KR20200065531A - 바닥 전기청소차 - Google Patents

Abstract

이 발명의 바닥 전기청소차는 차체에 설치되어 바닥면에 달라붙은 미세먼지 등의 이물질을 분리시키는 브러시부(100)와, 차체에 설치되어 바닥면의 이물질을 흡입하는 흡입부(200)와, 흡입부(200)로부터 흡입된 이물질과 공기를 분리하는 분리부와, 분리부에서 분리된 공기를 정화하는 필터부와, 분리부에서 분리된 이물질을 포집하는 포집부(300)와, 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하는 측면 청소부(400)와, 측면 청소부(400)의 청소위치를 변경하도록 차체에 부착되어 차체와 벽체 간의 거리를 감지하는 거리 감지부(500), 및 거리 감지부(500)에서 수신한 거리정보를 이용해 측면 청소부(400)의 회전각을 조절해 측면 청소위치를 변경하는 제어부(600)를 포함하여 구성된다.

Description

바닥 전기청소차{Floor electric sweeper}

이 발명은 바닥 전기청소차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물 벽체의 형상에 따라 청소위치를 변경하면서 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소하는 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차에 관한 것이다.

최근, 건물의 대형화 추세에 따라 건물이 대형화되고 있으며, 도심화 현상에 따라 도시에 많은 인구가 집중되고 있는 실정이다. 이에 따라, 대형 건물, 특히 공공건물에는 많은 유동 인구가 출입하고 있으며, 그 만큼 건물의 바닥면에 많은 먼지나 이물질이 떨어지게 되므로, 건물의 바닥 청소가 중요한 문제로 대두될 수 있다.

또한, 마트의 대형화를 비롯하여 산업현장에서의 공장의 대형화가 이루어짐에 따라, 그곳에서도 바닥면에 많은 먼지나 이물질이 떨어지게 되므로, 건물의 바닥 청소가 중요한 문제로 대두될 수 있다.

이렇듯, 건물의 바닥면이 넓어짐에 따라 그 만큼 청소 면적이 넓어져 바닥의 청소가 더욱 어려운 실정이다. 그래서, 현재에는 작업자가 청소차 등을 이용하여 건물의 바닥면을 청소하고 있는 상태이다. 통상적인 건식방식의 청소차는 상호 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 롤브러시로 중앙으로 이물질을 모아서 흡입하고 이물질을 필터링한 후, 정화된 공기를 청소차의 상부에서 외부로 배출하는 형태로 구성된다(미국 특허 제7,805,802호 등).

그런데, 건물의 바닥면에는 예컨대, 사무기기, 진열장, 기계설비 등이 놓이기 때문에, 이들로 인하여 바닥의 구석구석까지 청소하기가 곤란한 경우가 많이 있다. 또한, 건물의 벽체가 높이방향으로 수직벽 형태를 갖는 것이 일반적이지만, 경우에 따라서는 바닥면 쪽이 건물의 바깥쪽 방향으로 움푹 파인 단차진 형태의 벽체를 갖기도 한다. 또한, 건물의 벽체가 길이방향으로 평편한 형태를 갖다가 기둥 등에 의해 돌출되는 형태를 갖기도 한다. 이런 경우, 움푹 파인 단차진 벽체 안쪽이나 돌출되는 코너 부위에도 먼지나 이물질이 쌓이게 되는데, 일반적인 청소차를 이용하여 이런 구석진 부분까지 청소하는데 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위한 기술로는 일본 공개특허 제2017-029728호에 공개된 "바닥청소장치 및 바닥을 청소하는 방법"에 대한 기술이 있다. 이 기술의 바닥청소장치는 차체의 하부에 클리닝 어셈블리를 장착하고, 한쪽에 코너부위를 청소하는 측부청소시스템을 갖도록 구성되어 있다. 즉, 차체의 본체로부터 측부청소시스템이 도출되는 거리를 조절하여 돌출되는 벽체의 코너 부위 등의 측면벽을 따라 이동하면서 청소하도록 구성한 것이다. 그런데, 이 기술은 측부청소시스템이 기계적으로 매우 복잡하게 구성될 뿐만 아니라, 청소가능 폭을 확장할 수 없는 단점이 있다.

