(57)【要約】【課題】進行方向からのずれを極力抑えることが可能な清掃装置を提供する。【解決手段】本発明の清掃装置１は、周縁にフレーム２０１が取り付けられた複数の太陽電池パネル２０２が、隣接する太陽電池パネル２０２のフレーム２０１間に隙間２０３が形成されるよう、所定間隔あけて配列されて成る太陽電池パネルモジュール２００上を移動して、太陽電池パネル２０２の表面を清掃する。清掃装置１は、本体部２と、本体部２を移動させる移動手段４と、移動手段４を駆動する駆動手段３と、本体部２と共に移動し、太陽電池パネル２０２の表面を清掃する清掃手段７と、本体部２の進行方向への移動をガイドするガイド手段６と、を備えている。【選択図】図１
2018026895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁にフレームが取り付けられた複数の太陽電池パネルが、隣接する前記太陽電池パネルのフレーム間に隙間が形成されるよう、所定間隔あけて配列されて成る太陽電池パネルモジュール上を移動して、前記太陽電池パネルの表面を清掃する清掃装置であって、
本体部と、
前記本体部を移動させる移動手段と、
前記移動手段を駆動する駆動手段と、
前記本体部と共に移動し、前記太陽電池パネルの表面を清掃する清掃手段と、
前記本体部の進行方向への移動をガイドするガイド手段と、
を備えることを特徴とする清掃装置。
【請求項２】
前記ガイド手段は、前記隙間内を移動可能なガイド部材を備える、
請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、回転可能に、前記本体部に直接または間接的に接続されている、
請求項２に記載の清掃装置。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記太陽電池パネルの幅に合わせて、その位置を変更可能である、
請求項２または３に記載の清掃装置。
【請求項５】
前記太陽電池パネルの幅方向に長さ調節可能な支持部材をさらに備え、前記ガイド部材は、前記支持部材に直接または間接的に取り付けられている、
請求項４に記載の清掃装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記太陽電池パネルの表面に略垂直な軸を中心として旋回可能である、
請求項２から５のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項７】
前記ガイド手段は、前記ガイド部材が所定の角度範囲を超えて旋回しようとしたとき、前記ガイド部材をその旋回方向とは逆方向へ付勢する付勢部材をさらに備える、
請求項６に記載の清掃装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記太陽電池パネルの表面に略垂直な軸方向に移動可能である、
請求項２から７のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項９】
前記ガイド手段は、前記本体部と前記ガイド部材との間に緩衝部材をさらに備える、
請求項２から８のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１０】
前記清掃手段は、動力伝達機構を介して前記駆動手段に接続されており、前記駆動手段によって回転駆動される、
請求項１から９のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１１】
前記清掃手段は、ブラシ毛が螺旋状に配列されたブラシから構成されており、
前記ブラシ毛は、第一ブラシ毛および前記第一ブラシ毛よりも柔軟な第二ブラシ毛の少なくとも二種類から成り、
前記第一ブラシ毛と前記第二ブラシ毛とは、螺旋方向に沿って隣接して並置されている、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１２】
前記移動手段は、前記駆動手段によって駆動される駆動輪を備え、
前記駆動輪の外周には、複数の凹凸が設けられている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１３】
前記太陽電池パネルの表面に洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段をさらに備える、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１４】
前記洗浄液吐出手段は、前記太陽電池パネル表面に対する前記洗浄液の吐出角度が変更可能なノズルから構成されている、
請求項１３に記載の清掃装置。
【請求項１５】
前記太陽電池パネル上の液体を除去するための除去手段をさらに備える、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の清掃装置。
【請求項１６】
前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記本体部が所定の位置まで移動したことを検知する検知手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は前記検知手段の検知に基づいて前記駆動手段を停止または逆転させる、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネル上を移動して、太陽電池パネルの表面を清掃する清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電システムの一つとして、太陽電池パネルモジュールによる発電システムが知られている。太陽電池パネルモジュールは、建物の屋根に設置されたり、あるいは、地面に架台を設置しその架台に設置される。太陽電池パネルモジュールは屋外に設置されるため、太陽電池パネル表面に埃等の汚れが付着しやすい。太陽電池パネル表面に汚れが付着すると太陽光が遮断され、発電効率が低下するため、太陽電池パネル表面を適宜清掃することが好ましい。しかしながら、太陽電池パネルモジュールは建物の屋根などの高所に設置されていることも多く、人手による清掃は困難な場合が多い。
【０００３】
