KR101396212B1 - 초음파를 이용한 덕트청소 로봇 - Google Patents

초음파를 이용한 덕트청소 로봇 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 덕트청소 로봇에 관한 것으로; 한 쌍의 앞바퀴 및 한 쌍의 뒷바퀴가 구비되는 몸체와, 이 몸체의 전면 및 상부에 설치되는 제1 및 제2브러쉬부로 이루어진 덕트 청소용 로봇에 있어서, 덕트 표면에 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단과 초음파를 발생하는 초음파발생수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단과 초음파를 발생하는 초음파발생수단을 구비하여 화학적 세정액을 포함한 습식 청소 방식을 이용해 덕트 내부의 미세먼지와 생물학적, 화학적 오염원을 효과적으로 제거 및 살균하는 장점이 있다. 특히 본 발명은 기존 청소로봇에는 장착되어 있지 않은 초음파 청소기능을 탑재하여 브러쉬로 기계적 청소가 어려운 덕트 면의 모서리, 이음쇠, 요철 부분의 먼지와 오염물의 제거를 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 기존 브러쉬를 장착한 다양한 형태의 덕트 청소로봇에 적용이 용이하다.

Description

초음파를 이용한 덕트청소 로봇 {Duct cleaning robot using ultra-sonic}
본 발명은 초음파를 이용한 덕트청소 로봇에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 브러쉬를 이용하여 덕트내의 분진과 먼지를 1차적으로 제거하고 브러쉬만으로 제거하기 어려운 덕트 표면의 미세먼지와 미생물 등의 오염물질을 자동주행 로봇에 세정액을 살포하고 초음파를 발생하여 2차적으로 제거하여 덕트를 효과적으로 청소할 수 있는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 지하공간 내에 폐쇄적으로 운영되는 있는 지하역사, 지하상가등의 환기 및 급기는 덕트와 공기조화기 등의 공조 장치를 통하여 이루어진다.
공조용 덕트는 건물 내부의 천장 내에 은폐되어 설치되며 공조기에서 각 대상공간의 흡입구 및 취출구에 이르기까지 그 형태와 치수가 다양하게 변화한다.
한편, 공조장치를 통해 덕트내를 통과하는 공기에 함유된 부유분진은 덕트 내에 부착, 침강, 흡착 및 응집 등을 통해 축적되고 재 비산(飛散)되어 실내공기를 오염시키는 원인이 되고, 이로 인해 건물 내부에서 생활하는 사람들에게 천식이나 기관지염 등 각종 질환을 유발하여 건강 저해의 원인이 되고 있다.
이렇게, 건물에 설치된 덕트를 통해 오염된 공기를 접촉하면서 발생하는 질병들을 빌딩증후군이라고 까지 표현하고 있는 실정이다.
또한, 덕트를 통해 건물 내부로 흘러들어오는 미세한 먼지 등은 컴퓨터 등의 정밀 전자기기에 쌓이면서 작동장애 및 불량률을 증가시킬 뿐만 아니라, 덕트 내에 쌓인 먼지는 공기의 원활한 흐름을 방해하게 되어 냉난방의 열효율을 낮춤으로써, 에너지 소비 또한 늘어나게 되고 화재의 위험도 늘어나게 되었다.
이에 따라, 주기적으로 덕트를 청소하는 작업이 이루어 지게 되는데, 덕트의 통로가 좁고 길이가 길게 형성되어 사람이 직접 청소를 행하는 것이 불가능하여 덕트를 청소할 수 있는 각종 장비들이 개발되어 사용되고 있다.
특히, 덕트 청소용 로봇은 원격조종으로 로봇을 간편하게 제어하면서 카메라 등을 장착하여 덕트 내부의 상태까지 확인하고, 일측에 장착된 청소용 브러쉬를 이용하여 청소를 행함으로써, 덕트의 청소가 더욱 간편해지는 관계로 널리 이용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 덕트 청소용 로봇은 일반적으로 높이가 승강되는 한개의 브러쉬를 장착하여 전진하면서 천장을 청소하고, 브러쉬의 높이를 조절한 후 전진하면서 바닥을 청소하게 되는데, 이러한 방식으로 인해 청소 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 두개의 브러쉬를 장착한 경우에는 덕트의 천장과 바닥을 동시에 청소할 수는 있지만 두 브러쉬 사이의 간격이 떨어져 있으므로 측벽의 전체적인 청소는 힘든 문제점이 있었다.
