KR20160023120A - 로봇 청소기 - Google Patents

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KR20160023120A
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suction
cyclone
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cyclone units
fan motor
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KR1020140108970A
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김신애
박영재
최건수
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 집진 능력 및 흡입력이 향상되고 소형화가 가능한 로봇 청소기를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 팬모터를 포함하고 일측에 흡입구가 마련되는 본체, 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기 중의 이물질을 분리하는 복수의 싸이클론 유닛 및 상기 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 복수의 흡입유로를 포함한다.

Description

로봇 청소기{Robot cleaner}
본 발명은 청소 효율이 향상된 로봇 청소기에 관한 것이다.
로봇 청소기는 사용자의 조작없이 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하는 기기이다. 로봇 청소기는 거리 센서를 통해 청소 구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 로봇 청소기의 좌륜 모터와 우륜 모터를 선택적으로 구동시킴으로써 스스로 방향을 전환해가면서 청소 구역을 청소한다.
로봇 청소기의 저면에는 흡입부가 마련되고, 흡입부를 통해 바닥면의 먼지를 흡입한다. 로봇 청소기에는 흡입모터가 구비되어 바닥면의 먼지가 흡입부를 통해 흡입되도록 흡입력을 제공할 수 있다. 흡입부 측에는 메인 브러시가 회전가능하게 구비되어 바닥면의 먼지를 픽업한다.
흡입부를 통해 흡입된 먼지는 집진장치에 수용될 수 있다. 집진장치의 일측에는 필터가 구비되고, 흡입모터 측으로 흡입되는 공기를 필터링하여 배출한다. 로봇 청소기에 의해 바닥면의 청소가 장시간 이루어지면, 필터에 의해 이물질이 걸러져 필터가 막힐 수 있다. 필터가 막히면 흡입된 공기가 필터를 통과하기 어려워져 흡입모터에 의한 흡입력이 감소하고 청소 효율이 저하될 수 있다.
흡입력 저하 문제를 해결하기 위해 싸이클론 집진장치를 로봇 청소기에 적용하는 것이 고려될 수 있다. 싸이클론 집진장치가 적은 압력 손실을 가지면서 높은 집진율을 갖기 위해서는 싸이클론 집진장치가 적절한 비율 및 크기를 갖도록 구비되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집진 능력 및 흡입력이 향상되고 소형화가 가능한 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 팬모터를 포함하고 일측에 흡입구가 마련되는 본체; 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기 중의 이물질을 분리하는 복수의 싸이클론 유닛; 및 상기 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 복수의 흡입유로;를 포함한다.
상기 복수의 흡입유로는 상기 흡입구와 연통되는 흡입유닛에 연결된다.
상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결된다.
상기 흡입유닛은 격벽에 의해 공간이 구획된다.
상기 격벽에 의해 구획되는 공간에는 각각 적어도 하나의 흡입유로가 연결된다.
상기 싸이클론 유닛으로부터 배출되는 공기의 이동을 가이드하는 배기순환유로가 더 구비된다.
상기 배기순환유로는 상기 흡입유닛에 연결된다.
상기 배기순환유로는 상기 팬모터의 후단에 연결된다.
상기 복수의 흡입유로의 개수와 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수는 서로 상이하다.
상기 복수의 흡입유로의 개수는 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수와 동일하다.
상기 복수의 싸이클론 유닛에는 각각 적어도 하나의 흡입유로가 연결된다.
상기 복수의 싸이클론 유닛은 크기가 서로 상이하다.
상기 복수의 싸이클론 유닛들은 각각 온/오프가 제어된다.
상기 복수의 싸이클론 유닛들을 각각 온/오프시킬 수 있는 밸브가 더 구비된다.
상기 싸이클론 유닛의 외측에는 공기 중의 이물질이 수용되는 먼지통이 더 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 흡입력을 발생시키는 팬모터를 포함하고, 일측에 흡입구가 마련되는 본체; 상기 본체에 구비되는 복수의 싸이클론 유닛; 상기 복수의 싸이클론 유닛이 수용되는 먼지통; 상기 복수의 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 복수의 흡입유로; 및 상기 싸이클론 유닛과 상기 팬모터를 연결하는 배기유로;를 포함한다.
상기 흡입유로는, 상기 흡입구와 연통되는 흡입유닛에 연결된다.
상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결된다.
상기 복수의 흡입유로의 개수는 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수와 동일하다.
상기 복수의 싸이클론 유닛 각각에는 적어도 하나의 흡입유로가 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 흡입력을 발생시키는 팬모터를 포함하고, 일측에 흡입구가 마련되는 본체; 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기 중의 이물질을 분리하는 복수의 싸이클론 유닛; 및 상기 복수의 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 적어도 하나의 흡입유로;를 포함한다.
상기 흡입유로는, 상기 흡입구와 연통되어 구비된 흡입유닛에 연결된다.
상기 복수의 싸이클론 유닛에는 복수의 흡입유로가 연결되고, 상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결된다.
상기 팬모터의 후단과 상기 흡입유닛을 연결하는 배기순환유로가 더 구비된다.
상기 흡입유닛은 격벽에 의해 공간이 구획된다.
