KR102267856B1 - 브러쉬 속도조절형 전기청소차 - Google Patents
브러쉬 속도조절형 전기청소차 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 브러쉬 속도조절형 전기청소차에 관한 것으로, 그 목적은 차량의 주행속도에 대응하여 브러쉬의 회전속도가 자동으로 조절되도록 이루어진 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 흡입장치와 브러쉬와 사이클론 집진기와 전기 집진기 및 블로워를 포함하는 전기청소차에 있어서, 차량의 구동축으로부터 동력을 전달받아 작동하는 자가발전시스템; 상기 구동축의 회전수를 감지하는 속도검출기; 및 상기 속도검출기에서 검출되는 구동축의 회전수에 비례하여 브러쉬의 모터 회전속도를 증감시키는 제어기;를 포함하되, 상기 브러쉬는, 차량의 전방 하단부 좌우 양측에 설치된 2개의 전방 브러쉬와, 차량의 후방 하단부 좌우 양측에 설치된 2개의 후방 브러쉬로 구성되고, 상기 흡입장치는, 차량의 좌우측에 설치된 전방 브러쉬와 전방 브러쉬의 사이공간 뒤쪽에서 전방 브러쉬의 회전에 의해 비산되는 먼지를 흡입하도록 배치된 비산먼지 흡입노즐과, 상기 후방 브러쉬를 내부에 수용한 채로 전방 브러쉬와 후방 브러쉬에 의해 차량의 중심부로 모아진 노면의 쓰레기를 수거하도록 차량의 후방 하단부에 설치된 바닥 흡입노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공한다.
Description
본 발명은 전기청소차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청소차의 주행속도에 대응하여 브러쉬의 구동속도를 조절하는 기능을 포함하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차에 관한 것이다.
각 지방자치단체 또는 도로를 관리하는 기관에서는 이미 건설되어 사용되고 있는 도로에 떨어진 쓰레기를 수거하여 노면을 청결한 상태로 유지시키는 청소작업을 주기적으로 실시하고 있다.
도로 청소작업은 청소면적이 넓어 많은 인력과 시간이 요구될 뿐만 아니라, 주변에 차량이 주행하는 상황에서 작업이 이루어지는 관계로 사고의 위험이 높아 도로 청소에 적합한 구조를 갖도록 제작된 차량(이하 '청소차'라 한다)을 이용하여 청소작업을 실시하고 있다.
한편, 종래에는 살수방식의 청소차와 진공흡입방식의 청소차가 사용되고 있다.
상기 살수방식의 청소차는 청소작업 시 노면으로 물을 분사함에 따라 먼지가 비산되는 것을 방지하고, 노면의 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있으나, 겨울철에는 사용이 불가능하고, 청소작업 시 많은 양의 물을 사용하게 되며, 물을 자주 보충해주어야만 하는 단점이 있다.
상기 진공흡입방식의 청소차는 블로워의 작동에 의해 발생되는 흡입력을 이용하여 도로의 쓰레기나 분진을 흡입하면서 청소작업을 실시하는 청소차로써, 미세먼지의 제거효율이 살수방식의 청소차 보다는 떨어지지만, 사계절 사용이 가능하므로, 청소차의 효과적인 운영이 가능한 이점을 갖고 있다.
이러한 진공흡입방식 청소차는 블로워의 작동을 위한 별도의 보조엔진을 탑재하여 보조엔진에서 발생되는 동력으로 블로워를 작동시키도록 구성되거나, 엔진동력인출장치를 통해 차량 엔진에서 발생되는 동력의 일부를 블로워로 전달하여 블로워를 작동시키도록 구성되고 있다.
그러나, 보조엔진에 의해 블로워가 작동하는 방식은 보조엔진의 작동으로 인해 매연 및 소음이 발생되고, 보조엔진으로 인하여 유지관리비(유류비, 오일교환비 등)가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 엔진동력인출장치에 의해 블로워가 작동하는 방식은 운전자의 번거로운 조작이 요구될 뿐만 아니라, 구조가 매우 복잡하고, 차량의 주행과정에서 동력을 인출할 경우 차량의 변속계통에 무리를 주어 변속계통의 고장을 유발하는 문제점이 있다.
또한, 보조엔진이나 엔진동력인출장치는 대형 트럭을 기반으로 한 청소차에 적합한 방식으로, 차량 통행이 번잡한 도심지나 좁은 도로에서 청소작업이 용이한 소형 청소차에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
한편, 진공흡입방식의 청소차에는 노면의 쓰레기를 진공흡입기로 쓸어 모아줌으로써 보다 원활한 청소작업이 가능하도록 하는 브러쉬가 구비된다.
