(57)【要約】【課題】複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽電池パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる太陽光パネル清掃装置を提供する。【解決手段】太陽光モジュール５Ａに装着され、太陽光モジュール５Ａの表面を清掃部材としてのワイパーブレード３３が移動することにより清掃する駆動ワイパー部３０と駆動ワイパー部３０の移動を可能とする駆動部２０とを備えた駆動ユニット１０Ａと、太陽光モジュール５Ａに隣接して配置される他の太陽光モジュール５Ｂに装着され、駆動ユニット１０Ａの駆動ワイパー部３０の移動に追従して、他の太陽光モジュール５Ｂの表面を清掃部材としてのワイパーブレード１３３が移動することにより清掃する従動ワイパー部１３０を備えた従動ユニット１０Ｂと、を有し、駆動ユニット１０Ａは、従動ユニット１０Ｂに駆動力を伝達する連結シャフト７０により従動ユニット１０Ｂと連結して太陽光パネル清掃装置を構成する。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光モジュールに装着され、前記太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する駆動ワイパー部と前記駆動ワイパー部の移動を可能とする駆動部とを備えた駆動ユニットと、
前記太陽光モジュールに隣接して配置される他の太陽光モジュールに装着され、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部の移動に追従して、前記他の太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する従動ワイパー部を備えた従動ユニットと、を有し、
前記駆動ユニットは、前記従動ユニットに駆動力を伝達する連結シャフトにより前記従動ユニットと連結される、太陽光パネル清掃装置。
【請求項２】
前記従動ユニットは、他の従動ユニットと順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される、請求項１に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、前記太陽光モジュールに装着された駆動部と、前記駆動部によって駆動されるフレキラックと、前記フレキラックのギヤ部と歯合する駆動ギヤを有し、
前記駆動部は、前記フレキラックの移動を曲線部を含んで支持するガイド部を備え、
前記フレキラックは前記ガイド部に沿って移動する可撓性を備えている、請求項１又は２に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項４】
前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部は、前記フレキラックの移動に連動して移動する、請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項５】
前記従動ユニットは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着される従動ガイド部を有し、前記従動ワイパー部は、前記従動ガイド部に沿って移動する、請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項６】
前記フレキラック及び前記駆動ギヤは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着されたそれぞれの駆動部に収容され、それぞれの駆動ギヤは、かさ歯車を介して連動する、請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項７】
前記かさ歯車は、マタギ歯車であり、前記駆動ギヤは等速で同期して、前記それぞれのフレキラックを駆動する、請求項６に記載の太陽光パネル清掃装置。
【請求項８】
前記フレキラックの前記ギヤ部及び前記駆動ギヤは、それぞれの歯すじ方向が前記太陽光モジュールの表面の法線方向になるように配置されている、請求項６に記載の太陽光パネル清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光パネル清掃装置に関し、特に、太陽光パネルの自動清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、太陽電池パネルの表面に傷をつけることなく、付着した汚れを完全に除去し、且つ汚れを除去する主体を頻繁に交換する必要がないとされる太陽電池パネルの清掃装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の太陽光パネル清掃装置は、架台上に複数配置された太陽光モジュールの長手方向に沿って設けられた一対のガイドレールと、前記一対のガイドレールに案内されて前記太陽光モジュール上を移動する清掃体とからなる太陽電池パネルの清掃装置であって、前記清掃体は、フレーム体と、前記フレーム体の内側に該フレーム体の走行方向に対し所定間隔を置いて並ぶように配置した複数のワイパー部材と、前記フレーム体の両側に配置され前記ガイドレールを走行する移動手段とから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５９６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の太陽光パネル清掃装置において、太陽光モジュールは架台上に複数配置され、清掃体が複数の太陽光モジュールを跨いで移動して清掃する構成とされている。このため、架台上への太陽光モジュールの施工不陸や段差が有る等の場合には、清掃体による清掃不良や清掃体の移動困難等の問題が発生する場合があった。
