(57)【要約】【課題】受光面をほぼ水平に配置した太陽電池モジュールに塵埃や砂塵などが堆積することによる発電効率の低下を防止する。【解決手段】架台２に対して太陽電池モジュール１０を起伏シリンダ３を介して回動自在に連結するとともに、太陽電池モジュール１０を洗浄する洗浄ユニット４を移動機構５を介して縦方向に移動自在に設ける。これにより、起伏シリンダ３による太陽電池モジュール１０の起伏動作に連動して洗浄ユニット４を移動機構５を介して太陽電池モジュール１０の上端部と下端部との間で往復移動させ、太陽電池モジュール１０の表面を洗浄ユニット４によって洗浄する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台に対して太陽電池モジュールを起伏手段を介して回動自在に連結するとともに、太陽電池モジュールを洗浄する洗浄ユニットを移動機構を介して上下縦方向に移動自在に設け、起伏手段による太陽電池モジュールの起伏動作に連動して洗浄ユニットを移動機構を介して太陽電池モジュールの上端部と下端部との間で往復移動させ、太陽電池モジュールの表面を洗浄ユニットによって洗浄することを特徴とする太陽電池モジュールの洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュールの洗浄装置において、前記洗浄ユニットは洗浄パイプと、該洗浄パイプに設定間隔をおいて設けられ、圧縮空気または高圧水を噴出可能な複数個の洗浄ノズルとから構成されることを特徴とする太陽電池モジュールの洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールの洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄膜太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールが提案されている。この太陽電池モジュール１０は、図５および図６に示すように、受光面となるガラス基板などの透光性基板１１の裏面に積層形成された薄膜太陽電池セル１２、薄膜太陽電池セル１２の周囲で透光性基板１１に接着して形成された枠状のスペーサ１３、スペーサ１３の枠内に充填されて薄膜太陽電池セル１２を被覆する低反発性樹脂部１４、低反発性樹脂部１４の外面を被覆する裏面シート１５から構成されており、薄膜太陽電池セル１２からは図示しない出力端子が裏面シート１５の端子用穴１５ａから導出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、太陽電池モジュール１０は、詳細には図示しないが、１枚、または、必要に応じて複数枚を縦方向あるいは横方向に配列し、その周縁部にアルミ押出成形品などからなる左右の縦枠および上下の横枠を嵌め込み、縦枠、横枠を相互に固定して補強し、屋根などに設置される。
【０００４】
このような太陽電池モジュール１０は屋外に設置される関係上、経年使用により受光面側の透光性基板１１の表面に空気中の塵埃や砂塵などが堆積して付着し、これにより薄膜太陽電池セル１２に到達する光量が減少し、太陽電池モジュール１０の出力が低下するものとなる。このため、透光性基板１１の表面に洗浄水を散布、噴射し、堆積して付着した塵埃や砂塵などを洗浄するようにしている（例えば、特許文献２乃至４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６７００１号公報
【特許文献２】特開平７−３８１３１号公報
【特許文献３】特開平１１−３５０６８４号公報
【特許文献４】特開２００３−１９９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述した太陽電池モジュールは、通常、勾配屋根に設置されており、洗浄水を散布、噴射すれば、洗浄水は透光性基板の表面を勾配に沿って流下し、表面に堆積して付着した塵埃や砂塵などを洗い流して洗浄することができる。しかしながら、建物などの屋上（陸屋根）や低緯度地域などに太陽電池モジュールを設置する場合、その受光面を地面と略平行なほぼ水平に配置することがある。この場合には、洗浄水を散布、噴射しても、洗浄水は水流によって周囲に流れるだけであり、洗浄効果は一部分に限定され、洗浄されない部分が残るものとなる。