KR101290270B1 - 건물유리 외벽 자동 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고층빌딩이나 건물의 외벽 창문을 자동으로 청소하는 자동 세정장치에 관한 것으로, 특히 요철이 있는 유리 외벽과 창문틀의 간섭없이 신속하고 정확하게 유리 외벽을 깨끗하게 청소할 수 있는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 관한 것이다.
이를 위해 외부에서 세제와 물이 공급되는 파이프(1)에 연결된 물과 세제 분사노즐(2)들과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들에 의해 분사되어 유리창(100a)에 묻은 물과 세제액 및 이물질 등을 닦아내는 브러쉬 롤러(3) 및, 유리창(100a)에 남아 있는 물기를 제거하는 스키징부(4)를 갖춘 청소로봇(5)이 건물의 가이드 레일이나 곤돌라와 같은 별도의 이동 메커니즘에 탑재되어 건물유리 외벽을 청소하는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 있어서, 상기 청소로봇(5)은 프레임(6)에 고정 설치되는 물과 세제 공급용 파이프(1)에 등간격으로 다수 개 고정 배치된 물과 세제 공급용 분사노즐(2)과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들과 이격 설치되면서 전후진용 모터(7a)의 타이밍 풀리(8a)와 벨트(9a)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10a)의 좌우 이동 너트(11a)에 설치된 좌우 링크(12a)와 지지바(13a)로 연결되어 설치되는 브러쉬 롤러(3) 및, 상기 브러쉬 롤러(3)에 이격 설치되면서 별도의 전후진용 모터(7b)의 타이밍 풀리(8b)와 벨트(9b)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10b)의 좌우 이동 너트(11b)에 설치된 좌우링크(12b)와 지지바(13b)로 연결되는 스키징부(4)로 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

건물유리 외벽 자동 세정장치{Automatic cleaner of building outer glass wall}
본 발명은 고층빌딩이나 건물의 외벽 창문을 자동으로 청소하는 자동 세정장치에 관한 것으로, 특히 요철이 있는 유리 외벽과 창문틀의 간섭없이 신속하고 정확하게 유리 외벽을 깨끗하게 청소할 수 있는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 관한 것이다.
최근 건물의 대형화로 고층빌딩과 같은 건물은 고층화되어 가고 있는 실정이며, 이런 고층빌딩 외벽은 상당히 많은 유리로 창문이 설치되어 있다.
이 같은 고층빌딩이나 건물의 유리 외벽을 청소할 때 종래에는 청소 인력이 빌딩 옥상에 설치된 지지 마스트에 연결된 지탱로프에 매달려 작업을 하거나, 곤돌라 케이지(Cage)에 탑승하여 유리 외벽 창문을 수작업으로 청소하고 있기에 작업 위험성과 효율적인 면에서 상당한 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 인력에 의해 유리 외벽을 청소하는 경우 산업재해와 같은 위험성이 커지는 이유로 인하여 청소 인력의 감소가 수반되었다.
한편, 종래에도 인력에 의한 건물의 유리 외벽을 청소하는 위험성과 문제점을 해결하기 위해 다양한 유리창 세정장치가 제안되었으나, 유리창과 창문틀 사이에 형성된 요철 구조물 등에 의하여 완전한 자동화가 실현되지 못하는 반자동화 방식으로 유리 외벽을 청소하는데 그치고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 건물의 유리 외벽을 청소할 때 유리 외벽 및 창문틀과 같이 요철구조를 갖춘 유리 외벽 구조에서도 이들의 간섭없이 유리 외벽을 자동으로 깨끗하게 청소하여 작업의 신속성과 청소효율을 향상시키는 건물유리 외벽 자동 세정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세제와 물이 공급되는 파이프에 연결된 청소용 물 및 세제 분사노즐과 브러쉬 롤러 및 물기 제거용 스키징(Squeezing)부를 구비한 청소로봇이 건물의 가이드 레일이나 곤돌라와 같은 별도의 이동 메커니즘에 탑재되어 건물유리 외벽을 청소하는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 있어서, 상기 청소로봇은 프레임에 고정 설치되는 물과 세제 공급용 파이프에 등간격으로 다수 개 고정 배치된 물과 세제 공급용 분사노즐과, 이 물 및 세제 분사노즐들과 이격 설치되면서 전후진용 모터의 타이밍 풀리와 벨트로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축의 좌우 이동 너트에 설치된 좌우 링크와 지지바로 연결되어 설치되는 브러쉬 롤러 및, 상기 브러쉬 롤러에 이격 설치되면서 별도의 전후진용 모터의 타이밍 풀리와 벨트로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축의 좌우 이동 너트에 설치된 좌우링크와 지지바로 연결되는 스키징(Squeezing)부로 이루어짐에 따라 건물의 유리 외벽 세정 청소시 창문틀과 같은 돌출 구조물을 감지하게 되면, 상기 브러쉬 롤러와 스키징부가 후진 후퇴하여 이 돌출 구조물과의 간섭을 피하면서 세정작업을 수행한다.
