KR102397085B1 - 플로어 청소 디바이스 - Google Patents

Abstract

플로어 청소 디바이스를 위한 액체 수용 시스템이 개시되며, 액체 수용 시스템은 대걸레 기재, 예를 들어 천(C)이 다수의 개구(H)들에 기대어 장착될 때 액체(W)가 모세관 힘에 의해 추출되는 것을 가능하게 하는 다수의 개구(H)들을 가지는 출구를 포함하며, 충전 후에, 액체 수용 시스템은 다수의 개구(H)를 제외하고 실질적으로 폐쇄된다.

Description

플로어 청소 디바이스{FLOOR CLEANING DEVICE}

본 발명은 플로어 청소 디바이스에 관한 것이고, 특히 플로어 청소 디바이스를 위한 액체 수용 시스템에 관한 것이다.

WO 2014/074716은 핸들에 결합되고 제1 양의 유체를 지지하는 제1 저수조를 포함하는 유지보수 공구를 개시한다. 공구는 또한 핸들의 근위 단부에 선회 가능하게 결합된 헤드를 포함한다. 헤드는 제2 양의 유체를 지지하는 제2 체적을 갖는 제2 저수조, 및 제2 저수조와 연통하는 매니폴드를 한정한다. 입구 포트는 헤드에 연결되고, 유체가 중력에 의해 제1 저수조로부터 제2 저수조로 유동하도록 제1 저수소와 제2 저수조를 유체적으로 연결한다. 패드는 헤드에 결합되고, 매니폴드와 연통한다. 패드는 모세관 기울기(capillary gradient)를 가지며, 매니폴드로부터 유체를 흡인하고 모세관 현상을 통해 표면으로 유체 전달을 제어하도록 표면에 위치 가능하다.
WO2009096500은 세척 헤드 및 핸들을 포함하며, 세척 헤드에 부착된 세척 시트와 함께 사용되는 세척 공구를 개시한다. 세척 헤드는 액체 저수조와, 점진적 액체 방출부를 가지며, 점진적 액체 방출부는 위로부터의 정압 작용에 의해, 액체 저수조에 공급된 액체제를 세척 헤드의 세척 쿠션에 의해 제공된 세척면으로 점진적으로 방출하는 한편 액체제가 다수의 미세한 유동 경로를 통과하도록 한다. 점진적 액체 방출부는 세척 헤드의 짧은 측부 방향을 따라서 보았을 때 실질적으로 직사각형 세척 헤드의 길이 방향으로 실질적으로 전체 폭을 가로질러 연속으로 제공되며, 상기 부분은 세척 헤드의 세척면을 향해 제공된다.
오늘날 구형의 대걸레 및 물통과 경쟁하는 제품이 점점 더 많아지고 있다. 많은 기업이 습윤된 플로어/표면 청소를 위한 이러한 거대 시장의 일부를 얻을 수 있는 가능성을 찾고 있다. 일반적으로, 이러한 제품들은 물통과 대걸레(탈수기가 있거나 없는), 미리 습윤된 천 또는 소위 "퀴클 와이퍼(quickle wiper)"(Swiffer wet와 같은 부직포) 및 전기 구동식 플로어 스크러버의 3개의 그룹으로 나누어질 수 있다.

이러한 제품들이 공통으로 가지는 것은 이것들이 모두 일정량의 액체로 플로어를 습윤한다는 것이다. 플로어를 습윤하는 것은 플로어로부터 얼룩을 제거하는데 필요하지만, 플로어에 일종의 광택을 또한 제공한다. 이러한 것은 플로어가 잘 청소되었다는 소비자에게로의 주요 피드백이다. 물의 양은 주요 성능 지표, 즉 청소 성능, 광택, 건조 시간 및 플로어 손상에 중요하다.

물통과 대걸레의 주된 결점은 플로어에 있는 물의 양을 제어하는데 어렵다는 것이다. 이러한 것은 대걸레가 얼마나 잘 쥐어 짜졌는지에 강하게 의존한다. 일부 물통은 대걸레를 쥐어 짜는 것을 돕는 기계식 시스템을 가진다. 여전히 플로어 상의 물의 양은 소비자가 탈수기에 가하는 힘에 의존하며, 또한 플로어를 청소하는 동안 소비자에 의해 대걸레에 걸리는 힘의 양에 의존한다. 이러한 것은 대걸레가 너무 건조하지만 더러울 때 빈약한 청소 성능을 초래할 수 있으며, 이는 대걸레가 너무 습윤되어 있을 때 플로어의 손상을 유발할 수 있다.

미리 습윤된 천이 이러한 문제를 해결하지만, 다른, 아마도 더 큰 문제를 일으킨다. 미리 습윤된 천이 단지 매우 적은 양의 물만을 포함할 수 있다는 사실로 인하여, 청소될 표면적은 매우 제한되며, 천은 너무 빨리 건조한다. 이러한 것은 이러한 제품을 구매하는 소비자의 가장 큰 불만이다. 기기에 저수조와 분사 노즐을 추가하는 것에 의해 이러한 문제를 해결하려고 시도한 몇몇 제품이 시장에 존재한다. 이러한 경우에, 사용자는 천이 너무 건조하다는 것을 의식할 때 플로어로 특정 양의 액체를 분사할 수 있다. 이 해법이 충분한지의 여부는 다시 사용자에게 강하게 의존한다. 또 다른 결점은 연속적인 동작 시스템이 아니라는 것이다. 이러한 것을 사용하기 위한 계기는 성능이 이미 낮은 때이다. 결론 : 모든 수동으로 작동되는 디바이스들은 플로어의 습도에서 큰 변화를 가진다.

