KR20180079071A

KR20180079071A - 청소기

Info

Publication number: KR20180079071A
Application number: KR1020160184448A
Authority: KR
Inventors: 선창화; 김상조
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2018-07-10
Also published as: KR101908421B1

Abstract

본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 바닥면 상의 이물질을 포함한 공기를 상기 청소기 본체 내부로 흡입하도록 형성되는 노즐부와, 상기 노즐부에 착탈 가능하도록 장착되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 상기 노즐부에 장착 시 상기 노즐부와 고정되도록 위치되는 프레임; 및 양 단부가 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 브러시 회전봉을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 브러시 회전봉의 전방에 위치되고, 상기 브러시 회전봉과 나란하게 연장되는 베이스부; 및 상기 베이스부에서 상기 바닥면을 향하여 돌출 형성되고, 상기 이물질이 통과되는 복수 개의 흡입 공간을 형성하는 돌기부를 포함한다. 이에 의하면, 바닥면 상에 놓인 크기가 큰 이물질이 흡입 유닛으로 원활하게 흡입되어 제거될 수 있다.

Description

청소기{CLEANER}

본 발명은 흡입 유동을 이용하여 바닥면의 먼지를 제거하는 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는, 구동모터에 의해 팬이 회전되고 흡입 유동이 발생되어 먼지를 흡입하도록 구성되는 진공청소기를 포함한다. 특히, 최근에는 로봇의 응용 분야가 확대됨에 따라, 일정 공간 내에서 자율 주행하며 바닥의 먼지를 흡입하거나 바닥을 걸레질하도록 이루어지는 로봇 청소기도 제작되고 있다.

사용자의 조작 또는 자율적으로 작동되는 청소기는, 바닥면의 먼지를 효과적으로 흡입하기 위하여 브러시 회전체를 구비한다. 구체적으로, 브러시 회전체는 별도의 구동모터 등에 의해 회전되도록 작동되거나, 바닥면과의 구름 마찰에 의해 회전되도록 이루어진다. 또한, 브러시 회전체는 회전체의 외주에 복수 개의 모(bristle)로 구성되는 브러시를 구비하고, 브러시가 바닥면의 먼지를 흡입구 측으로 쓸어 먼지의 흡입을 유도한다.

한편, 브러시 회전체가 바닥면에 놓였을 때, 그 전방에는 통상적으로 공기의 흡입이 가능하도록 바닥면과 이격되는 공간이 형성된다. 이 공간의 높이가 낮을수록 청소기에 흡입되는 공기의 유속 및 압력이 더 증가될 수 있지만, 다른 한편으로 이 공간을 통해 흡입 가능한 이물질의 크기가 작아지는 문제점이 있다.

다른 한편으로, 브러시 회전체가 바닥면에 놓였을 때, 그 후방에는 브러시 회전체에 의해 쓸려 들어온 이물질을 받쳐 흡입을 돕는 스퀴지(squeegee)가 배치된다. 그러나 이러한 스퀴지는 카펫 등으로 이루어진 바닥면 공간에서 청소기가 이동될 때 큰 저항으로 작용하게 된다. 스퀴지에 의해 저항이 커지면, 사용자의 청소기 조작에 많은 힘이 소모되는 문제점이 있다. 나아가, 로봇 청소기는 제어부가 인식하는 거리보다 실제 주행거리가 짧아지거나, 전혀 이동되지 않는 경우도 발생할 수 있어 문제가 된다.

이에 특허문헌 1은, 로봇 청소기의 저면에 이물을 모으는 구조물이 가변되는 구성을 제시한 바 있었다. 다만, 특허문헌 1의 구성은 이물질에 의한 가압과 바닥면에 의한 가압 지점이 동일하게 형성되어 있었고, 이물질에 의한 가압과 카펫 등에 의한 가압이 명확하게 구별되기 어려웠다.

위와 같은 문제점들을 고려하여, 적정 흡입 압력을 유지하면서 이물질이 원활하게 흡입될 수 있고, 또한, 바닥면과의 저항을 감안하여 정확하게 가변될 수 있는 흡입 유닛의 구조에 대한 개발이 필요한 실정이다.

등록특허공보 KR10-0809737 B1 (2008.02.26. 등록)

본 발명의 첫 번째 목적은, 바닥면 상의 전방에 공기가 흡입되는 공간을 통하여 상대적으로 크기가 큰 이물질이 걸리지 않고 흡입될 수 있도록 이루어지는 청소기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 두 번째 목적은, 카펫 등 마찰력이 큰 바닥면 상에서는 상 측으로 들어올려지는 스퀴지를 구비하여, 바닥면에서 원활하게 이동될 수 있도록 이루어지는 청소기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 첫 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 바닥면 상의 이물질을 포함한 공기를 상기 청소기 본체 내부로 흡입하도록 형성되는 노즐부와, 상기 노즐부에 착탈 가능하도록 장착되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 상기 노즐부에 장착 시 상기 노즐부와 고정되도록 위치되는 프레임; 및 양 단부가 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 브러시 회전봉을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 브러시 회전봉의 전방에 위치되고, 상기 브러시 회전봉과 나란하게 연장되는 베이스부; 및 상기 베이스부에서 상기 바닥면을 향하여 돌출 형성되고, 상기 이물질이 통과되는 복수 개의 흡입 공간을 형성하는 돌기부를 포함한다.

