KR20230134621A - 습식 청소 장치 - Google Patents
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Abstract
청소기 헤드(100) 및 부압 발생기 설비(280)를 포함하는 습식 청소 장치(278)가 제공된다. 청소기 헤드는 적어도 하나의 오물 입구(142A), 및 적어도 하나의 오물 입구를 덮는 다공성 재료(168)를 갖는다. 부압 발생기 설비는 유체를 다공성 재료를 통해 적어도 하나의 오물 입구 내로 흡인하기 위해 습식 청소 장치 내부에 유동을 제공하도록 구성된 부압 발생기(178)를 포함한다. 부압 발생기 설비는 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성된다.
Description
본 발명은 청소기 헤드를 포함하는, 습식 걸레 디바이스와 같은 습식 청소 장치에 관한 것이다. 습식 청소 장치는, 예를 들어 바닥, 실내 표면 또는 창문을 청소하기 위해 사용될 수 있다.
청소될 표면으로부터 물을 제거하는 습식 청소 장치, 예를 들어 습식 걸레 디바이스가 알려져 있다. 그러한 습식 청소 장치는 또한 세정 액체, 예컨대 물을 청소될 표면에 가하고, 이어서 액체를 예컨대 적합한 천 조각(cloth)으로 제거할 수 있다.
일부 습식 청소 장치는 청소될 표면으로부터 물을 제거하기 위한 동력식 채집 기능을 갖는다. 예를 들어, 습식 진공 청소기는 액체 소적(droplet)들이 디바이스에 들어가게 하기 위해 액체 소적들에 충분한 전단력을 가하도록 충분한 공기 속도(예컨대, 10 m/s 이상) 및/또는 브러시 힘을 생성함으로써 액체를 채집할 수 있다. 그러한 진공 청소기를 위한 전형적인 동력 소비 값은 예를 들어 수백 와트 정도로 상대적으로 높다.
습식 청소 장치가 세정 액체를 전달하는 것뿐만 아니라 흡입을 사용하여 액체를 채집하도록 마련된 때에 추가의 난제가 발생할 수 있다. 둘 모두의 기능을 제공하는 것은, 적어도 일부 설계에서, 세정 액체가 비효율적으로 사용된다는 위험이 있을 수 있다.
또한, 사용 동안 또는 심지어 사용 후에, 세정 액체의 불완전하게 제어된 전달이 세정 액체에 의한 주변 환경의 적셔짐(soaking)을 초래한다는 위험이 있을 수 있다. 청소될 표면의 그러한 적셔짐은, 적어도 일부 상황에서, 특히 상대적으로 낮은 동력의 채집 시스템이 사용될 때, 장치의 채집 기능에 의해 쉽게 해결되지 않을 수 있다.
일부 설계에서, 채집 기능은 또한 청소될 습윤 표면 위에서의 그러한 습식 청소 장치의 청소기 헤드의 이동을 방해하는 위험이 있을 수 있다.
미국 특허 출원 공개 제2019/380553 A1호는 표면 상호작용 층, 표면과 접촉하는 표면 상호작용 층을 통해 표면에 세정 유체를 공급하기 위해 표면 상호작용 층에서 세정 유체 채널이 제공된 세정 유체 공급부를 포함하는 청소 디바이스를 개시한다. 청소 디바이스는 표면과 접촉하는 표면 상호작용 층을 통해 표면으로부터의 오염된 물을 부압에 의해 배출하기 위해 표면 상호작용 층에서 오염 유체 채널을 갖는 오염 유체 배출부를 더 포함한다.
대한민국 등록실용신안 제940 001 037 Y1호는 습식 걸레를 갖는 진공 청소기를 개시한다.
국제 출원 공개 WO 2016/008773 A1호는 다공성 재료 상에 배치된 천 조각, 천 조각에 의해 흡수된 액체를 수집하기 위한 저장조, 및 천 조각으로부터 저장조 내로 액체를 전달하도록 저장조 내에 부압을 가하기 위한 설비를 포함하는 표면 청소 디바이스를 개시한다. 다공성 재료의 기공 크기는 1 μm 내지 50 μm이다.
독일 특허 출원 공개 제10-2013-223864 A1호는 진공 청소기의 흡입 노즐을 통해 공기 유동을 생성하는 팬(fan) 모터를 갖는 팬을 구비하는 진공 청소기를 작동시키기 위한 방법을 개시한다. 진공 청소기의 제어 디바이스는 처리될 바닥재(floor covering) 카테고리에 따라 팬을 제어한다.
독일 특허 제10-2007-059930 B3호는 적어도 하나의 모터, 먼지 분리 디바이스 및 흡입 노즐을 갖는 진공 청소기의 모터 출력을 제어하거나 조절하기 위한 디바이스를 개시한다. 디바이스는 흡입 노즐의 영역에서 부압을 검출하기 위한 제1 센서를 채용한다.
독일 특허 출원 공개 제10-2011-078388 A1호는 하우징, 2차 공기 유동을 위한 입구 개구, 2차 공기 유동을 위한 출구 개구, 및 입구 개구와 출구 개구 사이의 유동 연결을 차단하기 위한 압력-의존 폐쇄 수단을 갖는, 진공 청소기용 2차 공기 밸브를 개시한다. 흡입 노즐, 흡입 노즐에 연결된 흡입 팬, 유동 채널에 배열된 먼지 분리 디바이스, 전기 또는 전자 질의 수단을 갖는 압력 센서, 및 흡입 채널 내로 2차 공기 유동을 선택적으로 공급하기 위한 2차 공기 밸브를 갖는 진공 청소기가 추가로 개시된다.
본 발명은 청구범위에 의해 한정된다.
본 발명의 일 태양에 따른 예들에 따르면, 습식 청소 장치로서, 적어도 하나의 오물 입구 및 적어도 하나의 오물 입구를 덮는 다공성 재료를 갖는 청소기 헤드; 및 유체를 다공성 재료를 통해 적어도 하나의 오물 입구 내로 흡인하기 위해 습식 청소 장치 내부에 유동을 제공하도록 구성된 부압 발생기를 포함하는 부압 발생기 설비를 포함하고, 부압 발생기 설비는 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성되는, 습식 청소 장치가 제공된다.
다공성 재료는 청소될 표면 상의 액체와 접촉하도록 배열될 수 있다.
다공성 재료는 예를 들어 다공성 천(fabric) 및/또는 다공성 폼(foam)을 포함할 수 있다. 다공성 천은 예를 들어 극세사 천일 수 있다.
다공성 재료 층의 기공들 내에 보유되는 액체의 표면 장력은 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다. 이러한 표면 장력은 극복될 수 있는데, 이는 청소될 표면 상의 액체와 접촉하게 되는 다공성 재료의 외부 상의 지점(또는 지점들)에서 공기-액체 표면이 제거되어, 액체가 다공성 재료를 통해 오물 입구(들)의 방향으로 운반되게 함을 의미한다.
다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하는 부압 발생기 설비에 의해, 다공성 재료를 통한 유체 운반이 유리하게 제어될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 그러한 제어는 다공성 재료 내에서의 그리고 그의 하류측에서의 거품 축적을 최소화할 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기 설비는 압력이 미리 결정된 압력 임계치 이상으로 유지되도록 유동을 제어하도록 구성된다.
압력을 미리 결정된 임계치 이상으로 유지하도록 유동을 제어함으로써, 습식 청소 장치의 안정하고 효율적인 작동이 용이해질 수 있다. 특히, 압력을 미리 결정된 임계치 이상으로 유지하는 것은, 부압 발생기가 예를 들어 간헐적으로 비활성화됨/오프 상태로 절환됨으로써 더욱 효율적으로 작동되어서 다공성 재료의 전술된 능력을 이용하여 덮인 오물 입구(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있음을 의미할 수 있다.
다공성 재료의 각각의 기공은 기공 내에 있는 (잔류) 액체의 표면 장력이 더 이상 내부 부압을 견딜 수 없고 무너지는 소정 파괴 압력을 가질 수 있다. 이것이 일어날 때, 기공은 그 내부에 수용된 액체에 의해 더 이상 효과적으로 폐쇄될 수 있는 것이 아니라, 대신에 오물 입구(들) 내로 공기를 운반할 수 있다. 발포 세제가 세정 액체에 포함될 때 대응하여 문제가 일어날 수 있다. 파괴된 기공들은, 오물 입구(들) 및 그의 하류측에서 상대적으로 많은 양의 거품을 생성하는 위험이 있을 수 있는, 부압 발생기, 예컨대 펌프의 속도로 공기를 운반하는 것을 시작할 수 있다.
따라서, 전술된 미리 결정된 압력 임계치는, 예를 들어 다공성 재료의 기공들의 적어도 일부, 예컨대 기공들의 대부분 또는 전부의 파괴 압력에 도달되는 것을 피하도록 설정될 수 있다. 이는 세제가 사용되고 있을 때 거품 관련 작동 문제를 피하는 것을 도울 수 있다.
따라서, 미리 결정된 압력 임계치는 부압, 다시 말하면 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부와 청소기 헤드의 외부, 예컨대 대기압 사이의 압력차를 (예컨대, 최대로) 2000 Pa 내지 13500 Pa, 바람직하게는 2000 Pa 내지 12500 Pa, 더 바람직하게는 5000 Pa 내지 9000 Pa, 가장 바람직하게는 7000 Pa 내지 9000 Pa의 범위 내의 값으로 제한하도록 설정될 수 있다.
다공성 재료의 파괴 압력은 (대기압을 기준으로) 음인 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치 내부의 압력이 이러한 음압 위에서 유지될 수 있다. 다른 한편, 다공성 재료의 파괴 압력이 (진공, 0 Pa을 기준으로) 절대 압력이라면, 여전히 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치 내부의 압력은, 특히 압력을 미리 결정된 임계치 이상으로 유지하도록 제어되는 유동을 통해, 그러한 절대 압력을 초과하여 유지될 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기 설비는, 적어도 하나의 덮인 오물 입구에서의 압력의 측정치를 감지하도록 배열된 센서, 및 압력의 측정치에 기초하여 유동을 제공하기 위해 부압 발생기를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
제어기, 예컨대 마이크로컨트롤러는 센서로부터 센서 신호를 수신할 수 있고, 센서 신호에 기초하여, 제어 신호를 부압 발생기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호는 유동을 제공하기 위해 활성화하도록 또는 유동을 중단시키기 위해 비활성화하도록 부압 발생기를 트리거링할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 신호는, 센서 신호에 따라, 유동을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
이러한 방식으로 부압 발생기에 의해 제공되는 유동의 비활성화 또는 감소는 습식 청소 장치의 동력 소비를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 이는 습식 청소 디바이스가 배터리 급전되는/급전가능한 예들에서 배터리 전력을 보존하고 이에 의해 실행시간을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
부압 발생기가 제어기 및 센서를 포함하는 실시예들에서, 제어기는 적어도 하나의 덮인 오물 입구에서의 압력이 전술된 미리 결정된 압력 임계치 이상으로 유지되도록 부압 발생기에 의해 제공되는 유동을 제어하도록 구성될 수 있다.
비제한적인 예에서, 예컨대 비례 적분 제어기를 포함하거나 이의 형태인 제어기(압력의 감지된 측정치를 원하는 작동 압력과 비교하고, 비교에 기초하여 부압 발생기를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 센서는 다공성 재료와 적어도 하나의 오물 입구 사이의 공동; 및 적어도 하나의 오물 입구를 부압 발생기와 연결하는 튜브 중 적어도 하나에서의 압력의 측정치를 감지하도록 배열된다.
공동에서의 압력의 측정치를 감지하는 것이 특히 유리할 수 있는데, 그 이유는 유동이 사용 동안 다공성 재료의 특성들에 대해 더 직접적으로 조정될 수 있기 때문이다.
압력의 측정치가 튜브에서 감지되도록 센서를 배열하는 것은 습식 청소 장치에 센서를 통합하는 상대적으로 간단한 방식을 제공할 수 있다.
센서는, 센서가 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력의 측정치를 감지할 수 있다면, 임의의 적합한 유형의 센서일 수 있다. 예를 들어, 센서는 압력 센서, 예컨대 미세전자기계 시스템(microelectromechanical system, MEMS) 압력 센서를 포함한다.
일부 실시예에서, 부압 발생기 설비는 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성된 기계식 조절기를 포함한다. 그러한 기계식 조절기는 덮인 오물 입구(들)에서의 압력에 기초하여 유동에 대해 상대적으로 간단하고 강건하며 저렴한 제어를 제공할 수 있다.
비제한적인 예에서, 기계식 조절기는 작동이 부압 발생기를 제어하는 스위치; 및 압력에 응답하여 스위치를 작동시키도록 구성된 편향가능 부재, 예컨대 멤브레인을 포함한다.
그러한 기계식 조절기, 본 경우에서의 전기기계식 조절기는, 예를 들어 압력이 미리 결정된 압력 임계치 이상일 때, 멤브레인에 의한 스위치의 작동, 예컨대 부압 발생기를 비활성화하는 것이 일어나도록 구성될 수 있다.
이러한 스위치-멤브레인 설비는 추가 제어기, 예컨대 마이크로컨트롤러에 대한 요건 없이 압력에 기초하여 유동을 제어하는 간단하고 저렴한 방식을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 기계식 조절기는 부압 발생기와 적어도 하나의 오물 입구 사이의 유체 연통을 제어하도록 배열된 밸브를 포함한다.
그러한 실시예들에서, 밸브는 밸브 시트 및 밸브 부재를 포함할 수 있으며, 밸브 부재는 부압 발생기와 적어도 하나의 오물 입구 사이의 유체 연통을 허용하도록 밸브 부재가 밸브 시트로부터 분리되는 초기 위치, 및 부압 발생기와 적어도 하나의 오물 입구 사이의 유체 연통을 제한하도록, 일부 예들에서 차단하도록 밸브 부재가 밸브 시트에 맞닿는 폐쇄 위치를 채택하도록 구성된다.
밸브 부재는 예를 들어 초기 위치에서 편향되지 않은 프로파일을 채택하는 가요성 고무 멤브레인의 형태일 수 있고, 따라서 덮인 오물 입구(들)에 부압이 없을 때 밸브 시트로부터 공간적으로 제거된다. 부압 발생기, 예컨대 펌프가 활성화된 후에, 덮인 오물 입구(들) 및 기계식 조절기에서 부압이 생성될 수 있다. 부압은 기계식 조절기 내의 고무 멤브레인의 노출된 표면에 작용할 수 있으며, 이는 따라서 밸브 시트의 방향으로 내향으로 편향되기 시작하여 밸브가 폐쇄 위치를 향해 전이할 수 있다.
일부 실시예에서, 밸브는 압력이 미리 결정된 압력 임계치 미만일 때, 밸브 부재가 적어도 하나의 덮인 오물 입구에서의 압력에 의해 이동되어 밸브 시트에 맞닿도록 구성된다.
밸브 부재가 가요성 고무 멤브레인의 형태인 전술된 비제한적인 예에서, 임계 압력은 가요성 고무 멤브레인과 밸브 시트 사이의 거리에 의해 적어도 부분적으로 설정/미리 결정될 수 있다. 거리가 클수록, 밸브 시트와 접촉하도록 고무 멤브레인을 변형시키기 위해 필요한 덮인 오물 입구(들)에서의 부압이 더 높다(또는 동등하게 압력이 더 낮다).
일부 실시예에서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료의 제한 기공 직경은 15 μm 이상이다.
15 μm 이상의 그러한 제한 기공 직경이 기공들이 그를 통한 효율적인 액체 운반을 위해 충분히 큰 것을 보장하면서 상대적으로 큰 부압을 유지하는 것을 도울 수 있음이 (본 명세서에서 추가로 후술되는 바와 같이) 실험적으로 밝혀졌다. 후자와 관련하여, 이러한 관찰이 이론에 의해 지지됨에 유의하는데, 이는 푸아죄유(Poiseuille) 방정식을 사용하여 근사화될 때, 더 작은 기공들에 의해 유동 저항이 4제곱으로 증가할 수 있음을 뜻한다.
동등하게, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료의 기포점 압력은 13500 Pa 이하일 수 있다.
일부 실시예에서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료의 제한 기공 직경은 105 μm 이하이다. 제한 기공 직경에 대한 이러한 상한은 다공성 재료에 의해 충분한 부압이 유지가능함을 보장하는 것을 돕는다.
동등하게, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료의 기포점 압력은 2000 Pa 이상일 수 있다.
일부 실시예에서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료의 제한 기공 직경은 15 μm 이상 105 μm 이하이다.
유량을 상한으로 제한하는 것은, 기공들이 부압을 견딜 수 없어서 "파괴"되어 결과적으로 상당한 양의 공기가 습식 청소 장치의 내부에 들어가고, 이것이 결국 더 많은 동력을 소비하는 더 큰 펌프를 필요로 할 수 있는 위험을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기는 2000 cm3/분 이하인 다공성 재료를 통한 유량을 제공하도록 구성된다.
그러한 유량은 전술된 종래의 습식 진공 청소기보다 상당히 더 낮을 수 있다. 동력은 유량에 압력차를 곱한 것과 동일하므로, 최대 동력 소비 시나리오로서 이러한 최대 2000 cm3/분 유량(0.03 l/s)을 전술된 최대 13500 Pa 압력차와 조합함으로써, 습식 청소 장치의 동력 소비가 최소화될 수 있다. 이는 습식 청소 장치가, 예컨대 더 작은 배터리를 사용하여 상대적으로 콤팩트하게 제조될 수 있게 하고/하거나 상대적으로 긴 실행시간을 가질 수 있게 할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 부압 발생기는 15 cm3/분 이상인 다공성 재료를 통한 유량을 제공하도록 구성될 수 있다.
이는 충분히 신속한, 청소될 표면으로부터의 액체의 채집에 기여할 수 있다. 일부 실시예에서, 15 cm3/분 하한은 청소기 헤드에 또한 포함된 세정 액체 출구(들)로부터의 세정 액체의 유량과 동일하거나 이를 초과하도록 설정될 수 있다.
보다 일반적으로, 부압 발생기는 유동이 제공되고 있을 때 유동이 15 내지 2000 cm3/분, 바람직하게는 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위이도록 구성될 수 있다.
그러한 유동, 즉 유량은 다공성 재료의 부압-유지 능력을 이용할 수 있고, 에너지 소비를 제한하면서 충분한 액체 채집을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기는 덮인 오물 입구 설비에서의 압력에 응답하여 유체를 다공성 재료를 통해 적어도 하나의 오물 입구 내로 흡인하기 위한 유동을 제어하도록 구성된 펌프를 포함한다.
그러한 실시예에서, 이는 덮인 오물 입구 설비에서의 압력에 응답하여 유동을 제어하는 부압 발생기/펌프 그 자체일 수 있다.
그러한 펌프는 압력-제한식 펌프로서 간주될 수 있다. 압력-제한식 펌프는 펌프가 연결되는 튜브에 걸쳐 소정 압력차를 생성할 수 있다. 원칙적으로, 이러한 펌프 압력은 오물 입구(들)를 덮는 다공성 재료에 필요한 압력으로 조정될 수 있다.
펌프, 예컨대 압력-제한식 펌프는 예를 들어 원심 펌프를 포함하거나 이것일 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 펌프는 청소기 헤드에 배열된 액체 펌프를 포함할 수 있다.
액체 펌프를, 예컨대 예를 들어 청소기 헤드에 결합된 손잡이 내에 또는 그 상에 배열하는 것과 대조적으로, 청소기 헤드에 배열함으로써, 펌프의 높이 및 따라서 압력(정압)은 바닥에 대한 손잡이의 배향에 의존하지 않을 수 있다.
대안적인 예들에서, 액체 펌프는 청소기 헤드에 결합된 손잡이 내에 배열될 수 있다. 이는 습식 청소 장치의 제조를 용이하게 할 수 있는데, 그 이유는 청소기 헤드에서보다 손잡이 내에 액체 펌프를 위한 더 많이 이용가능한 공간이 있을 수 있기 때문이다.
일부 실시예에서, 습식 청소 장치는 액체를 수집하기 위한 오염 액체 수집 탱크를 포함하고, 이때 부압 발생기 설비는 상기 유동이 적어도 하나의 오물 입구로부터 오염 액체 수집 탱크로 액체를 흡인하도록 배열된다.
전술된 액체 펌프는 예를 들어 오물 입구(들)와 그러한 오염 액체 수집 탱크 사이에 배열될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 펌프는 오염 액체 수집 탱크의 하류측에 배열된 공기 펌프를 포함할 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 다공성 재료는 적어도 하나의 오물 입구에 밀봉식으로 부착된 다공성 재료 층을 포함한다. 이는 습식 청소 장치에 포함된 부압 발생기에 의해, 유동이 가해지거나 가해지지 않는 오물 입구(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다.
다공성 재료 층의 액체 채집 영역이 예를 들어, 예컨대 적어도 하나의 오물 입구의 각각 주위에서의 다공성 재료 층의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해진다.
밀봉 부착부는 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 적어도 하나의 오물 입구의 각각의 주위에서 다공성 재료 층을 접착 또는 용접함으로써, 예를 들어 개구(들)가 오물 입구(들)를 한정하는 하나 이상의 튜브 주위에서 다공성 재료 층을 접착 및/또는 용접함으로써 구현될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 중합체 필름과 같은 불투과성 부분이 다공성 재료 층의 표면 상으로 밀봉되며, 이러한 표면은 오물 입구(들)에 그리고 오물 입구(들) 주위에 노출된다.
일부 실시예에서, 다공성 재료는 하나 이상의 추가 다공성 재료 층을 포함한다.
하나 이상의 추가 다공성 재료 층의 포함은, 오물 입구(들)에 밀봉식으로 부착된 다공성 재료 층에 더하여, 오물 입구(들)에서 유지될 수 있는 부압을 증가시키는 것을 도울 수 있다. 이는 결국 더 효율적으로 작동되도록 전술된 부압 발생기를 도울 수 있다.
그러한 추가 다공성 재료 층(들)은, 예를 들어, 다공성 재료 층의 외부 표면 상에 배열되어, 다공성 재료의 두께 방향으로 적어도 하나의 오물 입구로부터 가장 먼 추가 다공성 재료 층의 외부 표면이 청소될 표면과 접촉하도록 한다.
일부 실시예에서, 다공성 재료는 10 mm 이하, 더 바람직하게는 5 mm 이하, 가장 바람직하게는 3 mm 이하의 두께를 갖는다. 그러한 최대 두께는 다공성 재료를 통한 유동 저항의 최소화에 기여할 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 재료를 통한 200 cm3/분 유동에서의 유체 운반 압력은 ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A에 의해 결정되는 바와 같은 기포점 압력에 0.25를 곱한 것보다 작다.
이는 다공성 재료를 통한 유동 저항이 상대적으로 낮은 수준으로 유지됨을 의미할 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 재료는 다공성 천, 다공성 플라스틱, 및 폼 중 하나 이상을 포함한다.
그러한 다공성 플라스틱은 예를 들어 플라스틱 과립들의 소결된 메시의 형태를 취할 수 있다.
다공성 재료가 그러한 다공성 플라스틱을 포함하는 실시예들에서, 예컨대 직조 다공성 천과 같은 다공성 천을 포함하는 하나 이상의 추가 다공성 재료 층이 다공성 플라스틱의 외부 표면 상에 배열될 수 있다. 그러한 추가 다공성 재료 층(들)은 다공성 플라스틱보다 물에 의해 더 습윤가능할 수 있으며, 따라서 물에 의해 습윤될 때 청소될 표면과 접촉하기에 더 적절할 수 있다.
다공성 직조 천, 가장 바람직하게는 직조 극세사 천을 포함하는 다공성 재료가 특히 언급된다. 그러한 직조 극세사 천은 습식 청소 장치에서 필요한 부압의 달성을 용이하게 할 수 있다.
그러한 다공성 직조 천, 특히 그러한 직조 극세사 천은, 특히 그의 직조의 촘촘함을 통해, 제한 직경에 대한 상기 범위들을 만족시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드는 세정 액체가 전달가능하도록 통과하는 적어도 하나의 세정 액체 출구를 포함한다.
습식 청소 장치는 세정 액체를 수용하기 위한 세정 액체 저장조를 포함하는 세정 액체 공급부를 포함할 수 있으며, 세정 액체 저장조는 적어도 하나의 세정 액체 출구와 유동적으로 연통가능하거나 유체 연통한다.
그러한 세정 액체 공급부는 예를 들어 세정 액체 저장조 및 전달 설비, 예컨대 세정 액체를 적어도 하나의 세정 액체 출구로 그리고 이를 통해 운반하기 위한 펌프를 포함하는 전달 설비를 포함할 수 있다.
