KR20080007189A - 스팀 로봇청소기 - Google Patents

Abstract

오염 물질을 집진하여 진공 흡입한 후 스팀 청소를 수행하는 스팀 로봇청소기를 개시한다. 본 발명에 따른 스팀 로봇청소기는 오염 물질을 집진하여 진공 흡입하는 흡진부와 내장된 배터리의 전원으로 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀부를 구비한다. 이 스팀부는, 소량의 물을 가열하여 고온의 스팀을 발생시키고, 스팀 발생으로 소모되는 물이 지속적으로 공급되도록 구성되기 때문에, 스팀 발생시간이 줄어들고, 적은 청소 시간으로 효율적인 청소를 수행할 수 있으며, 피청소면에 고착된 이물질이나 찌든 때를 100℃ 에 가까운 고온의 스팀으로 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스팀 로봇청소기는 좌측 및 우측 범퍼 센서 외에 중앙 입력을 받아들일 수 있는 중앙 범퍼 센서를 더 구비함으로써, 장애물 회피 능력을 보다 효과적으로 조정할 수 있다.

스팀, 걸레, 히터, 범퍼센서, 로봇청소기, 보일러

Description

스팀 로봇청소기{STEAM ROBOT CLEANER}

본 발명은 스팀 로봇청소기에 관한 것으로, 더 자세하게는 오염 물질을 브러시로 집진하여 진공흡입기로 흡입한 후, 바닥면에 부착된 오염 물질을 스팀이 분사되는 걸레로 닦아내는 스팀 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로, 로봇청소기는 사용자의 조작없이 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 피청소면으로부터 먼지 등의 오염 물질을 흡입함으로써 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기구이다. 즉, 로봇청소기는 고감도 센서를 통해 청소할 공간의 크기와 청소 시간을 파악하여 스스로 청소를 하는 기구이다. 이러한 로봇청소기는 거리 센서를 통해 청소 구역내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 이에 따라 로봇 청소기의 모터를 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해가면서 청소 구역을 청소하게 된다.

최근에는 청소의 효율성을 향상시키기 위해 브러시와 진공청소부를 결합한 상태의 브러시 진공청소 겸용의 로봇청소기가 다양한 형태와 기능으로 개발되고 있다. 이러한 종래의 로봇청소기의 예는, 대한민국 공개특허공보 제 2005-12047 호 (이하, '특허문헌 1' 이라 함) 에서 찾아 볼 수 있다.

이 특허문헌 1 의 로봇청소기는 바닥의 이물질을 진공 흡입 부분으로 흡입하고 회전 브러시에 물을 분사함으로써 바닥면을 청소하고, 이와 같이 물로 청소된 바닥면의 습기를 다시 로봇청소기가 오염 물질과 함께 흡입하거나 또는 회전 물걸레로 닦아내게 된다. 이는 기존의 진공청소만을 수행하거나 브러시 청소만 수행한 방식에 비해서는 세정력이 향상되는 효과를 얻을 수 있지만, 오염 물질이 그대로 회전 브러시 또는 물걸레에 부착되기 때문에, 청소 도중 오염 물질이 사방으로 비산할 수 있고, 청소한 후 물자국 등이 그대로 남아 있을 수 있기 때문에, 완벽한 세정 효과를 획득하기는 어렵다.

또 기존의 스팀진공청소기의 예는, 대한민국 등록실용신안 제 398680 호 (이하, '특허문헌 2' 이라 함) 및 대한민국 등록실용신안 제 331830 호 (이하, '특허문헌 3' 이라 함) 에서 찾아볼 수 있다.

이러한 스팀진공청소기는 전원 케이블을 통해 연결된 AC 전원을 사용하고, 물통이 분리되지 않아 물을 깔대기를 대고 컵 등으로 부어서 공급해야 하며, 스팀 발생 시 물통의 물을 한꺼번에 모두 가열하여서 스팀이 발생하기까지의 시간이 오래 걸리는 문제점이 존재한다.