이러한 본 발명에 따른 건물유리 외벽 자동 세정장치는 건물유리 외벽을 물과 세제로 청소할 때 유리창과 창문틀과 같은 요철부위 돌출 구조물과의 간섭없이 유리창을 신속하고 깨끗하게 청소할 수 있어서 청소효율의 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건물유리 외벽 자동 세정장치의 정면도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 도 1의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 물기 제거용 스키징(Squeezing)부의 평면도,
도 5 (A) ~ (C)는 본 발명에 따른 브러쉬 롤러와 스키징부의 작동상태를 보여주는 도면,
도 6 (D) ~ (F)는 도 5 (A) ~ (C)와 같은 작동상태를 설명하기 위한 브러쉬롤러와 스키징부의 작동상태 평면도들이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 정면도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 물기 제거부인 스키징부의 평면도이다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 건물의 가이드 레일이나 곤돌라와 같은 별도의 이동 메커니즘에 탑재되어 건물유리 외벽을 청소하는 세정장치로서, 여기서 이동 메커니즘은 공지기술이기 때문에 본 발명에서 설명을 생략한다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 외부에서 세제와 물이 공급되는 파이프(1)에 연결된 물과 세제 분사노즐(2)들과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들에 의해 분사되어 유리창(100a)에 묻은 물과 세제액 및 이물질 등을 닦아내는 브러쉬 롤러(3) 및, 유리창(100a)에 남아 있는 물기를 제거하는 스키징부(4)를 갖춘 청소로봇(5)이 건물의 가이드 레일이나 곤돌라와 같은 별도의 이동 메커니즘에 탑재되어 건물유리 외벽을 청소하는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 있어서, 상기 청소로봇(5)은 프레임(6)에 고정 설치되는 물과 세제 공급용 파이프(1)에 등간격으로 다수 개 고정 배치된 물과 세제 공급용 분사노즐(2)과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들과 이격 설치되면서 전후진용 모터(7a)의 타이밍 풀리(8a)와 벨트(9a)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10a)의 좌우 이동 너트(11a)에 설치된 좌우 링크(12a)와 지지바(13a)로 연결되어 설치되는 브러쉬 롤러(3) 및, 상기 브러쉬 롤러(3)에 이격 설치되면서 별도의 전후진용 모터(7b)의 타이밍 풀리(8b)와 벨트(9b)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10b)의 좌우 이동 너트(11b)에 설치된 좌우링크(12b)와 지지바(13b)로 연결되는 스키징부(4)로 이루어져 있다.
여기서 상기 파이프(1)에 일렬 배치된 다수 개의 물과 세제 분사노즐(2)들은 분사범위(X) 내에 맞추어 등간격으로 이격 설치됨에 따라 유리창(100a)에 물과 세정액을 동시에 분사할 때 중복 스프레이 분사를 피함에 따라 물과 세제의 소비량을 절약할 수 있다.
그리고 상기 브러쉬 롤러(3)는 별도의 회전용 모터(14)가 타이밍 벨트(15)와 풀리(16)를 매개로 이 브러쉬 롤러(3)의 회전축(17)에 연결되어 있어서 상기 브러쉬 롤러(3)를 회전시킬 수 있다.
한편, 상기 스키징부(4)는 2단 형상으로 배치되면서 차량의 유리창 와이퍼와 같은 고무재질로 되어 있기에 유리창(100a)에 남아 있는 물기 제거의 효율을 향상시키도록 되어 있다.
이어 본 발명의 작동을 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이 공지의 이동 메커니즘에 탑재된 청소로봇(5)이 유리창(100a)을 청소할 때 도 3과 도 5 (A)와 같이 분사노즐(2)에서 청소할 유리창(100a)에 물과 세정액을 분사하게 되면, 이 청소로봇(5)은 화살표 방향으로 이동하기 때문에 상기 뒤따라 오는 일체형 브러쉬 롤러(3)가 유리창(100a)에 압착되면서 회전하여 이 유리창(100a)에 묻은 물과 세제액 및 기타 이물질 등을 닦아내고, 이어 이 브러쉬 롤러(3) 다음에 설치된 일체형 스키징부(4)가 유리창(100a)에 남아 있는 물기와 세제액을 최종적으로 제거하도록 되어 있다.