물론, 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-540450호 "덕트 청소용 로봇의 브러쉬 승강장치"가 제시된 바 있지만, 이는 덕트의 높이에 따라 브러쉬의 높이가 변하여 덕트의 천장과 바닥을 청소하면서 덕트의 측면도 함께 청소할 수 있도록 구성되는 건식 청소 장치이다.
이와 같은 건식 청소 방식의 덕트 청소용 로봇은 덕트내의 이음부, 모서리등에 존재하는 먼지와 미생물의 번식 등으로 인한 생물학적 오염에 대한 완전한 청소를 기대하기 어렵다.
또한, 이상의 청소방식은 물과 화학적 세정액을 사용하지 않는 건식청소방식으로는 생물학적 오염원과 덕트의 틈새에 고착된 먼지를 제거하는 데에도 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 로봇에 장착된 브러쉬를 이용하여 덕트내의 분진과 먼지를 1차적으로 제거하고, 브러쉬만으로 제거하기 어려운 덕트 표면의 미세먼지와 미생물등의 오염물질을 2차적으로 제거하기 위해서 세정액 살포 기능과 초음파 발생 기능을 갖추어 오염된 덕트 면을 효과적으로 청소할 수 있는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 건식 청소 방식의 덕트 청소용 로봇으로는 청소가 용이하지 않은 덕트 내의 이음부, 모서리 등의 틈새에 존재하는 먼지와 미생물의 번식 등을 효과적으로 제거할 수 있는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇을 제공하는데에도 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
한 쌍의 앞바퀴 및 한 쌍의 뒷바퀴가 구비되는 몸체와, 이 몸체의 전면 및 상부에 설치되는 제1 및 제2브러쉬부로 이루어진 덕트 청소용 로봇에 있어서, 덕트 표면에 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단과 초음파를 발생하는 초음파발생수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇을 제공한다.
이때, 상기 세정액 살포수단은 상기 몸체에 구비되어 화학적 세정액이 채워진 세정액 저장용기 및 펌프와, 상기 제1 및 제2브러쉬부의 일측에 구비되어 상기 펌프의 구동에 따라 상기 세정액 저장용기의 세정액을 분사하는 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 분사노즐은 상기 제1브러쉬부가 설치되는 고정프레임과, 상기 제2브러쉬부가 설치되는 설치부재에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초음파발생수단은 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기의 구동을 제어하는 초음파 발생 제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 초음파 발생기는 제1 및 제2브러쉬부를 구성하는 제1 및 제2브러쉬 내부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 세정액 살포수단과 초음파 발생수단은 로봇의 운행을 제어하는 로봇제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체의 앞바퀴와 뒷바퀴는 무한궤도에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1브러쉬부는 몸체의 전방으로 돌출되게 고정프레임이 구비되고, 이 고정프레임의 돌출된 끝단부에는 양측으로 한 쌍의 제1브러쉬가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2브러쉬부는 몸체 상부에 고정되는 제1회전부와, 상기 제1회전부에 설치되어 승강동작을 수행하는 작동부와, 상기 작동부에 설치되는 제2브러쉬로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1회전부는 몸체의 상부로 돌출되게 설치되는 지주와, 상기 지주의 상부에 설치되는 제1고정부재와, 상기 제1고정부재의 측부에 설치되는 제1모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 작동부는 제1회전부의 제1모터에 구비된 모터축에 고정되는 고정관이 구비된 제2고정부재와, 상기 고정관에 결속되고, 상부에 실린더로드가 구비된 실린더와, 상기 실린더의 실린더로드에 결속되고, 양측부에 제2브러쉬가 결속되는 결속축이 형성된 설치부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 실린더의 상부에는 실린더를 커버되게 결속되는 가이드부재가 구비되고, 상기 가이드부재의 양측부에 관통되게 결속되고, 일측은 설치부재의 하부에 고정되는 한 쌍의 가이드봉이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동부를 