KR20060115104A

KR20060115104A - 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기

Info

Publication number: KR20060115104A
Application number: KR1020050037433A
Authority: KR
Inventors: 정기훈
Original assignee: 정기훈
Priority date: 2005-05-04
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2006-11-08

Abstract

본 발명은 자동청소기를 내려보내 고층 건물의 외벽이나 유리창을 보다 편리하고도 안전하게 자동으로 청소할 수 있도록 한 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기에 관한 것이다.

본 발명은 양측 로프(10)를 통해 옥상에 승강가능하게 연결되는 본체(20); 본체(20)의 양측 하부에 설치되어 로프(10)를 감는 권취롤러(30); 권취롤러(30)를 정역으로 구동시키는 롤러구동모터(40); 본체(20)의 양측 상부에 설치되어 로프(10)를 안내하는 안내롤러(50); 본체(20)의 상부에 전후좌우로 이동가능하게 설치되는 슬라이더(60); 슬라이더(60)의 전방에 전후로 이동가능하게 지지봉(71)과 스프링(72)으로 장착되는 걸레구동모터(70); 걸레구동모터(70)에 부착되어 외벽과 유리창을 닦아내는 걸레부재(80); 슬라이더(60)를 전후로 이동시키는 전후이송모터(90); 슬라이더(60)를 좌우로 이송시키는 좌우이송모터(100); 본체(20)의 상면 양측에 설치되는 리밋스위치(200)(210); 슬라이더(60)의 전방상부에 연결되어 세제와 물을 분사시키는 노즐(300)을 포함하여 구성된다.

고층 건물, 외벽, 유리창, 자동청소기, 로프, 걸레부재, 노즐

Description

고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기{automatic cleaner of outer wall of the multistory building and window}

도 1a,1b와 도 2는 본 발명의 구조를 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 측면도.

도 4는 본 발명의 평면도.

도 5와 도 6은 본 발명의 정면도 및 배면도.

도 7은 본 발명의 측단면도.

도 8a,8b는 본 발명의 작동상태를 보인 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 좌우이송베어링(26)과 전후이송베어링(27)의 구조를 보인 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 로프 20 : 본체

30 : 권취롤러 40 : 롤러구동모터

50 : 안내롤러 60 : 슬라이더

70 : 걸레구동모터 71 : 지지봉

72 : 스프링 80 : 걸레부재

90 : 전후이송모터 100 : 좌우이송모터

200,210 : 리밋스위치 300 : 노즐

본 발명은 자동청소기에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동청소기를 내려보내 고층 건물의 외벽이나 유리창을 보다 편리하고도 안전하게 자동으로 청소할 수 있도록 한 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 외벽이나 유리창을 청소하는 방법에 있어서는 저층 건물인 경우 고압호스를 이용하여 분무방식으로 물을 뿌려 청소하는 방법을 이용하기도 하는데 이러한 방법은 고층 건물인 경우 청소가 불가능하였다.

