレーム１２、モータ１３、車輪やクローラー等の移動手段である移動部１４、タンク１５、ポンプ１６、液体供給部である配管１７及びノズル１８、バッテリー１９、連結部４０を備えており、ガイドユニット３０は、取付部材であるガイドユニットホルダ３１と、ガイドユニットホルダ３１を用いて清掃ユニット１０に対して取り付けられる回転体であるガイド輪３２を備えている。また、清掃ユニット１０の移動方向をＸとし、太陽電池モジュール１０１の受光面と平行かつＸ方向と直交する方向をＹとする。ブレード１１は、清掃ユニット１０と共にＸ方向に移動できる。
　そして、清掃ユニット１０は、太陽電池モジュール１０１の被清掃面である受光面に洗浄液を噴き付け、ブレード１１を太陽電池モジュールの受光面に押圧しつつ移動させて洗浄液を拭うことで、太陽電池モジュールの受光面を清掃することができる。
　１つの清掃ユニット１０が太陽電池モジュールの１枚に対応している。したがって、清掃ユニットを太陽電池モジュールの段数分連結させることにより、効率的に被清掃面全面を洗浄することができる。
　１つの清掃ユニットが太陽電池モジュール１枚に対応するので、ブレード１１のサイズは、対象となる太陽電池モジュールのサイズに合わせ、全体として１ｍ～２ｍほどになる。したがって、清掃ユニット１０のサイズも１ｍ～２ｍほどになる。
　清掃ユニット１０に備えられた移動部１４は、太陽電池モジュール１０１上に接触して移動する。この移動部１４により、太陽電池モジュール１０１と清掃ユニット１０との間の距離が一定に保たれる。
　清掃装置の上端と下端に位置する清掃ユニット１０の端部には、ガイドユニット３０が設けられる。ガイドユニット３０は、ガイド輪３２が太陽電池モジュール１０１の一端辺に接触するようにガイドユニットホルダ３１に取り付けられている。このガイド輪３２により、設置基準面に対して傾斜している太陽電池モジュール１０１からの清掃装置の脱落・落下が防止され、かつ清掃装置が太陽電池モジュール１０１の上下端に沿って直線的に移動する際の安定性が高められる。
　ブレード１１の延びる方向は、清掃ユニット１０の移動方向と垂直なＹ方向に対し、わずかに傾いていることが望ましい。本実施形態ではブレード１１の延びる方向は、Ｙ方向に対して１～５°程度傾いている。これにより、清掃ユニット１０が進行する際、ブレード１１が拭き取る太陽電池モジュール１０１上の汚水をブレード１１の傾斜方向に押し出す力が働き、太陽電池モジュール１０１の受光面から汚水をスムーズに排出することができる。また、ブレード１１をわずかに傾けることで、ブレード１１が太陽電池モジュール１０１の周囲の枠部材１０４の段差を乗り越える際、先に当たった箇所から徐々に乗り越えるようになるため、乗り越え時の負荷を大幅に低減することができる。なお、ブレード１１の傾きが１～５°とわずかな量となっているのは、傾きが大きくなるほど、ブレード１１を収納するフレーム１２の幅が増大するためである。
　本実施形態では、清掃体として弾性のあるブレードを用いているが、清掃体はブレードに限定されず、ブラシや回転ブラシ・スポンジ等を替わりに用いても良い。
　清掃ユニット１０の動作は、モータ１３が移動部１４を駆動させることで行われる。本実施形態では、モータの回転軸を直近の移動部１４に直接連結する１輪駆動形態となっているが、モータの駆動力をシャフト・軸受け・タイミングベルト等で各車輪に伝達し、２輪駆動や４輪駆動にしても良い。また、本実施形態では移動部１４として、太陽電池モジュール上を走行するための車輪を用いているが、クローラー等、清掃ユニットが太陽電池モジュール上を移動できる他の構造を用いることもできる。ただし、車輪やクローラーなど、太陽電池モジュール上で部材を回転させて清掃ユニットを移動させるものであれば、安定した移動が可能であるので好ましい。
　配管１７は、チューブ２１によってポンプ１６に接続されている。また、配管１７には太陽電池モジュール１０１の方向に水等の液体を噴射するためのノズル１８が取り付けられており、上記モータ１３の駆動と同時に、ポンプ１６がタンク１５に蓄えられた水を配管１７に流し込み、上記ノズル１８を経て太陽電池モジュール１０１上に水を噴射する。
　なお、本実施形態では水を勢いよく噴射して太陽電池モジュール１０１上の汚れを浮かせるために配管１７にノズル１８を取り付けているが、直接配管１７に穴をあけて噴射口としても良い。配管１７及びノズル１８は、被清掃面に洗浄のための液体を供給する液体供給部である。