세정 액체 공급부 및 적어도 하나의 세정 액체 출구는 예를 들어 청소될 표면을 향한 세정 액체의 연속 전달을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 연속 전달은 예를 들어 부압 발생기가 유동을 제공하고 있는 것과 동시에 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 공급부는 세정 액체를 세정 액체 저장조로부터 적어도 하나의 세정 액체 출구로 그리고 이를 통해 펌핑하도록 배열된 펌프를 포함한다.
일부 실시예에서, 세정 액체 공급부 및 부압 발생기 적어도 하나의 세정 액체 출구를 통해 전달되는 세정 액체의 유동이 부압 발생기에 의해 적어도 하나의 오물 입구에 제공되는 유동보다 더 낮도록 구성된다.
이는 청소될 표면이 세정 액체로 과도하게 습윤되지 않는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 세정 액체의 유동은 20 내지 60 cm3/분의 범위일 수 있고, 부압 발생기에 의해 제공되는 유동은 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위일 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 습식 청소 장치는 습식 걸레 디바이스이다.
다른 예들에서, 습식 청소 장치는 예를 들어 창문 청소기, 스위퍼(sweeper), 또는 습식 진공 청소기, 예컨대 캐니스터-유형, 스틱-유형, 또는 직립-유형 습식 진공 청소기이거나 이를 포함할 수 있다.
습식 청소 장치는 일부 예에서 바닥의 표면과 같은 청소될 표면 상에서 청소기 헤드를 예컨대 하나의 청소 방향으로 자율적으로 이동시키도록 구성된 로봇 습식 진공 청소기 또는 로봇 습식 걸레 디바이스이거나 이를 포함할 수 있다.
습식 청소 장치는 부압 발생기가 부압 발생기에 전기적으로 연결된 배터리에 의해 급전가능한 배터리-급전식 습식 청소 장치일 수 있다.
부압 발생기의 흡입이 제공되는 오물 입구(들)를 덮는 다공성 재료에 의해 제공될 수 있는 동력 소비-감소 효과는 습식 청소 장치를 배터리 급전식 작동에 특히 적합하게 만들 수 있다.
청소기 헤드와 관련하여 본 명세서에 기술된 실시예들은 습식 청소 장치에 적용가능할 수 있고, 습식 청소 장치와 관련하여 본 명세서에 기술된 실시예들은 청소기 헤드에 적용가능할 수 있다.
이제 본 발명의 예들이 첨부 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
도 1은 일례에 따른 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 청소기 헤드에 포함되는 세정 액체 분배 스트립의 개략 단면도를 제공한다.
도 3은 세정 액체 어플리케이터 재료가 청소기 헤드로부터 분리되는 제2 예에 따른 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 세정 액체 어플리케이터 천이 부착된, 도 3에 도시된 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 5a는 예시적인 청소기 헤드의 다공성 재료 층 및 오물 입구들을 개략적으로 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 다공성 재료 층 및 오물 입구들의 개략 단면도를 제공한다.
도 6a는 오물 입구들 주위에서의 다공성 재료 층의 밀봉 부착부의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 6b는 도 6a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 7a는 도 6a 및 도 6b에 도시된 밀봉 부착부의 변형을 개략적으로 도시한다.
도 7b는 도 7a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 8은 도 7a 및 도 7b에 도시된 밀봉 부착부의 변형의 개략 단면도를 제공한다.
도 9는 도 8에 도시된 밀봉 부착부의 변형의 개략 단면도를 제공한다.
도 10은 3개의 예시적인 다공성 재료를 통한 유체 운반의 개략도를 제공한다.
도 11은 액체 및 흡입이 가해질 때의 다공성 재료의 거동을 시험하기 위한 시험 설비를 개략적으로 도시한다.
도 12는 도 11에 도시된 시험 설비를 사용하여 획득된 데이터로부터의 부압 대 시간의 그래프를 제공한다.
도 13은 상이한 개수의 다공성 재료 층들을 포함하는 다공성 재료들에 대한 몇몇 압력 대 시간 그래프를 제공한다.
도 14는 흡입이 가해질 때의 다공성 재료의 액체 운반 상태, 중간 상황 및 말기 상황 시퀀스를 개략적으로 도시한다.
도 15는 상이한 기공 크기의 다공성 재료들에 대한 몇몇 압력 대 시간 그래프들을 제공한다.
도 16은 청소될 표면을 가로질러 이동되는 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 17 내지 도 23은 지지 부재에 장착된 다공성 재료의 개략 단면도들을 제공한다.
도 24 내지 도 30은 다양한 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 31은 청소기 헤드의 밑면의 일부분을 청소될 표면과 접촉하게 하도록 돌출 요소 상에서 요동가능한 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 32a는 오물 입구들 주위에서의 다공성 재료 층의 밀봉 부착부의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 32b는 도 32a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 33a는 일례에 따른 청소기 헤드의 단부의 도면을 제공한다.
도 33b는 도 33a에 도시된 청소기 헤드의 상부 측의 도면을 제공한다.
도 33c는 일례에 따른 돌출 요소/탈착가능 부재의 개략 단면도를 제공한다.
도 33d는 다른 예에 따른 돌출 요소/탈착가능 부재의 개략 단면도를 제공한다.
도 33e는 추가 다공성 재료 층(들) 및 세정 액체 어플리케이터 재료를 포함하는 예시적인 탈착가능 요소의 개략 단면도를 제공한다.
도 33f는 도 33c 또는 도 33d에 도시된 돌출 요소/탈착가능 부재 및 도 33e에 도시된 탈착가능 요소를 포함하는 청소기 헤드의 사시도를 제공한다.
도 34는 다공성 재료를 통해 액체를 흡인하기 전(좌측 구획), 흡인하는 동안(중심 구획) 및 흡인한 후(우측 구획)의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 35는 활성화된(좌측 구획) 및 비활성화된(우측 구획) 부압 발생기를 갖는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 36은 연동 펌프의 형태의 부압 발생기를 개략적으로 도시한다.
도 37a는 예시적인 습식 청소 장치의 다공성 재료 층의 기공들을 개략적으로 도시한다.
도 37b는 도 37a에 도시된 습식 청소 장치에서의 거품 축적을 개략적으로 도시한다.
도 37c는 특히 습식 청소 장치의 시동 시, 습식 청소 장치의 작동 윈도우를 그래프로 예시한다.
도 38은 부압 발생기, 압력 센서, 및 제어기를 갖는 부압 발생기 설비를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 39는 부압 발생기 및 기계식 조절기를 갖는 부압 발생기 설비를 구비하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 40은 부압 발생기가 압력-제한식 액체 펌프를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 41은 부압 발생기가 압력-제한식 공기 펌프를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 42는 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 43은 로봇 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 1은 일례에 따른 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 청소기 헤드에 포함되는 세정 액체 분배 스트립의 개략 단면도를 제공한다.
도 3은 세정 액체 어플리케이터 재료가 청소기 헤드로부터 분리되는 제2 예에 따른 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 세정 액체 어플리케이터 천이 부착된, 도 3에 도시된 청소기 헤드의 밑면을 개략적으로 도시한다.
도 5a는 예시적인 청소기 헤드의 다공성 재료 층 및 오물 입구들을 개략적으로 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 다공성 재료 층 및 오물 입구들의 개략 단면도를 제공한다.
도 6a는 오물 입구들 주위에서의 다공성 재료 층의 밀봉 부착부의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 6b는 도 6a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 7a는 도 6a 및 도 6b에 도시된 밀봉 부착부의 변형을 개략적으로 도시한다.
도 7b는 도 7a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 8은 도 7a 및 도 7b에 도시된 밀봉 부착부의 변형의 개략 단면도를 제공한다.
도 9는 도 8에 도시된 밀봉 부착부의 변형의 개략 단면도를 제공한다.
도 10은 3개의 예시적인 다공성 재료를 통한 유체 운반의 개략도를 제공한다.
도 11은 액체 및 흡입이 가해질 때의 다공성 재료의 거동을 시험하기 위한 시험 설비를 개략적으로 도시한다.
도 12는 도 11에 도시된 시험 설비를 사용하여 획득된 데이터로부터의 부압 대 시간의 그래프를 제공한다.
도 13은 상이한 개수의 다공성 재료 층들을 포함하는 다공성 재료들에 대한 몇몇 압력 대 시간 그래프를 제공한다.
도 14는 흡입이 가해질 때의 다공성 재료의 액체 운반 상태, 중간 상황 및 말기 상황 시퀀스를 개략적으로 도시한다.
도 15는 상이한 기공 크기의 다공성 재료들에 대한 몇몇 압력 대 시간 그래프들을 제공한다.
도 16은 청소될 표면을 가로질러 이동되는 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 17 내지 도 23은 지지 부재에 장착된 다공성 재료의 개략 단면도들을 제공한다.
도 24 내지 도 30은 다양한 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 31은 청소기 헤드의 밑면의 일부분을 청소될 표면과 접촉하게 하도록 돌출 요소 상에서 요동가능한 예시적인 청소기 헤드를 개략적으로 도시한다.
도 32a는 오물 입구들 주위에서의 다공성 재료 층의 밀봉 부착부의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 32b는 도 32a에 도시된 예시적인 밀봉 부착부의 개략 단면도를 제공한다.
도 33a는 일례에 따른 청소기 헤드의 단부의 도면을 제공한다.
도 33b는 도 33a에 도시된 청소기 헤드의 상부 측의 도면을 제공한다.
도 33c는 일례에 따른 돌출 요소/탈착가능 부재의 개략 단면도를 제공한다.
도 33d는 다른 예에 따른 돌출 요소/탈착가능 부재의 개략 단면도를 제공한다.
도 33e는 추가 다공성 재료 층(들) 및 세정 액체 어플리케이터 재료를 포함하는 예시적인 탈착가능 요소의 개략 단면도를 제공한다.
도 33f는 도 33c 또는 도 33d에 도시된 돌출 요소/탈착가능 부재 및 도 33e에 도시된 탈착가능 요소를 포함하는 청소기 헤드의 사시도를 제공한다.
도 34는 다공성 재료를 통해 액체를 흡인하기 전(좌측 구획), 흡인하는 동안(중심 구획) 및 흡인한 후(우측 구획)의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 35는 활성화된(좌측 구획) 및 비활성화된(우측 구획) 부압 발생기를 갖는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 36은 연동 펌프의 형태의 부압 발생기를 개략적으로 도시한다.
도 37a는 예시적인 습식 청소 장치의 다공성 재료 층의 기공들을 개략적으로 도시한다.
도 37b는 도 37a에 도시된 습식 청소 장치에서의 거품 축적을 개략적으로 도시한다.
도 37c는 특히 습식 청소 장치의 시동 시, 습식 청소 장치의 작동 윈도우를 그래프로 예시한다.
도 38은 부압 발생기, 압력 센서, 및 제어기를 갖는 부압 발생기 설비를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 39는 부압 발생기 및 기계식 조절기를 갖는 부압 발생기 설비를 구비하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 40은 부압 발생기가 압력-제한식 액체 펌프를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 41은 부압 발생기가 압력-제한식 공기 펌프를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 42는 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
도 43은 로봇 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치를 개략적으로 도시한다.
본 발명은 도면을 참조하여 기술될 것이다.
상세한 설명 및 구체적인 예가, 장치, 시스템 및 방법의 예시적인 실시예를 나타내지만 단지 예시의 목적으로 의도되며 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 장치, 시스템 및 방법의 이들 및 다른 특징, 태양 및 이점은 하기의 설명, 첨부된 청구범위 및 첨부 도면으로부터 더 잘 이해될 것이다. 도면이 단지 개략적이며 축척대로 그려지지 않았음을 이해하여야 한다. 동일한 도면 부호가 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용된다는 것을 또한 이해하여야 한다.
청소기 헤드 및 부압 발생기 설비를 포함하는 습식 청소 장치가 제공된다. 청소기 헤드는 적어도 하나의 오물 입구, 및 적어도 하나의 오물 입구를 덮는 다공성 재료를 갖는다. 부압 발생기 설비는 유체를 다공성 재료를 통해 적어도 하나의 오물 입구 내로 흡인하기 위해 습식 청소 장치 내부에 유동을 제공하도록 구성된 부압 발생기를 포함한다. 부압 발생기 설비는 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성된다.
도 1은 비제한적인 예에 따른 청소기 헤드(100)를 도시한다. 특히, 청소기 헤드(100)의 밑면(102)이 도 1에 도시되어 있다. 밑면(102)은 청소기 헤드(100)를 사용하여 청소될 표면(도 1에서 보이지 않음)에 대면한다.
청소기 헤드(100)에 포함된 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)가 도 1에 제공된 도면으로부터 명백하다. 세정 액체는, 예컨대 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)의 각각을 통해 전달가능하다. 적어도 하나의 세정 액체 출구가 청소기 헤드(100)의 밑면(102) 상에 제공될 필요가 없고, 대안적으로 세정 액체가 세정 액체 출구(들)를 통해 전달되어 청소될 표면에 도달할 수 있다면 청소기 헤드(100)의 다른 곳에 제공될 수 있다는 것에 유의한다.
세정 액체는 물을 포함하거나 물로 이루어질 수 있다. 따라서, 세정 액체는 수성 세정 액체일 수 있다. 본 명세서에서 하기에 더 상세히 논의될 일부 비제한적인 예에서, 세정 액체는 수성 세제 용액이다.
도 1에 도시된 비제한적인 예에서, 세정 액체 출구(104)들은 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 일렬로 배열된다. 이는 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 세정 액체로 청소될 표면을 습윤시키도록 청소기 헤드(100)를 도울 수 있다. 그럼에도 불구하고, 청소기 헤드(100)의 다른 부분들이 수용될 수 있다면, 세정 액체 출구(104)들의 임의의 적합한 구성 또는 패턴이 고려될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
도 1에 도시된 특정 예에서, 16개의 세정 액체 출구(104)가 청소기 헤드(100)에 포함되며, 더 많은 세정 액체 출구(104)가 청소될 표면의 습윤의 균일성을 증가시키는 것을 도울 수 있다는 것에 유의한다. 그러나, 임의의 적합한 개수, 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20개 또는 그 초과의 세정 액체 출구(104)가 청소기 헤드(100)에 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 세정 액체 분배 스트립(108)을 포함한다. 세정 액체 출구(104)들 중 적어도 일부 또는 본 예에서의 전부는 도시된 바와 같이 세정 액체 분배 스트립(108) 내에 포함될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 예시적인 청소기 헤드(100)에 포함되는 세정 액체 분배 스트립(108)의 단면도를 제공한다. 이러한 비제한적인 예에서, 세정 액체 분배 스트립(108)은, 예컨대 적합한 세정 액체 저장조(도 2에서 보이지 않음)로부터 입구(112)를 통해 세정 액체가 공급될 수 있는 채널(110)을 포함한다.
입구(112)는 도 2에 도시된 예에서 세정 액체 분배 스트립(108)의 단부에 또는 그에 인접하게 제공되지만, 입구(112)가 세정 액체 분배 스트립(108)의 길이를 따라 중심 위치에 제공되는 것이 또한 고려될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 분배 스트립(108)은 복수의 입구(112), 예를 들어 세정 액체 분배 스트립(108)의 반대편 단부들에 배열된 한 쌍의 입구(112)를 포함한다.
세정 액체는 세정 액체 출구(104)들을 한정하는 세정 액체 분배 스트립(108) 내의 개구들을 통해 세정 액체 분배 스트립(108)을 빠져나갈 수 있다. 그러한 개구들은, 채널(110)이 충전되는 동안 세정 액체의 표면 장력으로 인해 개구들을 통한 세정 액체, 예컨대 수성 세정 액체의 통과가 제한되도록, 그러나 채널(110)이 일단 충전되면 세정 액체 분배 스트립(108)의 개구들의 전부를 통한 세정 액체의 통과가 동시에 허용되는 상태로 치수가 정해질 수 있다. 이는 청소기 헤드(100)의 길이(106)에 걸쳐 청소될 표면의 상대적으로 균일한 습윤을 가능하게 할 수 있다.
이를 위해, 각각의 세정 액체 출구(104)는, 예를 들어 1 mm 미만의 직경, 예를 들어 0.1 내지 1 mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.8 mm, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5 mm 범위 내의, 예컨대 약 0.3 mm의 직경을 가질 수 있다.
세정 액체 분배 스트립(108)은 금속, 금속 합금, 예컨대 스테인리스강, 및/또는 중합체와 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 중합체로부터 세정 액체 분배 스트립(108)을 형성하는 것은 세정 액체 분배 스트립(108)을 더 경량이 되게 하고/하거나 더 저렴히 제조하게 할 수 있다.
도 1로 돌아가면, 청소기 헤드(100)는 또한 다공성 재료 층(114)을 포함하거나 일부 예에서 이로 이루어진 다공성 재료를 포함한다. 도 1에서 보이지 않지만, 청소기 헤드(100)는 적어도 하나의 오물 입구를 갖는다. 오물 입구(들)의 각각은 다공성 재료 층(114)에 의해 덮인다.
다공성 재료 층(114)은 오물 입구(들)와 청소될 표면 사이에 배열되어, 청소될 표면 상의 더러워진 액체가 먼저 다공성 재료 층(114)의 기공들 내로 운반되고 이어서 다공성 재료 층(114)으로부터 오물 입구(들) 내로 통과할 수 있다.
도 1에 제공된 도면은 다공성 재료 층(114)의 외부 표면(116)을 도시하는데, 이 외부 표면(116)은 청소될 표면에 대면한다.
다공성 재료 층(114)은 청소기 헤드(100)의 밑면(102)에 또는 그에 인접하게 배열된다. 보다 일반적으로, 다공성 재료는, 반드시 구체적으로 다공성 재료에 포함된 다공성 재료 층(114)은 아닐지라도, 청소될 표면 및/또는 청소될 표면 상의 액체와 접촉할 수 있다.
다공성 재료가 다공성 재료 층(114)의 외부 표면(116) 상에 배열된 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(도 1에서 보이지 않음)을 포함하는 비제한적인 예에서, 다공성 재료의 두께 방향으로 적어도 하나의 오물 입구로부터 가장 먼 추가 다공성 재료 층의 외부 표면이 청소될 표면과 접촉할 수 있다.
적어도 하나의 오물 입구의 각각을 덮는 다공성 재료 층(114)은, 예를 들어 오물 입구(들)에 유동적으로 연결된 부압 발생기, 예컨대 펌프에 의해, 일정한 유동이 가해지거나 가해지지 않는 오물 입구(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다.
다공성 재료 층(114)은 예를 들어 다공성 천 및/또는 다공성 폼을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 다공성 천은 예를 들어 극세사 천일 수 있다.
유사하게, 전술된 하나 이상의 추가 다공성 재료 층의 각각은 극세사 천과 같은 다공성 천, 및/또는 다공성 폼을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "극세사 천"은 합성 섬유들로 형성된 천을 지칭할 수 있는데, 이때 천은 섬도(titre)가 1 데시텍스(decitex) 미만인 실(thread)로 형성된다.
그러한 극세사 천은 예를 들어 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 및 폴리에스테르와 폴리아미드 섬유들의 조합을 포함할 수 있다.
극세사 천은 예를 들어 극세사 섀미(chamois)일 수 있다.
다른 예에서, 다공성 천은 예컨대 섀미, 사슴, 염소 또는 양 가죽으로부터 제조된 천연 섀미이다.
다공성 재료 층(114)의 기공들 내에 보유되는 액체의 표면 장력은 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다. 이러한 표면 장력은 액체와 접촉하게 되는 다공성 재료 층(114)의 외부 표면(116) 상의 일 지점(또는 지점들)에서 극복됨으로써, 액체가 오물 입구(들)의 방향으로 다공성 재료 층(114)을 통해 운반되게 할 수 있다.
예컨대 극세사 천을 포함하는 다공성 재료는 특히 마모를 받기 쉬울 수 있고, 그러한 마모는 다공성 재료의 부압 유지/액체 채집 성능을 손상시킬 위험이 있을 수 있다. 따라서, 다공성 재료는 다공성 재료의 색상이 마모 표시기로서 역할을 하도록 청소기 헤드(100)의 사용에 의해 점진적으로 마모되는 복수의 상이하게 착색된 층을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 다공성 재료 및/또는 다공성 재료 내에 포함된 다공성 재료 층(114)은 청소기 헤드(100)의 길이(106)와 평행하게 연장되는 최대 치수를 갖도록 세장형이다.
도 1에 도시된 비제한적인 예에서, 다공성 재료 층(114)은 세정 액체 출구(104)들에 대해 청소기 헤드(100)의 폭(118)을 따라 상이한 위치에 위치된다.
도 1에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 청소될 표면에 대면하기 위한 부분(120)을 포함한다. 세정 액체 출구(104)들 중 하나 이상은 세정 액체를 청소기 헤드(100)의 부분(120)으로 전달하도록 배열될 수 있다.
도 1에 의해 제공된 도면에서 보이지 않지만, 돌출 요소가 부분(120)에 인접하게 장착될 수 있는데, 이때 돌출 요소는 청소될 표면의 방향으로 청소기 헤드(100)로부터 돌출된다. 돌출 요소는 부분(120)에 대해 청소기 헤드(100)에서 별도로 장착된 요소로 간주될 수 있다.
돌출 요소의 돌출 특성으로 인해, 돌출 요소는 청소될 표면과의 제한된 접촉을 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출 요소는 부분(120)보다 청소될 표면과의 더 작은 접촉 면적을 가질 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 돌출 요소는 다공성 재료를 포함한다. 따라서, 청소될 표면을 가로지르는 청소기 헤드(100)의 운동에 대한 저항은 다공성 재료와 청소될 표면 사이의 제한된 접촉 면적으로 인해 감소될 수 있다. 이는 본 명세서에서 도 31을 참조하여 더 상세히 후술될 것이다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 돌출 요소 상에서 제1 방향으로 요동되어, 부분(120)이 청소될 표면과 접촉하게 하고, 돌출 요소 상에서 제1 방향에 대해 반대인 제2 방향으로 요동되어 부분(120)이 청소될 표면으로부터 분리되게 할 수 있다.
그러한 실시예에서, 돌출 요소는 청소기 헤드(100)가 부분(120) 상으로 요동되게 하는 로커(rocker)로서 간주될 수 있다. 이러한 요동 기능을 달성하기 위해, 돌출 요소는 청소될 표면과의 제한된 접촉을 갖는다.
일부 실시예에서, 예컨대 도 3에 도시된 비제한적인 예에서, 청소기 헤드(100)는 부분(120) 및 청소될 표면에 대면하기 위한 추가 부분(122)을 포함한다. 그러한 실시예에서, 다공성 재료 층(114)은 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에 배열될 수 있다.
도 3에 제공된 도면에서 보이지 않지만, 청소기 헤드(100)가 전술된 돌출 요소를 포함할 때, 돌출 요소는 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에 장착될 수 있다. 따라서, 돌출 요소는 부분(120) 및 추가 부분(122) 둘 모두에 대해 별도로 장착된 요소일 수 있다. 이러한 방식으로, 청소기 헤드(100)는 돌출 요소 상에서 전방으로 요동되어 부분(120)이 청소될 표면과 접촉하게 하고, 후방으로 요동되어 추가 부분(122)이 청소될 표면과 접촉하게 할 수 있다.
청소기 헤드(100)가 돌출 요소를 포함하는지 여부에 관계없이, 세정 액체 출구(104)(들)는 세정 액체를 청소기 헤드(100)의 부분(120) 및 추가 부분(122)으로 전달하도록 배열될 수 있다.
도 3에 도시된 비제한적인 예에서, 청소기 헤드(100)는, 도 1 및 도 2와 관련하여 전술된 바와 같이 개구들이 세정 액체를 부분(120)으로 전달하는 세정 액체 출구(104)들을 한정하는 세정 액체 분배 스트립(108), 및 추가 개구들이 세정 액체를 추가 부분(122)으로 전달하는 세정 액체 출구(104)들을 한정하는 추가 세정 액체 분배 스트립(124)을 포함한다.
세정 액체 분배 스트립(108) 및 추가 세정 액체 분배 스트립(124) 둘 모두는 도 3에 도시된 바와 같이 청소기 헤드(100)의 길이(106)와 평행하게 연장될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)의 각각에 인접한 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 포함하는데, 이때 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 세정 액체를 청소될 표면에 가하도록 배열된다. 다시 말하면, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 세정 액체 출구(104)(들)로부터 전달되는 세정 액체를 수용하고, 세정 액체를 청소될 표면으로 전달할 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 예를 들어 폴리아미드 및/또는 폴리에스테르 섬유들을 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 더 얇은 섬유들과 더 두꺼운 섬유들의 조합을 포함한다.
