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1、10申请公布号CN101999870A43申请公布日20110406CN101999870ACN101999870A21申请号201010192687522申请日20100604A47L11/38200601G05B19/41820060171申请人王凯地址518040广东省深圳市深南大道7060号财富广场A栋7楼72发明人王凯74专利代理机构深圳市中知专利商标代理有限公司44101代理人张学群54发明名称一种玻璃幕墙清洗装置及其清洗系统和清洗方法57摘要一种楼宇的玻璃幕墙清洗装置100，包括可转动和伸缩的喷水机构10、带动喷水机构转动和伸缩的动力机构20、以及固定支架30；喷水机构包括螺旋伸。
2、缩管12，螺旋伸缩管一端与供水端口11连通、另一端与一个周向和轴向可同时与齿轮啮合的直通管13一端连通，所述直通管的另一端则连通着喷头14，所述喷头上设有至少一个倒钩状的喷水口15。将玻璃幕墙清洗装置点阵式布置于楼宇，以单元控制电路模块和中心管理系统来控制喷水机构伸缩于玻璃幕墙和喷水，可实现自动清洗，不受墙体是否规则的限制，并可设定各种作业模式。该清洗装置、清洗系统和清洗方法代替吊机悬吊人工作业和清洗机悬吊作业，效率高、安全性好，还节约成本。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图5页CN101999878A1/2页21一种玻璃幕墙清洗装置10。
3、0，其特征在于，包括可转动和伸缩的喷水机构10、带动所述喷水机构转动和伸缩的动力机构20、以及固定支架30；所述喷水机构10包括螺旋伸缩管12，所述螺旋伸缩管一端与供水端口11连通、另一端与一个周向和轴向可同时与齿轮啮合的直通管13一端连通，所述直通管的另一端则连通着喷头14，所述喷头上设有至少一个倒钩状的喷水口15。2根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洗装置，其特征在于，所述直通管13的中部外表面设有轴向的直齿131和周向的环状齿132；所述环状齿与所述直齿相交或者环状齿位于直齿段之外的另一段上。3根据权利要求2所述的玻璃幕墙清洗装置，其特征在于，所述动力机构20包括两个微型电机，为第一电机21。
4、和第二电机22，所述第一电机21的输出轴上连接有与所述直齿131啮合第一齿轮23，所述第二电机22的输出轴上连接有与所述环状齿132啮合的第二齿轮24。4根据权利要求3所述的玻璃幕墙清洗装置，其特征在于，所述固定支架30包括一块横板31，横板上向下间隔设有多个连接杆32，在所述螺旋伸缩管的两端外上方的两个连接杆之间连接着一根横杆33，所述螺旋伸缩管12穿在所述横杆33上；在所述横板上位于直通管上方连接两个夹框34，每个夹框内安装有两个上下布置的凹面轮35或齿轮36，所述直通管13承接于上下两个凹面轮或齿轮之间。5根据权利要求4所述的玻璃幕墙清洗机构，其特征在于，所述第一电机21和第二电机22分。
5、别通过一个角钢37或共同通过同一个角钢37固定在横板下表面或者通过角钢固定在夹框34的外侧。6根据权利要求4所述的玻璃幕墙清洗机构，其特征在于，所述齿轮36中的一个齿轮作为第二齿轮24，第二电机22位于夹框34的外侧，其输出轴穿过夹框；所述两个电机通过角钢37与夹框34外侧连接或与所述横板31连接。7根据权利要求4所述的玻璃幕墙清洗机构，其特征在于，所述固定支架30上设有供直通管13和喷头14在步进时碰触的第一安全限位制动开关和步退时碰触的第二安全限位制动开关；所述倒钩状的喷水口15为一个或两个或多个；所述螺旋伸缩管12与供水端口11之间连通有一个电控阀门17；所述螺旋伸缩管12两端通过缓冲弯。
