KR101215708B1 - 고층 건물 외벽면 유리창 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고층 건물 외벽면 유리창 청소기에 관한 것으로서, 유리창의 상측에 수평 배치되는 상부 새시와; 상기 유리창에 접촉하여 유리창을 청소하는 브러시와, 상기 브러시를 회전시키는 브러시 구동 모터를 탑재하는 탑재부와; 상기 탑재부를 상기 유리창의 상하방향으로 왕복 이동시키는 상하 이동부와; 상기 상하 이동부를 탑재하는 패널과; 상기 상부 새시를 따라 이동하는 한 쌍의 롤러와, 상기 한 쌍의 롤러를 연결하는 롤러축을 가지며, 상기 패널을 상기 상부 새시에 왕복 이동가능하게 지지하는 롤러 구동부와; 상기 롤러 구동부를 구동하여 상기 패널을 상기 유리창의 수평방향으로 왕복 이동시키는 수평 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고층 건물 외벽면 유리창 청소기{CLEANING APPARATUS FOR WINDOW}

본 발명은, 고층 건물 외벽면 유리창 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2층 이상 고층 건물의 외벽면에 부착된 유리창의 외측면을 청소할 수 있고, 상시 설치하여 필요시 동작하여 유리창을 청소할 수 있게 한 고층 건물 외벽면 유리창 청소기에 관한 것이다.

종래에는 유리창을 청소하고자 할 시에는 특별한 방법이 없어 다만 사람이 로우프를 타고 공중에 매달려 걸레 등으로 닦거나, 혹은 사다리, 또는 크레인 등을 의지하였던 바, 위험 부담과 번잡함, 혹은 과다한 경비의 부담 등으로 인한 불편함이 많았었고, 그런 이유로 자주 청소할 수 없어 불결함을 감수하여야 하거나 일부러 색깔이 있는 유리를 끼워서 불결함을 가리는 등 불편함이 많았다.

이러한 불편함을 개선하기 위해 본 출원인은 한국공개특허 제10-2006-01225213호에 개시된 바와 같이, 패널의 하단 양쪽에 바퀴를 설치하여 구성하되 풀리와 일체인 바퀴를 설치하여 모터의 회전력이 벨트를 통하여 바퀴를 움직여 수평으로 이동할 수 있게 하되 브러쉬부와 수직이동부를 탑재하고 수평 이동할 수 있게 하여 청소할 수 있는 빌딩 외벽면 유리창 청소기를 출원한 바 있다.

그런데, 상기 공개된 종래의 유리창 청소기는 아래 샤시 위에 입상으로 설치되어 있어 수평 이동시 패널의 전도 및 추락 등의 위험을 방지하기 위해 패널의 좌우 폭을 넓게 해야 하였음으로, 전체적으로 장치의 크기가 비대해지고, 더욱 이러한 현상은 유리창의 높이에 비례하여서 더욱 심해지며, 또한 유리창의 시야를 가려 사용자의 감성을 저하시키는 문제점이 있었다.

대한민국특허청 공개특허 제10-2006-01225213호

본 발명의 목적은, 전체적인 장치의 크기를 콤팩트하게 하며, 장치로 인해 유리창의 시야가 가리는 것이 줄어들게 되어 사용자의 감성을 증대시킬 수 있는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 유리창 청소시 발생한 폐수를 회수 재활용하고, 환경 오염을 줄일 수 있는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 유리창의 상측에 수평 배치되는 상부 새시와; 상기 유리창에 접촉하여 유리창을 청소하는 브러시와, 상기 브러시를 회전시키는 브러시 구동 모터를 탑재하는 탑재부와; 상기 탑재부를 상기 유리창의 상하방향으로 왕복 이동시키는 상하 이동부와; 상기 상하 이동부를 탑재하는 패널과; 상기 상부 새시를 따라 이동하는 한 쌍의 롤러와, 상기 한 쌍의 롤러를 연결하는 롤러축을 가지며, 상기 패널을 상기 상부 새시에 왕복 이동가능하게 지지하는 롤러 구동부와; 상기 롤러 구동부를 구동하여 상기 패널을 상기 유리창의 수평방향으로 왕복 이동시키는 수평 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 상하 이동부는, 일정 길이를 가지며 상기 유리창의 상하방향을 따라 배치되는 랙과, 상기 랙에 맞물려 회전하는 피니언과, 상기 탑재부에 지지되어 상기 피니언을 회전시키는 상하 이동용 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수평 이동부는, 상기 롤러 축에 결합되는 종동 기어와, 상기 종동 기어와 맞물려 회전하는 구동 기어와, 상기 패널에 지지되어 상기 구동 기어를 회전시키는 수평 이동용 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유리창을 향해 세척액을 분사하는 분사 노즐과, 상기 세척액을 저장하는 세척액 저장탱크와, 상기 세척액 저장탱크의 세척액을 상기 분사 노즐에 공급하는 세척액 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 새시와 대향하게 상기 유리창의 하측에 배치되어, 상기 패널의 수평 이동을 안내하며 상기 유리창을 청소한 폐수를 회수하는 하부 새시와; 상기 하부 새시의 폐수가 유동하는 폐수 회수 배관과; 상기 폐수 회수 배관을 유동하는 상기 폐수를 여과하는 필터와; 상기 폐수 회수 배관에 마련되어 상기 필터에서 여과된 상기 폐수와 보충수를 저장하는 보충수 저장탱크와; 상기 보충수 저장탱크로 상기 폐수를 공급하는 폐수 회수 펌프와; 상기 보충수 저장탱크의 폐수와 보충수를 상기 세척액 저장탱크로 공급하는 보충수 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에, 본 출원인이 기 출원한 유리창 청소기가 입식으로 하부 새시 위로 미끄러져 이동하였던 것에 비해, 본 발명은 상부 새시에 매어달리는 구조로 되어 있어 중력에 의해 자동으로 곧게 서게 하였는바 전도의 위험이 없어 최대한 패널의 폭을 줄이는 것이 가능하게 되었다.