【０００６】
従って本発明の目的は、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる太陽光パネル清掃装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため、太陽光モジュールに装着され、前記太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する駆動ワイパー部と前記駆動ワイパー部の移動を可能とする駆動部とを備えた駆動ユニットと、前記太陽光モジュールに隣接して配置される他の太陽光モジュールに装着され、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部の移動に追従して、前記他の太陽光モジュールの表面を清掃部材が移動することにより清掃する従動ワイパー部を備えた従動ユニットと、を有し、前記駆動ユニットは、前記従動ユニットに駆動力を伝達する連結シャフトにより前記従動ユニットと連結される、太陽光パネル清掃装置を提供する。
［２］前記従動ユニットは、他の従動ユニットと順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される、上記［１］に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［３］また、前記駆動ユニットは、前記太陽光モジュールに装着された駆動部と、前記駆動部によって駆動されるフレキラックと、前記フレキラックのギヤ部と歯合する駆動ギヤを有し、前記駆動部は、前記フレキラックの移動を曲線部を含んで支持するガイド部を備え、前記フレキラックは前記ガイド部に沿って移動する可撓性を備えている、上記［１］又は［２］に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［４］また、前記駆動ユニットの前記駆動ワイパー部は、前記フレキラックの移動に連動して移動する、上記［１］から［３］のいずれか１に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［５］また、前記従動ユニットは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着される従動ガイド部を有し、前記従動ワイパー部は、前記従動ガイド部に沿って移動する、上記［１］から［４］のいずれか１に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［６］また、前記フレキラック及び前記駆動ギヤは、前記太陽光モジュールの左右の端部に装着されたそれぞれの駆動部に収容され、それぞれの駆動ギヤは、かさ歯車を介して連動する、上記［１］から［５］のいずれか１に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［７］また、前記かさ歯車は、マタギ歯車であり、前記駆動ギヤは等速で同期して、前記それぞれのフレキラックを駆動する、上記［６］に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
［８］また、前記フレキラックの前記ギヤ部及び前記駆動ギヤは、それぞれの歯すじ方向が前記太陽光モジュールの表面の法線方向になるように配置されている、上記［６］に記載の太陽光パネル清掃装置であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の太陽光パネル清掃装置によれば、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１の全体を示す立体斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１をＡ方向（上方向）から見た平面図であり、図２（ｂ）は、側面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１の駆動部付近（図２のＡ部）の詳細を示す詳細平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の詳細正面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃初期位置にある状態を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃途中位置にある状態を示す平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、駆動ユニットと従動ユニットが連結された状態において、駆動ワイパー部、従動ワイパー部が清掃終了位置にある状態を示す平面図である。
