(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽追尾型の太陽光発電装置を対象として、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃が行えるようにする。【解決手段】方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置であって、設置面に固定された支柱３と、支柱に取り付けられた駆動部４と、駆動部を介して支柱に支持され、太陽を追尾して発電するアレイ１と、アレイに保持され、汚れを吸着する機能を有し、アレイの表面を転がり移動することが可能な清掃ローラ７，８，９と、駆動部を制御して仰角の方向にアレイの姿勢を変化させることによって、清掃ローラが自重によりアレイの表面を転がりながら移動するように制御する制御部と、を備えている。【選択図】図１
2020182277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置であって、
設置面に固定された支柱と、
前記支柱に取り付けられた駆動部と、
前記駆動部を介して前記支柱に支持され、太陽を追尾して発電するアレイと、
前記アレイに保持され、汚れを吸着する機能を有し、前記アレイの表面を転がり移動することが可能な清掃ローラと、
前記駆動部を制御して仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることによって、前記清掃ローラが自重により前記アレイの表面を転がりながら移動するように制御する制御部と、
を備えている太陽光発電装置。
【請求項２】
前記アレイの枠体としての追尾架台と、
前記追尾架台に設けられたガイド部材と、を備え、
前記清掃ローラは前記ガイド部材に案内され転がり移動する、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記清掃ローラの回転軸の軸端部を案内する溝を有する請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記溝の終端近傍には前記軸端部の移動を、前記アレイの傾きが所定角度になるまで規制する移動規制部が設けられている請求項３に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記清掃ローラの清掃面はマイクロファイバー製である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記清掃ローラを夜間に移動させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記ガイド部材は、太陽を追尾する仰角の方向の動作を利用して前記清掃ローラを移動させる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置におけるアレイの清掃方法であって、
汚れを吸着する機能を有する清掃ローラを、前記アレイの表面に沿わせた状態とし、
仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることにより前記清掃ローラを自重で転がして移動させることにより、前記アレイの表面の汚れを吸着する、
アレイの清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽光発電装置及びアレイの清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置は屋外に設置されるため、アレイ（パネル）の表面に汚れが付着する。汚れが付着すると、発電効率が低下する。降雨によって自然に汚れが洗い流される場合もあるが、十分に洗い流されない場合もある。そこで、例えば一般家庭等の小規模な太陽光発電装置用に、専用の洗浄装置も提案されている（特許文献１，２参照。）。また、洗浄用の放水設備を太陽光発電装置に併設することも提案されている（特許文献３参照。）。
【０００３】
一方、太陽追尾型の集光型太陽光発電装置は、主に大規模な電力インフラとして設置される。そのため、一定以上の発電電力を安定供給すべく、アレイの清掃が現実的に重要となる。このような集光型太陽光発電装置の設置場所としては、例えば、年間を通して晴天が多く、大気が澄んでいる高地が好ましい。しかし、このような設置場所は、雨が降る頻度及び降雨量が少ない。また、砂埃等の乾いた塵埃が多い。作業者が放水して洗浄したくても、水の豊かな地域（国）でなければ、大量の水を確保すること自体が容易でない。そこで、雨のみならず、風や結露も利用した、集光型太陽光発電装置のアレイ洗浄方法も提案されている（特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７３３５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１８６６３２号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３６２１３号公報