상기 복수의 싸이클론 유닛 중 적어도 어느 하나에는 복수의 흡입유로가 연결된다.
상기 복수의 싸이클론 유닛은 서로 다른 크기의 이물질을 수용할 수 있도록 크기가 서로 상이하다.
상기 복수의 싸이클론 유닛은 각각 개별적으로 온/오프 가능하도록 제어된다.
상기 싸이클론 유닛과 상기 팬모터의 전단을 연결하는 배기유로를 더 포함한다.
상기 팬모터의 전단 또는 후단에는 필터가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 복수의 싸이클론 집진장치가 배치되어 집진능력 및 흡입력이 향상되고 공간의 활용도를 높여 슬림하게 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 탑커버가 제거된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치에 복수의 흡입 유로가 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 복수의 싸이클론 집진장치가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 크기가 상이한 싸이클론 집진장치가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비된 복수의 싸이클론 집진장치에 연결된 흡입유로에 밸브가 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 흡입구 측에 격벽이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 흡입구 측에 배기유로가 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비된 복수의 싸이클론 집진장치가 이물질 수집부를 공유하는 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기에서 이물질 수집부를 공유하는 싸이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 저면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 탑커버가 제거된 모습을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 팬모터(20) 및 싸이클론 집진장치(50)가 수용되는 본체를 포함한다. 본체는 팬모터(20) 및 싸이클론 집진장치(50)가 수용되는 공간이 형성된 베이스(10) 및 베이스(10)의 상부를 커버하는 탑커버(11)를 포함한다.
로봇 청소기(1)는 휠(12)에 의해 주행할 수 있다. 휠(12)은 본체의 좌우 양쪽에 각각 구비될 수 있다. 휠(12)은 모터에 의해 구동되어 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며 로봇 청소기(1)를 다양한 방향으로 주행시킬 수 있다.
로봇 청소기(1)의 저면에는 전방향으로 주행가능한 캐스터(13)가 구비될 수 있다. 캐스터(13)는 로봇 청소기(1)의 전방 또는 후방에 구비될 수 있다. 로봇 청소기(1)는 두 개의 휠(12) 및 하나 이상의 캐스터(13)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 또한 전방향으로 주행가능한 캐스터(13)에 의해 로봇 청소기(1)의 주행과 주행 방향의 전환이 원활하게 이루어질 수 있다.
로봇 청소기(1)에는 바닥면의 이물질을 픽업하는 브러시 어셈블리(14)가 구비될 수 있다. 브러시 어셈블리(14)는 베이스(10)에 형성된 흡입구(15) 측에 회전가능하게 마련될 수 있다. 브러시 어셈블리(14)는 회전가능하게 구비된 샤프트(140) 및 샤프트(140)의 외주면에 구비된 브러시(141)를 포함할 수 있다. 브러시 어셈블리(14)에 의해 픽업된 이물질은 팬모터(20)의 흡입력에 의해 흡입유로(40)를 통해 집진장치(50)로 이동할 수 있다.
흡입구(15) 측에는 흡입유닛(30)이 구비될 수 있다. 흡입유닛(30)은 흡입구(15) 측에 마련되어 흡입구(15)를 통해 유입된 공기가 흡입유로(40) 측으로 안내되도록 한다. 흡입유닛(30)은 흡입구(15)와 연통되도록 마련될 수 있다.
흡입구(15)는 베이스(10)의 전방에 좌우 방향으로 길게 구비되고, 흡입유닛(30)은 흡입구(14)를 따라 연장될 수 있다. 흡입구(15)가 좌우 방향으로 길게 구비됨으로써 로봇 청소기(1)의 최소 이동 거리에 의해 최대의 면적을 청소할 수 있다.
흡입유닛(30)은 저면이 개방된 케이스의 형태로 구비될 수 있다. 흡입유닛(30)에는 브러시 어셈블리(14)가 회전가능하게 장착될 수 있다. 흡입유닛(30)에는 흡입유로(40)가 연결될 수 있다. 흡입유닛(30)의 내부 공간과 흡입유로(40)는 연통되도록 구비될 수 있다.
팬모터(20)는 흡입력을 발생시킨다. 팬모터(20)에 의해 흡입된 공기에 포함된 이물질은 싸이클론 집진장치(50)에 수용될 수 있다. 베이스(10)에 형성된 흡입구(15)를 통해 유입된 이물질은 싸이클론 집진장치(50)를 통과하면서 분리되어, 이물질은 싸이클론 집진장치(50)에 수용되고 이물질이 분리된 공기는 배기유로(60)를 통해 싸이클론 집진장치(50)로부터 배출될 수 있다.
팬모터(20)의 전단 또는 후단에는 필터가 더 구비될 수 있다. 필터는 팬모터(20) 측으로 유입되는 공기를 한번 더 걸러주기 위해 팬모터(20)의 전단에 구비된 배기유로(60) 측에 구비되거나 팬모터(20)를 통과한 공기가 한번 더 걸러질 수 있도록 팬모터(20)의 후단에 연결된 별도의 배기공 또는 배기유로 측에 구비될 수 있다. 팬모터(20)의 전단 또는 후단 측에 마련되는 필터는 헤파 필터일 수 있다.