また、洗浄水が滞留した場合には、洗浄水が蒸発すると、洗浄水に溶け込んだ塵埃や砂塵などがそのまま残留することから、洗浄効果が限定的になるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、受光面をほぼ水平に配置した太陽電池モジュールに塵埃や砂塵などが堆積することによる発電効率の低下を防止することのできる太陽電池モジュールの洗浄装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、架台に対して太陽電池モジュールを起伏手段を介して回動自在に連結するとともに、太陽電池モジュールを洗浄する洗浄ユニットを移動機構を介して縦方向に移動自在に設け、起伏手段による太陽電池モジュールの起伏動作に連動して洗浄ユニットを移動機構を介して太陽電池モジュールの上端部と下端部との間で往復移動させ、太陽電池モジュールの表面を洗浄ユニットによって洗浄することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、起伏手段を駆動して太陽電池モジュールを架台との連結部回りに起立させる。太陽電池モジュールが起立すると、移動機構が洗浄ユニットを太陽電池モジュールの上端部から下端部にかけて縦方向に移動することにより、太陽電池モジュールの表面を洗浄ユニットによって洗浄することができる。一方、起伏手段を介して太陽電池モジュールを受光面がほぼ水平な位置まで伏倒させると、移動機構を介して洗浄ユニットが太陽電池モジュールの下端部から上端部にかけて縦方向に移動し、受光面を遮ることのない元の位置に復帰する。
【００１０】
この結果、受光面をほぼ水平に配置した太陽電池モジュールにおいても、太陽電池モジュールを起伏させる起伏手段を利用して洗浄ユニットを太陽電池モジュールの上端部と下端部との間の縦方向に往復移動させて、太陽電池モジュールの表面に堆積した塵埃や砂塵などを洗浄することができる。
【００１１】
ここで、起伏手段の駆動源としては、太陽電池モジュールによって発電された電気を利用して電動モータを駆動し、電動モータによって駆動される油圧ポンプや圧縮機を利用することができる。
【００１２】
本発明において、前記洗浄ユニットは洗浄パイプと、該洗浄パイプに設定間隔をおいて設けられ、圧縮空気または高圧水を噴出可能な複数個の洗浄ノズルとから構成されることが好ましい。例えば、塵埃や砂塵などの性状にもよるが、水源を確保できるのであれば、高圧水を噴出させて洗浄すればよく、また、乾燥地帯や砂漠などにおいては、水源が乏しいこと、結露がないことから、圧縮空気を利用して洗浄すればよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、受光面をほぼ水平に配置した太陽電池モジュールに塵埃や砂塵などが堆積することによる発電効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの洗浄装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールの洗浄装置の側面図である。
【図３】図１の太陽電池モジュールの洗浄装置を起立させた状態を示す側面図である。
【図４】太陽電池モジュールの洗浄装置を構成する洗浄ユニットを一部省略して示す斜視図および縦断面図である。
【図５】透光性基板およびその裏面に形成した太陽電池セルを模式的に示す側面図である。
【図６】薄膜太陽電池モジュールを説明する分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１乃至図３には、本発明の太陽電池モジュールの洗浄装置の一実施形態が示されている。
【００１７】
この洗浄装置１は、架台２と、架台２に下部を回動自在に支持された太陽電池モジュール１０と、太陽電池モジュール１０と架台２との間に配設された起伏手段３と、太陽電池モジュール１０の左右幅方向の長さに相当する長さを有して太陽電池モジュール１０の表面上方を縦方向に移動可能な洗浄ユニット４と、洗浄ユニット４を太陽電池モジュール１０の上端部から下端部にかけて往復移動させる移動機構５とから構成されている。
【００１８】
ここで、太陽電池モジュール１０は、前述した構成を有しており、横方向に複数枚並設し、それらの周縁部に左右の縦枠１６および上下の横枠１７を嵌め込んで相互に固定することにより構成されている。また、太陽電池モジュール１０は、通常、その受光面がほぼ水平面に位置するように配置されている他、洗浄ユニット４は、太陽光を遮らないように、太陽電池モジュール１０の上端位置に配置されている（図１、図２参照）。
【００１９】
起伏手段３は、例えば、起伏シリンダであって、そのピストンロッドが太陽電池モジュール１０の左右の縦枠１６にそれぞれ回動自在に軸連結され、本体が架台２にそれぞれ回動自在に軸連結されている。
【００２０】
洗浄ユニット４は、図４に示すように、洗浄パイプとしてのエアパイプ４１と、エアパイプ４１に軸心方向に間隔をおいて取り付けられた複数個の洗浄ノズル４２と、エアパイプ４１および洗浄ノズル４２を覆うカバー材４３とからなり、これらのエアパイプ４１およびカバー材４３は、後述する移動機構５を構成するスライダ５２に連結されている。
【００２１】
なお、洗浄ノズル４２は、太陽電池モジュール１０に向かってやや下り勾配でエアパイプ４１に設けられるとともに、噴出孔４２ａが左右方向に略１２０度の範囲にわたって形成されている。