상술한 바와 같이, 종래의 로봇청소기는 피청소면에 산재된 먼지를 제거하는데 어느 정도의 효과를 발휘하지만, 피청소면에 고착된 이물질이나 찌든 때 등을 제거하는데에는 어려움이 여전히 존재한다. 이러한 경우, 로봇청소기로 방이나 거실 등의 바닥에 쌓인 먼지를 제거한 다음, 별도의 걸레를 사용하여 사용자가 직접 피청소면을 닦아서 남아있는 고착된 이물질이나 찌든 때 등을 제거해야 하기 때 문에, 청소 시간이 장시간 소요되며, 사용자가 다시 별도의 노동력으로 피청소면의 청소를 수행해야 한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 내장된 배터리 전원으로 소량의 물을 가열하여 100℃ 에 가까운 고온의 스팀을 발생시켜 적은 청소 시간으로 효율적인 청소를 수행함과 동시에, 피청소면에 고착된 이물질이나 찌든 때를 효과적으로 제거하는데 그 목적이 있다.

또한, 복수의 범퍼센서를 로봇청소기의 전면부에 배치하여 로봇청소기가 청소시 장애물을 효과적으로 회피하면서 청소를 수행할 수 있도록 한다.

또한, 로봇청소기에 습도센서를 부착하여 청소 중인 지역의 습도를 측정하고, 습도가 소정치를 초과시 이미 청소가 완료된 지역으로 간주하여 다른 지역을 청소하게 함에 따라, 보다 효율적인 청소를 가능하게 하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스팀 로봇청소기는, 오염 물질을 집진하여 진공 흡입한 후 스팀 청소를 수행하는 스팀 로봇청소기로서, 오염물질을 집진하여 진공 흡입하는 흡진부; 내장된 배터리의 전원으로 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀부; 상기 스팀부에 물을 공급하는 물통; 상기 스팀 로봇청소기를 이동시키는 구동부; 및 상기 스팀 로봇청소기의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 스팀부는, 물통 뚜껑에 장착되어 상기 물통으로부터 물 공급부에 일정한 양의 물이 공급되도록 제어하는 물 공급 밸브; 물을 가열시키는 히터; 상기 히터에 의해 가열되는 일정량의 물이 들어있는 보일러 몸체; 상기 히터 상부 에 배치되어, 스팀을 분사시키는 스팀관; 및 상기 보일러 몸체에서 가열되는 물이 끓어올라 상기 스팀관으로 넘치는 것을 막기 위해 물이 넘치지 않고 상기 히터가 있는 아래 방향으로 되돌아가도록 작용하는 회돌이 분리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 먼저 바닥면에 부착된 오염 물질을 집진하여 진공 흡입한 후, 한번 청소된 바닥면을 스팀이 분사된 걸레로서 다시 청소함으로써, 청소와 살균 효과를 동시에 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 스팀부는 종래의 스팀 청소기처럼 한번에 많은 물을 끓여 스팀을 발생시키지 않고, 스팀 발생으로 소모되는 물을 지속적으로 공급받아 소모되는 양만큼의 물이 보충되도록 조절되는 구성을 갖는다. 따라서, 종래의 스팀 청소기와는 달리 물을 소량 공급하기 때문에 스팀 발생시간이 줄어들고, 청소기에 부착된 걸레에 적절한 정도의 스팀만을 공급하게 되므로, 오염 물질이 그대로 물걸레에 부착되는 경우가 감소하고, 이에 따라 청소한 후 물자국 등이 남지 않기 때문에, 완벽한 세정 효과를 획득할 수 있다.

또한, 보일러 몸체에서 가열되는 물이 끓어올라 스팀관으로 넘치는 것을 막을 수 있어 일정량의 스팀을 항상 공급할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 또 다른 스팀 로봇청소기는, 스팀 로봇청소기의 전방부에 설치되어, 장애물을 검출하는 신호를 송수신하는 센서를 더 구비한다. 이 센서부는 좌측범퍼센서, 우측범퍼센서 및 중앙범퍼센서로 구성되는 복수의 범퍼센서를 포함하고, 이 범퍼센서들이 송수신하는 신호에 따라 제어부는 구동부의 바퀴 를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 상술한 센서부의 좌측범퍼센서가 구동되는 경우, 우측범퍼센서가 구동되는 경우, 중앙범퍼센서가 구동되는 경우, 좌측범퍼센서 및 중앙범퍼센서가 동시에 구동되는 경우, 우측범퍼센서 및 중앙범퍼센서가 동시에 구동되는 경우에 장애물 검출 신호를 송수신하도록 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 범퍼 센서를 구비함으로써, 장애물 (벽) 과의 거리를 감지하고, 장애물과의 거리를 조정하게 되므로 효율적인 청소가 가능하다. 특히, 본 발명에 의하면 종래의 좌측 및 우측 범퍼 센서 외에 중앙 입력을 받아들일 수 있는 중앙 범퍼 센서를 더 구비하기 때문에, 3 방향의 입력을 기본적으로 수신할 수 있고, 좌측 범퍼 센서 및 중앙 범퍼 센서가 동시에 구동되는 경우, 또는 우측 범퍼 센서 및 중앙 범퍼 센서가 동시에 구동되는 경우까지 더하여 총 5 방향의 입력을 수신할 수 있기 때문에, 장애물 회피에 보다 효과적이며, 이에 따라 효율적인 청소가 가능해 진다.