더 얇은 섬유들은 예를 들어 1 데시텍스 이하일 수 있고, 더 두꺼운 섬유들은 0.01 mm 초과의 두께를 가질 수 있는데, 예를 들어 더 두꺼운 섬유들의 두께는 약 0.05 mm일 수 있다.
폴리아미드 또는 폴리에스테르로 제조될 수 있는 더 두꺼운 섬유들은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 청소될 표면 사이의 마찰을 감소시키는 것을 도울 수 있는 반면, 예컨대 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 제조된 더 얇은 섬유들은 오물 보유를 향상시키는 것을 도울 수 있다.
더 두꺼운 섬유들은 또한 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에 탄성을 제공함으로써 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 압밀을 최소화할 수 있다.
더 두꺼운 섬유들의 압밀-감소 능력은 돌출 요소 로커에 인접한 부분(120) 및/또는 추가 부분(122)에 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 포함되는 실시예들에서 특히 유용할 수 있다. 이는, 최소화된 압밀이 청소기 헤드(100)의 지속적인 사용에 걸쳐 돌출 요소 상에서의 일관된 요동이 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로 하여금 청소될 표면과 접촉하게 하는 것을 보장하는 것을 도울 수 있기 때문이다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 두께는 대안적으로 또는 추가적으로, 예컨대 청소기 헤드(100)의 사용 동안 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 압밀을 최소화하기 위해, 예컨대 부분(120) 및/또는 추가 부분(122)에 대한 돌출 요소의 돌출 정도를 고려하여, 선택되거나 제한될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 더 얇은 섬유들과 더 두꺼운 섬유들의 조합을 포함하는 실시예들에서, 이들 섬유는 임의의 적합한 방식으로 서로에 대해 배열될 수 있다. 예를 들어, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 더 얇은 섬유들의 스트립에 인접하게 더 두꺼운 섬유들의 스트립을 포함할 수 있다. 그러한 스트립들 각각은, 섬유 두께가 폭(118) 방향으로 교번하도록 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 연장될 수 있다. 그러한 구성은 청소기 헤드(100)가 폭(118) 방향에 평행한 방향들로 이동될 때 마찰을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 폴리아미드 및 폴리에스테르 섬유들 둘 모두를 포함하는 실시예들에서, 이들 섬유는 임의의 적합한 방식으로 서로에 대해 배열될 수 있다. 예를 들어, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 폴리에스테르 섬유들의 스트립에 인접하게 폴리아미트 섬유들의 스트립을 포함할 수 있다. 그러한 스트립들 각각은, 섬유 유형이 폭(118) 방향으로 교번하도록 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 연장될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 예를 들어 청소될 표면과 접촉하는 재료, 예컨대 폴리아미드 및/또는 폴리에스테르 섬유-포함 재료를 지지하는 배킹 층을 포함할 수 있다. 배킹 층은 폴리에스테르와 같은 임의의 적합한 배킹 천 재료로 형성될 수 있다.
그러한 배킹 층에는, 예컨대 폴리아미드 및/또는 폴리에스테르 섬유들로부터 형성된, 터프트들이 공급될 수 있다. 그러한 터프트들은 청소될 표면의 윤곽을 따르도록 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 도울 수 있고/있거나, 오물 입자들을 보유하면서 또한 청소될 표면을 긁을 위험을 최소화하도록 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에 포함되지만 다공성 재료에 포함되지 않는 (적어도) 배킹 층, 예컨대 터프트들을 지지하는 전술된 배킹 층에 의해 다공성 재료와 구별될 수 있다.
일부 비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 구성하는 섬유들은 다공성 재료를 구성하는 섬유들과 동일하다.
대안적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 다공성 재료와 구별될 수 있는 방식들 중 하나는, 각자의 재료들의 실 및/또는 섬유, 예컨대 각자의 재료들의 청소될 표면-접촉 실 및/또는 섬유의 미세도(fineness), 예컨대 섬도이다. 예를 들어, 다공성 재료를 구성하는 다공성 재료 층(들)의 섬유는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 섬유보다 더 미세할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다공성 재료를 구성하는 다공성 재료 층(들)의 실은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 실보다 더 미세할 수 있다.
다공성 재료는 일반적으로 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)보다, 예컨대 극세사 천의 더 촘촘한 직조로 인해, 더 조밀할 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 복수의 상이하게 착색된 층을 포함하며, 이러한 층들은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 색상이 마모 표시기로서 역할을 하도록 청소기 헤드(100)의 사용에 의해 점진적으로 마모된다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)의 각각으로부터 분리가능하다. 이는, 예를 들어 일단 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 과도하게 마모되었으면 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 교체를 가능하게 할 수 있고/있거나 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 사용들 사이에서 세척될 수 있게 할 수 있다. 마모는 예를 들어 전술되어진 착색된 층-포함 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 통해 표시될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 임의의 적합한 방식으로 청소기 헤드(100)에, 특히 도 1 내지 도 4에 도시된 비제한적인 예에서 청소기 헤드(100)의 밑면(102)에 부착될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도시된 청소기 헤드(100)는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128) 상에, 추가 체결 부재(들)(보이지 않음)와 맞물리는, 본 예에서 벨크로(Velcro) 스트립의 형태인, 적어도 하나의 체결 부재(130A, 130B, 132A, 132B)를 포함한다. 추가 체결 부재(들)는, 예를 들어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 전술된 배킹 층에 포함되거나 이에 부착될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 청소기 헤드(100)에, 특히 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)에 부착하는, 예컨대 탈착가능하게 결합하는 대안적인 방식, 예컨대 스냅 단추(popper), 단추(들)-단추 구멍(들) 설비, 지퍼 등의 사용이 고려될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 제1 어플리케이터 부분(126) 및 제2 어플리케이터 부분(128)을 포함하는데, 이때 다공성 재료 층(114)은 제1 어플리케이터 부분(126)과 제2 어플리케이터 부분(128) 사이에 배열된다.
제1 어플리케이터 부분(126)이 청소기 헤드(100)에 포함될 때, 제1 어플리케이터 부분(126)은 청소기 헤드(100)의 전술된 부분(120)에 포함될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료, 예컨대 제1 어플리케이터 부분(126)이 부분(120)에 포함되는 실시예들에서, 이 부분은 청소될 표면과 접촉하는 것, 및 예컨대 청소될 표면에 세정 액체를 가하는 것을 도움으로써 청소될 표면을 청소하는 것을 돕는 것 둘 모두에 적합할 수 있다.
그러나, 예컨대 청소기 헤드(100)가 그러한 세정 액체 어플리케이터 재료 없이 공급된다면, 세정 액체 어플리케이터 재료가 부분(120)에 포함되지 않는 것이 또한 고려될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 부분(120)은, 세정 액체 어플리케이터 재료, 예컨대 제1 어플리케이터 부분(126)이 부분(120)에 포함되는 시나리오보다 잠재적으로 더 적은 청소 능력을 갖을지라도, 그럼에도 불구하고 (부분(120)이 세정 액체 어플리케이터 재료를 포함하도록 요구됨이 없이 부분(120)이 청소될 표면과 접촉하게 되는 것이 가능하다는 점에서) 청소될 표면과 접촉하기에 적합할 수 있다.
제1 어플리케이터 부분(126)은 부분(120)에 제1 어플리케이터 부분(126)을 통합하기 위해 청소기 헤드(100) 상에 제공된 체결 부재(130A, 130B)(들)와 맞물리는 전술된 추가 체결 부재(들)를 포함할 수 있다.
유사하게, 제2 어플리케이터 부분(128)이 청소기 헤드(100)에 포함될 때, 제2 어플리케이터 부분(128)은 청소기 헤드(100)의 전술된 추가 부분(122)에 포함될 수 있다.
그러한 실시예에서, 제2 어플리케이터 부분(128)은 추가 부분(122)에 제2 어플리케이터 부분(128)을 통합하기 위해 청소기 헤드(100) 상에 제공된 체결 부재(132A, 132B)(들)와 맞물리는 전술된 추가 체결 부재(들)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)는 적어도 한 쌍의 세정 액체 출구(104)를 포함하는데, 이때 다공성 재료 층(114)은 각각의 쌍의 세정 액체 출구(104)들 사이에 배열된다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 제1 어플리케이터 부분(126) 및 제2 어플리케이터 부분(128)을 포함하는 실시예들에서, 제1 어플리케이터 부분(126)은 상기 쌍의 세정 액체 출구(104)들 하나에 인접할 수 있는데, 이때 제2 어플리케이터 부분(128)은 상기 쌍의 세정 액체 출구(104)들 중 다른 것에 인접한다. 이의 일례가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
적어도 일부 실시예에서, 다공성 재료는, 반드시 구체적으로 다공성 재료에 포함된 다공성 재료 층(114)은 아닐지라도, 세정 액체 어플리케이터 천(126, 128)과 접촉한다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 접촉하는 다공성 재료에 의해, 세정 액체의 일부가 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 다공성 재료로 그리고 오물 입구(들) 내로 전달될 수 있다. 이러한 구성은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에서 축적되는 과량의 세정 액체를 방지하는 것을 도울 수 있고, 따라서, 예를 들어 세정 액체 어플리케이터 재료로부터 청소될 표면 상으로 세정 액체를 적하하는 것에 의해, 청소될 표면의 과도한 습윤을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 접촉하는 다공성 재료에 의해, 세정 액체 어플리케이터 재료에서의 세정 액체는 오물 입구(들)를 덮는 다공성 재료를 효율적으로 헹구는 데 사용될 수 있다.
비제한적인 예에서, 다공성 재료 층(114)은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 접촉한다. 다공성 재료가 다공성 재료 층(114)의 외부 표면(116) 상에 배열된 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(도 3 및 도 4에서 보이지 않음)을 포함하는 예들에서, 다공성 재료 층(114) 및/또는 추가 다공성 재료 층(들)은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 접촉할 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 접촉하는 다공성 재료에도 불구하고, 이들 재료 둘 모두는 또한 청소될 표면과 접촉하도록 배열될 수 있다. 이는 임의의 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 다공성 재료의 에지 부분(134)이 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 대향 에지 부분(136)에 맞닿는다. 따라서, 세정 액체는 먼저 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로 운반될 수 있고, 단지 후속적으로 각자의 재료들의 맞닿은 에지 부분(134, 136)들을 통해 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 다공성 재료 내로 운반될 수 있다. 이는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 습윤도에 대한 향상된 제어를 제공할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부를 다공성 재료와 접촉시키기 위해 변형가능할 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부를 다공성 재료와 접촉시키기 위해 변형가능한 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에 의해, 세정 액체 중 일부는 특히 제어된 방식으로 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 다공성 재료로 전달될 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 청소될 표면 상으로의 세정 액체의 적하에 의해, 청소될 표면의 과도한 습윤이 최소화될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부가 다공성 재료와 접촉하도록 변형되는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에 의해, 후자에서의 세정 액체가 다공성 재료를 효율적으로 헹구는 데 사용될 수 있다.
적어도 일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 청소될 표면과의 접촉 시 그리고/또는 액체, 예컨대 물에 의해 습윤될 때 변형되도록 구성된다.
그러한 습윤은 세정 액체 출구(들)로부터 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로 전달되는 세정 액체의 결과로서 그리고/또는 청소될 표면 상에 존재하는 액체로 인해 존재할 수 있다.
비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 섬유들로부터 형성된 터프트들, 및 터프트들을 지지하는 배킹 층을 포함한다. 그러한 터프트는, 예컨대 청소될 표면과의 접촉 시 그리고/또는 액체, 예컨대 물에 의해 습윤될 때 다공성 재료와 접촉하도록 변형가능할 수 있다.
터프트들은 다공성 재료와의 접촉을 유지하지만, 세정 액체는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 터프트들을 통해 다공성 재료로 전달될 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 에지 부분(136)을 다공성 재료와 접촉시키게, 예컨대 다공성 재료의 에지 부분(134)과 접촉시키게 하기 위해 변형가능하다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 에지 부분(136)은, 예를 들어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 변형되어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 에지 부분(136)을 다공성 재료와 접촉시키게 할 때 다공성 재료의 (대향) 에지 부분(134)에 맞닿을 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 에지 부분(136)은, 적어도 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 변형되어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 에지 부분(136)을 다공성 재료와 접촉시키게 할 때, 청소될 표면과 접촉하도록 배열된다. 따라서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 습윤도는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 청소될 표면과 접촉하는 경우에 제어됨으로써 청소될 표면의 과도한 습윤의 위험을 최소화할 수 있다.
비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부를 다공성 재료의 다공성 재료 층(114)과 접촉시키도록 변형가능하다. 다공성 재료가 하나 이상의 추가 다공성 재료 층을 포함하는 예들에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 변형은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부, 예컨대 에지 부분(136)이 다공성 재료 층(114) 및/또는 추가 다공성 재료 층(들)과 접촉하게 한다.
청소기 헤드(100)가 전술된 돌출 요소를 포함하는 실시예들에서, 다공성 재료와 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 맞닿은 대향 에지 부분(134, 136)들은 바람직하게는 돌출 요소와 부분(120) 사이에 위치된다. 이러한 방식으로, 예컨대 돌출 요소를 통한 청소기 헤드(100)의 요동에 의해, 돌출 요소와 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128) 사이에서 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 압착되게 되는 과량의 세정 액체가 다공성 재료를 통해 오물 입구(들) 내로 효율적으로 운반될 수 있다.
다공성 재료와 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128) 사이의 접촉이 재료들의 청소될 표면-접촉 측에 제공될 수 있음에 유의한다. 이는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 적절히 습윤시키지 않으면서 또는 다공성 재료를 헹구지 않으면서 세정 액체가 다공성 재료 내로 직접 통과되는 것을 피하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부를 돌출 요소와 부분(120) 사이에서 다공성 재료와 접촉시키도록 변형가능하다.
따라서, 예컨대 돌출 요소 상에서의 청소기 헤드(100)의 요동에 의해, 돌출 요소와 세정 액체 어플리케이터 재료 사이에서 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 압착되게 되는 과량의 세정 액체가 다공성 재료를 통해 오물 입구(들) 내로 효율적으로 운반될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 전술된 제1 어플리케이터 부분(126) 및 제2 어플리케이터 부분(128)을 포함하는 실시예들에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 대향 에지 부분(136)은 제1 어플리케이터 부분(126)에 포함될 수 있다. 또한, 다공성 재료의 추가 에지 부분(138)이 제2 어플리케이터 부분(128)의 추가 대향 에지 부분(140)에 맞닿을 수 있다. 이의 일례가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.
전술된 돌출 요소가 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에 배열될 때, 다공성 재료와 제1 어플리케이터 부분(126)의 맞닿은 대향 에지 부분(134, 136)들은 바람직하게는 돌출 요소와 부분(120) 사이에 위치되고, 다공성 재료와 제2 어플리케이터 부분(128)의 맞닿은 대향 추가 에지 부분(138, 140)들은 바람직하게는 돌출 요소와 추가 부분(122) 사이에 위치된다.
이러한 방식으로, 예컨대 각각 전방 및 후방으로의 청소기 헤드(100)의 요동에 의해, 돌출 요소와 제1 및 제2 세정 액체 어플리케이터 부분(126, 128)들 사이에서 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 압착되게 되는 과량의 세정 액체가 다공성 재료를 통해 오물 입구(들) 내로 효율적으로 운반될 수 있다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 대향 에지 부분(136) 및/또는 추가 대향 에지 부분(140)(존재하는 경우)은 예를 들어 청소될 표면과 접촉하도록 배열될 수 있다. 따라서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 습윤도는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 청소될 표면과 접촉하는 경우에 제어됨으로써 청소될 표면의 과도한 습윤의 위험을 최소화할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 어플리케이터 부분(126)은 제1 어플리케이터 부분(126)의 적어도 일부를 부분(120)과 돌출 요소 사이에서 다공성 재료와 접촉하게 하도록 변형가능하고/하거나, 제2 어플리케이터 부분(128)은 제2 어플리케이터 부분(128)의 적어도 일부를 추가 부분(122)과 돌출 요소 사이에서 다공성 재료와 접촉하게 하도록 변형가능할 수 있다.
도 5a는 예시적인 청소기 헤드(100)의 다공성 재료 층(114) 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)를 도시하는 평면도를 제공한다. 도 5b는 도 5a에 도시된 다공성 재료 층(114) 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 개략 단면도를 제공한다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 각각은 부압 발생기(도 5a 및 도 5b에서 보이지 않음)에 유동적으로 연결되거나 연결가능한 튜브 또는 튜브들(144A, 144B)의 개구에 의해 한정된다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 비제한적인 예에서, 청소기 헤드(100)는 한 쌍의 오물 입구(142A, 142B)를 포함하지만, 1, 2, 3, 4, 5, 6개, 또는 그 초과와 같은 임의의 적합한 개수의 오물 입구(142A, 142B)가 고려될 수 있다.
복수의 오물 입구(142A, 142B)가 청소기 헤드(100)에 포함될 때, 이들은 예를 들어 서로 동일한 치수를 가질 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 복수의, 예컨대 한 쌍의 오물 입구(142A, 142B)가 채용될 때, 오물 입구(142A, 142B)들은 예컨대 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 상대적으로 균일한 흡입을 제공하도록 청소기 헤드(100)의 길이(106) 방향을 따라 이격될 수 있다. 예를 들어, 청소기 헤드(100)의 중심 위치와 오물 입구(142A)의 중심 사이의 길이(106)를 따른 거리는, 이 중심 위치와 오물 입구(142B)의 중심 사이의 길이(106)를 따른 거리와 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다.
단일 오물 입구가 채용된다면, 이는 청소기 헤드(100)의 길이(106)를 따라 상대적으로 대칭인 흡입 프로파일을 제공하기 위해 청소기 헤드(100)의 중심 위치에 제공될 수 있다.
더 일반적으로, 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)은, 예컨대 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 각각의 주위에서의 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해진다.
그러한 밀봉 부착부는 덮인 오물 입구(142A, 142B)(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있는데, 그 이유는 오물 입구(142A, 142B)(들)와 다공성 재료 층(114) 사이의 누출을 통한 부압의 손실이 최소화되거나 방지되기 때문이다.
밀봉 부착부는 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 각각의 주위에서 다공성 재료 층(114)을 접착 또는 용접함으로써, 예를 들어 오물 입구(142A, 142B)(들)를 한정하는 개구(들) 주위에서 다공성 재료 층(114)을 전술된 튜브(144A, 144B)(들)에 접착 및/또는 용접함으로써 구현될 수 있다.
열 밀봉, 예를 들어 초음파 용접에 의해 다공성 재료 층(114)을 오물 입구(142A, 142B)(들)에 밀봉식으로 부착하는 것이 특히 언급된다. 이는 오물 입구(142A, 142B)(들)에서 부압을 유지하는 것을 돕는 간단한 방식으로 특히 기밀인 시일(seal)을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
도 5b, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 오물 입구(142A, 142B)들에 대한 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부의 비제한적인 예는 다공성 재료 층(114) 상으로, 예를 들어 다공성 재료 층(114)의 내부 표면(148) 상으로, 그리고 오물 입구(142A, 142B)들 주위에서 밀봉된 불투과성 부분(146)을 포함하는 청소기 헤드(100)에 의해 구현되는데, 이때 오물 입구(142A, 142B)들은 이에 의해 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이의 밀봉된 공동(150)에 노출된다.
불투과성 부분(146)은 예를 들어 열가소성 필름과 같은 중합체 필름을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 일부가 그러한 중합체 필름을 포함하지 않는 다양한 대안적인 밀봉 설비가 본 명세서에서 후술된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 비제한적인 예에서, 예컨대 불투과성 부분(146), 예컨대 중합체 필름의 접착 및/또는 용접을 통해 형성된 시일(152)이 다공성 재료 층(114)의 주연부 주위에서 그리고 오물 입구(142A, 142B)들 주위에서 연장된다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 것과 같은 적어도 일부 실시예에서, 액체 채집 영역(PR)은, 예컨대 세정 액체가 청소될 표면에 도달하거나 적어도 이를 향해 안내되도록 액체 채집 영역(PR)을 우회하게, 예컨대 이의 주연부 주위에서 통과하게 하도록, 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)에 대해 배열된다.
이는 세정 액체가 더 효율적으로 사용될 수 있게 할 수 있다. 이는, 예컨대 전술된 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)(청소기 헤드(100)에 포함된 때)를 통해 세정 액체가 청소될 표면에 도달할 더 큰 가능성을 갖기 때문이다.
다른 예들에서, 다공성 재료는 오물 입구(142A, 142B)(들) 주위에서, 예컨대 청소기 헤드(100) 또는 청소기 헤드(100)의 구성요소에 맞닿아, 적어도 부분적으로 부압 발생기에 의해 제공되는 유동에 의해 그에 대항하여 흡입됨으로써, 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 공동(150)에서 액체 운반 지지 구조물(154)을 포함하는데, 이때 액체 운반 지지 구조물(154)은 다공성 재료 층(114), 특히 다공성 재료 층(114)의 특정 기공들과 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이의 액체 채집 영역(PR)에서 하나 이상의 유동 경로를 제공하도록 배열된다.
다공성 재료 층(114), 예컨대 극세사 천, 및/또는 불투과성 부분(146), 예컨대 중합체 필름은 부압이 다공성 재료 층(114) 및 불투과성 부분(146)으로 하여금 서로를 향해 끌어당겨지게 할 수 있도록 유연할 수 있다. 이는 다공성 재료 층(114)으로부터 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)로의 액체의 통과의 제한이라는 위험이 있을 수 있다. 액체 운반 지지 구조물(154)은, 다공성 재료 층(114) 및 불투과성 부분(146)의 서로를 향한 그러한 끌어당김에도 불구하고, 액체가 여전히 다공성 재료 층(114), 다공성 재료 층(114)의 기공들로부터 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)로 운반될 수 있음을 보장하는 것을 도울 수 있다.
액체 운반 지지 구조물(154)은 임의의 적합한 방식으로 구현될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 비제한적인 예에서, 액체 운반 지지 구조물(154)은 하나 이상의 메시 층을 포함하거나 이에 의해 한정된다. 그러한 예에서, 전술된 하나 이상의 유동 경로가 메시 층(들)을 구성하는 요소들 사이의 공간들에 의해 제공될 수 있다. 액체 운반 지지 구조물(154)의 대안적인 예들이 본 명세서에서 후술될 것이다.
전술된 바와 같이, 다공성 재료는, 일부 실시예에서, 다공성 재료 층(114)에 더하여 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156, 158)을 포함할 수 있다. 이의 예들이 도 8 및 도 9에 도시되어 있다.
이 시점에서, 다공성 재료가 건조된 때, 다공성 재료가 다공성 재료의 건조한 기공들의 각각을 통해 공기가 운반되는 "공기 운반 상태"에 있는 것으로 간주될 수 있음에 유의한다. "액체 운반 상태"는 액체, 예컨대 물이 다공성 재료의 (습윤된) 기공들을 통해 운반되는 것에 대응한다. 기공(들)으로의 액체의 이송이 더 이상 없을 때, "유체 차단 상태"가 취해질 수 있다. "유체 차단 상태"는 다공성 재료의 습윤된 기공(들)에 보유된 (잔류) 액체의 표면 장력이 기공(들)을 통한 유체 운반을 막는 상태에 대응한다. 후자의 상태에서, 공기와 액체, 예컨대 물 사이의 경계에서 표면 또는 장벽이 생성된다. 이 장벽은 오물 입구(142A, 142B)(들)에서 전술된 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다. 이러한 장벽을 "파괴"하는 데 필요한 압력은 "파괴 압력"으로 지칭될 수 있다.
더 미세한 짜임을 갖는 직조 다공성 천은 더 작은 기공들, 예컨대 미세기공들을 가져, 더 높은 파괴 압력을 생성할 수 있음에 유의한다. 그러나, 작은 기공들이 직조 기술들로 어떻게 만들어질 수 있는지에 대한 제한이 있을 수 있다. 동시에, 소정 섬유들, 예컨대 그들의 유리한 청소 및/또는 마모 성능으로 인해 선택된 섬유들이 단지 오물 입구(142A, 142B)(들)에서 충분한 부압을 유지하기에 부적합한 더 개방된 구조물을 제공하도록 직조될 수 있는 것이 가능하다.
"파괴 압력"은 그럼에도 불구하고 다양한 방식으로 조정될 수 있다. 도 8에 도시된 비제한적인 예에서, 다공성 재료는 다공성 재료 층(114) 및 제1 추가 다공성 재료 층(156)을 포함하거나 이에 의해 한정된다.
예를 들어, 다공성 재료 층(114)은 극세사 천이고, 제1 추가 다공성 재료 층(156)은 극세사 천이다.
