KR102397636B1 - 자동 청소장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창호 또는 커튼월에 사용되는 자동 청소장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 외벽에 위치한 손이 닿지 않는 위치의 유리창을 자동으로 청소하고, 센서가 물기와 얼룩을 감지하여 자동으로 청소작업을 진행하도록 구성된 자동 청소장치 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 「건축물의 창호 또는 커튼월을 청소하기 위한 자동 청소장치로서, 상기 창호 또는 커튼월의 상·하부에 설치된 상·하부 수평레일; 상기 상·하부 수평레일 사이에서 수평이동 하도록 설치된 수직레일; 세척용 클리너가 상기 수직레일을 따라 이동하도록 설치되고, 상기 세척용 클리너의 중앙부에 물 공급관과 연결된 세척수 분사노즐이 구비된 하나 이상의 헤드부; 상기 헤드부에 연결된 사이드암; 및 상기 사이드암을 수용하는 사이드암 커버; 를 포함하고, 상기 물 공급관은 상기 사이드암을 따라서 고정되며, 상기 사이드암의 구동으로 상기 헤드부가 상하좌우로 이동하여, 상기 수직레일이 수평이동하고, 상기 헤드부가 상기 수직레일의 종방향 라인홈을 따라 상하 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.」를 제공한다.

Description

자동 청소장치 및 시스템{Automatic cleaning device and system}

본 발명은 창호 또는 커튼월에 사용되는 자동 청소장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 외벽에 위치한 손이 닿지 않는 위치의 유리창을 자동으로 청소하고, 센서가 물기와 얼룩을 감지하여 자동으로 청소작업을 진행하도록 구성된 자동 청소장치 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 창문은 태양광에 의해 실내 조명기능과 함께 실외를 관망하는 기능 및 바람의 차단, 방음, 단열 등의 역할을 하는 건축물의 중요한 요소로써, 일반 가정주택 및 대단위 아파트 뿐만 아니라 고층건물에서도 사용되고 있다. 특히, 상당수의 건물이 멀리온(mullion)으로 보강한 유리 커튼월(Curtain wall) 시공법으로 건축물의 외벽을 통유리로 마감하고 있으며, 최근에는 전면 유리 커튼월 시공법으로 외부를 마감한 아파트도 늘어나고 있는 추세이다. 커튼월 방식은 보조적으로 작은 창이 달려있거나 개폐할 수 없도록 구성되어 내측부에서 외측부의 유리창을 청소하기 어렵도록 구성되어 있다. 또한, 최근의 일반 주택이나 아파트의 거실창문을 풍광과 채광을 위하여 외측에 접하는 벽 전체를 통창으로 시공하는 추세이고, 고급 초고층 아파트의 경우 사무용 빌딩과 같이 유리 커튼월로 시공하여 세련된 외관으로 마무리하는 시공법을 선호하고 있다.

유리 커튼월 공법은 세련된 외관과 외부 풍광을 중시하는 고급 초고층 아파트에서 주로 시공되는데 바닷가에 건설된 아파트의 경우 염분이 포함된 해풍에 의하여 염분이 창문 외측에 부착되어 청소를 주기적으로 진행하지 않을 경우 창문에 달라붙은 염화물 또는 오염물질의 제거가 어려울 수 있다. 기존 아파트의 경우에도 면적이 넓은 거실이나 베란다의 창문을 주기적으로 청소는 것은 많은 인력과 시간을 필요로 한다. 대형 건물의 경우 외부의 전문인력에게 의뢰하여 청소를 진행하는 것이 가장 청소결과가 만족스럽고 안전하지만, 이러한 경우 상당한 비용을 소모하므로, 일반 가정이나 사무실에서 외부의 전문인력에게 청소를 의뢰하는 경우는 거의 없다.

창문의 분리가 가능하면, 창문을 창틀로부터 분리하여 청소한 후 다시 창틀에 끼움으로써 창문을 청소할 수 있지만, 아파트 거실 또는 테라스 창문의 경우 크기가 크고 무거워 분리하고 끼우는 작업이 어려울 뿐 아니라 고층의 경우 분리작업을 진행할 때 창문이 낙하하는 안전사고의 우려도 있다.

따라서, 일반 가정의 거실 창문이나, 유리 커튼월 방식의 통창의 경우 창문에 달라붙은 먼지가 누적되지 않도록 수시로 청소하고, 거주자가 관리하지 않더라도 창문의 오염상태를 체크하여 수시로 먼지를 제거하는 자동 창문 청소용 장치의 필요성이 증가하고 있다.

특히, 최근에는 해안에 건설된 고급 아파트가 증가하여 유리창 청소에 대한 필요성이 지속적으로 발생하고, 미세먼지의 증가에 따라서 창문의 청소주기가 매우 짧아짐에 따라, 인력으로는 짧아진 청소주기를 감당하기 어려우므로 거주자의 노동력을 투입하지 않고 자동으로 창문 외측에 부착된 오염물질을 지속적으로 신속하게 제거하는데 용이한 장치 또는 시스템에 대한 수요가 가파르게 증가할 것으로 예상된다.

기존의 창문 청소장치는 창문에 부착되는 형태나 인력을 이용한 형태가 대부분으로 창문의 외측에 추가로 부착되어 장치가 건물의 전체적인 외관에 어울리지 않는 형태이거나, 거주자가 장치를 작동시켜 청소하는 방식이 대부분이다.