そこで、太陽電池パネル表面を清掃するために、太陽電池パネル表面を自走しながら清掃する清掃装置が使用されている。特許文献１には、ソーラーパネル１上で本体２ａを自走させる４足歩行手段４と、ソーラーパネル１の大きさや形状を認識するための超音波センサー２５と、ソーラーパネル１の表面を清掃する回転ブラシ５と、４足歩行手段４を駆動するための電源装置７と、超音波センサー２５の出力に基づき、本体２ａが順次走行するよう４足歩行手段４を制御する制御手段８とを備えたソーラーパネル清掃装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８６８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の清掃装置の場合、太陽電池パネル表面の移動中に進行方向からずれて移動してしまうおそれがあり、特に、太陽電池パネルモジュールは、発電効率を上げるために地面（水平面）に対して所定角度傾斜して設置される場合が多いため、清掃装置が太陽電池パネルモジュールの傾斜方向にずれてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて成された発明であり、進行方向からのずれを極力抑えることが可能な清掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、周縁にフレームが取り付けられた複数の矩形状の太陽電池パネルが、隣接する太陽電池パネルのフレーム間に隙間が形成されるよう、所定間隔あけて配列されて成る太陽電池パネルモジュール上を移動して、太陽電池パネルの表面を清掃する清掃装置に関する。当該清掃装置は、本体部と、本体部を移動させる移動手段と、移動手段を駆動する駆動手段と、本体部と共に移動し、太陽電池パネルの表面を清掃する清掃手段と、本体部の進行方向への移動をガイドするガイド手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記特徴により、本体部はガイド手段によって進行方向へガイドされるため、本体部が進行方向からずれてしまうことを防止することができる。
【０００９】
本発明の清掃装置において、ガイド手段は、隙間内を移動可能なガイド部材を備えることが好ましい。
【００１０】
上記特徴により、本体部が進行方向からずれようとすると、ガイド部材が太陽電池パネルのフレームに当接するため、本体部は進行方向からずれた方向に移動することができない。このように、フレーム間の隙間内を移動するガイド部材によって、本体部が進行方向からずれた方向へ移動してしまうことを防止することができる。
【００１１】
本発明の清掃装置において、ガイド部材は、回転可能に、本体部に直接または間接的に接続されていることが好ましい。
【００１２】
上記特徴により、ガイド部材が太陽電池パネルのフレームに接触したときにガイド部材は回転するため、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃によって本体部が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材およびフレームの損傷を抑えることができる。なお、「直接」接続されているとは、ガイド部材が他の部材を介さずに本体部に接続されていることを意味し、「間接的に」接続されているとは、ガイド部材が他の部材を介して本体部に接続されていることを意味する。
【００１３】
本発明の清掃装置において、ガイド部材は、太陽電池パネルの幅に合わせて、その位置を変更可能であることが好ましい。
【００１４】
上記特徴により、様々な幅の太陽電池パネルに対応することができる。なお、太陽電池パネルの幅とは、矩形状の太陽電池パネルの各辺のうち、清掃装置の進行方向前後に対して直交する方向の辺の長さのことである。
【００１５】
本発明の清掃装置において、太陽電池パネルの幅方向に長さ調節可能な支持部材をさらに備え、ガイド部材は、支持部材に直接または間接的に取り付けられていることが好ましい。
【００１６】
上記特徴により、支持部材の長さを変えると、太陽電池パネルの幅方向におけるガイド部材の位置を変えることができ、これにより、様々な幅の太陽電池パネルに対応することができる。
【００１７】
本発明の清掃装置において、ガイド部材は、太陽電池パネルの表面に略垂直な軸を中心として旋回可能であることが好ましい。
【００１８】
上記特徴により、ガイド部材が太陽電池パネルのフレームに接触したときにガイド部材は太陽電池パネルの表面に略垂直な軸を中心として旋回するため、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃によって本体部が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材およびフレームの損傷を抑えることができる。
【００１９】
また、長さ方向（進行方向）に隣接する太陽電池パネル同士が、幅方向にずれて配置されているときであっても、本体部が長さ方向に隣接する太陽電池パネルの一方から他方へ移動する際に、ガイド部材は太陽電池パネルのフレームに接触しながら旋回して向きを変え、隙間内を移動する。このように、ガイド部材は太陽電池パネルのフレームに引っ掛かることなく太陽電池パネル間の隙間を移動することができる。
【００２０】
本発明の清掃装置において、ガイド手段は、ガイド部材が所定の角度範囲を超えて旋回しようとしたとき、ガイド部材をその旋回方向とは逆方向へ付勢する付勢部材をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
上記特徴により、ガイド部材は付勢部材によって所定の角度範囲を超えて旋回することが規制される。さらに、ガイド部材が所定の角度範囲を超えて旋回しようとしたときには、ガイド部材は付勢部材によって旋回方向とは逆方向へ付勢される。これにより、ガイド部材は自動的に初期位置または初期位置に近い位置に復帰することができる。
【００２２】
本発明の清掃装置において、ガイド部材は、太陽電池パネルの表面に略垂直な軸方向に移動可能であることが好ましい。
【００２３】
