(57)【要約】ビルや建造物の壁面などの急斜面を揺れなどの悪影響がなく安定して走行できる走行装置と、ゴンドラに清掃作業員を搭乗させることなく無人でかつ非接触で窓や外壁を清掃する非接触壁面洗浄装置であって、非接触壁面洗浄装置（１００）は、ゴンドラ（１）、ワイヤ−（２）、ガイドローラ（４）、駆動部（５）、走行部（６）、吸着部（７）、吸着装置（８）、スプロケット（９）、吸盤保持部（１０）、非接触洗浄部（１１）、エジェクタ−（１２）、垂直位置調整装置（１３）、給水タンク（１４）、掃除機（１５）、走行部フレーム（１９）、吸着装置洗浄部（２１）、吸着ローラ（２６）、ワイパ−（３１）、循環槽（３２）、チェーン（３３）、ジャイロ装置（７０）、スイングノズル（７３）、ゴンドラ結合部（８９）、壁面移動洗浄部（１０１）を備えている。
2019077757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面の上方から吊り下げられ、壁面を上下方向に移動するゴンドラと、ゴンドラに設置され、前記ゴンドラを壁面に沿って上下方向に移動させる駆動部と、前記ゴンドラに固定されるとともに前記ゴンドラの上下方向の移動に追従して回転する走行部と、ゴンドラに設置され、前記壁面の汚れを除去する非接触洗浄部から構成され、前記走行部は複数のクローラ部と前記クローラ部に付設した複数の吸盤保持部を有し、前記吸盤保持部は吸着装置を保持し、真空発生装置により前記吸着装置に真空部を生成することで前記壁面に前記吸着装置を吸着させて、前記ゴンドラおよび前記非接触洗浄部を前記壁面に対して一定の距離に保つとともに前記ゴンドラおよび前記走行部を前記壁面へ押し付けることで、前記ゴンドラの上下方向の移動する力により前記クローラ部を回転させ、前記吸着装置を壁面に吸着させたままゴンドラを上下移動させながら、前記非接触洗浄部により前記壁面を洗浄することを特徴とする非接触壁面洗浄装置。
【請求項２】
前記クローラ部はスプロケットとチェーンとスプロケット保持軸とチェーン張力調整部と配管部と配管結合部より構成され、前記配管結合部は同一軸上に配置された２つの前記スプロケットの間に配設され、前記吸盤保持部が回動した際に、前記配管部も前記吸盤保持部の回動に連動して回動可能とすることを特徴とする請求項１記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項３】
前記吸着装置の真空部は、真空ポンプによる吸引またはいわゆるエジェクター方式により略真空状態とすることを特徴とする請求項１および請求項２記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項４】
前記非接触洗浄部は、水および／または圧縮空気を前記壁面に噴射することで、非接触の状態で前記壁面の汚れを除去することを特徴とする請求項１から請求項３記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項５】
前記非接触洗浄部は、空気を高圧で供給するコンプレッサーと、水を供給する給水タンクおよび給水ポンプと、空気および／または水の通路となる配管と、空気および／または水を噴射するノズルより構成されていることを特徴とする請求項４記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項６】
前記ノズルは複数個配置され、流入する水および／または空気の圧力が所定の圧力以上になるとスイング動作を行ういわゆるスイング式ノズルであり、互いに隣り合う前記ノズルから噴出する水または空気の衝突を避けるため、前記ノズルの噴射方向を軸とする軸周りの設置角度を、５度〜３０度の範囲で角度傾回転させて固定することを特徴とする請求項４および請求項５記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項７】
前記吸着装置は、前記吸盤保持部に取り付けられた空気バルブスイッチを、前記吸盤保持部の回転に同期させてONまたはOFFさせることを特徴とする請求項１から請求項６記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項８】
前記吸着装置は、前記壁面との間隔調整機構を有し、前記吸盤保持部の回転に同期させて、壁面との相対位置を調整可能としたことを特徴とする、請求項１から請求項７記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項９】
前記走行部および前記非接触洗浄部をユニット化した壁面移動洗浄部を構成し、前記壁面移動洗浄部を前記ゴンドラに固定することを特徴とする請求項１〜請求項８記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１０】
前記壁面移動洗浄部は吸盤と吸盤リニアアクチュエータより構成された１つ以上の垂直位置調整装置を有し、前記垂直位置調整装置により前記吸着装置を前記壁面に押当てた後に前記吸着装置を前記壁面に吸着させながら前記ゴンドラを前記駆動装置により上下移動させるとともに、前記壁面と前記吸着装置との吸着動作を解除する際に、１つ以上の前記垂直位置調整装置による揺動動作により、前記吸着装置を前記壁面から引き離す構成としたことを特徴とする請求項９記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１１】
前記壁面移動洗浄部はローラとローラリニアアクチュエータから構成された水平移動装置を有し、前記水平移動装置により前記壁面移動洗浄部が前記壁面の上端部または下端部で水平方向に移動時に前記壁面に前記アクチュエータにより前記ローラ部を押し当て、前記壁面と前記壁面移動洗浄部との所定の距離を保ちながら前記壁面移動洗浄部の水平方向の移動を安定させることを特徴とする請求項９記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１２】
前記給水タンクは、前記壁面移動洗浄部および／または前記ゴンドラに搭載されていることを特徴とする請求項５記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１３】
前記非接触洗浄部は、空気を循環させる循環槽および循環槽からの空気を吸引し浄化し外部に排出する浄化部を有していることを特徴とする請求項１〜１２記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１４】
前記非接触洗浄部はサイクロン式掃除機を用いて構成され、前記サイクロン掃除機を前記壁面移動洗浄部または前記ゴンドラに搭載することを特徴とする請求項１３記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１５】
前記コンプレッサーから前記ノズルに至る空気の流通経路において、前記ノズルから噴射する空気に異物が混入するのを防ぐため外部からのほこりや砂などを捕集する防塵フィルターを少なくとも一か所以上有する構成としたことを特徴とする請求項５記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１６】
走行部の上下方向の前後に、前記吸着装置への汚れの侵入を防ぐ、空気による洗浄用の走行部洗浄ノズルを配置したことを特徴とする請求項１から請求項１５記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１７】
前記非接触壁面洗浄装置の上部または下部に、洗浄用の水を除去するワイパおよび／またはスポンジを有した構成とすることを特徴とする請求項１から請求項１６記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１８】
前記スポンジは、前記スポンジの中心部のパイプの周りを回転し吸水する回転駆動方式とし、給水した水分は前記パイプに空気を流し、前記パイプに構成された穴部より空気を外部に放出することにより、前記スポンジの水分を取り除く構成としたことを特徴とする請求項１７記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項１９】
前記パイプに流入する空気が流れる配管の一部に、前記パイプに流入する空気を温めるヒータを搭載し、前記スポンジに給水された水分の蒸発を促進することを特徴とする請求項１８記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項２０】
