KR20070067784A - Apparatus and method for generating steam with minimizing energy consumption using steam pressure - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a cleaner according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 및 가열 과정에서 가압 가열 탱크(200)와 압력 릴리프 밸브(212), 센서(230), 그리고 가열부(220)의 상호 작용을 상세히 나타내는 도면이다.2 is a view illustrating in detail the interaction of the pressurized
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 스팀 기능을 갖춘 청소기의 동작 과정을 보여주는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation process of a cleaner having a vacuum steam function according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 구성을 보여주는 구성도이다. Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급과 가열부의 동작 과정을 설명하는 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an operation process of a power supply and a heating unit according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 청소 로봇 200: 가압 가열 탱크100: cleaning robot 200: pressurized heating tank
210: 압력 조절부 220: 가열부210: pressure control unit 220: heating unit
230: 센서부 350: 충전부230: sensor unit 350: charging unit
360: 배터리360: battery
본 발명은 스팀을 이용한 청소 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기 압력을 사용하여 에너지 소모를 최소화하며 스팀을 발생시키는 청소 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus using steam, and more particularly to a cleaning apparatus and method for generating steam while minimizing energy consumption by using steam pressure.
진공 청소기의 경우, 이물질을 흡입하기 위해서 모터와 같은 장치를 통해 흡입력을 발생시킨다. 그런데, 흡입 위주의 청소 방식에서는 먼지나 찌꺼기는 제거되지만 얼룩과 같은 기름때를 제거하는 효과 또는 살균 효과는 거의없다. 기름때와 같은 얼룩은 흡입에 의해 제거되기보다는 물과 같은 액체에 의해 제거되며, 살균효과는 높은 온도를 가하였을 때 발생하는 효과이기 때문이다. 따라서, 청소기에 스팀 기능을 부가할 경우, 이러한 얼룩 제거 또는 살균 효과가 상승할 수 있다.In the case of a vacuum cleaner, a suction force is generated through a device such as a motor to suck foreign substances. By the way, inhalation-based cleaning method removes dust and debris but has little effect of removing grease such as stain or sterilization effect. Stains such as oil are removed by liquids such as water rather than by inhalation, because the sterilization effect occurs when high temperatures are applied. Therefore, when the steam function is added to the cleaner, the stain removal or sterilization effect may be increased.
그런데, 대부분의 청소기에 전원을 공급하는 방법은 배터리를 사용하고 있다. 전선을 사용하여 전원을 공급하는 경우, 청소기의 이동성이 제한되며 사용의 편의성도 저하되기 때문이다.However, most of the methods for supplying power to the cleaner use a battery. This is because, when the electric power is supplied using the electric wire, the mobility of the cleaner is limited and the ease of use is also reduced.
한편, 청소기에서 스팀 방식을 제공하기 위해서는 배터리의 전원 사용이 커질 수 밖에 없다. 물을 끓이고, 끓은 물의 온도를 유지하기 위해서는 배터리로부터 지속적으로 열 에너지를 공급받아야 하는데, 진공 청소기는 열 에너지 외에도 먼지 또는 오염 물질을 흡입하기 위해 모터를 동작시켜야 하므로 전원을 많이 소비한다.On the other hand, in order to provide a steam method in the cleaner, the use of battery power is inevitably increased. In order to boil water and maintain the temperature of the boiled water, it is necessary to continuously receive thermal energy from the battery. In addition to the thermal energy, the vacuum cleaner consumes a lot of power since the motor must be operated to inhale dust or contaminants.
따라서 전원의 사용 효율을 높이고 효과적으로 이물질을 제거하기 위해서는 스팀 제공시 배터리 사용량을 최소화하는 방법이 필요하다.Therefore, in order to increase the use efficiency of the power supply and effectively remove foreign substances, a method of minimizing battery usage when providing steam is required.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 배터리 소모를 최소화하며 스팀을 발생하는 청소기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a cleaner that generates steam while minimizing battery consumption.