　また、本実施形態ではタンク１５に蓄えられた水を太陽電池モジュール１０１に噴射する構成としているが、水が足りない場合に、タンク１５以外にもホースを接続して水を供給する構成であってもよい。また、タンク１５及びポンプ１６を備えることなく、配管を施して外部から水を供給する構成であってもよい。これにより、大容量のタンクやポンプを清掃ユニット１０に備える必要がなく、軽量化を図ることができる。
　本実施形態ではモータ１３とポンプ１６とはバッテリー１９から給電されることで動作するが、外部電源を用いてモータ１３とポンプ１６とに直接給電してもよい。外部電源からモータ１３及びポンプ１６に直接給電する場合は、電源コードを清掃ユニット１０から外部電源に配線する必要がある。このような場合、太陽電池モジュール１０１ならびにその周辺にある障害物に電源コードが引っかかり、清掃装置の駆動を妨げる恐れがあるため、バッテリーを搭載することが好ましいといえる。さらに、ポンプ１６を備えることなく配管を施して外部から水を供給するように構成し、モータ１３を備えることなく手動で清掃装置を移動（走行）させるようにしてもよい。
　本実施形態に係る清掃ユニット１０及びガイドユニット３０に備えられた各種部品について、さらに詳細に説明する。図３は、本実施の形態における清掃ユニット１０にガイドユニット３０が接続された状態の概略構成を示す側面図である。
　ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の表面（受光面）とブレード１１のエッジが平行になるように配置されている。また、ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の平面の法線方向から清掃ユニット１０の移動方向に３０～４５°程度傾いて固定されている。
　ブレードを傾けて固定する理由は、太陽電池モジュール１０１の洗浄に使用する水の拭き払い性を高くするためである。ブレード１１の材料は、水、汚れの拭き取り性能および耐候性を考慮し、弾性のある材料（緩衝部材）を用いるのが好ましい。例えば、ブレード１１として、ＥＰＴゴム、ウレタンゴムなどを用いたゴムブレードを用いることが好ましい。
　配管１７及び配管１７に配置されるノズル１８又は穴等の噴射口は、ブレード１１又は太陽電池モジュール１０１に水を吹き付けられるように配置されている。噴射口の個数や噴射量については、清掃ユニット１０の進行速度やポンプの最大圧力・最大流量によって最適な値が異なることから、モータ１３及びポンプ１６の性能から必要量を算出すると良い。
　清掃ユニット１０の全ての構成要素は、直接又は間接的にフレーム１２に固定されている。フレーム１２は、清掃ユニット１０が屋外で使用され、さらに水を使用しての清掃を行うことから、耐候性に優れた材料で構成されることが好ましい。また、清掃ユニット１０のフレーム１２は、太陽電池モジュール１０１の長手方向を覆う形状であり、清掃装置のサイズはユニット連結数により長いもので数ｍになることから、フレーム１２には高剛性・低重量であることが求められる。本実施形態ではフレーム１２には軽量で耐候性（特に防錆性）に優れた金属部材を用い、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。その金属部材として、具体的にはアルミニウム部材、ステンレス部材、亜鉛めっき鋼板の部材等を用いることができる。
　図４は、本実施形態で清掃対象とする縦２段で横Ｎ列の太陽電池モジュールと、それに設置された清掃装置を示す。なお、図４ではＹ軸方向が水平方向となるように太陽電池モジュールが設置されているような状態を示しているが、通常の実際の設置状態においてはＹ軸方向が水平方向に対して傾斜した状態となる。
　本実施形態の清掃装置は、２段太陽電池モジュール用の清掃装置であり、複数の清掃ユニット１０が移動部の移動方向と交差する方向に連結部４０で連結され、複数の清掃ユニット１０の両端にはガイドユニット３０が設けられている。
　連結部４０は、連結部材４３を用いて複数の清掃ユニット１０のフレーム１２を互いに移動部１４の移動方向と交差する方向に連結するものであり、好ましくは連結部材４３として蝶番等を用いて太陽電池モジュール１０１の被清掃面に対して少なくとも上下方向に屈曲可能なものとする。
