KR20040051345A

KR20040051345A - 청소기용 브러시의 배열 구조

Info

Publication number: KR20040051345A
Application number: KR1020020079258A
Authority: KR
Inventors: 박성일; 임형빈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-06-18
Also published as: KR100459467B1

Abstract

본 발명은 청소기용 브러시의 배열 구조에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱의 내부에 설치하여 흡입력을 발생하는 팬 모터와, 이 팬 모터의 흡입측에 결합하여 먼지나 오물을 집진하는 필터와, 필터의 흡입측에 연통하는 먼지흡입관과, 먼지흡입관의 끝단에 연결하고 케이싱의 바닥면에 설치하여 먼지나 오물을 흡입하는 먼지흡입헤드와, 먼지흡입헤드의 내부에 회전 가능하게 설치하여 먼지나 오물의 쓸어 내는 브러시를 포함한 청소기에 있어서, 브러시는 적어도 세 개 이상을 구비하여 각 브러시의 회전 중심선이 서로 소정의 각도로 엇갈리게 위치하도록 배열함으로써, 바닥의 먼지나 오물을 쓸어 올린 뒤 이를 모아 먼지흡입관으로 흡입하도록 하여 청소기의 효율을 높일 수 있다.

Description

청소기용 브러시의 배열 구조{ARRANGEMENT STRUCTURE FOR BRUSH IN CLEANER}

본 발명은 청소기의 브러시에 관한 것으로, 특히 브러시의 배열을 개선하여 먼지나 오물을 쓸어모아 청소효율을 배가할 수 있는 청소기용 브러시의 배열 구조에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 팬 모터를 구비하여 흡입력을 발생하는 청소기 본체부와, 청소기 본체부의 팬 모터에 연통하고 먼지흡입헤드를 구비하여 바닥의 먼지나 오물을 흡입하는 청소기 흡입부로 구성하고 있다. 먼지흡입헤드의 내부에는 통상 바닥의 먼지나 오물을 쓸어내는 브러시를 장착하되 이 브러시는 청소면적을 넓히기 위해 청소기의 주행방향에 대해 대체로 수직한 방향으로 배열하고 있다.

본 발명은 청소효율을 높이기 위한 바람직한 브러시 배열 구조를 제시하고자 하는 것으로 이하에서는 자동 주행 청소기를 일례로 들어 살펴본다. 자동 주행 청소기는 스스로 이동하며 청소를 하고, 충전기의 전원이 소진되면 스스로 충전위치로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 이후에는 다시 청소를 하던 본래의 위치로 되돌아가서 계속 청소를 하는 기기이다.

도 1은 종래의 자동 주행 청소기를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 종래의 자동 주행 청소기는 케이싱(1)의 내측에 흡입력을 발생시키기 위한 팬 모터(2)를 장착하고, 팬 모터(2)의 전방에는 그 팬 모터(2)가 흡입하는 먼지나 오물을 집진하도록 필터(3)를 내장한 필터 컨테이너(4)를 착탈 가능하게 설치하고 있다.

또, 필터 컨테이너(4)의 전면에는 먼지나 오물을 흡입하는 먼지흡입관(5)을 연통 설치하고, 먼지흡입관(5)의 맞은편 끝단에는 소정의 넓이를 가지는 먼지흡입헤드(6)를 연통 설치하며, 먼지흡입헤드의 중앙에는 바닥의 먼지나 오물을 쓸어 올리기 위한 브러시(7)를 회전 가능하게 설치하고 있다.

또, 케이싱(1)의 중앙에는 좌우로 일정 간격을 두고 정 역회전이 가능한 한 쌍의 구동바퀴(8)를 브러시(7)와 치합하여 설치하고, 케이싱(1)의 후위에는 보조바퀴(9)를 설치하고 있다.

또, 케이싱(1)의 후면에는 실내의 벽면에 설치한 전원단자부(20)의 전원단자(21)에 접속하도록 충전단자(11a)를 구비한 충전단자부(11)를 장착하고, 이 충전단자부(11)에 연결하여 충전할 수 있도록 충전용배터리(11b)를 케이싱(1)의 내부에 장착하고 있다.

또, 케이싱(1)의 전면 중앙부에는 초음파를 송신하는 초음파송신부(12a)를 설치하고, 초음파송신부(12a)의 상,하측에는 초음파송신부(12a)에서 송신하고 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지하는 다수 개의 초음파수신부(12b)를 일정간격으로 설치하고 있다.

도면중 미설명 부호인 22와 13은 충전단자부를 전원단자부로 유도하기 위한 발광부 및 수광부, 14는 제어수단, 15는 배기실, 15a는 배기구이다.

