WO2016098140A1 - 太陽光発電パネルの洗浄装置 - Google Patents

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WO2016098140A1
WO2016098140A1 PCT/JP2014/006289 JP2014006289W WO2016098140A1 WO 2016098140 A1 WO2016098140 A1 WO 2016098140A1 JP 2014006289 W JP2014006289 W JP 2014006289W WO 2016098140 A1 WO2016098140 A1 WO 2016098140A1
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WO
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cleaning
power generation
generation panel
photovoltaic power
panel
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PCT/JP2014/006289
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English (en)
French (fr)
Inventor
良平 上瀧
大介 貝應
Original Assignee
株式会社 スカイロボット
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Publication date
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    • 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
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
    • A47L11/38—Machines, specially adapted for cleaning walls, ceilings, roofs, or the like
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning device for cleaning a photovoltaic power generation panel that generates power using light energy from the sun, and in particular, efficiently and automatically cleans the light receiving surface of the solar panel all the way to the edge.
  • the present invention relates to a solar panel cleaning apparatus with low power consumption and improved performance and portability.
  • the basic principle of a photovoltaic power generation panel is to use the light energy (photons) that continue to be emitted from the sun to generate power using the photovoltaic effect, and the light receiving surface of the panel is irradiated with sunlight. Because of the structure in which an electromotive force is generated by the power generation, no matter how high the power generation capacity of the photovoltaic power generation panel is, the power generation efficiency is significantly reduced if the light is blocked by dirt, dust, etc. In the worst case, there is a possibility that power generation will be impossible.
  • solar power generation facilities for large-scale power generation need to secure a large area of the light receiving surface that receives sunlight, and are therefore often placed outdoors and in places where there is little light blocking the sunlight. .
  • natural disasters such as ash fall due to eruptions may occur.
  • It is difficult to maintain high power generation efficiency because the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel becomes dirty and the direct sunlight is blocked. For this reason, regular cleaning of the photovoltaic power generation panel (especially the light receiving surface) is essential.
  • JP 2010-186819 exists.
  • a technology is disclosed in which a solar panel cleaning device equipped with a four-legged walking means placed on a solar panel automatically moves repeatedly while recognizing the size and shape of the solar panel and cleans the entire area of the solar panel. Yes.
  • the cleaning device is configured to move by walking on four legs, there is a possibility that the axis of the rotating brush may not be constant, and it is difficult to perform uniform cleaning.
  • a load is applied to the panel surface.
  • the applicant who is the inventor of the present invention is also the applicant of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-22524.
  • the invention before improvement comprises a pair of upper and lower fixed guide rails, a moving frame comprising a pair of left and right moving guide rails, and a cleaning body mounted on the moving frame, and the non-contact power comprising a magnetic member as the cleaning body.
  • a technique is disclosed that is configured to be movable up and down and left and right by a transmission mechanism.
  • the present invention is a cleaning device for cleaning a photovoltaic power generation panel that generates power using light energy from the sun, and in particular, covers the entire light receiving surface of the solar panel.
  • the present invention relates to a solar power panel cleaning apparatus that efficiently cleans up to the edge and reduces power consumption with improved maintainability and portability.
  • a solar power panel cleaning apparatus is a solar system comprising guide means provided between both ends of a solar power generation panel and a pair of fixing members that hold the guide means.
  • a moving frame that moves along the photovoltaic panel, a cleaning body that cleans the photovoltaic panel that is movably mounted on the moving frame along the guide means, and the moving frame along the photovoltaic panel
  • a photovoltaic power generation panel cleaning device for cleaning and cleaning the entire surface of a photovoltaic power generation panel comprising moving means for moving, wherein the cleaning body comprises one or more photovoltaic power generations
  • the moving means includes a moving member installed at a position in contact with the front surface and / or the end face of the photovoltaic power generation panel, and the moving means.
  • cleaning means consists of a rotation washing brush which consists of the cylindrical shape which consists of one or a plurality of rotation, and receives the rotation drive force from the said drive device, and is a structure which carries out rotation washing.
  • cleaning means is the structure which consists of a wiping means installed between the both ends of the cleaning body center.
  • the wiping means may be composed of a cloth, a brush or a wiper. Furthermore, the wiping means is configured to be installed with an inclination angle with respect to the cleaning body.
  • the cleaning means is equipped with one or a plurality of suction collection mechanisms for peeling and collecting dust attached to the surface of the photovoltaic power generation panel.
  • cleaning means is the structure equipped with a pair of ventilation exclusion mechanism installed in the both ends of the cleaning body in order to scatter and eliminate the dust on the surface of a photovoltaic power generation panel by powerful ventilation.
  • the said moving member consists of rotary bodies, such as a wheel of an endless track, and is a structure which moves a washing
  • the moving member includes one or a plurality of wheels that rotate in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide means, and is disposed on the moving frame and / or the cleaning body, and from the driving device.
  • the cleaning device on the panel is moved by rotating by receiving the rotational power transmitted through the power transmission means.
  • the said cleaning body is the structure equipped with the injection apparatus which consists of a some nozzle for injecting high temperature steam, high pressure water, or the chemical
  • the suction collection mechanism has a pair of suction nozzles for sucking dust on the photovoltaic power generation panel and a pair of suction nozzles for pressing and moving the dust in contact with the photovoltaic power generation panel. And a pair of squeegees that are detachable from each other. When the cleaning body moves, the squeegee on the side opposite to the advancing direction descends and abuts against the photovoltaic power generation panel to press the dust.
  • the suction nozzle is configured to suck and collect the dust.
  • the said ventilation exclusion mechanism blows off the dust which the ventilation exclusion mechanism by the side of a photovoltaic power generation panel peeled off by strong ventilation, and is sunlight.
  • the power generation panel is cleaned.
  • the solar power panel cleaning device is equipped with a self-propelled discharge mechanism, and the self-propelled discharge mechanism transmits a driving force to the main body, a plurality of wheels that move the main body, and the wheels.
  • a driving source for generating compressed air a compressor for generating compressed air, an air conveying pipe for delivering compressed air to the cleaning body, and dust suction for conveying dust sucked by the cleaning body to the main body of the self-propelled discharge mechanism It consists of a pipe, a storage tank for accumulating the transferred dust, and a follower sensor for the self-propelled discharge mechanism to follow the cleaning body, and automatically moves horizontally according to the horizontal movement of the cleaning body. Both are configured to receive the dust sucked by the suction collecting mechanism of the cleaning body through the dust suction pipe, accumulate the dust in the accumulation tank, and drop and discharge the dust from the lower part of the accumulation tank.
  • the cleaning device can be directly installed on the photovoltaic power generation panel.
  • the cleaning body is movably installed along the guide means, it is possible to clean an arbitrary portion while moving up and down or left and right without applying a load to the photovoltaic power generation panel.
  • the cleaning means is provided in the cleaning body, the cleaning body can be cleaned while moving the surface of the photovoltaic power generation panel.
  • a plurality of rotary cleaning brushes having a cylindrical shape are provided to perform rotational cleaning by receiving the rotational power of the driving device, so that the entire edge of the panel can be reliably cleaned.
  • the cleaning means Since the cleaning means is installed between the upper and lower ends of the center of the cleaning body, dust and debris adhering to the surface of the photovoltaic power generation panel can be steadily wiped off, and the photovoltaic power generation panel can be cleaned quickly and reliably. It becomes. 4). Since the wiping means is a cloth, brush or wiper, the wiping means can be selected in a timely manner according to the environment in which the cleaning device is used, and it is possible to wipe off dust, dirt, etc. adhering to the surface of the photovoltaic power generation panel.
  • the wiping means is installed with an inclination angle with respect to the cleaning body, it is possible to wipe off dust and dirt attached to the surface of the photovoltaic power generation panel while moving and peeling. 6). Since the cleaning means is equipped with a suction collecting mechanism, the dust adhering to the panel surface can be sucked and cleaned.
  • the cleaning unit is equipped with the air blowing exclusion mechanism, the dust that has been peeled off by the air blowing eliminating mechanism can be blown off with strong air blowing, and the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel can be more reliably cleaned.