상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 상술한 스팀부는, 히터의 온도를 측정하여 소정의 온도를 초과하는 경우 자동으로 전원을 끊는 서모스탯을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 히터의 온도가 높아지면 서모스탯을 사용함으로써, 전원 스위칭을 통해 전원을 차단하게 된다. 이는 히터가 높은 전류를 필요로 하기 때문에, DC 배터리를 사용하기 위해서는 용량의 한계가 있기 때문이다. 이를 해결하기 위해, 본 발명의 서모스탯은 히터를 짧은 시간에 온/오프 제어함으 로써 DC 배터리를 효율적으로 사용할 수 있음과 동시에 히터가 필요 이상으로 과열되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 상술한 스팀부는 물통, 물통 뚜껑, 물 공급 밸브, 및 물 공급부 밀폐링을 더 포함하고, 이 때, 물 공급 밸브는 물통 뚜껑에 장착되어 물통으로부터 공급되는 물의 양을 제어하고, 물 공급부 밀폐링은 물 공급부 안쪽에 배치되어 물이 새지 않도록 하며, 물통 뚜껑은 물통과 물 공급부 사이에 장착되어 물통을 스팀 로봇청소기 본체로부터 착탈 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 스팀 로봇청소기의 후면에 분리가능한 물통을 구비함으로써 사용자의 필요에 따라 물통을 탑재 또는 분리시킬 수 있다.

상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 상술한 흡진부는 브러시 및 진공 흡입구를 포함하고, 이 브러시는 대항하는 바닥에 부착된 오염 물질을 집진하며, 진공 흡입구는 상기 집진된 오염 물질을 진공 흡입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 스팀 로봇청소기는 습도를 감지하는 습도센서를 더 구비하고, 습도센서는 스팀 로봇청소기가 청소를 수행하는 대향면의 습도를 측정하여 대향면의 습도정보를 제어부에 송신하고, 제어부는 수신된 습도정보의 값이 소정의 기준습도를 초과하는 경우에는 청소를 수행하지 않고 다른 장소로 이동하여 청소를 수행하도록 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 스팀으로 청소한 영역을 습도센서를 사용하여 인식함으로써 이미 청소한 같은 지역을 반복적으로 청소하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 짧은 시간에 청소 효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 의하면, 상술한 제어부는 히터의 전원 공급 회로로부터 소모 전류를 측정하여 소모 전류가 소정치를 미달하는 경우, 히터로 공급되는 전원을 차단하고 스팀청소를 중지하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 종래의 스팀 청소기와 달리 한번에 많은 물을 끓여 스팀을 발생시키기 않고 소량의 물을 내장된 배터리의 전원으로 가열하면서, 스팀 발생으로 소모되는 물을 지속적으로 공급받으므로 스팀 발생시간이 줄어들고, 이에 따라 적은 청소 시간으로 효율적인 청소를 수행함과 동시에 피청소면에 고착된 이물질이나 찌든 때를 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명은 범퍼방식을 변경함으로써, 즉 종래의 청소기에서 이용되는 장애물 검출 방식인, 좌측 및 우측 입력의 2 방향 입력 방식에 비해 중앙 입력을 더 받아들임으로써, 로봇청소기의 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 스팀걸레 청소 후 같은 지역을 청소하지 않도록 습도센서를 구비함으로써, 효율적인 청소가 가능하도록 할 수 있다.

본 발명은 오염 물질을 브러시로 쓸어담고 진공 흡입한 후, 스팀을 분사시켜 지워지지 않는 얼룩을 스팀 분사되는 밑면에 부착된 걸레를 통해 제거함으로써, 청 소와 살균 기능을 동시에 수행할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시형태에 대해 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b 는 스팀 로봇청소기를 개략적으로 도시하는 도이다. 또한, 도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시하는 도이다.

