KR102590139B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

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KR102590139B1
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Abstract

사이클론 유닛을 포함하여 필터의 사용 기간이 늘어난 로봇 청소기를 개시한다. 로봇 청소기는 회전축을 중심으로 회전하는 휠을 포함하는 본체와, 상기 본체에 마련되고, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 마련되는 브러시 장치와, 상기 브러시 장치를 통해 흡입된 공기가 유입되는 제1챔버로서, 유입된 공기의 진행 방향을 변경시키도록 마련되는 제1챔버 및 상기 제1챔버와 연결되는 제2챔버로서, 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함하고, 상기 회전축이 연장되는 방향으로 상기 제1챔버와 나란하게 배치되는 제2챔버를 포함할 수 있다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사이클론 먼지 분리기를 포함하는 로봇 청소기에 관한 것이다.
로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 청소 공간을 이동하면서 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소 공간을 자동으로 청소하는 장치이다. 로봇 청소기는 청소 공간을 자율적으로 주행하며 청소 공간을 청소할 수 있다. 일반적으로, 먼지 분리기를 포함하는 로봇 청소기는 본체의 부피가 상대적으로 커질 수 있다. 로봇 청소기의 부피가 크면, 로봇 청소기가 진입하기 어려운 장소가 많아져 로봇 청소기의 주행성이 저하될 수 있다.
로봇 청소기 본체의 부피가 커지는 것을 방지하기 위해, 로봇 청소기는 먼지 분리기를 포함하지 않을 수 있다. 먼지 분리기를 포함하지 않는 로봇 청소기의 필터는 먼지와 같은 이물질에 의해 쉽게 막힐 수 있다. 필터가 막히면 로봇 청소기의 청소 성능이 급격히 저하되므로, 사용자는 필터를 교체하거나 청소하는 등 유지보수를 해야 한다.
본 발명의 일 측면은 사이클론 먼지 분리기를 포함하여 먼지 분리 효율이 향상된 로봇 청소기를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 먼지 분리 효율이 향상되어 필터의 사용 기간이 늘어난 로봇 청소기를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 사이클론 먼지 분리기를 포함하면서도, 컴팩트한 본체 사이즈를 갖는 로봇 청소기를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 사이클론 먼지 분리기를 포함하여 필터 사용기간이 늘어나고, 컴팩트한 본체 사이즈를 가져 주행성을 확보한 로봇 청소기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면, 로봇 청소기는 회전축을 중심으로 회전하는 휠을 포함하는 본체와, 상기 본체에 마련되고, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 마련되는 브러시 장치와, 상기 브러시 장치를 통해 흡입된 공기가 유입되는 제1챔버로서, 유입된 공기의 진행 방향을 변경시키도록 마련되는 제1챔버 및 상기 제1챔버와 연결되는 제2챔버로서, 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함하고, 상기 회전축이 연장되는 방향으로 상기 제1챔버와 나란하게 배치되는 제2챔버를 포함할 수 있다.
상기 제1챔버로 유입되는 공기의 방향과 상기 제1챔버로부터 배출되는 공기의 방향은 서로 교차할 수 있다.
상기 제2챔버로 유입되는 공기의 방향과 상기 제2챔버로부터 배출되는 공기의 방향은 서로 교차할 수 있다.
상기 먼지 분리부는 사이클론 유닛을 포함할 수 있다.
상기 사이클론 유닛은 상기 회전축이 연장되는 제1방향을 따라 2열 이상으로 배치되는 복수의 사이클론 유닛을 포함할 수 있다.
상기 열(row)이 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장될 때, 제1열을 따라 배치되는 복수의 제1사이클론 유닛과, 제2열을 따라 배치되는 복수의 제2사이클론 유닛 각각은 상기 제1방향에 대해 서로 교차하도록 배치될 수 있다.
상기 사이클론 유닛은, 상기 제2챔버의 높이를 낮추도록 상기 회전축이 연장되는 방향에 대해 소정 각도로 기울어지게 배치될 수 있다.
