KR20160063115A - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외관을 형성하는 청소기 본체, 상기 청소기 본체에 구비되고 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 유닛, 원심력을 이용하여 상기 흡입 유닛을 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어지는 사이클론 유닛, 상기 사이클론 유닛에 연결되며 모터부 및 상기 모터부의 양측에 각각 연결되어 흡입력을 발생시키는 제1팬부와 제2팬부를 구비하는 팬 유닛, 및 상기 청소기 본체의 바닥면과 상기 팬 유닛 사이에 배치되어 상기 팬 유닛을 지지하도록 이루어지고 상기 팬 유닛에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는, 상기 청소기 본체의 바닥면에 설치되고 상기 모터부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 모터 지지부재, 및 상기 제1 및 제2팬부를 지지하도록 상기 모터 지지부재의 양측에 각각 배치되는 제1팬 지지부재와 제2팬 지지부재를 포함하는 로봇 청소기를 개시한다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 진동과 소음이 저감된 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 우주 항공 로봇, 의료용 로봇뿐만 아니라, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.

가정용 로봇의 대표적인 예로 로봇 청소기를 들 수 있다. 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하여 청소하는 기능을 수행한다.

이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리 및 주행 중 장애물을 회피할 수 있는 장애물 감지센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.

로봇 청소기는 먼지가 포함된 공기를 흡입하여, 필터를 통해 먼지를 걸러내고, 먼지가 분리된 공기를 외부로 배출하도록 이루어진다. 모터의 구동에 의해 회전되는 팬은 이러한 유동을 형성하는 흡입력을 발생시킨다.

모터와 팬의 구동은 로봇 청소기에 진동과 소음을 발생시킨다. 또한, 청소 성능의 향상을 위해 흡입력을 높이게 되면, 진동 및 소음도 함께 증가하게 된다. 이를 해결하기 위하여, 로봇 청소기의 소음 저감 구조에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

본 발명은 진동과 소음이 저감된 로봇 청소기를 제공하는 데에 일 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 로봇 청소기는, 외관을 형성하는 청소기 본체, 상기 청소기 본체에 구비되고 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 유닛, 원심력을 이용하여 상기 흡입 유닛을 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어지는 사이클론 유닛, 상기 사이클론 유닛에 연결되며 모터부 및 상기 모터부의 양측에 각각 연결되어 흡입력을 발생시키는 제1팬부와 제2팬부를 구비하는 팬 유닛, 및 상기 청소기 본체의 바닥면과 상기 팬 유닛 사이에 배치되어 상기 팬 유닛을 지지하도록 이루어지고 상기 팬 유닛에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는, 상기 청소기 본체의 바닥면에 설치되고 상기 모터부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 모터 지지부재, 및 상기 제1 및 제2팬부를 지지하도록 상기 모터 지지부재의 양측에 각각 배치되는 제1팬 지지부재와 제2팬 지지부재를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 모터 지지부재는, 상기 청소기 본체의 바닥면에 설치되는 베이스부, 및 상기 베이스부에서 상부로 연장되고 상기 모터부의 적어도 일부를 감싸도록 내측이 상기 모터부의 외주에 대응되게 형성되는 연장부를 포함한다.

상기 모터부는, 모터, 및 서로 결합되어 내부에 상기 모터를 수용하도록 형성되며 내부에 서로 간의 결합을 위한 체결구조를 구비하고 외주의 복수의 개소에서 돌출되게 형성되는 복수의 리브를 구비하는 제1모터하우징과 제2모터하우징을 포함할 수 있으며, 상기 돌출부의 내측에는 상기 복수의 리브 중 적어도 하나에 대응되는 수용홈이 형성될 수 있다.

상기 베이스부와 상기 돌출부 사이에는 중공부가 형성되어, 상기 돌출부에서 상기 베이스부로 전달되는 진동을 저감시키도록 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 모터 지지부재에는 체결홀이 형성되며, 체결부재는 상기 체결홀을 통해 상기 청소기 본체의 바닥면에 체결되어 상기 모터 지지부재를 상기 청소기 본체에 고정시키도록 이루어진다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2팬부는, 상기 모터의 구동에 의해 회전되는 제1팬과 제2팬, 및 상기 제1 및 제2팬을 각각 수용하도록 형성되고 상기 청소기 본체의 바닥면과 마주하는 돌출부를 각각 구비하는 제1팬커버과 제2팬커버를 포함하며, 상기 제1 및 제2팬 지지부재는 상기 청소기 본체의 바닥면과 상기 돌출부 사이에 설치된다.

상기 돌출부에는 돌기가 상기 청소기 본체의 바닥면을 향하여 돌출되게 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2팬 지지부재에는 상기 돌기가 끼워지는 삽입홈이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 팬 유닛은, 상기 제1팬부 및 상기 사이클론 유닛에 구비되는 제1사이클론을 서로 연통시키는 제1연통부재, 상기 제2팬부 및 상기 사이클론 유닛에 구비되는 제2사이클론을 서로 연통시키는 제2연통부재, 상기 제1팬부와 상기 제1연통부재 사이에 개재되고 상기 제1팬부에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제1연결부재, 및 상기 제2팬부와 상기 제2연통부재 사이에 개재되고 상기 제2팬부에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제2연결부재를 더 포함한다.

상기 제1연결부재는 상기 제1팬의 회전축 방향 상에 구비되는 제1흡기구를 감싸도록 환형으로 형성될 수 있으며, 상기 제2연결부재는 상기 제2팬의 회전축 방향 상에 구비되는 제2흡기구를 감싸도록 환형으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 로봇 청소기는, 소음이 저감되도록 상기 팬 유닛의 상부를 덮도록 배치되고 상기 모터부를 기준으로 양측으로 연장되어 상기 제1 및 제2팬부를 덮도록 이루어지는 소음저감부재를 더 포함한다.

로봇 청소기의 진동과 소음은 주로 모터 및 팬의 구동에 기인한다. 이에 착안하여, 본 발명은 모터부를 탄성적으로 지지하는 모터 지지부재와 제1 및 제2팬부를 각각 탄성적으로 지지하는 제1 및 제2팬 지지부재를 구비하므로, 팬 유닛에서 발생되는 진동 및 이에 따른 소음이 저감될 수 있다.

