(57)【要約】【課題】移動するためのレールを必要しない洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄装置（１０）は、洗浄装置（１０）を太陽電池モジュール（１０１）の被洗浄面上で走行させる駆動輪（１４）と、上記駆動輪（１４）を駆動する駆動部（モータ１３）と、上記洗浄装置（１０）を被洗浄面に沿ってガイドするガイド輪（２０）とを備え、上記駆動輪（１４）は、上記太陽電池モジュール（１０１）の上端と下端との中央から上端側に少なくとも１つ備えられていることを特徴とする洗浄装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隙間をおいて同一の角度で傾斜するように配置された複数のパネルによって構成されるパネル複合体における被洗浄面を自走しながら洗浄する洗浄装置であって、
上記洗浄装置を上記被洗浄面上で走行させる駆動輪と、
上記駆動輪を駆動する駆動部と、
上記パネル複合体の上端に接触するように配置され、上記洗浄装置を上記被洗浄面に沿ってガイドするガイド輪とを備え、
上記駆動輪は、
上記パネル複合体の上端と下端との中央から上端側に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
上記駆動輪は、複数設けられ、
上記複数の駆動輪は、洗浄装置の進行方向と平行となる同一の直線上に備えられていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
上記駆動輪は、それぞれ駆動部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
上記駆動輪は、複数設けられ、
上記複数の駆動輪は、上記複数の駆動輪の回転数を一致させる連動要素により連動して回転することを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄装置、特にソーラーパネル洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、太陽光を電力に変換するソーラーパネル（太陽電池）を設置する家屋やビルが増加している。また、世界規模で石油／原子力の代替エネルギーについての議論が行われており、太陽光発電などの再生可能エネルギーの固定価格買取制度の施策が実施されている。このような施策に対し、企業、自治体、電力会社などにおいては、より大型な太陽光発電所を経営し、発電した電力の自社活用、売電による電力事業が行われるようになってきている。
【０００３】
これまで、ソーラーパネルは、雨などで表面上の汚れが取れるなど、メンテナンスフリーで発電できるとされていた。しかしながら、ソーラーパネルは、太陽光により発電するため、表面に枯れ葉やほこり等の汚れが付着すると、発電する電力量が急激に低下する。特に、砂漠／乾燥地帯などの降雨量の少ない地域、火山灰、黄砂、雪などの堆積物が多い地域では、年間を通して効率よく発電するためにソーラーパネル表面の汚れを清掃する必要があるとして、清掃作業を行っている。ここで、ソーラーパネルの設置位置、大規模なソーラーパネルへの対応などを考慮すると、ソーラーパネル表面の汚れの清掃する洗浄装置は、ソーラーパネルの列（水平方向）に沿って自走して洗浄することが望ましい。
【０００４】
特許文献１に記載されている洗浄機は、フレームにギアを施し、その上を固定車で支えた歯車を電動させることで、フレーム上を移動する。また、洗浄モップ類の回転移動および洗浄ホースからの給水噴射でソーラーパネルを洗浄する。
【０００５】
特許文献２に記載されている洗浄装置は、被洗浄面の上側および下側に横行レールが設置され、洗浄用のブラシを備えるフレームが移動手段によって横行レールに沿って移動する。移動手段は、移動駆動部（モータ等）によって回転駆動されるスプロケットが、横行レールに配設された横行チェーンに歯合するとともに、２対の移動車輪が上下で横行レールを挟持して横行レールにガイドされることにより、横行レールに沿って移動する。また、この洗浄装置は、フレームに配設されたブラシを回転移動させながら、水および洗浄原液を噴出し、ワイパで水分を除去することにより、壁面を洗浄する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８７８６７号公報（２０１０年１２月２４日公開）