전기 구동 플로어 스크러버들은 주로 전기 펌프 또는 투입 시스템(dosing system)들을 사용한다. 이러한 해법이 오히려 비싸다는 사실 외에, 이러한 시스템들은 오염/폐색에 매우 취약하며, 공통적으로 이러한 펌프들은 내화학성이 아니며, 이러한 것은 세제가 사용될 때 큰 문제이다. 대부분의 펌프들은 전력을 사용하고, 그러므로 저수조 및 물 분배 설비에 대한 인터페이스 외에, 전기 회로에 대한 인터페이스를 필요로 한다.

많은 경우에 스펀지 내로 유체를 공급하는 다수의 실질적으로 고르게 이격 된 개구들을 갖는 투입 메커니즘을 제공하는 것에 의해 액체를 연속적이고 고르게 스펀지 대걸레들에 공급하는 노력이 만들어졌다. 2개의 주요 결점은, 실질적으로 고르게 이격된 이러한 개구들이 오물 또는 다른 잔류물로 폐색되고, 플로어를 습윤하는데 필요한 액체의 양(1~6 g/㎡)이 매우 제한된다는 사실로 인하여, 디바이스의 상이한 작동 속도를 고려하여 액체 방출을 제어하는 것이 매우 어렵다는 것이다.

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예를 들어, 심지, iRobot을 사용하는 시스템이 있다. 모든 심지 시스템은 일반적인 결점을 가진다. 액체 수송은 심지형 재료(예를 들어, 면 또는 마이크로 섬유)의 모세관 힘을 사용하게 한다. 모세관 힘은 심지 재료에 있는 작은 기공들로 인해 존재한다. 심지의 한쪽 단부는 저수조 내의 액체와 접촉하고 저수조 내부에 부분적으로 배치되는 반면에, 다른쪽 단부는 저수조 밖에 있고 세척액을 전달하도록 대걸레 천과 접촉하도록 배치된다. 심층 분석은 작은 기공들이 세제 및 비누 찌꺼기로 인해 폐색될 것이라는 것을 보여주었다. 이러한 것은 이러한 요소의 수명이 다소 짧다는 것을 의미한다. 일부 제품은 소비자에 의해 교체될 수 있는 별도의 심지를 판매하여 이러한 문제를 극복하도록 시도한다. 이러한 것은 특히 다수의 심지들이 천에 액체를 균일하게 분배시키도록 사용될 때 이상적이지 않다는 것은 명백하다.

본 발명의 목적은 플로어 청소 디바이스를 위한 개선된 액체 수용 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명은 독립항들에 의해 한정된다. 유익한 실시예들은 종속항들에서 한정된다.

본 발명의 한 실시예는 연속적인 습식 청소 디바이스를 위한 시스템을 제공한다. 디바이스는 액체 및 가능하게 첨가제를 수용하기 위한 저수조, 및 액체 분배 설비(liquid distribution provision)를 포함하고, 상기 액체 분배 설비는 저수조에 수용된 액체를 대걸레 기재(예를 들어, 천) 위에 고르게 분배한다. 바람직하게, 이러한 액체 분배 설비는 전체 시스템에서 교체 가능한 부분이다. 이러한 것은 상이한 플로어 형태에서 상이한 습윤에 대해 시스템을 용이하게 조정 가능하게 하고 전체 시스템의 수명을 연장하며, 액체 분배 설비는 폐색될 때 교체될 수 있다. 또한, 천은 액체 분배 설비와 직접 접촉하도록 배치된다. 그러므로, 이러한 천은 사용 동안 저수조로부터 액체에 의해 연속적으로 습윤되며, 예를 들어 플로어 또는 임의의 표면을 청소하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 이러한 디바이스는 하측부만 대기중으로 개방되고, 디바이스 본체에 적절하게 배치된 액체 충전 개구를 가진다.

본 발명의 또 다른 실시예는 주요 성능 표시기 사이에 양호한 밸런스로 플로어 상에 특정량의 물을 분배하는 방법을 제공한다.

가장 양호한 해법은 저수조로부터 물을 운반하도록 "심지"로서 또한 세척천(cleaning cloth)을 사용하는 것이다. 이러한 경우에, 천/심지는 모든 사용 후에 세척되고, 폐색은 문제가 아니다. 해결할 필요가 있는 주요 쟁점중 하나는 천 위에서 액체의 고른 분배이다.

상기된 바와 같이, 중력 공급 투입 시스템은 너무 작아서 결국 폐색되는 구멍들이거나 또는 플로어 상에 고르게 분배된 수막을 가지기에는 너무 적은 수의 구멍들을 가질 것이다.

