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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022158055
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】太陽光パネルの保守装置
(51)【国際特許分類】
   H02S 40/10 20140101AFI20221006BHJP
   B08B 1/04 20060101ALI20221006BHJP
   B08B 3/02 20060101ALI20221006BHJP
   B05C 1/02 20060101ALI20221006BHJP
【FI】
H02S40/10
B08B1/04
B08B3/02 F
B05C1/02 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021062679
(22)【出願日】2021-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】520029860
【氏名又は名称】株式会社ワールドスキャンプロジェクト
(74)【代理人】
【識別番号】110003018
【氏名又は名称】弁理士法人プロテクトスタンス
(72)【発明者】
【氏名】上瀧 良平
(72)【発明者】
【氏名】藤井 博一
【テーマコード(参考)】
3B116
3B201
4F040
5F151
【Fターム(参考)】
3B116AA02
3B116AA47
3B116AB54
3B116BA02
3B116BA12
3B116BA35
3B116BB22
3B116BB62
3B116CD35
3B116CD42
3B116CD43
3B201AA03
3B201AA47
3B201AB54
3B201BA02
3B201BA12
3B201BB22
3B201BB62
3B201BB92
3B201CD35
3B201CD42
3B201CD43
4F040AA12
4F040AB04
4F040AC01
4F040BA04
4F040CA01
4F040CA08
4F040CA15
5F151JA01
5F151JA09
5F151JA15
(57)【要約】
【課題】 太陽光パネルの保守装置の運搬及び設置を容易に行うことができ、作業者の労力負担を軽減することができる太陽光パネルの保守装置を提供する。
【解決手段】 太陽光パネルを複数並べた太陽光パネルユニットSPUを保守する太陽光パネルの保守装置100である。その保守装置100は、太陽光パネルユニットSPUに対して保守作業を行う保守ユニット60と、第1方向の伸びる第1フレームと第1方向と交差する第2方向に伸びる第2フレームを有し、該第1フレームに保守ユニットを載置するフレームユニット20と、フレームユニットの上側で、且つ太陽光パネルユニットの上側側面に取り付けられ、該上側側面に沿って回転する車輪を有するヘッドユニット10と、保守ユニットに載置され、第1方向にロープRPを巻き取る巻き取り部62と、を備える。そして、ロープRPの一端はヘッドユニット10の一部に固定される。
【選択図】 図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光パネルを複数並べた太陽光パネルユニットを保守する太陽光パネルの保守装置であって、
前記太陽光パネルユニットに対して保守作業を行う保守ユニットと、
第1方向の伸びる第1フレームと前記第1方向と交差する第2方向に伸びる第2フレームを有し、該第1フレームに前記保守ユニットを載置するフレームユニットと、
前記フレームユニットの上側で、且つ前記太陽光パネルユニットの上側側面に取り付けられ、該上側側面に沿って回転する車輪を有するヘッドユニットと、
前記保守ユニットに載置され、前記第1方向にロープを巻き取る巻き取り部と、を備え、
前記ロープの一端は前記ヘッドユニットの一部に固定される、太陽光パネルの保守装置。
【請求項2】
前記保守ユニットに載置され、液体を送るホースと該ホースを弾性力で巻き取る付勢部材と前記ホースを巻くドラムとを有するホースリール、を備え、
前記ホースの一端は、前記第1方向で且つ前記ヘッド部の反対側に伸びることができる、請求項1に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項3】
前記保守ユニットは上端検出センサ及び下端検出センサを有し、
前記ヘッドユニットは、上側ストッパ棒を有し、
前記第1側面の反対側で、下側ストッパ棒を有し、前記太陽光パネルユニットの下側側面に取り付けられるボトムユニットを、備え、
前記上側ストッパ棒に前記上端検出センサが接した際に前記巻き取り部の回転が止まり、前記下側ストッパ棒に前記下端検出センサが接した際に前記巻き取り部の回転が止まる請求項1又は請求項2に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項4】
前記巻き取り部に移動の指令信号を送信するコントローラーを備え、