그러나, 종래 청소차에 구비된 브러쉬는 차량의 주행속도에 상관없이 일정한 속도로 회전하도록 이루어지므로, 불필요한 고속회전으로 인해 브러쉬의 마모가 심하고, 전기 소모량이 많으며, 비산되는 먼지의 양이 많아질 수밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 주행속도에 대응하여 브러쉬의 회전속도가 자동으로 조절되도록 이루어진 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 노면 쓰레기의 입자 크기 또는 분포면적에 따라 브러쉬의 회전속도를 추가적으로 제어하도록 이루어진 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 브러쉬의 회전 시 발생되는 비산먼지와 브러쉬의 회전으로 인해 모아진 노면 쓰레기를 모두 효과적으로 수거할 수 있도록 이루어진 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전방 브러쉬의 좌우 이동에 대응하여 비산먼지 흡입노즐의 좌우 폭이 변경되면서 비산먼지를 보다 효과적으로 흡입할 수 있도록 이루어진 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 전기를 동력으로 하여 주행하는 차량에 청소장비가 탑재된 것으로 이루어진 전기청소차에 있어서, 상기 차량의 하단부에 위치하도록 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입하는 흡입장치; 상기 흡입장치 주변에 위치하도록 차량의 하단부에 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입장치로 쓸어 모으는 브러쉬; 상기 차량의 구동축으로부터 동력을 전달받아 전기를 생산 및 저장하는 자가발전시스템; 상기 흡입장치에 의해 공기와 함께 흡입되는 쓰레기를 수거하는 사이클론 집진기; 상기 사이클론 집진기로부터 배출되는 공기 중의 분진을 포집하는 전기집진기; 상기 사이클론 집진기의 내부에 흡입력이 발생하도록 공기를 유동시키는 블로워; 상기 구동축의 회전수를 감지하는 속도검출기; 및 상기 속도검출기에서 검출되는 구동축의 회전수로부터 차량의 주행속도를 산출하고, 산출된 차량의 주행속도에 비례하여 브러쉬의 모터 회전속도를 증감시키는 제어기;를 포함하되, 상기 브러쉬는, 차량의 전방 하단부 좌우 양측에서 기립된 자세의 회전축을 중심으로 회전하면서 노면의 쓰레기를 차량의 중심부로 쓰레기를 쓸어 모으도록 서로 다른 방향으로 회전하는 2개의 전방 브러쉬와, 차량의 후방 하단부 좌우 양측에서 수평한 자세의 회전축을 중심으로 회전하면서 노면의 쓰레기를 차량의 중심부로 다시 한 번 쓸어 모으도록 외주면에 나선형의 브러쉬모가 형성된 것으로 이루어진 2개의 후방 브러쉬로 구성되고, 상기 흡입장치는, 차량의 좌우측에 설치된 전방 브러쉬와 전방 브러쉬의 사이공간 뒤쪽에서 전방 브러쉬의 회전에 의해 비산되는 먼지를 흡입하도록 배치된 비산먼지 흡입노즐과, 상기 후방 브러쉬를 내부에 수용한 채로 전방 브러쉬와 후방 브러쉬에 의해 차량의 중심부로 모아진 노면의 쓰레기를 수거하도록 차량의 후방 하단부에 설치된 바닥 흡입노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차를 제공한다.
한편 상기 브러쉬 속도조절형 전기청소차에 있어서, 상기 차량 전방 노면의 영상을 촬영하도록 차량에 장착되는 카메라;를 더 포함하며, 상기 제어기는 카메라에서 촬영된 영상의 분석을 통해 영상 내에 위치하는 쓰레기들의 평균 입자 크기 또는 분포면적을 도출하고, 도출된 쓰레기의 평균 입자 크기 또는 분포면적에 비례하여 모터의 회전속도를 추가적으로 증감시키는 기능을 더 포함할 수 있다.
한편 상기 브러쉬 속도조절형 전기청소차에 있어서, 상기 차량의 전방 하단부 좌우 양측에서 차량의 폭 방향으로 연장되는 구조를 갖도록 차량에 장착되며, 상기 전방 브러쉬와 결합되어 전방 브러쉬를 차량의 폭 방향으로 이동 가능한 구조로 지지하는 가이드 유니트; 및 상기 전방 브러쉬를 밀거나 당기면서 전방 브러쉬를 차량의 폭 방향으로 이동시키는 2개의 액추에이터;를 더 포함하며, 상기 비산먼지 흡입노즐은, 노즐본체와, 노즐본체의 좌우 양측에 배치되어 노즐본체와 함께 흡입구를 형성하되 상기 액추에이터 또는 별도의 액추에이터에 전방 브러쉬와 함께 차량의 폭 방향으로 이동하면서 비산먼지 흡입노즐의 흡입구 폭을 가변시키는 가변캡으로 이루어질 수 있다.