상기와 같은 종래의 자동 주행 청소기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 동작버튼(미도시)을 누르면 충전용 배터리(11b)의 전원이 팬 모터(2)에 인가되어 팬 모터(2)가 구동하면서 필터 컨테이너(4)에 흡입력이 발생하고, 이와 동시에 구동바퀴(8)에도 전원이 인가되어 회전을 하면서 청소할 위치로 주행한다. 이때, 구동바퀴(8)에 치합한 브러시(7)가 함께 회전하면서 바닥의 먼지나 오물을쓸어모으고 이를 팬 모터(2)의 흡입력에 의해 먼지흡입헤드(6)와 먼지흡입관(5)을 통해 필터(3)로 포집하는 일련의 과정을 수행한다.

또, 자동청소를 수행하는 동안 전압감지부(미도시)가 충전용배터리(11b)의 전압레벨을 감지하고, 이를 제어수단(14)에서 설정한 전압레벨과 비교하여 그 이하가 되면 자동청소기의 동작을 정지하는 한편 현재의 위치를 기억한 후 별도의 복귀지령을 하달하여 실내의 벽면에 구비한 전원단자부(20)와 청소기 케이싱(1)에 구비한 충전단자부(11)가 접속하도록 청소기를 전원단자부(20)쪽으로 이동시켜 충전한다.

이후, 전압감지부에서 충전이 완료되었음을 인식하면 다시 구동바퀴(8)를 동작시켜 청소하던 위치로 다시 이동한 후 청소작업을 계속 수행하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 자동 주행 청소기에 있어서는, 브러시(7)를 도 2에서와 같이 케이싱(1)의 바닥면 일 측에 주행방향의 수직한 방향으로 한 개를 배치하거나 또는 전후 양측에 일정 거리를 두고 각각 두 개를 배치하고 있으나, 이는 각각의 브러시(7)가 먼지나 오물을 쓸어 내기만 할 뿐 모으지는 못함에 따라 청소성이 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 자동 주행 청소기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 먼지나 오물을 쓸어내고 끌어 모을 수 있는 청소기용 브러시의 배열 구조를 제공하고자 하는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 자동 주행 청소기의 일례를 보인 종단면도,

도 2는 종래 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조를 보인 저면도,

도 3은 본 발명 자동 주행 청소기의 일례를 보인 종단면도,

도 4는 본 발명 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조를 보인 저면도,

도 5는 도 4의 "A"부를 상세히 보인 확대도,

도 6은 본 발명 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조를 보인 개략도,

도 7은 본 발명 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조에 대한 변형예를 보인 저면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 케이싱 5 : 먼지흡입관

6 : 먼지흡입헤드 8 : 구동바퀴

111,112,113 : 제1,제2,제3 브러시 111a,112a,113a : 축부

111b,112b,113b : 솔부 121,122 : 제1,제2 브러시용 모터

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 설치하여 흡입력을 발생하는 팬 모터와, 이 팬 모터의 흡입측에 결합하여 먼지나 오물을 집진하는 필터와, 필터의 흡입측에 연통하는 먼지흡입관과, 먼지흡입관의 끝단에 연결하고 케이싱의 바닥면에 설치하여 먼지나 오물을 흡입하는 먼지흡입헤드와, 먼지흡입헤드의 내부에 회전 가능하게 설치하여 먼지나 오물의 쓸어 내는 브러시를 포함한 청소기에 있어서, 브러시는 적어도 3개 이상을 구비하여 각 브러시의 회전 중심선이 서로 소정의 각도로 엇갈리게 위치하도록 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조를 제공한다.

이하, 본 발명 청소기용 브러시의 배열 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 자동 주행 청소기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조를 보인 저면도이며, 도 5는 도 4의 "A"부를 상세히 보인 확대도, 도 6은 본 발명 청소기용 브러시의 배열 구조를 보인 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 자동 주행 청소기는, 케이싱(!)의 내부에 설치하여 흡입력을 발생하는 팬 모터(2)와, 팬 모터(2)의 흡입측에 설치하여 먼지나 오물을 집진하도록 필터(3)를 구비하는 필터 컨테이너(4)와, 필터 컨테이너(4)의 입구측에 연통 설치하는 먼지흡입관(5)과, 먼지흡입관(5)의 입구단에 연통하고 케이싱(1)의 바닥면에 설치하여 실내의 먼지나 오물을 흡입하는 먼지흡입헤드(6)와, 먼지흡입헤드(6)의 안쪽에 회전 가능하게 설치하여 바닥의 먼지나오물을 쓸어모으는 복수 개의 브러시(111)(112)(113)와, 케이싱(1)의 좌우 양측에 회전 가능하게 설치하여 케이싱(1)을 이동시키는 복수 개의 구동바퀴(8)를 포함한다.