이러한 방식으로 다공성 재료 층(114, 156)들의 스택(stack)을 포함하는 다공성 재료에 의해, 예컨대 다공성 재료가 다공성 재료 층(114)으로만 이루어지는 시나리오에 비하여, 파괴 압력이 증가될 수 있다.
임의의 특정 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 이러한 효과는 기공 크기 및 형상의 변동, 예컨대 통계적 변동으로부터 기인하는 것으로 생각된다. 예를 들어, 극세사 천은 천 시트(sheet) 내로 함께 직조되는 많은 섬유 및 얀(yarn)으로부터 제조될 수 있다. 따라서, 섬유들과 얀들 사이에 기공들, 예를 들어 미세기공들이 생성될 수 있어서, 천에 존재하는 기공 크기들은 정확하게 하나의 크기 및 형상으로 고정되는 것이 아니라 통계적으로 변한다.
단일 다공성 재료 층(114)은 잔류 액체의 표면 장력이 더 작은 소수의 상대적으로 큰 기공들을 포함하여, 이들 상대적으로 큰 기공들은 단일 다공성 재료 층(114)의 더 낮은 파괴 압력의 원인이 될 수 있다. 다공성 재료 층(114) 상에 추가 다공성 재료 층(156)을 적층함으로써, 추가 다공성 재료 층(156)에 포함된 상대적으로 큰 기공들과 정렬되는/연통하는 다공성 재료 층(114)의 전술된 소수의 상대적으로 큰 기공들의 확률이 상대적으로 작을 수 있다. 따라서, 다공성 재료 층(114, 156)들의 적층은 다공성 재료의 파괴 압력을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
다공성 재료는 도 8에 도시된 비제한적인 예에서 다공성 재료 층(114) 및 제1 추가 다공성 재료 층(156)으로부터 형성되지만, 예컨대 파괴 압력을 추가로 증가시키기 위해, 하나 초과의 추가 다공성 재료 층(156)이 다공성 재료에 포함될 수 있다. 도 9에 도시된 비제한적인 예에서, 다공성 재료는 다공성 재료 층(114), 제1 추가 다공성 재료 층(156), 및 제2 추가 다공성 재료 층(158)을 포함하거나 이에 의해 한정된다.
예를 들어, 다공성 재료 층(114)은 극세사 천이고, 제1 추가 다공성 재료 층(156)은 극세사 천이며, 제2 추가 다공성 재료 층(158)은 극세사 천이다.
다공성 재료의 다공성 재료 층(114, 156, 158)들은 서로 부착되거나 부착되지 않을 수 있다. 다공성 재료 층(114, 156, 158)들이 예를 들어 다공성 재료 층들 사이에 가해진 적합한 접착제를 통해 서로 부착되는 비제한적인 예에서, 이는 다공성 재료의 파괴 압력을 추가로 증가시키는 것을 도울 수 있다.
임의의 특정 이론에 의해 구애되고자 함이 없이, 이는 접착된 다공성 재료 층들 사이에서 수평 유체 운반을 방해하는 접착제로 인하는 것으로 생각된다. 도 10으로 돌아가면, 다공성 재료 층(114)의 기공(160A, 160B)들을 통한 유체 운반이 상부 좌측 구획에 개략적으로 도시되어 있는 반면, 부착되지 않은 다공성 재료 층(114)과 제1 추가 다공성 재료 층(156)의 기공(162A) 사이의 수평 유체 운반이 하부 좌측 구획에 개략적으로 도시되어 있다. 후자를 도 10의 우측 구획과 비교하면, 다공성 재료 층(114)과 제1 추가 다공성 재료 층(156) 사이의 접착제(164)가 다공성 재료 층의 기공(160A)들과 제1 추가 다공성 재료 층(156)의 기공(162B) 사이의 수평 유체 운반을 제한하거나 방지하는 것이 명백하다.
다공성 재료 층(114, 156, 158)들을 서로 접착하기 위해 열-활성화 천 접착제와 같은 임의의 적합한 접착제(164)가 사용될 수 있다. 열-활성화 천 접착제의 구매가능한 예는 블리소픽스(Vliesofix)(등록상표)이다.
서로 접착되지 않은 다공성 재료의 다공성 재료 층(114, 156, 158)들의 이점은, 예컨대 다공성 재료 층(114, 156, 158)들 사이의 액체의 수평 운반이 허용되거나, 접착제(164)가 다공성 재료 층(114, 156, 158)들 사이에 존재하는 시나리오와 비교하여 적어도 덜 제한되는 것으로 인해, 다공성 재료를 통한 액체 운반에 대한 저항이 감소될 수 있다는 것일 수 있다.
다공성 재료 층(114)에 더하여 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156, 158)들을 포함하는 다공성 재료에 대한 대안으로서 또는 그에 더하여, 다공성 재료 층(114), 예컨대 극세사 천은 예컨대 초음파 용접에 의해 치밀화 처리를 거칠 수 있다. 이는 다공성 재료 층(114)의 파괴 압력을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
예시적인 치밀화 공정에서, 다공성 재료 층(114), 예컨대 극세사 천과 같은 다공성 천은 2개의 요소(예컨대, 롤러) 사이에 배치되어, 예컨대 그 사이에서 압축되어, 다공성 재료 층(114) 내로 상대적으로 높은 주파수(예컨대, 약 40 ㎑) 진동을 방출한다.
이러한 진동은 다공성 천, 예컨대 극세사 천의 섬유들이 서로에 대해 이동하게 하고 문질러지게 하여, 열을 생성하게 할 수 있으며, 이는 개별 섬유들이 함께 용접되게 할 수 있다. 그러한 용접은, 압밀된 고체 블록보다 더 조밀한 다공성 구조물을 제공하도록 제어될 수 있다. 이 공정은 다공성 천이 압축된 상태에 있는 동안 일어날 수 있으므로, 천의 밀도가 증가함으로써 파괴 압력을 증가시킬 수 있다.
그러한 치밀화 공정은 대안적으로 또는 추가적으로, 그러한 추가 다공성 재료 층(156, 158)(들)이 다공성 재료 내에 있거나 포함될 때 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156, 158)(들)을 치밀화하는 데 사용될 수 있다.
도 11은 다공성 재료(168)의 파괴 압력 특성을 시험하기 위한 예시적인 시험 설비(166)를 개략적으로 도시한다. 다공성 재료(168)는 클램핑 부재(170)와 기부 플레이트(172) 사이에 클램핑된다. 클램핑 부재(170)는 볼트(174)들을 위한 구멍들의 경계를 정하며, 이러한 볼트(174)들은 기부 플레이트(172) 내의 나삿니-형성된 구멍들에 수용된다. 적절한 방향으로의 볼트(174)들의 회전은 다공성 재료(168)의 클램핑/해제를 가능하게 한다.
이러한 특정 예에서, 클램핑 부재(170)는 두께가 10 mm인 알루미늄 링이고, 기부 플레이트(172)는 두께가 10 mm인 폴리(메틸 메타크릴레이트)로 제조된다. 다공성 재료의 샘플은 직경이 140 mm인 원형 디스크이다. 샘플은 8개의 볼트(174)를 사용하여 고정된다.
이러한 시험 설비(166)에서의 오물 입구(142A)는 기부 플레이트(172)에 제공된 운반 덕트(176)의 개구에 의해 한정된다. 다공성 재료(168)와 오물 입구(142A) 사이의 공동에서, 본 경우에 80 mm의 직경을 갖는 메시의 형태인, 전술된 액체 운반 지지 구조물(154)이 제공된다.
시험 설비(166)는 오물 입구(142A)에서 부압을 생성하기 위한 부압 발생기(178), 및 오물 입구(142A)에서의 압력을 측정하도록 배열된 압력 센서(180), 예컨대 압력 게이지를 포함한다.
이러한 특정 예에서의 압력 센서(180)는 시간의 함수로서의 압력의 모니터링을 가능하게 하기 위해 데이터 획득 유닛(랩퀘스트(LabQuest)(등록상표) 2)과 조합된 압력 게이지를 포함한다.
이러한 특정 예에서의 부압 발생기(178)는 연동 펌프 또는 주사기 펌프, 예컨대 250 mL 주사기 펌프의 형태이다. 연동 펌프는 펄스형 물 유동을 제공할 수 있다. 주사기 펌프는 연동 펌프보다 더 정밀한 측정을 허용하는 것으로 밝혀졌다.
시험 설비(166)는 또한 압력 라인 필터(182)를 압력 센서(180)와 연결하는 압력 센서 라인(184) 내로 액체가 들어가는 것을 방지하도록 배열된, 챔버 형태의 압력 라인 필터(182)를 포함한다. 압력 라인 필터(182)와 펌프(178)의 하류측에는 다공성 재료(168)를 통해 펌핑된 액체를 수집하기 위한 수집 저장조(186)가 있다.
시험 절차는 다공성 재료(168)의 샘플을 클램핑 부재(170)와 기부 플레이트(172) 사이에서 클램핑하는 것, 및 이어서 펌프(178)를 100 cm3/분의 유량을 전달하도록 설정하는 것을 포함한다. 각각의 측정 전에, 압력 라인 필터(182)는 비어 있음을 보장하도록 점검되며, 압력 센서(180)의 압력 게이지는 0에 맞춤되고 재연결된다. 25 cm3의 물이 다공성 재료(168)의 샘플 상으로 부어지고, 대략 4 mm의 깊이를 갖는 물의 층을 다공성 재료 상에 남긴다. 이어서, 다공성 재료(168)의 샘플을 통해 물이 당겨지도록 펌프(178)를 시동시킴으로써 플러싱 흐름(flushing run)이 구현된다. 플러싱 흐름 후에, 펌프(178)는 정지되고 25 cm3의 물이 다공성 재료(168)의 샘플 상으로 부어지며, 데이터 획득을 시작하기 위해 데이터 획득 유닛을 트리거링하고 펌프(178)를 시동시킴으로써 측정 흐름이 구현된다.
다공성 재료(168)의 개략도와 함께, 데이터 획득으로부터의 부압 대 시간의 전형적인 그래프가 도 12에 제공되어 있다. 초기에, 액체(190), 본 예에서의 물이 (사전 습윤된) 기공(192)을 통해 운반되는 전술된 "액체 운반 상태"(188)가 취해진다. 본 경우에서의 기록된 "운반 압력"은 다공성 재료(168) 및 메시 액체 운반 지지 구조물(154)을 통해 액체(190)를 운반하는 데 필요한 압력차에 대응한다.
"액체 운반 상태"(188)를 기술하는 지배 방정식은 하기의 푸아죄유 방정식일 수 있다:
여기서 ΔP는 기공(192)을 가로지른 압력차이고, η는 액체의 동점성이고, L은 기공(192)의 길이이고, φ는 체적 유량이고, r은 기공(192)의 반경이다.
예를 들어, 20 μm의 기공 직경, 0.8 mm의 두께를 갖는 다공성 재료(168)를 가로질러 연장되는 기공, (100 cm3/분의 전형적인 유체 유동으로부터의) 기공(192)당 약 4.96*10-14 m3/s의 추정된 체적 유량, 및 1*10-3 Pa·s인 η물을 가정하면, ΔP = 10.1 Pa이다.
"액체 운반 상태"(188)에 후속하여, 다공성 재료(168)의 샘플의 표면으로부터 거의 모든 액체(190)가 제거된 중간 상황(194)이 취해져, 기공들의 대부분은 다공성 재료(168)의 습윤된 기공(들)에 보유된 (잔류) 액체(190)의 표면 장력이 공기(196)가 기공(192)을 통해 운반되는 것을 방지하는 전술된 "유체 차단 상태"에 있다. 계속 감소하는 개수의 기공(192)들이 중간 상황(194)에서 "액체 운반 상태"에 있을 수 있다. "유체 차단 상태"는 상당히 더 높은 부압을 허용하여서, 중간 상황(194) 동안에 부압이 도시된 바와 같이 상대적으로 빠르게 증가한다.
"유체 차단 상태"를 기술하는 지배 방정식은 하기의 소적(dP) 방정식일 수 있다:
여기서, Pi 및 PO는 내부 및 외부 압력들이고, R은 도 12에 개략적으로 도시된 바와 같은 유체 액적 반경이다. T는 표면 장력이다.
예를 들어, 전형적인 20 μm 직경의 기공(192)에 대해 R이 10 μm이고 T물이 0.073 N/m인 것을 가정하면, Pi - PO = ΔP = 14600 Pa이다.
이러한 ΔP는 세제가 물에 첨가된 때 18000 Pa로 증가될 수 있다. 세제가 첨가된 때 물 표면 장력이 감소하지만(T비눗물은 0.045 N/m임), 기공(192) 위의 기포에서 2개의 표면이 이제 생성된다: 기포의 내부 및 외부. 따라서, 세제가 물에 첨가된 경우에서의 파괴 압력은 단일-층 표면의 것의 대략 2배일 수 있다:
중간 상황(194) 후에, 다공성 재료(168)의 표면으로부터 모든 자유수(free water)가 제거된 말기 상황(198)이 취해지고, 모든 기공(192)들은 초기에 "유체 차단 상태"에 있다. 펌프(178)는 다공성 재료(168)를 통해 계속 물을 흡인하여서 부압을 증가시키므로, 이는 유체 차단부들 중 일부가 파괴되게 하여 "공기 운반 상태"에서 공기(196)가 각자의 기공(192)들을 통해 운반될 수 있다. 공기의 연관된 유입은 말기 상황(198)에서 평형에 도달할 수 있는데, 여기서 가해지는 유동은 더 이상의 유체 차단부들이 파괴되지 않게 하는 부압이 얻어지게 한다. 후자는 조사되는 다공성 재료(168)의 "파괴 압력"에 대응한다.
"공기 운반 상태"를 기술하는 지배 방정식은 "유체 운반 상태"에 대해 위에서 제공된 푸아죄유 방정식일 수 있다. 예를 들어, 20 μm의 기공 직경, 0.8 mm의 두께를 갖는 다공성 재료(168)를 가로질러 연장되는 기공, (100 cm3/분의 전형적인 유체 유동으로부터의) 기공(192)당 약 4.96*10-14 m3/s의 추정된 체적 유량, 및 18.1*10-6 Pa·s인 η공기를 가정하면, ΔP = 0.18 Pa이다.
종합적으로, 공기 운반 압력(예컨대 0.18 Pa) 및 물 운반 압력(예컨대, 10. 1 Pa) 둘 모두는, 표면 장력-유도된 압력차(예컨대, 14600 Pa)와 비교하여 상당히 더 작을 수, 예컨대 무시할 수 있다.
도 13은 전술된 시험 설비(166) 및 시험 절차를 사용하여 시험된 다공성 재료(168)들에 대한 몇몇 압력 대 시간 그래프를 제공한다. 플롯(200)은 다공성 재료 층(114)만을 갖는 다공성 재료(168)에 대한 것이고, 플롯(202)은 다공성 재료 층(114) 및 제1 추가 다공성 재료 층(156)을 갖는 다공성 재료(168)에 대한 것이며, 플롯(204)은 다공성 재료 층(114), 제1 추가 다공성 재료 층(156), 및 제2 추가 다공성 재료 층(158)을 갖는 다공성 재료(168)에 대한 것이고, 플롯(206)은 다공성 재료 층(114) 및 3개의 추가 다공성 재료 층을 갖는 다공성 재료(168)에 대한 것이다. 이들 데이터는, 전술된 바와 같이, 다공성 재료(168) 내의 더 적층된 다공성 재료 층들을 포함하는 것이 파괴 압력을 증가시킨다는 것을 나타낸다.
또한, 플롯(202, 204, 206)들의 세트들의 각각 내에는 다공성 재료 층들이 서로 부착된 그리고 부착되지 않은 다공성 재료(168)들에 대한 플롯들이 있다. 전술된 바와 같이, 다공성 재료 층들을 서로 부착하기 위한 접착제의 사용이 파괴 압력을 추가로 증가시켰음이 관찰되었다.
도 14는 a)에서 액체가 모든 기공(192)을 통해 흡인되고 있는 전술된 "액체 운반 상태"(188)를, b)에서 "액체 운반 상태"(188)의 말기를, c)에서 중간 상황(194)을, 그리고 d)에서 말기 상황(198)을 개략적으로 도시한다. 부압 발생기(178), 예컨대 펌프에 연결된 오물 입구(142A, 142B)(들)를 덮는 다공성 재료(168)가 도 14에 도시되어 있다.
다공성 재료(168)는 각각 상이한 파괴 압력을 갖는 기공(192)들, 예컨대 미세기공들을 갖는다. 파괴 압력은 각각의 기공(192) 아래에 제공된 숫자에 의해 도 14에 나타나 있다. 단순화를 위해, 각각의 숫자는 한 자릿수로 반올림되어 있다.
부압 발생기(178), 예컨대 펌프의 시동 시 모든 액체, 예컨대 물이 바닥으로부터 흡인되며, 요구되는 압력은 물 운반 압력인데, 본 예에서 "1"로 설정된다. 오물 입구(142A)에서의 그리고 본 예에서 다공성 재료(168) 뒤의 공동(150)에서의 부압은 상응하여 "1"이다. 따라서, 도 14의 a)는 "액체 운반 상태"(188)를 개략적으로 나타내고, b)는 "액체 운반 상태"(188)의 말기를 도시한다. b)에서, 부압이 상승하기 시작하는 시점에 도달한다.
모든 액체, 예컨대 물이 바닥으로부터 제거되었을 때, 모든 기공(192)은 내부의 잔류 액체의 표면 장력을 통해 차단될 수 있다. 도시된 비제한적인 예에서, 부압 발생기(178)는 고정 유동 펌프이고, 따라서 펌프의 계속되는 작동은 부압을 증가시킬 수 있다. 소정 시점에서, 다공성 재료(168) 뒤의 오물 입구(142A)에서의 부압은 가장 약한 기공(192)들의 파괴 압력의 수준, 예컨대 "4"로 상승할 수 있으며, 기공의 파괴 압력이 초과될 것이고, 공기가 통과하여 운반되기 시작할 수 있다. 이들 첫번째 기공(192)들이 "파괴"될 때 다공성 재료(168) 뒤의 오물 입구(142A)에서의 압력이 이미 상당할 수 있으므로, 이 시점에서 이들 기공(192)에 의해 운반되는 공기는 상당할 수 있다. 따라서, 도 14에서 단계 c)는 중간 상황(194)을 개략적으로 나타내는 것으로 간주될 수 있다.
중간 상황(194)에서, 기공(192)들이 차단되고 있을 수 있는 반면, (오물 입구(142A)(들)로부터 더 멀리 떨어져) 다른 기공(192)들은 추가 영역들로부터 여전히 액체를 운반하고 있어서, 오물 입구(142A)(들)의 가까이에서 더 큰 부압을 생성한다. 이는 모든 자유 액체가 사라질 때까지 부압이 상대적으로 느리게 상승하게 할 수 있다. 이는 펌프 속도에 의해 모두 영향을 받을 수 있고, 적어도 일부 예에서, 부압이 가해질 때 변형되는 모든 요소의 가요성과 함께 액체 운반 지지 구조물(154)의 특성들에 의해 영향을 받을 수 있다.
단순화된 예시로서, 유량이 100 cm3/분으로 설정될 것이고, 다공성 재료와 펌프 사이의 유동 저항이 무시될 것이며, 모든 요소가 무한히 강성일 것이라면, 중간 상황(194)은 "액체 운반 상태"(188)로부터 말기 상황(198)으로 디지털적으로 이동하는, 도 12의 수직 선일 수 있다.
이 과정은 본 예에서 운반되는 공기가 펌프 속도와 동일할 때까지 계속될 수 있고, 다공성 재료(168) 뒤의 오물 입구(142A)에서의 부압은 최저 파괴 압력을 갖는 남아 있는 "파괴되지 않은" 기공(192)들의 파괴 압력보다 더 낮다. 따라서, 도 14에서 단계 d)는 전술된 말기 상황(198)을 개략적으로 나타내는 것으로 간주될 수 있다.
시험 설비(166)에서 측정된 압력이 다공성 재료(168)의 파괴 압력을 한정할 수 있음에 유의한다. 상이한 유량들, 예컨대 150 cm3/분이 시험되었지만 동일한 파괴 압력을 나타내는데, 이는 증가된 유동을 보상하기 위해 더 많은 기공(192)이 "파괴"될 수 있음을 뜻한다.
다공성 재료(168)의 기공(192)들의 기공 크기, 다시 말해 기공 직경은 다공성 재료(168)를 통한 액체의 운반에 대한 상대적으로 낮은 저항/다공성 재료의 액체 운반 압력과 상대적으로 높은 부압의 균형을 유지하도록 선택될 수 있다.
더 작은 기공(192)들은, 예컨대 상대적으로 낮은 동력의 부압 발생기(178), 예컨대 펌프를 이용하여, 오물 입구(142A)에서 생성될 수 있는 부압을 증가시킬 수 있다. 더 작은 기공(192)들을 갖는 더 조밀한 다공성 재료(168)는 더 높은 파괴 압력들을 생성할 수 있다. 또한, 기공 크기의 하한을 조사할 목표를 가지고서, 보유할 수 있는 입자들의 크기에 따라 지정된 맥주 필터들을 다공성 재료(168)로서 사용하여 전술된 시험 설비(166) 및 시험 절차를 사용하여 조사를 수행하였다: 0.25 μm, 3 μm, 10 μm 및 25 μm 필터들을 시험하였다. 이 실험을 위해, 후자의 맥주 필터 사양을 "기공 크기/직경"과 동일한 것으로 가정하였다.
도 15를 참조하면, 플롯(208)은 0.25 μm 필터에 대한 것이고, 플롯(210)은 3 μm 필터에 대한 것이며, 플롯(212)은 10 μm 필터에 대한 것이고, 플롯(214)은 25 μm 필터에 대한 것이며, 플롯(216)은 기준 극세사 천에 대한 것이다.
도 15로부터 다공성 재료(168)의 다공성 크기/직경은 성능에 상당한 영향을 미친다는 것을 볼 수 있다. 다공성 재료(168)의 평균 40 μm 기공 크기/직경(예컨대, 40 μm 맥주 필터와 동등함)이 부압 고려사항에 기초하여 최대치에 대응할 수 있음이 결과로부터 추정된다.
다공성 재료(168)의 평균 0.25 μm 기공 크기/직경(예컨대, 0.25 μm 맥주 필터와 동등함)이 액체 운반 압력 고려사항에 기초하여 최소치에 대응할 수 있다.
0.25 μm 필터가 3 μm 필터의 경우에서보다 상당히 더 높은 물 운반 압력으로 이어질 수 있음이 도 15로부터 명백하다. 0.25 μm 필터의 경우에, 부압은 물 운반 동안 약 23000 Pa로 상승할 수 있다. 또한, 건조 상태에 도달하는 시간은 0.25 μm 필터에 대해 상당히 더 길 수 있는데, 이는 청소될 표면으로부터 액체/물을 운반하는 데 상당히 더 많은 시간이 걸릴 수 있음을 의미한다.
비제한적인 예에서, 다공성 재료(168)의 약 3 μm의 평균 기공 크기/직경(예컨대, 3 μm 맥주 필터와 동등함)은 특성들의 유리한 균형을 제공할 수 있다.
도 15는 다공성 재료(168)의 액체/물 운반 압력과 파괴 압력 사이에 유한한 차이가 있음을 나타내는 것으로 보인다. 상대적으로 작은 기공(192)들은 0.25 μm 필터의 경우에 파괴 압력의 증가, 예컨대 최대 39000 Pa을 초래할 수 있지만 또한 0.25 μm 필터의 경우에 물/액체 운반 압력의 증가, 예컨대 33000 Pa을 초래할 수 있다. 물 운반 압력과 파괴 압력 사이의 이러한 차이가 기준 극세사 천의 것(1000 Pa 물 운반 압력; 7000 Pa 파괴 압력)과 유사하다는 것에 유의한다.
박테리아는 상대적으로 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 경향이 있다. 예를 들어, "평균" 크기의 박테리아로 간주될 수 있는 대장균 세포(Escherichia coli cell)는 길이가 약 2 μm이고 직경이 0.5 μm이다.
따라서, 기공 크기가 2 μm 초과인 다공성 재료(168)는 그러한 박테리아가 통과하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 세척될 표면으로부터 박테리아가 제거될 수 있다.
선택된 다공성 재료(168)에 따라, 최대 99.9%의 박테리아가 청소될 표면으로부터 멀리 다공성 재료(168)를 통해 흡인될 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 재료(168)는 기공이 0.25 μm 내지 40 μm의 범위 내의 기공 크기/직경(예컨대, 0.25 μm 내지 40 μm 맥주 필터와 동등함)을 갖는 극세사 천의 하나 이상의 층에 의해 한정된다.