상기 베이스부는, 상기 바닥면과 마주보는 면에서 상 측으로 리세스되도록 형성되는 리세스부를 구비할 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 일 방향을 향하여 일 꼭지점이 위치되는 삼각기둥 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 일 꼭지점이 상기 바닥면으로 근접할수록 후방으로 리세스되는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 바닥면으로 근접할수록 상기 일 꼭지점의 각도가 증가되는 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 돌기부는, 상기 전방을 향하여 상기 바닥면과 나란하게 돌출되도록 이루어지는 전방 돌출부를 구비할 수 있다.

본 발명의 두 번째 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 청소기는, 청소기 본체; 및 바닥면 상의 이물질을 포함한 공기를 상기 청소기 본체 내부로 흡입하도록 형성되는 노즐부와, 상기 노즐부에 착탈 가능하도록 장착되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며, 상기 브러시 조립체는, 상기 노즐부에 장착 시 상기 노즐부와 고정되도록 위치되는 프레임; 및 양 단부가 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 브러시 회전봉을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 브러시 회전봉의 후방에 위치되어 상기 이물질의 이동을 제한하도록 형성되고 상기 바닥면과 접촉 시에는 상기 바닥면의 가압력에 의해 회전되어 상 측으로 이동되는 가변 스퀴지(squeegee)를 포함한다.

상기 가변 스퀴지는, 상기 이물질이 걸림 가능하도록 상기 브러시 회전봉과 나란하게 배치되고, 상기 바닥면을 마주보도록 전후방으로 연장 형성되는 스퀴지부; 및 상기 스퀴지부의 양 단부에서 각각 전방 상 측으로 연장 형성되어, 상기 스퀴지부보다 전방에 위치되는 일 지점을 중심으로 회전 가능하도록 상기 프레임에 지지되는 힌지부를 포함할 수 있다.

상기 프레임은, 서로 대향하도록 이격 배치되어 상기 힌지부를 각각 회전 가능하게 수용하는 회전홈을 구비하고, 상기 힌지부는, 상기 회전홈에 삽입되어 회전되도록 형성되는 회전돌기를 구비할 수 있다.

상기 프레임은, 상기 스퀴지부가 상기 바닥면을 향하여 하 측 방향으로 회전되는 것을 방지하기 위하여, 상기 힌지부의 전방을 지지하도록 형성되는 스토퍼부를 포함할 수 있다.

상기 가변 스퀴지는, 상기 바닥면과의 가압력에 의해 회전되는 중심축과 이격 배치되고 기설정된 질량을 부가하여 하 측으로 이동되는 회전력을 보강하는 질량보강부를 구비할 수 있다.

이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫 번째, 본 발명의 청소기는 프레임의 전방에 베이스부와 돌기부가 구비되어 복수 개의 흡입 공간이 형성됨으로써, 흡입을 위한 공기 압력이 일정 수준 확보되면서도 상대적으로 크기가 큰 이물질이 흡입될 수 있다. 따라서, 흡입 유닛의 전방에 큰 이물질이 걸려 제거되지 않고 잔류되는 현상을 감소시킬 수 있다.

또한, 베이스부에는 상 측을 향하는 리세스부가 부분적으로 형성됨으로써, 보다 큰 이물질이 흡입될 수 있는 공간이 마련되는 효과가 있다.

아울러, 돌기부는 흡입 유닛의 전방을 향해 꼭지점이 배치되는 삼각 기둥 형상으로 돌출 형성됨으로써, 이물질이 돌기부에 걸리지 않고 돌기부의 측면으로 우회될 수 있어, 이물질이 효과적으로 흡입될 수 있다.

나아가, 돌기부는 전방을 향하는 꼭지점이 바닥면으로 갈수록 후방으로 리세스되도록 형성됨으로써, 이물질이 돌기부에 매끄럽게 슬라이딩되어 흡입 공간을 통과할 수 있다. 그리고 장애물 등이 바닥면에서 돌출된 지역을 본 발명의 청소기가 타고 넘어 통과하기에 유리하다.

한편, 돌기부의 전방에는 바닥면과 나란하게 돌출 형성되는 전방 돌출부가 구비됨으로써, 지나치게 큰 이물질 또는 장애물이 돌기부와 바닥면 사이에 끼어 정체되는 것이 방지될 수 있다.

두 번째, 본 발명의 청소기는 브러시 회전봉의 후방에 가변 스퀴지가 장착되고, 가변 스퀴지는 바닥면과의 접촉 시 가압되어 상 측으로 회전됨으로써, 카펫 등 마찰력이 큰 바닥면에서 흡입 유닛이 원활하게 이동될 수 있다.

