KR20070108994A - 자동 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 청소기에 관한 것으로서, 상세하게는 본체에 전원을 공급하는 배터리와 이물이 흡입되는 흡입구의 위치를 개선하여 이물이 효과적으로 흡입될 수 있도록 하며, 배터리의 교체가 용이한 자동 청소기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동 청소기는 전원을 공급하는 배터리가 구비되는 본체; 상기 본체의 이동이 가능하도록 하는 구동 바퀴; 및 상기 본체의 저면에 형성되어 이물이 포함된 공기가 흡입구;가 포함되며, 상기 흡입구와 배터리는 상기 구동 바퀴의 중심선을 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것을 특징으로 하며, 상기 배터리는 상기 본체 저면에서 착탈 가능한 것이 바람직하다.

상기되는 구성에 의하면, 본체 저면에 배터리가 착탈 가능하게 구비됨에 따라 사용자는 상기 배터리의 교체 또는 수리를 위해 용이하게 상기 배터리를 상기 본체로부터 분리 또는 결합시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대된다.

또한, 상기 배터리와 흡입구가 흡입장치 또는 구동바퀴를 기준으로 서로 반대편에 위치하도록 구성됨에 따라 상기 흡입구와 흡입장치 사이의 거리가 최소화되어 이물이 보다 효과적으로 흡입될 수 있게 된다.

자동 청소기, 배터리

Description

자동 청소기{Automatic cleaner}

도 1은 본 발명에 따른 자동 청소기의 외관을 보여주는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 청소기의 내부 구성을 보여주는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 자동 청소기의 저면을 보여주는 사시도.

도 4는 자동 청소기의 배터리가 교체되는 모습을 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 본체 120 : 흡입장치

132 : 흡입구 150 : 좌측 바퀴

160 : 우측 바퀴 200 : 배터리

본 발명은 자동 청소기에 관한 것으로서, 상세하게는 본체에 전원을 공급하는 배터리와 이물이 흡입되는 흡입구의 위치를 개선하여 이물이 효과적으로 흡입될 수 있도록 하며, 배터리의 교체가 용이한 자동 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 본체 내부에 장착되는 진공 모터에 의하여 발생되는 진공압을 이용하여, 먼지 등의 이물질이 포함되어 있는 공기를 흡입한 다음, 본체 내 부에서 이물을 필터링하는 장치이다.

이러한 청소기는 사용자에 의해 직접 조작되는 수동 청소기와 사용자의 조작없이 스스로 청소를 수행하는 자동 청소기로 분류된다.

한편, 일반적인 자동 청소기는 충전된 배터리를 동력원으로 하여, 입력된 프로그램을 따라 청소하고자 하는 구역의 바닥을 이동하면서 스스로 청소를 수행하는 장치로서, 청소 시간을 단축하면서 편리함을 추구하는 현대인의 생활 욕구에 맞춰 여러 형태로 개발 및 사용되어지고 있다.

이러한, 자동 청소기는 본체에 설치된 센서를 통하여 벽이나 장애물로 둘러싸인 청소영역의 외곽을 주행하여 청소할 영역을 결정하고 결정된 청소 영역을 청소하기 위한 청소 경로를 계획한다.

그런 다음, 바퀴의 회전수 및 회전 각도를 검출하는 센서를 통해 검출된 신호로부터 주행거리 및 현재 위치를 산출하면서 계획된 청소경로를 주행할 수 있도록 바퀴를 구동시킨다.

그리고, 흡입력을 발생시키는 흡입 장치에 의해서 바닥면의 이물이 본체 저면에 형성된 흡입구를 통하여 흡입되도록 한다.