【特許文献４】特開２０１６−４６９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、気象条件に依存した清掃方法は、定期的に確実な清掃を実行することができない。
かかる課題に鑑み、本開示は、太陽追尾型の太陽光発電装置を対象として、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の発明を含む。但し、本発明は特許請求の範囲によって定められるものである。
【０００７】
本開示の太陽光発電装置は、方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置であって、
設置面に固定された支柱と、
前記支柱に取り付けられた駆動部と、
前記駆動部を介して前記支柱に支持され、太陽を追尾して発電するアレイと、
前記アレイに保持され、汚れを吸着する機能を有し、前記アレイの表面を転がり移動することが可能な清掃ローラと、
前記駆動部を制御して仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることによって、前記清掃ローラが自重により前記アレイの表面を転がりながら移動するように制御する制御部と、
を備えている。
【０００８】
また、本開示は、方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置におけるアレイの清掃方法であって、
汚れを吸着する機能を有する清掃ローラを、前記アレイの表面に沿わせた状態とし、
仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることにより前記清掃ローラを自重で転がして移動させることにより、前記アレイの表面の汚れを吸着する、アレイの清掃方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、太陽追尾型の太陽光発電装置を対象として、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態に係る、集光型の太陽光発電装置の構成の要部を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１における太陽光発電装置の、見る方向を変えた斜視図である。
【図３】図３は、図１の右側面図である。
【図４】図４は、アレイが水平な状態で、かつ、清掃ローラが少し移動している状態での太陽光発電装置の平面図である。
【図５】図５は、アレイが水平より少し傾いているとき、清掃ローラが移動している途中の状態を示している。
【図６】図６は、アレイの駆動に関する制御回路のブロック図である。
【図７】図７は、太陽追尾中のアレイの姿勢の一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７の状態における例えば清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図９】図９は、日没後のアレイの姿勢を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９の状態における清掃ローラの仮の位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図１１】図１１は、図９と同様に、日没後のアレイの姿勢を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図１３】図１３は、清掃動作開始直後のアレイの姿勢を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図１５】図１５は、逆傾斜がさらに大きくなったアレイの姿勢を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図１７】図１７は、清掃ローラが、逆傾斜の状態では最も低い位置まで移動して１回の清掃が終わった状態を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、図１７の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図１９】図１９は、再び、アレイが下向きの水平になった状態を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図２１】図２１は、今度は、アレイの上端部が下端部より高くなる姿勢となり始めた状態を示す斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図２３】図２３は、さらに、アレイの上端部を高く上げた状態を示す斜視図である。