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상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 청소차의 주행속도에 비례하여 브러쉬의 회전속도를 증감시키게 되므로, 저속 주행 시 브러쉬의 마모율을 감소시키고, 브러쉬 구동에 따른 전력 소모량을 줄일 수 있으며, 브러쉬의 회전에 의해 비산되는 먼지의 양을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 차량의 전방에 위치한 전방 브러쉬를 이용하여 노면의 쓰레기를 차량의 중앙부로 모아주되, 이 과정에서 발생되는 비산먼지는 비산먼지 흡입노즐을 이용하여 수거하고, 노면의 쓰레기는 차량의 후방에 위치한 후방 브러쉬와 제2흡입노즐을 이용하여 수거하도록 이루어짐으로써 브러쉬를 이용한 노면의 청소작업 과정에서 먼지가 비산되는 것을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노면의 쓰레기를 보다 원활하게 수거하게 되는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 측면 구성도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 평면 구성도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 주요구성 간의 연결관계를 보인 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 평면 예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 정면 예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 전방 브러쉬가 차량의 측방으로 돌출되게 이동된 상태를 보인 평면 예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 후방 브러쉬의 평면 구성도,
도 8 은 본 발명에 따른 사이클론 집진기와 바닥 흡입노즐이 두 흡입통로에 의해 연결된 상태를 보인 예시도,
도 9 는 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상의 처리를 위한 회로 구성도,
도 10 은 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 브러쉬 모터의 회전속도를 추가적으로 제어하는 공정을 보인 순서도.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 평면 구성도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 주요구성 간의 연결관계를 보인 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 평면 예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 정면 예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 전방 브러쉬가 차량의 측방으로 돌출되게 이동된 상태를 보인 평면 예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 후방 브러쉬의 평면 구성도,
도 8 은 본 발명에 따른 사이클론 집진기와 바닥 흡입노즐이 두 흡입통로에 의해 연결된 상태를 보인 예시도,
도 9 는 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상의 처리를 위한 회로 구성도,
도 10 은 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 브러쉬 모터의 회전속도를 추가적으로 제어하는 공정을 보인 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 측면 구성도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 평면 구성도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기청소차의 주요구성 간의 연결관계를 보인 구조도를, 도 4는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 평면 예시도를, 도 5는 본 발명에 따른 전방 브러쉬와 비산먼지 흡입노즐이 설치된 상태를 보인 정면 예시도를, 도 6은 본 발명에 따른 전방 브러쉬가 차량의 측방으로 돌출되게 이동된 상태를 보인 평면 예시도를, 도 7은 본 발명에 따른 후방 브러쉬의 평면 구성도를, 도 8은 본 발명에 따른 사이클론 집진기와 바닥 흡입노즐이 두 흡입통로에 의해 연결된 상태를 보인 예시도를, 도 9는 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상의 처리를 위한 회로 구성도를, 도 10은 본 발명에 따른 카메라에서 촬영된 영상을 이용하여 브러쉬 모터의 회전속도를 추가적으로 제어하는 공정을 보인 순서도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 브러쉬 속도조절형 전기청소차는 전기를 동력으로 하여 주행하도록 이루어진 차량(110), 흡입장치(120), 브러쉬(130), 자가발전시스템(140). 사이클론 집진기(150), 전기집진기(160), 블로워(170), 속도검출기(180), 제어기(190)로 구성된다.
상기 차량(110)은 주행 및 조향을 위한 각종 설비가 구비된 차량(110)으로, 후방에 자가발전시스템(140) 및 청소장비가 설치되는 박스형의 컨테이너(111)가 탑재된 것으로 구성된다.
상기 흡입장치(120)는 차량(110)의 하단부에 위치하도록 설치되어 노면의 쓰레기 및 분진을 흡입하는 것으로, 차량(110)의 전방 하단부에 설치되어 비산먼지를 흡입하는 비산먼지 흡입노즐(121)과, 차량(110)의 후방 하단부에 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입하는 바닥 흡입노즐(122)로 구성된다.
상기 비산먼지 흡입노즐(121)은 차량(110)의 전방 하단부에 설치되는 2개의 전방 브러쉬(131) 사이공간 뒤쪽에 위치하도록 차량(110)의 전방 하단부에 설치되어 전방 브러쉬(131)의 회전 시 발생되는 비산먼지를 흡입하도록 구성된다.
이러한 비산먼지 흡입노즐(121)은 차량(110)의 좌우 양측에 설치된 두 전방 브러쉬(131)의 회전에 의해 비산되는 먼지를 원활하게 흡입할 수 있도록 전방을 향하여 확장된 벨마우스 형태로 이루어지며, 전면을 향하여 개방된 흡입구(121a)가 선단에 형성된다.
또한, 상기 비산먼지 흡입노즐(121)이 비산먼지를 원활하게 흡입하고, 흡입되는 비산먼지를 사이클론 집진기(150)로 유동시키는 보조 블로워(123)가 비산먼지 흡입노즐(121)에 더 설치될 수 있다.
상기 바닥 흡입노즐(122)은 브러쉬(130)에 의해 차량(110)의 중앙부에 모아진 쓰레기를 흡입하거 수거하는 것으로, 차량(110)의 후방 하단부에 설치된다.
한편, 상기 바닥 흡입노즐(122)은 비산먼지 흡입노즐(121) 보다 노면에 근접하도록 설치되며, 노면을 향하여 개방된 흡입구가 저면에 형성되어 노면의 쓰레기를 수거하도록 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따른 흡입장치(120)는 차량(110)의 전방에 비산먼지를 전용으로 흡입하여 수거하는 비산먼지 흡입노즐(121)을 설치하고, 차량(110)의 후방에 노면의 쓰레기를 전용으로 흡입하여 수거하는 바닥 흡입노즐(122)을 설치한 것으로 구성됨으로써, 비산먼지와 노면 쓰레기의 흡입 수거를 위한 최적 조건을 각각의 노즐을 통해 구현하여 비산먼지와 노면 쓰레기의 수거효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 바닥 흡입노즐(122)에는 전기집진기(160)로부터 배출되는 공기를 제공받아 바닥 흡입노즐(122)의 내부로 분사하면서 비산먼지 및 노면 쓰레기를 바닥 흡입노즐(122)의 중앙부로 이동시키는 분사노즐(124)이 더 설치될 수 있다.