싸이클론 집진장치(50)는 복수 개가 마련될 수 있다. 일례로 싸이클론 집진장치(50)는 제1싸이클론 집진장치(51) 및 제2싸이클론 집진장치(52)를 포함할 수 있다. 제1싸이클론 집진장치(51)와 제2싸이클론 집진장치(52)는 각각 별개의 구성으로 독립적으로 구비될 수 있다.
흡입유로(40)는 제1흡입유로(41) 및 제2흡입유로(42)를 포함할 수 있다. 제1흡입유로(41)는 제1싸이클론 집진장치(51)와 연결되고, 제2흡입유로(42)는 제2싸이클론 집진장치(52)와 연결될 수 있다. 제1흡입유로(41)와 제2흡입유로(42)는 소정 간격 이격되어 흡입유닛(30)과 연결될 수 있다. 즉, 제1흡입유로(41)와 제2흡입유로(42)는 각각 흡입유닛(30)의 서로 다른 위치에 연결될 수 있다.
일례로 흡입유닛(30)이 베이스(10)의 전방에 좌우 방향으로 연장될 때, 제1흡입유로(41)는 흡입유닛(30)의 우측 단부보다 좌측 단부에 더 가까운 위치에 연결되고, 제2흡입유로(42)는 흡입유닛(30)의 좌측 단부보다 우측 단부에 더 까까운 위치에 연결될 수 있다.
종래의 로봇 청소기의 경우, 흡입유로가 흡입부의 어느 한쪽에 마련되어 흡입유로에서 멀리 떨어진 흡입부의 부분에서는 흡입력이 약하게 되는 문제가 있었다. 예를 들어 흡입유로가 흡입부의 중심부에 연결된 경우, 흡입부의 좌우 양쪽 끝부분에서는 중심부에 비해 흡입력이 약하다.
그러나 본 발명의 경우, 흡입유로가 복수 개가 구비되고 복수 개의 흡입유로가 서로 이격되어 흡입부 측에 연결됨으로써 흡입부의 좌우 끝부분에서 흡입력이 약해지는 문제점을 개선할 수 있다.
배기유로(60)는 제1배기유로(61), 제2배기유로(62)를 포함할 수 있다. 제1배기유로(61)의 일측은 제1싸이클론 집진장치(51)와 연결되고, 제2배기유로(62)의 일측은 제2싸이클론 집진장치(52)와 연결될 수 있다. 배기유로(60)는 제3배기유로(63)를 더 포함할 수 있다. 제3배기유로(63)의 일측은 팬모터(20) 측과 연결되고, 제3배기유로(63)의 타측에는 제1배기유로(61)의 타측과 제2배기유로(62)의 타측이 연결될 수 있다.
제1싸이클론 집진장치(51)에 의해 이물질이 걸러진 공기는 제1배기유로(61)를 통해 제1싸이클론 집진장치(51)로부터 배출되고, 제2싸이클론 집진장치(52)에 의해 이물질이 걸러진 공기는 제2배기유로(62)를 통해 제2싸이클론 집진장치(52)로부터 배출될 수 있다. 제1배기유로(61) 및 제2배기유로(62)의 공기는 제3배기유로(63)에서 합쳐져 팬모터(20) 측으로 이동할 수 있다. 팬모터(20) 측으로 이동한 공기는 팬모터(20) 측에 마련된 배기홀 또는 팬모터(20)와 연결된 별도의 배기유로(미도시)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
로봇 청소기에 일반적인 싸이클론 집진장치가 적용된 경우 로봇 청소기의 크기가 커질 수 있다. 종래의 로봇 청소기와 같이 콤팩트한 크기를 유지하기 위해 싸이클론 집진장치의 크기를 작게 하면 싸이클론 집진장치의 집진 성능이 저하될 수 있다. 따라서 소형화된 싸이클론 집진장치를 복수 개 구비함으로써 집진 성능을 향상시키고 로봇 청소기를 콤팩트하게 구현할 수 있다. 또한 복수 개의 흡입유로가 서로 이격되어 흡입유닛의 서로 다른 위치에 연결되므로 흡입구의 좌우 끝부분에서 흡입력이 약하게 되는 문제점을 개선할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치(50)는 선회기류를 발생시켜 원심력에 의해 공기와 이물질을 분리할 수 있다. 이물질이 분리된 공기는 배기유로(60)를 통해 외부로 배출되고, 싸이클론 집진장치(50) 내에는 이물질이 쌓일 수 있다.
제1싸이클론 집진장치(51) 및 제2싸이클론 집진장치(52)의 구성은 유사하므로 이하에서는 제1싸이클론 집진장치(51)의 구성에 관하여 설명한다.
제1싸이클론 집진장치(51)는 대략 원통 형태로 구비될 수 있다. 제1싸이클론 집진장치(51)의 형태는 상기 기재된 바에 한정되지 않는다. 이하에서는 제1싸이클론 집진장치(51)가 대략 원통 형태로 구비되는 실시예에 관하여 설명한다.
