KR102584881B1 - 패널표면 크리닝장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 패널의 좌우 및 상하방향으로 용이하게 이동 가능하게 구비되어 패널표면을 용이하게 청소할 수 있도록 된 패널표면 크리닝장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 사각프레임(11) 상에 장착된 패널(12)의 표면을 청소하도록 된 패널표면 크리닝장치에 있어서; 상기 사각프레임(11)의 일면을 따라 나란하게 연장되는 제1 가이드라인(21)과; 상기 제1 가이드라인(21) 상에 이동 가능하게 장착되는 제1 슬라이더(30)와; 상기 제1 슬라이더(30) 상에 장착되어 상기 제1 가이드라인(21)에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 제2 가이드라인(22)과; 상기 제2 가이드라인(22) 상에 이동 가능하게 장착되어 상기 패널(12)의 표면을 청소하도록 일정 길이로 연장 형성된 스윕부재(40)와; 상기 스윕부재(40)의 일측에 위치되어 물이나 에어를 분사하도록 된 분사파이프(50)나 노즐을 포함하는 패널표면 크리닝장치가 제공된다.

Description

패널표면 크리닝장치{Cleaning apparatus for a panel surface}

본 발명은 패널표면 크리닝장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성에 의해 패널의 좌우 및 상하방향으로 용이하게 이동 가능하게 구비되어 패널표면을 용이하게 청소할 수 있도록 된 패널표면 크리닝장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광패널은 광에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산할 수 있도록 빛을 집광하기 위한 패널로, 이러한 태양광패널은 집광효과를 높이기 위해 일조량의 좋은 실외에 설치함으로 인해, 시간이 경과되는 과정에서 패널의 표면상에 먼지 등이 쌓여 패널의 집광면을 청소해 줄 필요가 있는 것이다.

이를 위한 종래의 크리닝장치의 일례로는 브러쉬롤이 패널의 상하폭에 대응되는 크기로 형성되어 좌우로 이동되는 과정에서 청소가 이루어지도록 된 것이나, 이러한 경우에는 패널 자체의 크기(상하폭)이 대략 20m인 경우라면 종래의 브러쉬롤 자체를 20m 크기로 제작하여 이를 좌우방향으로 구동하여야 하는데, 이는 장치 자체의 크기가 지나치게 클 뿐만 아니라 그에 따른 하중부담에 의해 작동상의 무리가 따를 수 있는 것이다.

또한 종래에는 브러쉬롤에 의해 패널의 집광면을 청소과정에서 물이나 공기를 분사하여 청소를 행할 수 있도록 분사노즐이 구비되어 있는데, 청소위치에 따라 분사노즐이 연결되는 공급관이 길게 늘어진 상태로 패널의 집광면에 접촉됨으로 인해 이미 청소를 마친 위치에 공급관에 의한 얼룩 등이 남게 되는 문제점이 있는 것이다.

한국 공개특허공보 제10-2021-0037172호(2021. 04. 06) 한국 등록특허공보 제10-2005384호(2019. 07. 24)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성에 의한 컴팩트한 구조에 의해 패널의 좌우 및 상하방향으로 용이하게 이동 가능하도록 구비되어 패널의 크기나 설치위치 등에 큰 영향을 받지 않고 용이하게 청소를 행할 수 있도록 된 패널표면 크리닝장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 사각프레임(11) 상에 장착된 패널(12)의 표면을 청소하도록 된 패널표면 크리닝장치에 있어서;

상기 사각프레임(11)의 일면을 따라 나란하게 연장되는 제1 가이드라인(21)과;

상기 제1 가이드라인(21) 상에 이동 가능하게 장착되는 제1 제1 슬라이더(30)와;

상기 제1 슬라이더(30) 상에 장착되어 상기 제1 가이드라인(21)에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 제2 가이드라인(22)과;

상기 제 가이드라인(22) 상에 이동 가능하게 장착되는 제2 슬라이더(34)와;