【００２２】
移動機構５は、太陽電池モジュール１０の左右の縦枠１６の上方に上端部から下端部にかけてそれぞれ配設された一対のガイドロッド５１と、リニアベアリングを有して各ガイドロッド５１にそれぞれ摺動自在に嵌挿された一対のスライダ５２と、左右のスライダ５２と架台２間にそれぞれピン連結されたガイドアーム５３とからなり、各スライダ５２に洗浄ユニット４のエアパイプ４１およびカバー材４３の各両端がそれぞれ固定されている。
【００２３】
なお、一方のスライダ５２には、エアパイプ４１に連通する連通穴（図示せず）が形成されており、該連通穴には、圧縮機などのエア源に一端が接続されたエアホース６の他端が接続されており、圧縮空気をエアホース６、スライダ５２を経てエアパイプ４１に供給し、洗浄ノズル４２の噴出孔４２ａから噴出させることができる。
【００２４】
ここで、エア源および油圧源は、詳細には図示しないが、太陽電池モジュール１０によって発電された電力を利用して電動モータを駆動し、電動モータを介して駆動される圧縮機や油圧ポンプを利用すればよい。
【００２５】
次に、このように構成された洗浄装置１の作動について説明する。
【００２６】
まず、太陽電池モジュール１０の洗浄が必要になった場合は、例えば、一定時間が経過した場合には、起伏シリンダ３を伸長作動させるとともに、エア源を作動させる。これにより、架台２に回動自在に連結された太陽電池モジュール１０が上方に向けて徐々に起立するとともに、エア源からの圧縮空気をエアホース６、エアパイプ４１および洗浄ノズル４２に供給し、その噴出孔４２ａから噴出させる。この際、架台２と太陽電池モジュール１０との軸支部および架台２とガイドアーム５３との軸支部間の長さ、スライダ５２と架台２間に配設されたガイドアーム５３の長さを固定長とする三角形を形成するように、スライダ５２がガイドロッド５１に沿って下方に摺動する。スライダ５２が下方に向けて摺動すると、スライダ５２に連結されたエアパイプ４１の洗浄ノズル４２も噴出孔４２ａから圧縮空気を噴出しながら下方に移動し、太陽電池モジュール１０の透光性基板１１の表面に堆積した塵埃や砂塵などを吹き飛ばして洗浄する。
【００２７】
起伏シリンダ３がストロークエンドまで伸長作動すると、太陽電池モジュール１０は約６０度の起伏角度に起立し、洗浄ユニット４は太陽電池モジュール１０の下端部に移動する（図３参照）。
【００２８】
洗浄作業が終了したならば、起伏シリンダ３を縮退作動させることにより、架台２に回動自在に連結された太陽電池モジュール１０が下方に向けて徐々に伏倒し、また、ガイドアーム５３に規制されて、前述とは逆に、スライダ５２がガイドロッド５１に沿って上方に摺動する。そして、起伏シリンダ３がストロークエンドまで縮退作動すると、太陽電池モジュール１０は略水平状態に伏倒するとともに、洗浄ユニット４は太陽電池モジュール１０の上端部に移動し、太陽電池モジュール１０を遮ることのない元の位置に復帰するものである。
【００２９】
以上のように、本発明によれば、受光面をほぼ水平に配置した太陽電池モジュール１０において、太陽電池モジュール１０を起伏させる起伏シリンダ３を利用して洗浄ユニット４を上下縦方向に移動させて太陽電池モジュール１０の表面に堆積した塵埃や砂塵などを洗浄することができ、塵埃や砂塵などが堆積することによる発電効率の低下を防止することができる。
【００３０】
なお、前述した実施形態においては、洗浄媒体に圧縮空気を利用したが、電動ポンプによって水ポンプを駆動して高圧水を洗浄ノズルから噴射し、太陽電池モジュール１０を洗浄するようにしてもよい。
【００３１】
また、太陽電池モジュール１０の起伏手段として起伏シリンダ３を利用したが、シリンダに限るものではない。例えば、ロータリアクチュエータを太陽電池モジュール１０の連結軸に連結してもよく、また、モータおよびチェーン−スプロケットや歯車などの減速機構を介して太陽電池モジュールを回動させるようにしてもよい。
【００３２】
さらに、薄膜太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールについて説明したが、結晶太陽電池セルを多数連結して形成した多連太陽電池セルを有する太陽電池モジュールであっても構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１  洗浄装置
２  架台
３  起伏手段（起伏シリンダ）
４  洗浄ユニット
４１  エアパイプ
４２  洗浄ノズル
５  移動機構
５１  ガイドロッド
５２  スライダ
５３  ガイドアーム
６  エアホース
１０  太陽電池モジュール
【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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