前記非接触壁面洗浄装置の下部に、洗浄用の水を吸引する掃除機を有し、前記ゴンドラ部に配置した水タンクに集水する構成としたことを特徴とする請求項１から請求項１９記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項２１】
前記ゴンドラにジャイロ装置を搭載し、突風などによる前記壁面への吸着力の低下を抑えることを特徴とする請求項１記載の非接触壁面洗浄装置。
【請求項２２】
前記ジャイロ装置は前記壁面に対して、所定の角度傾いていることを特徴とする請求項２１記載の非接触壁面洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ゴンドラを用いてビルや建造物の壁面および急斜面を無人かつ非接触で洗浄する、壁面洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ビルや高層建築の窓や外壁の清掃は、ビルの屋上にウインチを固定し、このウインチに巻きつけたケーブルを高所作業用のゴンドラに連結して、このゴンドラを上下させ、ゴンドラに乗った清掃作業員がワイパーで窓や外壁を手作業で清掃している。さらに、このゴンドラは、多くの場合ビルの屋上から宙吊り状態にあり、強風のもとではゴンドラが大きく揺れ動き、それがもとで清掃作業員が落下したり、あるいはゴンドラ自体が他の部分に激突してそれを損傷してしまったりするなどの問題が発生している。  このような背景の中、ビルの外壁を清掃する清掃機械としては、ブラシを搭載しビルの外壁に設置したガイドレールとガイドレールに沿って走行する案内輪と、ゴンドラをワイヤで吊り下げつつ昇降させるウインチを備え、昇降しながらブラシを回転させ、接触式で表面の汚れを除去する自走式自動清掃装置が提案されている（特許文献１）。  また、ゴンドラに人が乗って高層建築の窓や外壁を清掃する際、ゴンドラが揺れることなく壁面に吸着して上下するよう、高層建築の屋上にウインチを固定し、このウインチに巻きつけたケーブルを高所作業用のゴンドラに連結してこのゴンドラを上下させ、ゴンドラに真空ポンプを用いた吸着装置を有した走行装置を取り付けて、ゴンドラの上下移動に合わせて壁面を上下する壁面移動装置が提案されている（特許文献２）。  さらに、クローラとクローラの外壁部に配置された吸着盤と吸引部と駆動部とシーリング機構と粗さ計センサを備え、壁面に沿って移動し壁面の段差を検出してシーリング剤を供給する吸着盤付きクローラ装置が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８８８４７７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０７４１７号公報
【特許文献３】特開昭６３−３１２２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上述した特許文献１の自走式自動壁面清掃装置は、ブラシを回転させて壁面やガラス表面を洗浄するため、壁面やガラス表面に傷が発生するという課題を有していた。  また、特許文献２の壁面移動装置は、清掃作業員がゴンドラに搭乗する必要があるため突風に見舞われた際にゴンドラが揺れ危険に遭遇するという課題を有していた。また、吸着源として走行部またはその周辺に真空ポンプを搭載するため、走行部の質量が大きくなり吸着部の吸着力が増大するなどの課題を有していた。  さらに、特許文献３の吸着盤付きクローラ装置に関しては、クローラ装置自体の質量が大きくなりすぎると、窓や壁面にクローラ装置の荷重が発生し、最悪の場合は窓ガラスが破損するなどの課題を有していた。【０００５】  本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビルや建造物の壁面などの急斜面を揺れなどの悪影響がなく安定して走行できる走行装置と、ゴンドラに清掃作業員を搭乗させることなく無人でかつ非接触で窓や外壁を清掃する非接触壁面洗浄装置を提供するものである。  具体的には、ウインチに巻き付けられたケーブルに取り付けられて上下するゴンドラの上下の移動力を利用してクローラを有した複数の走行部が回転し、クローラ部に取り付けた吸着部が壁面に張り付くことで、ゴンドラの揺れを防止するとともに、エアーおよび水を噴射する非接触洗浄装置をゴンドラと壁面の間に配置し、ゴンドラが壁面を上下している際に、無人でかつ非接触にて壁面または窓の洗浄作業を行う、非接触洗浄装置を提供するものである。  また、移動力はゴンドラの上下の移動力を利用し、吸着部はエジェクタ式の吸着方式とし、駆動モータなどの駆動部（駆動源）や真空ポンプを搭載する必要がないため、走行部および洗浄部の大幅な軽量化を実現することが可能となり、壁面や窓ガラスなどへの負荷を大幅に低減した安全な非接触壁面洗浄装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明に係る非接触壁面洗浄装置は、上記した課題を解決するために、壁面を上下方向に移動するゴンドラと、ゴンドラを保持する保持部と、ゴンドラを上下方向に移動させる駆動装置と、ゴンドラに固定されるとともにゴンドラの上下方向の移動に追従して回転する走行部と、壁面の汚れを除去する非接触洗浄部を有し、走行部は複数のクローラ部と複数の吸盤保持部を有し、吸盤保持部は吸着装置を保持し、真空部生成装置により吸着装置に真空部を生成することで壁面に吸着装置を吸着させて、ゴンドラおよび非接触洗浄装置を前記壁面に対して一定の距離に保つとともに前記ゴンドラおよび前記走行部を前記壁面へ一定の吸着力で押し付けることで、前記ゴンドラの上下方向の移動する力により前記クローラ部を回転させ、前記吸着装置を壁面に吸着させたままゴンドラを上下移動させること構成としている。
【発明の効果】
【０００７】  本発明に係る非接触壁面洗浄装置は、以上に説明したように構成され、非接触で壁面および窓ガラスなどを洗浄することができるため、壁面および窓ガラスに傷や損傷を与えることがなく、高品質の洗浄作業を行うことができるとともに、非接触のため、洗浄部に摩耗や変形などが発生しにくく部品交換の頻度を大幅に抑えることができ、作業コストおよび作業時間の大幅な短縮を図ることができる。  また、非接触洗浄装置および真空発生装置はともにエジェクターなどの空気を使用したものであるため、エアー供給源を共通化でき、走行部に真空発生装置として真空ポンプを搭載する必要がないため小型かつ軽量化を実現することができる。また、走行部に駆動源を有さないため、一層の小型軽量化が可能となり、洗浄作業時に壁や窓ガラスに与える損傷やダメージを大幅に低減することが可能となる。  さらに、ウインチおよびワイヤーによりゴンドラが上下させる力により走行部が追従する構成としたため、走行部に駆動源が不要となるため駆動構成の大幅な簡素化と高信頼性を実現している。  このように、本構成により、非接触壁面洗浄装置の小型軽量化、高品質化、高性能化を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係る非接触壁面洗浄装置の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図２】実施形態１に係る非接触壁面洗浄装置の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図３】実施形態１に係る非接触壁面洗浄装置の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図４】実施形態１に係る非接触壁面洗浄装置の構成の一例を示した側面図の模式図である。
【図５】実施形態１に係る壁面移動洗浄部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図６】実施形態１に係る壁面移動洗浄部の構成の一例を示した部分的な斜視図の模式図である。
【図７】実施形態１に係る壁面移動洗浄部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図８】実施形態１に係る壁面移動洗浄部の構成の一例を示した部分的な斜視図の模式図である。
【図９】実施形態１に係る非接触洗浄部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図１０】実施形態１に係る走行部の構成の一例を示した斜視図および断面図の模式図である。