미국 특허 제7,805,802호 일본 공개특허 제2017-029728호

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 건물 벽체의 형상에 따라 청소위치를 변경하면서 청소가능 폭을 확장하여 측면 바닥을 청소하는 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명은 차체에 설치되어 건물의 바닥면에 달라붙은 이물질을 분리시키는 브러시부와, 차체에 설치되어 바닥면의 이물질을 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부로부터 흡입된 이물질과 공기를 분리하는 분리부와, 상기 분리부에서 분리된 공기를 정화하는 필터부, 및 상기 분리부에서 분리된 이물질을 포집하는 포집부를 포함하는 바닥 전기청소차에 있어서, 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하는 측면 청소부와, 상기 측면 청소부의 청소위치를 변경하도록 차체에 부착되어 차체와 벽체 간의 거리를 감지하는 거리 감지부, 및 상기 거리 감지부에서 수신한 거리정보를 이용해 상기 측면 청소부의 회전각을 조절해 측면 청소위치를 변경하고 상기 측면 청소부를 작동시켜 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 측면 청소부는 청소가능 영역이 확장 가능한 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리와, 상기 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리의 일측에 각각 고정되고 맞물리는 한 쌍의 기어열, 및 상기 한 쌍의 기어열에 동력을 각각 제공하는 한 쌍의 제1 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 측면 브러시 어셈블리는 상기 기어열에 일측 단부가 고정되는 일정 길이의 연결바와, 상기 연결바의 타측 단부에 고정 결합되는 케이스와, 상기 케이스의 상부에 설치되는 2개 이상의 실린더와, 상기 2개 이상의 실린더의 로드 상단에 고정되는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 안착 고정되며 샤프트가 상기 지지판 및 케이스를 관통하여 자유롭게 승하강 가능하게 설치되는 제2 모터, 및 상기 제2 모터의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하되 일정 복원력과 유연성을 갖도록 구성되어 상기 케이스의 내부에 수납되거나 외부로 노출되는 다수개의 브러시를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 다수개의 브러시는 일정 폭과 높이를 가지며 일방향으로 일정 곡률로 굽은 형태를 가지며, 상기 제2 모터의 샤프트를 기준으로 일방향으로 일정 곡률을 갖도록 각각 배치 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 측면 브러시 어셈블리는 상기 기어열에 일측 단부가 고정되는 일정 길이의 연결바와, 상기 연결바를 상하로 관통하면서 상하부로 일정 길이로 연장하여 형성되는 케이스와, 상기 연결바의 상부에 설치되는 2개 이상의 실린더와, 상기 2개 이상의 실린더의 로드 상단에 고정되는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 안착 고정되며 샤프트가 상기 지지판을 관통하고 상기 케이스의 내부를 따라 자유롭게 승하강 가능하게 설치되는 제2 모터, 및 상기 제2 모터의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하되 유연한 소재로 형성되어 상기 케이스의 내부에 수납되거나 외부로 노출되는 다수개의 브러시를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 브러시는 단부 부분이 무겁게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 거리 감지부는 차체의 양측에 높이방향으로 일정 간격을 두고 각각 설치되어 건물 벽체의 높이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 이상의 거리 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명에 따르면, 상기 거리 감지부는 차체의 양측에 길이방향으로 일정 간격을 두고 각각 설치되어 건물 벽체의 길이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 이상의 거리 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명은 건물 벽체의 형상에 따라 청소위치를 변경하면서 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소함에 따라, 1회 청소 가능한 영역의 폭을 확장하여 청소 횟수를 줄일 수 있어 인력 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차에 대한 개념도이고,
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 측면 청소부의 구성관계를 도시한 평면도로서, 도 2는 측면 청소부가 접힌 상태의 평면도이고, 도 3은 측면 청소부가 펼쳐진 상태의 평면도이며,
도 4 및 도 5은 도 2, 도 3에 도시된 측면 청소부의 구성관계를 구체적으로 도시한 단면도로서, 도 4는 측면 청소부의 브러시가 접힌 상태의 단면도이고, 도 5는 측면 청소부의 브러시가 펼쳐진 상태의 단면도이며,
도 6 및 도 7은 도 4, 도 5에 도시된 브러시의 수납 또는 노출 상태의 평면도로서, 도 6은 브러시가 수납된 상태의 평면도이고, 도 7은 브러시가 노출된 상태의 평면도이며,
도 8 및 도 9는 측면 청소부의 다른 실시예에 따른 구성관계를 구체적으로 도시한 단면도로서, 도 8은 측면 청소부의 브러시가 접혀 수납된 상태의 단면도이고, 도 9는 측면 청소부의 브러시가 펼쳐져 회전하는 상태의 단면도이다.

