(57)【要約】【課題】太陽光発電において、太陽光発電パネルの集光部外装表面に風雨による塵埃の堆積汚れが付着するのを防ぎ発電効率を低下させないようにすることである。【解決の手段】太陽光発電パネルの集光部外装表面に光を透過し、且つ、塵埃を防ぐことが出来るフイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの集光部外装表面を被い、その両端を送り出しローラーと巻き取りローラー間で保持し、フイルム状光透過シートが塵埃の堆積で汚れたら、そのフイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの集光部外装表面から巻き取りローラーで移動させ新しいフイルム状光透過シートを自動で連続して太陽光発電パネルの集光部外装表面に供給することにより、太陽光発電パネルの集光部外装表面が塵埃の堆積汚れによって発電効率が低下するのを防ぐ方法及び装置。【選択図】図１
2014029899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フイルム状光透過シートで、太陽光発電パネルの集光部外装表面を被うようにして、塵埃汚れが直接太陽光発電パネルの集光部外装表面に付着するのを防ぎ、そのフイルム状光透過シートに付いた塵埃汚れを太陽光発電パネルの集光部外装表面からフイルム状光透過シートごと移動させると同時に連続して新しいフイルム状光透過シートを供給することにより太陽光の集光効率を下げないようにする方法と装置である。
【請求項２】
上記請求項１記載の装置に、フイルム状光透過シートに付いた塵埃汚れを拭き取るワイパーを付け、送り出しローラーと巻き取りローラーを逆転できるようにしてフイルム状光透過シートを複数回利用する方法と装置。
【請求項３】
上記請求項１記載の方法で、輪状に連結されたフイルム状光透過シートを巻き取りローラーと送り出しローラー間で連動移動させ太陽光発電パネルの集光部外装表面上でフイルム状光透過シートに付着した塵埃汚れを拭き取るワイパーを設けた方法と装置
【請求項４】
上記請求項１記載の装置で、予めロール状にまかれたフイルム状光透過シートが送り出しローラー、或は巻き取りローラーに脱着できるようにした装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電において太陽光発電パネルの集光部外装表面に塵埃が堆積し発電効率が落ちることを防ぐ為、太陽光発電パネルの集光部外装表面にフイルム状光透過シートで被い、塵埃の汚れをフイルム状光透過シートごと太陽光発電パネルの集光部外装表面から自動的に移動させると同時に新しいフイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの集光部外装表面に連続して供給し太陽光発電の発電効率の低下を防ぐ目的の、太陽光電池パネルの汚れ防止方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そこで、特許文献１、特開２００２−２７３３５１のように、太陽電パネルに沿って移動しつつ洗浄水を用いて回転ブラシで前記外装面の汚れを除去するクリーニング方法において、前記パネルの上端及び下端のそれぞれ長手方向に上端載架レールおよび下端載架レールを取り付けた過程と、前記回転ブラシを備えた洗浄装置本体を本体フレームに配設した過程と、洗浄装置本体をパネル外装面に沿って上下縦軸方向に移動可能とするように上下移動用レール及び左右横軸方向に移動可能とした滑車を車体一体型架車の架台に取り付ける過程と、洗浄装置本体には少なくとも２個以上の回転ブラシを付け替え自在に装着し、かつ同一方向及び/又は逆方向に回転可能とした過程と、前記架車の横軸方向への移動と共に、架台に取り付けた上下移動レールに洗浄装置本体を懸架状に嵌挿移動せしめることにより該洗浄装置本体に装着した回転ブラシが外装面に沿ってクリーニング域を変更するように構成されている過程と、を含むことを特徴とする太陽電池パネル外装面クリーニング方法がある。
【０００３】
または、特許文献２、特開２０１２−１２４３０３のように、太陽光追従型発電システムにおける太陽電池パネル表面を研磨・洗浄する自動研磨及び/または洗浄装置において、
前記太陽電池パネルを太陽光に追従できるように支持する支持部材と、
前記支持部材を中心にして前記太陽電池パネルを太陽光に追従できるように回転可能に固定する太陽電池パネルと保持枠と、
