JP6231714B1 - 異物積層防止装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】対象面に積もった雪や異物を效率的にとり除くことが可能な、新規かつ改良された異物積層防止装置を提供すること。【解決手段】本発明の異物積層防止装置は、所定の長さと所定の幅を持つ対象面の長さ方向に沿って配置されるレールユニットと、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように前記レールユニットの両側に各々配置され、前記レールユニットの両側から末端部まで狭まるように形成されるワイパーを含む除去ユニットと、を含み、前記ワイパーは、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動しながら前記対象面に積層された異物を前記対象面の外にとり除くことを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、異物積層防止装置に関する。
太陽光発電は、電力生成の過程から地球温暖化の誘発要因中の一つである温室ガスを排出しないので、騷音や環境破壊などの危険が一切ない既存エネルギー源とは違う清浄エネルギー源である。
そして、太陽光発電は枯渇の心配もないことは勿論、そのほか風力や海水力とは違い太陽光発電設備は、設置が自由で維持費用がチープだという長所を持つが、一番広く使われているシリコーン太陽電池の場合、太陽光モジュールの温度が上がる場合、1℃当たり0.5%の出力減少が発生する。
このような特性により太陽光発電の出力は昼が一番長い夏ではない春と秋に最高値を記録し、このような温度上昇は太陽光発電の発電效率を低下させる主要原因になっている。
また、このような太陽光モジュールは太陽電池板に黄砂、悪天候などの気象現象などによって汚物が積もりやすいという短所を持つ。
太陽光モジュールに汚物が積もる場合、太陽光モジュールは光吸収率がめっきり落ちるので、発電效率も低下される恐れがある。
また、冬季に雨や雪などが太陽電池板に積もる場合、発電效率の低下が発生する恐れがある。
このような汚物、雪、雨などによる発電效率の低下の防止のために太陽光発電設備の效率向上設備(維持設備)が使われる。
前記のような観点で案出されたものとして、特許文献1に記載の「除雪用屋根パンネル」や、特許文献2に記載の「積雪計測センサーと熱風ヒーターが備えられた除雪用太陽光パネル及びそのシステム」などが挙げられる。
上記の特許文献に記載の技術は、太陽光パネルや屋根パネルなどに積もった積雪をヒーターや熱風を利用してとり除くようにしたものである。
韓国登録特許第10−1573799号公報 韓国登録特許第10−1680566号公報
しかし、従来の技術では、電気及び熱エネルギー消耗が増大するという問題点がある。
特に、上記の特許文献に記載の技術では、地域的特性による理由で数十センチメートルまたは数メートルに至る降雪量を記録する地域において非常に厚く積もった雪を都度熱エネルギーを利用してとり除くということが経済的な側面及びエネルギー効率の側面について非常に望ましくない。
一方、前述の理由の外にも暴雪地域の家や施設や危険地域などにおける自動的な除雪を通じて人的、物的損失を減少させる自然災害低減技術の開発及びこれによって製作された製品の用意が至急である。
特に、日本における人口2千万人以上の地域全体のおおよそ50%以上が豪雪地帯であり、このような豪雪地帯で除雪は高齢化社会の深刻化と共に社会的ソリューションが必要な問題として検討されている。
ここに日本政府及び地方自治体は除雪機の購入と維持に補助金を支援しているが、費用や安全性及び使用上の便宜性を満足することができないことに起因して、除雪技術を活性化することが困難であるという実情がある。
また、最近ウェブ基盤でリモートコントロール連動のためにインターネットに繋がれた事物インターネット(IoT)製品のような制御機器のソース開発とデバッギングが多くなることも予想されるが、前述のような豪雪地帯の場合、一日最大1メートル以上の雪が積もる過酷な環境で動く除雪機器とレールとモーター及びセンサーの耐久性と耐環境性を確保することがなによりも至急な問題になるだろう。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、対象面に積もった雪や異物を效率的にとり除くことが可能な、新規かつ改良された異物積層防止装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定の長さと所定の幅を持つ対象面の長さ方向に沿って配置されるレールユニットと、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように前記レールユニットの両側に各々配置され、前記レールユニットの両側から末端部まで狭まるように形成されるワイパーを含む除去ユニットと、を含み、前記ワイパーは、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動しながら前記対象面に積層された異物を前記対象面の外にとり除くことを特徴とする異物積層防止装置が提供される。
前記レールユニットの一側に装着され、前記ワイパーが前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように、前記除去ユニット側に駆動力を伝達する駆動伝達ユニットをさらに含むことを特徴としてもよい。