【図５】図５は、図４Ｂで示すワイパー部のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１のブロック構成図の一例である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１のコントローラーによるシーケンシャルな制御の一例を示すシーケンスフロー図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１の効果を示すグラフであり、清掃ありの場合と清掃なしの場合の発電量を横軸を日にちでグラフ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１は、図１、図２に示すように、太陽光モジュール５Ａに装着され、太陽光モジュール５Ａの表面を清掃部材としてのワイパーブレード３３が移動することにより清掃する駆動ワイパー部３０と駆動ワイパー部３０の移動を可能とする駆動部２０Ｌ、２０Ｒとを備えた駆動ユニット１０Ａと、太陽光モジュール５Ａに隣接して配置される他の太陽光モジュール５Ｂに装着され、駆動ユニット１０Ａの駆動ワイパー部３０の移動に追従して、他の太陽光モジュール５Ｂの表面を清掃部材としてのワイパーブレード１３３が移動することにより清掃する従動ワイパー部１３０を備えた従動ユニット１０Ｂと、を有し、駆動ユニット１０Ａは、従動ユニット１０Ｂに駆動力を伝達する連結シャフト７０により従動ユニット１０Ｂと連結されて構成されている。
【００１１】
また、図１、図２に示すように、太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・は、順次所定の段数分だけ並べて配置されて、太陽光パネル１００を構成する。
【００１２】
図１、図２に示すように、太陽光モジュール５Ａには、駆動ユニット１０Ａが装着される。また、太陽光モジュール５Ｂ、５Ｃ、・・・・には、それぞれ従動ワイパー部１３０を備えた従動ユニット１０Ｂ，１０Ｃ、・・・・が装着される。太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・は、順次並べて配置され、端部において連結することができる。
【００１３】
また、図１、図２に示すように、従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・は、隣接する他の従動ユニット１０Ｃ、１０Ｄ、・・・・と順次所定の段数分だけ連結シャフト７０により連結されて駆動される構成とされている。
【００１４】
すなわち、駆動ユニット１０Ａと従動ユニット１０Ｂは、親機と親機に追従して動く子機の関係である。従動ユニット１０Ｂと従動ユニット１０Ｃは、親機と親機に追従して動く子機の関係である。以降、順次所定の段数分だけ連結シャフトにより連結されて駆動される従動ユニットと従動ユニットも親機と親機に追従して動く子機の関係となる。なお、駆動部を備えるのは、駆動ユニット１０Ａのみである。
【００１５】
（太陽光モジュール５Ａ等）
太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・は、太陽光Ｌが照射されることにより電力を発生させる太陽電池セルを所定数だけ並置してモジュール化したものである。一例として、各太陽光モジュールは、１２×６の７２セルの太陽電池セル、あるいは、１０×６の６０セルの太陽電池セルをモジュール化したものである。例えば、７２セルの太陽電池セルで構成された太陽光モジュール１枚は、３１０〜３５０Ｗ程度の電力を発生させることができる。
【００１６】
（駆動ユニット１０Ａ）
駆動ユニット１０Ａは、太陽光モジュール５Ａの表面を清掃部材としてのワイパーブレード３３が移動することにより清掃する駆動ワイパー部３０と、駆動ワイパー部３０の移動を可能とする駆動部２０Ｌ、２０Ｒとを備え、太陽光モジュール５Ａに装着される。また、駆動ユニット１０Ａは、従動ユニット１０Ｂに駆動力を伝達する連結シャフト７０により従動ユニット１０Ｂと連結される。これにより、親機としての駆動ユニット１０Ａは、子機としての従動ユニット１０Ｂを駆動することができる。
【００１７】
図２に示すように、太陽光モジュール５Ａの左右の端部には、スライドレール６０Ｌ、６０Ｒが取り付けられている。このスライドレール６０Ｌ、６０Ｒは、例えば、アルミ製の押出材で形成されている。スライドレール６０Ｌ、６０Ｒは、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒがスライドしながら移動できるように保持することができる。なお、図３（ａ）は駆動部２０Ｌ付近の詳細図のため、フレキラック５０Ｒ等は、図示されていない。
【００１８】