【特許文献２】特開２００２−７８６４８号公報（２００２年３月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているソーラーパネル洗浄機においては、メガソーラー発電所に代表される、多数のパネル群の洗浄が困難である。詳しくは、上記ソーラーパネル洗浄機は、列状に多数ならんだソーラーパネルの洗浄に適用されるには、列の全長と同程度の長さのギアフレームを必要とする。さらに、全てのソーラーパネルの列を洗浄するためには、全ての列にギアフレームを設置する、もしくは、装置をギアフレームごと他の列に移動させる必要があり、多大なコストが掛かるというという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載されている洗浄装置は、列状に多数ならんだソーラーパネルの洗浄に適用されるには、列の全長と同程度の長さの横行レールおよび横行チェーンを必要とする。さらに、複数のソーラーパネルの列を洗浄するためには、全ての列に横行レールを設置する必要があり、多大なコストが掛かるという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、移動するためのレールなどを必要としない洗浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る洗浄装置は、互いに隙間をおいて同一の角度で傾斜するように配置された複数のパネルによって構成されるパネル複合体における被洗浄面を自走しながら洗浄する洗浄装置であって、上記洗浄装置を上記被洗浄面上で走行させる駆動輪と、上記駆動輪を駆動する駆動部と、上記パネル複合体の上端に接触するように配置され、上記洗浄装置を上記被洗浄面に沿ってガイドするガイド輪とを備え、上記駆動輪は、上記パネル複合体の上端と下端との中央から上端側に少なくとも１つ設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、洗浄装置の移動のためにレールなどを必要とすることがないので、構成を簡素化することができる。したがって、被洗浄面が複数のソーラーパネルの列からなる場合、ソーラーパネルの列に沿って自走しながらパネル面を洗浄する装置を、軽量で安価に提供することができる効果を奏する。
【００１２】
なお、レールを用いないために、ガイド輪はパネル複合体の上端に接する。ガイド輪は、その大きさによっては、隣接するパネルの間の隙間に嵌まることがある。このような不都合を回避するには、ガイド輪を大きくすればよいが、それだけ洗浄装置が大型化する。また、ガイド輪と駆動輪とが大きく離れていると、隙間に嵌まって止まったガイド輪を中心に駆動輪の駆動力による回転力が生じるという不具合がある。
【００１３】
そこで、駆動輪が、パネル複合体の上端と下端との中央から上端側に配置されることにより、パネル複合体の上端に配置されるガイド輪に作用する駆動輪の駆動力が大きくなる。これにより、ガイド輪が、隣接するパネル間の隙間に嵌っても、隙間から容易に抜け出すことができるとともに、駆動輪の駆動力による洗浄装置への回転力を抑えることができる。したがって、ガイド輪が上記隙間で止まることを防ぐことができるとともに、洗浄装置の移動時に駆動輪が洗浄装置を回転させることがない。よって、洗浄装置はレールがなくても安定して自走できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）は、太陽光発電装置の設置の状態を説明する平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の変形例の概略構成を示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る洗浄装置について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。なお、実施形態の説明において、説明の便宜上、上、下、左、右の表現を用いるが、これらの表現は示した図に基づくものであって発明の構成を限定するものではない。
【００１６】
下記の実施形態においては、ソーラーパネル洗浄装置について説明するが、本発明の形態は、ソーラーパネル洗浄装置に限られず、隙間をおいて配置され、かつ傾斜して配置される複数のパネルによって形成される平坦な部分に利用することができる。
【００１７】
〔実施形態１〕
（太陽光発電装置１００）
本発明の一実施形態に係る洗浄装置の洗浄対象となる太陽光発電装置１００について、図２を参照して説明する。
【００１８】
図２の（ａ）は、太陽光発電装置１００の設置の状態を説明する平面図であり、図２の（ｂ）は太陽光発電装置１００の設置の状態を説明する側面図である。太陽光発電装置１００は、太陽電池モジュール１０１Ａ、太陽電池モジュール１０１Ｂ、それぞれの太陽電池モジュール１０１Ａ、１０１Ｂを保持するための架台１０２、および固定部材１０３を備えている。
【００１９】