아래에서, 이 발명에 따른 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 실시예의 바닥 전기청소차는 매연과 소음이 심한 디젤 보조엔진을 구동원으로 사용하던 종래 바닥 청소차의 획일적인 구성을 탈피하여 전기차용 배터리에 충전된 전기를 이용하여 해당 구성요소들을 작동시키도록 구성한 것이다. 이를 위해, 바닥 전기청소차는 메인컨트롤을 구비하되, 메인컨트롤은 컨버터를 통해 각각의 해당 구성요소들의 작동에 알맞은 전압으로 변환된 전기에너지를 공급 제어하도록 구성되고, 전기차용 배터리는 배터리 관리시스템(BMS)에 의해 과충전 방지, 과방전 방지, 셀밸런싱의 기능을 수행하여, 화재나 폭발과 같은 위험에서도 보호해 줄 수 있게 구성된다. 즉, 이 실시예의 바닥 전기청소차는 동력원을 전기차용 배터리를 이용함에 따라 일반적인 전기차와 동일 유사한 개념으로 전기에너지를 공급 제어하도록 구성된다.

또한, 이 실시예의 바닥 전기청소차는 대한민국 특허등록 제1384729호에 공개된 "소형 청소차"와 유사한 개념으로 건물의 바닥면에 있는 이물질을 분리, 흡입 및 포집하고, 공기를 정화하도록 구성한 것이다. 따라서, 이 실시예에서는 특허등록 제1384729호와 유사한 구성요소들에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차에 대한 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 바닥 전기청소차는 차체에 설치되어 바닥면에 달라붙은 미세먼지 등의 이물질을 분리시키는 브러시부(100)와, 차체에 설치되어 바닥면의 이물질을 흡입하는 흡입부(200)와, 흡입부(200)로부터 흡입된 이물질과 공기를 분리하는 분리부(도시안됨)와, 분리부에서 분리된 공기를 정화하는 필터부(도시안됨)와, 분리부에서 분리된 이물질을 포집하는 포집부(300)와, 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하는 측면 청소부(400)와, 측면 청소부(400)의 청소위치를 변경하도록 차체에 부착되어 차체와 벽체 간의 거리를 감지하는 거리 감지부(500), 및 거리 감지부(500)에서 수신한 거리정보를 이용해 측면 청소부(400)의 회전각을 조절해 측면 청소위치를 변경하는 제어부(600)를 포함하여 구성된다.

상기 브러시부(100)는 차체의 하부 양측에 설치되는 것으로서, 모터에 의해 회전하는 브러시를 갖도록 구성된다. 한편, 브러시부(100)는 모터에 의해 각각 회전하는 한 쌍의 원통형 브러시를 포함하여 구성할 수도 있다. 이때, 전방에 위치하는 원통형 브러시는 반시계 방향으로 회전하고, 후방에 위치하는 원통형 브러시는 시계방향으로 회전하도록 구성할 수 있다. 또한, 전방 및 후방의 원통형 브러시는 이들 각각의 강모들의 외주부들이 서로 접촉하도록 바닥면과 접촉되면서 서로 간에 접촉하여 배치되도록 구성되어, 바닥면에 달라붙은 미세먼지 등의 이물질을 분리한 후 흡입부(200)를 통해 효율적으로 흡입하도록 구성할 수 있다.

한편, 브러시부(100)는 브러시를 승하강시키는 승하강수단이 구비되어 사용시에는 하강시켜 브러시가 바닥면에 접촉되도록 하고, 브러시부(100)를 사용하지 않을 경우에는 브러시를 상부로 상승시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 흡입부(200)는 차체의 중앙부위에 위치하되, 흡입구가 형성된 흡입부재를 구비한다. 여기서, 흡입부재의 후단에는 바닥면에 밀착되어 흡입부재를 지지하는 보조바퀴를 구비하는 것이 바람직하다. 한편, 흡입구의 일측에는 흡입관이 연결되되, 흡입관에는 흡입력을 발생시키는 흡입팬이 연결 설치된다.