회전시키는 제2회전부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2회전부는 작동부의 제2고정부재의 상부에 설치되고 모터축에 제1스프라켓이 형성된 제2모터가 구비되고, 상기 작동부의 실린더에는 제1스프라켓 체인에 의해 서로 연결된 제2스프라켓이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단과 초음파를 발생하는 초음파발생수단을 구비하여 화학적 세정액을 포함한 습식 청소 방식을 이용해 덕트 내부의 미세먼지와 생물학적, 화학적 오염원을 효과적으로 제거 및 살균하는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 기존 청소로봇에는 장착되어 있지 않은 초음파 청소기능을 탑재하여 브러쉬로 기계적 청소가 어려운 덕트 면의 모서리, 이음쇠, 요철 부분의 먼지와 오염물의 제거를 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 기존 브러쉬를 장착한 다양한 형태의 덕트 청소로봇에 적용이 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇을 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇을 보인 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇의 제2브러쉬부의 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇의 제2브러쉬를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇의 청소 상태를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 초음파를 이용한 덕트청소 로봇을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 5에 의하면, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 덕트청소 로봇(100)은 제1 및 제2브러쉬(214,312)를 장착하여 덕트(1)의 바닥 및 천정의 이물질이나 분진을 털어내는 것이 가능하도록 하고, 제1 및 제2브러쉬(214,312)만의 회전으로 청소가 어려운 미세먼지 잔유물, 덕트 틈새의 먼지, 미생물의 번식 등에 의한 오염물질은 제1 및 제2브러쉬(214,312) 일측에 구비되어 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단(700)과 초음파발생수단(800)을 이용한 마이크로버블의 공동화(Cavitation)를 유도하고 음파유동을 일으켜 제1 및 제2브러쉬(214,312)를 이용한 기계적인 청소 후에도 남아있는 덕트(1) 면의 미세먼지 및 오염물질을 효과적으로 청소할 수 있도록 한다.
그리고, 초음파를 이용한 청소후에 덕트(1) 면으로부터 분리된 오염물질은 별도의 진공흡입기(107)를 설치하여 제거할 수 있다. 새정액의 분사와 초음파의 발생은 제1 및 제2브러쉬(214,312)의 회전과 연동하여 자동으로 작동할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 초음파를 이용한 덕트청소 로봇은 통상의 청소 로봇 몸체(110)가 구비된다.
즉, 상기 몸체(110)는 각각의 한 쌍의 이루어진 앞바퀴(112)와 뒷바퀴(114)가 구비되고, 도면에는 도시하지 않았으나, 앞바퀴(112)와 뒷바퀴(114)를 구동시키는 구동수단이 몸체(110)의 내측에 설치되고, 배터리가 구비되며, 무선으로 조종할 수 있게 무선통신이 장착되어 있다.
여기서, 상기 몸체(110)에 구비된 한 쌍의 앞바퀴(112) 및 뒷바퀴(114)는 서로 무한궤도(116)에 의해 연결된다.
따라서, 상기 앞바퀴(112)와 뒷바퀴(114)가 무한궤도(116)에 의해 서로 연결되어 덕트의 내부를 청소할 때 장애물이 있더라도 방해받지 않고 안전하게 운행하면서 청소를 수행할 수 있게 된다.
그리고, 상기 몸체(110)의 전면에는 덕트의 바닥부를 청소하는 제1브러쉬부(210)가 구비된다.
여기서, 상기 제1브러쉬부(210)는 몸체(110)의 전방으로 돌출되는 고정프레임(212)이 구비되고, 이 고정프레임(212)의 끝단부에는 한 쌍의 제1브러쉬(214)가 회동 가능하게 장착된다.
이때, 상기 몸체(110)의 전방에 설치된 제1브러쉬(214)는 덕트의 바닥부를 향하도록 경사지게 설치하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 몸체(110)의 운행 중 몸체(110)의 전방에 설치된 제1브러쉬(214)가 회전하면서 덕트의 바닥면에 쌓여 있는 먼지 등 이물질을 제거할 수 있게 된다.
또한, 상기 몸체(110)의 상부에는 덕트의 상면과 양측면에 잔류하는 먼지 등 이물질을 제거하는 제2브러쉬부(310)가 구비된다.