본 발명의 또다른 목적은 배터리를 통해 청소기의 이동성을 향상시키면서 또한 스팀 기능을 통해 청소기의 이물질 제거 기능을 향상시키는데 있다.Another object of the present invention is to improve the mobility of the cleaner through the battery and also to improve the foreign matter removal function of the cleaner through the steam function.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 청소 장치는 외부로부터 전기 에너지를 수급받는 충전부, 밀폐된 상태를 이용하여 내부에 존재하는 액체의 끓는 점을 상승시키는 가압 가열 탱크, 상기 전기 에너지를 사용하여 가열 작업을 통해 상기 액체의 온도를 상승시키는 가열부, 및 상기 가압 가열 탱크의 액체가 기화되면서 발생되는 스팀을 외부로 방출하는 스팀 방출부를 포함한다.Cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention is a charging unit receiving electrical energy from the outside, a pressurized heating tank for raising the boiling point of the liquid present therein by using a sealed state, heating operation using the electrical energy The heating unit to increase the temperature of the liquid through, and the steam discharge unit for discharging the steam generated while the liquid of the pressure heating tank is vaporized to the outside.
본 발명의 일 실시예에 따른 청소 장치의 작동 방법은 외부로부터 전기 에너지를 수급받는 단계, 상기 전기 에너지를 사용하여 액체의 온도를 상승시키는 단계, 상기 액체에 압력을 가하여 상기 액체의 끓는 점을 상승시키는 단계, 및 상기 액체가 기화되면서 발생하는 스팀을 외부로 방출하는 단계를 포함한다.Method of operating a cleaning device according to an embodiment of the present invention is the step of receiving electrical energy from the outside, raising the temperature of the liquid using the electrical energy, applying pressure to the liquid to increase the boiling point of the liquid And discharging steam generated while the liquid is vaporized to the outside.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative implementations, the functions noted in the blocks may occur out of order. For example, the two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending on the corresponding function.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 구성을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이 청소기(100) 내부에는 가압 가열 탱크(200)이 존재한다. 가압 가열 탱크(200)는 일정량의 물 또는 액체를 보관하며, 밀폐가 가능하다. 그리고 공급되는 전기 에너지를 열에너지로 하여, 보관중인 물과 같은 액체의 온도를 상승시킬 수 있다. 그런데 가압 가열 탱크(200)는 밀폐되어 있기 때문에 물의 끓는 점이 올 라간다. 압력이 높아지면 물의 끓는 점이 올라가는 현상으로 흔히 압력솥과 같은 경우에 적용된다. 따라서, 밀폐 또는 가압을 하여 가열을 할 경우, 가압 가열 탱크(200)내의 물의 온도는 100℃를 넘어서도 액체 상태로 존재한다.1 is a view showing the configuration of a cleaner according to an embodiment of the present invention. As shown, the pressurized
압력 조절부(210)는 가압 가열 탱크(200)의 압력을 조절한다. 압력 조절부(210)는 밸브 방식으로 구성 가능하다. 밸브가 외부 공기 유입을 차단하거나 가능하게 하여 가압 가열 탱크(200)을 밀폐 상태로 두거나 반대로, 밀폐가 아닌 상태로 할 수 있다. 압력 조절부의 일 실시예로는 압력을 제어하는 밸브가 될 수 있으며, 릴리프 밸브, 안전 밸브, 유압 밸브, 언로드 밸브, 시퀀스 밸브, 카운터 밸브 등을 사용할 수 있다.The