  • the moving member has an endless track structure composed of a rotating body such as a wheel, the cleaning device can freely move on the photovoltaic power generation panel even when dust is thickly stacked on the photovoltaic power generation panel. Therefore, even in an environment with much dust, it is possible to reliably perform cleaning many times.
  • the cleaning device can easily move on the photovoltaic power generation panel by receiving the rotational power of the driving device.
  • the cleaning body installed in the cleaning device is provided with a plurality of nozzles, and an injection device for injecting high-temperature steam, high-pressure water or cleaning chemicals from the nozzles is provided. Dust, dust, etc. can be lifted up effectively, and can be forcibly separated and easily removed from the surface.
  • the structure of the suction collection mechanism is composed of a pair of suction nozzles for sucking dust and a pair of squeegees that can be placed in contact with and separated from the photovoltaic power generation panel at positions sandwiching the suction nozzles.
  • the suction nozzle can suck and remove the dust without leakage. 12 Since the dust removal mechanism on the side of the photovoltaic power generation panel is blown off at both ends of the photovoltaic power generation panel, the end of the photovoltaic power generation panel can be easily finished.
  • the self-propelled discharge mechanism Since the self-propelled discharge mechanism is provided in the cleaning device, the self-propelled discharge mechanism moves with the cleaning body, it becomes possible to accumulate the dust sucked by the cleaning body in the tank and drop it to an appropriate place, Cleaning can be continued without dust, such as discharged sand, being rolled up and reattaching to the panel.
  • FIG. 1 is a diagram showing a use state of a photovoltaic power generation panel cleaning apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal mechanism of a cleaning body equipped with a rotary cleaning brush
  • FIG. 3 is a view showing an internal mechanism of the cleaning body provided with the nozzle and the wiping means
  • FIG. 4 is a view showing an internal mechanism of the cleaning body equipped with the suction collecting mechanism and the air blowing exclusion mechanism.
  • FIG. 5 is a diagram showing a usage state of the photovoltaic power generation panel cleaning apparatus equipped with a self-propelled discharge mechanism
  • FIG. 6 is a perspective view of the cleaning body.
  • FIG. 7 is a side sectional view of the cleaning body.
  • the solar panel cleaning device 10 is a movable cleaning device for cleaning the solar panel 1, and includes a moving frame 100 and a cleaning body 200 as shown in FIG.
  • the cleaning body 200 cleans the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel 1 while moving on the photovoltaic power generation panel 1.
  • the moving frame 100 is a frame-like member that holds the cleaning body 200 described later in detail along the photovoltaic power generation panel 1, and includes a guide unit 110 and a fixing member 120 as shown in FIG. 1. .
  • the guide means 110 is a member provided between the upper and lower or left and right ends of the photovoltaic power generation panel 1.
  • the guide means 110 is constituted by two rod-shaped rail members, but is not limited to this, and is constituted by one rail or three or more in order to maintain strength. It is also possible to configure, and it is also possible to configure with a plate-like member or a wire.
  • the shape may also be a columnar shape or a cross-sectional H shape.
  • the guide means 110 is configured to be provided between both upper and lower ends of the photovoltaic power generation panel 1, a cleaning body 200 described later moves up and down along the guide means 110, and The moving frame 100 moves right and left on the photovoltaic power generation panel 1 to clean the entire surface of the photovoltaic power generation panel 1 that extends from left to right and up and down.
  • the fixing member 120 is a member for holding the guide means 110.
  • the fixing member 120 is composed of a pair of upper and lower parts, but a pair of left and right parts is also possible.
  • the fixing member 120 is slidably penetrated with respect to the guide means 110, and is attached so that the fixing member 120 is integrated with the guide means 110.
  • the pair of fixing members 120 are configured to sandwich the photovoltaic power generation panel 1 movably, so that the movable frame 100 can be movably installed along the photovoltaic power generation panel 1 and between the fixing members 120. The distance can be changed freely, and can be installed on the solar power generation panel 1 of any size.
  • the fixing member 120 may be a pair of left and right, but in the embodiment shown in the figure, it is composed of a pair of upper and lower.
  • a cantilever configuration in which only one fixing member 120 is installed on the upper side may be adopted. As a result, the installation of the cleaning device 10 is simplified, the manufacturing cost can be reduced, and it can be used by individuals.
  • the cleaning body 200 is an apparatus for cleaning the surface of the photovoltaic power generation panel 1 and is installed movably along the guide means 110 of the moving frame 100 as shown in FIG. Used for cleaning the upper surface.
  • the cleaning body 200 is configured to be vertically movable by being slidably mounted on the guide means 110 of the moving frame 100.
  • the cleaning body 200 is equipped with a cleaning means 210.
  • the cleaning unit 210 is a cleaning device for cleaning the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel 1, and one or more cleaning units 200 are provided.
  • a moving means 300 is installed at the contact portion between the pair of fixing members 120 with the photovoltaic power generation panel 1.
  • the moving means 300 is a means for moving the moving frame 100 along the photovoltaic power generation panel 1, and includes a moving member 310 made of a rotating body such as a wheel, a driving device 320, and a power transmission means 330.
  • the moving member 310 is a rotating body including wheels or the like for moving the cleaning device 10 in contact with the photovoltaic power generation panel 1, and in this embodiment, is in contact with the upper and lower (or left and right) end surfaces of the photovoltaic power generation panel 1.
  • Each of the moving members 310 is installed at a location and / or a location in contact with the surface of the photovoltaic power generation panel 1, and can be moved along the upper and lower (or left and right) end surfaces and the surface of the photovoltaic power generation panel 1 by the moving member 310 It is installed to become.
  • the moving frame 100 can move in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide means 110, and the cleaning device 10 can perform cleaning while moving the upper surface of the photovoltaic power generation panel 1. Become.
  • the driving device 320 is a device that supplies rotational power to the moving member 310.
  • the driving device is constituted by an electric motor (not shown), and the electric motor is rotated by receiving power from a battery (not shown).
  • the power transmission means 330 is a device that transmits the rotational power of the driving device 320 to the moving member 310.
  • the cleaning body 200 of the cleaning apparatus 10 is provided with one or a plurality of moving members 310, and it is necessary to transmit power to them.
  • the power transmission means 330 efficiently transmits the rotational power of the electric motor to one or a plurality of moving members 310, the moving operation of the cleaning device 10 can be performed.
  • the power transmission means 330 may be configured to transmit rotational power by one or a plurality of gears or a combination of a pulley and a chain.
  • the cleaning means 210 can be a cylindrical rotary cleaning brush 212 that is rotatably installed on the cleaning body 200.
  • the rotary cleaning brush 212 is a rotatable cylindrical cleaning brush installed in parallel or perpendicular to the guide means 110.
  • the two rotary cleaning brushes 212 are made of a spiral brush body and are installed at positions sandwiching the guide means 110.
  • the present invention is not limited to this configuration including the shape of the brush body. It is possible to install three or more rotary cleaning brushes 212 according to the environment to which they are attached, and the form of the brush can be selected as appropriate. It is also possible to adopt a configuration in which the rotary cleaning brush 212 is installed so as to be perpendicular to the guide means 110.
  • the rotary cleaning brush 212 is configured to receive rotational power from the driving device 322 and perform rotational cleaning.
  • the rotational power of the driving device 322 is transmitted to the rotary cleaning brush 212 directly or via a gear or the like.
  • the rotary cleaning brush 212 rotates and can be cleaned by brushing while moving the upper surface of the photovoltaic power generation panel 1 while the brush rotates.
  • the rotational power of the drive device 320 is transmitted to the moving member 310 via the power transmission means 330 and used for the mobile power of the cleaning device 10, but in this embodiment, the rotational power is rotated.
  • the cleaning brush 212 may be transmitted to the cleaning brush 212.
  • movement and cleaning can be simultaneously performed by a single drive source by the single drive device 320.