본 발명의 주요 실시예에서, 중력이 저수조로부터 물을 강제하지 않지만, 힘은 천으로부터의 모세관 당김/흡인이어서 저수조로부터 물을 취한다. 이러한 것은 저수조의 상부 부분을 기밀하게 하고 하부에 있는 물 분배를 위한 구멍들을 천으로 덮는 것에 의해 얻어진다. 저수조를 기밀하게 하는 것에 의해, 빠져나가기를 원하는 물의 체적을 공기로 대체할 수 없기 때문에, 물은 비워지지 않는다. 저수조에서의 압력은 주변 압력보다 낮을 것이다. 수주 높이와 구멍의 지름 사이에는 관계가 있다. 수주가 너무 높을 때, 물을 밀어내는 힘은 물 빠짐을 방지하는 부압 하에서 더욱 높게 되고, 이러한 것은 수주 높이가 구멍 크기와 균형을 이룰 때까지 물방울 떨어짐(water dripping out)을 유발할 것이다. 이러한 것은 저수조의 높이를 제한한다. 구멍들이 너무 클 때, 공기는 기기 내부의 구멍들을 통해 너무 쉽게 통과하고, 기기는 물방울 떨어짐을 시작할 것이다. 다른 실시예들에서, 추후에 더욱 설명되는 바와 같이, 작은 구멍, 또는 밸브를 구비한 구멍 및/또는 멤브레인이 있을 수 있다. 그래서, "실질적으로 폐쇄된"이라는 개념은 반드시 액체를 대걸레 기재에 공급하는 개구 외에 시스템이 완전히 폐쇄되는 것을 의미하는 것이 아니며; 공기가 저수조로 들어가는 것을 허용하는 제한된 수의 작은 구멍이 있을 수 있다.

기밀한(상부 부분) 저수조로부터 물을 얻기 위하여, 구멍들(하부 부분)은 물을 흡수하는 대걸레/천 재료에 의해 덮여진다. 천은 저수조로부터 물을 흡수하고 저수조에서 부압을 생성할 것이다. 부압이 특정 임계값을 초과할 때, 공기는 하부 부분에 있는 구멍들을 통해 흡입될 것이다. 원칙적으로 천의 흡입은 천이 액체로 포화될 때까지 계속된다. 시스템이 지금 플로어 상에서 움직일 때, 예를 들어 청소할 때, 천으로부터의 물은 바닥으로 전달될 것이다. 이러한 것은 천이 포화 상태가 아니며, 계속 저압 발생을 유지하고 저수조로부터 물을 흡수할 것이라는 것을 의미한다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 폐쇄 시스템은 하부 부분에 있는 작은 구멍을 가지고 천에 의해 덮여진다. 물은 천의 모세관 힘으로 인해 저수조로부터 흡입된다.

저수조로부터 천으로의 물의 전달은 천의 종류와 구멍 지름/크기 및 형상과 같은 구멍의 치수에 의존한다. 천으로부터 플로어로의 물의 전달은 천, 천의 포화도 및 플로어에 의존한다. 특정 천 특성은 예를 들어 섬유들의 수, 섬유들의 형태(예를 들어, 마이크로 섬유) 및 모세관 힘이다. 또한, 물 조절은 저수조의 베이스에 있는 구멍 배치에 영향을 주는 것에 의해 변경될 수 있다. 구멍들은 모두 도 11에 도시된 바와 같이 고르게 베이스에 배치될 수 있거나, 또는 다른 구멍에 인접한 하나의 구멍의 높이가 가변적이도록 배치될 수 있으며, 즉 구멍이 구성되고 도 12에서 볼 수 있는 계단식 배치일 수 있다. 이러한 구멍들의 배치는, 베이스에 있고 천과 접촉하는 구멍들이 액체를 분배하는 것을 돕는 한편 상승된 구멍들이 공기 분출공들로서 작용한다는 사실에 의해 습윤성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 상기와 달리, 다양한 높이에 있는 구멍들의 선택 및 배치는 무작위적으로 배열될 수 있으며 인접할 필요가 없다. 예를 들어, 일련의 구멍들 중 첫 번째 및 마지막 구멍들만이 상승된 구멍들로서 디자인되는 반면에, 다른 구멍들은 베이스에 있다.

천은 자기 조절 시스템(self-regulating system)으로서 기능하고, 천이 더욱 포화됨에 따라서, 저수조로부터 천으로의 물의 전달은 천이 완전히 포화될 때까지 감소할 것이다. 그러므로, 천에서의 물의 양은 상당히 일정하게 유지되고, 플로어 상의 물(최종 결과)은 사용자가 플로어를 청소하는 속도와 거의 관계없다.

천의 자기 조절은 천에서의 모세관 힘에 기인하며, 이러한 힘은 저수조에서 부압을 생성하고, 저수조에서 수주에 의해 생성된 압력의 5배에 이른다(상기된 바와 같은 수주 높이 제한을 고려하여). 그러므로, 플로어의 습윤은 또한 저수조에 있는 물의 양과 거의 관계없다.