　図４に示すように、本実施形態では、清掃装置の両端にそれぞれ２つずつで合計４つのガイドユニット３０が連結されている。これらガイドユニット３０は、ガイド輪３２が太陽電池モジュール１０１の一端辺に沿って回転し、清掃装置を両側から押さえることが可能なようにして誘導する。これにより、清掃装置は太陽電池モジュール１０１から脱落・落下することを防止され、かつ太陽電池モジュール１０１のＹ軸方向両端に沿って直線的に進行する際の安定性が高められる。
　なお、清掃ユニット１０を連結する構成では、各清掃ユニット１０が、上述した構成要素を全て備えている必要はない。例えば、バッテリー１９は２つの清掃ユニット１０のどちらか一方に備えられていれば清掃装置を稼動させられる。同様の理由で、モータ１３やポンプ１６、タンク１５も清掃ユニットのいずれか片方に備えられていれば良い。なお、ポンプ１６が片方の清掃ユニットだけの搭載になった場合、ポンプ１６を搭載していない側の清掃ユニット１０の配管１７に洗浄液を供給するため、双方の配管１７を柔軟性のあるチューブ等で連結する。
　ここで、設置された太陽電池モジュールに生じる寸法上のばらつきについて説明する。各太陽電池モジュールには個体差があるため各々でサイズがばらつくが、これ以外に、設置に起因する寸法上のばらつきも発生する。
　太陽電池モジュールの設置に起因する寸法上のばらつきの代表的な例を図５に示す。図５は縦２段かつ横３列で設置した太陽電池モジュール６枚を受光面側から見た様子を示す平面図であり、図５（ａ）が正常に設置された様子を示し、図５（ｂ）～（ｄ）が設置によるばらつきが発生した様子を示している。
　図５（ｂ）に示すものでは、図面左右方向で中央の列の２枚の太陽電池モジュールが図面上方向にずれることにより、寸法ばらつきが生じている。
　図５（ｃ）に示すものでは、図面左右方向で中央の列の２枚の太陽電池モジュールのうちの図面上側の上段の太陽電池モジュールが図面上方向にずれることにより、寸法ばらつきが生じている。
　図５（ｄ）に示すものでは、図面上側の上段３枚の太陽電池モジュールが反時計回りに回転するようにずれることにより、寸法ばらつきが生じている。
　実際に設置された太陽電池モジュールにおいては、図５（ｂ）～（ｄ）に例示したような設置に起因する太陽電池モジュールの位置ずれが組み合わさって、様々な寸法上のばらつきが生じてしまう。
　したがって、例えば図５の太陽電池モジュールの上下端辺のうちの少なくとも一方に沿うラインが直線状にならず、段差を含んだ形状となってしまう。なお、これ以外にも、例えば枠部材を備える太陽電池モジュールにおいては、枠部材を止めるボルトなどの突起物による凹凸が生じる場合もある。
　本実施形態のガイドユニットは、このような設置後の太陽電池モジュールに寸法上のばらつきが発生しても、清掃装置を良好に移動可能とするものである。
　以下に、本実施形態のガイドユニット３０の構成について詳細に説明する。図６は、本実施形態のガイドユニット３０の概略構成を示す斜視図である。図７は、図６に示すガイドユニットホルダ３１，ガイド輪３２，ガイド輪軸３３，ガイド輪用ブラケット３４，ガイド輪用ブラケット軸３５，ブラケット保持具３６，板バネ３７を切断するような切断面で切断し、図６の上方から見た様子の本実施形態のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図６，７に示すように、本実施形態のガイドユニット３０は、太陽電池モジュール１０１の一端辺に沿って移動するようにガイド輪軸３３を回転軸として回転可能な回転体であるガイド輪３２と、清掃ユニット１０に対してガイド輪３２を取り付ける取付部材であるガイドユニットホルダ３１と、ガイド輪軸３３を受けてガイド輪３２を保持するガイド輪用ブラケット３４とを備える。ガイド輪用ブラケット３４は、ガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸として回転可能となっており、上板部３４ａと下板部３４ｂとこれら上板部３４ａと下板部３４ｂを連結する側板部とを備える。
　本実施形態のガイドユニット３０は、ガイド輪用ブラケット軸３５を受けてガイド輪用ブラケット３４を保持するブラケット保持具３６を更に備える。ブラケット保持具３６は、上板部と下板部とこれら上板部と下板部を連結する側板部とを備える。
　ガイド輪用ブラケット軸３５及びブラケット保持具３６が、ガイドユニットホルダ３１に対してガイド輪３２を可動とする可動部の少なくとも一部となる。