前記対象面の一側に装着されリアルタイムで前記対象面上に異物積層可否を感知するセンサーと、前記センサー及び前記除去ユニットと電気的に接続され前記センサーのリアルタイム感知情報を受け前記除去ユニットの前記ワイパーに稼動信号を伝達するコントローラーをさらに含み、前記レールユニットは、前記対象面の幅方向に沿って複数に平行になるように離間して装着されることを特徴としてもよい。
前記対象面の一側に装着され前記レールユニットに連結され、前記ワイパーを収容する収納空間部を形成するハウジングをさらに含むことを特徴としてもよい。
前記駆動伝達ユニットは、モーターと、前記モーターの駆動軸の端部に設置され前記レールユニットの一端部に配置される駆動プーリーと、前記レールユニットの他端部に配置され回転可能な従動プーリーと、前記駆動プーリーと前記従動プーリーを相互連結するベルトを含み、前記ワイパーは、前記ベルトに連結され前記モーターの正回転及び逆回転に連動し前記レールユニットに沿って往復可能なことを特徴としてもよい。
前記レールユニットは、前記対象面に配置され、前記対象面の長さ方向に沿って第1レール溝が形成された第1レールバーと、前記第1レールバーの上部に配置され前記第1レール溝に向かい合う第2レール溝が長さ方向に沿って形成される第2レールバーを含み、前記ワイパーは、前記第1レールバー及び前記第2レールバーの両側に各々配置され前記第1レールバー及び前記第2レールバーの長さ方向に沿って往復可能なことを特徴としてもよい。
前記除去ユニットは、前記ワイパーの内側端部の縁に形成される連結片と、前記連結片に結合され、前記レールユニットの長さ方向に沿って往復可能なレールカートをさらに含むことを特徴としてもよい。
前記ワイパーは、前記レールユニットの長さ方向に移動可能になるように前記レールユニットに平行になるように形成される第1フレームと、前記第1フレームの両端部から各々延長される第2フレームと、前記第2フレーム各々の末端に連結され、前記第1フレームより短い長さを持つ第3フレームを含むことを特徴としてもよい。
前記除去ユニットは、前記レールユニットの両側と前記ワイパーとの間に配置され、前記ワイパーを前記レールユニットの両側に対し回動可能に結合させるワイパー軸と、前記ワイパー軸と前記ワイパーとの間に両端部が各々固定され伸縮可能に結合され、前記ワイパーが前記対象面に密着されるように前記ワイパー軸側を向け弾性力を発生させるワイパースプリングをさらに含むことを特徴としてもよい。
前記対象面は、建築物の屋根、太陽光モジュールの集光パネル、建築構造物のガラスの表面、前記建築物の傾いた屋根、傾斜地の人道または前記傾斜地の道路中何れかの一つであることを特徴としてもよい。
以上説明したように本発明によれば、対象面に積もった雪や異物を效率的にとり除くことができる。
本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置が対象面に設置された状態を示した斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の全体的な見掛けを示した斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の全体的な構造を示した分解斜視図である。 図3のIV部分を拡大した部分拡大分解斜視図である。 図4のV視点で見た場合における、本発明の主要部であるレールユニットの一部結合状態を示した斜視図である。 図3のVI部分を拡大した部分拡大分解斜視図である。 本発明の主要部であるレールユニットの第1プーリーケース周辺の部品間の結合関係を示した分解斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニットにおけるワイパーがレールユニットに沿って移動可能なレールカートに位置調整可能に結合される様子を示した斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニットにおけるワイパーが繋がれるレールカートがベルトと結合される様子を示した斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニットにおけるワイパーが繋がれるレールカートの全体的な結合関係を示した分解斜視図である。 本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置が対象面に沿って作動することを順に示した平面概念図である。 本発明の他の実施例に係る異物積層防止装置の制御システムを模式的に示した斜視概念図である。 図2のXIII視点で見た場合における、本発明のまた他の実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニットにおけるワイパーの作動状態を模式的に示した概念図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態としての実施例について詳細に説明する。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。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に説明している実施例を参照すれば明確になるだろう。
しかし、本発明は、ここで説明する実施例に限定されず、他の形態に具体化することもできる。
ここで紹介する実施例は、開示された内容を徹底的且つ完全にするために、そして、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。
そして本発明は特許請求の範囲によって定義されるだけである。