상기 제1챔버는 바닥면과 나란하게 배치되는 제1필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1필터부는 메쉬망 또는 다공홀을 포함하는 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제2챔버는 상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 커버하도록 배치되는 제2필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 휠은 상기 본체의 양 측에 배치되는 제1휠과 제2휠을 포함하고, 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는 상기 제1휠과 상기 제2휠 사이에 배치될 수 있다.
상기 본체 내부에 배치되는 배터리를 더 포함하고, 상기 배터리와 상기 제1챔버는, 상기 회전축이 연장되는 제1방향과 교차하는 제2방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 배터리와 상기 제1방향으로 나란하게 배치되고, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 더 포함하고, 상기 제2챔버와 상기 흡입 모터는 상기 제2방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제2챔버는 상기 본체의 진행 방향으로의 중심축에 대해 일 측으로 치우치게 배치될 수 있다.
상기 제1챔버는 상기 제1챔버로 공기가 유입되는 유입구와, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연통하는 연통홀을 포함하고, 상기 제2챔버는 상기 제1챔버로부터 상기 제2챔버로 공기가 유입되는 상기 연통홀과, 상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 포함할 수 있다.
상기 연통홀은, 상기 유입구 및 상기 배출구보다 위에 배치될 수 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 로봇 청소기는 먼지를 흡입하는 흡입부를 포함하는 본체 및 상기 본체에 분리 가능하게 장착되고, 상기 흡입부를 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리 및 저장하도록 마련되는 먼지통을 포함하고, 상기 먼지통은, 제1방향으로 공기가 유입되고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 공기가 배출되는 제1챔버와, 상기 제2방향으로 공기가 유입되고, 상기 제1방향으로 공기가 배출되는 제2챔버로서, 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함하고, 상기 제1챔버와 상기 제2방향으로 나란히 배치되는 제2챔버를 포함할 수 있다.
상기 먼지 분리부는 상기 제2방향을 따라 2열 이상으로 배치되는 복수의 사이클론 유닛을 포함할 수 있다.
상기 복수의 사이클론 유닛은, 상기 먼지통의 높이를 낮추도록 상기 제2방향에 대해 소정 각도로 기울어지게 배치될 수 있다.
상기 먼지통은, 상기 제1챔버의 내부에 마련되고, 바닥면과 나란하게 배치되는 제1필터부와, 상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 커버하도록 마련되고, 상기 바닥면과 수직하게 배치되는 제2필터부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 본체와, 상기 본체에 분리 가능하게 장착되는 먼지통을 포함하는 로봇 청소기에 있어서, 상기 먼지통은 상기 본체의 이동 방향과 교차하는 방향으로 나란하게 배치되는 제1챔버와 제2챔버를 포함하고, 상기 제1챔버는 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구보다 높은 위치에 배치되고 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연통하는 연통홀을 포함하고, 상기 제2챔버는, 상기 연통홀로 유입된 공기가 배출되고 상기 연통홀보다 낮은 위치에 배치되는 배출구와, 공기 중의 먼지를 분리하는 사이클론 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 사이클론 먼지 분리기를 포함하여 먼지 분리 효율이 향상된 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 먼지 분리 효율이 향상되어 필터의 사용 기간이 늘어난 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 사이클론 먼지 분리기를 포함하면서도, 컴팩트한 본체 사이즈를 갖는 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 사이클론 먼지 분리기를 포함하여 필터 사용기간이 늘어나고, 컴팩트한 본체 사이즈를 가져 주행성을 확보한 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 배단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 일부 구성에 대한 평면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 로봇 청소기는 본체(10)와, 본체(10)에 결합되는 먼지통(100)을 포함할 수 있다. 먼지통(100)은 본체(10)로부터 분리될 수 있다.
로봇 청소기는 바닥면을 따라 이동하면서, 바닥면의 먼지를 공기와 함께 흡입하도록 마련될 수 있다. 로봇 청소기는 흡입한 공기 중의 먼지를 분리 및 저장하고, 먼지가 제거된 공기를 배출할 수 있다.