前記上側ストッパ棒に前記上端検出センサが接した信号は、前記コントローラーに送信され、前記コントローラーは上方向の移動禁止フラグを立て、
前記上側ストッパ棒に前記上端検出センサが接した信号は、前記コントローラーに送信され、前記コントローラーは上方向の移動禁止フラグを立てる、請求項3に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項5】
前記保守ユニットは、前記巻き取り部及び前記ホースリールを載置する主装置と、前記太陽光パネルユニットのパネル面に液体を噴出するノズルと前記太陽光パネルユニットのパネル面を清掃するブラシとを含む清掃ユニットとを備え、
前記主装置に対して前記清掃ユニットが折り畳める、請求項2に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項6】
前記保守ユニットは、前記巻き取り部及び前記ホースリールを載置する主装置と、前記太陽光パネルユニットのパネル面にコーティング剤を噴出するノズルと前記太陽光パネルユニットのパネル面に前記コーティング剤を塗り込む塗り込み部とを含むコーティングユニットとを備え、
前記主装置に対して前記コーティングユニットが折り畳める、請求項2に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項7】
前記フレームユニットに取り付けられ、前記第2方向に前記フレームユニットを駆動する駆動ユニット、
を備えている請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の太陽光パネルの保守装置。
【請求項8】
前記第1フレームに取り付けられ、前記太陽光パネルの保守装置を前記第2方向に移動するためのキャスターを備え、
該キャスターは、車輪と該車輪の位置を前記第1方向及び前記第2方向に移動できるように構成されている、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の太陽光パネルの保守装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光パネルの発電能力の低下を防ぎ、効率良く発電等するために太陽光パネルを保守する太陽光パネルの保守装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
太陽光パネルユニットの、各太陽光パネルの発電能力の低下を防ぐために、太陽光を受光する太陽光パネル面を清掃する清掃装置、及び太陽光パネル面をコーティングする太陽光パネルのコーティング装置が知られている。特許文献1の太陽光パネルのコーティング装置は、太陽光パネルのパネル面に接触する車輪等の走行体とコーティング部を有しており、太陽光パネルのパネル面上を走行体で走行しながらコーティング部でコーティングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017-163828号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、大きな太陽光パネルをコーティング部が上下左右に移動して清掃するため、コーティング部は大がかりな装置になるとともに装置の重量が重くなる。このためコーティング装置の設置及び片付けに手間取り、またコーティング装置の運搬にも大型トラックを用意する必要があった。特に、コーティング部がモータ及びラックピニオンを使用しているため、重量がかさんでいた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
そこで、本発明は、太陽光パネルの保守装置の運搬及び設置を容易に行うことができ、作業者の労力負担を軽減することができる太陽光パネルの保守装置を提供する。
【0006】
一実施形態は太陽光パネルを複数並べた太陽光パネルユニットを保守する太陽光パネルの保守装置である。その保守装置は、太陽光パネルユニットに対して保守作業を行う保守ユニットと、第1方向の伸びる第1フレームと第1方向と交差する第2方向に伸びる第2フレームを有し、該第1フレームに保守ユニットを載置するフレームユニットと、フレームユニットの上側で、且つ太陽光パネルユニットの上側側面に取り付けられ、該上側側面に沿って回転する車輪を有するヘッドユニットと、保守ユニットに載置され、第1方向にロープを巻き取る巻き取り部と、を備える。そして、ロープの一端はヘッドユニットの一部に固定される。
【0007】
また実施形態の保守装置は、保守ユニットに載置され、液体を送るホースと該ホースを弾性力で巻き取る付勢部材とホースを巻くドラムとを有するホースリールを備える。ホースの一端は、第1方向で且つヘッド部の反対側に伸びることができる。
また実施形態の保守ユニットは上端検出センサ及び下端検出センサを有し、ヘッドユニットは上側ストッパ棒を有し、第1側面の反対側で、下側ストッパ棒を有し、太陽光パネルユニットの下側側面に取り付けられるボトムユニットを備える。そして上側ストッパ棒に上端検出センサが接した際に巻き取り部の回転が止まり、下側ストッパ棒に下端検出センサが接した際に巻き取り部の回転が止まる。
