WO2020059933A1

WO2020059933A1 - 이물질 적층 방지 장치

Info

Publication number: WO2020059933A1
Application number: PCT/KR2018/011886
Authority: WO
Inventors: 정성대; 오에녹; 김동환
Original assignee: 리셋컴퍼니 주식회사
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-03-26
Also published as: JP2020049188A; KR101963396B1; JP6585798B1

Abstract

본 발명은 제1 유닛이 왕복하며, 제2 유닛은 제1 유닛의 왕복을 지지하고, 제3 유닛은 제2 유닛을 따라 왕복하는 제1 유닛에 구동력을 전달하는 구조로부터, 다양한 종류의 대면적을 가진 대상면에 쌓인 눈이나 이물질을 확실하고 효율적으로 제거할 수 있도록 한 이물질 적층 방지 장치에 관한 것이다.

Description

이물질 적층 방지 장치

본 발명은 이물질 적층 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 종류의 대면적을 가진 대상면에 쌓인 눈이나 이물질을 확실하고 효율적으로 제거할 수 있도록 한 이물질 적층 방지 장치에 관한 것이다.

이른바 호설지대라 일컬어지는 일본의 홋카이도 및 토호쿠 지방을 포함한 지역에서는 동절기 내리는 눈의 양이 막대한데, 그 하중은 지붕의 면적에 비례하여 증대되므로, 이러한 지방의 건축물 지붕에 눈과 같은 이물질이 쌓일 경우 지붕은 그 하중을 견디지 못하고 무너져 내리거나 지붕 위에 쌓인 눈이 낙하함에 따라 인명 피해가 발생하는 경우가 많았다.

상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 등록특허 제10-0893207호의 "비닐하우스 눈 제거장치"(이하 선행기술)와 같은 것을 들 수 있다.

선행기술은 비닐하우스의 길이방향으로 왕복 이동하면서 쌓인 눈을 일측으로 밀어 제거하는 제설수단과; 상기 제설수단을 주기적으로 왕복 이동시키는 운반수단과; 상기 제설수단이 균일한 경로를 따라 이동하도록 안내하는 안내수단으로 이루어진 것이다.

그러나, 선행기술은 제설 대상면인 비닐하우스의 상면이 곡면으로 이루어지며 제설수단을 이루는 브러쉬고정프레임이 절곡된 형태로 되어 있으므로, 제거해야 할 적설량이 많은 경우 브러쉬고정프레임의 절곡 부분에 집중적인 전단응력이 가해지는 문제점이 있다.

특히, 선행기술은 제설수단이 왕복하는 과정에서 이러한 전단응력으로 인하여 브러쉬고정프레임이 파손되거나 뒤틀리는 문제에 직면할 우려가 다분한 것이다.