図２の（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１０１（パネル複合体）は、設置基準面Ｇに対して傾斜して設置される。設置基準面Ｇに対する太陽電池モジュール１０１の設置角度および高さは設置状態により適宜選択される。太陽電池モジュール１０１は、太陽電池モジュール１０１Ａおよび１０１Ｂがそれぞれ上側と下側とに配置され、同じ設置角度で傾斜する。設置角度については、発電量等を考慮して、例えば１０から３０°程度に設定される。設置基準面Ｇ自体は、屋根のように傾いている場合もあり得る。
【００２０】
図２の（ａ）に示すように、太陽電池モジュール１０１Ａには、太陽電池モジュール１０１Ａの周辺を保護するためのフレーム１０４ａ１〜１０４ｃ１が形成されている。詳しくは、太陽電池モジュール１０１Ａの上端にはフレーム１０４ａ１、下端にはフレーム１０４ｃ１が形成され、右端および左端には１０４ｂ１が形成されている。固定部材１０３は、図２の（ａ）左右方向に隣接する２つの太陽電池モジュール１０１Ａを、架台１０２に固定する。隣接する２つの太陽電池モジュール１０１Ａは、架台１０２における固定箇所で隙間１０５をおいて配置されている。
【００２１】
太陽電池モジュール１０１Ｂは、太陽電池モジュール１０１Ａと同じ大きさである。太陽電池モジュール１０１Ｂには、太陽電池モジュール１０１Ｂの周辺を保護するためのフレーム１０４ａ２〜１０４ｃ２が形成されている。詳しくは、太陽電池モジュール１０１Ｂの上端にはフレーム１０４ａ２、下端にはフレーム１０４ｃ２が形成され、右端および左端には１０４ｂ２が形成されている。固定部材１０３は、図２の（ａ）左右方向に隣接する２つの太陽電池モジュール１０１Ｂを、架台１０２に固定する。隣接する２つの太陽電池モジュール１０１Ｂは、架台１０２における固定箇所で隙間１０５をおいて配置されている。また、太陽電池モジュール１０１Ｂは、太陽電池モジュール１０１Ａと図２上下方向に隣接するように、フレーム１０４ｃ１とフレーム１０４ａ２とを対向させて固定され、図２で示す太陽電池モジュール１０１を形成する。
【００２２】
（洗浄装置１０の構成）
洗浄装置１０の構成について図１および図３を参照して説明する。図１は、洗浄装置１０の概略構成を示す平面図である。図３は、洗浄装置１０の概略構成を示す側面図である。
【００２３】
図１および図３に示すように、洗浄装置１０は、ブレード１１（洗浄体）、保持部材１２、モータ１３（駆動部）、駆動輪１４、走行輪１５、タンク１６、ポンプ１７、配管１８、バッテリー１９、ガイド輪２０およびノズル２１を備えている。ブレード１１、タンク１６、ポンプ１７、配管１８、およびノズル２１は、洗浄装置１０の洗浄機構を構成する。モータ１３、駆動輪１４、走行輪１５、バッテリー１９およびガイド輪２０は、洗浄装置１０の駆動機構を構成する。保持部材１２は、洗浄装置１０における保持機構である。
【００２４】
また、図１に示すように洗浄装置１０の進行方向をＸとし、太陽電池モジュール１０１の受光面（被洗浄面）と平行かつＸ方向と直交する方向をＹとする。ブレード１１は洗浄装置１０と共にＸ方向に進行する。
【００２５】
（洗浄機構）
ブレード１１は、ノズル２１から吐出された、受光面上の水（液体）を払拭するものである。ブレード１１が延びる方向は、洗浄装置１０の進行方向と垂直なＹ方向に対し、わずかに傾いていることが望ましい。本実施形態ではブレード１１の延びる方向は、方向Ｙに対してＸ−Ｙ平面上で１〜５°程度傾いている。これにより、洗浄装置１０が進行方向（Ｘ方向）に進行する際、ブレード１１が拭き取る太陽電池モジュール１０１上の汚水（液体）をブレード１１の傾斜方向に押し出す力が働き、太陽電池モジュール１０１の受光面から汚水をスムーズに排出することができる。また、ブレード１１をわずかに傾けることで、ブレード１１が太陽電池モジュール１０１の周囲のフレームの段差を乗り越える際、先に当たった箇所から徐々に乗り越えるようになるため、乗り越え時の負荷を大幅に低減することができる。また、ブレード１１の傾きが大きくなるほどブレード１１を収納する保持部材１２の幅が増大する。よって、本実施形態は上記傾きを１〜５°とわずかな角度とすることで、ブレード１１を収納する保持部材１２の幅を抑え、洗浄装置１０の小型化を図っている。
【００２６】
ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の受光面（被洗浄面）に対し、ブレード１１のエッジが均一に接するように配置されている。また、ブレード１１は、太陽電池モジュール１０１の洗浄に使用する水（液体）の拭き払い性を高くするため、太陽電池モジュール１０１の平面の法線方向から洗浄装置１０の進行方向に３０〜４５°程度傾けて固定されていることが望ましい。また、ブレード１１の材料は、水、汚れの拭き取り性能および耐候性を考慮し、弾性のある材料（弾性部材）を用いるのが好ましい。例えば、ブレード１１として、ＥＰＴゴム、ウレタンゴムなどを用いたゴムブレードを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、洗浄体としてブレード１１を用いているが、洗浄体はブレードに限定されず、チャンネルブラシや回転ブラシ・スポンジ等を替わりに用いても良い。