【0008】
一実施形態は太陽光パネルの保守装置は、巻き取り部に移動の指令信号を送信するコントローラーを備える。上側ストッパ棒に上端検出センサが接した信号は、コントローラーに送信され、コントローラーは上方向の移動禁止フラグを立て、上側ストッパ棒に上端検出センサが接した信号は、コントローラーに送信され、コントローラーは上方向の移動禁止フラグを立てることができる。
また保守ユニットは、巻き取り部及びホースリールを載置する主装置と、太陽光パネルユニットのパネル面に液体を噴出するノズルと太陽光パネルユニットのパネル面を清掃するブラシとを含む清掃ユニットとを備える。そして主装置に対して清掃ユニットが折り畳めることが好ましい。
また保守ユニットは、巻き取り部及びホースリールを載置する主装置と、太陽光パネルユニットのパネル面にコーティング剤を噴出するノズルと太陽光パネルユニットのパネル面にコーティング剤を塗り込む塗り込み部とを含むコーティングユニットとを備える。主装置に対してコーティングユニットが折り畳めることが好ましい。
【0009】
一実施形態は太陽光パネルの保守装置は、フレームユニットに取り付けられ、第2方向にフレームユニットを駆動する駆動ユニットを備えることが好ましい。
また保守装置は、第1フレームに取り付けられ、太陽光パネルの保守装置を第2方向に移動するためのキャスターを備える。このキャスターは、車輪と該車輪の位置を第1方向及び第2方向に移動できるように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明の太陽光パネルの保守装置は、ロープを巻き取る巻き取り器で保守ユニットを移動させるため小型・軽量化が図られ、これにより運搬及び設置を容易に行うことができ、作業者の労力負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】太陽光パネルユニットSPUに載った保守装置100の平面図である。
図2】フレームユニット20の全体構成図である。
図3】キャスターの斜視図である。
図4】フレームユニット20の連結部CNの周辺の平面図及び正面図である。
図5】ヒンジ部21で連結部CNが折れた状態を示した正面図である。
図6】駆動ユニット50の全体構成図である。
図7】保守ユニット60の全体構成図である。
図8】保守ユニット60の上下移動を示す図である。
図9】保守ユニット60の移動に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る実施の形態を、図を参照しながら詳しく説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また各図面では部材を強調するため実際の寸法通りに描かれていない。
【0013】
本実施形態では、太陽光パネルの保守装置として太陽光パネルを清掃する清掃処理を説明する。しかし、保守とは、太陽光パネルの清掃だけでなく、太陽光パネルの耐久性や防塵性を上げるため太陽光パネルにコーティング剤を塗布しコーティング層を形成するコーティング処理をも含む概念である。
【0014】
<太陽光パネルユニットの概要>
図1は、太陽光パネルユニットSPUに載った保守装置100の平面図である。図1に示されるにように、本実施形態の太陽光パネルの保守装置100は、太陽光パネルユニットSPUの表面を清掃する。この太陽光パネルユニットSPUは、複数の太陽光パネルSPを前後左右に並べて設置したものである。太陽光パネルユニットSPUは、例えば1.0m×1.5mの太陽光パネルSPを、Y軸方向に4枚、X軸方向に10枚(一部のみ図示)並べて設置されている。それぞれの太陽光パネルSPは、太陽光発電を行うために太陽光を取り込むパネル面(+Z軸側)とその裏面側(-Z軸側)に配置された発電装置(図示省略)とを有するパネル本体と、その周囲に設けられた縁部PPとを有している。このうち、パネル面3はガラスで構成されており、縁部PPはアルミニウム等の金属で構成されている。太陽光パネルユニットSPUは、一般にパネル面が傾斜した状態、すなわち図1の上側側面SP1が下側側面SP2よりも高く(+Z軸側)なるような状態で、設置される。図1において、X軸方向は略水平な横方向であり、Y軸方向は傾斜したパネル面と略平行でな方向である。
【0015】
<太陽光パネルの保守装置100の概要>
本実施形態の太陽光パネルの保守装置100について説明する。この太陽光パネルの保守装置100は、ヘッドユニット10と、フレームユニット20と、ボトムユニット40と、駆動ユニット50と、保守ユニット60とを備えている。図1に示される保守装置100は、太陽光パネルユニットSPUの縦方向(Y軸方向)に合わせて、4つのフレームユニット20(20a,20b,20c,20d)が連結されている。太陽光パネルユニットSPUが小さい場合には、保守装置100は、1つのヘッドユニット10と、1つのフレームユニット20と、1つの保守ユニット60とを備えていれば足りる。ボトムユニット40は、太陽光パネルユニットSPUが傾斜しているため必ずしも設けなくてもよい。
【0016】
