KR101870561B1 - 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치에 관한 것으로, 자동 청소장치의 주변 영상정보를 획득하는 감시 카메라부가 구성되어 미흡한 청소구역에 대한 존재 유무를 판별하며, 유리창 청소를 위한 구동을 제어하는 몸체부; 상기 몸체부의 중앙에 회전 및 승하강 작동이 가능하게 결합되는 회전 구동부와, 상기 회전 구동부를 회전, 또는 승하강시키는 회전수단과, 상기 회전 구동부의 하부에 결합되며, 중앙 흡착판이 구성되는 흡착판 고정몸체와, 상기 회전 구동부의 내부에 구성되며, 상기 중앙 흡착판과 하부 진공관을 통해 연결되어 상기 회전 구동부의 승하강 작동에 따라 상기 중앙 흡착판의 진공 상태를 제어하는 진공 제어부재를 포함하는 중앙 구동부; 상기 몸체부에 결합되며, 상기 유리창과 밀착을 이루는 사이드 흡착판이 구성되고, 관절 운동에 의해 상기 자동 청소장치를 이동시키는 사이드 구동부; 상기 몸체부의 상부에 결합되며, 유리창 청소를 위한 세제를 분사하는 세척부; 상기 몸체부의 하부에 결합되어 상기 유리창을 세척하는 세척 브러쉬가 구비된 세척 날개부; 및 상기 몸체부와 연결되는 연결 케이블과, 세제 및 전원을 공급하는 복수의 케이블이 구비되고, 상기 자동 청소장치가 고층 건물의 외부 조건에 의해 밀착력이 저하되는 것을 방지하는 보조 청소장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건물 외벽 유리창용 자동 청소장치{Automatic cleaning device for glass windows of building exterior walls}

본 발명은 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 건물 외벽의 손이 닿지 않는 위치의 유리창들 사이에 턱, 또는 홈이 형성된다 하더라도 이를 감지하여 유리창의 세척 작업이 이루어지도록 함으로써, 항상 일정한 흡착력을 유지할 수 있으며, 미세척 구간을 모니터링하여 유리창 세척 작업에 대한 효율성 및 단위 시간당 세척 면적을 향상시킬 수 있으며, 세제 공급선 및 전원 공급선들이 외풍으로 흔들거림으로써 흡착판의 흡착력 저하로 인한 안전사고가 발생하는 것을 방지하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치에 관한 것이다.

일반적으로 고층빌딩 외벽 및 창문청소는 청소인부들이 옥상에 무거운 물체에 로프를 묶어 위에서 아래로 내려오며 닦아 내는 방식으로 진행하고 있다. 이는 안전벨트를 한다 해도 청소 작업자 본인에게도 굉장히 위험할뿐더러 고층에서 작업을 하기 때문에 가벼운 작업공구라 할지라도 그것을 떨어뜨리게 될 경우 아래에 있는 사람은 굉장히 큰 부상을 당할 수가 있는 위험성은 무시할 수가 없다.

이에 따라 대한민국공개특허 제10-2001-0050110호에는, 본 발명은 전산프로그래밍화한 중앙컴퓨터 및 콘트롤박스에 운전자가 사전에 입력한 데이터에 의해 건물의 형태에 맞게 벽면을 타고 오르내리면서 화학용액세척, 수성세제 세척, 물세척 및 건조과정을 병행하여 신뢰성있게 벽면 및 창유리를 청소할 수 있는 건물외벽 및 창유리 청소로봇이 게재된 바 있다.

그러나, 전술한 종래기술은 그 기구 자체의 크기가 거대하고, 건물 외벽에 별도의 프레임을 장착해야 하는 문제점이 있다.

또한, 대한민국등록특허 제10-1003486호에는, 구동휠 간의 자기적 인력(引力)을 이용하여 구동휠의 마찰 구동이 가능하도록 함으로써 로봇 유닛이 수직 창문 표면을 따라 떨어지지 않고 자동으로 이동할 수 있도록 함과 동시에, 마그네틱 커플링(magnetic coupling)에 의해 창문 반대편에 있는 로봇 유닛에 구동 토크를 전달하여 일측 로봇 유닛의 구동시 다른쪽 로봇 유닛도 함께 구동될 수 있도록 함으로써, 매우 간단한 구성에 의해 자동으로 창문의 양측면에 대한 청소 작업이 이루어질 수 있으므로 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 자동 창문닦이기구가 게재된 바 있다.

그러나, 전술한 종래기술은 고층빌딩의 단일층 외부 창문을 청소하는 데에는 유리하나, 기구 자체가 층과 층 사이는 이동할 수 없는 구조로 설계된 문제점, 이에 따라 별도로 제1로봇유닛 및 제2로봇유닛을 분리 및 재결합해야하는 불편함이 존재하였다.