따라서 고층 건물인 경우 종래에는 인력을 이용하여 건물의 옥상으로부터 하측으로 내려트린 비계에 올라서서 외벽과 유리창을 청소하였으나, 이는 사람이 로프에 매달려 손으로 외벽과 유리창을 청소하였기 때문에 종종 추락 등의 안전사고가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 사람이 로프를 타고 내려오면서 수작업으로 건물의 외벽과 유리창을 손으로 청소하였기 때문에 청소시간 및 청소비용이 많이 소모되는 비효율적인 문제점이 있었으며, 특히 작업환경이 나빠 고도의 숙련공이 아니면 작업에 임할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것 으로, 자동청소기를 내려보내 고층 건물의 외벽이나 유리창을 보다 편리하고도 안전하게 자동으로 청소할 수 있도록 하고, 또한 이를 통해 사람이 로프를 타고 내려가 손으로 직업 청소하는 수고와 위험부담을 덜어내는 동시에 청소비용과 청소시간 및 인력을 절감할 수 있도록 한 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 건물의 옥상에 본체를 승강가능하게 양측 로프로 연결하고, 상기 본체의 양측 하부에 로프를 감는 권취롤러를 설치하며, 상기 권취롤러에 정역으로 구동되는 롤러구동모터를 연결하고, 상기 본체의 양측 상부에 로프를 안내하는 안내롤러를 설치하며, 상기 본체의 상부에 슬라이더를 전후좌우로 이동가능하게 설치하고, 상기 슬라이더의 전방에 걸레구동모터를 전후로 이동가능하게 지지봉과 스프링으로 장착하며, 상기 걸레구동모터에 외벽과 유리창을 닦아내는 걸레부재를 부착하고, 상기 슬라이더에 전후이송모터 및 좌우이송모터를 연결하며, 상기 본체의 상면 양측에 리밋스위치를 설치하고, 상기 슬라이더의 전방상부에 세제와 물을 분사시키는 노즐을 연결한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기는 도 1a 내지 도 9에 도시되는 바와 같이, 양측 로프(10)를 통해 옥상에 승강가능하게 연결되는 본체(20); 상기 본체(20)의 양측 하부에 각각 설치되어 로프(10)를 감는 권취롤러(30); 상기 권취롤러(30)를 정역으로 각각 구동시키는 롤러구동모터(40); 상기 본체(20)의 양측 상부에 각각 설치되어 로프(10)를 안내하는 안내롤러(50); 상기 본체(20)의 상부에 전후좌우로 이동가능하게 직각방향으로 설치되는 슬라이더(60); 상기 슬라이더(60)의 전방에 전후로 이동가능하게 지지봉(71)과 스프링(72)으로 장착되는 걸레구동모터(70); 상기 걸레구동모터(70)에 부착되어 외벽과 유리창을 닦아내는 걸레부재(80); 상기 슬라이더(60)를 전후로 이동시키는 전후이송모터(90); 상기 슬라이더(60)를 좌우로 이송시키는 좌우이송모터(100); 상기 본체(20)의 상면 양측에 각각 설치되는 리밋스위치(200)(210); 상기 슬라이더(60)의 전방상부에 연결되어 세제와 물을 분사시키는 노즐(300)을 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 로프(10)는 본체(20)의 양측에 각각 설치되어 본체(20)를 승강시키는 것으로, 이러한 양측 로프(10)의 상부는 고층 건물의 옥상에 견고하게 고정되고, 양측 로프(10)의 하부는 권취롤러(30)에 각각 연결되어 감긴다.

상기 본체(20)는 속이 빈 사각육면체형상으로 형성되는 것으로, 이러한 본체(20)의 양쪽 측면 상부에는 권취롤러(30)에 로프(10)를 연결하여 풀거나 감을 수 있도록 개구부(21)가 각각 형성되고, 본체(20)의 상면 전,후방에는 길이방향으로 랙(22)과 레일(23)이 각각 설치되며, 본체(20)의 상부 전,후방에는 길이방향으로 레일(24)(25)이 각각 설치된다.

그리고, 상기 레일(23)에는 좌우이송베어링(26)이 끼워지고, 상기 좌우이송베어링(26)의 상부에는 전후이송베어링(27)이 고정된다. 이때, 상기 좌우이송베어 링(26)과 전후이송베어링(27)은 도 9에서와 같이 이루어진다.