  • a plurality of driving devices 322 are installed in the cleaning body 200, and each driving device 320 and 322 may be configured to provide rotational power to the moving member 310 and the rotary cleaning brush 212. it can.
  • a wiping means 214 installed between both side ends of the center of the cleaning body can be used.
  • the wiping means 214 is a wiping member for wiping off dirt adhering to the photovoltaic power generation panel 1 and cleaning the panel surface.
  • FIG. It is the structure which is arrange
  • the wiping means 214 By using the wiping means 214, the dirt on the photovoltaic power generation panel 1 is not wiped off and simply moved to another place, but is simply wiped away, so that the dirt moves to another surface. It is possible to remove it reliably. Moreover, as shown in FIG. 3, the wiping area by one cleaning operation can be maximized by setting the wiping means 214 between the upper and lower ends (or between the left and right ends) of the cleaning body 200. It becomes possible, and it becomes possible to perform a quicker cleaning process.
  • the wiping means 214 can be made of a cloth, a brush or a wiper.
  • a cloth member as the wiping means 214, various stains on the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel 1 can be wiped off.
  • a brush as the wiping means 214, it is possible to remove the dirt such as dry dust while moving it.
  • a wiper as the wiping means 214, it is possible to sweep away dirt containing moisture.
  • a cloth, a brush, or a wiper can be appropriately selected and used in accordance with the location where the photovoltaic power generation panel 1 is installed and the situation of dirt. Thereby, it became possible to provide the cleaning apparatus 10 corresponding to all dirt.
  • the wiping means 214 can be configured to be installed with an inclination angle with respect to the cleaning body 200. By adopting this configuration, it is possible to peel off the stuck dirt, and it is possible to provide the cleaning device 10 that removes the dirt more strongly.
  • the cleaning means 210 can be configured to be equipped with a suction collection mechanism 220.
  • the suction collection mechanism 220 is a suction mechanism for peeling and collecting dust adhering to the surface of the photovoltaic power generation panel 1, and has a configuration in which one or a plurality of mechanisms are installed in the cleaning body 200 as shown in FIG. It has become.
  • a pair of suction collecting mechanisms 220 are installed so as to sandwich the cleaning means 210 of the rotary cleaning brush 212 or the wiping means 214.
  • dust such as dust removed by the rotary cleaning brush 212 and the wiping means 214 may remain on the photovoltaic power generation panel 1, and the photovoltaic power generation panel 1 is not necessarily cleaned completely. It did not become a state.
  • the suction collecting mechanism 220 it becomes possible to suck and collect the dust adhering to the surface of the photovoltaic power generation panel 1 and the sand dust remaining after the cleaning means 210 is peeled off, thereby reliably removing dust such as sand dust. Can be done.
  • the compressed air for obtaining the suction force of the suction collecting mechanism 220 is supplied from the self-propelled discharge mechanism 400 as will be described later.
  • the cleaning means 210 can be configured to be equipped with a ventilation exclusion mechanism 230.
  • the air blow-off mechanism 230 is a member for removing dust that adheres to the surface of the photovoltaic power generation panel 1 by blowing strong wind and applying wind pressure to the surface (light-receiving surface) of the photovoltaic power generation panel 1 and cleaning it. It is the structure installed in a pair at both ends.
  • the compressed air for adding power to the wind of the ventilation exclusion mechanism 230 is a structure supplied from the self-propelled discharge mechanism 400 as described later.
  • the air blow-off mechanism 230 installed on the end of the photovoltaic power generation panel 1 is activated, and the separated dust is moved out of the panel. It is configured to blow away.
  • the moving member 310 can be configured by an endless track.
  • the endless track structure moves forward or backward in contact with the upper and lower end surfaces or left and right end surfaces of the photovoltaic power generation panel 1 and the surface (light receiving surface), so that the cleaning device 10 moves along the photovoltaic power generation panel 1.
  • the cleaning body 200 can be moved along the photovoltaic power generation panel 1. With this structure, the cleaning body 200 can be reliably moved even when dust or the like is accumulated on the upper surface of the photovoltaic power generation panel 1.
  • the moving member 310 can be one or a plurality of wheels 314.
  • the moving wheel 314 is a wheel-like member installed on the moving frame 100 and / or the cleaning body 200, and rotates in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide means 110. Installed.
  • a plurality of wheels 314 are provided at positions that are mounted on the moving frame 100 and the cleaning body 200 and are in contact with the photovoltaic power generation panel 1, and the moving frame 100 and the cleaning body 200 are rotated by the rotation of the wheels 314.
  • the cleaning device 10 comprising the following moves along the photovoltaic power generation panel 1.
  • the wheel 314 is configured such that a rotational driving force is transmitted from the driving device 320 via the power transmission means 330, and the wheel 314 is rotated by receiving this to move the cleaning device 10.
  • the cleaning device 200 can be moved stably without damaging the upper surface (light receiving surface) of the photovoltaic power generation panel 1, and the cleaning body 200. It becomes possible to clean the surface (light-receiving surface) of the photovoltaic power generation panel 1.
  • an injection device 240 is installed in the present embodiment.
  • the injection device 240 is a member provided for injecting high-temperature steam, high-pressure water, a cleaning chemical or the like onto the surface of the photovoltaic power generation panel 1, and is installed at a position sandwiching the cleaning means 210 as shown in FIG.
  • the injection device 240 includes a plurality of nozzles 242, and is configured to inject high-temperature steam, high-pressure water, cleaning chemicals, or the like from the nozzles 242 toward the surface of the photovoltaic power generation panel 1.
  • the suction collecting mechanism 220 is composed of a pair of suction nozzles 222 and a pair of squeegees 224 a and 224 b.
  • the suction nozzle 222 is a nozzle for sucking dust that has been peeled off by the cleaning means 210, and is provided at a symmetrical position across the cleaning means 210.
  • the squeegees 224a and 224b are a pair of left and right members that move by pressing dust such as dust adhering to the surface (light receiving surface) of the panel in contact with the photovoltaic power generation panel 1, as shown in FIG.
  • the solar power generation panel 1 is detachably installed at a position between the pair of suction nozzles 222.
  • the squeegees 224a and 224b are members shown in FIG. 7, and the squeegee 224a (or 224b) opposite to the traveling direction is directed toward the light receiving surface of the photovoltaic power generation panel 1 when the cleaning body 200 is moved. It descends and abuts against the photovoltaic power generation panel 1 to push and move the dust. At this time, the other squeegee 224b (or 224a) remains elevated. As a result, the squeegee 224a (or 234b) wipes and collects dust such as dust left by the suction nozzle 222, and the suction nozzle 222 can suck and collect the dust again. Even so, it is possible to efficiently clean the photovoltaic power generation panel 1.
  • the self-propelled discharge mechanism 400 tracks the cleaning body 200 that cleans the photovoltaic power generation panel 1 while moving, sends compressed air to the cleaning body 200, and moves to the ground that receives dust such as dust collected by the cleaning body 200.
  • the apparatus is freely arranged. As shown in FIG. 5, a main body 410, a plurality of wheels 420, a drive source 430, a compressor 440, an air conveyance pipe 450, a dust suction pipe 460, and a storage tank 470. And a tracking sensor 480.
  • the main body 410 is a main body of the self-propelled discharge mechanism 400.
  • the main body 410 is made of stainless steel or a resin material, but it is desirable that the main body 410 has a sealed structure that is difficult for dust and the like to enter. Moreover, in order to prevent an overheating of an apparatus, using a heat insulating material etc. can also be considered.
  • the wheel 420 is a wheel-like member for moving the main body 410, and is constituted by four wheels in this embodiment.
  • the driving source 430 transmits driving force to the wheels 420, and an electric motor is used in this embodiment.
  • the compressor 440 is a device that obtains a suction force used by the suction collection mechanism 220 of the cleaning body 200 and generates compressed air that is a compressed air used by the air blowing exclusion mechanism 230.
  • the air conveyance pipe 450 is an elongated tube body that delivers compressed air to the cleaning body 200.
  • the dust suction pipe 460 is an elongated tube body that transports the dust sucked by the cleaning body 200 to the main body 410 of the self-propelled discharge mechanism 400.