특히, 외부 창문을 이루는 다수의 유리판들 사이에 홈이 형성되는 경우, 마찰구동휠의 압착력이 저하되면서 자동 창문닦이기구가 고층빌딩으로부터 추락할 우려가 있으며, 세정액의 저장량에 따라 창문의 세척 작업 시간이 제한적일 수밖에 없어 작업 효율성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국공개특허 제10-2001-0050110호 대한민국등록특허 제10-1003486호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 건물 외벽의 손이 닿지 않는 위치의 유리창의 세척 작업이 용이하고, 다수의 유리창들 사이에 턱, 또는 홈이 형성된다 하더라도 이를 감지하여 유리창의 세척 작업이 이루어지도록 함으로써, 항상 일정한 흡착력을 유지할 수 있게 됨에 따라 안전한 작업이 가능한 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자동 청소장치의 주변을 모니터링하는 감시 카메라를 구성하여 미세척 구간에 대한 세척 작업이 이루어지도록 함에 따라 유리창 세척 작업에 대한 효율성을 극대화할 수 있는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 초고층 건물의 유리창들을 세척할 때, 세제 공급선 및 전원 공급선들이 외풍으로 흔들거림으로써, 흡착판의 흡착력 저하로 인한 안전사고가 발생하는 것을 방지하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유리창의 세척시 발생하는 세제 등이 외부로 튀는 것을 방지하고, 세척 브러쉬가 직선 운동에 의해 유리창의 세척이 이루어지도록 함으로써, 보다 넓은 면적에 대한 세척이 가능함에 따라 단위 시간당 세척 면적을 향상시킬 수 있는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동 청소장치의 주변 영상정보를 획득하는 감시 카메라부가 구성되어 미흡한 청소구역에 대한 존재 유무를 판별하며, 유리창 청소를 위한 구동을 제어하는 몸체부; 상기 몸체부의 중앙에 회전 및 승하강 작동이 가능하게 결합되는 회전 구동부와, 상기 회전 구동부를 회전, 또는 승하강시키는 회전수단과, 상기 회전 구동부의 하부에 결합되며, 중앙 흡착판이 구성되는 흡착판 고정몸체와, 상기 회전 구동부의 내부에 구성되며, 상기 중앙 흡착판과 하부 진공관을 통해 연결되어 상기 회전 구동부의 승하강 작동에 따라 상기 중앙 흡착판의 진공 상태를 제어하는 진공 제어부재를 포함하는 중앙 구동부; 상기 몸체부에 결합되며, 상기 유리창과 밀착을 이루는 사이드 흡착판이 구성되고, 관절 운동에 의해 상기 자동 청소장치를 이동시키는 사이드 구동부; 상기 몸체부의 상부에 결합되며, 유리창 청소를 위한 세제를 분사하는 세척부; 상기 몸체부의 하부에 결합되어 상기 유리창을 세척하는 세척 브러쉬가 구비된 세척 날개부; 및 상기 몸체부와 연결되는 연결 케이블과, 세제 및 전원을 공급하는 복수의 케이블이 구비되고, 상기 자동 청소장치가 고층 건물의 외부 조건에 의해 밀착력이 저하되는 것을 방지하는 보조 청소장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몸체부는 상기 사이드 구동부 및 세척부가 결합되며, 상기 자동 청소장치의 구동을 위한 소정의 동력을 제공하는 구동 하우징; 상기 자동 청소장치의 구동을 제어하며, 상기 영상정보를 통해 미흡한 청소구역에 대한 재청소가 이루어지도록 제어하고, 유리창에 구성되는 단턱이나 홈을 감지하는 제어 하우징; 상기 중앙 구동부와 연결되어 상기 중앙 구동부, 또는 상기 몸체부 중 어느 하나를 회전시키는 회전모터와, 상기 진공 제어부재와 연결되는 상부 진공관 및 진공펌프가 구성된 회전 하우징; 및 상기 몸체부의 중앙을 관통하며, 상기 회전 구동부가 회전 가능하게 결합되고, 상기 복수의 케이블 및 연결 케이블이 고정되는 케이블 고정부가 구성된 회전 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전모터는 상기 회전모터에 결합되어 상기 회전수단과 선택적으로 기어 결합이 이루어지는 구동기어와, 상기 회전모터의 구동에 의해 회전수단을 가압하여 승하강 작동시키는 구동캠을 더 포함하고, 상기 진공펌프는 상기 진공 제어부재와 연통 여부에 따라 상기 진공 제어부재 및 상기 상부 진공관을 유동하는 공기를 흡입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전 가이드부에는 상기 회전 구동부의 구동을 위한 전원을 공급하는 전극부재와, 상기 회전 구동부의 승하강 작동시 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재가 구성되고, 상기 회전 구동부에는 상기 전극부재와 전기적 연결이 이루어지는 슬립링 전극부가 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 제어부재는 상기 하부 진공관에 의해 상기 중앙 흡착판과 연결되며, 내부에 일정량의 공기가 유동하는 마그네트 밸브와, 상기 마그네트 밸브의 단부에 일체로 형성되어 상기 회전 구동부의 승하강 작동에 따라 상기 상부 진공관과 상기 마그네트 밸브를 연통하거나, 차단하는 개폐관과, 상기 개폐관의 축 방향 이동을 안내하는 지지몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세척부는 상기 몸체부에 구성되며, 일정량의 세제가 저장되는 세제 저장탱크와, 상기 세제 저장탱크와 연결되어 상기 세제를 공급하는 세제 공급펌프와, 상기 세제 공급펌프에서 공급하는 세제를 상기 유리창으로 분사하는 분사노즐과, 상기 세제 공급펌프 및 분사노즐이 장착되는 세제 공급 프레임과, 상기 세제 공급 프레임의 끝단부에 구성되어 세척후 발생하는 오염물들을 흡입하는 회수부재와, 상기 유리창의 청소시 먼지나 세제가 비산하는 것을 방지하는 세제커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 건물 외벽의 손이 닿지 않는 위치의 유리창의 세척 작업이 용이하고, 다수의 유리창들 사이에 턱, 또는 홈이 형성된다 하더라도 이를 감지하여 유리창의 세척 작업이 이루어지도록 함으로써, 항상 일정한 흡착력을 유지할 수 있게 됨에 따라 안전한 작업이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자동 청소장치의 주변을 모니터링하는 감시 카메라를 구성하여 미세척 구간에 대한 세척 작업이 이루어지도록 함에 따라 유리창 세척 작업에 대한 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 초고층 건물의 유리창들을 세척할 때, 세제 공급선 및 전원 공급선들이 외풍으로 흔들거림으로써, 흡착판의 흡착력 저하로 인한 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 유리창의 세척시 발생하는 세제 등이 외부로 튀는 것을 방지하고, 세척 브러쉬가 직선 운동에 의해 유리창의 세척이 이루어지도록 함으로써, 보다 넓은 면적에 대한 세척이 가능함에 따라 단위 시간당 세척 면적을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 분해 및 조립된 상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 중앙 구동부를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 진공 제어부재를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 세척 날개부를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 세척 날개부의 작동 상태를 나타낸 도면,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 나타낸 작동 상태도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 보조 청소장치를 나타낸 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치와 보조 청소장치가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 개략적으로 나타낸 도면, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치의 각 구성요소들을 나타낸 도면, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치를 나타낸 작동 상태도, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치와 보조 청소장치 및 상기 보조 청소장치의 결합된 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치는 상기 자동 청소장치의 구동을 위해 각 구성요소들이 장착되며, 장착된 구성요소들의 구동을 제어하는 몸체부(100), 중앙 구동부(200), 사이드 구동부(300), 세척 날개부(400), 세척부(500), 보조 청소장치(600)를 포함하여 구성된다.