압력 조절부(210)는 밸브 방식 외에도 외부와 공기 흐름을 차단하는 방식으로 구현할 수 있다. 또한 가압 가열 탱크(200) 내의 압력이 지나치게 올라가는 것을 방지한다. 이때, 센서(230)를 이용하여 가압 가열 탱크(200)의 온도와 압력을 측정하여 가압 가열 탱크(200)에 가해지는 압력을 조절할 수 있다.In addition to the valve method, the
가열부(220)는 가압 가열 탱크(200)에 열을 전달하여 내부의 액체 온도를 상승시킨다. 가열부(220)는 청소기(100)가 충전 중일 경우에, 외부로부터 공급되는 전기 에너지를 사용하여 가압 가열 탱크(200)의 액체 온도가 높은 온도에 이르도록 한다. 가압 가열 탱크(200)에 물이 있을 경우, 물은 100℃에 끓게 되지만, 밀폐된 상태 또는 가압을 한 상태라면 끓는 점은 100℃ 이상 올라갈 수 있다. 따라서, 가압 가열 탱크(200)에 가열부(220)가 많은 열을 가해도, 물의 온도는 100℃ 이상으로 올라가지만 증기로 되지 않고 액체로 존재한다. 가열부의 일 실시예로 열선과 고주파 발생장치인 마이크로 웨이브(micro wave)를 이용할 수 있다.The
전술한 바와 같이 센서(230)를 이용하여 가압 가열 탱크(200)의 온도와 압력을 측정하여 가압 가열 탱크(200)에 가해지는 열을 조절할 수 있다. 또한 청소기(100)를 충전 중에 가압 가열 탱크(200)에 열을 가하여 일정 온도 이상으로 액체의 온도를 상승시킨 후 청소기가 충전된 전기 에너지를 사용하며 이동하면서 작업을 수행중일 경우, 가열부(220)는 충전된 전기 에너지 양을 체크하여 가압 가열 탱크(200)에 액체의 온도를 유지 또는 액체의 온도가 내려가는 속도를 저하시키기 위해 일정 정도의 열을 제공할 수 있다. 그러나 충전된 전기 에너지의 양이 부족하거나 가압 가열 탱크(200)내의 액체의 온도가 충분히 높은 상황이라면, 가열부(220)는 열을 제공하지 않는다.As described above, the temperature and pressure of the
충전 중에 가압 가열 탱크(200) 내부의 물의 온도를 충분히 높힌 후에, 청소 기능을 수행한다. 충전이 완료하여 배터리를 통해 전기 에너지를 공급받게 된다.After the temperature of the water inside the pressurized
이때, 가압 가열 탱크(200)의 압력 조절부(210)를 개방하고, 스팀 전달부(250)를 통해 증기가 전달된다. 한편 스팀 전달부(250)에는 스팀 분사량을 조절하는 스팀 조절부(310)가 장착될 수 있다. 스팀 조절부(310)를 통해 가압 가열 탱크(200)에서 생성된 스팀의 분사량을 조절할 수 있다. 스팀 조절부(310)는 스팀 분출부(320)와 연결되어 청소기(100)의 외부로 스팀을 분사하여 스팀을 이용한 청소가 가능하게 한다. At this time, the
스팀 분출부(320)는 외부로 스팀을 분사한다. 청소기에 물걸레와 같은 오염 물질 제거 기능을 가지는 장치가 부착된 경우 스팀 분출부(320)는 해당 장치로 스 팀을 분사한다.The
충전부(350)는 외부의 전원을 사용하여 배터리의 전원을 충전한다. 또한 충전 중에 가열부(220)에 전기 에너지를 전달하여 가열부(220)가 가압 가열 탱크(200)를 가열할 수 있도록 한다. 충전부(350)에 충전이 완료하면 청소기(100)를 이동시키며 청소를 수행할 수 있다. 충전부(350)는 상기 청소기(100)에서 청소 기능을 수행하기 위해 공기와 오염 물질을 흡입하도록 모터에 동력 에너지를 제공하며, 가열부(220)에 소량의 전기 에너지를 공급하여 가압 가열 탱크(200) 내의 액체의 온도가 급격히 하강하는 것을 막는다. 한편, 가압 가열 탱크(200) 내의 온도 하강률이 크지 않을 경우에는 충전부(350)는 가열부(220)에 전기 에너지를 공급하지 않을 수 있다. 청소기가 결합할 수 있는 충전 스테이션(미도시)이 충전부(350)에 전원을 제공한다.The charging
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 및 가열 과정에서 가압 가열 탱크(200)와 압력 릴리프 밸브(212), 센서(230), 그리고 가열부(220)의 상호 작용을 상세히 나타내는 도면이다.2 is a view illustrating in detail the interaction of the
도 2는 압력 조절부(210)의 일 실시예로 압력 릴리프 밸브(212)를 사용하고 있다. 압력 릴리프 밸브(212)는 탱크 내의 압력 상태에 따라 압력을 조절할 수 있도록 하는 밸브이다. 도 2의 압력 릴리프 밸브(212)는 가압 가열 탱크(200) 내의 압력이 높아질 경우, 가압 가열 탱크 내의 진공 상태를 해제하여 공기가 이동할 수 있도록 한다. 압력 릴리프 밸브(212)가 열려서 가압 가열 탱크(200)내의 압력이 내려가면 100℃ 이상의 온도에서 존재하는 액체가 기체로 바뀌어 압력 릴리프 밸브 (212)를 통해 외부로 분출할 수 있다. 가압 가열 탱크(200)의 압력이 내려가서 일정 수준 이하에 이르면 압력 릴리프 밸브(212)는 닫혀져서 더 이상의 공기 유입을 차단한다.2 uses a