上記特徴により、ガイド部材が太陽電池パネルのフレームに接触したときにガイド部材は太陽電池パネルの表面に略垂直な軸方向に移動するため、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材とフレームとの間の摩擦力および衝撃によって本体部が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材およびフレームの損傷を抑えることができる。
【００２４】
本発明の清掃装置において、ガイド手段は、本体部とガイド部材との間に緩衝部材をさらに備えることが好ましい。
【００２５】
上記特徴により、ガイド部材が太陽電池パネルのフレームに接触したときに、緩衝部材によってその衝撃が緩和されるため、本体部に伝わる振動を抑えることができる。
【００２６】
本発明の清掃装置において、清掃手段は、動力伝達機構を介して駆動手段に接続されており、駆動手段によって回転駆動されることが好ましい。
【００２７】
上記特徴により、清掃手段は駆動手段によって回転されるため、太陽電池パネル表面上の汚れを落としやすくすることができる。
【００２８】
本発明の清掃装置において、清掃手段は、ブラシ毛が螺旋状に配列されたブラシから構成されており、ブラシ毛は、第一ブラシ毛および第一ブラシ毛よりも柔軟な第二ブラシ毛の少なくとも二種類から成り、第一ブラシ毛と第二ブラシ毛とは、螺旋方向に沿って隣接して並置されていることが好ましい。
【００２９】
上記特徴により、第一ブラシ毛によって、太陽電池パネル表面に固く付着した汚れや大きなゴミなどを除去することに適しており、一方、第一ブラシ毛よりも柔軟な（第一ブラシ毛よりも剛性の低い）第二ブラシ毛は、太陽電池パネル表面に接触した際に第一ブラシ毛よりも撓ると共に太陽電池パネル表面により密着するため、第一ブラシ毛により落としきれなかった汚れや小さなゴミなどを除去することができる。このように、剛性の異なる二種類のブラシ毛により、太陽電池パネル表面の汚れを効果的に除去することができる。
【００３０】
本発明の清掃装置において、移動手段は、駆動手段によって駆動される駆動輪を備え、駆動輪の外周には、複数の凹凸が設けられていることが好ましい。
【００３１】
上記特徴により、駆動輪の凹凸が太陽電池パネルモジュール上の段差（例えば、太陽電池パネル表面とフレームとの間の段差）に噛み込むことにより、当該段差を乗り越えやすくなる。
【００３２】
本発明の清掃装置において、太陽電池パネルの表面に洗浄液を吐出する洗浄液吐出手段をさらに備えることが好ましい。
【００３３】
上記特徴により、洗浄液吐出手段から吐出される洗浄液と清掃手段とにより、太陽電池パネル表面をよりきれいに清掃することができる。
【００３４】
本発明の清掃装置において、洗浄液吐出手段は、太陽電池パネル表面に対する洗浄液の吐出角度を変更可能なノズルから構成されていることが好ましい。
【００３５】
上記特徴により、太陽電池パネル表面に対する洗浄液の吐出角度を任意に変更することができる。
【００３６】
本発明の清掃装置において、太陽電池パネル上の液体を除去するための除去手段をさらに備えることが好ましい。
【００３７】
上記特徴により、太陽電池パネル表面上に汚れを含んだ洗浄液が残ることを防止することができる。
【００３８】
本発明の清掃装置において、駆動手段を制御する制御手段と、本体部が所定の位置まで移動したことを検知する検知手段と、をさらに備え、制御手段は検知手段の検知に基づいて駆動手段を停止または逆転させることが好ましい。
【００３９】
上記特徴により、本体部が所定の位置まで移動した際に、本体部を自動的に停止させるかまたは逆方向に移動させることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の清掃装置では、本体部の進行方向への移動をガイドするガイド手段を備えているため、本体部が進行方向からずれることを極力抑えることができる。その結果、本体部を進行方向に略直線的に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】清掃装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は清掃装置の正面図であり、（ｂ）は清掃装置の右側面図である。
【図３】駆動手段の平面図である。
【図４】駆動輪の側面図である。
【図５】ブラシの模式正面図である。
【図６】（ａ）はガイド手段の正面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は（ｂ）の状態からシャフトおよびガイド部材が上方へ移動した状態を表す断面図である。
【図７】ガイド手段の右側面図である。
【図８】（ａ）から（ｃ）はガイド部材、軸部材および付勢部材の位置関係を表す模式平面図である。
【図９】洗浄液吐出手段（ノズル）の正面図である。
【図１０】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ、清掃装置が太陽電池パネルモジュール上に配置された状態を表す、模式平面図、模式正面図および模式斜視図である。
【図１１】（ａ）から（ｃ）は、ガイド部材が太陽電池パネル間の隙間を移動する状態を表す模式平面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、支持部材にガイド部材が取り付けられた状態を表す正面図である。
【図１３】清掃装置の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明について図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。本発明は、以下の実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４３】
＜清掃装置＞
図１は清掃装置１の斜視図である。図２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ清掃装置１の正面図および右側面図である。以下では、説明の便宜上、図１の上、下、右下、左上、左下、右上をそれぞれ、清掃装置１の上、下、右、左、前、後と表記し、特に断らない限り他の図面でも同様の表記を使用する。本発明の清掃装置１は、図１の前方または後方へ進行する。なお、後述するが、清掃装置１を太陽電池パネル上に載置したとき、図１の上下方向は、太陽電池パネル表面に対して垂直な軸と略平行となる（図１０（ｂ）参照）。