図２、図３（ａ）に示すように、駆動ユニット１０Ａは、太陽光モジュール５Ａに装着された駆動部２０Ｌ、２０Ｒと、駆動部２０Ｌ、２０Ｒによって駆動されるフレキラック５０Ｌ、５０Ｒと、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒのギヤ部５０Ｌａ、５０Ｒａと歯合する駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒを有し、駆動部２０Ｌ、２０Ｒは、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒの移動を曲線部を含んで支持するガイド部２１Ｌ、２１Ｒを備え、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒはガイド部２１Ｌ、２１Ｒに沿って移動する可撓性を備えている。フレキラック５０Ｌ、５０Ｒは、例えば、可撓性を備えたＰＯＭ樹脂（ポリアセタール樹脂）が好適に使用できる。
【００１９】
駆動部２０Ｌ、２０Ｒは、可撓性を備えたフレキラック５０Ｌ、５０Ｒが曲線状、直線状に撓みながらスライドして移動することを支持するガイド部２１Ｌ、２１Ｒを備えている。図３（ａ）に示すように、ガイド部２１Ｌは、図示上側の左右方向に位置する直線ガイド部２１Ｌａ、フレキラック５０Ｌの移動方向を変化させる曲線ガイド部２１Ｌｂ、図示左側の上下方向に位置する直線ガイド部２１Ｌｃ、を有して構成されている。上記の構成は一例であるが、本実施の形態では、曲線ガイド部２１Ｌｂは、略９０度の移動方向の変化を可能とする。なお、ガイド部２１Ｌは、駆動部２０Ｌと一体に形成されていてもよく、また、別体で形成されたものが駆動部２０Ｌに取り付けられた構成とされていてもよい。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、駆動部２０Ｌには、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒのギヤ部５０Ｌａ、５０Ｒａと歯合する駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒが回転可能に収容されている。駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒは、ピニオンギヤであって、それぞれ、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒのギヤ部５０Ｌａ、５０Ｒａと歯合する。これにより、駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒの回転により、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒを駆動し、ガイド部２１Ｌ、２１Ｒに沿ってスライド移動させることができる。
【００２１】
フレキラック５０Ｌ、５０Ｒのギヤ部５０Ｌａ、５０Ｒａ及び駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒは、それぞれの歯すじ方向が太陽光モジュール５Ａの表面の法線方向Ｎになるように配置されている。ここで、駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒの歯すじ方向は、駆動ギヤが平歯車であるので回転軸の方向と同じである。また、駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒが歯合するフレキラックのギヤ部５０Ｌａ、５０Ｒａも同様に平歯車であるので、このギヤ部の歯すじ方向は駆動ギヤの歯すじ方向と同じである。これにより、砂、埃等が重力により下方向に落下しやすく、砂、埃等がそれぞれの歯面に付着しにくくなるという効果を有する。
【００２２】
図３（ａ）、（ｂ）、図４Ａ等に示すように、駆動部２０Ｌには、駆動ギヤ２２Ｌが軸支され、駆動源であるモータ２６のモータ軸２７に取り付けられ、モータ回転により正逆方向（ＣＷ，ＣＣＷ方向）に回転駆動が可能とされている。モータ２６は、例えば、ギヤードモータが使用できる。これにより、コンパクトで高トルクによる駆動ギヤ２２Ｌの駆動が可能となる。モータ軸２７には、図３（ｂ）に示すように、かさ歯車２３Ｌが取り付けらており、モータ２６、駆動ギヤ２２Ｌと一緒に回転する。
【００２３】
図４Ａ等に示すように、駆動部２０Ｌと同様に、駆動部２０Ｒには駆動ギヤ２２Ｒが軸支されている。また、駆動ギヤ２２Ｒと一緒に回転するかさ歯車２３Ｒ（図示省略）が取り付けられている。なお、駆動部２０Ｒは、駆動源であるモータを配置しない構成とすることができる。本実施の形態では、駆動部２０Ｒにはモータを配置しない。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）、図４Ａ等に示すように、回転連結軸２５は駆動ユニット１０Ａに固定された回転支持部２８、２８により回転可能に支持されている。回転連結軸２５の両端部には、かさ歯車２４Ｌ、２４Ｒが取り付けられている。かさ歯車２３Ｌとかさ歯車２４Ｌ、かさ歯車２３Ｒとかさ歯車２４Ｒは、それぞれ歯合している。モータ２６で回転駆動された動力は、駆動ギヤ２２Ｌを回転駆動すると共に、かさ歯車２３Ｌ、かさ歯車２４Ｌ、回転連結軸２５、かさ歯車２４Ｒ、かさ歯車２３Ｒを介して、駆動ギヤ２２Ｒに伝達される。図４Ａ〜図４Ｃに示すように、駆動ギヤ２２Ｌ及び駆動ギヤ２２Ｒは，図のＲｆ、または、Ｒｇ方向に同期して回転駆動される。これにより、フレキラック５０Ｌとフレキラック５０Ｒは、同期して、それぞれガイド部２１Ｌ、２１Ｒに沿ってスライド駆動される。