무엇보다도 선행기술은 브러쉬고정프레임의 말단을 지지하는 구성요소가 없으므로, 전단응력에 따른 변형이 브러쉬고정프레임의 절곡 부분 주변에 발생하기 시작하면, 파손이 급작스레 일어나 정상 작동이 불가능한 치명적인 문제에 직면하게 되었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 다양한 종류의 대면적을 가진 대상면에 쌓인 눈이나 이물질을 확실하고 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 이물질 적층 방지 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 대상면에 제1 방향을 따라 배치되는 와이퍼와, 상기 와이퍼의 하면에 장착되어 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하는 메인 이동체와, 상기 와이퍼의 양측 하면에 장착되어 상기 메인 이동체와 함께 상기 제2 방향으로 이동하는 서브 이동체를 포함하는 제1 유닛; 상기 메인 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 메인 레일과, 상기 와이퍼의 일측 하면에 장착된 상기 서브 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 제1 서브 레일과, 상기 와이퍼의 타측 하면에 장착된 상기 서브 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 제2 서브 레일을 포함하는 제2 유닛; 및 상기 메인 레일의 상, 하면과 각각 마주보게 장착되는 내측 둘레를 가지는 구동전달 수단을 포함하며, 상기 구동전달 수단의 외측 둘레의 일정 지점에 고정된 상기 메인 이동체가 상기 메인 레일을 따라 왕복 가능하도록 구동력을 전달하는 제3 유닛을 포함하며, 상기 와이퍼는 상기 대상면에 적층된 이물질을 상기 대상면의 바깥으로 제거하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 와이퍼는, 상기 대상면과 마주보게 배치되어 상기 제1 방향을 따라 바 형상으로 연장 형성된 코어편과, 상기 코어편의 양측 가장자리로부터 상기 대상면측을 향하여 각각 연장되어 상기 코어편에 대하여 경사지게 배치되는 사이드편과, 상기 코어편과 상기 사이드편이 만나는 연결 부위에 상기 제1 방향을 따라 상기 대상면측을 향하여 형성되며, 상기 이물질을 상기 와이퍼의 이동 방향을 따라 쓸어내는 브러시 어레이를 포함하며, 상기 메인 이동체는 상기 코어편의 하면 중간에 장착됨과 동시에, 상기 사이드편 각각의 가장자리를 수용하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 메인 이동체는, 상기 메인 레일의 상부에 배치되는 메인 블록과, 상기 메인 블록의 하면에 상기 제2 방향으로 함몰되어 상기 메인 레일의 상면과 마주보는 메인 천장 안내면을 가지는 메인 이동 안내홈과, 상기 메인 이동 안내홈의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 상기 메인 블록의 하면에 배치되고, 상기 메인 레일의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 메인 이동 롤러와, 상기 메인 블록의 상면 중심으로부터 돌출되어 상기 제1 방향으로 배치되고, 상기 와이퍼의 코어편 하면과 마주보는 메인 안착 돌편과, 상기 메인 블록의 상면에 상기 제1 방향을 따라 함몰 형성되어 상기 메인 안착 돌편의 양측 가장자리 외측에 각각 배치되고, 상기 코어편의 양측 가장자리로부터 경사지게 연장 형성된 사이드편의 가장자리가 수용되고 안착되는 사이드 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 서브 이동체는, 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 상부에 배치되는 서브 블록과, 상기 서브 블록의 하면에 상기 제2 방향으로 함몰되어 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 상면과 마주보는 서브 천장 안내면을 가지는 서브 이동 안내홈과, 상기 서브 이동 안내홈의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 상기 서브 블록의 하면에 배치되고, 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 서브 이동 롤러와, 상기 서브 블록의 상면 중심으로부터 돌출되어 상기 제1 방향으로 배치되고, 상기 와이퍼의 코어편 하면과 마주보는 서브 안착 돌편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 메인 레일은, 상기 제2 방향으로 양단이 관통되어 상기 구동전달 수단의 하부 내측 둘레가 마주보는 천장면을 가지는 메인 레일 본체와, 상기 메인 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 함몰되어 상기 구동전달 수단의 상부 내측 둘레가 마주보는 바닥면을 가지는 안내 수용홈과, 상기 메인 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰되어 상기 안내 수용홈의 양측 가장자리 외측에 배치되는 상부 메인 보강 리브홈과, 상기 메인 레일 본체의 양측면 상부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 메인 리브와, 상기 상부 메인 리브의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 메인 경사 안내면과, 상기 메인 레일의 양측면 하부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 메인 리브와, 상기 하부 메인 리브의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 메인 경사 안내면을 포함하며, 상기 상부 메인 경사 안내면 및 상기 하부 메인 경사 안내면에 상기 메인 이동체의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 메인 이동 롤러의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일은, 상기 제2 방향으로 양단이 관통된 서브 레일 본체와, 상기 서브 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰된 상부 서브 보강 리브홈과, 상기 서브 레일 본체의 양측면 상부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 서브 리브와, 상기 상부 서브 리브의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 서브 경사 안내면과, 상기 서브 레일 본체의 양측면 하부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 서브 리브와, 상기 하부 서브 리브의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 서브 경사 안내면을 포함하며, 상기 상부 서브 경사 안내면 및 상기 하부 서브 경사 안내면에 상기 서브 이동체의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 서브 이동 롤러의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 유닛은, 상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되는 구동 모터와, 상기 구동 모터의 구동축에 연결되어 상기 구동전달 수단인 벨트의 내주면이 맞닿아 걸리는 구동 풀리와, 상기 메인 레일의 타단부 외측에 구비되어 상기 벨트의 내주면이 맞닿아 걸리는 종동 풀리와, 상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되고, 상기 메인 레일의 일단부와 상기 구동 풀리 사이에 배치되어 상기 벨트의 상부측 내주면과 하부측 내주면이 접촉하는 외주면을 가지는 가이드 풀리와, 상기 가이드 풀리와 상기 구동 풀리 사이를 지나는 상기 벨트의 상부측 외주면과 하부측 외주면을 가압하여 일정 정도의 장력을 유지시키는 장력 유지부를 포함하며, 상기 벨트의 상부측 내주면은 상기 메인 레일의 상면과 마주보며 상기 벨트의 하부측 내주면은 상기 메인 레일의 내부 천장면과 마주보고, 상기 벨트의 상부측 외주면에 상기 메인 이동체가 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장력 유지부는, 상기 벨트의 상부측 외주면에 접촉하는 상부 가압 롤러와, 상기 벨트의 하부측 외주면에 접촉하는 하부 가압 롤러와, 상기 상부 가압 롤러의 회전축 양단부를 지지하며 상기 벨트의 상부측 외주면 상부에 배치되는 상부 지지 바와, 상기 하부 가압 롤러의 회전축 양단부를 지지하며 상기 벨트의 하부측 외주면 하부에 배치되는 하부 지지 바와, 상기 메인 레일의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 상기 상부 지지 바 단부(이하 제1 외측 말단)와, 상기 메인 레일의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 상기 하부 지지 바 단부(이하 제2 외측 말단)를 상호 연결하며, 상기 제1 외측 말단과 상기 제2 외측 말단이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 발생시키면서 탄성 변형을 허용하는 장력 유지 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되고, 상기 구동 모터와 상기 구동 풀리와 상기 가이드 풀리 및 상기 장력 유지부를 수용하는 공간이 형성되는 구동 박스와, 상기 구동 박스의 상면에 탈착 가능하게 구비되는 커버와, 상기 커버의 일측에 형성되어 상기 커버에 닿는 이물질이 눈 또는 비 또는 토사인지 감지하는 이물질 감지 센서와, 상기 구동 박스에 내장되어 상기 구동 모터와 상기 이물질 감지 센서를 제어하는 컨트롤러와, 상기 구동 모터의 일측에 구비되어 상기 메인 이동체가 상기 메인 레일의 일단부에 접근하는 것을 감지하여 상기 컨트롤러에 상기 구동 모터의 구동축을 반대방향으로 회전시키는 신호를 전달하는 비접촉 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 대상면에 쌓인 이물질을 제거하는 와이퍼의 길이가 충분하다면, 와이퍼가 대상면을 따라 왕복 이동할 때 와이퍼의 중심부와 양단부를 지지함으로써 어떠한 종류의 대면적을 가진 대상면에도 균일하고 효율적인 이물질 제거 효과를 도모할 수 있다.

특히, 본 발명은 실내에서 원격으로 와이퍼의 왕복을 제어함으로써, 눈이 많이 내리는 지역의 건축물 지붕에 쌓인 막대한 양의 눈으로 인한 붕괴나, 낙하하는 눈으로 인하여 인명 피해가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다는 특장점을 가진다.

무엇보다도, 본 발명은 전술한 바와 같은 눈이 많이 내리는 지역의 건축물 지붕이나 경사 지붕은 물론, 태양광 발전 설비의 집광 패널이나, 건축 구조물의 유리 표면, 건축물의 경사진 지붕, 경사지의 인도 또는 경사지의 도로 등 폭넓은 적용이 가능하므로 범용성의 측면에서 매우 우수한 발명이다.

그리고, 본 발명은 와이퍼의 중심부 및 양단부를 지지하고 왕복 이동시키되, 와이퍼의 왕복 이동에 필요한 구동력 전달은 단일의 모터에 의하여 이루어지도록 함으로써, 불필요한 동력 사용을 절제하고 에너지의 효율적인 관리가 가능하게 될 것이다.

그리고, 본 발명은 벨트나 체인을 포함하는 구동전달 수단에 의하여 와이퍼를 이동시키는 메카니즘을 채택하고 있는데, 이러한 메카니즘은 장시간 경과에 따라 최초 설치된 상태의 장력과 비교할 때 매우 저하되는 경우가 많지만, 본 발명에서는 구동전달 수단의 바깥 둘레 위, 아래를 동시에 일정 정도의 압력으로 가압함으로써, 최초 설치시의 장력을 그대로 유지하며 와이퍼를 왕복 운동시킬 수 있으므로, 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 증대시킬 수 있는 특장점을 가진다.

그리고, 본 발명은 와이퍼를 직선 왕복시키는 이동체와, 이러한 이동체를 안내하는 레일과의 사이에 꼭맞게 서로 맞닿아 구름 접촉하는 특수한 형상의 안내 경로를 제공함으로써, 와이퍼의 왕복 이동시에 와이퍼의 중간과 양단부를 지지하고 이동하면서도 와이퍼의 길이에 관계없이 안정적이고 흔들림이 없는 정밀한 왕복 주행이 가능하게 될 것이다.