특히, 가변 스퀴지는 힌지부가 프레임에 결합되도록 이루어짐으로써, 브러시 조립체의 일부로서 탈착되어 스퀴지부의 청소 및 유지가 손쉽게 이루어질 수 있다. 또한, 바닥면을 마주보도록 형성되는 스퀴지부에 의해, 바닥면의 가압력이 정확하게 전달되어 가변 스퀴지가 회전될 수 있다.

나아가, 힌지를 중심으로 가변 스퀴지가 하 측 위치로 복귀된 상태에서 지지되는 스토퍼부가 구비됨으로써, 카펫 구간 등 바닥면이 돌출되는 상황이 없을 때에는 기설정된 위치에 정확하게 정지될 수 있다.

아울러, 가변 스퀴지에 질량보강부가 형성됨으로써, 가변 스퀴지가 하 측으로 복귀되는 동작의 신뢰성이 향상될 수 있다. 그리고 브러시 회전봉을 통과한 이물질에 부딪히는 등으로 가변 스퀴지가 동요되거나 밀리는 것이 제한될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 청소기의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체를 보인 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 프레임을 저면에서 보인 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 프레임을 보인 정면도.
도 5는 도 4에 도시된 라인 V를 따라 취한 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임을 보인 사시도.
도 7a는 도 6에 도시된 프레임이 일반적인 바닥면을 지나는 경우를 보인 측면 개념도.
도 7b는 도 6에 도시된 프레임이 카펫을 지나는 경우를 보인 측면 개념도.

이하, 본 발명에 관련된 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 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.

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

도 1은 본 발명에 따른 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 청소기(100)는 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120)을 포함한다.

청소기 본체(110)는 본 발명에 따른 청소기(100)의 외관을 형성한다. 도 1에 보인 것과 같이, 본 발명에 따른 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행하는 로봇 청소기일 수 있다. 이때, 바닥을 청소하는 것에는 바닥면에 존재하는 먼지 등의 이물을 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.

로봇 청소기의 실시예에서, 청소기 본체(110)는 주행을 위한 휠 유닛(111)을 구비할 수 있고, 휠 유닛(111)의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 청소기 본체(110)는 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 포함할 수 있고, 배터리는 예를 들면 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.

흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)와 연결되며, 먼지를 포함한 공기를 흡입하는 역할을 수행한다. 도 1 및 2에 보인 것과 같이, 흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치될 수 있다. 흡입 유닛(120)이 돌출되는 일측은 본 발명의 청소기가 주행하는 전방(F)이 될 수 있다. 아울러, 흡입 유닛(120)은 도 1에 보인 것과 같이 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가질 수 있다. 흡입 유닛(120)은 지면을 바라보는 저면 측에서 이물질을 공기와 함께 흡입하는 노즐부(미도시)를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 청소기(100)는 센싱 유닛(130)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 보인 것과 같이, 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)이 위치되는 청소기 본체(110)의 전방을 향하도록 배치될 수 있다. 구체적으로는 흡입 유닛(120)의 상 측에 배치될 수 있고, 본 발명의 청소기(100)에서 가장 전방에 위치하는 흡입 유닛(120)이 장애물 등과 부딪히지 않도록 지형지물을 감지할 수 있다.

한편, 청소기 본체(110)에는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 본 실시예에서는 먼지통(140)은 청소기 본체(110)의 타측인 후방(R)에 위치될 수 있고, 청소기 본체(110)의 후방(R)을 향하도록 돌출 형성될 수 있다. 아울러 먼지통(140)이 청소기 본체(110)에 장착되었을 때, 먼지통 덮개(150)가 먼지통(140)을 덮도록 이루어질 수 있다.

흡입 유닛(120)과 먼지통(140)의 연결관계에 따라, 흡입 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지를 포함하는 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입될 수 있다. 먼지는 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 분리되며, 먼지통(140)에 집진된다. 분리된 먼지는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구를 통하여 외부로 배출된다.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(160)를 보인 사시도이다. 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 청소기(100)의 흡입 유닛(120)에 장착되는 브러시 조립체(160)에 관하여 자세히 설명하기로 한다.

브러시 조립체(160)는 청소 대상 공간이 되는 바닥면과 접촉되어, 이물질이 흡입 유닛(120)으로 원활하게 유입되도록 돕는 역할을 한다. 브러시 조립체(160)는 흡입 유닛(120)의 하부면에 형성되는 노즐부(미도시)에 결합될 수 있고, 특히, 사용자에 의해 청결한 상태로 관리될 수 있도록 탈착 가능하게 수용될 수 있다.

