(57)【要約】  本発明の課題は、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。  本発明は、洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、回転可能な基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする。
2016043152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、
回転可能な基板と、
前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、
前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする太陽光反射ミラー用のブラシ。
【請求項２】
前記基板に開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
【請求項３】
前記基板の一部が欠けていることを特徴とする請求項１に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
【請求項４】
前記複数のブラシ毛が、親水性の繊維毛からなることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
【請求項５】
前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。
【請求項６】
ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄方法であって、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄することを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄方法。
【請求項７】
前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする請求項６に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
【請求項８】
前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させて、前記ミラー面を洗浄することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
【請求項９】
前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。
【請求項１０】
ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であって、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシと、
前記太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、
前記ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄装置。
【請求項１１】
前記供給手段により、前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする請求項１０に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
【請求項１２】
前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
【請求項１３】
前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を用いた発電装置としては、太陽光を電力に直接変換する太陽電池、太陽光反射ミラーを用いて太陽光を集光し、得られた熱を媒体として発電する太陽熱発電装置等が知られている。
太陽熱発電装置は蓄熱が可能であるため、昼夜を問わず発電することができる。長期的な観点からは、太陽熱発電装置の発電効率は太陽電池よりも高く、太陽光を有効に利用できる。【０００３】
太陽熱発電装置は砂漠地帯で利用されることが多く、屋外に設置される太陽光反射ミラーには砂塵等の汚れが付着しやすい。
特に、砂漠地帯における砂塵由来の汚れは通常の汚れとは異なり、強固な砂の膜を形成して太陽光反射ミラーのミラー面に固着しやすい。これは、昼夜の温度差が大きい砂漠地帯において表面に結露が生じることが原因の一つと考えられている。表面に結露が生じると、表面上に堆積した砂塵由来の物質（例えば、ＮａＣｌ、ＣａＣＯ３、ＳｉＯ２等）、大気中の汚染物質（例えば、ＳｉＯｘ等）等が結露に溶け込んで反応し、不溶性の塩を形成する。その後、水分が蒸発し、不溶性の塩及び砂塵粒子が凝集して、強固な砂の膜を形成する。【０００４】
このような汚れは反射率、ひいては発電効率を低下させるため、表面の防汚性に優れた太陽光反射ミラーが提案されている。例えば、太陽光反射ミラーの最表面に光触媒を含有する層を備えて、付着した有機物を分解する太陽光反射ミラーが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、太陽光反射ミラーの表面に、親水性ポリマー、金属アルコキシド化合物、コロイダルシリカ等を含有する親水性層を設け、洗浄も容易な太陽光反射ミラーも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。【０００５】
上述したような防汚性を備えていても、降雨が少ない環境下では汚れは堆積していくため、定期的な洗浄作業は必要である。
付着した汚れを効果的に除去するため、ナノバブルを用いた洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）が、固着した汚れを効率的に除去するには、洗浄液を供給しながら回転式のブラシで洗浄することが有効である。ブラシ毛が多いほど洗浄力は向上するが、ブラシの基板全面にブラシ毛を設けると、回転時に回転中心から離れた外側のブラシ毛によって洗浄液がはじかれ、回転中心に近い内側のブラシ毛にまで洗浄液が十分に行き渡らずに洗浄力が低下してしまう。【０００６】
高い洗浄力を得るには、洗浄液の供給量を増やして、内側のブラシ毛にも十分量の洗浄液を供給する必要があるが、洗浄コストが上昇するという問題がある。洗浄液としては水が用いられることが多いため、砂漠地帯等の水が貴重な資源である地域では特に少ない洗浄液での洗浄が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７８０２４号
【特許文献２】特開２０１２−８１６６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１３９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、ミラー面に当接するブラシ毛間に洗浄液の流路を形成すれば、回転するブラシ毛により覆われるミラー面上にも流路を介して十分な洗浄液を供給することができることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。【００１０】
１．洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、
回転可能な基板と、
前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、
前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする太陽光反射ミラー用のブラシ。【００１１】
２．前記基板に開口が形成されていることを特徴とする第１項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。【００１２】
３．前記基板の一部が欠けていることを特徴とする第１項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。【００１３】
４．前記複数のブラシ毛が、親水性の繊維毛からなることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。【００１４】
５．前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシ。【００１５】
６．ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄方法であって、