【００４４】
図１および図２に示すように、清掃装置１は、本体部２、駆動手段３、移動手段４、清掃手段（ブラシ）５、ガイド手段６、洗浄液吐出手段（ノズル）７および除去手段（スクレーパ）８を備える。清掃装置１は、前後対称に構成されている。
【００４５】
本体部２は、略直方体状の外観を成している。本体部２の材質は特に限定されないが、例えば、樹脂製のパネルと、パネルを補強する金属製（例えば、アルミニウム製）のフレームとから構成することができる。また、本実施形態では、本体部２の左右方向長さは、太陽電池パネルの幅と略一致しているが、これに限定されるわけではない。
【００４６】
図３は駆動手段３の平面図である。駆動手段３は、本体部２の左側端部に着脱可能な駆動ベース３１と、携帯用電源３２（図１および図２（ｂ）参照）と、携帯用電源３２に接続されたモータ３３と、モータ３３の動力を後述する駆動輪４１およびブラシ５に伝達するための動力伝達機構３４と、を備えている。駆動ベース３１の前後方向長さは本体部２の前後方向長さと略同じである。モータ３３には、正転、停止および逆転に切り替え可能なスイッチ（不図示）が接続されている。
【００４７】
動力伝達機構３４は、スプロケット（不図示）、チェーン３４１、ギア３４２および軸部材３４３から構成されている。駆動ベース３１には、左右方向に延びる、第一軸部材３４３ａ、第二軸部材３４３ｂおよび第三軸部材３４３ｃが、モータ３３から前方に向けておよびモータ３３から後方に向けてこの順で回転可能に接続されている。第三軸部材３４３ｃは、駆動ベース３１の前方端部近傍および後方端部近傍にそれぞれ配置されている。
【００４８】
モータ軸３３１および第一軸部材３４３ａにはそれぞれスプロケットが取り付けられており、両スプロケットはチェーン３４１で接続されている。第一軸部材３４３ａには第一ギア３４２ａが軸支され、第二軸部材３４３ｂには第二ギア３４２ｂおよび第三ギア３４２ｃが軸支され、第三軸部材３４３ｃには第四ギア３４２ｄが軸支されている。各ギアは、第一ギア３４２ａと第二ギア３４２ｂ、第三ギア３４２ｃと第四ギア３４２ｄとがそれぞれ噛み合うように配置されている。
【００４９】
第一軸部材３４３ａには駆動輪４１が軸支されており、第三軸部材３４３ｃにはブラシ５が接続されている。モータ３３を駆動させると、動力伝達機構３４によってモータ３３の動力が駆動輪４１およびブラシ５に伝達される。
【００５０】
図１から図３に示すように、本体部２を移動させるための移動手段４は、第一軸部材３４３ａの回転に伴い駆動される駆動輪４１と、従動輪４２と、を備えている。従動輪４２は、駆動輪４１から右側に所定間隔あけて二つ配置されており、本体部２の下部に取付部材４３によって取り付けられている。従動輪４２は、上下方向に延びる軸を中心として旋回可能となっている。従動輪４２は軸部材（不図示）によって取付部材４３に回転可能に接続されており、太陽電池パネル上を回転移動する。図４は駆動輪４１の側面図である。図４に示すように、駆動輪４１は、第一軸部材３４３ａに接続される駆動輪本体４１１と、駆動輪本体４１１の外周に設けられた凹凸部４１２と、から構成されている。本実施形態では、凹凸部４１２は、駆動輪本体４１１の外周に取り付けられたゴムなどの弾性部材から成る凹凸部材から構成されている。
【００５１】
図１および図２に示すように、太陽電池パネル表面の汚れを除去するためのブラシ５は、本体部２の前方端部近傍および後方端部近傍にそれぞれ一つずつ取り付けられており、各ブラシ５は本体部２の左右方向略全長にわたって延びている。図５はブラシ５の平面図である。図５に示すように、ブラシ５は、左右方向に延びるシャフト５１と、シャフト５１の外周に螺旋状に取り付けられたブラシ毛５２と、を有している。前記の通り、シャフト５１の第一端部は第三軸部材３４３ｃに着脱可能に取り付けられ、第二端部は本体部２の右側端部に回転可能に接続された軸部材５３（図２（ｂ）参照）に着脱可能に取り付けられる。これにより、モータ３３を駆動すると、ブラシ５も回転駆動される。
【００５２】
ブラシ毛５２は、第一ブラシ毛５２１と、第一ブラシ毛５２１よりも柔軟な（剛性の低い）第二ブラシ毛５２２と、から構成されており、第一ブラシ毛５２１と第二ブラシ毛５２２とは、螺旋方向に隣接して並置されている。ブラシ毛５２の材料は太陽電池パネル表面を損傷させない材料であれば特に限定されないが、例えば樹脂などから構成される。第二ブラシ毛５２２の剛性を第一ブラシ毛５２１の剛性よりも小さくするためには、例えば、第二ブラシ毛５２２を第一ブラシ毛５２１よりも剛性の小さい材料で構成したり、あるいは、第二ブラシ毛５２２の太さを第一ブラシ毛５２１よりも細くする方法などが挙げられる。
【００５３】
図１、図２、図６から図８を参照して、ガイド手段６について説明する。図６（ａ）はガイド手段６の正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の断面図である。ガイド手段６は、本体部２の右側端部に着脱可能に取り付けられた前後方向に延びるガイドベース６１と、ガイドベース６１に取り付けられた複数のシャフト６２と、複数のシャフト６２にそれぞれ軸部材６３によって回転可能に接続された複数のガイド部材６４と、を備えている。ガイド部材６４は、ガイドベース６１、シャフト６２および軸部材６３を介して本体部２に間接的に接続されている。
【００５４】
ガイドベース６１には、前後方向に所定間隔あけて複数の開口部６５が形成されており、複数のシャフト６２は複数の開口部６５内にそれぞれ挿入保持されている。シャフト６２の軸方向は、開口部６５に挿入された状態において、上下方向と略平行になっている。シャフト６２は、シャフト本体６２１と、シャフト本体６２１の上部に形成され、ガイドベース６１の上面よりも上方に位置し、かつ、開口部６５の径よりも大径の上部ストッパ６２２と、シャフト６２の下部に形成され、シャフト本体６２１よりも大径の下部ストッパ６２３と、を備えている。シャフト６２は、上部ストッパ６２２がガイドベース６１に当接することにより、それ以上下方に移動しないようになっている。シャフト６２は、ガイドベース６１に対して上下方向に移動可能であると共に、シャフト６２の軸を中心としてガイドベース６１に対して回転可能となっている。