본 발명에 따르면, 전도의 위험이 없이도 패널의 폭을 최소화하여 전체적인 장치의 크기를 콤팩트하고도 슬림하게 유지하며 장치로 인해 유리창의 시야가 가리는 것이 최소화하게 되어 사용자의 감성을 증대시킬 수 있다. 더 나아가 유리창의 높이가 높아질 때에도 장치의 상하의 길이만 길어질 뿐 장치의 좌우 폭은 일정하게 유지할 수 있어 유리창의 높이가 높아질수록 더 효과적이다. 또한, 유리창 청소시 발생한 폐수를 회수 재활용하여 환경 오염을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고층 건물 외벽면 유리창 청소기의 요부 파단 구성도,
도 2는 도 1의 상하 이동부의 구성도,
도 3은 도 1의 수평 이동부의 구성도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 고층 건물 외벽면 유리창 청소기가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유리창 청소기는 상부 새시(11)와, 탑재부(21)와, 상하 이동부(31)와, 패널(41)과, 롤러 구동부(51)와, 수평 이동부(61)를 포함한다.

상부 새시(11)는 속이 빈 사각단면의 파이프 형상을 가지며, 유리창(1)의 상측에 수평 배치된다. 상부 새시(11)의 일측 판면에는 상부 새시(11)의 길이방향을 따라 절개된 절개부(13)가 형성되어 있다. 또한, 상부 새시(11)의 내측에는 후술할 롤러 구동부(51)의 한 쌍의 롤러(53)가 절개부(13)를 사이에 두고 이동가능하게 배치된다.

탑재부(21)는 유리창(1)의 전면에 일정 길이와 폭을 가지며 배치되어, 브러시(23)와 브러시 구동 모터(25)를 탑재한다.

브러시(23)는 솔 형상을 가지며, 유리창(1)에 접촉하여 유리창(1)을 청소한다.

브러시 구동 모터(25)는 탑재부(21)에 지지되며, 브러시 구동 모터(25)는 브러시(23)와 커플링(미도시)에 의해 직결되어 브러시(23)를 회전시킨다.

상하 이동부(31)는 탑재부(21)를 유리창(1)의 상하방향으로 왕복 이동시킨다. 상하 이동부(31)는 도 2에 도시된 바와 같이, 랙(33)과 피니언(35)과 상하 이동용 모터(37)를 포함한다.

랙(33)은 일정 길이를 가지며 유리창(1)의 상하방향을 따라 배치되고, 다수의 기어 이빨이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

피니언(35)은 랙(33)의 기어 이빨과 동일한 기어 이빨을 형성하며, 랙(33)에 맞물려 회전한다.

상하 이동용 모터(37)는 탑재부(21)에 지지되며, 상하 이동용 모터(37)는 피니언(35)과 커플링(39)에 의해 직결되어 피니언(35)을 정역 회전시킨다. 이에, 상하 이동용 모터(37)에 의해 피니언(35)이 정역 회전함에 따라 탑재부(21)는 유리창(1)의 상하방향을 따라 왕복 이동하게 된다.

