KR101308976B1

KR101308976B1 - 요동방지 크레인장치에 의한 청소로봇 조립체의 설치구조를 가지는 건물 외벽면 청소장치

Info

Publication number: KR101308976B1
Application number: KR1020120028889A
Authority: KR
Inventors: 김균태; 김창한; 한재구
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-09-17

Abstract

본 발명은 빌딩 등과 같은 건물 외벽면을 따라 하강하면서 건물의 창문이나 외벽 표면 등의 건물 외벽면에 세척액을 분사하고 닦아 내어 청소하되, 건물 외벽면의 상단에 청소로봇 조립체를 설치할 때 요동방지 구조의 크레인장치를 이용함으로써 청소로봇 조립체의 좌우 요동이 발생하는 것을 방지함과 동시에, 상기 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 존재하는 유리창의 창틀 등과 같은 돌출된 부분에 대응하여 작동하는 구조를 가짐으로써 돌출된 부분의 존재에 불구하고 깨끗하게 건물의 외벽면을 청소할 수 있게 되는 건물 외벽면 청소장치에 관한 것이다.
본 발명에서는, 청소로봇 조립체(1)와, 청소로봇 조립체(1)를 승하강시키는 승하강 크레인과, 건물 외벽면(700)에 연직하게 설치되고 청소로봇 조립체(1)의 승하강을 가이드하는 승하강레일(60)을 포함하여 구성되며; 상기 청소로봇 조립체(1)는, 와이퍼 블레이드(110) 및 세척액 분사하는 노즐부재를 구비한 와이퍼장치(10)와, 본체(20)를 포함하여 구성되고; 상기 승하강 크레인은, 케이블지지 프레임(200)과, 상기 케이블지지 프레임(200)에 강결되어 결합되어 있고 청소로봇 조립체(1)가 요동하지 않은 채 하강하도록 가이드하는 요동방지 횡프레임(210)과, 청소로봇 조립체(1)와 연결되는 케이블(201)과, 상기 케이블(201)을 풀어주거나 당기는 권취장치(230)를 포함하여 구성되는 건물 외벽면의 청소장치가 제공된다.

Description

요동방지 크레인장치에 의한 청소로봇 조립체의 설치구조를 가지는 건물 외벽면 청소장치{Apparatus for Cleaning Surface of Building}

본 발명은 빌딩 등과 같은 건물 외벽면을 따라 하강하면서 건물의 창문이나 외벽 표면 등의 건물 외벽면에 세척액을 분사하고 닦아 내어 청소하는 청소로봇 조립체를 구비한 건물 외벽면의 청소장치로서, 구체적으로는 건물 외벽면의 상단에 청소로봇 조립체를 설치할 때 요동방지 구조의 크레인장치를 이용함으로써 청소로봇 조립체의 좌우 요동이 발생하는 것을 방지함과 동시에, 상기 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 존재하는 유리창의 창틀 등과 같은 돌출된 부분에 대응하여 작동하는 구조를 가짐으로써 돌출된 부분의 존재에도 불구하고 깨끗하게 건물의 외벽면을 청소할 수 있게 되는 건물 외벽면 청소장치에 관한 것이다.

최근에는 빌딩 등과 같은 건물이 매우 높은 층수를 가지는 고층으로 건설되는 경우가 많고, 그 외벽면이 유리로 이루어진 경우도 매우 많다. 이와 같이 고층 빌딩을 포함하는 건물에서 유리, 외면 등의 외벽면을 청소하기 위한 청소장치로서, 다양한 구조의 자동화된 청소장치가 제안되고 있다.

일반적으로 종래 기술에 의한 건물 외벽면의 청소장치(이하, "청소장치"라고 약칭함)는, 건물의 옥상에서 아래로 늘어뜨린 케이블 등에 의하여 건물의 외벽면을 따라 위에서 아래로 이동하면서, 외벽면에 물을 분사하고, 외벽면에 묻은 물을 와이퍼부재로 긁어내거나 또는 회전 브러쉬로 닦아내는 방식으로 작동한다. 국내 공개특허공보 제10-2011-0136311호에는 이와 같이 회전 브러쉬로 건물의 유리창을 닦아 내는 청소장치가 개시되어 있다.

이러한 청소장치를 건물 외벽면에 설치함에 있어서는 위에서 언급한 것처럼 건물의 옥상에서 아래로 케이블을 늘어뜨려서 청소장치를 승하강시키게 되는데, 이와 같이 단순히 케이블을 늘어뜨리게 되면, 청소장치가 건물 외벽면에 수직한 방향으로 요동하는 것을 막을 수 없기 때문에 자칫 청소장치의 요동으로 인하여 유리창 등이 손상되는 경우가 발생할 수 있으며, 청소장치에 구비된 와이퍼부재 등이 건물 외벽면에 밀착되지 않게 되어 제대로 청소가 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

더 나아가, 종래의 청소장치는 건물 외벽면에 세척액을 분사하고 이를 닦아내는 것으로 설명되고 있지만, 건물 외벽면에 분사된 후의 폐세척액이 완전히 닦아지지 않고 방치되어 그대로 거리로 낙하함으로써 도로를 지나가는 보행자에게 큰 해를 끼치거나 도로를 더럽히는 결과를 초래하고 있다. 또한 폐세척액이 건물 외벽면을 타고 아래로 흘러내리는 경우에는 건물 외벽면의 또다른 오염을 야기하게 되는데, 종래의 청소장치에는 이와 같이 건물 외벽면에 분사되어 외벽면에 묻어 있던 먼지 및 기타 오염물질이 포함된 폐세척액을 안전하게 처리할 수 있는 구성이 전혀 구비되어 있지 않다.

한편, 대부분의 건물 외벽면에는 유리창 사이에 존재하는 창틀로 인한 돌출된 부분 등과 같이 튀어나온 돌출부가 존재하는데, 종래의 청소장치에서는 이러한 돌출부로 인하여 청소가 완벽하게 이루어지지 않게 되는 부분이 발생하게 되지만, 이러한 문제를 해결할 방안이 종래 기술에서는 제시되고 있지 못하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0136311호(2011. 12. 17. 공개) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하고 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 빌딩 등과 같은 건물의 외부에 설치하여 옥상에서 늘어뜨린 케이블을 이용하여 청소로봇 조립체를 하향으로 이동시키면서 유리창이나 외벽 등의 건물 외벽면을 청소하되, 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 설치된 승하강 레일에 결합될 때까지 청소로봇 조립체를 하강시키는 과정에서, 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 수직한 방향으로 요동하지 않고 안정적으로 하강하여 승하강 레일과 결합되게 만들므로써 청소로봇 조립체의 요동으로 인하여 유리창 등이 손상되는 것을 사전에 방지함과 동시에, 청소로봇 조립체에 구비된 와이퍼 블레이드가 건물 외벽면에 안정적으로 밀착하여 깨끗한 청소가 이루어질 수 있도록 하는 건물 외벽면 청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 건물 외벽면 청소장치로서, 청소를 위하여 건물 외벽면으로 뿌려져서 오염물질을 함유하게 된 폐세척액을 안전하게 회수할 수 있는 구성을 청소로봇 조립체에 구비함으로써, 폐세척액의 방치로 인한 보행자의 불편함 야기, 건물 외벽면의 재오염 발생, 환경오염 유발 등의 문제점을 해결할 수 있는 건물 외벽면 청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 건물 외벽면에 돌출부가 존재하는 경우에도 청소가 미진한 부분이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 돌출부의 존재 때문에 작업 정지가 발생하지 않도록 하고, 돌출부의 존재로 인하여 이미 청소된 부분이 재오염되는 것을 방지할 수 있도록 하는 청소로봇 조립체를 구비한 건물 외벽면 청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 건물 외벽면을 닦아 내는 청소로봇 조립체와, 건물에 설치되어 청소로봇 조립체를 승하강시키는 승하강 크레인과, 건물 외벽면에 연직하게 설치되고 청소로봇 조립체의 승하강을 가이드하는 승하강레일을 포함하여 구성되며; 상기 청소로봇 조립체는, 건물의 외벽면에 접촉하여 오염물질을 긁어내는 와이퍼 블레이드 및 세척액을 분사하는 노즐부재를 구비한 와이퍼장치와, 상기 와이퍼장치가 결합되어 있고 건물 외벽면을 마주하여 하강하게 되는 본체를 포함하여 구성되고; 상기 승하강 크레인은, 케이블지지 프레임과, 상기 케이블지지 프레임에 강결되어 결합되어 있고 청소로봇 조립체가 승하강 레일에 결합되기 전의 상태에서 청소로봇 조립체가 요동하지 않은 채 하강하도록 가이드하는 요동방지 횡프레임과, 청소로봇 조립체와 연결되는 케이블과, 상기 케이블을 풀어주거나 당기는 권취장치를 포함하여 구성되며; 상기 요동방지 횡프레임은 케이블지지 프레임과 직교하여 강결 결합되어 있는 직교 수평부재와, 상기 직교 수평부재의 양단에 각각 결합되어 있는 연직빔부재와, 상기 연직빔부재에 각각 구비되어 본체와 접촉하게 되는 측면가이드 구동체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치가 제공된다.

위와 같은 본 발명에서, 상기 와이퍼장치를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킬 수 있도록 상기 와이퍼장치와 결합되어 있고, 상기 와이퍼장치의 전후진과 동시에 본체에 대해 수직하게 승하강하는 상대운동을 할 수 있도록 본체에 결합되어 있는 와이퍼장치 이동부재가 더 구비되어 있으며; 건물 외벽면에 돌출부가 존재하지 않은 부분에서는 상기 본체와 상기 와이퍼장치 이동부재가 서로 위치 고정된 상태에서 함께 하강하여 와이퍼 블레이드에 의해 외벽면을 청소하다가, 상기 돌출부에 의해 와이퍼장치의 하강이 방해되는 위치가 되면, 상기 와이퍼장치 이동부재가 상기 본체를 따라 상승하도록 상대이동하게 됨으로써 상기 와이퍼장치 이동부재 및 상기 와이퍼장치는 수직 높이가 변하지 않지만 본체는 계속 하강하는 상태가 됨과 동시에, 상기 와이퍼장치가 후퇴하여 상기 와이퍼 블레이드가 건물 외벽면으로부터 멀어지게 되고; 상기 와이퍼장치가 후퇴하여 와이퍼 블레이드가 돌출부에 닿지 않게 되면, 상기 와이퍼장치 이동부재는 상기 본체가 이동하던 방향으로 가속하여 하강하고; 상기 와이퍼장치 이동부재의 하강에 의해 와이퍼 블레이드가 돌출부를 지나친 후에는 상기 와이퍼장치 이동부재가 본체를 따라 상승하도록 상대운동하게 됨으로써 상기 와이퍼장치 이동부재 및 상기 와이퍼 블레이드는 수직 높이가 변하지 않지만 본체는 계속 하강하는 상태가 됨과 동시에, 상기 와이퍼장치가 건물 외벽면 방향으로 전진하여 와이퍼 블레이드가 돌출부를 지난 위치의 수직 높이를 유지한 채로 와이퍼 블레이드의 전방단부가 외벽면에 닿게 되며; 와이퍼 블레이드의 전방단부가 외벽면에 닿은 상태에서는 본체 및 와이퍼장치 이동부재가 함께 하강하게 됨으로써; 건물 외벽면에 돌출부가 존재하여도 본체가 정지하지 않고 계속 하강할 수 있어, 돌출부의 존재로 인하여 돌출부 위쪽의 건물 외벽면이 다시 오염되는 것을 방지할 수 있게 되는 구성을 가질 수도 있다.