  • the accumulation tank 470 is a storage tank for accumulating the dust conveyed from the cleaning body 200 via the dust suction pipe 460.
  • the tracking sensor 480 is a sensor for the self-propelled discharge mechanism 400 to automatically track the cleaning body 200. The sensor controls the wheel 420 and the drive source 430 in cooperation with a tracking control mechanism (not shown) to track the cleaning body 200.
  • the self-propelled discharge mechanism 400 can automatically follow and move in accordance with the lateral movement of the cleaning body 200. Can be received through the dust suction pipe 460 and accumulated in the accumulation tank 470. The accumulated dust is discharged from the lower part of the accumulation tank 470 and dropped and discarded. As a result, the dust can be discarded without being rolled up again. In addition, it is possible to adopt a structure in which the storage tank 470 is not used. In this case, the sucked dust is discarded as it is.
  • the cleaning body 200 is provided with a housing 250.
  • the housing 250 is a cover-like member that covers the cleaning body 200, and is configured of a resin such as plastic in the present embodiment.
  • the cleaning body 200 can be configured to be provided with a wiper 280.
  • the wiper 280 wipes off dirt remaining on the upper surface of the photovoltaic power generation panel 1. Thereby, it becomes possible to completely remove the dirt on the surface of the photovoltaic power generation panel 1.
  • the cleaning process is realized by performing an automatic cleaning operation while moving the cleaning body 200 in the horizontal direction.
  • the position of the cleaning body 200 on the photovoltaic panel 1 can be managed by a washing position control mechanism (not shown), and the washing position is controlled so as to reciprocate both ends of the photovoltaic panel 1.
  • the mechanism controls the horizontal reciprocation of the cleaning body 200.
  • a manual specification may be used, but a configuration in which the cleaning body 200 is automatically vertically moved by the amount corresponding to the completion of the cleaning may be employed. That is, after the cleaning body 200 reciprocates in the horizontal direction on the photovoltaic power generation panel 1 to perform cleaning, the cleaning body 200 can be moved manually or automatically by the length of the cleaning.
  • the figure which shows the use condition of the solar power generation panel cleaning apparatus which concerns on this invention The figure which shows the internal mechanism of the cleaning body equipped with the rotation washing brush The figure which shows the internal mechanism of the cleaning body which installed the nozzle and the wiping means The figure which shows the internal mechanism of the cleaning body equipped with the suction collection mechanism and the ventilation exclusion mechanism The figure which shows the use condition of the photovoltaic power generation panel washing device which is equipped with the self-propelled discharge mechanism Perspective view of cleaning body Side sectional view of the cleaning body

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Abstract

【課題】　太陽光パネルの受光面をくまなく端縁まで効率よく自動洗浄するとともにメンテナンス性や可搬性を高めた消費電力の少ない太陽光発電パネル洗浄装置を提供する。 【解決手段】　ガイド手段と固定部材とからなる移動フレームと、該移動フレームに装着される清掃体と、移動フレームを移動するための移動手段と、からなる太陽光発電パネルの洗浄装置であって、清掃体は、太陽光発電パネルを洗浄するための洗浄手段からなるとともに、移動手段は、移動用部材と、移動用部材に動力を供給する駆動装置と、駆動装置の回転動力を移動用部材に伝達する動力伝達手段と、からなる構成である。

Description

太陽光発電パネルの洗浄装置
　本発明は、太陽からの光エネルギーを利用して発電を行う太陽光発電パネルを洗浄するための洗浄装置に関し、特に、太陽光パネルの受光面をくまなく端縁まで効率よく自動洗浄するとともにメンテナンス性や可搬性を高めた消費電力の少ない太陽光発電パネル洗浄装置に関する。
　従来より、太陽光発電パネルによる光起電力効果を利用した発電が広く行われており、発電効率を上げた大容量の太陽光発電パネルが開発されて使用されている。太陽光発電パネルには、個人用途等を目的とした小型の太陽光発電パネルから、業務用の大規模発電が可能な大型太陽光発電パネルまで様々な規模、形状、仕様、規格のパネルが存在している。
