KR101247757B1 - 유체 순환 덕트의 청소 장치 및 이를 위한 센터링 장치 - Google Patents

유체 순환 덕트의 청소 장치 및 이를 위한 센터링 장치 Download PDF

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Abstract

유체 순환 덕트의 청소 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 순환 덕트의 청소 장치는, 제1 방향으로 긴 센터링 모듈, 센터링 모듈과 결합되어 있으며 제1 방향의 회전축을 가지는 제1 브러시, 그리고 센터링 모듈과 결합되어 있으며 제1 방향의 회전축과 다른 제2 방향의 회전축을 가지는 제2 브러시를 포함한다.

Description

유체 순환 덕트의 청소 장치 및 이를 위한 센터링 장치{APPARATUS OF CLEANING FLUID CIRCULATION DUCT AND CENTERING APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 유체 순환 덕트의 청소 장치 및 이를 위한 센터링 장치에 관한 것이다.
HVAC (heating, ventilating, and air conditioning) 공조 시스템은 찬 공기나 더운 공기를 공급하고 통풍시키는 시스템으로서 사각형 또는 원형의 덕트(duct)를 통하여 공기의 순환이 이루어진다. 따라서 건물에 설치된 공조 시스템의 경우 덕트 내부의 청결 상태가 거주자의 건강에 큰 영향을 미친다.
그러나 건물에 설치된 공조 시스템의 덕트는 대부분 건물 내부의 보이지 않는 곳에 사람의 손이 쉽게 닿지 않도록 설치되어 있어서 청소를 하기가 쉽지 않다. 또한 그 크기가 다양해서 큰 덕트의 경우에는 사람이 덕트 안에 들어가서 청소를 할 수 있지만, 소형 덕트는 사람이 들어갈 수 없기 때문에 청소하기 매우 어렵다.
덕트를 청소하는 종래의 방법은 내시경이나 소형 자동 장치를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 내시경을 사용하는 경우 덕트 입구에서 15m 이상 떨어진 곳은 청소를 하기 어렵고, 소형 장비를 사용하는 경우 굽은 부분이나 수직 부분은 제대로 청소를 하지 못하는 경우가 일반적이다.
또한 각 면에 대한 청소 상태가 고르지 못한 경우가 잦으며 특히 모서리나 모퉁이의 청소 상태가 좋지 못한 경우가 대부분이다.
본 발명의 일 실시예는 덕트 내부를 고르게 청소할 수 있는 청소 장치 및 이를 위한 센터링 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 순환 덕트의 청소 장치는, 제1 방향으로 긴 센터링 모듈, 상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축을 가지는 제1 브러시, 그리고 상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축과 다른 제2 방향의 회전축을 가지는 제2 브러시를 포함한다.
상기 제1 브러시의 회전축과 상기 제2 브러시의 회전축은 서로 직각일 수 있으며, 상기 제1 브러시의 회전축과 상기 제2 브러시의 회전축은 같은 평면 상에 있을 수 있다.
상기 청소 장치는 상기 제2 브러시의 회전축과 동일한 회전축을 가지며 상기 센터링 모듈을 중심으로 상기 제2 브러시의 반대쪽에 위치한 제3 브러시를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 브러시와 상기 제3 브러시는 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
상기 제1 브러시와 상기 제2 및 제3 브러시는 상기 센터링 모듈의 반대 쪽 양단에 위치할 수 있다.
상기 청소 장치는, 상기 제1 브러시를 구동하는 제1 구동 모듈, 그리고 상기 제2 및 제3 브러시를 구동하는 제2 구동 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 구동 모듈은, 모터, 서로 맞물려 있는 한 쌍의 평기어, 상기 평기어와 각각 동축 상에 있는 한 쌍의 제1 베벨 기어, 그리고 상기 제1 베벨 기어와 각각 맞물려 있는 한 쌍의 제2 베벨 기어를 포함할 수 있으며, 상기 평기어 중 하나는 상기 모터와 연결될 수 있다.
상기 센터링 모듈은, 상기 제1 브러시의 회전축과 일치하는 중심축을 가지는 원통형의 가이드 부재, 상기 가이드 부재의 한쪽 끝에 고정되어 있는 고정 부재, 상기 가이드 부재 위에서 이동할 수 있는 가동 부재, 상기 고정 부재 및 상기 가동 부재와 연결되어 있는 복수의 다절 링크, 그리고 상기 다절 링크와 연결되어 있는 복수의 바퀴를 포함할 수 있다.