したがって、いくつかの実施例において、よく知られた構成要素、よく知られた動作及びよく知られた技術については、本発明が曖昧に解釈されることを避けるために具体的な説明を省略する。
また、明細書全体において、同一の符号は同一の構成要素を指称して、本明細書で使われた(言及された)用語は実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。
本明細書において、単数型は文言により特別に言及しない限り複数型も含み、「含み(または、具備する)」との文言により言及された構成要素及び動作は、一つ以上の他の構成要素及び動作の存在または追加を排除しない。
他の定義がなければ、本明細書で使われるすべての用語(技術及び科学的用語を含む)は本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に共通的に理解できる意味で使われ得る。
また一般的に使われる前もって定義されている用語は、定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈されない。
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例に対して説明する。
まず、図1は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置が対象面に設置された状態を示した斜視図である。
そして、図2は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の全体的な見掛けを示した斜視図である
そして、図3は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の全体的な構造を示した分解斜視図である。
そして、図4は、図3のIV部分を拡大した部分拡大分解斜視図である。
そして、図5は、図4のV視点で見た場合における、本発明の主要部であるレールユニット100の一部結合状態を示した斜視図である。
そして、図6は、図3のVI部分を拡大した部分拡大分解斜視図である。
そして、図7は、本発明の主要部であるレールユニット100の第1プーリーケース130周辺の部品間の結合関係を示した分解斜視図である。
そして、図8は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニット200におけるワイパー201がレールユニット100に沿って移動可能なレールカート600に位置調整可能に結合される様子を示した斜視図である。
そして、図9は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニット200におけるワイパー201が繋がれるレールカート600がベルト340と結合される様子を示した斜視図である。
そして、図10は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニット200におけるワイパー201が繋がれるレールカート600の全体的な結合関係を示した分解斜視図である。
そして、図11は、本発明の一つの実施例に係る異物積層防止装置が対象面400に沿って作動することを順に示した平面概念図である。
また、図12は、本発明の他の実施例に係る異物積層防止装置の制御システムを模式的に示した斜視概念図である。
付け加え、図13は、図2のXIII視点で見た場合における、本発明のまた他の実施例に係る異物積層防止装置の主要部である除去ユニット200におけるワイパー201の作動状態を模式的に示した概念図である。
参照として、図12の一点鎖線は電気的連結関係を示す。
本発明は、図示のようにレールユニット100に沿って除去ユニット200が移動可能に装着される構造であることが把握できる。
まず、レールユニット100は、所定の長さと所定の幅を持つ対象面400の長さ方向に沿って、配置されるものであり、後述する除去ユニット200と一緒に多様な構成部品の装着空間(装着面積)及び移動空間(移動面積)を提供するために用意されたものである。
除去ユニット200は、レールユニット100の長さ方向に沿って移動可能になるようにレールユニット100の両側に各々配置され、対象面400と連通する除去空間を持ちレールユニット100の両側から末端部まで狭まるように形成されるワイパー201を含むものである。
ここで、ワイパー201は、レールユニット100の長さ方向に沿って移動しながら対象面400に積層された異物410(以下図11参照)を対象面400の外にとり除く。
この時、対象面400は、本発明で示したような太陽光モジュールの集光パネルであることもでき、建築物の屋根、建築構造物のガラスの表面、建築物の傾いた屋根、傾斜地の人道または傾斜地の道路中何れかの一つであることもできる。
したがって、本発明は多様な種類の対象面400に適用し雪またはその他異物たちを速やかに正確に效率的で效果的にとり除くことができる汎用性を持つ。
本発明は前記のような実施例の適用が可能であり、次のような多様な実施例の適用も可能であることは勿論である。
まず、本発明は、ワイパー201がレールユニット100に沿って移動する時駆動力を伝達するために駆動伝達ユニット300をさらに具備することもできる。
ここで、駆動伝達ユニット300は、レールユニット100の一側に装着され、ワイパー201がレールユニット100の長さ方向に沿って移動可能になるように、除去ユニット200側に駆動力を伝達するものである。