몸체부(100)는 중앙으로 중앙 구동부(200)가 회전 가능하게 결합되고, 상부 일면에 사이드 구동부(300), 세척 날개부(400) 및 세척부(500)가 각각 작동이 가능하게 결합되어 고층 건물의 유리창을 이동하면서 일정량의 세제를 분사하면서 청소 작업이 이루어지도록 하는 역할을 한다.

이러한 몸체부(100)는 사이드 구동부(300)와 세척부(500)가 각각 결합되고, 내부에 사이드 구동부(300) 및 세척부(500)의 구동을 위한 소정의 동력을 제공하는 모터와 같은 동력 제공수단이 구비된 구동 하우징(110)과, 상기 구동 하우징(110)의 상부로 자동 청소장치의 구동을 제어하기 위한 제어 하우징(120)이 구성된다.

제어 하우징(120)은 리모콘 등에 의해 원격으로 청소장치를 작동시킬 수 있도록 구동신호의 송수신이 이루어지며, 청소장치의 구동이 이루어지도록 소정의 전원을 공급하는 구성요소이다.

이러한 제어 하우징(120)은 내부에 제어기판이 구성되어 리모콘과 같은 외부 콘트롤러를 통해 청소장치의 구동신호, 청소 작동신호, 세제 분사신호와 같은 청소장치를 제어하는 제어신호가 수신되며, 수신되는 신호에 따라 상기 중앙 구동부(200), 사이드 구동부(300), 세척 날개부(400) 및 세척부(500)의 구동을 제어하게 된다.

