JP2706938B2 - 横行式自動外面清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は建築物の窓や壁面などの外面を横行しなが
ら自動清掃する装置に関し、特に横連方立の窓ガラスの
清掃に好適なものである。 〔従来の技術〕 中層や高層の建築物の窓や壁面の清掃を安全かつ迅速
に行なうため従来から自動窓清掃機が使用されており、
通常、屋上に設置されたルーフカー等からワイヤを介し
て吊り下げて使用している。 そして、清掃を行なう場合には、屋上に近い最上階の
窓から順次地上に向って自動窓清掃機を降下させながら
行ない、地上まで清掃を行なったのち、自動窓清掃機を
巻き上げ隣接する位置に移動し、再び清掃を行なうよう
にしている。 このため建築物の窓が上下方向に連なって形成された
縦連方立の場合には、自動窓清掃機の幅を窓にユニット
の幅を合わせておくことで非常に効率良く清掃すること
ができる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、最近の建築デザインの多様化等にともない
建築物の窓を各階ごとに連なった形式とした横連方立の
ビルも出現しており、上下方向に移動させる自動窓清掃
機では、各階の窓の上下に建築物自体の突き出た部分が
あると、窓ガラス面に清掃機が接近できず、手作業によ
らねばならないことが多い。 上下昇降式の自動窓清掃機をルーフカーを走行させな
がら横行させることも考えられるが、ワイヤで吊り下げ
てあるため横行にともない大きくゆれることとなって円
滑な走行が難しく、ワイヤが長くなればなる程顕著とな
ってしまう。 さらに、建物の全周を横連方立の窓で構成したもので
は、従来の自動窓清掃機を横行させるようにしただけで
は、建物のコーナ部分を清掃することが難しいという新
たな問題が生じている。 この発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、横
連方立の窓や壁面であっても効率良く、極めて清掃に自
動清掃ができる横行式自動外面清掃装置の提供を目的と
するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 かかる目的を達成するこの発明の横行式自動外面清掃
装置の第１の手段は、被清掃面の上下に配設される横行
レールと、この横行レールに沿って案内され鉛直状態で
自走する横行台車と、この横行台車に搭載され被清掃面
に清掃用水を散布する散水機構と、横行台車の散水機構
より横行方向後方に搭載され被清掃面と摺接しながら清
掃するワイパ機構と、横行台車の散水機構より横行方向
後方または散水機構とワイパ機構との間の少なくとも一
方に搭載され被清掃面をブラッシングしながら清掃する
ブラッシング機構と、横行台車の下部に搭載され清掃後
の汚水を一時的にためる汚水受け部材と、汚水用真空ポ
ンプの排気を吹きつけて当該汚水受け部材に汚水を強制
的に流入させる強制汚水回収機構と、清掃後の汚水を最
終的にためる汚水タンクと、汚水受け部材にたまった汚
水を汚水タンクに前記汚水用真空ポンプで吸引する送水
機構とを備えたことを特徴とするものであり。 また、第２の手段は、被清掃面の上下に配設される横
行レールと、この横行レールに沿って案内され鉛直状態
で自走する横行台車と、この横行台車に搭載され被清掃
面に清掃用水を散布する散水機構と、横行台車の散水機
構より横行方向後方に搭載され被清掃面と摺接しながら
清掃すうワイパ機構と、横行台車の散水機構より横行方
向後方または散水機構とワイパ機構との間の少なくとも
一方に搭載され被清掃面をブラッシングしながら清掃す
るブラッシング機構と、最終的にワイパ機構で清掃され
た汚水をためる汚水タンクと、汚水用真空ポンプの排気
を吹きつけて汚水を強制的に流下させるとともに、汚水
を吸引して汚水タンクに当該汚水用真空ポンプで吸引し
て送水する吸引式汚水回収機構とを備えたことを特徴と
するものである。 〔作 用〕 この発明の第１の手段によれば、被清掃面の上下に横
行レールを設け、この横行レールに沿って案内されなが
ら自走する横行台車に散水機構とブラッシング機構とワ
イパ機構とを搭載し、横行台車を横行させながら散水
し、散水の横行方向前方または後方の少なくとも一方に
おいてブラッシングを行い、次いでワイパ機構でふくよ
うにして清掃し、汚水を汚水用真空ポンプの排気を吹き
つけて汚水受け部材に強制的に流入させるとともに、汚
水受け部材にたまった汚水を汚水用真空ポンプで吸引し
て汚水タンクにためることで横連方立の外面を連続して
自動清掃できるようにしている。 また、この発明の第２の手段によれば、上記第１の手
段による作用に加えて、清掃の汚水を汚水用真空ポンプ
の排気を吹き付けて汚水を強制的に流下させるととも