먼지통(100)은 먼지를 분리 및 저장하도록 마련될 수 있다. 사용자가 먼지통(100) 내부의 먼지를 제거할 수 있도록 먼지통(100)은 본체(10)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
로봇 청소기는 일반적으로 가정에서 사용될 수 있다. 집안 내부를 제약 없이 이동하기 위해 로봇 청소기의 높이는 낮은 것이 바람직하다. 이 때, 로봇 청소기의 높이는 z축 방향으로의 길이를 가리킬 수 있다. 로봇 청소기의 높이가 상대적으로 높으면, 로봇 청소기가 침대와 같은 가구 밑으로 진입하기가 어렵다. 이로 인해, 로봇 청소기의 청소 가능 영역이 줄어들 수 있고, 청소 가능 영역이 줄어들면 로봇 청소기의 활용성이 저하될 수 있다. 따라서, 로봇 청소기의 높이는 낮은 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로봇 청소기는 본체(10)의 양 측에 배치되는 휠(20)과, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터(30)와, 로봇 청소기에 전력을 공급하는 배터리(40)를 포함할 수 있다.
휠(20)은 구동 모터(21)와 연결될 수 있다. 휠(20)은 구동 모터(21)로부터 구동력을 전달 받아 회전하도록 마련될 수 있다. 휠(20)은 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다. 회전축은 도면에 표시된 y축과 나란하게 마련될 수 있다. 휠(20)이 회전함에 따라 로봇 청소기는 바닥면을 따라 이동할 수 있다. 또한, 휠(20)은 본체(10)의 양 측에 마련되므로, 각 휠의 회전 정도를 조절하여 로봇 청소기의 이동 방향을 조절할 수 있다.
흡입 모터(30)는 바닥면의 공기를 흡입하는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 상기 흡입력을 통해 먼지통(100) 내부로 공기가 유입될 수 있다. 먼지통(100)은 먼지통(100) 내부로 유입된 공기에서 먼지를 분리 및 저장한 후 먼지가 분리된 공기를 먼지통(100) 외부로 배출할 수 있다.
로봇 청소기는 브러시 장치(50)를 포함할 수 있다. 브러시 장치(50)는 로봇 청소기의 전방에 설치될 수 있다. 브러시 장치(50)는 바닥면의 먼지를 쓸어 담을 수 있다. 구체적으로, 브러시 장치(50)는 브러시를 회전시킴으로써 브러시와 직접 접촉된 먼지를 먼지통(100)으로 전달할 수 있다. 브러시 장치(50)는 흡입 모터(30)와 함께 바닥면의 먼지를 먼지통(100)으로 전달하도록 마련될 수 있다.
먼지통(100)은 한 쌍의 휠(20) 사이에 배치될 수 있다. 먼지통(100)은 제1챔버(110)와 제2챔버(120)를 포함할 수 있다. 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 휠(20)의 회전축과 나란한 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 도면상 y축과 나란한 방향으로 서로 이웃되게 배치될 수 있다. 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 로봇 청소기의 이동 방향과 교차하는 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 로봇 청소기가 x축 방향으로 이동할 때, 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 y축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
제1챔버(110)는 제1필터부(112)를 포함할 수 있다. 제1필터부(112)는 바닥면과 나란하게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다. 제1필터부(112)는 바닥면과 대략 평행하게 배치될 수 있다. 따라서, 제1필터부(112)는 바닥면에 대해 소정 각도 범위 내에서 기울어지게 배치될 수도 있다.
제1챔버(110)는 본체(10)의 진행 방향으로의 중심축에 대해 일 측으로 치우치게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1챔버(110)는 x축과 나란한 본체(10)의 진행 방향에 대해 y축으로 치우치게 배치될 수 있다.
또한, 제1챔버(110)는 배터리(40)와 나란하게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제1챔버(110)는 배터리(40)의 전방에 배치될 수 있다. 제1챔버(110)는 배터리(40)와 본체(10)의 진행 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1챔버(110)는 배터리(40)와 x축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
제1필터부(112)는 메쉬망을 포함할 수 있다. 또한, 제1필터부(112)는 다공홀을 포함하는 플레이트를 포함할 수 있다. 제1필터부(112)는 제1챔버(110)로 유입된 먼지 중 상대적으로 큰 먼지를 분리하기 위해 마련될 수 있다. 제1필터부(112)의 메쉬망의 촘촘한 정도 또는 다공 플레이트의 다공홀 크기는 설계 사양에 따라 변할 수 있다.