【図１１】実施形態１に係る走行部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図１２】実施形態１に係る吸着部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図１３】実施形態１に係る吸着部の構成の一例を示した斜視図の模式図である。
【図１４】実施形態１に係る吸着部の構成の一例を示した模式図である。
【図１５】実施形態１に係る走行部の構成の一例を示した斜視図の断面図および部分拡大図の模式図である。
【図１６】実施形態１に係る走行部の構成の一例を示した断面図の模式図である。
【図１７】実施形態１に係る走行部の構成の一例を示した斜視図およびの断面図の模式図である。
【図１８】実施形態２に係るスポンジ式吸水部の構成の一例を示した斜視図およびの断面図の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】（本発明の一形態を得るに至った経緯）  本発明者は「背景技術」にて記載した従来の壁面移動装置および壁面洗浄装置に関して鋭意研究したところ、従来の壁面移動装置および壁面洗浄装置では、壁面洗浄作業を実施する場合、清掃作業員がゴンドラに搭乗する必要があるため突風に見舞われた際にゴンドラが揺れ危険に遭遇するという課題を有していた。また、壁面洗浄装置においては、ブラシを回転させて壁面やガラス表面を洗浄するため、壁面やガラス表面に傷が発生するという課題を有していた。  一方、吸着源として走行部またはその周辺に真空ポンプを搭載した場合、走行部の質量が大きくなり吸着部の吸着力が増大するなどの課題を有していた。さらには真空ポンプを用い吸盤を壁面に吸着させた場合、真空状態を解除する際は吸盤を壁面から引きはがすのに、解放状態で真空部の圧力上げても一定の時間と引きはがす力が必要となり、真空状態のＯＮ、ＯＦＦの切り替えに所定の時間を必要とするという課題を有していた。  さらに、吸着部と駆動部を有し壁面を自走するクローラ装置に関しては、クローラ装置自体の質量が大きくなりすぎると、窓や壁面にクローラ装置の荷重が発生し、最悪の場合は窓ガラスが破損するなどの課題を有していた。  このような背景の中、低コストで短時間に効率よく、また壁面に傷を付けずに、負荷をかけることもなく高品質、安全かつ信頼性高く壁面を洗浄する必要があるという大きな課題に直面した。  そこで、本発明者はこの問題点に関し、検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわちゴンドラの質量を、ワイヤーを介してビルの屋上に配置された保持部で支えるとともに、ゴンドラにクローラを有した走行部を設け、走行部の吸着部で壁面にゴンドラを吸着させながらゴンドラを上下させることで壁面またはガラス窓へのゴンドラなどの負荷を大幅に低減し、ゴンドラおよび走行部の荷重による壁面や窓ガラスの損傷の可能性を大幅に減らす構成とすることができるということを見出した。  また、突風などによりゴンドラが揺らされ壁面移激突して壁面の損傷させる可能性を大幅に減らす構成とすることができるということを見出した。  この際、壁面に吸着部を押し付ける吸引装置を付加することで、作業時間および作業品質が大幅に向上する構成としている。  さらには、ゴンドラおよび走行部に高圧空気や水の噴射を行うノズルを搭載することで、無人かつ非接触で壁面および窓ガラスを洗浄する構成とすることができるということを見出した。この際、洗浄部の領域に空気の循環槽を設け、その空気を浄化して外部に排出するということで洗浄済みの場所に、汚れた空気を飛ばし再び汚すことがない構成を実現できる。  一方、走行部に設けた吸着部を形成するための真空発生装置は真空ポンプでは無く、エアーとエジェクターを用いた空気式とし、洗浄を行うための空気経路と同一とすることで真空ポンプを不要とし、エアーコンプレッサーも１台のみで構成可能となり、大幅な構成の簡素化、低コスト化とともに構成の簡素化による軽量化を実現できるということを見出した。  また、特に真空ポンプで吸着部の真空領域を形成した場合、真空領域を常圧に戻して壁面と吸着部を引き離す場合、所定の時間が必要となり、作業性が悪化するこ���より、壁から走行部を引きはがすアクチュエータを搭載することでスムーズな作業が実現できる。  上述したように、無人作業でかつ非接触の洗浄作業と、壁面および窓ガラスに負荷のかからない安全かつ高品質な洗浄作用を実現する構成と、簡素で軽量かつ低コストの壁面洗浄装置を実現する実現する構成を見出し本発明に至った。  本発明では以下に示す態様を提供する。  本発明の第１の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、壁面を上下方向に移動するゴンドラと、前記ゴンドラを保持する保持部と、前記ゴンドラを壁面に沿って上下方向に移動させる駆動装置と、前記ゴンドラに固定されるとともに前記ゴンドラの上下方向の移動に追従して回転する走行部と、前記壁面の汚れを除去する非接触洗浄部から構成され、前記走行部は複数のクローラ部と複数の吸盤保持部を有し、前記吸盤保持部は吸着装置を保持し、真空部生成装置により前記吸着装置に真空部を生成することで前記壁面に前記吸着装置を吸着させて、前記ゴンドラおよび前記非接触洗浄部を前記壁面に対して一定の距離に保つとともに前記ゴンドラおよび前記走行部を前記壁面へ一定の吸着力で押し付けることで、前記ゴンドラの上下方向の移動する力により前記クローラ部を回転させ、前記吸着装置を壁面に吸着させたままゴンドラを上下移動させながら、前記非接触洗浄部により前記壁面を洗浄する構成としている。  上記した構成によると、ゴンドラの質量を、ゴンドラに取り付けられたワイヤーおよび屋上に設置されたワイヤーを保持する保持部により支えるとともに、ゴンドラはワイヤーと連結しワイヤーを巻き上げたり巻き戻したりする駆動部と連結しゴンドラを上下させる構成としている。  さらに、ゴンドラにクローラを有した走行部を設け、走行部の吸着部で壁面にゴンドラを吸着させながら駆動部でゴンドラを上下させることで、自走する構成ではないため壁面またはガラス窓へのゴンドラなどの負荷を大幅に低減するとともに風が吹いてもゴンドラが揺れることがなく、壁面や窓ガラスに損傷を与える可能性を大幅に低減することができる。  一方、ゴンドラおよび走行部に高圧空気や水の噴射を行う非接触洗浄部を搭載することで、無人かつ非接触で壁面および窓ガラスの洗浄を行うことができ、安全かつ信頼性が高く、高品質、高精度で効率の良い非接触壁面洗浄装置を実現することができるという効果を奏する。
【００１０】  また、本発明の第２の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記クローラ部はスプロケットとチェーンとスプロケット保持軸と吸盤保持部と吸着装置とチェーン張力調整部と配管部と配管結合部より構成され、前記配管結合部は同一軸上に配置された２つの前記スプロケットの間に配設され、前記吸盤保持部が回動した際に、前記配管部も前記吸盤保持部の回動に連動して回動可能とする構成としている。  上記した構成により、スプロケットを精度よく支えその回転を安定させるとともに、回動する配管部と配管結合部の信頼性を大幅に向上させることができ、回動するクローラ部に構成された吸着装置を簡素かつ高精度に構成でき、簡素かつ低コストで信頼性が高く、高品質、高精度の走行部およびクローラ部を実現することができるという効果を奏する。
【００１１】  また、本発明の第３の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１〜第２の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記吸着装置の真空部は、真空ポンプによる吸引またはいわゆるエジェクター方式により略真空状態とする構成としている。  上記した構成により、真空部の構成する上で、真空ポンプを用い真空度を上げ吸着装置の壁面に吸着する力を上げることで吸着力の信頼性を上げるか、圧縮空気の流路にエジェクターを設け真空部を設ける構成とすることで、非接触洗浄部の圧縮空気と流路およびコンプレサーを共用化することができ、構成の簡素化による小型化、軽量化および低コスト化を実現できるという効果を奏する。
【００１２】  また、本発明の第４の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１〜第３の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記非接触洗浄部は、水および／または圧縮空気を前記壁面に噴射することで、非接触の状態で前記壁面の汚れを除去する構成としている。  上記した構成により、非接触かつ無人で壁面または窓ガラスの洗浄が可能となることより高品質かつ安全な洗浄作業と、自動洗浄作業とすることにより短時間かつ効率的な洗浄作業が可能となり、洗浄作業の高品質化、高効率化および安全化を実現できるという効果を奏する。