【００５５】
シャフト本体６２１の外周には弾性部材からなる緩衝部材６６が取り付けられている。本実施形態において、緩衝部材６６はコイルバネである。コイルバネからなる緩衝部材６６の外径はガイドベース６１の開口部６５の径よりも大径であり、緩衝部材６６の内径は下部ストッパ６２３の外径よりも小径である。したがって、緩衝部材６６はガイドベース６１とシャフト６２の下部ストッパ６２３との間で伸縮する。図６（ｂ）に示すように、緩衝部材６６に対し重力以外の上下方向の力が加わっていない状態において、緩衝部材６６の上下方向長さはほぼ自然長であり、緩衝部材６６の下端部はシャフト６２の下部ストッパ６２３に当接しており、緩衝部材６６の上端部はガイドベース６１に当接しているか、または、ガイドベース６１とわずかな隙間をあけて配置されている。
【００５６】
図６（ｃ）は図６（ｂ）の状態からガイド部材６４およびシャフト６２が上方へ移動した状態を表す断面図である。ガイド部材６４に対して上方への力が加わったとき、ガイド部材６４と共にシャフト６２も上方へ移動する。シャフト６２が上方へ移動することにより、緩衝部材６６は、ガイドベース６１とシャフト６２の下部ストッパ６２３との間で圧縮される（図６（ｃ）参照）。これにより、ガイド部材６４に加わった衝撃が緩衝部材６６によって緩衝される。ガイド部材６４に対して加わっていた力が除荷されると、緩衝部材６６は圧縮状態から自然長へと戻ろうとして、シャフト６２の下部ストッパ６２３を下方へ押圧する。これにより、シャフト６２が下方へ移動すると共に、ガイド部材６４も下方へ移動し、シャフト６２およびガイド部材６４は、初期位置（緩衝部材６６が自然長の状態。図６（ｂ）参照）または初期位置に近い位置へと復帰する。
【００５７】
ガイド部材６４はローラから成り、中心部に向かうにしたがい両側面がそれぞれ外側へ膨出する形状（外側に向けて突出した形状）となっている。ガイド部材６４は、シャフト６２から左方向に所定間隔あけて取り付けられている。ガイド部材６４の中心部には、シャフト６２の下部ストッパ６２３に固定された軸部材６３が挿通されており、これにより、ガイド部材６４は軸部材６３を中心として回転可能となっている。後述するように、ガイド部材６４は、清掃装置１の使用時には、隣接して配置された太陽電池パネル間の隙間内に配置される。
【００５８】
図７はガイド手段の右側面図である。図７に示すように、ガイドベース６１には、ガイドベース６１から軸部材６３よりも下方まで延びる、弾性部材からなる二つの付勢部材６７（６７ａ、６７ｂ）が取り付けられている。図６（ａ）、図６（ｂ）および図７に示すように、付勢部材６７ａ、６７ｂは、シャフト６２とガイド部材６４との左右方向における間の位置で、軸部材６３を前後方向に挟むようにして取り付けられている。本実施形態において、付勢部材６７は、金属材料製の板バネである。
【００５９】
図８（ａ）から（ｃ）は、軸部材６３、ガイド部材６４および付勢部材６７ａ、６７ｂの位置関係を表す模式平面図である（ガイドベース６１およびシャフト６２は省略している）。図８（ｂ）および（ｃ）は、ガイド部材６４がシャフト６２の軸を中心として旋回した状態を表している。前記の通り、シャフト６２はその軸を中心として回転可能であるため、シャフト６２が回転すると、ガイド部材６４もシャフト６２の軸を中心として旋回する。
【００６０】
図８（ｂ）に示すように、ガイド部材６４が旋回し、軸部材６３が付勢部材６７ａに当接すると、ガイド部材６４はそれ以上旋回することができない。そして、弾性を有する付勢部材６７ａにより、ガイド部材６４は旋回方向とは逆方向へ付勢される。すなわち、ガイド部材６４は、付勢部材６７ａにより元の旋回方向とは逆方向へ旋回させられ、初期位置（軸部材６３の軸方向が本体部２の左右方向と略平行となる位置。図８（ａ）参照）またはそれに近い位置へと戻る。図８（ｃ）に示すように、ガイド部材６４が図８（ｂ）とは逆方向へ旋回した場合も付勢部材６７ｂにより同様の作用を受ける。このように、ガイド部材６４は所定の角度範囲内で旋回可能であり、かつ、付勢部材６７ａ、６７ｂによって旋回する角度範囲が規制されている。さらに、ガイド部材６４は、所定の角度範囲を越えて回転しようとすると、付勢部材６７ａ、６７ｂによって初期位置または初期位置に近い位置へと戻される。なお、二つの付勢部材６７ａ、６７ｂ間の間隔は、ガイド部材６４の旋回角度を考慮して適宜設定される。
【００６１】
ノズル７は、洗浄液供給手段から供給された洗浄液を太陽電池パネルに向けて吐出する。図１に示すように、洗浄液供給手段は、例えば、洗浄液を貯蔵するタンクＴと、タンクＴからノズル７に洗浄液を供給するポンプＰとを備えており、タンクＴおよびポンプＰは地面に設置される。タンクＴとポンプＰ、および、ポンプＰとノズル７とは、ホースなどの配管によって接続される。ノズル７は、本体部２の前方および後方にそれぞれ複数設けられており、前方に設けられた複数のノズル７および後方に設けられた複数のノズル７は、それぞれ左右方向に所定間隔あけて配置されている。
【００６２】
図９はノズル７の正面図である。ノズル７は、本体部２上に配置され、ポンプＰと接続される接続部７１と、接続部７１に対して回転可能に接続され、洗浄液を吐出する吐出部７２と、を備えている。吐出部７２は、本体部２の前端部および後端部からそれぞれ下方に延びている。図９に示すように、吐出部７２を接続部７１に対して回転させることにより、吐出部７２は上下方向に対してその角度を変更することができる。これにより、吐出部７２から吐出される洗浄液の吐出方向（吐出角度）を変更することができる。したがって、例えば、本体部２の右端および左端に配置されたノズル７の吐出部７２の角度を、洗浄液が太陽電池パネル表面とフレームとの間の境界（段差）に向けて吐出されるよう、設定することができる。
【００６３】
図１および図２に示すように、ブラシ５よりも本体部２の前方側および後方側にはそれぞれ、太陽電池パネル表面上の洗浄液を除去するためのスクレーパ８が設けられている。スクレーパ８は、樹脂製の薄板状部材から成り、本体部２の左右方向略全長にわたって延びると共に、本体部２から下方に延びている。そして、清掃装置１を太陽電池パネルモジュール上に設置したとき、スクレーパ８は太陽電池パネル表面に接触する。スクレーパ８の材料は、太陽電池パネル表面を損傷させない材料であれば特に限定されないが、例えば樹脂やゴムなどの柔軟でかつ弾性を有する材料から構成されることが好ましい。なお、本実施形態において、スクレーパ８は、回転するブラシ５によって洗浄液が本体部２の前方および後方へ広範囲にわたって飛散することを防止する飛散防止手段としても機能している。