그리고, 본 발명은 대상면에 접촉하는 이물질이 눈이나 빗물 또는 토사인지 판단하는 이물질 감지 센서에 의하여, 이물질의 종류에 따른 와이퍼의 작동 여부를 정확하게 판단할 수 있으므로, 유지 관리의 편의 및 효율성을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따르면 와이퍼의 이동에 구동력을 전달하는 모터를 포함한 부품들이 일절 외부로 노출되는 일이 없으므로, 장치 전체의 내구성 및 수명 연한 증대를 도모할 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따르면 와이퍼의 전체적인 단면 형상을 사다리꼴이 되도록 하여 적설과 같은 이물질의 적층된 높이가 일정 수준을 초과하였을 때 와이퍼의 표면으로 쌓인 눈이 넘어가도록 하여 와이퍼에 걸리는 전단 응력과 하중 및 압력을 분산시킴으로써 부품의 내구성 및 수명 연한 증대를 도모할 수 있음은 물론, 와이퍼의 이동에 필요한 구동력을 전달하는 모터의 토크를 경감시킬 수도 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따르면 와이퍼의 형성 방향을 따라 대상면측을 향하여 배치된 브러시를 복원력이 우수한 소재로 제작되게 함으로써 물 또는 눈에 젖더라도 구애됨이 없이 항상 균일한 성능으로 이물질 제거를 도모할 수 있으며, 이러한 브러시를 장착한 구조는 경사 지붕 위에 돌출된 구조물도 용이하게 회피하면서 움직일 수 있다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 전체적인 외관을 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 전체적인 외관을 나타낸 평면도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제1 유닛의 와이퍼에 결합되는 메인 이동체의 구조를 도시한 것으로, 도 4(a)는 도 3의 IVa 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대 분해 사시도이며, 도 4(b)는 다른 각도에 바라본 본 발명의 주요부인 제1 유닛의 와이퍼에 결합되는 메인 이동체의 저면으로부터 비스듬히 바라본 것을 나타낸 사시 개념도

도 5는 도 2의 Va 및 Vb 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유닛의 메인 이동체와 맞물리는 메인 레일의 구조를 도시한 단면 개념도

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제1 유닛의 와이퍼에 결합되는 서브 이동체의 구조를 도시한 것으로, 도 6(a)는 도 3의 VIa 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대 분해 사시도이며, 도 6(b)는 다른 각도에 바라본 본 발명의 주요부인 제1 유닛의 와이퍼에 결합되는 서브 이동체의 저면으로부터 비스듬히 바라본 것을 나타낸 사시 개념도

도 7은 도 2의 VIIa 및 VIIb 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 이동체와 맞물리는 제2 유닛의 제2 서브 레일의 구조를 도시한 단면 개념도

도 8은 도 3의 VIII 부분을 확대하여 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 와이퍼에 구동력을 전달하는 제3 유닛 중 구동 전달계와 장력 유지부의 구조를 도시한 부분 분해 사시 개념도

도 9는 도 2의 IX 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제3 유닛의 구동 전달계와 장력 유지부의 내부 구조를 도시한 측단면 개념도

도 10은 도 3의 X 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛의 메인 레일 타단부측에 배치된 종동 풀리와 벨트의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시 개념도

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛의 메인 레일 타단부측에 배치된 종동 풀리와 벨트의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시 개념도

도 12는 도 2의 XII 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛의 메인 레일을 받침 지지하는 조절 지지 수단의 구조를 도시한 측면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 전체적인 외관을 나타낸 사시도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 전체적인 외관을 나타낸 평면도이다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시도이다.

*그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제1 유닛(100)의 와이퍼(110)에 결합되는 메인 이동체(120)의 구조를 도시한 것으로, 도 4(a)는 도 3의 IVa 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대 분해 사시도이며, 도 4(b)는 다른 각도에 바라본 본 발명의 주요부인 제1 유닛(100)의 와이퍼(110)에 결합되는 메인 이동체(120)의 저면으로부터 비스듬히 바라본 것을 나타낸 사시 개념도이다.

그리고, 도 5는 도 2의 Va 및 Vb 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유닛(100)의 메인 이동체(120)와 맞물리는 메인 레일(210)의 구조를 도시한 단면 개념도이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제1 유닛(100)의 와이퍼(110)에 결합되는 서브 이동체(130)의 구조를 도시한 것으로, 도 6(a)는 도 3의 VIa 부분을 확대하여 나타낸 부분 확대 분해 사시도이며, 도 6(b)는 다른 각도에 바라본 본 발명의 주요부인 제1 유닛(100)의 와이퍼(110)에 결합되는 서브 이동체(130)의 저면으로부터 비스듬히 바라본 것을 나타낸 사시 개념도이다.

그리고, 도 7은 도 2의 VIIa 및 VIIb 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 이동체(130)와 맞물리는 제2 유닛(200)의 제2 서브 레일(220b)의 구조를 도시한 단면 개념도이다.

그리고, 도 8은 도 3의 VIII 부분을 확대하여 도시한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 와이퍼(110)에 구동력을 전달하는 제3 유닛(300) 중 구동 전달계와 장력 유지부(500)의 구조를 도시한 부분 분해 사시 개념도이다.

그리고, 도 9는 도 2의 IX 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제3 유닛(300)의 구동 전달계와 장력 유지부(500)의 내부 구조를 도시한 측단면 개념도이다.

그리고, 도 10은 도 3의 X 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛(200)의 메인 레일(210) 타단부측에 배치된 종동 풀리(330)와 벨트(301)의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시 개념도이다.

또한, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛(200)의 메인 레일(210) 타단부측에 배치된 종동 풀리(330)와 벨트(301)의 결합 관계를 도시한 부분 분해 사시 개념도이다.

아울러, 도 12는 도 2의 XII 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이물질 적층 방지 장치의 주요부인 제2 유닛(200)의 메인 레일(210)을 받침 지지하는 조절 지지 수단(700)의 구조를 도시한 측면 개념도이다.

참고로, 후술할 '제1 방향'은 도면에서 화살표 A, B 방향을, 후술할 '제2 방향'은 도면에서 화살표 C, D 방향을 각각 가리킨다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유닛(100)이 왕복(도 2의 투명한 화살표 방향 참조)하며, 제2 유닛(200)은 제1 유닛(100)의 왕복을 지지하고, 제3 유닛(300)은 제2 유닛(200)을 따라 왕복하는 제1 유닛(100)에 구동력을 전달하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 제1 유닛(100)은 대상면(400)에 제1 방향을 따라 배치되는 와이퍼(110)와, 와이퍼(110)의 하면에 장착되어 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하는 메인 이동체(120)와, 와이퍼(110)의 양측 하면에 장착되어 메인 이동체(120)와 함께 제2 방향으로 이동하는 서브 이동체(130)를 포함하는 것이다.