이러한 것은 시간 경과에 따라서 일정하고 청소 속도(g/㎡ 단위로 플로어에 균일하게 분산된 습윤)와 관계없는 최종 결과를 시스템이 산출한다는 것을 의미한다. 저수조와 플로어 사이에서 천의 상호 작용으로 인하여, 바닥의 습윤 수준은 동일한 디바이스(구멍들 및 지름의 양)와 조합하여 천의 특성을 변경하는 것에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 구멍의 치수와 수는 습윤에 영향을 미치는 주요 파라미터이다. 보다 큰 구멍들은 물 빠짐에 대한 저항이 적고, 공기 유입에 대한 저항이 적으며, 천의 보다 큰 표면이 물과 접촉한다.
세제의 심층 분석은 많은 세제가 물속에 있는 칼슘과 반응하여, 소위 비누 찌꺼기(soap scum)를 형성하는 것을 보여준다. 비누 찌꺼기는 물에 떠있는 5 내지 30 미크론의 범위에 있는 작은 입자이다. 이러한 입자들은 액체 투입 메커니즘에 있는 작은 구멍/기공/개구를 쉽게 차단할 수 있다. 테스트 결과는 0.3mm보다 큰 구멍은 일상적인 일일 사용시 잔유물이나 비누 찌꺼기로 인해 더 이상 폐색되지 않는다는 것을 보여준다.
테스트는 정상적인 평면 대걸레가 분당 5 내지 10 ㎡의 정상적인 작업 속도에서 1 ㎡의 플로어에 대략 3 내지 6 g의 액체를 남기는 것을 보여준다. 이러한 것은 35 ㎖/min의 평균 물 유동을 의미한다.
액체가 유동하는 개구의 크기를 정의하도록, 간단한 계산은 5cm의 수주 높이(water column height)로 충전되는 개방 저수조 및 하나의 구멍으로, 지름이 ~ 1mm (Q = A sqrt (g * h)/K))이어야 한다는 것을 보여준다. 이 식에서, Q는 유량, A는 개구 면적, g는 중력, h는 수주의 높이, 그리고 K는 저항 상수이다. 이러한 식이 사용되고, 값들은 상기된 파라미터들 사이의 상관 관계를 보이도록 대입되었다.
대걸레 상에서 액체의 균일한 분배를 가지도록, 단지 1개의 구멍은 충분하지 않다. 구멍의 수가 많으면 많을수록 균일하게 분배되는 것은 명백하다. 그러나 이러한 것은 또한 동일한 유동을 얻도록 구멍의 지름이 더 작아져야 하는 것을 의미한다.
0.3 mm의 구멍들이 사용되면(통상 매일 사용시에 폐색을 방지하는데 양호한 지름), 단지 10 개의 구멍들이 패드를 습윤하도록 사용될 수 있다. 이러한 것은 플로어에 고르게 분배된 수막을 제공하지 않을 것이다.
250㎜의 폭 및 5㎜로 이격된 구멍들을 갖는 작은 대걸레에 대하여, 이러한 것은 45개의 구멍들이 필요하다는 것을 의미한다. 45개의 구멍을 구비한 35 ㎖/min의 동일한 유량에 대하여, 0.15 ㎜의 구멍이 필요하다. 이러한 구멍들은 너무 작아 폐색을 방지하지 못한다.
이러한 시스템의 또 다른 결점은 물 유동이 저수조에서 수주 높이에 강하게 의존한다는 것이다(상기 식 참조). 이러한 것은 사용자가 그냥 채워진 기기로 플로어에 더욱 많은 물을 가지며 몇 분의 사용 후에 더욱 적은 물을 가진다는 것을 의미한다. 또한 사용자의 작업 속도에서의 차이가 고려되면, 이는 사용자가 절반의 속도로 움직이면, 기기가 플로어에 2배의 물의 양을 주는 것을 의미하며, 이는 기기가 견고하지 못하고 예기치 않은 결과를 산출하는 것을 나타낸다.

정상적인 편평한 대걸레와 비교를 위하여, 극세사 섬유와 조합하여 250 ㎜의 폭에 걸쳐서 고르게 분배된 45개의 구멍을 가지는 스트립은 1 ㎡ 플로어에서 3~6 g의 액체를 가지도록(편평한 대걸레와 동일한 습윤) 0.2~0.4 ㎜의 구멍들을 가질 수 있다.

종래의 개방 시스템들과 비교를 위하여, 개방 시스템은 0.15 ㎜의 지름을 가지는 45개의 구멍들을 필요로 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 0.3 ㎜의 지름을 가지는 45개의 구멍들을 필요로 한다.

이러한 것은 구멍들의 지름이 2배이고, 그러므로 잔류 또는 비누 찌꺼기로 인하여 폐색되지 않는다는 것을 의미한다. 다시 말하면, 폐색될 수도 있는 표면적은 동일한 수의 구멍들을 갖는 종래의 시스템보다 4배 더 크다.

설명된 폐쇄 시스템의 매우 실질적인 이점은 천이 배치될 때 시스템이 습윤되기 시작한다는 것이다. 개방 시스템은 물이 저수조 내부에 있자마자 물방울처럼 떨어지기 시작한다. 이러한 것은 충전 동안 원치않는 것이다. 또 다른 실질적인 이점은 플로어가 이미 습윤되어 있음에 따라서 정지/짧은 정지(short parking) 동안, 물 당김(water pull)이 감소하여, 시스템이 누수되어 물웅덩이를 초래하는 유동을 감소시킨다는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하에 설명되는 실시예를 참조하여 명백하게 설명될 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시하며;
도 3은 이중층의 천을 가지는 본 발명의 실시예를 도시하며;
도 4 및 도 5는 각각 진공 청소기와 함께, 그리고 진공 청소기없이 사용하기 위한 본 발명의 실시예를 도시한 도면;
도 6 및 도 7은 교체 가능한 스트립들을 구비한 본 발명의 실시예들을 도시한 도면;
도 8은 교체 가능한 스트립이 어떻게 세척되는지를 도시한 도면;
도 9 및 도 10은 교체 가능한 스트립들을 구비한 본 발명의 추가의 실시예를 도시한 도면; 및
도 11 및 도 12는 스트립들에서 구멍들의 상이한 배치를 갖는 본 발명의 실시예들을 도시한 도면.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시한다. 본 발명의 실시예의 주요 요소는 작은 저수조(R)이며, 저수조는 기밀한 상측부와, 물(W)(또는 다른 깨끗한 물)을 배출하고 공기가 유입되는 구멍(H)들을 포함하는 하측부를 가진다. 천(C)은 이러한 구멍들에 대해 직접 배치된다. 저수조(R)가 충전되었을 때, 액체는 천(C)에 의해 흡수될 것이다. 천(C)에 의해 취해지는 액체의 양은 주로 구멍(H)들의 표면적과 천(C)의 재료에 의존한다. 도 2는 모세관 당김/흡인에 의해 천(C)이 저수조(R)로부터 물(W)을 어떻게 흡수하는가를 도시하는 도 1의 둥글게 둘러싸인 영역의 확대도를 도시한다.