第１項から第５項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄することを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄方法。【００１６】
７．前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする第６項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。【００１７】
８．前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させて、前記ミラー面を洗浄することを特徴とする第６項又は第７項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。【００１８】
９．前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第６項から第８項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄方法。【００１９】
１０．ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であって、
第１項から第５項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラー用のブラシと、
前記太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、
前記ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする太陽光反射ミラーの洗浄装置。【００２０】
１１．前記供給手段により、前記洗浄液を、回転する前記ブラシが前記ミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に供給することを特徴とする第１０項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。【００２１】
１２．前記ブラシが前記ミラー面に当接する位置を移動させる移動手段を備えることを特徴とする第１０項又は第１１項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。【００２２】
１３．前記太陽光反射ミラーが、フィルムミラータイプであることを特徴とする第１０項から第１２項までのいずれか一項に記載の太陽光反射ミラーの洗浄装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の上記手段により、少ない洗浄液でも洗浄力が高い太陽光反射ミラー用のブラシ、太陽光反射ミラーの洗浄方法及び洗浄装置を提供できる。【００２４】
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察される。
ブラシの基板の全面にブラシ毛を設けると、ミラー面上に供給された洗浄液が回転するブラシ毛によりはじかれやすいため、ブラシ毛が当接するミラー面の領域に供給される洗浄液の量が不十分になりやすい。しかしながら、本発明のブラシは洗浄液の流路を形成するようにブラシ毛が配置されているため、ブラシ毛がミラー面に当接した状態でもこの流路を介してブラシ毛が当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給することができる。その結果、洗浄液の全体的な供給量が少なくても、ミラー面に固着した汚れを除去する洗浄力が向上したと推察される。また、洗浄液の流路を介して、除去された汚れを含む洗浄液を回転するブラシ毛の周囲へ排出させることができる。汚れた洗浄液をすみやかに排出させることによっても、汚れを除去する洗浄力が向上したと推察される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る太陽光反射ミラー用のブラシをブラシ毛の毛先側から示す底面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線における部分断面図
【図３Ａ】複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図
【図３Ｂ】複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図
【図３Ｃ】複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図
【図３Ｄ】複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図
【図３Ｅ】複数のブラシ毛の他の配置パターン例を示す底面図
【図４】洗浄液の流路が無いブラシの例を示す底面図
【図５】開口が形成された基板の例を示す底面図
【図６】一部が欠けた形状に形成された基板の例を示す底面図
【図７】基板のブラシ毛の植設部分を示す部分断面図
【図８】取り付け器具によって基板にブラシ毛が設けられたブラシの例を示す部分断面図
【図９】基板にロールブラシが設けられたブラシの例を示す斜視図
【図１０】フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーの概略構成を示す断面図
【図１１】ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーの概略構成を示す断面図
【図１２】本実施の形態に係る太陽光反射ミラーの洗浄装置を示す斜視図
【図１３】洗浄装置に用いられた太陽光反射ミラー用のブラシの断面図
【図１４】洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。
【図１５】洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。
【図１６】洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。
【図１７】洗浄液が供給されたミラー面の領域を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の太陽光反射ミラー用のブラシは、洗浄液が供給された太陽光反射ミラーのミラー面に当接して回転することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用のブラシであって、回転可能な基板と、前記基板上に設けられ、前記基板の回転にともなって回転する複数のブラシ毛と、を備え、前記複数のブラシ毛が、洗浄時に当接した前記ミラー面の領域に前記洗浄液が供給され、排出される流路を形成するように、前記基板上に配置されていることを特徴とする。この特徴は請求項１から請求項１３までの各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。
【００２７】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記基板に開口が形成されているか、前記基板の一部が欠けていることが好ましい。
これにより、基板の背面からブラシ毛により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することもでき、洗浄液の供給を効率化してより高い洗浄力を得ることができる。
【００２８】
本発明の太陽光反射ミラー用のブラシは、太陽光反射ミラー用のブラシを前記太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、さらに当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄する太陽光反射ミラー用の洗浄方法及び洗浄装置に好適に用いることができる。
【００２９】
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３０】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ〕
図１は、本実施の形態の太陽光反射ミラー用のブラシ１０の底面図である。
図２は、図１のＸ−Ｘ線における部分断面図である。
太陽光反射ミラー用のブラシ１０は、図１及び図２に示すように、回転可能な基板１と、基板１上に設けられ、基板１の回転にともなって回転する複数のブラシ毛２と、を備えている。
【００３１】