상기 브러쉬(130)는 흡입장치(120) 주변에 위치하도록 차량(110)의 하단부에 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입장치(120)로 쓸어 모으는 것으로, 전방 브러쉬(131)와 후방 브러쉬(132)로 구성된다.
상기 전방 브러쉬(131)는 차량(110)의 전방 하단부 좌우 양측에 각각 설치되며, 각각의 전방 브러쉬(131)는 기립된 자세의 회전축을 중심으로 회전하는 브러쉬 몸체(1311)의 저면에 브러쉬모(1312)가 형성되고, 상기 브러쉬 몸체(1311)가 모터(1313)의 작동에 의해 회전하도록 구성되며, 2개의 전방 브러쉬(131)가 노면의 쓰레기를 차량(110)을 중앙부로 쓸어 모으도록 이루어진다.
이를 위하여 차량(110)의 좌우 양측에 설치된 2개의 전방 브러쉬(131)는 서로 다른 방향으로 회전하면서 주변 쓰레기를 차량(110)의 중심부로 쓸어 모으도록 이루어진다.
예컨대, 차량(110)의 전방 좌측에 설치된 전방 브러쉬(131)는 시계방향으로 회전하고, 차량(110)의 전방 우측에 설치된 전방 브러쉬(131)는 반시계방향으로 회전하도록 구성된다.
상기 후방 브러쉬(132)는 차량(110)의 후단에 설치된 바닥 흡입노즐(122)의 내부에서 차량(110)의 좌우 양측에 각각 위치하도록 설치되며, 각각의 후방 브러쉬(132)는 수평한 자세의 회전축을 중심으로 회전하는 브러쉬 몸체(1321)의 외주면에 나선형의 구조로 브러쉬모(1322)가 형성되고, 상기 브러쉬 몸체(1321)가 모터(1323)의 작동에 의해 회전하도록 구성된다.
이와 같이 구성된 후방 브러쉬(132)는 차량(110)의 전방을 향하여 V자 형태로 벌어진 구조를 갖도록 배치되며, 주변 쓰레기를 바닥 흡입노즐(122)의 중앙부로 모아주도록 이루어진다.
상기 자가발전시스템(140)은 청소장비를 구성하는 브러쉬(130)와 전기집진기(160) 및 블로워(170)의 작동을 위한 전기를 생산 및 저장하는 것으로, 발전기와 배터리로 이루어지며, 발전기가 차량(110)의 구동축(112)으로부터 동력을 전달받아 전기를 생산하고, 발전기에서 생산되는 전기를 배터리가 저장하도록 이루어진다.
이러한 자가발전시스템(140)은 전기청소차의 주차 시에는 상용전원을 이용하여 배터리를 충전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 사이클론 집진기(150)는 흡입장치(120)를 구성하는 비산먼지 흡입노즐(121) 및 바닥 흡입노즐(122)과 연결되어 각각의 흡입노즐(121,122)로부터 공기와 함께 흡입되는 먼지와 쓰레기를 수거하도록 이루어진다.
한편, 상기 사이클론 집진기(150)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 사이클론 집진기와 마찬가지로 원통부의 아래에 원추부가 형성된 것으로 이루어지며, 원통부로 유입되는 공기 및 쓰레기가 나선형의 흐름을 형성하면서 원추부로 하강하여 포집되고, 쓰레기와 분리된 공기가 중앙 상단부에 마련된 배출구를 통해 배출되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사이클론 집진기(150)는 3개의 사이클론 집진기(150)가 직렬 구조로 연결되게 설치되어 순차적으로 먼지 및 쓰레기를 포집하도록 구성된다.
또한, 사이클론 집진기(150)와 바닥 흡입노즐(122)은 2개의 흡입통로(230)에 의해 연결되고, 두 흡입통로(230)에는 제어기(190)에서 발생되는 제어신호에 의해 개폐되는 댐퍼(231)가 각각 설치된다.
상기 전기집진기(160)는 사이클론 집진기(150)로부터 배출되는 공기 중의 분진을 포집하는 것으로, 사이클론 집진기(150)와 연결되어 사이클론 집진기(150)로부터 배출되는 공기가 유입되도록 구성된다.
한편, 다양한 구조의 전기집진기가 상용화되어 사용되고 있으며, 상용화된 전기집진기를 그대로 이용하여 본 발명에 따른 전기집진기(160)를 구성할 수 있으므로, 전기집진기(160)에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편, 전기집진기(160)로부터 배출되는 공기는 바닥 흡입노즐(122)에 설치되는 분사노즐(124)로 공급될 수 있다.