ヘッドユニット10は、上側側面SP1に対向する車輪11が設けられており、これらの車輪11で傾斜したパネル面の上側側面SP1で、保守装置100を支えるようにするとともに、横方向(X軸方向)に移動できるようにしている。またヘッドユニット10には、保守ユニット60が+Y軸方向に誤動作もしくは誤操作で太陽光パネルユニットSPUから落下しないように、上側ストッパ棒14が設けられている。
【0017】
フレームユニット20は、保守ユニット60を載置する。そして保守ユニット60がフレームユニット20のY軸方向に移動可能である。フレームユニット20は、2本の横フレーム27と2本の縦フレーム28と案内フレーム29とを有する。さらにフレームユニット20は、隣り合うフレームユニット20に対してヘッドユニット10を折り畳むヒンジ部21を有する。ヘッドユニット10は、ヒンジ部21でフレームユニット20に対して180度折り畳むことができる。また隣り合うフレームユニット20(例えば20b)の一方は、ヒンジ部21で他方のフレームユニット20(例えば20c)に対して180度折り畳むことができる。
【0018】
ボトムユニット40は、フレームユニット20上で移動する保守ユニット60がフレームユニット20を越えて-Y軸方向に移動しないように停止させるユニットである。本実施形態のボトムユニット40は、ヘッドユニット10が有する車輪11を有していないが、ボトムユニット40が車輪11を有し、太陽光パネルユニットSPUの上側側面SP1及び下側側面SP2を両側から車輪11で挟持するようにしてもよい。またボトムユニット40には、保守ユニット60が-Y軸方向に誤動作もしくは誤操作で太陽光パネルユニットSPUから落下しないように、下側ストッパ棒44が設けられている。図1に示されるボトムユニット40は、小型であるため折り畳むことを想定しておらず、ヒンジ部21が設けられていない。しかし、ボトムユニット40がヒンジ部21を有し、フレームユニット20に対して180度折り畳むことができるようにしてもよい。
【0019】
駆動ユニット50は、フレームユニット20の紙面奥側(-Z軸方向)に着脱自在に取り付けられている。本実施形態では、上側から2番目のフレームユニット20に取り付けられているが、どの位置のフレームユニット20に取り付けられても良く、太陽光パネルユニットSPUの縦方向(Y軸方向)の長さ、太陽光パネルユニットSPUの傾斜角度に応じて、適宜選択される。なお、駆動ユニット50は、太陽光パネルの保守装置100をX軸方向に移動させる。太陽光パネルの保守装置100が±X軸方向に誤動作もしくは誤操作で太陽光パネルユニットSPUから落下しないように、左側ストッパ棒54が設けられている(図示されないが、右側ストッパ棒も配置されている)。
【0020】
保守ユニット60は、フレームユニット20の紙面前側(+Z軸方向)に着脱自在に取り付けられている。保守ユニット60の車輪は2本の縦フレーム28に乗った状態で、Y軸方向に移動可能である。保守ユニット60は案内フレーム29で案内され、保守ユニット60の車輪が2本の縦フレーム28から外れないようになっている。保守ユニット60は、太陽光パネルユニットSPUの表面を清掃したり、太陽光パネルユニットSPUにコーティング処理を行ったりすることができる。
【0021】
リモートコントローラー90は、駆動ユニット50及び保守ユニット60を制御する。リモートコントローラー90は、駆動ユニット50で太陽光パネルの保守装置100をX軸方向に移動させ且つ保守ユニット60の巻き取り部62で保守ユニット60をY軸方向に移動させるジョイスティック91を有している。またリモートコントローラー90は、XY軸方向への移動速度を調整したり、後述するブラシの回転数を調整したりする調整つまみ93及び、速度や回転数を示す表示部95を有している。なお、リモートコントローラー90の代わりに、スマートフォンもしくはタブレット端末にアプリをダウンロードして、駆動ユニット50及び保守ユニット60を制御するようにしてもよい。
【0022】
<フレームユニット20の概要>
図2は、フレームユニット20の平面図、正面図及び右側面図である。フレームユニット20は大別して、延長部EXと連結部CNとからなる。フレームユニット20は、2本の縦フレーム28に対してその縦フレーム28の途中の位置で2本の横フレーム27が取り付けられ、縦フレーム28の両端側(±Y軸方向)は横フレーム27から飛び出している。横フレーム27及び縦フレーム28は、例えば金属製での断面が円形や八角形等であり、本実施形態では、他の部材とボルト等で結合できるように、フレームが伸びる方向にガイドレールが施されている。横フレーム27と縦フレーム28とは、ガイドレールに取り付けられる4つの三角形の補強板で固定され、矩形のフレーム構造を有している。縦フレーム28の一方の端(―Y軸側)には、X軸方向に回転するキャスター80が配置されている。なお、キャスター80は太陽光パネルSPの縁部PPを通る方が好ましいので、太陽光パネルSPの縁部PPの位置に応じてキャスター80のY軸方向の位置を調整することができる。つまりキャスター80は、縦フレーム28の端部ではなく、2本の横フレーム27の間の縦フレーム28に配置されることもある。キャスター80のY軸方向の位置を調整の構造について、図3を使って説明する。キャスター80の高さはZ1に設定されている。