【００６４】
＜清掃装置の使用方法および作用効果＞
清掃装置１の使用方法について説明すると共に、清掃装置１が奏する作用効果について説明する。図１０（ａ）から（ｃ）はそれぞれ太陽電池パネルモジュール２００上に清掃装置１が設置された状態を表す模式平面図、模式側面図および模式斜視図である。太陽電池パネルモジュール２００は、周縁にフレーム２０１が取り付けられた複数の矩形状の太陽電池パネル２０２から構成されている。複数の太陽電池パネル２０２は、隣接する太陽電池パネル２０２間に隙間２０３が形成されるよう、所定間隔あけて配列されている。図１０（ｂ）に示すように、太陽電池パネルモジュール２００は、地面（水平面）に対して所定角度傾斜して配置されており、清掃装置１の上下方向は太陽電池パネル２０２表面に略垂直となる。なお、以下では、太陽電池パネルモジュール２００の傾斜方向に対して直交する方向に清掃装置１を移動させる場合について説明するが（図１０（ａ）に清掃装置１の進行方向を矢印で示している）、清掃装置１の移動方向は太陽電池パネルモジュール２００の傾斜方向と同方向であってもよい。説明の便宜上、図１０（ａ）に示すように、矩形状の太陽電池パネル２０２のうち、清掃装置１の進行方向前後を長さ方向、長さ方向に直交する方向を幅方向と表記する。
【００６５】
太陽電池パネル２０２上に清掃装置１を設置する。ガイド部材６４を太陽電池パネル２０２間に形成された隙間２０３内に配置する。モータ３３のスイッチを正転に入れると共に、ポンプＰのスイッチをオンにする。モータ３３が駆動すると駆動輪４１およびブラシ５が回転し、駆動輪４１および従動輪４２が太陽電池パネル２０２上を移動することにより、本体部２が進行する。さらに、タンクＴからポンプＰによって洗浄液がノズル７へと送られ、ノズル７の吐出部７２から太陽電池パネル２０２表面に向けて洗浄液が吐出される。そして、清掃装置１は太陽電池パネル２０２上を自走しながら、洗浄液およびブラシ５によって太陽電池パネル２０２表面の汚れを除去する。太陽電池パネル２０２上の汚れおよび洗浄液は、スクレーパ８によって太陽電池パネル２０２表面上から掻き出される。なお、洗浄液には、水または洗剤を含有した水などを使用することができ、塩素を除去した水を使用することが好ましい。
【００６６】
駆動輪４１はその外周に凹凸部４１２を備えているため、太陽電池パネル２０２表面上の汚れによる段差やフレーム２０１による段差を移動するとき、凹凸部４１２が段差に噛み込むことで、段差を乗り越えることができる。
【００６７】
本体部２が進行方向からずれた方向に移動しようとすると、隙間２０３内に配置されたガイド部材６４の側面が太陽電池パネル２０２のフレーム２０１に接触する。そのため、本体部２はそれ以上ずれた方向に移動することはできない。このように、隙間２０３内を移動するガイド部材６４によって、本体部２を進行方向（フレーム２０１の長手方向）に略直線的に移動させることができる。なお、隣接する太陽電池パネル２０２間の隙間２０３は１０ｍｍ程度であるため、この程度のずれであれば問題とならない。
【００６８】
ガイド部材６４はフレーム２０１に接触したときに回転するため、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃によって本体部２が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材６４およびフレーム２０１の損傷を抑えることができる。
【００６９】
ガイド部材６４の側面は、中心部に向かうにしたがい外側へ膨出する形状となっている。これにより、ガイド部材６４の側面が平面の場合と比較して、フレーム２０１に接触する面積が小さくなるため、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃をより緩和することができる。
【００７０】
ガイド部材６４は上下方向に移動可能であるため、ガイド部材６４がフレーム２０１に接触したときに、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃によって本体部２が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材６４およびフレーム２０１の損傷を抑えることができる。さらに、シャフト６２には緩衝部材６６が取り付けられているため、緩衝部材６６によって衝撃が緩和され、本体部２に伝わる振動を一層抑えることができる。また、ガイド部材６４がフレーム２０１に接触して上方へ移動したとしても、ガイド部材６４は緩衝部材６６によって押し下げられるため、自動的に初期位置または初期位置に近い位置に戻ることができる。
【００７１】
ガイド部材６４はシャフト６２の軸（太陽電池パネル２０２表面に垂直な軸）を中心として旋回可能であるため、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃を緩和することができる。これにより、ガイド部材６４とフレーム２０１との間の摩擦力および衝撃によって本体部２が停止してしまうことを防止することができると共に、ガイド部材６４およびフレーム２０１の損傷を抑えることができる。さらに、ガイド部材６４が所定角度を超えて旋回したとき、ガイド部材６４は付勢部材６７によって旋回方向とは逆方向へ付勢される。その結果、ガイド部材６４は自動的に初期位置または初期位置に近い位置へと戻ることができる。
【００７２】
図１１（ａ）から（ｃ）は、長さ方向に隣接する太陽電池パネル２０２が、幅方向にずれて配置されている太陽電池パネルモジュール２００において、ガイド部材６４が隙間２０３内を移動する状態を表す模式平面図である。なお、図１１（ａ）から（ｃ）では、簡略化のため、清掃装置１全体は省略し、一つのガイド部材６４のみを記載している。長さ方向に隣接する太陽電池パネル２０２が、幅方向にずれて配置されている場合であっても、図１１（ａ）から（ｃ）に示すように、本体部２が長さ方向に隣接する太陽電池パネル２０２の一方から他方へ移動するとき、ガイド部材６４は他方の太陽電池パネル２０２のフレーム２０１に接触しながら旋回して向きを変え、他方の太陽電池パネル２０２間の隙間２０３へと移動する。このように、ガイド部材６４をシャフト６２の軸を中心として旋回可能とすることにより、ガイド部材６４は向きを変えながら太陽電池パネル２０２のフレーム２０１に引っ掛かることなくスムーズに隙間２０３内を移動することができる。