　本実施形態のガイドユニット３０は、ガイド輪用ブラケット軸３５及びブラケット保持具３６によるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材の板状弾性体である板バネ３７を更に備える。ブラケット保持具３６及び板バネ３７は、ネジ３８を用いてガイドユニットホルダ３１に固定されている。なお、ネジ３８による固定には、ブラケット保持具３６及び板バネ３７にネジ３８が通る穴部を形成しておき、ガイドユニットホルダ３１の穴部にネジ山を形成して雌ネジとしても固定しても良いし、図示しないナットを用いても固定しても良い。また、ネジ３８は、図６の縦方向に複数設ければ、安定して固定できるので好ましい。
　ここで、板バネ３７は、板状弾性体であって、安定した状態からこれを曲げようとする力に対して弾性により復元しようとするものである。
　本実施形態の清掃装置の移動に伴うガイドユニット３０の動作について、図６の上方から見た概略構成を示す断面図である図８を用いて説明する。
　図８に示すように、本実施形態のガイドユニット３０では、例えば図中の矢印Ａの方向に清掃装置が移動した場合、ガイド輪３２がガイド輪軸３３を回転軸として回転して太陽電池モジュール１０１の一端辺に沿って移動する。そして、図８の図中の矢印Ｂの方向にガイド輪３２を押すような力が働くと、ガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４が、ガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸として回転して図面下側に押し下げられるように動くことができる。この際、ガイド輪３２を押す力と板バネ３７の弾性による力とに応じて、ガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４の動きが抑制されることになる。このようにして、これらガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４の動きは、板バネ３７により制限される。
　なお、図８において破線は、図７に示す状態であって、回転していない状態のガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４を示す。
　このようなガイド輪３２の動きにより、ガイドユニットホルダ３１に対するガイド輪３２の位置が変化するので、清掃装置におけるガイド輪３２の位置が変化して、前述の図５を用いて説明した例を含むような設置後の太陽電池モジュールに寸法上のばらつきが発生しても、清掃装置を良好に移動可能とすることができる。
　なお、図６～８に示す構造では、ガイド輪用ブラケット３４と板バネ３７とが常に接触しているように示しているが、ガイド輪用ブラケット３４と板バネ３７とは常に接触していなくても良く、少なくともガイド輪３２の動きを板バネ３７により制限する際に、ガイド輪用ブラケット３４と板バネ３７とが接触することになる。ただし、なるべくガイド輪用ブラケット３４と板バネ３７とが接触している方が、ガイド輪３２の動きが滑らかになり好ましい。
　また、ガイド輪用ブラケット３４の図７の図面縦方向の長さやガイドユニットホルダ３１の図７の図面横方向の長さ等のガイド輪用ブラケット３４やガイドユニットホルダ３１のサイズと、板バネ３７の形状及びサイズとに応じて、図８に示すようなガイド輪３２の傾き量（ガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸とするガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４の回転角度）を制限することもできる。より詳細に説明すれば、例えば、ガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸とするガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４の回転により、図７の構成では板バネ３７又はガイド輪用ブラケット３４がガイドユニットホルダ３１に当接し、後述の図８の構成ではガイド輪用ブラケット３４がガイドユニットホルダ３１に当接し、後述の図１０，１１，１２，１３，１４では板バネ３７又はガイド輪用ブラケット３４がガイドユニットホルダ３１に当接し、ガイド輪３２の動きを止めて制限することになる。