아울러, 본 발명의 제어 하우징(120)에는 자동 청소장치의 주변을 촬영하여 영상 정보를 획득하는 감시 카메라부(180)가 더 구성된다. 이러한 제어 하우징(120)은 획득한 영상 정보를 바탕으로 자동 청소장치 주변으로 청소 작업이 제대로 이루어지지 못한 구역을 확인하여 해당하는 구역의 재청소가 이루어지도록 하며, 건물의 유리창과 유리창 사이에 형성되는 단턱이나 소정의 홈에 사이드 흡착판(302) 및 중앙 흡착판(202)이 위치하는 것을 방지함으로써, 각각의 흡착판들에 대한 밀착력이 저하되는 것을 방지할 수 있을 것이다.

또한, 몸체부(100)에는 구동 하우징(110)의 하부에 구성되며, 후술할 중앙 구동부(200)의 회전 작동을 지지하는 회전 하우징(130)이 구성되며, 몸체부(100)의 중앙을 관통하며, 중앙 구동부(200)의 회전 구동부(210)와 회전 가능하게 결합되는 회전 가이드부(140)가 구성된다.

회전 하우징(130)은 몸체부(100) 전체를 중앙 구동부(140)의 구동 여부에 따라 회전 가이드부(140)를 중심으로 회전작동이 이루어지도록 하거나, 또는 중앙 구동부(140) 만이 회전 작동될 수 있도록 중앙 구동부(140)의 회전수단(220)과 연결 구성된다.

이러한 회전 하우징(130)은 내부에 중앙 구동부(200)의 회전수단(220)과 연결되어 소정의 회전력을 전달하는 회전모터(150)와, 중앙 구동부(200)에 구성된 진공 제어부재(230)와 연결되는 상부 진공관(160) 및 진공펌프(170)가 구성되는 설치공간(132)을 형성하고, 이 설치공간(132)의 일측으로 상기 회전수단(220)의 회전기어(222)가 위치하며, 이 회전기어(222)의 승하강 작동 및 회전 작동을 지지하는 회전 지지홈(136)이 형성된다.

여기서, 회전모터(150)는 회전기어(222)와 선택적으로 기어 이물림 방식으로 결합이 이루어지며, 회전모터(150)에서 생성된 소정의 회전력으로 상기 회전기어(222)를 회전시키는 구동기어(152)와, 상기 구동기어(152)의 선단부에 구성되며, 제어 하우징(120)의 제어에 따라 일방향 회전하면서 회전기어(222)를 가압하면서 회전수단(220)을 승하강 작동시키는 구동캠(154)을 포함하여 구성된다.

이때, 본 발명에서는 상기 구동기어(152)와 구동캠(154)이 하나의 회전모터(150)에 연결되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 구동기어(152)와 구동캠(154)이 각각 개별적으로 복수의 회전모터(150)와 결합될 수도 있다.

또한, 회전 하우징(130)은 상기 설치공간(132) 및 회전 지지홈(136)의 하부로 세척 날개부(400)가 삽입되어 상기 제어 하우징(120)의 제어에 따라 상,하 방향으로 회전 작동이 이루어지도록 하는 날개 가이드홀(134)이 형성된다.

아울러, 회전 하우징(130)에는 중앙측 하부에 중앙 구동부(200)의 흡착판 고정몸체(240)가 승하강 작동이 가능하도록 삽입되는 흡착판 수용홀(138)이 형성된다.

회전 가이드부(140)는 몸체부(100)의 중앙측 상부에서 하부를 관통하며, 내부에 중앙 구동부(200)의 회전 구동부(210)가 회전 가능하게 결합될 수 있도록 하며, 세제 공급 및 전원 공급이 이루어지도록 하는 복수의 케이블들이 수용되도록 내부에 공간부가 형성된다.

본 발명의 회전 가이드부(140)는 상부에 회전 구동부(210)에 구성된 슬립링 전극부(212)와 전기적 연결이 이루어짐에 따라 회전 구동부(210)의 회전 작동시 소요되는 전원을 공급하는 전극부재(144)가 구성되며, 슬립링 전극부(212)와 전극부재(144) 간의 거리를 항상 일정하게 유지시켜 주는 제1스프링(142)이 구성됨으로써, 중앙 구동부(200)의 구동에 필요한 전원을 공급하게 된다.

이때, 회전 구동부(210)의 승하강 작동시 발생하는 소정의 충격을 흡수하는 완충부재(148)가 더 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

아울러, 회전 가이드부(140)는 그 상측 단부에 세척부(500)와 연결되어 일정량의 세제를 공급하는 세제 공급 커넥터와, 후술할 보조 청소장치(600)와의 유기적인 결합이 이루어질 수 있도록 하는 연결 케이블과, 자동 청소장치의 구동을 위한 소정의 전원을 공급하는 전원 공급 케이블 등이 결합되는 케이블 고정부(146)가 구성된다.