상기 제2 슬라이더(34) 상에 장착되어 상기 패널(12)의 표면을 청소하도록 일정 길이로 연장 형성된 스윕부재(40)와;

상기 스윕부재(40)의 일측에 위치되어 물이나 에어를 분사하도록 된 분사노즐(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 분사노즐(50)에는 물이나 에어를 공급하도는 공급튜브(51,52)가 연결되되; 상기 공급튜브(51,52)는 상기 제1가이드라인(21)을 따라 텐션을 유지한 상태로 신장되도록 상기 사각프레임(11) 또는 제1가이드라인(21)의 일측에 설치된 제1권취릴(53)에 권선되는 제1공급튜브(51);

상기 제1공급튜브(51)의 단부에 연결되어 상기 제2가이드라인(22)을 따라 텐션을 유지한 상태로 신장되도록 상기 제1슬라이더(30)에 설치된 제2권취릴(54)에 권선되는 제2공급튜브(52)로 구성된 것을 특징을 하는 패널표면 크리닝장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 스윕부재(40)는 상기 제2 가이드라인(22)의 좌우로 배치되는 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 가이드라인(22) 또는 제2 슬라이더(34) 상에는 상기 스윕부재(40)의 복귀시에 패널(12)로부터 이격시킨 상태로 이동시킬 수 있도록 된 리프트(60)가 장착된 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 패널(12) 상에 상호 직교하는 제1 가이드라인(21)과 제2 가이드라인(22)이 설치되어 제1 슬라이더(30) 상의 스윕부재(40)를 상하 및 좌우로 이동하여 청소가 이루어지고, 이에 의해 스윕부재(40) 등의 장치를 컴팩트하게 제작한 상태에서도 크기에 관계없이 다양한 규격의 태양광패널 등을 용이하게 청소 가능한 장점이 있다.

또한 본 발명은 분사노즐(50)에 물이나 에어를 공급하는 공급튜브(51,52)가 연결되는데, 이 공급튜브(51,52)는 각 가이드라인(21,22)을 따라 신장되는 제1공급튜브(51)와 제2공급튜브(52)로 구성되고, 제1 및 제2공급튜브(51,52)가 각각 제1가이드라인(21)에 설치되는 제1권취릴(53)과 제1슬라이더(30)에 설치되는 제2권취릴(54)에 텐션을 유지하여 권선됨에 따라, 제1 및 제2슬라이더(30,34)가 이동되어 청소되는 과정에서 제1 및 제2공급튜브(51,52)의 처짐, 꼬임, 꺾임을 방지하여 공급튜브(51,52)에 의한 얼룩이나 패널표면에 상처가 발생되는 것 등이 미연에 방지되고 분사노즐(50)을 통해 요구되는 양과 세기의 물이나 에어가 분사되기 때문에 패널표면을 보다 효과적으로 청소할 수 있다.

또한 본 발명의 스윕부재(40)는 제2 가이드라인(22)의 좌우로 배치되는 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42)를 포함하여 구성됨에 따라, 스윕부재(40)의 좌우균형을 맞추어 안정적인 슬라이드 작동이 가능할 뿐만 아니라 제1 가이드라인(21)을 따라 좌우로 이동되는 피치를 조절하면 청소면적을 넓게 형성하거나 제1 스윕부재(41)에 의해 1차로 청소된 면을 제2 스윕부재(42)에 의해 2차로 청소하여 물기제거나 청결상태 등을 개선하는 데에 장점이 있다. 한편, 청소완료 후 복귀시 스윕부재(40)를 패널(12)로부터 이격시키는 리프트(60)가 구비되어, 복귀시 패널(12) 표면과의 마찰로 인해 모터에 부하가 걸리는 것이 방지되고 스윕부재(40)에 묻은 이물질이 패널(12) 표면에 다시 묻거나 얼룩이 생기는 것이 방지된다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평면도
도 3은 본 발명의 작동상태를 도시한 평면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측면도
도 5는 본 발명의 작동상태를 도시한 측면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 크리닝장치(20)는 태양광패널(10)이나 유리창과 같이 사각프레임(11) 상에 설치된 패널(12)의 표면을 스윕부재(40)로 닦아 청소하도록 된 것으로, 대개 일정 각도를 경사지게 설치되는 태양광패널(10)의 상단 코너를 기점으로 하여 일정 피치로 좌우 이동된 상태로 스윕부재(40)가 하부로 이동되면서 청소를 행하도록 된 것이다.