또한 위와 같은 본 발명에서, 상기 와이퍼장치는, 상기 와이퍼 블레이드의 아래 위치에 구비되며 노즐구가 형성되어 있어 건물 외벽면으로 세척액을 분사하는 노즐부재와, 상기 노즐부재의 아래 위치에 구비되어 건물 외벽면에서 긁어내진 폐세척액을 수집하는 폐세척액 수집부재를 포함하여 구성되어; 상기 본체의 하강에 의해 상기 와이퍼장치가 하강하면서 상기 노즐부재로부터 건물 외벽면으로 분사된 세척액을 상기 와이퍼 블레이드가 오염물질과 함께 긁어내어 청소하게 되며, 와이퍼 블레이드에 의해 긁어내진 폐세척액과 오염물질은 상기 폐세척액 수집부재에 의해 회수하게 되는 구성을 가질 수도 있다.

특히, 이 경우, 상기 블레이드 장착부재는, 와이퍼 블레이드가 횡방향으로 배치되어 장착되어 있는 블레이드 고정부재와, 상기 블레이드 고정부재의 후방에 간격을 두고 배치되는 후방지지부재로 분할되어 있고; 상기 블레이드 고정부재와 상기 후방지지부재 사이의 간격에는, 탄성력에 의해 상기 블레이드 고정부재를 건물 외벽면 방향으로 밀어주도록 탄성을 가지는 스프링부재가 구비되어 있는 구성을 가질 수도 있고, 더 나아가 상기 노즐부재는, 횡방향으로 길게 연장되어 복수개의 노즐구가 간격을 두고 형성된 노즐관과, 상기 노즐관의 횡방향 양단부와 각각 결합하여 상기 노즐관을 고정하기 위한 결합브레킷을 포함하여 구성되며; 상기 결합브레킷에는 원호형의 장공이 형성되어 있고, 노즐관의 횡방향 양단부에는 각각 가이드핀이 구비되고, 상기 가이드핀이 상기 장공에 끼워져 있어서, 상기 가이드핀이 결합브레킷의 원호형 장공을 따라 왕복하여 움직이도록 상기 노즐관이 선회됨에 따라 노즐구로부터의 세척액의 분사 방향이 위아래로 변화되면서 건물 외벽면의 상하로 세척액을 뿌리게 되는 구성을 가질 수도 있다. 또한, 상기 폐세척액 수집부재는, 폐세척액 저장탱크와 연통되어 있는 폐세척액 회수홈통과, 판부재로 이루어져 건물 외벽면 방향의 세척액 회수홈통의 전면에 구비되어 있어서 상기 와이퍼 블레이드에 의해 긁어내진 폐세척액을 상기 폐세척액 회수홈통으로 흐르도록 유도하는 폐세척액 흐름가이드 판을 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명의 건물 외벽면 청소장치에서는 요동방지 횡프레임을 구비함으로써, 청소로봇 조립체가 승하강 레일에 결합될 때까지 청소로봇 조립체를 하강시키는 과정에서, 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 수직한 방향으로 요동하는 것을 매우 효율적으로 방지하게 되며, 따라서 청소로봇 조립체가 요동에 의해 건물 외벽면과 충돌하는 것과 그에 따른 손상 발생을 예방할 수 있으며, 청소로봇 조립체에 구비된 바퀴부재를 매우 용이하게 승하강 레일에 삽입할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명의 건물 외벽면 청소장치에서는, 청소로봇 조립체의 레일결합 구동장치에 복수개의 바퀴부재를 구비하고 있되, 상기 건물 외벽면 방향으로 복수개의 바퀴부재가 탄성을 가지도록 하고, 청소로봇 조립체의 본체로부터 복수개의 바퀴부재가 돌출되는 높이를 서로 다르게 함으로써, 복수개의 바퀴부재들이 적어도 승하강 레일의 채널 공간 내면 중에서 건물 외벽면과 마주보는 적어도 어느 한쪽 면에는 항상 밀착된 상태가 되므로, 승하강 레일의 채널 공간 내에서의 유격으로 인하여 와이퍼 블레이드 전방단부가 건물 외벽면과 접촉하지 못하게 되는 현상이 발생되지 않게 되므로, 안정적이고 충실하게 건물 외벽면을 와이퍼 블레이드가 긁어서 청소할 수 있게 되는 장점이 있다. 특히, 복수개의 바퀴부재를 밴드가 감고 있는 형태의 캐터필러 형태로 제작함으로써 위와 같은 승하강 레일의 채널 공간 내에서의 유격으로 인한 문제점 제거 효과가 더욱 향상된다.

더 나아가, 본 발명의 청소로봇 조립체에 의하면, 폐세척액 수집부재가 구비될 수 있으며, 와이퍼 블레이드에 의해 긁어내진 폐세척액을 이러한 폐세척액 수집부재를 이용하여 수집하게 되므로, 오염물질이 포함된 폐세척액이 무방비 상태로 버려지는 것을 방지할 수 있으며, 폐세척액이 건물 외벽면을 타고 흘러내려서 건물 외벽면을 다시 더럽히는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 따른 청소로봇 조립체에 의하면, 와이퍼 블레이드가 건물의 외벽면을 닦으면서 하강하다가 돌출부를 만나게 되면, 와이퍼 블레이드가 후퇴하여 돌출부를 지나간 후 다시 건물 외벽면으로 진출하여 건물 외벽면에 접촉하여 하강하면서 청소를 하면서도, 무거운 중량체로 이루어진 본체는 와이퍼 블레이드의 이러한 진퇴 작동과 무관하게 계속하여 등속도로 하강하게 된다. 따라서 돌출부로 인한 본체의 갑작스런 정지로 인한 정지충격이 와이퍼부재에 가해지지 않게 되고, 정지충격으로 인하여 와이퍼 블레이드로부터 물이 위쪽 유리창으로 튀어서, 청소되었던 부분이 다시 오염되는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 청소로봇 조립체가 하강하다가 돌출부를 만나더라도 정지하지 않고 계속하여 하강하게 되므로, 작업정지로 인한 작업속도의 저하를 방지할 수 있으며, 작업의 효율성도 증대되어 경제성도 향상되는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따른 건물 외벽면 청소장치를 건물 방향에서 바라본 형태로 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 건물 외벽면 청소장치에 구비된 청소로봇 조립체가 건물 외벽면에 설치된 승하강레일을 따라 하강하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 건물 외벽면 청소장치에서, 청소로봇 조립체와 요동방지 횡프레임만을 분리하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 1에 대응되는 개략적인 사시도로서, 참고적으로 요동방지 횡프레임이 구비되지 아니한 경우일 때 요동하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 청소로봇 조립체에서, 바퀴부재가 구비된 양방향 댐퍼장치만을 독립적으로 도시한 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 4의 원 E 부분의 개략적인 확대도이다.
도 9는 승하강 레일에 바퀴부재가 삽입되어 있는 상태를 보여주는 도 3의 선 J-J에 따른 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 건물 외벽면 청소로봇 조립체에 구비된 와이퍼장치만을 분리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 5에 대응되는 사시도로서, 본 발명에 따른 건물 외벽면 청소로봇 조립체만을 도시하되, 본체의 후면판을 제거한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 12 내지 도 15는 각각 도 11에 대응되는 사시도로서, 본 발명에 구비된 건물 외벽면 청소로봇 조립체의 본체에서 세척액 저장탱크와 폐세척액 저장탱크를 제거한 상태에서 전면판의 배면방향에서 바라본 상태로 도시한 개략적인 사시도이다.
도 16은 와이퍼 블레이드가 건물 외벽면으로부터 후퇴하지 아니하는 구성을 가진 상태에서, 와이퍼 블레이드가 돌출부를 지나서 하강하는 상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 17 내지 도 22는 각각 본 발명에서 건물 외벽면 청소로봇 조립체가 유리창의 전면에 위치한 상태를 보여주는 도 12의 선 K-K에 따른 개략적인 측단면도이다.
도 23은 본 발명의 또다른 실시예에서 와이퍼 블레이드의 전방단부가 폐세척액 흐름가이드 판의 전방단부보다 건물 외벽면 방향으로 더 돌출되어 있는 실시예에서 폐세척액 회수홈통은 돌출부를 벗어나도록 후퇴해 있고 와이퍼 블레이드는 전방단부가 유리창에 닿아 있는 상태를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 24는 도 23에 도시된 실시예에서 와이퍼 블레이드가 하강하여 돌출부에 닿은 상태를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 25는 도 24에 도시된 상태에 후속하여, 와이퍼 블레이드가 돌출부에 닿지 않도록 후퇴한 상태를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 26은 폐세척액 흐름가이드 판의 돌출길이를 길게 만든 실시예에서 폐세척액 흐름가이드 판이 휨변형되면서 돌출부를 통과하는 상태를 보여주는 개략적인 측단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 특히, 본 명세서에서는 "건물 외벽면"이라는 용어를 사용하는데, 이는 단순히 건물의 외부 벽면을 의미하는 것에 그치는 것이 아니라, 건물의 창문을 포함하는 의미로 사용되었다.

도 1은 본 발명에 따른 건물 외벽면 청소장치(500)(이하, "청소장치(500)"라고 약칭함)를 건물 방향에서 바라본 형태로 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 청소장치(500)에 구비된 청소로봇 조립체(1)가 건물 외벽면(700)에 설치된 승하강레일(60)을 따라 하강하는 상태를 순차적으로 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 청소장치(500)에서, 청소로봇 조립체(1)와 요동방지 횡프레임(210)만을 분리하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다. 도 4 및 도 5에서는 편의상 케이블(201)의 도시를 생략하였다.

도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 청소장치(500)는, 건물 외벽면(700)에 세척액을 분사하고 와이퍼 블레이드로 세척액을 긁어냄으로써 건물 외벽면을 닦아 내는 청소로봇 조립체(1)와, 건물에 설치되어 케이블(201)을 이용하여 상기 청소로봇 조립체(1)를 하강시키거나 상승시키는 승하강 크레인과, 건물 외벽면(700)에 연직하게 설치되고 상기 청소로봇 조립체(1)가 맞물리게 되어 청소로봇 조립체(1)의 승하강을 가이드하는 승하강레일(60)을 포함하여 구성된다.

도 4 및 도 5에 상세히 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)는, 건물의 외벽면(700)에 접촉하여 외벽면의 표면에 묻은 오염물질을 긁어내어 제거하는 와이퍼 블레이드(110)와 세척액을 분사하는 노즐부재를 구비한 와이퍼장치(10)와, 상기 와이퍼장치(10)가 결합되어 있고 건물 외벽면(700)을 마주하여 하강하게 되는 본체(20)를 포함하여 구성된다. 도 5에서는 후술하는 연결이동판(19)과 와이퍼 이동부재(30)의 구조가 보이도록, 연결이동판(19) 및 와이퍼 이동부재(30)의 수평판(32)을 덮고 있는 덮개부재(39)와, 세척액 등이 튀어 들어오지 않도록 와이퍼 이동부재(30)의 수직이동판(31)을 감싸서 보호하는 주름형 신축보호부재(38)를 점선으로 도시하였다.

우선 청소로봇 조립체(1)를 이루는 본체(20)에 대해 설명하면, 도면에 도시된 것처럼, 본체(20)는 후술하는 와이퍼장치(10) 및 와이퍼 이동장치(30)가 결합되는 부재인데, 본체(20)에는 건물 외벽면(700)과 마주하는 전면판(28)이 구비되어 있으며, 전면판(28)의 배면에는 후술하는 것처럼 요동방지 횡프레임(210)에 구비된 측면가이드 구동체(213)가 각각 접촉하게 되는 접촉연직판(290)이 전면판(28)에 수직하게 결합되어 연직방향으로 길게 구비되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 전면판(28)의 후방에 내부 공간을 가지도록 후면판(29)이 결합되어 있어, 전면판(28)과 후면판(29) 사이에 내부 공간을 가지는 상자형 부재의 형태로 본체(20)가 형성되어 있는데, 상기 접촉연직판(290)은 별도의 부재로 설치될 수도 있지만, 도면에 도시된 실시예와 같이, 후면판(29)의 일부분이 상기 접촉연직판(290)에 해당될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 실시에에서는 후면판(29)에서 횡방향 양측면이 상기 접촉연직판(290)의 기능을 하고 있는 것이다.