に、汚水を直ちに汚水用真空ポンプで吸引して汚水タン
クに送水することで、横連方立の外面を極めて清掃に連
続して自動清掃できるようにしている。 〔実施例〕 以下この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。 第１図および第２図はこの発明の横行式自動外面清掃
装置の一実施例にかかる正面図および装着機構とともに
示す右側面図である。 被清掃面である窓ガラス10の上下に窓枠11aと一体に
横行レール11が配置されて建物12に取付けてあり、側方
に開口にした断面がリップみぞ形鋼状とされている。 この上下一対の横行レール11に沿って横行される横行
台車13は走行方向先頭となる本体台車14とこれに連結さ
れる作業台車15とで構成されており、窓ガラス10と対向
する鉛直状態となっている。 これら本体台車14および作業台車15には、それぞれ横
行レール11のリップ部分11a上を転動走行する走行輪16
と、みぞ11bに係合しながら横行レール11からはずれな
いように案内する案内輪17とが２組ずつ設けられてい
る。 本体台車14および作業台車15の上部に設けられる走行
輪16は、第３図（ａ）に拡大して示すように、台車14,1
5の前面に溶接されたブラケット18に軸受が取付けら
れ、水平な回転軸19が支持されており、この回転軸19の
先端部に走行輪16が取付けられ、２個の回転軸19のうち
１個の回転軸19の基端部にスプロケット20が取付けてあ
る。そして、台車14,15の上端部に搭載された走行駆動
モータ21のスプロケット22との間にチェーン23がかけら
れて走行輪16が駆動されるようになっている。 また、台車14,15の前面には、水平に突出したブラケ
ット24が溶接してあり、このブラケット24に垂直軸まわ
りに回転する案内輪17が取付けてある。 一方、本体台車14および作業台車15の下部に設けられ
る走行輪16および案内輪17は、第３図（ｂ）に拡大して
示すように、横行レール11のわずかの間隔の変化に対応
してスムーズに走行できるよう懸架機構25を具えてお
り、台車14,15から前方に突き出したブラケット26に垂
直な支持軸27が上下動可能に装着され、この支持軸27の
上下端を挟むようコ字形状の支持枠28が取付けられ、ブ
ラケット26と支持枠28との間に圧縮コイルばね29が介装
してある。 この支持枠28の前面に水平軸回りに回転する走行輪16
が取付けられる一方、支持枠28から水平に突き出したブ
ラケット30に垂直軸回りに回転する案内輪17が取付けら
れており、横行レール11のわずかな間隔の変化を支持軸
27が圧縮コイルばね29に抗して上下動することで吸収す
る。 また、走行方向最前部となる本体台車14の前方（第１
図の左方）には、上下の横行レール11内の異物等を除去
し、円滑な走行を確保するため横行レール11のみぞ11b
に対応した大きさの回転ブラシ31がそれぞれ配置され、
本体台車14の上端部に搭載されたブラシ用モータ32とチ
ェーン33を介してそれぞれ連結されて駆動されるように
してある。 次に、このようにして横方向に自走する作業台車15に
搭載される散水機構34について説明する。 この散水機構34は、窓ガラス10の表面に均一に清水を
散布できるよう作業台車15の上下方向４箇所に等間隔で
配置されている。各散水機構34は、第４図にその正面状
態を、第５図にその平面状態をそれぞれ示すように、モ
ータ35に直結されて回転駆動される回転円板36を具えて
おり、その回転軸が窓ガラス10と平行かつ水平に対しわ
ずかに回転円板36側が下方となるよう傾けてある。この
回転円板36の上部には、流量調整弁37が介装された散水
管38が設けられ、滴下する清水が回転円板36の中心より
上方かつ窓ガラス10より遠方の偏心した位置に当るよう
になっている。 したがって、流量調整弁37で所定の量に調整された清
水が回転円板36に滴下されると、その回転力で飛散され
て窓ガラス10に均一にかけられる。 この散水機構34の走行方向後方に設けられ、散水され
た清水とともに窓ガラス10表面に付着している虫や塵埃
をかけ落すブラッシング機構39は、第５図にその平面状
態を示すように回転軸40a全周に放射状にブラシを植設
したロールブラシ40が、窓ガラス10の高さに対応した長
さに形成されている。このロールブラシ40は、その上下
端において作業台車15に回転自在に取付けられており、
回転軸40aの上端部には、スプロケット41が取付けられ
ている。そして、作業台車15の上部には、ロールブラシ
40を回転駆動する回転駆動モータ42が搭載されており、
回転駆動モータ42のスプロケット43とロールブラシ40の
スプロケット41との間にチェーン44がかけられて、ロー
ルブラシ40が駆動されるようになっている。 このブラッシング機構39の走行方向後方に設けられ、