구체적으로, 본 발명의 크리닝장치(20)는 태양광패널(10)의 사각프레임(11) 상단을 따라 좌우로 나란하게 제1가이드라인(21)이 연장 형성되고, 상기 제1가이드라인(21)에 좌우방향으로 이동되는 제1슬라이더(30)가 장착되며, 이 제1슬라이더(30)에는 제1가이드라인(21)에 대해 직교하도록 하향 연장된 제2가이드라인(22)이 구비되고, 이 제2가이드라인(22)을 따라 이동되는 제2슬라이더(34)가 구비되며, 이 제2슬라이더(34)에 장착되어 스윕부재(40)가 이동되면서 패널(12)의 표면을 청소하게 된다.

여기에서, 상기 제1 및 제2 가이드라인(21,22)은 통상의 스크류축이나 LM가이드 또는 체인벨트 등을 구동모터(32,33)에 의해 구동하도록 제작할 수 있는 것이고, 상기 제1 가이드라인(21)에 대응되어 사각프레임(11)의 하단을 따라 나란하게 보조가이드라인(23)이 연장 형성되어 상기 제2 가이드라인(22)의 하단을 안내하도록 된 것이다.

한편 상기 스윕부재(40)는 스펀지나 부직포 또는 마포 등과 같은 다양한 재질에 의해 브러쉬롤 형태로 구비될 수 있는데, 이 스윕부재(40)는 상기 제2 가이드라인(22)을 중심으로 좌우로 배치되는 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42)를 포함하여 구성되고, 이 제1 및 제2 스윕부재(41,42)는 일직선상으로 길게 연장되어 청소면적으로 최대한 넓힐 수 있도록 구비된 것이다.

이러한 스윕부재(40)의 상부에는 스윕부재(40) 자체와 전방의 패널 표면상에 물이나 에어를 분사하여 청소효과를 높일 수 있도록 된 분사노즐(50)이 설치되는데, 도 1과 같이 분사노즐(50)은 스윕부재(40)를 따라 연장된 파이프의 외주면에 분사공이 형성된 형태를 이루고, 분사노즐(50)의 양단에 분사과정에서 물이 불필요하게 패널 상에 퍼지는 것을 방지하도록 된 물막이판(55)이 구비되며, 상기 분사노즐(50)에 물을 공급하는 공급튜브(51,52)가 복수개의 권취릴(53,54)에 의해 텐션을 유지한 상태로 연장 형성되는데, 이를 포함한 세부적인 구성을 도 2에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1슬라이더(30)는 좌우방향으로 연장된 제1 가이드라인(21)에서 이동되도록 설치되는데, 이 제1슬라이더(30)에는 제1가이드라인(21)에서 이동하기 위한 구동모터(32)가 일측에 설치되고, 타측에 상하방향으로 연장되는 제2가이드라인(22)과 이 제2가이드라인(22)을 구동하기 위한 다른 구동모터(33)가 설치되며, 상기 제2가이드라인(22)에는 상하슬라이더(35)가 장착되어 스윕부재(40)와 분사노즐(50)을 하부로 이동시키는 과정에서 상기 스윕부재(40)에 의해 청소를 행하게 된다.