브러시(111)(112)(113)는 후술할 브러시용 모터(121)(122)에 결합하여 회전력을 전달받는 축부(111a)(112a)(113a)와, 이 축부(111a)(112a)(113a)의 외주면에 원주방향으로 조밀하게 결합하여 축부와 함께 회전하면서 바닥의 먼지나 오물을 쓸어모으는 솔부(111b)(112b)(113b)로 이루어진다.

또, 브러시(111)(112)(113)는 도 4에서와 같이 전체적으로는 이등변 삼각형 모양으로 배열하되 케이싱(1)의 주행방향을 기준으로 할 때 그 후위에 위치하는 제1 브러시(111)를 주행방향에 대해 수직한 방향, 즉 좌우로 길게 배열하는 반면 전위에 위치하는 제2, 제3 브러시(112)(113)는 주행방향의 중심으로 비스듬히 경사져 좌우 대칭으로 배열한다.

또, 도면으로 제시하지는 않았으나 상기한 도 4와는 반대로 전위에 좌우로 긴 제1 브러시(111)를 배열하고 후위에 비스듬히 경사진 제2, 제3 브러시(112)(113)를 좌우 대칭되게 배열할 수도 있다.

여기서, 제1 브러시(111)는 물론 제2 브러시(112)와 제3 브러시(113)는 가급적 주행방향에 순방향으로 회전하여야 청소저항을 줄일 수 있으므로 제1 브러시(111)는 별도의 제1 브러시용 모터(121)에 결합하는 반면 좌우로 경사진 제2 브러시(112)와 제3 브러시(113)는 한 개의 제2 브러시용 모터(122)를 이용하여 함께 구동할 수 있다. 이를 위해 도 5에서와 같이 제2 브러시(112)의 축부(112a)와이에 접하는 제3 브러시(113)의 축부(113a)를 직선베벨기어 방식으로 결합하는 것이 바람직하다.

물론, 각각의 브러시(111)(112)(113)를 모두 별도의 브러시용 모터(미도시)에 결합하여 독립적으로 회전시킬 수도 있다.

또, 도 6에서와 같이 제2 브러시(112)와 제3 브러시(113)의 경사각(α)은 가급적이면 45°미만이 되어야 하므로 제1 브러시(111)의 길이(L1)가 다른 브러시(112)(113)의 길이(L2)(L3) 보다 상대적으로 길게 형성하는 것이 바람직하다.

또, 각 브러시(111)(112)(113)의 중심선을 잇는 영역의 안쪽에 상기한 먼지흡입관(5)의 끝단을 배치하고, 먼지흡입헤드(6)는 각 브러시(111)(112)(113)를 함께 수용할 수 있는 넓이와 각 브러시(111)(112)(113)가 이루는 배열형상과 대체로 유사한 모양으로 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 11은 충전단자부, 11a는 충전단자, 11b는 충전용배터리, 12a는 초음파송신부, 12b는 초음파수신부, 20은 전원단자부, 21은 전원단자, 22와 13은 충전단자부를 전원단자부로 유도하기 위한 발광부 및 수광부, 14는 제어수단, 15는 배기실, 15a는 배기구이다.

상기와 같은 본 발명 청소기용 브러시의 배열 구조가 가지는 작용 효과는 다음과 같다.

먼저, 동작버튼을 누르면 충전용 배터리(11b)의 전원이 팬 모터(2)에 인가되어 팬 모터(2)가 구동하면서 필터 컨테이너(4)에 흡입력이 발생하고, 이와 동시에 팬 모터(2)의 흡입력에 의해 먼지흡입헤드(6)와 먼지흡입관(5)을 통해 필터(3)로 포집하며, 이 과정에서 구동바퀴(8)가 제어수단(14)의 지령에 따라 회전하면서 케이싱(1)을 청소위치로 이동시켜 일정영역을 자동으로 청소하는 일련의 과정을 수행한다.

이때, 먼지흡입헤드(6)의 안쪽에서는 브러시가 회전을 하면서 바닥의 먼지나 오물를 쓸어 올려 먼지가 좀더 쉽게 먼지흡입관(5)을 통해 필터(3)로 흡입되도록 하는데, 본 발명은 이 브러시(111)(112)(113)를 이등변 삼각형 모양으로 배열함에 따라 각 브러시(111)(112)(113)가 서로 조합하여 그 내부에 밀폐공간을 형성함에 따라 먼지나 오물이 사방에서 쓸어모으는 효과를 발휘한다. 즉, 브러시를 일렬만 배치하거나 또는 복수 열로 배열하되 평행하게 배열하는 경우에는 전위열에서 쓸어낸 먼지나 오물이 열린 공간을 통해 멀리 퍼지면서 효율적으로 흡입되지 못할 수가 있으나 본 발명과 같이 복수 개의 브러시(111)(112)(113)를 엇갈리게 배열하는 경우에는 전위측 브러시(112)(113)가 쓸러 올린 먼지나 오물이 후위측 브러시(111)에 막혀 멀리 퍼지지 못함에 따라 대부분의 먼지나 오물이 그 밀폐공간의 중앙에 위치한 먼지흡입관(5)으로 흡입됨으로써 청소성이 향상된다.