제1싸이클론 집진장치(51)는 먼지통(510), 제1원통체(511) 및 제2원통체(512)를 포함할 수 있다. 먼지통(510), 제1원통체(511) 및 제2원통체(512)는 대략 동심원을 형성하도록 구비될 수 있다. 제1원통체(511)는 먼지통(510)의 내부에 수용되고, 제2원통체(512)는 제1원통체(511)의 내부에 수용될 수 있다. 제2원통체(512)의 적어도 일부는 그릴부의 형태로 구비될 수 있다. 그릴부에는 복수의 통과공(512b)이 형성되어 공기가 통과할 수 있도록 구비된다.
먼지통(510)와 제1원통체(511) 사이에 형성되는 공간을 제1챔버(510a), 제1원통체(511)와 제2원통체(512) 사이에 형성되는 공간을 제2챔버(511a), 제2원통체(512) 내부의 공간을 제3챔버(512a)라 할 수 있다.
제1싸이클론 집진장치(51)는 상부커버(513) 및 하부커버(514)를 더 포함할 수 있다. 상부커버(513)는 제1싸이클론 집진장치(51)의 상부를 커버하고, 하부커버(514)는 제1싸이클론 집진장치(51)의 하부를 커버할 수 있다.
하부커버(514)에는 연결공(514a)이 형성될 수 있다. 연결공(514a)은 제3챔버(512a) 측에 마련되어 제3챔버(512a)와 제1배기유로(61)가 연통되도록 한다.
제1흡입유로(41)를 통과한 공기는 제2챔버(511a)로 유입될 수 있다. 제1흡입유로(41)와 연통되는 유입구(410)는 제2챔버(511a)의 하부 측에 마련될 수 있다. 제2챔버(511a)로 유입된 공기는 제1원통체(511)의 내측벽을 따라 선회할 수 있다. 공기 내의 이물질은 제1챔버(510a) 측으로 이동하여 수용되고, 이물질이 걸러진 공기는 제2원통체(512)에 형성된 통과공(512b)을 통해 제3챔버(512a) 측으로 유입될 수 있다. 제3챔버(512a)로 유입된 공기는 제1배기유로(61)를 통해 배출될 수 있다. 제1싸이클론 집진장치(52)에서 이물질이 걸러진 공기는 제1배기유로(61)를 통해 팬모터(20) 측으로 이동하여 외부로 배출될 수 있다.
제2싸이클론 집진장치(52)는 제1싸이클론 집진장치(52)와 유사한 구성을 갖는다. 제2싸이클론 집진장치(52)는 제2흡입유로(42)를 통해 유입된 공기 중의 이물질을 걸러내 수용하고, 이물질이 걸러진 공기를 외부로 배출할 수 있다.
싸이클론 집진장치(50)에 이물질이 어느 정도 차면 사용자는 상부 싸이클론 집진장치(50)를 로봇 청소기(1)로부터 분리하거나 상부커버(513)를 분리하여 싸이블론 집진장치(50) 내부에 수용된 이물질을 버릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치에 복수의 흡입 유로가 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치(50)는 복수 개가 마련되고, 복수 개의 싸이클론 집진장치 중 적어도 하나에는 복수의 흡입유로가 연결될 수 있다.
싸이클론 집진장치(50)가 제1싸이클론 집진장치(51) 및 제2싸이클론 집진장치(52)를 포함할 때, 제1싸이클론 집진장치(51) 또는 제2싸이클론 집진장치(52) 중 적어도 하나에는 복수의 흡입유로가 연결될 수 있다.
제1싸이클론 집진장치(51)에 복수의 흡입유로(41a, 41b,41c)가 연결되거나 제2싸이클론 집진장치(52)에 복수의 흡입유로(42a, 42b, 42b)가 연결되거나 제1싸이클론 집진장치(51) 및 제2싸이클론 집진장치(52)에 각각 복수의 흡입유로가 연결될 수도 있다. 제1싸이클론 집진장치(51) 및 제2싸이클론 집진장치(52)에 연결되는 흡입유로의 개수는 도 5에 도시되거나 상기 기재된 바에 한정되지 않는다.
이때 하나의 싸이클론 집진장치에 연결된 복수의 흡입유로는 각각 흡입유닛(30)의 서로 다른 위치에 연결될 수 있다.
하나의 싸이클론 집진장치(51,52)에 복수의 흡입유로가 연결됨으로써 싸이클론 집진장치(51)의 흡입력이 향상될 수 있다. 또한 하나의 싸이클론 집진장치(51,52)에 하나의 흡입유로가 연결되는 경우에 비해, 흡입유닛(30)에 연결되는 흡입유로 간의 간격이 작아지므로 흡입구(15)에서 흡입력이 약한 부분이 발생되지 않도록 더욱 효과적으로 개선될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 복수의 싸이클론 집진장치가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에는 세 개 이상의 싸이클론 집진장치(51,52,53)가 구비될 수 있다. 싸이클론 집진장치(51,52,53)의 개수, 설치위치 등은 도 6에 도시된 바에 한정되지 않는다.
이때 싸이클론 집진장치(51,52,53)의 구조 및 형태는 모두 유사하게 구비될 수 있다. 싸이클론 집진장치(51,52,53)가 세 개 이상 구비됨으로써 바닥면의 이물질이 효율적으로 흡입되어 집진될 수 있다.