나아가, 팬 유닛의 상부에는 소음저감부재가 설치되어 팬 유닛에서 발생되는 소음이 상부로 전달되는 것을 제한하도록 이루어진다. 따라서, 저소음의 로봇 청소기가 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 저면도.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 내부 주요 구성들을 보인 개념도.
도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기의 정면도.
도 5는 도 4의 라인 A-A를 따라 취한 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 로봇 청소기에서, 사이클론 유닛과 팬 유닛을 따로 분리하여 나타낸 측면도.
도 7a는 도 6에 도시된 사이클론 유닛과 팬 유닛의 사시도.
도 7b는 도 7a에 도시된 사이클론 유닛의 제2케이스가 제거된 상태를 보인 개념도.
도 8은 사이클론 유닛의 변형예를 보인 개념도.
도 9a는 도 6에 도시된 팬 유닛을 보인 사시도.
도 9b는 도 9a에 도시된 팬 유닛에서, 제1연통부재가 제거된 상태를 보인 개념도.
도 9c는 도 9b에 도시된 팬 유닛에서, 제1팬커버가 제거된 상태를 보인 개념도.
도 9d는 도 9c에 도시된 팬 유닛에서, 제1팬과 제1 및 제2모터하우징이 제거된 상태를 보인 개념도.
도 9e는 도 9d에 도시된 팬 유닛을 라인 B-B를 따라 절개한 개념도.
도 10은 도 5에 도시된 C 부분의 확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 저면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하여 청소하는 기능을 수행한다.

로봇 청소기(100)는 이동 기능을 수행하기 위하여 청소기 본체(101), 제어부(미도시) 및 이동 유닛(110)을 포함한다.

청소기 본체(101)는 내부 구성들을 수용하고, 이동 유닛(110)에 의해 바닥면을 주행하도록 이루어진다. 청소기 본체(101)에는 로봇 청소기(100)의 동작을 제어하는 제어부, 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시) 등이 내장된다.

이동 유닛(110)은 청소기 본체(101)를 전후좌우로 이동시키거나 회전 가능하도록 하며, 주 바퀴(111) 및 보조 바퀴(112)를 포함한다.

주 바퀴(111)는 청소기 본체(101)의 양측에 각각 구비되어, 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 주 바퀴(111) 각각은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 주 바퀴(111) 각각은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다.

주 바퀴(111) 각각은 회전축에 대하여 서로 다른 반경을 가지는 바퀴들(111a, 111b)의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 주 바퀴(111)가 턱과 같은 장애물에 올라가는 경우, 적어도 하나의 바퀴(111a, 111b)가 장애물에 접촉되어 주 바퀴(111)가 헛도는 현상 없이 장애물을 넘어갈 수 있다.

보조 바퀴(112)는 주 바퀴(111)와 함께 청소기 본체(101)를 지지하며, 주 바퀴(111)에 의한 본체의 이동을 보조하도록 이루어진다.

한편, 로봇 청소기(100)는 상술한 이동 기능과 함께 본연의 청소 기능을 가지며, 본 발명은 흡입된 공기에서 먼지를 효율적으로 분리하여 청소 성능이 향상된 새로운 구조 및 배치를 가지는 로봇 청소기(100)를 제공한다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 이에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 내부 주요 구성들을 보인 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 로봇 청소기(100)의 정면도이며, 도 5는 도 4의 라인 A-A를 따라 취한 단면도이다.

상기 도면들을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 흡입 유닛(130), 제1안내부재(141), 제2안내부재(142), 사이클론 유닛(150) 및 팬 유닛(170)을 포함한다.

흡입 유닛(130)은 청소기 본체(101)의 저면부에 구비되어, 팬 유닛(170)의 구동에 의해 바닥면 상의 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 흡입 유닛(130)은 청소기 본체(101)의 전방에 배치될 수 있으며, 청소기 본체(101)에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

흡입 유닛(130)에는 제어부와 전기적으로 연결되어 주행 중 장애물을 감지하도록 형성되는 장애물 감지센서(103)와, 장애물과의 충돌시 충격을 흡수하도록 탄성재질로 형성되는 댐퍼(104)가 구비될 수 있다. 장애물 감지센서(103)와 댐퍼(104)는 청소기 본체(101)에도 구비될 수 있다.

도 5를 참조하면, 흡입 유닛(130)은 흡입구(131), 롤러(132) 및 브러시(133)를 포함한다.

흡입구(131)는 흡입 유닛(130)의 길이 방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다. 롤러(132)는 흡입구(131)에 회전 가능하게 설치되며, 롤러(132)의 외주면에는 브러시(133)가 장착되어 바닥면의 먼지를 흡입구(131)로 쓸어 담을 수 있도록 이루어진다. 브러시(133)는 섬유 재질, 탄성 재질 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.

흡입 유닛(130)과 사이클론 유닛(150) 사이에는 이들 간을 연통시키며, 서로 이격되게 배치되는 제1안내부재(141)와 제2안내부재(142)가 구비된다. 흡입 유닛(130)과 결합되는 제1 및 제2안내부재(141, 142)의 일단부는 청소기 본체(101)에 고정될 수 있다.

흡입 유닛(130)을 통하여 흡입된 공기는 제1안내부재(141)와 제2안내부재(142)를 통하여 사이클론 유닛(150)으로 분리되어 유입된다. 이는 안내부재가 하나만 구비되는 구조에 비하여 공기의 흡입 효율이 향상될 수 있다는 장점을 가진다.

제1 및 제2안내부재(141, 142)는, 흡입 유닛(130)에 대해 상대적으로 후방 상측에 배치되는 사이클론 유닛(150)[엄밀히는, 제1흡입구(150a)와 제2흡입구(150b)]을 향하여 연장되도록, 사이클론 유닛(150)을 향하여 상측으로 경사지게 배치될 수 있다.

사이클론 유닛(150)은 원통 형태의 내주면을 구비하며, 일방향(X1)을 따라 길게 형성될 수 있다. 즉, 사이클론 유닛(150)은 대략적으로 원기둥 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 일방향(X1)은 로봇 청소기(100)의 주행 방향에 대하여 대체적으로 수직한 방향이 될 수 있다.

사이클론 유닛(150)은 원심력을 이용하여 흡입 유닛(130)을 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어진다. 구체적으로, 사이클론 유닛(150) 내부로 흡입된 공기는 사이클론 유닛(150)의 내주면을 따라 선회하게 되고, 이 과정에서, 먼지는 먼지배출구(150e)와 연통된 먼지통(160)에 포집되고, 먼지가 분리된 공기는 제1사이클론(151)과 제2사이클론(152)의 내부 공간으로 유입되게 된다.

먼지배출구(150e)는 사이클론 유닛(150)의 전방에 형성된다. 여기서, 먼지배출구(150e)는 제1흡입구(150a)와 제2흡입구(150b) 사이[또는, 제1사이클론(151)과 제2사이클론(152) 사이], 다시 말해서, 사이클론 유닛(150)의 중앙 부분에 형성될 수 있다. 이에 따르면, 제1 및 제2흡입구(150a, 150b)를 통해 사이클론 유닛(150)의 양측으로 유입된 공기에 포함된 먼지는 사이클론 유닛(150)의 내주면을 따라 바깥 부분에서 중심 부분으로 선회하다가 먼지배출구(150e)를 통하여 먼지통(160)으로 포집되게 된다.