【図２４】図２４は、図２３の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図２５】図２５は、図２３よりもさらに、アレイの上端部を高く上げた状態を示す斜視図である。
【図２６】図２６は、図２５の状態における清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図２７】図２７は、アレイの上端側を部分的に拡大した斜視図である。
【図２８】図２８は、図２７に示した清掃ローラ、ローラ止め、ピン及びストッパを分解した斜視図である。
【図２９】図２９は、下向きのアレイの二点鎖線で囲む部分を拡大してローラ止めの３つの状態（ａ），（ｂ），（ｃ）を示す図である。
【図３０】図３０は、太陽追尾中のアレイの姿勢の一例を示す斜視図である。
【図３１】図３１は、図３０の状態における例えば清掃ローラの位置を示す側面図（一部拡大図）である。
【図３２】図３２は、ローラ止めが滑り落ちた状態を示す側面図（一部拡大図）である。
【図３３】図３３は、清掃ローラがこの姿勢での最下部まで移動した状態を示す斜視図である。
【図３４】図３４は、日没後のアレイの姿勢を示す斜視図である。
【図３５】図３５は、図３４の状態におけるアレイを示す側面図（一部拡大図）である。
【図３６】図３６は、図３４の状態からアレイが少し逆傾斜した状態を示す斜視図である。
【図３７】図３７は、図３６の状態における側面図（一部拡大図）である。
【図３８】図３８は、図３６の状態から清掃ローラがアレイの上端側の終端まで達した状態を示す斜視図である。
【図３９】図３９は、図３８の状態における側面図（一部拡大図）である。
【図４０】図４０は、図３８の状態からアレイがさらに大きく逆傾斜した状態を示す斜視図である。
【図４１】図４１は、図４０の状態における側面図（一部拡大図）である。
【図４２】図４２は、図４１の状態からローラ止めが滑り落ちた状態における側面図（一部拡大図）である。
【図４３】図４３は、朝の発電開始に向けてアレイを立てようとする途中の状態を示す斜視図である。
【図４４】図４４は、図４３の状態における側面図（一部拡大図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本開示の実施形態の説明］
本開示の実施形態には、その要旨として、少なくとも以下のものが含まれる。
【００１２】
（１）これは、方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置であって、設置面に固定された支柱と、前記支柱に取り付けられた駆動部と、前記駆動部を介して前記支柱に支持され、太陽を追尾して発電するアレイと、前記アレイに保持され、汚れを吸着する機能を有し、前記アレイの表面を転がり移動することが可能な清掃ローラと、前記駆動部を制御して仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることによって、前記清掃ローラが自重により前記アレイの表面を転がりながら移動するように制御する制御部と、を備えている太陽光発電装置である。
【００１３】
上記のように構成された太陽光発電装置では、仰角の方向にアレイの姿勢を変化させることによって、清掃ローラが自重によりアレイの表面を転がりながら移動し、アレイの表面に付着している汚れを吸着する。仰角の方向にアレイの姿勢を変化させることは、太陽を追尾する太陽光発電装置が本来有する機能であるので、清掃専用の駆動装置等を設けることなく、清掃を行うことができる。こうして、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃が行える太陽光発電装置を提供することができる。
【００１４】
（２）前記（１）の太陽光発電装置において、前記アレイの枠体としての追尾架台と、前記追尾架台に設けられたガイド部材と、を備え、前記清掃ローラは前記ガイド部材に案内され転がり移動する、という構成であってもよい。
この場合、ガイド部材で案内する方向に清掃ローラを転がすことができる。従って、清掃したい場所を確実に清掃することができる。
【００１５】
（３）前記（１）又は（２）の太陽光発電装置において、前記ガイド部材は、前記清掃ローラの回転軸の軸端部を案内する溝を有していてもよい。
この場合、溝に沿って清掃ローラを安定して動作させることができる。アレイが反転しても、溝に保持された清掃ローラは落下せずに移動することができる。
【００１６】
（４）前記（３）の太陽光発電装置において、前記溝の終端近傍には前記軸端部の移動を、前記アレイの傾きが所定角度になるまで規制する移動規制部が設けられていてもよい。
この場合、アレイの姿勢と清掃ローラの移動開始の時期との関係を規定することができる。
【００１７】
（５）前記（１）から（４）までの太陽光発電装置において、前記清掃ローラの清掃面はマイクロファイバー製であることが好ましい。
この場合、水を使用せずにマイクロファイバーの繊維に汚れを吸着することができる。