상기 권취롤러(30)는 본체(20)의 양측 하부에 베어링을 통해 회동가능하게 각각 내장되어 로프(10)를 감거나 풀어주는 것으로, 이러한 양측 권취롤러(30)에는 로프(10)가 각각 연결된다. 이때, 상기 양측 권취롤러(30)에는 양측 로프(10)가 서로 대칭이 되도록 감기지만 작동설명의 편의상 양측 권취롤러(30)를 정방향으로 구동시키면 양측 로프(30)가 감기고, 양측 권치롤러(30)를 역방향으로 구동시키면 양측 로프(10)가 풀리도록 작동을 설명하기로 한다. 따라서, 상기 양측 권취롤러(30)를 정방향(로프(10)가 감기는 방향)으로 구동시키면 로프(10)가 감기기 때문에 본체(20)는 상승하고, 반대로 양측 권취롤러(30)를 역방향(로프(10)가 풀리는 방향)으로 구동시키면 로프(10)가 풀리기 때문에 본체(20)는 하강하게 된다.

상기 롤러구동모터(40)는 본체(20)의 후면 양측 하부에 각각 설치되어 권취롤러(30)를 정방향 또는 역방향으로 각각 구동시키는 것으로, 이러한 롤러구동모터(40)는 정역모터로 이루어진다. 이때, 상기 롤러구동모터(40)를 정방향으로 구동시키면 권취롤러(30)가 정방향으로 구동하기 때문에 로프(10)는 감기고, 롤러구동모터(40)를 역방향으로 구동시키면 권치롤러(30)가 역방향으로 구동하기 때문에 로프(10)는 풀린다.

상기 안내롤러(50)는 본체(20)의 양측 상부에 베어링을 통해 회동가능하게 각각 내장되는 것으로, 이러한 양측 안내롤러(50)의 일부는 본체(20)에 형성된 양측 개구부(21)를 통해 외부로 노출된다. 이때, 상기 안내롤러(50)는 로프(10)의 꼬임을 방지하고 또한 안내롤러(50)는 로프(10)가 권취롤러(30)에 안전하게 권취되도 록 안내한다.

상기 슬라이더(60)는 본체(20)의 상부에 전후좌우로 이동가능하게 직각방향으로 설치되어 걸레구동모터(70)를 지지하는 것으로, 이러한 슬라이더(60)의 일측 상,하부에는 길이방향으로 랙(61)과 레일(62)이 각각 설치되고, 슬라이더(60)의 하부에는 전후이송베어링(27)에 끼워지는 레일(63)이 설치되며, 슬라이더(60)의 후방에는 도 7에서와 같이 지지봉(71)이 출몰가능하게 끼워지는 홈(64)이 형성되고, 슬라이더(60)의 전방에는 전후이송모터(90)와 전기적으로 연결되는 센서(65)가 설치된다.

상기 걸레구동모터(70)는 슬라이더(60)의 전방에 전후로 이동가능하게 설치되어 걸레부재(80)를 회전시키는 것으로, 이러한 걸레구동모터(70)에는 도 7에서와 같이 슬라이더(60)의 홈(64)에 출몰가능하게 끼워지는 지지봉(71)이 구비되고, 걸레구동모터(70)의 지지봉(71)에는 걸레부재(80)가 외벽이나 유리창에 밀착될 때 충격을 흡수하여 완화시키는 스프링(72)이 장착되며, 걸레구동모터(70)의 후방에는 센서(65)에 접촉되는 감지봉(73)이 설치된다.

상기 걸레부재(80)는 걸레구동모터(70)에 탈착가능하게 부착되어 회전하면서 건물의 외벽과 유리창을 깨끗하게 닦아내는 것으로, 이러한 걸레부재(80)는 면직물이나 스펀지 또는 브러시로 이루어진다. 이때, 건물의 외벽을 청소할 때는 브러시를 사용함이 바람직하고, 건물의 유리창을 청소할 때는 스펀지나 면직물을 사용함이 바람직하다.