제2챔버(120)는 제1챔버(110)와 연결되도록 마련될 수 있다. 제2챔버(120)는 제1챔버(110)와 제2챔버(120)를 연결하는 연통홀(121)을 포함할 수 있다. 제2챔버(120)는 제1챔버(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 제1챔버(110)와 제2챔버(120)는 한 쌍의 휠(20) 사이에 배치될 수 있다.
제2챔버(120)는 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함할 수 있다. 먼지 분리부는 사이클론 유닛(130)을 포함할 수 있다. 사이클론 유닛(130)은 복수로 마련될 수 있다. 사이클론 유닛(130)은 반영구적으로 먼지를 분리할 수 있다. 사이클론 유닛(130)은 교체나 세척 없이 먼지를 분리할 수 있다.
제2챔버(120)는 본체(10)의 진행 방향으로의 중심축에 대해 일 측으로 치우치게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2챔버(120)는 x축과 나란한 본체(10)의 진행 방향에 대해 y축으로 치우치게 배치될 수 있다.
또한, 제2챔버(120)는 흡입 모터(30)와 나란하게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제2챔버(120)는 흡입 모터(30)의 전방에 배치될 수 있다. 제2챔버(120)는 흡입 모터(30)와 본체(10)의 진행 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 제2챔버(120)는 흡입 모터(30)와 x축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
제2챔버(120)는 제2필터부(140)를 포함할 수 있다. 제2필터부(140)는 제2챔버(120)의 공기가 배출되는 배출구를 커버하도록 마련될 수 있다. 제2필터부(140)는 제1필터부(112)보다 작은 먼지를 걸러낼 수 있다. 예를 들면, 제2필터부(140)는 헤파 필터(HEPA(High Efficiency Particulate Air) Filter)를 포함할 수 있다.
제2필터부(140)는 제2챔버(120)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 제2필터부(140)에 먼지가 쌓였을 때, 사용자는 제2필터부(140)를 제2챔버(120)로부터 분리한 후, 필터를 세척하거나 교체할 수 있다.
제2필터부(140)는 바닥면과 대략 수직하게 배치될 수 있다. 제2필터부(140)와 제1필터부(112)는 대략 서로 수직하게 배치될 수 있다.
일반적으로, 로봇 청소기는 로봇 청소기의 높이를 낮추기 위해 사이클론 유닛을 포함하지 않을 수 있다. 사이클론 유닛은 상대적으로 높은 높이를 가지기 때문에 사이클론 유닛을 포함하는 로봇 청소기는 그 높이가 상대적으로 커질 수 있다. 상기한 바와 같이, 로봇 청소기는 그 높이가 높으면 주행성이 저하되거나 청소 가능 영역의 크기가 작아질 수 있다.
사이클론 유닛을 포함하면, 필터의 사용 기간이 늘어날 수 있다. 구체적으로, 사이클론 유닛(130)이 제2챔버(120)에 마련되면, 제2필터부(120)의 사용 기간이 늘어날 수 있다. 사이클론 유닛(130)이 제2챔버(120)로 유입된 공기에서 일부 먼지를 분리하기 때문에, 제2필터부(140)에 쌓이는 먼지가 상대적으로 줄어들 수 있다. 제2필터부(140)에 쌓이는 먼지의 양이 상대적으로 줄어들면서, 제2필터부(140)의 사용 기간은 늘어날 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 로봇 청소기는 사이클론 유닛을 포함할 수 있다. 사이클론 유닛을 포함하여 필터의 사용 기간이 늘어날 수 있다. 또한, 사이클론 유닛을 포함하면서도 컴팩트한 본체 사이즈를 가질 수 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 로봇 청소기는 컴팩트한 본체 사이즈를 가져 주행성을 확보할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 측단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 배단면도이다.