【００２７】
配管１８は、ポンプ１７を介してタンク１６に接続されている。配管１８には太陽電池モジュール１０１に向けて水（液体）を噴射するための水噴射口（ノズル２１）が取り付けられている。ポンプ１７の駆動によって、タンク１６内に蓄えられた水（液体）が配管１８に供給され、ノズル２１を経て太陽電池モジュール１０１の被洗浄面に噴射される。なお、本実施形態では水（液体）を勢いよく噴射して太陽電池モジュール１０１の被洗浄面の汚れを浮かせるために配管１８にノズル２１を取り付けているが、配管１８に直接穴をあけて水噴射口としても良い。
【００２８】
また、本実施形態では、洗浄装置１０の進行速度２５０［ｍｍ／ｓ］、ポンプ圧１．０［ＭＰａ］に対し、１．０［ＭＰａ］の圧で２．９［Ｌ／ｍｉｎ］の水を噴射するノズルを４００ｍｍの間隔で設置すると、良好な洗浄性を発揮することを確認している。詳しくは、配管１８の長さを１２００ｍｍとすると、ノズル２１は４００ｍｍ間隔で４つ設置することが望ましい。よって上記の配管を２つ接続する洗浄装置１０においては、上記ノズル２１を８つ設置することが望ましい。本実施形態では、ノズル２１は液を扇状に１２０度広げるタイプのものを使用し、配管１８の延びる方向と同方向の長さが１６００ｍｍである太陽電池モジュールに対して、長さが１２００ｍｍの配管１８を使用することで、被洗浄面に均一に液を供給する。ただし、ポンプ１７の最大圧力や装置の進行速度に応じて、水噴射口であるノズルの穴の径やその個数を設定すると良い。
【００２９】
（駆動機構）
駆動輪１４は、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２に接触するように保持部材１２に取り付けられている。駆動輪１４は保持部材１２における進行方向後方（図１左側）に位置し、後述するように、モータ１３によって回転駆動されるように設置されている。
【００３０】
走行輪１５は、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、フレーム１０４ａ１、フレーム１０４ｃ２、およびフレーム１０４ｃ１、フレーム１０４ａ２に接触するように保持部材１２に取り付けられている。詳しくは、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、（１）フレーム１０４ａ１上には２輪の走行輪１５が、進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触し、（２）フレーム１０４ｃ２上には２輪の走行輪１５が、進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触し、（３）フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２上には、１輪の走行輪１５が、進行方向前方（図１右側）に、進行方向と略平行となる同一の直線上に上記駆動輪１４と並んで接触する。また、走行輪１５は、モータ１３によって駆動されず、回転自在となるように設置されている。駆動輪１４および走行輪１５により、太陽電池モジュール１０１と洗浄装置１０との間の距離が一定に保たれる。
【００３１】
なお、走行輪１５の数は上記に限らず、洗浄装置１０が安定して移動できる程度に設置すればよい。
【００３２】
また、本実施形態では、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、駆動輪１４および１輪の走行輪１５は、フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２上に接触するように保持部材１２に取り付けられているが、その取り付け位置は上記位置に限らない。駆動輪１４および走行輪１５は、進行方向と平行となる同一の直線上に並び、かつ太陽電池モジュール１０１の上端１０６ａと下端１０６ｂとの中央より上端１０６ａ側で太陽電池モジュール１０１と接触していればよい。
【００３３】
ガイド輪２０は、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、太陽電池モジュール１０１の上端１０６ａおよび下端１０６ｂに接触する位置に、回転可能に設置されている。本実施形態では、ガイド輪２０は上端１０６ａに２輪、下端１０６ｂに１輪設置されている。ここで、太陽電池モジュール１０１の上端１０６ａおよび下端１０６ｂは、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、それぞれフレーム１０４ａ１の上面（図２基準）およびフレーム１０４ｃ２の下面を表す。ガイド輪２０により、設置基準面Ｇに対して傾斜している太陽電池モジュール１０１からの洗浄装置１０の脱落・落下が防止され、かつ洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１の上下端に沿って直線的に進行する際の安定性が高められる。
