KR20140066981A - 실외용 진공청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가솔린 엔진과 터빈케이싱을 병렬로 연결하여 장착용 프레임에 고정시키고, 트럭 등의 차량 적재함에 장착하여 고정시키고, 정해진 도로나 녹지공간 등 우리 주변을 청소하는 진공청소기로서, 가정용 청소기처럼 흡입호스를 이용하여 쓰레기를 수거하는 것이다. 도심지의 큰 도로의 자동청소차량이 정해진 도로만을 청소하는데 그치는 반면, 본 발명은 장소의 구애됨이 없이 간단히 모든 지역을 청소할 수 있으며, 한 사람이 넓은 지역을 단시간에 청소할 수 있는 경제적이고 예산절감형의 진공청소기이다.

Description

실외용 진공청소기{Outdoor vacuum cleaner}

본 발명은 거리나 녹지공간 등에서 일반쓰레기 특히, 낙엽 등 식물성쓰레기를 수거하기 위한 대형 실외용 진공청소기이며, 트럭의 적재함에 장착하여 이동하면서 흡입호스를 통해 쓰레기를 빨아들이면서 청소가 이루어지도록 한 진공청소기에 관한 것이다.

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낙엽청소기 10-2010-0045812 5쪽 0017,0018, 7쪽 도 5, 6, 44, 61 도로청소장치 10-2012-0098940 7쪽 도면 6

일반적으로 큰 도로의 경우에는 자동 진공청소차량이 움직이며 청소를 하고 있어 청결함을 유지하지만, 작은 도로나 인도 그리고 녹지공간 등과 같은 곳은 모두 사람이 손으로 줍거나 쓸면서 청소를 한다. 그러나 인력은 부족하고 청소할 곳은 많아 미루는 관계로 우리 주변이 항상 지저분하다. 특히 가을철의 경우 낙엽 등 식물성쓰레기(김장쓰레기 등)는 한정적인 수거에 그치고 마는 게 현실이다. 따라서 부족한 인력을 대체하고 더 넓은 지역의 청소를 효울적으로 청소할 수 있는 방법을 찾던 중 다음의 특허 문헌의 선행기술을 찾아 보았으나 이론에 치우쳐 실용화가 되지 않는 이유를 찾을 수 있었다. [문헌1] 낙엽청소기 10-2010-0045812 5쪽 0017,0018, 7쪽 도 5, 6, 44, 61 에 따르면 소형엔진에 고속의 동력을 받은 블로어의 흡입력을 통해 작업자가 흡입호스를 조정하여 낙엽을 빨아들이면 낙엽은 고정된 분쇄통의 칼날을 통해 1차로 분쇄되고, 다음으로 회전 칼날을 통해 2차 분쇄가 되어 부피를 줄일 수 있다고 하였다. 이러한 청소 과정은 기존의 발명에 비해 매우 간단하면서도 진일보한 과정과 특출한 발명이라 할 수 있다. [문헌2] 도로청소장치 10-2012-0098940 7쪽 도면 6의 이해도를 보면 평지에서는 효율적일지 모르지만 그러지 않은 녹지공간이나 배수구, 하천 변 등 장애물이 있는 지역에서는 그 성능을 발휘할 수 없다. 또한 과정이 복잡하여 잔 고장이 생길 것이란 생각에 유지보수에 많은 비용이 들 것으로 사료된다. 더구나 낙엽의 양이 많은 지역에서도 낙엽의 수거가 원활할 지에는 의문이 들었다. 이 두건의 선행자료에서 살펴보았듯이, 두 문헌은 진일보한 발명을 한 것을 인정하지만, 단지 낙엽 수거만을 목적으로 하여 다른 쓰레기 청소는 할 수 없으며, 현실에서는 효율성의 문제가 대두될 수 있다고 생각한다.

산업과 경제의 발전에 따라 도시가 정비되고 신도시가 만들어지고 아파트 단지가 생기면서 많은 녹지공간이 조성되고 있다. 그러나 일손부족으로 주변의 일반쓰레기도 많이 있지만, 가을이 되면 우리의 주변은 온통 낙엽으로 넘쳐난다. 기존의 낙엽청소는 비로 쓸거나 송풍기로 불어내어 모아 자루에 담고, 운반하고 분리수거를 하고 다시 실어 소각장으로 혹은 퇴비장으로 보내진다. 각 지자체마다 수천톤의 낙엽이 발생하지만, 예산과 인력 그리고 시간이 따라주지 않아 애를 먹는다. 심지어 어느 지자체는 주민들에게 낙엽을 가져오면 수거비를 주며, 낙엽수거를 독려하지만 마땅히 대안이 없다.