또는, 자석을 적용하여 내측에서 외측의 창문을 청소하는 청소기구를 이용하는 방식도 존재하나 이 방식은 많은 노동력과 시간이 소요되고 청소범위의 한계가 있으며 세척 및 세제를 씻어내는 과정을 구분하여 진행하기 곤란한 단점이 있다.

일반적인 창문 청소의 과정은 물과 세제를 유리면에 분사하고 유리창 밀대의 일측에 구비된 스폰지부로 거품세척 작업을 진행한 후 타측에 구비된 스퀴지 블레이드(squeegee blade)로 물기를 닦아내는 과정이 일반적이다.

따라서, 단순히 세척수의 분사나 와이퍼로 닦아내는 과정만으로는 유리창에 부착된 미세먼지와 도시의 오염된 먼지를 제거하기 어렵다. 세제나 약품이 첨가된 세척수를 유리면에 분무하고 클리너를 이용해서 닦아내는 과정을 거쳐야만 창문의 오염먼지를 제거할 수 있으며, 이후 물을 분사하여 거품과 오염물질을 제거하고 물기를 제거하는 과정을 진행해야 먼지가 유리면에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.

세척수를 분무한 후 와이퍼를 이용하여 닦아내는 방식의 기술 등이 공개되어 있지만, 이러한 기존 방식의 경우 와이퍼가 밀어낸 먼지가 띠의 형태로 유리면에 흡착되고 클리너를 이용하는 방식에 비해 세척력이 떨어지는 문제점이 있다.

등록특허 10-0968699 "유리판 내외부 동시 청소용 창문" 등과 같이 기존에 설치된 유리창을 청소하는 장치가 아닌 청소장치가 장치된 창문에 대한 기술을 제공하는 경우 기존의 창문을 청소하는 방법은 제공되지 않고 사용범위에 한계가 있다.

등록특허 10-1045161 "미닫이 창문의 실외 유리창 청소기"는 창문프레임에 설치 또는 창틀과 창문프레임 사이에서 창틀과 창문프레임에 지지하여 접촉된 롤라의 회전으로 상하이동하면서 청소가 가능하여 실내에서 안전하게 넓은 면적의 실외 유리창을 청소할 수 있는 유리창 청소기를 제공하는데, 기존의 창문에 장치를 설치하여 와이퍼를 이송하면서 청소하는 구조로 창문에 설치되어 와이퍼를 이용하여 청소할 경우 점도가 높은 오염물질의 제거가 어렵고 와이퍼로 밀어낸 외측에 먼지의 띠가 형성될 우려가 있으며, 세척의 과정을 건물의 외측에 장치가 노출되어 건물 외형의 미관을 해치는 문제점이 있다.

1. 등록특허 10-0968699 "유리판 내외부 동시 청소용 창문" 2. 등록특허 10-1045161 "미닫이 창문의 실외 유리창 청소기"

본 발명은 건축물에 설치된 창호 또는 커튼월을 세척용 클리너가 레일을 따라 이동하면서 자동으로 청소하도록 구성된 자동 청소장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 센서가 물기와 얼룩을 감지하여 자동으로 창문을 청소하고, 거주자가 원하는 때에 송신기에 입력된 명령에 따라서 창문 청소작업을 진행하도록 할 수 있는 자동 청소시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 과제 해결을 위해, 본 발명은 「건축물의 창호 또는 커튼월을 청소하기 위한 자동 청소장치로서, 상기 창호 또는 커튼월의 상·하부에 설치된 상·하부 수평레일, 상기 상·하부 수평레일 사이에서 수평이동 하도록 설치된 수직레일 및 세척용 클리너가 상기 수직레일을 따라 이동하도록 설치되고, 상기 세척용 클리너의 중앙부에 물 공급관과 연결된 세척수 분사노즐이 구비된 하나 이상의 헤드부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치」를 제공한다.

또한, 상기 헤드부는 상기 창호 또는 커튼월의 유리면 방향으로 승강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 세척수 분사노즐에는 세제 공급관이 더 연결된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 헤드부는 세제 공급관과 연결된 세제 분사노즐을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 세척용 클리너는 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 헤드부에 연결된 사이드암을 더 포함하고, 상기 사이드암의 구동으로 상기 헤드부가 상하좌우로 이동하여, 상기 수직레일이 수평이동하고, 상기 헤드부가 상기 수직레일을 따라 상하 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 수직레일에 건조용 블레이드 또는 에어노즐 중 어느 하나 이상이 구비된 물기제거장치를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 창호 또는 커튼월의 측방에 설치되어 상기 수직레일을 수용하고, 개폐식 측문이 구비된 수용부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 상기 창호 또는 커튼월의 상방에 설치되고, 물 공급관 및 세제 공급관과 연결되어, 세척수를 하방으로 분사하는 복수개의 상단 세척수 분산노즐 및 건조용 공기를 분사하는 복수개의 상단 에어노즐이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 물기 또는 얼룩 중 어느 하나 이상을 감지하는 감지센서 및 상기 수직레일 및 헤드부의 구동을 컨트롤하는 컨트롤부를 더 포함하되, 상기 감지센서에서 수신한 정보에 따라서 상기 수직레일 및 헤드부를 구동시켜 상기 창호 또는 커튼월의 청소를 자동으로 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 자동 청소장치에 구비되어 무선신호를 수신하는 수신부, 상기 수신부에 무선신호를 보내는 송신부를 포함하고, 상기 송신부에서 상기 수신부로 무선신호를 송신하면 상기 자동 청소장치의 컨트롤부에서 상기 창호 또는 커튼월의 청소를 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소 시스템을 제공한다.