【００１３】  また、本発明の第５の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１〜第４の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記非接触洗浄部は、空気を高圧で供給するコンプレッサーと、水を供給する給水タンクおよび給水ポンプと、空気および／または水の通路となる配管と、空気および／または水を噴射するノズルより構成されている。  上記した構成により、吸着装置に供給する圧縮空気と、非接触洗浄部に供給する空気の流路を共通化するとともに、空気を供給するコンプレッサーを共有化することができ、大幅な構成の簡素化と低コスト化を実現できるという効果を奏する。
【００１４】  また、本発明の第６の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１〜第５の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記ノズルは複数個配置され、流入する水および／または空気の圧力が所定の圧力以上になるとスイング動作を行ういわゆるスイング式ノズルであり、互いに隣り合う前記ノズルから噴出する水または空気の衝突を避けるため、前記ノズルの噴射方向を軸とする軸周りの設置角度を、５度〜３０度の範囲で角度傾回転させて固定する構成としている。  上記した構成により、自動で広範囲に壁面または窓ガラスの洗浄が可能となるとともに、短時間で効率よく非接触洗浄作業を行うことができるとともに、となりあうノズルから噴射される水または空気がお互いに衝突することがなくなるため、それぞれのノズルから噴射される水または圧縮空気の境界面に洗浄残りがなくなり、大幅な効率化と高品質化を実現できるという効果を奏する。
【００１５】  また、本発明の第７の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、第１〜第６の態様に係る非接触壁面洗浄装置の構成において、前記吸着装置は、前記吸盤保持部に取り付けられた空気バルブスイッチを、前記吸盤保持部の回転に同期させてＯＮまたはＯＦＦさせる構成としている。  上記した構成により、吸着装置の吸着動作のＯＮおよびＯＦＦ動作をクローラ部の回転または吸着保持部の回転に合わせ自動的にかつ機械的に行うことができ、ソフトや制御などの複雑なシステムを必要とすることがないため、構成を簡素化し低価格化するとともに、それぞれのクローラ部の吸着装置の吸着動作のタイミングを高精度に切り替えることが可能となり、吸着装置の大幅な低コスト化と高精度化を実現できるという効果を奏する。
【００１６】  また、本発明の第８の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記吸着装置は、前記壁面との間隔調整機構を有し、前記吸盤保持部の回転に同期させて、壁面との相対位置を調整可能とした構成としている。  上記した構成により、吸着装置の弾力を有し真空部を形成するゴムやシリコンなどから構成される吸盤部が壁面や窓ガラスに吸着する直前に、壁面や窓ガラスに対して所定の角度を有して移動する際、変形して真空部が形成できなることを防止する構成としており、吸盤部が略壁面または窓ガラスと水平になった時点で壁面または窓ガラスの方向に移動する構成とすることで吸着装置の吸着動作の高精度化および安定化を実現できるという効果を奏する。
【００１７】  また、本発明の第９の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記走行部および前記非接触洗浄部をユニット化した壁面移動洗浄部を構成し、前記壁面移動洗浄部を前記ゴンドラに固定する構成としている。  上記した構成により、走行部、非接触洗浄部を一体化することが可能となり、ゴンドラへの着脱の簡素化および走行部、非接触洗浄部のそれぞれの相対位置の高精度化を図るととともに予備組み立てとして事前に組み立てることができ、非接触壁面洗浄装置の高精度化、低コスト化および組み立て作業の簡素化を実現できるという効果を奏する。  また、壁面移動洗浄部に様々な機能を有した部品を配置しやすい構成を実現できるという効果を奏する。
【００１８】  また、本発明の第１０の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記壁面移動洗浄部は吸盤とリニアアクチュエータより構成された１つ以上の垂直位置調整装置を有し、前記垂直位置調整装置により前記吸着装置を前記壁面に押当てた後に前記吸着装置を前記壁面に吸着させながら前記ゴンドラを前記駆動装置により上下移動させるとともに、前記壁面と前記吸着装置との吸着動作を解除する際に、１つ以上の前記垂直位置調整装置による揺動動作により、前記吸着装置を前記壁面から引き離す構成としている。  上記した構成により、ゴンドラおよび壁面移動洗浄部からなる非接触壁面洗浄装置は、垂直位置調整装置を構成する吸盤とリニアアクチュエータにより壁面に押し付けられ、吸着装置の吸盤部がしっかりと壁面または窓ガラスに押し当てられて、吸着動作をスタートしたのちの非接触壁面洗浄装置は上下移動を開始する構成とすることで、吸着装置の壁面への吸着動作の品質の大幅な向上を実現できるという効果を奏する。  さらには、前記壁面と前記吸着装置との吸着動作を解除する際に、吸着装置の真空部の気圧が直ちには上昇しないため、壁面と吸着装置が離れにくい状態となる。そのため、１つ以上の前記垂直位置調整装置による揺動動作により、前記吸着装置を前記壁面から引き離す構成とすることで、吸着装置の壁面からの吸着動作の解除の品質の大幅な時間短縮を実現できるという効果を奏する。
【００１９】  また、本発明の第１１の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記壁面移動洗浄部はローラとローラリニアアクチュエータから構成された水平移動装置を有し、前記水平移動装置により前記壁面移動洗浄部が前記壁面の上端部または下端部で水平方向に移動時に前記壁面に前記アクチュエータにより前記ローラ部を押し当て、前記壁面と前記壁面移動洗浄部との所定の距離を保ちながら前記壁面移動洗浄部の水平方向の移動を安定させる構成としている。  上記した構成により、非接触壁面洗浄装置が前記壁面の上端部または下端部で水平移動する際、壁面や窓ガラスに衝突することなく安定した水平移動動作を実現できるという効果を奏する。
【００２０】  また、本発明の第１２の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記給水タンクは、前記壁面移動洗浄部および／または前記ゴンドラに搭載されている構成としている。  上記した構成により、非接触洗浄部から噴射される水を簡単な構成で供給することが可能となるため、安定した洗浄作業と簡素な構成による低コスト化を実現できるという効果を奏する。
【００２１】  また、本発明の第１３の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記非接触洗浄部は、空気を循環させる循環槽および循環槽からの空気を吸引し浄化し外部に排出する浄化部を有している構成としている。  上記した構成により、洗浄中の砂などの汚れを含んだ空気が飛び散り、洗浄済みのへ壁面や窓ガラスに再付着することを防止することで、品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２２】  また、本発明の第１４の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記非接触浄化部はサイクロン式掃除機を用いて構成され、前記サイクロン掃除機を前記壁面移動洗浄部または前記ゴンドラに搭載する構成としている。  上記した構成により、空気中のゴミや砂などを低コストかつり効率的に取り除くことが可能となることより、高品質かつ低コストの空気中のゴミや砂の分離作業を実現できるという効果を奏する。