그런데, 종래의 자동 청소기는 상기 배터리가 본체 내부에 내장되어 있어 상기 배터리를 교체 또는 수리하기 위해서는 상기 본체를 분해하여야 하므로 사용자가 번거로운 문제가 있다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 배 터리의 교체가 용이하게 수행되도록 하는 자동 청소기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 배터리가 외부로 노출되지 않는 부분에 제공되도록 함으로써, 미감이 향상되는 자동 청소기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 배터리와 흡입구의 위치 관계를 최적화하여 이물이 효과적으로 흡입되도록 하는 자동 청소기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 청소기는 전원을 공급하는 배터리가 구비되는 본체; 상기 본체의 이동이 가능하도록 하는 구동 바퀴; 상기 본체의 저면에 형성되어 이물이 포함된 공기가 흡입구;가 포함되며, 상기 흡입구와 배터리는 상기 구동 바퀴의 중심선을 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 자동 청소기는 저면에 이물이 포함된 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되는 본체; 상기 흡입구로 이물이 흡입가능하도록 하는 흡입 장치; 및 상기 본체에 전원을 공급하는 배터리;가 포함되며, 상기 배터리와 상기 흡입구는 상기 흡입 장치를 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 배터리는 상기 본체 저면에서 착탈 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

제안되는 바와 같은 본 발명에 의하면, 본체에 전원을 공급하는 배터리가 본체 저면에 구비됨에 따라 배터리가 본체 외부로 노출되지 않게 되어 자동 청소기의 미감이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 배터리가 상기 본체 저면에 착탈 가능하게 구비됨에 따라 사용자는 상기 배터리의 교체 또는 수리를 위해 용이하게 상기 배터리를 상기 본체로부터 분리 또는 결합시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대된다.

또한, 상기 배터리와 흡입구가 흡입장치 또는 구동바퀴를 기준으로 서로 반대편에 위치하도록 구성됨에 따라 상기 흡입구와 흡입장치 사이의 거리가 최소화되어 이물이 보다 효과적으로 상기 흡입구로 흡입될 수 있게 된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 범위는 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 청소기의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 청소기의 내부 구성을 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동 청소기의 저면을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 청소기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 내부에 구비되어 흡입력 발생시키는 흡입 장치(120)와, 상기 흡입 장치(120)의 구동에 의해 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입 노즐과(130), 상기 흡입 노즐(130)에서 흡입된 공기 중의 이물을 집진하는 집진 장치(140)가 포함된다.

또한, 상기 자동 청소기(100)는 상기 본체(110)의 하부 양측에 구비되어 상 기 자동 청소기의 이동이 가능하도록 하는 구동 바퀴와, 상기 본체(100) 측방의 이물을 청소하는 사이드 브러시(180)와, 상기 자동 청소기(100)의 작동을 제어하는 제어 장치(190)와, 상기 자동 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(200)가 포함된다.

상세히, 상기 본체(110)는 납작한 원통형으로 형성되며, 상기 본체(110)에는 실내의 벽이나 장애물을 감지하는 장애물 센서(미도시)와, 장애물 등과의 충돌시 충격을 흡수하는 범퍼(미도시)가 구비된다.

또한, 상기 본체(110)의 상측에는 상기 자동 청소기(100)의 작동을 조작할 수 있는 조작 버튼(118)과, 상기 자동 청소기(100)의 작동 상태 등을 표시하는 디스플레이부(115)가 형성된다.

그리고, 상기 본체(110)의 대략 중앙부에는 배기 필터(미도시)를 커버하는 배기 커버(114)가 구비된다.

또한, 상기 본체(110)의 저면에는 바닥면보다 낮은 부분을 감지하는 크리프 센서(cliff sensor: 175)가 다수 개 구비되어 상기 구동 바퀴가 바닥면보다 낮은 부분에 빠지는 것을 방지한다.

한편, 상기 흡입 장치(120)는 진공압이 조성되어 상기 흡입 노즐(130)을 통하여 외부의 공기가 강제로 유입되도록 하는 장치이고, 상기 구동 모터는 상기 구동 바퀴가 회전되어 자동 청소기(100)가 이동할 수 있도록 하는 장치이다.

또한, 상기 집진 장치(140)는 다공성 필터 또는 싸이클론부재에 의해서 흡입되는 공기 중에 포함되는 이물이 분리 포집되도록 하기 위한 장치이다. 그리고, 상 기 집진 장치는 상기 본체(110)의 후방에서 상기 집진장치 장착부(141)에 착탈 가능하게 장착된다.

또한, 상기 제어 장치(190)는 마이크로프로세서 및 소정의 데이터 저장 장치가 포함되어 자동 청소기(100)의 동작이 수행되도록 하는 장치이다.