【００３４】
なお、ガイド輪２０の数は上記に限らず、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１からの脱落・落下を防止できる程度に設置すればよい。
【００３５】
本実施形態では、モータ１３の回転軸に直接連結された駆動輪１４が、フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２に接触した状態で回転し、そのグリップ力（駆動力）により洗浄装置１０を移動させている。駆動輪１４は、回転移動する場所が水で濡れている場合にも、安定したグリップ力を発揮するよう、凹凸付きのタイヤにすることが望ましい。本実施形態では、洗浄装置１０の進行速度２５０［ｍｍ／ｓ］に対し、駆動輪１４である外径１２０［ｍｍ］のＥＰＴゴムタイヤに、深さ３．７［ｍｍ］、幅２．３［ｍｍ］および間隔６．０［ｍｍ］の凹部を設けることで、良好なグリップ力を発揮することを確認している。ただし溝の深さや幅・間隔は、洗浄装置１０の進行速度や、被洗浄面の濡れ状態に応じて設定することができる。また、駆動輪１４の材質についても、ＥＰＴゴム以外に、天然ゴム、ウレタンゴム等の他の弾性部材を用いても良い。
【００３６】
また、バッテリー１９はモータ１３とポンプ１７とに電力を供給する。本実施形態ではモータ１３とポンプ１７とはバッテリー１９から給電されることで駆動するが、外部電源を用いてモータ１３とポンプ１７とに直接給電してもよい。外部電源からモータ１３およびポンプ１７に直接給電する場合は、電源コードを洗浄装置１０から外部電源に配線する必要がある。このような場合、太陽電池モジュール１０１ならびにその周辺にある障害物に電源コードが引っかかり、洗浄装置１０の移動を妨げる恐れがあるため、バッテリー１９を搭載することが好ましい。
【００３７】
（保持機構）
保持部材１２は、洗浄装置１０の全ての構成要素を直接又は間接的に固定する。保持部材１２は、洗浄装置１０が屋外で使用され、さらに水（液体）を使用しての洗浄を行うことから、耐候性に優れた材料で構成されることが好ましい。また、洗浄装置１０は、太陽電池モジュール１０１の列の長手方向（Ｙ方向）を覆う形状となる。よって、保持部材１２の長手方向の長さは、太陽電池モジュール１０１の連結数により、長いもので数ｍになる。したがって、保持部材１２には高剛性・低重量であることが求められる。本実施形態では、保持部材１２に軽量で防錆性に優れた金属部材であるアルミニウム部材を用い、トラス構造などの剛性に優れたフレーム構造とすることにより、軽量化を図っている。
【００３８】
（洗浄装置１０の移動）
モータ１３が駆動輪１４を駆動させることで、洗浄装置１０は太陽電池モジュール１０１上を移動する。
【００３９】
ここで、太陽電池モジュール１０１上で洗浄装置を移動（自走）させる場合において、洗浄装置が図２の（ａ）左右方向に隣接する太陽電池モジュール間を移動する際、図２の（ａ）左右方向に隣接する太陽電池モジュール間の隙間１０５を通過する必要がある。ガイド輪２０と駆動輪１４とが大きく離れていると、隙間１０５にガイド輪が嵌ることでガイド輪２０を中心とし洗浄装置１０に回転力が生じ、ガイド輪２０が隙間１０５から抜け出せず、最終的に洗浄装置１０が停止してしまうという問題があった。
【００４０】
上記問題を解決するために、隙間１０５に嵌り難くなるようにガイド輪２０を大型化する等の方法が考えられるが、洗浄装置１０の小型化が困難になる。そのため、上記問題を解決する方法として、隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際の駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０への回転力を抑え、ガイド輪２０が隙間１０５から抜け出しやすくする方法が有効となる。
【００４１】
洗浄装置１０の回転力を抑えるために、洗浄装置１０の上下端に駆動輪１４を配置し、上記上下端の駆動輪１４の回転数を一致させる方法が考えられる。複数の駆動輪１４の回転数を一致させるには（１）両駆動輪１４をシャフト等で連結させる方法、（２）駆動輪１４ごとに個別のモータを備える方法、が考えられる。しかし、メガソーラー発電所に代表される多数のパネル群に対応する場合、洗浄装置１０は、１対の太陽電池モジュール１０１Ａ、１０１Ｂの長手方向（図１上下方向）が約３．０ｍとなるような大きな機械になると想定される。（１）の方法の場合、上述したような大きな機械になると、連結するシャフトの重量、費用等が問題となる。また、（２）の方法の場合、長大なシャフト等は必要なくなるが、個別の駆動輪１４の回転数を精度よく一致させることは困難である。