前記太陽電池パネル保持枠の両側部に設けられ、一方の端および他方の端でそれぞれが閉塞されている溝と、
前記溝で両端部が支持されているとともに、前記太陽電池パネルの表面を洗浄できるロールブラシまたはチャンネルブラシと、
前記ロールブラシまたはチャンネルブラシの軸と前記溝との距離を一定に保持するほぼコ字型保持部材と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする太陽電池パネル自動研磨および/または洗浄機がある。
【０００４】
さらに、特許文献３、特開２０１０−１６１１４４のように、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転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がある。
【０００５】
さらには、特許文献４、特開平１１−５４７７９のように、主に住宅の屋根上に設置される最上層が透明板で構成される太陽電池において、透明板外面上を清掃するワイパーおよび清掃液を透明板外面上に噴出するための装置を装備したことを特徴とする太陽電池がある。
【０００６】
そのほか、特許文献５、特開２０１０−１９２４９２の、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する薄膜シート状太陽電池と該薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すことができるように、巻き取り装置を架台上に固定し、架台には薄膜シート状太陽電池を巻き取り、巻き戻すのに円滑にできるように等間隔にローラーを複数個も受けたことを特徴とする薄膜シート状太陽電池装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７３３５１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２４３０３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６１１４４号公報
【特許文献４】特開平１１−５４７７９号公報
【特許文献５】特開２０１０−１９２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
太陽光発電において、太陽光発電パネルの集光部外装表面に太陽光の受光量が多い程、太陽光発電の発電量が増すのは周知の事実です。しかし、長期間の風雨にさらされることにより太陽光発電パネルの集光部外装表面に塵埃の堆積汚れが生じ太陽光を遮る結果、太陽光発電の発電量が落ちることも既知の事実です。そのため、太陽光発電の発電効率を下げないためには、太陽光発電パネルの集光部外装表面の塵埃を除去する洗浄方法が課題になります。
【０００９】
特に、住宅用の太陽光発電においては、住宅の屋根に取り付けられていることが多いいため、人手による洗浄が主力であり、不安定な高所での作業のため危険なことと、人手作業のため高い洗浄コストが必要になるなど問題があった。
これらを解決する手段として前記の特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５がある。
しかしながら、いずれも太陽光発電パネルの集光部外装表面に堆積した塵埃を洗浄する方法であった。そのため、太陽光発電パネル表面に傷をつけるおそれがあることと、ブラシやワイパーなどで汚れを拭き取ったり、剥がしたりする方法なので、完全に汚れの除去が出来ないため長期間のあいだ塵埃の洗浄残留が堆積し太陽光発電パネルの集光効率が低下するおそれがある。
【００１０】
また、これらの方法では太陽光発電パネルを洗浄時自動的に傾斜さす為の架台や装置、洗浄用のロールブラシ、または大型ワイパーなどをつけた大掛かりで高価な設備が必要になっている。
【００１１】
太陽光発電パネルは、住宅の屋根などの不安定な高所に設置されていることが多いため、それらの洗浄装置を設置するには太陽光発電パネルを取り付けた架台の強度や重量、大きさ、洗浄装置の取り付け方法、又は風雨に対する強度、美観などで実用化するには難点があった。
【００１２】
さらに、