전술한 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 세척용 클리너가 창문을 이동하면서 세척하여 세척효과가 우수하며, 고층건물의 창문을 안전하고 효율적으로 청소할 수 있는 효과가 있다.

2. 세척용 클리너를 구비한 헤드가 창문 유리면 방향으로 승강하도록 구성되어 창문의 종류, 건물외벽과 유리면의 단차 등에 관계없이 청소가 가능하다.

3. 헤드, 사이드암 등의 부재가 수납되도록 구성되어 건축물의 외관을 해치지 않고 창문을 통한 실외 관망 기능을 방해하지 않으며 장치의 수명을 증가시키고, 기존 건축물에도 설치가 가능하다.

4. 감지센서 및 컨트롤부가 구비되어 감지센서가 창문의 컨디션(condition)을 감지하여 자동으로 청소를 진행하도록 구성되어 창문청소에 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있다.

5. 본 발명에 따른 자동 청소장치는 수신부와 송신부를 구비하고 수신된 무선신호에 따라 자동으로 청소가 진행되도록 구성되어 사용자가 원하는 때에 언제든지 창문을 청소할 수 있는 장점이 있다.

[도 1]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상·하부 수평레일, 수직레일, 헤드부 및 사이드암의 구체적 실시예를 도시한 것이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 노즐이 구비된 헤드부의 구체적 실시예를 노즐의 구성에 따라 (a)한 개의 노즐로 구성된 구성과 (b)두 개의 노즐로 구성된 구성으로 나누어 도시한 것이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상·하부 수평레일 및 수직레일의 구체적 실시예를 도시한 것이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 헤드부가 (a)단일 헤드부로 구성된 경우의 청소경로, (b)복수개의 헤드부로 구성된 경우 청소경로의 실시예를 도시한 것이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 블레이드와 건조노즐이 구비된 물기제거장치의 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 자동 청소장치의 설치 위치에 따라서 (a)기존 건축물의 외측부에 설치된 경우, (b)건축물에 빌트인(built-in)으로 설치된 경우로 구분하여 구체적인 실시예를 도시한 것이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상단 세척수 분사노즐 및 상단 에어노즐의 구체적 실시예를 도시한 것이다.
[도 8]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 감지센서, 컨트롤부, 수신부 및 송신부의 구체적인 실시예를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

건물 외벽에 설치된 오염된 먼지가 흡착된 유리창의 청소단계는 (a)세제나 약품이 첨가된 세척수를 유리면에 분사하는 단계; (b)클리너를 이용하여 세제나 약품이 첨가된 세척수를 유리면 전체에 골고루 분산시킴과 동시에 문지르는 단계; (c)헹굼수를 분사하여 세척수와 잔여물을 제거하는 단계; (d)건조용 클리너나 와이퍼로 유리면의 물기를 제거하는 단계;로 실시되는 것이 바람직하다. 이때, 유리면 표면의 오염상태에 따라서 (a)단계의 실시전에 오염된 먼지를 씻어내고 찌든 때의 분리에 용이하도록 유리면 전체에 물을 분사하여 씻어내는 (pre a)단계를 더 포함하여 실시할 수 있다. (pre a)단계를 통해 (a)단계 및 (b)단계를 실시하여도 제거하기 어려운 찌든 때를 용이하게 제거할 수 있고, 오염된 먼지를 먼저 씻어내는 과정을 통하여 클리너에 부착되는 오염된 먼지의 양을 줄일 수 있어 클리너의 교체주기를 늦추고 세척효율이 향상될 수 있다. 또한, (d)단계에서는 유리창 표면의 흠집을 방지하고 물기의 제거 효율을 높이기 위하여 에어노즐을 통하여 건조용 공기를 분사하는 과정이 추가될 수 있다.

본 발명은 상기 청소단계를 실시하기 위한 자동 청소장치 및 시스템을 제공하며, 이하 각 도면을 참조하여 상기 청소단계를 실시하기 위한 본 발명의 구성을 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.

[도 1] 및 [도 2]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상·하부 수평레일(10a, 10b), 수직레일(20), 헤드부(30) 및 사이드암(50)의 구체적 실시예를 도시한 것으로, [도 1]에 도시된 바와 같이 청소대상 창호 또는 커튼월(1)의 상·하부에 설치된 상·하부 수평레일(10a, 10b);, 상기 상·하부 수평레일(10a, 10b) 사이에서 수평이동 하도록 설치된 수직레일(20); 및 세척용 클리너(31)가 상기 수직레일(20)을 따라 이동하도록 설치되고, 상기 세척용 클리너(31)의 중앙부에 물 공급관(40)과 연결된 세척수 분사노즐(32)이 구비된 하나 이상의 헤드부(30);를 포함하여 구성할 수 있다.