【００１８】
（６）前記（１）から（５）までの太陽光発電装置において、前記制御部は、前記清掃ローラを夜間に移動させてもよい。
この場合、発電しない夜間の時間帯を利用して清掃作業を行うことができる。
【００１９】
（７）また、前記（１）から（５）までの太陽光発電装置において、前記ガイド部材は、太陽を追尾する仰角の方向の動作を利用して前記清掃ローラを移動させてもよい。
この場合の清掃は、太陽を追尾するために駆動部に供給される電力により行われる。従って、清掃に使用する電力を節約することができる。
【００２０】
（８）方法の観点からは、方位角及び仰角の方向に太陽を追尾する太陽光発電装置におけるアレイの清掃方法であって、汚れを吸着する機能を有する清掃ローラを、前記アレイの表面に沿わせた状態とし、仰角の方向に前記アレイの姿勢を変化させることにより前記清掃ローラを自重で転がして移動させることにより、前記アレイの表面の汚れを吸着する、アレイの清掃方法である。
【００２１】
上記のアレイの清掃方法によれば、仰角の方向にアレイの姿勢を変化させることによって清掃ローラが自重によりアレイの表面を転がりながら移動し、アレイの表面に付着している汚れを吸着する。仰角の方向にアレイの姿勢を変化させることは、太陽を追尾する太陽光発電装置が本来有する機能であるので、清掃専用の駆動装置等を設けることなく、清掃を行うことができる。こうして、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃が行える太陽光発電装置を提供することができる。
【００２２】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の太陽光発電装置及びその清掃方法の具体例について、図面を参照して説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
《太陽光発電装置の基本構成》
図１は、第１実施形態に係る、集光型の太陽光発電装置１００の構成の要部を示す斜視図である。図中の互いに直交する３方向を、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。図２は、図１における太陽光発電装置１００の見る方向を変えた斜視図である。
図１において、太陽光発電装置１００は、方位角及び仰角の２軸方向に太陽を追尾するアレイ１を有するものである。設置面Ｇには、基礎２が頑丈に固定され、基礎２に固定された支柱３は、Ｘ−Ｙ平面である設置面Ｇに対して鉛直（Ｚ方向）に立っている。
【００２４】
支柱３の上端には駆動部４が取り付けられている。この駆動部４は、方位角の移動と仰角の移動とが可能な２軸駆動部である。アレイ１は、枠体としての追尾架台５と、追尾架台５に取り付けられたモジュール６の集合体とによって構成されている。アレイ１は、駆動部４を介して、支柱３に支持されている。図示のアレイ１は、鉛直に立った状態である。図示の例では、２８個のモジュールが縦横に並んでアレイ１を構成している。１つのモジュール６は、集光レンズによる集光位置に発電用のセルを配置した光学系の最小単位である太陽光発電ユニットがマトリックス状に多数並んで１つの筐体に収められたものである。
【００２５】
追尾架台５の表面側には、モジュール６の列方向（図１ではＺ方向）に延びる４本のガイド部材５１，５２，５３及び５４が取り付けられている。ガイド部材５１，５２，５３及び５４は、それぞれ、モジュール６への太陽光の入射の妨げとならないように配置されている。なお、集光型の太陽光発電装置１００は、直達日射光を集光してセルに導くので、モジュール６の傍らにガイド部材５１，５２，５３及び５４が立ち上がっていても、発電に支障は生じない。
【００２６】
図１及び図２において、ガイド部材５１及び５４は、支柱３を中心としてＹ−Ｚ平面に平行に見たとき、互いに左右対称な形状である。また、ガイド部材５２及び５３は、支柱３を中心としてＹ−Ｚ平面に平行に見たとき、互いに左右対称な形状である。ガイド部材５１及び５４のそれぞれの内側には、モジュール６の列方向（図１，図２ではＺ方向）に延びる溝５１ａ（図２）及び５４ａ（図１）が形成されている。ガイド部材５２の、ガイド部材５１と対向する側には、モジュール６の列方向に延びる溝５２ａ（図１）が形成されている。ガイド部材５３の、ガイド部材５４と対向する側にも、モジュール６の列方向に延びる溝５３ａ（図２）が形成されている。ガイド部材５３の、ガイド部材５２と対向する側には、モジュール６の列方向２行分に相当する溝５３ｂが形成されている。ガイド部材５２の、ガイド部材５３と対向する側にも、モジュール６の列方向２行分に相当する溝５２ｂ（図２）が形成されている。
【００２７】