【0023】
2本の横フレーム27を亘るように、且つ縦フレーム28に並行になるように案内フレーム29が設けられている。この案内フレーム29は保守ユニット60が縦フレーム28の上をY軸方向に移動する際の案内になる。後述するように保守ユニット60の4つの車輪は縦フレーム28の上に接しながら移動するため、車輪が縦フレーム28から外れないように、保守ユニット60が案内フレーム29で正確にY軸方向に案内される。なお、必ずしも案内フレーム29を設ける必要はない。例えば保守ユニット60に列車の車輪のようなフランジ付き車輪が取り付けられていれば、案内フレーム29が無くても保守ユニット60は縦フレーム28に沿ってY軸方向に移動することができる。
【0024】
縦フレーム28の他方の端(+Y軸側)には連結部CNが設けられている。連結部CNは、ヒンジ部21と、ヒンジ部21を載置する2本の連結フレーム26と、2本の連結フレーム26を支持する支持フレーム25と、Y軸方向を位置決めする第1位置決め部材24と、X軸方向を位置決めする第2位置決め部材23と、ヒンジ部21を固定する固定部22とを有している。Y軸方向の連結部CNの長さY1は、+Y軸側の横フレーム27から+Y軸側の縦フレーム28の端までの長さY2と-Y軸側の横フレーム27から-Y軸側の縦フレーム28の端までの長さY3とを合計した長さである。固定部22の長さと第2位置決め部材23の長さとを合わせたY軸方向の合計長さは、+Y軸側の横フレーム27から+Y軸側の縦フレーム28の端までの長さY2の長さにほぼ等しい。
【0025】
<<キャスターについて>>
キャスター80は、車輪81とその車輪を貫通するシャフト82とトッププレート83とを有している。トッププレート83にはX軸方向に位置をするため、X軸方向に伸びるX軸レール84が設けられている。このX軸レール84には、調整プレート86が載るようになっており、調整フレート86にはX軸方向に位置調整できるようメス型X軸案内86aが形成されている。メス型X軸案内86aに対応するように、調整プレート86のX方向の位置を固定する固定プレート87が配置される。不図示のボルトなどを締めることにより、固定プレート87及びメス型X軸案内86aでX軸レール84が締められることで、調整プレート86のX軸方向の位置が固定される。
【0026】
調整フレート86にはY軸方向に位置調整できるようメス型Y軸案内86bが形成されている。メス型Y軸案内86bに対応するように、調整プレート86のY方向の位置を固定する固定プレート89が配置される。メス型Y軸案内86bには、図2で示された縦フレーム28のガイドレールが入り込む。不図示のボルトなどを締めることにより、固定プレート89及びメス型Y軸案内86bでY軸方向に伸びる縦フレーム28のガイドレールが締められることで、調整プレート86のY軸方向の位置が固定される。このように、キャスター80の車輪81が太陽光パネルSPの縁部PPを通り、太陽光パネルSPの表面を傷つけたりしないように、X軸方向及びY軸方向に移動可能な構造にしている。
【0027】
<<連結部について>>
図4及び図5を使って、より詳細に連結部CNを説明する。図4は、フレームユニット20の連結部CNの周辺の平面図及び正面図である。図4ではフレームユニット20cとフレームユニット20dとの連結状態が理解できるように、フレームユニット20cの横フレーム27c及び縦フレーム28cが一点鎖線で描かれている。図4の平面図の下側および正面図では、第2位置決め部材23及びヒンジ部21を固定する固定部22が理解できるように、一本の縦フレーム28cが描かれていない。図5は、ヒンジ部21で連結部CNを180度折れた状態を示した正面図である。図5では、連結フレーム26の折れた状態が理解できるように、フレームユニット20cの縦フレーム28c及びフレームユニット20dの縦フレーム28dが一点鎖線で描かれている第2位置決め部材23及びヒンジ部21を固定する固定部22が理解できるように、縦フレーム28cが描かれていない。
【0028】
図4及び図5に示されるように、連結フレーム26は、第1連結フレーム26-1、第2連結フレーム26-2及び第3連結フレーム26-3から構成される。第1連結フレーム26-1と第2連結フレーム26-2とは、第1ヒンジ部21-1で互いに接続されている。また第2連結フレーム26-2と第3連結フレーム26-3とは、第2ヒンジ部21-2で互いに接続されている。第1ヒンジ部21-1及び第2ヒンジ部21-2は、回転軸RGを中心として90度以上折れる機能を有していればよく、本実施形態では回転軸RGを中心として180度以上折れる機能を有している。第2連結フレーム26-2のY軸方向の長さは、第1ヒンジ部21-1の回転軸RGから第2ヒンジ部21-2の回転軸RGまでの長さに等しい。
【0029】
第1ヒンジ部21-1及び第2ヒンジ部21-2が、回転軸RGを中心として90度折れ、さらに第2連結フレーム26-2の長さ(Y軸方向)があるため、案内フレーム29cと案内フレーム29dとが衝突することがない。また図4に示されるように、案内フレーム29cの一端から案内フレーム29dの一端までの空間距離(Y軸方向)は、第2連結フレーム26-2の長さ(Y軸方向)にほぼ等しい。