【００７３】
ブラシ５を回転駆動することにより、汚れが落ちやすくなる。また、ブラシ毛５２のうち、第二ブラシ毛５２２よりも高剛性の第一ブラシ毛５２１は、固く付着した汚れや大きなゴミなどを除去するのに適している。一方、第一ブラシ毛５２１よりも低剛性の第二ブラシ毛５２２は、太陽電池パネル２０２表面に接触した際に、第一ブラシ毛５２１よりも撓ると共に太陽電池パネル２０２表面に密着するため、第一ブラシ毛５２１では落としきれなかった汚れや小さなゴミなどを除去するのに適している。このように、ブラシ毛５２が、剛性の異なる二種類のブラシ毛によって構成されていることにより、太陽電池パネル２０２表面上の汚れを効果的に除去することができる。
【００７４】
ノズル７の吐出部７２は、上下方向に対して角度を変更することができる。そのため、洗浄液を太陽電池パネル２０２表面に適切な角度で吐出することができる。ノズル７（例えば、本体部２の左右方向両端部にそれぞれ配置されたノズル７）の吐出部７２の角度を、例えば、洗浄液が太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との境界に吐出されるような角度に調節することができる。太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との間には段差があるため、太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との境界には汚れが蓄積しやすくなっている。特に、太陽電池パネルモジュール２００は地面に対して傾斜して設置されているため、雨などによって流された太陽電池パネル２０２表面上の汚れが太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との境界に蓄積しやすくなっている。また、洗浄中に、汚れを含む洗浄液が太陽電池パネル２０２の傾斜に沿って流れ、太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との間の段差に滞留することも想定される。しかしながら、洗浄液を太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との境界に向けて吐出することにより、太陽電池パネル２０２とフレーム２０１との境界に蓄積した汚れを効果的に除去することができる。
【００７５】
スクレーパ８が柔軟でかつ弾性を有する材料から構成されていることにより、太陽電池パネル２０２表面を損傷させることがなく、かつ、太陽電池パネル２０２表面に接触した際に撓って太陽電池パネル２０２表面に密着するため、洗浄液を太陽電池パネル２０２表面上から効果的に掻き出すことができる。
【００７６】
本発明の清掃装置１では、モータ３３を正転および逆転できると共に、本体部２の前方および後方にそれぞれブラシ５を備えている。そのため、本体部２が太陽電池パネルモジュール２００の端部まで移動した後、清掃が不十分であった場合には、モータ３３を逆転させることにより逆方向へ進行させ、再度同じ清掃ラインを清掃させることができる。
【００７７】
＜清掃装置の変形例＞
本発明の清掃装置１の変形例を以下に説明する。なお、既に説明した部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
駆動ベース３１は本体部２に着脱不能であってもよく、すなわち、駆動ベース３１は本体部２の一部として構成されていてもよい。
【００７９】
ブラシ毛５２は、一種類のブラシ毛から構成されていてもよく、あるいは、互いに剛性の異なる三種類以上のブラシ毛から構成されていてもよい。
【００８０】
ガイドベース６１は本体部２に着脱不能であってもよく、すなわち、ガイドベース６１は本体部２の一部として構成されていてもよい。この場合、ガイド部材６４は本体部２に直接接続されていることになる。
【００８１】
上記実施形態では、シャフト６２自体がガイドベース６１に対して回転するようにしたが、シャフト６２はガイドベース６１に対して回転不能とし、軸部材６３およびガイド部材６４のみがシャフト６２の軸を中心としてシャフト６２に対して旋回可能であるようにしてもよい。このような構成は、例えば、シャフト６２の下部ストッパ６２３にシャフト６２に対して回転可能な部材を取り付け、当該部材に軸部材６３を接続することにより実現可能である。
【００８２】
緩衝部材６６は、コイルバネに、液体式ダンパ（オイルダンパ）などのショックアブソーバが組み合わされた構造であってもよい。
【００８３】
ガイド部材６４は、太陽電池パネル２０２の幅方向に、その位置を変更可能であってもよい。例えば、本体部２に、太陽電池パネル２０２の幅方向に長さ調節可能な支持部材を取り付け、ガイド部材６４をこの支持部材に直接または間接的に取り付けることによって、ガイド部材６４の位置を変更することができる。支持部材は本体部２に着脱可能であってもよく、あるいは、本体部２に着脱不能で、本体部２の一部として構成するようにしてもよい。図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、支持部材９は、例えば、外筒部９１および外筒部９１に挿入される内筒部９２からなる入れ子状の伸縮可能な部材から構成することができる。外筒部９１は本体部２に取り付けられており、内筒部９２にはガイドベース６１が取り付けられている。ガイド部材６４は、ガイドベース６１、シャフト６２および軸部材６３を介して間接的に内筒部９２に取り付けられており、内筒部９２を外筒部９１に対して軸方向に移動させることにより、ガイド部材６４の位置を変更することができる。ガイド部材６４の位置が変更可能であることにより、様々な幅の太陽電池パネル２０２に対応することができる。
【００８４】