천(C)은 Nylon 6으로 만들어질 수 있다. 최적화된 천은 2.3 kg/㎡보다 상당히 낮은, 바람직하게 0.2 내지 1.5 kg/㎡의 범위, 더욱 바람직하게 0.65~1.1 kg/㎡의 범위에 있는 표면적당 질량을 가진다. 이러한 것은 유용한 것보다 적은 물을 홀딩할 수 있어서, 습윤된 천이 플로어 청소 디바이스에 장착될 때 초기 단계에서 천에 의해 플로어에 분배된 물의 양은 천이 저수조에 있는 물에 의해 연속적으로 습윤될 때 추후에 천에 의해 플로어에 분배되는 물의 양보다 상당히 많지 않게 될 것이다. 6~9 ㎛의 범위로부터 2~9 ㎛의 범위, 바람직하게 2~6 ㎛의 범위, 더욱 바람직하게 3~4 ㎛의 범위까지의 지름의 섬유 지름의 감소는 구멍들과 천을 통해 전달되는 유량에 플로어에 침착되는 유량을 일치시키도록 필요한 범위에 있는 값들로 유량을 감소시킬 것이다.

청소될 표면적은 저수조(R)의 부피에 의해서만 제한된다. 대략 2 g/㎡의 플로어의 습윤은 가정 평균인 100 ㎡의 경질 플로어들을 청소하기 위하여, 200 ㎖의 저수조가 충분하다는 것을 의미한다(반올림하고 1 g = 1 ㎖의 물을 가정하여). 수주 높이의 영향을 가능한 작게 유지하도록, 낮은 높이의 저수조가 바람직하다.

천(C)으로의 액체의 가장 동등한 분배를 위하여, 구멍(H)들은 가능한 근접하여 이격되거나 또는 천 또는 디바이스의 전체 폭에 걸쳐서 고르게 분배될 필요가 있다.

250 ㎜의 폭 및 5 ㎜ 이격된 구멍들을 가지는 작은 대걸레에 대하여, 이러한 것은 45개의 구멍들이 필요하다는 것을 의미한다. 45개의 구멍들에 의한 35 ㎖/min의 유동에 대하여, 0.3 ㎜의 지름을 가지는 구멍들이 필요하다.

액체의 표면 장력은 각 구멍에 있는 액체가 얼마나 침투하는지에 영향을 미친다. 액체에서 세제를 사용하는 것은 표면 장력에 큰 영향을 준다. 이러한 영향을 감소시키도록, 구멍이 배치되는 곳에서 가능한 얇은 스트립을 가지는 것이 바람직하다. 스트립의 두께는 바람직하게 약 0.05 내지 1 ㎜, 더욱 바람직하게 0.1 내지 0.2 ㎜ 범위이다. 테스트는 0.1 ㎜의 두께를 갖는 스트립이 세제(액체의 다른 표면 장력)를 사용하는 효과가 습윤에 영향을 주지 않는다는 것을 보여준다. 바람직하게, 스트립의 재료는 친수성이다. 바람직한 재료들은 친수성 코팅으로 코팅된 금속 또는 플라스틱이다. 바람직하게, 구멍은 스트립의 돌출 영역에 있다.

0.1 ㎜의 스트립은 충분한 강도를 보장하기에는 오히려 얇고, 구멍들이 존재하지 않는 출구의 다른 부분들은 내부 또는 외부에서 얇은 재료의 스트립에 대해 추가의 재료(금속, 플라스틱)를 장착하는 것에 의해 더 두껍다. 제2 저수조(R2)를 구비한 아래의 도 6 내지 도 12의 실시예들에서, 저수조(R2)의 벽들은 이러한 얇은 재료로 만들어질 수 있으며, 추가 재료는 적어도 상부 벽 및 측벽들, 또한 바람직하게 구멍들을 구비한 스트립이 얇은 재료의 나머지로부터 돌출하는 곳을 제외한 저부 벽에서 이러한 얇은 스트립 재료에 기대어 배치된다.

구멍들은 에칭에 의해 만들어질 수 있다. 구멍 형상은 바람직하게 순수하게 직선이거나 또는 약간 수렴한다. 양측부로부터의 에칭의 결과로서, 구멍 형상이 또한 분기 부분을 가지면, 수직에 대한 구멍측의 각도는 60°, 바람직하게 30°를 초과하지 않아야 한다.

천(C)의 형태가 습윤에 영향을 주기 때문에, 몇개의 상이한 천들을 가지는 천들은 완벽한 물 분배(예를 들어, 작은 연질 극세사), 및 또한 플로어 상에서 양호한 청소 또는 스크러빙 성능(예를 들어, 두껍고, 경질의 폴리에스테르 섬유)을 가지도록 사용될 수 있다. 도 3은 2개의 층(C1, C2)들을 가지는 다층 천을 사용하는 실시예를 도시한다. 바람직하게, 플로어와 접촉하는 천의 층(C2)은 50~75 ㎛의 지름의 두꺼운 폴리에스테르 섬유를 포함한다.