　本実施形態の清掃装置が、清掃時において図４のＸ軸方向に移動した場合、太陽電池モジュール１０１の端辺に沿って移動するように、ガイド輪３２がガイド輪軸３３を回転軸として回転する。そして、図５の太陽電池モジュールの端辺に沿うラインのように直線状にならず段差を含んだ形状となってしまっても、図８に示したように、ガイド輪３２がガイドユニットホルダ３１に対して可動であり、このガイド輪３２の動きを板バネ３７で制限する構成としているので、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動することができる。
　なお、図４に合計４つ図示したガイドユニット３０の全てを図６～８に示したようなガイド輪３２がガイドユニットホルダ３１に対して可動とする構成としてもよいが、これに限定されない。図４のＹ軸方向の図面左右いずれか一方の太陽電池モジュールの端辺に対応する２つのガイドユニット３０を図６～８に示したような構成とし、他方の端辺に対応する２つのガイドユニット３０を、図６においてガイド輪用ブラケット３４を直接又は介在物を介してガイドユニットホルダ３１に固定して、ガイド輪３２の回転軸であるガイド輪軸３３がガイドユニットホルダ３１に対して固定された構成としても良い。例えば、図４ではＹ軸方向において水平となるように太陽電池モジュールを設置したように示しているが、図４のＹ軸方向の図面左右いずれか一方の太陽電池モジュールの端辺を上側にするように傾斜させて設置した場合には、上側に位置する２つのガイドユニット３０を図６～８に示したような構成として、下側に位置するガイドユニット３０をガイド輪３２の回転軸であるガイド輪軸３３ガイドユニットホルダ３１に対された固定した構成としても良い。また、この場合、清掃装置を十分に良好に移動できるのであれば、下側のガイドユニット３０にガイド輪等の回転体を用いなくても構わなく、例えば太陽電池モジュールの下側端部の上面と下面とを挟んでスライドするような部材を用いても良い。また、図４のＹ軸方向の図面左右いずれか一方の太陽電池モジュールの端辺に対応する２つのガイドユニット３０を連結し、他方の端辺に対応する２つのガイドユニット３０を連結しても良い。さらに、ガイドユニット３０の数について、図４のＹ軸方向の図面左右いずれか一方の太陽電池モジュールの端辺を上側にするように傾斜させて設置した場合に、上側に位置するガイドユニット３０を３つとして、下側に位置するガイドユニット３０を１つにするなど、任意に変更しても良い。
　本実施形態の清掃装置は、図４のＹ軸方向の図面左右いずれか一方の太陽電池モジュールの端辺に対応するガイド輪３２と、他方の端辺に対応するガイド輪３２との距離が可変となる構成とも表現できる。
　以上のように、本実施形態の清掃装置は、太陽電池モジュール１０１の被清掃面を清掃する清掃部である清掃ユニット１０と、太陽電池モジュール１０１上で清掃ユニット１０を移動させる移動部１４と、太陽電池モジュール１０１の一端辺に沿って移動するように回転可能な回転体であるガイド輪３２と、清掃ユニット１０に対してガイド輪３２を取り付ける取付部材であるガイドユニットホルダ３１とガイドユニットホルダ３１に対してガイド輪３２を可動とする可動部であるガイド輪用ブラケット軸３５及びブラケット保持具３６と、ガイド輪用ブラケット軸３５及びブラケット保持具３６によるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材である板状弾性体の板バネ３７とを備える構成である。
　これによれば、ガイド輪３２がガイドユニットホルダ３１に対して可動であり、このガイド輪３２の動きを板バネ３７で制限する構成としているので、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができる。
　また、本実施形態の清掃装置は、太陽電池モジュール１０１の被清掃面を清掃する清掃部である清掃ユニット１０と、太陽電池モジュール１０１上で清掃ユニット１０を移動させる移動部１４と、太陽電池モジュール１０１の端辺に沿って移動するように回転可能な第１のガイド輪３２と、太陽電池モジュール１０１の端部であって端辺とは反対側に位置する端部に沿って移動可能なように配置されると共に、第１のガイド輪３２との距離が可変である部分とを備える構成である。
　これによれば、太陽電池モジュールの端辺に対応するガイド輪３２と端辺とは反対側に位置する端部に対応する部分との距離が可変となる構成としているので、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができる。
　＜実施形態２＞