이처럼, 사이클론 유닛(150)에는 먼지통(160)이 연결되어, 사이클론 유닛(150)에서 분리된 먼지를 포집하도록 이루어진다. 본 실시예에서는, 먼지통(160)이 흡입 유닛(130)과 사이클론 유닛(150) 사이에 배치된 것을 예시하고 있다.

먼지통(160)은 청소기 본체(101)로부터 분리 가능하도록, 사이클론 유닛(150)에 착탈 가능하게 결합된다. 이와 관련된 구조를 예를 들어 살펴보면, 먼지통(160)은 청소기 본체(101)에 개폐 가능하게 결합되는 커버(102)의 개방시 외부로 노출되어, 분리 가능한 상태에 놓일 수 있다. 또는, 먼지통(160)은 외부로 노출되도록 구성되어, 청소기 본체(101)와 함께 외관을 형성할 수도 있다. 이 경우, 사용자는 커버(102)를 개방하지 않고도 먼지통(160)에 쌓이는 먼지의 양을 파악할 수 있다는 장점을 가진다.

먼지통(160)은 먼지통 본체(161) 및 먼지통 커버(162)를 포함할 수 있다. 먼지통 본체(161)는 사이클론 유닛(150)에서 분리된 먼지의 포집 공간을 형성하며, 먼지통 커버(162)는 먼지통 본체(161)의 개구부를 개폐 가능하도록 먼지통 본체(161)에 결합된다. 예를 들어, 먼지통 커버(162)는 먼지통 본체(161)에 힌지 결합되어, 회전에 따라 먼지통 본체(161)의 개구부를 개폐하도록 구성될 수 있다.

먼지배출구(150e)는 먼지통 본체(161)에 구비될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 설계 변경에 따라, 먼지통 커버(162)에도 먼지배출구(150e)가 형성될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 사이클론 유닛(150)이 흡입 유닛(130)에 대해 상대적으로 상측에 배치됨에 따라, 사이클론 유닛(150)에 연결되는 먼지통(160)이 소정 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 보다 효율적인 공간 배치를 위하여, 먼지통(160)의 적어도 일부는 제1안내부재(141)와 제2안내부재(142) 사이의 공간에 수용될 수 있다.

본 실시예에서는, 먼지통 본체(161)가 서로 다른 단면적을 가지는 제1부분(161a)과 제2부분(161b)을 포함하여 형성된 것을 예시하고 있다.

구체적으로, 제1부분(161a)은 먼지배출구(150e)와 연통되며, 제1부분(161a)의 적어도 일부는 제1 및 제2안내부재(141, 142) 상에 중첩되게 배치될 수 있다. 도 4에서 확인할 수 있듯이, 본 실시예에서는 제1부분(161a)의 양측이 제1 및 제2안내부재(141, 142) 상에 중첩되게 배치된 것을 예시하고 있다.

제2부분(161b)은 제1부분(161a)의 아래로 연장되고, 제1부분(161a)보다 작은 단면적을 가지도록 형성되어 제2부분(161b)의 적어도 일부가 제1안내부재(141)와 제2안내부재(142) 사이에 수용되도록 이루어진다. 한편, 제1 및 제2안내부재(141, 142)는 제2부분(161b)을 양측에서 각각 감싸도록 적어도 일부가 휘어진 형태로 형성될 수 있다.

상기 구조에 따라, 먼지통(160)으로 포집되는 먼지는 제2부분(161b)에 먼저 쌓이게 된다. 본 실시예의 변형 예로서, 제1부분(161a)과 제2부분(161b) 사이에는 먼지가 제2부분(161b)으로 흐를 수 있도록 제2부분(161b)을 향하여 경사진 경사부(미도시)가 구비될 수 있다.

먼지통 커버(162)는 적어도 일부가 먼지배출구(150e)와 마주하도록 경사지게 배치될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 먼지배출구(150e)를 통하여 먼지통(160)으로 유입되는 먼지가 흩날림 없이, 바로 먼지통 커버(162)에 부딪혀 먼지통 본체(161)[주로, 제2부분(161b)]에 포집될 수 있다.

한편, 사이클론 유닛(150)에는 팬 유닛(170)이 연결된다. 팬 유닛(170)은 구동력을 발생하는 모터부(175) 및 모터부(175)의 양측에 각각 연결되어 흡입력을 발생시키는 제1팬부(171)와 제2팬부(172)를 포함한다. 팬 유닛(170)의 상세 구조에 대해서는 후술하기로 한다.

팬 유닛(170)은 청소기 본체(101)에 고정되며, 팬 유닛(170)은 사이클론 유닛(150)의 후방 하측에 구비될 수 있다. 이러한 배치를 구현하기 위하여, 본 실시예에서는 사이클론 유닛(150)이 팬 유닛(170)[엄밀히는, 제1 및 제2연통부재(173, 174)] 상에 결합되어, 청소기 본체(101)의 바닥면으로부터 이격되게 배치되는 구조를 예시하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 또는 제2안내부재(142)의 양단부를 연결한 임의의 직선(L1) 및 사이클론 유닛(150)과 팬 유닛(170)을 연결한 임의의 직선(L2)은 청소기 본체(101)의 바닥면(S)에 대하여 소정 각도(θ1, θ2)로 경사를 이루게 된다. 이들 각도(θ1, θ2)를 조절함에 따라, 먼지통(160)의 부피는 다양하게 변경될 수 있다.

이하, 사이클론 유닛(150) 및 팬 유닛(170)의 상세 구조에 대하여 차례로 설명한다.

도 6은 도 3에 도시된 로봇 청소기(100)에서, 사이클론 유닛(150)과 팬 유닛(170)을 따로 분리하여 나타낸 측면도이고, 도 7a는 도 6에 도시된 사이클론 유닛(150)과 팬 유닛(170)의 사시도이며. 도 7b는 도 7a에 도시된 사이클론 유닛(150)의 제2케이스(154)가 제거된 상태를 보인 개념도이다.

상기 도면들을 앞선 도면들과 함께 참조하면, 사이클론 유닛(150)은 제1안내부재(141)와 연통되는 제1흡입구(150a) 및 제2안내부재(142)와 연통되는 제2흡입구(150b)를 구비한다. 제1흡입구(150a)와 제2흡입구(150b)를 통하여 유입된 공기가 사이클론 유닛(150)의 내주면 바깥 부분에서 중심 부분으로 선회할 수 있도록, 제1흡입구(150a)와 제2흡입구(150b)는 사이클론 유닛(150)의 양측에 각각 형성될 수 있다.