상기 전후이송모터(90)는 슬라이더(60)를 전후로 이동시키는 것으로, 이러한 전후이송모터(90)는 정역모터로 이루어지고, 전후이송모터(90)의 일측에는 슬라이더(60)의 레일(62)에 끼워지는 전후이송베어링(91)이 구비되며, 전후이송모터(90)의 하부에는 본체(20)의 레일(25)에 끼워지는 좌우이송베어링(92)이 구비되고, 전후이송모터(90)의 구동축에는 슬라이더(60)의 랙(61)에 치합되는 피니언(93)이 구비된다. 이때, 전후이송모터(90)를 정방향으로 구동시키면 슬라이더(60)는 전방으로 이동되고, 전후이송모터(90)를 역방향으로 구동시키면 슬라이더(60)는 후방으로 이동된다.

상기 좌우이송모터(100)는 슬라이더(60)를 좌우로 이송시키는 것으로, 이러한 좌우이송모터(100)는 정역모터로 이루어지고, 좌우이송모터(100)의 일측에는 슬라이더(60)의 레일(62)에 끼워지는 전후이송베어링(110)이 구비되며, 좌우이송모터(100)의 하부에는 본체(20)의 레일(24)에 끼워지는 좌우이송베어링(120)이 구비되고, 좌우이송모터(100)의 구동축에는 본체(20)의 랙(22)에 치합되는 피니언(130)이 구비된다. 이때, 좌우이송모터(100)를 정방향으로 구동시키면 슬라이더(60)는 좌측으로 이동되고, 좌우이송모터(100)를 역방향으로 구동시키면 슬라이더(60)는 우측으로 이동된다.

상기 리밋스위치(200)(210)는 본체(20)의 상면 양측에 설치되는 것으로, 이러한 리밋스위치(200)(210)는 좌우이송모터(100)와 전기적으로 연결된다. 이때, 슬라이더(60)가 좌측으로 완전히 이동하여 리밋스위치(200)에 접촉되면 좌우이송모터(100)는 역방향으로 구동되고, 슬라이더(60)가 우측으로 완전히 이동하여 리밋스위치(210)에 접촉되면 좌우이송모터(100)는 정방향으로 구동된다.

상기 노즐(300)은 슬라이더(60)의 전방상부에 연결되어 세제와 물을 분사시키는 것으로, 이러한 노즐(300)에는 세제와 물을 공급하는 호스(310)의 일단이 연결되고, 호스(310)의 타단은 펌프가 구비된 물탱크에 연결된다.

한편, 본 발명에 따른 자동청소기의 작동은 리모콘에 의해 원격으로 자동제어되는 것으로, 옥상이나 지상에서 리모콘으로 편리하게 자동청소기를 조정할 수 있도록 구성된다. 즉, 본 발명에 따르면 롤러구동모터(40),걸레구동모터(70),전후이송모터(90),좌우이송모터(100),리밋스위치(200)(210) 및 센서(65)는 리모콘에 전기적으로 연결되고, 이에 의해 리모콘으로 옥상이나 지상에서 자동청소기의 작동을 자동으로 제어할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 양측 로프(10)를 건물의 옥상에 견고하게 고정시킨 상태에서 옥상이나 지상에서 리모콘으로 양측 롤러구동모터(40)를 역방향으로 구동시키면, 양측 권취롤러(30)가 동시에 역방향으로 구동하면서 로프(10)를 풀어주고, 이에 의해 결과적으로 본체(20)는 서서히 하강하게 된다. 이때, 본체(20)가 원하는 위치로 하강하면 리모콘으로 롤러구동모터(40)를 정지시키고, 한편 리모콘으로 양측 롤러구동모터(40)를 정방향으로 구동시키면 권취롤러(30)에 로프(10)가 감기기 때문에 본체(20)는 서서히 상승하게 된다.

본체(20)를 원하는 위치로 하강 또는 상승시킨 상태에서 리모콘으로 전후이송모터(90)를 정방향으로 구동시키면, 피니언(93)이 동시에 정방향으로 구동하면서 랙(61)을 전방으로 이송시키고, 이에 의해 결과적으로 슬라이더(60)는 전방으로 서서히 이동하게 된다. 이때, 슬라이더(60)의 레일(62)(63)이 전후이송베어링(91)(110)(27)의 안내를 받기 때문에 슬라이더(60)는 전방으로 원활하게 이동하게 되고, 한편 리모콘으로 전후이송모터(90)를 역방향으로 구동시키면 피니언(93)이 역방향으로 구동하기 때문에 슬라이더(60)는 후방으로 이동하게 된다.