상기 센터링 모듈은 상기 가동 부재를 상기 고정 부재 쪽으로 미는 복원력을 가지는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재 내에 설치되어 있는 용수철을 포함할 수 있으며, 상기 용수철의 제1단은 상기 가이드 부재에서 상기 고정 부재의 반대쪽 끝에 해당하는 위치에 고정되어 있고, 상기 용수철의 제2단은 상기 가동 부재와 함께 이동하도록 설치될 수 있다.
상기 센터링 모듈은 상기 가동 부재와 연결되어 있고 상기 가이드 부재의 내부에 설치되어 있으며 상기 용수철의 제2단과 연결되어 있는 가동 보조 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 부재의 중심축과 중심이 일치하는 카메라를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센터링 장치는, 원통형의 가이드 부재, 상기 가이드 부재의 한쪽 끝에 고정되어 있는 고정 부재, 상기 가이드 부재 위에서 이동할 수 있는 가동 부재, 그리고 상기 고정 부재 및 상기 가동 부재와 연결되어 있는 복수의 다절 링크를 포함한다.
상기 센터링 장치는 상기 가동 부재를 상기 고정 부재 쪽으로 미는 복원력을 가지는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재 내에 설치되어 있는 용수철을 포함할 수 있으며, 상기 용수철의 제1단은 상기 가이드 부재에서 상기 고정 부재의 반대쪽 끝에 해당하는 위치에 고정되어 있고, 상기 용수철의 제2단은 상기 가동 부재와 함께 이동하도록 설치될 수 있다.
상기 센터링 장치는 상기 가동 부재와 연결되어 있고 상기 가이드 부재의 내부에 설치되어 있으며 상기 용수철의 제2단과 연결되어 있는 가동 보조 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 다절 링크 각각은 서로 연결되어 있는 두 쌍의 X자형 링크를 포함할 수 있다.
상기 센터링 장치는 상기 다절 링크와 연결된 복수의 바퀴를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 회전축이 서로 다른 브러시를 구비함으로써 덕트의 각이 진 모서리 부근도 깨끗하게 청소할 수 있다. 본 실시예에서는 또한 센터링 모듈을 구비함으로써 덕트 내부 청소를 더욱 균일하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 청소 장치의 개략적인 정면도이다.
도 3은 후방 구동 모듈과 이에 연결되어 있는 후방 브러시의 한 예를 도시한 개략도이다.
도 4는 원형 덕트 내에서 전방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 사각 덕트 내에서 전방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 사각 덕트 내에서 후방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 사각 덕트 내에서 후방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도 8은 도 1에 도시한 청소 장치의 센터링 모듈의 한 예를 도시한 정면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 센터링 모듈의 일부 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시한 센터링 모듈을 선 A-A를 따라 자른 단면도이다.
도 11은 본 실시예에 따른 센터링 모듈의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
먼저 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 순환 덕트용 청소 장치의 전체 구조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 청소 장치의 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 청소 장치는 센터링 모듈(100), 제어 모듈(30), 후방 구동 모듈(40), 전방 구동 모듈(80) 및 복수의 브러시(50, 60, 70)를 포함한다.
센터링 모듈(100)은 주로 청소 장치의 진행 방향(2)으로 길게 뻗어 있으며, 그 한쪽(전방)에 전방 구동 모듈(80) 및 전방 브러시(70)가 구비되어 있고, 맞은 편(후방) 끝에 제어 모듈(30), 후방 구동 모듈(40) 및 한 쌍의 후방 브러시(50, 60)가 구비되어 있다.
전방 브러시(70)는 전방 구동 축(75)와 연결되어 있으며, 회전축이 진행 방향(2)인 롤러(72)와 그 둘레에 형성되어 있는 복수의 쇄모(74)를 포함한다. 쇄모(74)는 롤러(72)의 길이 방향으로 열을 지어 배열될 수 있으며, 쇄모(74)의 길이는 거의 동일할 수 있다. 그러나 쇄모(74)의 배열 및 길이는 이에 한정되지 않는다.
전방 구동 모듈(80)은 예를 들면 모터(도시하지 않음)와 기어(도시하지 않음) 등을 포함하며, 기어에 연결된 전방 구동 축(75)을 회전시킨다.