예를 들어, 이러한 다공성 재료(168)(극세사 천의 하나 이상의 층에 의해 한정됨)는 전술된 0.25 μm 내지 40 μm 범위 내의 기공 크기/직경의 분포, 및 20 내지 40 μm, 예컨대 약 35 μm의 평균 기공 크기를 가질 수 있다. 기공 치수가 박테리아의 크기보다 상당히 더 크기 때문에, 박테리아는 다공성 재료(168)를 통과할 수 있고, 따라서 청소될 표면으로부터 제거될 수 있다.
상기 설명은 이와 같이 다공성 재료(168)의 작동 원리에 초점을 맞추지만, 다공성 재료(168)가 청소될 표면과 접촉할 수 있고 소정 속도로 청소될 표면을 가로질러 이동될 수 있음에 유의한다. 이는, 청소될 표면(218) 상의 다공성 재료(168)로 덮인 오물 입구(142A)를 포함하는 예시적인 청소기 헤드(100)를 도시하는 도 16에 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 비제한적인 예에서, 청소될 표면(218)은 바닥(220)의 표면이고, 액체, 예컨대 물의 층(222)이 청소될 표면(218)과 다공성 재료(168) 사이에 존재한다. 부압 발생기(178), 예컨대 펌프는 화살표(224)들의 방향으로 다공성 재료(168)의 기공(192)들을 통해 유체를 흡인하도록 의도된다. 화살표(226)는 액체를 오물 입구(142A)를 향해 당기는 내부 부압을 나타낸다. 화살표(228)는 청소기 헤드(100)의 속도를 나타낸다.
도 16은 유체 층(222) 내의 속도 분포(234)를 개략적으로 도시한다. 화살표(230)는 유체 층(222) 내의 속도 분포(234)에 의해 생성된 바와 같은 다공성 재료(168) 상의 유체 전단력을 나타낸다. 화살표(232)는 물을 바닥(220)을 향해 당기는 전단력을 나타낸다.
이러한 거동은 하기의 베르누이(Bernoulli) 방정식을 사용하여 근사화될 수 있다:
여기서, ρ는 유체의 밀도이고, υ는 유체 유동 속도이며, p는 압력이고, h는 기준 평면, 본 경우에서의 바닥(220) 위의 높이이며, g는 중력으로 인한 가속도이다.
상기 베르누이 방정식은 다공성 재료(168) 아래의 압력에 대해 재작성될 수 있다:
1.5 m/s의 속도의 경우, ΔP = 1125 Pa; 3.16 m/s의 속도의 경우, ΔP = 5000 Pa.
이는 더 높은 속도에서 바닥(220)이 액체를 더 세게 당길 것이므로 더 높은 속도에서 더 많은 액체가 바닥(220)에 남아 있을 것임을 나타내며, 이는 본 개시에 따른 청소기 헤드(100)에서 관찰되었다.
예컨대 약 1.5 m/s에서의 청소기 헤드(100)의 이동은 액체의 층(222) 내에 전단 유동을 생성하여, 액체를 청소될 표면(218)을 향해 당기는, 다공성 재료(168) 내에 존재하는 액체에 작용하는 전단력(232)을 생성할 수 있다. 물은 또한 오물 입구(142A)의 방향으로 부압(226)을 통해 강제되고 있다. 부압은 액체(222)가 오물 입구(142A)(들)를 향해 이동하게 하는 힘이 전단력(232)을 초과하도록 선택될 수 있다.
청소될 표면(218)에 액체, 예컨대 물을 가하기 위한 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128) 및 다공성 재료(168)를 포함하고, 상이한 오물 입구 부압들을 가지고서 청소될 표면(218)을 가로질러 1.5 m/s로 이동되는 예시적인 청소기 헤드(100)의 액체 채집 성능을 평가하였다. 결과가 표 1에 제시되어 있다.
[표 1]
본 명세서에 기술된 액체 채집 원리의 추가 이점은, 특히 부압 발생기(178)에 동력공급되는 예들에서, 더 낮은 동력 소비일 수 있다.
물을 채집할 수 있는 종래의 진공 청소기는, 물 소적들이 진공 청소기에 들어가게 하기에 충분한 전단력을 물 소적들 상에 생성하기 위하여, 상당한 공기 속도 및/또는 브러시 힘을 생성하는 것을 필요로 한다. 그러한 진공 청소기를 위한 전형적인 동력 소비 값은 수백 와트이다.
하기 계산은 본 개시에 따른 액체, 예컨대 물의 채집에 필요한 상대적으로 낮은 기계 동력을 예시한다.
여기서, P는 와트 단위의 기계 동력이고, Ф는 m3/초 단위의 유체 유동이며, ΔP는 Pa 단위의 오물 입구(142A)(들)에서의 부압이다.
예를 들어 5000 Pa의 부압과 100 cm3/분의 유체 유동을 취하면, 동력은 8.3*10-3 와트이다.
예를 들어 기계 동력 소비가 약 50 와트인 습식 청소 장치에서 28분의 실행시간(runtime)을 제공하는 종래의 배터리를 사용하여, 부압 발생기(178)에 동력공급된다면, 본 경우에서의 실행시간은 168000분, 다시 말하면 100일 초과일 것이다.
따라서, 본 개시에 따른 청소기 헤드(100)를 갖는 동력식 습식 청소 장치는 (그러한 배터리가 습식 청소 장치에 동력공급하도록 포함된 예들에서) 그의 배터리의 재충전을 드물게만 필요로 할 수 있고/있거나, 예를 들어 1시간 실행시간에 필요한 최소 배터리 용량으로 인해 더 경량으로 만들어질 수 있다. 후자와 관련하여, 종래의 핸드헬드 습식 청소 장치를 위한 배터리가 중량이 약 0.5 kg일 수 있고, 따라서 습식 청소 장치의 전체 중량에 상당히 기여할 수 있음에 유의한다.
표 2는 본 개시에 따른 습식 청소 장치에 관하여 전술된 다양한 상태와 종래의 진공 청소기 사이의 기계 동력 비교를 제공한다.
[표 2]
보다 일반적으로, 본 개시는 청소기 헤드(100)를 포함하는 습식 청소 장치를 제공한다. 청소기 헤드(100)는 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B), 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)를 덮는 다공성 재료(168)를 갖는다. 습식 청소 장치는 다공성 재료(168)를 통해 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 내로 유체를 흡인하기 위해 습식 청소 장치의 내부와 대기압 사이의 압력차를 제공하도록 구성된 부압 발생기(178)를 더 포함한다.
부압 발생기(178)는 부압 발생기 설비에 포함되는데, 이때 후자는 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유체를 다공성 재료(168)를 통해 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 내로 흡인하기 위해 습식 청소 장치 내부의 유동을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 압력차는 2000 Pa 내지 13500 Pa의 범위이다.
압력차에 대한 2000 Pa 내지 13500 Pa 범위의 둘 모두의 종점들은 목적적으로 선택된다.
2000 Pa 하한은 청소기 헤드(100)가 청소될 표면, 예컨대 바닥 위에서 전형적으로 이동될 것임을 나타내고, 바닥 위에서의 청소기 헤드(100)의 속도가 증가함에 따라, 정압의 수반되는 강하는 액체가 바닥을 향해 당겨짐을 의미한다. 그러한 거동은 전술된 바와 같이 베르누이 방정식에 의해 근사화될 수 있다.
상기 표 1을 참조하면, 2000 Pa 미만에서, 청소기 헤드(100)가 전형적인 속도로 상부에서 이동될 때 청소될 표면 상에 너무 많은 액체가 남아 있을 수 있음이 밝혀졌다.
2000 Pa 최소 부압은 사용자가 청소될 표면 위에서 청소기 헤드(100)를 이동시키는 최소의 전형적 속도에 따라 대응하여 설정됨으로써, 사용자가 액체가 채집되기 위해 청소될 표면 위에서 청소기 헤드(100)의 이동을 상당히 늦추거나 중단해야하는 것을 필요로 함이 없이 부압이 습식 청소 장치의 내부로 액체를 당기는 데 충분하다는 것을 보장한다.
13500 Pa 상한은 다공성 재료(168)를 통한 액체 운반이 충분히 신속하다는 것을 보장하는 목적을 위해 한정된다.
유지될 수 있는 부압의 크기와 다공성 재료(168)를 통한 유동 저항 사이에 절충이 있는데, 이때 후자는 액체가 다공성 재료(168)를 통과할 수 있는 속도를 결정한다. 이러한 절충은 범위의 13500 Pa 상한의 선택에서 반영된다.
일부 실시예에서, 압력차는 2000 Pa 내지 12500 Pa, 바람직하게는 5000 Pa 내지 9000 Pa, 및 가장 바람직하게는 7000 Pa 내지 9000 Pa이다. 이들 범위는, 다공성 재료(168)를 통한 상대적으로 낮은 유동 저항과 조합된, 청소기 헤드(100)의 이동 동안 관찰된 특히 향상된 액체 채집을 나타낼 수 있다.
압력차는, 예를 들어 오물 입구(142A, 142B)(들)와 유동적으로 연결되는 습식 청소 장치의 튜브에 구멍을 드릴링하고, 멤브레인이 단부를 덮는 튜브를 갖는 공압 센서 자체에 결합하기 위해 구멍을 사용함으로써, 주어진 습식 청소 장치에서 직접적으로 그리고 명확하게 확인될 수 있으며; 따라서, 센서는 기밀 연결을 사용하여 연결된다. 센서는 유동을 방해하는 것을 피하도록 배열될 수 있는데, 따라서 당업자는 예를 들어 우회 유동을 생성하는 것을 피하도록 센서를 배열할 것이다. 어떠한 유동도 센서를 향할 수 없거나 센서로부터 올 수 없다: 압력만이 전달된다. 이러한 방식으로, 기기의 유동은 결코 손상되지 않을 수 있다(따라서 센서 설치에도 불구하고 설정된 수준으로 유지될 수 있다).
압력 센서는, 감지된 압력차에 대한 유동 저항 등과 같은 다른 요인들의 영향을 최소화하기 위해, 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이에서 가능한 한 다공성 재료(168)에 가깝게 연결된다.
압력 센서/게이지의 감지 요소/멤브레인은 이상적으로는 압력 센서 내에 배열/위치되어, 감지 요소가 튜브 내에 또는 다공성 재료(168) 뒤의 공동(150) 내에 (튜브들을 연결하기 위한 요건 없이) 직접 배치될 수 있다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 압력 센서, 다시 말하면 멤브레인 압력 게이지의 멤브레인을, 멤브레인이 튜브의 벽에, 다시 말하면 튜브의 벽과 일치하여, 위치되는(또는 공동(150)에 노출되는) 상태로 위치시킴으로써, 측정 오차가 최소화될 수 있다.
좁은 튜브들 내부의 기포들이 저항을 발생시킬 수 있으며(모세관/표면 장력 효과), 따라서 측정에 영향을 미칠 수 있음에 유의한다. 따라서, 당업자는 공기 기포(물-공기 표면)들이 압력차 측정에 부당하게 영향을 미치지 않도록 주의하여야 한다는 것을 또한 이해할 것이다.
또한, 압력 센서와 다공성 재료(168) 사이에 존재하는 물기둥이 (그러한 물기둥이 측정 동안 존재하는 경우) 측정 결과로부터 공제되어 물기둥에 의해 생성된 정압을 보상하여야 함에 유의한다.
일단 압력 센서가 전술된 바와 같이 배열되면, 부압의 유지가 다공성 재료(168)로 인한 것이고, 밸브와 같은 일부 다른 요소로 인한 것이 아님이 확인될 수 있다. 다공성 재료(168)에 주어지는 부압에 영향을 미치는 임의의 그러한 요소는 측정을 수행하는 목적을 위해 작동 불가능하게 되어야 한다.
세정 액체를 분배하는 구성요소(들)(습식 청소 장치가 세정 액체를 전달하도록 구성된 경우)는 압력차 측정을 수행할 때 분리된다.
습식 청소 장치는 (원하는 설정에서) 켜지고, 부압 발생기(178)를 포함하는 채집 시스템이 활성화된다. 압력 센서로부터의 데이터의 기록이 시작된다.
청소기 헤드(100)의 채집 영역은 최대 5 mm 깊이의 물의 층에 현수된다.
이어서, 채집 영역은 (청소기 헤드(100)가 마치 바닥을 청소하도록 위치되는 것처럼 청소 위치에서 유지되도록) 어떠한 방식으로도 물을 기울어지게 함이 없이 물로부터 들어올려져, 물이 더 이상 다공성 재료(168)와 접촉하지 않는다. 이 시점에서, "자유수"가 다공성 재료(168)로부터 제거될 것이고, 모든 기공은 그들의 "차단 상태"로 들어갈 것이며, 파괴 압력이 결정가능하다. 측정 결과는 도 12에 도시된 그래프와 유사할 것인데, 이는 가해진 유동이 더 이상의 유동 차단부들이 파괴되지 않게 하는 부압을 초래하는 평형이 말기 상황(198)에서 확립됨을 다시 한 번 뜻한다.
말기 상황(198)을 참조하여 이러한 측정 결과로부터 얻어진 파괴 압력은 "다공성 재료(168)를 통해 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 내로 유체를 흡인하기 위한, 습식 청소 장치의 내부와 대기압 사이의 압력차"이다. 2000 Pa 내지 13500 Pa 범위가 만족되는지 여부가 측정 결과로부터 검증된다.
다공성 재료(168)가 전술된 바와 같이 청소될 표면 상의 액체와 접촉하도록 배열될 수 있음에 유의한다. 따라서, 다공성 재료(168)는 청소될 표면 상의 액체에 노출가능한 다공성 재료(168)의 외부 표면으로부터 적어도 하나의 오물 입구에 노출되는 다공성 재료(168)의 내부 표면까지 한정될 수 있다.
ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A는 기포점(bubble point) 압력 측정을 제공한다. 이러한 표준 방법이 비섬유상 멤브레인 필터에 대해 개발되었지만, 이 절차가 본 개시에 따른 다공성 재료(168)에 대해 되풀이될 수 있다.
제한 기공 직경, 다시 말하면 최대 기공 크기를 결정하기 위한 기포점 시험은, 요약하면, 다공성 재료(168)의 샘플을 미리 습윤시키고, 다공성 재료(168)의 상류측의 가스의 압력을 미리 결정된 속도로 증가시키며, 다공성 재료(168)의 최대 직경 기공들을 통한 가스의 통과를 나타내는 가스 기포들을 하류측에서 관찰함으로써 수행된다.
ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A에 기술된 멤브레인 필터들과 마찬가지로, 다공성 재료(168)는 모세관 튜브와 유사하게 다공성 재료(168)의 일 면으로부터 다른 면으로 연장되는 별개의 기공들을 갖는다. 기포점 시험은, 습윤 액체가 모세관 인력 및 표면 장력에 의해 이러한 모세관 기공들 내에 유지되고, 이들 기공으로부터 액체를 강제하는 데 필요한 최소 압력이 기공 직경의 함수라는 원리에 기초한다. 이러한 시험에서 기포들의 정상 스트림(steady stream)이 나타나는 압력이 "기포점 압력"으로 지칭된다.
ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A가 원형 단면들을 갖는 모세관 기공들로서의 기공들의 근사화에 기초하며, 따라서 제한 기공 직경이 단지 이러한 전제에 기초한 최대 기공 직경의 실험적 추정치로서 간주되어야 한다는 것에 유의한다.
ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A에 규정된 시험 장치는 시험 절차와 마찬가지로 되풀이되었다.
1. 다공성 재료의 샘플(2 인치(50.8 mm) 직경; 47 mm의 직경을 갖는 개방/활성 영역을 갖도록 원형 홀더에 유지됨)은 샘플을 액체의 풀(pool) 상에 부유시킴으로써 완전히 습윤된다(필요한 경우, 샘플을 습윤시키는 것을 돕도록 진공 챔버가 사용될 수 있음에 주목한다). 물-습윤성 샘플의 경우, 샘플은 물 속에 배치되어 완전히 젖게 된다.
2. 다공성 재료의 습윤 샘플이 시험 장치의 필터 홀더 내에 배치되었다.
3. 미세(100 x 100) 메시가 다공성 재료의 샘플 상으로 배치되는데, 미세 메시는 이 표준에 의해 규정된 2-겹 구성물의 제1 부분이다.
4. 강성을 부가하는 천공된 금속 구성요소의 형태의 2-겹 구성물의 제2 부분이 미세 메시 상에 배치된다.
5. 지지 링이 스택 상에 배치되고 볼트를 사용하여 제자리에 고정된다. 가능한 액체 역류를 제거하기 위해 이 시점에 약간의 가스 압력이 가해질 수 있다.
6. 천공된 금속 구성요소는 2 내지 3 mm의 시험 액체(샘플이 물로 습윤가능할 때 이 표준에 의해 규정된 바와 같은 유형 IV 물)로 덮인다.
7. 이어서, 가스 압력이 상승되고, 기포들의 정상 스트림이 저장소의 중심 영역으로부터 상승하는 최저 압력이 기록된다(ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A의 도 5 참조; 저장소의 에지에서 관찰되는 기포들이 기포점 결정에 대해 무시됨에 유의한다).
기포점을 대략적으로 결정하기 위해 먼저 압력을 상대적으로 신속하게, 예컨대 약 200 Pa/초로 상승시키는 것이 적합한 것으로 밝혀졌다. 이어서, 물이 샘플 내로 다시 흐르게 하기 위해 샘플로부터 압력이 완화되었다. 이어서, 압력은 예상 압력 값의 대략 80%로 상승되었고, (모든 "자유"수가 샘플에서 짜내어지는 것을 보장하기 위하여) 약 15초 동안 80% 수준에서 유지되었으며, 이어서 기포들의 일정한 유동이 관찰될 때까지 ≤ 50 Pa/초의 더 낮은 속도로 다시 상승되었다.
이어서, 제한 기공 직경(d)은 ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A의 방정식 1인 d = Cγ/p(여기서, γ는 mM/m 단위의 표면 장력(20℃에서 증류수의 경우 72.75)이고, C는 p가 Pa 단위일 때 2860임)를 사용하여, 기록된 기포점 압력(p)으로부터 결정된다.
ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A로부터의 기포점 압력이, 파괴 압력 시험에 존재하지만 기포점 시험에서는 존재하지 않는 강제 유동에 의해 간단하게 설명될 수 있는 0.25 μm 맥주 필터의 경우를 제외하고, 다공성 재료(168)의 샘플들에 대해 전술된 파괴 압력과 유사한 것이었음이 밝혀졌다. 다양한 다공성 재료(168) 샘플들에 대한 결과가 표 A에 제공되어 있다.
[표 A]
일부 실시예에서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료(168)의 제한 기공 직경은 15 μm 이상이다.
15 μm 이상의 그러한 제한 기공 직경은 기공들이 그를 통한 효율적인 액체 운반을 위해 충분히 큰 것을 보장하면서 상대적으로 큰 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다. 후자와 관련하여, 이러한 관찰이 이론에 의해 지지됨에 유의하는데, 이는 위에 제공된 푸아죄유 방정식을 사용하여 근사화될 때, 더 작은 기공들에 의해 유동 저항이 4제곱으로 증가할 수 있음을 뜻한다.
일부 실시예에서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A를 사용하여 측정된 바와 같은 다공성 재료(168)의 제한 기공 직경은 105 μm 이하이다. 제한 기공 직경에 대한 이러한 상한은 다공성 재료(168)에 의해 충분한 부압이 유지가능함을 보장하는 것을 돕는다.
상기에 언급된 바와 같이, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A는 원통형 기공들을 가정한다. 순수하게 설명/예시의 목적을 위해(따라서, ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A로부터의 제한 기공 직경에 대해 본 명세서에 제공된 값들을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 됨), 기공들의 비원형성을 보상하기 위하여, 고체 와이어 필터들에 대해 도출된 실험적 계수인 토르투아즈 계수(Tortuoise factor, TF)를 이용하여 제한 기공 직경이 조절될 수 있음에 유의한다. ASTM E3278 - 21 (그 표준의 섹션 4.2.1 참조)에서 제안된 TF에 대한 1.3 내지 1.65 스프레드(spread)는 대략 27% 기공 크기 스프레드를 초래할 수 있다. 단지 예시적인 목적을 위해, 표 B는 TF를 사용하여 조절될 때 전술된 제한 기공 직경 종점들을 보여준다. ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A로부터의 제한 기공 직경이 통과할 입자들에 대한 최대 기공 크기의 척도를 제공하여서, TF가 "삼각형" 기공이 삼각형의 표면보다 상당히 더 작은 구형 입자만을 통과시킬 수 있다는 사실을 보상할 수 있음에 유의한다.
[표 B]
일부 실시예에서, 부압 발생기는 2000 cm3/분 이하인 다공성 재료(168)를 통한 유량을 제공하도록 구성된다.
그러한 유량은 전술된 종래의 습식 진공 청소기보다 상당히 더 낮을 수 있다. 동력은 유량에 압력차를 곱한 것과 동일하므로, 최대 동력 소비 시나리오로서 이러한 최대 2000 cm3/분 유량을 전술된 최대 13500 Pa 압력차와 조합함으로써, 습식 청소 장치의 동력 소비가 최소화될 수 있다. 상기 표 2를 참조하면, 이는 습식 청소 장치가, 예컨대 더 작은 배터리를 사용하여 상대적으로 콤팩트하게 제조될 수 있게 하고/하거나 상대적으로 긴 실행시간을 가질 수 있게 할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 부압 발생기는 15 cm3/분 이상인 다공성 재료(168)를 통한 유량을 제공하도록 구성될 수 있다. 이는 충분히 신속한, 청소될 표면으로부터의 액체의 채집에 기여할 수 있다. 일부 실시예에서, 15 cm3/분 하한은 청소기 헤드(100)에 또한 포함된 세정 액체 출구(104)(들)로부터의 세정 액체의 유량과 동일하거나 이를 초과하도록 설정될 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기는 40 cm3/분 초과인 다공성 재료(168)를 통한 유량을 제공하도록 구성된다. 효율적인 액체 채집에 기여할 뿐만 아니라, 이러한 40 cm3/분은, 일부 실시예에서, 청소기 헤드에 또한 포함된 세정 액체 출구(들)로의 세정 액체의 유량과 동일하거나 이를 초과하도록 설정될 수 있는데, 이때 최소 세정 액체 유량은 청소될 표면으로의 세정 액체의 풍부한 공급을 보장하도록 설정된다.
부압 발생기는 다공성 재료를 통해 80 내지 750 cm3/분, 더 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분, 가장 바람직하게는 150 내지 300 cm3/분의 범위 내의 유량을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 유량은 다공성 재료(168)의 부압-유지 능력을 이용할 수 있고, 에너지 소비를 제한하면서 충분한 액체 채집을 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 재료(168)는 10 mm 이하, 더 바람직하게는 5 mm 이하, 가장 바람직하게는 3 mm 이하의 두께를 갖는다. 그러한 최대 두께는 다공성 재료(168)를 통한 유동 저항의 최소화에 기여할 수 있다.
다공성 재료(168)의 두께는 0.01 mm 정밀 게이지, 및 다공성 재료(168)를 사이에 수용하기 위한 2개의 접지 금속 플레이트(이때, 정상 압력을 가하는 상부 플레이트는 70 mm x 30 mm이고, 다공성 재료의 샘플을 지지하는 하부 플레이트는 정렬의 용이성을 위해 상부 플레이트의 70 mm x 30 mm 표면보다 더 큰 면적을 가짐)를 사용함으로써 결정될 수 있다. 설비는 864.2 N/m2의, 다공성 재료의 샘플(70 mm x 30 mm)에 수직인 압력을 가하도록 구성된다. 관련 측정 파라미터들이 표 C에 제공되어 있다:
[표 C]
이 방법을 사용하여 몇몇 샘플의 두께가 결정되었고, 데이터가 표 D에 제공되어 있다:
[표 D]
일부 실시예에서, 다공성 재료(168)를 통한 200 cm3/분 유동에서의 유체 운반 압력은 ASTM F316 - 03, 2019, 시험 A에 의해 결정되는 바와 같은 기포점 압력에 0.25를 곱한 것보다 작다.
이는 다공성 재료(168)를 통한 유동 저항이 상대적으로 낮은 수준으로 유지됨을 의미할 수 있다.
표 A의 샘플 번호 18, 표 D의 샘플 번호 22 내지 25, 및 0.8 mm의 두께를 갖는 공급자 F 천에 대응하는 다공성 재료들을 사용하여 (전술된 실험들과 유사하게) 추가 세트의 파괴 압력 시험들이 수행되었다. 각각의 샘플에 대해 유동 압력 강하 및 파괴 압력이 기록되었고, 결과들(적어도 2개의 측정치의 평균 값)이 표 E에 표로 만들어져 있다. 이들 실험에서, 89 cm3/분의 유량이 사용되었고, (샘플의 "활성 영역"을 가로질러 연장되는) 샘플 아래의 원형 메시의 직경은 80 mm였다.