【0030】
図4に示されるように、固定部22及び第2位置決め部材23は、ほぼ同じ形状でY軸方向の長さが異なっている。固定部22及び第2位置決め部材23は、縦フレーム28dに形成されたガイドレールと連結フレーム26に形成されたガイドレールとに沿ってスライド可能である。図4の+X軸側の固定部22及び第2位置決め部材23は、第1ヒンジ部21-1及び第2ヒンジ部21-2が折られる際の配置位置である。図4の-X軸側の固定部22及び第2位置決め部材23は、第1ヒンジ部21-1及び第2ヒンジ部21-2が0度になる際の配置位置である。
【0031】
固定部22のY軸方向の長さは、第2連結フレーム26-2のY軸方向の長さより長い。このため、1つの固定部22が、第1ヒンジ部21-1の回転軸RG及び第2ヒンジ部21-2の回転軸RGを固定することができる。
【0032】
<駆動ユニット50の概要>
図6は、駆動ユニット50の平面図及び正面図である。駆動ユニット50は、例えば2本の縦フレーム58とその縦フレーム58に取り付けられた5本の横フレーム27とから構成されてもよい。横フレーム57及び縦フレーム58は、例えば金属製での断面が円形や八角形等であり、本実施形態では、他の部材とボルト等で結合できるように、フレームが伸びる方向にガイドレールが施されている。駆動ユニット50がフレームユニット20に取り付くため、縦フレーム58の4箇所以上に接続部52が設けられている。接続部52は、カシメ板とボルト等とからなり、上述したフレームユニット20の縦フレーム28に接続される。また、縦フレーム58及び横フレーム57に、電源BATと、電子制御ユニット51と、駆動部としての駆動モータ53と、駆動モータ53の動力を伝達する動力伝達系55と動力伝達系55に接続されたタイヤ59とが取り付けられている。また駆動ユニット50が±X軸方向に移動した際に、太陽光パネルユニットSPUから落下しないように、左右端検出センサSW1が2本の縦フレーム58にそれぞれ設けられている。左右端検出センサSW1は例えばヒンジレバーを使ったスイッチ又は静電容量変化を使った近接センサである。左右端検出センサSW1は、太陽光パネルユニットSPUに取り付けられた左側・右側ストッパ棒54(図1又は図8を参照)に接したり近づいたりすることでセンサ信号が、電子制御ユニット51に送られる。
【0033】
電子制御ユニット51は、作業者が操作するリモートコントローラー90(図1参照)からの指示を受けて駆動モータ53に駆動信号を与える。駆動モータ53は、電子制御ユニット51からの駆動信号を受けて駆動力を発生する。その駆動力は、チェーンの伝達部材を有する動力伝達系55及びカップリング56を介して、タイヤ59に駆動力を伝達する。また電子制御ユニット51は、左右端検出センサSW1が検出したセンサ信号をリモートコントローラー90に送信する。
【0034】
また動力伝達系55は、太陽光パネルユニットSPUの縦方向(Y軸方向)に沿って設けられており、動力伝達系55の所定位置にタイヤ59が固定されている。図2で示されたキャスター80の高さはZ1であり、図6に示されるタイヤ59の設置面から接続部52までの高さもZ1である。上述したように、これらのタイヤ59に動力伝達系55及びカップリング56が繋がれており、駆動モータ53からの駆動力が伝えられるようになっている。このような構成により、キャスター80及びタイヤ59が太陽光パネルSPに接した状態で、駆動ユニット50は、図1に示されたヘッドユニット10、フレームユニット20、ボトムユニット40及び保守ユニット60を、横方向(X軸方向)に移動させることができる。
【0035】
<保守ユニット60の概要>
図7(a)は、保守ユニット60の平面図であり、(b)はその正面図であり、(c)はその右側面図である。これらは主装置MAIに対して清掃ユニット65が開いた状態である。図7(d)は主装置MAIに対して清掃ユニット65が折り畳まれた右側面図である。保守ユニット60は、例えば2本の縦フレーム68とその縦フレーム68に取り付けられた2本の横フレーム67に主装置MAIがあり、その両側に清掃ユニット65が取り付けられている。保守ユニット60はフレームユニット20の縦フレーム28に載ってY軸方向に移動できるように、縦フレーム68に4つのローラーRRが配置されている。また図7の右側面図に示されるように、保守ユニット60の主装置MAIは案内カバー及び複数の案内輪からなる案内部69を有している。この案内部69の案内輪が案内フレーム29に接して、保守ユニット60がフレームユニット20の縦フレーム28に載った移動を案内する。なお保守ユニット60の部材ではないが、図7(c)の右側面図に案内フレーム29を点線で示している。
【0036】