한편, 압력의 조절은 압력 조절부(210) 외에도 가열부(220)를 통해 이루어질 수 있다. 가압 가열 탱크(200)의 압력이 일정 수준 이상 올라갈 경우, 가열부(220)는 가압 가열 탱크(200)의 온도 상승을 억제하여 더 이상 압력이 커지지 않도록 할 수 있다. 압력과 부피는 온도에 의해 비례하므로, 온도 조절을 통해 가압 가열 탱크(200)의 압력 상승을 막을 수 있다. 가열을 중지하는 상태에서 압력이 일정 수준 이하로 내려가면 다시 가열부(220)에서 가압 가열 탱크(200)에 열을 가하여 온도를 높일 수 있다. 가열부(220)는 센서부(230)를 통해 가압 가열 탱크(200)내의 온도와 압력을 체크할 수 있으며, 일정 기준의 온도와 압력을 만족시키는 상태에 이르면, 상기 온도와 압력을 유지할 수 있을 정도의 열을 제공한다. On the other hand, the pressure may be adjusted through the
발명의 다른 실시예로, 압력 릴리프 밸브(212)가 자동적으로 가압 가열 탱크(200)의 압력을 조절하고, 가열부(220)는 압력에 상관없이 온도에 따라서만 열을 제공할 수 있다. 이는 압력과 온도 중 어느 하나를 조절하면 가압 가열 탱크(200) 내의 압력과 열을 동시에 조절할 수 있기 때문이다.In another embodiment of the invention, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 스팀 기능을 갖춘 청소기의 동작 과정을 보여주는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation process of a cleaner having a vacuum steam function according to an embodiment of the present invention.
청소기가 충전 스테이션에 결합하였는지 체크한다(S502). 충전 스테이션에 결합하면 가열부를 통해 가압 가열 탱크의 온도와 압력을 높일 수 있다. 충전 스테 이션에 결합한 경우에는 가압 가열 탱크의 온도와 압력을 체크하여(S504) 가압 또는 가열이 가능한지를 살펴본다. 이는 센서부를 통해서 체크 가능하다. 체크한 결과 압력이 가압 가열 탱크가 허용할 수 있는 소정의 압력보다 높은 경우(S506) 압력 조절부를 열어서 압력을 낮춘다(S508). 한편 압력이 소정 압력보다 낮은 경우에는 온도를 체크한다. 체크한 결과 온도가 가압 가열 탱크에서 허용할 수 있는 소정 온도보다 낮은 경우(S510), 가열을 시작한다(S512).It is checked whether the cleaner is coupled to the charging station (S502). When coupled to a filling station, the heating unit can increase the temperature and pressure of the pressurized heating tank. When coupled to the filling station checks the temperature and pressure of the pressurized heating tank (S504) to see if pressurization or heating is possible. This can be checked through the sensor unit. As a result of the check, if the pressure is higher than a predetermined pressure that the pressurized heating tank can tolerate (S506), the pressure regulator is opened to lower the pressure (S508). On the other hand, when the pressure is lower than the predetermined pressure, the temperature is checked. As a result of checking, when the temperature is lower than a predetermined temperature that can be allowed by the pressurized heating tank (S510), heating is started (S512).
상기 S504 내지 S512까지의 과정을 수행하는 중에 충전 스테이션과 분리되는 경우가 있으므로, 상기의 과정 중에 항상 충전 스테이션과의 결합 여부를 체크한다.Since the process may be separated from the charging station during the process of steps S504 to S512, it is always checked whether the process is combined with the charging station.
한편, 압력 조절 또는 온도 조절에 의해 가압 가열 탱크의 온도와 압력이 수시로 변하기 때문에 압력을 낮추거나 또는 가열을 하는 경우 항상 압력과 온도를 체크한다(S504).On the other hand, since the temperature and pressure of the pressurized heating tank are changed from time to time by pressure control or temperature control, the pressure and temperature are always checked when the pressure is lowered or heated (S504).
