(57)【要約】【課題】太陽光パネルのパネル面に積層した雪を効率的に除去可能な太陽光パネル除雪装置および太陽光パネル除雪機を提供すること。【解決手段】本発明の太陽光パネル除雪装置は、矩形の枠体であるカッターフレームと、滑落板と、を備え、カッターフレームは、外枠である外刃部を有し、滑落板は、滑落板の両側辺とカッターフレームの両側辺とが直交する向きで、カッターフレームの底辺に接続していることを特徴とする。本発明の太陽光パネル除雪機は、太陽光パネル除雪装置と、太陽光パネル除雪装置を保持しながら走行可能な走行装置と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネル除雪装置であって、
矩形の枠体であるカッターフレームと、滑落板と、を備え、
前記カッターフレームは、外枠である外刃部を有し、
前記滑落板は、前記滑落板の両側辺と前記カッターフレームの両側辺とが直交する向きで、前記カッターフレームの底辺に接続していることを特徴とする、
太陽光パネル除雪装置。
【請求項２】
前記カッターフレームは少なくとも１つの内刃部を備え、前記カッターフレームの開口側からの正面視において、前記カッターフレームの内部が前記内刃部によって複数に分割されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光パネル除雪装置。
【請求項３】
前記太陽光パネル除雪装置の下部に、太陽光パネルのパネル面との距離を測定可能な距離センサを備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の太陽光パネル除雪装置。
【請求項４】
前記距離センサが測定した距離に応じて作動する警報装置を備えることを特徴とする、請求項３に記載の太陽光パネル除雪装置。
【請求項５】
前記滑落板の上面であって、前記カッターフレームに近接する部分に、前記カッターフレームの底辺に沿って、前記滑落板の上面から突起した乗り上げ部を備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽光パネル除雪装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の太陽光パネル除雪装置と、
前記太陽光パネル除雪装置を保持しながら走行可能な走行装置と、を備えることを特徴とする、
太陽光パネル除雪機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光パネルのパネル面に積層した雪を効率的に除雪可能な太陽光パネル除雪装置および太陽光パネル除雪機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、メガソーラーと呼ばれる大型太陽光発電施設が急速に普及している。
これらの施設の太陽光パネルは屋外に設置されるため、冬季にはパネル面に雪が積もって発電が妨げられる。また、積雪荷重によってパネルが架台ごと圧潰したり、部分的にパネル面を塞いでホットスポット現象を引き起こすおそれもある。
そのため、従来の人力による除雪作業の他、様々な太陽光パネル除雪技術が開発されている。
特許文献１には、パネル据付型の除雪装置が開示されている。
この装置は、太陽光パネルの一辺に取り付け可能であって第一車輪部が固定される軌道部と、軌道部を駆動する駆動部と、太陽光パネルの面上を往復運動して堆積物を除去する作用部と、作用部の一方端部に設けられた第一車輪部と、作用部の他方端部に設けられた第二車輪部と、からなり、作用部が第一車輪部と第二車輪部とによって、太陽光パネル上を往復移動することで、パネル上の堆積物を除去する。
特許文献２には、融雪型の除雪装置が開示されている。
この装置は、太陽光パネルの下縁部の天面を暖めるように下縁部に沿って形成された熱媒体通路と、太陽光パネルとは別に屋外に鉛直方向に設置される太陽光受光面を有して太陽光により熱媒体を暖める太陽光集熱部と、太陽光集熱部で暖めた熱媒体を熱媒体通路に送給する送給手段と、を備え、太陽光集熱部で温めた空気を太陽光パネルの下縁部に送給することで、パネル上の積雪を溶融させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８６３１３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術には以下のような問題点がある。