사이클론 유닛(150)은 제1 및 제2흡입구(150a, 150b)를 통하여 흡입된 공기를 사이클론 유닛(150)의 내주면으로 각각 가이드하는 제1흡입가이드(150a')와 제2흡입가이드(150b')를 더 포함할 수 있다. 제1흡입가이드(150a')는 제1흡입구(150a)에서 사이클론 유닛(150)의 내주면을 향하여 연장되도록 형성되고, 제2흡입가이드(150b')는 제2흡입구(150b)에서 사이클론 유닛(150)의 내주면을 향하여 연장되도록 형성된다.

또한, 사이클론 유닛(150)의 내부에는 제1사이클론(151)과 제2사이클론(152)이 구비되어, 먼지가 분리된 공기가 제1사이클론(151)과 제2사이클론(152)의 내부 공간으로 유입되도록 이루어진다. 제1사이클론(151)과 제2사이클론(152) 각각은, 내부 공간이 비어 있는 형태로 돌출 형성된 돌출부재(151a, 152a)에 공기가 통과할 수 있는 통기공(151b, 152b)이 형성된 구조를 가진다. 즉, 먼지는 통기공(151b, 152b)을 통과하지 못하고, 공기만이 통기공(151b, 152b)을 통과하여 돌출부재(151a, 152a)의 내부 공간으로 유입되게 된다.

한편, 도시된 바와 같이, 제1사이클론(151)은 제1흡입구(150a) 측에 인접하게 배치되고, 제2사이클론(152)은 제2흡입구(150b) 측에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따르면, 제1흡입구(150a)를 통하여 사이클론 유닛(150) 내부로 흡입된 공기는 주로 제1사이클론(151)으로 유입되고, 제2흡입구(150b)를 통하여 사이클론 유닛(150) 내부로 흡입된 공기는 주로 제2사이클론(152)으로 유입되어, 흡입된 공기에서 먼지가 보다 효율적으로 분리될 수 있으며, 먼지가 분리된 공기가 보다 효율적으로 사이클론 유닛(150)에서 배출될 수 있다.

제1 및 제2사이클론(151, 152)은 사이클론 유닛(150)의 양단부에 각각 구비되어 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2사이클론(151, 152)은 동일 축(X2) 상에서 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 축(X2)은 로봇 청소기(100)의 주행 방향(전진, 후진)에 대하여 대체적으로 수직하게 놓일 수 있다. 여기서, 상기 축(X2)은 앞서 설명한 일방향(X1)과 일치하는 것으로 이해될 수 있다.

제1 및 제2사이클론(151, 152)은 사이클론 유닛(150)의 내주면으로부터 기설정된 이격 거리를 가지도록 사이클론 유닛(150)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 이에 따르면, 먼지는 사이클론 유닛(150)의 내주면을 따라 선회하고, 주로 먼지가 분리된 공기가 제1 및 제2사이클론(151, 152)으로 유입될 수 있다.

한편, 사이클론 유닛(150)의 변형예를 보인 도 8을 참조하면, 사이클론 유닛(250)은 제1 및 제2흡입구(미도시)를 통과한 공기가 상대적으로 사이클론 유닛(250)의 중심 부분을 향하여 유입되도록 구성될 수 있다. 이에 의하면, 유입된 공기는 사이클론 유닛(250)의 바깥 부분에서 중심 부분으로 보다 용이하게 선회할 수 있다.

본 도면에서는, 사이클론 유닛(250)에서 제1사이클론(251)을 수용하는 부분과 제2사이클론(252)을 수용하는 부분이 서로 기설정된 각도를 이루도록 배치된 구조를 예시하고 있다. 이때, 전방향 상에서의 상기 기설정된 각도는 180° 이하가 될 수 있다.

또한, 공기가 상대적으로 사이클론 유닛(250)의 중심 부분을 향하여 유입될 수 있도록, 제1 및 제2흡입구는 사이클론 유닛(250)의 중심 부분을 향하도록 형성될 수 있다. 또는, 앞선 실시예와 관련하여 설명한 제1 및 제2흡입가이드(미도시)가 사이클론 유닛(250)의 중심 부분을 향하도록 연장되게 형성될 수도 있다.

다시 도 6 내지 7b를 참조하면, 사이클론 유닛(150)은 제1케이스(153)와 제2케이스(154)를 포함할 수 있다. 제1케이스(153)는 제1 및 제2흡입구(150a, 150b)와 제1 및 제2사이클론(151, 152)을 구비하고, 제1 및 제2안내부재(141, 142)와 각각 결합되도록 구성된다. 제2케이스(154)는 먼지 배출구를 구비하며, 제1케이스(153)에 개폐 가능하게 결합된다. 예를 들어, 제2케이스(154)는 제1케이스(153)에 힌지 결합되어, 회전에 따라 제1케이스(153)를 개폐하도록 구성될 수 있다.

상기 구조에 따르면, 제2케이스(154)의 분리 내지 회전에 의해, 사이클론 유닛(150)의 내부가 개방될 수 있다. 이는 사이클론 유닛(150)의 내부 청소, 특히 제1 및 제2사이클론(151, 152)의 통기공(151b, 152b)에 걸린 먼지를 용이하게 제거할 수 있다는 측면에서 장점을 갖는다.

사이클론 유닛(150)은, 먼지가 분리된 공기를 배출하도록 제1 및 제2사이클론(151, 152)의 내부 공간과 각각 연통되도록 구성되는 제1배출구(150c)와 제2배출구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2배출구(150c, 미도시)는 사이클론 유닛(150)의 양측에 각각 구비될 수 있다.

제1 및 제2배출구(150c, 미도시)에는 팬 유닛(170)이 각각 연결되어, 먼지가 분리된 공기를 외부로 배출하도록 이루어진다.

이하, 팬 유닛(170)의 상세 구조에 대해 도 9a 내지 도 9e를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 9a는 도 6에 도시된 팬 유닛(170)을 보인 사시도이고, 도 9b는 도 9a에 도시된 팬 유닛(170)에서 제1연통부재(173)가 제거된 상태를 보인 개념도이며, 도 9c는 도 9b에 도시된 팬 유닛(170)에서 제1팬커버(171a)가 제거된 상태를 보인 개념도이다. 또한, 도 9d는 도 9c에 도시된 팬 유닛(170)에서 제1팬(171b)과 제1 및 제2모터하우징(175a, 175b)이 제거된 상태를 보인 개념도이고, 도 9e는 도 9d에 도시된 팬 유닛(170)을 라인 B-B를 따라 절개한 개념도이다.

상기 도면들을 앞선 도면들과 함께 참조하면, 팬 유닛(170)은 모터부(175), 제1팬부(171), 제2팬부(172), 제1연통부재(173) 및 제2연통부재(174)를 포함한다.

모터부(175)는 구동력을 발생하도록 형성되며, 도시된 바와 같이 팬 유닛(170)의 중앙 부분에 구비될 수 있다.