ブラッシング後にさらに窓ガラス10表面を清掃するワイ
パ機構45は、第５図にその平面状態を、第６図に右側面
をそれぞれ示すように、作業台車15の上下方向中間部に
上下一対の取付板46が設けられて取付枠47が取付けられ
ており、この取付枠47の下側に窓ガラス10の表面と接近
離反するスクリュジャッキ48が取付けられるとともに、
上側のモータ49とチェーン50およびスプロケット51を介
して駆動されるようになっている。スクリュジャッキ48
の先端部には、ピンを介してアーム52が連結してあり、
このアーム52に窓ガラス10の高さに対応した長さの可撓
性材料（例えばEPTゴムなど）で形成された２枚式のワ
イパ部材53の中間部が取付けてある。また、ワイパ部材
53の高さ方向複数箇所に略Ｌ字状に成形されたばね材54
の先端部が取付けられ、基端部が作業台車15の側面に固
定されてワイパ部材53を弾性的に支持するようになって
いる。 また、作業台車15の走行方向後部の外側にも同一構造
のワイパ機構55が設けられ、ガラリ部を清掃するように
なっており、２枚式のワイパ部材56が窓ガラス10の下端
より中間部までの長さとなっている。このワイパ部材56
もスクリュジャッキ57およびモータ58で駆動されるよう
にしてある。 したがって、窓ガラス10の清掃用のワイパ部材53もガ
ラリ部用のワイパ部材56もモータ49,58を駆動してスク
リュジャッキ48,57を伸縮することでワイパ部材53,56を
被清掃面に押し当てたり、退避させたりすることができ
る。 作業台車15の下部には、第７図に示すように、清掃後
の汚水を一時的にためる汚水受け部材59が取付けられて
いる。この汚水受け部材59は、雨どい状でその先端が窓
枠11aに対して隙間なく当接される大きさに形成されて
おり、汚水を漏れなく受止めることができるようになっ
ている。また、この汚水受け部材59には、そこにたまっ
た汚水を汲み上げて送水する送水機構60が接続されてい
る（第１図参照）。すなわち、汚水受け部材59には、汚
水用真空ポンプ61が接続されて汚水を汲み上げ、配管62
を介して汚水を送水できるようになっている。 また、作業台車15には、第７図に示すように、汚水受
け部材59に窓枠11aの下線にたまる汚水を強制的に流入
させる強制汚水回収機構63が搭載されている。強制汚水
回収機構63は、ノズル先端がロールブラシ40とワイパ部
材53との間において窓枠11aの下縁近傍に位置するよう
にして、エアノズル64が配置されている。このエアノズ
ル64は、汚水用真空ポンプ61の排気側に接続されてお
り、その排気を窓枠11aの下縁に吹きつけることでそこ
にたまる汚水を強制的に汚水受け部材59に流入させ、清
掃後に窓枠11aに汚水が残存することがないようにして
いる。 一方、本体台車14の下部には作業台車15の下部に設け
た汚水受け部材59から汚水用真空ポンプ61により配管62
を介して送られる汚水を最終的にためておく汚水タンク
65が搭載されている。また、本体台車14には、清掃用の
清水を入れる清水タンク66が搭載され、清水用ポンプ67
で作業台車15の各散水機構34に送水できるようになって
いる。さらに、本体台車14には、本体台車14および作業
台車15に設けられている各機構のモータに電力を供給す
るバッテリ68が搭載されるとともに、走行等を含む清掃
装置全体を制御する制御装置69が搭載してあり、無線操
縦できるようになっている。 以上のように構成された横行式自動外面清掃装置を建
物の所定の階の横行レール11に装着するため、例えば、
屋上から吊り下げられるゴンドラを利用するが、この場
合の装着機構について第２図により簡単に説明する。 横行レール11の所定箇所に本体台車14および作業台車
15の各走行輪16および案内輪17の位置に対応して案内輪
17を挿入することができる開口が形成してあり、この開
口に合わせて装着する必要がある。 このため図示しないゴンドラから突き出して設けられ
た支持台70に装着機構71が設けられており、各台車14,1
5の取付穴に装着機構71先端部の取付枠72の支持ピン73
が嵌合して固定するようになっている。この取付枠72は
中心部の嵌合部74に偏心カム75が嵌合されて角度調整ハ
ンドル76で回動できるようにしてある。 一方、装着機構71は支持台70にスクリュジャッキ77で
構成された高さ調整機構を介して設けてあり、高さ調整
ハンドル78で操作する。 また、ゴンドラにもその位置を固定するため伸縮アー
ムが設けられ建物側の固定ピン等と嵌合するようにして
ある。 したがって、これらの高さ調整および角度調整を行な
って横行レールに清掃装置を装着できる。 こうして横行式自動外面清掃装置を横行レールに取突
けたのち、横行レール11を清掃する回転ブラシ31をブラ
シ用モータ32で駆動するとともに、走行輪16を走行駆動