또한 각각의 싸이클론 집진장치(51,52,53)와 흡입유닛(30)을 연결하는 흡입유로(41,42,43)가 흡입유닛(30)에 소정의 간격을 두고 이격되어 복수 개가 연결됨으로써 흡입구(15)에서 흡입력이 약한 부분이 발생하여 바닥면의 이물질이 잘 흡입되지 못하는 경우가 발생하지 않도록 할 수 있다. 따라서 흡입구(15) 전체에서 바닥면의 이물질이 골고루 잘 흡입될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 크기가 상이한 싸이클론 집진장치가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에는 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)가 구비되고, 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)는 그 크기가 상이하게 구비될 수 있다. 크기가 상이한 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)는 각각 다른 크기의 이물질을 흡입할 수 있다. 일례로 크기가 가장 큰 싸이클론 집진장치는 바닥면으로부터 크기가 큰 이물질을 흡입할 수 있고, 가장 작은 크기의 싸이클론 집진장치는 작은 크기의 이물질을 흡입할 수 있다.
예를 들어, 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)는 제1싸이클론 집진장치(51), 제1싸이클론 집진장치(51)보다 크기가 큰 제2싸이클론 집진장치(52), 제2싸이클론 집진장치(52)보다 크기가 큰 제3싸이클론 집진장치(53), 제3싸이클론 집진장치(53)보다 크기가 작은 제4싸이클론 집진장치(54) 및 제4싸이클론 집진장치(54)보다 크기가 작은 제5싸이클론 집진장치(55)를 포함할 수 있다.
여기서 가장 큰 크기를 가진 제3싸이클론 집진장치(53)는 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)들 사이에서 가운데 부분에 위치될 수 있다. 즉, 제3싸이클론 집진장치(53)를 중심으로 제1싸이클론 집진장치(51), 제2싸이클론집진장치(52)가 일측에 위치되고, 제4싸이클론 집진장치(54), 제5싸이클론 집진장치(55)가 타측에 위치될 수 있다. 제2싸이클론 집진장치(52) 및 제4싸이클론 집진장치(54)는 제3싸이클론 집진장치(53)에 인접하도록 위치되고, 제1싸이클론 집진장치(51)와 제5싸이클론 집진장치(55)는 각각 제2싸이클론 집진장치(52) 및 제4싸이클론 집진장치(54)에 인접하도록 위치될 수 있다.
크기가 가장 큰 제3싸이클론 집진장치(53)는 바닥면에서 비교적 크기가 큰 이물질을 흡입할 수 있다. 크기가 가장 작은 제1싸이클론 집진장치(51) 또는 제5싸이클론 집진장치(55)는 바닥면에서 비교적 크기가 작은 이물질을 흡입할 수 있다.
복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55) 각각에는 흡입유닛(30)과 연결되는 적어도 하나의 흡입유로(41,42,43,44,45)가 연결될 수 있다. 흡입유로(41,42,43,44,45)는 각각 소정 간격 이격되어 흡입유닛(30)의 서로 다른 위치에 연결될 수 있다. 따라서 하나의 흡입유로가 흡입유닛(30)에 연결되는 경우에 비해 흡입구(15)에서 흡입력이 약한 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 바닥면의 이물질이 흡입구(15) 전체에서 골고루 흡입될 수 있다.
도 7에는 싸이클론 집진장치가 다섯 개가 구비되는 실시예에 관하여 설명하였으나, 싸이클론 집진장치의 설치 개수 및 설치 위치 등은 도 7에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비된 복수의 싸이클론 집진장치에 연결된 흡입유로에 밸브가 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 복수의 싸이클론 집진장치(50)가 구비되고, 각각의 싸이클론 집진장치(50)에 공기가 흡입되거나 흡입되지 않도록 온/오프(on/off)를 제어할 수 있는 제어부와 연결된 밸브(70)를 포함할 수 있다. 밸브(70)는 복수 개가 마련되어 각각의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)에 연결된 흡입유로(41,42,43,44,45)에 구비될 수 있다.
사용자는 원격조정장치 또는 로봇 청소기(1)에 마련된 조작부 등을 통해 밸브(70)가 온 또는 오프되게 할 수 있다. 밸브(70)는 바닥면의 이물질 감지 센서에 의해 감지된 정보를 기초로 온/오프될 수도 있다. 밸브(70)가 온 상태에 있는 흡입유로에 연결된 싸이클론 집진장치는 바닥면의 이물질을 흡입하여 집진시키도록 제어되고, 밸브(70)가 오프 상태에 있는 흡입유로에 연결된 싸이클론 집진장치는 흡입유로에 의해 공기 및 바닥면의 이물질이 흡입되지 않도록 제어될 수 있다.
일례로, 로봇 청소기(1)가 크기가 상이한 복수의 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)를 포함하는 경우, 로봇 청소기(1)에 의해 청소가 이루어질 바닥면의 상태에 따라 바닥면의 크기가 큰 이물질이 주로 위치된 경우, 크기가 큰 싸이클론 집진장치(53)와 연결된 밸브(73)를 온시키고 크기가 작은 싸이클론 집진장치(51,52,54,55)들과 연결된 밸브(71,72,74,75)들을 오프 시킨 상태에서 청소가 이루어지도록 할 수 있다.