【特許文献５】特開２０１０−１９２４９２号の薄膜シート状太陽電池装置においては太陽光発電パネル自身をシート状にする必要があり技術的な面と価格の面、そして取り外して洗浄するとき取り外し可能にする配線工事、その取り外し作業方法など実用化には問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、太陽光発電パネルの集光部外装表面を風雨による塵埃汚れから保護し塵埃汚れによる太陽光発電パネルの集光効率を極力下げないようにすることであり、また、太陽光発電パネルの集光部外装表面を直接洗浄することによる太陽光発電パネルの集光部外装表面の塵埃汚れの洗浄残留や洗浄による傷をなくすることである。そして、洗浄に伴う設備のコストを極力小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成できる本発明の第１発明は、請求項１に記載された通り、太陽光発電パネルの集光部外装表面を直接洗浄するものでなく、風雨による塵埃の汚れが太陽光発電パネルの集光部外装表面に付着しないように、太陽光発電パネルの集光部外装表面にフイルム状光透過シートで被い、堆積した塵埃を自動的に太陽光発電パネルの集光部外装表面から移動させ、かつ、連続的に太陽光発電パネルの集光部外装表面に塵埃で汚れてない新しいフイルム状光透過シートを自動で供給するため、図１のように、図１の２の送りだしローラーと図１の３の巻き取りローラーとを設けた装置の間に太陽光発電パネルを設置して、送り出しローラーと巻き取りローラー間で太陽光発電パネルの集光部外装表面を被うように張られたフイルム状光透過シートによって、太陽光発電パネルの集光部外装表面を塵埃汚れから保護するようする。太陽光発電パネルの集光部外装表面上のフイルム状光透過シートが塵埃で汚れれば、巻き取りローラーで太陽光発電パネルの集光部外装表面から移動させ、巻き取りローラー側にあるフイルム状光透過シートを巻き取り、太陽光発電パネルの集光部外装表面上にフイルム状光透過シートが自動で連続的に供給されるようにした方法と装置である。
フイルム状光透過シートとは水や塵埃は透過させないが光は透過さす０．００１ｍｍから３ｍｍぐらいの薄いシートのことである。
勿論、上記目的を達成することができればシートの厚さは３ｍｍ以上でも良いことは云うまでもない。また、フイルム状光透過シートはロール状でなくシートでも良いのは云うまでもない。上記の太陽光発電パネルの集光部外装表面とは太陽光発電の為の太陽光を直接受光する太陽光発電パネルの太陽光を直接受けて光エネルギーを取り入れる太陽光発電パネルの外装面上部のことである。
【００１５】
上記の目的を達成できる本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの太陽光発電パネルの集光部外装表面をフイルム状光透過シートで被い、そのフイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの集光部外装表面から移動させる手段として、フイルム状光透過シートを図３の３の巻き取りロールにて巻き取り、図３の７のように太陽光発電パネルの端に設置したワイパーの下を通過させることで堆積した塵埃を自動で拭き取とり、送り出しローラーからのフイルム状光透過シートが無くなり供給できなくなった時点で、巻き取りローラーと送り出しローラーを逆回転させてフイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの集光部外装表面上で往復させ複数回使用する方法と装置である。この場合、図３の２の送り出しローラーが巻き取り作業をするようにすると良い。
また、フイルム状光透過シートに付いた塵埃の汚れを拭き取るワイパーは図３の７−１のように送り出しローラー側にも取り付けると良い。
送り出しローラーと巻き取りローラーはモーター駆動で自動巻き取りを行うのが良い。
塵埃を拭き取るワイパーは汚れを拭き取る効率を上げるため可動にしても良い。
フイルム状光透過シートを巻き取り移動させるときは雨が降っている時が塵埃を拭き取る効率として良いのは云うまでもない。
【００１６】
上記の目的を達成できる本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの太陽光発電パネルの集光部外装面表面に図６のようにフイルム状光透過シートを連結させ輪状したもので被い太陽光発電パネルの集光部外装表面が塵埃の堆積で汚れを防ぐと共に、太陽光発電パネル両端の図５の２の送り出しローラーと図５の３の巻取りローラーにより自動で巻き取り送り出しを連続して行える装置に図３の７のワイパーを設け移動してきたフイルム状光透過シートを順次拭き取り洗浄し再度、太陽光発電パネルの集光部外装表面に送り出しフイルム状光透過シート連続利用する方法と装置である。