물 공급관(40)과 연결된 세척수 분사노즐(32)에 결합되는 구조에 따라 두가지 종류의 노즐결합 구조로 구성할 수 있다. [도 2] (a)는 물 공급관(40)과 연결된 세척수 분사노즐(32)에 세제 공급관(41)이 더 연결된 구조가 도시된 것이고, [도 2] (b)는 물 공급관(40)과 연결된 세척수 분사노즐(32)에 세제 공급관(41)과 연결된 세제 분사노즐(33)을 더 포함하여 구성된 구조를 도시한 것이다.

상기 [도 2] (a)의 구조는 세척수 분사노즐(32)에서 물과 세제가 각각 공급되거나 동시에 공급되도록 구성되어, 물과 세제를 혼합하여 세척액을 분사하거나 물만 분사하도록 구성되므로 상기 청소단계의 (pre a)단계, (a)단계 및 (c)단계를 모두 실시할 수 있다.

상기 [도 2] (b)의 구조는 물을 분사하는 세척수 분사노즐(32)과 세제를 분사하는 세제 분사노즐(33)이 동시에 상기 헤드부(30)에 배치되어, 상기 청소단계의 (pre a)단계, (a)단계에서는 세척수 분사노즐(32)에서 물을 분사하고, (c)단계에서는 세척수 분사노즐(32)에서 분사되는 물과 세제 분사노즐(33)에서 분사되는 세제가 혼합되어 유리면에 분사되는 과정을 통하여 각각의 청소단계를 실시할 수 있다.

상기 헤드부(30)는 [도 2]에 도시된 바와 같이 세척용 클리너(31)의 중앙부에서 분사노즐로부터 분사된 유체가 토출되도록 구성되므로, 세척용 클리너(31) 하단부의 중앙부에 유체가 분사되는 홀이 형성되고, 분사된 유체가 헤드부(30)의 내부에 유입되어 고이지 않고 하방으로 배출될 수 있도록 세척용 클리너(31)와 헤드부(30)의 내부를 연결하는 다수의 통공이 형성될 수 있다.

[도 3]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상·하부 수평레일(10a, 10b), 수직레일(20), 헤드부(30) 및 사이드암(50)의 구체적 실시예를 도시한 것으로서, 상기 상·하부 수평레일(10a, 10b)은 각각 상·하단판(11a, 11b)에 좌우측의 상·하단 측면판(12a, 12b)이 이격한 상태로 결합되어 내입공간(13)을 형성시키고, 상기 상·하단 측면판(12a, 12b)의 판면에는 횡방향 라인홈(14)이 형성될 수 있다.

상기 내입공간(13)에는 수직레일(20)의 상·하부 이동휠(21a, 21b)이 삽입되고, 상기 상·하부 이동휠(21a, 21b)의 회전축(24)은 각각 상기 상·하단 측면판(12a, 12b)의 횡방향 라인홈(14)에 끼워진 상태로 굴러 이동할 수 있다. 상·하부 이동휠(21a, 21b)의 회전축(24)이 상기 횡방향 라인홈(14)에 삽입되어 이동함으로써, 상기 상·하부 이동휠(21a, 21b)이 각각 상·하부 수평레일(10a, 10b)에서 이탈되지 않고 횡방향 라인홈(14)을 따라서 좌우 이동하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 수직레일(20)에는 종방향 라인홈(23)이 형성되고, 상기 헤드부(30)는 연결 돌출부(34)가 상기 종방향 라인홈(23)에 끼워진 상태로, 상기 종방향 라인홈(23)을 따라 상하 이동하도록 구성되어 있다.

상기 연결 돌출부(34)는 상기 세척용 클리너(31)와 회동하도록 연결된 모터가 배치될 수 있고, 모터가 배치되지 않을 경우 상기 연결 돌출부(34)의 크기를 작게 형성할 수 있다.

[도 4]는 헤드부(30)에 연결된 사이드암(50)의 구동으로 인하여 상기 헤드부(30)가 이동하도록 구성된 구조의 실시예로 상기 청소단계의 (b)단계에 활용할 수 있다. 상기 세척수 분사노즐(32)로부터 세척수가 분사되는 상태에서 상기 수직레일(20)이 상기 상·하부 수평레일(10a, 10b) 사이에서 수평이동을 함으로써 횡방향의 세척작업이 진행되고, 상기 헤드부(30)가 상기 수직레일(20)을 따라 수직이동함으로써 세척작업 대상면을 종방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 헤드부(30)는 [도 4] (a)에 도시된 바와 같이 단일 헤드부(30)로 구성될 수 있고, [도 4] (b)에 도시된 바와 같이 복수개의 헤드부(30)로 구성될 수 있다.

상기 헤드부(30)가 단일 헤드부(30)로 구성된 경우 사이드암(50)이 상기 헤드부(30)를 좌우로 이동시킴에 따라서 상기 수직레일(20)이 수평이동하고, 사이드암(50)이 헤드부(30)를 상하로 이동시킴에 따라 상기 헤드부(30)는 상기 수직레일(20)의 종방향 라인홈(23)을 따라서 수직이동하므로 도 (a)에 도시된 바와 같이 유리창 전체를 연속적으로 청소할 수 있다. 상기 수직레일(20)의 종방향 라인홈(23)을 따라서 일정간격으로 유리창의 세로변 전체를 세척 가능하도록 복수개의 헤드부(30)를 배치한 경우 사이드암(50)을 좌우로 이동하여 유리창 전체를 청소할 수 있다.