브러시 조립체(160)는, 일반적인 진공청소기의 경우 사용자의 조작에 따라 바닥면과의 구름 마찰로 회전될 수 있고, 로봇 청소기의 경우 별도의 구동모터에 의해 자동으로 회전되도록 이루어질 수 있다. 이하에서는 도 1에 보인 로봇 청소기의 일 예를 들어 브러시 조립체(160)에 대해 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 조립체(160)는, 프레임(161) 및 브러시 회전봉(162)을 포함한다. 프레임(161)은 흡입 유닛(120)의 노즐부에 삽입 장착될 수 있는 형상으로 이루어지며, 프레임(161)에는 브러시 회전봉(162)이 회전 가능하도록 결합된다. 브러시 조립체(160)가 노즐부에 장착되면, 프레임(161)의 일부와 브러시 회전봉(162)의 일부가 바닥면과 마주보도록 위치될 수 있다.

브러시 회전봉(162)은 전방(F)을 향하여 회전되도록 좌우 양측으로 연장 형성될 수 있다. 브러시 회전봉(162)의 외주면에는 다수 개의 모(bristle)가 기설정된 패턴으로 형성된 브러시부(162a)가 형성되고, 브러시 회전봉(162)이 회전됨에 따라 브러시부(162a)는 바닥면과 접촉되도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 흡입 유닛(120)이 이물질을 포함한 공기를 흡입하기 위해서는, 흡입 유닛(120)이 바닥면에 놓일 때 공기가 흡입될 수 있는 소정의 연통 공간이 확보되어야 한다.

이때, 흡입 유닛(120)과 바닥면이 형성하는 연통 공간의 크기에 의해 흡입되는 공기의 압력이 변화될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터 등에서 공기 흡입을 위한 일정한 동력이 발생되어도, 연통 공간의 크기가 작을수록 좁은 공간으로 공기가 빠르게 유입될 수 있다. 즉, 바닥면에서 형성되는 공기의 압력이 증가되어 이물질이 흡입될 수 있는 힘이 세진다.

다만, 연통 공간의 크기가 작을 경우에는 크기가 큰 이물질이 흡입되지 못할 수 있는 문제점이 있다. 예를 들어, 바닥면으로부터 상 측으로의 높이가 낮아질수록, 바닥면에 놓인 그보다 큰 높이를 갖는 이물질은 연통 공간을 통과할 수 없게 된다. 연통 공간을 통과하지 못한 이물질은 흡입 유닛(120)의 전방(F)에 계속 잔류되어 이동되어 바닥면을 더럽힐 수 있어 문제가 된다. 특히, 자율 주행되는 로봇 청소기의 경우, 즉각적인 상황 인지 및 대처가 어려울 수 있어 문제가 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(161)은, 전방(F)에 크기가 큰 이물질을 용이하게 흡입할 수 있는 흡입 공간(S)을 형성하도록 이루어진다. 도 3은 도 2에 도시된 프레임(161)을 저면에서 보인 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 프레임(161)을 보인 정면도이다. 또한, 도 5는 도 4에 도시된 라인 V를 따라 취한 단면도이다.

도 3 내지 5를 참조하면, 프레임(161)은 베이스부(161a)와 돌기부(161b)를 구비한다. 베이스부(161a)는 브러시 회전봉(162)의 전방(F)에 형성되는 흡입 공간(S)의 전체적인 높이를 결정하도록 형성된다. 베이스부(161a)는 브러시 회전봉(162)과 나란하게 좌우 양 측으로 연장 형성되고, 결과적으로 평평한 바닥면과는 기설정된 간격으로 이격되도록 위치될 수 있다.

돌기부(161b)는, 베이스부(161a)에서 바닥면을 향하는 방향으로 돌출 형성된다. 돌기부(161b)는 복수 개가 구비될 수 있고, 베이스부(161a)의 연장 방향을 따라 기설정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 돌기부(161b)는 5개 이상 형성될 수 있고, 본 실시예에서는 도 3 및 4에 보인 것과 같이 6개의 돌기부(161b)가 베이스부(161a)에서 돌출 형성될 수 있다.

돌기부(161b)가 구비됨으로써, 베이스부(161a)와 바닥면 사이에서 길게 형성되는 흡입 공간(S)이 복수 개로 구획될 수 있다. 도 4에 보인 것과 같이, 본 실시예에서는 6개의 돌기부(161b)에 의하여 흡입 공간(S)이 7개로 구획될 수 있다.

여기서, 흡입 공간(S)이 구획되는 것은, 구획된 흡입 공간(S)이 반드시 물리적으로 분리되는 것을 의미하는 것은 아니다. 돌기부(161b)의 하단은 바닥면과 반드시 바닥면과 접촉되는 것은 아니므로, 돌기부(161b)의 하단을 통해 복수 개의 흡입 공간(S)은 서로 이어지는 공간일 수 있다. 즉, 복수 개의 흡입 공간(S)의 상단은 베이스부(161a)에 의하여 결정되고, 좌우 양단은 돌기부(161b)의 일부에 의해 결정되고 이웃한 흡입 공간(S)들과도 인접될 수 있다.