따라서, 흡입팬의 작동에 의해 흡입부재의 흡입구를 통해 바닥면으로부터 이물질이 흡입되고, 흡입된 이물질은 흡입관을 따라 이동하여 분리부로 공급된다.

상기 분리부는 차체의 상부쪽에 위치하되, 내측에 공간이 형성된 분리함체를 구비한다. 여기서, 분리함체의 내측 공간과 흡입부(200)의 흡입팬은 서로 연통하도록 구성된다. 따라서, 흡입팬에 의해 흡입된 이물질은 공기와 함께 분리함체의 내측으로 공급되어, 분리함체의 내측에 형성된 메쉬망에 의해 분리되어 이물질은 하부로 떨어지고, 공기만 상부로 이동하게 된다.

상기 필터부는 분리부의 분리함체의 상부에 설치되어 메쉬망에 의해 이물질이 분리된 공기로부터 미세먼지 등을 정화하는 역할을 하는 것으로서, 다수개의 필터를 갖도록 구성된다.

상기 포집부(300)는 차체의 후단에 위치하는 포집통을 구비하되, 이 포집통은 분리부의 분리함체의 하부에 위치하도록 구성된다. 즉, 포집통은 분리함체의 하부와 연통하게 배치된다. 따라서, 분리함체의 내측에서 공기와 분리된 이물질이 하부로 배출되어 포집통으로 투입되어 쌓이게 된다. 한편, 포집부(300)는 포집통을 분리함체 하부와 밀착 또는 분리하거나 포집통을 교체하기 위해 포집통을 승하강시키는 별도의 승하강수단을 구비하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 측면 청소부의 구성관계를 도시한 평면도로서, 도 2는 측면 청소부가 접힌 상태의 평면도이고, 도 3은 측면 청소부가 펼쳐진 상태의 평면도이다. 도 4 및 도 5은 도 2, 도 3에 도시된 측면 청소부의 구성관계를 구체적으로 도시한 단면도로서, 도 4는 측면 청소부의 브러시가 접힌 상태의 단면도이고, 도 5는 측면 청소부의 브러시가 펼쳐진 상태의 단면도이다. 그리고, 도 6 및 도 7은 도 4, 도 5에 도시된 브러시의 수납 또는 노출 상태의 평면도로서, 도 6은 브러시가 수납된 상태의 평면도이고, 도 7은 브러시가 노출된 상태의 평면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 측면 청소부(400)는 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하는 역할을 하는 것으로서, 브러시부(100)보다 전방쪽 차체에 위치되도록 구성된다. 이러한 측면 청소부(400)는 확장 가능한 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리(410)와, 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리(410)의 일측에 각각 고정되고 맞물리는 한 쌍의 기어열(420), 및 한 쌍의 기어열(420)에 동력을 각각 제공하는 한 쌍의 제1 모터(430)를 포함하여 구성된다.

상기 측면 브러시 어셈블리(410)는 기어열(420)에 일측 단부가 고정되는 일정 길이의 연결바(411)와, 연결바(411)의 타측 단부에 고정 결합되는 케이스(412)와, 케이스(412)의 상부에 설치되는 2개 또는 그 이상의 실린더(413)와, 2개의 실린더(413)의 로드 상단에 고정되는 지지판(414)과, 지지판(414)의 상단에 안착 고정되며 샤프트가 지지판(414) 및 케이스(412)를 관통하여 자유롭게 승하강 가능하게 설치되는 제2 모터(415), 및 제2 모터(415)의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하되 길이방향으로 일정 복원력과 유연성을 갖도록 구성되어 케이스(412)의 내부에 수납되거나 외부로 노출되는 다수개의 브러시(416)를 포함하여 구성된다. 한편, 연결바(411)의 하부에는 측면 브러시 어셈블리(410)의 전반적인 중량을 고려해 지면과 접촉하여 이를 지지하면서 원활하게 회전 및 이동할 수 있도록 하는 보조바퀴를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 케이스(412)는 하부가 개방된 일정 내부공간을 갖는 원통형으로 구성되어, 그 내부에 다수개의 브러시(416)를 수납하여 사용하지 않을시에 다수개의 브러시(416)를 보호하는 역할을 한다. 이때, 다수개의 브러시(416)는 제2 모터(415)의 샤프트의 둘레에 감긴 상태로 케이스(412)의 내부에 수납된다.