승하강 크레인은, 건물에 설치되어 케이블(201)을 이용하여 상기 청소로봇 조립체(1)를 하강시키거나 상승시키는 장치로서, 건물에 설치되는 케이블지지 프레임(200)과, 건물 외벽면 외측으로 돌출된 상기 케이블지지 프레임(200)의 돌출 단부에서 케이블지지 프레임(200)에 대해 직교한 방향으로 일체로 결합되며 상기 청소로봇 조립체(1)가 승하강 레일(60)에 결합되기 전의 상태에서 상기 청소로봇 조립체(1)가 요동하는 것을 방지하면서 하강하도록 가이드하는 요동방지 횡프레임(210)과, 상기 케이블지지 프레임(200)에 의해 지지되며 상기 청소로봇 조립체(1)와 연결되는 케이블(201)과, 상기 케이블(201)을 풀어주거나 당기는 권취장치(230)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 상기 케이블지지 프레임(200)은 건물의 옥상 등에 설치되는 구조물로서 일측 단부가 건물 외벽면의 외측 방향으로 돌출되어 있으며, 상기 케이블지지 프레임(200)에는 케이블(201)을 지지하기 위한 도르래가 구비되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에서 상기 케이블지지 프레임(200)이 건물의 옥상 등에 설치됨에 있어서, 건물의 횡방향(도 1의 화살표 P-P 방향)으로 상기 케이블지지 프레임(200)이 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 후술하는 것처럼 청소로봇 조립체(1)가 연직방향으로 하강하면서 건물 외벽면의 청소를 수행한 후에는, 케이블지지 프레임(200)이 건물의 횡방향으로 이동하여, 청소된 부분에 이웃한 위치에서 또다시 청소로봇 조립체(1)가 연직방향으로 하강하여 청소할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해서 도면에 도시된 것처럼, 케이블지지 프레임(200)의 하부에 횡방향 이동프레임(231)을 설치하고, 상기 횡방향 이동프레임(231)에 구비된 이동바퀴가 횡방향으로 배치된 횡이동 레일(232)을 따라 건물의 횡방향으로 이동할 수 있도록 구성할 수도 있다. 그러나 케이블지지 프레임(200)의 횡방향 이동 구성은 도면에 도시된 것에 한정되지 아니하고, 다양한 형태로 변형할 수 있다.

한편, 본 발명에서, 건물 외벽면의 외측 방향으로 돌출된 상기 케이블지지 프레임(200)의 일측 단부에는 요동방지 횡프레임(210)이 강결된 형태로 결합되어 있는데, 상기 요동방지 횡프레임(210)은 횡방향으로 즉, 건물 외벽면(700)과 나란하되 건물의 폭 방향으로 배치되며 상기 케이블지지 프레임(200)과 직교한 상태로 강결 구조로 결합되는 직교 수평부재(211)와, 상기 직교 수평부재(211)의 양단에서 각각 연직한 방향으로 결합되어 있는 연직빔부재(212)와, 상기 연직빔부재(212)의 하향 단부에 각각 구비되어 본체(20)의 접촉연직판(290)과 접촉하게 되는 측면가이드 구동체(213)를 포함하여 구성된다. 즉, 건물 외벽면(700)과 마주하고 있으면서 건물의 폭 방향으로 연장되어 배치되는 직교 수평부재(211)가, 건물 외벽면 외측 방향으로 돌출된 케이블지지 프레임(200)의 단부에 직교한 방향으로 강결 형태 즉, 회전이 가능하지 아니한 형태로 일체 결합되어 있고, 상기 직교 수평부재(211)의 양단에는 각각 연직하게 배치된 연직빔부재(212)가 강결된 상태로 일체 결합되어 있으며, 상기 연직빔부재(212)의 하향 단부에는 측면가이드 구동체(213)가 각각 구비되어 있는 것이다. 도면에 도시된 실시예에서 측면가이드 구동체(213)는 회전 바퀴로 구현되어 있다.

아래에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 승하강 크레인에 의해 청소로봇 조립체(1)를 건물 외벽면에 설치하고 승하강시키는 과정에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 것처럼, 케이블지지 프레임(200)에 걸쳐져 있는 케이블(201)의 하단에 청소로봇 조립체(1)가 결합되어 케이블지지 프레임(200)의 건물 외벽면 외측으로 돌출된 부분의 연직 아래쪽에 청소로봇 조립체(1)가 매달려 있는 상태에서, 권취장치(230)가 작동하여 케이블(201)을 풀어주게 되면 청소로봇 조립체(1)의 자중에 의해 청소로봇 조립체(1)가 하강하게 된다. 이 때, 만일 요동방지 횡프레임(210)이 구비되어 있지 않다면, 도 1에 도시된 상태 즉, 청소로봇 조립체(1)는 아직 승하강 레일(60)에 결합되지 않고 건물 상부에서 매달려 있는 상태에서는 전후로 요동할 위험이 매우 크다. 도 6에는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도로서, 참고적으로 요동방지 횡프레임(210)이 구비되지 아니한 경우일 때 요동하는 상태를 보여주기 위한 도면이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 것처럼, 요동방지 횡프레임(210)이 구비되어 있지 아니한 경우, 청소로봇 조립체(1)가 아직 승하강 레일(60)에 결합되지 않고 단순히 케이블(201)에 매달려 있는 상태에서는 도 6에서 점선으로 도시된 것처럼, 바람이나 청소로봇 조립체(1)의 무게 불균형 등에 의해 건물 외벽면에 수직한 방향으로 요동할 수 있고, 그에 따라 건물 외벽면과의 충돌에 의해 건물 외벽면 또는 청소로봇 조립체(1)에 손상이 발생할 뿐만 아니라, 승하강 레일(60)에 청소로봇 조립체(1)가 결합되는 데에도 매우 큰 어려움이 생길 수 있다.

그러나 본 발명에서는 위와 같이 케이블지지 프레임(200)에 강결되어 있는 요동방지 횡프레임(210)이 구비되어 있으므로, 케이블(201)이 풀리게 되면, 도 5에 도시된 것처럼 본체(20)의 접촉연직판(290)이 측면가이드 구동체(213)와 접촉한 상태로 청소로봇 조립체(1)가 하강하게 된다. 즉, 요동방지 횡프레임(210)에 구비된 측면가이드 구동체(213) 사이의 간격에 청소로봇 조립체(1)의 본체(20)가 끼워져 있는 상태로 하강하게 되는 것이다. 앞서 언급한 것처럼 요동방지 횡프레임(210)은 케이블지지 프레임(200)에 강결되어 있으므로, 요동방지 횡프레임(210)은 요동하지 않는다. 따라서 청소로봇 조립체(1)의 본체(20)는, 위와 같이 요동하지 아니하는 요동방지 횡프레임(210)에 구비된 측면가이드 구동체(213)에 의해 가이드된 상태로, 도 6과 같은 형태의 요동이 발생하지 않은 채 안정적으로 하강하게 된다. 도 2에 도시된 것처럼 아직 본체(20)가 측면가이드 구동체(213)로부터 벗어난 직후 또는 완전히 벗어나지 아니한 상태에서 청소로봇 조립체(1)는 승하강 레일(60)에 결합되는데, 청소로봇 조립체(1)가 승하강 레일(60)에 결합된 후에는 본체(20)에 구비된 레일결합 구동장치(80)가 승하강 레일(60)에 맞물린 상태로 움직이게 되므로, 요동방지 횡프레임(210)의 도움이 없더라도 도 3에 도시된 것처럼 청소로봇 조립체(1)는 안정적으로 승하강 레일(60)을 따라 하강하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 청소장치(500)에서는 요동방지 횡프레임(210)을 구비함으로써, 청소로봇 조립체(1)가 승하강 레일(60)에 결합될 때까지 청소로봇 조립체(1)를 하강시키는 과정에서 요동이 방생하는 것을 매우 효율적으로 방지하게 되며, 따라서 본 발명에 의하면 청소로봇 조립체(1)가 요동에 의해 건물 외벽면과 충돌하는 것과 그에 따른 손상 발생을 예방할 수 있으며, 청소로봇 조립체에 구비된 레일결합 구동장치(80)의 바퀴부재를 매우 용이하게 승하강 레일(60)에 삽입할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

아래에서는 본 발명의 청소로봇 조립체(1)에 구비되는 레일결합 구동장치(80)에 대해 설명한다. 도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 청소장치(500)에서는, 건물 외벽면(700)에 연직하게 설치된 승하강 레일(60)과 결합되어 청소로봇 조립체(1)가 승하강 레일(60)을 따라 움직이게 하는 레일결합 구동장치(80)가, 건물 외벽면(700) 방향으로 청소로봇 조립체(1)에 구비되어 있다.

도면에 도시된 실시예에서, 상기 레일결합 구동장치(80)는 하나 또는 복수개의 바퀴부재(81)를 포함하여 구성되는데, 각각의 바퀴부재(81)는 양방향 댐퍼장치(82)에 장착되어 있는 것이 바람직하다. 도 7은 바퀴부재(81)가 구비된 양방향 댐퍼장치(82)만을 독립적으로 도시한 개략적인 사시도인데, 도면에 도시된 것처럼, 양방향 댐퍼장치(82)는, 바퀴부재(81)가 회전가능하게 결합되어 있는 바퀴장착빔(810)과, 상기 바퀴장착빔(810)과 결합되며 바퀴장착빔(810)의 길이 방향 양측으로 각각 바퀴장착빔(810)을 길이 방향 양측에서 가압하는 스프링으로 이루어진 탄성가압부재(821)가 구비되어 있으며 본체(20)에 결합되는 탄성설치빔(820)으로 구성될 수 있다. 구체적으로 도면에 도시된 실시예의 경우, 상기 탄성설치빔(820)에는 횡방향으로 관통된 관통공이 형성되어 있고, 상기 관통공에는 길이 방향으로 2개의 탄성가압부재(821)가 배치되어 있으며, 가교부를 가지는 바퀴장착빔(810)의 가교부가 상기 2개의 탄성가압부재(821) 사이에 위치하도록 상기 탄성설치빔(820)의 관통공을 통과하는 구조를 가지도록 양방향 댐퍼장치(82)가 구성되어 있는 것이다. 따라서 2개의 탄성가압부재(821)에 의해 상기 바퀴장착빔(810)은, 승하강 레일(60)의 구배에 대응하여 탄성을 가지면서 본체(20) 방향으로 후퇴하거나 또는 건물 외벽면 방향으로 전진할 수 있게 된다. 즉, 복수개의 바퀴부재(81)는 건물 외벽면 방향으로 탄성을 가지면서 본체(20)에 설치되는 것이다.

특히, 본 발명에서 상기 레일결합 구동장치(80)에 구비된 복수개의 바퀴부재(81)는 건물 외벽면 방향으로 본체(20)로부터 돌출되는 높이가 서로 다른 것이 바람직하다. 즉, 양방향 댐퍼장치(82)의 길이가 달라서 본체(20)의 전면으로부터 건물 외벽면 방향으로 바퀴부재(81)가 돌출되어 있는 높이가 서로 다른 것이다.

도 8에는 도 4의 원 E 부분의 개략적인 확대도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 3의 선 J-J에 따른 개략적인 단면도로서 승하강 레일(60)에 바퀴부재(80)가 삽입되어 있는 상태를 보여주도록 연직방향에서 바라본 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 승하강 레일(60)은 사각형 단면을 가지는 채널형태의 부재로 이루어지되, 상기 채널형태의 승하강 레일(60)에는 외부에서 건물 외벽면을 향하는 방향으로 본체(20)의 바퀴부재(81)가 삽입될 수 있도록 절취부(61)가 연직방향으로 길게 형성되어 있다. 따라서 양방향 댐퍼장치(82)에 장착된 바퀴부재(81)는, 승하강 레일(60)의 최상단에서부터 연직하게 끼워져서 상기 승하강 레일(60)의 채널 공간 내에 위치하게 되고, 바퀴부재(81)와 정착된 양방향 댐퍼장치(82)의 바퀴장착빔(810)은 도 3 및 도 9에 도시된 것처럼 상기 절취부(61)를 통해서 본체(20) 방향으로 뻗어 있게 된다.