도 4를 참조하면, 로봇 청소기는 본체(10)의 저면에 마련되어 공기를 유입시키는 흡입구(51)를 포함할 수 있다. 또한, 로봇 청소기는 흡입구(51)로 흡입된 공기를 제1챔버(110)로 전달하는 흡입 유로(52)를 포함할 수 있다. 흡입 유로(51)는 상향 경사지게 마련될 수 있다. 브러시 장치(50)와 흡입 모터(30)의 흡입력에 의해 바닥면의 먼지 및 공기는 흡입구(51)와 흡입 유로(52)를 거쳐 제1챔버로(110)로 유입될 수 있다.
제1챔버(110)는 유입구(111)를 포함할 수 있다. 유입구(111)는 흡입 유로(52)와 제1챔버(110)를 연통하도록 마련될 수 있다. 유입구(111)의 폭은 먼지통(100)의 폭의 절반보다 작게 마련될 수 있다. 이 때, 폭은 도면상 x축 방향으로의 길이를 가리킬 수 있다. 또한, 유입구(111)는 본체(10)의 주행 방향으로의 중심선에 대해 일 측으로 치우치게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 유입구(111)는 도면상 x축 방향과 나란한 로봇 청소기의 중심선에 대해 y축 방향으로 치우치게 배치될 수 있다.
제1챔버(110)로 유입된 공기는 제1챔버(110)를 선회한 후 제2챔버(120)로 유입될 수 있다. 로봇 청소기의 주행 방향을 제1방향이라고 할 때, 흡입 유로(111)를 거쳐 유입구(111)로 유입되는 공기는 상기 제1방향으로 유입될 수 있다. 구체적으로는, 제1방향으로서, 위를 향하는 방향으로 유입될 수 있다. 제2챔버(120)는 제1챔버(110)에 대해 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 따라서, 유입구(111)를 통해 제1챔버(110)로 유입되는 공기의 방향과 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입되는 공기의 방향은 서로 교차할 수 있다.
제1챔버(110)로 유입된 공기가 제2챔버(120)로 유입될 때, 공기에 포함된 먼지는 제1챔버(110)의 격벽에 부딪힐 수 있다. 먼지의 일부는 제1챔버(110)의 격벽과 부딪혀 제1챔버(110)의 바닥면에 쌓일 수 있다.
제1챔버(110)는 바닥면과 대략 나란하게 배치되는 제1필터부(112)를 포함할 수 있다. 공기 중의 먼지는 제1필터부(112)를 통과하지 못할 수 있다. 따라서, 먼지의 일부는 제1필터부(112)에 의해 걸러짐으로써 제1챔버(110)의 바닥면에 쌓일 수 있다.
상기한 과정을 통해, 제1챔버(110)에서 공기에 포함된 먼지가 1차적으로 걸러질 수 있고, 이렇게 걸러진 먼지는 제1챔버(110) 내부에 쌓일 수 있다.
제1필터부(112)를 통과한 먼지 및 공기는 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입될 수 있다. 연통홀(121)은 제1챔버(110)와 제2챔버(120)를 연결할 수 있다. 연통홀(121)은 유입구(111)보다 위에 배치될 수 있다. 연통홀(121)이 유입구(111)보다 위에 배치되면, 먼지는 중력에 의해 연통홀(121)로 유입되지 못하고 제1챔버(110)에 남을 수 있다. 크기가 작은 먼지는 중력의 영향이 미비하고, 제1필터부(112)에서도 걸러지지 않아 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입될 수 있다.
도 5를 참조하면, 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입된 공기는 사이클론 유닛(130)을 통과할 수 있다.
사이클론 유닛(130)은 복수로 마련될 수 있다. 사이클론 유닛(130)은 제1사이클론 유닛(131)과 제2사이클론 유닛(132)을 포함할 수 있다. 제1사이클론 유닛(131)과 제2사이클론 유닛(132)은 상기 제2방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제1사이클론 유닛(131)과 제2사이클론 유닛(132)은 도면상 y축과 나란한 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.
제1사이클론 유닛(131)은 제1먼지 분리 공간(131b)과, 제1공기 배출부(131a)를 포함할 수 있다. 제1먼지 분리 공간(131b)에서 공기 및 먼지는 나선형으로 선회할 수 있다. 제1먼지 분리 공간(131b)을 통과하면서 하방으로 이동한 공기는 다시 상방으로 이동하여 제1공기 배출부(131a)를 통해 제1사이클론 유닛(131)으로부터 배출될 수 있다. 제1먼지 분리 공간(131b)을 통과하면서, 먼지의 일부는 제2챔버(120)의 하부에 마련되는 먼지 저장부(122)에 저장될 수 있다.
