(57)【要約】      （修正有）【課題】洗浄作業の効率が良く、洗浄効果が高く、洗浄後にスケールが発生しない、太陽光パネル洗浄作業機、および洗浄方法を提供する。【解決手段】回転ブラシを備える洗浄装置１０と、洗浄装置１０に洗浄水を供給する給水装置２０と、洗浄装置１０に圧縮空気を供給するブロア本体３０と、給水装置２０とブロア本体３０とに電力を供給する発電機４０と、を自走体５０に搭載し、洗浄水と圧縮空気を太陽光パネルＰに噴射して、回転ブラシと洗浄水と圧縮空気とで太陽光パネルを洗浄する。【選択図】図１
2016078013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光パネル洗浄作業機であって、
回転ブラシを備える洗浄装置と、前記洗浄装置に洗浄水を供給する給水装置と、前記洗浄装置に圧縮空気を供給するブロア本体と、前記給水装置と前記ブロア本体とに電力を供給する発電機と、を自走体に搭載してなり、
前記洗浄装置は、前記洗浄水と前記圧縮空気とを太陽光パネルに噴射し、前記回転ブラシと、前記洗浄水と、前記圧縮空気とで、前記太陽光パネルを洗浄することを特徴とする、
太陽光パネル洗浄作業機。
【請求項２】
前記洗浄水は、純水であることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光パネル洗浄作業機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽光パネル洗浄作業機を用いた、太陽光パネルの洗浄方法であって、
前記洗浄装置は、出水ユニットと、洗浄ユニットと、ブロアユニットと、を備え、
前記太陽光パネルの表面に、前記出水ユニットから洗浄水を吹き付けるステップと、
前記太陽光パネルの表面についた汚れを、前記回転ブラシで、前記洗浄水ごと拭き取るステップと、
前記太陽光パネルの表面についた汚れと、前記回転ブラシについた汚れとを、前記洗浄ユニットから噴射した洗浄水で洗い流すステップと、
前記太陽光パネルの表面に残った洗浄水を、前記ブロアユニットから噴射した圧縮空気で吹き飛ばすステップと、を有し、
前記自走体を、太陽光パネルのアレイに沿って移動させながら、前記各ステップを、記載の順番で行うことを特徴とする、
太陽光パネルの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光パネルの洗浄作業機、および、太陽光パネルの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平成２３年３月に発生した東日本大震災に伴う原発事故以来、再生可能エネルギーへの関心は高まり続け、平成２４年７月に政府が導入した再生可能エネルギー固定価格買取制度（ＦＩＴ）によって採算が確保されたことにより、国内の太陽光発電設備の建設が一気に加速した。中でも、出力１メガワット（１０００キロワット）以上のいわゆるメガソーラーは、その採算性から大手企業の進出が進み、全国約８，８００件が設備認定を受け、内、約１，３００件が稼働している（平成２６年４月末現在・経済産業省調べ）。
【０００３】
太陽光パネルは、供用後、砂塵や鳥の糞などが付着するため、一定期間ごとに洗浄する必要がある。
従来は、ブラシの先端から流した水で汚れを流し、同時にパネルの上下方向にブラシがけすることで、太陽光パネルを洗浄していた。あるいは、持ち運び式の高圧洗浄機でパネル表面に水を高圧で吹き付け、汚れを吹き流していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の技術には次のような欠点があった。
＜１＞作業効率が低い。
従来の洗浄方法は、作業員の人力によりパネルを一枚ずつ清掃していた。そのため、作業効率が低く、特にメガソーラーなどの大規模施設の洗浄には、多大な時間と高額な人件費がかかっていた。
＜２＞洗浄効果が低い。
従来の洗浄方法は、水道水とブラシで汚れを洗い流すだけだったので、大量の水を必要とし、洗浄効果も低かった。また洗浄後、パネルについた水分を自然乾燥させていたため、乾燥するまでに埃が再付着しやすかった。
＜３＞スケールが発生しやすい。
従来の洗浄方法は、洗浄水に水道水を利用していた。水道水には炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ等の無機塩類や鉄成等が含まれているため、蒸発後、パネルの表面にスケールが発生し、発電効率をかえって悪化させたり、ホットスポットとなってパネルの発火を引き起こす恐れもあった。
【０００５】