　実施形態２として、上記実施形態１における回転体であるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材である板状弾性体の板バネ３７を変更した構成について説明する。
　図９は、上記実施形態１の図７に対応する本実施形態２のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図９に示すように、本実施形態では、回転体であるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材である板状弾性体の板バネ３７として、２つの部材からなり、これらの部材のそれぞれがガイド輪用ブラケット３４のガイドユニットホルダ３１側の壁部が接する曲線状部を備えた構成としたものである。
　さらに、本実施形態では、この板バネ３７の変更に伴い、上記実施形態１と比べて、ブラケット保持具３６の図９の図面縦方向の長さを長くし、ネジ３８を図９の図面縦方向に２つ配置するように変更している。これらの変更以外については、上記実施形態１と同様であるので、説明を繰り返さない。
　本実施形態２によっても、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができる。
　＜実施形態３＞
　実施形態３として、上記実施形態１における回転体であるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材である板状弾性体の板バネ３７を変更した構成について説明する。
　図１０は、上記実施形態１の図７に対応する本実施形態３のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図１０に示すように、本実施形態では、回転体であるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材である板状弾性体の板バネ３７として、ガイド輪用ブラケット３４の上板部３４ａ、下板部３４ｂ及び側板部３４ｃ（図６参照）の側方に接触可能なようにガイド輪用ブラケット３４を挟む一対の直線状部３７ａと、これら直線状部３７ａよりもガイド輪３２側で互いの距離を広げるように曲げられた一対の先端部３７ｂと、ネジ３８を用いてガイドユニットホルダ３１に固定される固定部３７ｃと、一対の直線状部３７ａと固定部３７ｃとを連結する一対の曲線状部３７ｄとを備える構成としたものである。
　さらに、本実施形態では、この板バネ３７の変更に伴い、上記実施形態１と比べて、板バネ３７を安定してガイドユニットホルダ３１に固定できるように、ネジ３８を図１０の図面縦方向に２つ配置するように変更している。これらの変更以外については、上記実施形態１と同様であるので、説明を繰り返さない。
　本実施形態３によっても、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができる。
　図１０に示すような板バネ３７の形状では、ネジ３８を用いてガイドユニットホルダ３１に対して固定する際に一対の先端部３７ｂの互いの距離が大きくなるように板バネ３７が変形したり、比較的早く板バネ３７が劣化するなどの不具合が発生する場合がある。このような不具合を抑えることができる変形例１，２について、以下に説明する。
　図１１は、上記実施形態１の図７に対応する実施形態３の変形例１のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図１１に示すように、本変形例１では、板バネ３７の図１０の図面縦方向での長さが最大になる部分を一対の直線状部３７ａと固定部３７ｃとを連結する連結部分近傍とし、その長さをガイド輪用ブラケット３４の図１０の図面縦方向での長さよりも長くしている。そして、ガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４がガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸として回転していない状態において、図１０の図面上下の直線状部３７ａと先端部３７ｂの連結部分近傍の２箇所で、ガイド輪用ブラケット３４の上板部３４ａ及び下板部３４ｂ（図６参照）の側方に接触して、板バネ３７がガイド輪用ブラケット３４を挟むような構成としている。