마찬가지로, 제2사이클론 유닛(132)은 제2먼지 분리 공간(132b)과, 제2공기 배출부(132a)를 포함할 수 있다. 제2먼지 분리 공간(132b)에서 공기 및 먼지는 나선형으로 선회할 수 있다. 제2먼지 분리 공간(132b)을 통과하면서 하방으로 이동한 공기는 다시 상방으로 이동하여 제2공기 배출부(132a)를 통해 제2사이클론 유닛(132)으로부터 배출될 수 있다. 제2먼지 분리 공간(132b)을 통과하면서, 먼지의 일부는 제2챔버(120)의 하부에 마련되는 먼지 저장부(122)에 저장될 수 있다.
사이클론 유닛(130)을 통과한 공기 및 먼지는 제2필터부(140)를 통과하여 제2챔버(120)로부터 배출될 수 있다. 상기한 바와 같이, 제2필터부(140)는 헤파 필터를 포함할 수 있다. 따라서, 제2필터부(140)는 제1챔버 및 제2챔버에서 분리되지 않은 먼지를 거를 수 있다. 사이클론 유닛이 마련되지 않는 경우, 제2필터부 이전에 먼지가 제거되지 않아 제2필터부에 많은 먼지가 쌓일 수 있다. 이로 인해, 제2필터부의 교체 및 세척 주기가 짧아질 수 있고, 이는 사용자에게 불편함을 줄 수 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 제1챔버와 제1필터부 및 사이클론 유닛을 포함하여 필터에 쌓이는 먼지의 양이 상대적으로 적고, 이로 인해 필터의 사용 기간이 늘어날 수 있다.
도 5를 참조하면, 사이클론 유닛(130)은 바닥면과 수직한 수직축에 대해 소정 각도 기울어지게 배치될 수 있다. 상기 수직축은 도면상 z축과 평행할 수 있다.
사이클론 유닛(130)의 중심축(r)은 z축에 대해 소정 각도 기울어지게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 사이클론 유닛(130)의 중심축(r)은 z축에 대해 y축과 나란한 방향으로 소정 각도 기울어지게 배치될 수 있다. 사이클론 유닛(130)은 수직축에 대해 y축과 나란한 방향으로 θ만큼 기울어지게 배치될 수 있다. 예를 들면, θ는 13°~ 17°일 수 있다.
사이클론 유닛(130)이 소정 각도 기울어지게 배치되면, 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입된 공기의 진행 방향이 상기 소정 각도 기울어질 수 있다. 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입된 공기는 하향 경사지게 이동할 수 있다. 제2챔버(120)로 유입된 공기는 하향 경사지게 이동하면서, 각각의 사이클론 유닛(130)으로 유입될 수 있다.
사이클론 유닛(130)이 상기한 바와 같이, 소정 각도 기울어지게 배치됨으로써 본 발명의 로봇 청소기의 높이는 낮아질 수 있다. 사이클론 유닛(130)을 수직축과 나란하게 배치하면, 사이클론 유닛(130)을 기울어지게 배치했을 때에 비해 높이가 높아진다. 따라서, 사이클론 유닛(130)을 기울어지게 배치함으로써 사이클론 유닛(130) 및 로봇 청소기의 높이를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상에 따르면, 로봇 청소기는 사이클론 유닛을 포함하면서도 컴팩트한 본체 사이즈를 가질 수 있다. 또한, 로봇 청소기는 사이클론 유닛을 포함하면서도 주행성 및 청소 가능 영역의 저하를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 일부 구성에 대한 평면도이다.
이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에서의 공기의 진행 경로에 대해 자세히 설명한다.
