KR101290990B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 로봇 청소기 본체의 저면에 형성되고, 바닥에 있는 먼지나 이물질을 로봇 청소기 본체 내부의 포집공간으로 유입시키도록 하기 위한 흡입구; 상기 흡입구를 폐곡선형태로 둘러싸고, 상기 로봇 청소기 본체의 내부에 마련된 팬의 작동에 의해 상기 흡입구 주위의 공간에 부압이 형성되도록 하는 흡입구 가이드; 및 상기 흡입구가이드를 차폐하도록 상기 흡입구 가이드에 탈착가능하게 결합되고, 상기 흡입구 주위에 형성된 부압을 분산된 상태로 바닥면에 제공하여 이물질이나 먼지를 흡입구로 빨아들이는 복수의 흡입관이 마련된 밀착흡입 가이드;를 포함하는 로봇 청소기.에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 밀착흡입 가이드의 흡입관들이 좁은 소통면적을 통해 흡입구의 부압을 증가시키는 동시에 부압을 조밀하게 분산된 형태로 바닥면에 제공하므로 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 바닥면을 깨끗하게 청소할 수 있다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 형태의 바닥면을 청소할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇 청소기란 미리 입력된 프로그램에 의하여 사용자의 간단한 조작만으로도 청소기 스스로 청소를 하고자 하는 지면, 예를 들어 아파트의 거실바닥이나 방바닥 등을 청소하는 청소기를 말한다.

이러한, 로봇 청소기는 본체에 장착된 각종 센서와 그 센서에 수신된 신호를 처리하는 신호처리부 등을 구비하고, 장애물이나 벽면 등을 스스로 감지하여 청소 영역을 결정한 후 최적의 경로를 산출하며 산출된 경로를 따라 좌륜과 우륜을 선택적으로 회전시킴으로써 스스로 방향을 전환함과 동시에 이동하면서 청소하게 된다.

따라서, 로봇 청소기는 스스로 청소를 한다는 의미에서 사람이 직접 청소를 하는 방식에 비하여 매우 편리하다.

이와 같은, 로봇 청소기는 회전솔 청소방식과 진공흡입방식으로 나뉜다.

먼저, 회전솔 청소방식의 로봇 청소기는 먼지나 이물질을 흡입하는 흡입구에 회전솔이 회전가능하게 설치된 상태에서, 카페트를 청소하기 위해 회전하는 회전솔에 의해 카페트의 모사이에 끼어 있는 먼지나 이물질을 효과적으로 청소하게 된다.

이와 달리, 진공흡입방식의 로봇 청소기는 회전솔이 제거된 흡입구를 평탄한 거실바닥(방바닥)에 근접되게 한 상태에서 흡입력을 발생시키면, 흡입구의 테두리와 거실바닥의 사이에서 공기흐름에 대한 병목현상이 발생되어 먼지나 이물질을 효과적으로 흡입하여 청소하게 된다.

도 1은 일반적인 회전솔 청소방식의 로봇 청소기에 회전솔가이드가 장착되는 과정을 보인 사시도이다.

회전솔 청소방식의 로봇 청소기(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부에 형성된 흡입구가이드(2)에 먼지를 털기 위한 회전솔유닛(3)이 회전가능하게 장착되고, 흡입구가이드(2)의 내측에서 일측에 먼지나 이물질이 흡입되는 흡입구(4)가 형성된다.

그리고, 흡입구가이드(2)는 회전솔가이드(5)가 장착되고, 회전솔유닛(3)의 솔부분이 지면에 접촉되도록 회전솔가이드(5)에 형성된 관통공(5a)을 통해 돌출된다.

이때, 관통공(5a)은 회전솔유닛(3)의 솔들이 전체적으로 돌출되도록 회전솔유닛(3)의 길이방향을 따라 장방형으로 길게 형성되면서 회전솔유닛(3)이 바닥에 접촉된 상태로 회전할 수 있는 넓이로 형성된다.

따라서, 회전솔 청소방식의 상기 로봇 청소기(1)는 카페트를 청소하는 경우 회전솔유닛(3)에 의해 카페트의 먼지나 이물질을 털면서 흡입구(4)를 통해 흡입하여 청소한다.