すなわち、駆動伝達ユニット300は、ワイパー201がレールユニット100の長さ方向に沿って移動可能になるように、すなわちレールユニット100に沿った直線運動を可能にさせるリニアアクチュエーター(linear actuator)の役目を遂行するためのものである。
駆動伝達ユニット300に関しては後述にてより詳細に説明する。
一方、本発明は異物410が対象面400に積層されていない時や除去ユニット200が使われない時に、除去ユニット200を多様な外部衝撃から保護し、前述の駆動伝達ユニット300のモーター310などのような電気機器を保護するようにハウジング500をさらに具備することもできる。
ハウジング500は、対象面400の一側に装着されレールユニット100に連結され、ワイパー201を収容する収納空間部を形成するものである。
よって、前述の駆動伝達ユニット300の一部は、レールユニット100の一側に装着されハウジング500に内蔵され、ワイパー201がレールユニット100の長さ方向に沿って移動可能になるように、除去ユニット200側に駆動力を伝達する。
ここで、ハウジング500には、前述の駆動伝達ユニット300のモーター310を収容するモーターケース150とともに、後述にて詳細に説明するように、モーター310の駆動軸311に連結されワイパー201に駆動力を伝達する駆動プーリー320などの部品を内蔵する空間も提供する。
一方、駆動伝達ユニット300は、モーター310と、モーター310の駆動軸311(以下図4参照)の端部に設置されレールユニット100の一端部に配置される駆動プーリー320と、レールユニット100の他端部に配置され回転可能な従動プーリー330と、駆動プーリー320と従動プーリー330を相互連結するベルト340とを含むことができる。
ここで、ワイパー201は、ベルト340に連結されモーター310の正方向の回転(正回転)又は逆方向の回転(逆回転)に連動しレールユニット100に沿って往復可能になる。
一方、レールユニット100は、図4及び図6を参照すれば、対象面400に配置され、対象面400の長さ方向に沿って第1レール溝110g(以下図6参照)が形成される第1レールバー110と、第1レールバー110の上部に配置されて第1レール溝110gに向かい合う第2レール溝120g(以下図6参照)が長さ方向に沿って形成される第2レールバー120を含む。
ここで、ワイパー201は、第1レールバー110及び第2レールバー120の両側に各々配置され第1レールバー110及び第2レールバー120の長さ方向に沿って往復可能である。
この時、第1レールバー110は、対象面400に配置される第1本体片111と、第1本体片111の両側の縁に沿って延長され互いに向かい合う第1隔片112、112と、を含み、第1隔片112、112と第1本体片111の上面により第1レール溝110gが形成されることが分かる。
そして、第2レールバー120は、第1レールバー110に向かい合う第2本体片121と、第2本体片121の両側の縁に沿って第1レールバー110側で延長され互いに向かい合う第2隔片122、122と、を含み、第2隔片122、122と第2本体片121の下面により第2レール溝120gが形成されることが分かる。
また、本発明は、図4及び図6と一緒に図5及び図7を参照すれば、第2レール溝120gに対応する形象の第1固定突片131が上面に形成され、第1レール溝110gに対応する形象の第3固定突片132が下面に形成され、内部に空間が形成され第1レールバー110及び第2レールバー120の一端部の間に固定される第1プーリーケース130をさらに具備することができる。
また、本発明は、第2レール溝120gに対応する形象の第2固定突片141が上面に形成され、第1レール溝110gに対応する形象の第4固定突片142が下面に形成され、内部に空間が形成され第1レールバー110及び第2レールバー120の他端部の間に固定される第2プーリーケース140をさらに具備することもできる。
同時に、本発明は、ワイパー201側に駆動力を伝達する駆動伝達ユニット300のモーター310が内蔵できるように、第2プーリーケース140の空間に連通される内部空間を形成するモーターケース150をさらに具備することもできることは勿論である。
一方、ワイパー201は、レールユニット100の長さ方向に移動可能になるようにレールユニット100に平行になるように形成される第1フレーム210と、第1フレーム210の両端部から各々延長される第2フレーム220と、第2フレーム220各々の末端に連結され、第1フレーム210より短い長さを持つ第3フレーム230を含む構造であることが把握できる。
同時に、除去ユニット200は、ワイパー201の内側端部の縁に形成される連結片250と、連結片250に結合され、レールユニット100の長さ方向に沿って往復可能なレールカート600をさらに具備することもできる。
ここで、連結片250は第1フレーム210上に延長形成されることが分かる。
この時、ワイパー201は全体的に末端まで狭まるようになる台形のフレーム形象に形成されるようにすることにより、第1フレーム210、第2フレーム220及び第3フレーム230によって台形形象が形成される。
このような台形形象の空間は、当該空間に乗って過ぎて入ってきた雪のような異物410を集めて対象面400の外方へ押し出してとり除きやすくするために設けられたものである。
同時に、ワイパー201は全体的に台形フレーム形象に製作されるようにすることにより、自動車のワイパーのように直線または長方形形象であるワイパーと比べ雪のように荷重と体積が大きい異物410を対象面400外に押し出してとり除く時、異物410の荷重を、傾くように形成されたワイパー201の外方向で分散させてとり除くことによって、ワイパー201及び駆動伝達ユニット300にかかる負荷及びストレスを軽減させることができる。