중앙 구동부(200)는 몸체부(100)의 회전 하우징(130)에 회전 및 승하강 작동이 가능하게 결합되는 회전 구동부(210)와, 회전 구동부(210)의 외주면에 결합되며, 회전모터(150)의 구동 여부에 따라 회전 구동부(210)를 회전, 또는 승하강시키는 회전수단(220)과, 회전 구동부(210)의 하부에 결합되며, 중앙 흡착판(202)이 구성되는 흡착판 고정몸체(240)와, 상기 회전 구동부(210)의 내부에 구성되며, 중앙 흡착판(202)과 연결되어 상기 회전 구동부(210)의 승하강 작동에 따라 중앙 흡착판(202)의 진공 상태를 제어하는 진공 제어부재(230)를 포함하여 구성된다.

회전 구동부(210)는 중앙 구동부(200)의 상부를 이루며, 회전 구동부(210)의 내주를 따라 승하강 작동을 하거나, 또는 회전 작동이 이루어지는 것으로, 상부에 회전 하우징(130)의 전극부재(144)와 전기적 연결이 이루어지는 슬립링 전극부(212)가 구성된다.

또한, 회전 구동부(210)는 내부에 진공 제어부재(230)와, 상기 진공 제어부재(230)와 중앙 흡착판(202)을 연결하는 하부 진공관(242)이 수용될 수 있도록 소정의 공간부를 형성한다.

회전수단(220)은 회전 구동부(210)에 결합되며, 선택적으로 회전모터(150)의 구동기어(152)와 기어 결합이 이루어지는 회전기어(222)와, 이 회전기어(222)의 축 중심부 상부 및 하부에 각각 구성되며, 하향 이동된 회전기어(222)의 위치를 복원시키는 복원부재(224)로 이루어진다.

여기서, 복원부재(224)는 회전 하우징(130)의 회전 지지홈(136) 상에 배치되어 소정의 탄성력에 의해 회전기어(222)의 위치를 복원시키도록 구성된다.

즉, 회전 구동부(210)의 회전 작동시에는 회전모터(150)의 구동기어(152)와 회전기어(222)가 서로 기어 결합이 이루어지면서 회전모터(150)의 회전력에 의해 회전기어(222)를 회전시킴에 따라 회전 구동부(210)의 회전 작동이 이루어지게 되고, 회전 구동부(210)의 승하강 작동은 상기 회전모터(150)의 구동캠(154)이 하향 회전 작동이 이루어지면서 구동기어(152)와 회전기어(222)의 기어 결합을 해제함과 동시에 회전기어(222)를 하방으로 가압하여 회전 구동부(210)의 하향 이동이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같은 회전 구동부(210)는 회전 하우징(130)에 구성된 상부 진공관(160)과 진공 제어부재(230)의 개폐관(236)을 연통시키는 연통홀이 더 형성되며, 이 연통홀의 내주는 소정의 경사도를 가지는 테이퍼부를 형성하여 개폐관(236)의 단부가 회전 구동부(210)의 승하강 작동 여부에 따라 상기 테이퍼부를 따라 이동이 이루어지도록 구성된다.

흡착판 고정몸체(240)는 회전 구동부(210)의 하부에 구성되어 회전 구동부(210)의 작동에 따라 몸체부(100)에 구성된 흡착판 수용홀(138)에 인입, 또는 인출이 이루어지면서 중앙 흡착판(202)의 위치를 가변시키거나, 또는 중앙 흡착판(202)과 유리창 간의 탈착이 이루어지도록 하는 구성요소이다.

이러한 흡착판 고정몸체(240)는 내부에 중앙 흡착판(202)과 진공 제어부재(230)를 연결하는 하부 진공관(242)이 구성되어 진공 제어부재(230)의 제어에 따라 중앙 흡착판(202)의 흡착력을 제어할 수 있도록 한다.

진공 제어부재(230)는 회전 구동부(210)의 내부에 구성되어 중앙 흡착판(202)의 흡착력을 조절하는 것으로, 하부 진공관(242)과 연결되게 구성되는 마그네트 밸브(232)와, 회전 구동부(210)의 승하강 작동에 따라 마그네트 밸브(232)와 상부 진공관(160)을 연결하거나, 차단하는 개폐관(236) 및 마그네트 밸브(232)의 선단부가 체결되며, 개폐관(236)의 축 방향 이동을 안내하는 지지몸체(234)를 포함하여 구성된다.