清掃ローラ７，８及び９は、図１，図２の上方に二点鎖線で囲んで示す形状であり、軸となるシャフトＳの周りにローラ状にマイクロファイバー製のクロスの層が形成されたものである。マイクロファイバーは繊維間の隙間が多く、砂埃等の塵埃を吸着するのに適している。シャフトＳの両端には軸端部Ａ１，Ａ２が突出している。これらの軸端部Ａ１，Ａ２が対応する溝に嵌まって清掃ローラ７は、ガイド部材５１，５２間に、清掃ローラ８はガイド部材５２，５３間に、清掃ローラ９は、ガイド部材５３，５４間に、それぞれ保持される。清掃ローラ７，８，９は、対応する溝に案内され、自重で転がりながら移動することができる。アレイ１の姿勢を変化させることにより、清掃ローラ７，８，９を自重で転がしながら、移動させることができる。この転がり移動により、清掃ローラ７，８，９は、アレイ１（モジュール６）の表面に付着している汚れを吸着することができる。
【００２８】
図３は、図１の右側面図である。二点鎖線で囲んだ部分の拡大図を併せて示す。溝５１ａは、図３の下端部で少しＸ方向に入り込んで段差ができるような形状となっている。これにより、軸端部Ａ１を溝５１ａの終端に落とし込んで保持することができる。溝５１ａの上端部は、下端部とは逆方向（−Ｘ方向）に入り込んで段差ができるような形状となっている。このような溝の終端形状の特徴は、他の溝５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａについても同様である。
【００２９】
図４は、アレイ１が水平な状態で、かつ、清掃ローラ７，８，９が少し移動している状態での太陽光発電装置１００の平面図である。図５は、アレイ１が水平より少し傾いているとき、例えば清掃ローラ７が移動している途中の状態を示している。アレイ１が傾いていると、清掃ローラ７は自重により転がりながら移動する。このとき、モジュール６の表面に付着している汚れが清掃ローラ７により吸着される。
【００３０】
《制御について》
図６は、アレイ１の駆動に関する制御回路のブロック図である。アレイ１は駆動部４によって駆動される。駆動部４は、方位角のモータ４ａと、仰角のモータ４ｅとを備えている。駆動部４は、駆動回路１０によって駆動される。駆動回路１０は、追尾センサ１１の検出出力に基づいて、アレイ１が太陽を追尾するように、駆動部４を駆動する。また、駆動回路１０には、制御部１２から緯度、経度、年月日、時刻等の情報が提供される。制御部１２は、例えばコンピュータを含み、コンピュータがソフトウェア（コンピュータプログラム）を実行することで、必要な制御機能を実現する。ソフトウェアは、制御部１２の記憶装置（図示せず。）に格納される。
【００３１】
制御部１２は時刻に基づいて、例えば主として夜間に、定期的な清掃を行わせるべく、駆動部４を駆動する指令を駆動回路１０に与える。また、制御部１２は、外部からオペレータによる清掃指令を受けて清掃を行うこともできる。
なお、制御部１２は、通常、複数基の太陽光発電装置１００に対して統括的に設けられるが、機能的には、個々の太陽光発電装置１００に対して存在していると考えることができる。
【００３２】
《清掃動作の具体例》
次に、清掃時のアレイ１の動きと、清掃ローラ７，８，９の動きとの関係について、具体的に例示しながら説明する。
【００３３】
図７は、太陽追尾中のアレイ１の姿勢の一例を示す斜視図である。清掃ローラ７，８，９は、移動可能範囲内で最も低い位置にとどまっていて、発電の妨げにはならない。以下、この姿勢におけるアレイ１の上端側及び下端側を、単に「上端側」及び「下端側」として説明する。
【００３４】
図８は、図７の状態における例えば清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。軸端部Ａ１はガイド部材５１の溝５１ａにおける図示の位置にある。なお、以下の説明では、代表例として清掃ローラ７とそのガイド部材５１との関係を例示して説明するが、清掃ローラ７とガイド部材５２との関係、及び、他の清掃ローラ８，９とそれらのガイド部材との関係も同様である。
【００３５】
図９は、日没後のアレイ１の姿勢を示す斜視図である。夜間は塵埃等の堆積を抑制するため、アレイ１の表面を鉛直方向の下向きにする。
図１０は、図９の状態における清掃ローラ７の仮の位置を示す側面図（一部拡大図）である。「仮の位置」と表現したのは、一時的にこの位置にあるかもしれないが、その後、実際にはこの位置にはない。その理由は、溝５１ａの終端の傾斜部５１ａ１にある。
【００３６】
図１１は、図９と同様に、日没後のアレイ１の姿勢を示す斜視図である。図９との違いは、清掃ローラが少し動いて、斜視図では見えなくなっている点である。
図１２は、図１１の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。アレイ１が下向きの水平になることで、清掃ローラ７の自重により軸端部Ａ１は傾斜部５１ａ１を滑り落ち、少しくぼんだ保持部５１ａ２に入って安定している。
【００３７】
図１３は、清掃動作開始直後のアレイ１の姿勢を示す斜視図である。清掃動作が開始されると、アレイ１の下端部が上端部より高くなるように上がり始め、逆傾斜になり始めている。