【００４２】
そこで、本実施形態に係る洗浄装置１０は、上記の回転力を抑えるために駆動輪１４を１輪のみとした。また、洗浄装置１０が太陽電池モジュール１０１に設置された際、上記駆動輪１４を太陽電池モジュール１０１の上端１０６ａと下端１０６ｂとの中央より上端１０６ａ側に接触するように設置した。
【００４３】
上記構成により、駆動輪１４とガイド輪２０との距離が短くなる。これにより、隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際の駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０への回転力が抑えられる。また、ガイド輪２０に作用する駆動輪１４の駆動力が大きくなる。ガイド輪２０が隙間１０５に嵌まっても、隙間１０５から抜け出しやすくなるので、隙間１０５で止まることを防ぐことができる。したがって、洗浄装置１０の移動時に駆動輪１４が洗浄装置１０を回転させることがなく、洗浄装置１０の安定した移動および洗浄が可能となる。
【００４４】
しかも、洗浄装置１０は、隣接する太陽電池モジュール１０１Ａ、１０１Ｂの間の隙間１０５を乗り越えて走行する必要がある。これに対し、駆動輪１４がフレーム１０４ｃ１、１０４ａ２上を回転するので、洗浄装置１０は容易に隙間１０５を乗り越えることができる。
【００４５】
よって、洗浄装置１０は、太陽電池モジュール１０１上で安定して自走できるので、レールが不要となり、低廉化および軽量化が可能となる。また、駆動輪１４が１輪でよいので、部材数が少なくなり、軽量・安価な洗浄装置を提供することができる。
【００４６】
〔変形例〕
図４を参照し、駆動輪１４の駆動力による回転力が最も小さくなる構成として洗浄装置１０ａについて説明する。図４は本発明の一実施形態に係る洗浄装置１０の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、洗浄装置１０ａの構成要素については、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４７】
駆動輪１４は、洗浄装置１０ａが太陽電池モジュール１０１に設置された際、フレーム１０４ａ１上に接触するように保持部材１２に取り付けられている。駆動輪１４は、保持部材１２における進行方向後方（図４左側）に位置し、モータ１３によって回転駆動されるように設置されている。また、洗浄装置１０ａが太陽電池モジュール１０１に設置された際、（１）フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２上には２輪の走行輪１５が、進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触し、（２）フレーム１０４ａ１、１０４ｃ２上には、それぞれ２輪のガイド輪２０が、進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触し、（３）フレーム１０４ａ１上には、１輪の走行輪１５が、進行方向前方（図４右側）に、進行方向と平行となる同一の直線上に上記駆動輪１４と並んで接触する。
【００４８】
上記構成によれば、駆動輪１４が１輪のみで、かつ洗浄装置１０ａの重量がかかる上端１０６ａに接触するガイド輪２０の近くに設置されている。よって、駆動輪１４が上記ガイド輪２０の近くで駆動されるので、ガイド輪２０が隙間１０５に嵌った際、駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０ａへの回転力が最も小さくなる。また、上記ガイド輪２０にかかる駆動輪１４からの駆動力が最も大きくなり、ガイド輪２０が隙間１０５から抜け出しやすくなるので、洗浄装置１０ａが隙間１０５で止まることを防ぐことができる。したがって、洗浄装置１０ａの移動時に駆動輪１４が洗浄装置１０ａを回転させることがなく、安定した洗浄が可能となる。
【００４９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５０】
図５は本発明の他の実施形態に係る洗浄装置１０ｂの概略構成を示す平面図である。なお、走行輪１５、タンク１６、ポンプ１７、配管１８、およびバッテリー１９は実施形態１と同様であるため、説明および図示を省略する。
【００５１】