여기서, 상기 몸체(110)의 상부에 설치되어 제2브러쉬부(310)를 좌,우로 회전시키는 제1회전부(410)가 구비된다.
이때, 상기 제1회전부(410)는 몸체(110)의 상부에 고정되는 지주(412)가 구비되고, 이 지주(412)의 상부에는 제1고정부재(414)가 구비되며, 제1고정부재(414)의 측부에는 제1모터(416)가 구비된다.
나아가, 상기 제1회전부(410)에 설치되어 제1모터(416)의 작동에 의해 좌,우로 동작하는 작동부(510)가 구비된다.
이때, 상기 작동부(510)는 제1회전부(410)의 제1모터(416)에 구비된 모터축에 고정되는 고정관(512a)이 상단에 설치된 제2고정부재(512)가 구비되고, 제2고정부재(512)의 고정관(512a)에 결속되어 상부에 실린더로드(514a)가 결속된 실린더(514)가 구비되며, 실린더(514)의 실린더로드(514a)에 결속되는 설치부재(516)가 구비된다.
따라서, 상기 제1모터(416)의 작동에 의해 제2고정부재(512)가 좌,우 방향으로 회동되고, 실린더(514)의 작동에 의해 실린더로드(514a)가 인출되면서 설치부재(516)가 이동하게 된다.
아울러, 상기 작동부(510)의 설치부재(516)에 설치되어 제1모터(416)의 동작에 의해 덕트의 상부면과 양측면에 쌓인 먼지 등 이물질을 제거하는 한 쌍의 제2브러쉬(312)가 구비된다.
이때, 상기 한 쌍의 제2브러쉬(312)는 설치부재(516)의 양측부로 돌출된 결속축(516a)이 구비되고, 이 설치부재(516)의 양측으로 돌출된 결속축(516a)에 회동 가능하게 제2브러쉬(312)가 체결 고정된다.
그리고, 상기 작동부(510)의 실린더(514) 상단부에는 실린더(514)가 관통하여 고정되는 가이드부재(518)가 구비되고, 이 실린더(514)의 양측에 위치되게 가이드부재(518)의 양측부를 관통하여 일측부가 설치부재(516)의 하부에 고정되는 한 쌍의 가이드봉(518a)이 구비된다.
따라서, 상기 실린더(514)의 실린더로드(514a)가 인출될 때 이 가이드봉(518a)이 가이드부재(518)를 따라 승하강하게 되어 실린더로드(514a)가 안전하게 동작을 수행하면서 제2브러쉬(312)가 덕트의 상부면 및 양측면에 접촉하여 청소가 이루어지게 된다.
또한, 상기 작동부(510)에 설치되어 제2브러쉬(312)가 설치된 실린더(514)를 회전시키는 제2회전부(610)가 구비된다.
여기서, 상기 제2회전부(610)는 작동부(510)의 제2고정부재(512) 상부에 제2모터(612)가 설치되고, 제2모터(612)의 모터축(612a)에는 제1스프라켓(614)이 구비된다.
나아가, 상기 제2고정부재(512)에 형성된 고정관(512a)의 하단부 일측부에 절개부가 형성되고, 이 절개부를 통하여 제2모터(612)에 구비된 제1스프라켓(614)과 체인(615)에 의해 서로 연결되는 제2스프라켓(616)이 구비되되, 제2스프라켓(616)은 실린더(514)의 하단 외주면에 고정 설치된다.
이때, 상기 제2고정부재(512)의 고정관(512a) 내측에는 실린더(514)가 원활하게 회전할 수 있도록 지지하는 다수개의 베어링(515)이 구비된다.
따라서, 상기 제2모터(612)의 작동에 의해 제2모터(612)에 구비된 제1스프라켓(614)과 체인(615)에 의해 서로 연결된 제2스프라켓(616)이 회전하게 되고, 제2스프라켓(616)의 회전에 의해 제2스프라켓(616)이 고정된 실린더(514)가 고정관(514a) 내에서 회전하게 되어 작동부(510)의 설치부재(516)에 설치된 제2브러쉬(312)의 방향이 전환되게 된다.