이와 같이 바퀴부재(81)가 승하강 레일(60)의 채널 공간 내에 위치함에 있어서, 횡방향으로는 채널 공간 내에 유격이 있어도 무방하지만 건물 외벽면 방향 즉, 도 9의 화살표 G-G 방향으로는 바퀴부재(81)와 승하강 레일(60)의 내면 사이에 유격이 없어야 한다. 만일 도 9의 화살표 G-G 방향으로 바퀴부재(81)와 승하강 레일(60)의 내면 사이에 유격이 존재하는 경우, 결국 본체(20)에 구비된 와이퍼장치(10)의 와이퍼 블레이드(110) 전방단부와 건물 외벽면에 유격이 존재하게 되고, 그에 따라 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면을 닦아내지 못하는 상태가 되기 때문이다. 이에 반해 건물 외벽면은 건물 시공상의 오차 등으로 인하여 완벽한 수직면을 이루기가 어렵고 전방으로 볼록하게 되어나 반대로 오목하게 되어 소정의 구배가 존재할 수 있으며, 그에 따라 건물 외벽면에 부착 설치되는 승하강 레일(60) 역시 구배가 존재할 수 있으므로, 단순히 바퀴부재(81)가 승하강 레일(60)의 채널 공간에 위치하였을 때, 자칫 위에서 언급한 것과 같이 도 9의 화살표 G-G 방향으로 바퀴부재(81)와 승하강 레일(60)의 채널 내면 사이에 유격이 존재하는 문제점이 발생될 수 있다.

그러나 본 발명에서 상기 레일결합 구동장치(80)에 복수개의 바퀴부재(81)를 구비함에 있어서, 건물 외벽면 방향으로 복수개의 바퀴부재(81)가 탄성을 가지도록 하고, 본체(20)로부터 건물 외벽면 방향으로 복수개의 바퀴부재(81)가 돌출되는 높이를 서로 다르게 함으로써, 복수개의 바퀴부재(81)들이 적어도 어느 하나는 승하강 레일(60)의 채널 공간 내면 중 도 9의 화살표 G-G 방향의 어느 한쪽 면에는 항상 밀착된 상태가 되므로, 승하강 레일(60)의 채널 공간 내에서의 유격으로 인하여 와이퍼 블레이드(110) 전방단부가 건물 외벽면과 접촉하지 못하게 되는 현상이 발생되지 않게 된다. 이와 같이 바퀴부재(81)들의 돌출 높이가 달라서 바퀴부재(81)가 접촉하고 있는 승하강 레일(60)의 채널 공간 내면이 서로 다르게 되므로, 도 9에 도시된 것처럼 수직한 방향에서 보았을 때는 2개의 바퀴부재(81)가 포개져 있는 상태로 도시된다.

특히, 도면에 도시된 것처럼, 복수개의 바퀴부재(81)를 밴드가 감고 있는 형태의 캐터필러 형태로 제작하게 되면, 위와 같은 승하강 레일(60)의 채널 공간 내에서의 유격으로 인한 문제점 제거 효과가 더욱 향상된다.

다음에서는 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)에 구비된 와이퍼장치(10)만을 분리하여 개략적인 사시도의 형태로 보여주는 도 10을 참조하여 본 발명의 청소로봇 조립체(1)에 구비되는 와이퍼장치(10)의 일 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 상기 와이퍼장치(10)는, 후술하는 와이퍼장치 이동부재(30)와 결합되어 있는 연결이동판(19)에 설치되어 있고 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면 방향 즉, 전면 방향으로 구비되어 있는 블레이드 장착부재(140)와, 상기 와이퍼 블레이드(110)의 아래쪽 위치에 구비되어 건물의 외벽면으로 세척액을 분사하는 노즐부재(120)와, 상기 노즐부재(120)의 아래쪽 위치에 구비되어 있어 건물 외벽면에서 긁어내진 폐(廢)세척액을 수집하는 폐세척액 수집부재(130)를 포함하여 구성된다. 구체적으로, 상기 블레이드 장착부재(140)에는 건물 외벽면에 접촉하여 외벽면에 묻은 물질과 세척액을 긁어내도록 횡방향으로 길게 연장되어 있는 와이퍼 블레이드(110)가 구비되어 있다. 상기 와이퍼 블레이드(110)는 고무나 합성수지 등으로 만들어질 수 있다.

도 10에 도시된 실시예의 경우, 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면에 밀착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록, 상기 블레이드 장착부재(140)는, 와이퍼 블레이드(110)가 가로 배치되어 구비되어 있는 블레이드 고정부재(114)와 후방설치부재(113)로 분할되어 있고, 상기 블레이드 고정부재(114)와 상기 후방지지부재(113) 사이의 간격에는 탄성을 가지는 스프링부재(115)가 구비되어 있는 구성을 가지고 있다. 이와 같은 구성에서는 압축되어 있던 스프링부재(115)의 탄성력에 의해 상기 블레이드 고정부재(114)를 건물 외벽면 방향으로 지속적으로 밀어주게 되므로, 상기 블레이드 고정부재(114)의 전방에 구비된 와이퍼 블레이드(110)가 건물의 외벽면에 닿았을 때는, 건물의 외벽면에 구배가 존재하더라도 지속적인 밀착 상태를 유지할 수 있게 된다.

특히, 이와 같이 스프링부재(115)에 의해 와이퍼 블레이드(110)에 대해 건물 외벽면 방향으로 탄성력이 가해지는 구성은, 후술하는 것처럼 건물 외벽면에 존재하는 돌출부를 지나갈 때 매우 유용하다. 청소로봇 조립체(1)가 하강하다가 돌출부를 만나게 되었을 때, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부의 바로 위쪽까지 하강할 수 있도록 하기 위해서, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 건물 외벽면에 닿지 않은 상태에 있을 경우, 스프링부재(115)의 가압력에 의해 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 후술하는 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부보다 건물 외벽면 방향으로 더 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에서는, 건물 외벽면의 청소가 진행될 때, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 건물 외벽면에 닿아서 가압되어 밀착됨으로써 스프링부재(115)는 압축된 상태에 있게 되고, 그에 따라 후술하는 것처럼 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부 역시 건물 외벽면에 닿게 된다. 도 10에 도시된 실시예에서는 폭방향으로 후방설치부재(113)의 양측에 건물 외벽면 방향으로 전방가이드 봉(119)이 구비되어 있고, 블레이드 고정부재(114)의 폭방향 양측이 각각 상기 전방가이드 봉(119)에 끼워져 있어서, 상기 블레이드 고정부재(114)와 와이퍼 블레이드(110)가 스프링부재(115)에 의해 건물 외벽면 방향으로 가압되어 밀려가거나 또는 스프링부재(115)를 압축하도록 후퇴할 때 상기 전방가이드 봉(119)을 따라서 가이드된 상태로 움직이게 구성되어 있다. 도면부호 118은 전방가이드 봉(119)에 구비되어 상기 블레이드 고정부재(114)가 건물 외벽면 방향으로 과도하게 움직이는 것을 제한하는 전진조절 스톱퍼(118)이다.

한편, 본 발명에서 상기 와이퍼장치(10)에서 상기 와이퍼 블레이드(110)의 아래쪽에는, 노즐구가 형성되어 있어 노즐구를 통해서 세척액을 건물 외벽면 방향으로 분사하는 노즐부재(120)가 구비되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 후방지지부재(113)에 수직설치판(116)이 연결되어 있고, 상기 노즐부재(120)가 상기 수직설치판(116)의 전면에 구비되어 있다.

본 발명에서 상기 노즐부재(120)는 세척액의 분사 방향이 상하로 변화되도록 구성될 수 있다. 즉, 도면에 도시된 실시예와 같이 상기 노즐부재(120)는, 횡방향으로 길게 연장되어 복수개의 노즐구가 간격을 두고 형성된 노즐관(121)과, 상기 노즐관(121)의 횡방향 양단부와 각각 결합하여 상기 노즐관(121)을 상기 수직설치판(116)에 설치하는 결합브레킷(122)으로 구성될 수 있는데, 상기 결합브레킷(122)에는 원호형의 장공(123)이 형성되어 있고, 노즐관(121)의 횡방향 양단부에는 각각 가이드핀(124)이 구비되어, 상기 가이드핀(124)이 상기 장공(123)에 끼워져 있는 구성을 가질 수 있다. 이와 같은 구성에서 모터 등의 동력장치를 이용하여 노즐관(121)을 선회시키게 되면, 가이드핀(124)이 결합브레킷(122)의 원호형 장공(123)을 따라 왕복하여 움직이게 되고 그에 따라 노즐구로부터의 세척액의 분사 방향이 위아래로 변화되면서 건물 외벽면의 상하로 넓은 범위에 고르게 세척액을 뿌릴 수 있게 되는 장점이 있다.

본 발명의 청소로봇 조립체(1)가 건물의 외벽면을 마주하여 수직하게 하강하면서, 노즐구로부터 건물 외벽면으로 분사된 세척액을 상기 와이퍼 블레이드(110)가 긁어내게 되는데, 그에 따라 와이퍼 블레이드(110)에 의해 긁어내진 폐세척액에는 외벽면에 묻어 있던 먼지 및 기타 오염물질이 포함된다. 이러한 폐세척액이 그대로 거리로 낙하하는 경우 건물 아래를 지나가는 보행자에게 큰 해를 끼치게 될 뿐만 아니라 도로로 더럽히게 된다. 또한 아직 청소하지 않은 건물 외벽면을 더 오염시키게 되기도 한다. 이와 같이 폐세척액의 방치로 인한 오염 유발을 방지하도록 본 발명의 청소로봇 조립체(1)의 와이퍼장치(10)에는, 건물의 외벽면에서 긁어내진 폐세척액을 수집하는 폐세척액 수집부재(130)가 더 구비되어 있다.

상기 폐세척액 수집부재(130)는 노즐부재(120)의 아래쪽에 위치하게 되는데, 구체적으로 상기 폐세척액 수집부재(130)는, 폐세척액 흐름가이드 판(131)과 폐세척액 회수홈통(132)으로 이루어져서, 상기 폐세척액 회수홈통(132)이 상기 노즐부재(120)의 아래쪽에서 상기 수직설치판(116)의 전면에 구비되고, 건물 외벽면 방향의 세척액 회수홈통(132)의 전면에는 판부재로 이루어진 폐세척액 흐름가이드 판(131)이 구비되는 구성을 가질 수 있다. 특히, 상기 폐세척액 흐름가이드 판(131)은 폐세척액 회수홈통(132) 방향으로 기울어지도록 경사지게 구비될 수 있고, 도면에 도시된 것처럼 복수개가 층을 이루어서 구비되는 것도 바람직하다. 상기 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부가 건물 외벽면에 접촉하는 것이 폐세척액의 흐름 유도에 더욱 바람직하며, 상기 폐세척액 흐름가이드 판(131)은 와이퍼 블레이드(110)와 마찬가지로 고무판 등의 탄성부재로 제작될 수 있다.

상기 와이퍼장치(10)에 위와 같은 구성의 폐세척액 수집부재(130)가 구비되어 있는 경우, 와이퍼 블레이드(110)에 의해 긁어내진 폐세척액은 폐세척액 흐름가이드 판(131)을 타고 흘러내려 폐세척액 회수홈통(132)으로 모이게 되고, 후속하여 상기 폐세척액 회수홈통(132)과 연통된 폐세척액 저장탱크(22)로 모이게 구성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 오염물질이 포함된 폐세척액이 무방비 상태로 버려지는 것을 방지할 수 있으며, 폐세척액이 건물 외벽면을 타고 흘러내려서 건물 외벽면을 다시 더럽히는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 11에는 본체(20)를 이루는 후면판(29)을 제거한 상태의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 참고로 도 11에서는 후술하는 연결이동판(19)과 와이퍼 이동부재(30)의 구조가 보이도록, 연결이동판(19)과 와이퍼 이동부재(30)의 수평판(32)을 덮고 있는 덮개부재(39)와, 와이퍼 이동부재(30)의 수직이동판(31)을 감싸서 보호하기 위한 주름형 신축보호부재(38)의 도시를 생략하였다. 또한 편의상 요동방지 횡프레임(210) 역시 도시를 생략하였다.