한편, 상기 흡입 노즐(130)은 상기 구동 바퀴의 후측에 구비되어 바닥면의 이물이 포함된 공기가 흡입되는 흡입구(132)와, 상기 흡입구(132)의 내측에 구비되어 바닥면이 긁히는 동작에 의해서 바닥면이 보다 완전하게 청소되도록 하는 주 브러시(134)와, 상기 주 브러시(134)를 회전시키는 브러시 모터(미도시)와, 상기 주 브러시(134)를 커버하는 브러시 커버(136)가 포함된다.

또한, 상기 구동 바퀴는 좌측 및 우측 바퀴(150)(160)가 포함되며, 상기 좌우측 바퀴(150)(160)는 상기 제어 장치(190)에 의해 작동되는 좌륜 모터(151)와 우륜 모터(161)가 각각 연결된다.

따라서, 상기 좌측 및 우측 바퀴(150)(160)가 별개의 모터에 의해 작동되도록 구성됨에 따라 상기 자동 청소기(100)의 주행 뿐만 아니라, 상기 자동 청소기의 방향 전환이 자유롭게 이루어질 수 있게 된다.

즉, 상기 한 쌍의 구동 바퀴(150)(160)가 등속으로 회전되는 경우에는 동일한 속도로 자동 청소기가 진행하게 된다.

반면, 어느 한쪽 바퀴가 다른 속도로 회전되는 경우에는, 늦은 속도로 회전되는 바퀴 방향으로 자동 청소기(100)의 진행 방향이 바뀌게 된다.

또한, 상기 본체(110)의 저면에는 상기 자동 청소기(100)의 무게 중심이 맞 추어져 안전하게 청소가 수행되도록 하는 보조 바퀴(170)가 적어도 하나가 구비된다.

그리고, 상기 보조 바퀴(170)의 설치 방향은 자동 청소기의 주행 방향과 나란히 형성되어, 청소기가 주행 중에 바닥면과 마찰에 의해 회전되도록 한다. 여기서, 상기 보조 바퀴(170)의 수는 자동 청소기(100)의 크기 또는 자중에 따라서 달라질 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 구동 바퀴(150)(160)의 양측면에는 사용자의 파지가 용이하도록 하는 손잡이(165)가 구비된다.

한편, 상기 배터리(200)는 상기 자동 청소기(100)가 스스로 주행할 수 있도록 상기 자동 청소기(100)에 전원을 공급하는 역할을 한다.

그리고, 상기 배터리(200)의 충전은 사용자가 외부의 전원에 연결된 충전기를 상기 자동 청소기(100)에 연결함으로써 이루어지거나, 상기 자동 청소기(100)가 자동으로 충전대(미도시)로 복귀하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 배터리(200)는 상기 흡입 장치(120)를 기준으로 상기 흡입구(132)와 반대편에 형성된다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 배터리(132)는 상기 흡입 장치(120)의 전방에 위치된다.

상세히, 바닥면의 이물은 흡입 장치(120)에 의해서 발생된 흡입력(또는 진공압)에 의해서 상기 흡입구(132)를 통하여 흡입된다. 이 때, 상기 흡입 장치(120)에 의해서 발생된 흡입력에 의해서 이물이 효과적으로 흡입되기 위하여는 상기 흡입구(132)와 흡입장치(120)의 거리가 최소화됨이 함이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 상기 흡입구(132)로 이물이 효과적으로 흡입되도록 하기 위하여, 상기 흡입 장치(120)가 상기 흡입구(132)의 직근 전방에 위치되도록 하며, 이에 따라 상기 배터리(200)는 상기 흡입 장치(130)의 전방에 위치하게 된다.

이 때, 상기 흡입 장치(120)는 상기 한 쌍의 구동 바퀴(150)(160) 사이에 위치되며, 이에 따라 상기 배터리(200)와 상기 흡입구(132)는 상기 구동 바퀴(150)(160)를 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것으로도 설명될 수 있다.

그러나, 이와 달리 상기 흡입구(132)가 상기 흡입장치(120) 또는 구동바퀴(150)(160)의 전방에 위치될 수 있으며, 이 경우에는 상기 배터리(200)는 상기 구동 바퀴(150)(160) 또는 흡입장치(120)의 후방에 위치될 수 있다.