상기 2개의 실린더(413)는 케이스(412)의 상부에 설치되어 지지판(414)의 상단에 안착 고정되는 제2 모터(415)를 승하강시켜, 제2 모터(415)의 샤프트에 결합되는 다수개의 브러시(416)를 케이스(412)의 내부에 수납하거나 외부로 노출시키는 역할을 한다. 이때, 2개의 실린더(413)는 제어부(600)에 의해 제어된다.

상기 제2 모터(415)는 정회전 또는 역회전하여 그 샤프트에 결합되는 다수개의 브러시(416)를 샤프트를 기준으로 넓게 펼치거나 감긴 상태를 갖도록 하여, 넓게 펼쳐진 상태에서는 다수개의 브러시(416)에 의한 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하도록 하고, 감긴 상태에서는 다수개의 브러시(416)를 케이스(412)의 내부에 수납될 수 있도록 한다.

상기 다수개의 브러시(416)는 제2 모터(415)의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하는 것으로서, 길이방향으로 일정 복원력과 유연성을 갖도록 구성된다. 즉, 각각의 브러시는 일정 폭과 높이를 가지며 길이방향으로 일정 곡률로 굽은 형태를 갖는다. 이러한 다수개의 브러시(416)는 제2 모터(415)의 샤프트를 기준으로 길이방향으로 일정 곡률을 갖도록 각각 배치 결합되어 하부에 위치하는 폭 부분이 청소를 하게 된다. 한편, 각각의 브러시는 정방향 회전력을 제공하면 곡률이 커져 전체적인 브러시의 청소가능 영역이 확장되고, 역방향 회전력을 제공하면 곡률이 작아져 전체적인 브러시의 청소가능 영역이 좁아지고 케이스(412)의 내부에 수납될 수 있는 크기를 갖게 된다. 이렇듯, 이 실시예의 브러시는 제공되는 회전력에 따라 곡률이 커지거나 작아지는 형태로 변형되는 유연성과, 동력이 제공되지 않을 경우 초기의 곡률 형태로 복원되는 복원력을 갖는 재질로 구성된다. 한편, 이 실시예의 브러시는 길이방향을 따라 다관절 구조로 연결되는 형태로 구성하되, 회전력을 가하면 곡률의 바깥쪽 방향으로 펴지고 힘을 제거하면 곡률의 안쪽 방향으로 감기려는 다관절 구조로 구성할 수도 있다.

상기 기어열(420)은 제1 모터(430)에 결합되는 주동기어(421)와, 주동기어(421)에 맞물리며 일측에 측면 브러시 어셈블리(410)의 연결바(411)가 결합되는 피동기어(422)로 구성된다. 이러한 기어열(420) 및 제1 모터(430)는 차체의 하단 중앙부위에 각각 설치된다.

따라서, 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리(410)는 해당 제1 모터(430)의 회전각도에 따라 차체 밖으로 노출되는 정도의 차이가 발생하여, 측면 바닥을 청소할 수 있는 위치를 변경할 수가 있다.

상기 거리 감지부(500)는 측면 청소부(400)의 측면 청소위치를 변경하도록 차체의 양측에 각각 부착되어 차체와 벽체 간의 거리를 감지하는 것으로서, 높이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 또는 그 이상의 거리 감지센서를 포함한다. 이러한 2개의 거리 감지센서는 차체의 높이방향으로 일정 간격을 두고 차체에 각각 설치되어 높이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지한다.