모터부(175)는 모터(175c) 및 상기 모터(175c)를 수용하는 모터하우징을 포함한다. 모터(175c)는 양측에 각각 회전축을 구비할 수 있다. 상기 모터하우징은 서로 결합되어 모터(175c)를 수용하도록 형성되는 제1모터하우징(175a)과 제2모터하우징(175b)으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2팬부(171, 172)는 모터부(175)의 양측에 각각 연결된다. 제1팬부(171)는 모터(175c)의 일측에 구비되는 회전축(175c')과 연결되는 제1팬(171b) 및 상기 제1팬(171b)을 수용하도록 배치되는 제1팬커버(171a)를 포함하고, 제2팬부(172)는 모터(175c)의 타측에 구비되는 회전축과 연결되는 제2팬(172b) 및 상기 제2팬(172b)을 수용하도록 배치되는 제2팬커버(172a)를 포함한다.

제1 및 제2팬(171b, 172b)은 모터(175c)의 구동에 의해 회전하여, 흡입력을 발생시키고, 먼지가 분리된 공기를 외부로 배출하도록 이루어진다. 제1 및 제2팬(171b, 172b)은 소용돌이(volute) 형태로 형성될 수 있다.

제1팬커버(171a)는 제1팬부(171)의 회전축 방향 상에 제1흡기구(171d)를 구비하고, 제1팬부(171)의 반경 방향 상에 제1배기구(171e)를 구비한다. 마찬가지로, 제2팬커버(172a)는 제2팬부(172)의 회전축 방향 상에 제2흡기구(미도시)를 구비하고, 제2팬부(172)의 반경 방향 상에 제2배기구(미도시)를 구비한다.

상기 구조에 따른 공기의 흡입 및 배출 메커니즘을 구체적으로 살펴보면, 먼지가 분리된 공기는 제1팬부(171)의 회전에 따른 흡입력에 의해 제1흡기구(171d)를 통하여 제1팬커버(171a) 내부로 유입되고, 소용돌이 형태로 형성된 제1팬부(171)의 회전에 의해 측방향으로 이동되어, 제1배기구(171e)를 통하여 배출된다. 상기 메커니즘은 제2팬부(172)의 회전에 따른 공기의 흡입 및 배출에도 동일하게 적용될 수 있다.

제1연통부재(173)는 사이클론 유닛(150)의 제1배출구(150c)와 제1팬부(171)를 연결하여, 제1사이클론(151)의 내부 공간으로 유입된 공기를 제1팬부(171)로 가이드하도록 형성된다. 마찬가지로, 제2연통부재(174)는 사이클론 유닛(150)의 제2배출구와 제2팬부(172)를 연결하여, 제2사이클론(152)의 내부 공간으로 유입된 공기를 제2팬부(172)로 가이드하도록 구성된다.

앞서 설명한 바와 같이(도 6 내지 도 7b 참조), 사이클론 유닛(150)이 제1케이스(153)와 제2케이스(154)를 포함하는 경우, 제1케이스(153)는 제1 및 제2배출구(150c, 미도시)를 구비하고 제1 및 제2연통부재(173, 174)와 각각 결합될 수 있다.

제1케이스(153)의 양측에는 제1 및 제2연통부재(173, 174)와의 체결을 위한 제1체결부재(155)와 제2체결부재(156)가 각각 구비될 수 있다.

예를 들어, 제1 및 제2체결부재(155, 156) 각각은 후크 및 탄성부재를 포함할 수 있다. 구체적으로, 후크는 제1케이스(153)의 양측에 각각 회동 가능하게 결합되고, 제1 및 제2연통부재(173, 174)에 각각 걸림 가능하게 형성된다. 탄성부재는 후크가 제1 및 제2연통부재(173, 174)에 각각 걸림된 상태를 유지할 수 있도록 후크를 탄성 가압하도록 이루어진다. 제1 및 제2연통부재(173, 174)에는, 후크가 걸림되어 제1케이스(153)와 제1 및 제2연통부재(173, 174) 간의 분리를 방지하는 걸림턱(173a, 174a)이 형성될 수 있다.

제1케이스(153)와 제1 및 제2연통부재(173, 174) 간의 체결은 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 체결은 별도의 체결부재 없이, 제1케이스(153)와 제1 및 제2연통부재(173, 174) 간의 자체적인 걸림 구조를 이용한 결합, 본딩 결합 등의 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2연통부재(173, 174)에는 먼지가 분리된 공기에서 미세먼지를 걸러내도록 이루어지는 미세먼지필터(173b, 174b)가 장착될 수 있다. 이러한 미세먼지필터(173b, 174b)로 헤파 필터(HEPA filter)가 이용될 수 있다. 미세먼지필터(173b, 174b)는 교체 가능하도록, 사이클론 유닛(150)과 제1 및 제2연통부재(173, 174) 간의 분리시 외부로 노출되게 구성될 수 있다.

한편, 팬 유닛(170)의 모터(175c)와 제1 및 제2팬(171b, 172b)의 구동은 로봇 청소기에 진동을 발생시킨다. 청소 성능의 향상을 위하여 흡입력을 높이게 되면, 모터(175c)와 제1 및 제2팬(171b, 172b)이 더 빨리 회전하게 되어, 진동도 함께 증가하게 된다.

본 발명은 팬 유닛(170)의 진동을 저감시킬 수 있는 구조를 구비하는바, 이하 이에 대하여 설명한다.

청소기 본체(101)의 내부 바닥면과 팬 유닛(170) 사이에는 팬 유닛(170)을 지지하도록 이루어지고, 팬 유닛(170)에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질(예를 들어, 고무, 우레탄, 실리콘 등)로 형성되는 지지부(180)가 구비된다. 지지부(180)는 진동의 근원이 되는 주요 구성들인 모터부(175)와 제1 및 제2팬부(171, 172)를 각각 탄성적으로 지지하도록 구성된다.

구체적으로, 지지부(180)는 모터부(175)를 탄성적으로 지지하는 모터 지지부재(183)와, 제1 및 제2팬부(171, 172)를 탄성적으로 지지하는 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)를 포함한다.

먼저 모터 지지부재(183)에 대하여 설명하면, 모터 지지부재(183)는 청소기 본체(101)의 내부 바닥면에 설치되고, 모터부(175)의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 도 9d 및 도 9e에서는, 모터 지지부재(183)가 모터 하우징(175a, 175b)의 외주를 감싸도록 형성된 것을 예시하고 있다.

도 9e를 참조하면, 모터 지지부재(183)는 청소기 본체(101)의 내부 바닥면에 설치되는 베이스부(183a) 및 모터부(175)의 적어도 일부를 감싸도록 베이스부(183a)에서 상부로 연장되는 연장부(183b)를 포함할 수 있다. 베이스부(183a) 및 연장부(183b)는 사출 형성에 의해 일체로 형성될 수 있다.