　太陽光発電パネルの基本原理は、太陽から照射され続ける光エネルギー（光子）を利用し、光起電力効果を用いて発電を行うというものであり、パネルの受光面に太陽光が照射されることによって起電力が生じる構造であるため、いくら太陽光発電パネルの発電能力の高効率化を図っても、汚れやゴミの付着などによって光が遮られると発電効率が著しく低下し、不具合の原因ともなり、最悪のケースとして発電不能となる事態に陥る可能性が考えられる。
　また、特に大規模発電を行うための太陽光発電施設は、太陽光を受ける受光面の面積を広く確保する必要があるため、屋外かつ太陽光を遮るものが少ない場所に配置されることが多い。しかし、そのような場所は、風雨によるパネル面の汚染、積雪、鳥の糞害、砂泥の付着などの可能性が高く、更に長期的には、噴火による降灰などの自然災害が発生する事も充分に考えられ、太陽光発電パネルの受光面が汚れて直射日光が遮られることにより、高い発電効率を持続することが困難になる。このため、太陽光発電パネル（特に受光面）の定期的な洗浄は必須となっている。
　上記問題点を解消するための技術として、例えば、特開２０１０－１８６８１９号が存在している。ここでは、ソーラーパネル上に置かれる４足歩行手段を装備したソーラーパネル清掃装置が、自動でソーラーパネルの大きさ、形状を認識しながら移動を繰り返しソーラーパネルの全域を清掃する技術が開示されている。しかしながら、この技術によると、清掃装置が４足歩行による移動を行う構成であるため、回転ブラシの軸が一定にならない可能性があり、均一な清掃を行うことが困難という問題点や、構成が複雑になりコストが掛かる上にパネル表面に負荷が掛かるという問題点があった。
　本発明の発明者である出願人は、特開２０１４－２２５２４号の出願人でもある。改良前の発明は、上下一対の固定ガイドレールと、左右一対の移動ガイドレールからなる移動フレームと、該移動フレームに装着される清掃体とからなり、清掃体として、磁気部材からなる非接触動力伝達機構によって上下左右に移動可能に構成される技術が開示されている。
　これによると、太陽光発電パネルの洗浄作業中の振動や動作音を抑えることが可能となり、配線等の複雑な構成も簡素化することが可能であるが、大きな外枠体が必要となる他に、清掃体の移動距離を制御する構成が複雑となり、制御が不十分であると拭き漏れが生ずるという問題点があった。また、清掃体に設置されるブラシが一本のみとなっているため、パネルの隅部（端縁部）まで洗浄することができないという問題点もあった。
　枠組みが大きすぎると、機器を設置する労力が必要となり、簡素な構造としたにも拘わらずメンテナンスに時間が掛かる結果となり、必ずしも妥当な製品とは言えなかった。したがって、上記問題を解消しつつ、メンテナンス性や可搬性を高めた太陽光発電パネルの洗浄装置の開発が求められていた。
特開２０１０－１８６８１９号公報 特開２０１４－２２５２４号公報
　本発明は上記問題を解決するために、太陽からの光エネルギーを利用して発電を行う太陽光発電パネルを洗浄するための洗浄装置であって、特に、太陽光パネルの受光面をくまなく端縁まで効率よく自動洗浄するとともにメンテナンス性や可搬性を高めた消費電力の少ない太陽光発電パネル洗浄装置に関する。
　上記の目的を達成するために本発明に係る太陽光発電パネル洗浄装置は、太陽光発電パネルの両側端間に渡設されるガイド手段と該ガイド手段を保持する一対の固定部材とからなる太陽光発電パネルに沿って移動する移動フレームと、該移動フレームに前記ガイド手段に沿って移動自在に装着される太陽光発電パネルを洗浄する清掃体と、前記移動フレームを太陽光発電パネルに沿って移動するための移動手段と、からなる太陽光発電パネルの表面を全面に渡って洗浄清掃するための太陽光発電パネルの洗浄装置であって、前記清掃体は、一又は複数からなる太陽光発電パネルを洗浄するための洗浄手段からなるとともに、前記移動手段は、太陽光発電パネルの前面および／または端面に接する位置に設置される移動用部材と、前記移動用部材に動力を供給する駆動装置と、前記駆動装置の回転動力を前記移動用部材に伝達する動力伝達手段と、からなる構成である。
　また、前記洗浄手段は、一又は複数からなる回転自在に設置される筒状からなる回転洗浄ブラシからなり、前記駆動装置より回転駆動力を受けて回転洗浄する構成である。
　また、前記洗浄手段は、清掃体中央の両側端間に設置される掃拭手段からなる構成である。
　また、前記掃拭手段は、布またはブラシまたはワイパーからなる構成でもある。
　更に、前記掃拭手段は、前記清掃体に対して傾斜角を設けて設置される構成である。
　また、前記洗浄手段は、太陽光発電パネルの表面に付着した塵芥を剥離し吸引収集するための一または複数からなる吸引収集機構を装備した構成である。
　また、前記洗浄手段は、太陽光発電パネルの表面の塵芥を強力な送風により飛散排除するために清掃体の両端部に設置される一対の送風排除機構を装備した構成である。
　また、前記移動用部材は、無限軌道の車輪等の回転体からなり、太陽光発電パネルの端面および／または表面に接して前進または後退することにより、洗浄装置を移動する構成である。
　また、前記移動用部材は、前記ガイド手段の長手方向に対して垂直方向に軸回転する一または複数の車輪からなり、前記移動フレームおよび／または前記清掃体に設置されるとともに、前記駆動装置から前記動力伝達手段を介して伝達される回転動力を受けて回転する事でパネル上の洗浄装置を移動する構成である。
　また、前記清掃体は、太陽光発電パネルの表面に高温スチーム、高圧水または洗浄用薬剤を噴射するための複数のノズルからなる噴射装置を装備した構成である。
　また、前記吸引収集機構は、太陽光発電パネル上の塵芥を吸引する一対の吸引ノズルと、太陽光発電パネルに接して該塵芥を押圧移動する一対の吸引ノズルを挟む位置に太陽光発電パネルに対して接離自在に設置される一対のスキージと、からなり、前記スキージは、前記清掃体の移動時に、進行方向と反対側のスキージが下降して太陽光発電パネルに当接し塵芥を押圧移動するとともに、前記吸引ノズルが該塵芥を吸引収集する構成である。
　また、前記送風排除機構は、前記清掃体が太陽光発電パネルの両端部に到達した際に、太陽光発電パネル端部側の送風排除機構が剥離した塵芥を強力な送風により吹き飛ばすことにより太陽光発電パネルの清掃を行う構成である。
　更に、前記太陽光発電パネルの洗浄装置は、自走式吐出機構を装備しており、該自走式吐出機構は、本体と、本体を移動する複数の車輪と、該車輪に駆動力を伝達する駆動源と、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサーと、圧縮空気を前記清掃体に配送する空気搬送パイプと、前記清掃体が吸引した塵芥を前記自走式吐出機構の本体に搬送する塵芥吸引パイプと、搬送された塵芥を蓄積する蓄積タンクと、前記自走式吐出機構が前記清掃体を追随するための追随センサーとからなり、前記清掃体の水平移動に応じて自動的に水平移動するともに、前記清掃体の吸引収集機構が吸引した塵芥を前記塵芥吸引パイプを介して受け取り前記蓄積タンクに蓄積し、前記蓄積タンク下部から塵芥を落下吐出する構成である。
　本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果を奏する。
１．清掃体を設置するガイド手段を保持する移動フレームを太陽光発電パネルの両端間に渡設する構造としたため、太陽光発電パネルに直接洗浄装置を設置することが出来る。また、清掃体をガイド手段に沿って移動自在に設置したため、太陽光発電パネルに負荷を掛けることなく上下または左右に移動しながら任意の箇所の清掃を行うことが可能となる。また、清掃体に洗浄手段を設けたため、清掃体が太陽光発電パネルの表面を移動しながら清掃することが可能となる。
２．洗浄手段として、筒状からなる回転洗浄ブラシを複数設け駆動装置の回転動力を受けて回転洗浄する構成としたため、くまなくパネルの端まで確実に清掃することが可能となる。
３．清掃体中央の上下端間に掃拭手段を設置したため、太陽光発電パネル表面に付着する塵・ゴミ等を着実に拭き取ることができ、太陽光発電パネルの清掃を迅速・確実に行うことが可能となる。
４．掃拭手段を布またはブラシまたはワイパーとしたため、洗浄装置を使用する環境に応じて適時掃拭手段を選択でき、太陽光発電パネル表面に付着する塵・ゴミ等を拭き取ることが可能となる。
５．掃拭手段を清掃体に対して傾斜角を設けて設置する構造であるため、太陽光発電パネル表面に付着する塵・ゴミ等を移動剥離しながら拭き取ることが可能となる。
６．洗浄手段に吸引収集機構を装備したため、パネル表面に付着する塵芥を吸引清掃することが可能となる。
７．洗浄手段に送風排除機構を装備したため、送風排除機構が剥離した塵芥を強力な送風により吹き飛ばすことができ、より確実に太陽光発電パネルの受光面を清掃する事が可能となる。
８．移動用部材を車輪等の回転体からなる無限軌道構造としたため、太陽光発電パネル上に砂等に塵芥が厚く積もった状態であっても、太陽光発電パネル上を洗浄装置が自在に移動することが可能となり、砂塵の多い環境であっても確実に何回でも洗浄を行う事が可能となる。