후방 브러시(50, 60)는 진행 방향(2)과 수직인 회전축을 가지는 롤러(52, 62)와 그 둘레에 형성되어 있는 복수의 쇄모(54, 64)를 포함하며, 후방 구동 모듈(40)에 의하여 구동된다. 쇄모(54, 64)는 롤러(52, 62)의 길이 방향으로 열을 지어 배열될 수 있으며, 쇄모(54, 64)의 길이는 거의 동일할 수 있다. 그러나 쇄모(54, 64)의 길이 및 배열은 이에 한정되지 않는다.
제어 모듈(30)은 후방 구동 모듈(40) 부근에 설치되어 있으며 청소 장치의 이동 등을 전기적으로 제어하는 역할을 한다. 제어 모듈(30)에는 뒤쪽에는 후방을 향하는 카메라(35)가 연결되어 있으며, 덕트(도시하지 않음) 내부를 촬영 또는 관찰하기 위한 것이다. 카메라(35)는 전방 구동축(75)과 동축 상에 위치할 수 있다.
다음, 후방 구동 모듈(40) 및 후방 브러시(50, 60)의 한 예에 대하여 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.
도 3은 후방 구동 모듈과 이에 연결되어 있는 후방 브러시의 한 예를 도시한 개략도이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 후방 구동 모듈은 모터(41), 한 쌍의 평기어(42, 43) 및 두 쌍의 베벨 기어(44, 45, 46, 47)를 포함한다.
한 쌍의 평기어(42, 43)는 서로 맞물려 있고, 둘 중 하나(42)는 모터(41)와 동축 상에 연결되어 있다. 모터(41)의 회전축은 진행 방향(2)과 평행할 수 있다.
각 평기어(42, 43)의 회전축 상에는 제1 베벨 기어(44, 45)가 구비되어 있고, 이들은 제2 베벨 기어(46, 47)와 각각 맞물려 있다. 베벨 기어(44, 45, 46, 47)의 경사각은 약 45도로서 모터(41)의 회전력을 진행 방향(2)에 대략 직각인 후방 구동 축(56, 66)에 전달한다.
후방 구동축(56, 66)은 후방 구동 모듈(40)을 중심으로 서로 반대 방향으로 뻗어 있으며, 그 중심축이 전방 구동 축(75)의 중심축과 동일한 평면 상에 있을 수 있다. 후방 구동축(56, 66)의 끝에는 둘레에 쇄모(54, 64)가 형성된 롤러(52, 62)가 연결되어 있다.
이와 같은 구조에서 두 브러시(50, 60)는 동일한 방향으로 회전한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 청소 장치에서는 전방 브러시(70)와 후방 브러시(50, 60)의 회전축이 서로 직각이 된다. 단면이 정사각형인 사각 덕트를 청소할 때, 전방 브러시(70)는 덕트의 상면, 하면 및 측면의 먼지를 주로 털어내며, 후방 브러시(50, 60)는 전방 브러시(70)로 제거하기 어려운 모서리 부근의 먼지를 털어준다.
그러나 청소하고자 하는 덕트의 단면 모양에 따라서 전방 브러시(70)의 회전축과 후방 브러시(50, 60)의 회전축이 직각이 아닌 다른 각도를 이룰 수도 있으며, 후방 브러시(50, 60)의 회전축을 바꿀 수 있는 조절 장치가 부가될 수도 있다.
그러면, 본 실시예에 따른 청소 장치의 각 브러시(50, 60, 70)의 역할에 대하여 도 4 내지 도 7을 참고로 상세하게 설명한다.
도 4는 원형 덕트 내에서 전방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 사각 덕트 내에서 전방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 사각 덕트 내에서 후방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 사각 덕트 내에서 후방 브러시의 청소 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
먼저 도 4와 같은 단면이 원형인 원형 덕트(5)의 경우, 전방 브러시(70)의 회전축으로부터 덕트(5)의 내면에 이르는 거리가 거의 동일하다. 또한 전방 브러시(70)가 회전할 때 쇄모(74)의 궤적이 대략 원 모양이기 때문에 쇄모(74)가 덕트(5)의 내면에 가하는 힘이 거의 모든 부분에서 동일하다. 따라서 덕트(5)의 내면이 거의 균일하게 청소될 수 있다.