【００２５】
なお、本実施の形態では、かさ歯車２３Ｌ、２３Ｒ、２４Ｌ、２４Ｒは、歯数が１対１のマタギ歯車であり、これにより、駆動ギヤ２２Ｌ、２２Ｒは等速で同期して、それぞれのフレキラック５０Ｌ、５０Ｒを、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃで示す下降方向Ｆ、または、上昇方向Ｇに同期して駆動することができる。
【００２６】
駆動部２０Ｌには、フレキラック５０Ｌの位置を検出するための検出部として、リミットスイッチ４１、４２が備えられている。リミットスイッチ４１は、駆動ワイパー部３０が、図４Ａに示す太陽光モジュール５Ａの上側端部である初期位置Ｘ１にあることを検出する。リミットスイッチ４１は、駆動ワイパー部３０に設けられたワイパー検出部材３５の接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部３０が、図４Ａに示す太陽光モジュール５Ａの上側端部である清掃初期位置にあることを検出する。初期位置Ｘ１は、図４Ａで示す下降方向Ｆへの動作始点、または、図４Ｃで示す上昇方向Ｇからの動作終点である。
【００２７】
また、リミットスイッチ４２は、フレキラック５０Ｌの端部５０Ｌｂを検出する。リミットスイッチ４２は、フレキラック５０Ｌの端部５０Ｌｂの接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部３０が、図４Ｃに示す太陽光モジュール５Ａの下側端部である清掃終了位置にあることを検出する。終了位置Ｘ２は、図４Ａで示す下降方向Ｆへの動作終点、または、図４Ｃで示す上昇方向Ｇの動作始点である。
【００２８】
なお、図２、図３、図４Ａ等において、駆動部２０Ｌ、２０Ｒ、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒ等は、説明のために視認できるように図示されているが、防塵、防滴、防砂等のためのカバーを装着することができる。この図示省略するカバーは、太陽光パネル１００（太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・）の太陽光が照射される範囲を除いて、太陽光パネル清掃装置１を覆うように装着することができる。
【００２９】
（駆動ワイパー部３０）
駆動ワイパー部３０は、図５に示すように、太陽光モジュール５Ａの表面５Ａａを清掃部材（ワイパーブレード３３）が移動することにより清掃するものである。駆動ワイパー部３０は、ワイパー取付ステー３１、ワイパーブレード芯金３２、ワイパーブレード３３を有して概略構成されている。図５のＡ−Ａ断面図に示すように、ワイパーブレード３３は、太陽光モジュール５Ａの表面に当接するブレード部３３ａと、弾性変形が容易な形状に形成された変形部３３ｂを備えている。ワイパーブレード３３は、ワイパーブレード芯金３２を芯金として、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）により、上記示したような形状に形成されている。ＥＰＤＭは、耐候性・耐寒性・耐オゾン性・耐老化性・溶剤性などに優れている。
【００３０】
ワイパーブレード３３は、ワイパー取付ステー３１に取り付け固定される。なお、ワイパーブレード３３は、ワイパー取付ステー３１を芯金として、形成されてもよい。また、ワイパーブレード３３は、上記の材料には限られず、弾性を有する他のゴム材等でも使用できる。
【００３１】
ワイパー取付ステー３１は、図３、図４Ａ〜４Ｃに示すように、取付部材３６Ｌ、３６Ｒを介して、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒに固定されている。これにより、フレキラック５０Ｌ、５０Ｒがスライドレール６０Ｒ、６０Ｌに沿ってスライドするときに、ワイパー取付ステー３１もスライド移動する。このスライド移動の動きは、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ等に示すように、駆動ユニット１０Ａから従動ユニット１０Ｂに向かう、または、従動ユニット１０Ｂから駆動ユニット１０Ａに向かうような平行スライドする動きである。
【００３２】
ワイパー取付ステー３１がスライド移動するとき、ワイパーブレード３３の変形部３３ｂは、図５に示すように、スライド移動方向（Ｆ方向）と反対側に向かって変形し、ブレード部３３ａが太陽光モジュール５Ａの表面５Ａａに当接する。これにより、駆動ワイパー部３０のスライド移動により、太陽光モジュール５Ａの表面の清掃が行われる。
【００３３】
また、図４Ｃで示すＧ方向に駆動ワイパー部３０がスライド移動する場合には、図５で示したワイパーブレード３３の変形方向と逆方向に変形する。したがって、図４Ｃで示すＧ方向に駆動ワイパー部３０がスライド移動する場合にも、太陽光モジュール５Ａの表面の清掃が行われる。
【００３４】