　図１２は、上記実施形態１の図７に対応する実施形態３の変形例２のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図１２に示すように、本変形例２では、図１０に示した構成で板バネ３７の固定部３７ｃが直線状であったのに対して、固定部３７の図１０の図面縦方向の中央部（２つのネジ３８の間の部分）がガイド輪３２側に位置するように湾曲されている。
　さらに、本変形例２では、ガイドユニットホルダ３１に対するブラケット保持具３６と板バネ３７との位置を入れ替えて、ネジ３８による固定部分において図１２の図面左側からガイドユニットホルダ３１、板バネ３７、ブラケット保持具３６の順番となるようにしている。そして、ブラケット保持具３６の穴部にネジ山を形成して雌ネジとして、ネジ３８をガイドユニットホルダ３１から挿入して固定するようにしている。このようにネジ３８をガイドユニットホルダ３１から挿入して固定するようにすれば、固定のためにネジ３８を回転させるスペースを確保できて、ネジ３８による固定が容易となる。
　これら変形例１，２によれば、ネジ３８を用いてガイドユニットホルダ３１に対して固定する際に一対の先端部３７ｂの互いの距離が大きくなるように板バネ３７が変形したり、比較的早く板バネ３７が劣化するなどの不具合の影響を抑えることができる。
　なお、板バネ３７を、図１１に示した変形例１と図１２に示した変形例２とを組合せるような構成としても良い。
　＜実施形態４＞
　実施形態４として、回転体であるガイド輪３２の動きを制限する弾性部材として、安定した状態から圧縮しようとする力に対して弾性により復元しようとする立体状弾性体を用いた構成について説明する。
　図１３は、上記実施形態１の図７に対応する本実施形態４のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図１３に示すように、本実施形態４のガイドユニット３０は、上記実施形態３の図１０に示した構成に、立体状弾性体である２つのクッション材３９ａを追加した構成である。図１３の図面上下の２箇所において、これらクッション材３９ａを、板バネ３７の直線状部３７ａの側方とガイドユニットホルダ３１の内面とに接触させるように、板バネ３７の直線状部３７ａとガイドユニットホルダ３１との間に配置している。
　クッション材３９ａは、緩衝部材でもあり、例えばＥＰＴゴム、ウレタンゴム等のゴムやつるまきバネなどを用いることができる。
　また、クッション材３９ａとして板状弾性体を用いることもでき、例えば中央部で折れ曲がった形状の板状弾性体を用いて、その中央部とその両端部とのいずれか一方を板バネ３７の直線状部３７ａの側方に接触させ、他方をガイドユニットホルダ３１の内面に接触させるように配置しても良い。
　本実施形態４によっても、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができる。さらに、クッション材３９ａが板バネ３７の弾性を補強するように働くので、上記実施形態３の図１０の構成について説明したような板バネ３７の変形や板バネ３７の早期劣化などの不具合の影響を抑えることができる。
　本実施形態４の変形例として、更に立体状弾性体であるクッション材３９ｂを、ブラケット保持具３６の側板部とガイドユニットホルダ３１との間に追加した構成について説明する。
　図１４は、上記実施形態１の図７に対応する本実施形態４の変形例のガイドユニット３０の概略構成を示す断面図である。
　図１４に示すように、本実施形態４の変形例のガイドユニット３０は、図１３に示した構成に、立体状弾性体であるクッション材３９ｂを追加した構成である。クッション材３９ｂを、ブラケット保持具３６の側板部の外面とガイドユニットホルダ３１の内面とに接触させるように、ブラケット保持具３６とガイドユニットホルダ３１との間に配置している。
　クッション材３９ｂは、緩衝部材でもあり、例えばＥＰＴゴム、ウレタンゴム等のゴムやつるまきバネなどを用いることができる。
　また、クッション材３９ｂとしても板状弾性体を用いることもでき、例えば中央部で折れ曲がった形状の板状弾性体を用いて、その中央部とその両端部とのいずれか一方をブラケット保持具３６の側板部の外面に接触させ、他方をガイドユニットホルダ３１の内面に接触させるように配置しても良い。
　本変形例によっても、清掃装置が移動の途中で停止し難く、安定した良好な移動を実現することができ、さらに、クッション材３９ｂが板バネ３７の弾性を補強するように働くので、上記実施形態３の図１０の構成について説明したような板バネ３７の変形や板バネ３７の早期劣化などの不具合の影響をより抑えることができる。