도면에 도시된 것처럼 상기 폐세척액 저장탱크(22)는 본체(20)에 설치될 수 있는데, 구체적으로 본체(20)의 전면판(28)과 후면판(29) 사이에 형성된 내부 공간에는 폐세척액 저장탱크(22)가 위치할 수 있다. 특히, 도면에 도시된 실시예에서는 본체(20) 내에 또다른 구성을 더 설치할 수 있는 공간을 확보할 목적으로, 폐세척액 저장탱크(22)를 두개의 탱크로 구분하여 본체(20)의 횡방향으로 2개의 탱크를 이격한 상태로 배치하고 있는데, 이 경우 2개의 폐세척액 저장탱크에 균등하게 폐세척액이 저장될 수 있도록 2개의 폐세척액 저장탱크 사이는 서로 연통관(25)으로 이어져 있다. 만일 2개의 폐세척액 저장탱크가 서로 연통되어 있지 않게 되면 2개의 폐세척액 저장탱크(22)에 담겨지는 폐세척액의 양이 달라질 수 있고, 이 경우, 2개의 폐세척액 저장탱크 간의 무게가 달라져서 본체(20)가 더 무거운 폐세척액 저장탱크(22) 방향으로 기울어져 불안정한 상태가 될 수 있다. 그러나 위와 같이 서로 이격된 2개의 폐세척액 저장탱크(22) 사이를 연통관(25)에 의해 연통시켜두면, 2개의 폐세척액 저장탱크 중 어느 한쪽으로 편중되어 폐세척액이 유입되더라도 연통관(25)을 통해 다른 한쪽의 탱크로 유입되어, 2개의 폐세척액 저장탱크(22)에 담기는 폐세척액의 양이 균등하게 되며, 따라서 2개의 폐세척액 저장탱크(22) 간의 무게 차이로 인한 불안정한 상태가 발생하는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

더 나아가 상기 본체(20)의 내부 공간에는 도면에 도시된 것처럼, 노즐부재(120)를 통해서 분사될 세척액이 담겨져 있는 세척액 저장탱크(26)도 배치될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)에는, 건물 외벽면을 향하여 상기 와이퍼장치(10)를 전,후진하게 만들고 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면의 돌출부에 닿게 되었을 때 와이퍼 블레이드의 하강은 정지시키지만 본체(20)는 정지하지 않고 계속하여 하강할 수 있도록 상기 와이퍼장치(10)가 본체(20)에 대해 상대운동할 수 있게 만드는 와이퍼장치 이동부재(30)가 구비되어 있다.

도 12 내지 도 15에는 각각 상기한 와이퍼장치 이동부재(30)의 구성을 상세히 보여주기 위하여, 세척액 저장탱크(26)와 폐세척액 저장탱크(22)를 제거하고 본체(20)의 전면판(29)과 와이퍼장치 이동부재(30)와 와이퍼장치(10)만을 남겨둔 상태로 전면판(29)의 배면방향에서 바라본 상태로 도시한 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

앞서 언급한 것처럼, 상기 와이퍼장치 이동부재(30)는 상기 와이퍼장치(10)를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킴과 동시에 상기 와이퍼장치 이동부재(30) 자체는 본체(20)에 대해 수직하게 승하강하도록 상대운동하게 된다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 와이퍼 이동부재(30)가 수직이동판(31)과 수평판(32)이 결합된 ㄱ자 형태의 부재로 이루어져 있으며, 상기 본체(20)에는 수직레일(21)이 구비되어 있고, 상기 수직이동판(31)은 상기 수직레일(21)을 따라 이동하는 구성을 가지고 있다. 상기 와이퍼장치 이동부재(30)를 수직하게 승하강시키는 방식으로서 도면에 도시된 실시예에서는 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 운동변환기구(mechanism)를 이용하였다. 즉, 본체(20)의 전면판(28)의 배면측에 제1회전모터(M1) 및 상기 제1회전모터(M1)에 의해 회전되는 제1회전축(23)을 설치하고, 상기 제1회전축(23)과 결합되어 상기 제1회전축(23)이 회전하게 되면 회전축을 따라 직선운동하는 운동변환부재(미도시)를 수직이동판(31)에 설치함으로써, 상기 운동변환부재에 의해 제1회전모터(M1)와 제1회전축(23)의 회전운동이 직선운동으로 변환되어 수직이동판(31)이 수직레일(21)을 따라 수직하게 승하강하게 되는 것이다. 도 12는 수직이동판(31)이 아직 움직이지 아니하여, 와이퍼장치 이동부재(30)가 본체(20)에 고정되어 있되 와이퍼장치(10)는 건물 외벽면 방향으로 진출한 상태를 보여주고 있고, 도 13은 도 12에 도시된 상태에 있던 수직이동판(31)이 본체(20)에 대해 상대이동하여 와이퍼 이동부재(30)가 상승한 상태를 보여주고 있다. 회전축과 결합되어 회전축의 회전에 따라 직선운동하게 되는 운동변환부재 자체는 이미 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 와이퍼장치 이동부재(30)에는 앞서 언급한 것처럼 상기 와이퍼장치(10)를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킬 수 있는 구성이 구비되어 있는데, 도면에 도시된 실시예에서는 수평판(32)의 상면에 또다른 제2회전모터(M2)와, 상기 제2회전모터(M2)에 의해 회전되는 제2회전축(27)이 건물 외벽면 방향으로 길게 설치되어 있으며, 와이퍼장치(10)에 연결된 연결이동판(19)이 상기 제2회전축(27)의 회전에 의해 직선운동하도록 결합 설치되어 있다. 상기 연결이동판(19)에도, 수직이동판(31)과 유사하게 상기 제2회전축(27)이 회전하게 되면 회전축을 따라 직선운동하는 운동변환부재(미도시)가 구비되어 있어, 제2회전축(27)이 회전하게 되면, 연결이동판(19)이 건물 외벽면 방향으로 진출하거나 또는 후퇴하게 되며, 그에 따라 연결이동판(19)에 결합되어 있는 와이퍼장치(10)가 건물 외벽면 방향으로 진출하여 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면과 밀착하거나 또는 와이퍼장치(10)가 뒤로 후퇴하여 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면으로부터 멀어지게 된다. 도면에서 부재번호 24는 상기 수평판(32)에 설치되어 상기 연결이동판(19)이 전후진하는 것을 가이드하는 수평레일(24)이다. 즉, 도면에 도시된 실시예에서는 상기 연결이동판(19)은 상기 수평레일(24)에 이동가능하게 결합되어 있어, 수평레일(24)에 의해 가이드되어 전후진하는 것이다. 도 14는 도 13에 도시된 상태에 있던 와이퍼 이동부재(30)의 작동에 의해 연결이동판(19)과 와이퍼장치(10)가 건물 외벽면 방향으로부터 후퇴한 상태를 보여주고 있으며, 도 15는 도 14에 도시된 상태에 있던 와이퍼 이동부재(30)의 와이퍼 이동부재(30)가 본체(20)에 대해 하강하는 방향으로 상대이동하여 와이퍼장치 이동부재(30)가 다시 본체(20)에 대해 고정된 상태를 보여주고 있다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)는 아래에서 설명하는 방식으로 작동하게 된다. 아래에서는 편의상 건물의 외벽면으로서 유리창(100)을 예로 들어 설명하게 되는데, 본 발명의 작동과정을 설명하기에 앞서 건물 외벽면에 돌출부가 존재할 때 종래의 와이퍼 블레이드가 움직이는 상태를 우선 설명한다.

도 16에는 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면으로부터 후퇴하지 아니하는 구성을 가진 상태에서, 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면의 돌출부를 지나서 하강하는 상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

도 16에서 "위치(a)"라고 표시된 상태와 같이, 와이퍼 블레이드(110)가 건물의 유리창(100) 표면을 긁으면서 아래로 이동하다가 실선으로 도시된 "위치(b)"라고 표시된 상태와 같이, 건물 외벽면에 존재하는 돌출부, 예를 들어, 유리창 사이에 존재하는 창틀로 인한 돌출된 부분 등과 같은 돌출부(300)에 와이퍼 블레이드(110)가 걸린 후에도 계속하여 하강하게 되면, 고무나 합성수지로 제작되어 탄성을 가지는 와이퍼 블레이드(110)는 점선으로 도시된 "위치(c)"의 상태와 같이 변형되면서 돌출부(300)를 타고 넘어가서 다시 원래의 형상으로 복귀되어 "위치(d)"라고 표시된 것과 같은 상태가 된다. 그런데 이와 같이 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나면서 그 형상이 원상 복귀될 때, 그 충격으로 인하여 와이퍼 블레이드(110)에 묻어 있던 물기 내지 물방울이, 이미 와이퍼 블레이드(110)가 지나가서 청소가 완료된 유리창 즉, 와이퍼 블레이드(110) 위쪽의 유리창으로 튀게 되고, 그에 따라 청소가 완료되었던 유리창이 다시 더럽혀지는 현상이 발생하게 된다. 또한, 와이퍼 블레이드(110)의 형상이 원상 복귀되어 유리창(100)의 표면에 닿게 되는 지점이 돌출부(300)의 아래쪽으로 일정 거리(도 16에서 도면부호 L-1로 표시된 거리) 떨어진 위치가 되며, 그에 따라 돌출부(300)의 바로 아래쪽의 일정 거리(도 16에서 도면부호 L-1로 표시된 거리) 부분은 청소가 이루어지지 않게 되는 문제가 생긴다. 그 뿐만 아니라, 도 16에서와 같이 와이퍼 블레이드(110)가 무작정 돌출부(300)를 타넘어가는 경우, 와이퍼 블레이드(110)가 손상될 수도 있으며, 돌출부(300)의 연직방향 폭이 넓을 경우, 와이퍼 블레이드(110)가 타넘어가지 못할 수도 있으며, 무리하게 돌출부(300)를 타넘어가더라도 청소가 이루어지지 않는 거리가 커지게 되는 문제가 생긴다.

이를 해결하기 위해서, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿은 후에 와이퍼 블레이드(110)를 후퇴시키는 방안을 고려할 수도 있지만, 이 경우에는 와이퍼 블레이드(110)가 후퇴할 수 있는 시간을 확보하려면 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿았을 때 청소로봇 조립체의 하향 이동을 정지시켜야 한다. 그런데, 청소로봇 조립체(1)가 하강하는 중에 정지시키는 것은 또다른 문제를 야기하게 된다. 청소로봇 조립체(1)의 본체(20) 내에는 저장탱크 등 여러 가지 장치가 설치되어 있으므로 상당한 자체 중량을 가지고 있으며, 이러한 중량체인 청소로봇 조립체(1)는 빌딩의 옥상에서 늘어뜨린 케이블 등에 매달려 있는 상태이다. 따라서 청소로봇 조립체(1)가 하강하는 중에 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부를 만나서 청소로봇 조립체(1)의 이동을 정지시키게 되면, 중량물인 청소로봇 조립체(1)의 정지로 인한 충격이 발생하게 되고, 그에 따라 와이퍼 블레이드(110)에도 충격이 가해져서 와이퍼 블레이드(110)가 불규칙하게 움직이게 되고, 결국 와이퍼 블레이드(110)에 묻어 있던 물기가, 이미 청소가 완료된 위쪽 유리창으로 튀게 되어 다시 더럽혀지는 현상이 발생하게 된다.

또한 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나간 후에는 다시 와이퍼 블레이드(110)가 유리창쪽으로 전진해야 하므로, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지난 직후에도 다시 청소로봇 조립체(1)가 정지해야 하고, 그에 따라 위와 같은 와이퍼 블레이드(110)로부터 상향으로의 물 튀김 현상이 발생하게 되어, 이미 청소된 유리창의 재오염 현상이 발생하게 되는 문제가 있다. 또한 청소로봇 조립체(1)가 하강하다가 돌출부(300)를 만날 때 마다 정지하였다가 다시 하강하는 동작을 반복하게 되면 작업속도가 저하되고 경제성이 떨어지게 되는 문제도 있다.