보다 자세하게 설명하면, 상기 청소단계의 (b)단계를 실시하는 과정에 있어서, 상기 세척수 분사노즐(32)에서 세척수가 분사되는 상태에서 상기 수직레일(20)이 상기 상·하부 수평레일(10a, 10b) 사이에서 수평이동을 함으로써 횡방향의 세척작업이 진행되고, 상기 헤드부(30)가 상기 수직레일(20)을 따라 수직이동함으로써 세척작업 대상면을 따라 종방향으로 이동시킬 수 있다. 본 단계에서는 상기 수직레일(20)이 수평이동 함에 따라 상기 헤드부(30)의 세척용 클리너(31)가 함께 수평이동하므로 세척작업 대상면에 대한 세척작업이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 세척용 클리너(31)는 상기 헤드부의 하단부에 구비되고 고정된 상태 또는 회전하면서 세척작업 대상면을 닦아내거나 문지르는 작업을 진행하며, 상기 수직레일(20)의 이동 방향에 관계없이 세척작업이 이루어지게 된다. 이때, 상기 세척용 클리너(31)는 원형이나 정다각형으로 형성되어 이동 방향에 관계없이 균일하게 세척작업을 진행 할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

노즐 구성에 따른 세척수의 혼합방식은 상기 세척수 분사노즐(32)에 물 공급관(40)과 세제 공급관(41)을 연결하여 물과 세제가 혼합된 세척수를 분사하는 방식;과 물 공급관(40)과 연결된 세척수 분사노즐(32) 및 세제 공급관(41)과 연결된 세제 분사노즐(33)에서 각각 물과 세제를 분사하는 방식으로 구성할 수 있다. 세척수 분사노즐(32)은 물 공급관(40)과 연결되어 세척이 완료된 후 물을 분사하여 세척작업 대상면의 잔여 세제거품이나 오염물질을 제거할 수 있다. 물 공급관(40) 및 세제 공급관(41)은 각각 후술할 컨트롤부(100)에 의해서 개폐가 제어되는 밸브가 구비되어 물 및 세제의 분사를 제어할 수 있다.

[도 5]는 상기 수직레일(20)에 건조용 블레이드(61)와 에어노즐(64)이 구비된 물기제거장치(60)의 일 실시예를 도시한 것으로, 상기 청소단계의 (d)단계에 활용할 수 있다. [도 5]는 이해를 돕기 위하여 청소 실시과정을 한 도면에 도시한 것으로 실제 작업과정은 세척용 클리너(31)로 문지르는 과정, 건조용 블레이드(61)가 물기를 닦아내는 과정, 에어노즐(64)이 건조용 공기를 분사하는 과정이 동시에 진행될 수도 있고, 순차적으로 진행 될 수도 있다. [도 5]는 진행방향을 따라 헤드부(30)에서 세척과정 또는 헹굼수 분사과정을 진행하면 건조용 블레이드(61)의 동작으로 물기를 밀어내고, 에어노즐(64)에서 분사되는 공기로 잔여 물기를 증발·건조시키는 과정의 실시예가 도시되어 있다.

건조용 블레이드(61)는 상기 수직레일(20)을 따라 설치되고, 물기를 밀어내어 제거하는 고무판(63)과 일단은 상기 수직레일(20)과 연결되고 타단은 상기 고무판(63)과 결합된 몸체부(62)로 구성되며, 몸체부(62)는 상기 수직레일(20)과 힌지로 연결되어 몸체부(62)의 회전에 의하여 상기 고무판(63)을 유리면에 밀착시키거나 이격시키도록 구성될 수 있다. 다만, 상기 몸체부(62)의 힌지 결합은 본 발명의 일 실시예로 몸체부(62)는 승강장치에 의하여 상하로 승강하도록 구성되어 상기 고무판(63)을 유리면에 밀착시키거나 이격시키도록 구성될 수도 있다.

에어노즐(64)은 공기를 분사하여 물을 증발시키는 과정을 통하여 창문을 건조시키는 기능을 수행하며, 외부온도에 따라 온풍을 분사하도록 할 수 있다. [도 5]의 실시예와 같이 세척용 클리너(31)로 문지르는 과정을 진행하는 동안에는 작업진행에 방해되지 않도록 유리면에서 이격되고, 건조공기를 분사할 경우 유리면에 근접하도록 구성될 수 있다.

[도 6]의 실시예에서는 건축물의 창호 또는 커튼월(1) 측방에 설치되어 상기 수직레일(20)을 수용하고, 개폐식 측문(71)이 구비된 수용부(70);를 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 수용부(70)는 창호 또는 커튼월(1)의 측방에 설치되어 청소작업을 진행하지 않을 경우엔 상기 수직레일(20), 헤드부(30) 및 사이드암(50)은 수용부(70)에 수납되어 건축물의 외관을 해치지 않고 창문을 통한 실외 관망 기능을 방해하지 않으며 장치를 사용하지 않을 경우 외부에 노출되는 것을 막아 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.