그러나 도 5 (B)와 같이 유리창(100a) 청소시 다음 유리창(100b)과 사이에 형성된 돌출 창문틀(101)을 만나게 되면, 공지의 센서가 창문틀(101)과 같은 돌출 구조물을 감지하게 되고, 감지된 신호에 의해 브러쉬 롤러(3)의 전후진용 모터(7a)가 동작하면서 타이밍 풀리(8a)와 벨트(9a)가 회전하게 되며, 이에 연결된 업다운용 좌우 스크류 축(10a)이 회전하여 좌우 이동 너트(7a)들이 도 5 (D)에서 도 5 (F)와 같이 업다운용 좌우 스크류 축(10a)의 센터쪽으로 이동함에 따라 좌우링크(12a)들이 후퇴하면서 지지바(13a)를 후퇴시키고 이에 연결된 브러쉬 롤러(3)를 도 5 (B)와 같은 상태로 후퇴시킨다.
이에 따라 도 5 (A) ~ (C)에 도시된 화살표 방향으로 이동하는 청소로봇(5)의 브러쉬 롤러(3)는 건물에서 돌출된 창문틀(101)과의 간섭이 배제된다.
이어 상기 브러쉬 롤러(3) 다음으로 이끌려 오는 물기 제거용 스키징부(4)도 이 브러쉬 롤러(3) 처럼 도 5 (D) ~ (F)와 같이 동일하게 작용됨에 따라 별도의 좌우링크(12b)들의 후퇴작용으로 도 5 (C)와 같은 상태를 유지하게 된다.
이후 청소로봇(5)이 다음 유리창(100b)에 접근하면, 물과 세제 분사노즐(2)들이 다시 물과 세제액을 다음 유리창(100b)에 분사하고 브러쉬 롤러(3)와 뒤따라 오는 물기 제거용 스키징부(4)도 도 5 (F)에서 도 5 (D) 상태로 전후진용 모터(7a,7b)들의 작동에 의해 상기 좌우링크(12a,12b)들이 전진 이동하여 다음 유리창(100b)에 밀착되어 물과 세제액 및 기타 이물질을 닦아내고 물기를 제거하도록 되어 있다.
한편, 본 발명에서는 청소가능 면적을 높이기 위해 일체형으로 되어 있는 상기 브러쉬 롤러(3)와 스키징부(4)들은 모두 청소로봇(5)의 프레임(6)에서 세로방향으로 길게 설계되어 있다.
이 같은 본 발명에 따른 건물유리 외벽 자동 세정장치는 유리창 청소시 이 유리창에서 돌출된 창문들과 같은 돌출 구조물을 만나면 돌출 구조물과의 간섭을 배제하여 유리창을 신속하고 깨끗하게 청소할 수 있는 기능을 갖는다.
1 : 파이프, 2 : 물과 세제 분사노즐,
3 : 브러쉬 롤러(Brush roller), 4 : 스키징(Squeezing)부,
5 : 청소로봇, 6 : 프레임,
7a,7b : 전후진용 모터, 8a,8b : 타이밍 풀리,
9a,9b : 벨트, 10a,10b : 스크류 축,
11a,11b : 이동너트, 12a,12b : 링크,
13a,13b : 지지바, 14 : 회전용 모터,
15 : 타이밍 벨트, 16 : 타이밍 풀리,
17 : 회전축.

Claims (2)

  1. 외부에서 세제와 물이 공급되는 파이프(1)에 연결된 물과 세제 분사노즐(2)들과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들에 의해 분사되어 유리창(100a)에 묻은 물과 세제액 및 이물질 등을 닦아내는 브러쉬 롤러(3) 및, 유리창(100a)에 남아 있는 물기를 제거하는 스키징부(4)를 갖춘 청소로봇(5)이 건물의 가이드 레일이나 곤돌라와 같은 별도의 이동 메커니즘에 탑재되어 건물유리 외벽을 청소하는 건물유리 외벽 자동 세정장치에 있어서,
    상기 청소로봇(5)은 프레임(6)에 고정 설치되는 물과 세제 공급용 파이프(1)에 등간격으로 다수 개 고정 배치된 물과 세제 공급용 분사노즐(2)과, 이 물과 세제 분사노즐(2)들과 이격 설치되면서 전후진용 모터(7a)의 타이밍 풀리(8a)와 벨트(9a)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10a)의 좌우 이동 너트(11a)에 설치된 좌우 링크(12a)와 지지바(13a)로 연결되어 설치되는 브러쉬 롤러(3) 및, 상기 브러쉬 롤러(3)에 이격 설치되면서 별도의 전후진용 모터(7b)의 타이밍 풀리(8b)와 벨트(9b)로 연결되는 업다운용 좌우 스크류 축(10b)의 좌우 이동 너트(11b)에 설치된 좌우링크(12b)와 지지바(13b)로 연결되는 스키징부(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물유리 외벽 자동 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 브러쉬 롤러(3)는 별도의 회전용 모터(14)가 타이밍 벨트(15)와 풀리(16)를 매개로 이 브러쉬 롤러(3)의 회전축(17)에 연결되어 회전되는 것을 특징으로 하는 건물유리 외벽 자동 세정장치.
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