基板１は、図１に示すように円形状に形成され、図２に示すように基板１の回転中心Ｃには回転軸を取り付けるための円孔１１が設けられている。円孔１１は、図２に示すように断面形状が凸状である。
基板１の材料は特に限定されず、木材、金属、硬質の合成樹脂等により形成することができる。軽量で十分な強度が得られれば特に制限無く使用でき、使用できる合成樹脂例としては、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。
【００３２】
複数のブラシ毛２は、図１に示すように基板１の全面ではなく部分的に設けられ、洗浄時に太陽光反射ミラーのミラー面上に供給された洗浄液が、回転するブラシ毛２が当接するミラー面の領域にも供給され、排出される洗浄液の流路３を形成するように、基板１上に配置されている。図１に示すブラシ毛２の配置パターンでは、基板１上に四つのブラシ毛２の集合体を十字状に配置することにより、一点鎖線で囲む洗浄液の流路３を形成することができる。
【００３３】
この洗浄液の流路３を介して、回転する複数のブラシ毛２が洗浄時に当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給することができる。さらに、汚れた洗浄液も洗浄液の流路３を介してすみやかに排出させることができる。洗浄液の供給と排出を容易にすることにより、洗浄力を高めることができ、少ない量の洗浄液でも効果的な洗浄が可能となる。また、汚れが残るミラー面をブラシ毛２により洗浄するとミラー面を汚れで擦ることになり、ミラー面が損傷して反射率を低下させる原因になるが、ブラシ毛２とミラー面間へ十分量の洗浄液を供給し、汚れをすみやかに排出させることにより、このようなミラー面の擦り傷等の損傷を大幅に減らすことができる。繰り返し洗浄され、長期間使用される太陽光反射ミラーの信頼性を飛躍的に高めることができる。
【００３４】
複数のブラシ毛２を集合体として、複数の集合体を基板１上に配置する場合、回転の安定性、洗浄の均一性等を向上させる観点から、ブラシ毛２の複数の集合体は、図１に示す配置パターンのようにブラシ毛２の回転方向に一定間隔で配置されていることが好ましい。
【００３５】
洗浄液の流路３を洗浄液が容易に通過できる空間とするため、洗浄液の流路３に対応する基板１上にはブラシ毛２を配置しないことが好ましいが、洗浄液の出入りを妨げないのであれば、多少のブラシ毛２が配置されていてもよい。また、洗浄液の流路３に対応する基板１上にもブラシ毛２を配置してその毛先を短くカットすることにより、洗浄液が通過できる空間すなわち洗浄液の流路３を形成することもできる。
【００３６】
洗浄液の流路３は、その領域が広いほど、ミラー面に洗浄液を供給しやすく、洗浄力が高まるため、好ましい。
また、洗浄液の流路３は、ブラシ毛２が放射状に配置され、回転するブラシ毛２が当接して洗浄するミラー面の円領域の外側から中心まで通じていると、円領域の全面に洗浄液を供給しやすくなり、洗浄力が高まるため、好ましい。
【００３７】
洗浄液の流路３を形成できるのであれば、図１に示すブラシ毛２の配置パターンに限定されず、図３Ａ〜図３Ｅに例示する配置パターンとすることもできる。図３Ａ〜図３Ｅにおいて、斜線部分は基板１上のブラシ毛２の配置領域を表し、矢印はブラシ毛２の回転方向を表している。
洗浄液の流路３は、図１及び図３Ａ〜図３Ｃに示すように、回転中心Ｃから離れるにつれて広がる扇状に形成されていると、回転時に回転中心Ｃから離れた外側のブラシ毛２によってはじかれる洗浄液を減らすことができ、回転中心Ｃに近い内側のブラシ毛まで洗浄液の出入りが容易となるため、好ましい。
【００３８】
ブラシ毛２の集合体が、図３Ｄに示すような渦巻き形状に配置されている場合、回転するブラシ毛２によって洗浄液を回転中心Ｃ側へ引き込みやすくなるため、ブラシ毛２が当接するミラー面の領域へ洗浄液を供給しやすくなる。
一方、ブラシ毛２の集合体が、図３Ｅに示すような渦巻き形状に配置されている場合、ブラシ毛２の回転によって洗浄液をブラシ毛２が当接するミラー面の領域の外側へ排出しやすくなるため、汚れた洗浄液をすみやかに除去することができる。
【００３９】
図４は、基板１の全面にブラシ毛２が設けられた、洗浄液の流路３が無いブラシ２０の底面図を示している。
ブラシ２０は、外周がすべてブラシ毛２によって覆われ、回転するブラシ毛２によって洗浄液がはじかれやすい。ブラシ毛２が当接するミラー面の領域内に洗浄液が十分に行き渡らないため、洗浄力が低下する。ブラシ毛２が当接するミラー面の領域に十分量の洗浄液を供給し、洗浄力を低下させないためには、洗浄液の供給量を増やす必要がある。しかしながら、洗浄液の供給量を増やして洗浄液を供給することができたとしても、洗浄によって汚れた洗浄液がブラシ毛２に阻まれて、ブラシ毛２が当接するミラー面の領域の外側へ洗浄液をすみやかに排出することができない。汚れた洗浄液がブラシ毛２間にとどまるため、やはり洗浄力が低下してしまう。また、汚れた洗浄液によって汚れがミラー面に再付着しやすく、ブラシ毛２と汚れの摩擦によってミラー面を傷付けやすい。
【００４０】
これに対し、洗浄液の流路３が設けられたブラシ１０は、洗浄液の供給量を増やすことなく、回転するブラシ毛が当接するミラー面の領域にも洗浄液を十分に供給することができる。洗浄液がミラー面から汚れを浮かせて、ブラシ毛２が掃き出すため、汚れを除去しやすく洗浄力が高い。洗浄後の汚れた洗浄液も流路３経由ですみやかに排出させることができ、汚れの再付着が少ないことも洗浄力を高めている。
【００４１】
また、洗浄液の流路３が形成されたブラシ１０は、流路３が無いブラシ２０と比較して、洗浄時にミラー面にブラシ毛２が接触する頻度が少ない。そのため、ブラシ毛２の接触によるミラー面の損傷を減らすことができ、損傷による太陽光反射ミラーの反射率の低下を防ぐことができる。十分に供給された洗浄液がブラシ毛２とミラー面との間に介在し、緩衝剤として機能すること、汚れがミラー面にとどまらずにすみやかに排出されることも、ミラー面の損傷を減らす効果をもたらしている。
【００４２】
洗浄液をより効率的に供給する観点からは、基板１に開口が形成されていてもよい。
図５は、開口１２が形成された基板１ａを例示している。
図５に示すように、開口１２を通して、基板１ａの背面（ブラシ毛２が設けられていない面）からブラシ毛２により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することができる。洗浄液を効率良く供給することができ、洗浄液を減らしても高い洗浄力を維持することができる。
【００４３】
開口を形成する代わりに、基板１の一部が欠けた形状に形成されていてもよい。
図６は、一部が欠けている基板１ｂを例示している。
図６に示すように、基板１ｂの欠けている部分を通して、ブラシ毛２により洗浄するミラー面へ直接的に洗浄液を供給することができる。洗浄液を効率良く供給することができ、洗浄液を減らしても高い洗浄力を維持することができる。
【００４４】
複数のブラシ毛２は基板１上に個々に植設されていてもよいし、複数のブラシ毛２を束ねた毛束として植設されていてもよい。毛束とする場合は弾力性が高く倒れにくいブラシ毛２が得られ、洗浄に必要な応力をミラー面に伝達しやすく、好ましい。
【００４５】
図７は、複数のブラシ毛２が毛束２１として植設された基板１の植設部分を示している。
図７に示すように、毛束２１は、複数のブラシ毛２が長さ方向中央で折り曲げられ、折り曲げ部分に止め具２２が巻き架けられて束ねられている。毛束２１は、基板１に設けられた植設孔１３に、折り曲げ部分が押し込まれて植設されている。押し込まれる際、毛束２１の止め具２２が基板１に食い込み、毛束２１は基板１に固定される。止め具２２は、毛束２１をしっかりと固定し、錆等による劣化を防ぐ観点から、ステンレス等の金属からなることが好ましい。
図７は、毛束２１が基板１に対して垂直に植設された例を示しているが、基板１に対して毛束２が傾斜するように毛束２を植設してもよい。
【００４６】
複数のブラシ毛２を、図８に示すように取り付け器具４に固定し、この取り付け器具４を基板１に取り付けることによって、基板１上に設けることもできる。取り付け器具４によりブラシ毛２を設ける場合、取り付け器具４単位で摩耗したブラシ毛２を交換することができる。
図７に示す基板１と同様に植設孔を取り付け器具４に形成して、複数のブラシ毛２を取り付け器具４に植設することにより固定してもよいし、複数のブラシ毛２から形成した複数の毛束２１を取り付け器具４が把持することにより固定してもよい。
【００４７】
取り付け器具４によって基板１上に毛束２１が設けられる場合、図８に示すように、取り付け器具４にも回転軸４１を設けることにより、基板１だけでなく、ブラシ毛２も回転させることができる。基板１には、回転軸４１の軸受１４が設けられている。