９．移動用部材を一または複数の車輪としたため、駆動装置の回転動力を受けて太陽光発電パネル上を洗浄装置が容易に移動することが可能となる。
１０．洗浄装置に設置される清掃体に複数のノズルを設け、該ノズルから高温スチーム、高圧水または洗浄用薬剤を噴射する噴射装置を設けたため、太陽光発電パネルの表面に付着した乾燥したり膠着した塵・ゴミ等を効果的に浮き上がらせ、また強制的に剥離して、表面から容易に除去可能にすることができる。
１１．吸引収集機構の構造を、塵芥を吸引する一対の吸引ノズルと、吸引ノズルを挟む位置に太陽光発電パネルに対して接離自在に設置される一対のスキージとからなる構成としたため、スキージが太陽光発電パネルに接して塵芥を押圧移動することで、吸引ノズルが漏れなく塵芥を吸引除去することが可能となる。
１２．太陽光発電パネルの両端部において太陽光発電パネル端部側の送風排除機構が剥離した塵芥を吹き飛ばすため、太陽光発電パネルの端部の仕上げが容易となる。
１３．洗浄装置に自走式吐出機構を設けたため、自走式吐出機構が清掃体に伴って移動し、清掃体が吸引した塵芥をタンクに蓄積して適宜な箇所に落下吐出することが可能となり、吐出した砂塵等の塵芥が巻き上げられてパネルに再付着することなく清掃を継続できる。
　以下、本発明に係る太陽光発電パネル洗浄装置を、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る太陽光発電パネル洗浄装置の使用状態を示す図であり、図２は、回転洗浄ブラシを装備した清掃体の内部機構を示す図である。図３は、ノズルと掃拭手段を設置した清掃体の内部機構を示す図であり、図４は、吸引収集機構と送風排除機構を装備した清掃体の内部機構を示す図である。図５は、自走式吐出機構を装備した太陽光発電パネル洗浄装置の使用状態を示す図であり、図６は、清掃体の斜視図である。図７は、清掃体の側面断面図である。
　本発明に係る太陽光発電パネルの洗浄装置１０は、太陽光発電パネル１を洗浄するための可動式洗浄装置であって、図１に示すように、移動フレーム１００と、清掃体２００とからなるものであり、清掃体２００が太陽光発電パネル１上を移動しながら太陽光発電パネル１の受光面を洗浄する。
　移動フレーム１００は、後記詳述する清掃体２００を太陽光発電パネル１に沿って移動自在に保持する枠状部材であり、図１に示すように、ガイド手段１１０と、固定部材１２０とからなる。ガイド手段１１０は、太陽光発電パネル１の上下または左右の両端間に渡設される部材である。ガイド手段１１０は、本実施例では、２本の棒状のレール部材によって構成されるが、これに限定されるものではなく、１本のレールで構成したり、強度を保つために３本以上の構成とする事も可能であり、更には板状部材やワイヤー等で構成する事も可能である。形状も、円柱状、断面Ｈ形状であってもよい。また、本実施例では、ガイド手段１１０は太陽光発電パネル１の上下の両端間に渡設される構成となっており、後述の清掃体２００がガイド手段１１０に沿って上下移動し、かつ、移動フレーム１００が太陽光発電パネル１上を左右に移動して、太陽光発電パネル１の受光面左右上下に渡る全面を清掃する構成となっている。
　固定部材１２０は、図１に示すように、ガイド手段１１０を保持するための部材であり、本実施例では、上下一対で構成されているが、左右一対の構成も可能である。固定部材１２０は、本実施例では、ガイド手段１１０に対して滑動自在に貫設される構成であり、固定部材１２０がガイド手段１１０と一体となるように付設されている。また、一対の固定部材１２０は、太陽光発電パネル１を移動自在に挟持する構成であり、これにより、移動フレーム１００を太陽光発電パネル１に沿って移動自在に設置できるとともに、固定部材１２０間の距離も変更自在となり、あらゆる大きさの太陽光発電パネル１に設置することが可能となる。
　固定部材１２０は、左右一対でもよいが、図に示す実施例では、上下一対で構成されている。固定部材１２０を太陽光発電パネル１の上下に設置する場合には、別の実施例として、上側に一つの固定部材１２０だけを設置した片持ちの構成としてもよい。これにより、洗浄装置１０の設置が簡易となるとともに、製造コストを抑えることが可能となり、個人による使用にも対応することが可能となる。
　清掃体２００は、太陽光発電パネル１の表面を洗浄するための装置であり、図１に示すように、移動フレーム１００のガイド手段１１０に沿って移動自在に設置され、太陽光発電パネル１の上表面の洗浄に用いられる。清掃体２００は、本実施例では、図１に示すように、移動フレーム１００のガイド手段１１０に滑動自在に貫設載架されることで上下移動が可能な構成となる。
　清掃体２００は、洗浄手段２１０を装備した構成である。洗浄手段２１０は、太陽光発電パネル１の受光面を洗浄するための洗浄用装置であり、清掃体２００に一又は複数個が装備される。
　一対からなる固定部材１２０の太陽光発電パネル１との接触部には、図２に示すように移動手段３００が設置されている。移動手段３００は、移動フレーム１００を太陽光発電パネル１に沿って移動するための手段であり、車輪等の回転体からなる移動用部材３１０と、駆動装置３２０と、動力伝達手段３３０とからなる。移動用部材３１０は、太陽光発電パネル１に接して洗浄装置１０を移動するための車輪等からなる回転体であり、本実施例では、太陽光発電パネル１の上下（または左右）端面に接する箇所および／または太陽光発電パネル１の表面に接する箇所に移動用部材３１０が夫々設置されており、移動用部材３１０により太陽光発電パネル１の上下（または左右）端面および表面に沿って移動可能となるように設置されている。この構成とする事により、移動フレーム１００がガイド手段１１０の長手方向に対して垂直方向に移動自在となり、洗浄装置１０が太陽光発電パネル１の上表面を移動しながら洗浄を行うことが可能となる。
　駆動装置３２０は、移動用部材３１０に回転動力を供給する装置である。駆動用装置は、本実施例では電気モータ（図示せず）によって構成しており、該電気モータがバッテリー（図示せず）から電力の供給を受けて回転する。
　動力伝達手段３３０は、駆動装置３２０の回転動力を移動用部材３１０に伝達する装置である。洗浄装置１０の清掃体２００には一又は複数の移動用部材３１０が設置されており、これらに動力を伝達する必要がある。動力伝達手段３３０が電気モータの回転動力を一又は複数の移動用部材３１０に効率よく伝達する事により、洗浄装置１０の移動動作を行うことが可能となる。動力伝達手段３３０としては、一または複数からなるギアや、プーリーとチェーンの組み合わせにより、回転動力を伝達する構造とすることが考えられる。
　洗浄手段２１０は、清掃体２００に回転自在に設置される筒状からなる回転洗浄ブラシ２１２とすることが可能である。回転洗浄ブラシ２１２は、ガイド手段１１０と平行または垂直に設置される回転自在の筒状の洗浄用のブラシであり、該筒状のブラシが回転しながら太陽光発電パネル１上をブラッシングすることにより、パネルに付着した砂泥等の汚れを剥離する。本実施例では、回転洗浄ブラシ２１２は螺旋状の刷毛体からなりガイド手段１１０を挟む位置に２本設置されているが、刷毛体の形状を含むこの構成に限定されるものではなく、汚れが付着する環境に応じて３本以上の回転洗浄ブラシ２１２を設置することも可能であり、刷毛の形態も適宜選択可能である。また、ガイド手段１１０と垂直になるように回転洗浄ブラシ２１２を設置する構成とすることも可能である。
　また、回転洗浄ブラシ２１２は、駆動装置３２２より回転動力を受けて回転洗浄する構成である。駆動装置３２２の回転動力は、本実施例では、直接またはギア等を介して回転洗浄ブラシ２１２に伝達される。これにより、回転洗浄ブラシ２１２は回転動作をすることとなり、ブラシが回転しながら太陽光発電パネル１の上表面を移動しながらブラッシングして洗浄することが可能となる。
　なお、駆動装置３２０の回転動力は、前述のように、動力伝達手段３３０を介して移動用部材３１０に伝達され、洗浄装置１０の移動動力に用いられる構成であるが、本実施例では、回転洗浄ブラシ２１２にも伝達される構成とすることが可能である。この構成とすると、単一の駆動装置３２０によって移動と洗浄を単一の駆動源で同時に行うことが可能となる。また、移動用部材３１０と回転洗浄ブラシ２１２の回転動力源を別にすることも可能である。この場合には、駆動装置３２２は、複数個清掃体２００に設置されることになり、それぞれの駆動装置３２０・３２２が移動用部材３１０と回転洗浄ブラシ２１２に回転動力を与える構成とすることができる。