　また、本変形例において、クッション材３９ｂをより効果的に機能させるには、図１４においては図面縦方向に２つのネジ３８で固定しているが、完全に固定せずに、ガイドユニットホルダ３１に対してブラケット保持具３６及び板バネ３７が動きやすいように構成することが好ましい。これは、ガイド輪３２が傾く（ガイド輪用ブラケット軸３５を回転軸にしてガイド輪３２、ガイド輪軸３３及びガイド輪用ブラケット３４が回転する）際にクッション材３９ｂの図１４の図面上下の一方がつぶれるように圧縮され、板バネ３７の一対の先端部が互いに遠ざかるように開くような板バネ３７の変形量を少なく抑えられるからである。このように固定するには、例えば、図７に示すように図面縦方向に１つのネジ３８で固定する方法を用いることができる。
　以上のように各実施形態について説明を行なったが、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせることも当初から想定している。
　例えば、上記実施形態４の図１３，１４の構成において板バネ３７を上記実施形態３の図１１，１２のような構成としても良いし、上記実施形態１，２の構成において上記実施形態４の立体状弾性体であるクッション材３９ａ，３９ｂを追加する構成としても良い。また、上記実施形態１の図７の構成、上記実施形態２の図９の構成、上記実施形態３の図１１の構成、上記実施形態４の図１３，１４の構成おいても、上記実施形態３の図１２の構成と同様に、ガイドユニットホルダ３１に対するブラケット保持具３６と板バネ３７との位置を入れ替えて、ネジ３８による固定部分において図面左側からガイドユニットホルダ３１、板バネ３７、ブラケット保持具３６の順番となるようにし、ブラケット保持具３６の穴部にネジ山を形成して雌ネジとして、ネジ３８をガイドユニットホルダ３１から挿入して固定するようにしても良い。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　また、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。
　　１０　清掃ユニット（清掃部）
　　１４　移動部
　　３０　ガイドユニット
　　３１　ガイドユニットホルダ（取付部材）
　　３２　ガイド輪（回転体）
　　３３　ガイド輪軸（回転軸）
　　３４　ガイド輪用ブラケット
　　３５　ガイド輪用ブラケット軸（可動部）
　　３６　ブラケット保持具（可動部）
　　３７　板バネ（弾性部材，板状弾性体）
　　３９ａ，３９ｂ　クッション材（弾性部材，立体状弾性体）
　　１０１　太陽電池モジュール

Claims (5)

  1. 　太陽電池モジュールの被清掃面を清掃する清掃部と、
    　被清掃体の太陽電池モジュール上で前記清掃部を移動させる移動部と、
    　被清掃体の太陽電池モジュールの第１端辺に沿って移動するように回転可能な第１回転体と、
    　前記清掃部に対して前記第１回転体を取り付ける取付部材と、
    　前記取付部材に対して前記第１回転体を可動とする可動部と、
    　前記可動部による前記第１回転体の動きを制限する弾性部材とを備える太陽電池モジュールの清掃装置。
  2. 　前記弾性部材は、板状弾性体と立体状弾性体との少なくとも一方を含む請求項１に記載の太陽電池モジュールの清掃装置。
  3. 　前記可動部は、前記第１回転体の回転軸を前記取付部材に対して可動とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの清掃装置。
  4. 　被清掃体の太陽電池モジュールの端辺であって前記第１端辺とは反対側に位置する第２端辺に沿って移動するように回転可能な第２回転体を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの清掃装置。
  5. 　太陽電池モジュールの被清掃面を清掃する清掃部と、
    　被清掃体の太陽電池モジュール上で前記清掃部を移動させる移動部と、
    　被清掃体の太陽電池モジュールの端辺に沿って移動するように回転可能な回転体と、
    　被清掃体の太陽電池モジュールの端部であって前記端辺とは反対側に位置する端部に沿って移動可能なように配置されると共に、前記回転体との距離が可変である部分とを備える太陽電池モジュールの清掃装置。
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