도시의 경우 일반 도로는 자동진공청소차를 운행하여 도로를 깨끗이 하지만, 자동진공청소차가 운행을 하지 못하는 장소 즉, 인도, 공원 등의 녹지공간, 골목길, 광장, 하천 변 등의 장소는 일일이 손으로 줍거나 쓸어 자루에 담아야 한다. 지금까지 수십년간 각 분야는 경이로운 발전이 이루어져 왔지만, 우리 주변의 청소방법에 관해서는 발전이나 개량이 전혀 없다고 볼 수 있다.

또한 상기의 선행기술도 청소의 방법이나 원리는 매우 발전적인 경우이나 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

우선 흡입력의 저하로 인한 비효율 성이다.[문헌1]

소형엔진을 지게형태로 만들어 메거나, 바퀴 달린 받침대에 고정시킨다고 하는데, 이는 소형엔진을 사용하기에 가능하지만, 흡입력에 있어서는 문제가 된다. 소형엔진이라면 2행정 엔진으로 추정되는데, 소리도 크고 진동이 심해서 등에 지고 장시간 작업을 할 수가 없을 뿐만 아니라, 소음으로 인해 민원발생 소지가 다분하다. 아울러 흡입력이 약한 엔진을 사용하면서 직경이 큰 흡입호스를 사용하면 그 효율은 더욱 떨어진다는 단점이 있다.

두번째로, 블로어의 내부도면을 보면 시로크팬은 외벽에 칸막이가 있어 공기의 흡입력이 높지만 낙엽을 분쇄할 경우 그 속으로 낙엽잔해가 들어가 쌓이는 단점이 있다. 이런 경우 흡입력이 감소하게 되고 자주 청소를 해주어야 하는 번거로움이 따른다.

세번째로 분쇄통과 회전칼날의 문제이다. 상기 문헌의 설명에 따르면 빨려들어오는 낙엽이 분쇄통을 거치면서 분쇄통에 고정된 칼날에 의해 1차 분쇄가 된다고 하는데 만일 젖은 낙엽이 있다면 분쇄가 되지 않고 걸리게 되는 단점이 있다. 이럴 경우 호스가 막히게 되는 일이 일어날 것이라 생각한다. 또한 회전칼날은 순수 낙엽만이 들어올 경우 큰 문제는 없으나, 이물질(예 작은 돌맹이 혹은 노끈 등)이 함께 들오올 경우 회전 칼날뿐만 아니라 블로어 자체를 파괴할 수도 있다. 또한 분쇄율도 점점 줄어들 것이다.

끝으로 이동성과 활용성의 부족이다. 수레에 장착하거나 등에 메고 작업을 할 경우 넓은 지역을 청소하지 못하고, 또한 일반쓰레기를 처리하지 못한다.

[문헌2]의 경우 평지에서는 가능하지만 너무 복잡한 단계와 구조를 가지고 있어 그 효용성에 문제가 있고 유지보수에 많은 비용이 지출하게 될 것이라 생각한다.

따라서 본인은 상기의 2 문헌의 방법과 과정을 참조하여 강력하고, 경제적이며, 친환경적이고, 유지 보수에 어려움이 없는 실외용 진공정소기를 발명하게 되었다.

본 발명은 트럭의 적재함 뒷문에 가솔린 엔진으로 가동하는 진공청소기를 장착하여, 청소할 지역에서 엔진을 가동하고 긴 흡입호스를 움직여가며 쓰레기를 수거하는 장치로서 도로, 광장, 녹지공간, 골목, 하천 변 등 어느 장소에서든지 쓰레기를 빨아들이는 방법으로 청소의 신속성과 편리성을 제공하려는 것이다.

본 발명은 바퀴 달린 카트형 프레임에 조립하면 사람의 힘으로 움직이며 청소를 할 수 있어 좁은 곳에서도 원활한 청소장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 낙엽 특히 식물성 쓰레기를 수거 시, 강력한 분쇄력을 발휘하여 수거된 낙엽 등 식물성쓰레기의 양을 현저하게 줄어들게 함으로서 수거된 쓰레기 처리에 편리함을 갖는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 현재 일일이 손으로 줍거나 쓸어 담는 일반쓰레기 청소를 미화원들이 쉽게 이동하면서 어렵지 않게 청소할 수 있도록 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기의 문제점을 일일이 분석하고 연구한 노력의 결과이다.

첫번째로 이동성에 무게를 두었다.

낙엽 등 일반쓰레기는 광범위한 장소에 흩어져 있다. 따라서 장소의 이동이 간편하면서도 효율적이어야 한다.