모터 지지부재(183)에는 체결홀(183c)이 형성되며, 체결부재(184)는 체결홀(183c)을 통해 청소기 본체(101)의 바닥면에 체결되어 모터 지지부재(183)를 청소기 본체(101)에 고정시키도록 이루어진다. 본 도면에서는, 모터 지지부재(183)의 양측에 체결홀(183c)이 각각 형성된 것을 예시하고 있다.

한편, 제1 및 제2모터하우징(175a, 175b)의 외주에는 리브[175b', 제1모터하우징(175a)에 구비되는 리브는 미도시]가 복수의 개소에서 각각 돌출되게 형성된다. 리브(175b')는 내부에 서로 간의 결합을 위한 체결구조를 구비한다. 예를 들어, 제1모터하우징(175a)에 구비되는 리브에는 돌기가 구비되고, 제2모터하우징(175b)에 구비되는 리브(175b')에는 상기 돌기를 수용하는 수용홈(175b")이 구비되어, 돌기가 수용홈(175b")에 끼워짐으로써 제1모터하우징(175a)과 제2모터하우징(175b)이 서로 결합되도록 구성될 수 있다.

연장부(183b)의 내측은 모터부(175)의 적어도 일부를 감싸도록 모터부(175)의 외주에 대응되게 형성될 수 있다. 연장부(183b)는 위에서 설명한 복수의 리브(175b') 중 적어도 하나의 리브를 덮도록 이루어질 수 있는데, 이 경우 연장부(183b)의 내측에는 상기 적어도 하나의 리브에 대응되는 수용홈(183b')이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 리브(175b')가 수용홈(183b')에 수용되어 모터부(175)가 모터 지지부재(183)에 보다 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 베이스부(183a)와 연장부(183b) 사이에는 중공부(183d)가 형성될 수 있다. 중공부(183d)의 형성으로 인하여, 연장부(183b)에서 베이스부(183a)로 전달되는 진동이 저감될 수 있다. 본 도면에서는, 모터 지지부재(183)에 복수의 중공부(183d)가 형성된 것을 예시하고 있다.

다음으로 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)에 대해 설명하면, 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)는 제1 및 제2팬커버(171a, 172a)를 각각 탄성적으로 지지하도록 형성된다. 본 도면에서는, 제1 및 제2팬커버(171a, 172a) 각각에 돌출부(171a', 172a')가 청소기 본체(101)의 바닥면과 마주하도록 돌출되게 형성되고, 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)가 청소기 본체(101)의 내부 바닥면과 돌출부(171a', 172a') 사이에 배치된 구조를 예시하고 있다.

제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)는 돌출부(171a', 172a')에 고정될 수 있다. 일 예로, 도 6 및 도 9a를 참조하면, 돌출부(171a')에는 돌기(171a")가 청소기 본체(101)의 내부 바닥면을 향하여 돌출되게 형성되고, 제1팬 지지부재(181)에는 돌기(171a")가 끼워지는 삽입홈(181a)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)와 이에 대응되는 돌출부(171a') 간의 결합을 위하여, 위의 결합 구조가 아닌 다른 결합 구조(예를 들어, 나사를 이용한 결합 구조, 본딩 결합 구조 등)가 적용될 수도 있은 물론이다.

제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)는 청소기 본체(101)의 내부 바닥면에 고정되게 설치될 수도 있고, 별도의 고정 없이 상기 바닥면에 지지만 되도록 구성될 수도 있다. 제1 및 제2팬 지지부재(181, 182)가 청소기 본체(101)의 내부 바닥면에 고정되게 설치되는 경우, 나사를 이용한 결합 구조가 이용될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 제1팬부(171)는 제1연통부재(173)와 연결되고, 제2팬부(172)는 제2연통부재(174)와 연결된다. 따라서, 제1 및 제2팬부(171, 172)에서 발생하는 진동은 제1 및 제2연통부재(173, 174)로 전달될 수 있으며, 서로 간의 접촉에 의한 소음이 발생할 수 있다.

이러한 소음의 저감을 위하여, 제1팬부(171)와 제1연통부재(173) 사이에는 제1팬부(171)에서 발생한 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제1연결부재(185)가 개재될 수 있다. 마찬가지로, 제2팬부(172)와 제2연통부재(174) 사이에는 제2팬부(172)에서 발생한 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제2연결부재(미도시)가 개재될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 제1연결부재(185)는 제1팬커버(171a)의 제1흡기구(171d)를 감싸도록 환형으로 형성될 수 있다. 제1연결부재(185)는 제1팬부(171)와 제1연통부재(173) 간의 결합시 가압되어, 제1팬부(171)와 제1연통부재(173)에 각각 밀착되도록 이루어진다. 제1연결부재(185)에 대응하여, 제2연결부재도 제2흡기구를 감싸도록 환형으로 형성될 수 있으며, 제2연통부재(174)와 제2팬부(172)의 결합에 의해 이들 간의 틈을 실링하도록 이루어진다.

또한, 팬 유닛(170)은 로봇 청소기(100)에서 소음을 일으키는 근원이 되는 부분이라고 할 수 있다. 더욱이 본 발명에서는 복수의 사이클론(151, 152)에 대응되는 복수의 팬부(171, 172)를 구비하므로, 소음의 문제로부터 자유로울 수 없다. 이하에서는, 팬 유닛(170)에서 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 구조에 대하여 설명한다.

도 9a 내지 도 9e를 앞선 도 6과 함께 참조하면, 팬 유닛(170)의 상부에는 소음저감부재(190)가 배치되어 소음을 저감시키도록 이루어진다. 도시된 바와 같이, 소음저감부재(190)는 모터부(175)를 기준으로 양측으로 연장되어 제1 및 제2팬부(171, 172)를 덮도록 형성된다. 필요에 따라, 소음저감부재(190)는 제1 및 제2연통부재(173, 174)를 덮도록 보다 더 연장되게 형성될 수도 있다.

이때, 소음저감부재(190)는 원활한 배기를 위하여, 제1팬커버(171a)의 제1배기구(171e)와 제2팬커버(172a)의 제2배기구(미도시)를 덮지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)의 상부에서 하부로 연장되되, 제1 및 제2배기구의 상부까지만 연장되거나, 제1 및 제2배기구에 대응되는 부분에 배기를 위한 홀을 구비할 수 있다.

소음저감부재(190)가 팬 유닛(170)의 상부를 덮도록 배치됨으로써, 모터(175c)와 제1 및 제2팬(171b, 172b)에서 발생되는 소음의 상부로의 전달이 제한될 수 있다. 즉, 소음저감부재(190)에 의해 소음은 주로 바닥면으로 깔리게 되어, 사용자가 인지하는 소음의 정도가 줄어들 수 있다.