一方、駆動伝達ユニット300は、図4を参照すれば、次のようである。
まず、両端が貫通された駆動プーリー320は、モーターケース150に内蔵されたモーター310の駆動軸311の端部に装着され第2プーリーケース140に内蔵される。
そして、両端が貫通された従動プーリー330は、駆動プーリー320から駆動力を受け回転し、第1プーリーケース130に内蔵される。
また、ベルト340は、駆動プーリー320と従動プーリー330を相互連結するように内周面と外周面を持つリング形象に形成され、第1レール溝110gと第2レール溝120gとの間に配置される。
したがって、ワイパー201はベルト340に繋がれモーター310の正方向の回転又は逆方向の回転に連動し第1レール溝110g及び第2レール溝120gとの間の空間に沿って往復することができる。
ここで、駆動伝達ユニット300は、駆動プーリー320及び従動プーリー330とベルト340がかみ合うように、ベルト340の内周面と、駆動プーリー320と従動プーリー330の外周面に各々形成されるギアの歯301をさらに具備することもできることは勿論である。
また、駆動伝達ユニット300は、モーターケース150と第2プーリーケース140との間に装着され駆動軸311が貫通される支持片351を含むモーター支持台350をさらに具備することもできる。
そして、駆動伝達ユニット300は、第1軸結合ホール321によって両端が貫通される駆動プーリー320の一端部から挿入され第2プーリーケース140の一側の内面に固定される第1プーリー駆動軸360aをさらに具備することもできる。
そして、駆動伝達ユニット300は、駆動プーリー320の他端部から挿入され第2プーリーケース140の他側の内面に固定される第2プーリー駆動軸360bをさらに具備することもできる。
そして、駆動伝達ユニット300は、第1プーリー駆動軸360aの外周面の端部の縁から平たく切断して形成される第1駆動キー段差部361と、第2プーリー駆動軸360bの外周面の端部の縁から平たく切断して形成される第2駆動キー段差部362をさらに具備することもできる。
また、駆動伝達ユニット300は、第1駆動キー段差部361及び第2駆動キー段差部362と対応する形象で第1軸結合ホール321の内周面の両端部を繋ぐように埋められ平たく形成される駆動キー対応リーブをさらに具備することもできる。
駆動キー対応リーブの構造は、図7に図示された後述する従動キー対応リブ332の構造と等しいので、これを参照すれば良い。
同時に、駆動伝達ユニット300は、第2軸結合ホール331によって両端が貫通される従動プーリー330の一端部から挿入され第1プーリーケース130の一側の内面に固定される第1プーリー従動軸370aをさらに具備することもできる。
そして、駆動伝達ユニット300は、従動プーリー330の他端部から挿入され第1プーリーケース130の他側の内面に固定される第2プーリー従動軸370bをさらに具備することもできる。
そして、駆動伝達ユニット300は、第1プーリー従動軸370aの外周面の端部縁から平たく切断し形成される第1従動キー段差部371と、第1プーリー従動軸370aの外周面の端部縁から平たく切断して形成される第2従動キー段差部372をさらに具備することもできる。
また、駆動伝達ユニット300は、第1従動キー段差部371及び第2従動キー段差部372と対応する形象で第2軸結合ホール331の内周面の両端部を繋ぐように埋められ平たく形成される従動キー対応リブ332(以下図7参照)をさらに具備することもできることは勿論である。
同時に、レールカート600は、ベルト340に固定され、ワイパー201に繋がれ第1レール溝110g及び第2レール溝120gとの間の空間に沿って往復することができる。
このようなレールカート600は、図8のように連結片250の長さ方向に沿って丸1や丸2と対応する位置へ取り付け位置を調整可能に脱着結合されることもできる。
これは、太陽光モジュールのサイズが製造社別に皆相異なっているので、固定されたレールユニット100の長さに対応しワイパー201及びレールカート600が固定される位置を変更し多様な太陽光モジュールのサイズに対応し合わせて使うようにするためのことである。
このようなレールカート600は、また図6と一緒に図10を参照してより具体的によく見れば、駆動プーリー320と従動プーリー330を相互連結し互いに向かい合うベルト340の内周面中、第2レール溝120gに向かい合う内周面に下部が密着固定される上部移動子610と、第2レール溝120gに向かい合う内周面の外側である外周面に上部が密着され上部移動子610に固定される下部移動子620を含む構造であることが把握できる。
したがって、ワイパー201の連結片250は、上部移動子610の両側面と脱着可能に結合されることも分かる。
前述の上部移動子610は、ベルト340の内周面中、第1レール溝110gに向かい合う内周面と向かい合う上面を持つ上部移動本体613と、上部移動本体613の一端部の両側面から各々突き出されワイパー201の連結片250に繋がれる第1締結ブロック611と、上部移動本体613の他端部の両側面から各々突き出されワイパー201の連結片250に繋がれる第2締結ブロック612を含む。
そして、上部移動子610は、下部移動子620の上面から突き出されたベルト固定ブロック622と対応する形象を持ち、上部移動本体613の下面から上側に陥没されるブロック固定凹部614を具備することもできる。