도 1a 및 도 1b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 로봇청소기는 센서부 (1), 구동부 (2), 흡진부 (3), 스팀부 (4), 배터리 (16), 및 제어부 (25) 를 구비하고 있다.

센서부 (1) 는 장애물을 검출하는 신호를 송수신하는 검출 센서를 구비한 부분으로서, 외부로 신호를 송출하고 송출된 신호를 수신할 수 있도록 청소기 본체의 측면 둘레에 소정 간격으로 배치되어 있다. 구체적으로, 센서부 (1) 는 로봇청소기의 전면에 배치되어 있다. 이는, 장애물을 검출하는 센서와 주행 거리를 특정할 수 있는 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 이 중에서, 장애물을 검출하는 센서는 적외선을 발광하는 발광 소자와 반사된 광을 수신하는 수광 소자가 수직상으로 쌍을 이루어 외주면을 따라 배열되는 적외선 센서로 구성될 수 있으며, 초음파를 출사하고 반사된 초음파를 수신할 수 있도록 구성되는 초음파 센서일 수도 있다. 또한, 주행거리를 특정하는 센서는 바퀴의 회전수를 계산함으로써, 예를 들어, 모터의 회전수를 검출하도록 구성되는 엔코더를 이용함으로써 구성될 수 있다.

구동부 (2) 는 로봇청소기의 좌측면에 장착되는 좌측 바퀴 및 우측면에 장착되는 우측바퀴를 포함한다. 도 1a 를 참조하면, 원판형상의 로봇 본체의 양측에는 주행을 위한 복수의 바퀴가 설치된다. 이는 로봇청소기 본체에 장착되는 모터에 의해 발생되는 동력을 바퀴로 전달함으로써 청소기를 구동시키게 된다. 이 때, 동력을 전달하기 위해 타이밍 벨트를 구비할 수도 있다.

흡진부 (3) 는 로봇 본체에 형성된 흡입포트 (흡입구 또는 흡입관) 에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥면의 먼지를 집진하는 것으로서, 흡입포트와 연통할 수 있도록 로봇청소기의 중앙 저면에 설치되어, 대향하는 바닥에 부착된 오염 물질을 집진하여 진공 흡입한다. 구체적으로, 흡진부 (3) 는 바닥면의 오염 물질을 집진하기 위해 브러시 (24) 를 구비하며, 실시형태에 따라 흡입 모터와 흡입 모터의 구동에 의해 바닥면과 대향하도록 형성된 흡입구 또는 흡입관을 통해 흡입된 먼지를 집진하는 집진실을 구비할 수도 있다.

스팀부 (4) 는 물을 가열하여 스팀을 얻는 부분으로서, 물을 가열하는 히터를 구비한다. 본 발명에 의하면, DC 전원을 사용하여 물을 끓이므로 기존의 AC 용 히터를 사용하는 경우와 달리 물 전체를 끓여 스팀을 발생시키지 않고, 필요한 양만큼의 물로 스팀을 발생시키게 된다. 즉, 스팀부 (4) 는 스팀 발생으로 소모되는 양만큼의 물을 지속적으로 공급받아, 청소기에 내장된 배터리 (16) 의 전원으로 그 물을 가열하여 스팀을 발생시키도록 구성된다. 스팀부 (4) 의 상세 구성은 도 4 를 참조하여 후술할 것이다.

배터리 (16) 는 외부 충전 장치와 결합 및 분리 가능하도록 본체 상에 설치된다. 이 배터리 (16) 는 본체 외측에 설치된 배터리 충전 단자를 통해 충전할 수 있다. 일 실시형태에 의하면, 배터리 (16) 는 배터리의 충전량을 검출하고 검출된 충전량이 설정된 하한 레벨에 도달하면 충전요청 신호를 발생시킨다.

도 3 은 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 커버 분리 상태에서, 각 구성을 분해하여 도시한 사시도로서, 도 1 및 도 2 의 스팀 로봇청소기의 세부 구성을 상세히 도시하고 있다.

도 1 과 관련하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀 로봇청소기는 센서부 (1), 구동부 (2), 흡진부 (3), 스팀부 (4), 및 배터리 (16) 를 구비하고 있으며, 이하에서는 각 부분들의 상세한 구성을 설명한다.