예를 들어, 2개의 거리 감지센서에서 각각 감지한 거리정보가 동일할 경우에는 건물의 벽체가 높이방향으로 수직한 수직벽체를 의미하지만, 만약 하부쪽에 위치하는 거리 감지센서에서 감지한 거리정보가 상부쪽에 위치하는 거리 감지센서에서 감지한 거리정보보다 클 경우에는 바닥면 쪽이 건물의 바깥쪽 방향으로 움푹 파인 단차진 형태의 벽체를 의미한다. 따라서, 이러한 거리정보를 이용해 해당 제1 모터(430)의 회전각도를 조절해 차체 밖으로의 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리(410)의 노출 정도를 제어하여, 측면 바닥을 청소할 수 있는 위치를 변경하여 구석구석까지 청소할 수가 있다.

또한, 상기 거리 감지부(500)는 길이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 또는 그 이상의 거리 감지센서를 더 포함할 수도 있다. 이러한 2개의 거리 감지센서는 차체의 길이방향으로 일정 간격을 두고 차체에 각각 설치되어 길이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지한다.

예를 들어, 2개의 거리 감지센서에서 각각 감지한 거리정보가 동일할 경우에는 건물의 벽체가 길이방향으로 평편한 형태의 벽체를 의미하지만, 만약 전방쪽에 위치하는 거리 감지센서에서 감지한 거리정보가 후방쪽에 위치하는 거리 감지센서에서 감지한 거리정보보다 작을 경우에는 기둥 등에 의해 돌출되는 형태의 벽체를 의미한다. 따라서, 이러한 거리정보를 이용해 해당 제1 모터(430)의 회전각도를 조절해 차체 밖으로의 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리(410)의 노출 정도를 제어하여, 측면 바닥을 청소할 수 있는 위치를 변경하여 구석구석까지 청소할 수가 있다.

상기 제어부(600)는 거리 감지부(500)에서 수신한 거리정보를 이용해 측면 청소부(400)의 회전각을 조절해 측면 청소위치를 변경하도록 제어함과 더불어, 측면 브러시 어셈블리(410)를 작동시켜 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소하도록 제어한다. 즉, 제어부(600)는 한 쌍의 측면 청소부(400)가 최대한으로 회전하여 양측면으로 펼쳐지는 값을 비롯하여 거리 감지부(500)에서 수신한 거리정보에 따라 측면 청소부(400)가 회전하는 값을 프로그램화하고, 또한 측면 브러시 어셈블리(410)의 다수개의 브러시(416)를 케이스(412)의 내부에 수납하거나 밖으로 노출시키고 노출된 브러시를 회전시켜 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소하도록 프로그램화하여 구성하면 된다. 이러한 제어부(600)는 상술한 메인컨트롤 내에 상기와 같은 기능을 수행하도록 프로그램화하여 구성하면 된다.

아래에서는 상기와 같이 구성된 이 실시예의 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차의 작동관계에 대해 설명한다.

바닥 전기청소차가 공공장소, 마트, 공장 등을 운행하면서 브러시부(100)를 작동시켜 바닥면의 미세먼지 등 이물질을 분리시킴과 동시에 비산시키고, 바닥면으로부터 떨어진 이물질은 흡입팬의 작동에 의해 흡입부재에 구비된 흡입구로 흡입되어 분리함체로 공급된다. 이때, 측면 청소부(400)는 차체 밖으로 적정 범위로 펼쳐진 상태이면서 다수개의 브러시(416)의 청소가능 영역이 확장된 상태로 청소작업을 수행한다. 즉, 측면 청소부(400)는 제어부(600)의 제어에 따라 차체 밖으로 적정 범위로 펼쳐지고, 또한 측면 브러시 어셈블리(410)의 다수개의 브러시(416)가 케이스(412)의 밖으로 노출되어 바닥면에 맞닿은 상태에서 제2 모터(415)를 정회전 구동시켜 다수개의 브러시(416)의 청소가능 영역이 확장된 상태로 청소작업을 수행한다. 그로 인해, 측면 바닥에 있는 이물질이 차체의 하부쪽으로 모이게 청소한다.

이렇게 분리함체의 내측으로 공급된 이물질은 하부로 떨어져 포집부(300)의 포집통에 모이게 되고, 공기는 필터를 거쳐 깨끗하게 정화된 후 외부로 배출된다.