도 5와 같이 단면이 정사각형인 사각 덕트(6)의 경우에는, 전방 브러시(70)의 회전축으로부터 덕트(5)의 내면에 이르는 거리가 위치에 따라 다르다. 그러므로 쇄모(74)가 덕트(5)의 내면에 가하는 힘은 회전축으로부터 가까운 곳일수록 크고 먼 곳일수록 작은데, 예를 들어 도 5에서는 쇄모(74)가 덕트(5)의 내면에 가하는 힘은 위치(7)에서 가장 크고 모서리인 위치(8)에서 가장 작다. 따라서 전방 브러시(70)만을 사용하는 경우 위치(7)에서 가장 깨끗하게 청소되고 위치(8)로 갈수록 청소가 부실해진다.
위치(8)에서도 깨끗하게 청소를 하기 위해서는, 쇄모(74)의 길이를 길게 하거나 회전축의 위치를 모서리에 가깝게 가져가는 등의 방법으로 위치(8)에서도 어느 정도 힘이 가해지도록 할 수 있다. 그런데 이와 같이 하는 경우 위치(7)(또는 회전축에서 가장 가까운 위치)에서 덕트(6)의 내면에 가해지는 힘이 너무 커지고 이에 따라 덕트(6)가 브러시(70)에 가하는 반작용의 항력도 커져서 전방 구동 모듈(80)의 모터나 기어에 무리가 갈 수 있다.
도 6을 참고하면, 후방 브러시(50, 60)의 경우 회전축이 사각 덕트(6)의 측면과 수직을 이루고 있으므로, 회전축 상하에 있는 상면 및 하면의 모든 위치로부터 회전축에 이르는 거리가 동일하다. 모서리 위치(8) 부근의 모든 부분을 동일한 정도로 깨끗하게 청소할 수 있다.
도 7을 참고하면 청소 장치가 한 자리에 정지해 있을 때에는 덕트(6)의 길이 방향 상의 특정 위치(9) 부근만 깨끗하게 청소되지만, 청소 장치가 진행 방향(2)을 따라 이동하고 브러시(50) 또한 이동하므로 덕트(6)의 전체 길이에 걸쳐 동일한 정도로 깨끗하게 청소가 가능하다.
한편, 도 4 및 도 5에서는 전방 브러시(70)의 회전축이 덕트(5, 6)의 중앙에 있는 것을 전제로 하여 설명을 하였는데, 그렇지 않고 회전축이 한쪽으로 치우치면, 덕트(5, 6) 내부의 청소 균일도가 떨어질 수 있다. 또한 도 6 및 도 7에서는 후방 브러시(50, 60)의 회전축이 덕트(6)의 상면과 하면 사이 정중간에 위치하는 것을 전제로 하여 설명하였는데, 마찬가지로 회전축이 한쪽으로 치우치면, 덕트(5, 6) 내부의 청소 균일도가 떨어질 수 있다.
따라서 이들 회전축을 정확한 위치에 정렬할 필요가 있으며 센터링 모듈(100)이 그 역할을 수행한다.
그러면, 도 8 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 센터링 모듈 및 그 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 8은 도 1에 도시한 청소 장치의 센터링 모듈의 한 예를 도시한 정면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 센터링 모듈의 일부 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시한 센터링 모듈을 선 A-A를 따라 자른 단면도이며, 도 11은 본 실시예에 따른 센터링 모듈의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8을 참고하면, 센터링 모듈(100)은 가이드 부재(10), 가동 부재(12) 및 고정 부재(14)와 복수의 다절(多節) 링크(20) 등을 포함한다.
가이드 부재(10)는 대략 원통형으로서 속이 비어 있으며, 그 중심축이 전방 구동축(75)의 회전축과 실질적으로 일치한다. 가이드 부재(10)의 중심축은 또한 후방에 달린 카메라(35)의 중심과 일치할 수 있다.
가이드 부재(10)의 양끝에는 다른 부분과의 결합을 위한 대략 원반 모양의 플랜지 또는 결합 부재(16, 17)가 구비되어 있다. 전방 결합 부재(16)는 가이드 부재(10)를 전방 브러시(70) 및 전방 구동 모듈(80)과 결합시키며, 후방 결합 부재(17)는 가이드 부재(10)를 후방 구동 모듈(40)과 결합시킨다.
고정 부재(14)는 가이드 부재(10)를 둘러싸는 짧은 원통 모양이며, 후방 결합 부재(17)에 인접하여 가이드 부재(10)에 고정되어 있다.