洗浄液供給手段（タンクＴおよびポンプＰ）と本体部２の前方に設けられたノズル７との間、および／または、洗浄液供給手段と本体部２の後方に設けられたノズル７との間に、流量調節弁を接続してもよい。これにより、本体部２の前方に設けられたノズル７のみから、または、本体部２の後方に設けられたノズル７のみから洗浄液を吐出させることができる。また、洗浄液供給手段は本体部２上に設置してもよい。また、タンクＴおよびポンプＰを設けず、水道の蛇口とノズル７とを配管によって接続するようにしてもよい。また、雨天時に太陽電池パネル２０２を清掃する場合には、必ずしも洗浄液を太陽電池パネル２０２に吐出する必要はないため、この場合にはノズル７および洗浄液供給手段は設けなくてもよい。
【００８５】
上記実施形態では、スクレーパ８が飛散防止手段を兼ねていたが、スクレーパ８と飛散防止手段とは別々の部材として構成してもよい。
【００８６】
清掃装置１は、図１３に示すように、駆動手段３を制御する制御手段１０と、本体部２が所定の位置（例えば、太陽電池パネルモジュール２００の端部）まで移動したことを検知する検知手段１１と、をさらに備え、制御手段１０が、検知手段１１からの検知信号に基づいて、モータ３３を停止させるよう構成されていてもよい。
【００８７】
検知手段１１としては、例えば、赤外線センサなどの光学式センサを使用することができる。赤外線センサは、赤外線を太陽電池パネル２０２に向けて照射する照射部と、太陽電池パネル２０２からの反射光を受光する受光部とを備えており、太陽電池パネル２０２から反射された光量に変化が生じると検知信号を発信する。赤外線センサは、本体部２の前方または後方のうち少なくとも進行方向前方となる側の下部に取り付けられ、好ましくは本体部２の前方と後方の両方の下部に取り付けられる。
【００８８】
本体部２が太陽電池パネルモジュール２００の端部まで移動し、赤外線センサから照射される赤外線の一部または全部が太陽電池パネル２０２から外れると、受光部が受け取る反射光量に変化が生じ、赤外線センサから制御手段１０に検知信号が送信される。
【００８９】
制御手段１０は、赤外線センサからの検知信号を受信したら、モータ３３を停止させる。本体部２の前方および後方の両方に赤外線センサを取り付けた場合には、制御手段１０は、いずれか一方の赤外線センサから検知信号を受信したとき、モータ３３を停止させる。これにより、本体部２が太陽電池パネルモジュール２００から落下することを防止することができる。
【００９０】
なお、隣接する太陽電池パネル２０２間の隙間２０３上を通過するときにも赤外線の反射光量に変化が生じる可能性がある。しかし、この場合、制御手段１０が検知信号を受信してから、所定の遅延時間経過後にモータ３３を停止させるようにすると共に、この遅延時間を赤外線センサが隙間２０３上を通過するのに要する時間以上に設定すればよい。
【００９１】
制御手段１０は、モータ３３を停止させる代わりに、モータ３３を逆転させるようにしてもよく、あるいは、モータ３３を停止させた後、逆転させるようにしてもよい。検知手段１１として、赤外線センサ以外にも、例えば超音波センサなどが使用できる。
【００９２】
検知手段１１は、駆動輪４１の回転数を計測するセンサであってもよい。制御手段１０は駆動輪４１の回転数と円周長とから本体部２の移動距離を算出し、当該移動距離が制御手段１０にあらかじめ設定された設定値を超えたか否かを判定し、当該移動距離が設定値を超えた場合にはモータ３３を停止または逆転させるようにしてもよい。これにより、本体部２を所定の距離だけ移動（所定の位置まで移動）させた後、本体部２を停止させるか、または、逆方向に進行させることができる。例えば、制御手段１０に設定される設定値として、本体部２のスタート位置から太陽電池パネルモジュール２００の端部までの距離を設定すれば、本体部２が太陽電池パネルモジュール２００の端部まで移動したとき、制御手段１０がモータ３３を停止または逆転させる。これにより、本体部２が停止または逆方向へ進行するため、本体部２が太陽電池パネルモジュール２００から落下することを防止することができる。なお、駆動輪４１の回転数を計測するセンサは、前記の光学式センサや超音波センサの代わりに使用されてもよく、あるいは、それらと共に使用されてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１            清掃装置
２            本体部
３            駆動手段
３４          動力伝達機構
４            移動手段
４１          駆動輪
４１２        凹凸部
５            ブラシ（清掃手段）
５２          ブラシ毛
５２１        第一ブラシ毛
５２２        第二ブラシ毛
６            ガイド手段
６１          ガイドベース
６４          ガイド部材
６６          緩衝部材
６７          付勢部材
７            ノズル（洗浄液吐出手段）
８            スクレーパ（除去手段）
９            支持部材
１０          制御手段
１１          検知手段
２００        太陽電池パネルモジュール
２０１        フレーム
２０２        太陽電池パネル
２０３        隙間
【図１】
2018026895.tif 000003
【図２】
2018026895.tif 000004
【図３】
2018026895.tif 000005
【図４】
2018026895.tif 000006
【図５】
2018026895.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018026895.tif 000009
【図８】
2018026895.tif 000010
【図９】
2018026895.tif 000011
【図１０】
2018026895.tif 000012
【図１１】
2018026895.tif 000013
【図１２】
2018026895.tif 000014
【図１３】
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