또한, 상기 배터리(200)는 상기 본체(110)의 저면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 본체(110)에 장착된 상태에서 배터리 커버(202)에 의해 차폐된다.

따라서, 상기 배터리(200)가 상기 본체(110) 저면에 구비됨에 따라 상기 자동 청소기(100)의 외부로 배터리(200)가 노출되지 않게 되어 상기 자동 청소기(100)의 미감이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 배터리(200)가 상기 본체(110)의 저면에 착탈 가능하게 구비됨에 따라 사용자가 용이하게 상기 배터리(200)를 교체 또는 수리할 수 있게 된다.

또한, 상기 배터리(200)는 한 번의 충전시 상기 자동 청소기(100)가 장시간 청소를 수행할 수 있도록 함이 바람직하다.

이에 따라, 상기 배터리(200)는 리튬 폴리머 배터리(lithium polymer batteries)가 사용될 수 있으며, 이러한 리튬 폴리머 배터리는 니켈 수소 배터리 보다 대략 2배 내지 4배 정도의 수명을 가진다. 상기 리튬 폴리머 배터리는 외부 전원을 이용해 충전하는 고체 전해질 전지이며, 상기 전해질로는 고체 또는 젤 상태의 중합체(폴리머)가 사용된다.

한편, 상기 사이드 브러시(180)는 구석의 이물이 상기 흡입구(132)로 용이하게 이동될 수 있도록 상기 흡입구(132)의 전방에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예는 상기 사이드 브러시(180)가 상기 배터리(200) 주위에 구비되는 것이 제시된다.

그러나, 상기 사이드 브러시(180)의 장착 위치는 본 실시예에 제한되지 아니하며, 상기 구동 바퀴(150)(160)의 전방 또는 후방의 일측 또는 양측에 구비될 수 있다. 이러한 경우에도 상기 사이드 브러시(180)는 상기 흡입구(132)의 전방에 위치됨은 물론이다.

그리고, 상기 사이드 브러시(180)는 상기 자동 청소기(100)의 작동시 함께 회전되며, 이를 위하여 상기 본체(110) 내부에는 상기 사이드 브러시(180)를 회전시키기 위한 회전 모터(미도시)가 구비된다.

또한, 상기 사이드 브러시(180)는 상기 회전 모터의 모터축과 결합되는 회전 부재(182)와, 상기 회전 부재(182)에 소정 간격으로 배치되는 청소 부재(184)와, 상기 청소 부재(184)가 모아진 상태를 유지할 수 있도록 하는 홀더 부재(186)가 포함된다.

따라서, 상기 본체(110) 저면에 사이드 브러시가 구비됨에 따라 청소가 어려 운 부분이 실내 구석을 용이하게 청소할 수 있게 된다.

상기되는 구성에 의해서 본 발명의 사상에 따른 자동 청소기(100)의 동작에 대해서 설명하면, 상기 자동 청소기(100)의 주행은 상기 본체(100) 저면 양측에 구비되는 메인 바퀴(110)가 회전됨에 의해서 달성된다.

또한, 상기 자동 청소기(100)가 주행 중일 때에, 상기 자동 청소기(100)의 무게 중심이 맞도록 하기 위하여 상기 본체(110) 저면의 다수 곳에 보조 바퀴(170)가 형성된다. 즉, 상기 보조 바퀴(170)에 의해서 자동 청소기(100)가 안정되게 주행될 수 있다.

또한, 상기 자동 청소기(100)에 장애물 센서가 형성되어, 자동 청소기(100) 주행로에 놓인 장애물과 장벽의 상태가 감지되고, 감지된 장벽이 제어 장치(190)의 제어에 의해서 판단되어, 장벽에 의해서 청소가 방해되지 아니하는 다른 제어 방법에 의해서 청소기의 구동 방향 등이 조절된다.

또한, 상기 자동 청소기(180)의 저면에 크리프 센서(175)가 형성되어, 바닥면보다 낮은 부분이 감지되고, 상기 제어 장치(190)의 제어에 의해서 청소기의 구동 방향이 조절된다.