본 발명의 청소기의 전방(F)의 흡입 공간(S)이 베이스부(161a)와 돌기부(161b)에 의해 구획됨으로써, 크기가 큰 이물질이 흡입될 수 있도록 일정 높이가 확보되면서도, 이물질이 흡입될 수 있는 공기의 압력 또한 일정 수준으로 확보될 수 있다. 따라서, 흡입 유닛(120)의 흡입력은 저하되지 않고, 큰 이물질이 흡입 유닛(120)의 전방(F)에 걸려 밀려다니거나 쌓이지 않고 흡입될 수 있다.

아울러 본 실시예에서, 바닥면으로부터 베이스부(161a)까지의 높이는 모든 영역에 걸쳐 일정할 필요는 없다. 즉, 베이스부(161a)는, 바닥면과 마주보는 면에서 상 측으로 리세스되도록 형성되는 리세스부(161a1)를 구비할 수 있다.

베이스부(161a)의 하부면 일부에 리세스부(161a1)가 형성됨으로써, 부분적으로 보다 큰 이물질이 통과될 수 있는 흡입 공간(S)이 형성될 수 있다. 또한, 리세스부(161a1)에 의해 형성되는 흡입 공간(S)을 통해, 본 발명의 청소기의 일 예가 될 수 있는 로봇 청소기가 충전대에 삽입되는 공간이 확보될 수도 있다.

한편, 돌기부(161b)는 베이스부(161a)의 하부면에서 바닥면을 향하여 연장되는 것으로서, 다양한 형상을 가질 수 있다. 그 중에서도, 본 실시예에서는, 전방(F)을 향하여 일 꼭지점이 위치되는 삼각기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 도 3 및 4에서 보았을 때, 삼각기둥의 일 꼭지점이 하 측으로 연장되는 꼭지점 부분(161b1)이 전방(F)을 향해 위치될 수 있다.

이러한 삼각기둥 형상으로 돌기부(161b)가 형성되면, 돌기부(161b) 부분에 이물질이 걸릴 가능성이 감소될 수 있다. 구체적으로, 이물질이 흡입 유닛(120)의 전진 시 돌기부(161b) 바로 앞에 놓이게 되더라도, 꼭지점 부분(161b1)에 부딪혀 그와 인접하는 삼각기둥 면을 타고 돌기부(161b)를 회피하여 흡입 공간(S)으로 들어갈 수 있다. 따라서, 돌기부(161b)가 다수 개 형성되더라도, 돌기부(161b)로 인해 이물질이 정체되는 현상이 제한될 수 있는 효과가 있다.

아울러, 돌기부(161b)의 꼭지점 부분(161b1)은 바닥면에 대하여 경사를 갖도록 이루어질 수 있다. 즉, 삼각 기둥 형태의 돌기부(161b)는, 일 꼭지점이 바닥면으로 근접하여 하 측으로 갈수록 후방(R)으로 리세스되는 형상으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 3 및 5에 보인 것과 같이, 전방(F)을 향하여 위치되는 꼭지점 부분(161b1)은 바닥면에 수직으로 연장되는 것이 아니라, 사선으로 경사지게 형성될 수 있다. 꼭지점 부분(161b1)과 바닥면 사이의 각도는 대략 45도가 될 수 있다.

나아가, 돌기부(161b)의 일 꼭지점의 각도는 바닥면으로 근접할수록 증가되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 꼭지점 부분(161b1)에서 만나는 삼각기둥의 두 측면은 상부에서는 예각으로 서로 만날 수 있고, 하부에서는 둔각으로 서로 둔각으로 만날 수 있다. 이러한 형상은 꼭지점 부분(161b1)이 리세스되는 한편으로, 꼭지점 부분(161b1)에서 만나는 두 측면이 휘어지도록 형성되므로써 구현될 수 있다.

돌기부(161b)에서, 전방(F)을 향하는 꼭지점이 바닥면으로 갈수록 후방(R)으로 리세스되고, 또한 각도가 증가됨으로써, 이물질이 돌기부(161b)에 더욱 매끄럽게 슬라이딩되어 흡입 공간(S)으로 들어갈 수 있다. 이때 경우에 따라, 흡입 유닛(120) 전체가 이물질에 의해 바닥면으로부터 상 측으로 들려져 이물질을 타고 넘을 수도 있다.

또한, 전방(F)을 향해 경사진 돌기부(161b)의 형상에 의해, 본 발명의 청소기의 일 예가 되는 로봇 청소기가 문턱 등의 장애물을 타고 넘는 것이 부드럽게 구현될 수 있다.

한편 돌기부(161b)는, 도 3 및 5에 보인 것과 같이, 베이스부(161a)와 결합되는 상단에서 전방(F)을 향하여 바닥면과 나란하게 돌출되도록 이루어지는 전방 돌출부(161b2)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 전방 돌출부(161b2)는 평평한 바닥면과 평행한 반원형으로 돌기부(161b)의 상단에서 돌출될 수 있다.