フイルム状光透過シートを巻き取りローラーで移動させワイパーで塵埃汚れを拭き取るときは雨が降っている時が塵埃を拭き取る効率が良いのは云うまでもない。
【発明の効果】
【００１７】
太陽光発電パネルは一般的には住宅の屋根のように集光の効率が良い場所に設置される為、設置された太陽光発電パネルの洗浄は高所作業で危険なため容易に出来なかった。また、上記の参考文献１、参考文献２、参考文献３、参考文献４、参考文献５のいずれも大掛かりな設備が必要であり、設備コストが高くついて発電コストの上昇により実用化が困難である。また、それらの全てが太陽光発電パネル自身の洗浄なので塵埃汚れの残留や太陽光発電パネルの洗浄傷が問題であった。
本発明は太陽光発電パネル自身の汚れを除去するものでなく、太陽光発電パネルに被ったフイルム状光透過シートを汚れたら移動させるだけであるのでフイルム状光透過シートを自動移動させる簡単なモーター駆動のローラー設備と固定式のワイパーをつけた簡易な設備なので低コストで本発明の目的が達成できるばかりでなく、汚れが太陽パネル自身に付かないので塵埃汚れの残留堆積がなく、かつ、風邪で飛ばされてきた物体による破損もある程度保護できる。また、簡易な設備なので太陽光パネルを取り付けた架台の美観も損なわない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】太陽光発電パネルの汚れ防止方法及び装置斜視図
【図２】太陽光発電パネルの汚れ防止方法及び装置側面図
【図３】ワイパー付き太陽光発電パネルの汚れ防止方法及び装置斜視図
【図４】ワイパー付き太陽光発電パネルの汚れ防止方法及び装置側面図
【図５】太陽光発電パネルの輪状フイルム状光透過シート汚れ防止装置斜視図
【図６】太陽光発電パネルの汚れ防止装置の輪状フイルム状光透過シート斜視図
【図７】太陽光発電パネルの輪状フイルム状光透過シート汚れ防止装置側面図
【図８】太陽光発電パネルの輪状フイルム状光透過シート汚れ防止装実施例２側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る太陽光発電パネルの集光部外装表面部に直接、塵埃が堆積することを防ぐ為、図１の４ように、ロール状に巻かれたフイルム状光透過シートを図１の２送りロールに装着しその一端を引き出して図１の３に装着して太陽光パネルの集光部外装表面部に被さるように張る。張られたフイルム状光透過シートが風雨で飛ばないように図１の５の外枠を被せるがフイルム状光透過シートは巻き取りローラーによって巻き取られるように設置する。太陽光発電パネルの集光部外装表面部上のフイルム状光透過シートを図２の６の塵埃汚れと一緒に図１の３の巻き取りローラーで巻き取り、図２のAの矢印方向に動かし図２の６−１のように太陽光発電パネルの集光部外装表面部上から移動させると同時に送り出しローラーから連続して太陽光発電パネルの集光部外装表面部上へ供給する方法と装置が第１形態である。
フイルム状光透過シートの巻き取りは電動モーター駆動による自動巻取りが好ましい。
フイルム状光透過シートとは水や塵埃は透過させないが光は透過さす０．００１ｍｍから３ｍｍぐらいの薄いシートのことである。
勿論、上記目的を達成することができればシートの厚さは３ｍｍ以上でも良いことは云うまでもない。
また、フイルム状光透過シートはロール状でなくシートでも良い。
太陽光発電パネルの集光部外装表面とは太陽光発電の為の太陽光を直接受光する太陽光発電パネルの太陽光を直接受けて光エネルギーを取り入れる太陽光発電パネルの外装面上部のことである。
外枠とは、太陽光発電パネルの集光部外装表面部の太陽光の集光を妨げず、かつ、フイルム状光透過シートが送り出しローラーから巻き取りローラーで巻き取られる動きを妨げず、そして、風雨によりフイルム状光透過シートが破損したり大きく動かないための装置である。
図２は図１の側面図である。
【００２１】
図３は本発明に係る太陽光発電パネル汚れ防止装置のフイルム状光透過シートを複数回利用する方法と装置の斜視図である。