패널(41)은 유리창(1)의 전면에 배치되어 상하 이동부(31)를 탑재한다. 패널(41)은 랙(33)이 외부로 노출되지 않도록 커버하는 커버(43)와, 랙(33)과 커버(43)를 지지하는 지지판(45)을 포함한다.

커버(43)는 'ㄷ'자 단면형상을 가지며, 지지판(45)의 전면에 배치된다.

지지판(45)은 일정 길이와 폭을 갖는 판 형상을 가지며, 유리창(1)의 상하방향을 따라 배치된다.

롤러 구동부(51)는 패널(41)을 상부 새시(11)에 왕복 이동가능하게 지지한다. 롤러 구동부(51)는 상부 새시(11)를 따라 이동하는 한 쌍의 롤러(53)와, 한 쌍의 롤러(53)를 연결하는 롤러축(55)을 포함한다.

한 쌍의 롤러(53)는 절개부(13)를 사이에 두고 상부 새시(11)의 내측에 이동가능하게 탑재된다.

롤러축(55)은 패널(41)에 회전가능하게 관통 결합되며, 롤러축(55)에는 후술할 수평 이동부(61)의 종동 기어(63)가 결합되어 있다.

또한, 롤러 구동부(51)는 한 쌍의 롤러(53)와 대향 배치되어 상부 새시(11)를 따라 이동하는 한 쌍의 보조 롤러(57)를 포함한다. 한 쌍의 보조 롤러(57)는 패널(41)에 회전가능하게 관통 결합된 보조 롤러축(59)에 의해 연결되어 있다.

수평 이동부(61)는 롤러 구동부(51)를 구동하여 패널(41)을 유리창(1)의 수평방향으로 왕복 이동시킨다. 수평 이동부(61)는 도 3에 도시된 바와 같이, 롤러축(55)에 결합되는 종동 기어(63)와, 종동 기어(63)와 맞물려 회전하는 구동 기어(65)와, 패널(41)에 지지되어 구동 기어(65)를 회전시키는 수평 이동용 모터(67)를 포함한다.

수평 이동용 모터(67)는 패널(41)에 지지되어 있으며, 구동 기어(65)와 커플링(69)에 의해 직결되어 구동 기어(65)를 정역 회전시킨다. 이에, 수평 이동용 모터(67)의 구동에 의해 구동 기어(65)가 정역 회전함에 따라 종동 기어(63)가 정역 회전하면서, 한 쌍의 롤러(53)가 상부 새시(11)의 길이방향을 따라 왕복 이동하여 패널(41)은 유리창(1)의 수평방향을 따라 왕복 이동한다.

또한, 본 발명에 따른 유리창 청소기는 유리창(1)을 향해 세척액을 분사하는 분사 노즐(71)과, 세척액을 저장하는 세척액 저장탱크(73)와, 세척액 저장탱크(73)의 세척액을 분사 노즐(71)에 공급하는 세척액 공급펌프(75)를 포함한다.

분사 노즐(71)은 탑재부(21)에 지지되고, 세척액 저장탱크(73)는 패널(41)에 지지되어 있다. 여기서, 분사 노즐(71)은 브러시(23) 상부에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다.

세척액 저장탱크(73)에는 세척액 저장탱크(73) 내의 세척액의 수위를 감지하는 수위감지센서(74)가 마련되어 있다.

세척액 공급펌프(75)는 세척액 저장탱크(73)의 하부에 배치되어 있고, 세척액 공급펌프(75)는 세척액 공급 배관(77)에 의해 분사 노즐(71)에 연결되어 있다.

그리고, 본 발명에 따른 유리창 청소기는, 유리창(1) 청소시 발생한 폐수를 회수하여 재활용하고 환경 오염을 줄일 수 있도록, 유리창(1)을 청소한 폐수를 회수하는 하부 새시(81)와, 하부 새시(81) 하단의 폐수 감지센서(82)와, 하부 새시(81)의 폐수가 유동하는 폐수 회수 배관(83)과, 폐수 회수 배관(83)을 유동하는 폐수를 여과하는 필터(85)와, 폐수 회수 배관(83)에 마련되어 필터(85)에서 여과된 폐수와 보충수를 저장하는 보충수 저장탱크(89)와, 보충수 저장탱크(89)로 폐수를 공급하는 폐수 회수 펌프(87)와, 보충수 저장탱크(89)의 하부에 부착되어 보충수 저장탱크(89)의 폐수와 보충수를 세척액 저장탱크(73)로 공급하는 보충수 공급펌프(90)와, 세척액 저장탱크(73)의 위치를 감지하여 보충수 공급펌프(90)를 동작시키는 위치감지센서(92)를 포함한다.