견고한 프레임(자체 바퀴)에 엔진과 터빈케이싱을 병열로 고정하여, 트럭의 적재함 뒷문에 장착한 후, 청소를 하는 것이다. 이 프레임은 2가지로 나누어져 있는데, 하나는 일반 장착용, 나머지는 바퀴가 달린 카트형(자주용)으로 이 두 프레임을 결합할 수 있도록 설계되어 있다.

이 장착용 프레임의 걸개 위에는 조임 볼트가 있어 볼트를 조이면 흔들리지 않게 적재함 뒷문에 고정이 되므로 이동하기가 쉽고, 청소장소에 도착하여 아무런 선행작업없이 바로 엔진 시동을 걸어 청소를 할 수 있다.

이 카트형의 프레임은 네개의 바퀴가 달려 있고, 유압장치를 이용하여 높낮이를 조절할 수 있으며, 장착용 프레임과 조립하여 사용할 수 있다. 이 경우 장착과 탈착에 유리하고, 차량이 들어가지 못하는 장소의 경우 차에서 탈착하여 사람이 밀면서 작업할 수 있도록 되어있다.

차량과 함께 이동 시에는 바퀴가 달려있는 밑바닥 프레임을 올리고 내릴 수 있는 장치가 내재되어 있다.

둘째, 흡입력과 분쇄능력의 절대적 향상이다.

일반적으로 가정에서 진공청소기의 필터에 쓰레기가 모일수록 그 흡입력은 현저히 감소한다. 그것은 필터에 쓰레기가 쌓이면서 공기의 흐름을 감소시키기 때문이다.

그러나 본 발명은 적재함(천막)이 필터 역할을 하므로 계속하여 작업을 해도 흡입력이 결코 떨어지지 않는다. 따라서 흡입력에 의한 분쇄력 역시 성능의 저하를 가져오지 않는다.

흡입력이 좋기 때문에 많은 양의 낙엽이나 일반 도로 쓰레기(가벼운 캔이나 페트병, 폐지, 등)도 수거 할 수 있다. (공기흡입력 150m³/min 이상)

낙엽 등 식물성 쓰레기의 분쇄 능력의 향상은 터빈케이싱내의 로터의 날개와 보조날개에 달려있다. 로터에는 4-6개의 날개가 달려있고, 중심축에는 조립과 분리가 가능한 십자형 보조날개가 있다.

낙엽은 그 무게에 비해 부피가 상당하여 그 부피를 줄이는 것이 핵심 기술이 되는 것이다. 본 발명은 흡입된 낙엽 등 식물성쓰레기를 고속으로 회전하는 보조날개가 1차로 분쇄를 하여 절반이상 분쇄를 하고, 로터에 고정된 날개 역시 고속으로 회전하면서 분쇄를 하여 또 절반이상으로 줄여준다. 따라서 총 20％ 미만 이상으로 그 부피를 줄여준다.

일반쓰레기 수거 시에는 보조날개를 제거하고 사용하므로서 어디서든지 원활한 청소를 할 수 있다.

셋째, 시동걸기의 안전장치이다. 본 발명은 가솔린 대형엔진을 탑재 하였고, 자동시동장치가 설치되어 있어 쉽게 시동을 걸 수 있다.

일반적으로 본 발명을 사용하지 않을 시에는, 터빈케이싱의 흡입구에 연결된 흡입호스를 분리하여 보관을 한다.

하지만 실수로 엔진시동장치를 가동하면 터빈케이싱의 돌출된 흡입구를 통해 무엇이든지 빨려들어 갈 수 있으며, 이럴 경우 대형 안전사고로 이어질 수도 있다.

이러한 안전사고를 미연에 방지하고자 안전장치를 설치하였는데, 터빈케이싱의 돌출된 흡입구(흡입호스 연결부위)에는 중력에 의해 닫히는 뚜껑을 만들고, 흡입관 상부에 누름스위치를 설치하였다. 즉 흡입호스를 분리할 경우 흡입관 뚜껑이 닫히면서 누름스위치를 작동시키면 여기에 연결된 엔진시동장치의 스위치가 차단되어 시동이 걸리지 않는 것이다.

넷째, 흡입호스의 개량이다.

흡입호스는 직경이 150-250mm이며 길이가 3.5-5m 정도의 매유 유연한 폴리우레탄의 재질인데, 사람이 그대로 이용하기에는 매우 번거롭고 어려움이 많다.