本発明の目的は、次の効果のうち少なくともひとつを有する、太陽光パネル洗浄作業機、および洗浄方法を提供することにある。
＜１＞洗浄作業の作業効率が高いこと。
＜２＞洗浄作業の洗浄効果が高いこと。
＜３＞スケールが発生しないこと。
【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洗浄作業機は、回転ブラシを備える洗浄装置と、洗浄装置に洗浄水を供給する給水装置と、洗浄装置に圧縮空気を供給するブロア本体と、給水装置とブロア本体とに電力を供給する発電機と、を自走体に搭載してなり、洗浄装置は、洗浄水と圧縮空気とを太陽光パネルに噴射し、回転ブラシと、洗浄水と、圧縮空気とで、太陽光パネルを洗浄することを特徴とする。
【０００７】
本発明の太陽光パネル洗浄作業機は、洗浄水が純水であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の太陽光パネル洗浄方法は、太陽光パネル洗浄作業機を用い、洗浄装置は、出水ユニットと、洗浄ユニットと、ブロアユニットと、を備え、太陽光パネルの表面に、出水ユニットから洗浄水を吹き付けるステップと、太陽光パネルの表面についた汚れを、回転ブラシで、洗浄水ごと拭き取るステップと、太陽光パネルの表面についた汚れと、回転ブラシについた汚れとを、洗浄ユニットから噴射した洗浄水で洗い流すステップと、太陽光パネルの表面に残った洗浄水を、ブロアユニットから噴射した圧縮空気で吹き飛ばすステップと、を有し、自走体を、太陽光パネルのアレイに沿って移動させながら、各ステップを、記載の順番で行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の、太陽光パネル洗浄作業機、および洗浄方法は、以上説明した構成を有するため、次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞作業効率が高い。
本願発明は、洗浄装置を太陽光パネルに当接させて、自走体を進行させながら洗浄装置を稼働させることで、太陽光パネルをアレイ単位でまとめて洗浄することができる。このため、作業効率が格段に高く、特にメガソーラーなどの大規模施設の洗浄を、短時間かつ少人数で行うことができる。
＜２＞洗浄効果が高い。
本願発明は、太陽光パネルの洗浄に純水を使用するため、単に汚れを洗い流すのではなく、純水に汚れを積極的に溶かし込ませて吸収させることができる。そのため、少量の水で高い洗浄効果を発揮できる。また、洗浄後の水分を、同時にブロアで吹き飛ばすため、太陽光パネルへの埃の再付着を防ぐことができる。
＜３＞スケールが発生しにくい。
本願発明は、洗浄後、太陽光パネルの表面に圧縮空気を吹き付けるため、水分が残りにくい。また、純水を使用するため、残った水分が蒸発しても残留物が残りにくい。そのため、太陽光パネルにスケールが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかる太陽光パネル洗浄作業機の説明図。
【図２】本発明にかかる太陽光パネル洗浄作業機の機能ブロック図。
【図３】本発明にかかる洗浄装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の、太陽光パネル洗浄作業機、および洗浄方法について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
［太陽光パネル洗浄作業機］
＜１＞全体の構成（図１、２）。
太陽光パネル洗浄作業機１は、洗浄装置１０と、給水装置２０と、ブロア本体３０と、発電機４０と、自走体５０と、を含む。
バックホウ等の自走体５０のアーム部５１に、洗浄装置１０を連結し、洗浄装置１０とそれぞれ接続した、給水装置２０、ブロア本体３０、発電機４０、を自走体５０の架台に積載する。
【００１３】
＜２＞洗浄水。
本例では、洗浄水に純水を採用する。純水とは、有機成分、無機成分、菌類などの不純物を含まない、あるいは殆ど含まない純度の高い水である。
但しこれに限られず、洗浄水として薬剤入りの水を採用することもできる。
【００１４】
＜３＞洗浄装置（図３）。
洗浄装置１０は、太陽光パネルＰを洗浄する装置である。
洗浄装置１０は、長尺状の回転ブラシ１１と、回転ブラシ１１を被覆するカバー１２と、それぞれ回転ブラシ１１に平行して設けられる、出水ユニット１３、洗浄ユニット１４、ブロアユニット１５、と、自走体５０のアーム部５１に連結するための、取付部１６と、を有する。
洗浄装置１０は、後述の通り、出水ユニット１３、洗浄ユニット１４、ブロアユニット１５の取付位置によって洗浄方向が一方向に決まっている。