ブラシ毛２を回転させる場合、基板１の回転方向と逆方向にブラシ毛２を回転させることにより、ミラー面とブラシ毛２の接触頻度が増えるため、効率的な洗浄が可能である。
また、図８に示すように、ブラシ毛２の根本付近をバンド４２により束ねることもできる。これにより、弾力性が高く倒れにくいブラシ毛２が得られ、洗浄力を高めることもできる。
【００４８】
複数のブラシ毛２を基板１に植設する代わりに、複数のブラシ毛２からなるロールブラシを基板１上に設けることもできる。
図９は、複数のブラシ毛２からなる四つのロールブラシ２３が設けられた基板１を示す斜視図である。
図９に示すように、各ロールブラシ２３を互いに９０°の角度をなす間隔で十字状に配置することにより、一点鎖線で囲む洗浄液の流路３を形成することができる。
基板１の回転と並行して各ロールブラシ２３を回転させることにより、ブラシ毛２とミラー面の接触頻度を増やして、洗浄力を高めることができる。
【００４９】
複数のブラシ毛２は、モノフィラメント及びマルチフィラメントのいずれの場合も線径が０．００１〜１．０００ｍｍの範囲内にあることが好ましい。この範囲内であれば、ミラー面を傷つけることなく、高い洗浄力が得られる。
ブラシ毛２の線径は、デジタルマイクロスコープＶＨ−５５００（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）により観察することによりその線径を計測することができる。一般的に繊維の太さは場所により異なるため、計測位置を任意に変えて例えば５００か所で計測して得られた測定値の平均値をブラシ毛２の線径とすればよい。
【００５０】
複数のブラシ毛２は、水又は水を主成分とする洗浄液を使用する場合、親水性を示すことが好ましい。親水性を示すブラシ毛２は、供給された水又は水を主成分とする洗浄液をブラシ毛２の表面に濡れ広がらせることができる。太陽光反射ミラーのミラー面にブラシ毛２が接触した際に、ブラシ毛２の表面に濡れ広がった洗浄液によりミラー面上の汚れを効果的に除去することができ、洗浄力が高まる。
【００５１】
ブラシ毛２の親水性を、ＪＩＳ  Ｌ０１０５  ４．１に準拠して測定される公定水分率により評価することができる。
公定水分率によりブラシ毛２の親水性を評価する場合、ＪＩＳ  Ｌ０１０５に準拠して標準状態（温度２０±２℃、相対湿度６５±４％）において測定した公定水分率が１％以上であると、高い洗浄力が得られる。
【００５２】
ブラシ毛２の親水性を、ブラシ毛２の材料を用いて作製したフィルム又はシート状の試料の水に対する接触角を測定することによっても、評価することができる。具体的には、ＪＩＳ−Ｒ３２５７に準拠して、温度２３℃、相対湿度５５％ＲＨの環境下において、フィルム又はシート状の試料上に３μＬの水を滴下して３０秒後に接触角計ＤＭ３００（共和界面化学社製）を用いて測定することができる。測定された接触角が小さいほど、親水性が高いことを示す。
水に対する接触角によりブラシ毛２の親水性を評価する場合、上記測定方法により測定された接触角が７０°以下であると、高い洗浄力が得られる。
【００５３】
親水性を示すブラシ毛２としては、親水性の繊維毛を用いることができる。
親水性を有するのであれば、親水性基を有する繊維毛を用いてもよいし、親水化処理により親水性の表層を有する繊維毛を用いることもできる。親水性基としては、例えば水分子と水素結合を形成し得るヒドロキシ基、アミノ基、アミド基、カルボキシ基、エーテル基等が挙げられ、これらのなかの２基以上を組み合わせることもできる。
【００５４】
また、ブラシ毛２は吸水性を有することが好ましく、吸水性を示すブラシ毛２としては吸水性を有する繊維毛を用いることができる。吸水性を有する繊維毛は供給された洗浄液をいったん吸収し、洗浄時に吸収した洗浄液をミラー面上に供給することができる。
吸水性を有するとは、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０９の（Ａ法）に準拠して、下記式により求められる吸水率が０．２５％以上であることをいう。
吸水率（％）＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００
上記式において、Ｗ１は水に浸漬する前の乾燥した繊維毛の試料の質量（ｍｇ）を表し、Ｗ２は温度２３±１℃の水に２３〜２４時間浸漬した後の繊維毛の試料の質量（ｍｇ）を表す。
【００５５】
上記親水性及び吸水性を有する繊維毛としては、動物性繊維毛、植物性繊維毛、化学繊維毛等が挙げられ、複数種の繊維毛を組み合わせて使用することもできる。耐久性の観点からは動物性繊維又は化学繊維が好ましく、品質安定性の観点からは化学繊維が好ましい。
動物性繊維毛としては、特に制限はないが、馬毛、豚毛等が挙げられる。
植物性繊維毛としては、特に制限はないが、綿、麻、パーム等の繊維毛が挙げられる。
【００５６】
化学繊維毛としては、例えばビニロン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリビニル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタラート等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド、アクリル等を原料とする合成繊維毛、セルロース、セルロースエステル等を原料とする半合成繊維毛等が挙げられる。これらのなかでも、ナイロン６、ナイロン６６（東レ社製）等のナイロンが好ましい。ナイロンは、アミド結合に由来する適度な吸湿性、適度な長さの長鎖脂肪酸からなる分子鎖を繊維軸に配向させやすく、比較的良好な延伸性、融解熱が高く熱容量が大きいことから動力学的にも速度論的にも溶融しにくい耐溶融性、長鎖脂肪酸からなる分子鎖の可撓性等のブラシ毛２の材料として好ましい性質を有している。他にも、アミド結合間の水素結合の形成のためにフィブリル化しにくくキングバンドが生じにくい性質、すなわち繰り返し屈伸性等のナイロンが有する性質もブラシ毛２の材料として好ましい。  
【００５７】
太陽光反射ミラーには、ガラスに代表される常温で硬質な基板に反射層が形成されているガラスミラータイプと、フィルムに代表される常温で柔軟な基板に反射層が形成されているフィルムミラータイプがある。ガラスミラータイプか、フィルムミラータイプかによって、ミラー面の特性が異なるため、ブラシ毛２の材料としては、それぞれのミラー面の特性に応じて高い洗浄力が得られる材料を選択すればよい。
【００５８】
〔太陽光反射ミラー〕
洗浄の対象である太陽光反射ミラーは、基板上に少なくとも反射層を備えて構成されている。太陽光反射ミラーの表面には、洗浄液による洗浄性を高めるために、親水性層を形成することもできる。一方、汚れの付着を抑えるため、撥水性層を形成することもできる。
【００５９】
本発明のブラシにより洗浄する太陽光反射ミラーは、上述したガラスミラータイプ及びフィルムミラータイプのいずれであってもよい。なかでも、フィルムミラータイプは、可撓性があり変形しやすいため、ミラー面に当接したブラシからの応力が分散され、傷付きにくいうえ、ブラシをミラー面に均等に当接させて均一な洗浄が可能であり、ブラシの洗浄力が向上することから、好ましい。
また、フィルムミラータイプの場合、太陽光反射ミラーを軽量化することができるほか、フィルムを搬送して反射層を含む機能層を連続的に形成できることから、高い生産性、性能安定性及びコストダウンが期待できる。さらに、基板を低温で生産できることから省エネルギー化も期待できる。廃棄時も低温処理が可能であり、リサイクルも可能な場合があることから、ライフサイクル全体としてエネルギー使用量を低減できる可能性があり、次世代太陽光反射ミラーとして期待されている。
【００６０】
図１０は、フィルムミラータイプの一例である太陽光反射ミラー３０の概略構成を示す断面図である。
図１０に示すように、太陽光反射ミラー３０は、樹脂フィルム３１上にアンカー層３２、反射層３３、腐食防止層３４、接着層３５、紫外線吸収層３６、ハードコート層３７及び親水性層３８を備えている。太陽光反射ミラー３０の使用時、太陽光Ａが親水性層３８側から入射するように太陽光反射ミラー３０が配置される。
【００６１】
樹脂フィルム３１は、太陽光反射ミラー３０をフィルム状にすることができるのであれば、従来公知の樹脂フィルムを用いることができる。
樹脂フィルム３１の厚さは、樹脂の種類に応じた厚さとすることができ、一般的には１０〜４００μｍの範囲内が好ましく、２０〜３００μｍの範囲内がより好ましい。
【００６２】