상기 블로워(170)는 사이클론 집진기(150)의 내부에 흡입력이 형성되도록 공기를 유동시키는 것으로, 사이클론 집진기(150)의 후단에 병렬구조로 설치된 제1블로워(171)와 제2블로워(172)로 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명에서와 같이 3개의 사이클론 집진기(150)가 직렬구조로 연결되게 설치된 경우, 공기의 유동경로를 기준으로 가장 말단에 설치된 사이클론 집진기(150)에는 2개의 공기 배출구(151)가 형성되고, 두 공기 배출구(151) 중 어느 한 공기 배출구에 제1블로워(171)가 설치되고, 나머지 한 공기 배출구에 제2블로워(172)가 설치되며, 이와 같이 설치된 제1블로워(171)와 제2블로워(172)는 사이클론 집진기(150)의 내부 공기를 빨아들여 전기집진기(160)로 배출하는 형태로 공기를 유동시키면서 흡입력을 발생시키도록 이루어진다.
한편, 상기 제1블로워(171)와 제2블로워(172)는 함께 구동하면서 공기를 유동시키도록 작동할 수도 있으며, 어느 한 블로워를 메인 블로워로 지정하여 청소장비의 작동 시 상시 구동시키고, 나머지 한 블로워를 보조 블로워로 지정하여 강력한 흡입력이 필요한 경우 추가적으로 구동시키도록 구성될 수 있다.
상기 속도검출기(180)는 차량(110)에 마련된 구동축(112)의 회전수를 감지하는 것으로, 접촉식 알피엠 측정 센서 또는 적외선 방식의 비접촉식 알피엠 측정 센서 또는 엔코더 등의 알피엠 측정 센서를 구동축(112)의 주위에 설치한 것으로 구성될 수 있다.
상기 제어기(190)는 차량(110) 운전자의 조작에 대응하여 브러쉬(130)와 전기집진기(160) 및 블로워(170)의 작동을 제어하는 것으로, 상기 속도검출기(180)에서 검출되는 구동축(112)의 회전수를 이용하여 차량(110)의 주행속도를 산출하고, 산출된 차량(110)의 주행속도에 비례하여 전방 브러쉬(131) 및 후방 브러쉬(132)의 모터 회전속도를 증감시키는 기능을 포함하는 것으로 이루어진다.
한편, 구동축(112)의 회전수는 차량(110)의 주행속도에 비례하여 증감되므로, 해당 차량(110)의 구동축(112) 회전수와 주행속도의 상관성에 대한 데이터를 획득하게 되면, 구동축(112)의 회전수에 대응하는 주행속도를 도출할 수 있다.
상기와 같이 구성된 전기청소차에 있어서, 차량(110) 전방의 노면 상태를 영상으로 촬영하는 카메라(200)를 더 포함하고, 제어기(190)는 카메라(200)에서 촬영되는 영상의 실시간 분석을 통해 영상 내 쓰레기의 입자 크기 또는 분포면적을 검출하고, 검출되는 쓰레기의 입자 크기 또는 분포면적에 대응하여 전방 브러쉬(131) 및 후방 브러쉬(132)의 모터 회전속도를 추가적으로 증감시키는 기능을 포함할 수 있다.
즉, 제어기(190)는 카메라(200)에서 촬영된 영상의 분석을 통해 도출되는 쓰레기의 평균 입자 크기에 비례하여 전방 브러쉬(131) 및 후방 브러쉬(132)의 모터 회전속도를 추가적으로 증감시키거나, 영상의 분석을 통해 도출되는 쓰레기 분포영역의 면적에 비례하여 전방 브러쉬(131) 및 후방 브러쉬(132)의 모터 회전속도를 추가적으로 증감시키도록 구성될 수 있다.
한편, 제어기(190)는 카메라(200)에서 촬영된 영상의 처리를 위한 영상판독 컨트롤러(192)와, 운전자의 조작신호를 입력받기 위한 터치스크린(193)과, 전방 브러쉬(131)의 속도 제어를 위한 전방 브러쉬 속도 컨트롤러(194)와, 후방 브러쉬(132)의 속도 제어를 위한 후방 브러쉬 속도 컨트롤러(195)와, PLC 컨트롤러(191)를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 전기청소차에 있어서, 상기 전방 브러쉬(131)가 차량(110)의 폭 방향으로 이동하면서 위치 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 전방 브러쉬(131)가 차량(110)의 폭 방향으로 움직일 수 있도록 하기 위하여 차량(110)의 전방 하단부에는 가이드 유니트(210)가 설치된다.
이때, 상기 가이드 유니트(210)는 공지의 LM 가이드(Linear Motion Guide)를 차량(110)의 폭 방향과 평행한 방향으로 연장되게 설치한 것으로 구성될 수 있으며, 하나의 가이드 유니트(210)가 차량(110)의 좌측면으로부터 우측면까지 연장되게 설치되거나, 차량(110)의 좌측과 우측에 각각의 가이드 유니트(210)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 가이드 유니트(210)에 결합된 전방 브러쉬(131)를 밀거나 당기면서 이동시키는 액추에이터(211)가 차량(110)의 좌측과 우측에 각각 설치되며, 상기 액추에이터(211)는 공압실린더, 유압실린더, 전기실린더 중 하나로 구성될 수 있다.