6、管18与所述供水口端11和直通管13连通；所述喷头14上位于喷水口15外端处设有一个盖板19。8一种利用权利要求17任一项所述清洗装置的玻璃幕墙清洗系统，其特征在于，所述清洗系统包括中心管理系统、点阵式布置的多个所述玻璃幕墙清洗装置100及各清洗装置的单元控制电路模块，每个玻璃幕墙清洗装置通过其固定支架30吊装在相应楼层的室内顶部，每个玻璃幕墙清洗装置100的电控阀门17、安全限位制动开关和电机21、22分别通过单元控制电路模块与中心管理系统以总线方式连接；玻璃幕墙上与每个玻璃幕墙清洗装置的喷水口15对应位置设有供喷头出入的通孔。9一种利用权利要求8所述清洗系统的玻璃幕墙清洗方法，其特征在于，。
7、所述玻璃幕墙清洗系统的中心管理系统向前端的单元控制电路模块发出作业指令，启动第二电机，第权利要求书CN101999870ACN101999878A2/2页3二电机转动，带动所述直通管和喷头以设定的速率穿过玻璃上的通孔，并当喷头完全伸出玻璃孔外后，单元控制电路模块开启电控阀门喷水；达到设定的步进行程后，第二电机停转，步进动作停止，这时单元控制电路模块启动第一电机，第一电机的正反转动带动直通管进行设定角度的左右往复转动，当直通管和喷头完成一个设定周期的转动后，第一电机停止；第二电机再次启动，直通管和喷头再一次步进；所述步进和转动如此交替进行多次；所述喷头达到玻璃幕墙外所设计的极限位时，第二电机停止。
8、，或者碰触到第一安全限位开关时第二电机停止；当第一电机完成转动时，单元控制电路模块控制第二电机反转，带动所述直通管和喷头以设定的速率进行步退，完成一个步退行程时，第一电机转动，如此交替进行多次；当喷头回到近通孔处，单元控制电路模块关闭电控阀门、停止喷水；当喷头步退穿过所述通孔后、第二电机停止，或者碰触到第二安全限位开关时第二电机停止，所述玻璃幕墙清洗系统回归初始状态，清洗过程结束。10根据权利要求9所述的玻璃幕墙清洗方法，其特征在于，所述中心管理系统可预设多种作业模式，同一楼宇的多楼层的所述玻璃幕墙清洗装置100及各清洗装置的单元控制电路模块设定为一组或同楼层中多个单元玻璃窗的所述玻璃幕墙清洗。
9、装置100及各清洗装置的单元控制电路模块设定为一组，可按照预设的作业模式定点或定面按序作业。权利要求书CN101999870ACN101999878A1/5页4一种玻璃幕墙清洗装置及其清洗系统和清洗方法技术领域0001本发明涉及楼宇自控和楼宇清洁领域，特别是涉及一种玻璃幕墙清洗装置及其清洗系统和清洗方法。技术背景0002目前常用的玻璃幕墙清洗方式主要有吊机悬吊人工作业和清洗机悬吊作业。其共同的局限就是高空作业效率低，费用高且危险性较大。对外形设计不规则的玻璃幕墙清洗难度也很大。发明内容0003本发明要解决的技术问题是，提供一种可对规则和不规则玻璃幕墙实现高效率、全自动清洗作业的玻璃幕墙清洗装置。
10、，同时还提供使用这种装置的清洗系统和清洗方法。0004为解决上述技术问题，本发明提供一种玻璃幕墙清洗装置，其特征在于，包括可转动和伸缩的喷水机构、带动所述喷水机构转动和伸缩的动力机构、以及固定支架；所述喷水机构包括螺旋伸缩管，所述螺旋伸缩管一端与供水端口连通、另一端与一个周向和轴向可同时与齿轮啮合的直通管一端连通，所述直通管的另一端则连通着喷头，所述喷头上设有至少一个倒钩状的喷水口。0005所述直通管的中部外表面设有轴向的直齿和周向的环状齿；所述环状齿与所述直齿相交或者环状齿位于直齿段之外的另一段上。0006所述动力机构包括两个微型电机，为第一电机和第二电机，所述第一电机的输出轴上连接有与所述。
11、直齿啮合第一齿轮，所述第二电机的输出轴上连接有与所述环状齿啮合的第二齿轮。0007所述固定支架包括一块横板，横板上向下间隔设有多个连接杆，在所述螺旋伸缩管的两端外上方的两个连接杆之间连接着一根横杆，所述螺旋伸缩管穿在所述横杆上；在所述横板上位于直通管上方连接两个夹框，每个夹框内安装有两个上下布置的凹面轮或齿轮，所述直通管承接于上下两个凹面轮或齿轮之间。0008所述第一电机和第二电机分别通过一个角钢或共同通过同一个角钢固定在横板下表面或者通过角钢固定在夹框的外侧。0009所述齿轮中的一个齿轮作为第二齿轮，第二电机位于夹框的外侧，其输出轴穿过夹框；所述两个电机通过角钢与夹框外侧连接或与所述横板连接。