アンカー層３２は、樹脂フィルム３１と反射層３３の接着性を高めるため、樹脂フィルム３１と反射層３３間に設けられている。アンカー層３２により、耐熱性を高めて、反射層３３の形成時の発熱による樹脂フィルム３１の劣化を防ぐこともできる。また、樹脂フィルム３１の表面を平滑化することができ、反射層３３の反射率の低下を防ぐことも可能である。
【００６３】
アンカー層３２は、例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂等を用いて、グラビアコート法、リバースコート法等により樹脂フィルム３１上に塗布することによって形成することができる。
アンカー層３２の厚さは、密着性、平滑性及び反射率を高める観点から、０、０１〜３．００μｍの範囲内にあることが好ましく、０．１〜１．０μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００６４】
反射層３３は、太陽光反射ミラー３０に入射した太陽光を反射するために設けられている。
反射層３３の反射率は、太陽光を効率的に集光する観点から、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。反射層３３の反射率とは正反射率をいう。
【００６５】
反射層３３の材料としては、アルミニウム、銀、クロム、ニッケル、チタン、マグネシウム等の金属を用いることができる。なかでも、高い反射率及び耐食性を得る観点から、アルミニウム又は銀が好ましく、銀がより好ましい。
反射層３３は、上記材料を用いて、湿式法又は乾式法により形成することができる。湿式法とはめっき法の総称であり、溶液から金属を析出させて金属膜を形成する方法であり、銀鏡反応を利用した銀めっきの形成方法もその一つである。乾式法とは真空成膜法の総称であり、抵抗加熱型、イオンビームアシスト型等の真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッター法等が挙げられる。
【００６６】
腐食防止層３４は、反射層３３の腐食を防止するため、腐食防止剤を含有している。
腐食防止剤は、反射層３３に銀が用いられている場合、アミン類及びその誘導体、ピロール環、トリアゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インダゾール環等を有する化合物、銅キレート化合物、チオ尿素類等の銀に対する吸着性を有する化合物であることが好ましい。
【００６７】
接着層３５は、腐食防止層３４と紫外線吸収層３６間において両者の接着性を高めるために設けられている。
接着層３５は、アンカー層３２と同様に形成することができる。
【００６８】
紫外線吸収層３６は、入射する太陽光Ａの紫外線による各層の劣化を防止するために設けられている。
紫外線吸収層３６は、太陽光反射ミラー３０の可撓性及び耐候性を高め、軽量化を図る観点から、紫外線吸収基を有するか、紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層であることが好ましい。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、トリアジン系、ベンゾエート系等の有機化合物の他、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄等の無機化合物が挙げられる。
【００６９】
ハードコート層３７は、各層の損傷を防止するために設けられている。
ハードコート層３７は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、有機シリケート化合物、シリコーン系樹脂等を塗布することにより、形成することができる。
【００７０】
ハードコート層３７は、界面活性剤、レベリング剤、帯電防止剤等の添加剤を含有することができる。
界面活性剤は、ハードコート層３７の表面の平滑化に有効である。使用できる界面活性剤の具体例としては、上述した水を主成分とする洗浄液が含有できる界面活性剤と同様の例が挙げられる。
レベリング剤は、表面の小さな凹凸低減に効果的である。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤として、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合体（例えば、東レ・ダウコーニング（株）製のＳＨ１９０）が好適である。
帯電防止剤は、洗浄液によるミラー面の洗浄性を向上させることに有効である。帯電防止剤により、ハードコート層３７が導電性を持つことにより、フィルムミラーユニット表面の電気抵抗値を小さくすることが可能となる。ハードコート層３７に隣接する層として又はハードコート層３７との間に極薄い層を介して、帯電防止層を形成することによっても太陽光反射ミラー３０のミラー面の電気抵抗値を小さくし、洗浄液による洗浄性を向上させることが可能である。
【００７１】
親水性層３８は、洗浄液による洗浄力を高める観点から、最表面に設けられ得る。親水性層３８は、図１０に示すようにハードコート層３７上に設けられていてもよいし、ハードコート層３７に代えて設けられていてもよい。
親水性層３８が示す親水性としては、洗浄液による高い洗浄性を得る観点から、親水性層３８の表面の水との接触角が３０°以下であることが好ましく、２０°以下であることがより好ましい。
水との接触角（°）は、ＪＩＳ−Ｒ３２５７に準拠して、温度２３℃、相対湿度５５％ＲＨの環境下において、親水性層３８上に３μＬの水を滴下して３０秒後に接触角計ＤＭ３００（共和界面化学社製）を用いて測定することができる。測定された接触角が小さいほど、親水性が高いことを示す。
【００７２】
親水性層３８は、表面の水との接触角を３０°以下とするため、親水化剤を含有することができる。
使用できる親水化剤としては、金属元素を含む化合物が挙げられ、例えばＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｚｎ等の金属元素を含む金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等が挙げられる。
【００７３】
より親水性を高めるため、親水性層３８は、上記金属元素を含む化合物に加えて、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子等の金属粒子を含有することもできる。金属粒子を用いることにより、表面粗さが大きくなり親水性を向上させて、接触角が３０°以下の親水性層３８を形成することができる。また、表面粗さが大きいと、親水性層３８の表面に汚れが付着しづらくなり、洗浄液が親水性層３８と汚れの間に浸入して汚れを除去しやすくなる。
また、親水性層３８は、シリケート化合物、Ｓｉ−Ｎ結合を基本骨格とするポリシラザン等を含有してもよい。併用できるシリケート化合物としては、例えばテトラヒドロキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラエトキシオキシシラン等が挙げられる。
【００７４】
親水性層３８は、親水化剤として、太陽光によって親水性化する光触媒を含有する層であることもできる。光触媒は、伝導帯と価電子帯間のバンドギャップよりも大きいエネルギーの光が照射されると、価電子帯中の電子が励起し、伝導電子と正孔を生成する物質である。
光触媒を含有することにより、太陽光反射ミラー３０のミラー面に付着した汚れの分解作用を得ることができ、さらに高い親水性も得ることができる。
【００７５】
親水性層３８が含有できる光触媒としては、例えばアナターゼ型の酸化チタン（バンドギャップ；３．２ｅＶ）、ルチル型の酸化チタン（バンドギャップ；３．０ｅＶ）、酸化亜鉛（バンドギャップ；３．２ｅＶ）、酸化スズ（バンドギャップ；３．５ｅＶ）、酸化タングステン（バンドギャップ；２．５ｅＶ）、タンタル酸カリウム（バンドギャップ；３．４ｅＶ）、チタン酸ストロンチウム（バンドギャップ；３．２ｅＶ）、酸化ジルコニウム（バンドギャップ；５．０ｅＶ）、酸化ニオブ（バンドギャップ；３．４ｅＶ）等が挙げられる。なお、光触媒のバンドギャップは、光触媒の結晶構造、精製度等によって分布を有するため、実際に測定されるバッドギャップは前述したバンドギャップと±０．２ｅＶ程度の差がある場合がある。
【００７６】
親水性層３８は、光触媒活性を高めるため、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ等の白金族金属を少量含有することができる。
また、親水性層３８は、光触媒とともに、前述したシリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子等の金属粒子の他、シリケート化合物、Ｓｉ−Ｎ結合を基本骨格とするポリシラザン等を併用することができる。