그리고, 제2 유닛(200)은 메인 이동체(120)의 왕복을 지지하도록 대상면(400)에 배치되는 메인 레일(210)과, 와이퍼(110)의 일측 하면에 장착된 서브 이동체(130)의 왕복을 지지하도록 대상면(400)에 배치되는 제1 서브 레일(220a)과, 와이퍼(110)의 타측 하면에 장착된 서브 이동체(130)의 왕복을 지지하도록 대상면(400)에 배치되는 제2 서브 레일(220b)을 포함하는 것이다.

또한, 제3 유닛(300, 이하 도 8 참조)은 메인 레일(210)의 상, 하면과 각각 마주보게 장착되는 내측 둘레를 가지는 구동전달 수단을 포함하며, 구동전달 수단의 외측 둘레의 일정 지점에 고정된 메인 이동체(120)가 메인 레일(210)을 따라 왕복 가능하도록 구동력을 전달하는 것이다.

따라서, 와이퍼(110)는 대상면(400)에 적층된 이물질을 대상면(400)의 바깥으로 제거할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 메인 레일(210)과 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)은 제2 방향의 길이가 길게 형성된 큰 면적을 가진 대상면(400)에도 설치하여 사용할 수 있도록 적어도 하나 이상, 바람직하게는 복수의 단위 레일 프레임들로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 대상면(400)은, 건축물의 지붕, 태양광 모듈의 집광 패널, 건축 구조물의 유리 표면, 건축물의 경사진 지붕, 경사지의 인도 또는 경사지의 도로 중 어느 하나일 수 있으며, 와이퍼(110)를 이용하여 표면에 쌓인 다양한 이물질을 쓸어내어 제거할 수 있는 대상면(400)이라면 어떠한 종류의 것에도 적용할 수 있다.

또한, 와이퍼(110)는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 대상면(400)과 마주보게 배치되어 제1 방향을 따라 바 형상으로 연장 형성된 코어편(111)과, 코어편(111)의 양측 가장자리로부터 대상면(400)측을 향하여 각각 연장되어 코어편(111)에 대하여 경사지게 배치되는 사이드편(112, 112)과 함께, 브러시 어레이(이하 미도시)를 포함할 수 있다.

브러시 어레이는, 코어편(111)과 사이드편(112, 112)이 만나는 연결 부위에 제1 방향을 따라 대상면(400)측을 향하여 형성되며, 이물질을 와이퍼(110)의 이동 방향을 따라 쓸어내는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

여기서, 메인 이동체(120)는 코어편(111)의 하면 중간에 장착됨과 동시에, 사이드편(112, 112) 각각의 가장자리를 수용하는 것을 알 수 있다.

이때, 브러시 어레이는 편의상 도면에 표시하는 것을 생략하였지만, 대상면(400)의 표면에 스크래치가 생기는 것을 방지할 수 있도록 나일론 브러시를 채택할 수도 있을 것이다.

한편, 메인 이동체(120)는, 도 4와 도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 메인 레일(210)의 상부에 배치되는 메인 블록(121)과, 메인 블록(121)의 하면에 제2 방향으로 함몰되어 메인 레일(210)의 상면과 마주보는 메인 천장 안내면(123, 이하 도 4 참조)을 가지는 메인 이동 안내홈(122)을 포함할 수 있다.

그리고, 메인 이동체(120)는, 메인 이동 안내홈(122)의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 메인 블록(121)의 하면에 배치되고, 메인 레일(210)의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 메인 이동 롤러(124)를 포함할 수 있다.

또한, 메인 이동체(120)는, 메인 블록(121)의 상면 중심으로부터 돌출되어 제1 방향으로 배치되고, 와이퍼(110)의 코어편(111) 하면과 마주보는 메인 안착 돌편(125)을 포함할 수도 있다.

아울러, 메인 이동체(120)는, 메인 블록(121)의 상면에 제1 방향을 따라 함몰 형성되어 메인 안착 돌편(125)의 양측 가장자리 외측에 각각 배치되고, 코어편(111)의 양측 가장자리로부터 경사지게 연장 형성된 사이드편(112, 112)의 가장자리가 수용되고 안착되는 사이드 안착홈(126)을 포함할 수도 있다.

이러한 메인 이동 롤러(124)는, 더욱 구체적으로 살펴보면, 메인 레일(210)의 양측면과 마주보는 외주면을 가지는 메인 롤러 본체(124b)를 구비할 수 있다.

또한, 메인 이동 롤러(124)는, 메인 롤러 본체(124b)의 외주면 상부측으로부터 메인 롤러 본체(124b)의 상면 가장자리까지 상향 경사지게 형성되는 원뿔대 형상의 상부 메인 경사면(124u)을 구비할 수도 있다.

아울러, 메인 이동 롤러(124)는, 메인 롤러 본체(124b)의 외주면 하부측으로부터 메인 롤러 본체(124b)의 하면 가장자리까지 하향 경사지게 형성되는 (뒤집힌 원뿔대 형상의) 하부 메인 경사면(124d)을 구비할 수도 있다.

따라서, 상부 메인 경사면(124u)은 메인 레일(210)의 양측면 상부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 메인 리브(213, 213)의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 메인 경사 안내면(213s, 213s)에 맞닿는 것을 파악할 수 있다.

또한, 하부 메인 경사면(124d)은 메인 레일(210)의 양측면 하부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 메인 리브(214, 214)의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 메인 경사 안내면(214s, 214s)에 맞닿는 것을 알 수 있다.

즉, 메인 이동 롤러(124)는, 도 5(a)와 같이 메인 레일(210) 양측면에 형성된 상부 메인 경사 안내면(213s, 213s)에 메인 롤러 본체(124b)의 상부 메인 경사면(124u)이 맞닿음과 동시에, 메인 레일(210) 양측면에 형성된 하부 메인 경사 안내면(214s, 214s)에 메인 롤러 본체(124b)의 하부 메인 경사면(124d)이 맞닿도록 형성된 구름 접촉 구조를 제공할 수 있다.

따라서, 메인 이동 롤러(124)가 상부 메인 경사 안내면(213s, 213s)과 하부 메인 경사 안내면(214s, 214s)에 꼭맞게 맞닿아 구름 접촉하게 되므로, 메인 이동체(120)가 제2 방향을 따라 흔들림이 없이 안정적으로 직선 왕복할 수 있게 될 것이다.