洗浄装置１０は、取付部１６を介したユニットタイプであるため、各種の自走体５０に連結して使用することができる。
【００１５】
＜３．１＞回転ブラシ。
回転ブラシ１１は、太陽光パネルＰの表面を拭き取って清掃するための部材である。
本例では、回転ブラシ１１は、広範な面積を効率的に清掃するため、長尺の筒状のブラシを採用する。回転ブラシ１１の長さは太陽光パネルＰのアレイ幅に対応させるのが望ましいが、これに限られない。
回転ブラシ１１は、正転・逆転を切り替え自在な構造とすることもできる。
【００１６】
＜３．２＞出水ユニット。
出水ユニット１３は、太陽光パネルＰの表面に純水を吹き付けるための部材である。出水ユニット１３は、給水ホースで後述する給水装置２０に接続し、純水の供給を受ける。
本例では、出水ユニット１３は、長尺状の本体の側面に、複数のノズル口を一列に並べて設けたユニットを採用する。ただしこれに限られず、公知の他のユニットを採用することもできる。
本例では、出水ユニット１３は、カバー１２の開口端の片側であって、洗浄装置１０の進行方向側の辺に、回転ブラシ１１に平行して取り付ける。ノズル口は太陽光パネルＰの表面に向ける。
【００１７】
＜３．３＞洗浄ユニット。
洗浄ユニット１４は、回転ブラシ１１と、太陽光パネルＰの表面とに純水を噴射して、洗い流すための部材である。洗浄ユニット１４は、給水ホースで後述する給水装置２０に接続し、純水の供給を受ける。
本例では、洗浄ユニット１４に、長尺状の本体の側面に幅方向に亘って、複数のノズル口を二列に並べて設けたユニットを採用する。ただしこれに限られず、公知の他のユニットを採用することもできる。
本例では、洗浄ユニット１４は、カバー１２の開口端の片側であって、出水ユニット１３の反対側、つまり洗浄装置１０の進行方向後側に、回転ブラシ１１に平行して取り付ける。ノズル口の内一列は太陽光パネルＰの表面に向け、もう一列は回転ブラシ１１に向ける。
【００１８】
＜３．４＞ブロアユニット。
ブロアユニット１５は、太陽光パネルＰの表面に圧縮空気を吹き付けて、純水を吹き飛ばすための部材である。ブロアユニット１５は、ダクトホースで後述するブロア本体３０に接続し、圧縮空気の供給を受ける。
本例では、ブロアユニット１５に、長尺状の本体の側面に、スリット状のノズル口を設けたユニットを採用する。ただしこれに限られず、公知の他のユニットを採用することもできる。
本例では、ブロアユニット１５は、洗浄ユニット１４の外側に、洗浄ユニット１４に平行して取り付ける。ノズル口は太陽光パネルＰの表面へ、回転ブラシ１１側に傾けて向ける。
【００１９】
＜４＞給水装置。
給水装置２０は、洗浄装置１０と給水ホースで接続し、洗浄装置１０の出水ユニット１３、洗浄ユニット１４、に純水を供給する装置である。
給水装置２０は、浄化前の水を収容する貯水タンク２３と、貯水タンク２３に接続され、貯水タンク２３の水を純水に変える、純水器２２と、純水器２２に接続され、純水を洗浄装置１０に送水する、揚水ポンプ２１と、を有する。  
本例では、純水器２２にイオン交換樹脂を用いた装置を採用するが、ＥＤＩ（電気再生）式、逆浸透膜式等による、公知の他の装置を採用することもできる。
給水装置２０は、自走体５０の架台に積載するが、設置場所はこれに限られない。
【００２０】
＜５＞ブロア本体。
ブロア本体３０は、洗浄装置１０とダクトホースで接続し、洗浄装置１０のブロアユニット１５に圧縮空気を供給する装置である。
ブロア本体３０は、地上の粉塵を吸い上げないように、自走体５０のアーム部５１に設置するが、設置位置はこれに限られず、例えば自走体５０の架台に設置してもよい。
【００２１】
＜６＞発電機。
発電機４０は、給水装置２０と、ブロア本体３０とに、動力を供給する装置である。
発電機４０は、自走体５０の架台に積載するが、設置場所はこれに限られない。
【００２２】
＜７＞自走体。
自走体５０は、太陽光パネル洗浄作業機１を駆動させるための車体である。
自走体５０は、駆動源と、洗浄装置１０を操作するためのアーム部５１とを有する。
本例では、自走体５０に、バックホウを採用する。本願の洗浄装置１０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洗浄装置１０に付け替え、給水装置２０等を積載するだけで、バックホウの動力源と、アーム部とを利用して、太陽光洗浄作業機１とすることができる。
自走体５０はバックホウに限られず、トラッククレーンや建設作業車等を採用することもできる。
【００２３】
［太陽光パネルの洗浄方法］
引き続き、図面を参照しながら本発明の、太陽光パネルの洗浄方法について説明する。