【００７７】
光触媒を含有する親水性層３８は、光触媒粒子の分散液を従来公知のコート法により塗布することにより形成することができる。
樹脂フィルム３１の耐熱性が高い場合、光触媒を含有する親水性層３８は、ゾル塗布焼成法、有機チタネート法、真空成膜法等によって形成することもできる。
ゾル塗布焼成法は、アナターゼ型酸化チタンゾルを、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等のコート法により塗布した後、焼成する方法である。
有機チタネート法は、有機チタネートを部分的又は完全に加水分解を進行させて得られた塗布液を、グラビアコート法等の従来公知のコート法により塗布し、乾燥させる方法である。乾燥により、有機チタネートの加水分解が完結して水酸化チタンが生成し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定型酸化チタンの層が形成される。その後、アナターゼの結晶化温度以上の温度で焼成し、無定型酸化チタンをアナターゼ型酸化チタンに相転移させる。
真空成膜法は、真空蒸着法、スパッター法等により無定型酸化チタン層を形成する方法である。その後、焼成によりアナターゼ型酸化チタンに相転移させる。
【００７８】
親水性層３８は、水との接触角が３０°以下となる親水性を示すのであれば、基材表面にプラズマ処理、エッチング処理等の表面処理が施された層であってもよい。
【００７９】
なお、親水性層３８の下層が紫外線吸収層３６である場合、親水性層３８と紫外線吸収層３６の間に無機コート層が設けられていてもよい。親水性層３８が光触媒を含有する場合、無機コート層によって、紫外線吸収層３６が含有するアクリル樹脂等の有機化合物が光触媒によって分解されることを防ぐことができる。
この無機コート層の材料としては、例えばテトラエトキシシラン等のシリケート化合物、メタノール等のアルコールを含有する層等が挙げられる。また、無機コート層は、親水性層３８と紫外線吸収層３６の接着性を高めるため、親水性層３８の構成成分又は紫外線吸収層の構成成分を含有することができる。無機コート層は単層であっても複数層であってもよい。
【００８０】
親水性層３８の厚さは、親水性層３８の屈折率、含有成分、太陽光反射ミラー３０に入射する太陽光のうち、発電に利用する光の波長範囲等に応じて、好適な層厚を選択すればよい。できるだけ広い波長範囲を利用することが発電効率の向上につながるため、親水性層３８による光吸収を考慮すると、厚さは薄いことが好ましい。親水性を発現するのは極表層であるため、数ｎｍ程度の厚さがあれば、洗浄液の形成に必要な親水性を発現することができる。
光触媒粒子を用いて親水性層３８を形成する場合は、光触媒粒子の保持及び脱落防止の観点から、少なくとも光触媒粒子の粒子径の１／２程度以上の層厚が必要であり、例えば平均粒子径が１０ｎｍであれば５ｎｍ以上の層厚が必要である。光触媒を含有する親水性層３８を蒸着法、スパッター法等により形成する場合は、光触媒の機能を発現するための層厚、すなわち結晶構造が成立する層厚が必要であり、光触媒粒子を含有する場合と同様に５ｎｍ以上の層厚が必要である。
上記の観点から、一般的には、親水性層３８の厚さを、５〜３００ｎｍの範囲内で選択することができる。
【００８１】
親水性層３８は、ハードコート層３７と同様に、界面活性剤、レベリング剤、帯電防止剤等の添加剤を含有することもできる。
【００８２】
図１１は、ガラスミラーの一例である太陽光反射ミラー３０Ｂの概略構成を示す断面図である。
図１１に示すように、太陽光反射ミラー３０Ｂは、ガラス板をガラス層３９として、ガラス層３９上に反射層３３及び腐食防止層３４が形成されている。反射層３３及び腐食防止層３４は、上述した太陽光反射ミラー３０の反射層３３及び腐食防止層３４と同じ層である。太陽光反射ミラー３０Ｂの使用時には、太陽光Ａがガラス層３９側から入射するように配置される。ガラス層３９の厚さは特に限定されないが、例えば１〜５ｍｍの範囲内とすることができる。
【００８３】
〔太陽光反射ミラーの洗浄装置〕
太陽光反射ミラーの洗浄装置は、ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置であり、本発明の太陽光反射ミラー用のブラシを太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させる駆動手段と、当該ミラー面上に洗浄液を供給する供給手段と、を備えている。
【００８４】
図１２は、一実施の形態として、太陽熱発電装置に用いられた太陽光反射ミラー３０のミラー面を洗浄する太陽光反射ミラーの洗浄装置１００を示している。
太陽熱発電装置は、曲面状に配置された複数の太陽光反射ミラー３０により太陽光を集熱管８０に集光し、集熱管８０により移送する熱媒体を加熱して当該熱媒体の熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電装置である。
太陽熱発電装置において、複数の太陽光反射ミラー３０は曲面状の金属板等の支持体に固定され、１枚の大きなミラー面を形成するように支持部材５１によって支持されている。複数の太陽光反射ミラー３０により太陽光を集光する位置には集熱管８０が配置されている。太陽光の入射角度に合わせて複数の太陽光反射ミラー３０を回転できるように、支持部材５１を回転駆動する角度調整部５３が設けられている。
【００８５】
図１２に示すように、太陽光反射ミラーの洗浄装置１００は、八つの太陽光反射ミラー用のブラシ１０を備えている。また、洗浄装置１００は、ブラシ１０の駆動手段として、各ブラシ１０を太陽光反射ミラー３０のミラー面に当接させるロボットアーム１０３、各ブラシ１０を回転駆動させる回転駆動部１０１を備えている。
ロボットアーム１０３は旋回及び屈伸が可能であり、先端の基板１０１５上に太陽光反射ミラー用のブラシ１０が取り付けられている。
【００８６】
図１３は、基板１０１５上のブラシ１０と回転駆動部１０１を示す部分断面図である。
図１３に示すように、回転駆動部１０１は、回転軸１０１１、モーター１０１２、軸受１０１３等により構成されている。回転軸１０１１は太陽光反射ミラー用のブラシ１０の円孔１１に取り付けられ、軸受１０１３により回転可能に支持されて、モーター１０１２に連結されている。モーター１０１２は、支持軸１０１４を介して各ブラシ１０の位置を固定する基板１０１５に取り付けられている。回転駆動部１０１は、モーター１０１２により回転軸１０１１を回転駆動させることにより、ブラシ１０を回転させる。
【００８７】
ブラシ１０の基板１だけでなく、図８及び図９に示すようにブラシ毛２やロールブラシ２３も回転させる場合、ブラシ毛２及びロールブラシ２３用の回転軸、モーター等も回転駆動部１０１として設けることにより、基板１の回転と並行してブラシ毛２又はロールブラシ２３も回転させることができる。
【００８８】
また、太陽光反射ミラーの洗浄装置１００は、図１２に示すように、洗浄液の供給手段として、洗浄液のタンク１０２１、供給管１０２２、噴射ノズル１０２３等を備えている。供給管１０２２は、噴射ノズル１０２３とタンク１０２１を接続するように、基板１０１５上及びロボットアーム１０３内に配管されている。洗浄装置１００は、タンク１０２１から供給管１０２２経由で噴射ノズル１０２３に洗浄液を送液し、噴射ノズル１０２３によりミラー面上に噴射することにより、洗浄液を供給する。
【００８９】
図１２及び図１３において、噴射ノズル１０２３はブラシ１０の周囲に配置されているが、噴射ノズル１０２３の配置位置を調整することにより、回転するブラシ１０のブラシ毛２がミラー面に当接する領域の周囲か、内部か又はその両方に洗浄液を供給することができる。
【００９０】
図１４〜図１７はそれぞれ、洗浄液が供給されたミラー面の領域Ｒ２を例示している。
図１４は、回転するブラシ毛２がミラー面に当接する領域Ｒ１の周囲に洗浄液を供給した場合の領域Ｒ２を例示している。図１５に示すように、洗浄液の領域Ｒ２が基板１の一部と重なるように洗浄液を供給してもよい。
【００９１】
開口１２を有する基板１ａの場合は、図１６に示すように、基板１ａの背面から開口１２を通して洗浄液を供給することができ、領域Ｒ１の周囲だけでなく、領域Ｒ１の内部にも直接的に洗浄液を供給することもできる。
一部が欠けている基板１ｂの場合も同様に、図１７に示すように、欠けている一部を通して基板１ａの背面から洗浄液を供給することができ、領域Ｒ１の周囲だけでなく、内部に洗浄液を直接供給することもできる。
【００９２】