그러나, 회전솔 청소방식의 로봇 청소기(1)는 카페트를 청소하는 경우 효과적으로 청소를 할 수 있으나, 바닥면이 평탄한 거실바닥이나 방바닥을 청소하기에는 비효율적이며, 특히 돗자리나 다다미와 같이 짚으로 엮여진 바닥면을 청소하는 경우, 조밀하게 엮여진 짚들의 사이에 낀 먼지를 제거하기에는 한계가 있을 뿐만 아니라 회전하는 솔에 의해 짚들이 파손되는 문제점이 있다.

따라서, 회전솔 청소방식의 로봇 청소기(1)는 진공흡입방식으로 청소하는 것이 효율적이므로 흡입구가이드(2)에서 회전솔유닛(3)을 제거한 상태로 회전솔가이드(5)의 관통공(5a) 및 흡입구(4)를 통해 이물질이나 먼지를 진공흡입하는 것이 바람직하다.

그런데, 흡입구가이드(2) 및 관통공(5a)는 도 2에 도시된 바와 같이 바닥으로부터 이격(L)되어 있어서 이격된 부위로 흡입구(4)의 부압이 새어나가게 되므로 흡입력이 약화되어 바닥면의 이물질이나 먼지를 효율적으로 흡입할 수 없는 문제점이 있다.

특히, 돗자리나 다다미와 같은 바닥면의 경우 엮여진 짚들의 굴곡에 의해 흡입구의 흡입력이 더욱 약화되므로 짚들의 굴곡에 낀 먼지나 이물질을 제거하기에는 더욱 한계점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 돗자리와 같이 짚으로 엮여져 조밀한 굴곡을 갖는 바닥면을 짚들의 손상이 없이 청소할 뿐만 아니라, 흡입구의 부압을 조밀하게 분산된 상태로 바닥면에 제공함으로써 굴곡진 짚들의 사이에 낀 이물질이나 먼지를 제거할 수 있는 로봇 청소기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 로봇 청소기 본체의 저면에 형성되고, 바닥에 있는 먼지나 이물질을 로봇 청소기 본체 내부의 포집공간으로 유입시키도록 하기 위한 흡입구; 상기 흡입구를 폐곡선형태로 둘러싸고, 상기 로봇 청소기 본체의 내부에 마련된 팬의 작동에 의해 상기 흡입구 주위의 공간에 부압이 형성되도록 하는 흡입구 가이드; 및 상기 흡입구가이드를 차폐하도록 상기 흡입구 가이드에 탈착가능하게 결합되고, 상기 흡입구 주위에 형성된 부압을 분산된 상태로 바닥면에 제공하여 이물질이나 먼지를 흡입구로 빨아들이는 복수의 흡입관이 마련된 밀착흡입 가이드;를 포함하고, 상기 밀착흡입 가이드는, 상기 복수의 흡입관이 탄성변형 가능한 소재로 이루어지면서 바닥면을 향해 돌출형성되어 바닥면의 굴곡을 따라 유동하는 것을 특징으로 하며, 상기 밀착흡입 가이드는, 상기 복수의 흡입관을 통해 흡입된 이물질이나 먼지가 상기 흡입구로 유도될 수 있도록 상기 흡입구쪽을 향해 경사진 안내경사면이 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 밀착흡입 가이드는, 상기 흡입구 가이드에 탈착가능하게 결합되며 상기 흡입구로 연통하는 연통공이 관통형성된 가이드판; 및 상기 가이드판에 결합되어 상기 연통공을 차폐하면서 일측에 상기 복수의 흡입관이 돌출형성된 흡입관판;을 포함하며, 상기 밀착흡입 가이드는, 상기 가이드판 및 상기 흡입관판에 의해 판상을 이루고, 상기 밀착흡입 가이드는, 상기 가이드판이 플라스틱으로 구성되며, 상기 흡입관판이 상기 흡입관들과 함께 탄성변형이 가능한 고무재로 구성되어 상기 가이드판에 인서트나 볼팅으로 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기에 관계한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 로봇 청소기에 의하면, 밀착흡입 가이드의 흡입관들이 좁은 소통면적을 통해 흡입구의 부압을 증가시키는 동시에 부압을 조밀하게 분산된 형태로 바닥면에 제공하므로 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 바닥면을 깨끗하게 청소할 수 있다.

더욱이, 밀착흡입 가이드의 흡입관이 탄성변형 가능한 소재로 돌출되어 바닥면의 굴곡을 따라 유동하므로 굴곡진 바닥면의 사이사이에 낀 먼지나 이물질을 쓸면서 흡입하여 완전하게 제거할 수 있다.