本願の太陽光パネルの洗浄方法は、太陽光パネル洗浄作業機１を用いて、複数の太陽光パネルＰを連続して敷設した太陽電池アレイＡを、アレイ（列）単位で効率よく洗浄することができる。
本例では、自走体５０を、前進させながら洗浄を行う場合について説明する。ただし、洗浄装置１０の向きを後方に向ければ、後退しながら洗浄することもできる。
【００２４】
＜１＞洗浄装置の定位（図１）。
自走体５０を、太陽電池アレイＡの端部に配置し、自走体５０を洗浄方向（すなわち太陽電池アレイＡの反対側の端部方向）に向ける。
自走体５０のアーム部５１の位置を調整して、アーム部５１の先端に取り付けた洗浄装置１０を、次のように、太陽光パネルＰの表面に定位する。
洗浄装置１０の洗浄面（カバー１２の開口側）を、太陽光パネルＰに向け、回転ブラシ１１を太陽光パネルＰの表面に当接させる。出水ユニット１３側を進行方向に向け、洗浄装置１０の幅方向を太陽電池アレイＡの傾斜方向にあわせる。
【００２５】
＜２＞洗浄作業。
本願の太陽光パネルの洗浄方法は、洗浄装置１０の各ユニットが協同して洗浄を行うため、洗浄装置１０を稼働させながら、自走体５０を太陽光パネルＰのアレイに沿って移動させることで、次の各ステップを、同時並行して処理することができる（図３）。
【００２６】
＜２．１＞純水を吹き付けるステップ。
出水ユニット１３のノズル口から、太陽光パネルＰの表面に純水を吹き付ける。
これによって、太陽光パネルＰの表面に付着していた、比較的粒径の大きい汚れを洗い流すと共に、太陽光パネルＰの表面全体に微細な純水を付着させることで、微細な汚れを純水内に取り込む。
【００２７】
＜２．２＞汚れを純水ごと拭き取るステップ。
純水で濡れた太陽光パネルＰの表面を、回転ブラシ１１で拭き取る。
これによって、微細な汚れを吸着した純水を太陽光パネルＰの表面から拭い取る。また、前ステップで洗い流しきれなかった大きめの汚れをふき取る。
【００２８】
＜２．３＞汚れを純水ごと洗い流すステップ。
洗浄ユニット１４の二列のノズル口の一列目で、回転ブラシ１１に付着した汚れを洗い流し、二列目で、太陽光パネルＰの表面に残った汚れを洗い流す。この際、洗浄後の太陽光パネルＰに純水や汚れが飛び散らないように、二列目のノズル口は進行方向前方を向くように傾けて設置するとよい。
【００２９】
＜２．４＞純水を吹き飛ばすステップ。
ブロアユニット１５で、太陽光パネルＰの表面に残った僅かな水滴を吹き飛ばす。ブロアユニット１５のノズル口は、圧縮空気を進行方向前方に吹き付ける。
本願の太陽光パネルの洗浄方法は、洗浄後に太陽光パネルＰに残った水滴を、ブロアユニット１５で確実に吹き飛ばすため、太陽光パネルＰにスケールが発生しない。
【００３０】
＜３＞純水の洗浄効果。
純水は、有機成分、無機成分、菌類などの不純物を含まないため、物質溶解能力が非常に高い。そのため、太陽光パネルＰの表面についた汚れを、純水が積極的に溶解して吸収する。
また、純水は絶縁体であるため、静電気が発生しやくすく、静電気によって、周囲の汚れを純水に引き寄せ、捕捉する。そのため、通常の水道水による洗浄に比べ、洗浄能力が非常に高い。
さらに、純水は、蒸発しても残留物が残らないため、洗浄後に、太陽光パネルＰの表面にスケールが発生しにくい。
【実施例２】
【００３１】
［洗浄装置を回転自在に取り付けた例］
洗浄装置１０を、自走体５０のアーム部５１に回転自在に取り付けた他の実施例について説明する。
本例では、洗浄装置１０の取付部１６を、アーム部５１の長手軸に対し回転自在に構成する。回転機構には公知の各技術を採用する。
本例では、取付部１６を介して、洗浄装置１０の向きを逆転させれば、太陽光パネル洗浄作業機１を取り回して方向転換したり、洗浄装置１０を逆向きに取り付け直さなくても、洗浄方向を前後入れ替えることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１      太陽光パネル洗浄作業機
１０    洗浄装置
１１    回転ブラシ
１２    カバー
１３    出水ユニット
１４    洗浄ユニット
１５    ブロアユニット
１６    取付部
２０    給水装置
２１    揚水ポンプ
２２    純水器
２３    貯水タンク
３０    ブロア本体
４０    発電機
５０    自走体
５１    アーム部
Ａ      太陽電池アレイ
Ｐ      太陽光パネル
Ｃ      洗浄方向
【図１】
2016078013.tif 000003
【図２】
2016078013.tif 000004
【図３】
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