저수조(R), 천(C) 및 충전 개구(FO)를 구비하는 실시예를 도시하는 도 4를 참조하여, 단순성, 작은 치수, 및 액체 유동을 위한 추가의 인터페이스 또는 전기 수단에 대한 필요성이 없기 때문에, 이러한 해결 방안은 진공 청소기없이 기기의 스틱의 저부 단부에서 플로어 위에 직접 배치되는데 매우 적합하다. 플로어의 습윤의 이러한 아키텍처 및 정확한 제어에 의해, 이러한 해결 방안은 진공 노즐(N), 저수조(R), 천(C), 및 캐니스터에 대한 튜브(T)를 가지는 실시예를 도시하는 도 5의 실시예에 예시된 바와 같이 진공 노즐과 조합하는데 완벽히 적합하다. 이 경우에, 천은 흡인 채널이 천의 양측에 생성될 때 연속으로 습윤된 채로 있을 뿐만 아니라 특히 사용 동안 깨끗이 유지된다.

본 발명의 유익한 실시예는, 천에 대한 액체의 고른 분배를 가지도록 다수의 실질적으로 고르게 이격된 개구들을 가지며 이러한 개구들로부터의 액체 운반이 심지형 재료의 모세관 힘의 사용을 만드는 교체 가능한 스트립을 포함한다. 이러한 심지형 재료는 또한 청소를 위한 천이며, 사용 후에 세척될 수 있다.

스트립으로부터 교체 가능한 저수조로 액밀성/기밀성 연결을 만드는 것은 어렵다. 큰 표면을 밀봉하는 것은 어렵다. 그러므로, 스트립은 제2 저수조에서 고정 연결로 배치된다. 이러한 제2 저수조는 매우 작게 만들어질 수 있다. 도 6을 참조하여, 이러한 제2 저수조(R2)는 주 저수조(R)에 간단한 둥근 밀봉부(S)에 의해 연결된다. 이러한 경우에, 플로어의 물 분배/습윤은 다른 치수의 고르게 이격된 개구들 또는 다른 수의 개구들을 가진 것으로 제2 저수조를 교체하는 것에 의해 용이하게 조절될 수 있다. 제2 저수조에 있는 스트립이 폐색되거나 또는 파손될 때, 고비용의 교체 또는 전체 시스템의 청소하는 번거로움없이 용이하게 교체될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 제2 저수조에서 공기 혼입의 가능성을 감소시키도록 제2 저수조(R2)의 2개의 입구 개구들을 가지는 것이 바람직하다. 제2 저수조(R2)의 2개의 입구 개구들은 도 8에 도시된 바와 같이 수도꼭지 아래에서 세척될 수 있기 때문에 제2 저수조의 청소를 개선한다. 제2 저수조(R2)는 폐색될 수 있는 작은 개구들을 가진다. 기포들이 제2 저수조(R2)를 폐색하는 것을 방지하거나 또는 다수의 구멍들을 덮는 것을 방지하도록, 그 단면의 치수는 적어도 3 x 3 ㎜, 바람직하게 적어도 5 x 5 ㎜이어야 한다. 명백하게, 단면은 정사각형일 필요는 없으며; 적어도 4 ㎜, 바람직하게 6 ㎜의 지름을 가지는 원형 형상이 마찬가지로 가능하다. 제2 저수조(R2)의 입구 구멍(들)은 바람직하게 적어도 6 ㎜의 지름을 가진다.

한편, 도 7 및 도 9 내지 도 12에서, 제2 저수조(R2)의 천장은 직선의 수평이지만, 대안적인 실시예에서, 어떠한 기포도 제2 저수조(R2)를 떠나는 것을 용이하게 허용하도록, 제2 저수조(R2)의 천장이 경사지면 유익할 수 있다. 몇몇 선택이 가능하고, 예를 들어, 주 저수조(R)에 대한 좌측 연결부는 주 저수조(R)에 대한 우측 연결부보다 높거나, 또는 천장은 주 저수조(R)에 대한 연결부들 사이의 위치에서 제2 저수조(R2)의 높이(중간에 있을 필요가 없는)가 주 저수조(R)에 대한 연결부들에서의 제2 저수조(R2)의 높이보다 낮은 것으로 전체적으로 또는 부분적으로 수직으로 V-형상인 몇몇 선택이 가능하다. 수평에 관하여 천장의 각도는 바람직하게 0.5° 내지 10° 범위, 더욱 바람직하게 1° 내지 5°의 범위에 있다.

기포가 제2 저수조(R2)를 떠나는 것을 더욱 용이하게 하도록, 제2 저수조는 즉 플로어 청소 디바이스의 움직임의 전진 방향으로 향한 수평 V-형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 제2 저수조(R2)는 예를 들어 주 저수조(R)에 대한 좌측 연결부가 플로어 청소 디바이스의 움직임의 방향으로 주 저수조(R)에 대한 우측 연결부 앞에 위치되는 방식으로 주 저수조(R)에 장착될 수 있다. 바람직하게, 직선형으로 형성된 제2 저수조(R2)에 비교된 V-형상의 각도 또는 제2 저수조(R2)가 장착되는 각도는 2°내지 70°의 범위, 더욱 바람직하게 10°내지 30°의 범위이다. 바람직하게, 주 저수조(R)에 대한 제2 저수조(R2)의 연결부들은 어떠한 기포도 제2 저수조(R2)를 용이하게 떠날 수 있기 위하여 충분히 낮은 곡률 반경을 가진다.