図１４は、図１３の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。アレイ１は傾いているが、少しくぼんだ保持部５１ａ２の保持作用により清掃ローラ７の移動開始は抑制されている状態である。
【００３８】
図１５は、逆傾斜がさらに大きくなったアレイ１の姿勢を示す斜視図である。
図１６は、図１５の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。ここで清掃ローラ７は保持部５１ａ２から解放され、下方へ移動し始める。この逆傾斜の状態まで移動を抑制したことで、清掃ローラ７の初速が早くなり勢いよく移動し始める。
【００３９】
図１７は、清掃ローラ７が、逆傾斜の状態では最も低い位置まで移動して１回の清掃が終わった状態を示す斜視図である。
図１８は、図１７の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。清掃ローラ７は、傾斜部５１ａ３の端部にある状態となる。
【００４０】
図１９は、再び、アレイ１が下向きの水平になった状態を示す斜視図である。
図２０は、図１９の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。傾斜部５１ａ３があることにより、アレイ１が水平になっても清掃ローラ７は、まだ動かない。
【００４１】
図２１は、今度は、アレイ１の上端部が下端部より高くなる姿勢となり始めた状態を示す斜視図である。
図２２は、図２１の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。この状態でも、傾斜部５１ａ３の存在により、依然として、清掃ローラ７は動かないままである。
【００４２】
図２３は、さらに、アレイ１の上端部を高く上げた状態を示す斜視図である。
図２４は、図２３の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。この状態となって清掃ローラ７は傾斜部５１ａ３を滑り落ちるように移動開始する。
【００４３】
図２５は、図２３よりもさらに、アレイ１の上端部を高く上げた状態を示す斜視図である。
図２６は、図２５の状態における清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。この状態で清掃ローラ７は溝５１ａの直線コースに入り、以後、自重で順調に転がりながら移動（落下）する。
【００４４】
以上のような工程を必要に応じて繰り返し、清掃が行われる。溝５１ａに保持部５１ａ２及び傾斜部５１ａ３があることにより、アレイ１の傾斜が緩い状態では清掃ローラ７は移動開始せず、所定の傾斜角度になってから移動開始するので、安定した確実な移動により清掃を行うことができる。また、夜間のルーチンワークとして清掃を行えば、発電しない夜間の時間帯を利用して定期的に清掃作業を実行することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る太陽光発電装置１００について説明する。基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、ガイド部材５１〜５４の溝の端部に清掃ローラ７〜９を留め置くメカニズムが異なる。
【００４６】
図２７は、アレイ１の上端側を部分的に拡大した斜視図である。ガイド部材５２の溝５２ａの形状は、第１実施形態と異なり、溝の全長に渡って直線状である。図示を省略したその他の溝も同様である。溝５２ａの近傍にはローラ止め５５がピン５６によって、ピン５６の軸方向に遊びを有して取り付けられている。ローラ止め５５は、ピン５６を中心として回動又はスライド可能である。ストッパ５７は、ローラ止め５５の回動端を規定する部材としてガイド部材５２に取り付けられている。ローラ止め５５、ピン５６及びストッパ５７は、他の溝に対しても同様に設けられている。
【００４７】
図２８は、図２７に示した清掃ローラ７、ローラ止め５５、ピン５６及びストッパ５７を分解した斜視図である。ローラ止め５５は、２つのワッシャ５８を介して、ピン５６によりガイド部材５１，５２に取り付けられる。ピン５６は、円形の頭部５６ａと、正四角柱状の軸部５６ｂとを有する。
【００４８】
図２９は、下向きのアレイ１の二点鎖線で囲む部分を拡大してローラ止め５５の３つの状態（ａ），（ｂ），（ｃ）を示す図である。ローラ止め５５には、例えば（ａ）に示すように、厚さ方向に貫通する長孔が形成されており、この長孔は、丸孔である回動用孔５５ａと、等幅スリット状のスライド用孔５５ｂとによって形成されている。なお、回動用孔５５ａの内径は、正四角柱状の軸部５６ｂが回動用孔５５ａに入っていても、ローラ止め５５を自由に回動させることができる寸法である。一方、スライド用孔５５ｂの幅は、軸部５６ｂの一辺の長さより若干大きい程度である。従って、軸部５６ｂがスライド用孔５５ｂに入っているときは、ローラ止め５５はスライドできるが、回動はできない。