이렇게 측면 청소부(400)를 적정 범위로 펼쳐 일정 범위의 측면까지 청소하다가, 차체에 부착된 거리 감지부(500)에 의해 건물 벽체가 수직벽 또는 평편한 벽이 아니라고 감지할 경우에는, 제어부(600)의 제어를 통해 해당 측면 브러시 어셈블리(410)의 펼쳐진 회전각을 조절해 측면 브러시 어셈블리(410)의 케이스(412) 등이 벽체와 충돌하지 않도록 청소위치를 변경하면서 측면 바닥을 비롯한 구석진 부분까지 청소하게 된다.

예를 들어, 바닥면 쪽이 건물의 바깥쪽 방향으로 움푹 파인 단차진 형태의 벽체일 경우에는, 제어부(600)의 제어를 통해 해당 측면 브러시 어셈블리(410)의 펼쳐진 회전각을 더 크게 하여 측면 브러시 어셈블리(410)의 다수개의 브러시(416)가 단차진 벽체에 보다 가까이 위치하게 하여 그곳에 있는 이물질을 청소하게 된다. 그런데, 기둥 등에 의해 돌출되는 형태의 벽체일 경우에는, 제어부(600)의 제어를 통해 해당 측면 브러시 어셈블리(410)의 펼쳐진 회전각을 더 작게 하여 측면 브러시 어셈블리(410)의 케이스(412) 등이 벽체와 충돌하지 않으면서 측면 바닥을 청소하게 된다.

한편, 청소작업이 완료되면, 제어부(600)의 제어에 따라 제2 모터(415)를 역회전 구동시켜 다수개의 브러시(416)를 제2 모터(415)의 샤프트의 둘레에 감긴 상태를 유지한 채로 2개의 실린더(413)를 작동시켜 다수개의 브러시(416)가 케이스(412) 내에 수납되면, 제2 모터(415)의 작동을 중지한다. 그러면, 다수개의 브러시(416)는 자체의 복원력에 의해 케이스(412)의 내측면에 약간 밀착된 상태로 수납된다. 이때, 다수개의 브러시(416)가 케이스(412)의 내측면에 약간 밀착된 상태이므로, 사용을 위해 2개의 실린더(413)를 작동시키면 다수개의 브러시(416)는 케이스(412) 밖으로 원활하게 노출된다.

도 8 및 도 9는 측면 청소부의 다른 실시예에 따른 구성관계를 구체적으로 도시한 단면도로서, 도 8은 측면 청소부의 브러시가 접혀 수납된 상태의 단면도이고, 도 9는 측면 청소부의 브러시가 펼쳐져 회전하는 상태의 단면도이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 측면 청소부는 도 4 및 도 5에 도시된 측면 청소부(400)와 동일 유사하게 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리, 한 쌍의 기어열, 및 한 쌍의 제1 모터를 포함하여 구성된다. 그리고, 측면 브러시 어셈블리는 연결바(411a), 케이스(412a), 2개 또는 그 이상의 실린더(413a), 지지판(414a), 제2 모터(415a), 및 다수개의 브러시(416a)를 포함하여 구성된다. 즉, 이 실시예의 측면 청소부는 도 4 및 도 5에 도시된 측면 청소부와 그 작동 및 구성관계가 동일 유사하므로 이들에 대한 설명은 생략한다.

한편, 이 실시예의 측면 브러시 어셈블리는 실린더(413a)가 연결바(411a)의 상부에 설치되고, 케이스(412a)가 연결바(411a)를 상하로 관통하면서 상하부로 일정 길이로 연장하여 형성되며, 다수개의 브러시(416a)가 유연한 소재로 형성되어 케이스(412a) 밖으로 노출된 상태에서 회전력을 가하면 도 9와 같이 청소가능 영역이 확장되고, 회전력을 제공하지 않으면 도 8과 같이 케이스(412a) 내부로 수납되는 형태로 구성한 것이다. 이때, 브러시(416a)의 단부 부분을 무겁게 형성함으로써, 회전력을 가하면 청소가능 영역이 원활하게 확장되고, 회전력을 제공하지 않으면 각각의 브러시(416a)가 지면쪽을 향한 상태로 원활하게 수납될 수가 있다.

상기와 같이 이 실시예의 바닥 전기청소차는 건물 벽체의 형상에 따라 청소위치를 변경하면서 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소함에 따라, 1회 청소 가능한 영역의 폭을 확장하여 청소 횟수를 줄일 수 있어 인력 및 시간을 절감할 수가 있다.