도 9 및 도 10을 참조하여, 양면 충전(two-side filling)은 제1 저수조(들)(R)의 다른 아키텍처를 또한 향상시킨다. 이 실시예의 주 요소는 하측부에서 물을 배출하고 공기를 유입하는 개구들을 포함하는 소형 제2 저수조(R2)이다. 이러한 제2 저수조(R2)는 기밀성 상부측을 가지는 하부측에서 제1 저수조(R)에 상부측을 통해 연결된다. 청소를 위한 천(C)은 제2 저수조의 개구들에 적접 기대어 배치된다. 제1 저수조(R)의 액체(W)는 스트립의 양쪽 단부들에서 또는 최적의 성능을 위해 어디에서도 존재하는 2개의 큰 구멍을 통하여 작은 저수조(R2)로 유동한다. 그 후, 이러한 물/액체(W)는 스트립에 있는 일련의 구멍들을 통하여 대걸레/천(C)에 의해 흡수된다. 천으로의 액체의 가장 동등한 분배를 위하여, 개구들은 가능한 근접하여 이격되는 것이 필요하다.

실시예에서, 평행한 2개의 소형 저수조(R2)들이 있다. 바람직한 실시예는 하나의 작은 저수조가 0.2~0.9 ㎜, 바람직하게 0.2~0.4 ㎜의 지름의 15개 미만의 구멍들을 가지지만, 다른 작은 저수조는 0.2~0.4 ㎜ 지름의 15 내지 30개의 구멍들을 가지는 것일 수 있다. 15개 미만의 구멍들을 갖는 작은 저수조는 입구에 밀봉 메커니즘을 가지지 않으며, 그러므로 항상 "온"이다. 이러한 설정은 예를 들어 목재 플로어들을 위하여 로우(low) 설정으로서 사용될 수 있다. 15 내지 30개의 구멍들을 구비한 다른 작은 저수조는 스위치 및/또는 밸브들을 작동시키는 것에 의하여 밀봉 메커니즘에 의해 개폐될 수 있다. 스위치가 개방될 때, 상기 설정은 예를 들어 타일들을 위한 "하이(high)" 설정으로서 사용될 수 있다. 스위치는 저수조의 외측에 위치되고, 저수조 내부의 밸브 메커니즘과 수밀성 및 기밀성 연결된다. 메커니즘은 관련된 제2 저수조에 대해 입구들을 개폐하는 2개의 밀봉 요소들을 작동시킨다. 이러한 실시예는 대걸레 기재(C)가 다수의 개구(H)들에 기대어 장착될 때 액체(W)가 모세관 힘에 의해 추출되는 것을 가능하게 하도록 다수의 개구(H)들이 없는 상황에서 또한 매우 유용할 것이다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한다. 상기된 바와 같이, 물 조절은 저수조의 베이스에 구멍들의 배치에 영향을 주는 것에 의해 변경될 수 있다. 구멍(H)들은 모두 도 11에 도시된 바와 같이 고르게 베이스에 배치될 수 있거나, 또는 다른 구멍에 인접한 하나의 구멍의 높이가 가변적인, 즉 도 12에서 알 수 있는 바와 같이 구멍이 구성되는 계단부가 존재하는 방식으로 배치될 수 있다. 구멍들의 이러한 배치는, 베이스에 있고 천(C)과 접촉하는 구멍(H1)들이 액체(W)를 분배하는 것을 돕는 한편, 구멍(H2)들이 공기가 분출됨에 따라서 상승되는 것으로 습윤성에 영향을 줄 수 있다. 가변 높이에서 구멍(H1, H2)들의 선택 및 배치는 무작위로 배열될 수 있고 인접할 필요가 없다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 일련의 구멍들 중 첫 번째와 마지막 구멍들만이 상승된 구멍(H2)들로 디자인될 수 있는 반면에, 다른 구멍(H1)들은 베이스에 있다. 그러므로, 천(C)과 접촉하는 다수의 개방 구멍(H1)들 외에 완전히 폐쇄되는 시스템이 요구되지 않는다. 표면 장력의 관점에서, 공기가 수위 아래로 들어가는 것을 허용하는 공기 분출공(0.2 내지 0.9 ㎜의 범위, 바람직하게 0.3 내지 0.6 ㎜의 범위에 있는)들은 공기가 수위 위로 들어가는 것을 허용하는 구멍(약 0.2 ㎜의 지름이어야 하는)들보다 클 수 있다. 공기 구멍은 물 유동을 조절하도록 가변적인 제어 가능한 단면을 가질 수 있다. 니들 밸브가 그렇게 할 수 있다.

탱크에서 상당한 흡입 압력을 방지하기 위한 또 다른 선택은 예를 들어 멤브레인에 의한 체적 감소에 의해 탱크에서의 압력을 증가시키는 것에 의한다. 예를 들어, 공기에 대해 개방하지만 충분한 저항을 갖는 멤브레인은 저수조(R)의 상부 벽에서 도입될 수 있다. 가요성 멤브레인은 별도의 공기 분출공과 조합될 수 있다. 볼록 멤브레인은 예를 들어 발로 볼록 멤브레인을 누르는 것에 의해 소비자에 의해 조작될 수 있다. 멤브레인이 도달하여야 하는 요구된 체적 변화는 바람직하게 공기 체적의 약 0.5~10%, 더욱 바람직하게 공기 체적의 1~5%이다. 가요성 멤브레인의 재료는 고무 또는 다른 탄성 재료일 수 있다. 별도의 공기 분출공들과 조합하는 가요성 멤브레인의 이점은, 별도의 공기 분출공들을 통하여 저수조(R)에 들어가는 공기로 인하여, 가요성 멤브레인이 그 본래의 볼록 위치로 다시 움직여서, 부스트 기능이 다시 한번 소비자에 의해 동작될 수 있다는 점이라는 것을 유념하여야 한다.