（従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・）
図２に示すように、従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・には、駆動ユニット１０Ａと同様に、太陽光モジュール５Ｂ、５Ｃ、・・・・の左右の端部には、スライドレール１６０Ｌ、１６０Ｒが取り付けられている。このスライドレール１６０Ｌ、１６０Ｒは、例えば、アルミ製の押出材で形成されている。
【００３５】
図４Ａ〜図４Ｃに示すように、従動ワイパー部１３０は、その両端部が取付スライド部材１３６Ｌ、１３６Ｒに固定され、各取付スライド部材１３６Ｌ、１３６Ｒは、スライドレール１６０Ｌ、１６０Ｒにガイドされてスライド移動することができる。
【００３６】
図１、図２、図４Ａに示すように、取付スライド部材１３６Ｌ、１３６Ｒと次段の取付スライド部材１３６Ｌ、１３６Ｒは、互いに、連結シャフト７０で連結されている。
【００３７】
上記のような構成により、駆動ユニット１０Ａの駆動力により従動する従動ユニット１０Ｂは、次段の従動ユニット１０Ｃを駆動し、従動ユニット１０Ｃは、さらに次段の従動ユニット１０Ｄを駆動する。このように、所定の段数分だけ連結された従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・において、それぞれの従動ワイパー部１３０が各太陽光モジュール５Ｂ、５Ｃ、・・・・の表面を清掃する。
【００３８】
従動ワイパー部１３０の構成は、駆動ワイパー部３０の構成と同様である。また、従動ワイパー部１３０のスライド移動時における各太陽光モジュール５Ｂ、５Ｃ、・・・・の表面の清掃工程も、上記した駆動ワイパー部３０による清掃と同様である。
【００３９】
なお、駆動ユニット１０Ａ、従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・において、各部材の材質は、特に記載しない場合においては、アルミミウム、アルミ系合金、銅系合金、鉄系金属、ステンレス、鋼等の金属材料、構造部材としての剛性を備えた樹脂材料、等が使用できる。
【００４０】
（太陽光パネル清掃装置の構成）
図６は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１のブロック構成図の一例である。太陽光パネル清掃装置１は、前述したように、駆動ユニットと、駆動ユニットに従動する従動ユニットを所定の段数だけ連結したものとして構成される。図６は、太陽光モジュールが所定の段数だけ連結された太陽光パネル清掃装置１を１チャンネル（１ｃｈ）として、例えば、４チャンネル分を１つのコントローラー３００で制御する例を示すものである。
【００４１】
以下の動作説明は、コントローラー３００による１チャンネル（１ｃｈ）分の動作として説明する。
【００４２】
（コントローラー３００）
コントローラー３００は、一例として、ＰＬＣシーケンサ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が使用できる。ＰＬＣは小型のコンピュータの一種で、中枢には他のコンピュータと同じようにマイクロプロセッサが使われ、ソフトウェアで動作する。ＰＬＣはリレー回路を原型とするステートマシンを動作モデルプログラムにより制御される。
【００４３】
コントローラー３００は、カレンダタイマーからのスタート信号によりスタートし、上記したリミットスイッチ４１、４２の出力信号により、シーケンス制御を行なう。なお、コントローラー３００は、ＰＬＣシーケンサによらずに、ハードロジック回路によるシーケンス制御を行なう構成とすることも可能である。
【００４４】
（電源部４００）
電源部４００は、コントローラー３００、及び、所定のチャンネル分の太陽光パネル清掃装置に電力を供給するものである。電源部４００は、一例として、小型太陽光モジュールとバッテリーを備え、外部からの供給電力を必要としない独立した電源とすることができる。このような構成によれば、太陽光パネル清掃装置の外部からの電力供給設備のない場所にも設置して、動作させることができる。
【００４５】
（太陽光パネル清掃装置の動作）
図７は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１のコントローラーによるシーケンシャルな制御の一例を示すシーケンスフロー図である。
【００４６】
カレンダタイマーからのスタート信号により太陽光パネル清掃装置１の動作がスタートする。
【００４７】
（シーケンス１、Ｓ１）
コントローラー３００は、イニシャライズ動作を実行する。コントローラー３００は、モータ２６を駆動し、駆動ワイパー部３０を所定の方向に移動させる。リミットスイッチ４１は、駆動ワイパー部３０に設けられたワイパー検出部材３５の接触または近接の有無を検出する。これにより、駆動ワイパー部３０が、図４Ａに示す太陽光モジュール５Ａの上側端部である清掃初期位置Ｘ１にあることを検出する。
【００４８】