충전 스테이션에서 결합하지 않고 분리된 경우(S502), 충전된 배터리를 사용한다. 따라서 가열부의 가열 기능은 제한적으로 사용된다. 스팀 기능이 활성화 되었는지 체크한다(S520). 사용자가 스팀 기능을 온(On) 시킨 경우, 가압 가열 탱크 내의 스팀을 분사하기 위해, 스팀 조절부를 개방하여 스팀을 방출한다(S524). 스팀 기능이 활성화되지 않았다면, 가압 가열 탱크의 온도를 유지하여 추후 사용자가 스팀 기능을 활성화 시킬 경우, 스팀을 방출할 수 있도록 한다(S528).When the battery is separated without being coupled at the charging station (S502), a charged battery is used. Therefore, the heating function of the heating section is limited. Check whether the steam function is activated (S520). When the user turns on the steam function, in order to inject steam in the pressurized heating tank, the steam control unit is opened to discharge steam (S524). If the steam function is not activated, the temperature of the pressurized heating tank is maintained to allow the user to release steam when the user activates the steam function later (S528).
이때, 가압 가열 탱크의 온도를 유지하기 위해서는 가열부에서 열을 가할 수 있는데, 이미 액체가 100℃를 넘긴 상태로 존재하므로 가열부에서 선택적으로 열을 가할 수 있다. 온도가 100℃ 보다 낮아지거나 100℃에 가까워진다면 스팀 방출에 어려움이 있으므로, 열을 제공한다. 반면 가압 가열 탱크의 액체가 100℃를 훨씬 넘기는 경우라면, 별도로 열을 제공하지 않을 수 있다. 또한 배터리의 상태를 체크하여 배터리의 잔류 전기 에너지가 낮을 경우에는 가열을 하지 않도록 한다.At this time, in order to maintain the temperature of the pressurized heating tank may be heated in the heating unit, since the liquid already exists in a state over 100 ℃ can be selectively heated in the heating unit. If the temperature is lower than or close to 100 ° C it is difficult to discharge steam, providing heat. On the other hand, if the liquid in the pressurized heating tank far exceeds 100 ℃, may not provide heat separately. Also check the condition of the battery and do not heat it when the residual electrical energy of the battery is low.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 구성을 보여주는 구성도이다. Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
청소 로봇은 정보를 처리하고 각 부분을 제어하는 중앙 처리부(110)와 사용자가 청소 로봇을 조작할 수 있도록 문자 또는 그림과 같은 정보를 출력하고, 사용자로부터 입력을 받는 사용자 인터페이스부(120)를 포함한다.The cleaning robot includes a central processing unit 110 that processes information and controls each part, and a
가압 가열 탱크(200), 압력 조절부(210), 가열부(220), 센서부(230) 및 스팀 전달부(250)는 도 1과 도 2에서 상술한 바, 상기의 설명으로 대신하고자 한다. The
스팀 조절부(310)는 발생한 스팀의 양을 조절한다. 스팀 조절부(310)의 일 실시예로 솔레노이드를 사용할 수 있다. 솔레노이드 밸브는 전기적으로 작동하는 장치이다. 이는 유체나 기체의 흐름을 완전 닫힘 또는 완전 열림 방식으로 조절하는데 사용된다. 솔레노이드 밸브는 보통 수동 밸브를 대신해서 또는 원격 제어가 요구될 수 있는 곳에서 사용되며, 전기적 스위치의 변화에 의해 작동된다. 솔레노이드 벨브 중에는 자동온도, 압력, 시간 스위치 또는 수동 스위치가 있다. 파일로트 동작 밸브, 직동 밸브 등도 스팀 조절부(310)로 사용할 수 있다.The
스팀 분출부(320)는 스팀 조절부(310)를 통해 배출되는 스팀을 오염 물질 제거부(330)로 분사 또는 분출하는 기능을 수행한다. 스팀의 액화 정도를 낮추면서 분출한다.The
오염 물질 제거부(330)는 분출된 스팀을 이용하여 오염 물질을 제거하며, 천과 같이 스팀을 흡수하는 성질을 가진다. 또는 스팀의 분출로 오염 물질이 바닥에서 분리된 경우 해당 오염 물질을 수거하는 기능을 가질 수 있다. 스팀의 분출로 오염 물질의 분리가 용이해진 경우도 포함한다.The
청소 로봇이 진공 청소 기능을 수행할 수 있도록 하는 부분들은 모터부(410), 진공부(420), 흡입부(430)이다. 모터부(410)는 외부 공기를 흡입할 수 있도록 진공부(420)에 동력 에너지를 제공한다. 진공부(420)는 모터부(410)의 동력 에너지를 사용하여 흡입부(430)를 통해 외부 공기를 흡입한다. 외부 공기를 흡입하는 과정에서 외부의 먼지 또는 오염 물질 등을 함께 흡입한다.Parts that allow the cleaning robot to perform the vacuum cleaning function are the motor unit 410, the vacuum unit 420, and the suction unit 430. The motor unit 410 provides power energy to the vacuum unit 420 to suck outside air. The vacuum unit 420 sucks external air through the suction unit 430 using the power energy of the motor unit 410. In the process of inhaling the outside air, outside dust or contaminants are inhaled together.