하부 새시(81)는 상부 새시(11)와 대향하게 유리창(1)의 하측에 배치되어, 패널(41)의 하부를 슬라이딩 지지하며 패널(41)의 수평 이동을 안내하는 역할도 한다.

한편, 폐수 회수 배관(83) 상에는 세척액 저장탱크(73)로 보충수를 급수하기 위한 보충수 저장탱크(89)와 보충수 공급펌프(90)가 마련되어 있으며, 보충수 저장탱크(89)는 실내에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 유리창 청소기는 패널(41)의 위치를 감지하는 패널 위치감지센서(91)를 더 포함한다. 패널 위치감지센서(91)는 유리창(1)의 우측 단부 가까이에 배치되는 것이 바람직하다.

그리고, 패널(41)에는 상하 이동용 모터(37)와, 수평 이동용 모터(67)와, 브러시 구동 모터(25)와, 세척액 공급 펌프(75)의 구동을 제어하기 위한 콘트롤러(93)가 마련되어 있다.

또한, 콘트롤러(93)는 배터리(95)의 잔량과 세척액 저장탱크(73)의 수위감지센서(74)로부터 감지된 신호에 의거하여 상하 이동용 모터(37)와, 수평 이동용 모터(67)를 구동하여 패널(41)을 위치감지센서(91)가 있는 최초의 위치로 이동시킨다. 그리고, 콘트롤러(93)는 리모콘의 조작에 의해 원격 제어된다. 콘트롤러(93)에는 전력 또는 세척액의 보충 시 등과 같은 경우, 이전의 위치를 기억하였다가 되돌아가서 직전에 청소를 중단하였던 자리부터 다시 청소할 수 있도록 프로그래밍될 수 있다. 또한, 콘트롤러(93)에는 한 번의 명령으로 임의의 시작 위치에서부터, 예를 들어 유리창(1)의 좌측 상단 또는 우측 상단에서부터, 임의의 끝 위치까지, 예를 들어 우측 하단 또는 촤즉 하단까지 순차적으로 이동하며 청소할 수 있게 하거나, 또는 필요시 리모콘의 조작으로 유리창(1)의 어느 한 부분만 청소할 수 있다.

그리고, 세척액 저장탱크(73)의 수위를 감지하는 수위감지센서(74)에 감지된 신호에 의거하여, 세척액 저장탱크(73)의 수위가 일정 높이 이하가 되면, 패널(41)이 패널 위치감지센서(91)가 있는 초기 위치로 이동하며, 이 때 패널 위치감지센서(91)에 신호가 인가되면 보충수 공급펌프(90)를 구동시키고, 세척액 저장탱크(73)의 수위가 일정 높이 이상이 되어 위치감지센서(92)에 신호가 인가되면 보충수 공급펌프(90)를 구동 정지시킨다.

또한, 하부 새시(81) 하단의 폐수 감지 센서(82)에 폐수 감지신호가 감지되면 폐수 회수펌프(87)를 구동시켜 보충수 저장탱크(89)에 상시 보충수가 저장될 수 있게 한다

여기서, 미설명된 참조부호 95는 상하 이동용 모터(37)와, 수평 이동용 모터(67)와, 브러시 구동 모터(25)와, 세척액 공급 펌프(75)와, 폐수 회수 펌프(87), 콘트롤러(93)에 전원을 공급하기 위한 배터리이다. 또한, 참조부호 97은 배터리(95)를 충전하기 위한 충전용 단자이며, 참조부호 99는 전선이다. 배터리(95)의 전력이 다 소모되면 충전용 단자(97)를 통하여 옥내의 전기를 충전하여 사용할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하여, 콘트롤러(93)의 제어 신호에 의해 상하 이동용 모터(37)와, 수평 이동용 모터(67)와, 브러시 구동 모터(25)와, 세척액 공급 펌프(75)와, 폐수 회수 펌프(87)와 보충수 공급펌프(90)에 배터리로부터 전원이 인가되면, 세척액 공급 펌프(75)로부터 제공되는 세척액은 분사 노즐(71)을 통해 유리창(1)으로 분사됨과 동시에, 브러시(23)가 브러시 구동 모터(25)에 의해 회전하며 유리창(1)에 접촉하여 유리창(1)을 청소한다.

또한, 콘트롤러(93)에 입력된 프로그램에 따라 상하 이동용 모터(37)와 수평 이동용 모터(67)가 구동한다.