또한, 밀착흡입 가이드에 흡입구를 향한 안내경사면이 마련되므로 흡입관을 통해 흡입된 이물질이나 먼지가 흡입구로 유도되어 포집될 수 있다.

이에 더하여, 밀착흡입 가이드가 가이드판과 가이드판에 결합되는 흡입관판으로 구성되어 판상을 이루므로, 가이드판을 플라스틱재로 형성하여 흡입구가이드에 견고하게 결합할 수 있으며, 흡입관판을 탄성변형 가능한 고무재로 형성함으로써 흡입관들이 바닥면의 굴곡을 따라 유동할 수 있다.

도 1은 일반적인 회전솔 청소방식의 로봇 청소기에 회전솔가이드가 장착되는 과정을 나타내는 분해사시도 및 결합사시도.
도 2는 일반적인 로봇 청소기의 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 분해 사시도 및 결합사시도.
도 4는 본 발명의 밀착흡입 가이드를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 종단면도.
도 6은 본 발명의 요부를 확대한 일부확대단면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 구현예들에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 로봇 청소기는 도 3에 도시된 바와 같이 로봇청소기 본체(1)에 마련된 흡입구(4), 흡입구가이드(2) 및 밀착흡입 가이드(10)를 포함하여 구성된다.

여기서, 로봇 청소기 본체(1)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 각종 센서를 통해 장애물이나 벽면 등을 감지하면서 구동륜의 구동에 의해 이동하는 통상의 로봇 청소기이다.

흡입구(4)는 바닥에 있는 먼지나 이물질을 로봇 청소기 본체(1) 내부로 유입하여 포집하는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 청소기 본체(1)의 저면에 홀이나 관형태로 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 청소기 본체(1)에 설치된 팬(F)에 의해 발생되는 흡입력을 통해 바닥면의 먼지나 이물질을 청소기 본체(1) 내부에 마련된 포집공간(S)으로 포집한다.

흡입구가이드(2)는 흡입구(4)의 측방을 차폐하여 흡입구(4)의 주위에 부압을 형성하기 위한 구성요소로써, 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 흡입구(4)의 측방을 폐곡선형태로 둘러싸서 팬(F)의 작동에 의해 발생되는 흡입력을 통해 흡입구(4) 주위의 흡입공간(A)에 부압을 형성한다.

이러한 흡입구가이드(2)는 청소기 본체(1)의 팬(F)이 작동하는 경우 전술한 흡입공간(A)에 형성되는 부압을 통해 바닥면의 이물질이나 먼지를 흡입구(4)로 유입시킨다.

밀착흡입 가이드(10)는 흡입구가이드(2)에 탈착가능하게 결합되어 진공흡입방식으로 평탄한 바닥면이나 특히 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 바닥면을 청소하기 위한 부재로써, 도 3에 도시된 바와 같이 판상으로 형성되어 흡입구가이드(2)에 결합되면서 흡입구(4)를 차폐하며, 하부에 마련된 복수의 흡입관(11)을 통해 먼지나 이물질을 흡입구(4)로 빨아들인다.

이러한 밀착흡입 가이드(10)는 흡입구가이드(2)에 탈착가능하게 고정하기 위한 다양한 구조나 결합수단이 적용될 수 있으며, 구체적인 예로는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 걸림돌기(13) 및 탄성돌기(15)를 포함하여 구성될 수 있다.

걸림돌기(13)는 흡입구가이드(2)의 일측에 걸려서 고정되도록 밀착흡입 가이드(10)의 일측에 마련되며, 탄성돌기(15)는 흡입구가이드(2)의 타측에 억지끼움으로 삽입되어 걸리거나 분리되도록 쐐기 형상으로 형성되고, 사용자가 손가락의 힘으로 가압할 수 있도록 단부에 손잡이(17)가 형성되어 밀착흡입 가이드(10)의 타측에 마련된다.