슬라이더(60)가 전방으로 이동하면 걸레구동모터(70)가 동시에 전방으로 이동하고, 이에 의해 걸레부재(80)가 전방으로 동시에 이동하면서 건물의 외벽이나 유리창에 밀착하게 되는데, 걸레부재(80)가 도 8a에서와 같이 외벽이나 유리창에 밀착되는 순간 슬라이더(60)는 스프링(72)을 압축시키면서 전방으로 더 이동하기 때문에 걸레부재(80)는 외벽이나 유리창에 탄력적으로 압착되고, 걸레부재(80)가 외벽이나 유리창에 압착될 때 발생되는 충격은 스프링(72)이 흡수하여 완화시킨다. 이때, 도 8에서와 같이 슬라이더(60)의 센서(65)가 전방으로 이동하면서 걸레구동모터(70)의 감지봉(73)에 접촉하면 전후이동모터(90)는 역방향으로 구동하여 도 8b에서와 같이 슬라이더(60)를 후방으로 이동시키고, 이에 의해 슬라이더(60)의 센서(65)가 감지봉(73)에서 떨어지면 다시 전후이송모터(90)가 정방향으로 구동하여 도 8a에서와 같이 슬라이더(60)를 전방으로 이동시키기 때문에, 본 발명에 따르면 이러한 작동을 반복하면서 슬라이더(60)가 스프링(72)을 일정한 압력으로 밀기 때문에 외벽이나 유리창에 무리가 가지 않는다. 한편, 리모콘으로 전후이송모터(90)를 역방향으로 구동시키면 슬라이더(60)는 후방으로 이동하고, 이에 의해 걸레부재(80)는 외벽이나 유리창에서 떨어진다.

걸레부재(80)가 건물의 외벽이나 유리창에 압착된 상태에서 리모콘으로 걸레구동모터(70)와 좌우이송모터(100)를 작동시키고 또한 노즐(300)을 통해 세제와 물을 분사시키면 걸레부재(90)가 걸레구동모터(70)를 통해 회전함과 동시에 좌우이송모터(100)를 통해 좌우로 이동하면서 외벽이나 유리창을 자동으로 깨끗하게 청소하게 된다. 이때, 상기 좌우이송모터(100)가 정방향으로 구동하면 슬라이더(60)는 좌측으로 이동하게 되고, 좌우이송모터(100)가 역방향으로 구동하면 슬라이더(60)는 우측으로 이동하게 된다.

상기에서 리모콘으로 좌우이송모터(100)를 구동시키면 피니언(130)이 동시에 구동하면서 본체(20)의 랙(22)을 따라 좌우로 이동하고, 이에 의해 슬라이더(60)는 좌우로 이동하게 되는데, 슬라이더(60)가 좌측으로 완전히 이동하여 리밋스위치(200)에 접촉되면 좌우이송모터(100)는 역방향으로 구동하게 되고, 슬라이더(60)가 우측으로 완전히 이동하여 리밋스위치(210)에 접촉되면 좌우이송모터(100)는 정방향으로 구동하게 된다. 이때, 전후이송모터(90)와 좌우이송모터(100)의 좌우이송베어링(92)(120)이 본체(20)에 설치된 레일(25)(24)의 안내를 받기 때문에 슬라이더(60)는 좌우로 원활하게 이동하게 된다.