コントローラー３００は、リミットスイッチ４１の出力に基づいて、駆動ワイパー部３０を初期位置Ｘ１、すなわち、太陽光モジュール５Ａの上側端部である清掃初期位置にセットする。このとき、各従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・の従動ワイパー部１３０も、清掃初期位置にセットされる。イニシャライズ動作による清掃初期位置Ｘ１は、図４Ａの位置である。
【００４９】
（シーケンス２、Ｓ２）
コントローラー３００は、図４Ａに示すように、モータ２６をＣＣＷ回転（Ｒｆ方向）させることにより、駆動ワイパー部３０を図４Ａで示す下降方向Ｆにスライド移動させる。また、この駆動ワイパー部３０のスライド移動に追従して、各従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・の従動ワイパー部１３０も下降方向Ｆにスライド移動する。
【００５０】
図４Ｂ、図５に示すように、駆動ワイパー部３０、従動ワイパー部１３０の各ワイパーブレードにより、太陽光モジュールの表面の清掃が行われる。すなわち、駆動ユニット１０Ａにより、従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・が連動して、１チャンネル分の全太陽光モジュールの表面の清掃が行われる。
【００５１】
（シーケンス３、Ｓ３）
リミットスイッチ４２は、フレキラック５０Ｌの端部５０Ｌｂの接触または近接の有無を検出する。これにより、コントローラー３００は、駆動ワイパー部３０が、図４Ｃに示す太陽光モジュール５Ａの下側端部である清掃終了位置にあることを検出する。
【００５２】
（シーケンス４、Ｓ４）
コントローラー３００は、図４Ｃに示すように、モータ２６をＣＷ回転（Ｒｇ方向）させることにより、駆動ワイパー部３０を図４Ｃで示す上昇方向Ｇにスライド移動させる。また、この駆動ワイパー部３０のスライド移動に追従して、各従動ユニット１０Ｂ、１０Ｃ、・・・・の従動ワイパー部１３０も上昇方向Ｇにスライド移動する。
【００５３】
（シーケンス５、Ｓ５）
コントローラー３００は、リミットスイッチ４１の出力に基づいて、駆動ワイパー部３０が初期位置Ｘ１、すなわち、太陽光モジュール５Ａの上側端部である清掃初期位置に到達したことを検出する。
【００５４】
（シーケンス６、Ｓ６）
コントローラー３００は、モータ２６の回転を停止させる。これにより、駆動ワイパー部３０、及び従動ワイパー部１３０による各太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・の表面の清掃動作を終了する。
【００５５】
上記一連の動作により、太陽光パネル清掃装置１の動作は終了するが、上記の動作は、所定のインターバルに基づくカレンダタイマーからのスタート信号、あるいは、必要に応じて繰り返して実行することが可能である。
【００５６】
また、上記の清掃動作において、各太陽光モジュール５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・に散水しながら清掃を行なうことも可能である。
【００５７】
図８は、本発明の実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１の効果を示すグラフであり、清掃ありの場合と清掃なしの場合の発電量を横軸を日にちでグラフ化した図である。
【００５８】
図８において、実線で示す清掃ありの場合の太陽光パネルの発電量は、破線で示す清掃なしの場合の太陽光パネルの発電量よりも、平均値で１９％の改善効果があることがわかった。これは、横軸に示すように、１．５か月のデータによるものである。さらに、長期稼働した場合には、さらなる改善効果を発揮するものと推測される。
【００５９】
（実施の形態の効果）
（１）本実施の形態に係る太陽光パネル清掃装置１は、太陽光モジュール５Ａに装着され、太陽光モジュール５Ａの表面を清掃部材としてのワイパーブレード３３が移動することにより清掃する駆動ワイパー部３０と駆動ワイパー部３０の移動を可能とする駆動部２０とを備えた駆動ユニット１０Ａと、太陽光モジュール５Ａに隣接して配置される他の太陽光モジュール５Ｂに装着され、駆動ユニット１０Ａの駆動ワイパー部３０の移動に追従して、他の太陽光モジュール５Ｂの表面を清掃部材としてのワイパーブレード１３３が移動することにより清掃する従動ワイパー部１３０を備えた従動ユニット１０Ｂと、を有し、駆動ユニット１０Ａは、従動ユニット１０Ｂに駆動力を伝達する連結シャフト７０により従動ユニット１０Ｂと連結されて構成されている。これにより、太陽光モジュール間に施工不陸や段差が有る等の場合でも、複数の太陽光モジュールが組み合わされた太陽光パネルの表面の清掃を確実に行なうことができる。
（２）従来の大型自動洗浄装置は、太陽光パネル全体での長時間洗浄となってしまい、大型自動洗浄装置は高速で走行させる事が困難である。本実施の形態では、太陽光モジュール１枚単位での自動洗浄機構により清掃動作距離を極端に短縮させることができる。太陽光モジュール１枚単位で清掃プレードを作動させるので各ユニットのガイド長を短くできる。これにより、太陽光モジュール１枚毎の清掃時間を短縮出来ることで１日における清掃回数が増やせる。