한편, 와이퍼(110)는, 사이드편(112, 112) 각각의 하면에 제1 방향을 따라 서로 마주보게 돌출 형성된 보강편(113, 113)과, 사이드편(112, 112) 각각의 하면에 제1 방향을 따라 돌출 형성되어 보강편(113, 113)의 하면과 직교하는 측면을 가지는 쐐기 형상의 단면을 가진 고정 단턱(114, 114)을 더 구비할 수 있다.

여기서, 보강편(113, 113)의 하면에 메인 안착 돌편(125)의 상면이 맞닿음과 동시에, 고정 단턱(114, 114)의 측면에 메인 안착 돌편(125)의 상부 양측면이 맞닿음으로써, 전체적으로 도 5(b)와 같이 메인 안착 돌편(125)에 와이퍼(110)의 사이드편(112, 112)이 안착 고정될 수 있게 된다.

한편, 서브 이동체(130)는, 도 6과 도 7을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 상부에 배치되는 서브 블록(131)과, 서브 블록(131)의 하면에 제2 방향으로 함몰되어 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 상면과 마주보는 서브 천장 안내면(133)을 가지는 서브 이동 안내홈(132)을 포함할 수 있다.

그리고, 서브 이동체(130)는, 서브 이동 안내홈(132)의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 서브 블록(131)의 하면에 배치되고, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 서브 이동 롤러(134)를 포함할 수 있다.

또한, 서브 이동체(130)는, 서브 블록(131)의 상면 중심으로부터 돌출되어 제1 방향으로 배치되고, 와이퍼(110)의 코어편(111) 하면과 마주보는 서브 안착 돌편(135)을 포함할 수도 있을 것이다.

여기서, 서브 이동체(130)는, 더욱 구체적으로 살펴보면, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면과 마주보는 외주면을 가지는 서브 롤러 본체(134b)를 구비할 수 있다.

이때, 서브 이동체(130)는, 서브 롤러 본체(134b)의 외주면 상부측으로부터 서브 롤러 본체(134b)의 상면 가장자리까지 상향 경사지게 형성되는 (원뿔대 형상의) 상부 서브 경사면(134u)을 구비할 수도 있다.

또한, 서브 이동체(130)는, 서브 롤러 본체(134b)의 외주면 하부측으로부터 서브 롤러 본체(134b)의 하면 가장자리까지 하향 경사지게 형성되는 (뒤집힌 원뿔대 형상의) 하부 서브 경사면(134d)을 구비할 수도 있다.

따라서, 상부 서브 경사면(134u)은 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면 상부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 서브 리브(223, 223)의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 서브 경사 안내면(223s, 223s)에 맞닿는 것을 파악할 수 있다.

또한, 하부 서브 경사면(134d)은 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면 하부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 서브 리브(224, 224)의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 서브 경사 안내면(224s, 224s)에 맞닿는 것을 알 수 있다.

즉, 서브 이동 롤러(134)는, 도 7(a)와 같이 서브 롤러 본체(134b)의 상부 서브 경사면(134u)이 제1 서브 레일(220a) 또는 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면에 형성된 상부 서브 경사 안내면(223s, 223s)에 맞닿음과 동시에, 서브 롤러 본체(134b)의 하부 서브 경사면(134d)이 제1 서브 레일(220a) 또는 제2 서브 레일(220b) 각각의 양측면에 형성된 하부 서브 경사 안내면(224s, 224s)에 맞닿도록 형성된 구름 접촉 구조를 제공할 수 있다.

따라서, 서브 이동 롤러(134)가 상부 서브 경사 안내면(223s, 223s)과 하부 서브 경사 안내면(224s, 224s)에 꼭맞게 맞닿아 구름 접촉하게 되므로, 서브 이동체(130)가 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)에서 제2 방향을 따라 흔들림이 없이 안정적으로 직선 왕복할 수 있게 될 것이다.

또한, 보강편(113, 113)의 하면에 서브 안착 돌편(135)의 상면이 맞닿음과 동시에, 고정 단턱(114, 114)의 측면에 서브 안착 돌편(135)의 상부 양측면이 맞닿음으로써, 전체적으로 도 7(b)와 같이 서브 안착 돌편(135)에 와이퍼(110)의 사이드편(112, 112)이 안착 고정될 수 있게 된다.

한편, 메인 레일(210)은, 도시된 바와 같이, 제2 방향으로 양단이 관통되어 구동전달 수단의 하부 내측 둘레가 마주보는 천장면을 가지는 메인 레일 본체(211)와, 메인 레일 본체(211)의 상면에 제2 방향을 따라 함몰되어 구동전달 수단의 상부 내측 둘레가 마주보는 바닥면(212b)을 가지는 안내 수용홈(212)을 포함할 수 있다.

그리고, 메인 레일(210)은, 메인 레일 본체(211)의 상면에 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰되어 안내 수용홈(212)의 양측 가장자리 외측에 배치되는 상부 메인 보강 리브홈(211g)을 포함할 수 있다.

그리고, 메인 레일(210)은, 메인 레일 본체(211)의 양측면 상부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 메인 리브(213, 213)와, 상부 메인 리브(213, 213)의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 메인 경사 안내면(213s, 213s)을 포함할 수 있다.

또한, 메인 레일(210)은, 메인 레일(210)의 양측면 하부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 메인 리브(214, 214)와, 하부 메인 리브(214, 214)의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 메인 경사 안내면(214s, 214s)을 포함할 수도 있다.

따라서, 상부 메인 경사 안내면(213s, 213s) 및 하부 메인 경사 안내면(214s, 214s)에 메인 이동체(120)의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 메인 이동 롤러(124)의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하게 되는 것이다.

여기서, 메인 레일(210)은, 상부 메인 리브(213, 213) 각각의 외측면에 제2 방향을 따라 함몰 형성된 측면 메인 보강 리브홈(213g, 213g)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

이때, 상부 메인 보강 리브홈(211g)과 측면 메인 보강 리브홈(213g, 213g)은 제2 방향으로 길이가 길어지는 메인 레일(210)이 강설 또는 토사의 유입 등으로 인하여 외력을 받아 처지고 휘어지거나 비틀리는 것을 방지하고 구조적 강도를 유지하기 위하여 마련된 기술적 수단이라 할 수 있다.

한편, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)은, 더욱 구체적으로 살펴보면, 제2 방향으로 양단이 관통된 서브 레일 본체(221)와, 서브 레일 본체(221)의 상면에 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰된 상부 서브 보강 리브홈(222)을 포함할 수 있다.