가동 부재(12) 또한 가이드 부재(10)를 둘러싸는 짧은 원통 모양이지만, 고정 부재(14)와 달리 가이드 부재(10)의 길이 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 가이드 부재(10)의 내부에는 대략 원반 모양의 가동 보조 부재(13)가 구비되어 있다. 이 가동 보조 부재(13)는 가동 부재(12)와 연결되어 가동 부재(12)의 이동에 따라 함께 가이드 부재(10)의 길이 방향으로 움직인다. 가이드 부재(10)에는 가동 부재(12)와 가동 보조 부재(13)의 연결을 위하여 길이 방향으로 길게 뻗은 한 쌍의 홈이 형성될 수 있다.
가이드 부재(10)의 내부에는 또한 용수철과 같은 탄성 부재(11)가 설치되어 있다. 탄성 부재(11)의 한쪽 끝은 결합 부재(16)에 고정되어 있고 다른 끝은 가동 보조 부재(13)와 연결되어 있다. 탄성 부재(11)의 복원력은 가동 부재(12)와 고정 부재(14)의 거리가 멀수록 커지며 그 방향은 가동 부재(12) 쪽에서 고정 부재(14) 쪽을 향한다. 즉, 탄성 부재(11)는 가동 부재(12)를 고정 부재(14) 쪽으로 밀어낸다.
가동 부재(12)와 고정 부재(14)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 고정 부재(14)가 전방 결합 부재(16) 부근에 위치하고 그 뒤에 가동 부재(12)가 위치할 수 있다. 이 경우 탄성 부재(11)의 위치 또한 전방 쪽에서 후방 쪽으로 바뀐다.
다시 도 8을 참고하면, 다절 링크(20)는 두 쌍의 X자형 링크가 연결된 것으로서 길이가 실질적으로 동일한 4개의 막대를 포함한다.
다절 링크(20)의 4개의 끝 부분 중 가이드 부재(10) 쪽의 두 끝 부분은 연결 부재(15)를 통하여 가동 부재(12) 및 고정 부재(14)와 연결되어 있으며, 연결 부재(15)를 중심으로 회전 가능하다. 다절 링크(20)의 다른 두 끝 즉, 가이드 부재(10)에서 먼 두 끝에는 바퀴(25)가 연결되어 있다. 바퀴(25)는 덕트(도시하지 않음) 내면과 접촉하여 구른다.
이와 같이 다절 링크(20)가 가동 부재(12) 및 고정 부재(14)와 연결되어 있기 때문에, 가동 부재(12)의 위치가 변함에 따라서 링크(20)의 높이(L) 또한 변화한다. 가동 부재(12)와 고정 부재(14) 사이의 거리(L)가 작아질수록 링크(20)의 높이(H)가 높아지고, 반대로 가동 부재(12)와 고정 부재(14) 사이의 거리(L)가 커질수록 링크(20)의 높이(H)가 낮아진다.
다절 링크(20)의 수효는 경우에 따라 달라질 수 있는데 덕트의 단면이 정사각형인 경우 각 면에 하나씩 해서 4개일 수 있다. 이 경우 인접한 링크(20) 사이의 각도, 즉 도 2에서 센터링 모듈(100)을 좌측면에서 보았을 때 인접한 링크(20) 사이의 각도는 직각인 것이 바람직하다. 덕트의 단면이 원형인 경우에는 링크(20)의 수효가 3개일 수 있으며 인접한 링크 사이의 각도는 모두 동일할 수 있다.
그러나 다절 링크(20)의 수효는 이에 한정되지 않으며 다절 링크(20)들이 대칭으로 분포하거나 인접한 다절 링크(20) 사이의 각도가 모두 동일할 수 있다.
다절 링크(20)들은 실질적으로 동일한 구조와 크기를 가질 수 있으며 동일한 정도로 펼쳐지거나 접힌다.
앞에서 설명했듯이, 센터링 모듈(100)에서 가이드 부재(10) 내부에 있는 탄성 부재(11)의 복원력으로 인하여 가동 부재(12)는 고정 부재(14) 쪽으로 미는 힘을 받으며, 이 힘은 다절 링크(20)가 펼쳐지려는 힘으로 작용한다. 따라서 외부에서 아무런 힘이 작용하지 않으면 가동 부재(12)는 고정 부재(14)에서 가장 가까운 위치에 머무르며 이에 따라 다절 링크(20)가 최대한 펼쳐져서 높이(H)가 최대가 된다.