洗浄装置１０ｂは、２輪の駆動輪１４と２個のモータ１３を備えている。駆動輪１４はモータ１３の回転軸に直接連結されている。さらに、洗浄装置１０ｂが太陽電池モジュール１０１に設置された際、フレーム１０４ｃ１およびフレーム１０４ａ２上には、上記２輪の駆動輪１４が、洗浄装置１０ｂの進行方向に対して進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触する。
【００５２】
本実施形態は、実施形態１の構造において、駆動輪１４が１輪のみの駆動ではグリップ力が不足する場合の構造である。駆動輪１４が複数存在し、かつ各駆動輪１４の回転数が異なる場合でも、駆動輪１４が洗浄装置１０ｂの進行方向と略平行となる同一の直線上に並んで設置されることにより、隙間１０５にガイド輪が嵌った際の駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０ｂへの回転力を抑えることができる。また、本実施形態では、図５に示すように、一方の駆動輪１４と他方の駆動輪１４とは、それぞれの駆動輪１４の軸に直接取り付けられたモータ１３が、互いに異なる向きになるように配置されている。上記構成は、配管１８やブレード１１等との干渉を防ぐためであり、必ずしも互いに異なる向きで取り付ける必要はない。また、本実施形態ではモータ１３と駆動輪１４とを２つずつ用いているが、３つ以上の駆動輪１４およびモータ１３を連結し、洗浄装置１０ｂに搭載しても良い。
【００５３】
なお、本実施形態の構成を、図４に示す実施形態１の変形例の構成に適用することができる。詳しくは、変形例の洗浄装置１０ａは、駆動輪１４に隣接して配置された走行輪１５を駆動輪１４に代えることにより、２輪の駆動輪１４を備えている。
【００５４】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５５】
図６は本発明のさらに他の実施形態に係る洗浄装置１０ｃの概略構成を示す平面図である。なお、走行輪１５、タンク１６、ポンプ１７、配管１８、およびバッテリー１９は実施形態１と同様であるため、説明および図示を省略する。
【００５６】
洗浄装置１０ｃは、２輪の駆動輪１４を備える。上記２輪の駆動輪１４は、１個のモータ１３に対して連動するように進行方向に平行かつ回転可能に取り付けている。詳しくは、２輪の駆動輪１４のうち一方は、前記実施形態１と同様に、モータ１３に備えられた回転軸に直接連結するように取り付けられている。他方の駆動輪１４は、駆動輪１４に組み込まれたシャフトにより、連動要素であるタイミングベルト２２を介して上記モータ１３の回転軸と連結されている。
【００５７】
タイミングベルト２２は平行に並ぶ軸同士の回転を連動させる要素である。本実施形態では連動要素としてタイミングベルト２２を用いているが、タイミングチェーン等で代用することも可能である。
【００５８】
本実施形態では、２輪の駆動輪１４が平行に並んでいるものの、太陽電池モジュール１０１のフレーム上からわずかに互い違いに離れた位置に配置されている。上記構成により、駆動輪１４が走行するフレーム上に、締結ボルト等による段差が存在する場合に、それらを回避して走行することができる。
【００５９】
なお、一方の駆動輪１４は、太陽電池モジュール１０１の上端１０６ａと下端１０６ｂとの中央より下端１０６ｂ側に接触するように設置されている。しかしながら、シャフトの連結により、２輪の駆動輪１４の回転数が一致するため、２輪の駆動輪１４が進行方向と平行となる同一の直線上に並んで接触していなくても、隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際に、駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０ｃへの回転力を抑えることができる。また、駆動輪１４を太陽電池モジュール１０１の上下端に接触するように設置し連結させることと比較すると、安価・軽量に駆動輪１４の回転数を一致させることが可能である。
【００６０】
また、洗浄装置１０は、さらにタンク１６内の液体残量を検知して自動で停止・作動するセンシング機能、太陽電池モジュール１０１の列の端部を検知して自動で停止するセンシング機能、および／または、太陽電池モジュール１０１の列が多数存在する場合に洗浄装置１０を次列に移すためのリフター・無人搬送車等を有し、太陽電池モジュール洗浄システムとすることができる。上記構成により、大規模なソーラーパネル列でも素早く洗浄可能な、軽量・安価な洗浄システムを提供することができる効果を有する。
【００６１】
なお、上述の洗浄装置１０は、太陽光発電装置１００に限らず、同一幅で長く伸びる被洗浄面に対して好適に適用することができる。例えば、上述の洗浄装置を、曲面を有するアーケード、一般家庭の屋根、および廊下に適合させることも可能である。