＜１＞パネル据付型の除雪装置は、太陽光パネルの１スパンごとに順次取付けと取り外しを繰り返す必要があり作業効率が悪い。融雪型の除雪装置は、寒地において物理的に多量の積雪を溶かすだけ熱を確保するのが容易ではない。このため、いずれもメガソーラーの様な大規模施設の除雪に対応できない。また、人力による作業は言うまでもなく非効率である。
＜２＞太陽光パネルは外部環境に直接晒されるところ、パネル据付型、融雪型いずれも機構が複雑なので、環境や気候の影響で故障しやすい。
＜３＞人力による作業は非常な手間と時間がかかるため、高額の人件費がかかり作業コストが高い。また、パネル据付型、融雪型いずれも機構が複雑なので製造コスト、施工コスト、維持管理コストが高い。
【０００５】
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決する太陽光パネル除雪装置および太陽光パネル除雪機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような課題を解決するための本発明の太陽光パネル除雪装置は、矩形の枠体であるカッターフレームと、滑落板と、を備え、カッターフレームは、外枠である外刃部を有し、滑落板は、滑落板の両側辺とカッターフレームの両側辺とが直交する向きで、カッターフレームの底辺に接続していることを特徴とする。
【０００７】
本発明の太陽光パネル除雪装置は、カッターフレームが少なくとも１つの内刃部を備え、カッターフレームの開口側からの正面視において、カッターフレームの内部が内刃部によって複数に分割されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の太陽光パネル除雪装置は、下部に、太陽光パネルのパネル面との距離を測定可能な距離センサを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の太陽光パネル除雪装置は、距離センサが測定した距離に応じて作動する警報装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の太陽光パネル除雪装置は滑落板の上面であって、カッターフレームに近接する部分に、カッターフレームの底辺に沿って、滑落板の上面から突起した乗り上げ部を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記のような課題を解決するための本発明の太陽光パネル除雪機は、太陽光パネル除雪装置と、太陽光パネル除雪装置を保持しながら走行可能な走行装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の太陽光パネル除雪装置および太陽光パネル除雪機は以上の構成を有するため、次の効果を備える。
＜１＞除雪装置をパネル面上に位置決めして、太陽光アレイに沿って車両を進行させるだけで、大量の積雪を一度に除雪することができる。よって作業効率が非常に高い。
＜２＞構造が単純なので故障しにくく、メンテナンスが容易である。
＜３＞車両の駆動以外に動力を必要としないため、作業コストが非常に安い。また、構造が単純なので装置の製造コストと維持管理コストが安い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る太陽光パネル除雪装置の説明図。
【図２】本発明に係る太陽光パネル除雪装置による除雪方法の説明図（１）。
【図３】本発明に係る太陽光パネル除雪装置による除雪方法の説明図（２）。
【図４】実施例２の説明図。
【図５】実施例３の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の太陽光パネル除雪装置および太陽光パネル除雪機について詳細に説明する。
なお、本明細書において「傾斜方向」とは、太陽光パネルの傾斜した下辺から上辺に向かう縦方向であり「連続方向」とは傾斜方向に直角な方向であって、太陽光パネルが連続する方向を意味する。
【実施例１】
【００１５】
[太陽光パネル除雪装置]
＜１＞全体の構成（図１）。
本発明の太陽光パネル除雪装置１は、太陽光パネルＰのパネル面上の積雪Ｓをカッターフレーム１０で切り出して滑落板２０上を滑落させることで、大量の積雪Ｓを簡易かつ効率的に除雪可能な装置である。
太陽光パネル除雪装置１は、カッターフレーム１０と、カッターフレーム１０の底辺と接続する滑落板２０と、を少なくとも備える。
本明細書において、太陽光パネル除雪装置１の「前方」とはカッターフレーム１０の設置側、すなわち図１における奥側を示し、「後方」とは滑落板２０の延伸側、すなわち図１における手前側を示す。