【００２３】  また、本発明の第１５の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記コンプレッサーから前記ノズルに至る空気の流通経路において、前記ノズルから噴射する空気に異物が混入するのを防ぐため外部からのほこりや砂などを捕集する防塵フィルターを少なくとも一か所以上有する構成とした構成としている。  上記した構成により、非接触洗浄部から噴射される空気に含まれるゴミや砂などを除去できるため、壁や窓ガラスに傷を付けることを防止できるため、品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２４】  また、本発明の第１６の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、走行部の上下方向の前後に、前記吸着装置への汚れの侵入を防ぐ、空気による洗浄用の走行部洗浄ノズルを配置した構成としている。  上記した構成により、吸着装置の吸盤やエジェクター部分または吸着装置内部に、砂やごみが侵入することを防いでおり、信頼性の高い壁面吸着動作を実現できるという効果を奏する。
【００２５】  また、本発明の第１７の態様に係る非接触壁面洗浄装置は、前記非接触壁面洗浄装置の上部または下部に、洗浄用の水を除去するワイパおよび／またはスポンジを有した構成としている。  上記した構成により、非接触洗浄部から噴射される水により、壁面および窓ガラスなどに付着した水分をきれいに取り除くことができるため、品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２６】  また、本発明の第１８の態様に係る非接触壁面洗浄装置において、前記スポンジは、前記スポンジの中心部のパイプの周りを回転し吸水する回転駆動方式とし、給水した水分は前記パイプに空気を流し、前記パイプに構成された穴部より空気を外部に放出することにより、前記スポンジの水分を取り除く構成としている。  上記した構成により、非接触洗浄部から噴射される水により、壁面および窓ガラスなどに付着した水分をよりきれいに取り除くことができるため、一層品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２７】  また、本発明の第１９の態様に係る非接触壁面洗浄装置において、前記パイプに流入する空気が流れる配管の一部に、前記パイプに流入する空気を温めるヒータを搭載し、前記スポンジに給水された水分の蒸発を促進する構成としている。  上記した構成により、スポンジに吸収された水分をより短時間で蒸発させることができるため、一層品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２８】  また、本発明の第２０の態様に係る非接触壁面洗浄装置において、前記非接触壁面洗浄装置の下部に、洗浄用の水を吸引する掃除機を有し、前記ゴンドラ部に配置した水タンクに集水する構成としている。  上記した構成により、非接触洗浄部から噴射される水により、壁面および窓ガラスなどに付着した水分を吸引する掃除機により、きれいに取り除くことができるため、一層品質の高い洗浄作業を実現できるという効果を奏する。
【００２９】  また、本発明の第２１の態様に係る非接触壁面洗浄装置において、前記ゴンドラにいわゆるジャイロ装置を搭載し、突風などによる前記壁面への吸着力の低下を抑える構成としている。  上記した構成により、突風などにより非接触壁面洗浄装置が揺らされても、吸着装置が壁面に吸着する動作の安定を実現できるという効果を奏する。
【００３０】  また、本発明の第２２の態様に係る非接触壁面洗浄装置において、前記ジャイロ装置は前記壁面に対して、所定の角度傾いている構成としている。  上記した構成により、ゴンドラに取り付けられたワイヤーとの接合部を接点として上下方向に回動するモーメントを抑えることができ、非接触壁面洗浄装置の揺れを抑え、吸着装置が壁面に吸着する動作の一層安定を実現できるという効果を奏する。
【００３１】  以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は対応する構成部材には同一の参照符号を付して、その説明については省略する。（実施形態１）図１〜図８を参照して実施の形態１に係る非接触壁面洗浄装置について説明する。図１〜図８は、実施の形態１に係る非接触壁面洗浄装置の構成の一例を示した模式図である。図１〜図３は、実施の形態１に係る非接触壁面洗浄装置の斜視図を模式的に示している。図４は実施の形態１に係る非接触壁面洗浄装置の側面の構成の一例を示した模式図である。図５〜図８は、実施の形態１に係る非接触壁面洗浄装置の壁面移動洗浄部の斜視図を模式的に示している。  図１、図２、図３および図４に示すように、非接触壁面洗浄装置１００は、ゴンドラ１、ゴンドラ１の荷重を保持して吊り下げながら上下させるワイヤー２、ワイヤー２と結合された保持部３、ワイヤー２のガイドを行うガイドローラ４、ゴンドラ１を上下させるためにワイヤー２の巻き上げおよび巻き戻しを行うモータなどで構成された駆動部５、ゴンドラ１に固定された壁面移動洗浄部１０１より構成される。ゴンドラ１と壁面移動洗浄部１０１は、ゴンドラ結合部８９によりボルトなどで固定される。  ゴンドラ１には、掃除機１５、給水タンク１４、給水ポンプ７１（図示せず）、ジャイロ装置７０が搭載され、ビルなどの建物の屋上には、１つ以上のコンプレッサー７２（図示せず）が配置されている。  走行部６は、クローラを構成する走行部フレーム１９、スプロケット９、チェーン３３、チェーン張力調整部３４および壁面に吸着するための吸着装置８、吸着装置洗浄部２１より構成されている。  さらに、吸着装置８は、吸盤保持部１０、吸着部７、エジェクター１２、真空部２２より構成されている。  また、図５〜図８は、実施の形態１に係る壁面移動洗浄部１０１の構成の一例を示した模式図である。図５〜図８に示すように、壁面移動洗浄部１０１は、壁面移動洗浄部フレーム５０を骨組みとして取り付けられた走行部６、非接触洗浄部１１、垂直位置調整装置１３、水平移動用ローラ３０、循環槽３２、ワイパー３１、掃除機吸引部１６、空気配管１８、水配管１７、電気配線４９（詳細は図示せず）、レギュレータ４８、圧縮空気流入部７５、水流入部７６、分岐部７４、掃除機接続部７７、吸引部接続部７８、循環槽接続部７９、切替えバルブ８０より構成されている。  図５および図６（ａ）において、コンプレッサー７２から供給された０．５ＭＰａないしは１ＭＰａ前後の圧縮空気は、空気配管６２（詳細は図示せず）により圧縮空気流入部７５に入り一部の圧縮空気は空気配管１８を介して非接触洗浄部１１に流れ一部の圧縮空気は空気配管１８を介して分岐部７４に流れる。分岐部７４から一部の圧縮空気は空気配管１８を介してレギュレータ４８に流れ、一部の圧縮空気は垂直位置調整装置用分配器２０に流れ、一部の圧縮空気は水平移動用ローラ３０のリニアアクチュエータ駆動用に流れる。  圧縮空気流入部７５に流入した圧縮空気の約１／２の流量は非接触洗浄部１１、走行部洗浄装置２１、垂直位置調整装置１３のリニアアクチュエータ部、および水平移動用ローラ３０のリニアアクチュエータ部用の圧縮��気として供給され、残りの約１／２の流量はレギュレーター４８を介して圧力および／または流量を調整後、走行部６のエジェクター１２に供給され大気中に放出される。  また、ゴンドラ１に搭載された給水タンク１４および給水ポンプ７１（図示せず）は、水配管１７により水流入部７６に接続され、水配管１７を介して非接触洗浄部１１に水が供給される。  さらに、吸着装置８およびエジェクター１２は吸盤保持部１０に保持され、エジェクター１２に供給された圧縮空気により、吸着装置８と壁面の間に真空部２２を形成し、壁面またはガラス面に吸着することが可能となるが、吸着装置８が未洗浄の壁面を走行した際にゴミや砂などを吸引しないよう、走行部６、吸着部７および吸着装置８が通過する場所は事前に吸着装置洗浄部２１に取り付けられたエアーノズルから噴出する圧縮空気により、壁面またはガラスの表面を洗浄することとなる。