소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)에서 발생되는 소음을 난반사시키거나 흡수하는 방식으로 소음을 저감시킬 수 있다. 소음의 난반사를 위하여, 팬 유닛(170)과 마주하는 소음저감부재(190)의 내측면은 요철(凹凸) 형태로 형성될 수 있다. 또는, 소음의 흡수를 위하여, 팬 유닛(170)과 마주하는 소음저감부재(190)의 내측에는 소음의 적어도 일부를 흡수하도록 형성되는 흡음재(미도시)가 부착될 수 있다. 흡음재로는 스폰지와 같은 다공성 재질이 사용될 수 있다.

소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)의 상부의 대부분을 덮도록 배치되는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 팬 유닛(170)의 상부 일부분을 덮도록 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에서는, 팬 유닛(170)의 전방측 상부에 사이클론 유닛(150)이 연결된 구조를 예시하고 있다. 팬 유닛(170)과 사이클론 유닛(150)이 이러한 배치관계를 가질 경우, 소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)의 후방측 상부를 덮도록 팬 유닛(170)에 설치될 수 있다.

소음저감부재(190)는 모터(175c)와 제1 및 제2팬(171b, 172b)의 소음을 주로 저감시키기 위한 것이므로, 그 목적상 팬 유닛(170)에 설치되는 것이 고려될 수 있다. 본 도면에서는 제1 및 제2연통부재(173, 174)에 소음저감부재(190)가 장착된 것을 보이고 있다. 그러나 소음저감부재(190)의 설치 위치가 팬 유닛(170)에 한정되는 것은 아니다. 소음저감부재(190)는 사이클론 유닛(150), 청소기 본체(101)의 내부 등 팬 유닛(170)과 인접한 부분이면 어디든지 장착될 수 있다. 예를 들어, 소음저감부재(190)는 사이클론 유닛(150)의 제1케이스(153)에 설치되고, 팬 유닛(170)의 상부를 덮도록 제1케이스(153)에서 팬 유닛(170)을 향하여 연장되게 형성될 수 있다.

본 실시예의 소음저감부재(190)의 설치 구조에 대하여 구체적으로 살펴보면, 제1 및 제2연통부재(173, 174) 각각에는 소음저감부재(190)와의 결합을 위한 체결보스(173c)가 돌출되게 형성된다. 앞선 도 5 및 도 9a를 참조하여 소음저감부재(190)가 제1연통부재(173)에 설치되는 구조를 살펴보면, 제1연통부재(173)에는 소음저감부재(190)를 향하여 돌출되는 제1체결보스(173c')와 제2체결보스(173c")가 구비된다. 소음저감부재(190)는 제1 및 제2체결보스(173c', 173c")에 각각 지지되어 팬 유닛(170)과 소정 간격을 두고 이격되게 배치되며, 체결부재(194)는 소음저감부재(190)의 체결홀(191)을 관통하여 제1 및 제2체결보스(173c', 173c")에 체결됨으로써 소음저감부재(190)를 제1연통부재(173)에 고정시키도록 이루어진다.

소음저감부재(190)는 모터부(175)와 모터부(175) 양측에 구비되는 제1 및 제2팬부(171, 172)를 덮도록 일방향을 따라 연장된 형태를 가진다. 또한, 소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)의 상부에서 하부를 향하여 연장되게 형성될 수 있다.

일 예로, 도시된 바와 같이, 소음저감부재(190)는 베이스부(192) 및 연장부(193)를 포함한다. 베이스부(192) 및 연장부(193)는 각각 평판 형태를 이루고, 꺾인 형태로 서로 연결될 수 있다.

구체적으로, 베이스부(192)는 팬 유닛(170)의 상부를 덮도록 배치되고, 체결부재(194)에 의해 제1 및 제2연통부재(173, 174)에 구비되는 제1체결보스에 장착된다. 연장부(193)는 베이스부(192)로부터 벤딩된 형태로 하부로 연장되어 팬 유닛(170)의 후방측 상부를 덮도록 배치되며, 체결부재(194)에 의해 제1 및 제2연통부재(173, 174)에 구비되는 제2체결보스에 장착된다. 연장부(193)는 원활한 배기를 위하여, 제1팬커버(171a)의 제1배기구(171e)와 제2팬커버(172a)의 제2배기구를 덮지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.

베이스부(192) 및 연장부(193) 중 적어도 하나의 내측에는 팬 유닛(170)에서 발생되는 소음의 적어도 일부를 흡수하도록 이루어지는 흡음재가 부착될 수 있다.

한편, 소음저감부재(190)는 팬 유닛(170)의 적어도 일부를 감싸도록 팬 유닛(170)의 외형에 대응되는 라운드진 형태로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 소음저감부재(190)는 반원형태로 형성되어, 팬 유닛(170)의 후방측 상부를 덮도록 배치될 수 있다.

아울러, 제1 및 제2팬부(171, 172)의 구동시의 소음 저감 및 풍량 증대를 위하여 다음과 같은 구조가 적용될 수 있다. 이하, 도 10를 참조하여 이를 구체적으로 설명한다. 도 10은 도 5에 도시된 B 부분의 확대도이다.

도 10을 참조하면, 제1팬커버(171a)의 내주면 및 이와 인접하게 배치되는 제1팬(171b)의 단부 사이에는 기설정된 간격이 유지될 수 있다. 이는 제2팬커버(172a)와 제2팬(172b) 간에도 동일하게 적용될 수 있다.

아울러, 제1 및 제2팬커버(171a, 172a)는 먼지가 분리된 공기의 원활한 배출을 가이드하는 제1배기가이드(r)와 제2배기가이드(미도시)를 각각 구비할 수 있다. 제1배기가이드(r)를 기초로 이에 대하여 구체적으로 설명하면, 제1배기가이드(r)는 제1팬커버(171a)의 내주면에서 제1배기구(171e)를 향하여 라운드지게 연장될 수 있다.

한편, 청소기 본체(101)에는 제1배기구(171e)에 대응되는 제1배기홀(미도시) 및 제2배기구에 대응되는 제2배기홀(미도시)이 형성될 수 있다.

또한, 최종적으로 보다 청정한 공기가 외부로 배출될 수 있도록, 제1팬커버(171a) 및 청소기 본체(101) 중 적어도 하나에는 미세먼지필터(171c)가 장착될 수 있다. 이러한 미세먼지필터(171c)로 헤파 필터(HEPA filter)가 이용될 수 있다.