図３の２の送り出しローラーには図３の４のフイルム状光透過シートが巻かれており、そのフイルム状光透過シートが図３の１の太陽光発電パネルの集光部外装表面部上を被うように引き出されて図３の３の巻き取りローラーに装着されている。さらに、太陽光発電パネルの両端にはフイルム状光透過シートの塵埃汚れを除去するためのワイパー図３の７と７−１がついている。図３の３のように巻き取りローラー側と図３の２送り出しローラー側に固定式のワイパーを設置してフイルム状光透過シートを通過させ汚れを拭き落として再び太陽光発電パネル上に戻す装置である。図４の側面図のようにフイルム状光透過シートを巻き取りローラーで巻き取ると塵埃汚れ図４の６が図４の６−１に移動し図4の７のワイパーで拭き取られ図４の６−２のようにフイルム状光透過シートから剥がされる。また、図３の２の送り出しローラーに設置したフイルム状光透過シートを全て使用し、かつ、送り出しローラーにフイルム状光透過シートの一端が装着されている状態で、送り出しローラーと巻き取りローラーを逆転して図３−２送り出しローラーがフイルム状光透過シートを巻き取りができるようにしてフイルム状光透過シートを複数回使用できるようにした太陽光発電パネル汚れ防止の方法と装置が方法と装置が第２形態である。である。この巻き戻りローラーと送り出しローラーを逆転して使用するときは、フイルム状光透過シートに付着した塵埃汚れを拭き取るワイパーは図4の７−１である。
フイルム状光透過シートの巻き取りや送り出しは自動で行うので電動モーター駆動が好ましい。
また、太陽光発電パネル汚れ防止装置の稼動はワイパーでフイルム状光透過シートに付着した塵埃を拭き取るため雨が降っていることが最適であるのは云うまでもないので雨センサーで自動稼動するようにすると良い。
また、塵埃汚れを除去するワイパーは太陽光発電パネルの集光部外装表面部の集光を妨げない場所が好ましい。ワイパーの形状は本発明の目的を達成するならばどのような形でも良く、また、可動式にしても良い。
図４は図３の側面図である。
【００２２】
図５は本発明に係る太陽光発電パネル汚れ防止装置においてフイルム状光透過シートを輪状にして連続して複数回使用できるようにした装置と方法の斜視図である。図６は図５の８の斜視図である。図５の２の送り出しローラーと図５の３の巻き取りローラーに、図５の８のフイルム状光透過シートを図５のように装着して駆動モーターで送り出しローラーと巻き取りローラーに装着した、輪状フイルム状光透過シートを連続で移動させフイルム状光透過シートに付着した塵埃汚れを図５の７のワイパーで除去し再度太陽光発電パネルの集光部外装表面部に供給してフイルム状光透過シートを連続して複数回使用できる方法と装置が第３形態である。図５の７のワイパーの形状は本発明の目的を達成するならばどのような形でも良く、また、可動式にしても良い。
図７の９の押さえローラーで太陽光発電パネルの集光部外装表面部とフイルム状光透過シートが接触する強度を調整することによりフイルム状光透過シートが摩擦により破損するのを防ようにするのが良い。
図７は側面図である。
【００２３】
図８は本発明に係る太陽光発電パネル汚れ防止装置においてフイルム状光透過シートを輪状にして連続して複数回使用できるようにした装置と方法で輪状フイルム状光透過シートを太陽光発電パネルの下を通過させるようにした方法と装置が第４形態である。
図８は側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１        太陽光電池パネル      
２        送り出しローラー
３        巻取りローラー
４        フイルム状光透過シート
５        外枠
６        塵埃汚れ      
６−１    移動した塵埃汚れ
６−２    除去された塵埃汚れ  
７        巻き取り側ワイパー  
７−７    送り出し側ワイパー
８        輪状のフイルム状光透過シート
９        押さえローラー
【図１】
2014029899.tif 000003
【図２】
2014029899.tif 000004
【図３】
2014029899.tif 000005
【図４】
2014029899.tif 000006
【図５】
2014029899.tif 000007
【図６】
2014029899.tif 000008
【図７】
2014029899.tif 000009
【図８】
2014029899.tif 000010