바닥면에 크기가 작은 이물질이 주로 위치된 경우, 크기가 큰 싸이클론 집진장치(53)과 연결된 밸브(73)를 오프시키고 크기가 작은 싸이클론 집진장치(51,52,54,55)들과 연결된 밸브(71,72,74,75)들을 온시키거나, 중간 크기의 싸이클론 집진장치(52,54)들과 연결된 밸브(72,74)들만을 온시키거나 작은 크기의 싸이클론 집진장치(51,55)들과 연결된 밸브(71,75)만을 온시킨 상태에 청소가 이루어지도록 할 수 있다. 또한 필요에 따라 싸이클론 집진장치(51,52,53,54,55)과 연결된 밸브(71,72,73,74,75)들을 모두 온시킨 상태에서 바닥면을 청소하도록 할 수도 있다.
이와 같이, 복수의 싸이클론 집진장치 각각을 온/오프시킬 수 있는 밸브(70)를 구비함으로써 바닥면의 상태에 따라 싸이클론 집진장치 중 일부 또는 전체를 구동시켜 바닥면이 청소되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 흡입구 측에 격벽이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)의 흡입구(15) 측에는 하나 이상의 격벽(31,32)에 의해 그 공간이 구획될 수 있다. 격벽(31,32)에 의해 구획된 공간에는 하나의 흡입유로가 연결될 수 있다. 격벽(31,32)에 의해 어느 하나의 흡입유로에서의 흡입력이 인접하는 다른 하나의 흡입유로에서의 흡입력의 간섭을 받지 않을 수 있다.
상세히 흡입구(15) 측에 마련된 흡입유닛(30)의 내측에는 하나 이상의 격벽(31,32)이 구비되어 흡입유닛(30)의 내부 공간을 구획할 수 있다. 흡입유닛(30)에 제1흡입유로(41), 제2흡입유로(42) 및 제3흡입유로(43)가 연결된 경우, 흡입유닛(30)의 내부 공간은 두 개의 격벽(31,32)에 의해 제1흡입유로(41)가 연결된 제1흡입공간(150a), 제2흡입유로(42)가 연결된 제2흡입공간(150b) 및 제3흡입유로(43)가 연결된 제3흡입공간(150c)으로 구획될 수 있다.
이와 같이, 격벽(31,32)에 의해 흡입유닛(30)의 내부 공간이 구획됨으로써 복수의 흡입유로 중 어느 하나의 흡입유로의 흡입되는 공기 및 이물질과 이와 인접하는 다른 하나의 흡입유로로 흡입되는 공기 및 이물질이 서로 간섭되지 않고 각각의 구획된 공간을 통해 흡입될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 흡입구 측에 배기유로가 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 팬모터(20) 측과 연결된 배기순환유로(81,82)를 포함할 수 있다. 배기순환유로(81,82)는 팬모터(20)의 후단과 흡입유닛(30)을 연결할 수 있다. 배기순환유로(81,82)는 팬모터(20) 측으로부터 흡입구(15) 측으로 연장되어 팬모터(20) 측으로 흡입된 공기가 흡입구(15) 측으로 이동할 수 있도록 안내한다. 일례로 배기순환유로(81,82)는 흡입유닛(30)의 일측에 연결될 수 있다. 배기순환유로(81,82)가 흡입유닛(30)에 연결됨으로써 흡입구(15) 측에서의 흡입력이 향상될 수 있다.
상세히 흡입유로(41,42,43)에 의해 흡입된 공기 중의 이물질은 복수의 싸이클론 집진장치에 수용되고 이물질이 걸러진 공기는 팬모터(20)와 연결된 배기유로에 의해 팬모터(20) 측으로 배출될 수 있다. 팬모터(20) 측으로 배출된 공기는 흡입유닛(30)과 연결된 배기순환유로(81,82)에 의해 흡입유닛(30)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 이때 흡입유로(41,42,43)에서의 팬모터(20)의 흡입력은 배기순환유로(81,82)에서 배기순환유로(81,82) 내의 공기를 배출시키는 힘으로 작용할 수 있다. 흡입유로(41,42,43)에서는, 팬모터(20)의 흡입력과 배기순환유로(81,82) 내의 공기를 배출시키는 힘이 합해져서 공기가 흡입될 수 있다. 따라서 배기순환유로(81,82)가 구비된 경우 흡입유닛(30)에서의 흡입력은 배기순환유로(81,82)에서의 공기배출력만큼 커질 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기에 구비된 복수의 싸이클론 집진장치가 이물질 수집부를 공유하는 모습을 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기에서 이물질 수집부를 공유하는 싸이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기(1)에 구비된 싸이클론 집진장치(50')는 이물질 수집부(500)를 공유하는 형태로 구비될 수 있다. 싸이클론 집진장치(50')는 복수의 흡입유로(40')에 의해 흡입유닛(30')에 연결될 수 있다.