同時に、上部移動子610は、ワイパー201の連結片250に連結片250の延長方向に沿って複数形成される連通ホール251と対応する位置に形成され、別途の締結具(図示せず)によってワイパー201を上部移動子610に締結させ得るように、第1締結ブロック611及び第2締結ブロック612の各々の端面に少なくとも一つ以上形成される調整ホール615をさらに具備することもできる。
また、上部移動子610は、上部移動本体613の下面に突き出されて複数に離間し配置されて、ベルト340の外周面に密着される滑り止め用の密着リブ616(図10参照)をさらに具備することもできることは勿論である。
一方、下部移動子620は、第1レール溝110gに沿って移動可能な下部移動本体621と、下部移動本体621の上面中央から突き出されて形成されて、ベルト340を密着させて、上部移動子610の下面に陥没されて形成されたブロック固定凹部614に安着固定されるようにするベルト固定ブロック622を含むことができる。
そして、下部移動子620は、下部移動本体621の両側の縁に沿ってベルト固定ブロック622の下端部まで突き出され、ベルト340の離脱を防止しながら安着固定されるようにするベルトガイドリブ623を具備することもできる。
前記のようにワイパー201は普段には図11(a)のようにハウジング500に収容された状態を維持してから、雪のような異物410の積層が感知されれば、図11(b)のようにハウジング500からレールユニット100に沿って移動しながら図11(c)のように異物410を対象面400の外に押し出してとり除く作業を遂行することができるようになる。
ここで、本発明は場合によってハウジング500の一側に点灯可能なRGBエルイーディーチップを含んだエルイーディーランプモジュール(図示せず)を追加的に装着することもできる。
前述のエルイーディーランプモジュールはワイパー201が駆動中の場合青色光を点滅して作動中であることを視覚的に認知できるようにし、除雪作業が完了しワイパー201がハウジング500に入ってきている場合、赤色光を点滅しながら除雪作業の完了及び装置全体のOFF状態の突入を視覚的に認知できるようにする変形及び応用設計も可能であることは勿論である。
一方、本発明は図12のように、対象面400の一側に装着されリアルタイムで対象面400上に異物410の積層可否(異物積層可否)を感知するセンサー700と、センサー700及び除去ユニット200と電気的に接続されセンサー700のリアルタイム感知情報を受け除去ユニット200のワイパー201に稼動信号を伝達するコントローラー800をさらに具備することもできる。
ここで、レールユニット100は図示のように対象面400の幅方向に沿って複数に平行になるように離間して装着されることにより、大面積の対象面400にも本発明に係る異物積層防止装置を利用し異物の除去作業を遂行し得る。
この時、コントローラー800は、複数に配置されるレールユニット100中、コントローラー800に一番近くに配置されたレールユニット100に装着されたワイパー201に最初に稼動信号を伝達する。
複数に配置されたレールユニット100は互いに電気的に繋がれ、最初に稼動信号を受けたワイパー201(以下第1ワイパー201a)の動作以後、コントローラー800に一番近くに配置されたレールユニット100と隣り合うレールユニット100に装着されたワイパー201(以下第2ワイパー201b)は、第1ワイパー201aの作動の後順に作動を開始する。
言い換えればセンサー700を通じ異物410の積層感知信号をコントローラー800が受ければ、コントローラー800は第1ワイパー201aに駆動信号を伝達する自動システムを具現することができる。
場合によって異物410の感知用のセンサー700の裏にはヒーター(図示せず)を具備することもできる。
前述のヒーターは、センサー700の表面に積層された雪のような異物410をとかすことにより、とけて蒸発した雪が消えるまで第1ワイパー201aはもちろん第2ワイパー201b及び残りのワイパー201を駆動可能にする役目を遂行し、一応センサー700の表面の雪が消えれば、各ワイパー201の駆動を止めるようにする稼動止まり信号をコントローラー800が除去ユニット200に伝達可能にする役目を遂行する。
すなわち、ワイパー201の移動によって異物410をとり除く作業は最小で一ストローク(stroke)位、言い換えればレールユニット100に沿って最小一回往復する位で十分なので、この時間の間ヒーターはセンサー700表面の雪をとかし蒸発されるようにする。
したがって、ヒーターは、センサー700の表面の雪をとかし無くすことにより、次にまた雪が降るまで正常なセンサー700の動作の準備をするための状態を用意するための技術的手段と言える。
同時に、本発明は単一のコントローラー800のみ具備することにより、ワイパー201の駆動信号が、一番近い第1ワイパー201aが装着されたシステム、すなわちコントローラー800に一番近いレールユニット100(以下第1レールユニット100a)側にだけ伝達された場合、信号を受けた第1レールユニット100aは、第1レールユニット100aと隣り合うレールユニット100(以下第2レールユニット100b)に同時に第2ワイパー201bの駆動信号を伝達し得る。
このような順次な駆動信号の伝達は、対象面400が太陽光発電所の集光パネルの場合、発電所内の除雪システムの通信線設備の量を減らすことができるという点で非常に效率的である。
また、コントローラー800はインターネットまたは受動制御ボタンを通じ前述したセンサー700とは別に第1ワイパー201aを駆動させることができる。