モータ21で駆動し、本体台車14および作業台車15を連結
状態で横行させる。 この自走と同時に、清水用ポンプ56で清水を各散水機
構34の流量調整弁37を介して回転円板36に滴下して窓ガ
ラス10に均一にかける。 そして、回転駆動モータ42の駆動によりロールブラシ
40を回転駆動し、清水とともに窓ガラス10に付着してい
る虫や塵埃等をかき落す。さらに、ワイパ機構45より窓
ガラス用のワイパ部材53を所定の位置まで突き出して窓
ガラス10をふく。 この結果、自走にともない散水され、この散水ととも
に窓ガラス10表面の汚物や塵埃等がブラッシング機構39
およびワイパ機構45で連続的にかき落され、清掃後の汚
水は強制汚水回収機構63によって汚水受け部材59へ流入
させられ、最終的には送水機構60によって汚水タンク65
にためられ、極めて清掃に自動清掃が行われることとな
る。 そして、横行レール11に多少の間隔の変化があっても
下側の走行輪16および案内輪17が懸架機構25を介して取
付けられているので、これで吸収して円滑に走行でき
る。 また、建物が全周にわたって横連方立の窓ガラスを具
えている場合には、必ずコーナ部分の湾曲部を通過しな
ければならないが、台車が本体台車14と作業台車15との
連結構成としてあるので、何んら支承なく通過でき、し
かもワイパ部材53も上下方向に配置してあるので、清掃
も完全に行なうことができる。 さらに、汚水受け部材59にたまった汚水の送水と、窓
枠11aの下縁にたまった汚水の強制回収とは、一台の汚
水用真空ポンプ61でその吸気および排気を利用して行う
ことができ、効率が良い。 なお、上記実施例では、ブラッシング機構39を散水機
構34とワイパ機構45との間に設けた湿式の例を示した
が、ブラッシング機構39を散水機構34の横行方向前方に
設けた乾式としてもよい。この乾式の場合であっても、
ワイパ機構45で清掃する前に、予め窓ガラス10に付着し
た虫や塵埃を除去しておくことができるので、ワイパ機
構45によって虫のよごれ等を引張ってしまいことがな
く、極めて清浄に清掃することができる。また、乾式お
よび湿式の両方を設けてもよいのは勿論である。 さらに、汚水回収は、汚水受け部材59や強制汚水回収
機構63を設けずに、例えば第８図に示すように、真空ポ
ンプ（図示省略）に接続された吸引ノズル79をその先端
が窓枠11aの下縁近傍に位置するように設けた吸引式汚
水回収機構80としてもよい。この場合、吸引ノズル79で
窓枠11aから直接吸引された汚水は、そのまま汚水タン
ク65に送水される。この吸引式汚水回収機構80にあって
も、汚水滴下量と吸引力とのバランスをとれば、汚水を
完全に回収することができる。 また、横行式自動清掃装置を１台とし、これをゴンド
ラおよび装着機構で所定の位置に移動して使用するよう
にしたが、複数台用意して一度に各階の清掃ができるよ
うにしても良い。 また、ゴンドラを利用して移動する場合に限らず、専
用の昇降装置を設けて移動するようにしても良い。 さらに、窓ガラス等の被清掃面が平面状の場合には、
台車を連結構造とすることなく一体形とし、往復動さ
せ、散水機構の両側にワイパ機構を設け、走行方向後方
のワイパ機構に切替えながら使用するようにしていずれ
の方向でも清掃できるようにすることもでき、能率良く
清掃ができる。 また、走行輪の駆動機構や散水機構、あるいはワイパ
機構等は上記のものに限らず、走行や散水、あるいはふ
き取りができるものであれば良い。 さらに、清掃対象面も窓ガラスに限らず、壁面等であ
っても良く、また、平面に限るものでなく、サッシ等の
突起物がある場合でも良く、この場合には突起物の表面
に沿うよう一直線状の横行レールを設け、突起物部分で
は、ワイパ部材を退避させるようにすれば良い。 また、各機構をバッテリ駆動とし、無線操縦できるよ
うにしたが、屋上等から電源コードを介して給電した
り、操縦ケーブル等を介して操縦するようにしても良
い。 〔発明の効果〕 以上実施例とともに具体的に説明したようにこの発明
によれば、横連方立の窓ガラス等であっても横行させな
がら連続的に清掃することができる。 そして、清掃装置は横行レールに沿って上下が規制さ
れた状態で自走されるので、風や天候等の環境条件によ
らず常に作業ができるとともに、無人で清掃ができるの
でワイヤ等で吊り下げる形式の自動機や人手による場合
に比べ安全性も高い。 また、人手による場合に比べ清掃速度が早く、散水機
構，ブラッシング機構およびワイパ機構によって、連続
的に効率よく清掃でき、ふき残し等や虫等のよごれをワ
イパ機構で引張ってしまうことなく完全に清浄な清掃を
行うことができる。 そして、清掃後の汚水は、汚水タンクにためておくこ
とができ、強制汚水回収機構や吸引式汚水回収機構を設
けたので、窓枠に汚水を残すことなく極めて清浄に清掃