유입구(111)를 통해 제1챔버(110)로 유입된 공기는 제1챔버(110) 내에서 선회한 후 연통홀(121)을 통해 제2챔버(120)로 유입될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 연통홀(121)로 유입되기 이전에 제1필터부를 거치면서 공기 중의 먼지는 일부 분리될 수 있다. 또한, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았으나 제2챔버(120)로 유입된 공기는 복수의 사이클론 유닛(130) 각각에 유입되어 먼지를 분리한 후 제2필터부(140)를 거쳐 본체(10)의 공기 배출부(11)를 통해 로봇 청소기의 외부로 배출될 수 있다.
제1챔버(110)로 유입되는 공기의 방향은 x축과 나란할 수 있다. 제2챔버(120)로 유입되는 공기의 방향은 y축과 나란할 수 있다. 따라서, 제1챔버(110)로 유입되는 공기의 방향과, 제2챔버(120)로 유입되는 공기의 방향은 서로 교차할 수 있다. 이러한 공기의 진행 방향으로 인해, 제1챔버(110)로 유입된 공기는 제1챔버(110)의 격벽을 따라 시계 방향으로 선회한 후 제2챔버(120)로 유입될 수 있다. 연통홀(121)은 유입구(111)보다 z축 방향으로 상부에 위치하므로 공기는 상방으로 이동하며, 이 때 먼지는 중력에 의해 제1챔버(110)의 아래로 떨어질 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 사이클론 유닛(130)은 복수의 열(row)을 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 사이클론 유닛(130)은 2열로 배치될 수 있다. 또한, 사이클론 유닛(130)은 각 열마다 2개 이상의 사이클론 유닛이 배치될 수 있다. 구체적으로, 사이클론 유닛(130)은 제1열(r1)과 제2열(r2) 각각에 배치될 수 있다. 제1열(r1)에는 제2사이클론 유닛(132)과 제4사이클론 유닛(134)이 나란하게 배치될 수 있다. 제2열(r2)에는 제1사이클론 유닛(131)과 제3사이클론 유닛(133)이 나란하게 배치될 수 있다.
제1열(r1)에 배치되는 사이클론 유닛(132, 134)과, 제2열(r2)에 배치되는 사이클론 유닛(131, 133)은 서로 교차되게 배치될 수 있다. 달리 표현하면, 제1사이클론 유닛(131)과 제2사이클론 유닛(132)은 y축 방향으로 나란하게 배치되지 않고, 어긋나게 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제3사이클론 유닛(133)과 제4사이클론 유닛(134)은 y축 방향으로 나란하게 배치되지 않고, 어긋나게 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 복수의 사이클론 유닛이 마련됨으로써 사이클론 유닛의 먼지 분리 효율이 향상될 수 있다. 또한, 사이클론 유닛의 개수가 많아지면서도, 공간 활용성이 향상될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10 : 본체 20 : 휠
30 : 흡입 모터 40 : 배터리
50 : 브러시 장치 100 : 먼지통
110 : 제1챔버 111 : 유입구
112 : 제1필터부 120 : 제2챔버
121 : 연통홀 122 : 먼지 저장부
130 : 사이클론 유닛 140 : 제2필터부

Claims (20)

  1. 회전축을 중심으로 회전하는 휠을 포함하는 본체;
    상기 본체에 마련되고, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 마련되는 브러시 장치;
    상기 브러시 장치를 통해 흡입된 공기가 유입되는 제1챔버로서, 유입된 공기의 진행 방향을 변경시키도록 마련되는 제1챔버; 및
    상기 제1챔버와 연결되고, 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함하는 제2챔버; 를 포함하고,
    상기 먼지 분리부는 상기 회전축이 연장되는 제1방향을 따라 2열 이상으로 배치되는 복수의 사이클론 유닛을 포함하고,
    상기 회전축은 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 가로지르고, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버는 나란하게 배치되는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버로 유입되는 공기의 방향과 상기 제1챔버로부터 배출되는 공기의 방향은 서로 교차하는 로봇 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2챔버로 유입되는 공기의 방향과 상기 제2챔버로부터 배출되는 공기의 방향은 서로 교차하는 로봇 청소기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열(row)이 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장될 때,