同時に、第1ワイパー201a及び第2ワイパー201bの駆動は発電所周辺に設置されたCCカメラに通信可能なネットワークまたはインターネットを通じ管理者のPCやスマートフォンのようなポータブル端末(図示せず)によりリアルタイムで確認することができることも勿論である。
一方、本発明は対象面400上の異物の除去がより確実にきれいに成り立つように、図13のような除去ユニット200の実施例を適用することもできることは勿論である。
まず、除去ユニット200は図示のようにレールユニット100の両側とワイパー201との間に配置されるワイパー軸240によってワイパー201をレールユニット100の両側に対し回動可能に結合させることができる。
ここで、ワイパー201はワイパー軸240に回動ブラケット270により回動可能に繋がれることができる。
この時、除去ユニット200はワイパー軸240とワイパー201との間に各々両端部が固定され伸縮可能に結合されるワイパースプリング280によってワイパー201が対象面400に密着されるようにできる。
すなわち、ワイパースプリング280は、ワイパー201が対象面400に密着されるようにワイパー軸240側を向け収縮される弾性力を発生させるようになる。
したがって、ワイパー201は前述の収縮される弾性力によってワイパー軸240を基準に回動し対象面400側で降りるようになるものである。
言い換えれば、前述のようなワイパー軸240及びワイパースプリング280を備える構造は、対象面400中、集光パネルのような表面に垂直抗力を付与するためのものである。
ワイパー201が対象面400に対し垂直抗力を付与しないままレールユニット100に沿って単純に往復さえすれば、ワイパー201と対象面400との間に形成され得る隙間を通じ雪のような異物が漏れるようになって異物の除去效果が低下し得る。
特に、雪が凍って氷になってしまった場合、このような氷のような異物や小さな氷晶とワイパー201とが接触すれば、対象面400に対する垂直抗力がない場合には、ワイパー201が前述のような性質を持つ異物をそのまま滑って乗って移ってしまうから垂直抗力を人為的に生じさせ得る構造が必要となる。
したがって、図13のようなワイパー軸240及びワイパースプリング280を備える構造は、ワイパー201によるこのような垂直抗力を対象面400に人為的に付与することにより、前述の隙間を通じて異物が漏れることを基本的に遮断し、異物を対象面400からより確実にきれいにとり除くことができる。
以上のように本発明は多様な種類の対象面に積もった雪や異物を效率的にとり除くようにする異物積層防止装置を提供することを基本的な技術的思想にしていることが分かる。
具体的には、本発明によれば、次のような效果を図ることができる。
まず、本発明は所定の長さと所定の幅を持つ対象面の長さ方向に沿って配置されるレールユニットと、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように前記レールユニットの両側に各々配置され、前記レールユニットの両側から末端部まで狭まるように形成されるワイパーを含む除去ユニットと、を含む構成を採択することにより、建築物の屋根、太陽光モジュールの集光パネル、建築構造物のガラスの表面、前記建築物の傾いた屋根、傾斜地の人道または前記傾斜地の道路などのような多様な種類の対象面に積もった雪や異物を正確に效率的にとり除くことができる。
また、本発明によれば、上記で説明した種々の構成を有することによって、さらに次のような效果を図ることができる。
本発明において、前記レールユニットの一側に装着され、前記ワイパーが前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように、前記除去ユニット側に駆動力を伝達する駆動伝達ユニットをさらに具備することにより、単にモーターの駆動だけでも積雪はもちろん多様な積層異物を速やかにはっきりと效率的にとり除くことができるようになる。
本発明において、前記レールユニットを前記対象面の幅方向に沿って複数に平行になるように離間して装着させ、前記対象面の一側に装着されリアルタイムで前記対象面上に異物積層可否を感知するセンサーと、前記センサー及び前記除去ユニットと電気的に接続され前記センサーのリアルタイム感知情報を受け前記除去ユニットの前記ワイパーに稼動信号を伝達するコントローラーをさらに具備することにより、大面積の対象面への異物の積層をリアルタイムで把握し速やかに正確に效率的にとり除くことができるようになる。
本発明において、前記ワイパーを、前記レールユニットの長さ方向に移動可能になるように前記レールユニットに平行になるように形成される第1フレームと、前記第1フレームの両端部から各々延長される第2フレームと、前記第2フレーム各々の末端に連結され、前記第1フレームより短い長さを持つ第3フレームを含む構造、すなわち全体的に末端まで狭まるようになる台形形象の空間を持つ台形のフレーム形象に形成されるようにすることにより、当該空間に乗り過ぎて入ってきた雪のような異物を集めて対象面の外方へ押し出して易しくとり除くことができる。
さらに、ワイパーの全体的な台形フレーム形象は、雪のように荷重と体積が大きい異物を対象面の外に押し出してとり除く時、異物の荷重を傾くように形成されたワイパーの外方に分散させてとり除くことによって、ワイパー及び駆動伝達ユニットにかかる負荷及びストレスを軽減させることができるようになる。
本発明において、ワイパーをレールユニットの両側に対してワイパー軸を基準に回動可能に結合させ、ワイパー軸とワイパーとを相互連結するワイパースプリングを具備することによって、ワイパーが対象面に密着したまま往復し、対象面に積もった雪のような異物をきれいに対象面外にとり除くことができるようになる。