본 발명에 의한 청소기용 브러시의 배열 구조에 대한 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일례에서는 세 개의 브러시(111)(112)(113)를 이등변 삼각형 모양으로 배열하는 것이었으나, 본 실시예에서는 도 7에서와 같이 네 개의브러시(211)(212)(213)(214)를 사다리 모양으로 배열하는 것이다.

이 경우 후위측 제1 브러시(211)와 전위측 제2 브러시(212)는 평행하게 배열하되 좌우의 제3 브러시(213)와 제4 브러시(214)는 주행방향의 중심을 기준으로 비스듬하게 경사져 대칭으로 배열하는 것이 바람직하다.

또, 제1 브러시(211)의 길이를 제2 브러시(212)의 길이 보다 길게 형성하고 제3 브러시(213)와 제4 브러시(214)의 경사각은 대체로 45°미만으로 형성하는 것이 바람직하다. 여기서도 각 브러시(211)(212)(213)(214)를 각각의 브러시용 모터를 이용하여 독립적으로 회전시킬 수 있으나 경우에 따라서는 제1 브러시는 제1 브러시용 모터로 구동하는 반면 제2 브러시(212)의 양단과 이에 각각 접하는 제3 브러시(213)와 제4 브러시(214)를 베벨기어로 결합하여 한 개의 브러시용 모터(222)로 연동시킬 수도 있다.

또, 앞선 변형예와는 반대모양으로 형성할 수도 있다. 즉, 전위측 브러시(212)를 후위측 브러시(211)의 길이 보다 길게 형성하고 다른 양쪽 브러시(213)(214)를 반대로 경사지게 형성할 수도 있다.

이러한 자동 주행 청소기용 브러시의 배열 구조 역시 각 브러시가 쓸어내는 먼지나 오물이 각 브러시에 의해 멀리 퍼지지 못하고 그 안쪽의 밀폐공간에 모여 먼지흡입관으로 흡입됨에 따라 청소효과를 효과적으로 높일 수 있다.

한편, 도면이나 실시예를 통해 구체적으로 제시하지는 않았으나 이외에도 복수 개의 브러시를 그 안쪽에 밀폐공간이 형성될 수 있도록 하는 배열 구조는 다양하게 존재할 수 있다.

본 발명에 의한 청소기용 브러시의 배열 구조는, 복수 개의 브러시를 각 브러시의 중심선이 서로 엇갈리도록 배열함으로써, 바닥의 먼지나 오물을 쓸어 올린 뒤 이를 모아 먼지흡입관으로 흡입하도록 하여 청소기의 효율을 높일 수 있다.

Claims

케이싱의 내부에 설치하여 흡입력을 발생하는 팬 모터와, 이 팬 모터의 흡입측에 결합하여 먼지나 오물을 집진하는 필터와, 필터의 흡입측에 연통하는 먼지흡입관과, 먼지흡입관의 끝단에 연결하고 케이싱의 바닥면에 설치하여 먼지나 오물을 흡입하는 먼지흡입헤드와, 먼지흡입헤드의 내부에 회전 가능하게 설치하여 먼지나 오물의 쓸어 내는 브러시를 포함한 청소기에 있어서,

브러시는 적어도 세 개 이상을 구비하여 각 브러시의 회전 중심선이 서로 소정의 각도로 엇갈리게 위치하도록 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제1항에 있어서,

브러시는 이등변 삼각형 모양으로 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제1항에 있어서,

브러시는 사다리 모양으로 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,

브러시는 주행방향에 대해 후위에 위치하는 브러시를 주행방향에 대해 수직한 방향으로 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,

브러시는 주행방향에 대해 후위에 위치하는 브러시의 길이를 다른 브러시의 길이에 비해 상대적으로 길게 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,

브러시는 주행방향에 대해 후위에 위치하는 브러시를 주행방향에 대해 수직한 방향으로 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제2항에 있어서,

브러시는 주행방향에 대해 전위에 위치하는 브러시를 주행방향에 대해 수직한 방향으로 배열하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제1항에 있어서,

브러시는 각각의 브러시용 모터에 의해 독립적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제1항에 있어서,

브러시는 적어도 두 개 이상이 한 개의 브러시용 모터에 의해 연동하여 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제9항에 있어서,

브러시는 서로 연동하는 브러시의 대응단이 기어식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.
제1항에 있어서,

브러시의 중심선이 이루는 폐곡선의 안쪽에 먼지흡입관의 끝단이 위치하는 것을 특징으로 하는 청소기용 브러시의 배열 구조.