먼저, 센서부 (1) 는 우측범퍼센서 (18), 중앙범퍼센서 (20), 및 좌측범퍼센서 (21) 로 구성되며, 이들 범퍼센서를 지지하는 범퍼센서 인지대 (21) 및 좌측 범퍼 고정틀 및 우측 범퍼 고정틀 (17) 을 구비한다. 우측범퍼센서 (18) 및 좌측범퍼센서 (21) 는 좌측 범퍼 고정틀 및 우측 범퍼 고정틀 (17) 을 통해 청소기 본체 (11) 에 부착되고, 중앙범퍼센서 (20) 는 범퍼센서 인지대 (21) 를 통해 다른 범퍼센서들 (18, 19) 과 연결된다. 비록, 도 3 에 도시하지는 않았으나, 계단을 비롯한 높은 곳에서 로봇이 떨어지지 않도록 계단 감지 센서, 로봇의 원활한 활동을 위한 이동 센서 등을 더 포함할 수도 있다.

이하, 본원의 센서부 (1) 의 기술적 특징에 대해 설명한다.

종래의 일반적인 청소로봇은 하나로 연결된 범퍼구조로 2 방향 입력을 받을 수 있도록 구성되어 있다. 반면, 본원의 센서부 (1) 는 좌측범퍼센서 (21) 가 구동되는 경우, 우측범퍼센서 (18) 가 구동되는 경우, 중앙범버센서 (20) 가 구동되는 경우, 좌측범퍼센서 (21) 및 중앙범퍼센서 (20) 가 동시에 구동되는 경우, 및 우측범퍼센서 (18) 및 중앙범퍼센서 (20) 가 동시에 구동되는 경우의 총 5 방향 입력이 송수신할 수 있도록 구성된다.

즉, 센서부 (1) 는 범퍼센서를 3 개로 나누어 기본적으로 3 방향 입력을 받을 수 있고 상술한 바와 같이 2 방향을 더 수신할 수 있기 때문에, 종래의 범퍼보다는 효율적이며 우측의 장애물 (벽) 과의 거리를 감지하는 센서를 부착하여 장애물과의 거리를 조정함으로써, 효율적인 청소가 가능해진다.

다음으로, 구동부 (2) 는 우측 바퀴 (13) 및 좌측 바퀴 (14) 로 구성되며, 모터의 동력에 의해 바퀴를 구동시킨다. 비록, 도 3 에 도시하지는 않았으나, 전방의 중앙측에 보조 바퀴를 더 구비할 수도 있다.

다음으로, 흡진부 (3) 의 구체 구성을 도 3 을 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 커버 분리 상태 사시도이다. 도 3 을 참조하면, 바닥면의 오염 물질을 집진하기 위해 브러시 (24) 뿐만 아니라, 브러시 모터 (22), 브러시 지지대 (23), 흡입 모터 (15), 및 먼지통 (12) 을 구비한다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 흡진부 (3) 는 로봇청소기 본체 (11) 의 중앙 저면으로서, 상술한 우측 바퀴 (13) 및 좌측 바퀴 (14) 사이에 설치된다.

도 1b 를 참조하면, 브러시 (24) 는 로봇청소기 본체 (11) 의 중앙 저면에 설치됨으로써, 대향하는 바닥면에 부착된 오염 물질을 1 차적으로 집진한다. 1 차적으로 집진된 오염 물질을 흡입 모터 (15) 를 이용하여, 로봇 본체에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 2 차적으로 집진하여 진공 흡입한다. 흡입된 먼지는 최종적으로 먼지통 (12) 에 저장된다. 즉, 본 발명의 흡진부 (3) 는 바닥면의 오염 물질을 1 차적으로 브러시 (24) 를 이용하여 모은 후, 2 차적으로 진공 흡입하게 되기 때문에, 보다 강력한 청소 효과를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 후술하는 스팀부 (4) 의 구성에 의해, 진공 청소된 바닥면을 다시 청소하게 되므로, 피청소면 (바닥면) 에 고착된 이물질이나 찌든 때를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

다음으로, 제어부 (25) 및 배터리 (16) 의 구체적인 구성에 대해 설명한다.