【００６２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る洗浄装置は、互いに隙間をおいて同一の角度で傾斜するように配置された複数のパネルによって構成されるパネル複合体（太陽モジュール１０１）における被洗浄面を自走しながら洗浄する洗浄装置１０であって、上記洗浄装置１０を上記被洗浄面上で走行させる駆動輪１４と、上記駆動輪１４を駆動する駆動部（モータ１３）と、上記パネル複合体の上端に接触するように配置され、上記洗浄装置１０を上記被洗浄面に沿ってガイドするガイド輪２０とを備え、上記駆動輪１４は、上記パネル複合体の上端と下端との中央から上端側に少なくとも１つ設けられている。
【００６３】
上記の構成によれば、駆動輪１４とガイド輪２０との距離が短くなる。これにより、隣接する太陽電池モジュールの隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際の駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０への回転力を抑えることができる。また、ガイド輪２０に作用する駆動輪１４の駆動力が大きくなるので、ガイド輪２０が隙間１０５に嵌まっても、隙間１０５から抜け出しやすくなる。それゆえ、ガイド輪２０が上記隙間１０５で止まることを防ぐことができる。よって、洗浄装置１０の移動時に駆動輪１４が洗浄装置１０を回転させることがなく、洗浄装置１０はレールがなくても駆動輪１４によって隙間のある複数のパネル上を安定して自走できる。したがって、自走しながらパネルの被洗浄面を洗浄する装置を、軽量で安価に提供することができる効果を奏する。
【００６４】
本発明の態様２に係る洗浄装置は、上記態様１において、上記駆動輪１４は、複数設けられ、上記複数の駆動輪１４は、洗浄装置１０ｂの進行方向と平行となる同一の直線上に備えられていてもよい。
【００６５】
上記の構成によれば、駆動輪１４を洗浄装置１０ｂの進行方向と略平行となる同一の直線上に並べて設置することにより、隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際の駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０ｂへの回転力を抑えることができる。よって、駆動力が不足する場合でも駆動輪を追加し、駆動力を増大させることができる。
【００６６】
本発明の態様３に係る洗浄装置は、上記態様１または２において、上記駆動輪１４は、それぞれ駆動部（モータ１３）を備えていてもよい。
【００６７】
上記の構成によれば、各駆動輪１４に駆動部（モータ１３）が備えられているので、洗浄装置への回転力を増大させることなく、個々の駆動輪の駆動力を増大させることができる。
【００６８】
本発明の態様４に係る洗浄装置は、上記態様１または２において、上記駆動輪１４は、複数設けられ、上記複数の駆動輪１４は、上記複数の駆動輪１４の回転数を一致させる連動要素（タイミングベルト２２）により連動して回転してもよい。
【００６９】
上記の構成によれば、駆動輪１４の回転数が一致するため、駆動輪１４が進行方向と略平行となる同一の直線上に並んで接触していなくても、隙間１０５にガイド輪２０が嵌った際に駆動輪１４の駆動力による洗浄装置１０ｃへの回転力を抑えることができる。よって、駆動輪１４が走行するフレーム上に、締結ボルトの段差等による障害が存在する場合に、それらを回避して走行することができる。
【００７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、ソーラーパネル、アーケード、一般家庭の屋根、および廊下などの洗浄装置並びに洗浄システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１０  洗浄装置
１０ａ〜１０ｃ  洗浄装置
１１  ブレード
１２  保持部材
１３  モータ（駆動部）
１４  駆動輪
１５  走行輪
１６  タンク
１７  ポンプ
１８  配管
１９  バッテリー
２０  ガイド輪
２１  ノズル
２２  タイミングベルト（連動要素）
１００  太陽光発電装置
１０１  太陽電池モジュール（パネル複合体）
１０１Ａ、１０１Ｂ  太陽電池モジュール
１０２  架台
１０３  固定部材
１０４ａ１〜１０４ｃ１  フレーム
１０４ａ２〜１０４ｃ２  フレーム
１０５  隙間
１０６ａ  上端
１０６ｂ  下端
Ｇ  設置基準面
【図１】
2015003310.tif 000003
【図２】
2015003310.tif 000004
【図３】
2015003310.tif 000005
【図４】
2015003310.tif 000006
【図５】
2015003310.tif 000007
【図６】
2015003310.tif 000008