그러나 본 발명에서는 위에서 설명한 바와 같이, 상기 와이퍼장치(10)를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킴과 동시에 본체(20)에 대해 수직하게 상대운동하여 움직이는 상기 와이퍼장치 이동부재(30)가 구비되어 있으므로, 도 16에서 보여준 위와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

도 17 내지 도 22에는 각각 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)가 유리창(100)의 전면에 위치한 상태를 보여주는 도 12의 선 K-K에 따른 개략적인 측단면도가 도시되어 있다.

본 발명의 청소로봇 조립체(1)는, 앞서 설명한 것처럼 유리창(100)을 와이퍼 블레이드(110)가 긁으면서 하강하는 도중에 돌출부(300)를 만나서 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부로 인하여 하강하기 어려운 상태가 되면, 와이퍼 블레이드(110)는 그 하강을 정지하게 되지만 본체(20)는 정지하지 않고 계속 하강하는 구성을 가진다. 이를 위해서 본 발명에는 돌출부(300)로 인하여 와이퍼 블레이드(110)가 하강할 수 없는 상태가 되는지를 감지하기 위한 "돌출부 감지센서(미도시)"가 구비된다. 상기 "돌출부 감지센서"는 본체(20)에 구비되어 와이퍼 블레이드(110)의 아래 위치(더 구체적으로는 폐세척액 회수홈통(132)의 아래 위치)에서 유리창(100) 방향으로 신호를 보내어 돌출부(300)로부터 반사되는 신호를 인지하는 방식을 통해서, 돌출부(300)의 존재를 인식하게 되는 형식의 센서로 이루어질 수도 있고, 접촉센서로 이루어져서 폐세척액 회수홈통(132)의 하면에 부착됨으로써 돌출부(300)와 폐세척액 회수홈통(132) 사이에 위치하여 폐세척액 회수홈통(132)이 돌출부(300)에 접촉되었을 때 그 접촉 사실을 인지하거나 폐세척액 회수홈통(132) 간의 거리를 인지함으로써, 돌출부(300)의 존재를 인식하게 되는 형식으로 구성될 수도 있다.

한편, 앞서 설명한 것처럼, 본체(20)와 와이퍼장치(10) 사이에는 와이퍼장치 이동부재(30)가 구비되어 있고, 상기 와이퍼장치 이동부재(30)에는 상기 와이퍼장치(10)를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킬 수 있는 구성이 구비되어 있다. 또한 상기 와이퍼장치 이동부재(30)는, 본체(20)에 볼 때 본체(20)에 대해 수직하게 승하강하는 형식으로 상대운동할 수 있는 구성을 가지고 있다.

우선 "정상 청소상태"에서는 와이퍼장치 이동부재(30)와 본체(20)는 서로에 대해 잠겨있는 상태에 있게 된다. 즉, 와이퍼장치 이동부재(30)는 본체(20)에 대해 수직하게 상대운동하지 않는 상태로 있는 것이다. 그러나 "정상 청소상태"에서 상기 와이퍼장치(10)는 건물 외벽면 방향으로 전진되어 있다. 즉, 와이퍼장치 이동부재(30)에 결합된 연결이동판(19)이 건물 외벽면 방향으로 진출하여 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면과 밀착된 상태에 있게 되는 것이다. 이러한 "정상 청소상태"는 도 12 및 도 17에 도시되어 있다.

이와 같은 "정상 청소상태"에서는, 청소로봇 조립체(1)가 하강할 때 본체(20)와 와이퍼 이동부재(30), 그리고 와이퍼장치(10)가 모두 동일한 속도로 함께 하강하게 되고, 하강 과정에서 노즐부재(120)의 노즐구로부터 유리창(100)으로 세척액이 분사되면서 상기 와이퍼 블레이드(110)가 세척액과 함께 유리창(100)에 있던 오염물을 긁어내어 청소하게 되며, 오염물이 포함된 폐세척액은 폐세척액 흐름가이드 판(131)에 의해 흐름을 유도하여 폐세척액 회수홈통(132)으로 수집된다.

위와 같이 "정상 청소상태"를 유지하여 통상적인 유리창(100)의 청소작업이 진행되다가, 후속하여 도 18에 도시된 것처럼, 건물 외벽면의 돌출부(300)에 폐세척액 회수홈통(132)이 닿아서 와이퍼 블레이드(110)의 하강에 돌출부(300)가 장애로 되는 상태가 되면, 이러한 상태를 "돌출부 감지센서(미도시)"가 인지하게 되는데, "돌출부 감지센서"에 의해 이와 같이 돌출부(300)가 와이퍼장치(10)의 하강에 장애로 되는 상태를 인지하면, 와이퍼 이동부재(30)와 본체(20) 사이의 잠김상태가 해제되면서, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 되어 와이퍼 이동부재(30)는 수직 높이를 계속 유지한 채 본체(20)만이 계속 하강하게 된다. 즉, 돌출부(300)에 와이퍼 블레이드(110)가 닿게 되는 위치에 이르게 되면, 제1회전모터(M1)의 구동에 의해 제1회전축(23)이 회전하여 도 13에 도시된 것처럼 와이퍼 이동부재(30)의 수직이동판(31)이 수직레일(21)을 따라 수직하게 본체(20)의 위쪽으로 상승하도록 움직이게 되어, 도 19에 도시된 것처럼 결과적으로 와이퍼 이동부재(30)와 연결되어 있는 와이퍼장치(10)는 돌출부(300)로 인하여 더 이상 하강하지 않는 상태의 수직 높이를 유지하고 있고, 본체(20)만이 독자적으로 계속 하강하는 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되는 것이다. 이 때 본체(20)가 등속도로 하강할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본체(20)만이 독자적으로 하강하는 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에 있는 동안에는 와이퍼 이동부재(30)는 본체(20)에 대해 상승하는 방향으로 상대운동을 하게 되어 와이퍼 이동부재(30)와 와이퍼장치(10)는 마치 원래의 수직 높이를 유지한 채로 정지해있고 본체(20)만이 계속 하강하는 것처럼 보이는 상태가 된다. 즉, 본 발명에서는 돌출부(300)가 와이퍼장치(10)의 하강에 장애로 되는 상태에 이르게 되면, 와이퍼 이동부재(30)가 본체(20)를 따라 상승하도록 상대운동을 시작하게 되어, 와이퍼 이동부재(30)와 와이퍼장치(10)는 하강이 중지된 위치를 고수하게 되지만 본체(20)는 정지하지 않고 계속하여 하강하게 되는 것이다. 따라서 본 발명에서는 와이퍼 블레이드(110)가 하강하다가 돌출부(300)가 와이퍼장치(10)의 하강에 장애로 되는 위치에 상태에 이르게 되더라도 본체(20)는 하강하던 속도를 유지하면서 계속 할 수 있으므로, 본체(20)의 정지로 인한 출렁거림 등의 정지 충격이 발생하지 않게 되고, 정지 충격으로 인한 와이퍼 블레이드(110)로부터의 물 튀김이 발생하지 않게 되므로 이미 청소가 완료된 위쪽 유리창에 세척액이 묻게 되는 재오염 발생이 방지된다.

한편, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되면 본체(20)만이 하강이 시작됨과 동시에, 와이퍼장치(10)는 후퇴하기 시작한다. 즉, 건물 외벽면의 돌출부(300)가 와이퍼장치(10)의 하강에 장애로 되는 위치에 이르렀다는 것을 돌출부 감지센서가 인지하게 되면, 제2회전모터(M2)가 구동 개시하여 제2회전축(27)을 회전시킴에 따라 와이퍼장치 이동부재(30)에 결합된 연결이동판(19)이 건물 외벽면 방향으로부터 후퇴하기 시작한다. 따라서 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에서는 도 14 및 도 19에 도시된 것처럼 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)으로부터 돌출부(300)의 돌출 높이(t)를 초과한 길이로 후퇴하게 된다. 그러나 앞서 설명한 것처럼, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에서는 와이퍼 블레이드(110)가 돌출 높이(t)를 초과하는 길이로 후퇴하게 되며, 이와 같이 와이퍼 블레이드(110)가 후퇴하는 동안에도 와이퍼 이동부재(30)와 본체(20)간의 상대이동이 진행되어 본체(20)는 정지하지 않고 계속 하강한다. 도 19에 도시된 점선은, 도 18에 도시된 상태에서의 위치를 참고적으로 도시한 것이다.

본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)에는 하강하는 와이퍼장치(10)에 대해 돌출부(300)가 장애로 된다는 것이라는 것을 인지하는 "돌출부 감지센서"와 더불어, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 돌출부(300)에 닿지 않도록 충분히 후퇴하였는지를 인지하는 "후퇴감지센서"(미도시)가 구비되는데, 이러한 "후퇴감지센서"를 통해서 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 걸리지 않을 정도로 후퇴한 것으로 인지하게 되면 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 종료되고 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"가 시작되어 와이퍼장치(10)의 후퇴는 정지됨과 동시에, 와이퍼 이동부재(30)는 본체(20)에 대해 상승하던 상대운동을 멈추고, 다시 본체(20)가 이동하던 방향으로 하강하는 상대운동을 하기 시작한다. 즉, 후퇴감지센서에 의해 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 걸리지 않을 정도로 후퇴한 것으로 인지되면, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 종료되고 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"가 시작되어, 제1회전모터(M1)는 반대방향으로 구동되면서 제1회전축(23)을 회전시켜 와이퍼 이동부재(30)의 수직이동판(31)이 수직레일(21)을 따라 수직하게 본체(20)에 대해 아래쪽으로 움직이도록 상대운동하게 되는 것이다. 이러한 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"에서는 와이퍼 블레이드(110)의 후퇴는 더 이상 이루어지지 않는 것이 바람직하다.

한편, "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"에서 와이퍼 이동부재(30)는 본체(20)가 하강하는 속도보다 더욱 빠르게 하강하도록 상대이동하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에서는 본체(20)만이 하강하는 상태였으므로, 이동하던 방향 즉, 하강방향으로 볼 때, 본체(20)는 와이퍼 이동부재(30)보다 더 앞선 위치에 있게 된다. 따라서 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"에서는 와이퍼 이동부재(30)가 본체(20)의 이동방향으로 더 빠르게 가속운동을 시작함으로써, 계속하여 하강하고 있던 본체(20)의 이동거리를 따라잡게 되는 것이다. 도 20에는 이와 같이 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"에서 와이퍼 이동부재(30)가 가속 하강하여 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿지 않은 상태로 지나가는 모습이 도시되어 있다. 도 20에서 점선은 도 19에 도시된 상태에서의 위치를 참고적으로 도시한 것이다.

와이퍼 이동부재(30)가 가속 하강하여 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿지 않은 채로 돌출부(300)를 완전히 지나간 직후에는 와이퍼 이동부재(30)는 가속 하강하던 것을 멈추고 반대 방향으로 본체(20)에 대해 상대이동하게 되어, 와이퍼 이동부재(30)와 와이퍼장치(10)는 돌출부(300)를 지나간 위치의 수직 높이를 계속 유지하되, 본체(20)는 정지하지 않고 계속하여 하강하게 된다. 즉, "제2차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되면 와이퍼 이동부재(30)는 가속 하강을 멈추고, 제1회전모터(M1)와 제1회전축(23)의 작동에 의해 와이퍼 이동부재(30)가 적극적으로 본체(20)로부터 상승하는 방향으로 상대운동하기 시작하는 것이다.

이와 같이 "제2차 본체만의 독자 하강 상태"로 다시 진입할 수 있도록 청소로봇 조립체(1)에는 "돌출부 통과 감지센서"가 구비되며, 이러한 "돌출부 통과 감지센서"(미도시)를 통해서 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 통과하였음을 인지하게 되면, 와이퍼 이동부재(30)는 가속 하강을 멈추고, 적극적으로 본체(20)로부터 상승하게 되어 본체(20)의 이동방향과는 반대 방향으로 움직이게 된다.