즉, 상기 제1브러쉬(312)는 덕트의 하부면의 청소가 가능하고, 상부의 제2브러쉬(214)는 천장을 포함한 3면의 청소가 가능하며 길이의 조정이 가능하여 덕트의 크기 및 모양에 가변적으로 대응할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 덕트 청소용 로봇(100)은 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단(700)과 초음파를 발생하는 초음파발생수단(800)을 구비하여 화학적 세정액을 덕트 표면에 분사하고 초음파를 발생시켜 마이크로버블의 공동화(Cavitation)를 유도하고 음파유동을 일으켜 제1 및 제2브러쉬(214,312)를 이용한 기계적인 청소 후에도 남아있는 덕트(1) 면의 미세먼지 및 오염물질을 청소한다.
상기 세정액 살포수단(700)은 로봇 몸체(110)에 구비되어 화학적 세정액이 채워진 세정액 저장용기(710) 및 펌프(720)와, 상기 제1 및 제2브러쉬부(210,310)의 일측에 구비되어 펌프(720)의 구동에 따라 세정액 저장용기(710)의 세정액을 분사하는 분사노즐(730)로 구성된다.
이 경우 상기 분사노즐(730)은 제1 및 제2브러쉬부(210,310)에 각각 복수가 설치된다. 좀 더 구체적으로는 상기 분사노즐(730)은 제1브러쉬부(210)가 설치되는 고정프레임(212)과, 제2브러쉬부(310)가 설치되는 설치부재(516)에 구비되어 제1 및 제2브러쉬부(210,310)가 자유롭게 회전하더라도 분사노즐(730)은 덕트(1) 면을 향해 세정액을 분사할 수 있도록 한다. 특히 상기 분사노즐(730)은 상기 제1 및 제2브러쉬(214,312)의 가운데와 양측에 복수를 설치한다.
한편, 상기 초음파발생수단(800)은 상기 제1 및 제2브러쉬(214,312)의 내부에 구비되는 초음파 발생기(810)와, 상기 로봇 몸체(110)에 구비되어 상기 초음파 발생기(810)의 구동을 제어하는 초음파 발생 제어기(820)로 구성된다.
이 경우 상기 초음파 발생기(810)는 상황에 따라 로봇 몸체(110)의 일측에 구비함도 가능하다.
물론, 상기 펌프(720)와 초음파 발생 제어기(820)는 로봇의 운행을 제어하는 로봇제어기(108)의 제어를 통해 분무량과 시간 등이 제어된다.
이와 같은 구성에 의하면 제1 및 제2브러쉬(214,312)를 이용한 1차적인 기계적 청소 후 2차 청소를 위하여 제1 및 제2브러쉬(214,312)의 중앙 및 양 끝단에 세정액을 분무할 수 있는 분사노즐(730)이 구비되어 로봇 몸체(110)에 구비된 세정액 저장용기(710)의 세정액을 펌프(720)의 구동에 의해 덕트면, 모서리, 이음부 등에 살포할 수 있다. 특히 초음파 발생기(810)로 덕트(1) 면에 살포된 세정액의 마이크로버블의 공동화(Cavitation)를 유도하고, 그 음파유동을 이용한 덕트 면 내부의 오염원을 제거 및 살균한다.
본 발명의 초음파 세척기능은 제1 및 제2브러쉬부(210,310)를 동시에 구비한 덕트 청소용 로봇 이외에도 제1 또는 제2브러쉬부(210,310) 중에 어느 하나를 구비하는 덕트 청소용 로봇에도 적용이 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참고로 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇에 대한 작용 관계를 설명한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 덕트 청소용 로봇(100)은 먼저, 덕트에 투입시킨 후 전원을 인가시키게 되면 청소용 로봇(100)이 운행을 하게 된다.
이때, 상기 제1,2브러쉬부(210)(310)에 구비된 제1,2브러쉬(214)(312)를 전동모터(미도시)에 의해 회전하면서 덕트에 쌓인 먼지 등 이물질을 제거하는 청소가 이루어지게 된다.
이렇게, 상기 청소용 로봇(100)이 운행할 때 제1브러쉬부(210)의 제1브러쉬(214)는 항상 덕트(1)의 바닥부에 접촉된 상태로 운행하게 되어 덕트의 바닥부에 쌓인 먼지 등 이물질을 제거하게 되고, 제2브러쉬부(310)의 제2브러쉬(312)는 양측부로 왕복 회전 동작을 하면서 덕트의 내측 상부면 및 양측면을 청소하게 된다.