縦フレーム68及び横フレーム67で設けられた枠内に、電源BATと、電子制御ユニット61と、保守ユニット60を+Y軸方向に移動させる駆動装置としての巻き取り部62と、液体を供給するホースHSを収納するホースリールHRと、ソレノイドバルブSVとを備えている。また駆動ユニット50が±Y軸方向に移動した際に、太陽光パネルユニットSPUから落下しないように、上下端検出センサSW2が主装置MAIの2本の横フレーム67にそれぞれ設けられている。上下端検出センサSW2は例えばヒンジレバーを使ったスイッチ又は静電容量変化を使った近接センサである。上下端検出センサSW2は、上側ストッパ棒14又は下側ストッパ棒44(図1又は図8を参照)に接したり近づいたりすることでセンサ信号が、電子制御ユニット61に送られる。
【0037】
電子制御ユニット61は、作業者が操作するリモートコントローラー90からの指示を受けて巻き取り部62に巻き取り(回転)の指令信号を与えたり、ソレノイドバルブSVのバルブを開けて洗浄液もしくは水を放出したり、回転ブラシRBを回転させたりする。ヘッドユニット10の一部にロープの一端を結ぶなどして固定し、巻き取り部62は、このロープを巻き取る(回転させる)ことで保守ユニット60を+Y軸方向に移動させる。また電子制御ユニット51は、上下端検出センサSW2が検出したセンサ信号をリモートコントローラー90に送信する。
【0038】
ホースリールHRは、水道口、タンク又は洗浄剤容器等から保守ユニット60までのホースHSを収納するドラムを有している。ホースリールHRのドラムは、ゼンマイ式のバネなど弾性力を生じる付勢部材を有しており、さらにラチェックを有していてもよい。ホースHSの一端は、-Y軸方向に伸びるようになっており、例えば水道口等に固定される。例えば水道口にホースHSの一端を固定した状態で、巻き取り部62の巻き取りを止めてロープを伸ばすようにすると、ゼンマイ式のバネなどの付勢部材で巻き取る力で、保守ユニット60を-Y軸方向に移動させる。
【0039】
主装置MAIの両側に配置された清掃ユニット65は、縦フレーム68に取り付けられた回転ヒンジ63で、図7(d)に示されるように主装置MAIの上に載るように畳んだり、図7(c)に示されるように180度開いたりすることができる。回転ヒンジ63は、プランジャ等の位置決め固定するための機械要素を含んでおり、清掃ユニット65を図7(d)に示されるように主装置MAIの上に載るように畳んだ状態から90度、180度に固定することが可能である。
【0040】
清掃ユニット65が主装置MAIの上に畳むことができるため180度広げた状態よりX軸方向を約半分にすることができ、また折り畳んでも高さ方向(Z軸方向)は、電子制御ユニット61及びホースリールHRの高さを超えないため、高さ方向のスペースも変わりがない。このため、運搬する際に、自動車の荷台に積みやすくなるとともに荷台スペースを少なくすることができる。さらに、太陽光パネルの保守装置100を太陽光パネルユニットSPUに設置する際、後述する清掃ユニット65の回転ブラシPBが地面に接して回転ブラシPBが汚れることを防ぐことができる。
【0041】
清掃ユニット65は、ホースHSがつながった複数のノズル64と、太陽光パネルSPの表面をブラッシングする回転ブラシRBと、液体の飛散を防ぐブラシカバーBCと、高さ調整部66とを有している。ノズル64から洗浄液等が噴出されるとともに回転ブラシRBが回転して太陽光パネルSPの表面を清掃する。高さ調整部66は、スプリング及び高さ調整ネジ等を有しており、ノズル64、回転ブラシRB及びブラシカバーBCを、太陽光パネルSPの表面高さに合わせることができる。
【0042】
特に図示しないが、保守ユニット60は、清掃ユニット65を交換してコーティングユニットを取り付けてもよい。もしくは清掃ユニット65の回転ブラシRBに代えてファイバークロスもしくはスポンジ等の塗り込み部を使いコーティングすることができる。例えばホースHSから、洗浄液もしくは水の代わりにコーティング剤を供給し、ノズル64からコーティング剤を塗布し、塗り込み部でコーティング剤を太陽光パネルSPの表面に塗り込めばよい。つまり清掃ユニット65の代わりにコーティングユニットを用意しても良い。
【0043】
<太陽光パネルの保守装置100の移動>
図8は、支持フレームFRに載置され、南側に向けて斜めに配置された太陽光パネルユニットSPUを示した図であり、その太陽光パネルユニットSPUに太陽光パネルの保守装置100が載っている状態である。タイヤ59及びキャリア80は、太陽光パネルSPの縁部PPに載るように調整されている。また図9は、作業者が保守ユニット60をX軸方向及びY軸方向(図8では正確には斜め方向)に移動させるフローチャートを示している。なお、以下の説明では、図8を使って、保守ユニット60を±Y軸方向に移動させる例を説明し、±X軸方向に移動する例は説明を割愛する。
【0044】
図8に示されるように、巻き取り部62から伸びたロープRPの先端は、ヘッドユニット10の一部に結ばれて固定される。またホースリールHRから伸びたホースHSは、例えば水道の蛇口やポンプに接続される。なお水道の蛇口等が-Y軸方向(-Y軸の±45度の範囲を含む)に存在しない場合には、-Y軸方向の位置に杭等を地面に立てて、杭等を介してホースHSを蛇口に接続することが好ましい。
【0045】