제어부 (25) 는 센서부 (1) 에서의 장애물 검출 신호에 따라 로봇청소기의 동작을 제어한다. 즉, 송수신 신호를 통해 각 요소를 제어한다. 또한, 배터리 (16) 로부터의 신호를 검출하여 로봇청소기의 배터리 충전량을 제어한다. 예를 들어, 비 작업 시 외부 충전 장치와 결합된 상태로 대기하게 되면, 배터리 (16) 의 충전량을 일정 범위 내로 유지시켜 주며, 작업 완료 또는 작업 도중에 배터리 충전량이 필요하다는 충전 요청 신호가 입력되는 경우, 외부 충전 장치로 복귀하도록 바퀴를 제어할 수도 있다. 또한, 제어부 (25) 는, 후술하는 스팀부 (4) 히터의 소모 전류가 소정치를 미달하는 경우 물의 공급이 중단된 것으로 간주하여 히터로 공급되는 전원을 차단할 수도 있다. 이러한 전원 제어에 의해 히터가 필요 이상으로 과열되는 현상을 방지할 수 있다.

다음으로, 스팀부 (4) 의 상세 구성을 도 4 를 참조하여 설명한다.

도 4 는 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 스팀부의 각 구성을 분해하여 도시한 사시도이다.

상술한 바와 같이, 오염물질이 집진되고 흡입된 바닥면은 이 후 스팀이 분사된 걸레에 의해 다시 청소된다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 이러한 스팀 분사 기능을 구비한 스팀부 (4) 는 물통 (30) 을 포함하며, 스팀을 분사하는 구체적인 구성요소들은 물통 (30) 의 저면에 배치된다.

구체적으로, 스팀부 (4) 는 물통 (30), 및 이를 개폐하는 물통 뚜껑 (31), 그리고 물통 (30) 을 들어 올렸을 때 물이 새지 않도록 하는 물통 뚜껑 (31) 에 설치된 물 공급 밸브 (32) 와 물 물통으로부터 물 공급 밸브 (32) 통해 물 공급부 (36) 에 물이 공급될 때 물이 새지 않도록 하는 물 공급부 밀폐링 (33) 을 포함하며, 물통 뚜껑 (31) 의 하부에는 히터 쪽으로 물을 공급하는 물 공급부 (36) 가 배치된다. 이 물 공급부 (36) 가 물통 뚜껑 (31) 과 결합시 물통 뚜껑 (31) 에 설치된 물 공급 밸브 (32) 가 들려 물통 (30) 의 물이 물 공급부 (36) 로 공급되고 공급되는 물이 물통 뚜껑 (31) 의 바닥면까지 차오르면 멈추게 된다. 그리고 스팀부 (4) 에서 물이 소모되면 물 공급부 (36) 의 물이 스팀부 (4) 로 공급되고 물 공급부 (36) 의 빈 공간만큼의 물이 다시 물통 (30) 으로부터 공급된다. 이러한 작용에 의해 일정량의 물이 보일러 몸체 (38) 에 유지되고 가열될 수 있다.

또한, 물통 뚜껑 (31) 과 물 공급부 (36) 가 순서대로 접촉 배치되고, 물통 (30) 의 하부에 물통 뚜껑 (31) 이 개폐 가능하도록 배치됨으로써, 물통 (30) 은 본체로부터 분리 가능하게 된다.

또한, 물 공급부 (36) 의 일측면에는 금형을 위한 슬라이드 구멍막음 나사 (37) 를 구비하며, 물 공급부 (36) 의 다른 일측면에는 보일러 몸체 (38) 및 이를 개폐하는 보일러 뚜껑 (34) 를 구비하는 보일러부를 포함한다. 이 보일러부의 상판은 보일러 뚜껑 (34) 및 물이 새는 것을 막는 뚜껑 가스켓 (35) 으로 구성된다. 이 보일러부의 하부는 보일러 몸체 (38) 에서 물이 끓어 넘치는 것을 방지하는 회돌이 분리기 (39) 과 스팀을 공급하는 스팀관 (41) 으로 구성된다. 또한, 회돌이 분리기 (39) 의 하부에는 물 조절부 바닥 뚜껑 (40) 이 배치되어, 상술한 물 공급부 (36) 와 연결된다.

도 5 및 도 6 을 참조하여 회돌이 분리기 (39) 를 자세하게 살펴보겠다.

상술한 회돌이 분리기 (39) 은 가열되는 물이 끓어올라 스팀관 (41) 으로 넘치는 것을 막기 위해 물이 넘치지 않고 히터 (43) 가 있는 아래 방향으로 되돌리는 작용을 하며, 이러한 구성에 의해 적정한 양의 스팀을 항상 공급할 수 있게 한다.