본 실시예에서 전방 돌출부(161b2)는, 프레임(161)이 노즐부에 장착되었을 때 노즐부에 전방(F)을 향하여 노출되는 스크류 등을 덮어 가리도록 이루어질 수 있다. 이에 의해, 먼지 등의 이물질이 스크류 등에 끼어 잔류되는 것이 방지될 수 있다. 아울러, 로봇 청소기의 경우, 흡입 유닛(120)이 타고 넘을 수 없을 정도의 높이의 이물질 또는 장애물이 전방 돌출부(161b2)에 부딪혀 로봇 청소기의 주행이 정지될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라, 흡입 공기의 압력을 일정 수준으로 유지하고 크기가 큰 이물질을 흡입할 수 있는 흡입 공간(S)을 형성하는 프레임(161) 구조에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예로서, 브러시 회전봉(162)의 후방(R)에서 이물질을 쓸어 담는 역할을 하는 스퀴지(squeegee) 구조에 대해 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(261)을 보인 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(261)은 가변 스퀴지(261c)를 포함한다.

가변 스퀴지(261c)는 기본적으로 브러시 회전봉(162)의 회전에 의해 쓸려 넘어온 이물질을 후방(R)에서 받쳐, 이물질이 흡입 유닛(120)의 내부로 흡입되는 것을 돕는 역할을 한다. 나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 스퀴지(261c)는 위치가 가변되는 특징을 갖는다.

가변 스퀴지(261c)는 브러시 회전봉(162)의 후방(R)에 위치되며, 바닥면과 접촉 시에는 바닥면으로부터 가압되어 회전되어 상 측으로 이동되도록 이루어진다. 구체적으로, 가변 스퀴지(261c)는 스퀴지부(261c1)와 힌지부(261c2)를 포함할 수 있다.

스퀴지부(261c1)는 이물질의 이동을 제한하도록 브러시 회전봉(162)과 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 바닥면을 마주보도록 브러시 회전봉(162)이 구름 이동가능한 전방(F) 및 후방(R)과, 브러시 회전봉(162)이 연장되는 좌우 양측으로 평평하게 연장 형성될 수 있고, 고무와 같은 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

힌지부(261c2)는 스퀴지부(261c1)를 회전 이동시키는 역할을 수행한다. 힌지부(261c2)는, 스퀴지부(261c1)의 양 측 단부에서 각각 전방(F) 및 상 측으로 연장되도록 형성되고, 프레임(261)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 도 6에 보인 것과 같이, 프레임(261)의 양 측 단부에는 각각 서로 마주보도록 위치되는 회전홈(261d)이 형성되고, 힌지부(261c2)에는 회전홈(261d)에 삽입되어 회전될 수 있도록 형성되는 회전돌기(261c2')가 형성될 수 있다. 이때, 회전홈(261d)과 회전돌기(261c2')는 스퀴지부(261c1)보다 전방 상측에 위치되어 회전 중심을 형성할 수 있다.

도 7a는 도 6에 도시된 프레임(261)이 일반적인 바닥면을 지나는 경우를 보인 단면 개념도이고, 도 7b는 도 6에 도시된 프레임(261)이 카펫을 지나는 경우를 보인 단면 개념도이다. 도 7a 및 7b를 참조하면, 바닥면의 상태에 따라 가변 스퀴지(261c)의 위치가 가변될 수 있음을 확인할 수 있다.

도 7a와 같이 흡입 유닛(120)이 딱딱하고 평평한 일반적인 바닥면을 지날 때, 가변 스퀴지(261c)는 기설정된 위치에서 이물질을 막아, 이물질이 후방(R)으로 상대 이동되는 것을 제한할 수 있다. 기설정된 위치는 평평한 바닥면과 미세하게 접촉을 이룰 수도 있지만, 일정 수준의 흡입 유동이 형성되어 있으므로 반드시 바닥면과 접촉되는 위치일 필요는 없다.

한편, 도 7b에 보인 카펫과 같은 바닥면은 탄성 변형이 일어날 수 있는 특징이 있다. 본 발명의 청소기의 일 예가 되는 로봇 청소기는, 휠 유닛(111)이 바닥면 상에서 청소기 본체 및 흡입 유닛(120)을 지지하여 이동된다. 이때, 휠 유닛(111)과 접촉되는 바닥면 부분이 탄성 변형이 일어나 국부적으로 눌리게 된다. 결과적으로, 도 7a의 딱딱한 바닥면의 경우와 비교하여 도 7b의 경우 전체적인 프레임(261) 저면은 바닥면에 보다 가까이 위치될 수 있다. 이때, 가변 스퀴지(261c)는 카펫과 접촉되어 상 측으로 가압될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 구비되는 가변 스퀴지(261c)는, 도 7b와 같은 상태에서 카펫의 탄성적인 가압력에 의해 상 측으로 회전될 수 있다. 특히, 스퀴지부(261c1)는 스퀴지부(261c1)보다 상대적으로 전방(F) 및 상 측(전상방)에 위치되는 힌지부(261c2)에 의해 회전되므로, 후방(R)을 향하여 회전되어 상 측으로 들어올려질 수 있다. 이러한 힌지부(261c2)와 스퀴지부(261c1)의 상대적인 위치 관계에 의해, 도 7a와 같은 일반적인 바닥면에서 도 7b와 같은 카펫 등으로 진입될 때, 자연스럽게 스퀴지부(261c1)가 후방(R) 및 상 측(후상방)으로 이동될 수 있다.