그리고, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)은, 서브 레일 본체(221)의 양측면 상부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 서브 리브(223, 223)와, 상부 서브 리브(223, 223)의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 서브 경사 안내면(223s, 223s)을 포함할 수도 있다.

또한, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)은, 서브 레일 본체(221)의 양측면 하부측에 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 서브 리브(224, 224)와, 하부 서브 리브(224, 224)의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 서브 경사 안내면(224s, 224s)을 포함할 수도 있다.

따라서, 상부 서브 경사 안내면(223s, 223s) 및 하부 서브 경사 안내면(224s, 224s)에 서브 이동체(130)의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 서브 이동 롤러(134)의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하게 되는 것이다.

여기서, 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)은, 상부 서브 리브(223, 223) 각각의 외측면에 제2 방향을 따라 함몰 형성된 측면 서브 보강 리브홈(223g, 223g)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

이때, 상부 서브 보강 리브홈(222)과 측면 서브 보강 리브홈(223g, 223g)은 제2 방향으로 길이가 길어지는 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)이 강설 또는 토사의 유입 등으로 인하여 외력을 받아 처지고 휘어지거나 비틀리는 것을 방지하고 구조적 강도를 유지하기 위하여 마련된 기술적 수단이라 할 수 있다.

이때, 전술한 메인 이동 롤러(124) 및 서브 이동 롤러(134) 각각은 그 내부에 스테인리스 베어링(560, 560)을 내장하며, 메인 이동 롤러(124) 및 서브 이동 롤러(134) 각각의 표면에는 알루미늄 분말야금 표면도장을 실시하여 내구성과 내부식성과 내화학성을 높일 수 있다.

한편, 제3 유닛(300)은, 메인 레일(210)의 일단부 외측에 구비되는 구동 모터(310)와, 구동 모터(310)의 구동축에 연결되어 구동전달 수단인 벨트(301)의 내주면이 맞닿아 걸리는 구동 풀리(320)와, 메인 레일(210)의 타단부 외측에 구비되어 벨트(301)의 내주면이 맞닿아 걸리는 종동 풀리(330)를 포함할 수 있다.

또한, 제3 유닛(300)은, 메인 레일(210)의 일단부 외측에 구비되고, 메인 레일(210)의 일단부와 구동 풀리(320) 사이에 배치되어 벨트(301)의 상부측 내주면과 하부측 내주면이 접촉하는 외주면을 가지는 가이드 풀리(340)를 포함할 수도 있다.

아울러, 제3 유닛(300)은, 가이드 풀리(340)와 구동 풀리(320) 사이를 지나는 벨트(301)의 상부측 외주면과 하부측 외주면을 가압하여 일정 정도의 장력을 유지시키는 장력 유지부(500)를 포함할 수도 있을 것이다.

여기서, 벨트(301)의 상부측 내주면은 도 5(a)와 같이 메인 레일(210)의 상면과 마주보며 벨트(301)의 하부측 내주면은 메인 레일(210)의 내부 천장면과 마주보고, 벨트(301)의 상부측 외주면에 메인 이동체(120)가 고정되는 것을 파악할 수 있다.

이때, 전술한 장력 유지부(500)는, 벨트(301)의 상부측 외주면에 접촉하는 상부 가압 롤러(510)와, 벨트(301)의 하부측 외주면에 접촉하는 하부 가압 롤러(520)를 포함할 수 있다.

그리고, 장력 유지부(500)는, 상부 가압 롤러(510)의 회전축 양단부를 지지하며 벨트(301)의 상부측 외주면 상부에 배치되는 상부 지지 바(530)와, 하부 가압 롤러(520)의 회전축 양단부를 지지하며 벨트(301)의 하부측 외주면 하부에 배치되는 하부 지지 바(540)를 포함할 수 있다.

또한, 장력 유지부(500)는, 메인 레일(210)의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 상부 지지 바(530) 단부(이하 제1 외측 말단(531))와, 메인 레일(210)의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 하부 지지 바(540) 단부(이하 제2 외측 말단(541))를 상호 연결하는 장력 유지 스프링(550)을 포함할 수도 있을 것이다.

장력 유지 스프링(550)은 제1 외측 말단(531)과 제2 외측 말단(541)이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 발생시키면서 탄성 변형을 허용함으로써, 상부 가압 롤러(510)와 하부 가압 롤러(520)가 동시에 벨트(310)의 상부측 외주면 및 하부측 외주면을 가압하면서 일정 정도의 장력을 유지하는 구조임을 파악할 수 있다.

한편, 장력 유지부(500)는, 가이드 풀리(340)의 중심축 양단부에 각각 장착되어 가이드 풀리(340)의 회전을 지지하는 베어링(560, 560)을 더 구비할 수 있다.

또한, 장력 유지부(500)는, 베어링(560, 560)을 수용하며, 구동 모터(310)와 구동 풀리(320)와 가이드 풀리(340) 및 장력 유지부(500)를 수용하는 공간이 형성되는 구동 박스(600)의 바닥면에 고정된 지지편(571, 572)을 더 구비할 수도 있다.

아울러, 장력 유지부(500)는, 메인 레일(210)의 일단부에 가까워지는 방향쪽의 상부 지지 바(530) 단부(이하 제1 내측 말단(532))를 회전 가능하게 지지하며 한 쌍의 지지편(571, 572)에 양단부가 결합되는 상부 지지핀(581)을 더 구비할 수도 있다.

아울러, 장력 유지부(500)는, 메인 레일(210)의 일단부에 가까워지는 방향쪽의 하부 지지 바(540) 단부(이하 제2 내측 말단(542))를 회동 가능하게 지지하며, 한 쌍의 지지편(571, 572)에 양단부가 결합되는 하부 지지핀(582)을 더 구비할 수도 있다.

한편, 본 발명은 도 8을 참조하면, 메인 레일(210)의 일단부 외측에 구비되고, 구동 모터(310)와 구동 풀리(320)와 가이드 풀리(340) 및 장력 유지부(500)를 수용하는 공간이 형성되는 구동 박스(600)와, 구동 박스(600)의 상면에 탈착 가능하게 구비되는 커버(610)와, 커버(610)의 일측에 형성되어 커버(610)에 닿는 이물질이 눈 또는 비 또는 토사인지 감지하는 이물질 감지 센서(620)를 더 구비할 수도 있다.

또한, 본 발명은 구동 박스(600)에 내장되어 구동 모터(310)와 이물질 감지 센서(620)를 제어하는 컨트롤러(이하 미도시)와, 구동 모터(310)의 일측에 구비되어 메인 이동체(120)가 메인 레일(210)의 일단부에 접근하는 것을 감지하여 컨트롤러에 구동 모터(310)의 구동축을 반대방향으로 회전시키는 신호를 전달하는 비접촉 근접센서(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있을 것이다.