즉, 상기 제1브러쉬부(210)의 제1브러쉬(214)는 항상 덕트의 내측 바닥부에 밀착된 상태를 유지하게 되어 청소용 로봇(100)이 운행하는 과정에서 덕트의 내측 바닥부의 청소가 이루어지게 된다.
한편, 상기 제2브러쉬부(310)를 이용하여 덕트의 내측 상부면과 양측부를 청소하고자 하는 경우에는 다음과 같다.
먼저, 상기 제2브러쉬(312)를 이용하여 덕트의 내측 상부면을 청소하고자 하는 경우에는 제2브러쉬(312)가 덕트의 상부면에 밀착되도록 작동부(510)의 실린더(514)를 작동시켜 실린더로드(514a)를 인출시키게 되면 제2브러쉬(312)는 상부로 이동하면서 덕트의 상부면에 밀착되어 덕트의 상부면을 청소하게 된다.
그리고, 상기 제2브러쉬(312)를 이용하여 덕트의 양측면을 청소하고자 하는 경우에는 제1회전부(410)의 제1모터(416)를 작동시키게 되면 제2고정부재(512)가 일방향으로 회전하게 되어 제2브러쉬(312)는 덕트의 측면에 접촉된 상태가 되어 덕트의 측면을 청소할 수 있게 된다.
이때, 상기 제2모터(612)를 정역 동작할 수 있도록 조작하게 되면 청소용 로봇(100)이 운행하는 상태에서 덕트의 상부면과 양측면을 동시에 청소할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 및 제2브러쉬(214,312)를 이용한 청소를 수행한 후, 펌프(720)를 구동하여 분사노즐(730)을 통해 세정액을 덕트(1)의 덕트면, 모서리, 이음부 등에 살포하고, 초음파 발생 제어기(820)를 통해 초음파 발생기(810)를 구동시켜 덕트(1) 면에 살포된 세정액의 마이크로버블의 공동화(Cavitation)를 유도한다. 이를 통해 음파유동을 이용한 덕트(1) 면 내부의 오염원을 2차로 제거 및 살균함으로서 청결하게 덕트 내부를 청소한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
100 : 덕트 청소용 로봇 110 : 몸체
112 : 앞바퀴 114 : 뒷바퀴
116 : 무한궤도 210, 310 : 제1,2브러쉬부
212 : 고정프레임 214, 312 : 제1,2브러쉬
410, 610 : 제1,2회전부 412 : 지주
414, 512 : 제1,2고정부재 416, 612 : 제1,2모터
510 : 작동부 512a : 고정관
514 : 실린더 514a : 실린더로드
515 : 베어링 516 : 설치부재
516a : 결속축 518 : 가이드부재
518a : 가이드봉 612a : 모터축
614, 616 : 제1,2스프라켓 700: 세정액 살포수단
710: 세정액 저장용기 720: 펌프
730: 분사노즐 800: 초음파발생수단
810: 초음파 발생기 820: 초음파 발생 제어기

Claims (14)

  1. 한 쌍의 앞바퀴 및 한 쌍의 뒷바퀴가 구비되는 몸체와, 이 몸체의 전면 및 상부에 설치되는 제1 및 제2브러쉬부로 이루어진 덕트 청소용 로봇에 있어서,
    덕트 표면에 화학적 세정액을 살포하는 세정액 살포수단과 초음파를 발생하는 초음파발생수단이 구비되되,
    상기 제2브러쉬부는 몸체 상부에 고정되는 제1회전부와, 상기 제1회전부에 설치되어 승강동작을 수행하는 작동부와, 상기 작동부에 설치되는 제2브러쉬로 이루어지고,
    상기 작동부를 회전시키는 제2회전부가 구비된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세정액 살포수단은 상기 몸체에 구비되어 화학적 세정액이 채워진 세정액 저장용기 및 펌프와, 상기 제1 및 제2브러쉬부의 일측에 구비되어 상기 펌프의 구동에 따라 상기 세정액 저장용기의 세정액을 분사하는 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 제1브러쉬부가 설치되는 고정프레임과, 상기 제2브러쉬부가 설치되는 설치부재에 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파발생수단은 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기의 구동을 제어하는 초음파 발생 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 초음파 발생기는 제1 및 제2브러쉬부를 구성하는 제1 및 제2브러쉬 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 세정액 살포수단과 초음파 발생수단은 로봇의 운행을 제어하는 로봇제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체의 앞바퀴와 뒷바퀴는 무한궤도에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1브러쉬부는 몸체의 전방으로 돌출되게 고정프레임이 구비되고, 이 고정프레임의 