다절 링크(20)가 바퀴(25) 쪽에서 가이드 부재(10) 쪽으로 향하는 힘을 받으면 다절 링크(20)가 접히고 다절 링크(20)의 높이(H)가 낮아지며, 이에 따라 가동 부재(12)와 고정 부재(14) 사이의 거리(L)가 멀어지고 탄성 부재(11)의 복원력이 커진다.
도 11에 도시한 것처럼, 다절 링크(20)가 덕트(1) 내부에 들어가면 바퀴(25)가 덕트(1) 내면에 압력을 가하며 그에 대한 반작용으로서 덕트(1) 내면은 바퀴(25)에 항력을 준다. 여기에서 바퀴(25)가 덕트(1)에 가하는 힘은 탄성 부재(11)의 복원력에 기인한 것이다.
탄성 부재(11)의 복원력과 덕트(1) 내면의 항력이 평형을 이루면 센터링 모듈(100)의 중심축, 즉 가이드 부재(10)의 중심축의 위치가 고정되는데, 이때 덕트(1)의 길이 방향 중심축이 가이드 부재(10)의 중심축과 일치하게 된다. 예를 들어 가이드 부재(10)의 중심축이 덕트(1)의 중심축과 일치하지 않으면, 적어도 하나의 다절 링크(20)에 구비되어 있는 바퀴(25)가 덕트(1)의 내면에서 이격되고 이에 따라 덕트(1) 내면의 항력이 탄성 부재(11)의 복원력보다 작아지므로 링크(20)가 다시 펼쳐지면서 가이드 부재(10)의 위치가 변하게 된다. 결국 탄성 부재(11)의 복원력과 덕트(1) 내면의 항력이 평형을 이루기 위해서는 가이드 부재(10)가 덕트(1)의 중심에 와야 한다는 의미가 된다.
따라서 덕트(1)의 관폭이 변화하더라도 센터링 모듈(100)은 항상 덕트(1)의 중심에 위치하게 된다.
이와 같이 센터링 모듈(100)의 중심축이 덕트(1)의 중심축과 일치하면, 가이드 부재(10)와 동축 상에 있는 전방 구동축(75)의 회전축 또한 덕트(1)의 중심축과 일치하게 된다. 또한, 앞서 설명하였듯이 후방 구동축(56, 66)의 회전축 연장선이 전방 구동축(75)의 회전축과 만나므로 후방 구동축(56, 66)의 회전축이 기울어지지 않고 덕트(1)의 상면 및 하면과 평행할 경우 후방 구동축(56, 66)의 회전축이 덕트(1)의 상면과 하면 사이 정가운데에 위치하게 된다. 이렇게 함으로써 덕트(1) 내부를 더욱 균일하게 청소할 수 있다.
또한 카메라(35)가 덕트(1)의 중심에 위치하므로 카메라(35)로 촬영한 정보를 덕트(1) 내부 검사 등에 용이하게 사용할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 회전축이 서로 다른 전방 브러시(70)와 후방 브러시(50, 60)를 구비함으로써 덕트의 각이 진 모서리 부근도 깨끗하게 청소할 수 있다. 본 실시예에서는 또한 센터링 모듈을 구비함으로써 덕트 내부 청소를 더욱 균일하게 할 수 있다.
본 실시예에서는 가동 부재(12)를 움직이게 하는 수단으로서 탄성 부재(11)와 가동 보조 부재(13)를 제시하였지만 다른 구조를 가질 수도 있다.