상기 상·하부 수평레일(10a, 10b)은 수용부(70)의 내측까지 연장되어 형성되고, 상기 수용부(70) 내부는 측문(71)의 개폐동작에 의해 열리고 닫히도록 구성된다. 상기 개폐식 측문(71)은 경첩(72)을 중심으로 개폐되며, 상기 경첩(72)은 후술할 컨트롤부(100)에 연동된 모터와 연결되어 상기 컨트롤부(100)의 제어신호에 따라 자동으로 개폐동작을 진행할 수 있다.

[도 6]의 실시예는 자동 청소장치의 설치 위치에 따라서 (a)기존 건축물의 외측부에 설치된 경우, (b)건축물에 빌트인(built-in)으로 설치된 경우로 구분될 수 있다.

[도 6] (a)는 기존 건축물의 외측부에 설치된 경우를 도시한 것으로, 신축 건물의 경우에도 설계단계에서 빌트인(built-in)으로 설계되지 않은 건축물에 적용될 수 있다. 도시된 바와 같이 상·하부 수평레일(10a, 10b), 수직레일(20), 헤드부(30) 및 수용부(70)를 기존 창호 또는 커튼월(1)의 상·하부 및 측부에 설치하여 건축물의 외벽면에 추가하여 설치되는 방식으로, 상·하부 수평레일(10a, 10b) 및 수용부(70)가 건축물의 외벽에 노출될 수 있다. 이 경우, 상·하부 수평레일(10a, 10b)이 건축물의 외부에 노출되지 않도록 각각 수용하는 상·하부 커버(140a, 140b)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 상부 커버(140a)는 외측으로 더 돌출되어 창문 처마의 기능을 수행할 수 있다.

[도 6] (b)는 건축물에 수용부(70)를 빌트인(built-in)으로 설치하는 경우를 도시한 것으로, 건축물의 설계단계부터 수용부(70)를 건축물에 내입하여 설계, 시공하는 경우에 적용할 수 있다. 도시된 바와 같이 창호 또는 커튼월(1)의 외측 측벽에 수용부(70)가 내입되고, 창호 또는 커튼월(1)의 외측 상·하벽에 각각 상·하부 수평레일(10a, 10b)을 설치하는 방식으로, 수용부(70)는 건축물에 내입되어 수용부(70)가 외부에 노출되지 않는다. 이 경우에도 상·하부 수평레일(10a, 10b)이 건축물의 외부에 노출되지 않도록 각각 수용하는 상·하부 커버(140a, 140b)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 상·하부 커버(140a, 140b)에 의하여 상·하부 수평레일(10a, 10b)은 외부에 노출되지 않고 수용부(70)는 건물에 내입되어 건물 외관에 영향을 미치지 않는다.

또한, 상기 청소장치의 하단부에 물받이(130)를 설치하여 우수나 세척수가 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

[도 7]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 상단 세척수 분사노즐(80) 및 상단 에어노즐(81)의 구체적 실시예를 도시한 것으로, 건축물의 창호 또는 커튼월(1) 상방에 설치되고, 물 공급관(40) 및 세제 공급관(41)과 연결되어, 세척수를 하방으로 분사하는 복수개의 상단 세척수 분산노즐(80); 및 건조용 공기를 분사하는 복수개의 상단 에어노즐(81); 이 더 포함되어 구성될 수 있다. 상기 상단 세척수 분사노즐(80) 및 상단 에어노즐(81)은 세척, 헹굼 및 건조작업을 더 보완하여 진행할 수 있도록 상단부에서 세척수, 헹굼수 및 건조용 공기를 분사할 수 있다. 이때 복수개의 상단 세척수 분사노즐(80) 및 상단 에어노즐(81)은 순차적으로 배열되는 것이 바람직하다. 상기 청소단계 중 (pre a), (a) 및 (C)단계에서는 상단 세척수 분사노즐(80)에서 세척수 또는 헹굼수를 분사하고, (d)단계에서는 상단 에어노즐(81)에서 건조용 공기를 분사하도록 구성될 수 있다.

[도 8]은 본 발명에 따른 자동 청소장치 중 감지센서(90), 컨트롤부(100), 수신부(110) 및 송신부(120)의 구체적인 실시예를 도시한 것으로, 물기 또는 얼룩 중 어느 하나 이상을 감지하는 감지센서(90); 및 상기 수직레일(20) 및 헤드부(30)의 구동을 컨트롤하는 컨트롤부(100); 를 더 포함하되, 상기 감지센서(90)에서 수신한 정보에 따라서 상기 수직레일(20) 및 헤드부(30)를 구동시켜 창문 청소를 자동으로 진행하도록 구성될 수 있다.

상기 감지센서(90)는 습기를 감지하는 습기감지센서, 얼룩을 감지하는 이미지센서, 광학센서 등으로 구성되고 상기 컨트롤부(100)와 전기적으로 연결된다.