[표 E]
전술된 바와 같이, 더 많은 층이 서로의 상부에 적층됨에 따라 파괴 압력이 상승하는 것을 알 수 있다. 그러나, 더 많은 층이 부가됨에 따라 운반 유동 압력은 파괴 압력보다 더 신속하게 증가할 수 있고, 샘플 번호 22 내지 27의 경우에, 운반 유동 압력은 다공성 재료가 (샘플 번호 25에서) 4개의 적층된 이중 층을 가질 때 파괴 압력을 능가한다.
이는 샘플 22 내지 27로부터 명백한 것보다 운반 유동 압력이 더 많은 층에 의해 더 빠르게 상승하는 것일 수 있지만, 시스템 내의 공기는 데이터가 특히 샘플 번호 25 내지 27에 대해 압축성을 보여주기 시작한다는 것을 의미할 수 있다.
보다 일반적으로, 이들 데이터는 (원하는 유량에서의) 운반 유량 압력이 파괴 압력보다 더 낮을 때 습식 청소 장치가 작동할 수 있음을 나타낼 수 있다.
결과가 표 E에 표로 만들어진 시험들의 경우, 유량은 89 cm3/분이었고, 천의 활성 영역은 5030 mm2 였다. 청소기 헤드(100)의 경우에, 활성 영역은 약 1750 mm2일 수 있다. 따라서, 운반 유동 압력이 청소기 헤드(100)의 다공성 재료(168)에 가해질 때, 다공성 재료(168)를 통한 실제 유동은 이들 시험에서 사용된 유동보다 0.35배(1750/5030) 더 낮을 수 있다.
이는 운반 유동 유압이 (예컨대, 샘플 번호 24에서) 파괴 압력과 동일한 지점에서, 다공성 재료(168)가 견딜 수 있는 최대 유동이 대략 31(0.35*98) cm3/분이다. 더 많은 층이 다공성 재료(168)에 부가될지라도, 파괴 압력은 대체로 동일하게 머무를 수 있는 반면, 운반 유동 압력은 증가하여서 이러한 값을 훨씬 더 낮춘다.
전술된 파괴 압력 시험들에서, 시험 샘플의 전체 표면이 물로 덮여서, 다공성 재료(168)의 전체 영역이 물을 운반한다는 것에 유의한다. 그러나, 실제로, 바닥과 접촉하는 청소기 헤드(100)의 영역(예컨대, 5 mm 폭 및 350 mm 길이)이 물을 운반하는 반면, 그 영역에 인접한 다공성 재료(168)의 영역은 또한 공기를 운반할 수 있다. 이는, 예를 들어 (샘플 번호 25의 경우에) 4개의 이중 층이 사용되고, 다공성 재료의 파괴 압력이 물 운반 압력보다 더 낮을 때, 다공성 재료(168)의 주연부는 파괴되기 시작하여 공기를 들어오게 하여서, 파괴 압력에서 침강을 야기할 수 있음을 의미할 수 있다. 활성/채집 영역은 상대적으로 낮은 압력으로 남겨질 수 있어서, 액체를 상대적으로 느리게 채집할 수 있고, 따라서 액체가 청소될 표면 상에 남겨질 수 있다. 반대로, (예컨대, 파괴 압력이 운반 유동 압력보다 50배 더 높은 0.8 mm 두께의 공급자 F 천의 경우에) 다공성 재료(168)가 상대적으로 낮은 운반 유동 압력 및 상당히 더 큰 파괴 압력을 갖는 시나리오에서, 채집 유동은 매우 높을 수 있다.
전반적으로, 습식 청소 장치는 파괴 압력이 운반 유동 압력보다 더 높은 상태에서 작동할 수 있지만, 더 높은 속도에서 채집을 가능하게 할 목적으로, 파괴 압력이 운반 유동 압력의 적어도 2배일 수 있다.
일부 비제한적인 예에서, 청소기 헤드(100)는 40 cm3/분의 유량으로 세정 액체를 전달할 수 있다. 청소될 매끄러운 표면 상에서의 이 세정 액체 유량의 85%인 다공성 재료(168)를 통한 유량, 즉 34 cm3/분의 채집 속도에 의해, 채집 속도는 샘플 번호 24에 대해 위에서 추정된 31 cm3/분과 유사한다.
일부 비제한적인 예에서, 예를 들어 20 cm3/분의 세정 액체 유동을 고려하기 위해 일부 허용 오차가 도입되어, 다공성 재료(168)의 두께의 상한이 대략 5 mm가 될 수 있다(샘플 번호 25 참조).
전술된 바와 같이, 다공성 재료(168)는 다공성 천, 다공성 플라스틱, 및 폼 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그러한 다공성 플라스틱은 예를 들어 플라스틱 과립들의 소결된 메시의 형태를 취할 수 있다.
다공성 재료(168)가 그러한 다공성 플라스틱을 포함하는 실시예들에서, 예컨대 직조 다공성 천과 같은 다공성 천을 포함하는 하나 이상의 추가 다공성 재료 층이 다공성 플라스틱의 외부 표면 상에 배열될 수 있다. 그러한 추가 다공성 재료 층(들)은 다공성 플라스틱보다 물에 의해 더 습윤가능할 수 있으며, 따라서 물에 의해 습윤될 때 청소될 표면과 접촉하기에 더 적절할 수 있다.
다공성 직조 천, 가장 바람직하게는 직조 극세사 천을 포함하는 다공성 재료가 특히 언급된다. 그러한 직조 극세사 천은 습식 청소 장치에서 필요한 부압의 달성을 용이하게 할 수 있다.
그러한 다공성 직조 천, 특히 그러한 직조 극세사 천은, 특히 그의 직조의 촘촘함을 통해, 제한 기공 직경에 대한 상기 범위들을 만족시키도록 구성될 수 있다.
특히 적합한 직조 천의 사양이 예시적인 비제한적인 예로서 표 F에 제공되어 있다.
[표 F]
도 17 내지 도 23은 다공성 재료(168)가 청소기 헤드(100)에 장착될 수 있는 방법의 예들을 개략적으로 도시한다.
다공성 재료(168)는 임의의 적합한 방식으로 장착될 수 있다. 도 17에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 다공성 재료(168)를 지지하기 위한 지지 부재(236), 예를 들어 강성 지지 부재(236)를 포함한다. 지지 부재(236)는 엔지니어링 열가소성 물질과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 다공성 재료(168)가 상부에 배열되는 탄성중합체 재료(238)를 포함한다. 그러한 탄성중합체 재료(238)의 탄성 변형은, 예를 들어 다공성 재료(168)와 접촉하게 되는 청소될 표면(218) 상에 상대적으로 단단한 돌출부가 존재한다면, 다공성 재료(168)에 대한 손상의 위험을 감소시킬 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 탄성중합체 재료(238)는 청소될 표면(218)의 임의의 윤곽들을 따르도록 다공성 재료(168)를 도울 수 있다.
탄성중합체 재료(238)는 예를 들어 실리콘 고무이거나 이를 포함할 수 있다. 폴리디엔, 예컨대 폴리부타디엔, 열가소성 탄성중합체 등과 같은 다른 탄성중합체 재료가 또한 탄성중합체 재료(238)에의 포함 또는 이의 한정을 위해 고려될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 탄성중합체 재료는 50 쇼어(Shore) A 미만, 바람직하게는 20 쇼어 A 미만, 가장 바람직하게는 10 쇼어 A 미만일 수 있다.
비제한적인 예에서, 탄성중합체 재료는 4 쇼어 A 실리콘 고무이다.
청소기 헤드(100)가 지지 부재(236), 예컨대 강성 지지 부재(236)를 포함하는 실시예들에서, 탄성중합체 재료(238)는 지지 부재(236)와 다공성 재료(168) 사이에 제공될 수 있다. 이의 일례가 도 17에 도시되어 있다.
청소기 헤드(100)가 전술된 돌출 요소를 포함하는 실시예들에서, 돌출 요소는 본 명세서에서 더 상세히 후술되는 바와 같이 탄성중합체 재료(238)를 포함할 수 있다.
도 17에 도시된 비제한적인 예로 돌아가면, 불투과성 부분(146)이 중합체, 예컨대 열가소성 물질의 필름의 형태이며, 이때 다공성 재료(168)에 포함된 다공성 재료 층(114)과 중합체 필름 사이에 시일(152)이 제공된다. 또한, 이 특정 예에 포함된 액체 운반 지지 구조물(154)은 메시 또는 메시 층들의 스택의 형태이다.
도 18에 도시된 비제한적인 예와 같은 일부 실시예에서, 불투과성 부분(146)은 탄성중합체 재료(238)로부터 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)으로 연장되는 불투과성 밀봉 부분(들), 예컨대 중합체 필름의 조각들에 의해 한정된다. 본 경우에, 중합체 필름이 다공성 재료 층(114)의 내부 표면 위에서 측방향으로 연장될 필요가 없을 수 있다.
일부 실시예에서, 탄성중합체 재료(238)는 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114) 상으로 밀봉된 불투과성 부분(146)을 포함한다. 따라서, 전술된 중합체 필름 및 중합체 필름의 조각들은 본 예에서 제거되고, 생략될 수 있다. 이러한 방식으로, 청소기 헤드(100) 내의 구성요소들의 개수가 감소됨으로써, 제조를 용이하게 할 수 있다.
도 19에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 액체 운반 지지 구조물(154)은 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)에 대면하는 탄성중합체 재료(238)의 표면 상의 그리고/또는 표면 내의 표면 패턴에 의해 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제공된다. 메시(들)를 탄성중합체 재료(238)의 표면 상의 표면 패턴으로 대체하는 것은 청소기 헤드(100) 내의 구성요소들의 개수를 감소시키는 관점에서 도울 수 있다. 다른 면에서, 도 19에 도시된 예는 도 18에 도시된 것에 대응한다.
도 20에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 지지 부재(236)는 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)에 맞닿아 밀봉된 불투과성 부분(146)을 포함한다. 다시 말하면, 지지 부재(236)와 다공성 재료(168) 사이에 존재하는 시일은 다공성 재료(168)에 맞닿아 밀봉하는 지지 부재(236)의 돌출 부분들에 의해 제공된다. 따라서, 본 예에서 전술된 중합체 필름은 필요하지 않은데, 그 이유는 시일이 다공성 재료 층(114)과 지지 부재(236) 사이의 직접 연결을 사용하여 생성될 수 있기 때문이다. 다른 면에서, 도 20에 도시된 예는 도 17에 도시된 것에 대응한다.
도 21에 도시된 비제한적인 예는, 액체 운반 지지 구조물(154)이 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)에 대면하는 탄성중합체 재료(238)의 표면 상의 그리고/또는 표면 내의 표면 패턴에 의해 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제공되는 것을 제외하고, 도 20에 도시된 것에 대응한다.
도 22에 도시된 비제한적인 예는, 탄성중합체 재료(238)가 불투과성 부분(146)으로서의 중합체 필름과 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114) 사이에 제공된 공동(150) 내에 배열되는 것을 제외하고, 도 18에 도시된 것에 대응한다.
도 23에 도시된 비제한적인 예는, 액체 운반 지지 구조물(154)이 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)에 대면하는 탄성중합체 재료(238)의 표면 상의 그리고/또는 표면 내의 표면 패턴에 의해 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 제공되는 것을 제외하고, 도 22에 도시된 것에 대응한다.
이 시점에서, 다공성 재료 층(114)의 전술된 액체 채집 영역(PR)(예컨대, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 각각의 주위에서의 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해짐)은 세정 액체가 액체 채집 영역(PR)을 우회하여 청소될 표면(218)에 도달하거나 적어도 그를 향해 안내되게 하도록 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)의 각각에 대해 배열될 수 있다는 것이 반복 언급된다. 세정 액체 출구(104)(들)의 각각에 대한 액체 채집 영역(PR)의 그러한 배열은 임의의 적합한 방식으로 달성될 수 있다.
도 24에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 세정 액체 출구(104)들의 각각은 다공성 재료 층(114)으로부터 공간적으로 분리된 하나 이상의 분배 부분에 배열된다. 세정 액체 출구(104)(들)를 그러한 별개의 분배 부분 또는 부분들에 배열함으로써, 다공성 재료 층(114)과 초기에 접촉함이 없이 액체가 도 24의 화살표(240)들의 방향으로 청소될 표면(218)을 향해 전달될 수 있다.
도 24에 도시된 비제한적인 예에서, 분배 부분들은 전술된 세정 액체 분배 스트립(108, 124)들에 대응한다.
공간적 분리는 다공성 재료 층(114)과 세정 액체 분배 스트립(108, 124)들 사이에 제공된 간극(242)들, 예컨대 공기 간극(242)들에 의해 도 24에서 명백하다.
도 25에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 다공성 재료(168)는 전술된 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)을 포함하고, 청소기 헤드(100)는 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)을 포함하는 탈착가능 요소(244)를 포함하는데, 이때 탈착가능 요소(244)의 탈거는 다공성 재료 층(114)으로부터 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)을 분리한다.
일부 실시예에서, 탈착가능 요소(244)는 전술된 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 포함한다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 교체하는 것과 동시에 간단히 교체될 수 있다. 예를 들어, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 탈착가능 요소(244)의 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)에 부착, 예컨대 접착될 수 있다.
도 25에 도시된 비제한적인 예에서와 같은 일부 실시예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 전술된 제1 및 제2 어플리케이터 부분(126, 128)들을 포함하며, 이때 제1 부착부(246A)가 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)을 제1 어플리케이터 부분(126)에 연결하고, 제2 부착부(246B)가 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)을 제2 어플리케이터 부분(128)에 연결한다. 이것의 예는 본 명세서에서 도 33e를 참조하여 후술된다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 다공성 재료 층(114)을 지지하기 위한 지지체를 포함하고, 청소기 헤드(100)는 다공성 재료 층(114)을 포함하는 탈착가능(및/또는 부착가능) 부재(248)를 포함하는데, 이때 탈착가능 부재(248)의 탈거는 지지체로부터 다공성 재료 층(114)을 분리시킨다.
그러한 탈착가능 부재(248)는, 다공성 재료 층(114)에 더하여, 예컨대 중합체 필름을 포함하거나 이의 형태의 전술된 불투과성 부분(146)을 포함할 수 있는데, 이때 적어도 하나의 오물 입구(142A)는 불투과성 부분(146) 내의 개구 또는 개구들에 의해 한정된다.
도 26에 도시된 것과 같은 일부 비제한적인 예에서, 탈착가능(및/또는 부착가능) 부재(248)는 전술된 액체 운반 지지 구조물(154)을 더 포함한다.
예를 들어, 액체 운반 지지 구조물(154)은 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이의 공동(150) 내에 제공될 수 있다.
청소기 헤드(100)가 탈착가능 요소(244) 및 탈착가능 부재(248) 둘 모두를 포함할 때, 탈착가능 요소(244)는 예를 들어 탈착가능 부재(248)와 독립적으로 탈착가능할 수 있고, 탈착가능 부재(248)는 탈착가능 요소(244)와 독립적으로 탈착가능할 수 있다.
도 27에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 탈착가능 부재(248)는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 더 포함한다. 예를 들어, 탈착가능 부재(248)는 불투과성 부분(146)을 포함할 때, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 불투과성 부분(146)에 부착, 예컨대 접착될 수 있다.
도 27에 도시된 비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 전술된 제1 및 제2 어플리케이터 부분(126, 128)들을 포함하는데, 이때 제1 연결부(250A)가 불투과성 부분(146)의 제1 측부를 제1 어플리케이터 부분(126)에 연결하고, 제2 연결부(250B)가 불투과성 부분(146)의 제2 측부를 제2 어플리케이터 부분(128)에 연결한다.
도 28은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 포함하지 않는 탈착가능 부재(248)를 포함하는 예시적인 청소기 헤드(100)를 개략적으로 도시한다. 그러나, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 그럼에도 불구하고 탈착가능한데, 이때 본 예에서의 제1 및 제2 어플리케이터 부분(126, 128)들의 각각은 서로 독립적으로 그리고 탈착가능 부재(248)와 독립적으로 세정 액체 출구(104)들로부터 탈착가능하다.
보다 일반적으로, 본 개시는 부착가능(및/또는 탈착가능) 부재(248)를 그 자체로 제공한다. 부착가능 부재(248)는 부압 발생기(178)를 갖는 습식 청소 장치에 부착하기에 적합할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 부착가능 부재(248)는 다공성 재료 층(114); 및 부착가능 부재(248)가 습식 청소 장치에 부착될 때 부압 발생기(178)가 유동적으로 연결가능한 적어도 하나 이상의 오물 입구(142A, 142B)를 포함하는데, 이때 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)이 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 주위에서 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해진다.
그러한 부착가능 부재(248)는 오물 입구(142A, 142B)(들)에 대한 다공성 재료 층(114)의 재밀봉을 필요로 함이 없이 다공성 재료 층(114)의 교체를 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 부착가능 부재(248)는 불투과성 부분(146)을 포함하고, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)는 불투과성 부분(146)에 그리고/또는 불투과성 부분(146)과 다공성 재료 층(114) 사이에 제공된 개구 또는 개구들에 의해 한정된다. 그러한 부착가능 부재(248)는 다공성 재료 층(114)에 대한 불투과성 부분(146)의 재밀봉을 필요로 함이 없이 다공성 재료 층(114)의 교체를 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)는 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이의 공동(150)에 노출되는데, 이때 액체 운반 지지 구조물(154)은 공동(150) 내에 배열되고, 다공성 재료 층(114)과 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이에서 액체 채집 영역(PR) 내에 하나 이상의 유동 경로를 제공한다.
습식 청소 장치, 예컨대 습식 청소 장치에 포함된 청소기 헤드(100)는 전술한 바와 같이 세정 액체가 통과하여 전달가능한 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)를 포함할 수 있다. 부착가능 부재(248)는 적어도 하나의 오물 입구가 부압 발생기(178)에 유동적으로 연결될 때, 액체 채집 영역(PR)은 청소될 표면(218)을 향해 전달되는 세정 액체가 액체 채집 영역(PR)을 우회하도록 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)의 각각에 대해 배열될 수 있다.
도 29는 탈착가능 요소(244)를 포함하는 예시적인 청소기 헤드(100)를 개략적으로 도시하며, 이 탈착가능 요소(244)는 본 예에서 하나 이상의 추가 다공성 재료 층(156)으로 이루어진다. 또한, 이러한 비제한적인 예에서, 본 예에서의 제1 및 제2 어플리케이터 부분(126, 128)들의 각각은 서로 독립적으로 그리고 탈착가능 요소(244)와 독립적으로 세정 액체 출구(104)들로부터 탈착가능하다.
도 30은 다공성 재료, 본 경우에서의 다공성 재료 층(114)이 세정 액체 어플리케이터 천(126, 128)과 접촉하는 예시적인 청소기 헤드(100)를 도시한다. 전술된 바와 같이, 이러한 구성은 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에서 축적되는 과량의 세정 액체를 방지하는 것을 도울 수 있고, 따라서, 예를 들어 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 청소될 표면(218) 상으로 세정 액체를 적하하는 것에 의해, 청소될 표면(218)의 과도한 습윤을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
이러한 특정 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 습윤도에 대한 향상된 제어는 다공성 재료 층(114)의 에지 부분(134)이 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 대향 에지 부분(136)에 맞닿는 것으로 인해 달성될 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 도시된 바와 같이 세정 액체 어플리케이터 재료의 대향 에지 부분(136)이 제1 어플리케이터 부분(126)에 포함되도록 제1 어플리케이터 부분(126) 및 제2 어플리케이터 부분(128)을 포함한다. 또한, 본 예에서, 다공성 재료 층(114)의 추가 에지 부분(138)은 제2 어플리케이터 부분(128)의 추가 대향 에지 부분(140)에 맞닿는다.
(예컨대, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)의 각각의 주위에서 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해지는) 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)은 그럼에도 불구하고 세정 액체가 액체 채집 영역(PR)을 우회하게 하도록 도 30에 도시된 예에서 세정 액체 출구(104)들의 각각에 대해 배열된다. 이와 관련하여, 본 예에서의 세정 액체 출구(104)들은 다공성 재료 층(114)으로부터 공간적으로 분리된, 본 예에서의 세정 액체 분배 스트립(108, 124)들의 형태의 분배 부분들에 배열된다. 공간적 분리는 다공성 재료 층(114)과 분배 부분(108, 124)들 사이에 제공된 간극(242)들, 예컨대 공기 간극(242)들에 의해 나타내어진다.
다공성 재료 층(114)을 포함하는 다공성 재료(168)가, 예컨대 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)보다 더 촘촘한 극세사 천의 직조로 인해, 더 조밀한 다공성 재료(168)에 의하여 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)와 구별될 수 있음이 되풀이 언급된다.
도 31에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 청소될 표면(218)과 대면하기 위한 부분(120)을 포함하는데, 이때 돌출 요소(252)가 부분(120)에 인접하게 장착된다. 따라서, 돌출 요소(252)는 부분(120)에 대해 별개로 장착된 요소이다. 돌출 요소(252)는 청소될 표면(218)의 방향으로 청소기 헤드(100)로부터 돌출된다. 이러한 방식으로, 청소기 헤드(100)는, 전술된 바와 같이, 돌출 요소(252) 상에서 제1 방향으로 요동되어, 부분(120)이 청소될 표면과 접촉하게 하고, 돌출 요소(252) 상에서 제1 방향에 대해 반대인 제2 방향으로 요동되어 부분(120)이 청소될 표면(218)으로부터 분리되게 할 수 있다.
도 31에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)는 지지 부재(236), 예컨대 강성 지지 부재(236)를 포함하고, 돌출 요소(252)는 지지 부재(236)에 대한 부착을 통해 장착된다.
청소기 헤드(100)가 청소기 헤드(100)를 이동시키는 것을 돕기 위한 적합한 손잡이(보이지 않음)에 부착될 수 있거나 이에 부착가능할 수 있음에 유의한다. 이를 위해, 청소기 헤드(100)는 그러한 핸들이 결합, 예컨대 피벗가능하게 결합될 수 있는 결합 지점(254)을 포함할 수 있다.
도 31을 참조하면, 힘(F이동)의 인가에 의해 청소될 표면(218) 위에서의 청소기 헤드(100)의 이동이 저항 없이 있을 수 없다. 청소기 헤드(100)의 중량(F중력) 및/또는 사용자가 청소기 헤드(100)를 청소될 표면(218)을 향해 누르는 것은 청소될 표면(218)에 수직인 힘(Fn)을 생성할 수 있다.
청소기 헤드(100)는 습윤될 수 있고, 따라서 점성 마찰 상황 및 건조 상황에서 작동할 수 있는데, 전자는 점성 마찰력(Fv)을 초래하고, 후자는 수직력(Fn)에 의해 지배되는 쿨롱 마찰(coulombic friction)(Fc) 및 마찰 계수(f)를 초래한다. 결과적인 저항력(Fr)은 하기 방정식으로 근사화된다.
여기서, 힘(Fr, Fv, Fc, Fn)들은 뉴턴 단위이고, μ는 Pa·s 단위의 동적 점도이며, A는 m2 단위의 접촉 면적이고, u는 m/s 단위의 속도이며, y는 m 단위의 액체 층의 두께이다.
상기 방정식은 더 큰 접촉 면적(A), 및 두께(y)가 0으로 향하는 액체 층 둘 모두가 점성 마찰 항을 증가시킴으로써, 생성된 저항력(Fr)을 증가시킬 수 있음을 보여준다.
불균일한 청소될 표면(218) 상에서의 효과적인 액체 채집에 필요한 상대적으로 큰 접촉 면적(A)이, 특히 상대적으로 평탄한/매끄러운 청소될 표면(218) 상에서, 상대적으로 높은 저항력(Fr)을 초래할 수 있음에 또한 유의한다.
따라서, 적어도 일부 실시예에서, 돌출 요소(252)는 다공성 재료(168)를 포함한다. 따라서, 청소될 표면을 가로지르는 청소기 헤드(100)의 운동에 대한 저항은 다공성 재료(168)와 청소될 표면(218) 사이의 제한된 접촉 면적(A)으로 인해 감소될 수 있다.
다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114)이 돌출 요소(252)에 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)은 돌출 요소(252)에 포함되고, 돌출 요소(252)와 부분(120) 사이에서 종료된다. 이러한 방식으로, 흡입이 가해지는 다공성 재료 층(114)의 영역은 돌출 요소(252)로 국한됨으로써, 이동에 대한 저항을 완화시키는 것을 돕는다.