이 때, 상하 이동용 모터(37)에 의해 발생된 회전력은 피니언(35)에 전달되어, 피니언(35)이 랙(33)에 맞물리며 유리창(1)의 상하방향으로 이동함에 따라 브러시(23)는 유리창(1)의 상하방향으로 이동하고, 또한 수평 이동용 모터(67)에 의해 발생된 회전력은 구동 기어(65)를 거쳐 종동 기어(63)에 전달되어 롤러축(55)이 회전하며 한 쌍의 롤러(53)가 상부 새시(11)를 따라 유리창(1)의 수평 방향으로 이동함에 따라 브러시(23)는 유리창(1)의 수평방향으로 이동한다. 이로써, 일 예로 브러시(23)가 유리창(1)의 좌측 상단에서부터 유리창(1)의 우측 하단까지 순차적으로 수평 및 상하방향으로 이동하며 유리창(1)을 청소한다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 유리창의 상측에 수평 배치되는 상부 새시에 브러시와 상하 이동부를 탑재하는 패널을 왕복 이동가능하게 지지하고, 수평 이동부에 의해 패널을 유리창의 수평방향으로 왕복 이동시킴으로써, 전체적인 장치의 크기를 콤팩트하게 하며, 장치로 인해 유리창의 시야가 가리는 것이 줄어들게 되어 사용자의 감성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 유리창의 높이가 얼마든지 높아지는 것에 상관없이 일정하게 콤팩트하고도 슬림한 패널의 폭을 유지할 수 있게 하였다. 또한, 하부 새시를 통해 유리창을 청소한 폐수를 회수하고, 회수된 폐수를 여과한 후 보충수 저장탱크를 통해 세척액 저장탱크에 보충함으로써, 유리창 청소시 발생한 폐수를 회수 재활용하고, 환경 오염을 줄일 수 있게 하였다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 유리창 11 : 상부 새시
21 : 탑재부 23 : 브러시
25 : 브러시 구동 모터 31 : 상하 이동부
33 : 랙 35 : 피니언
37 : 상하 이동용 모터 41 : 패널
51 : 롤러 구동부 53 : 롤러
55 : 롤러축 61 : 수평 이동부
63 : 종동 기어 65 : 구동 기어
67 : 수평 이동용 모터 71 : 분사 노즐
73 : 세척액 저장탱크 75 : 세척액 공급 펌프
81 : 하부 새시 83 : 폐수 회수 배관
85 : 필터 87 : 폐수 회수 펌프
93 : 콘트롤러

Claims (5)

1. 유리창의 상측에 수평 배치되는 상부 새시와;
   상기 유리창에 접촉하여 유리창을 청소하는 브러시와, 상기 브러시를 회전시키는 브러시 구동 모터를 탑재하는 탑재부와;
   상기 탑재부를 상기 유리창의 상하방향으로 왕복 이동시키는 상하 이동부와;
   상기 상하 이동부를 탑재하는 패널과;
   상기 상부 새시를 따라 이동하는 한 쌍의 롤러와, 상기 한 쌍의 롤러를 연결하는 롤러축을 가지며, 상기 패널을 상기 상부 새시에 왕복 이동가능하게 지지하는 롤러 구동부와;
   상기 롤러 구동부를 구동하여 상기 패널을 상기 유리창의 수평방향으로 왕복 이동시키는 수평 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상하 이동부는,
   상기 유리창의 상하방향을 따라 배치되는 랙과,
   상기 랙에 맞물려 회전하는 피니언과,
   상기 탑재부에 지지되어 상기 피니언을 회전시키는 상하 이동용 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 수평 이동부는,
   상기 롤러 축에 결합되는 종동 기어와,
   상기 종동 기어와 맞물려 회전하는 구동 기어와,
   상기 패널에 지지되어 상기 구동 기어를 회전시키는 수평 이동용 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 유리창을 향해 세척액을 분사하는 분사 노즐과,
   상기 세척액을 저장하는 세척액 저장탱크와,
   상기 세척액 저장탱크의 세척액을 상기 분사 노즐에 공급하는 세척액 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상부 새시와 대향하게 상기 유리창의 하측에 배치되어, 상기 패널의 수평 이동을 안내하며 상기 유리창을 청소한 폐수를 회수하는 하부 새시와;
   상기 하부 새시의 폐수가 유동하는 폐수 회수 배관과;
   상기 폐수 회수 배관을 유동하는 상기 폐수를 여과하는 필터와;
   상기 폐수 회수 배관에 마련되어 상기 필터에서 여과된 상기 폐수와 보충수를 저장하는 보충수 저장탱크와;
   상기 보충수 저장탱크로 상기 폐수를 공급하는 폐수 회수 펌프와;
   상기 보충수 저장탱크의 폐수와 보충수를 상기 세척액 저장탱크로 공급하는 보충수 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 고층 건물 외벽면 유리창 청소기.

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