図9において、作業者は、太陽光パネルの保守装置100を太陽光パネルユニットSPUに載置し、清掃ユニット65を180度広げ、ロープRPの先端を固定し且つホースHSを接続したのちに、リモートコントローラー90を起動する(S91)。
【0046】
作業者は、リモートコントローラー90のジョイスティック91を例えば上の方に傾ける(S92)。すると、リモートコントローラー90から移動の指令信号が電子制御ユニット61に送信され、電子制御ユニット61は巻き取り部62に+Y軸方向に移動(回転)させる指令信号を送信する。巻き取り部62はロープRPを巻き取ることで、保守ユニット60は+Y軸方向に移動する(S93)。ジョイスティック91を中央に戻せば、リモートコントローラー90から移動(回転)の指令信号が停止する。また作業者が、ジョイスティック91を例えば下の方に傾ける(S92)と、リモートコントローラー90から移動の指令信号が電子制御ユニット61に送信され、電子制御ユニット61は巻き取り部62にロープRPの巻き戻し(逆回転)信号を与える。太陽光パネルユニットSPUが傾斜していれば保守ユニット60は自重により-Y軸方向に移動する(S93)。太陽光パネルユニットSPUが水平(もしくは緩斜面)であれば、巻き取り部62のロープRPの巻き戻しだけでは保守ユニット60は-Y軸方向に移動しないことがある。このため、ホースリールHRのゼンマイ式のバネなどの付勢部材でホールHSを巻き取る力で、保守ユニット60が-Y軸方向に移動する(S93)。保守ユニット60の±Y軸方向の移動はこのような簡易な構造であるため、保守ユニット60を軽量化・小型化することができる。
【0047】
作業者が、例えば誤操作によりジョイスティック91を例えば上の方に傾け続けると、保守ユニット60は+Y軸方向に移動し(S93)上側ストッパ棒14に近接又は衝突する。すると上端検出センサSW2がセンサ信号を電子制御ユニット61に送り、電子制御ユニット61がセンサ信号を受信する(S94)。説明を割愛するが、ジョイスティック91を下の方に傾け続けた場合も同様である。
【0048】
すると、電子制御ユニット61は上端検出センサSW2のセンサ信号があったことをリモートコントローラー90に送信するとともに(S95)、巻き取り部62への移動(回転)の指令信号を停止し、保守ユニット60は移動を停止する(S96)。
【0049】
リモートコントローラー90は、電子制御ユニット61から上端検出センサSW2のセンサ信号を受信すると、ジョイスティック91の上側への傾き(+Y軸方向の移動)に対する移動禁止フラグを立てる(S97)。これにより、さらに作業者が誤操作によりジョイスティック91を上の方に傾けたとしても、+Y軸方向の移動の指令信号がジョイスティック91から送信されない(S98のNO)。
【0050】
作業者がジョイスティック91を例えば下の方に傾けると(S98)、移動禁止フラグが解除されるとともに(S99)、保守ユニット60が-Y軸方向に移動する(S93)。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本開示の太陽光パネルの保守装置は、太陽光パネルを清掃する清掃機能に代えてコーティング機能を有していても良い。本実施形態では、駆動ユニット50に電源BATが設けられ、保守ユニット60にも電源BATが設けられているが、どちらか一方に統合してもよい。また、駆動ユニット50に電子制御ユニット51が設けられ、保守ユニット60にも電子制御ユニット61が設けられているが、両方の電子制御ユニットを1つに統合してもよい。
【符号の説明】
【0052】
100 … 保守装置、 10 … ヘッドユニット
11 … 車輪、 14 … 上側ストッパ棒
20(20a,20b,20c,20d) … フレームユニット
21(21-1,21-2、21B) … ヒンジ部
22 … 固定部、 23 … 第2位置決め部材、 24 … 第1位置決め部材
26(26-1、26-2,26-3) … 連結フレーム
25 … 支持フレーム, 27 … 横フレーム、 28 … 縦フレーム
29 … 案内フレーム
40 … ボトムユニット、 44 … 下側ストッパ棒
50 … 駆動ユニット、 51 … 電子制御ユニット、
52 … 接続部、 53 … 駆動モータ、 54 … ストッパ棒
55 … 動力伝達系、 56 … カップリング、
57 … 横フレーム、 58 … 縦フレーム、 59 … タイヤ
60 … 保守ユニット、 61 … 電子制御ユニット、
62 … 巻き取り部、 63 … 回転ヒンジ、 64 … ノズル
65 … 清掃ユニット、 66 … 高さ調整部
67 … 横フレーム、 68 … 縦フレーム、 69 … 案内部
80 … キャスター、 86 … 調整プレート
90 … リモートコントローラー、 91 … ジョイスティック
BAT … 電源、 BC … ブラシカバー
CN … 連結部、 EX … 延長部
HR … ホースリール、 HS … ホース、 MAI …主装置
RB … 回転ブラシ、 SW … 端検出センサ
SPU … 太陽光パネル、 SPU … 太陽光パネルユニット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9