돌출된 끝단부에는 양측으로 한 쌍의 제1브러쉬가 설치된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1회전부는 몸체의 상부로 돌출되게 설치되는 지주와, 상기 지주의 상부에 설치되는 제1고정부재와, 상기 제1고정부재의 측부에 설치되는 제1모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 작동부는 제1회전부의 제1모터에 구비된 모터축에 고정되는 고정관이 구비된 제2고정부재와, 상기 고정관에 결속되고, 상부에 실린더로드가 구비된 실린더와, 상기 실린더의 실린더로드에 결속되고, 양측부에 제2브러쉬가 결속되는 결속축이 형성된 설치부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 실린더의 상부에는 실린더를 커버되게 결속되는 가이드부재가 구비되고,
    상기 가이드부재의 양측부에 관통되게 결속되고, 일측은 설치부재의 하부에 고정되는 한 쌍의 가이드봉이 구비된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
  13. 삭제
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제2회전부는 작동부의 제2고정부재의 상부에 설치되고 모터축에 제1스프라켓이 형성된 제2모터가 구비되고,
    상기 작동부의 실린더에는 제1스프라켓 체인에 의해 서로 연결된 제2스프라켓이 구비된 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 덕트청소 로봇.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105251710A (zh) * 2015-11-13 2016-01-20 昆山联滔电子有限公司 清洗机
KR101978720B1 (ko) * 2017-12-28 2019-08-28 주식회사 청명시스템 로봇 청소기
KR102545828B1 (ko) 2022-08-09 2023-06-21 주식회사 케이크린 덕트 크리닝 대차 시스템
KR102596813B1 (ko) 2023-06-15 2023-11-02 주식회사 케이크린 덕트 청소 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106239532B (zh) * 2016-10-25 2019-01-15 王伟 光伏机器人产品驱动轮自带清扫功能运行结构
CN110052459A (zh) * 2019-04-26 2019-07-26 中国水利水电科学研究院 一种输水工程结构内壁预清理装置及裂纹检测套装
CN110355159A (zh) * 2019-07-05 2019-10-22 天津大学 一种圆形管道吸扫一体式装置
CN113070743B (zh) * 2020-01-03 2022-06-28 上海飞机制造有限公司 一种机器人末端执行器及机器人
CN112086004A (zh) * 2020-07-22 2020-12-15 北京杰创永恒科技有限公司 基于agv的自动搬运系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209691A (ja) * 1983-05-12 1984-11-28 石川島播磨重工業株式会社 超音波による管洗浄方法及びその装置
KR19980032601U (ko) * 1996-12-04 1998-09-05 김종석 원격조정용 에어덕트 청소기
KR19990001075U (ko) * 1997-06-16 1999-01-15 박지순 덕트(duct)청소용 로봇

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59209691A (ja) * 1983-05-12 1984-11-28 石川島播磨重工業株式会社 超音波による管洗浄方法及びその装置
KR19980032601U (ko) * 1996-12-04 1998-09-05 김종석 원격조정용 에어덕트 청소기
KR19990001075U (ko) * 1997-06-16 1999-01-15 박지순 덕트(duct)청소용 로봇

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105251710A (zh) * 2015-11-13 2016-01-20 昆山联滔电子有限公司 清洗机
CN105251710B (zh) * 2015-11-13 2017-07-21 昆山联滔电子有限公司 清洗机
KR101978720B1 (ko) * 2017-12-28 2019-08-28 주식회사 청명시스템 로봇 청소기
KR102545828B1 (ko) 2022-08-09 2023-06-21 주식회사 케이크린 덕트 크리닝 대차 시스템
KR102596813B1 (ko) 2023-06-15 2023-11-02 주식회사 케이크린 덕트 청소 장치

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