싸이클론 집진장치(50')는 먼지통(510') 내에 복수의 싸이클론 유닛이 수용되어 구비될 수 있다. 이물질 수집부(500)는, 복수의 싸이클론 유닛과 먼지통(510') 사이에 형성된 공간일 수 있다. 이하에서는 먼지통(510') 내에 제1싸이클론 유닛(56) 및 제2싸이클론 유닛(57)이 수용되어 구비된 실시예에 관하여 설명한다.
제1싸이클론 유닛(56)은 제1원통체(560) 및 제1원통체(560) 내에 수용되는 제2원통체(561)를 포함한다. 제1원통체(560) 및 제2원통체(561)는 대략 동심원을 형성하도록 구비될 수 있다. 제2원통체(561)의 적어도 일부는 그릴부의 형태로 구비될 수 있다. 그릴부에는 복수의 통과공(561b)이 형성되어 공기가 통과할 수 있도록 구비된다.
먼지통(510')와 제1원통체(560) 사이의 공간은 이물질 수집부(500)라 할 수 있고, 제1원통체(560)와 제2원통체(561) 사이의 공간을 제1챔버(560a), 제2원통체(561) 내부의 공간을 제2챔버(561a)라 할 수 있다. 이물집 수집부(500)는 제1싸이클론 유닛(56)과 제2싸이클론 유닛(57)이 공유할 수 있다.
흡입유로(41')는 제1챔버(560a)와 연통되고, 제2챔버(561a)는 제1배기유로(61')와 연통될 수 있다. 흡입유로(41')로부터 제1챔버(560a)로 공기가 유입되는 유입구(410')는 제1챔버(560a)의 하측에 마련될 수 있다.
팬모터(20')의 흡입력에 의해 제1챔버(560a) 내로 유입된 공기는, 제1원통체(560)의 내측벽을 따라 선회할 수 있다. 공기 내의 이물질은 이물질 수집부(500)로 이동하여 수용되고, 이물질이 걸러진 공기는 제2원통체(561)에 형성된 통과공(561b)을 통해 제3챔버(561a) 측으로 유입될 수 있다. 제3챔버(561a)로 유입된 공기는 제1배기유로(61')를 통해 배출될 수 있다. 제1싸이클론 유닛(56)에서 이물질이 걸러진 공기는 제1배기유로(61')를 통해 팬모터(20') 측으로 이동하여 외부로 배출될 수 있다.
제2싸이클론 유닛(57)은 제1싸이클론 유닛(56)과 유사한 구성을 갖는다. 제2싸이클론 유닛(57)은 제1원통체(570) 및 제1원통체(570) 내에 수용되는 제2원통체(571)를 포함한다. 제1원통체(570) 및 제2원통체(571)는 대략 동심원을 형성하도록 구비될 수 있다. 제2원통체(571)의 적어도 일부는 그릴부의 형태로 구비될 수 있다. 그릴부에는 복수의 통과공(571b)가 형성되어 공기가 통과할 수 있도록 구비된다.
먼지통(510')와 제1원통체(570) 사이의 공간은 이물질 수집부(500)라 할 수 있고, 제1원통체(570)와 제2원통체(571) 사이의 공간을 제1챔버(570a), 제2원통체(571) 내부의 공간을 제2챔버(571a)라 할 수 있다.
흡입유로(42')는 제1챔버(570a)와 연통되고, 제2챔버(571a)는 제2배기유로(62')와 연통될 수 있다. 흡입유로(42')로부터 유입된 공기가 유입되는 유입구(420')는 제1챔버(570a)의 하측에 마련될 수 있다.
팬모터(20')의 흡입력에 의해 흡입유로(42')를 통해 제1챔버(570a) 내로 유입된 공기는, 제1원통체(570)의 내측벽을 따라 선회할 수 있다. 공기 내의 이물질은 이물질 수집부(500)로 이동하여 수용되고, 이물질이 걸러진 공기는 제2원통체(571)에 형성된 통과공(571b)을 통해 제3챔버(571a) 측으로 유입될 수 있다. 제3챔버(571a)로 유입된 공기는 제2배기유로(62')를 통해 배출될 수 있다. 제2싸이클론 유닛(57)에서 이물질이 걸러진 공기는 제2배기유로(62')를 통해 팬모터(20') 측으로 이동하여 외부로 배출될 수 있다.
각각의 싸이클론 유닛(56,57)에 연결되는 흡입유로(41',42')는 흡입유닛(30')의 좌우 양쪽에 소정 간격 이격되어 연결되도록 하여 흡입구에서의 흡입 성능을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 복수의 싸이클론 유닛을 포함하고, 복수의 싸이클론 유닛이 이물질 수집부를 공유하는 경우 싸이클론 집진장치의 크기를 줄일 수 있어 로봇 청소기를 소형화하는 데에 도움이 될 수 있다. 이물집 수집부를 공유하는 싸이클론 유닛의 개수 및 싸이클론 유닛의 위치 등에 관해서는 상기 기재된 내용에 한정되지 않는다.
복수의 싸이클론 유닛이 이물질 수집부를 공유하는 싸이클론 집진장치를 포함하는 로봇 청소기의 경우에도, 도 6 내지 도 10에 개시된 로봇 청소기의 구성에 관한 내용이 적용될 수 있다.