다른 실시예는 체적 변화가 영구적이라는 것이다. 이러한 것은 또한 많은 상이한 선택들에서, 예를 들어 탱크의 공기 구획에서 강제되는 실린더에 의해 행해질 수 있다. 또한, 탱크에 있는 공기에서 흡입 압력을 공기와의 직접 접촉을 통해 3~20 mbar, 바람직하게 6~12 mbar의 필요한 레벨로 조절하는 것이 또한 가능한 것이 추가로 포함된다. 이러한 접촉이 충분한 저항을 가질 때, 시스템은 공기에 대해 개방하지만, 여전히 흡입 압력이 3 내지 20 mbar, 바람직하게 6 내지 12 mbar의 요구된 레벨에 있는 것을 보장하는 것이 가능하다. 한 실시예는 예를 들어 충분한 공기 저항을 갖는 멤브레인이다.

바람직하게, 저수조(R)에서의 부압이 너무 높게 되지 않는 것을 보장하도록, 저수조(R)는 저수조(R)에서의 부압이 예를 들어 25 mbar(바람직하게 20 mbar, 더욱 바람직하게 15 mbar)의 제1 임계값을 초과할 때 개방하고 부압이 예를 들어 0 mbar(바람직하게 6 mbar)의 제2 임계값 아래로 떨어질 때 폐쇄하는 공기 밸브를 구비한다.

공기가 구멍(H1)들을 충전하는 것을 방지하도록, 외측으로부터 내측으로 구멍들이 먼저 약 0.1 ㎜의 저부 스트립의 두께에 대해 약 0.3 ㎜의 비교적 좁은 지름, 그런 다음 비교적 작은 지름의 적어도 1.5 내지 2배의 비교적 큰 지름을 가지도록 구멍들이 형상화되는 것이 유익한 것으로 보여지며; 이러한 비교적 큰 지름은 제2 저수조(R2)의 단면의 약 15~60%일 것이다.

상기된 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예시적이며, 당업자는 첨부된 청구항의 범위를 벗어남이 없이 많은 대안적인 실시예를 디자인할 수 있다는 것을 유념하여야 한다. 청구항들에서, 괄호 안의 임의의 도면 부호는 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함하는"이라는 단어는 청구항에 열거된 것 이외의 다른 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 구성 요소에 선행하는 단수 표현은 이러한 요소들의 다수의 존재를 배제하지 않는다. 개구는 심지로 채워질 수 있다. 몇몇 수단들을 열거하는 디바이스 청구항에서, 이러한 수단들 중 몇몇은 하나 및 동일한 하드웨어 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정 측정값들이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실은 이러한 측정값들의 조합이 유익하게 사용될수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims (14)

1. 플로어의 청소 디바이스용 액체 수용 시스템으로서,
   상기 액체 수용 시스템은
   액체를 수용하도록 구성된 제1 저수조; 및
   상기 제1 저수조보다 작은 제2 저수조를 포함하고,
   상기 제2 저수조는 그 상부 표면에서 적어도 하나의 액밀성 및 기밀성 입구 연결부를 구비하고, 상기 제2 저수조는 상기 제2 저수조의 상부 표면에서 상기 적어도 하나의 액밀성 및 기밀성 입구 연결부를 거쳐서 상기 제1 저수조의 저부 표면에 교체 가능하게 결합되도록 구성된 교체 가능한 저수조를 포함하여 상기 제1 저수조로부터 상기 제2 저수조 안으로 액체의 유동을 가능하게 하고, 상기 제2 저수조는 다수의 개구들을 가지는 출구가 제공된 저부 표면을 추가로 포함하며, 상기 다수의 개구들은 대걸레 기재가 상기 다수의 개구들에 기대어 장착되는 것에 반응하여 모세관 힘에 의해 액체가 추출되는 것을 가능하게 하고, 상기 제1 저수조 및 상기 제2 저수조는 상기 제2 저수조가 상기 제1 저수조에 결합되는 것에 반응하여 상기 다수의 개구들을 제외하고 실질적으로 함께 폐쇄되는, 액체 수용 시스템에 있어서,
   상기 액체 수용 시스템 내에서, 상기 개구들은 0.2 내지 0.9 ㎜의 범위의 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 액체 수용 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결부는 상기 제2 저수조의 상부 표면의 중심 부분에 배치된 단일 연결부인 액체 수용 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 연결부는 상기 제2 저수조의 양쪽 단부들에서 상기 제1 저수조에 연결 가능한 액체 수용 시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 연결부는 개폐될 수 있는 액체 수용 시스템.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 연결부는 적어도 6 ㎜의 지름을 가지는 액체 수용 시스템.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구는 상기 대걸레 기재와 직접 접촉하도록 배열된 제1 개구, 및 상기 제1 개구와는 다른 높이에 있는 제2 개구를 포함하는 액체 수용 시스템.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대걸레 기재는 2.3 kg/㎡보다 상당히 낮은 표면적당 질량을 가지는 액체 수용 시스템.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대걸레 기재의 섬유들의 섬유 지름은 2 내지 9 ㎛의 범위에 있는 액체 수용 시스템.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 개구들은 0.05 내지 1 ㎜의 범위에 있는 두께를 가지는 스트립에 있는 액체 수용 시스템.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 액체 수용 시스템을 포함하는 플로어 청소 디바이스.
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