이와 같이 좌우로 이동하는 전방 브러쉬(131)의 움직임에 대응하여 비산먼지 흡입노즐(121)의 흡입구 폭(W)이 조절되게 구성될 수 있다.
즉, 상기 비산먼지 흡입노즐(121)은 사이클론 집진기(150)와 연결되는 노즐본체(1211)와, 상기 노즐본체(1211)의 좌우 양측에 배치되어 노즐본체(1211)와 함께 흡입구(121a)를 형성하되 노즐본체(1211)에 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하면서 흡입구 폭(W)을 조절하는 가변캡(1212)으로 구성된다.
이때, 상기 노즐본체(1211)는 양측면의 일부가 개방되게 형성되고, 상기 가변캡(1212)은 ㄷ자 형상의 단면을 갖도록 형성되어 노즐본체(1211)의 개방된 양측면 부분을 폐쇄한 채로 노즐본체(1211)에 근접하거나 멀어지면서 흡입구 폭(W)을 가변시키도록 구성된다.
이와 같이 노즐본체(1211)의 좌우 양측에 각각 배치된 가변캡(1212)은 전방 브러쉬(131)를 이동시키는 액추에이터(211)에 결합되어 전방 브러쉬(131)와 함께 차량(110)의 폭방향으로 이동하도록 구성되거나, 별도의 액추에이터(1213)에 결합되어 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 가변캡(1212)의 이동으로 인하여 노즐본체(1211)와 가변캡(1212) 사이의 틈새가 개방되는 것을 방지하는 고무판(1214)이 노즐본체(1211) 또는 가변캡(1212)에 더 설치될 수 있다.
도면 중 미설명 부호 220은 전방 브러쉬(131)의 주위에 위치하도록 설치되어 전방 브러쉬(131)의 회전으로 인해 발생되는 비산먼지가 주변으로 확산되지 않고 비산먼지 흡입노즐(121) 방향으로 유동할 수 있도록 공기를 분사하는 유도노즐이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 브러쉬 속도조절형 전기청소차는 도로를 주행하면서 노면에 대한 청소작업을 실시하게 된다.
즉, 차량(110)의 전방 좌우 양측에 설치된 2개의 전방 브러쉬(131)는 서로 다른 방향으로 회전하면서 주변의 쓰레기를 차량(110)의 중앙부로 쓸어 모으게 되며, 전방 브러쉬(131)의 회전으로 인해 비산되는 먼지는 전방 브러쉬(131)의 회전으로 발생되는 주변의 공기 흐름 그리고 유도노즐(220)로부터 분사되는 공기에 의해 비산먼지 흡입노즐(121)로 유동하여 흡입된다.
따라서, 전기청소차가 노면을 청소하는 과정에서 비산먼지로 인한 주변 피해는 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 전기청소차는 물을 사용하지 않는 장점이 있고 동절기에도 사용이 가능하다.
한편, 전방 브러쉬(131)에 의해 차량(110)의 중앙부에 모인 쓰레기는 차량(110)의 후방에 배치된 바닥 흡입노즐(122)에 의해 수거되며, 바닥 흡입노즐(122)의 좌우 양측에 배치된 후방 브러쉬(132)는 노면의 쓰레기를 바닥 흡입노즐(122)의 중심부로 다시 한 번 모아주게 되므로, 청소 작업 후 잔류하는 노면 쓰레기를 최소화할 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명에 따른 전기청소차는 전방 브러쉬(131)가 차량(110)의 폭 방향으로 이동하면서 위치 조절이 가능하도록 구성됨에 따라 도로의 구조에 대응하여 전방 브러쉬(131)의 위치를 조절함으로써 보다 효과적인 청소작업이 가능하게 된다.
또한, 전방 브러쉬(131)의 위치 이동에 대응하여 가변캡(1212)이 전방 브러쉬(131)와 함께 움직이면서 비산먼지 흡입노즐(121)의 흡입구 폭(W)을 확장시키거나 축소시키게 되므로, 전방 브러쉬(131)의 위치에 상관없이 비산먼지를 원활하게 흡입하여 수거할 수 있다.
한편, 전기청소차의 운전자는 노면 쓰레기의 양이나 상태에 따라 제1블로워(171)와 제2블로워(172)를 모두 구동시키거나, 제1,2블로워(171,172) 중 어느 하나의 블로워만이 작동하도록 함으로써 비산먼지 흡입노즐(121)과 바닥 흡입노즐(122)의 흡입력을 조절하게 된다.
한편, 제1블로워(171)와 제2블로워(172)가 모두 구동할 경우, 사이클론 집진기(150)와 바닥 흡입노즐(122)을 연결하는 두 흡입통로(230)에 설치되는 댐퍼(231)는 제어기(190)에서 발생되는 제어신호에 의해 모두 개방되고, 제1블로워(171)와 제2블로워(172) 중 하나의 블로워만이 구동할 경우, 두 흡입통로(230)에 설치된 댐퍼(231) 중 하나의 댐퍼만이 개방된다.