상기와 같이, 로봇 청소기에 싸이클론 집진장치가 복수 개가 구비됨으로써 로봇 청소기의 흡입 성능을 향상시킴과 동시에 로봇 청소기의 소형화를 가능하게 할 수 있다. 또한 흡입유로를 복수 개 마련하여 흡입구의 양 측면에서 흡입성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있고, 크기가 서로 상이한 복수의 싸이클론 집진장치가 마련되거나, 복수의 싸이클론 집진장치를 각각 제어할 수 있도록 하여 사용상 편의성을 높일 수 있다.
1: 로봇 청소기 10: 베이스
12: 휠 13: 캐스터
15: 흡입구 20: 팬모터
30: 흡입유닛 40: 흡입유로
41: 제1흡입유로 42: 제2흡입유로
50: 싸이클론 집진장치 51: 제1싸이클론 집진장치
52: 제2싸이클론 집진장치 510: 먼지통
510a: 제1챔버 511: 제1원통체
511a: 제2챔버 512: 제2원통체
512a: 제3챔버 60: 배기유로
70: 밸브 81, 82: 배기순환유로
50': 싸이클론 집진장치
500: 이물질 수집부 510': 먼지통
56: 제1싸이클론 유닛 57: 제2싸이클론 유닛
560: 제1원통체 560a: 제1챔버
561: 제2원통체 561a: 제2챔버
570: 제1원통체 571: 제2원통체
570a: 제1챔버 571a: 제2챔버

Claims (30)

  1. 팬모터를 포함하고 일측에 흡입구가 마련되는 본체;
    상기 흡입구를 통해 흡입된 공기 중의 이물질을 분리하는 복수의 싸이클론 유닛; 및
    상기 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 복수의 흡입유로;를 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로는 상기 흡입구와 연통되는 흡입유닛에 연결되는 로봇 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결되는 로봇 청소기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 흡입유닛은 격벽에 의해 공간이 구획되는 로봇 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 격벽에 의해 구획되는 공간에는 각각 적어도 하나의 흡입유로가 연결되는 로봇 청소기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 싸이클론 유닛으로부터 배출되는 공기의 이동을 가이드하는 배기순환유로가 더 구비되는 로봇 청소기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배기순환유로는 상기 흡입유닛에 연결되는 로봇 청소기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 배기순환유로는 상기 팬모터의 후단에 연결되는 로봇 청소기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로의 개수와 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수는 서로 상이한 로봇 청소기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로의 개수는 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수와 동일한 로봇 청소기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛에는 각각 적어도 하나의 흡입유로가 연결되는 로봇 청소기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛은 크기가 서로 상이한 로봇 청소기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛들은 각각 온/오프가 제어되는 로봇 청소기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛들을 각각 온/오프시킬 수 있는 밸브가 더 구비되는 로봇 청소기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 싸이클론 유닛의 외측에는 공기 중의 이물질이 수용되는 먼지통이 더 구비되는 로봇 청소기.
  16. 흡입력을 발생시키는 팬모터를 포함하고, 일측에 흡입구가 마련되는 본체;
    상기 본체에 구비되는 복수의 싸이클론 유닛;
    상기 복수의 싸이클론 유닛이 수용되는 먼지통;
    상기 복수의 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 복수의 흡입유로; 및
    상기 싸이클론 유닛과 상기 팬모터를 연결하는 배기유로;를 포함하는 로봇 청소기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 흡입유로는, 상기 흡입구와 연통되는 흡입유닛에 연결되는 로봇 청소기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결되는 로봇 청소기.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 흡입유로의 개수는 상기 복수의 싸이클론 유닛의 개수와 동일한 로봇 청소기.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛 각각에는 적어도 하나의 흡입유로가 연결되는 로봇 청소기.
  21. 흡입력을 발생시키는 팬모터를 포함하고, 일측에 흡입구가 마련되는 본체;
    상기 흡입구를 통해 흡입된 공기 중의 이물질을 분리하는 복수의 싸이클론 유닛; 및
    상기 복수의 싸이클론 유닛과 상기 흡입구를 연결하는 적어도 하나의 흡입유로;를 포함하는 로봇 청소기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 흡입유로는, 상기 흡입구와 연통되어 구비된 흡입유닛에 연결되는 로봇 청소기.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛에는 복수의 흡입유로가 연결되고, 상기 복수의 흡입유로는 각각 상기 흡입유닛의 다른 위치에 연결되는 로봇 청소기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 팬모터의 후단과 상기 흡입유닛을 연결하는 배기순환유로가 더 구비되는 로봇 청소기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 흡입유닛은 격벽에 의해 공간이 구획되는 로봇 청소기.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛 중 적어도 어느 하나에는 복수의 흡입유로가 연결되는 로봇 청소기.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛은 서로 다른 크기의 이물질을 수용할 수 있도록 크기가 서로 상이한 로봇 청소기.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 싸이클론 유닛은 각각 개별적으로 온/오프 가능하도록 제어되는 로봇 청소기.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 싸이클론 유닛과 상기 팬모터의 전단을 연결하는 배기유로를 더 포함하는 로봇 청소기.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 팬모터의 전단 또는 후단에는 필터가 구비되는 로봇 청소기.
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