앞서 살펴본 것처럼 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나치도록 와이퍼 이동부재(30)가 가속 하강하는 동안에도 본체(20)는 계속하여 하강하고 있는데, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지난 상태에서는, 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)에 닿도록 전진할 필요가 있으며, 와이퍼 블레이드(110)가 전진하는 동안에는 비록 본체(20)는 계속 하강하여 그 위치가 점점 아래로 내려가더라도, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300) 바로 아래의 수직 높이에 계속 위치하고 있어야 한다. 이러한 상태를 만들기 위해서 와이퍼 이동부재(30)가 능동적으로 본체(20)의 하강방향과는 반대 방향으로 상대운동하는 "제2차 본체만의 독자 하강 상태"로 다시 진입하게 되는 것이다.

따라서 이와 같이 "제2차 본체만의 독자 하강 상태"가 되면, 본체(20)는 계속 하강함과 동시에, 와이퍼 이동부재(30)는 능동적으로 본체(20)의 이동방향과는 반대 방향으로 움직이므로써, 도 21에 도시된 것처럼 마치 와이퍼 이동부재(30)와 와이퍼장치(10)는 더 이상 하강하지 않아서 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)의 바로 아래 위치에 머무르고 있고, 단지 본체(20)만이 하강하는 것처럼 보이는 상태가 된다. "제2차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되면, 제2회전모터(M2)와 제2회전축(27)이 작동하게 되고, 그에 따라 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)을 향하여 전진하여 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 돌출부(300)의 바로 아래쪽 위치에서 유리창(100)에 닿게 된다. 즉, 제2차 본체만의 독자 하강 상태"에서는 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)으로 전진하는 것이다.

본 발명에서는 이와 같이 돌출부(300) 바로 아래 위치에서 와이퍼 블레이드(110)가 하강하지 않는 채 유리창(100)으로 전진하게 되고, 그에 따라 돌출부(300)의 바로 아래쪽 위치부터 다시 와이퍼 블레이드(110)에 의한 청소를 시작할 수 있게 된다. 따라서 본 발명의 청소로봇 조립체(1)에 의하면, 돌출부(300)의 바로 아래쪽에 청소가 이루어지지 않는 부분이 발생하는 것을 방지하여 더욱 완벽한 청소를 할 수 있게 되는 효과를 발휘하게 된다. 참고로 도 21에서 점선은 도 20에 도시된 상태에서의 위치를 도시한 것이다.

본 발명에는 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)에 접촉하였음을 인지할 수 있는 "와이퍼 접촉센서"(미도시)가 구비되는데, 이러한 와이퍼 접촉센서에 의해 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 유리창(100)에 닿는 것을 인지하게 되면, 다시 "제2차 본체만의 독자 하강 상태"가 종료되고 "제2차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"가 시작된다. 즉, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 유리창(100)에 닿게 되면, "제2차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"가 시작되어 도 22에 도시된 것처럼 와이퍼 이동부재(30)는 본체(20)가 이동하던 방향으로 가속도를 가지고 빠르게 하강하게 된다. 즉, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 유리창(100)에 닿은 상태에서, 본체(20)에 대해 와이퍼 이동부재(30)가 상승하도록 작동하던 제1회전모터(M1)와 제1회전축(23)이 반대방향으로 작동하게 되어 와이퍼 이동부재(30)가 본체(20)에 대해 하강하도록 상대운동하면서 와이퍼 이동부재(30)가 빠르게 가속하여 하강하게 되는 것이다. 이러한 제2차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태에서도, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 유리창(100)에 닿아 있으므로, 와이퍼 블레이드(110)에 의한 유리창(100)의 청소는 지속적으로 이루어진다. 참고로 도 22에서 점선은, 도 21에 도시된 상태에서의 위치를 도시한 것이다.

이와 같은 와이퍼 이동부재(30)의 적극적인 가속 하강에 의해 와이퍼 이동부재(30)가 "정상청소상태"가 되는 위치에 이르게 되면, 본체(20)에 대한 와이퍼 이동부재(30)의 상대이동은 멈추고, 와이퍼 이동부재(30)는 본체(20)에 다시 고정되어 상대운동이 이루어지지 않게 되면서 "정상청소상태"가 시작되어 와이퍼 이동부재(30)와 본체(20)가 함께 동일한 속도로 하강하여 유리창을 청소하게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 청소로봇 조립체(1)는, 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)을 닦으면서 하강하다가 돌출부(300)를 만나게 되면, 와이퍼 블레이드(110)가 후퇴하여 돌출부(300)를 지나간 후 다시 유리창(100)에 접촉하여 하강하면서 청소를 하면서도, 무거운 중량체로 이루어진 본체(20)는 와이퍼 블레이드(110)의 이러한 작동과 무관하게 계속하여 등속도로 하강하게 된다. 따라서 본체(20)의 갑작스런 정지로 인한 정지충격이 와이퍼 블레이드(110)에 가해지지 않게 되고, 정지충격으로 인하여 와이퍼 블레이드(110)로부터 물이 위쪽 유리창(100)으로 튀어서, 청소되었던 부분이 다시 오염되는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 뿐만 아니라, 본 발명에서는 도 16과 관련하여 종래 기술의 문제점으로 살펴보았던 사항 즉, 와이퍼 블레이드(110)가 무작정 돌출부(300)를 타넘어감으로 인한 와이퍼 블레이드(110)의 손상, 돌출부(300) 아래의 미청소 영역의 증가 등의 문제점도 모두 해결할 수 있게 된다.

한편, 앞서 설명한 것처럼, 본 발명에는 돌출부(300)가 와이퍼 블레이드(110)의 하강에 장애가 되는지를 감지하기 위한 "돌출부 감지센서(미도시)", 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 회피하기 위하여 후퇴할 때 돌출부(300)에 닿지 않도록 충분히 후퇴하였는지를 인지하는 "후퇴감지센서(미도시)", 와이퍼 블레이드(110)가 후퇴한 후 다시 하강할 때 돌출부(10)를 완전히 지나쳐서 하강하였는지를 인지하는 "돌출부 통과 감지센서(미도시)", 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부를 완전히 지나쳐서 하강한 후 다시 유리창쪽으로 전진할 때 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)에 닿았는지를 인지하는 "와이퍼 접촉센서(미도시)"가 구비된다. 상기 "돌출부 감지센서", "후퇴감지센서", "돌출부 통과 감지센서" 및 "와이퍼 접촉센서"들은 인식상황에 따라 구분하여 설명하고 있으나, 다양한 공지의 물체인식 센서 기술을 활용하며 별도의 독립된 센서가 각각의 상황을 인지하도록 구성될 수 있으며, 1개의 센서 또는 복합센서군(이하 "복합센서군"이라고 칭함)으로 구성되어 상기의 모든 상황(돌출부에 의해 와이퍼장치의 하강에 지장이 발생하는 상황, 와이퍼부재가 충분히 후퇴되어 있는 상황, 돌출부를 통과한 상황, 와이퍼부재가 유리창에 닿아 있는 상황)을 인지할 수도 있다. 상기 "복합센서군"은 와이퍼 블레이드(110)의 말단에서 전방위로 신호를 보내어 돌출부(300) 또는 유리창(100)으로부터 반사되는 신호를 인지하는 방식을 통해서, 돌출부(300)의 존재를 인식하거나 유리창(100)과의 접촉을 인식하게 되는 형식의 센서로 이루어질 수도 있고, 압력변화 등을 센싱하여 돌출부(300) 또는 유리창(100)의 접촉여부를 인지할 수도 있다. 바람직하게는 "복합센서군"은 상기의 다양한 인지방법이 복합적으로 적용된다. 이러한 센서들은 본체(20)에 구비될 수 있다.

한편, 위의 설명에서는, 폐세척액 회수홈통(132)의 하면이 돌출부(300)에 접촉되었을 때, 와이퍼장치(10)가 후퇴하여 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)으로부터 멀어지기 시작하는 것으로 묘사하였다. 이러한 경우, 부득이하게 와이퍼 블레이드(110)와 폐세척액 회수홈통(132) 사이의 작은 높이에서는 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)에 닿지 않게 되어 그 부분에 대한 유리창(100)의 청소가 이루어지지 않게 된다. 와이퍼 블레이드(110)와 폐세척액 회수홈통(132) 사이의 높이가 크지 않고, 또 일반적으로 돌출부(300)의 바로 윗면에는 유리창(300)을 고정시키기 위한 몰딩 등이 존재하기 때문에 이러한 미청소 영역의 존재는 무시할 수도 있지만, 본 발명에서는 아래와 같은 구성을 이용함으로써 위와 같은 미청소 영역이 발생하는 것마저도 완전히 예방할 수 있다.

도 17 내지 도 22에 도시된 것처럼, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 건물 외벽면에 닿지 않은 상태에 있을 때, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부와 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부가 건물 외벽면으로 돌출된 높이가 대략 동일할 수도 있지만, 앞서 언급한 것처럼, 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 건물 외벽면에 닿지 않은 상태에 있을 때, 스프링부재(115)의 가압력에 의해 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부보다 건물 외벽면 방향으로 더 돌출되어 있을 수도 있다. 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부보다 건물 외벽면 방향으로 더 돌출되어 있는 실시예의 경우에도, "정상 청소상태"에서는 도 17에 도시된 상태와 마찬가지로 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부와 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부가 모두 유리창(100)에 닿은 상태가 된다.

청소로봇 조립체(1)가 "정상 청소상태"로 하강하다가 폐세척액 회수홈통(132)의 하면이 돌출부(300)에 접촉하게 되면, 앞서 설명한 것처럼 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되면서 와이퍼장치 이동부재(30)에 결합된 연결이동판(19)이 후퇴하기 시작하고 그에 따라 폐세척액 회수홈통(132) 역시 후퇴하게 되는데, 와이퍼 블레이드(110)가 결합되어 있는 블레이드 고정부재(114)는, 건물 외벽면 방향으로 스프링부재(115)에 의해 가압력을 받고 있으므로, 폐세척액 회수홈통(132)은 후퇴하더라도 와이퍼 블레이드(110)는 여전히 그 전방단부가 유리창(300)에 닿아 있는 상태를 유지하게 된다. 이 때, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에 있으므로 와이퍼 이동부재(30)는 그 위치를 고수하지만 본체(20)는 정지하지 않고 계속 하강한다. 도 23에는 이와 같이 도 18에 도시된 상태에 후속하여 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되어 폐세척액 회수홈통(132)은 돌출부를 벗어나도록 후퇴해 있고 와이퍼 블레이드(110)는 여전히 그 전방단부가 유리창(300)에 닿아 있는 상태를 보여주는 도 23에 대응되는 개략적인 측단면도가 도시되어 있다.

앞서 도 17 내지 도 22를 참조하여 설명한 실시예에서는, "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에서 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부 높이 이상으로 후퇴하게 되고, 후속하여 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"가 시작하는 것으로 설명하였지만, 도 23에 도시된 실시예에서는 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"에서 폐세척액 회수홈통(132)이 돌출부(300)를 지나갈 정도로 후퇴한 후에는 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 일시 중지되어, 본체(20)와 와이퍼 이동부재(30)가 함께 하강하거나 또는 "와이퍼 이동부재의 추가 가속 하강 상태"가 진행된다. 도 24에는 이와 같이 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 일시 중지되어 본체(20)와 와이퍼 이동부재(30)가 함께 하강하거나 또는 "와이퍼 이동부재의 추가 가속 하강 상태"가 진행되어 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부에 닿은 상태를 보여주는 개략적인 측단면도가 도시되어 있다. 폐세척액 회수홈통(132)은 돌출부(300)를 벗어난 상태로 후퇴하고 와이퍼 블레이드(110)는 스프링부재(115)에 의해 가압되어 그 전방단부가 유리창(100)에 닿은 상태에서는 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 일시 중지되어 본체(20)와 와이퍼 이동부재(30)가 서로 고정되어 함께 하강함으로써 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)을 긁으면서 내려오거나 또는 전술한 "제1차 와이퍼 이동부재의 가속 하강 상태"처럼 와이퍼 이동부재(30)가 본체(20)를 따라 하강하도록 상대운동하게 되어 와이퍼 블레이드(110)가 유리창(100)을 긁으면서 내려와서 도 24에 도시된 상태에 이르게 되는 것이다. 따라서 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 유리창(100)에 닿은 채로 와이퍼장치(10)가 하강하게 되어 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)의 바로 윗부분의 유리창까지도 닦아 내게 된다. 이와 같이 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)의 바로 윗부분의 유리창까지도 닦아낸 도 24에 도시된 상태에 후속하여, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿지 않도록 후퇴한 상태를 보여주는 개략적인 측단면도가 도 25에 도시되어 있다. 도 25에서 점선은 도 24의 상태를 참고적으로 도시한 것이다.