마그네트 밸브(232)는 중앙 흡착판(202)과 연결된 하부 진공관(242)과 연결되며, 내부에 일정량의 공기가 유동하는 유동홀(232a)이 형성되는 것으로, 진공펌프(170)의 구동에 따라 내부에 유동하는 공기를 흡입하여 중앙 흡착판(202)의 밀착력을 극대화시키거나, 또는 진공펌프(170)의 흡입력을 차단하며, 소정의 공기 유동이 이루어지도록 함으로써, 중앙 흡착판(202)이 유리창으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 하는 구성요소이다.

이러한 마그네트 밸브(232)는 지지몸체(234)를 통해 개폐관(236)과 연통되게 구성되며, 이에 따라 상부 진공관(160)과 하부 진공관(242)이 서로 연통될 수 있도록 한다.

개폐관(236)은 마그네트 밸브(232)와 일체로 형성되는 것으로, 일측 선단부가 회전 구동부(210)에 형성된 테이퍼부와 대응되는 경사로 이루어진 경사부(236a)가 형성되며, 상기 경사부(236a)는 상기 테이퍼부를 따라 하향 이동하면서 개폐관(236)과 상부 진공관(160)을 차단하거나, 또는 상향 이동하면서 개폐관(236)과 상부 진공관(160)을 연통시키는 역할을 한다.

또한, 개폐관(236)에는 타측 선단부가 지지몸체(234)에 삽입되어 지지몸체(234)에 구성된 제2스프링(234b)을 가압하는 가압돌기(236b)가 형성된다.

지지몸체(234)는 개폐관(236)의 가압돌기(236b)와 마그네트 밸브(232) 사이에 제2스프링(234b)을 구비하여 개폐관(236)이 상기 테이퍼부를 따라 이동할 때 제2스프링(234b)을 가압하면서 이동이 이루어지도록 하며, 제2스프링(234b)의 탄성력에 의해 가압돌기(236b)가 지지몸체(234)와 충돌이 발생하는 것을 방지하는 탄성체(234a)가 구성된다.

사이드 구동부(300)는 몸체부(100)의 구동 하우징(110)에 결합되며, 단부에 유리창과 밀착이 이루어지는 사이드 흡착판(302)이 구성되어 제어 하우징(120)의 제어에 따라 상기 사이드 흡착판(302)과 유리창을 밀착시키거나, 또는 상기 유리창으로부터 사이드 흡착판(302)을 분리시키며, 자동 청소장치의 위치를 이동시키는 역할을 한다.

이러한 사이드 구동부(300)는 복수의 관절 프레임으로 이루어지며, 구동 하우징(110)에서 제공하는 소정의 동력을 바탕으로 관절 운동을 수행하는 관절부(310)와, 상기 관절부(310)의 하부에 구성되며, 사이드 흡착판(302)의 진공 상태를 감지하는 진공센서(320)를 포함하여 구성된다.

이때, 진공센서(320)는 사이드 흡착판(302) 뿐만 아니라, 중앙 흡착판(202)에도 구성될 수 있으며, 상기 흡착판들(202, 302)의 진공 상태를 감지하여 제어 하우징(120)으로 전송할 수 있다.

세척 날개부(400)는 유리창을 세척하는 세척 브러쉬(420)와, 이 세척 브러쉬(420)를 상, 하 방향으로 작동시키는 방향 전환부(410) 및 방향 전환부(410)로 소정의 동력을 제공하는 세척 구동모터(402)를 포함하여 구성된다.

세척 브러쉬(420)는 본 발명에서 총 3개의 열로 이루어지는 것으로 기재하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 자동 청소장치의 용량, 청소를 할 유리창의 면적이나 개수에 따라 적어도 1개 이상 다수개로 구성될 수 있음은 물론이다.

세척 구동모터(402)는 제어 하우징(120)의 제어에 따라 구동하는 양방향 회전이 이루어진다.

방향 전환부(410)는 세척 구동모터(402)의 회전 방향에 따라 세척 브러쉬(420)를 상,하 방향으로 이동시키는 브러쉬 프레임(412)과, 세척 브러쉬(402)의 상,하 이동을 가이드 하는 가이드 프레임(414)으로 이루어진다.

브러쉬 프레임(412)은 연결핀(416)에 의해 세척 브러쉬(420)와 결합되며, 세척 구동모터(402)의 구동시 상기 연결핀(416)이 내주면을 따라 이동하면서 브러쉬 프레임(412)의 상,하 이동을 가이드할 수 있도록 하는 안내공(412a)이 형성된다.

또한, 가이드 프레임(414)은 세척 브러쉬(420)와 브러쉬 프레임(412)을 연결하며, 브러쉬 프레임(412)의 작동시 세척 브러쉬(420)의 상,하 이동을 가이드 하는 것으로, 고정핀(218)에 의해 세척 브러쉬(420)와 결합된다.