상기 컨트롤부(100)는 수직레일(20) 및 헤드부(30) 외에 사이드암(50), 물기제거장치(60), 상단 세척수 분사노즐(80), 상단 에어노즐(81), 개폐식 측문(71)의 경첩(72), 물 공급관(40) 및 세제 공급관(41)의 벨브 등 자동 청소장치의 구성요소들을 제어하도록 구성될 수 있다

따라서, 본 발명에 따른 자동 청소장치는 강우 또는 강설과 같은 기상상황에서 상기 습기감지센서가 대기중의 습기를 감지하여 자동으로 구동되고, 이미지센서 또는 광학센서에서 유리창 표면의 오염을 감지하여 자동으로 구동될 수 있다. 이때, 감지센서(90)의 감지에 의해 자동으로 구동되는 자동모드와 사용자의 입력신호에 의해서 구동되는 수동모드를 임의로 선택할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 자동 청소장치; 상기 자동 청소장치에 구비되어 무선신호를 수신하는 수신부(110); 상기 수신부(110)에 무선신호를 보내는 송신부(120); 를 포함하고, 상기 송신부(120)에서 상기 수신부(110)로 무선신호를 송신하면 상기 자동 청소장치의 컨트롤부(100)에서 창문 청소를 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소 시스템을 제공한다. 상기 송신부(120)는 리모콘 또는 스마트폰 등을 포함하며, 상기 수신부(110)는 수신된 신호를 상기 컨트롤부(100)로 송신하여 상기 컨트롤부(100)의 제어에 따라 자동 청소장치는 창문 청소를 진행할 수 있다. 따라서, 사용자는 원하는 시간에 언제든지 청소장치를 동작시킬 수 있게된다.

상기 수직레일(20)은 모터와 연동된 상·하부 이동휠(21a, 21b)이 회전하여 수평이동하거나 상기 헤드부(30)에 연결된 사이드암(50)의 구동에 따라 수평이동 하도록 구성될 수 있다.

상·하부 이동휠(21a, 21b)이 모터와 연동되는 경우, 상·하부 이동휠(21a, 21b)의 회전축(24)은 모터와 연동되고 상·하부 이동휠(21a, 21b)은 각각 상·하단판(11a, 11b)에 접지되어 모터로 전기를 공급하거나, 상·하부 수평레일(10a, 10b)의 양 단부에 스텝모터를 배치하고 모터 사이에 상기 수직레일(20)의 상·하단과 연결된 체인, 타이밍 벨트, 와이어 등을 연결하여 상기 수직레일(20)을 전진·후퇴 운동을 하도록 구성할 수 있다. 또는, 전선이 신축되도록 형성된 스프링 전선으로 모터로 전력을 인입하도록 구성하여 상기 수직레일(20)의 횡방향 이동에 관계없이 전력을 공급하도록 구성할 수 있다.

이 경우, 하부 수평레일 및 이동휠은 청소과정에서 흘러내린 물과 접촉하여 모터 등 전자장치가 침수될 위험이 있으므로 상부 이동휠(21a)에만 모터를 연동하는 것이 바람직하다.

헤드부(30)에 연결된 사이드암(50)의 구동에 따라 수직레일(20)이 수평이동하는 경우에는 상·하부 이동휠(21a, 21b)에 모터를 연동하지 않고 사이드암(50)이 헤드부(30)를 좌우로 이동함에 따라 수직레일(20)이 수평이동한다.

상기 헤드부(30)는 상기 창호 또는 커튼월(1)의 유리면 방향으로 승강하도록 구성될 수 있다. [도 5] (a)는 헤드부(30)가 유리면에 밀착되어 문지르는 상태가 도시되고, [도 5] (b)는 건조작업을 진행하는 과정에서 헤드부(30)가 유리면에서 이격된 상태가 도시되어 있다. 헤드부(30)는 헤드부(30) 승강장치에 의하여 유리면 방향으로 승강하도록 구성되며, 상기 헤드부(30) 승강장치는 유압식 또는 기계식으로 구성될 수 있다. [도 6]은 자동 청소장치를 설치하는 위치에 따라서 청소 대상 유리면의 단차가 상이한 경우 대상 유리면의 단차에 따라서 헤드부(30)가 승강하여 유리창에 밀착되는 상태가 도시된 것이다. 또한, 상기 수직레일(20)에 높이 감지센서(미도시)를 장착하고 상기 높이 감지센서(미도시)가 유리면과 수직레일(20)의 거리를 측정하며 상기 컨트롤부(100)에서는 수신된 정보에 따라 헤드부(30) 승강장치를 제어하여 헤드부(30)를 승강시킬 수 있다.

상기 세척용 클리너(31)는 전자식 또는 기계식으로 회전하도록 구성될 수 있다. [도 2]는 연결 돌출부(34)의 내부에 상기 세척용 클리너(31)와 연동된 모터를 배치하여 상기 세척용 클리너(31)가 회전하도록 구성된 일 실시예가 도시되어 있다. 또한, 세척용 클리너(31)를 편심회전하도록 구성할 수 있다. 편심회전으로 세척용 클리너(31)가 회전할 경우 모터를 배치할 필요가 없어 상기 연결 돌출부(34)의 크기를 줄일 수 있다.

또한, 상기 세척용 클리너(31)는 섬유재, 합성수지재 등의 재료로 구성된 걸레, 내후성 브러쉬 및 고무패드 중 선택적으로 적용하거나 조합하여 적용할 수 있다. 상기 세척용 클리너(31)는 수분을 흡수하며 유리창에 흠집을 내지 않는 소재로 구성되며, 빠른 건조를 위하여 합성수지를 혼방한 섬유를 적용할 수 있으며, 물빠짐 및 세척력을 높인 하이브리드 소재를 적용할 수 있다. 또한, 섬유재의 걸레로 구성되거나 통기성의 세척면을 가지고 내측부에 스폰지층으로 구성된 원반형의 형태로 별도 제작할 수 있다.