본 실시예에서 설명한 덕트는 공기를 순환하는 데 사용되는 것이지만, 액체 등 다른 유체를 흐르게 하는 덕트의 경우에도 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
1, 5, 6: 덕트
2: 청소 장치의 진행 방향
7, 8, 9: 덕트 내부 위치
10: 가이드 부재
11: 탄성 부재
12: 가동 부재
14: 고정 부재
15: 연결 부재
16, 17: 결합 부재
20: 다절 링크
25: 바퀴
30: 제어 모듈
40: 후방 구동 모듈
41: 모터
42, 43: 평기어
44, 45, 46, 47: 베벨 기어
50, 60, 70: 브러시
52, 62, 72: 롤러
54, 64, 74: 쇄모
56, 66: 후방 구동축
75: 전방 구동축

Claims (19)

  1. 제1 방향으로 긴 센터링 모듈,
    상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축을 가지는 제1 브러시,
    상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축과 다른 제2 방향의 회전축을 가지는 제2 브러시,l
    상기 제2 방향의 회전축을 가지며 상기 센터링 모듈을 중심으로 상기 제2 브러시의 반대쪽에 위치한 제3 브러시,
    상기 제1 브러시를 구동하는 제1 구동 모듈, 그리고
    상기 제2 및 제3 브러시를 구동하는 제2 구동 모듈
    을 포함하고,
    상기 제2 구동 모듈은,
    모터,
    서로 맞물려 있는 한 쌍의 평기어,
    상기 평기어와 각각 동축 상에 있는 한 쌍의 제1 베벨 기어, 그리고
    상기 제1 베벨 기어와 각각 맞물려 있는 한 쌍의 제2 베벨 기어
    를 포함하며,
    상기 평기어 중 하나는 상기 모터와 연결되어 있는
    유체 순환 덕트의 청소 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제1 브러시의 회전축과 상기 제2 브러시의 회전축은 같은 평면 상에 있는 청소 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에서,
    상기 제2 브러시와 상기 제3 브러시는 동일한 방향으로 회전하는 청소 장치.
  6. 제3항에서,
    상기 제1 브러시와 상기 제2 및 제3 브러시는 상기 센터링 모듈의 반대 쪽 양단에 위치하는 청소 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 방향으로 긴 센터링 모듈,
    상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축을 가지는 제1 브러시, 그리고
    상기 센터링 모듈과 결합되어 있으며 상기 제1 방향의 회전축과 다른 제2 방향의 회전축을 가지는 제2 브러시
    를 포함하고,
    상기 센터링 모듈은,
    상기 제1 브러시의 회전축과 일치하는 중심축을 가지는 원통형의 가이드 부재,
    상기 가이드 부재의 한쪽 끝에 고정되어 있는 고정 부재,
    상기 가이드 부재 위에서 이동할 수 있는 가동 부재,
    상기 고정 부재 및 상기 가동 부재와 연결되어 있는 복수의 다절 링크,
    상기 다절 링크와 연결되어 있는 복수의 바퀴, 그리고
    상기 가동 부재를 상기 고정 부재 쪽으로 미는 복원력을 가지는 탄성 부재
    를 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재 내에 설치되어 있는 용수철을 포함하며,
    상기 용수철의 제1단은 상기 가이드 부재에서 상기 고정 부재의 반대쪽 끝에 해당하는 위치에 고정되어 있고,
    상기 용수철의 제2단은 상기 가동 부재와 함께 이동하도록 설치되어 있는
    청소 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 센터링 모듈은 상기 가동 부재와 연결되어 있고 상기 가이드 부재의 내부에 설치되어 있으며 상기 용수철의 제2단과 연결되어 있는 가동 보조 부재를 더 포함하는 청소 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 가이드 부재의 중심축과 중심이 일치하는 카메라를 더 포함하는 청소 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 원통형의 가이드 부재,
    상기 가이드 부재의 한쪽 끝에 고정되어 있는 고정 부재,
    상기 가이드 부재 위에서 이동할 수 있는 가동 부재,
    상기 고정 부재 및 상기 가동 부재와 연결되어 있는 복수의 다절 링크, 그리고
    상기 가동 부재를 상기 고정 부재 쪽으로 미는 복원력을 가지는 탄성 부재
    를 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 가이드 부재 내에 설치되어 있는 용수철을 포함하며,
    상기 용수철의 제1단은 상기 가이드 부재에서 상기 고정 부재의 반대쪽 끝에 해당하는 위치에 고정되어 있고,
    상기 용수철의 제2단은 상기 가동 부재와 함께 이동하도록 설치되어 있는
    센터링 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 가동 부재와 연결되어 있고 상기 가이드 부재의 내부에 설치되어 있으며 상기 용수철의 제2단과 연결되어 있는 가동 보조 부재를 더 포함하는 센터링 장치.
  18. 제16항에서,
    상기 다절 링크 각각은 서로 연결되어 있는 두 쌍의 X자형 링크를 포함하는 센터링 장치.
  19. 제18항에서,
    상기 다절 링크와 연결된 복수의 바퀴를 더 포함하는 센터링 장치.
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