여기서, 본 발명은 조작 및 관리의 편의를 위하여, 컨트롤러와 원격 통신 가능하며 컨트롤러를 통하여 구동 모터(310)의 가동을 조작하는 리모트 컨트롤러(이하 미도시)를 더 구비할 수도 있다.

이때, 이물질 감지 센서(620)는 눈 감지 기판과 컨트롤러에 의하여 제어되는 열발생 소자가 어레이된 PCB를 더 포함할 수 있다.

즉, 대상면(400)에 쌓이거나 접촉한 이물질이 눈이나 비 또는 토사 등인지는 구동 박스(600) 내부의 구동 모터(310)와 전술한 PCB의 전자 회로용 부품이 가동하면서 발생하는 열에 의하여 감지하는 방식이라 할 수 있다.

다시말해, 이물질이 눈일 경우에는 이물질 감지 센서(620)에 눈이 닿으면 전술한 바와 같이 다양한 경우에 의하여 발생한 열에 의하여 녹아 물이 되고, 이렇게 눈 녹은 물이 이물질 감지 센서(620)의 표면에 형성된 복수의 금속 라인에 닿으면서 전류가 발생하게 됨에 따라 눈인지 판단하는 것이다.

예를들어, 이물질이 빗물인 경우에는 이물질 감지 센서(620) 표면에 물이 바로 닿으면서 전류가 발생하게 되므로 빗물로 판단하게 되는 것이다.

요컨대 이물질 감지 센서(620)는 닿거나 쌓인 이물질이 눈일 경우 물이 바로 감지되지 않지만 장치로부터 발생하는 열에 의하여 녹으면서 물로 변함에 따라 일정 시간 경과후 감지하게 되므로 눈이라 판단하고, 빗물의 경우에는 바로 감지되므로 빗물이라 판단하게 된다.

또한, 이물질이 토사인 경우에는 이물질 감지 센서(620)가 토사에 섞인 물 또는 수분을 눈보다는 빠르고 빗물보다는 늦게 감지함으로써, 이물질이 토사인 것으로 감지하게 되는 것이다.

따라서, 이물질 감지 센서(620)는 전극에 닿는 수분의 양에 따라 전류의 양이 변하게 되므로 이를 통하여 저항값의 변화를 측정함으로써, 이물질이 눈이나 빗물 또는 토사인지를 확인할 수 있는 것이다.

아울러, 이물질 감지 센서(620)는 외기온도에 따라 대상면(400)에 쌓인 이물질이 눈인지 빗물인지 판단할 수 있는데, 외기온도가 영하일 경우 이물질은 눈이라 판단하고, 외기온도가 영상일 경우 이물질은 빗물이라 판단할 수도 있다.

한편, 제2 유닛(200)은, 메인 레일(210)과 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 하면에 제2 방향을 따라 이격하여 배치되고 대상면(400)상에 고정되며, 메인 레일(210)과 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b)의 하면과 대상면(400)과의 거리를 조절 가능한 스크루봉(701)을 포함하는 조절 지지 수단(700)을 더 구비할 수도 있다.

여기서, 조절 지지 수단(700)은, 메인 레일(210)과 제1 서브 레일(220a) 및 제2 서브 레일(220b) 각각의 하면에 장착되어 조절 공간을 가진 장착 브라켓(710)을 포함할 수 있다.

이때, 조절 지지 수단(700)은, 장착 브라켓(710)의 외측 바닥면으로부터 내측 바닥면을 관통하여 삽입되는 스크루봉(701)과 나사 결합되는 것으로, 장착 브라켓(710)의 내측 바닥면에 접촉하여 장착되는 제1 조절 너트(721)를 포함할 수 있다.

그리고, 조절 지지 수단(700)은, 스크루봉(701)과 나사 결합되는 것으로, 장착 브라켓(710)의 외측 바닥면에 접촉하여 장착되는 제2 조절 너트(722)를 포함할 수 있다.

또한, 조절 지지 수단(700)은, 대상면(400)에 고정되는 받침편(730)과, 받침편(730)의 상면에 고정되어 스크루봉(701)의 하부측 외주면과 나사 결합되어 스크루봉(701)을 지지하는 지지 너트(740)를 포함할 수 있다.

따라서, 작업자 또는 관리자는 대상면(400)의 평탄도 또는 고도에 따라서 스크루봉(701)을 장착 브라켓(710)에 대하여 나사 회전시켜 높낮이를 미세 조정함으로써, 더욱 안정적인 장치 전체의 설치가 가능하게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 다양한 종류의 대면적을 가진 대상면에 쌓인 눈이나 이물질을 확실하고 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 이물질 적층 방지 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는, 본 발명에서 구동전달 수단으로 제시된 스테인리스 스틸 재질의 벨트와 구동 풀리 및 종동 풀리의 조합 대신에 체인과 스프라켓의 조합으로 대체할 수도 있는 등 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

Claims

대상면에 제1 방향을 따라 배치되는 와이퍼와, 상기 와이퍼의 하면에 장착되어 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동하는 메인 이동체와, 상기 와이퍼의 양측 하면에 장착되어 상기 메인 이동체와 함께 상기 제2 방향으로 이동하는 서브 이동체를 포함하는 제1 유닛;

상기 메인 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 메인 레일과, 상기 와이퍼의 일측 하면에 장착된 상기 서브 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 제1 서브 레일과, 상기 와이퍼의 타측 하면에 장착된 상기 서브 이동체의 왕복을 지지하도록 상기 대상면에 배치되는 제2 서브 레일을 포함하는 제2 유닛; 및

상기 메인 레일의 상, 하면과 각각 마주보게 장착되는 내측 둘레를 가지는 구동전달 수단을 포함하며, 상기 구동전달 수단의 외측 둘레의 일정 지점에 고정된 상기 메인 이동체가 상기 메인 레일을 따라 왕복 가능하도록 구동력을 전달하는 제3 유닛을 포함하며,

상기 와이퍼는 상기 대상면에 적층된 이물질을 상기 대상면의 바깥으로 제거하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 와이퍼는,

상기 대상면과 마주보게 배치되어 상기 제1 방향을 따라 바 형상으로 연장 형성된 코어편과,

상기 코어편의 양측 가장자리로부터 상기 대상면측을 향하여 각각 연장되어 상기 코어편에 대하여 경사지게 배치되는 사이드편과,

상기 코어편과 상기 사이드편이 만나는 연결 부위에 상기 제1 방향을 따라 상기 대상면측을 향하여 형성되며, 상기 이물질을 상기 와이퍼의 이동 방향을 따라 쓸어내는 브러시 어레이를 포함하며,