또한 상기 스윕부재(40)는 상기 제2 가이드라인(22)을 중심으로 좌우로 배치되는 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42)를 포함하고, 추가적으로 상기 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42) 사이의 빈 공간을 채우도록 된 보조스윕부재(43)가 구비될 수 있는데, 이러한 스윕부재(40)는 하나의 회전축 상에 결합되어 상기 제2 슬라이더(34) 상에 장착되는 구동모터(35)에 의해 벨트(V)로 결합된 상태로 회전 가능하게 구비될 수 있고, 스윕부재(40)의 양단 및 사이에는 구름운동을 보조하도록 된 롤러(36)가 장착될 수 있는 것이다.

한편, 상기 분사노즐(50)에는 물이나 에어를 공급하기 위한 공급튜브(51,52)가 연결되는데, 이 공급튜브(51,52)는 분사노즐(50)이 좌우방향 및 상하방향으로 이동되는 과정에서 처짐이 없이 텐션을 유지하여 연장 가능하도록 권취릴(53,54) 상에 권선된 상태로 인출 가능하게 된 것으로, 이는 패널(12)의 상단 코너측에 크리닝장치(20)의 대기위치인 기점에 고정 설치되는 제1권취릴(53)에 권선되어 제1가이드라인(21)의 이동방향을 따라 좌우로 연장되는 제1공급튜브(51)와, 상기 제1슬라이더(30)에 설치되는 제2권취릴(54)에 권선되어 제2가이드라인(22)을 따라 상하로 연장되는 제2공급튜브(52)로 이루어진다.

여기에서, 제1권취릴(53)과 제2권취릴(54)은 탄성스프링 등에 의해 관을 감는 방향으로 상시 작동되도록 제작된 통상적인 롤을 사용하여 제1공급튜브(51)와 제2공급튜브(52)가 이동되는 과정에서 항상 텐션을 유지하여 패널(12)의 표면에 접촉되지 않도록 하고, 상기 제2권취릴(54) 측에 커넥터를 구비하여 상기 제1공급튜브(51)와 제2공급튜브(52)를 상호 연통하도록 연결할 수 있는 것으로, 이를 도 3에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제1권취릴(53)이 패널(12)이나 제1가이드라인(21)의 기점측에 고정 설치되어 제1슬라이더(30)가 제1가이드라인(21)을 따라 좌우로 이동될 때에 제1공급튜브(51)를 일정한 텐션을 유지하여 연장시키고, 제2권취릴(54)은 제1슬라이더(30)에 장착된 상태에서 스윕부재(40)에 의해 하부로 이동하여 청소를 행할 때에 제2가이드라인(22)을 따라 하부로 연장되는 제2공급튜브(52)를 일정한 텐션으로 연장시킨다.

이와 같은 제1 및 제2권취릴(53,54)에 의한 제1 및 제2공급튜브(51,52)의 권선구조에 따르면, 패널(12)의 규격 등에 따라 제1 및 제2공급튜브(51,52)가 길게 연장 형성되더라도 처짐이 발생되지 않아 패널(12)의 표면에 접촉될 우려가 없어 제1 및 제2공급튜브(51,52)에 의해 청소면에 얼룩이 발생되거나 패널표면에 상처가 생기는 것이 방지되고, 제1 및 제2공급튜브(51,52)의 꼬임, 꺾임이 방지되어 물이나 에어가 요구되는 양과 세기로 분사되기 때문에 효과적으로 청소될 수 있다.