12、。0010所述固定支架上设有供直通管和喷头在步进时碰触的第一安全限位制动开关和步退时碰触的第二安全限位制动开关；0011所述倒钩状的喷水口为一个或两个或多个；0012所述螺旋伸缩管与供水端口之间连通有一个电控阀门；0013所述螺旋伸缩管两端通过缓冲弯管与所述供水口端和直通管连通；0014所述喷头上位于喷水口外端处设有一个盖板。说明书CN101999870ACN101999878A2/5页50015本发明还提供一种利用所述清洗装置的玻璃幕墙清洗系统，其特征在于，所述清洗系统包括中心管理系统、点阵式布置的多个所述玻璃幕墙清洗装置及各清洗装置的单元控制电路模块，每个玻璃幕墙清洗装置通过其固定支架吊装。
13、在相应楼层的室内顶部，每个玻璃幕墙清洗装置的电控阀门、安全限位制动开关和电机分别通过单元控制电路模块与中心管理系统以总线方式连接；玻璃幕墙上与每个玻璃幕墙清洗装置的喷水口对应位置设有供喷头出入的通孔。0016本发明还提供一种利用所述清洗系统的玻璃幕墙清洗方法，其特征在于，所述玻璃幕墙清洗系统的中心管理系统向前端的单元控制电路模块发出作业指令，启动第二电机，第二电机转动，带动所述直通管和喷头以设定的速率穿过玻璃上的通孔，并当喷头完全伸出玻璃孔外后，单元控制电路模块开启电控阀门喷水；达到设定的步进行程后，第二电机停转，步进动作停止，这时单元控制电路模块启动第一电机，第一电机的正反转动带动直通管进行。
14、设定角度的左右往复转动，当直通管和喷头完成一个设定周期的转动后，第一电机停止；第二电机再次启动，直通管和喷头再一次步进；所述步进和转动如此交替进行多次；所述喷头达到玻璃幕墙外所设计的极限位时，第二电机停止，或者碰触到第一安全限位开关时第二电机停止；当第一电机完成转动时，单元控制电路模块控制第二电机反转，带动所述直通管和喷头以设定的速率进行步退，完成一个步退行程时，第一电机转动，如此交替进行多次；当喷头回到近通孔处，单元控制电路模块关闭电控阀门、停止喷水；当喷头步退穿过所述通孔后、第二电机停止，或者碰触到第二安全限位开关时第二电机停止，所述玻璃幕墙清洗系统回归初始状态，清洗过程结束。0017所述。
15、中心管理系统可预设多种作业模式，同一楼宇的多楼层的所述玻璃幕墙清洗装置及各清洗装置的单元控制电路模块设定为一组或同楼层中多个单元玻璃窗的所述玻璃幕墙清洗装置及各清洗装置的单元控制电路模块设定为一组，可按照预设的作业模式定点或定面按序作业。0018本发明的玻璃幕墙清洗装置，采用动力机构带动可转动和伸缩的喷水机构，可以伸出玻璃幕墙进行喷水清洗，清洗完毕可缩回幕墙内侧，能实现全自动清洗操作，不受墙体是否规则的限制，清洗系统将本发明的玻璃幕墙清洗装置点阵状从楼宇的外观看布置在玻璃幕墙内，由中心管理系统对这些清洗装置进行控制，并可设定各种作业模式。以本发明的玻璃幕墙清洗装置、系统和方法代替吊机悬吊人工作。
16、业和清洗机悬吊作业，效率高、安全性好，还节约成本。附图说明0019下面结合附图对本发明作进一步的详细说明0020图1是实施例1的玻璃幕墙清洗装置外形立体图。0021图2是实施例1的玻璃幕墙清洗装置局部放大立体图。0022图3是实施例2的玻璃幕墙清洗装置外形立体图。0023图4是实施例3的玻璃幕墙清洗装置外形立体图。0024图5是实施例4的玻璃幕墙清洗装置外形立体图。0025具体的实施方式0026实施例1说明书CN101999870ACN101999878A3/5页60027如图12所示，本实施例的玻璃幕墙清洗装置100，由可转动和伸缩的喷水机构10、带动所述喷水机构转动和伸缩的动力机构20、固。