を完了することができる。 さらに、装置自体も従来のルーフカーおよび昇降式の
清掃装置に比べ、ワイヤ等の巻き取りの必要がなく構造
が簡単で小型・軽量化がはかれ、安価にできるととも
に、取扱いや保守点検も容易となる。 また、横行台車を本体台車と作業台車との分割構造と
すれば、湾曲部も通過でき建物の全周を走行させながら
自動清掃することができ、一層高能率に清掃ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第７図はこの発明の横行式自動外面清掃装置の
一実施例にかかり、第１図は正面図、第２図は装着機構
とともに示す右側面図、第３図（ａ）（ｂ）は走行輪部
分の拡大図、第４図は散水機構の正面図、第５図は散水
機構とブラッシング機構とワイパ機構の平面図、第６図
はワイパ機構の右側面図、第７図は汚水受け部材と強制
汚水回収機構部分の拡大図、第８図は吸引式汚水回収機
構を設けた横行式自動外面清掃装置の一実施例における
要部右側面図である。 10……窓ガラス、11……横行レール、12……建物、13…
…横行台車、14……本体台車、15……作業台車、16……
走行輪、17……案内輪、21……走行駆動モータ、25……
懸架機構、31……回転ブラシ、34……散水機構、39……
ブラッシング機構、40……ロールブラシ、45……ワイパ
機構、53……ワイパ部材、59……汚水受け部材、60……
送水機構、61……汚水用真空ポンプ、63……強制汚水回
収機構、64……エアノズル、65……汚水タンク、79……
吸引ノズル、80……吸引式汚水回収機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−253029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−2767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−136364（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−45054（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−14059（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−44967（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭62−11122（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−34857（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭60−8836（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．被清掃面の上下に配設される横行レールと、この横
   行レールに沿って案内され鉛直状態で自走する横行台車
   と、この横行台車に搭載され被清掃面に清掃用水を散布
   する散水機構と、横行台車の散水機構より横行方向後方
   に搭載され被清掃面と摺接しながら清掃するワイパ機構
   と、横行台車の散水機構より横行方向後方または散水機
   構とワイパ機構との間の少なくとも一方に搭載され被清
   掃面をブラッシンクグしながら清掃するブラッシング機
   構と、横行台車の下部に搭載され清掃後の汚水を一時的
   にためる汚水受け部材と、汚水用真空ポンプの排気を吹
   きつけて当該汚水受け部材に汚水を強制的に流入させる
   強制汚水回収機構と、清掃後の汚水を最終的にためる汚
   水タンクと、汚水受け部材にたまった汚水を汚水タンク
   に前記汚水用真空ポンプで吸引する送水機構とを備えた
   ことを特徴とする横行式自動外面清掃装置。 ２．被清掃面の上下に配設される横行レールと、この横
   行レールに沿って案内され鉛直状態で自走する横行台車
   と、この横行台車に搭載され被清掃面に清掃用水を散布
   する散水機構と、横行台車の散水機構より横行方向後方
   に搭載され被清掃面と摺接しながら清掃するワイパ機構
   と、横行台車の散水機構より横行方向後方または散水機
   構とワイパ機構との間の少なくとも一方に搭載され被清
   掃面をブラッシンクグしながら清掃するブラッシング機
   構と、最終的にワイパ機構で清掃された汚水をためる汚
   水タンクと、汚水用真空ポンプの排気を吹きつけて汚水
   を強制的に流下させるとともに、汚水を吸引して汚水タ
   ンクに当該汚水用真空ポンプで吸引して送水する吸引式
   汚水回収機構とを備えたことを特徴とする横行式自動外
   面清掃装置。