대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)는 돌출 요소(252)에 한정될 수 있다. 따라서, 흡입은 청소기 헤드(100)의 부분, 다시 말하면, 예컨대 요동 기능으로 인해 청소될 표면(218)과의 접촉이 감소되는 돌출 요소(252)에 가해질 수 있다.
청소기 헤드(100)가 청소될 표면(218)에 대면하기 위한 부분(120) 및 추가 부분(122)을 포함하는 실시예들에서, 돌출 요소(252)는 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에 장착될 수 있다. 이러한 방식으로, 청소기 헤드(100)는 도 31에 도시된 바와 같이 돌출 요소(252) 상에서 전방으로 요동되어 부분(120)이 청소될 표면(218)과 접촉하게 하고, 후방으로 요동되어 추가 부분(122)이 청소될 표면(218)과 접촉하게 할 수 있다.
그러한 실시예에서, 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)은 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에서 연장되고, 돌출 요소(252)와 부분(120) 사이에서 그리고 돌출 요소(252)와 추가 부분(122) 사이에서 종료될 수 있다.
도 31에 도시된 비제한적인 예에서, 다공성 재료(168)와 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 맞닿은 대향 에지 부분(134, 136)들은 돌출 요소(252)와 부분(120) 사이에 위치된다. 이러한 방식으로, 예컨대 청소기 헤드(100)의 요동에 의해, 돌출 요소(252)와 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128) 사이에서 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 압착되게 되는 과량의 세정 액체가 다공성 재료(168)를 통해 오물 입구(142A, 142B)(들) 내로 효율적으로 운반될 수 있다.
특히, 도 31에 도시된 부분(120)은 제1 어플리케이터 부분(126)을 포함하고, 추가 부분(122)은 제2 어플리케이터 부분(128)을 포함한다. 또한, 본 예에서의 다공성 재료(168)와 제1 어플리케이터 부분(126)의 맞닿은 대향 에지 부분(134, 136)들은 돌출 요소(252)와 부분(120) 사이에 위치되고, 다공성 재료(168)와 제2 어플리케이터 부분(128)의 맞닿은 대향 추가 에지 부분(138, 140)들은 돌출 요소(252)와 추가 부분(122) 사이에 위치된다. 따라서, 예컨대 각각 전방 및 후방으로의 청소기 헤드(100)의 요동에 의해, 돌출 요소와 제1 세정 액체 어플리케이터 부분(126) 사이에서 그리고 돌출 요소와 제2 세정 액체 어플리케이터 부분(128) 사이에서 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 압착되게 되는 과량의 세정 액체가 다공성 재료(168)를 통해 오물 입구(142A, 142B)(들) 내로 효율적으로 운반될 수 있다.
도 31에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 돌출 요소(252)는 청소될 표면(218)과 접촉하도록 배열된 만곡형 표면을 갖는다.
돌출 요소(252)의 그러한 만곡형, 예컨대 둥근 표면은 또한 청소될 표면(218)과의 돌출 요소(252)의 접촉 면적을 최소화하는 것을 돕고, 이에 의해 청소될 표면(218)을 가로지르는 청소기 헤드(100)의 운동에 대한 저항을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
돌출 요소(252)의 만곡형 표면은, 예를 들어 도 31에 도시된 바와 같이 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에서 만곡될 수 있다.
일부 실시예에서, 돌출 요소(252)는 다공성 재료(168)가 상부에 배열되는 전술된 탄성중합체 재료(238)를 포함한다. 탄성중합체 재료(238)는, 예를 들어 실리콘 고무이거나 이를 포함할 수 있고/있거나 50 쇼어 A 미만, 바람직하게는 20 쇼어 A 미만, 가장 바람직하게는 10 쇼어 A 미만의 경도를 가질 수 있다.
도 31을 참조하면, 탄성중합체 재료(238)는 지지 부재(236), 예컨대 강성 지지 부재(236)와 다공성 재료(168) 사이에 배열될 수 있다.
그러한 탄성중합체 재료(238)의 탄성 변형은, 예를 들어 다공성 재료(168)와 접촉하게 되는 청소될 표면(218) 상에 상대적으로 단단한 돌출부가 존재한다면, 다공성 재료(168)에 대한 손상의 위험을 감소시킬 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 탄성중합체 재료(238)는 청소될 표면(218)의 임의의 윤곽들을 따르도록 다공성 재료(168)를 도울 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 돌출 요소(252)는 부분(120)에 인접하게 탄성적으로 장착될 수 있다. 예를 들어, 돌출 요소(252)는 지지 부재(236)에 스프링-장착될 수 있다. 이는 청소될 표면(218)의 임의의 윤곽을 따르도록 다공성 재료(168)를 도움으로써, 액체 채집을 용이하게 할 수 있다.
탄성중합체 재료(238)가 돌출 요소(252)에 포함되는 실시예에서, 다공성 재료(168)가 탄성중합체 재료(238)의 만곡형 표면의 곡률, 예컨대 부분(120)과 추가 부분(122) 사이의 원호형을 추종하여 돌출 요소(252)의 만곡형 표면을 제공할 수 있다.
도 31에서 보이지 않지만, 돌출 요소(252)는 다공성 재료 층(114) 상으로 그리고 오물 입구(142A, 142B) 주위에 밀봉된 중합체 필름을 포함하거나 이의 형태의 전술된 불투과성 부분(146)을 더 포함할 수 있다. 그러한 예에서, 청소기 헤드(100)의 사용 동안 다공성 재료(168) 뒤에 존재하는 부압은 탄성중합체 재료(238) 내에 존재하는 것이 아니라 오히려 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이의 밀봉된 공동(150) 내에 수용된다. 이는, 특히 탄성중합체 재료(238) 자체가 다공성이고 따라서 그렇지 않다면 부압으로 인해 압밀되기 쉬울 수 있는 예들에서, 탄성중합체 재료(238)가 부압에 의해 실질적으로 영향을 받지 않음을 보장하는 것을 도울 수 있다.
다른 비제한적인 예들에서, 탄성중합체 재료(238)는 자체로 비다공성이어서, 탄성중합체 재료(238)는, 예를 들어 도 18과 관련하여 전술된 바와 같이, 다공성 재료(168)의 다공성 재료 층(114) 상으로 밀봉된 불투과성 부분(146)에 포함될 수 있다.
도 31에 도시된 비제한적인 예에서, 전술된 액체 운반 지지 구조물(154)은 또한 다공성 재료(168), 특히 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이에 제공된다. 액체 운반 지지 구조물(154)은, 예를 들어 탄성중합체 재료(238)의 표면, 예컨대 만곡형 표면 상의 그리고/또는 그 내의 표면 패턴 및/또는 하나 이상의 메시 층에 의해 한정되거나 이를 포함할 수 있다.
보다 일반적으로, 돌출 요소(252)는, 예컨대 다공성 재료 층(114)과 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이에 배열된, 액체 운반 지지 구조물(154)을 포함할 수 있다.
다공성 재료(168)는 임의의 적합한 방식으로 탄성중합체 재료(238) 상에, 예컨대 탄성중합체 재료(238)의 만곡형 표면 상에 배열될 수 있다.
도 32a 및 도 32b는 액체 채집 영역(PR)을 한정하기 위해 오물 입구(142A, 142B)들 주위에서의 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부의 일례를 개략적으로 도시한다. 본 경우에서 중합체 필름의 형태인 불투과성 부분(146) 및 본 경우에서 메시 또는 복수의 적층된 메시 층의 형태인 액체 운반 지지 구조물(154)이 도 32a 및 도 32b에서 더욱 명백하다. 본 예에서의 다공성 재료(168)는 다공성 재료 층(114) 및 추가 다공성 재료 층(156, 158)들을 포함하거나 이에 의해 한정된다. 따라서, 라미네이트는 추가 다공성 재료 층(156, 158)들, 다공성 재료 층(114), 액체 운반 지지 구조물(154), 및 불투과성 부분(146)을 포함하는데, 이때 오물 입구(142A, 142B)들을 제공하는 튜브(144A, 144B)들은 불투과성 부분(146)과 다공성 재료 층(114) 사이에 부분적으로 포획된다.
도 32a 및 도 32b에 도시된 비제한적인 예에서, 불투과성 부분(146), 다공성 재료 층(114), 및 추가 다공성 재료 층(156, 158)들은 튜브(144A, 144B)들의 방향으로 액체 운반 지지 층(154)을 지나 연장된다. 시일(152), 본 경우에서의 열 시일은 또한 튜브(144A, 144B)들의 방향으로 액체 운반 지지 층(154)을 지나 연장된다.
튜브(144A, 144B)들이 관통하여 안내되는 불투과성 부분(146)과 다공성 재료 층(114) 사이의 영역에 점토를 도입함으로써 다공성 재료 층(114)과 불투과성 부분(146) 사이에 시일(152), 즉 기밀 시일이 제공된다. 본 예에서, 테이프 조각이 이어서 다공성 재료 층(114), 불투과성 부분(146), 튜브(144A, 144B)들 및 점토 주위에 권취되어, 점토를 감싸서, 이것이 다른 물체에 달라붙는 것을 피한다.
이러한 라미네이트는 예를 들어 탄성중합체 재료(238)의 만곡형 표면 상에 배열되기에 충분히 유연할 수 있다. 또한, 라미네이트에는, 예를 들어, 라미네이트를 청소기 헤드(100)에 고정하기 위해, 본 경우에 벨크로(등록상표) 스트립의 형태인 적합한 체결구 또는 체결구들(256A 내지 256D)이 제공될 수 있다.
도 33a 및 도 33b에 도시된 비제한적인 예로 돌아가면, 다공성 재료 층(114) 및 제1 추가 다공성 재료 층(156)을 포함하는 도 32a 및 도 32b와 관련하여 전술된 것과 유사한 라미네이트가 탄성중합체 재료(238)의 만곡형 표면(258) 상에 배열되고, 체결구(256A 내지 256D)(들), 예컨대 벨크로(등록상표)를 통해 지지 부재(236)에 고정된다. 따라서, 본 예에서의 돌출 요소(252)는 탄성중합체 재료(238)와 다공성 재료 층(114, 156)들을 포함한다.
본 예에서 탄성중합체 재료(238)의 만곡형 표면(258)의 곡률을 추종하는 다공성 재료 층(114, 156)들로 인해, 돌출 요소(252) 자체는 청소될 표면(218)과 접촉하도록 배열된 만곡형 표면을 포함한다.
도 33a 및 도 33b에 도시된 비제한적인 예에서, 돌출 요소(252)는 청소기 헤드(100)의 지지 부재(236)에 부착된 탄성중합체 재료(238)에 의해 부분(120)에 인접하게(그리고 특히 본 예에서 부분(120)과 추가 부분(122) 사이에) 장착된다. 이러한 비제한적인 예에서, 이러한 부착은 지지 부재(236)에 한정된 슬롯(262) 내에 수용되고 이와 맞물리는 돌출부(260)를 포함하는 탄성중합체 재료(238)에 의해 적어도 부분적으로 달성된다. 돌출부(260)는 예를 들어 슬롯(262)에 압입-끼워맞춤(push-fit)될 수 있다.
도 33a는 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 적어도 일부를 다공성 재료와 접촉시키기 위한 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)의 변형을 도시한다. 이러한 방식으로, 세정 액체의 일부가 특히 제어된 방식으로 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)로부터 다공성 재료로 전달될 수 있다.
도 33a에 도시된 비제한적인 예에서, 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)는 섬유들로부터 형성된 터프트들, 및 터프트들을 지지하는 배킹 층(보이지 않음)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 그러한 터프트는, 예컨대 청소될 표면과의 접촉 시 그리고/또는 액체, 예컨대 물에 의해 습윤될 때 다공성 재료와 접촉하도록 변형가능할 수 있다.
일부 실시예에서, 습식 청소 장치는 청소기 헤드(100), 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 유동적으로 연결된 부압 발생기(178)(도 33a 및 도 33b에서 보이지 않음)를 포함한다. 이러한 유체 연결은, 이러한 특정의 비제한적인 예에서 분기 지점(266)에서 부압 발생기로 이어지는 단일 튜브로 연장되는 튜브(144A, 144B)들을 통해 이루어질 수 있다.
부압 발생기(178)는 예를 들어 용적형 펌프(positive displacement pump)와 같은 펌프이거나 이를 포함할 수 있다(후자의 기술적 이점은 본 명세서에서 더 상세히 후술된다). 펌프가 습식 청소 장치를 위해 선택된 작동 압력, 예컨대 약 5000 Pa(상기 표 1 참조)을 견딜 수 있다면, 임의의 적합한 펌프가 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기(178)는 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위의 유동을 제공함으로써 흡입을 공급하도록 구성된다.
그러한 유동, 즉 유량은 다공성 재료(168)의 부압-유지 능력을 이용할 수 있고, 에너지 소비를 제한하면서 충분한 액체 채집을 보장할 수 있다.
습식 청소 장치는 또한 오염 액체 수집 탱크(도 33a 및 도 33b에서 보이지 않음)를 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 부압 발생기는 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)로부터 오염 액체 수집 탱크로 액체를 흡인하도록 배열될 수 있다.
그러한 실시예들에서, 오염 액체 수집 탱크는 부압 발생기(178)에 대해 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 그의 상류측 또는 하류측에 배열될 수 있다.
일부 실시예에서, 청소기 헤드(100)를 포함하는 습식 청소 장치는 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)(들)에 의해 청소될 표면을 향한 전달을 위해 세정 액체를 청소기 헤드(100)에 공급하기 위한 세정 액체 공급부(도 33a 및 도 33b에서 보이지 않음)를 포함한다. 그러한 세정 액체 공급부는 예를 들어 세정 액체 저장조 및 전달 설비, 예컨대 세정 액체를 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)로 그리고 이를 통해 운반하기 위한 펌프를 포함하는 전달 설비를 포함할 수 있다.
세정 액체 공급부 및 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)는 청소될 표면(218)을 향한 세정 액체의 연속 전달을 제공하도록 구성될 수 있다.
세정 액체 공급부 및 부압 발생기(178)는 예를 들어 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)를 통해 전달되는 세정 액체의 유동이 부압 발생기(178)에 의해 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 제공되는 유동보다 더 낮도록 구성될 수 있다. 이는 청소될 표면(218)이 세정 액체로 과도하게 습윤되지 않는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 세정 액체의 유동은 20 내지 60 cm3/분의 범위일 수 있고, 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유동은 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위일 수 있다.
용적형 펌프가 부압 발생기(178)로서 1 또는 2 리터/분의 유동으로 채용되는 경우, 그러한 펌프는 상대적으로 부피가 크고 소음이 크게 될 수 있으며, 따라서 더 낮은 유량은 습식 청소 장치를 상대적으로 작고 조용하며 경량으로 유지하는 것을 도울 수 있다.
원칙적으로, 세정 액체 공급부에 의해 제공되는 세정 액체의 유량과 동일한 부압 발생기(178)의 유량이 충분할 수 있다.
그러나, 이는, 예를 들어 (예컨대, 새로 부착된) 다공성 재료(168)가 엎질러진 물에 직면하는 경우, 시스템의 평형(필요한 부압)에 대한 상대적으로 상당한 방해의 위험이 있을 수 있다. 예를 들어, 40 cm3/분의 세정 액체 유량 및 50 cm3/분의 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유량을 갖는 습식 청소 장치가 직면하는 50 cm3의 물웅덩이는, 모든 물을 포획하기 위해 약 5분이 걸릴 것임을 의미할 수 있다(부압이 5분간 강하하여서, (물웅덩이가 계속 퍼지기 때문에) 바닥이 상당히 더 습윤된 상태로 머무르는 5분 기간을 초래한다). 다른 한편, 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 250 cm3/분의 유량은 이를 14초 기간으로 감소시킬 수 있다. 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유량이 세정 액체 공급부에 의해 제공되는 세정 액체의 유량을 초과하는 것은 시스템이 그러한 방해 후에 더 신속하게 평형으로 복귀하게 할 수 있다.
도 33a 및 도 33b에 도시된 비제한적인 예에서, 세정 액체는, 예컨대 전술된 세정 액체 저장조로부터, 세정 액체를 제1 튜브(270A)를 통해 세정 액체 분배 스트립(108)의 세정 액체 출구(104)들로 그리고 제2 튜브(270B)를 통해 추가 세정 액체 분배 스트립(124)의 세정 액체 출구(104)들로 세정 액체를 공급하도록 분기되는 튜브(268)를 통해 전달된다.
습식 청소 장치가 청소기 헤드(100), 부압 발생기, 및 세정 액체 공급부를 포함하는 실시예들에서, 부압 발생기는 세정 액체를 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)로 그리고 이를 통해 공급하는 세정 액체 공급부에, 이와 동시에, 다시 말하면 일제히, 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 흡입을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 33a 및 도 33b에 도시된 예시적인 청소기 헤드(100)에서, 세정 액체 분배 스트립(108, 124)들은 접합 부재(272A, 272B)에 의해 서로 그리고 지지 부재(236)에 접합된다.
일부 실시예에서, 습식 청소 장치는 청소기 헤드(100)에 결합되거나 부착가능한 손잡이(도 33a 및 도 33b에서 보이지 않음)를 포함한다. 그러한 손잡이는 청소기 헤드(100)의 이동을 용이하게 할 수 있다.
도 33a 및 도 33b에 도시된 비제한적인 예에서, 그러한 손잡이가 결합될 수 있는 결합 지점(254)은 결합이 제공되는 높이를 조절하기 위한 수직 연장 슬롯을 포함한다. 본 예에서, 그러한 결합 지점(254)은 손잡이 맞물림 부재(276)가 사이에 피벗가능하게 장착되는 한 쌍의 장착부(274A, 274B)의 각각에 제공된다. 손잡이 맞물림 부재(276)는 손잡이의 단부와 맞물릴 수 있는데, 예컨대 이를 수용할 수 있다.
일부 실시예에서, 손잡이는 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 및/또는 오염 액체 수집 탱크에 유동적으로 연결된 부압 발생기(178)의 적어도 일부를 지지하거나 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 세정 액체 공급부, 예컨대 세정 액체 저장조 및/또는 전달 설비의 적어도 일부는 손잡이에 의해 지지되거나 이에 포함될 수 있다.
도 33c 및 도 33d에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 전술된 부착가능 부재(248)(여기서 다공성 재료 층(114)의 액체 채집 영역(PR)은 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 주위에서의 다공성 재료 층(114)의 밀봉 부착부에 의해 경계가 정해짐)는 돌출 요소(252)를 포함한다(또는 한정한다).
도 33c에 도시된 비제한적인 예에서, 돌출 요소(252)는 다공성 재료 층(114)이 상부에 배열되는 탄성중합체 재료(238)를 포함한다. 이러한 특정 예에서, 다공성 재료 층(114)은 시일(152), 예컨대 열 시일을 통해 지지 부재(236)에 밀봉식으로 부착된다.
이러한 방식으로, 다공성 재료 층(114)은 오물 입구(142A)(들)에 밀봉식으로 부착되고, 이 오물 입구(142A)(들)는 본 예에서 지지 부재(236) 및 탄성중합체 재료(238) 내에 한정되는데, 즉 이에 의해 경계가 정해진다. 이러한 특정 예에서, 오물 입구(142A, 142B)들은 지지 부재(236) 및 탄성중합체 재료(238)를 통해 연장되는 채널의 형태이다.
보다 일반적으로, 다공성 재료 층(114)이 밀봉식으로 부착되는 지지 부재(236)는 부착가능 부재(248)에 포함될 수 있다. 그러한 예에서, 지지 부재(236)는 청소기 헤드(100)(의 나머지 부분)에 포함된 지지체에 부착가능할 수 있다.
부착가능 부재(248)는 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 지지체 내에 한정된 슬롯 내로 압입-끼워맞춤되는 리지(ridge) 부재를 갖는 부착가능 부재(248), 예컨대 지지 부재(236)에 의해, 또는 부착가능 부재(248) 내에, 예컨대 지지 부재(236) 내에 한정된 슬롯 내로 압입-끼워맞춤되는 그러한 리지 부재를 갖는 지지체에 의해, 지지체에 부착될 수 있다.
추가 다공성 재료 층(156)이 또한 도 33c에 도시된 예에서 돌출 요소(252)에 포함된다. 예컨대 초음파 용접을 통해, 다공성 재료 층(114)을 플라스틱 지지 부재(236)에 열 밀봉하는 공정이 또한 추가 다공성 재료 층(156)이 다공성 재료 층(114)에 접착되게 하는 것에 유의한다.
도 33c 및 도 33d에 도시된 예들은 도 33c에 도시된 액체 운반 지지 구조물(154)이 탄성중합체 재료(238)의 표면 상에 그리고/또는 그 내에 배열된 표면 패턴에 의해 한정되는 반면, 도 33d에 도시된 액체 운반 지지 구조물(154)이 메시 층의 형태라는 점에서 서로 상이하다.
도 33e는 추가 다공성 재료 층(158A, 158B)들 및 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)를 포함하는 예시적인 탈착가능 요소(244)를 도시한다. 본 예는, 본 경우에 세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)가 추가 다공성 재료 층(158A, 158B)들 상에 장착되는 것을 제외하고, 도 26에 도시된 탈착가능 요소(244)와 일부 유사성을 갖는다.
추가 다공성 재료 층(158A, 158B)들이, 예컨대 초음파 용접과 같은 열 밀봉을 통해, 서로 접착될 수 있음에 유의한다.
세정 액체 어플리케이터 재료(126, 128)에 포함된 배킹 층(BL) 및 터프트(TU)들이 도 33e에서 더욱 명백하다. 배킹 층(BL)은 전술된 바와 같이 터프트(TU)들을 지지한다.
도 33f는 도 33c 또는 도 33d에 도시된 돌출 요소(252)/탈착가능 부재(248) 및 도 33e에 도시된 탈착가능 요소(244)를 포함하는 청소기 헤드(100)의 사시도를 제공한다. 따라서, 본 경우에, 다공성 재료(168)는 돌출 요소(252)/부착가능 부재(248)에 포함된 다공성 재료 층(114) 및 추가 다공성 재료 층(156), 및 탈착가능 요소(244)에 포함된 추가 다공성 재료 층(158A, 158B)(들)을 포함한다.
탈착가능 요소(244)는 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 탈착가능 요소(244)의 하나의 길이방향 측부를 따라 배열된 한 세트의 슈(shoe)들 및 대향 길이방향 측부 상에 배열된 벨크로(등록상표) 스트립을 포함하는 탈착가능 요소(244)에 의해, 청소기 헤드(100)의 나머지 부분에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 그러한 예에서, 한 세트의 슈들 각각은 청소기 헤드(100)의 나머지 부분의 하나의 길이방향 측부 상에 제공된 풋(foot)을 수용하고 이와 맞물리며, 벨크로(등록상표) 스트립은 청소기 헤드(100)의 나머지 부분의 대향 길이방향 측부 상에 배열된 상보적 벨크로(등록상표) 스트립에 접합될 수 있다. 이러한 풋 세트-슈 세트 설비는 폭방향 및 길이방향 둘 모두에서 청소기 헤드(100)의 나머지 부분에 대한 탈착가능 요소(244)의 원치 않는 이동을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
탈착가능 요소(244)의 라벨(LA)이 도 33f에서 더욱 명백하다. 이러한 라벨은 청소기 헤드(100)의 나머지 부분으로부터의 탈착가능 요소(244)의 탈거 후에 탈착가능 요소(244)를 세척하기 위한 부착/탈거 및/또는 세척 설명서를 제공할 수 있다.
보다 일반적으로, 본 개시의 일 태양에 따른 습식 청소 장치는 부압 발생기 설비; 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 밀봉식으로 부착된 다공성 재료 층(114)을 포함하는 다공성 재료(168)를 갖는 청소기 헤드(100)를 포함한다.
청소기 헤드(100)는 예를 들어 본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 것에 따를 수 있다.
부압 발생기 설비는 부압 발생기 출구를 갖는 부압 발생기(178)를 포함하는데, 이때 부압 발생기(178)는 적어도 하나의 오물 입구(242A, 242B)로부터 부압 발생기 출구로 그리고 이를 통해 유동을 제공하도록 활성화가능하고 유동을 중단하도록 비활성화가능하다.
적어도 일부 실시예에서, 부압 발생기 설비는 적어도 부압 발생기가 비활성화될 때, 부압 발생기 출구로부터 적어도 하나의 오물 입구(242A, 242B)를 향한 유체의 통과를 제한하도록 구성된다.