洗浄装置１００は、太陽光反射ミラー３０の縦方向に八つのブラシ１０を一列に並べて縦方向の洗浄を一度に行うが、ブラシ１０の数を減らして、ロボットアーム１０３により各ブラシ１０がミラー面に当接する位置を縦方向に移動させて洗浄するようにしてもよい。
また、洗浄装置１００は、各ブラシ１０がミラー面に当接する位置を太陽光反射ミラー３０の横方向に移動させる移動手段として、図１２に示すように走行する車両１０４を備え、太陽光反射ミラー３０の横方向にブラシ１０を当接させる位置を移動しながら太陽光反射ミラー３０を連続的に洗浄することができる。
【００９３】
洗浄液としては、水を用いることができ、水を主成分とするのであれば添加剤を含有してもよい。水を主成分とするとは、固体成分を除く液体成分のうち、水の含有量が３０〜１００質量％の範囲内にあることをいう。
太陽光反射ミラー３０のミラー面を汚染し、反射率又は発電効率を低下させる弊害がほとんどない水成分は、太陽光反射ミラーの洗浄液として適している。
特に、太陽光により加熱した熱媒体により水を２次加熱して水蒸気を発生させてタービンを回転させて発電する太陽熱発電装置では、発電時に生じる水蒸気を洗浄液として利用することもできる。太陽熱発電装置は砂漠地帯等の水が少ない地域に設置されることが多いため、貴重な資源の再利用が可能であるとともに洗浄コストの低下も図ることができる。
【００９４】
洗浄液に使用できる添加剤としては、洗浄液による洗浄性を高め、汚れの除去を容易にする観点から、有機溶剤、界面活性剤、塩類、酸・塩基類、樹脂、繊維、粒子状物質等が挙げられる。添加剤は、水との相溶性が高いものが好ましい。
【００９５】
有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、アセトン、塩化メチレン等の炭化水素等が挙げられる。
界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、両性、非イオン性が挙げられ、具体的にはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。
塩類としては、塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられ、酸類としては、酢酸、フタル酸等が挙げられる。
これら添加剤により、洗浄液による汚れの除去を容易とし、洗浄時の洗浄力を向上させることもできる。
【００９６】
〔太陽光反射ミラーの洗浄方法〕
本発明の太陽光反射ミラーの洗浄方法は、ブラシにより太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄する方法であって、本発明の太陽光反射ミラー用のブラシを太陽光反射ミラーのミラー面に当接させて回転させ、当該ミラー面上に洗浄液を供給することにより、当該ミラー面を洗浄する。
以下、本発明の太陽光反射ミラーの洗浄方法の好ましい実施形態として、上記太陽光反射ミラーの洗浄装置１００により太陽光反射ミラー３０のミラー面を洗浄する例を説明する。
【００９７】
最初に、太陽光反射ミラーの洗浄装置１００は、ロボットアーム１０３により太陽光反射ミラー用のブラシ１０を太陽光反射ミラー３０のミラー面に押し当てて当接させる。ブラシ１０のミラー面への圧力は、ブラシ１０の回転を円滑化して洗浄力を高め、ミラー面の損傷を防ぐ観点から、２００〜３５００Ｐａの範囲内であることが好ましい。ロボットアーム１０３がミラー面への圧力を検出して、検出した圧力が上記範囲内にあるようにブラシ１０をミラー面へ押し当てる圧力を自動的に制御するようにしてもよい。
【００９８】
次に、洗浄液供給部１０２により太陽光反射ミラー３０のミラー面に洗浄液を供給する。図１４〜図１７に示すように、回転するブラシ１０が当接するミラー面の領域の内部か、周囲か又はその両方に洗浄液を供給することができる。
洗浄液の供給と並行して、回転駆動部１０１によりブラシ１０を回転させると、供給された洗浄液が、ブラシ１０とミラー面間に形成された洗浄液の流路３を介して、回転するブラシ１０が当接するミラー面の領域内に供給されるため、洗浄力を高めることができる。また、ブラシ１０と太陽光反射ミラー３０のミラー面間に洗浄液を介在させやすく、洗浄液がブラシ１０とミラー面の摩擦を軽減し、洗浄時のミラー面の損傷を防ぐことができる。洗浄後、ブラシ毛２によりミラー面から除去された汚れを含む洗浄液は、洗浄液の流路３から流出するため、汚れをすみやかに排出させることができ、洗浄力をより高めることができる。
【００９９】
図１２に示すように、複数の太陽光反射ミラー３０が使用され、洗浄するミラー面が大面積である場合は、ロボットアーム１０３又は車両１０４によりミラー面に当接するブラシ１０の位置を移動させてミラー面を全面的に洗浄する。
【実施例】
【０１００】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量％」を表す。【０１０１】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ１〕
形状パターン１の基板に、複数のブラシ毛を配置パターン１で配置することにより、太陽光反射ミラー用のブラシ１を製造した。
形状パターン１の基板は、直径６００ｍｍの円形状の基板である。また、配置パターン１は、図４に示すブラシ毛の配置パターンである。配置パターン１では、洗浄液の流路が設けられておらず、基板の全面がブラシ毛により覆われている。
ブラシ１では、複数のブラシ毛を長さの平均が８０ｍｍの毛束にして、図２に示すように基板に植設した。また、ブラシ毛として、モノフィラメントの平均径が１ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）製の繊維毛を用いた。ブラシ１に用いたブラシ毛の公定水分率をＪＩＳ  Ｌ０１０５に準拠して測定したところ、１％未満の疎水性を示した。【０１０２】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ２〕
太陽光反射ミラー用のブラシ１の製造において、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン２に変更したこと以外は、ブラシ１と同様にして太陽光反射ミラー用のブラシ２を製造した。配置パターン２は、図３Ａに示す配置パターンである。【０１０３】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ３〜５〕
太陽光反射ミラー用のブラシ２の製造において、ブラシ毛の材料をそれぞれポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）及び馬毛に変更したこと以外は、ブラシ２と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ３〜５を製造した。
各ブラシ３〜５に用いたブラシ毛の公定水分率をＪＩＳ  Ｌ０１０５に準拠して測定したところ、ＰＶＣ及びＰＥは１％未満の疎水性を示し、馬毛は１％以上の親水性を示した。【０１０４】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ６〜８〕
太陽光反射ミラー用のブラシ５の製造において、ブラシ毛の配置パターンをそれぞれ配置パターン３〜５に変更したこと以外は、ブラシ５と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ６〜８を製造した。
配置パターン３は、図３Ｂに示す配置パターンである。配置パターン４は、図３Ｃに示す配置パターンである。配置パターン５は、図１に示す配置パターンである。【０１０５】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ９〜１６〕
太陽光反射ミラー用のブラシ８の製造において、ブラシ毛の材料を下記表１に示すように変更したこと以外は、ブラシ８と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ９〜１６を製造した。
各ブラシ９〜１６に用いたブラシ毛の公定水分率をＪＩＳ  Ｌ０１０５に準拠して測定したところ、すべて１％以上の親水性を示した。【０１０６】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ１７〜２５〕
各太陽光反射ミラー用のブラシ８〜１６の製造において、基板の形状パターンを形状パターン２に変更し、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン３に変更したこと以外は、ブラシ８〜１６と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ１７〜２５を製造した。