【００４９】
図２９における（ａ）は、ローラ止め５５のスライド用孔５５ｂにピン５６の軸部５６ｂが入っている状態である。（ｂ）は、（ａ）の状態から、ローラ止め５５が滑り落ちて回動用孔５５ａにピン５６の軸部５６ｂが入り、かつ、ローラ止め５５はストッパ５７に当たって回動を規制されている状態である。次に、（ｃ）に示すように、清掃ローラ７が移動して来る。そして、軸端部Ａ１，Ａ２に蹴り上げられるようにしてローラ止め５５が時計回り方向に回動し、清掃ローラ７が溝５２ａの終端まで行くことを許容する。アレイ１が反転して所定の姿勢になれば、（ｃ）の状態から（ａ）の状態に戻る。
【００５０】
このように、アレイ１の姿勢の変化に伴って動くことが可能なローラ止め５５により、清掃ローラ７の移動を規制したり、許可したりすることができる。なお、回動用孔５５ａに入った状態の軸部５６ｂがスライド用孔５５ｂに入るには、アレイ１が反転し、かつ、四角柱である軸部５６ｂがスライド用孔５５ｂに対して相対的に入り込める所定の角度が必要である。
【００５１】
《清掃動作の具体例》
次に、清掃時のアレイ１の動きと、清掃ローラ７，８，９の動きとの関係について、具体的に例示しながら説明する。
【００５２】
図３０は、太陽追尾中のアレイ１の姿勢の一例を示す斜視図である。アレイ１の傾斜（仰角）は例えば４５度の直前であるとする。清掃ローラ７，８，９は、アレイ１の上端側にとどまっている。第１実施形態と同様に、以下、この姿勢におけるアレイ１の上端側及び下端側を、単に「上端側」及び「下端側」として説明する。
【００５３】
図３１は、図３０の状態における例えば清掃ローラ７の位置を示す側面図（一部拡大図）である。軸端部Ａ１はガイド部材５１の溝５１ａにおける図示の位置にある。なお、以下の説明では、代表例として清掃ローラ７とそのガイド部材５１との関係を例示して説明するが、清掃ローラ７とガイド部材５２との関係、及び、他の清掃ローラ８，９とそれらのガイド部材との関係も同様である。
【００５４】
図３１において、ローラ止め５５は、ストッパ５７により反時計回り方向への回動を規制されており、清掃ローラ７は、この時点までは、ローラ止め５５が邪魔になって移動できない状態である。この直後、軸部５６ｂの左右の辺とスライド用孔５５ｂとが互いに平行になり、ローラ止め５５が滑り落ちる。
【００５５】
図３２は、ローラ止め５５が滑り落ちた状態を示す側面図（一部拡大図）である。ここから、清掃ローラ７は転がりながら下方へ移動する。
図３３は、清掃ローラ７，８，９がこの姿勢での最下部まで移動した状態を示す斜視図である。この移動により、モジュール６の表面は清掃される。昼間の太陽追尾中に清掃を行うと、一時的に清掃ローラ７，８，９が通過することにより発電が阻害されるが、所要時間は短時間であり、発電量にはほとんど影響がない。
むしろ、太陽を追尾する仰角の方向の動作を利用して清掃ローラ７，８，９を移動させることで、清掃に使用する電力を節約することができる。
【００５６】
図３４は、日没後のアレイ１の姿勢を示す斜視図である。清掃ローラ７，８，９はアレイ１の下端側にある。
図３５は、図３４の状態におけるアレイ１を示す側面図（一部拡大図）である。拡大図に示すように、軸部５６ｂはスライド用孔５５ｂにある。
【００５７】
図３６は、図３４の状態からアレイ１が少し逆傾斜した状態を示す斜視図である。清掃動作が開始されると、アレイ１の下端部が上端部より高くなるように上がり始め、逆傾斜になり始めている。
図３７は、図３６の状態における側面図（一部拡大図）である。アレイ１が逆傾斜することにより、清掃ローラ７が転がりながら移動する。ローラ止め５５は、自重により滑り落ちようとするベクトル成分が軸部５６ｂとの滑り摩擦力を超えず、動かない。
【００５８】
図３８は、図３６の状態から清掃ローラ７，８，９がアレイ１の上端側の終端まで達した状態を示す斜視図である。
図３９は、図３８の状態における側面図（一部拡大図）である。清掃ローラ７は溝５１ａの終端に達し、１回の清掃が完了する。ローラ止め５５は、動かないので、清掃ローラ７の通過を妨げない。
【００５９】
図４０は、図３８の状態からアレイ１がさらに大きく逆傾斜した状態を示す斜視図である。
図４１は、図４０の状態における側面図（一部拡大図）である。ここで初めて、軸部５６ｂの左右の辺とスライド用孔５５ｂとが互いに平行になり、この直後、ローラ止め５５が滑り落ちる。
図４２は、図４１の状態からローラ止め５５が滑り落ちた状態における側面図（一部拡大図）である。この状態では、軸部５６ｂが相対的にローラ止め５５の回動用孔５５ａに入っている。
【００６０】
図４３は、朝の発電開始に向けてアレイ１を立てようとする途中の状態を示す斜視図である。
図４４は、図４３の状態における側面図（一部拡大図）である。ローラ止め５５はストッパ５７に当たり、反時計回り方向の回動が規制されている。そのため、清掃ローラ７の移動がローラ止め５５により妨げられる。そして、清掃ローラ７，８，９をアレイ１の上端側に留めたまま、アレイ１は日の出に鉛直な姿勢となり、以後、太陽を追尾して図３０に例示するような姿勢になる。