17、定支架30、电控阀门、安全限位制动开关等构成。0028所述喷水机构10包括螺旋伸缩管12、直通管13、喷头14和喷水口15，一个供水端口11通过电控阀门17、缓冲弯管16与所述螺旋伸缩管的一端连通、螺旋伸缩管的另一端通过另一个缓冲弯管16连接到直通管13的一端，直通管的另一端则连通着管状的喷头14，喷头14外端设有两个对称布置也可不对称布置的倒钩状的喷水口15，当伸出幕墙进行清洗作业时，喷水口要斜向玻璃幕墙的玻璃面，夹角大小以喷头喷在最远处的水流完全覆盖玻璃窗为准。所述直通管13的中部外表面设有轴向的直齿131和周向的环状齿132，在本实施例中，所述环状齿与所述直齿设在同一段，垂直相交见图2，。
18、在同一段直通管上可同时实现轴向和周向的齿轮啮合。0029所述动力机构20由两个微型电机和两个齿轮构成，电机称为第一电机21和第二电机22，所述第一电机21的输出轴上连接有与所述直通管的直齿131啮合的第一齿轮23，所述第二电机22的输出轴上连接有与所述直通管的环状齿132啮合的第二齿轮24。这样，直通管周向和轴向与齿轮啮合，在电机带动和齿轮传动下，直通管就可以绕轴转动和轴向移动，又由于用了螺旋伸缩管，从而整个喷水机构10可转动和伸缩。0030本实施例的所述固定支架30由横板31、连接杆32、横杆33和夹框34和凹面轮35构成。所述横板下表面竖直向下间隔设有4个数量根据需要而定连接杆32，在所述。
19、螺旋伸缩管的两端外上方的两个连接杆之间连接着一根横杆33，所述螺旋伸缩管12穿过所述横杆；在所述直通管13上方的两个连接柱32上竖直向下分别连接一个方形的夹框34，每个夹框内安装有两个上下布置的凹面轮35。所述直通管13的两端各承接于一个夹框中的上下两个凹面轮之间。第一电机21和第二电机22分别通过一个角钢37固定在横板下表面参阅图2，或者也可以是两个电机共用一个角钢。所述横板31上可设多个安装孔，利用这个支架机构30、用螺钉通过安装孔将喷水机构吊装在室内屋顶。为了限位，所述固定支架30上设有供直通管和喷头在步进时碰触的第一安全限位制动开关和步退时碰触的第二安全限位制动开关，当单元控制电路模块。
20、或中心管理系统或其它原因造成故障时，安全限位制动开关可防止在步进和步退过程可能出现的限位偏差，这样更加安全。0031本发明的玻璃幕墙清洗系统，包括中心管理系统、点阵式布置的多个玻璃幕墙清洗装置及其单元控制电路模块，每个玻璃幕墙清洗装置通过其固定支架的所述横板吊装在相应楼层的顶部、并且对应每个单元玻璃窗，每个玻璃幕墙清洗装置的电控阀门、安全限位制动开关和电机分别用控制线接入单元控制电路模块，单元控制电路模块根据楼层状况可以集成在一起，也可分散安装，所有单元控制电路模块通过总线方式连接至总中心管理系统，中心管理系统包括计算机等硬件和管理软件，在中心管理系统可以设定步进、步退的速度、行程、转动的角度。
21、速度和时间等参数。0032所述中心管理系统还可预设多种作业模式，同一楼宇的多楼层的玻璃幕墙清洗装置及各清洗装置的单元控制电路模块可设定为一组或同楼层中多个单元玻璃窗的玻璃幕墙清洗装置及各清洗装置的单元控制电路模块设定为一组，在必要时，可按照预设的作业模式定点或定面按序作业。0033玻璃幕墙上与每个玻璃幕墙清洗装置的喷水口对应位置设有供喷头出入的通孔，说明书CN101999870ACN101999878A4/5页7喷头上位于喷水口15外端处设有一个盖板19，当玻璃幕墙清洗装置不作业时退回到玻璃内侧，盖板可盖住这个通孔，使玻璃幕墙外观更好看。0034利用所述清洗系统的玻璃幕墙清洗方法0035在作业。
22、之前，中心管理系统启动，首先自动对整个前端清洗系统包括单元控制电路模块、电控阀门、电机、安全限位制动开关等进行自动巡检，并将结果呈现在管理系统中，经确认巡检结果正常时，中心管理系统通过管理软件已确认的作业模式，向前端的单元控制电路模块发出作业指令，启动第二电机22，第二电机转动，带动所述直通管13和喷头14以设定的速率穿过玻璃幕墙上的通孔，并当喷头14完全伸出通孔外后，单元控制电路模块开启电控阀门，喷水口15喷水；达到设定的步进行程后，第二电机停转，步进动作停止，这时单元控制电路模块启动第一电机21，第一电机的正反往复转动，带动直通管13进行设定角度的左右往复转动，当直通管13和喷头14完成一。