상기와 같이 작동시켜 청소가 완료되면 리모콘으로 좌우이송모터(100)와 걸레구동모터(70)를 정지시키고, 다시 리모콘으로 롤러구동모터(40)를 구동시켜 본체(20)를 원하는 높이만큼 하강시킨 상태에서 상기와 동일하게 작동을 반복시키면서 외벽과 유리창을 청소하고, 이러한 청소작업이 완료된 후 로프(10)를 풀고 본체(20)를 옆으로 이동시켜가면서 상기와 동일한 방법으로 건물의 외벽과 유리창을 청 소하면 고층 건물의 외벽과 유리창을 자동으로 한층 더 편리하게 청소할 수 있다.

따라서, 이러한 본 발명에 따르면 사람이 직접 로프를 타고 청소하지 않고 원격조정으로 편리하고도 용이하게 외벽과 유리창을 청소할 수 있는 장점이 있으며, 특히 안전사고의 위험을 미연에 방지함과 동시에 청소비용과 청소시간 및 인력을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 자동청소기를 내려보내 고층 건물의 외벽이나 유리창을 보다 편리하고도 안전하게 자동으로 청소할 수 있으며, 또한 이를 통해 사람이 로프를 타고 내려가 손으로 직업 청소하는 수고와 위험부담을 덜어내는 동시에 청소비용과 청소시간 및 인력을 크게 절감할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

양측 로프(10)를 통해 옥상에 승강가능하게 연결되는 본체(20); 상기 본체(20)의 양측 하부에 설치되어 로프(10)를 감는 권취롤러(30); 상기 권취롤러(30)를 정역으로 구동시키는 롤러구동모터(40); 상기 본체(20)의 양측 상부에 설치되어 로프(10)를 안내하는 안내롤러(50); 상기 본체(20)의 상부에 전후좌우로 이동가능하게 설치되는 슬라이더(60); 상기 슬라이더(60)의 전방에 전후로 이동가능하게 지지봉(71)과 스프링(72)으로 장착되는 걸레구동모터(70); 상기 걸레구동모터(70)에 부착되어 외벽과 유리창을 닦아내는 걸레부재(80); 상기 슬라이더(60)를 전후로 이동시키는 전후이송모터(90); 상기 슬라이더(60)를 좌우로 이송시키는 좌우이송모터(100); 상기 본체(20)의 상면 양측에 설치되는 리밋스위치(200)(210); 상기 슬라이더(60)의 전방상부에 연결되어 세제와 물을 분사시키는 노즐(300)을 포함하는 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 본체(20)의 상면 후방에는 좌우이송베어링(26)이 끼워지는 레일(23)이 설치되고, 상기 좌우이송베어링(26)의 상부에는 전후이송베어링(27)이 고정되고, 상기 슬라이더(60)의 하부에는 전후이송베어링(27)에 끼워지는 레일(63)이 부착된 것을 특징으로 하는 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 본체(20)의 상부 전방과 후방에는 좌우이송베어링 (120)(92)이 끼워지는 레일(24)(25)이 설치되고, 상기 슬라이더(60)의 일측 하부에는 전후이송베어링(91)(110)이 끼워지는 레일(62)이 설치되며, 상기 좌우,전후이송베어링(92)(91)에는 전후이송모터(90)가 고정되고, 상기 좌우,전후이송베어링(120)(110)에는 좌우이송모터(100)가 고정된 것을 특징으로 하는 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기.
제 3 항에 있어서, 상기 본체(20)의 상면 전방과 슬라이더(60)에는 랙(22)(61)이 각각 설치되고, 상기 좌우,전후이송모터(100)(90)에는 랙(22)(61)에 각각 치합되는 피니언(130)(93)이 구비된 것을 특징으로 하는 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더(60)의 전방에는 전후이송모터(90)와 전기적으로 연결된 센서(65)가 설치되고, 상기 걸레구동모터(70)에는 센서(65)에 접촉되는 감지봉(73)이 설치된 것을 특징으로 하는 고층 건물의 외벽 및 유리창 자동청소기.