形状パターン２の基板は、図５に示す基板１ａのように開口が形成された基板をいう。【０１０７】
〔太陽光反射ミラー用のブラシ２６〜３４〕
各太陽光反射ミラー用のブラシ１７〜２５の製造において、基板の形状パターンを図１７に示す形状パターン３に変更し、ブラシ毛の配置パターンを配置パターン２に変更したこと以外は、ブラシ１７〜２５と同様にして各太陽光反射ミラー用のブラシ２６〜３４を製造した。
形状パターン３の基板は、図６に示す基板１ｂのように一部が欠けた形状に形成された基板をいう。【０１０８】
〔フィルムミラータイプの太陽光反射ミラー〕
二軸延伸により得られた厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルムという。）の片面に、厚さ０．１μｍのアンカー層を形成した。アンカー層は、ポリエステル系樹脂であるエスペル９９４０Ａ（日立化成工業株式会社製）、メラミン樹脂、イソシアネート架橋剤であるトリレンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネート（三井化学ファイン株式会社製）を、それぞれ２０：１：１：２の質量比で混合した樹脂を、グラビアコート法により塗布して形成した。
次に、銀を用いて真空蒸着法により厚さ８０ｎｍの反射層を形成した。【０１０９】
形成した反射層上に、腐食防止層の塗布液をグラビアコート法により塗布して、厚さ０．１μｍの腐食防止層を形成した。塗布液は、エスペル９９４０Ａ及びトリレンジイソシアネートをそれぞれ１０：２の樹脂固形分比率（質量比）で混合した樹脂中に、樹脂固形分に対して１０質量％のＴｉｎｕｖｉｎ２３４（ＢＡＳＦジャパン社製）を、腐食防止剤として添加して調製した。【０１１０】
次に、腐食防止層上に、ビニロール９２Ｔ（アクリル樹脂接着剤、昭和電工社製）を厚さ０．１μｍの厚さで塗布して、アンカー層を形成した。当該アンカー層上に溶液流延法により成膜したアクリル樹脂フィルムを積層し、紫外線吸収層とした。紫外線吸収層の表面の算術平均粗さＲａは０．１μｍであり、層厚は５０μｍであった。【０１１１】
次に、シリコーン系ハードコートPerma-New 6000（California Hardcoating Company製）をワイヤーバーにより、前記紫外線吸収層上に塗布し、厚さ３μｍになるようにハードコート層を形成し、フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーを製造した。【０１１２】
〔ガラスミラータイプの太陽光反射ミラー〕
厚さ４ｍｍのガラス板上に、フィルムミラータイプと同様にして、銀を用いて真空蒸着法により厚さ８０ｎｍの反射層を形成し、さらに厚さ０．１μｍの腐食防止層を形成して、ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーを製造した。【０１１３】
〔洗浄例１〕
複数の上記フィルムミラータイプの太陽光反射ミラーを図１２に示すように配置し、八つの太陽光反射ミラー用のブラシ１を、図１２に示す太陽光反射ミラー用の洗浄装置１００に搭載して、上記太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。洗浄は、太陽光反射ミラーを屋外に設置する直前と、設置してから３か月後にそれぞれ１回行った。
洗浄時、各ブラシ１がミラー面に当接する位置を１．０ｋｍ／ｈの速度で太陽光反射ミラーの横方向に移動させて、各ブラシ１を９５ｒｐｍの回転速度で回転させた。また、各ブラシ１の回転と並行して、水を洗浄液として供給パターン１により供給した。供給パターン１は、図１４に示すように回転するブラシ１がミラー面に当接する領域の周囲に洗浄液を供給するパターンである。【０１１４】
〔洗浄例２及び１１〜４５〕
各洗浄例２及び１１〜４５では、上記洗浄例１における洗浄液の供給量を１００％として、洗浄液の供給量を下記表１及び表２に示すように変更し、洗浄に使用する太陽光反射ミラー用のブラシ１を下記表１及び表２に示すように各ブラシ２〜３４に変更したこと以外は、上記洗浄例１と同様にしてフィルムミラータイプの太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。【０１１５】
〔洗浄例４６〜５４〕
各洗浄例４６〜５４では、上記洗浄例１の洗浄時における洗浄液の供給パターンを、図１５〜図１７に示すようにブラシが当接するミラー面の領域の周囲と内部の両方に洗浄液を供給する供給パターン２に変更し、洗浄に使用する太陽光反射ミラー用のブラシ１を下記表２に示すように各ブラシ２６〜３４に変更したこと以外は、上記洗浄例１と同様にしてフィルムミラータイプの太陽光反射ミラーのミラー面を洗浄した。【０１１６】
〔洗浄例５５〜６３〕
各洗浄例５５〜６３では、上記洗浄例４６〜５４の各洗浄例において、洗浄する太陽光反射ミラーを上記ガラスミラータイプの太陽光反射ミラーに変更したこと以外は、上記洗浄例４６〜５４と同様にして洗浄を行った。【０１１７】
〔評価〕
上記洗浄例１、２及び１１〜６３により、洗浄する太陽光反射ミラーを屋外に設置する直前に洗浄した後、太陽光反射ミラーの反射率Ｔａ（％）を測定した。また、上記洗浄例１、２及び１１〜６３により、太陽光反射ミラーを屋外に設置して３か月後に、再度洗浄した後、太陽光反射ミラーの反射率Ｔｂ（％）を測定した。反射率Ｔａ及びＴｂは、反射面の法線に対して入射光の入射角が２０°となるように調整し、反射角２０°の正反射率（％）を光沢計ＧＭ−２６８（コニカミノルタ製）を用いて測定した。測定した反射率Ｔａ及びＴｂから、太陽光反射ミラーの反射率の回復率を下記式により求め、太陽光反射ミラー用のブラシ１〜３４の洗浄力として評価した。
反射率の回復率（％）＝Ｔｂ（％）／Ｔａ（％）×１００
反射率の回復率が９０％以上であると、太陽光反射ミラーとして実用可能な反射率が得られる。【０１１８】
下記表１〜表３は、評価結果を示している。
表１〜表３において、ＰＰはポリプロピレン、ＰＶＣはポリ塩化ビニル、ＰＥはポリエチレンを表している。【０１１９】
【表１】
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【０１２０】
【表２】
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【０１２１】
【表３】
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【０１２２】
上記表１〜表３に示すように、実施例に係る太陽光反射ミラー用のブラシ１１〜６３によれば、洗浄液の供給量が８０％以下の少ない供給量であっても、９４％以上の反射率回復率が得られており、洗浄力に優れていることが分かる。特に、親水性のブラシ毛を用いることにより、洗浄液の供給量を４０％に減らしても反射率回復率が９８％以上の高い洗浄力を得ることができる。また、フィルムミラータイプであってもガラスミラータイプであっても、高い洗浄力が得られていることが分かる。
なお、洗浄後のミラー面を目視で確認したところ、擦り傷はほとんどなかった。【０１２３】
これに対し、比較例に係る太陽光反射ミラー用のブラシ１及び２は、９５％の洗浄力を得るためには、洗浄液の供給量を１００％にする必要があり、洗浄コストが高いことが分かる。また、洗浄液の液量が少ない洗浄例２による洗浄後、ミラー面を目視で確認したところ、若干の擦り傷が見られた。
なお、洗浄例２においてさらに洗浄液の供給量を減らしてみたところ、供給量が減るほど反射率回復率が低下した。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、太陽光反射ミラーの洗浄用途に使用できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    太陽光反射ミラー用のブラシ
１、１ａ、１ｂ    基板
１２    開口
２    ブラシ毛
２１    毛束
２３    ロールブラシ
３    洗浄液の流路
４    取り付け器具
Ｒ１    回転するブラシが当接するミラー面の領域
Ｒ２    洗浄液が供給されたミラー面の領域
１００    太陽光反射ミラーの洗浄装置
１０１    回転駆動部
１０２３    噴射ノズル
１０３    ロボットアーム
３０    フィルムミラータイプの太陽光反射ミラー
３０Ｂ    ガラスミラータイプの太陽光反射ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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