또한, 회돌이 분리기 (39) 의 하부에는 히터부가 배치되는데, 이 히터부는 물을 가열시키는 DC 용의 히터 (43) 및 이 히터 (43) 의 상판에 물이 새지 않도록 연결부를 구성하는 히터 가스켓 (42), 스팀을 분사하는 스팀관 (41), 히터의 열이 새는 것을 막아주는 단열재 (44), 및 밀착을 위한 하단 프레임 (45), 히터 (43) 와의 결합을 위한 스틸 벤딩 (46), 히터의 과열을 방지하는 서모스탯 (47), 및 스팀분배로 (48) 를 포함한다.

구체적으로, 히터부의 히터 가스켓 (42) 은 히터 (43) 상판에 밀착하여 배치됨으로써 물이 새는 것을 막아준다. 또한, 서모스탯 (47) 은 히터부위의 온도 가 높아지면 전원 스위칭을 통해 전원을 차단함으로써, 히터 (43) 가 필요 이상으로 과열되는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 서모스탯 (47) 은 물 부족시 히터의 온도가 약 120 ℃ 이상 올라가는 경우, 서모스탯 내부의 바이메탈이 자동적으로 전원을 끊어준다. 스팀분배로 (48) 는 스팀을 넓게 퍼지게 하여 스팀이 골고루 분사되도록 한다.

또한, 스팀분배로 (48) 의 하부에는 걸레 (50) 가 부착되는데, 구체적으로 도 4 에 도시된 바와 같은 걸레 부착부 (49) 에 부착되도록 구성된다. 이 걸레 부착부 (49) 는 걸레 (50) 를 벨크로를 사용하여 탈부착 가능하도록 구성된다. 부착된 걸레 (50) 는 스팀분배로를 통해 분사되는 스팀에 의해, 바닥면의 오염 물질, 특히 고착된 이물질이나 찌든 때를 청소할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 스팀 로봇청소기는 상술한 스팀 청소를 수행한 후 습도를 측정하는 습도센서를 더 구비하고, 이 습도센서가 스팀 청소를 수행한 장소의 습도를 측정함으로써, 측정된 습도가 소정 습도를 초과하는 경우에는 청소를 수행하지 않도록 구성된다. 즉, 스팀으로 청소한 영역을 습도센서를 사용하여 인식하고 인식한 습도정보를 제어부에 송신한다. 제어부는 수신된 습도정보를 소정의 기준습도와 비교하여 센서로 인식한 습도가 기준습도보다 낮은 경우에는 청소를 계속적으로 수행하도록 한다. 반면, 인식한 습도가 기준습도보다 높은 경우에는 그 지역에서의 청소를 중단하고 다른 지역의 청소를 계속하도록 제어한다. 따라서, 방금 청소한 곳을 다시 청소하는 방식을 피할 수 있어 짧은 시간에 청소 효과를 극대화시킬 수 있다.

이 때, 습도센서는 습도에 따라 저항값이 변화하는 습도센서로서 측정된 습도센서의 저항값을 소정의 저항값과 비교하여 그 지역의 청소를 계속할지 여부를 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 로봇청소기는 DC 배터리를 사용하여 사용자의 조작 없이 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 피청소면으로부터 먼지 등 오염 물질을 브러시로 쓸고 이를 흡입하고, 스팀이 분사된 걸레로 닦아냄으로써 자동으로 청소를 수행할 수 있다.

본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 파악되는 발명의 요지 또는 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경이 가능하고, 그와 같은 변경을 동반하는 모든 실시형태가 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

도 1a 는 스팀 로봇청소기를 바닥면에서 개략적으로 도시하는 도.

도 1b 는 스팀 로봇청소기를 커버 분리 상태에서 개략적으로 도시하는 도.

도 2 (a) 내지 (c) 는 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시하는 도.

도 3 은 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 커버 분리 상태에서, 각 구성을 분해하여 도시한 사시도.

도 4 는 본 발명의 실시형태에 따른 스팀 로봇청소기의 스팀부의 각 구성을 분해하여 도시한 사시도.

도 5 는 회돌이 분리기를 확대한 모습을 나타내는 사시도.