太陽光パネル除雪装置１は、例えばバックホウなどの重機のアームに接続することで、太陽光パネル除雪機Ａとして使用することができる。太陽光パネル除雪機Ａについては後述する。
【００１６】
＜２＞カッターフレーム。
カッターフレーム１０は、パネル面の積雪Ｓを細断して複数の雪塊Ｓ’とするための矩形の枠体である。
本例では、カッターフレーム１０は、上辺と、底辺と、これらを接続する２枚の側辺と、からなる箱状の外刃部１１と、外刃部１１の内部を仕切る３枚の内刃部１２と、を一体に構成してなる。
カッターフレーム１０の上辺には、重機のアームなどに接続する接続部１３を設ける。接続部１３にはカッターフレーム１０を水平方向へ回転可能な油圧回転機構などを備えるのが望ましい。
カッターフレーム１０は、強度と防錆性を備えた部材で構成するのが望ましい。本例では、カッターフレーム１０として、ステンレス鋼製の梯子状の枠体を採用する。
カッターフレーム１０の幅は太陽光パネルＳの傾斜方向の幅以上とする。
【００１７】
＜２．１＞外刃部。
外刃部１１は、カッターフレーム１０の外枠であって、積雪Ｓのパネル面からの縁切り機能を備える部分である。
また、外刃部１１の前方の縁部を峰状に尖らせることで、積雪Ｓの切断時の抵抗を減らしてカッターフレーム１０の進行を円滑にすることができる。
【００１８】
＜２．２＞内刃部。
内刃部１２は、カッターフレーム１０のうち、積雪Ｓの細断機能を備える部分である。
本例では外刃部１１の側辺と平行する３枚の内刃部１２を採用する。但し形状や枚数はこれに限られず、例えば、カッターフレーム１０の内部にワイヤーを架け渡してこれを外刃部１１としてもよい。
要はカッターフレーム１０の内部を通過する積雪Ｓを複数の雪塊Ｓ’に細断できればよい。換言すると、カッターフレーム１０の開口側からの正面視において、内刃部１２によって、カッターフレーム１０の内部が複数に分割できればよい。
外刃部１１と同様に、内刃部１２の前方の縁部を峰状に尖らすことで、積雪Ｓの切断時の抵抗を減らすことができる。
【００１９】
＜３＞滑落板。
滑落板２０は、カッターフレーム１０によって積雪Ｓから細断された雪塊Ｓ’を、下方に滑落させて除雪するための面材である。
滑落板２０の表面は平滑な面とする。このほか、滑落板２０の表面に雪塊Ｓ’の滑落を誘導する溝やレールなどを形成してもよい。
滑落板２０は、上面の一側がカッターフレーム１０の底面に面で接続する。よって、滑落板２０の両側辺とカッターフレーム１０の両側辺とは実質的に直交する。
滑落板２０の幅はカッターフレーム１０の幅に対応する。
滑落板２０は、雪塊Ｓ’を効率的に滑落させるため低摩擦材が望ましく、本例では高分子ポリエチレン板を採用する。ただしこれに限られず、フッ素樹脂やアクリル樹脂などによる合成樹脂板や、これらに補強材を配合した複合素材を採用してもよい。
滑落板２０の下部には太陽光パネルＰとの接触を避けるための緩衝材などを付設してもよい。
【００２０】
＜４＞太陽光パネル除雪機。
本発明の太陽光パネル除雪機Ａは、太陽光パネルＰのアレイに沿って走行しながら、パネル面上の積雪Ｓを除雪する装置である。
太陽光パネル除雪機Ａは、太陽光パネル除雪装置１を走行装置２に接続してなる。
本例では、走行装置２としてバックホウを採用する。
太陽光パネル除雪装置１はユニットタイプであるため、既存のバックホウのバケット部分を太陽光パネル除雪装置１に付け替えるだけで、バックホウの動力源とアーム部とを利用して、太陽光パネル除雪機Ａとすることができる。
なお、走行装置２はバックホウに限られず、他の建設作業車などを採用してもよい。
【００２１】
＜５＞除雪方法。
本発明の太陽光パネル除雪機Ａによる除雪方法について説明する。
本発明の除雪方法は、積雪Ｓの側面からカッターフレーム１０を押し付けることで積雪Ｓを雪塊Ｓ’へと細断し、この雪塊Ｓ’の自重を利用して滑落板２０上を滑落させて除去する除雪方法である。
本例では、まず、太陽光パネル除雪機Ａのアームと太陽光パネル除雪装置１の接続部１３とを調整して、太陽光パネル除雪装置１の前方を太陽光パネルＰの連続方向前方に、後方を連続方向後方に向けて定位し、滑落板２０の底面をパネル面と平行させる。
つづいて、カッターフレーム１０の前面を太陽光パネルＰ上の積雪Ｓの側部に位置決めし、滑落板２０の底面をパネル面に沿わせながら、太陽光パネル除雪機Ａを太陽光パネルＰの連続方向に沿って進行させる。