상기 메인 이동체는 상기 코어편의 하면 중간에 장착됨과 동시에, 상기 사이드편 각각의 가장자리를 수용하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 메인 이동체는,

상기 메인 레일의 상부에 배치되는 메인 블록과,

상기 메인 블록의 하면에 상기 제2 방향으로 함몰되어 상기 메인 레일의 상면과 마주보는 메인 천장 안내면을 가지는 메인 이동 안내홈과,

상기 메인 이동 안내홈의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 상기 메인 블록의 하면에 배치되고, 상기 메인 레일의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 메인 이동 롤러와,

상기 메인 블록의 상면 중심으로부터 돌출되어 상기 제1 방향으로 배치되고, 상기 와이퍼의 코어편 하면과 마주보는 메인 안착 돌편과,

상기 메인 블록의 상면에 상기 제1 방향을 따라 함몰 형성되어 상기 메인 안착 돌편의 양측 가장자리 외측에 각각 배치되고, 상기 코어편의 양측 가장자리로부터 경사지게 연장 형성된 사이드편의 가장자리가 수용되고 안착되는 사이드 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 서브 이동체는,

상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 상부에 배치되는 서브 블록과,

상기 서브 블록의 하면에 상기 제2 방향으로 함몰되어 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 상면과 마주보는 서브 천장 안내면을 가지는 서브 이동 안내홈과,

상기 서브 이동 안내홈의 양측 가장자리 외측에 각각 회전 가능하게 장착되어 상기 서브 블록의 하면에 배치되고, 상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일 각각의 양측면에 대하여 구름 접촉하는 서브 이동 롤러와,

상기 서브 블록의 상면 중심으로부터 돌출되어 상기 제1 방향으로 배치되고, 상기 와이퍼의 코어편 하면과 마주보는 서브 안착 돌편을 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 메인 레일은,

상기 제2 방향으로 양단이 관통되어 상기 구동전달 수단의 하부 내측 둘레가 마주보는 천장면을 가지는 메인 레일 본체와,

상기 메인 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 함몰되어 상기 구동전달 수단의 상부 내측 둘레가 마주보는 바닥면을 가지는 안내 수용홈과,

상기 메인 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰되어 상기 안내 수용홈의 양측 가장자리 외측에 배치되는 상부 메인 보강 리브홈과,

상기 메인 레일 본체의 양측면 상부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 메인 리브와,

상기 상부 메인 리브의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 메인 경사 안내면과,

상기 메인 레일의 양측면 하부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 메인 리브와,

상기 하부 메인 리브의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 메인 경사 안내면을 포함하며,

상기 상부 메인 경사 안내면 및 상기 하부 메인 경사 안내면에 상기 메인 이동체의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 메인 이동 롤러의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 서브 레일 및 상기 제2 서브 레일은,

상기 제2 방향으로 양단이 관통된 서브 레일 본체와,

상기 서브 레일 본체의 상면에 상기 제2 방향을 따라 평행하게 복수로 함몰된 상부 서브 보강 리브홈과,

상기 서브 레일 본체의 양측면 상부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 상부 서브 리브와,

상기 상부 서브 리브의 하부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 상부 서브 경사 안내면과,

상기 서브 레일 본체의 양측면 하부측에 상기 제2 방향을 따라 각각 돌출 형성된 하부 서브 리브와,

상기 하부 서브 리브의 상부측 외측면을 따라 경사지게 절개 형성된 하부 서브 경사 안내면을 포함하며,

상기 상부 서브 경사 안내면 및 상기 하부 서브 경사 안내면에 상기 서브 이동체의 하부 양측에 회전 가능하게 장착되는 서브 이동 롤러의 상, 하 양단부 가장자리가 맞닿아 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제3 유닛은,

상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되는 구동 모터와,

상기 구동 모터의 구동축에 연결되어 상기 구동전달 수단인 벨트의 내주면이 맞닿아 걸리는 구동 풀리와,

상기 메인 레일의 타단부 외측에 구비되어 상기 벨트의 내주면이 맞닿아 걸리는 종동 풀리와,

상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되고, 상기 메인 레일의 일단부와 상기 구동 풀리 사이에 배치되어 상기 벨트의 상부측 내주면과 하부측 내주면이 접촉하는 외주면을 가지는 가이드 풀리와,

상기 가이드 풀리와 상기 구동 풀리 사이를 지나는 상기 벨트의 상부측 외주면과 하부측 외주면을 가압하여 일정 정도의 장력을 유지시키는 장력 유지부를 포함하며,

상기 벨트의 상부측 내주면은 상기 메인 레일의 상면과 마주보며 상기 벨트의 하부측 내주면은 상기 메인 레일의 내부 천장면과 마주보고,

상기 벨트의 상부측 외주면에 상기 메인 이동체가 고정되는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 장력 유지부는,

상기 벨트의 상부측 외주면에 접촉하는 상부 가압 롤러와,

상기 벨트의 하부측 외주면에 접촉하는 하부 가압 롤러와,

상기 상부 가압 롤러의 회전축 양단부를 지지하며 상기 벨트의 상부측 외주면 상부에 배치되는 상부 지지 바와,

상기 하부 가압 롤러의 회전축 양단부를 지지하며 상기 벨트의 하부측 외주면 하부에 배치되는 하부 지지 바와,

상기 메인 레일의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 상기 상부 지지 바 단부(이하 제1 외측 말단)와, 상기 메인 레일의 일단부로부터 멀어지는 방향쪽의 상기 하부 지지 바 단부(이하 제2 외측 말단)를 상호 연결하며, 상기 제1 외측 말단과 상기 제2 외측 말단이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 발생시키면서 탄성 변형을 허용하는 장력 유지 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 메인 레일의 일단부 외측에 구비되고, 상기 구동 모터와 상기 구동 풀리와 상기 가이드 풀리 및 상기 장력 유지부를 수용하는 공간이 형성되는 구동 박스와,

상기 구동 박스의 상면에 탈착 가능하게 구비되는 커버와,

상기 커버의 일측에 형성되어 상기 커버에 닿는 이물질이 눈 또는 비 또는 토사인지 감지하는 이물질 감지 센서와,

상기 구동 박스에 내장되어 상기 구동 모터와 상기 이물질 감지 센서를 제어하는 컨트롤러와,

상기 구동 모터의 일측에 구비되어 상기 메인 이동체가 상기 메인 레일의 일단부에 접근하는 것을 감지하여 상기 컨트롤러에 상기 구동 모터의 구동축을 반대방향으로 회전시키는 신호를 전달하는 비접촉 근접센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 적층 방지 장치.