23、个设定周期的转动后，第一电机21停止；第二电机22再次启动，直通管13和喷头14再一次向玻璃幕墙外步进步进和转动如此交替进行多次；直至喷头达到玻璃幕墙外预设的极限位时，第二电机停止，而第一电机继续一个周期的转动，当第一电机完成转动周期时，单元控制电路模块控制第二电机22反转，带动所述直通管和喷头以设定的速率进行步退，完成一个步退行程时，第二电机停转，且第一电机转动如此交替进行多次；当喷头回到近通孔处，单元控制电路模块关闭电控阀门、喷水口停止喷水；当喷头和喷水口穿过所述通孔、第二电机停转，完成步退，所述玻璃幕墙清洗系统回归初始状态，清洗过程完毕。0036实施例20037如图3所示，本实施例2的玻。
24、璃幕墙清洗装置100结构同实施例1大致相同，所不同的是，在本实施例2的两个夹框34中分别安装的是两个上下布置的齿轮36，而不是实施例1中的凹面轮35，所述直通管13的两端各承接于一个夹框34中的上下两个齿轮36之间。第一电机21通过一个角钢37固定在夹框外侧表面，其输出轴与直通管轴线平行，而第二电机22则直接固定在夹框外侧表面，其输出轴穿过齿轮夹框带动齿轮36中的其中一个齿轮图中是左侧的上面一个齿轮，这样，夹框中的一个齿轮作为了为第二电机传动的第二齿轮24。0038实施例2的玻璃幕墙清洗系统和清洗方法同实施例1。0039实施例30040如图4所示，本实施例3的玻璃幕墙清洗装置100结构同实施例。
25、1大致相同，所不同的是，本实施例3的直通管的环状齿段与直齿段在不同段上，而不是相交。如图，第二齿轮24啮合在图示右边的环状齿132上，而第一齿轮23啮合在图示左边的直齿131上。环状齿段与直齿段在不同段上，可相邻，也可不相邻设置，位置还可调换，调换后，电机和齿轮也相应调换即可。0041实施例3的玻璃幕墙清洗系统和清洗方法同实施例1。0042实施例40043如图5所示，本实施例4的玻璃幕墙清洗装置100结构同实施例3大致相同，且直通管上的直齿和环状齿也在不同段上、不相交，所不同的是，本实施例3的两个夹框34，其中一个夹框内安装的是两个上下布置的凹面轮35，另一个夹框内安装的是两个上下布置的齿轮3。
26、6，所述直通管13的环状齿132段承接在一个夹框中的上下两个齿轮36之间，齿轮说明书CN101999870ACN101999878A5/5页836与环状齿132啮合，；直通管的直齿131外的另一端光杆则承接在上下两个凹面轮35之间。0044第一电机21通过一个角钢固定在横板31下表面，其输出轴与直通管轴线平行，而第二电机22则直接固定在夹框外侧表面，其输出轴穿过齿轮夹框带动齿轮36中的其中一个齿轮图中是上面一个齿轮，这样，夹框中的一个齿轮作为了为第二电机22传动的第二齿轮24。0045实施例4的玻璃幕墙清洗系统和清洗方法同实施例1。0046另外，本发明的玻璃幕墙清洗装置还可以是一个倒钩状的喷水。
27、口或者两个以上的喷水口，喷水口的个数不同，则中心管理系统设定不同的转动角度，转动角度的大小要保证所喷的水流可覆盖单元玻璃面。为了最大程度降低避免风力对水流的不利影响，需在楼宇的外部增设风力测量传感器，在作业前，根据风速参考值，选择风力最小时作业更加有利。说明书CN101999870ACN101999878A1/5页9图1说明书附图CN101999870ACN101999878A2/5页10图2说明书附图CN101999870ACN101999878A3/5页11图3说明书附图CN101999870ACN101999878A4/5页12图4说明书附图CN101999870ACN101999878A5/5页13图5说明书附图CN101999870A。