충전부(350)는 외부의 전기 에너지를 사용하여 배터리(360)을 충전시킨다. 한편 가열부(220)에 전기 에너지를 공급하여 가열부(220)가 가압 가열 탱크(200)의 액체를 가열할 수 있도록 한다.The charging
한편 청소 로봇의 구성에 따라, 배터리(360)를 충전시키는 장치와 가열부(220)에 전기 에너지를 공급하는 장치가 독립적으로 구성될 수 있다. 즉, 충전부(350)외에도, 가열부(220)에 전기 에너지를 공급하는 장치가 별도로 존재할 수 있다. 이는 구현의 차이에 불과하다.Meanwhile, according to the configuration of the cleaning robot, the device for charging the battery 360 and the device for supplying electrical energy to the
이동 제어부(450)는 청소 로봇의 이동을 제어한다. 주행부(460)는 바퀴 또는 캐터필터와 같이 청소 로봇의 이동을 가능하게 하는 장치이다. 이동 제어부(450)는 청소 로봇(100)이 사용자의 제어 없이 자동으로 이동하며 청소하는 경우에는 이동 시 필요한 센서와 경로 계산을 수행하는 기능을 포함한다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급과 가열부의 동작 과정을 설명하는 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an operation process of a power supply and a heating unit according to an embodiment of the present invention.
도 5에서는 전원 공급과 가열부간의 상호 작용을 설명하며, 압력 조절부에 대한 설명은 생략한다. 압력 조절부는 가압 가열 탱크의 압력이 올라갈 경우, 다른 장치와의 상호작용 없이 독자적으로 압력을 조절할 수 있다.In FIG. 5, the interaction between the power supply and the heating unit will be described, and a description of the pressure regulator will be omitted. When the pressure in the pressurized heating tank rises, the pressure regulator can adjust the pressure independently without interaction with other devices.
청소 로봇은 충전 스테이션에 결합하는 상태와 결합하지 않는 상태 두가지로 나뉘어지며, 결합하지 않은 상태에서 배터리를 사용한다. 따라서, 전기 에너지를 사용하는 가열부는 충전 스테이션에 청소 로봇이 결합하였는지 여부에 따라 가열 방식을 달리 할 수 있다.The cleaning robot is divided into two states, a state in which it is coupled to a charging station and a state in which it is not coupled, and a battery is used without an engagement state. Therefore, the heating unit using the electric energy may change the heating method depending on whether the cleaning robot is coupled to the charging station.
청소 로봇이 충전 스테이션과 결합한 경우(S550) 가압 가열 탱크 내의 액체의 온도가 소정의 온도(C1)보다 높은지 또는 낮은지 체크한다(S560). 온도가 소정 온도(C1)보다 낮으면 가열부를 작동한다(S562). 반면 온도가 높다면 가열부의 작동을 중지한다(S564). 충전 스테이션과의 결합은 상시적으로 해제될 수 있으므로, 가열부를 작동하는 중 또는 가열부 작동을 중지하는 중에 충전 스테이션과 결합을 유지하는지를 체크한다(S550). 그리고 가열부가 작동중이라도, 가압 가열 탱크의 온도가 소정의 온도(C1) 이상 올라간다면 가열부의 작동을 중지한다(S564). When the cleaning robot is combined with the filling station (S550), it is checked whether the temperature of the liquid in the pressurized heating tank is higher or lower than the predetermined temperature C 1 (S560). If the temperature is lower than the predetermined temperature (C 1 ), the heating unit is operated (S562). On the other hand, if the temperature is high, the operation of the heating unit is stopped (S564). Since the coupling with the charging station may be released at all times, it is checked whether the coupling with the charging station is maintained while the heating unit is being operated or the heating unit is stopped (S550). And even during the additional heating operation, the temperature of the pressurized heating tank go up a predetermined temperature (C 1) at least stop the heating operation unit (S564).