도 7a 및 7b와 같이 작동되는 가변 스퀴지(261c)에 의해, 본 발명의 청소기(100)는 카펫 등 마찰력이 큰 바닥면을 지날 때 저항력이 감소될 수 있다. 따라서, 사용자에 의해 조작되는 진공청소기의 경우에는, 사용자가 카펫 등을 청소할 때 불편감이 완화될 수 있는 효과가 있다. 또한, 자율적으로 주행되는 로봇 청소기의 경우에는, 바닥면 저항의 변화에도 불구하고 의도되는 정확한 거리만큼 주행이 이루어질 수 있다. 나아가, 바닥면과의 마찰에 의해 스퀴지 구조가 손상될 가능성이 감소될 수 있는 효과가 있다.

또한, 앞서 설명한 것과 같이 힌지부(261c2)는 프레임(261)에 회전 가능하게 결합되므로, 브러시 조립체(160)의 일 부분을 이룬다. 브러시 조립체(160)는 흡입 유닛(120)에서 탈착 가능하므로, 이물질과의 접촉이 잦은 가변 스퀴지(261c)에 대한 청결 관리가 손쉽게 이루어질 수 있다.

아울러, 스퀴지부(261c1)가 바닥면과 마주보도록 평평하게 형성되고, 스퀴지부(261c1)의 전상방에 회전 중심이 형성됨으로써, 스퀴지부(261c1)가 이물질에 부딪히는 것과 바닥면에 의해 가압되는 것이 보다 명확하게 구별될 수 있는 이점이 있다. 즉, 이물질은 스퀴지부(261c1)의 전방에서 부딪히고, 카펫 등 바닥면의 가압력은 스퀴지부(261c1)의 저면에 지속적인 가압력으로 작용될 수 있다. 이러한 차이점은 회전 중심과의 거리 및 스퀴지부(261c1)의 접촉 면적의 명확한 차이로 나타나며, 가변 스퀴지(261c) 전체가 회전되는 토크(torque) 값을 설계하기에 유리하다.

한편, 스퀴지부(261c1)와 그보다 상대적으로 전상방에 위치되는 힌지부(261c2)의 위치관계는, 자중에 의해 스퀴지부(261c1)가 바닥면을 향해 회전되는 토크(torque)를 유발할 수 있다. 이 토크는, 도 7a 및 7b를 기준으로 반시계 방향으로 작용된다. 이러한 토크에 의해, 도 7a의 일반적인 바닥면 상태에서도 스퀴지부(261c1)가 바닥에 끌려 마찰력이 발생될 수 있고, 본 발명의 청소기(100)의 조작 및 제어가 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(261)에는 스토퍼부(261e)가 구비될 수 있다. 스토퍼부(261e)는 스퀴지부(261c1)가 바닥면을 향하여 하 측 방향으로 더 회전되는 것을 방지할 수 있도록 형성되는 구조물이다. 스토퍼부(261e)는 힌지부(261c2)의 전방(F)에 위치되도록 프레임(261)으로부터 돌출 형성될 수 있다.

스토퍼부(261e)가 형성됨에 따라, 스퀴지부(261c1)는 기설정된 위치에서 더 하 측으로는 내려올 수 없도록 지지된다. 따라서, 가변 스퀴지(261c)의 위치가 정확하게 설정될 수 있고, 가변 스퀴지(261c)의 마모 등에 의한 손상이 방지될 수 있다.

다른 한편으로, 가변 스퀴지(261c)는 스퀴지부(261c1)가 바닥면을 향해 하 측으로 회전되는 토크가 더 강화될 필요성을 가질 수 있다. 예를 들면, 흡입 유닛(120)이 카펫 등의 바닥면에서 다시 일반적인 바닥면으로 진입될 때에는, 가변 스퀴지(261c)가 신속하게 복귀되는 것이 바람직하다. 다른 예로는, 이물질이 스퀴지부(261c1)에 걸려 끌려다니는 경우에 가변 스퀴지(261c)가 밀려 회전되지 않고 이물질을 받쳐주는 일정 크기의 토크가 필요한 경우가 있을 수 있다.