따라서 흡입호스의 마모를 방지하고 조종을 쉽게 하기 위해 흡입호스 직경 크기의 알루미늄 파이프로 앞쪽을 고정시키고, 아래쪽에는 두개의 바퀴를 달아 지면과의 일정한 거리를 유지하며 이동할 수 있도록 하였으며, 위쪽에는 흡입호스를 조정하기 쉽도록 하기 위해 손잡이 만들어 고정시켰다.

또한 흡입호스가 길기 때문에 지면에 닿으면 마모가 심해지기 때문에 장착용 프레임에 "ㄱ" 자 지지대를 설치하여 호스를 지면에 닿지 않도록 한다. 이 지지대는 360도 회전을 한다.

일곱째, 유지 보수가 쉬어야 한다. 만일 이용자가 유지보수에 어려움을 겪지 않게 보증기간을 길게 해야 한다. 이 발명은 로터, 날개, 터빈케이싱이 특수강으로 제작되기 때문에 오랫동안 고장의 염려가 없다.

다섯째, 이장치는 필요와 용도에 따라 성능은 그대로 유지한 채 단순한 개량으로 쉽게 이용할 수있다.

사용이 쉽고 편리하다.

위의 [과제의 해결수단]에서 설명했듯이 많은 인력을 대체할 수 있으며, 장소에 관계없이 청소가 가능하며, 유연한 폴리우레탄의 호스로서 누구나가 청소를 할 수 있다.

무엇이든지 청소한다.

낙엽 등 식물성 쓰레기뿐만 아니라, 거리의 모든 쓰레기 즉, 캔, 담배 갑, 페트병 등등 도로의 자동진공청소차가 청소한 것과 같은 청결함을 보이게 될 것이다.

또한 낙엽 등 식물성 쓰레기의 경우, 그 부피를 현저하게 줄여주기 때문에 운반이 용이하며, 퇴비로 사용시 발효 속도가 빨라 퇴비의 효율성을 높인다.

특히 청소의 사각지대인 배수로나 하수도 맨홀 등 낙엽으로 인해 막힐 경우 큰 일이 벌어지기에 이런 곳의 청소가 위험하지 않고도 쉽게 청소할 수 있는 것이다.

경제적이다.

인건비 절약, 청소도구 불필요, 자루, 소각비용 절감 등등 기존의 청소에서 필요로 하는 청소도구와 기타 과정이 불필요하므로 매우 경제적이다.

친환경적이다.

현재의 청소방법에는 비로 쓸거나 송풍기로 불어서 낙엽을 모은다. 그러나 송풍기의 경우 미세먼지를 비산시켜 친환경적이 아니며, 또한 2행정 엔진이라 그 소음으로 인해 많은 민원이 발생하지만, 본 발명은 2기통 4행정의 가솔린 엔진을 동력원으로 하기 때문에 소음이 적으며, 빨아들여 청소를 하기 때문에 비산먼지의 발생을 최저화 한다.

여러 산업체에서도 활용할 수 있다

단지 낙엽만을 수거하는 것이 아니라, 다른 쓰레기 수거에도 활용 가능해야 할 것이다. 본 발명은 녹지공간이나 도로변에서 풀을 깍을 때 나오는 잔해 등을 수거할 수 있으며, 작은 공사 시 모래나 흙 등을 수거할 수 있으며, 조경업체 등에서도 활용할 수 있다.

이러한 활용의 요소는 간단한 작업으로 변경할 수 있고, 아울러 우리 주변의 김장쓰레기 처리에 매우 유용하게 사용될 것이다.

도5

1. 가솔린엔진 2. 테빈케이싱 3. 흡입구 뚜껑
4. 안전장치 5. 장착용 프레임 6. 흡입호스 거치대
7. 흡입구 8. 조정 손잡이 9. 알루미늄 파이프
10. 바퀴 11. 흡입호스 12. 트럭 적재함
13. 배출구 14. 배출구 캡
이 그림은 완제품을 차량에 장착했을 때를 나타낸다. 어느 트럭이든지 탈장착이 가능하도록 고안되었으며, 이런 상태는 바퀴달린 카트를 제거한 경우이다. 어떤 트럭이나 적재함에서도 사용할 수 있으며, 이동성이 매우 뛰어나다. 청소기 호스의 길이가 길어 한번 정차해서 반경 5미터를 쉽게 청소할 수 있다.
도7 이 그림은 차가 들어가지 못하는 소로나 공원 등에서 카트에 고정된 진공청소기를 리어카에 연결하여 인력으로 이동하면서 청소를 할 수 있는 구조도 이다. 이런 구조는 어떤 운반구라도 사용할 수 있도록 개량이 가능하다

도8은 트럭 적재함 뒷문에 장착할 수 있는 프레임으로, 위쪽에 있는 볼트를 조임으로서 공정이 되어 움직이거나 진동이 없도록 되어있다.