【００３２】  次に、図９を参照して実施の形態１に係る非接触洗浄部１１について説明する。図９は非接触洗浄部１１の構成を示した図である。図９に示すように、非接触洗浄部１１はスイング式のノズルを有し、供給される圧縮空気および／または水の圧力や流量が規定値以上になると所定の角度に往復しながらスイング動作をするとともに、ノズルの先端より圧縮空気および／または水を噴射することとなる。この際、圧縮空気および／または水の噴射速度は２００ｍ／ｓ〜３００ｍ／ｓに達する場合もある。  図９（ａ）に示すように非接触洗浄部１１はスイングノズル７３、結合部８５、固定部８４、水流入部８６、圧縮空気流入部８７、水配管１７、空気配管１８より構成される。スイングノズル７３は固定部８４により、壁面移動洗浄部の壁面移動洗浄部フレーム５０に固定され、水配管１７および空気配管１８により水と圧縮空気が供給される。水の流量または空気の流量（または圧力）がある一定の値を超えると、スイングノズル７３は左右に振れながら水およびまたは圧縮空気をスイングノズル７３の先端から噴射することとなる。この際、水または圧縮空気の双方はまたどちらか一方のみの供給を止めれば、どちらか一方のみの噴射も可能となる。  図９（ｂ）に示すように、それぞれのスイングノズル７３の取付け角度を数度〜数十度回転させて取り付けることで、それぞれのスイングノズル７３から噴射される水または圧縮空気がお互いに干渉することがなく、それぞれのスイングノズル７３が除去する境界面での洗浄残しを無くすることが可能となる。  また、図９（ｃ）に示すように、スイングノズル７３は、ガイド８１、噴射ノズル８２、スイング流路８３、より構成される。スイング流路８３を通過する水の流量および／または圧縮空気の流量または圧力が、一定量を超えるとスイング流路８３がガイド８１に保持されながら左右に往復運動を行うこととなる。尚、水と圧縮空気を併用する際は、結合部８５におけるそれぞれの圧力は、ほぼ同程度となるように構成する。
【００３３】  一方、図６（ｂ）に示すように、掃除機１５による洗浄部の汚れた空気および壁面またはガラス表面の水の回収について説明する。  非接触洗浄部１１で洗浄した際、噴射した圧縮空気が壁面またはガラス表面の砂やごみを含んだまま空中に飛散すると、洗浄済みの壁面またはガラス表面に再付着することで、洗浄済みの壁面またはガラス表面を汚すことがある。  実施の形態１では、掃除機１５、循環槽３２、掃除機接続部７７、吸引部接続部７８、循環槽接続部７９、切替えバルブ８０および掃除機吸引部１６を設けている。  この構成により、洗浄部で発生した汚れた空気は、循環槽３２内を旋回しながら循環槽接続部７９と掃除機接続部７７を介して掃除機１５へとつながり、サイクロン方式またはフィルター方式の掃除機１５により、空気中のゴミを捕集し外部に空気を放出することとなる。  また、洗浄部の壁面の水または水分は掃除機吸引部１６により吸引され、教員部接続部７８と掃除機接続部７７を介して掃除機１５へと吸引され、水分を掃除機１５の水タンク（図示せず）に回収することとなる。この際、非接触洗浄部１１から噴射されるものが圧縮空気のみ場合は切替えバルブ８０により循環槽接続部７９のみが掃除機１５に接続され、循環槽３２からの汚れた空気のみが掃除機１５に流れ、非接触洗浄部１１から噴射されるものが水のみ場合は吸引部接続部７８のみが掃除機１５に接続され、水のみが掃除機１５に流れ、非接触洗浄部１１から噴射されるものが圧縮空気および水の場合は、吸引部接続部７８および循環槽接続部７９の双方が掃除機１５と接続され、循環槽３２からの汚れた空気と水の両方が掃除機１５に流れることとなる。
【００３４】  次に、図１０〜図１７を参照して実施の形態１に係る走行部６について説明する。図１０〜図１７は走行部６の構成を示した図である。  図１０（ａ）において、走行部６は吸着部７、走行部フレーム１９、スプロケット９、吸盤保持部１０、チェーン３３、チェーン張力調整装置３４より構成され、吸着部７は、吸盤からなる吸着装置８、エジェクター１２から構成される。  空気配管１８を介して圧縮空気がエジェクター１２に流入して外部に放出されることで、吸着装置８と壁面またはガラス表面との閉じられた空間が真空に近い状態となり真空部２２が形成され、壁面またはガラス表面に吸着装置８が吸着することとなる。  また、チェーン３３は複数の走行部フレーム１９に回転可能状態で取り付けられたスプロケット９とチェーン張力調整装置３４により滑らかに回転することとなる。走行部フレーム１９の両サイドに取り付けられたチェーン３３は補強板８８および吸盤保持部１０で連結されるとともに、吸盤保持部１０に吸着装置８、エジェクタ−１２が取り付けられており、吸着装置８が壁面またはガラス表面に吸着した際は、走行部６、非接触壁面洗浄装置１００、壁面移動洗浄部１０１が壁面またはガラス表面に吸着し、一定の力で壁面またはガラス面に押し付けられることとなる。  尚、実施の形態１では圧縮空気をエジェクター１２に流入させることで、吸着装置８に真空部２２を形成する構成としたが、電気式の真空ポンプ（図示せず）と吸着装置８を接続することでエジェクター１２なしで真空部２２を形成する構成でもよい。但し、真空ポンプを用いた場合、走行部６の質量は大幅に増加することとなる。  一方、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、走行部フレーム１９には吸着ローラ用フレーム３７およびバルブスイッチ用フレーム３６が固定されている。  吸盤保持部１０に取り付けられたバルブスイッチ３５が取り付けられ、吸着装置８には吸着ローラ２６が取り付けられている。バルブスイッチ３５はバルブスイッチ用フレーム３６の表面を通過する際は、バルブスイッチ３５がスイッチＯＮとなり、それ以外のチェーン３３の回転位置ではバルブスイッチ３５がスイッチＯＦＦとなる。このバルブスイッチ３５がＯＮとなることで、エジェクター１２に空気配管１８を通じて圧縮空気がエジェクター１２に流通し、真空部２２が形成されることとなる。  また、吸着ローラ２６が吸着ローラ用フレーム３７の表面を通過する際は、吸着装置８が壁面またはガラス表面側に移動し、それ以外のチェーン３３の回転位置では吸着装置８が壁面またはガラス表面が遠ざかる側に移動し、吸着装置８の吸盤部分が壁面またはガラス表面に差しかかる際に噛みこんだり変形したりすることを避けるため、吸着装置８が壁面またはガラス面と略平行な位置に来た際に、壁面またはガラス面側に吸着装置８が移動し、吸着する構成としている。  さらに、図１１に示すように、吸着ローラ用フレーム３７およびバルブスイッチ用フレーム３６にはそれぞれスイッチ案内部３８およびローラ案内部３９が構成され、バルブスイッチ３５のＯＮおよびＯＦＦの動作、吸着ローラ２６の移動動作をそれぞれスムーズにする機能を有している。この吸着ローラ用フレーム３７およびバルブスイッチ用フレーム３６は取り付け部により走行部フレーム１９に精度よく固定される。  図１２および図１３は吸着部７の構成を示した図である。吸着保持部１０にはバブルスイッチ３５、リニアスライダ２５、吸着バネ２８の一端が取り付けられている。一方、吸着移動板２７には、軸を有した吸着ローラ２６、吸着軸２７と一体に構成された吸着装置８およびエジェクター１２、吸着バネ２８の一端が固定されており、吸着ローラ２６の軸はリニアスライダ２５により軸方向にスライド可能に支持され、吸着保持部１０に固定された吸着バネ２８のバネ力により軸方向にスライドする構成としている。  バブルスイッチ３５がＯＮとなった場合はエジェクター１２に空気配管１８を通じて圧縮空気が流れる。また、吸着装置８は、ローラ２６が吸着ローラ用フレーム３７の移動するため、吸着バネ２８のバネ力とローラ２６の位置により移動することとなる。  図１３（ａ）、（ｂ）は吸着装置８の移動方法の一例を示した図である。ローラ２６が吸着ローラ用フレーム３７のある回転位置では、図１３（ａ）に示すように吸着バネ２８が伸ばされながら吸着装置８が壁面またはガラス面に近づきながら密着する構成となる。  一方、ローラ２６が吸着ローラ用フレーム３７の無い回転位置では、吸着バネ２８のバネ力により吸着移動板２７と一体に構成された吸着装置８、エジェクター１２、ローラ２６が吸着保持部１０に引き寄せられ、吸着装置８と壁面またはガラス表面が遠ざかる構成となる。  また、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いてバブルスイッチ３５の動作を説明する。図１４（ａ）はバブルスイッチフレーム３６に対してバブルスイッチ３５がＯＦＦの位置にある場合を示している。  バブルスイッチ３５には空気配管１８を通して圧縮空気が流入している。バブルスイッチ３５がＯＦＦの場合、エジェクター１２に圧縮空気は流れないため、吸着装置８に真空部２２は生成されず、吸着装置８とビル壁面またはガラス表面には吸着しない。このとき、エジェクター１２はバブルスイッチ３５内部の外部につながる流路または遮断された流路につながっている。  図１４（ｂ）はスイッチ案内部３８に対してバブルスイッチ３５がＯＮの状態になりつつある状態を示している。バブルスイッチ３５がＯＦＦの位置にあるとともにバブルスイッチ３５には空気配管１８を通して圧縮空気が流入している。