복수의 흡입관(11)은 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 흡입공간(A)에 형성된 부압을 조밀한 형태로 분산시키면서 부압을 증가된 상태로 바닥면에 제공한다. 즉, 흡입관(11)은 도 6에 도시된 바와 같이 흡입공간(A)보다 현저하게 작은 소통면적으로 형성되어 흡입공간(A)의 부압을 증가된 상태로 바닥면에 제공하며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수로 배치되어 흡입공간(A)의 부압을 분산된 상태로 바닥면에 제공한다. 따라서, 밀착흡입 가이드(10)는 복수의 흡입관(11)을 통해 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 형태의 바닥면을 청소하는데 적합하다.

한편, 밀착흡입 가이드(10)는 복수의 흡입관(11)이 탄성고무와 같이 탄성변형 가능한 소재로 형성되어 바닥면을 향해 돌출될 수 있다. 즉, 복수의 흡입관(11)은 도 6에 도시된 바와 같이 단부가 바닥면의 굴곡을 따라 제각기 유동하면서 굴곡진 바닥면의 사이에 낀 이물질이나 먼지를 쓸어내면서 빨아들여 흡입구(4)로 흡입시킬 수 있다.

또한, 밀착흡입 가이드(10)는 안내경사면(19)이 일측에 형성될 수 있다.

안내경사면(19)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 일측이 흡입구(4)쪽을 향해 경사지게 형성되어 복수의 흡입관(11)을 통해 흡입된 이물질이나 먼지를 흡입구(4)로 유도한다. 따라서, 바닥면의 이물질이나 먼지는 바닥면으로부터 흡입관(11)을 통해 흡입되면서 안내경사면(19)을 따라 흡입구(4)로 유도되어 전술한 포집공간(S)에 원활하게 포집될 수 있다.

다른 한편, 밀착흡입 가이드(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 판상으로 구성되되, 가이드판(10a)과 흡입관판(10b)으로 분리가능하게 구성될 수 있다.

가이드판(10a)은 전술한 걸림돌기(13) 및 탄성돌기(15)가 양측에 마련되어 흡입구가이드(2)에 탈착가능하게 결합되며, 일측에 전술한 안내경사면(19)이 마련되고 중앙에 흡입구(4)와 연통하는 연통공(10c)이 마련된다.

흡입관판(10b)은 복수의 흡입관(11)들이 돌출형성된 판으로 형성되어 가이드판(10a)에 결합되어 연통공(10c)을 차폐하는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 가이드판(10a)의 연통공(10c)에 인서트되면서 결합될 수 있으며, 이와 달리 볼팅에 의해 가이드판(10a)에 일체적으로 결합되면서 연통공(10c)을 차폐할 수도 있다.

여기서, 밀착흡입 가이드(10)는 가이드판(10a)과 흡입관판(10b)의 소재를 서로 다르게 형성할 수 있다.

즉, 가이드판(10a)은 플라스틱과 같은 합성수지로 형성하여 흡입구가이드(2)에 견고하게 결합할 수 있으며, 흡입관판(10b)은 탄성변형 가능한 고무재로 형성하여 복수의 흡입관(11)들이 도 6에 도시된 바와 같이 바닥면의 굴곡을 따라 유동하면서 바닥면의 먼지나 이물질들을 쓸어내어 흡입구(4)로 빨아들일 수 있다.

이상과 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 작동 및 작용을 설명한다.

밀착흡입 가이드(10)는 일측에 마련된 걸림돌기(13)가 흡입구가이드(2)의 일측에 걸린상태에서 손잡이(17)를 통해 탄성돌기(15)를 가압하여 흡입구가이드(2)의 타측에 억지끼움으로 결합한다.

밀착흡입 가이드(10)가 장착된 로봇 청소기 본체(1)는 돗자리나 다다미와 같은 바닥면을 다수의 센서 및 구동륜의 작동에 의해 주행하면서 팬(F)의 작동에 따라 흡입공간(A)에 형성된 부압을 복수의 흡입관(11)을 통해 바닥면에 제공하여 바닥면의 이물질이나 먼지를 복수의 흡입관(11)으로 빨아들인다.

이때, 흡입관(11)은 흡입공간(A)보다 현저히 작은 소통면적을 가지면서 다수로 배열되므로 굴곡진 바닥면 사이에 낀 먼지나 이물질을 강하게 빨아들여 제거한다.

또한, 밀착흡입 가이드(10)는 복수의 흡입관(11)이 탄성변형 가능하게 형성되어 청소기 본체(1)의 주행에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 바닥면의 굴곡을 따라 유동하면서 바닥면의 이물질이나 먼지를 흡입한다.