한편 충전 스테이션과 결합하지 않은 경우에는 또는 배터리의 전원을 사용하므로 가열부를 작동시키는 방식이 달라진다.On the other hand, when not combined with the charging station or because the power of the battery to operate the heating unit is different.
먼저 잔존 전기 에너지가 가열부를 동작시키기에 충분한지 체크한다(S570). 배터리는 청소 로봇이 이동하고 청소를 수행하는데 필요한 전기 에너지를 공급하므로, 가열부의 동작을 부분적으로 제어해야 한다. 또한 충전 스테이션과 결합한 경우처럼 높은 온도를 제공하는 것은 배터리의 전기 에너지를 빨리 소모시키게 되므로, 이를 조절하는 것이 필요하다. First, it is checked whether the remaining electric energy is sufficient to operate the heating unit (S570). The battery supplies the electrical energy necessary for the cleaning robot to move and perform the cleaning, so the operation of the heating part must be partially controlled. In addition, providing high temperatures, such as when combined with a charging station, quickly consumes the battery's electrical energy, so it is necessary to adjust it.
배터리의 전기 에너지가 충분하다면, 가압 가열 탱크의 액체 온도를 측정한다. 온도가 소정 온도(C2)보다 낮다면(S572) 가열부를 작동시킨다(S574). 이때, 가열부는 S562 단계의 작동과는 다르다. S562 단계의 가열부 작동은 외부로부터 전기 에너지가 지속적으로 공급되는 상태이므로 높은 열을 발생시킬 수 있으나, S574 단계의 가열부 작동은 스팀을 분출하는데 필요한 최소한의 열을 발생시키는 것이 필요하다. 이는 현재 전기 에너지가 충분하여도 추후 청소 기능을 수행시 전기 에너지가 소모되므로, 최소한의 전기 에너지를 사용하기 위함이다. 한편, 잔존 전기 에너지가 가열부를 동작시키기에 충분하지 않거나, 또는 온도가 소정 온도(C2)보다 높다면 가열부의 작동을 중지시킨다(S576).If the battery has enough electrical energy, measure the liquid temperature in the pressurized heating tank. If the temperature is lower than the predetermined temperature (C 2 ) (S572) the heating unit is operated (S574). At this time, the heating unit is different from the operation of step S562. The heating operation of step S562 may generate high heat since the electric energy is continuously supplied from the outside, but the heating operation of step S574 needs to generate the minimum heat required to eject steam. This is to use a minimum amount of electrical energy, since the current energy is consumed when the cleaning function is performed later even if the electrical energy is sufficient. On the other hand, if the remaining electric energy is not enough to operate the heating unit, or the temperature is higher than the predetermined temperature (C 2 ) to stop the operation of the heating unit (S576).
S560에서의 소정 온도 C1과 S572에서의 소정 온도 C2는 달리 측정된다. 예를 들어 S560에서는 120℃를 기준으로 가열부를 작동시킬 수 있으나, S572에서는 105℃를 기준으로 가열부를 작동시킬 수 있다. 통상 C1 > C12이다.Predetermined temperature at 1 C S560 and C S572 in a predetermined temperature is measured 2 otherwise. For example, in S560, the heating unit may be operated based on 120 ° C, but in S572, the heating unit may be operated based on 105 ° C. Usually C 1 > C 12 .
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다 는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
본 발명을 구현함으로써 청소 로봇의 배터리 소모를 최소화 하면서도 스팀 청소 또는 뜨거운 물걸레 청소를 할 수 있다.By implementing the present invention, it is possible to perform steam cleaning or hot mop cleaning while minimizing battery consumption of the cleaning robot.
본 발명을 구현함으로써 스팀 기능을 무선 또는 무인으로 사용할 수 있다.By implementing the present invention, the steam function can be used wirelessly or unattended.
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