    제1열을 따라 배치되는 복수의 제1사이클론 유닛과, 제2열을 따라 배치되는 복수의 제2사이클론 유닛 각각은 상기 제1방향에 대해 서로 교차하도록 배치되는 로봇 청소기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛은, 상기 제2챔버의 높이를 낮추도록 상기 회전축이 연장되는 방향에 대해 소정 각도로 기울어지게 배치되는 로봇 청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 바닥면과 나란하게 배치되는 제1필터부를 더 포함하는 로봇 청소기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1필터부는 메쉬망 또는 다공홀을 포함하는 플레이트를 포함하는 로봇 청소기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2챔버는 상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 커버하도록 배치되는 제2필터부를 더 포함하는 로봇 청소기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 휠은 상기 본체의 양 측에 배치되는 제1휠과 제2휠을 포함하고,
    상기 제1챔버 및 상기 제2챔버는 상기 제1휠과 상기 제2휠 사이에 배치되는 로봇 청소기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 본체 내부에 배치되는 배터리를 더 포함하고,
    상기 배터리와 상기 제1챔버는, 상기 회전축이 연장되는 제1방향과 교차하는 제2방향으로 나란하게 배치되는 로봇 청소기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리와 상기 제1방향으로 나란하게 배치되고, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 더 포함하고,
    상기 제2챔버와 상기 흡입 모터는 상기 제2방향으로 나란하게 배치되는 로봇 청소기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2챔버는 상기 본체의 진행 방향으로의 중심축에 대해 일 측으로 치우치게 배치되는 로봇 청소기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 상기 제1챔버로 공기가 유입되는 유입구와, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연통하는 연통홀을 포함하고,
    상기 제2챔버는 상기 제1챔버로부터 상기 제2챔버로 공기가 유입되는 상기 연통홀과, 상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 포함하는 로봇 청소기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 연통홀은, 상기 유입구 및 상기 배출구보다 위에 배치되는 로봇 청소기.
  16. 회전축을 중심으로 회전하는 휠과 먼지를 흡입하는 흡입부를 포함하는 본체; 및
    상기 본체에 분리 가능하게 장착되고, 상기 흡입부를 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리 및 저장하도록 마련되는 먼지통; 을 포함하고,
    상기 먼지통은,
    제1방향으로 공기가 유입되고, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 공기가 배출되는 제1챔버와,
    상기 제2방향으로 공기가 유입되고, 상기 제1방향으로 공기가 배출되는 제2챔버로서, 공기 중의 먼지를 분리하는 먼지 분리부를 포함하는 제2챔버를 포함하고,
    상기 먼지 분리부는 상기 제2방향을 따라 2열 이상으로 배치되는 복수의 사이클론 유닛을 포함하고,
    상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 상기 회전축이 가로지르고, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버는 상기 제2방향으로 나란하게 배치되는 로봇 청소기.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 사이클론 유닛은, 상기 먼지통의 높이를 낮추도록 상기 제2방향에 대해 소정 각도로 기울어지게 배치되는 로봇 청소기.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 먼지통은,
    상기 제1챔버의 내부에 마련되고, 바닥면과 나란하게 배치되는 제1필터부와,
    상기 제2챔버로부터 공기가 배출되는 배출구를 커버하도록 마련되고, 상기 바닥면과 수직하게 배치되는 제2필터부를 더 포함하는 로봇 청소기.
  20. 회전축을 중심으로 회전하는 휠을 포함하는 본체와, 상기 본체에 분리 가능하게 장착되는 먼지통을 포함하는 로봇 청소기에 있어서,
    상기 먼지통은 상기 본체의 이동 방향과 교차하는 방향으로 나란하게 배치되는 제1챔버와 제2챔버를 포함하고,
    상기 제1챔버는 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구보다 높은 위치에 배치되고 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 연통하는 연통홀을 포함하고,
    상기 제2챔버는, 상기 연통홀로 유입된 공기가 배출되고 상기 연통홀보다 낮은 위치에 배치되는 배출구와, 공기 중의 먼지를 분리하고 회전축이 연장되는 방향을 따라 2열이상으로 배치되는 사이클론 유닛을 포함하고,
    상기 회전축은 상기 제1챔버와 상기 제2챔버를 가로지르고, 상기 제1챔버와 상기 제2챔버는 나란하게 배치되는 로봇 청소기.
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