상기와 같이 전기청소차가 도로를 주행하면서 청소작업을 수행하는 과정에서 속도검출기(180)는 구동축(112)의 회전수를 감지하고, 속도검출기(180)에서 검출된 구동축(112)의 회전수 값은 제어기(190)로 전달되며, 제어기(190)는 구동축(112)의 회전수로부터 차량(110)의 주행속도를 산출하게 된다.
한편, 제어기(190)는 산출된 차량(110)의 주행속도에 따라 전방 브러쉬(131)와 후방 브러쉬(132)의 모터 회전속도를 증감시키게 된다.
예컨대, 차량(110)의 저속 운행시에는 전방 브러쉬(131)와 후방 브러쉬(132)가 천천히 회전하도록 모터의 회전속도를 늦추고, 차량(110)의 고속 운행시에는 전방 브러쉬(131)와 후방 브러쉬(132)가 보다 빨리 회전하도록 모터의 회전속도를 증가시키게 된다.
이와 같이 차량(110)의 주행속도에 대응하여 전,후방 브러쉬(131,132)의 모터 회전속도를 제어함에 있어서, 사전에 입력된 주행속도와 모터의 최적 회전속도 관계에 관한 데이터를 기반으로 하여 전,후방 브러쉬(131,132)의 모터 회전속도를 제어할 수 있다.
이때 주행속도와 모터 최적 회전속도의 상호관계에 관한 데이터는 사전 실험을 통해 획득되며, 제어기(190)는 이러한 데이터를 미리 입력받아 저장하게 된다.
한편, 차량(110)에 노면의 영상을 촬영하는 카메라(200)가 설치된 경우, 제어기(190)는 차량(110)의 주행속도를 기반으로 전,후방 브러쉬(131,132)의 모터 회전속도를 제어하되, 카메라(200)에서 촬영된 영상의 분석을 통해 도출되는 쓰레기의 평균 입자크기 또는 분포면적에 따라 모터 회전속도를 추가적으로 제어하게 된다.
즉, 쓰레기의 평균 입자크기가 미리 설정된 기준 입자크기 보다 크거나 분포면적이 미리 설정된 기준 면적 보다 큰 경우 전,후방 브러쉬(131,132)의 모터 회전속도를 증가시키고, 반대로 평균 입자크기가 미리 설정된 기준 입자크기 보다 작거나 분포면적이 미리 설정된 기준 면적 보다 작은 경우 전,후방 브러쉬(131,132)의 모터 회전속도를 감소시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 브러쉬 속도조절형 전기청소차는 차량(110)의 앞쪽에서는 노면의 청소작업 과정에서 발생되는 비산먼지를 흡입하여 수거하고, 차량(110)의 뒤쪽에서는 노면의 쓰레기를 수거하도록 이루어져 비산먼지와 노면 쓰레기를 각각의 흡입노즐을 이용하여 수거하도록 이루어짐에 따라 비산먼지와 노면 쓰레기의 흡입수거를 위한 최적화된 구조로 각각의 흡입노즐을 구성할 수 있게 되는 바 비산먼지와 노면 쓰레기의 흡입률을 높일 수 있고, 차량(110)의 주행속도에 대응하여 브러쉬(130)의 회전속도를 제어함으로써 불필요한 브러쉬(130)의 마모를 방지하고 전력 소모를 최소화할 수 있는 매우 유용한 발명이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 차량 112: 구동축
120: 흡입장치 121: 비산먼지 흡입노즐
1211: 노즐본체 1212: 가변캡
1213: 액추에이터 122: 바닥 흡입노즐
130: 브러쉬 131: 전방 브러쉬
132: 후방 브러쉬 140: 자가발전시스템
150: 사이클론 집진기 160: 전기집진기
170: 블로워 171: 제1블로워
172: 제2블로워 180: 속도검출기
190: 제어기 200: 카메라
210: 가이드 유니트 211: 액추에이터
230: 흡입통로 231: 댐퍼
110: 차량 112: 구동축
120: 흡입장치 121: 비산먼지 흡입노즐
1211: 노즐본체 1212: 가변캡
1213: 액추에이터 122: 바닥 흡입노즐
130: 브러쉬 131: 전방 브러쉬
132: 후방 브러쉬 140: 자가발전시스템
150: 사이클론 집진기 160: 전기집진기
170: 블로워 171: 제1블로워
172: 제2블로워 180: 속도검출기
190: 제어기 200: 카메라
210: 가이드 유니트 211: 액추에이터
230: 흡입통로 231: 댐퍼
Claims (6)
- 전기를 동력으로 하여 주행하는 차량(110)에 청소장비가 탑재된 것으로 이루어진 전기청소차에 있어서,
상기 차량(110)의 하단부에 위치하도록 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입하는 흡입장치(120);
상기 흡입장치(120) 주변에 위치하도록 차량(110)의 하단부에 설치되어 노면의 쓰레기를 흡입장치(120)로 쓸어 모으는 브러쉬(130);
상기 차량(110)의 구동축(112)으로부터 동력을 전달받아 전기를 생산 및 저장하는 자가발전시스템(140);
상기 흡입장치(120)에 의해 공기와 함께 흡입되는 쓰레기를 수거하는 사이클론 집진기(150);
상기 사이클론 집진기(150)로부터 배출되는 공기 중의 분진을 포집하는 전기집진기(160);
상기 사이클론 집진기(150)의 내부에 흡입력이 발생하도록 공기를 유동시키는 블로워(170);
상기 구동축(112)의 회전수를 감지하는 속도검출기(180); 및
상기 속도검출기(180)에서 검출되는 구동축(112)의 회전수로부터 차량(110)의 주행속도를 산출하고, 산출된 차량(110)의 주행속도에 비례하여 브러쉬(130)의 모터 회전속도를 증감시키는 제어기(190);를 포함하되,
상기 브러쉬(130)는, 차량(110)의 전방 하단부 좌우 양측에서 기립된 자세의 회전축을 중심으로 회전하면서 노면의 쓰레기를 차량(110)의 중심부로 쓰레기를 쓸어 모으도록 서로 다른 방향으로 회전하는 2개의 전방 브러쉬(131)와, 차량(110)의 후방 하단부 좌우 양측에서 수평한 자세의 회전축을 중심으로 회전하면서 노면의 쓰레기를 차량(110)의 중심부로 다시 한 번 쓸어 모으도록 외주면에 나선형의 브러쉬모가 형성된 것으로 이루어진 2개의 후방 브러쉬(132)로 구성되고,