エジェクター１２に圧縮空気は流れないため、吸着装置８に真空部２２は生成されず、吸着装置８とビル壁面またはガラス表面は吸着しない。このときも図１４（ａ）と同様に、エジェクター１２はバブルスイッチ３５内部の外部につながる流路または遮断された流路につながっている。  図１４（ｃ）はバブルスイッチフレーム３６およびスイッチ案内部３８によりにバブルスイッチ３５がＯＮの位置にある場合を示している。バブルスイッチ３５には空気配管１８を通して圧縮空気が流入している。  また、バブルスイッチ３５がＯＮの場合、エジェクター１２に圧縮空気は流れる、吸着装置８に真空部２２が生成され、吸着装置８とビル壁面またはガラス表面は吸着することとなる。このとき、エジェクター１２はバブルスイッチ３５内部で、外部につながる流路または遮断された流路と切断され、圧縮空気とつながることとなる。  図１５（ａ）、（ｂ）はスプロケット９の回転支持方法を示した図である。図１５（ａ）は走行部６の断面の略図を示しており、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＬ部の拡大図の略図を示している。  スプロケット９の回転支持部はスプロケット９、走行部フレーム１９、スプロケット保持軸４０、スプロケット保持部材４１、キー４２、ベアリング４３、シャフト抜け止め４４、シャフト固定ねじ４５、ベアリング固定ねじ４６、止めねじ４７より構成される。  スプロケット保持部材４１にはベアリング４３が内蔵ざれており、スプロケット保持部４１を走行部フレーム１９に止めねじ４７で固定する。一方、スプロケット９にキー４２を組み込みスプロケット保持軸４０にはめ込みキー４１により回転時の滑りを防止するとともにスプロケット９の両サイドにシャフト抜け止め４４をはめ込みシャフト固定ねじ４５でスプロケット保持軸４０とスプロケット４０を固定しスプロケット保持部材４１にはめ込みベアリング固定ねじ４６で走行部フレーム１９にスプロケット９を回転状態で保持する。このスプロケット９にチェーン３３を勘合させることで、スプロケット９を回転させることができるとともに、スプロケット９を走行部フレーム１９に対して片持ちで保持することで、１対のスプロケット９の間にスプロケット保持軸４０の無い空間を作ることができ、エジェクター１２および吸着装置８へ圧縮空気を供給する空気配管を行うスペースを確保することが可能となる。  図１６（ａ）、（ｂ）はチェーン３３が回転する際の、エジェクター１２および吸着装置８へ圧縮空気を供給方法の一例を示した図である。図１６（ａ）で示した断面Ｄを図１６（ｂ）で示している。図１６（ｂ）において、回転部の空気配管は、回転型管継手２４およびコイル配管２３より構成され、圧縮空気が供給される空気配管１８と回転型管継手２４が接続され、回転型管継手２４に接続されたコイル配管２３を介して、チェーン３３およびスプロケット９の回転時においてもエジェクター１２および吸着装置８へ圧縮空気が精度よく供給されることとなる。  尚、回転しながら圧縮空気を流す構成を簡単にするためにコイル状のコイル配管２３としたが、コイル状ではなく、撓んだ配管でも問題ない。  図１７（ａ）は走行部６のスプロケット９の周辺の断面構成を示した略図である、２つのスプロケット９の間に構成されたコイル配管２３および吸着装置８への接続の構成と、コイル配管２３と回転型管継手２４との接続を示している。  図１７（ｂ）は、回転型管継手２４の構成を示した斜視図の略図であり、回転型管継手２４は、継手部５１、回転部５２および走行部フレーム１９への取り付け部材となるフレーム取付け部５３より構成される。実施の形態１では継手部５１に配管された８本のコイル配管２３は、回転部５２がフレーム取付け部５３に対して円周状に回転することで、チェーン３３およびスプロケット９の回転に合わせて、２つのスプロケット９の間を高精度にかつ高い信頼性で回転することが可能となる。
【００３５】  実施の形態１に示した上記の構成により、壁面を上下方向に移動するゴンドラ１と、前記ゴンドラ１の荷重（質量）を保持するワイヤー２および保持部３と、ゴンドラ１を壁面に沿って上下方向に移動させる駆動部５と、ゴンドラ１に固定されるとともにゴンドラ１の上下方向の移動に追従して回転する走行部６と、壁面の汚れを除去する非接触洗浄部１１から構成され、走行部６は複数の吸盤保持部１０を有し、吸盤保持部１０は吸着装置８を保持し、エジェクター１２により吸着装置８に真空部２２を生成することで壁面またはガラス面に吸着装置８を吸着させて、ゴンドラ１および壁面移動洗浄部１０１を壁面またはガラス面に対して一定の距離に保つとともにゴンドラ１および走行部６を壁面またはガラス面に一定の吸着力で押し付けることで、ゴンドラ１の上下方向の移動する力によりクローラ方式の走行部６を回転させ、吸着装置８を壁面またはガラス面に吸着させたままゴンドラ１を無人で上下移動させながら、非接触洗浄部１１により壁面およびガラス面を洗浄する構成としている。
【００３６】  以上のように構成された非接触壁面洗浄装置１００の主な動作を説明する。  上述した構成によると、ゴンドラ１の荷重（質量）を、ゴンドラ１に取り付けられたワイヤー２および屋上に設置されたワイヤー２を保持する保持部３により支えるとともに、ゴンドラ１はワイヤー２と連結しワイヤー２を巻き上げたり巻き戻したりする駆動部５と連結しゴンドラ１を上下させる構成としている。駆動部５は巻き上げおよびマイ戻したワイヤー２を保持する機能も有し、一端はワイヤ−２に結合し、一端は図４に示すように駆動部固定部にてゴンドラ１に固定される。  この際、ゴンドラ１は無人で壁面またはガラスの表面に圧縮空気または水を噴射することにより、非接触で洗浄する構成とする。  さらに、ゴンドラが風や突風で不安定に揺れることで壁面やガラス面に衝突して傷を付けたり破損しないよう、ゴンドラ１が壁面に吸着しながら張り付いて上下する構成としている。  ゴンドラ１には壁面移動洗浄部１０１が固定され、壁面移動洗浄装置１０１に配置された複数のクローラ方式の走行部６の吸着装置８により壁面にゴンドラ１を吸着させながら駆動部５でゴンドラ１を上下させることで、ゴンドラ１を上下しながら壁面またはガラス面に吸着し安定したゴンドラ１の上下移動をしながら非接触で壁面またはガラス面を無人で洗浄することが可能となる。  走行部６に駆動部を有してゴンドラ１が自走式で上下する構成ではなく、非接触壁面洗浄装置１００の垂直荷重をすべてワイヤー２および保持部３で支える構成のため、壁面またはガラス窓に非接触壁面洗浄装置１００の荷重（質量）がほとんどかからないため、壁面またはガラス面の負荷を大幅に低減するとともに風が吹いてもゴンドラが揺れることがなく、壁面や窓ガラスに損傷を与える可能性を大幅に低減することができる。  さらには、壁面移動洗浄部１０１に高圧の圧縮空気や水の噴射を行う非接触洗浄部１１を搭載することで、無人かつ非接触で壁面および窓ガラスの洗浄を行うことができ、安全かつ信頼性が高く、高品質、高精度で効率の良い非接触壁面洗浄装置１００を実現することができるという効果を奏する。  一方、壁面移動洗浄部１０１には吸盤およびリニアアクチュエータから構成された１つ以上の垂直位置調整装置１３が搭載されており、垂直位置調整装置１０１により吸着装置８を壁面またはガラス面に押当てた後に吸着装置８を壁面またはガラス面に吸着させながらゴンドラ１を駆動部５により上下移動させるとともに、壁面またはガラス面と吸着装置８との吸着動作を解除する際に、１つ以上の垂直位置調整装置１３による揺動動作により、吸着装置８を壁面またはガラス面から引き離す構成としている。この構成により、ゴンドラ１および壁面移動洗浄部１０１からなる非接触壁面洗浄装置１００は、垂直位置調整装置１３を構成する吸盤とリニアアクチュエータにより壁面に押し付けられ、吸着装置８の吸盤部がしっかりと壁面またはガラス面に押し当てられて、吸着動作をスタートしたのちの非接触壁面洗浄装置１００は上下移動を開始する構成とすることで、吸着装置８の壁面への吸着動作の品質の大幅な向上を実現できる。さらには、壁面またはガラス面と吸着装置８との吸着動作を解除する際に、吸着装置��の真空部２２の気圧が直ちには上昇しないため、壁面またはガラス面と吸着装置８が離れにくい状態となる。そのため、１つ以上の垂直位置調整装置１３による揺動動作により、吸着装置８を壁面またはガラス面から引き離す構成とすることで、吸着装置８の壁面からの吸着動作の解除の品質の大幅な時間短縮を実現できる。  また、壁面移動洗浄部１０１には、ローラとリニアアクチュエータから構成された水平移動用ローラ３０を複数配置しており、水平移動用ローラ３０により壁面移動洗浄部１０１が壁面の上端部または下端部で水平方向に移動時に、壁面にアクチュエータによりローラ部を押し当て、壁面と壁面移動洗浄部１０１との所定の距離を保ちながら壁面移動洗浄部１０１の水平方向の移動を安定させる構成としている。この構成により、非接触壁面洗浄装置１０１が壁面の上端部または下端部で水平移動する際、壁面や窓ガラスに衝突することなく安定した水平移動動作を実現できる。  さらに、壁面移動洗浄部１０１の上部にはワイパー３１が配置されており、非接触壁面洗浄装置１００が上から下へ洗浄を行う際に、非接触洗浄部１１のノズルから水を噴射する場合、壁面またはガラス表面に水分が付着したままになるため、ワイパー３１により表面の水分の付着を除去することとなる。