본 발명에 따른 자동 청소장치는 상기 사이드암(50)을 수용하는 사이드암 커버(51)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 헤드부(30)에 연결되는 물 공급관(40) 및 세제 공급관(41)을 사이드암(50)에 고정할 수 있다. 특히, 헤드부(30)에 모터가 구비될 경우 지속적으로 이동하는 헤드부(30)와 수직레일(20)에 모터로 전력을 인입하는 전선이 끊어질 수 있으므로 사이드암(50)에 공급관(40, 41)이나 전선 등을 고정하는 것이 바람직하다.

사이드암(50)에 공급관(40, 41), 전선 등을 고정하고 상기 사이드암(50)을 수용하는 사이드암 커버(51)를 장착할 경우, 전선이나 공급관(40, 41)을 습기로부터 보호할 수 있고 사이드암(50)의 부식을 막는 효과가 있다.

헤드부(30) 및 수직레일(20)을 사이드암(50)의 구동으로 이동시키는 경우 상기 수직레일(20)의 상·하부 이동휠(21a, 21b)을 모터와 연동시킬 필요가 없고, 세척용 클리너(31)가 모터와 연동하여 회전하는 경우에도 사이드암 커버(51)의 내측부를 습기로부터 차단하여 사이드암(50), 공급관(40, 41) 및 전선 등을 습기에 의한 내구력 저하를 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.

1 : 창호 및 커튼월
10a, 10b : 상·하부 수평레일
11a, 11b : 상·하단판 12a, 12b : 상·하단 측면판
13 : 내입공간 14 : 횡방향 라인홈
20 : 수직레일
21a, 21b : 상·하부 이동휠 22 : 휠 프레임
23 : 종방향 라인홈 24 : 회전축
30 : 헤드부
31 : 세척용 클리너 32 : 세척수 분사노즐
33 : 세제 분사노즐 34 : 연결 돌출부
40 : 물 공급관 41 : 세제 공급관
50 : 사이드암(side-arm)
51 : 사이드암 커버
60 : 물기제거장치
61 : 건조용 블레이드 62 : 몸체부
63 : 고무판 64 : 에어노즐
70 : 수용부
71 : 측문 72 : 경첩
80 : 상단 세척수 분사노즐 81 : 상단 에어노즐
90 : 감지센서
100 : 컨트롤부
110 : 수신부
120 : 송신부
130 : 물받이
140a, 140b : 상·하부 커버

Claims (11)

1. 건축물의 창호 또는 커튼월을 청소하기 위한 자동 청소장치로서,
   상기 창호 또는 커튼월의 상·하부에 설치된 상·하부 수평레일;
   상기 상·하부 수평레일 사이에서 수평이동 하도록 설치된 수직레일;
   세척용 클리너가 상기 수직레일을 따라 이동하도록 설치되고, 상기 세척용 클리너의 중앙부에 물 공급관과 연결된 세척수 분사노즐이 구비된 하나 이상의 헤드부;
   상기 헤드부에 연결된 사이드암; 및
   상기 사이드암을 수용하는 사이드암 커버; 를 포함하고,
   상기 물 공급관은 상기 사이드암을 따라서 고정되며,
   상기 사이드암의 구동으로 상기 헤드부가 상하좌우로 이동하여, 상기 수직레일이 수평이동하고, 상기 헤드부가 상기 수직레일의 종방향 라인홈을 따라 상하 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 헤드부는 상기 창호 또는 커튼월의 유리면 방향으로 승강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
3. 제1항에서,
   상기 세척수 분사노즐에는 세제 공급관이 더 연결된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
4. 제1항에서,
   상기 헤드부는 세제 공급관과 연결된 세제 분사노즐; 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
5. 제1항에서,
   상기 세척용 클리너는 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에서,
   상기 수직레일에 건조용 블레이드 또는 에어노즐 중 어느 하나 이상이 구비된 물기제거장치; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
8. 제1항에서,
   상기 창호 또는 커튼월의 측방에 설치되어 상기 수직레일을 수용하고, 개폐식 측문이 구비된 수용부; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
9. 제1항에서,
   상기 창호 또는 커튼월의 상방에 설치되고, 물 공급관 및 세제 공급관과 연결되어, 세척수를 하방으로 분사하는 복수개의 상단 세척수 분산노즐; 및
   건조용 공기를 분사하는 복수개의 상단 에어노즐; 이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
   
10. 제1항 내지 제5항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에서,
    물기 또는 얼룩 중 어느 하나 이상을 감지하는 감지센서; 및
    상기 수직레일 및 헤드부의 구동을 컨트롤하는 컨트롤부; 를 더 포함하되,
    상기 감지센서에서 수신한 정보에 따라서 상기 수직레일 및 헤드부를 구동시켜 상기 창호 또는 커튼월의 청소를 자동으로 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소장치.
    
11. 제10항의 자동 청소장치;
    상기 자동 청소장치에 구비되어 무선신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신부에 무선신호를 보내는 송신부; 를 포함하고,
    상기 송신부에서 상기 수신부로 무선신호를 송신하면 상기 자동 청소장치의 컨트롤부에서 상기 창호 또는 커튼월의 청소를 진행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동 청소 시스템.
    

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