[실시예]

도1

1. 보조날개 2. 로터와 날개

3. 터빈케이싱 조임볼트 4. 돌출 흡입구

5. 풀리축 6. 풀리

7. V벨트 8. 누름스위치

이 그림은 엔진과 터빈케이싱의 동력전달과 내부의 호터를 나타낸다.

도2 터빈케이싱의 내부

1. 보조날개 2. 풀리 3. 로터(날개) 4.배출구 및 흡입구 5. 날개

6. 로터 7. 터빈케이싱 8. 뚜껑

도6 장착용 진공청소기와 카트형 프레임

기본적으로는 우리의 일상 주변의 청소를 할 수 있도록 고안 되었지만, 조그만 변화를 가함으로써 그 활용성을 극대로 끌어 올릴 수 있다. 조경업체의 조경관리 후 처리, 도로공사시, 농축산가, 등 모두가 이용함으로써 그 효용성은 매우 높다고 할 것이다. 실질적으로 가정에서 쓰는 진공청소기도 이용하기에 따라서 그용도가 매우 다양한 것이다.

Claims (6)

1. 본 발명은 실외용 진공청소기로서 트럭의 적재함에 장착할 수 있는 구조의 프레임 위에, 터빈케이싱과 가솔린 엔진을 병렬로 고정시키고, 엔진의 동력을 전달받은 터빈케이싱 내의 로터가 회전을 하면서 진공상태를 만들고, 터빈케이싱에 흡입구에 연결된 흡입호스를 통해 빨아들인 쓰레기를 분쇄하여 배출구를 통해서 원하는 곳에 모으는 청소장치.
   특히 낙엽 등 식물성 쓰레기일 경우 그 부피를 현저하게 줄이고, 주변의 일반 쓰레기도 수거하는 진공청소기로서, 트럭의 적재함에 장착하여 이동하면서 장소에 구애됨이 없이 청소할 수 있다. 또한 카트형 프레임을 사용하여 인력으로 끌고 다니며 청소를 할 수 있다.
2. 본 발명은 청구항 1에 있어서 터빈케이싱과 로터는 매우 강한 특수강으로 제작되어 있는데, 로터에는 4∼6개의 날개와 분리와 조립이 가능한 십자형 보조날개가 고속으로 회전하면서 특히, 낙엽을 포함한 식물성 쓰레기는 1차로 십자형 보조날개가, 2차로는 로터에 고정된 날개가 분쇄를 하여 그 양을 현저히 줄여준다. 일반 쓰레기(캔, 종이, 가벼운 부스러기 등)의 수거 시에는 보조날개를 제거하고 사용하는 청소장치
3. 청구항 1 에 있어서 프레임은 4개의 바퀴가 달린 카트형 프레임과 분리와 조립이 가능하며, 차량 견인용으로도 사용할 수 있다. 또한 엔진과 터빈케이싱이 고정된 프레임은 무겁기 때문에 카트의 체인을 이용하여 적재함의 높이에 따라 그 길이를 조정할 수 있도록 되어 있으며, 이동 시에는 바퀴고 고정된 프레임을 들어올릴 수 있는 청소장치
4. 청구항 2에 있어서 터빈케이싱에는 중앙에 돌출된 흡입구와 상단에 배출구가 있는데, 흡입구에는 폴리우레탄 호스를 연결시켜 사용하는데, 미 사용 시 흡입호스를 제거하면 중력에 의해 자동으로 닫히는 뚜껑이 있다.
   흡입구의 외부에는 누름스위치를 설치하여, 뚜껑이 닫히면서 누름스위치가 작동되면 엔진의 시동회로가 차단되어 시동이 걸리지 않는 안전장치이다.
5. 청구항 4에 의해서 흡입구에는 폴리우레탄 호스를 연결해 사용하는데, 일반적으로 직경150∼250mm의 호스를 사용하는데, 이 호스는 매우 유연하기 때문에 알루미늄파이프를 이용하여 흡입호스 끝단의 마모를 방지하고 또한 조작을 편안하기 하기 위해 손잡이와 이동과 지면의 밀착을 방지하기 위해 두개의 바퀴를 달았으며, 또한 흡입 폴리우레탄 호스가 길고 크기 때문에 흡입호스가 땅에 끌리지 않도록 360도 회전이 가능한 직각 거치대가 있는 청소장치.
6. 청구항 4에 있어서 배출구는 360도 회전이 가능한 구조로 되어 있으며, 그 끝에 상하 조정이 가능한 캡을 달아 배출되는 쓰레기의 배출 각도를 조절할 수 있는 장치.

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