이와 같은 본 발명은 스윕부재(40)가 하부로 이동하는 과정에서 청소가 이루어진 후에, 좌우방향으로 일정 피치로 이동하여 청소작업을 반복적으로 행하게 되는데, 이러한 과정에서 스윕부재(40)가 패널(12)의 상부측으로 복귀하는 과정에서는 패널(12)로부터 이격된 상태로 이동하게 되는데, 이를 도 4와 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 슬라이더(30) 상에는 체인벨트 형태로 된 제1 가이드라인(21)을 따라 이동되는 이동휠(37)과 이 이동휠(37) 상에 축결된 스프라켓(S) 및 이 스프라켓(S)을 구동하도록 벨트(V)에 의해 결합된 구동모터(32)가 장착되고, 이와는 별도로 스크류축 형태로 된 제2 가이드라인(22)을 구동하도록 벨트(V)에 의해 연결된 구동모터(33)가 리프트(60) 상에 장착된 것으로, 상기 스윕부재(40)에 의해 패널(12)의 표면을 청소할 때에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 가이드라인(22)을 따라 이동되는 스윕부재(40)가 패널(12)의 표면에 접촉된 상태로 하향 이동되게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스윕부재(40)가 패널(12)의 상부로 복귀할 때에는 상기 리프트(60)에 의해 상기 제2 가이드라인(22)의 상하단을 동시에 들어 올림에 따라 상기 스윕부재(40)가 일체로 들린 상태로 구동모터(33)의 작동에 따라 상향 이동하게 되고, 이후에 상기 제1 가이드라인(21)을 따라 좌우방향으로 일정 피치로 이동하여 스윕부재(40)에 의한 청소작동을 행하게 된 것이다.

이외에도 상기 리프트(60)는 전술된 바와 같이 제2 가이드라인(22)을 전체적으로 들어 올리는 것 대신에 상기 제2 슬라이더(34) 상에 유압실린더 등이 설치되어 상기 스윕부재(40) 만을 독립적으로 들어 올리도록 설치될 수도 있는데, 이와 같은 리프트(60)에 의해서는 스윕부재(40)의 복귀시에 무부하 상태로 신속하게 이동 가능하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 태양광패널 11: 사각프레임
12: 패널 20: 크리닝장치
21: 제1 가이드라인 22: 제2 가이드라인
23: 보조가이드라인 30: 슬라이더
32,33: 구동모터 34: 상하슬라이더
35: 구동모터 36: 롤러
40: 스윕부재 41: 제1 스윕부재
42: 제2 스윕부재 43: 보조스윕부재
50: 분사노즐 51: 제1공급튜브
52: 제2공급튜브 53: 제1권취릴
54: 제2권취릴 55: 물막이판
60: 리프트

Claims (4)

1. 사각프레임(11)에 장착된 패널(12)의 표면을 청소하도록 된 패널표면 크리닝장치에 있어서,
   상기 사각프레임(11)의 일면을 따라 나란하게 연장된 제1가이드라인(21);
   상기 제1가이드라인(21)을 따라 이동가능하게 장착된 제1슬라이더(30);
   상기 제1슬라이더(30)에 장착되며 상기 제1가이드라인(21)과 직교되도록 연장된 제2가이드라인(22);
   상기 제2가이드라인(22)을 따라 이동가능하게 장착된 제2슬라이더(34);
   상기 제2슬라이더(34)에 장착되며, 상기 패널(12)의 표면과 접촉되어 패널(12)의 표면을 청소하는 스윕부재(40);
   상기 스윕부재(40)의 일측에 위치되어 물이나 에어를 분사하도록 된 분사노즐(50);
   상기 분사노즐(50)에 물이나 에어를 공급하도록 연장된 제1공급튜브(51)가 제1가이드라인(21)을 따라 텐션을 유지한 상태로 신장되도록 권선되며, 상기 제1가이드라인(21)의 일측에 설치된 제1권취릴(53); 및
   상기 제1공급튜브(51)의 단부에 연결된 제2공급튜브(52)가 제2가이드라인(22)을 따라 텐션을 유지한 상태로 신장되도록 권선되며, 상기 제1슬라이더(30)에 설치된 제2권취릴(54);을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제2가이드라인(22) 또는 제2슬라이더(34)에는 상기 스윕부재(40)의 복귀시에 패널(12)로부터 이격시킨 상태로 이동시킬 수 있도록 된 리프트(60)가 장착된 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스윕부재(40)는 상기 제2 가이드라인(22)의 좌우로 배치되는 제1 스윕부재(41)와 제2 스윕부재(42)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 패널표면 크리닝장치.
   
4. 삭제

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