特に、本発明は高齢化の深刻化又は進行中にある豪雪地帯の各種施設に積もった雪のような異物の除去作業に投入される労動力を極小化することにより、該当地域の居住民たちに便宜を提供することができるようになる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
100 レールユニット
110 第1レールバー
120 第2レールバー
200 除去ユニット
201 ワイパー
210 第1フレーム
220 第2フレーム
230 第3フレーム
240 ワイパー軸
250 連結片
280 ワイパースプリング
300 駆動伝達ユニット
310 モーター
320 駆動プーリー
330 従動プーリー
340 ベルト
400 対象面
500 ハウジング
600 レールカート
700 センサー
800 コントローラー

Claims (9)

  1. 所定の長さと所定の幅を持つ対象面の長さ方向に沿って配置されるレールユニットと、
    前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように前記レールユニットの両側に各々配置されるワイパーを含み前記ワイパーは前記レールユニットの両側から末端部まで狭まるように形成される除去ユニットと、
    を含み、
    前記レールユニットは、
    前記対象面に配置され、前記対象面の長さ方向に沿って第1レール溝が形成される第1レールバーと、
    前記第1レールバーの上部に配置され前記第1レール溝に向かい合う第2レール溝が長さ方向に沿って形成される第2レールバーを含み、
    前記ワイパーは、前記第1レールバー及び前記第2レールバーの両側に各々配置され前記第1レールバー及び前記第2レールバーの長さ方向に沿って往復可能であり、前記レールユニットの長さ方向に沿って移動しながら前記対象面に積層された異物を前記対象面の外にとり除くことを特徴とする、
    異物積層防止装置。
  2. 前記レールユニットの一側に装着され、前記ワイパーが前記レールユニットの長さ方向に沿って移動可能になるように、前記除去ユニット側に駆動力を伝達する駆動伝達ユニットをさらに含むことを特徴とする、
    請求項1に記載の異物積層防止装置。
  3. 前記対象面の一側に装着されリアルタイムで前記対象面上に異物積層可否を感知するセンサーと、
    前記センサー及び前記除去ユニットと電気的に接続され前記センサーのリアルタイム感知情報を受け前記除去ユニットの前記ワイパーに稼動信号を伝達するコントローラーをさらに含み、
    前記レールユニットは、前記対象面の幅方向に沿って複数に平行になるように離間して装着されることを特徴とする、
    請求項1又は2に記載の異物積層防止装置。
  4. 前記対象面の一側に装着され前記レールユニットに連結され、前記ワイパーを収容する収納空間部を形成するハウジングをさらに含むことを特徴とする、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の異物積層防止装置。
  5. 前記駆動伝達ユニットは、
    モーターと、
    前記モーターの駆動軸の端部に設置され前記レールユニットの一端部に配置される駆動プーリーと、
    前記レールユニットの他端部に配置され回転可能な従動プーリーと、
    前記駆動プーリーと前記従動プーリーを相互連結するベルトを含み、
    前記ワイパーは、前記ベルトに連結され前記モーターの正回転及び逆回転に連動し前記レールユニットに沿って往復可能なことを特徴とする、
    請求項2に記載の異物積層防止装置。
  6. 前記除去ユニットは、
    前記ワイパーの内側端部の縁に形成される連結片と、
    前記連結片に結合され、前記レールユニットの長さ方向に沿って往復可能なレールカートをさらに含むことを特徴とする、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の異物積層防止装置。
  7. 前記ワイパーは、
    前記レールユニットの長さ方向に移動可能になるように前記レールユニットに平行になるように形成される第1フレームと、
    前記第1フレームの両端部から各々延長される第2フレームと、
    前記第2フレーム各々の末端に連結され、前記第1フレームより短い長さを持つ第3フレームを含むことを特徴とする、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の異物積層防止装置。
  8. 前記除去ユニットは、
    前記レールユニットの両側と前記ワイパーとの間に配置され、前記ワイパーを前記レールユニットの両側に対し回動可能に結合させるワイパー軸と、
    前記ワイパー軸と前記ワイパーとの間に両端部が各々固定され伸縮可能に結合され、前記ワイパーが前記対象面に密着されるように前記ワイパー軸側を向け弾性力を発生させるワイパースプリングをさらに含むことを特徴とする、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の異物積層防止装置。
  9. 前記対象面は、建築物の屋根、太陽光モジュールの集光パネル、建築構造物のガラスの表面、前記建築物の傾いた屋根、傾斜地の人道または前記傾斜地の道路中何れかの一つであることを特徴とする、
    請求項1〜のいずれか一項に記載の異物積層防止装置。
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