これによって、まず積雪Ｓがカッターフレーム１０の枠内に入り込むことで、外刃部１１の底辺によって積雪Ｓの下部がパネル面から縁切りされる。同時に、積雪Ｓが枠内の内刃部１２によって縦方向に細断される（図２）。
そのまま太陽光パネル除雪機Ａが進行することによって、細断された積雪Ｓが滑落板２０上に押し出される。
滑落板２０の表面は摩擦係数の低い平滑面であるため、滑落板２０上に押し出された積雪Ｓの底面と滑落板２０の間が低摩擦状態となり、積雪Ｓの先端が自重で折れて、複数の雪塊Ｓ’となり、滑落板２０の表面上を太陽光パネルＰの下方まで滑落する（図３）。
このように、本発明の太陽光パネル除雪機Ａは、太陽光パネルＰに沿って進行するだけで、大量の積雪Ｓを効率よく除雪することが可能となる。
なお、滑落板２０の下面と太陽光パネルＰのパネル面との間に隙間がある場合、除雪後も若干の残雪がパネル面上に残りうる。これらの薄い残雪は、太陽光パネルＰの発電に伴う稼働熱で溶融可能である。あるいは簡易な除雪手段で取り除いてもよい。
【実施例２】
【００２２】
[距離センサを備える例]
引き続き、太陽光パネル除雪装置が距離センサを備えた他の実施例について説明する（図４）。
本例の太陽光パネル除雪装置１は、滑落板２０の下部に太陽光パネルＰのパネル面との距離を測定可能な距離センサ３０を設ける。
距離センサ３０は、少なくとも、カッターフレーム１０の長手方向、すなわち、供用時に太陽光パネルＰの傾斜方向に対応する方向の両端部付近の下部に、１つずつ設けるとよい。
距離センサ３０として、例えば超音波センサ、赤外線センサ、レーザセンサなどを採用することができる。これらは、太陽光パネルＰのパネル面に、超音波、赤外線、レーザなどを照射し、これが反射して戻るまでの時間に基づいて太陽光パネル除雪装置１の下部と太陽光パネルＰとの距離を計測するものであるが、公知技術なのでここでは詳述しない。
距離センサ３０の進行方向前方には雪落とし用のゴムフィンを付設する（不図示）。ゴムフィンによって、距離センサ３０前方の積雪Ｓを除去して太陽光パネルＰのパネル面を部分的に露出させ、距離センサ３０によって測距できるようにする。
距離センサ３０は、計測したパネル面との距離を、距離信号として、有線、無線などの方法で送信することができる。
例えば、カッターフレーム１０の上部に警報装置４０を設け、距離センサ３０からの距離信号に基づいて、太陽光パネル除雪装置１の下部と太陽光パネルＰのパネル面とが一定距離以上近づいた場合、点滅やアラームなどの警報を発するように構成することができる。
これによって、太陽光パネル除雪機Ａの操作者が、太陽光パネル除雪装置１がパネル面へ近づきすぎていることを視覚、聴覚によって認知できるため、接触による太陽光パネルＰの破損を予防することができる。
その他、距離信号を走行装置２内の受信機に送信し、ディスプレイなどに表示させてもよい。
【実施例３】
【００２３】
[乗り上げ部を備える例]
引き続き、滑落板が乗り上げ部を備える他の実施例について説明する（図５）。
本例では、滑落板２０の上面の、カッターフレーム１０に近接する部分に、カッターフレーム１０の底辺に沿って、滑落板２０の全幅に亘って乗り上げ部２１を設ける。
乗り上げ部２１は、断面三角形状の突起であり、カッターフレーム１０内を通過した積雪Ｓが乗り上げる傾斜面を有する。
除雪作業時、カッターフレーム１０を通過した積雪Ｓが乗り上げ部２１に達すると、積雪Ｓの下面が乗り上げ部２１の傾斜面に押付けられることで、傾斜面に沿って上に乗り上げる。そして、傾斜面の終端を超えると積雪Ｓの下面が宙に浮く。このため、自重によって落下して雪塊Ｓ’に分解しやすくなる。
また、落下の衝撃によって雪塊Ｓ’が滑落板２０上を滑落しやすくなるため、除雪効率がさらに向上する。
なお、乗り上げ部２１の形状は断面三角形状に限られず、要は滑落板２０の上面から上部へと突出した形状であればよい。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ    太陽光パネル除雪機
１    太陽光パネル除雪装置
１０  カッターフレーム
１１  外刃部
１２  内刃部
１３  接続部
２０  滑落板
２１  乗り上げ部
３０  距離センサ
４０  警報装置
２    走行装置
Ｐ    太陽光パネル
Ｓ    積雪
Ｓ’  雪塊
【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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