　洗浄手段２１０の別の実施例として、清掃体中央の両側端間に設置される掃拭手段２１４とすることが可能である。掃拭手段２１４は、太陽光発電パネル１に付着した汚れを拭き取ってパネル表面を清掃するための掃拭用部材であり、本実施例では、図３に示すように、清掃体２００の中央に配置されており、清掃体２００の上下端の間または左右端の間に太陽光発電パネル１と接する位置に装着する構成である。この構成により、太陽光発電パネル１上の塵・ゴミ等を雑巾掛けするように拭き取ることが可能となり、太陽光発電パネル１に負荷を与えることなく清掃を迅速かつ確実に行うことが可能となった。
　掃拭手段２１４を用いることにより、太陽光発電パネル１上の汚れを掃いて他の場所に吹き飛ばして単に移動させるのではなく、拭き取る構造となっているため、汚れが他の面に移動する事なく確実に除去することが可能となる。また、図３に示すように、掃拭手段２１４を清掃体２００の上下端間（または左右端間）に設置する構成とすることにより、一回の清掃動作による拭き取り面積を最大化することが可能となり、より迅速な清掃処理を行うことが可能となる。
　掃拭手段２１４は、布またはブラシまたはワイパーからなる構成とすることが可能である。掃拭手段２１４として布製の部材を用いることにより、太陽光発電パネル１の受光面の様々な汚れを拭き取ることが可能となる。また、掃拭手段２１４としてブラシを用いることにより、乾燥した砂塵等の汚れを移動させながら落とすことが可能となる。また、掃拭手段２１４としてワイパーを用いることにより、水分を含んだ汚れを掃き取ることが可能となる。掃拭手段２１４は、太陽光発電パネル１が設置されている箇所や汚れの状況に応じて布またはブラシまたはワイパーを適宜選択して使用することが可能である。これにより、あらゆる汚れに対応した洗浄装置１０を提供することが可能となった。
　また、掃拭手段２１４は、清掃体２００に対して傾斜角を設けて設置する構成とすることが可能である。この構成とすることにより、こびり付いた汚れを切るように剥離することが可能となり、より強力に汚れを落とす洗浄装置１０とすることが可能となる。
　洗浄手段２１０は、吸引収集機構２２０を装備した構成とすることが可能である。吸引収集機構２２０は、太陽光発電パネル１の表面に付着した塵芥を剥離し吸引収集するための吸引機構であり、図４に示すように、一または複数の機構を清掃体２００に設置する構成となっている。
　図４に示す本発明の実施例では、吸引収集機構２２０は、回転洗浄ブラシ２１２または掃拭手段２１４の洗浄手段２１０を挟むように一対設置される構成となっている。回転洗浄ブラシ２１２や掃拭手段２１４が剥離除去した砂塵等の塵芥は、太陽光発電パネル１の上に残留した状態となる可能性があり、必ずしも太陽光発電パネル１が完全に綺麗に清掃された状態にはならなかった。吸引収集機構２２０を設置することにより、太陽光発電パネル１の表面に付着した砂塵や、洗浄手段２１０が剥離し残留した砂塵を吸引収集することが可能となり、確実な砂塵等の塵芥の除去を行うことが可能となる。なお、吸引収集機構２２０の吸引力を得るための圧縮空気は、本実施例では、後述するように、自走式吐出機構４００から供給される構成となっている。
　洗浄手段２１０は、図４に示すように、送風排除機構２３０を装備した構成とすることが可能である。送風排除機構２３０は、太陽光発電パネル１の表面（受光面）に強風を送風して風圧を掛けることによりパネル表面に付着した塵芥を飛散排除して清掃するための部材であり、清掃体２００の両端部に一対設置される構成である。なお、送風排除機構２３０の風に威力を加えるための圧縮空気は、後述するように、自走式吐出機構４００から供給される構造である。
　また、太陽光発電パネル１の両端部に清掃体２００が到達した場合には、太陽光発電パネル１端部側に設置されている送風排除機構２３０が作動して、剥離した塵芥をパネル外へ吹き飛ばす構成となっている。これにより、洗浄手段２１０が届かない太陽光発電パネル１の端部であっても塵芥を除去することが可能となり、太陽光発電パネル１を全面に渡って清掃を行うことが可能となる。
　移動用部材３１０は、無限軌道からなる構成とすることが可能である。本実施例では、無限軌道構造が太陽光発電パネル１の上下端面または左右端面、および表面（受光面）に接して前進または後退することにより、洗浄装置１０の太陽光発電パネル１に沿った移動が可能となり、清掃体２００を太陽光発電パネル１に沿わせて移動させることが可能となっている。この構造とすることにより、太陽光発電パネル１の上表面に砂塵等が積もった場合であっても、確実に清掃体２００を移動させることが可能となった。
　また、移動用部材３１０は、一または複数からなる車輪３１４とすることが可能である。移動用車輪３１４は、図２または図３に示すように、移動フレーム１００および／または清掃体２００に設置される車輪状部材であり、ガイド手段１１０の長手方向に対して垂直方向に軸回転するように設置される。車輪３１４は、本実施例では、移動フレーム１００および清掃体２００上に装着され太陽光発電パネル１に接する位置に複数設けられており、車輪３１４が回転する事により、移動フレーム１００と清掃体２００とからなる洗浄装置１０が太陽光発電パネル１に沿って移動する。
　また、車輪３１４は、駆動装置３２０から動力伝達手段３３０を介して回転駆動力が伝達され、これを受けることにより回転し、洗浄装置１０を移動する構成である。このように、移動用部材３１０を車輪３１４とすることにより、太陽光発電パネル１の上表面（受光面）を傷つけることなく、かつ、安定して洗浄装置１０を移動させて、清掃体２００により太陽光発電パネル１の表面（受光面）を清掃することが可能となる。
　清掃体２００として、本実施例では、噴射装置２４０が設置されている。噴射装置２４０は、太陽光発電パネル１の表面に高温スチーム、高圧水または洗浄用薬剤等を噴射するために設けられる部材であり、図３に示すように、洗浄手段２１０を挟む位置に設置される。噴射装置２４０は、複数のノズル２４２からなり、該ノズル２４２から高温スチーム、高圧水または洗浄用薬剤等が太陽光発電パネル１の表面に向けて噴射される構成である。この構成とすることにより、太陽光発電パネル１の表面に付着した乾燥・膠着した塵・ゴミ等を浮き上がらせたり、強制的に剥離することが可能となり、洗浄手段２１０により太陽光発電パネル１の表面から容易に除去することが可能となる。
　吸引収集機構２２０は、図４に示すように、一対の吸引ノズル２２２と一対のスキージ２２４ａ・２２４ｂとからなる構成である。吸引ノズル２２２は、洗浄手段２１０が剥離した塵芥を吸引するためのノズルであり、洗浄手段２１０を挟む対称の位置に設けられる。また、スキージ２２４ａ・２２４ｂは、太陽光発電パネル１に接してパネルの表面（受光面）に付着する砂塵等の塵芥を押圧して移動する左右一対の部材であり、図４に示すように、一対の吸引ノズル２２２を挟む位置に太陽光発電パネル１に対して接離自在に設置される。
　スキージ２２４ａ・２２４ｂは、本実施例では、図７に示す部材であり、清掃体２００の移動時に、進行方向と反対側のスキージ２２４ａ（または２２４ｂ）が太陽光発電パネル１の受光面に向けて下降し、太陽光発電パネル１に当接して塵芥を押圧移動する。このとき、他方のスキージ２２４ｂ（または２２４ａ）は、上昇したままとなっている。これにより、吸引ノズル２２２が吸い残した砂塵等の塵芥をスキージ２２４ａ（または２３４ｂ）が払拭回収し、再度吸引ノズル２２２が吸引収集することが可能となり、砂塵等の塵芥が積もる可能性の高い場所であっても、効率の良い太陽光発電パネル１の清掃が可能となる。
　自走式吐出機構４００は、移動しながら太陽光発電パネル１を洗浄する清掃体２００を追尾して清掃体２００に圧縮空気を送るとともに清掃体２００が回収した砂塵等の塵芥を受け取る地面に移動自在に配置される装置であり、図５に示すように、本体４１０と、複数の車輪４２０と、駆動源４３０と、コンプレッサー４４０と、空気搬送パイプ４５０と、塵芥吸引パイプ４６０と、蓄積タンク４７０と、追随センサー４８０とからなる。
　本体４１０は、自走式吐出機構４００の本体であり、本実施例では、ステンレスまたは樹脂製素材からなるが、砂塵等が入りにくい密封構造となっていることが望ましい。また、機器のオーバーヒートを防ぐため、断熱材等を用いる事も考えられる。車輪４２０は、本体４１０を移動するための車輪状部材であり、本実施例では４輪によって構成されている。また、駆動源４３０は車輪４２０に駆動力を伝達するものであり、本実施例では電動モーターを用いている。
　コンプレッサー４４０は、清掃体２００の吸引収集機構２２０が利用する吸引力を得ることや、送風排除機構２３０が利用する圧風である圧縮空気を発生させる機器である。また、空気搬送パイプ４５０は、圧縮空気を清掃体２００に配送する細長管体である。また、塵芥吸引パイプ４６０は、清掃体２００が吸引した塵芥を自走式吐出機構４００の本体４１０に搬送する細長管体である。
　蓄積タンク４７０は、清掃体２００から塵芥吸引パイプ４６０を介して搬送された塵芥を蓄積するための収容タンクである。また、追随センサー４８０は、自走式吐出機構４００が清掃体２００を自動的に追随するためのセンサーである。該センサーが追跡制御機構（図示せず）と協調して車輪４２０と駆動源４３０を制御し、清掃体２００を追跡する。