（３）太陽光パネル単位で洗浄装置を載せ換えるタイプでは段取り時間を要するので費用も嵩んでしまう。大型装置の載せ換え時にパネル最上段側の作業高さや重量装置のセットアップに時間を要する。本実施の形態では、各パネルの外周枠に合わせて取り付けられる構造としたので、各パネルヘ装置を簡単に設置固定でき、セットアップに要する時間が極端に短縮される。装置の駆動時聞が短縮されたことによりバッテリー消耗の低減もしくは容量を少なく出来る。
（４）完全自動でないタイプでは都度作業員の操作工数が必要となり費用増となる。清掃プレードを上昇下降させる左右ガイドは各パネル単位でボルト及び強力両面テープで取り付ける。本実施の形態では、清掃ブレードを上昇下降させる機構へ樹脂製のフレキシブルに可動出来るラックギヤを探用し、モータ回転によって推進力を与え先端に付けられた清掃ブレードを作動させ省スペース化を図った。駆動ユニットである最上設パネルにこの機構を取り入れ、二段目以下の従動ユニットのパネル清掃ブレードは連結シャフトにより動作を連動させる。これらの動作を行わせるガイドは簡単にパネル縁へ取りつける事が出来る。また、太陽光モジュール間を乗り越える動作がないため走行異常が発生しづらいという効果もある。
（５）設置された太陽光モジュール間に不陸や施工段差箇所で停止してしまう可能性が有り作業時聞が延びるという問題があった。また、自走式の揚合、走行ローラーが小径では太陽光モジュールの施工不陸や段差を吸収する事が出来ないという問題があった。本実施の形態では、太陽光モジュール単体の枠内で清掃ブレードが移動するので太陽光モジュールの施工不陸や段差が有っても影響しない。清掃ブレードはパネル縁内を移動するので太陽光モジュール間に不陸や段差が有っても運転に支障が生じない。
（６）走行レールを設置するタイプでは大掛かりな施工費用が発生するので導入コストが高額になる。また、走行レールはパネル架台ヘ取り付ける場合が有り多種の施工仕様により工夫を要するという問題があった。本実施の形態では、装置の左右ガイドは太陽光モジュール外周りの縁巾に合わせるので簡単に取り付け出来る。太陽光モジュール外形の二面巾は有る程度平行な形なのでガイド取付は縁合わせで行なうことができる。
（７）製品のタイプによっては装置の走行レールで日陰を作ってしまい発電に影響を及ぼす。また、太陽光モジュールの密着施工のアレイでは走行レールを離して施工出来ないのでガイド高の影が出来てしまうという問題もあった。本実施の形態では、ガイド高を極端に下げた構造設計が可能なので影による影響が非常に少ない。また、ガイド高は、例えば、約２２ｍｍ程度の為、朝夕の太陽高度が低い時でも太陽光パネル面へ発生する影が非常に少ない。このため、発電での影響は少ないと判断出来る。
（８）人手により清掃を行っても翌日には鳥糞などで汚れてしまう可能性が有る。きれいに清掃された太陽光パネルでも自然界の中では予期せぬ事態ですぐに汚れてしまう揚合がある。本実施の形態では、毎日決まった時間に清掃ブレードを自動で作動させるので、常に太陽光パネルの綺麗さが保たれる。また、カレンダタイマーにて作動させるタイミングを任意に設定出来る。
（９）上記のような構成を有することから、部品点数が少ないシンプル構造により安価な製作コスト、少ない組立工数により製品として低価格に抑えられるので、購入者(社)サイドにおいて費用対効果が期待出来る装置でも有る。また、太陽光モジュール１列単位で導入出来るので購入者(社)が試験的にも購入し易い金額に抑えられる。また、施工に特別な技術が必要なく簡単に行えるという効果を有する。
【００６０】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行なうことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…太陽光パネル清掃装置、
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、・・・・…太陽光モジュール
５Ａａ…表面
１０Ａ…駆動ユニット
１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、・・・・…従動ユニット
２０Ｌ、２０Ｒ…駆動部
２１Ｌ、２１Ｒ…ガイド部
２１Ｌａ、２１Ｒａ…直線ガイド部
２１Ｌｂ、２１Ｒｂ…曲線ガイド部
２１Ｌｃ、２１Ｒｃ…直線ガイド部
２２Ｌ、２２Ｒ…駆動ギヤ
２３Ｌ、２３Ｒ、２４Ｌ，２４Ｒ…かさ歯車
２５…回転連結軸
２６…モータ
２７…モータ軸
３０…駆動ワイパー部
３１…ワイパー取付ステー
３２…ワイパーブレード芯金
３３…ワイパーブレード（清掃部材）
３３ａ…ブレード部
３３ｂ…変形部
３５…ワイパー検出部材
３６Ｌ、３６Ｒ…取付部材
４１、４２…リミットスイッチ
５０Ｌ、５０Ｒ…フレキラック
５０Ｌａ、５０Ｒａ…ギヤ部
５０Ｌｂ…端部
６０Ｌ、６０Ｒ…スライドレール
７０…連結シャフト
１００…太陽光パネル
１３０…従動ワイパー部
１３３…ワイパーブレード（清掃部材）
１３６Ｌ、１３６Ｒ…取付スライド部材
１６０Ｌ、１６０Ｒ…スライドレール
３００…コントローラー
４００…電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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