이에, 가변 스퀴지(261c)는 질량보강부(261c3)를 더 구비할 수 있다. 질량보강부(261c3)는 힌지부(261c2)에 형성되는 회전돌기(261c2')를 중심으로, 스퀴지부(261c1)를 하 측으로 회전시키는 토크를 부가하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 회전 중심축이 되는 회전돌기(261c2')로부터 멀리 떨어진 스퀴지부(261c1)의 후방(R) 측에 형성될 수 있다. 경우에 따라, 질량보강부(261c3)는 가변 스퀴지(261c)보다 밀도가 높은 재질로 이루어질 수 있으며, 회전돌기(261c2')와의 거리를 고려하여 기설정된 질량을 갖도록 설계될 수 있다.

가변 스퀴지(261c)에 질량보강부(261c3)가 부가됨으로써, 가변 스퀴지(261c)가 하 측으로 복귀되는 동작이 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다. 또한, 전방(F)에서 브러시 회전봉(162)을 지난 무거운 이물질이 스퀴지부(261c1)에 부딪힐 때, 가변 스퀴지(261c)가 동요되거나 밀려 올라가는 것이 방지될 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 청소기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

100: 청소기 110: 청소기 본체
120: 흡입 유닛 130: 센싱 유닛
140: 먼지통 150: 먼지통 덮개
160: 브러시 조립체 161, 261: 프레임
161a: 베이스부 161a1: 리세스부
161b: 돌기부 161b1: 꼭지점 부분
161b2: 전방 돌출부 162: 브러시 회전봉
162a: 브러시부 261c: 가변 스퀴지
261c1: 스퀴지부 261c2: 힌지부
261c2': 회전돌기 261c3: 질량보강부
261d: 회전홈 261e: 스토퍼부

Claims

청소기 본체; 및
바닥면 상의 이물질을 포함한 공기를 상기 청소기 본체 내부로 흡입하도록 형성되는 노즐부와, 상기 노즐부에 착탈 가능하도록 장착되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며,
상기 브러시 조립체는,
상기 노즐부에 장착 시 상기 노즐부와 고정되도록 위치되는 프레임; 및
양 단부가 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 브러시 회전봉을 포함하고,
상기 프레임은,
상기 브러시 회전봉의 전방에 위치되고, 상기 브러시 회전봉과 나란하게 연장되는 베이스부; 및
상기 베이스부에서 상기 바닥면을 향하여 돌출 형성되고, 상기 이물질이 통과되는 복수 개의 흡입 공간을 형성하는 돌기부를 포함하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 베이스부는, 상기 바닥면과 마주보는 면에서 상 측으로 리세스되도록 형성되는 리세스부를 구비하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 전방을 향하여 일 꼭지점이 위치되는 삼각기둥 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
제3항에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 일 꼭지점이 상기 바닥면으로 근접할수록 후방으로 리세스되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
제3항에 있어서,
상기 돌기부는, 상기 바닥면으로 근접할수록 상기 일 꼭지점의 각도가 증가되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기.
청소기 본체; 및
바닥면 상의 이물질을 포함한 공기를 상기 청소기 본체 내부로 흡입하도록 형성되는 노즐부와, 상기 노즐부에 착탈 가능하도록 장착되는 브러시 조립체를 구비하는 흡입 유닛을 포함하며,
상기 브러시 조립체는,
상기 노즐부에 장착 시 상기 노즐부와 고정되도록 위치되는 프레임; 및
양 단부가 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 브러시 회전봉을 포함하고,
상기 프레임은, 상기 브러시 회전봉의 후방에 위치되어 상기 이물질의 이동을 제한하도록 형성되고 상기 바닥면과 접촉 시에는 상기 바닥면의 가압력에 의해 회전되어 상 측으로 이동되는 가변 스퀴지(squeegee)를 포함하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 가변 스퀴지는,
상기 이물질이 걸림 가능하도록 상기 브러시 회전봉과 나란하게 배치되고, 상기 바닥면을 마주보도록 전후방으로 연장 형성되는 스퀴지부; 및
상기 스퀴지부의 양 단부에서 각각 전방 상 측으로 연장 형성되어, 상기 스퀴지부보다 전방에 위치되는 일 지점을 중심으로 회전 가능하도록 상기 프레임에 지지되는 힌지부를 포함하는 청소기.
제7항에 있어서,
상기 프레임은, 서로 대향하도록 이격 배치되어 상기 힌지부를 각각 회전 가능하게 수용하는 회전홈을 구비하고,
상기 힌지부는, 상기 회전홈에 삽입되어 회전되도록 형성되는 회전돌기를 구비하는 청소기.
제7항에 있어서,
상기 프레임은, 상기 스퀴지부가 상기 바닥면을 향하여 하 측 방향으로 회전되는 것을 방지하기 위하여, 상기 힌지부의 전방을 지지하도록 형성되는 스토퍼부를 포함하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 가변 스퀴지는, 상기 바닥면과의 가압력에 의해 회전되는 중심축과 이격 배치되고 기설정된 질량을 부가하여 하 측으로 이동되는 회전력을 보강하는 질량보강부를 구비하는 청소기.