【００６１】
このようにして、昼間にも夜間にも、モジュール６の表面上を転がって移動する清掃ローラ７，８，９により、モジュール６の表面に付着した汚れの清掃を行うことができる。
【００６２】
《開示のまとめ》
以上、詳述したように、本開示の太陽光発電装置１００は、アレイ１に保持され、汚れを吸着する機能を有し、アレイ１の表面を転がり移動することが可能な清掃ローラ７，８，９と、駆動部４を制御して仰角の方向にアレイ１の姿勢を変化させることによって、清掃ローラ７，８，９が自重によりアレイ１の表面を転がりながら移動するように制御する制御部１２とを備えている。
【００６３】
このような太陽光発電装置１００では、仰角の方向にアレイ１の姿勢を変化させることによって、清掃ローラ７，８，９が自重によりアレイ１の表面を転がりながら移動し、アレイ１の表面に付着している汚れを吸着する。仰角の方向にアレイ１の姿勢を変化させることは、太陽を追尾する太陽光発電装置１００が本来有する機能であるので、清掃専用の駆動装置等を設けることなく、清掃を行うことができる。こうして、気象条件にも水にも依存せずに、定期的に確実な清掃が行える太陽光発電装置１００を提供することができる。
【００６４】
方法として表現すれば、汚れを吸着する機能を有する清掃ローラ７，８，９を、アレイ１の表面に沿わせた状態とし、仰角の方向にアレイ１の姿勢を変化させることにより清掃ローラ７，８，９を自重で転がして移動させることにより、アレイ１の表面の汚れを吸着するアレイの清掃方法である。
【００６５】
また、清掃ローラ７，８，９はガイド部材５１，５２，５３に案内され転がり移動するので、ガイド部材５１，５２，５３，５４で案内する方向に清掃ローラ７，８，９を転がすことができる。従って、清掃したい場所を確実に清掃することができる。さらに、ガイド部材５１，５２，５３，５４は、清掃ローラ７，８，９の回転軸の軸端部Ａ１，Ａ２を案内する溝を有するので、溝に沿って清掃ローラ７，８，９を安定して動作させることができる。アレイ１が反転しても、溝に保持された清掃ローラ７，８，９は落下せずに移動することができる。
【００６６】
また、第１実施形態における溝の保持部５１ａ２及び傾斜部５１ａ３、並びに、第２実施形態におけるローラ止め５５とこれに関連する構成は、いわば清掃ローラ７，８，９の移動規制部である。すなわち、溝の終端近傍には清掃ローラ７，８，９の移動を、アレイ１の傾きが所定角度になるまで規制する移動規制部が設けられている。このような移動規制部を設けることで、清掃ローラの移動を、アレイ１の傾きが所定角度になるまで規制することができる。この場合、アレイ１の姿勢と清掃ローラ７，８，９の移動開始の時期との関係を規定することができる。
【００６７】
さらには、清掃ローラ７，８，９の清掃面はマイクロファイバー製であるので、水を使用せずに汚れを吸着することができる。
【００６８】
《その他》
なお、上述の太陽光発電装置１００は集光型として説明したが、清掃ローラ７，８，９により清掃する構成は、集光型でなくても適用可能である。例えば、結晶シリコン型で追尾型の太陽光発電装置であっても、清掃ローラ７，８，９により清掃する構成を適用可能である。
【００６９】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、清掃ローラ７，８，９の移動開始を規制する構成は、種々のバリエーションが可能である。例えば溝に突起を設けてアレイ１の傾斜が水平に近いときは移動が規制され、傾斜角が所定の角度より大きくなって初めて突起を軸端部Ａ１，Ａ２が乗り越えて移動開始するような構成であってもよい。
【００７０】
《補記》
なお、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及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７１】
１  アレイ
２  基礎
３  支柱
４  駆動部
４ａ，４ｅ  モータ
５  追尾架台
６  モジュール
７，８，９  清掃ローラ
１０  駆動回路
１１  追尾センサ
１２  制御部
５１，５２，５３，５４  ガイド部材
５１ａ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ  溝
５１ａ１  傾斜部
５１ａ２  保持部
５１ａ３  傾斜部
５５  ローラ止め
５５ａ  回動用孔
５５ｂ  スライド用孔
５６  ピン
５６ａ  頭部
５６ｂ  軸部
５７  ストッパ
５８  ワッシャ
１００  太陽光発電装置
Ａ１，Ａ２  軸端部
Ｇ  設置面
Ｓ  シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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