그리고, 상기 자동 청소기(100)의 청소는, 상기 흡입 장치(120)의 진공압에 의해서 상기 본체(110) 저면의 소정 위치에 형성되는 흡입구(132)로부터 흡입되는 공기가, 소정의 필터링 장치에 의해서 오물이 걸러지고, 본체의 배기구를 통해서 공기가 배출되는 과정에 의해서 수행된다.

이 때, 청소 과정에서 상기 주 브러쉬(134)의 회전에 의해서 바닥면이 긁혀 지므로, 실내 청소는 보다 완전하게 수행될 수 있다. 그리고, 이러한 자동 청소기(110)의 동작 중에 상기 주 브러시(134)의 회전과 함께 상기 사이드 브러시가 회전되어 상기 자동 청소기(100)의 측방의 이물이 상기 흡입구(132) 측으로 유입된다.

도 4는 자동 청소기의 배터리가 교체되는 모습을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 배터리(200)는 상기 본체(110)의 저면에 장착되고, 상기 본체(110)에 장착된 상태에서 배터리 커버(202)에 의해서 차폐된다. 그리고, 상기 배터리 커버(202)는 체결 부재(204)에 의해서 상기 본체(110)의 저면에 고정된다.

상기되는 구성에 의해서 상기 배터리(200)를 교체하거나 수리하기 위해서 먼저, 사용자는 자동 청소기(100)의 전원을 오프시킨다. 그리고, 체결 부재(204)를 상기 본체(110)로부터 분리시킨다. 그리고, 상기 배터리 커버(202)를 상기 본체(110)로부터 탈거시킨 후 상기 본체(110)로부터 상기 배터리(200)를 분리시킨다. 그리고, 사용자는 배터리(200)를 교체하거나 수리한다.

반면, 상기 배터리(200)의 교체 또는 수리 후에는 상술한 과정을 역으로 수행하여 상기 배터리(200)를 상기 본체(110)에 결합시킨다.

이 때, 상기 배터리 커버(202)는 상기 본체(110)에 체결 부재(204)에 의해서 결합되나, 이와 달리 상기 배터리 커버(202)의 일측에 힌지에 의해서 회동 가능하게 구성되고, 타측에 후크가 구비되어, 상기 본체(110)에 후크 방식으로 결합될 수도 있다.

제안되는 바와 같은 본 발명에 의하면, 본체에 전원을 공급하는 배터리가 본체 저면에 구비됨에 따라 배터리가 본체 외부로 노출되지 않게 되어 자동 청소기의 미감이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 배터리가 상기 본체 저면에 착탈 가능하게 구비됨에 따라 사용자는 상기 배터리의 교체 또는 수리를 위해 용이하게 상기 배터리를 상기 본체로부터 분리 또는 결합시킬 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대된다.

또한, 상기 배터리와 흡입구가 흡입장치 또는 구동바퀴를 기준으로 서로 반대편에 위치하도록 구성됨에 따라 상기 흡입구와 흡입장치 사이의 거리가 최소화되어 이물이 보다 효과적으로 상기 흡입구로 흡입될 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 전원을 공급하는 배터리가 구비되는 본체;

   상기 본체의 이동이 가능하도록 하는 구동 바퀴; 및

   상기 본체의 저면에 형성되어 이물이 포함된 공기가 흡입되는 흡입구;가 포함되며,

   상기 흡입구와 배터리는 상기 구동 바퀴의 중심선을 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
2. 저면에 이물이 포함된 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되는 본체;

   상기 흡입구로 이물이 흡입가능하도록 하는 흡입 장치; 및

   상기 본체에 전원을 공급하는 배터리;가 포함되며,

   상기 배터리와 상기 흡입구는 상기 흡입 장치를 기준으로 서로 반대편에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 배터리는 상기 본체의 저면에서 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 흡입구의 내측에는 상기 본체 저면의 이물을 청소하는 주브러시가 구비되고,

   상기 흡입구의 전방에는 상기 본체 측방의 이물을 청소하는 사이드 브러시가 구비되는 자동 청소기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 배터리는 리튬 폴리머 배터리(lithium polymer batteries)인 것을 특징으로 하는 자동 청소기.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 배터리는 상기 흡입구의 전방에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동 청소기.

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