도 6 은 회돌이 분리기의 기능을 개략적으로 도시한 도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1; 센서부 2; 구동부

3; 흡진부 4; 스팀부

11; 본체 12; 먼지통

13; 우측바퀴 14; 좌측바퀴

15; 흡입모터 16; 배터리

17; 좌측 범퍼 고정틀 및 우측 범퍼 고정틀

18; 우측범퍼센서 19: 좌측 범퍼센서

20; 중앙범퍼센서 21; 범퍼센서 인지대

22; 브러시모터 23; 브러시 지지대

24; 브러시 25; 제어부

30: 물통 31; 물통 뚜껑

32; 물 공급 밸브 33; 물 공급부 밀폐링

34; 보일로 뚜껑 35; 뚜껑 가스켓

36; 물 공급부 37; 슬라이드구멍 막음나사

38; 보일러 몸체 39; 회돌이 분리기

40; 물 조절부 바닥 뚜껑

41; 스팀관 42; 히터 가스켓

43; 히터 44; 단열재

45; 하단프레임 46; 스틸벤딩

47; 서모스탯 48; 스팀분배로

49; 걸레 부착부 50; 극세사 걸레

Claims (7)

1. 오염 물질을 집진하여 진공 흡입한 후 스팀 청소를 수행하는 스팀 로봇청소기로서,

   오염물질을 집진하여 진공 흡입하는 흡진부;

   내장된 배터리의 전원으로 물을 가열하여 스팀을 발생시키는 스팀부;

   상기 스팀부에 물을 공급하는 물통;

   상기 스팀 로봇청소기를 이동시키는 구동부; 및

   상기 스팀 로봇청소기의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,

   상기 스팀부는,

   물통 뚜껑에 장착되어 상기 물통으로부터 물 공급부에 일정한 양의 물이 공급되도록 제어하는 물 공급 밸브;

   물을 가열시키는 히터;

   상기 히터에 의해 가열되는 일정량의 물이 들어있는 보일러 몸체;

   상기 히터 상부에 배치되어, 스팀을 분사시키는 스팀관; 및

   상기 보일러 몸체에서 가열되는 물이 끓어올라 상기 스팀관으로 넘치는 것을 막기 위해 물이 넘치지 않고 상기 히터가 있는 아래 방향으로 되돌아가도록 작용하는 회돌이 분리기를 포함하는 스팀 로봇청소기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스팀 로봇청소기의 전방부에 설치되어, 장애물을 검출하는 신호를 송수신하는 센서부를 더 구비하고,

   상기 센서부는 좌측범퍼센서, 우측범퍼센서 및 중앙범퍼센서로 구성되는 복수의 범퍼센서를 포함하고,

   상기 좌측범퍼센서가 구동되는 경우, 상기 우측범퍼센서가 구동되는 경우, 상기 중앙범퍼센서가 구동되는 경우, 상기 좌측범퍼센서 및 상기 중앙범퍼센서가 동시에 구동되는 경우, 상기 우측범퍼센서 및 상기 중앙범퍼센서가 동시에 구동되는 경우의 5 가지 경우에 대한 각각의 상기 장애물 검출 신호를 상기 제어부에 송수신하고, 상기 범퍼센서들이 송수신하는 신호에 따라 상기 제어부는 상기 구동부의 바퀴를 제어하는 스팀 로봇청소기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스팀부는,

   상기 히터의 온도를 측정하여, 소정의 온도를 초과하는 경우 자동으로 전원을 끊는 서모스탯을 더 포함하는 스팀 로봇청소기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 물통 뚜껑은 상기 물통과 상기 물 공급부 사이에 장착되어 상기 물통을 착탈 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 스팀 로봇청소기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 흡진부는 상기 스팀 로봇청소기의 하부면에 브러시를 구비하고,

   상기 브러시 상부에는 진공 흡입구가 배치되며,

   상기 브러시는 대향하는 바닥에 부착된 오염 물질을 집진하며, 상기 진공 흡입구는 상기 집진된 오염 물질을 진공 흡입하는 것을 특징으로 하는 스팀 로봇청소기.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스팀 로봇청소기는 습도를 감지하는 습도센서를 더 구비하고,

   상기 습도센서는 스팀 로봇청소기가 청소를 수행하는 대향면의 습도를 측정하여 상기 대향면의 습도정보를 상기 제어부에 송신하고,

   상기 제어부는 상기 수신된 습도정보의 값이 소정의 기준습도를 초과하는 경우에는 청소를 수행하지 않고 다른 장소로 이동하여 청소를 수행하도록 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 스팀 로봇청소기.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 히터의 전원 공급 회로로부터 소모 전류를 측정하여 상기 소모 전류가 소정치에 미달하는 경우, 히터로 공급되는 전원을 차단하고 스팀청소를 중지하는 것을 특징으로 하는 스팀 로봇청소기.

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