【００３７】  このように、実施の形態１の構成により、安全で高品質かつ無人の壁面洗浄を実現できる。  尚、実施の形態１において非接触洗浄装置１１、吸着装置洗浄部２１、エジェクター１２に流入する圧縮空気は、屋上に配置したエアーコンプレッサー７２から空気配管６２および空気配管１８を介して供給しているが、エアーコンプレッサー７２の出力に応じて、１台から圧縮空気を供給する構成でもよいし、複数台のエアーコンプレッサー７２から圧縮空気を供給する構成でもよい。  尚、実施の形態１においては走行部６、吸着装置洗浄部２１、垂直位置調整装置１３、水平移動用ローラ３０、ワイパ−３１、掃除機吸引部１６および非接触洗浄部１１は壁面移動洗浄部１０１の壁面移動洗浄部フレーム５０に固定する構成としたが、すべてまたはいずれかをゴンドラ１に直接取り付ける構成でもよいし、壁面移動洗浄部フレーム５０がなく、すべてゴンドラ１に取り付ける構成でもよい。  尚、実施の形態１において非接触洗浄部１１の噴射ノズル８２から噴射されるのは圧縮空気と水としたが、圧縮空気のみでもよいし、水のみでもよい。また、水に汚れの除去を促進する薬品や、表面をコーティングする薬品を混ぜても構わない。  尚、実施の形態１において壁面またはガラス面の洗浄は、ゴンドラ１が上下するときとしたが、下降するときのみまたは上昇するときのみとしても問題はない。  尚、実施の形態１においては、掃除機１５の空気の吸入部、空気配管１８、スイングノズル７３の噴出口の経路の一か所以上に防塵フィルター６７（図示せず）を挿入する構成とし、空気の中に含まれるほこりやごみを取り除く構成とするとともに、防塵フィルター６７を交換可能な構成としてもよい。
【００３８】  次に、実施の形態２について図１８を用いて説明する。実施の形態１との相違は、壁面の水分を除去する掃除機吸引部７８、掃除機接続部７７をスポンジ式吸水部５４に置き換えた構成とした点である。  図１８（ａ）および図１８（ｂ）においてスポンジ式吸水部５４は、壁面移動洗浄部フレーム５０、回転スポンジ５５、中空軸５６、給水穴５７、電動モータ５８、プーリー５９、伝達ベルト６０、ベアリング６１、回転継手６３、フレーム６４、空気継手６５．空気配管６６より構成される。  壁面移動洗浄部フレーム５０に取り付けられたフレーム６４には、ベアリング６１が取り付けられ、中空軸５６は回転可能状態で保持される。また、フレーム６４に取り付けられた電動モータ５８の出力軸に取り付けられたプーリー５９と伝達ベルト６０と中空軸５６に取り付けられたプーリー５９により中空軸５６は時計周りおよび反時計回りに回転する。中空軸５７の内部には空気が流れる構成となり空気配管６６、空気継手６５を通じて掃除機１５へとつながる。中空軸５６と空気配管６６は回転継手６３を介して回動可能な状態で空気の流通が可能となる。中空軸５６の表面には吸水穴５７となる多数の穴があいており、回転スポンジ５５で吸水した壁面またはガラス表面の水分は、吸水穴５７、中空軸５６、空気配管６６、掃除機吸引部７８、切替えバルブ８０、掃除機接続部７７を介して掃除機１５に吸引される。  このように、実施の形態２の構成により、壁面およびガラス表面に付着した水分を、スポンジ式吸水部５４で高精度に除去することが可能となり、一層、安全で高品質かつ無人の壁面洗浄を実現できる。  尚、実施の形態２では、回転スポンジ５５を回転させる動力源として、電動モータ５８を用いたが、回転スポンジ５５を壁面に押し付けて、壁面と回転スポンジ５５の摩擦力でゴンドラ１の上下に合わせ回転スポンジ５５を回転させる構成でもよい。  さらに、中空軸５７および吸水穴５６より回転スポンジ５５で吸水した水分を吸引する構成としたが、中空軸５７および吸水穴５６より空気を吹き出す構成とし、大気中に水分を発散する構成としてもよい。このとき、回転スポンジ５５に供給する空気の流通経路の一部にヒーターを配置し、空気の温度を上げることで一層効率より回転スポンジ５５に含んだ水分を大気中に放出することが可能となる。
【００３９】  上記説明から、当業者にとって、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】  本発明は、従来に比べ、簡素な構成かつ軽量で安定した壁面の吸着走行や、無人での壁面の非接触洗浄や、壁面に付着した水分の回収を行いことができるため、ビルや建造物の壁面などの急斜面を揺れなどの悪影響がなく安定して走行できる走行装置と、ゴンドラに清掃作業員を搭乗させることなく無人でかつ非接触で窓や外壁を清掃する非接触壁面洗浄装置を実現する。よって、本発明はビルなどの壁面洗浄装置に利用できる。
【符号の説明】
【００４１】１  ゴンドラ２  ワイヤ−３  保持部４  ガイドローラ５  駆動部６  走行部７  吸着部８  吸着装置９  スプロケット１０  吸盤保持部１１  非接触洗浄部１２  エジェクタ−１３  垂直位置調整装置１４  給水タンク１５  掃除機１６  掃除機吸引部１７  水配管１８  空気配管１９  走行部フレーム２０  垂直位置調整装置用分配器２１  吸着装置洗浄部２２  真空部２３  コイル配管２４  回転型管継手２５  リニアスライダ２６  吸着ローラ２７  吸着軸２８  吸着バネ２９  吸着移動板３０  水平移動用ローラ３１  ワイパ−３２  循環槽３３  チェーン３４  チェーン張力調整部３５  バルブスイッチ３６  バルブスイッチフレーム３７  吸着ローラ用フレーム３８  スイッチ案内部３９  ローラ案内部４０  スプロケット保持軸４１  スプロケット保持部材４２  キー４３  ベアリング４４  シャフト抜け止め４５  シャフト固定ねじ４６  ベアリング固定ねじ４７  止めねじ４８  レギュレータ−４９  電気配線５０  壁面移動洗浄部フレーム５１  継手部５２  回転部５３  フレーム取付け部５４  スポンジ式吸水部５５  回動スポンジ５６  中空軸５７  吸水穴５８  電動モータ５９  プーリー６０  伝達ベルト６１  ベアリング６２  空気配管６３  回転継手６４  フレーム６５  空気継手６６  空気配管６７  防塵フィルター７０  ジャイロ装置７１  給水ポンプ７２  コンプレッサー７３  スイングノズル７４  分岐部７５  圧縮空気流入部７６  水流入部７７  掃除機接続部７８  吸引部接続部７９  循環槽接続部８０  切替えバルブ８１  ガイド８２  噴射ノズル８３  スイング流路８４  固定部８５  結合部８６  水流入部８７  圧縮空気流入部８８  補強板８９  ゴンドラ結合部１００  非接触壁面洗浄装置１０１  壁面移動洗浄部
【図１】
2019077757.tif 000003
【図２】
2019077757.tif 000004
【図３】
2019077757.tif 000005
【図４】
2019077757.tif 000006
【図５】
2019077757.tif 000007
【図６】
2019077757.tif 000008
【図７】
2019077757.tif 000009
【図８】
2019077757.tif 000010
【図９】
2019077757.tif 000011
【図１０】
2019077757.tif 000012
【図１１】
2019077757.tif 000013
【図１２】
2019077757.tif 000014
【図１３】
2019077757.tif 000015
【図１４】
2019077757.tif 000016
【図１５】
2019077757.tif 000017
【図１６】
2019077757.tif 000018
【図１７】
2019077757.tif 000019
【図１８】
2019077757.tif 000020
【国際調査報告】
2019077757.tif 000021
2019077757.tif 000022
2019077757.tif 000023
2019077757.tif 000024