상기 흡입장치(120)는, 차량(110)의 좌우측에 설치된 전방 브러쉬(131)와 전방 브러쉬(131)의 사이공간 뒤쪽에서 전방 브러쉬(131)의 회전에 의해 비산되는 먼지를 흡입하도록 배치된 비산먼지 흡입노즐(121)과, 상기 후방 브러쉬(132)를 내부에 수용한 채로 전방 브러쉬(131)와 후방 브러쉬(132)에 의해 차량(110)의 중심부로 모아진 노면의 쓰레기를 수거하도록 차량(110)의 후방 하단부에 설치된 바닥 흡입노즐(122)로 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차.
- 청구항 1에 있어서,
상기 차량(110) 전방 노면의 영상을 촬영하도록 차량(110)에 장착되는 카메라(200);를 더 포함하며,
상기 제어기(190)는 카메라(200)에서 촬영된 영상의 분석을 통해 영상 내에 위치하는 쓰레기들의 평균 입자 크기 또는 분포면적을 도출하고, 도출된 쓰레기의 평균 입자 크기 또는 분포면적에 비례하여 브러쉬(130)의 모터 회전속도를 추가적으로 증감시키는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 차량(110)의 전방 하단부 좌우 양측에서 차량(110)의 폭 방향으로 연장되는 구조를 갖도록 차량(110)에 장착되며, 상기 전방 브러쉬(131)와 결합되어 전방 브러쉬(131)를 차량(110)의 폭 방향으로 이동 가능한 구조로 지지하는 가이드 유니트(210); 및
상기 전방 브러쉬(131)를 밀거나 당기면서 전방 브러쉬(131)를 차량(110)의 폭 방향으로 이동시키는 2개의 액추에이터(211);를 더 포함하며,
상기 비산먼지 흡입노즐(121)은, 노즐본체(1211)와, 노즐본체(1211)의 좌우 양측에 배치되어 노즐본체(1211)와 함께 흡입구를 형성하되 상기 액추에이터(211) 또는 별도의 액추에이터(1213)에 전방 브러쉬(131)와 함께 차량(110)의 폭 방향으로 이동하면서 비산먼지 흡입노즐(121)의 흡입구 폭(W)을 가변시키는 가변캡(1212)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 브러쉬 속도조절형 전기청소차. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210008517A KR102267856B1 (ko) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 브러쉬 속도조절형 전기청소차 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210008517A KR102267856B1 (ko) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 브러쉬 속도조절형 전기청소차 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102267856B1 true KR102267856B1 (ko) | 2021-06-23 |
| KR102267856B9 KR102267856B9 (ko) | 2022-04-11 |
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ID=76599472
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020210008517A KR102267856B1 (ko) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 브러쉬 속도조절형 전기청소차 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102267856B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102316829B1 (ko) * | 2021-07-23 | 2021-10-26 | 계백자동차 주식회사 | 먼지 제거 효율이 향상된 친환경 먼지청소차 |
| CN114892572A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-08-12 | 南京英达公路养护车制造有限公司 | 一种用于高速清扫作业车的清扫装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002088728A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Kyowa Kikai Seisakusho:Kk | スノーブラシの回転自動制御方法 |
| KR20150109812A (ko) * | 2014-03-21 | 2015-10-02 | 하종일 | 노면의 상태에 따라 청소강도를 조절하는 청소차 |
| KR102153094B1 (ko) | 2019-12-06 | 2020-09-07 | (주)크린텍 | 살수 기능을 갖는 소형 전기 노면 청소차 |
| KR102176628B1 (ko) * | 2020-06-24 | 2020-11-09 | 와이제이산업 주식회사 | 집진성능이 향상된 전기 청소차 |
-
2021
- 2021-01-21 KR KR1020210008517A patent/KR102267856B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
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| KR102267856B9 (ko) | 2022-04-11 |
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