이때, 흡입관(11)은 바닥면을 따라 탄성변형하면서 이동하므로 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸면서 청소하는 동시에 쓸린 먼지나 이물질을 흡입하여 제거한다.

그리고, 밀착흡입 가이드(10)의 안내경사면(19)은 복수의 흡입관(11)을 통해 흡입된 이물질이나 먼지를 흡입구(4)로 유도하며, 흡입구(4)로 유도된 이물질이나 먼지는 포집공간(S)으로 포집되어 사용자에 의해 제거된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 로봇 청소기는, 밀착흡입 가이드(10)의 흡입관(11)들이 좁은 소통면적을 통해 흡입구(4)의 부압을 증가시키는 동시에 부압을 조밀하게 분산된 형태로 바닥면에 제공하므로 돗자리와 같이 조밀하게 굴곡진 바닥면을 깨끗하게 청소할 수 있다.

더욱이, 밀착흡입 가이드(10)의 흡입관(11)이 탄성변형 가능한 소재로 돌출되어 바닥면의 굴곡을 따라 유동하므로 굴곡진 바닥면의 사이사이에 낀 먼지나 이물질을 완전히 제거할 수 있다.

또한, 밀착흡입 가이드(10)에 흡입구(4)를 향한 안내경사면(19)이 마련되므로 흡입관(11)을 통해 흡입된 이물질이나 먼지가 흡입구(4)로 유도되어 포집공간(S)에 포집될 수 있다.

이에 더하여, 밀착흡입 가이드(10)가 가이드판(10a)과 가이드판(10a)에 결합되는 흡입관판(10b)으로 구성되므로, 가이드판(10a)을 플라스틱재로 형성하여 흡입구가이드(2)에 견고하게 결합할 수 있으며, 흡입관판(10b)을 탄성변형 가능한 고무재로 형성함으로써 흡입관(11)들이 바닥면의 굴곡을 따라 유동할 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

1 : 청소기 본체 2 : 흡입구 가이드
4 : 흡입구 10 : 밀착흡입 가이드
11 : 흡입관 13 : 걸림돌기
15 : 탄성돌기 17 : 손잡이
19 : 탄성돌기 A : 흡입공간
S : 적재공간

Claims (4)

1. 로봇 청소기 본체의 저면에 형성되고, 바닥에 있는 먼지나 이물질을 로봇 청소기 본체 내부의 포집공간으로 유입시키도록 하기 위한 흡입구;
   상기 흡입구를 폐곡선형태로 둘러싸고, 상기 로봇 청소기 본체의 내부에 마련된 팬의 작동에 의해 상기 흡입구 주위의 공간에 부압이 형성되도록 하는 흡입구 가이드; 및
   상기 흡입구가이드를 차폐하도록 상기 흡입구 가이드에 탈착가능하게 결합되고, 상기 흡입구 주위에 형성된 부압을 분산된 상태로 바닥면에 제공하여 이물질이나 먼지를 흡입구로 빨아들이는 복수의 흡입관이 마련된 밀착흡입 가이드;를 포함하고,
   상기 밀착흡입 가이드는,
   상기 복수의 흡입관이 탄성변형 가능한 소재로 이루어지면서 바닥면을 향해 돌출형성되어 바닥면의 굴곡을 따라 유동하는 것을 특징으로 하며,
   상기 밀착흡입 가이드는,
   상기 복수의 흡입관을 통해 흡입된 이물질이나 먼지가 상기 흡입구로 유도될 수 있도록 상기 흡입구쪽을 향해 경사진 안내경사면이 형성된 것을 특징으로 하고,
   상기 밀착흡입 가이드는,
   상기 흡입구 가이드에 탈착가능하게 결합되며 상기 흡입구로 연통하는 연통공이 관통형성된 가이드판; 및
   상기 가이드판에 결합되어 상기 연통공을 차폐하면서 일측에 상기 복수의 흡입관이 돌출형성된 흡입관판;을 포함하며,
   상기 밀착흡입 가이드는,
   상기 가이드판 및 상기 흡입관판에 의해 판상을 이루고,
   상기 밀착흡입 가이드는,
   상기 가이드판이 플라스틱으로 구성되며,
   상기 흡입관판이 상기 흡입관들과 함께 탄성변형이 가능한 고무재로 구성되어 상기 가이드판에 인서트나 볼팅으로 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
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