이와 같이 짧은 간격에 대해 와이퍼 블레이드(110)가 유리창에 밀착한 상태로 하강한 후, 돌출부 감지센서에 의해 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿게 되는 것을 인지하게 되면, 잠시 멈춰있던 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 재시작하여 도 25에 도시된 것처럼 본체(20)는 계속 하강하고 와이퍼 블레이드(110)는 돌출부(300)를 지나갈 수 있도록 후퇴하게 된다. 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나갈 수 있도록 후퇴한 후에는, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나서 하강하게 되고, 다시 돌출부(300) 아래 위치에서 와이퍼 블레이드(110)가 유리창에 접촉하여 청소가 이루어지는데, 이와 같이 후퇴한 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나가는 작동부터는 앞서 도 17 내지 도 22를 참조하여 설명한 내용과 동일하므로 반복 설명을 생략한다.

도 23 내지 도 25를 참조하여 설명한 위와 같은 실시예에 의하면, 와이퍼 블레이드(110)와 폐세척액 회수홈통(132) 사이의 작은 높이에서 유리창(100)의 청소가 이루어지지 않는 현상의 발생을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

한편, 일반적으로 돌출부(300)의 돌출 높이는 대략 예상할 수 있거나 또는 사전이 미리 알고 있는 경우가 많다. 이러한 경우에는 위에서 설명한 여러 실시예의 구성을 더욱 간소화시킨 아래의 구조에 의해서도 돌출부(300) 위쪽에 유리창 청소가 미진하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 앞서 도 17 내지 도 22에 도시된 실시예처럼 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부와 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 전방단부가 건물 외벽면으로 돌출된 높이가 대략 동일하게 만들되, 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 돌출길이를 길게 하여 청소로봇 조립체(1)가 하강할 때 폐세척액 회수홈통(132)이 돌출부(300)에 전혀 걸리지 않는 위치에 있게 만드는 것이다. 도 26에는 이와 같이 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 돌출길이를 길게 만든 실시예에서 폐세척액 흐름가이드 판(131)이 휨변형되면서 돌출부(300)를 통과하는 상태를 보여주는 개략적인 측단면도가 도시되어 있다.

폐세척액 흐름가이드판(131)은 와이퍼 블레이드(110)와 마찬가지로 고무나 합성수지 등과 같이 탄성판부재로 이루어질 수 있는데, 도 26에 도시된 것처럼 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 돌출길이를 길게 하여 청소로봇 조립체(1)가 하강할 때 폐세척액 회수홈통(132)이 돌출부(300)에 전혀 걸리지 않는 위치에 있게 만들게 되면, 청소로봇 조립체(1)가 하강하다가 돌출부(300)를 만나게 되더라도 폐세척액 흐름가이드 판(131)은 휨변형되면서 돌출부(300)를 타 넘어가게 되고, 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 의해 하강이 저지되는 위치까지 "정상 청소상태"가 계속 유지되어 돌출부(300)의 바로 위쪽 유리창(100) 부분까지 와이퍼 블레이드(110)에 의해 청소가 이루어질 수 있다. 즉, 도 26에 도시된 실시예에서는 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿게 되는 시점에서 "제1차 본체만의 독자 하강 상태"가 시작되는 것이다.

비록 위와 같은 실시예에서 폐세척액 흐름가이드 판(131)이 휨변형되면서 폐세척액 흐름가이드 판(131)에 묻어 있던 폐세척액이 위쪽의 유리창(300)으로 튈 수 있지만, 폐세척액 흐름가이드 판(131)의 위쪽은 와이퍼 블레이드(110)가 막고 있고, 또 유리창에 튄 폐세척액은 와이퍼 블레이드(110)가 닦아내므로 유리창(100)의 재오염도 발생하지 않게 된다.

10: 와이퍼장치
20: 본체
30: 와이퍼 이동부재
110: 와이퍼 블레이드

Claims

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건물 외벽면(700)을 닦아 내는 청소로봇 조립체(1)와, 건물에 설치되어 청소로봇 조립체(1)를 승하강시키는 승하강 크레인과, 건물 외벽면(700)에 연직하게 설치되고 청소로봇 조립체(1)의 승하강을 가이드하는 승하강레일(60)을 포함하여 구성되며;
상기 청소로봇 조립체(1)는, 건물의 외벽면(700)에 접촉하여 오염물질을 긁어내는 와이퍼 블레이드(110) 및 세척액을 분사하는 노즐부재를 구비한 와이퍼장치(10)와, 상기 와이퍼장치(10)가 결합되어 있고 건물 외벽면(700)을 마주하여 하강하게 되는 본체(20)를 포함하여 구성되고;
상기 승하강 크레인은, 건물에 설치되는 케이블지지 프레임(200)과, 상기 케이블지지 프레임(200)에 강결되어 결합되어 있고 청소로봇 조립체(1)가 승하강 레일(60)에 결합되기 전의 상태에서 청소로봇 조립체(1)가 요동하지 않은 채 하강하도록 가이드하는 요동방지 횡프레임(210)과, 청소로봇 조립체(1)와 연결되는 케이블(201)과, 상기 케이블(201)을 풀어주거나 당기는 권취장치(230)를 포함하여 구성되며;
상기 요동방지 횡프레임(210)은 케이블지지 프레임(200)과 직교하여 강결 결합되어 있는 직교 수평부재(211)와, 상기 직교 수평부재(211)의 양단에 각각 결합되어 있는 연직빔부재(212)와, 상기 연직빔부재(212)에 각각 구비되어 본체(20)와 접촉하게 되는 측면가이드 구동체(213)를 포함하여 구성되고;
상기 청소로봇 조립체(1)에는,
상기 와이퍼장치(10)를 건물 외벽면 방향으로 전진시키거나 또는 반대로 후퇴시킬 수 있도록 상기 와이퍼장치(10)와 결합되어 있고, 상기 와이퍼장치(10)의 전후진과 동시에 본체(20)에 대해 수직하게 승하강하는 상대운동을 할 수 있도록 본체(20)에 결합되어 있는 와이퍼장치 이동부재(30)가 더 구비되어 있으며;
건물 외벽면에 돌출부(300)가 존재하지 않은 부분에서는 상기 본체(20)와 상기 와이퍼장치 이동부재(30)가 서로 위치 고정된 상태에서 함께 하강하여 와이퍼 블레이드(110)에 의해 외벽면을 청소하다가, 상기 돌출부(300)에 의해 와이퍼장치(10)의 하강이 방해되는 위치가 되면, 상기 와이퍼장치 이동부재(30)가 상기 본체(20)를 따라 상승하도록 상대이동하게 됨으로써 상기 와이퍼장치 이동부재(30) 및 상기 와이퍼장치(10)는 수직 높이가 변하지 않지만 본체(20)는 계속 하강하는 상태가 됨과 동시에, 상기 와이퍼장치(10)가 후퇴하여 상기 와이퍼 블레이드(110)가 건물 외벽면으로부터 멀어지게 되고;
상기 와이퍼장치(10)가 후퇴하여 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)에 닿지 않게 되면, 상기 와이퍼장치 이동부재(30)는 상기 본체(20)가 이동하던 방향으로 가속하여 하강하고;
상기 와이퍼장치 이동부재(30)의 하강에 의해 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지나친 후에는 상기 와이퍼장치 이동부재(30)가 본체(20)를 따라 상승하도록 상대운동하게 됨으로써 상기 와이퍼장치 이동부재(30) 및 상기 와이퍼 블레이드(110)는 수직 높이가 변하지 않지만 본체(20)는 계속 하강하는 상태가 됨과 동시에, 상기 와이퍼장치(10)가 건물 외벽면 방향으로 전진하여 와이퍼 블레이드(110)가 돌출부(300)를 지난 위치의 수직 높이를 유지한 채로 와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 외벽면에 닿게 되며;
와이퍼 블레이드(110)의 전방단부가 외벽면에 닿은 상태에서는 본체(20) 및 와이퍼장치 이동부재(30)가 함께 하강하게 됨으로써;
건물 외벽면에 돌출부(300)가 존재하여도 본체(20)가 정지하지 않고 계속 하강할 수 있어, 돌출부(300)의 존재로 인하여 돌출부(300) 위쪽의 건물 외벽면이 다시 오염되는 것을 방지할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치.
제2항에 있어서,
상기 와이퍼장치(10)는,
상기 와이퍼 블레이드(110)의 아래 위치에 구비되며 노즐구가 형성되어 있어 건물 외벽면으로 세척액을 분사하는 노즐부재(120)와,
상기 노즐부재(120)의 아래 위치에 구비되어 건물 외벽면에서 긁어내진 폐세척액을 수집하는 폐세척액 수집부재(130)를 포함하여 구성되어;
상기 본체(20)의 하강에 의해 상기 와이퍼장치(10)가 하강하면서 상기 노즐부재(120)로부터 건물 외벽면으로 분사된 세척액을 상기 와이퍼 블레이드(110)가 오염물질과 함께 긁어내어 청소하게 되며, 와이퍼 블레이드(110)에 의해 긁어내진 폐세척액과 오염물질은 상기 폐세척액 수집부재(130)에 의해 회수하게 되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치.
제3항에 있어서,
상기 블레이드 장착부재(140)는, 와이퍼 블레이드(110)가 횡방향으로 배치되어 장착되어 있는 블레이드 고정부재(114)와, 상기 블레이드 고정부재(114)의 후방에 간격을 두고 배치되는 후방지지부재(113)로 분할되어 있고;
상기 블레이드 고정부재(114)와 상기 후방지지부재(113) 사이의 간격에는, 탄성력에 의해 상기 블레이드 고정부재(114)를 건물 외벽면 방향으로 밀어주도록 탄성을 가지는 스프링부재(115)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치.
제3항에 있어서,
상기 노즐부재(120)는, 횡방향으로 길게 연장되어 복수개의 노즐구가 간격을 두고 형성된 노즐관(121)과, 상기 노즐관(121)의 횡방향 양단부와 각각 결합하여 상기 노즐관(121)을 고정하기 위한 결합브레킷(122)을 포함하여 구성되며;
상기 결합브레킷(122)에는 원호형의 장공(123)이 형성되어 있고, 노즐관(121)의 횡방향 양단부에는 각각 가이드핀(124)이 구비되고, 상기 가이드핀(124)이 상기 장공(123)에 끼워져 있어서, 상기 가이드핀(124)이 결합브레킷(122)의 원호형 장공(123)을 따라 왕복하여 움직이도록 상기 노즐관(121)이 선회됨에 따라 노즐구로부터의 세척액의 분사 방향이 위아래로 변화되면서 건물 외벽면의 상하로 세척액을 뿌리게 되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치.
제3항에 있어서,
상기 폐세척액 수집부재(130)는, 폐세척액 저장탱크와 연통되어 있는 폐세척액 회수홈통(132)과,
판부재로 이루어져 건물 외벽면 방향의 세척액 회수홈통(132)의 전면에 구비되어 있어서 상기 와이퍼 블레이드(110)에 의해 긁어내진 폐세척액을 상기 폐세척액 회수홈통(132)으로 흐르도록 유도하는 폐세척액 흐름가이드 판(131)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽면의 청소장치.