　自走式吐出機構４００は、上記構造となっているため、清掃体２００の横移動に応じて自動的に追随して移動することが可能となっており、また、清掃体２００が吸引した塵芥を塵芥吸引パイプ４６０を介して受け取り、蓄積タンク４７０に蓄積することが可能となる。蓄積した塵芥は、蓄積タンク４７０下部から吐出して落下排棄する構成となっている。これにより、塵芥は再度巻き上げられることなく排棄することが可能となる。なお、蓄積タンク４７０を用いない構造とすることも可能であり、この場合は、吸引した塵芥はそのまま下方へ排棄する構成となっている。
　清掃体２００には、筐体２５０が設けられている。筐体２５０は、図６に示すように、清掃体２００を覆うカバー状部材であり、本実施例では、プラスチック等の樹脂によって構成されている。筐体２５０を設置する事により、洗浄装置２１０の清掃動作に伴う汚れの飛散を防止する事が可能となり、他の太陽光発電パネル１を汚すことなく効率よく太陽光発電パネル１の洗浄を行う事が可能となる。また、清掃体２００には、図６に示すように、ワイパー２８０を設ける構成とすることが可能である。ワイパー２８０は太陽光発電パネル１の上表面に残留した汚れを拭き取るものである。これにより、太陽光発電パネル１の表面の汚れを完全に除去することが可能となる。
　本発明の洗浄装置１０の使用方法の例として、洗浄装置を太陽光発電パネル１に沿って水平方向へ移動しながら洗浄を行うことが考えられる。この場合、清掃処理は清掃体２００を水平方向へ移動させながら自動洗浄動作を行うことにより実現する。太陽光発電パネル１上の清掃体２００の位置は、洗浄位置制御機構（図示せず）によって管理する構成とすることが可能であり、太陽光発電パネル１の両端を往復するように洗浄位置制御機構が清掃体２００の水平往復移動を制御する。清掃体２００の上下移動に関しては、手動により行う仕様としてもよいが、洗浄が終了した分だけ自動的に縦移動する構成としてもよい。すなわち、太陽光発電パネル１上を清掃体２００が水平方向に往復して洗浄を行った後、洗浄した縦幅分清掃体２００を手動または自動で移動する構成とすることもできる。
本発明に係る太陽光発電パネル洗浄装置の使用状態を示す図 回転洗浄ブラシを装備した清掃体の内部機構を示す図 ノズルと掃拭手段を設置した清掃体の内部機構を示す図 吸引収集機構と送風排除機構を装備した清掃体の内部機構を示す図 自走式吐出機構を装備した太陽光発電パネル洗浄装置の使用状態を示す図 清掃体の斜視図 清掃体の側面断面図
　１　　太陽光発電パネル
　１０　　洗浄装置
　１００　　移動フレーム
　１１０　　ガイド手段
　１２０　　固定部材
　２００　　清掃体
　２１０　　洗浄手段
　２１２　　回転洗浄ブラシ
　２１４　　掃拭手段
　２２０　　吸引収集機構
　２２２　　吸引ノズル
　２２４ａ・２２４ｂ　　スキージ
　２３０　　送風排除機構
　２４０　　噴射装置
　２４２　　ノズル
　２５０　　筐体
　２８０　　ワイパー
　３００　　移動手段
　３１０　　移動用部材
　３１４　　車輪
　３２０　　駆動装置
　３２２　　駆動装置
　３３０　　動力伝達手段
　４００　　自走式吐出機構
　４１０　　本体
　４２０　　車輪
　４３０　　駆動源
　４４０　　コンプレッサー
　４５０　　空気搬送パイプ
　４６０　　塵芥吸引パイプ
　４７０　　蓄積タンク
　４８０　　追随センサー

Claims (13)

  1. 　太陽光発電パネルの両側端間に渡設されるガイド手段と該ガイド手段を保持する一対の固定部材とからなる太陽光発電パネルに沿って移動する移動フレームと、該移動フレームに前記ガイド手段に沿って移動自在に装着される太陽光発電パネルを洗浄する清掃体と、前記移動フレームを太陽光発電パネルに沿って移動するための移動手段と、からなる太陽光発電パネルの表面を全面に渡って洗浄清掃するための太陽光発電パネルの洗浄装置において、
    　前記清掃体は、一又は複数からなる太陽光発電パネルを洗浄するための洗浄手段からなるとともに、
    　前記移動手段は、太陽光発電パネルの前面および／または端面に接する位置に設置される車輪からなる移動用部材と、前記移動用部材に動力を供給する駆動装置と、前記駆動装置の回転動力を前記移動用部材に伝達する動力伝達手段と、からなることを特徴とする太陽光発電パネルの洗浄装置。
  2. 　前記洗浄手段は、一又は複数からなる回転自在に設置される筒状からなる回転洗浄ブラシからなり、前記駆動装置より回転駆動力を受けて回転洗浄することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  3. 　前記洗浄手段は、清掃体中央の両側端間に設置される掃拭手段からなることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  4. 　前記掃拭手段は、布またはブラシまたはワイパーからなることを特徴とする請求項３記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  5. 　前記掃拭手段は、前記清掃体に対して傾斜角を設けて設置される事を特徴とする請求項４記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  6. 　前記洗浄手段は、太陽光発電パネルの表面に付着した塵芥を剥離し吸引収集するための一または複数からなる吸引収集機構を装備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  7. 　前記洗浄手段は、太陽光発電パネルの表面の塵芥を強力な送風により飛散排除するために清掃体の両端部に設置される一対の送風排除機構を装備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  8. 　前記移動用部材は、無限軌道の回転体であって、太陽光発電パネルの端面および／または表面に接して前進または後退することにより、洗浄装置を移動することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  9. 　前記移動用部材は、前記ガイド手段の長手方向に対して垂直方向に軸回転する一または複数の車輪からなり、前記移動フレームおよび／または前記清掃体に設置されるとともに、前記駆動装置から前記動力伝達手段を介して伝達される回転動力を受けて回転する事で洗浄装置を移動することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  10. 　前記清掃体は、太陽光発電パネルの表面に高温スチーム、高圧水または洗浄用薬剤を噴射するための複数のノズルからなる噴射装置を装備したことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  11. 　前記吸引収集機構は、太陽光発電パネル上の塵芥を吸引する一対の吸引ノズルと、太陽光発電パネルに接して該塵芥を押圧移動する一対の吸引ノズルを挟む位置に太陽光発電パネルに対して接離自在に設置される一対のスキージと、からなり、前記スキージは、前記清掃体の移動時に、進行方向と反対側のスキージが下降して太陽光発電パネルに当接し塵芥を押圧移動するとともに、前記吸引ノズルが該塵芥を吸引収集することを特徴とする請求項６記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  12. 　前記送風排除機構は、前記清掃体が太陽光発電パネルの両端部に到達した際に、太陽光発電パネル端部側の送風排除機構が剥離した塵芥を吹き飛ばすことにより太陽光発電パネルの清掃を行うことを特徴とする請求項７記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
  13. 　前記太陽光発電パネルの洗浄装置は、自走式吐出機構を装備しており、該自走式吐出機構は、本体と、本体を移動する複数の車輪と、該車輪に駆動力を伝達する駆動源と、圧縮空気を発生させるためのコンプレッサーと、圧縮空気を前記清掃体に配送する空気搬送パイプと、前記清掃体が吸引した塵芥を前記自走式吐出機構の本体に搬送する塵芥吸引パイプと、搬送された塵芥を蓄積する蓄積タンクと、前記自走式吐出機構が前記清掃体を追随するための追随センサーとからなり、
    　前記清掃体の水平移動に応じて自動的に水平移動するともに、前記清掃体の吸引収集機構が吸引した塵芥を前記塵芥吸引パイプを介して受け取り前記蓄積タンクに蓄積し、前記蓄積タンク下部から塵芥を落下吐出することを特徴とする請求項６または請求項１１記載の太陽光発電パネルの洗浄装置。
     
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