이상에서 이 발명의 확장형 측면 청소기능을 갖는 바닥 전기청소차에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이다. 따라서, 이 발명이 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 이 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 그러한 변형예 또는 수정예들 또한 이 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.

100 : 브러시부 200 : 흡입부
300 : 포집부 400 : 측면 청소부
410 : 측면 브러시 어셈블리 411 : 연결바
412 : 케이스 413 : 실린더
414 : 지지판 415 : 제2 모터
416 : 브러시 420 : 기어열
421 : 주동기어 422 : 피동기어
430 : 제1 모터 500 : 거리 감지부
600 : 제어부

Claims (8)

1. 차체에 설치되어 건물의 바닥면에 달라붙은 이물질을 분리시키는 브러시부와, 차체에 설치되어 바닥면의 이물질을 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부로부터 흡입된 이물질과 공기를 분리하는 분리부와, 상기 분리부에서 분리된 공기를 정화하는 필터부, 및 상기 분리부에서 분리된 이물질을 포집하는 포집부를 포함하는 바닥 전기청소차에 있어서,
   청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥에 있는 이물질을 차체의 하부쪽으로 모아 청소하는 측면 청소부와, 상기 측면 청소부의 청소위치를 변경하도록 차체에 부착되어 차체와 벽체 간의 거리를 감지하는 거리 감지부, 및 상기 거리 감지부에서 수신한 거리정보를 이용해 상기 측면 청소부의 회전각을 조절해 측면 청소위치를 변경하고 상기 측면 청소부를 작동시켜 청소가능 영역을 확장하여 측면 바닥을 청소하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 측면 청소부는 청소가능 영역이 확장 가능한 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리와, 상기 한 쌍의 측면 브러시 어셈블리의 일측에 각각 고정되고 맞물리는 한 쌍의 기어열, 및 상기 한 쌍의 기어열에 동력을 각각 제공하는 한 쌍의 제1 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측면 브러시 어셈블리는 상기 기어열에 일측 단부가 고정되는 일정 길이의 연결바와, 상기 연결바의 타측 단부에 고정 결합되는 케이스와, 상기 케이스의 상부에 설치되는 2개 이상의 실린더와, 상기 2개 이상의 실린더의 로드 상단에 고정되는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 안착 고정되며 샤프트가 상기 지지판 및 케이스를 관통하여 자유롭게 승하강 가능하게 설치되는 제2 모터, 및 상기 제2 모터의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하되 길이방향으로 일정 복원력과 유연성을 갖도록 구성되어 상기 케이스의 내부에 수납되거나 외부로 노출되는 다수개의 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 다수개의 브러시는 일정 폭과 높이를 가지며 길이방향으로 일정 곡률로 굽은 형태를 가지며, 상기 제2 모터의 샤프트를 기준으로 길이방향으로 일정 곡률을 갖도록 각각 배치 결합되는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 측면 브러시 어셈블리는 상기 기어열에 일측 단부가 고정되는 일정 길이의 연결바와, 상기 연결바를 상하로 관통하면서 상하부로 일정 길이로 연장하여 형성되는 케이스와, 상기 연결바의 상부에 설치되는 2개 이상의 실린더와, 상기 2개 이상의 실린더의 로드 상단에 고정되는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 안착 고정되며 샤프트가 상기 지지판을 관통하고 상기 케이스의 내부를 따라 자유롭게 승하강 가능하게 설치되는 제2 모터, 및 상기 제2 모터의 샤프트에 고정되어 측면 바닥을 청소하되 유연한 소재로 형성되어 상기 케이스의 내부에 수납되거나 외부로 노출되는 다수개의 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 브러시는 단부 부분이 무겁게 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 거리 감지부는 차체의 양측에 높이방향으로 일정 간격을 두고 각각 설치되어 건물 벽체의 높이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 이상의 거리 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 거리 감지부는 차체의 양측에 길이방향으로 일정 간격을 두고 각각 설치되어 건물 벽체의 길이방향에 대해 차체와 벽체 간의 거리를 각각 감지하는 2개 이상의 거리 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 전기청소차.

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