즉, 본 발명의 방향 전환부(410)는 세척 구동모터(402)의 회전력에 의해 회전 작동이 이루어질 때, 연결핀(416)이 안내공(412a)을 따라 이동하면서 브러쉬 프레임(412)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 브러쉬 프레임(412)과 연결된 세척 브러쉬(420)의 상,하 이동이 이루어지도록 하고, 가이드 프레임(414)은 브러쉬 프레임(412)의 작동시 고정핀(218)의 축 중심을 기준으로 회전 작동이 이루어지면서 브러쉬 프레임(412) 및 세척 브러쉬(420)의 직직 이동을 가이드하는 것이다.

세척부(500)는 구동 하우징(110)에 결합되며, 유리창의 세척시 일정량의 세제를 분사하고, 세척후의 세제를 회수함으로써, 오염물들이 낙하하는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 세척부(500)는 구동 하우징(110)에 결합되어 제어 하우징(120)의 제어에 따라 일정량에 세제를 공급하는 세제 공급펌프(540)와, 세제 공급펌프(540)와 연결되어 자동 청소기의 주변으로 세제를 분사하는 분사노즐(530) 및 상기 분사노즐(530)이 연결되는 세제 공급 프레임(510)을 포함하여 구성된다.

여기서, 몸체부(100)에는 세제 공급펌프(540)와 연결되며, 세제가 저장된 세제 저장탱크가 더 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 세척부(500)에는 분사노즐(530)을 통해 세제의 분사가 이루어질 때 유리창의 먼지나, 세제들이 비산하는 것을 방지하는 세제커버(520)가 더 구성된다.

이러한 세제커버(520)는 몸체부(100)를 감싸도록 구성되며, 세척 날개부(400)가 외부로 노출되지 않도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 세척부(500)의 세제 공급 프레임(510)의 끝단부에는 유리창 청소가 이루어진 후, 또는 유리창 청소가 진행될 때 구동하여 청소시 발생하는 오염된 세제, 또는 먼지들을 흡입하여 회수하는 회수부재(550)가 더 구성된다.

회수부재(550)는 통상의 흡입펌프로 이루어질 수 있으며, 회수가 이루어진 오염물질들은 후술할 보조 청소장치(600)를 통해 지상으로 배출이 이루어지도록 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 세척부(500)는 상기 세제 공급펌프(540)와 몸체부(100)의 회전 가이드부(140)에 구성된 케이블 고정부(146)와 연결되어 보조 청소장치(600)로부터 일정량의 세제를 자동으로 공급받아 장시간 청소가 가능하도록 하는 세체 공급관이 더 구성될 수 있다.

보조 청소장치(600)는 자동 청소장치의 몸체부(100), 중앙 구동부(200) 및 사이드 구동부(300)와 동일한 기능을 수행할 수 있도록 구성된 보조 하우징(610), 보조 중앙 구동부(620) 및 보조 사이드 구동부(630)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 보조 청소장치(600)는 자동 청소장치와 동일한 형태로 구성되되, 세제의 공급 및 청소를 수행하는 세척 날개부(400) 및 세척부(500)의 구성이 제외된 상태로 구성되는 것이다.

이러한 보조 청소장치(600)는 세척부(500)와 케이블 고정부(146)에 연결된 세제 공급 커넥터와 연결되어 세제를 공급하는 세제탱크가 더 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 보조 청소장치(600)는 회전 가이드부(140)의 케이블 고정부(146)에 연결되는 다수의 케이블(10)들이 연결되며, 이 다수의 케이블(10)들이 고층에서 외부 조건에 의해 흔들리면서 발생하는 충격이 자동 청소기로 전달되면서 흡착력이 저하되는 것을 방지하는 완충기의 역할을 수행하는 것이다.

이때, 상기 다수의 케이블(10)들을 감싸도록 구성되며, 이 다수의 케이블(10)들에 대한 위치를 고정시키는 케이블 고정커버(20)가 더 구성됨으로써, 상기 다수의 케이블(10)들에 대한 고정력을 더욱 강화할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 보조 청소장치(600)는 건물의 높이에 따라 자동 청소장치에만 연결될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 통상의 윈치 시스템과 자동 청소장치를 연결시키는 역할을 수행할 수도 있을 것이다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 몸체부 110: 구동 하우징
120: 제어 하우징 130: 회전 하우징
140: 회전 가이드부 150: 회전모터
160: 상부 진공관 170: 진공펌프
180: 감시 카메라부 200: 중앙 구동부
202: 중앙 흡착판 210: 회전 구동부
220: 회전수단 230: 진공 제어부재
240: 흡착판 고정몸체 300: 사이드 구동부
310: 사이드 흡착판 310: 관절부
320: 진공센서 400: 세척 날개부
402: 세척 구동모터 410: 방향 전환부
420: 세척 브러쉬 500: 세척부
510: 세척 공급 프레임 520: 세제커버
530: 분사노즐 540: 공급펌프
550: 회수부재 600: 보조 청소장치
610: 보조 하우징 620: 보조 중앙 구동부
630: 보조 사이드 구동부