미세먼지필터(171c)는 제1배기구(171e) 및 상기 제1배기홀 중 적어도 하나를 덮도록 장착되어, 먼지가 분리된 공기에서 미세먼지를 걸러내도록 이루어진다. 마찬가지로, 제2팬커버(172a) 및 청소기 본체(101) 중 적어도 하나에도 이와 같은 미세먼지필터가 장착될 수 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 하나의 사이클론 유닛 내에 복수의 사이클론을 구비하여 흡입된 공기에서 먼지가 효율적으로 분리될 수 있다. 또한, 먼지 분리 능력이 향상될 수 있도록, 복수의 안내부재는 복수의 사이클론에 대응되도록 구비되어 흡입 유닛을 통하여 흡입된 공기를 분리하여 사이클론 유닛 내부로 유입시키도록 구성되며, 팬 유닛은 복수의 사이클론을 통과한 공기가 각각 외부로 배출될 수 있도록 구성된다. 상기 구조에 따라, 보다 효율적으로 흡입된 공기에서 먼지가 분리되고, 먼지가 분리된 공기가 외부로 배출되어, 로봇 청소기의 청소 성능이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 로봇 청소기는, 흡입된 공기를 사이클론 유닛의 내주면으로 가이드하는 흡입가이드, 팬커버의 내주면에서 배기구를 향하여 라운드지게 연장되는 배기가이드를 구비하여, 공기의 흡입 및 배출시의 소음이 저감된 로봇 청소기가 제공될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따르면, 사이클론 유닛에 의해 크기가 큰 먼지가 분리된 후, 팬 유닛의 흡기측 및 배기측 중 적어도 일측에 구비되는 미세먼지필터를 통하여 미세먼지가 분리되도록 이루어지므로, 보다 청정한 공기가 로봇 청소기 외부로 배출될 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 흡입 유닛의 후방 상측에 복수의 사이클론을 구비하는 사이클론 유닛이 배치되고, 복수의 연결부재가 흡입 유닛과 사이클론 유닛 간을 연결하도록 경사지게 연장되며, 팬 유닛이 사이클론 유닛의 후방 하측에 구비되는 새로운 구조 및 배치를 통하여, 효율적인 공간 배치를 가지며 청소 성능이 향상된 로봇 청소기가 제공될 수 있다.

또한, 먼지통의 적어도 일부가 복수의 연결부재 사이의 공간에 수용되도록 구성되는 경우, 제약된 공간 내에서 보다 큰 용적의 먼지통이 구현될 수 있다.

한편, 로봇 청소기의 진동과 소음은 주로 모터 및 팬의 구동에 기인한다. 이에 착안하여, 본 발명은 모터부를 탄성적으로 지지하는 모터 지지부재와 제1 및 제2팬부를 각각 탄성적으로 지지하는 제1 및 제2팬 지지부재를 구비하므로, 팬 유닛에서 발생되는 진동 및 이에 따른 소음이 저감될 수 있다.

나아가, 팬 유닛의 상부에는 소음저감부재가 설치되어 팬 유닛에서 발생되는 소음이 상부로 전달되는 것을 제한하도록 이루어진다. 따라서, 저소음의 로봇 청소기가 구현될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

1. 외관을 형성하는 청소기 본체;
   상기 청소기 본체에 구비되고, 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 유닛;
   원심력을 이용하여 상기 흡입 유닛을 통해 흡입된 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어지는 사이클론 유닛;
   상기 사이클론 유닛에 연결되며, 모터부 및 상기 모터부의 양측에 각각 연결되어 흡입력을 발생시키는 제1팬부와 제2팬부를 구비하는 팬 유닛; 및
   상기 청소기 본체의 바닥면과 상기 팬 유닛 사이에 배치되어 상기 팬 유닛을 지지하도록 이루어지고, 상기 팬 유닛에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 지지부를 포함하며,
   상기 지지부는,
   상기 청소기 본체의 바닥면에 설치되고, 상기 모터부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 모터 지지부재; 및
   상기 제1 및 제2팬부를 지지하도록 상기 모터 지지부재의 양측에 각각 배치되는 제1팬 지지부재와 제2팬 지지부재를 포함하는 로봇 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모터 지지부재는,
   상기 청소기 본체의 바닥면에 설치되는 베이스부; 및
   상기 베이스부에서 상부로 연장되고, 상기 모터부의 적어도 일부를 감싸도록 내측이 상기 모터부의 외주에 대응되게 형성되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 모터부는,
   모터; 및
   서로 결합되어 내부에 상기 모터를 수용하도록 형성되며, 내부에 서로 간의 결합을 위한 체결구조를 구비하고 외주의 복수의 개소에서 돌출되게 형성되는 복수의 리브를 구비하는 제1모터하우징과 제2모터하우징을 포함하며,
   상기 돌출부의 내측에는 상기 복수의 리브 중 적어도 하나에 대응되는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 베이스부와 상기 돌출부 사이에는 중공부가 형성되어, 상기 돌출부에서 상기 베이스부로 전달되는 진동을 저감시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 모터 지지부재에는 체결홀이 형성되며,
   체결부재는 상기 체결홀을 통해 상기 청소기 본체의 바닥면에 체결되어, 상기 모터 지지부재를 상기 청소기 본체에 고정시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2팬부는,
   상기 모터의 구동에 의해 회전되는 제1팬과 제2팬; 및
   상기 제1 및 제2팬을 각각 수용하도록 형성되고, 상기 청소기 본체의 바닥면과 마주하는 돌출부를 각각 구비하는 제1팬커버과 제2팬커버를 포함하며,
   상기 제1 및 제2팬 지지부재는 상기 청소기 본체의 바닥면과 상기 돌출부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 돌출부에는 돌기가 상기 청소기 본체의 바닥면을 향하여 돌출되게 형성되며,
   상기 제1 및 제2팬 지지부재에는 상기 돌기가 끼워지는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 팬 유닛은,
   상기 제1팬부 및 상기 사이클론 유닛에 구비되는 제1사이클론을 서로 연통시키는 제1연통부재;
   상기 제2팬부 및 상기 사이클론 유닛에 구비되는 제2사이클론을 서로 연통시키는 제2연통부재;
   상기 제1팬부와 상기 제1연통부재 사이에 개재되고, 상기 제1팬부에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제1연결부재; 및
   상기 제2팬부와 상기 제2연통부재 사이에 개재되고, 상기 제2팬부에서 발생되는 진동을 흡수하도록 탄성 재질로 형성되는 제2연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1연결부재는 상기 제1팬의 회전축 방향 상에 구비되는 제1흡기구를 감싸도록 환형으로 형성되며,
   상기 제2연결부재는 상기 제2팬의 회전축 방향 상에 구비되는 제2흡기구를 감싸도록 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 제1항에 있어서,
    소음이 저감되도록 상기 팬 유닛의 상부를 덮도록 배치되고, 상기 모터부를 기준으로 양측으로 연장되어 상기 제1 및 제2팬부를 덮도록 이루어지는 소음저감부재를 더 포함하는 로봇 청소기.

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