Claims (6)

1. 자동 청소장치의 주변 영상정보를 획득하는 감시 카메라부가 구성되어 미흡한 청소구역에 대한 존재 유무를 판별하며, 유리창 청소를 위한 구동을 제어하는 몸체부;
   상기 몸체부의 중앙에 회전 및 승하강 작동이 가능하게 결합되는 회전 구동부와, 상기 회전 구동부를 회전, 또는 승하강시키는 회전수단과, 상기 회전 구동부의 하부에 결합되며, 중앙 흡착판이 구성되는 흡착판 고정몸체와, 상기 회전 구동부의 내부에 구성되며, 상기 중앙 흡착판과 하부 진공관을 통해 연결되어 상기 회전 구동부의 승하강 작동에 따라 상기 중앙 흡착판의 진공 상태를 제어하는 진공 제어부재를 포함하는 중앙 구동부;
   상기 몸체부에 결합되며, 상기 유리창과 밀착을 이루는 사이드 흡착판이 구성되고, 관절 운동에 의해 상기 자동 청소장치를 이동시키는 사이드 구동부;
   상기 몸체부의 상부에 결합되며, 유리창 청소를 위한 세제를 분사하는 세척부;
   상기 몸체부의 하부에 결합되어 상기 유리창을 세척하는 세척 브러쉬가 구비된 세척 날개부; 및
   상기 몸체부와 연결되는 연결 케이블과, 세제 및 전원을 공급하는 복수의 케이블이 구비되고, 상기 자동 청소장치가 고층 건물의 외부 조건에 의해 밀착력이 저하되는 것을 방지하는 보조 청소장치를 포함하고,
   상기 몸체부는
   상기 사이드 구동부 및 세척부가 결합되며, 상기 자동 청소장치의 구동을 위한 소정의 동력을 제공하는 구동 하우징;
   상기 자동 청소장치의 구동을 제어하며, 상기 영상정보를 통해 미흡한 청소구역에 대한 재청소가 이루어지도록 제어하고, 유리창에 구성되는 단턱이나 홈을 감지하는 제어 하우징;
   상기 중앙 구동부와 연결되어 상기 중앙 구동부, 또는 상기 몸체부 중 어느 하나를 회전시키는 회전모터와, 상기 진공 제어부재와 연결되는 상부 진공관 및 진공펌프가 구성된 회전 하우징; 및
   상기 몸체부의 중앙을 관통하며, 상기 회전 구동부가 회전 가능하게 결합되고, 상기 복수의 케이블 및 연결 케이블이 고정되는 케이블 고정부가 구성된 회전 가이드부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전모터는
   상기 회전모터에 결합되어 상기 회전수단과 선택적으로 기어 결합이 이루어지는 구동기어와, 상기 회전모터의 구동에 의해 회전수단을 가압하여 승하강 작동시키는 구동캠을 더 포함하고,
   상기 진공펌프는 상기 진공 제어부재와 연통 여부에 따라 상기 진공 제어부재 및 상기 상부 진공관을 유동하는 공기를 흡입하는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 가이드부에는 상기 회전 구동부의 구동을 위한 전원을 공급하는 전극부재와, 상기 회전 구동부의 승하강 작동시 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재가 구성되고,
   상기 회전 구동부에는 상기 전극부재와 전기적 연결이 이루어지는 슬립링 전극부가 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 진공 제어부재는
   상기 하부 진공관에 의해 상기 중앙 흡착판과 연결되며, 내부에 일정량의 공기가 유동하는 마그네트 밸브와,
   상기 마그네트 밸브의 단부에 일체로 형성되어 상기 회전 구동부의 승하강 작동에 따라 상기 상부 진공관과 상기 마그네트 밸브를 연통하거나, 차단하는 개폐관과,
   상기 개폐관의 축 방향 이동을 안내하는 지지몸체
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 세척부는
   상기 몸체부에 구성되며, 일정량의 세제가 저장되는 세제 저장탱크와,
   상기 세제 저장탱크와 연결되어 상기 세제를 공급하는 세제 공급펌프와,
   상기 세제 공급펌프에서 공급하는 세제를 상기 유리창으로 분사하는 분사노즐과,
   상기 세제 공급펌프 및 분사노즐이 장착되는 세제 공급 프레임과,
   상기 세제 공급 프레임의 끝단부에 구성되어 세척후 발생하는 오염물들을 흡입하는 회수부재와,
   상기 유리창의 청소시 먼지나 세제가 비산하는 것을 방지하는 세제커버
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 유리창용 자동 청소장치.
   

Images