부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유동은 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에서 부압을 생성할 수 있다. 다공성 재료(168), 특히 습윤된 다공성 재료(168)는 부압을 유지하는 것을 도울 수 있고, 액체는 전술된 바와 같이 다공성 재료(168)를 통해 오물 입구(들) 내로 흡인될 수 있다.
도 34는 다공성 재료(168)를 통해 액체(190)를 흡인하기 전(좌측 구획), 흡인하는 동안(중심 구획) 및 흡인한 후(우측 구획)의 예시적인 습식 청소 장치(278)를 개략적으로 도시한다. 도 34의 좌측 구획은, 예컨대 청소 사이클의 시작 시, 완전히 건조된 시스템을 도시하는 것으로서 간주될 수 있다. 도 34의 중심 구획은, 다공성 재료(168)와 접촉하고 있는 액체(190), 예컨대 물이 다공성 재료를 통해 오물 입구(142A)(들)의 방향으로 운반되는 작동 중의 습식 청소 장치(278)를 도시한다. 따라서, 청소될 표면(218)은 건조하게 또는 적어도 더 건조하게 될 수 있지만, 모든 액체(190)가 청소기 헤드(100)로부터 멀리 예컨대 습식 청소 장치(278)에 포함된 오염 액체 수집 탱크(도 34에서 보이지 않음)로 운반될 수 있는 것은 아니다. 이러한 비제한적인 예에서, 액체(190)의 일부는 도시된 바와 같이 액체 운반 지지 구조물(154)의 유동 경로(들) 내에 남아 있을 수 있다. 작동 동안, 이러한 액체(190)는 유익할 수 있는데, 그 이유는 청소될 표면(218) 상에 액체(190)가 존재하지 않을 수 있을 때에도 액체가 다공성 재료(168)를 습윤 상태로 유지하는 역할을 하기 때문이다. 다공성 재료(168)의 기공(192)들 내의 잔류 액체(190)는 전술된 바와 같이 부압을 유지하는 것을 돕는다. 부압이 오물 입구(142A)(들)에서 유지되고 있는 동안, 액체(190)는 도 34의 중심 구획에 도시된 바와 같이 다공성 재료(168)의 오물 입구(들) 측에 남아 있다.
그러나, 부압 발생기(178)가 예를 들어 습식 청소 장치(278)의 사용 후에 오프 상태로 절환됨으로써 비활성화될 때, 부압 발생기 출구를 통한 유체, 예컨대 주변 공기의 유입에 의해 부압 손실이 발생될 수 있다. 이는 도 34의 우측 구획에 도시된 바와 같이 액체(190)가 다공성 재료(168)로부터 방출되게, 예를 들어 적하되게 할 수 있다.
청소될 표면의 청소, 예컨대 걸레질 후에, 부압 발생기(178)의 비활성화 시, 예컨대 청소될(또는 청소된) 표면(218) 상으로 되돌아갈 때 및/또는 보관 위치로의 습식 청소 장치(278)의 운반 동안, 액체(190)가 다공성 재료(168)를 통해 방출되는 것이 바람직하지 않을 수 있다.
이러한 이유로, 부압 발생기 설비는, 적어도 부압 발생기(178)가 비활성화될 때, 예를 들어 부압 발생기(178)가 오프 상태로 절환될 때, 부압 발생기 출구로부터 오물 입구(들)를 향한 유체, 예를 들어 주변 공기의 통과를 제한, 예를 들어 차단하도록 구성될 수 있다. 이는, 예를 들어 청소될 표면(218)의 청소 후에 그리고/또는 사용 후 보관 영역에서의 습식 청소 장치의 수납 동안, 다공성 재료(168)로부터의 문제성 액체 방출을 완화시킬 수 있다.
도 35는 그러한 부압 발생기 설비(280)를 포함하는 예시적인 습식 청소 장치(278)를 개략적으로 도시한다. 도 35의 좌측 구획에서, 부압 발생기(178), 본 예에서의 펌프가 활성화된다. 이는 "펌프 온"으로 표시되어 있다. 도 35의 우측 구획에서, 부압 발생기(178)는 "펌프 오프"로 표시된 바와 같이 비활성화된다. 도 34와 관련하여 전술된 액체 누출과 대조적으로, 부압 발생기 출구로부터 오물 입구(142A)(들)를 향한 유체의 통과는 도 35에서 X표(282)로 표시된 바와 같이 제한, 예컨대 차단된다. 이러한 방식으로, 부압은 부압 발생기(178)의 비활성화 후에 더 잘 유지됨으로써, 다공성 재료(168)로부터의 문제성 액체 방출을 완화시킬 수 있다.
적어도 부압 발생기(178)가 비활성화될 때 부압 발생기 출구로부터 오물 입구(142A)(들)를 향한 유체의 통과를 제한하도록 부압 발생기 설비(280)를 구성하는 임의의 적합한 방식이 고려될 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기(178) 자체는 부압 발생기(178)가 비활성화될 때 부압 발생기 출구로부터 오물 입구(142A)(들)의 방향으로의 유체, 예컨대 공기의 역류를 제한하도록 구성된다.
도 36에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 부압 발생기(178)는 용적형 펌프이거나 이를 포함한다. 그러한 용적형 펌프의 설계는, 부압 발생기 출구, 다시 말하면 펌프 출구로부터 오물 입구(142A)(들)의 방향으로의 유체, 예컨대 공기의 역류가 본질적으로 제한된다는 것을 의미한다.
그러한 용적형 펌프의 예들은 연동 펌프, 멤브레인 펌프, 및 피스톤 펌프를 포함한다. 따라서, 부압 발생기(178)는 연동 펌프, 멤브레인 펌프, 및 피스톤 펌프 중 하나 이상을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다.
도 36을 참조하면, 도시된 연동 펌프는 연동 펌프가 비활성화될 때 적어도 하나의 위치에서 압축되는 압축성 호스(284)를 펌프/부압 발생기 입구(286)와 펌프/부압 발생기 출구(288) 사이에서 포함할 수 있다. 따라서, 펌프 출구로부터 오물 입구(142A)(들)를 향한 유체, 예컨대 공기의 역류는 연동 펌프가 비활성화될 때 제한, 예컨대 차단될 수 있다. 따라서 연동 펌프의 선택은 오물 입구(들)에서의 부압의 손실을 최소화하고, 이에 의해 다공성 재료(168)를 통한 청소기 헤드(100)의 외부로의 문제성 액체 방출을 최소화할 수 있다.
연동 펌프는 예를 들어 적어도 하나의 압축 슈(292)를 포함하는 회전가능 압축 슈 조립체(290)를 포함할 수 있는데, 이때 압축 슈 조립체(290)의 회전 및 적어도 하나의 압축 슈(292)에 의한 압축성 호스(284)의 수반되는 압축이 유동을 제공한다.
전술된 멤브레인 펌프 및 피스톤 펌프는 펌프의 휴지 상태, 즉 펌프가 비활성화된 때가 펌프 출구(288)로부터 오물 입구(142A)(들)의 방향으로의 역류를 제한하는 유사한 유형의 구성을 사용한다.
일부 실시예에서, 예컨대 부압 발생기(178)를 구성하는 전술된 용적형 펌프에 대한 대안으로서 또는 이에 더하여, 부압 발생기 설비(280)는 부압 발생기 출구(288)로부터 적어도 하나의 오물 입구(142A)를 향한 유체의 통과를 제한하도록 구성된, 예컨대 도 35에서 X표(282)로 나타내어진, 밸브 조립체를 포함한다.
도 35에 도시된 비제한적인 예에서, 밸브 조립체는 부압 발생기 입구(286)와 적어도 하나의 오물 입구(142A) 사이의 유체의 상기 통과를 제한하도록 구성된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 유체의 통과는, 예컨대 부압 발생기(178)에 포함되거나 이를 한정하는 용적형 펌프와 관련하여 전술된 바와 같이, 부압 발생기 출구(288)와 부압 발생기 입구(186) 사이에서 제한될 수 있다.
밸브 조립체는 임의의 적합한 설계를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 밸브 조립체는, 부압 발생기(178)가 비활성화되는 것에 응답하여, 공기의 상기 통과를 제한하도록 구성된다. 이는 부압 발생기(178)가 비활성화되는 것에 의해 (부압 발생기 출구(288)로부터 오물 입구(142A)(들)를 향한 유체의 통과를 제한함으로써) 시스템을 폐쇄하도록 트리거링되는 "능동(active)" 밸브로서 간주될 수 있다.
일부 실시예에서, 밸브 조립체는 유체가 적어도 하나의 오물 입구(142A)의 방향으로 운반되는 것을 방지하도록 구성된 일방향 밸브를 포함한다. 일방향 밸브는 "수동(passive)" 밸브로서 간주될 수 있다. 그러한 일방향 밸브는 다공성 재료(168)로부터 멀어지는 유체, 예컨대 공기 및/또는 액체의 유동을 허용하지만, 부압 발생기(178)의 비활성화 시 그리고 그 후에 유체, 예컨대 공기 및/또는 액체가 오물 입구(142A)(들)를 향해 복귀하는 것을 방지하도록 배열될 수 있다. 볼 체크 밸브와 같은 임의의 적합한 일방향 밸브 설계가 고려될 수 있다.
비제한적인 예에서, 예컨대 극세사 천으로 제조된 추가 다공성 재료 부분이 다공성 재료 층(114)과 부압 발생기 출구(288) 사이에 배열된다. 추가 다공성 재료 부분은 다공성 재료 층(114)으로부터 멀어지는 유체, 예컨대 공기 및/또는 액체의 유동을 허용하지만, (적어도) 부압 발생기(178)가 비활성화될 때 유체, 예컨대 공기 및/또는 액체가 다공성 재료 층(114)을 향해 복귀하는 것을 제한할 수 있다.
보다 일반적으로, 부압 발생기(178)는 유동이 (활성화된) 부압 발생기(178)에 의해 제공되고 있을 때 유동이 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위이도록 구성될 수 있다.
그러한 유동, 즉 유량은 다공성 재료(168)의 부압-유지 능력을 이용할 수 있고, 에너지 소비를 제한하면서 충분한 액체 채집을 보장할 수 있다.
습식 청소 장치(278)가 오염 액체를 수집하기 위한 오염 액체 수집 탱크(도 35 및 도 36에서 보이지 않음)를 포함할 수 있는데, 이때 부압 발생기 출구(288)로의 그리고 이를 통한 유동이 오염 액체를 적어도 하나의 오물 입구(142A)로부터 오염 액체 수집 탱크로 흡인하도록 부압 발생기 설비(280)가 배열된다는 것이 되풀이 언급된다. 그러한 실시예들에서, 전술된 밸브 조립체는 오염 액체 수집 탱크에 대해 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 그의 상류측 또는 하류측에 배열될 수 있다.
일부 실시예에서, 밀봉된 유동 경로가 오물 입구(142A)(들)와 부압 발생기 출구(288) 사이에 한정된다.
이는 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다.
대안적인 실시예에서, 유체, 예컨대 공기의 유입은 부압 발생기 출구(288) 및 다공성 재료(168)의 기공(192)들 이외의 습식 청소 장치(278)의 하나 이상의 영역을 통한 것일 수 있다.
그러나, 그러한 대안적인 실시예에서, 부압 발생기 설비(280)의 구성은 그럼에도 불구하고 부압 발생기 출구(288)로부터 오물 입구(142A)(들)의 방향으로의 유체의 통과를 (적어도) 제한함으로써 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기 설비(280)는 하나 이상의 영역과 오물 입구(142A)(들) 사이에 위치됨으로써 하나 이상의 영역으로부터 오물 입구(142A)(들)를 향한 역류를 제한하기 위한 밸브 조립체(282), 예컨대 전술된 밸브 조립체(282)를 포함한다. 그러한 실시예들에서, 밸브 조립체(142A)는 예를 들어 부압 발생기 출구(288)로부터 오물 입구(142A)(들)의 방향으로의 유체의 통과를 제한하는 것에 더하여 하나 이상의 영역으로부터의 역류를 제한할 수 있다.
보다 일반적으로, 본 개시의 다른 태양에 따른 습식 청소 장치는 부압 발생기 설비(280); 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 및 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)를 덮는 다공성 재료(168)를 갖는 청소기 헤드(100)를 포함한다. 일부 실시예에서, 다공성 재료(168)는 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 밀봉식으로 부착된 다공성 재료 층(114)을 포함한다. 청소기 헤드(100)는 예를 들어 본 명세서에 기술된 실시예들 중 임의의 것에 따를 수 있다. 본 태양에서, 부압 발생기 설비(280)는 유체를 다공성 재료(168)를 통해 적어도 하나의 오물 입구(들) 내로 흡인하기 위해 습식 청소 장치 내부에 유동을 제공하도록 구성된 부압 발생기(178)를 포함하는데, 이때 부압 발생기 설비(280)는 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의, 예컨대 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A, 142B)에서의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성된다.
다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하는 부압 발생기 설비(280)에 의해, 다공성 재료(168)를 통한 유체 운반이 유리하게 제어될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 그러한 제어는 다공성 재료(168) 내에서의 그리고 그의 하류측에서의 거품 축적을 최소화할 수 있다.
일부 실시예에서, 부압 발생기 설비(280)는 압력이 미리 결정된 압력 임계치 이상으로 유지되도록 유동을 제어하도록 구성된다.
압력을 미리 결정된 임계치 이상으로(다시 말하면, 부압 임계치 이하로) 유지하도록 유동을 제어함으로써, 습식 청소 장치(278)의 안정하고 효율적인 작동이 용이해질 수 있다. 특히, 압력을 미리 결정된 임계치 이상으로 유지하는 것은, 부압 발생기(178)가 예를 들어 간헐적으로 비활성화됨/오프 상태로 절환됨으로써 더욱 효율적으로 작동되어서 다공성 재료(168)의 전술된 능력을 이용하여 덮인 오물 입구(142A, 142B)(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있음을 의미할 수 있다.
유동에 대한 제어는 또한 전술한 바와 같이 청소될 표면의 습윤도를 제어하는 것을 도울 수 있다.
도 37a는 액체(190), 예컨대 물로 충전된 다공성 재료 층(168)의 기공(192)들, 예컨대 미세기공(192)들을 개략적으로 도시한다. 이렇게 보유된 액체(190)는, 전술된 바와 같이, 부압 발생기(178)에 의해 유동이 가해지거나 가해짐이 없이 오물 입구(142A)(들)에서 부압을 유지하는 것을 도울 수 있다.
또한 전술된 바와 같이, 다공성 재료(168)의 각각의 기공(192)은 기공(192) 내에 있는 (잔류) 액체(190)의 표면 장력이 더 이상 내부 부압을 견딜 수 없고 무너지는 소정 파괴 압력을 가질 수 있다. 이것이 일어날 때, 기공(192)은 그 내부에 수용된 액체에 의해 더 이상 효과적으로 폐쇄될 수 있는 것이 아니라, 대신에 오물 입구(142A)(들) 내로 공기를 운반할 수 있다.
부압 발생기(178)에서 사용되는 전형적인 펌프는 예를 들어 유동 구동식 펌프 또는 용적형 펌프, 예컨대 피스톤 펌프일 수 있고, 다공성 재료(168)가 차단된 때 그의 최대 작동 압력, 예컨대 20000 Pa을 향해 이동할 수 있다. 후자는 다공성 재료(168)가 소정 지점에서 공기가 통과하기 시작하게 할 수 있도록 다공성 재료(168)의 평균 파괴 압력, 예컨대 약 5000 Pa보다 더 높을 수 있다.
액체(190)로서 예를 들어 순수한 물을 이용한 작동은, 있다 하더라도, 어려움을 거의 제기하지 않을 수 있다. 그러나, 발포 세제가 세정 액체(190)에 포함될 때 문제가 일어날 수 있다. 도 37b를 참조하면, 파괴된 기공(294)들은 부압 발생기(178), 예컨대 펌프의 속도로 공기를 운반하기 시작할 수 있으며, 이는 상대적으로 많은 양의 거품(296)을 생성하는 위험이 있을 수 있고, 이는 예를 들어 오염 액체 수집 탱크(도 37b에서 보이지 않음)를 상대적으로 빠르게 가득 채울 수 있다.
특정의 비제한적인 예에서, 전술된 세정 액체 공급부(도 37b에서 보이지 않음)의 펌프는 40 cm3/분의 세정 액체의 유동을 전달한다. 이에 의해, 채집하는 데 이용가능한 40 cm3의 세정 액체, 예컨대 물만이 있을 수 있다. 부압 발생기(178), 예컨대 펌프는 본 예에서 약 150 cm3/분의 유동을 전달한다. 이러한 조합은 적어도 (150 cm3/분 - 40 cm3/분 =) 110 cm3/분의 거품을 생성할 수 있다. 예를 들어, 400 cm3 용량의 오염 액체 수집 탱크가 습식 청소 장치(278)에 포함될 때, 이는 약 4분(또는 40 cm3/분의 채집 속도로는 10분) 내에 용량에 도달할 수 있다.
이는, 구제 수단이 취해지지 않는 경우 그리고 특히 세정 액체에 수성 세제가 포함된 때, 빠른 거품 축적이 습식 청소 장치(278)의 사용에 대한 방해를 초래할 수 있음을 예시한다. 그러한 방해는 오염 액체 수집 탱크를 비우기 위한 청소의 빈번한 중단을 포함할 수 있다.
따라서, 전술된 미리 결정된 압력 임계치는, 예를 들어 다공성 재료(168)의 기공(192)들의 적어도 일부, 예컨대 기공들의 대부분 또는 전부의 파괴 압력에 도달되는 것을 피하도록 설정될 수 있다. 이는 세제가 사용되고 있을 때 거품 관련 작동 문제를 피하는 것을 도울 수 있다.
압력 임계치는 (전술된 시험 설비(166) 및 시험 절차를 사용하여 측정되는 바와 같은) 다공성 재료(168)의 파괴 압력에 따라 설정/미리 결정될 수 있다. 따라서, 미리 결정된 압력 임계치는 부압, 다시 말하면 다공성 재료와 부압 발생기 사이의 습식 청소 장치의 내부와 청소기 헤드(100)의 외부, 예컨대 대기압 사이의 압력차를 (예컨대, 최대로) 2000 Pa 내지 13500 Pa, 바람직하게는 2000 Pa 내지 12500 Pa, 더 바람직하게는 5000 Pa 내지 9000 Pa, 가장 바람직하게는 7000 Pa 내지 9000 Pa의 범위 내의 값으로 제한하도록 설정될 수 있다.
조사는 전술된 바와 같이 부압이 높을수록 청소될 표면이 더 건조하게 될 수 있음을 보여주었다(상기 표 1 참조). 이는 습식 청소 장치(278)가 다공성 재료(168)의 파괴 압력에서 바람직하게 작동된다는 결론으로 이어진다.
전술된 조사는 5000 Pa 부압에서의 작동이 유리한 표면 건조 결과를 제공할 수 있음을 보여주었다. 따라서, 발포가 방지될 수 있는 작동 윈도우가 한정될 수 있다. 표 3은 예시적인 습식 청소 장치(278)의 작동 파라미터의 특정의 비제한적인 예를 제공한다.
[표 3]
상기 파라미터들은 다공성 재료(168)가 5000 Pa에서 유리한 표면 건조 능력을 나타낼 수 있고, 오직 6500 Pa에서만 "파괴"를 시작할 수 있음을 나타낼 수 있다.
따라서, 발포는 압력을 조절함으로써, 다시 말하면 전술된 압력 임계치를 다공성 재료(168) 뒤의 부압이 다공성 재료(168)의 파괴 압력에 도달하지 않도록 선택함으로써, 최소화되거나 방지될 수 있다.
도 37c는 특히 습식 청소 장치의 시동 시, 습식 청소 장치의 작동 윈도우를 그래프로 예시한다. 도 37c는 대기압에 대한 압력 대 시간을 도시한다.
다공성 재료(168)의 파괴 압력(BP)은 (대기압을 기준으로) 음인 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치 내부의 압력이 이러한 음압(BP) 위에서 유지될 수 있다. 다른 한편, 다공성 재료의 파괴 압력이 (진공, 0 Pa을 기준으로) 절대 압력이라면, 여전히 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치 내부의 압력은, 특히 압력을 미리 결정된 임계치(PT) 이상으로 유지하도록 제어되는 유동을 통해, 그러한 절대 압력을 초과하여 유지될 수 있다.
도 37c는 또한, 습식 청소 장치가 다공성 재료(168)의 파괴 압력(BP)에 접근함이 없이 작동될 수 있는 미리 결정된 임계치(PT) 이상에서의 "안전한 구역"(SZ)을 도시한다. 또한, 도 37c는 다공성 재료(168)의 파괴 압력(BP)에 도달하는 것을 피하기 위한 요건이 청소될 표면으로부터의 충분한 액체 채집을 달성하는 것과 조합되는 최적의 작동 구역(OD)을 도시한다.
보다 일반적으로, 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A)에서의 압력에 기초하여 유동을 제어하는 것은 임의의 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 도 38에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 부압 발생기 설비(280)는 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력의 측정치를 감지하도록 배열된 센서(180), 및 압력의 감지된 측정치에 기초하여 유동을 제공하도록 부압 발생기(178)를 제어하도록 구성된 제어기(298)를 포함한다.
제어기(298), 예컨대 마이크로컨트롤러는 도 38에서 화살표(300)로 나타낸 바와 같이 센서(180)로부터 센서 신호를 수신할 수 있고, 센서 신호에 기초하여, 제어 신호(302)를 부압 발생기(178)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어 신호(302)는 유동을 제공하기 위해 활성화하도록 또는 유동을 중단시키기 위해 비활성화하도록 부압 발생기(178)를 트리거링할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어 신호(302)는, 센서 신호(300)에 따라, 유동을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유동의 비활성화 또는 감소는 습식 청소 장치(278)의 동력 소비를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 이는 습식 청소 장치가 배터리 급전되는/급전가능한 예들에서 배터리 전력을 보존하고 이에 의해 실행시간을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
유동에 대한 제어는 또한 전술한 바와 같이 청소될 표면의 습윤도를 제어하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기(298)는 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력이 전술된 미리 결정된 압력 임계치 이상으로 유지되도록 부압 발생기(178)에 의해 제공되는 유동을 제어하도록 구성된다. 비제한적인 예에서, 부압 발생기(178)는, 압력의 감지된 측정치가 압력이 미리 결정된 압력 임계치 미만임을 나타낸다면, 유동을 중단 또는 감소시키기 위해 비활성화하도록 부압 발생기(178)를 제어할 수 있다.
비제한적인 예에서, 예컨대 비례 적분 제어기를 포함하거나 이의 형태인 제어기(298)는 압력의 감지된 측정치를 원하는 작동 압력(예컨대, 전술된 바와 같이 다공성 재료(168)의 파괴 압력을 기준으로 설정됨)과 비교하고, 비교에 기초하여 부압 발생기(178)를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 센서(180)는 다공성 재료(168)와 적어도 하나의 오물 입구(142A) 사이의 공동(150); 및 적어도 하나의 오물 입구(142A)를 부압 발생기(178)와 연결하는 튜브(144A)(또는 튜브(144A, 144B)들) 중 적어도 하나에서의 압력의 측정치를 감지하도록 배열된다.
공동(150)에서의 압력의 측정치를 감지하는 것이 특히 유리할 수 있는데, 그 이유는 유동이 사용 동안 다공성 재료(168)의 특성들에 대해 더 직접적으로 조정될 수 있기 때문이다.
압력의 측정치가 튜브(144A, 144B)(들)에서 감지되도록 센서(180)를 배열하는 것은 습식 청소 장치에 센서(180)를 통합하는 상대적으로 간단한 방식을 제공할 수 있다.
부압 발생기(178)가 오염 액체 수집 탱크의 하류측에 배열되는 실시예들에서, 센서(180)가 또한 오염 액체 수집 탱크 내에 위치될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 예컨대 손잡이 상에 또는 그 내에 배열된, 오염 액체 수집 탱크의 높이는 잡음을 생성할 수 있다(dP = H * cos(α) * ρ * g), 이때 H는 수직 위치로의 오염 액체 수집 탱크의 높이이고, α는 수직에 대한 손잡이의 각도이다). 그러나, 이러한 잡음은 센서(180)에 각도 센서, 예컨대 가속도계를 포함시킴으로써 보상될 수 있다.
보다 일반적으로, 센서(180)는, 센서가 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력의 측정치를 감지할 수 있다면, 임의의 적합한 유형의 센서일 수 있다. 예를 들어, 센서는 압력 센서, 예컨대 미세전자기계 시스템(microelectromechanical system, MEMS) 압력 센서를 포함한다.
도 39에 도시된 것과 같은 일부 실시예에서, 부압 발생기 설비(280)는 다공성 재료(168)와 부압 발생기(178) 사이의 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 유동을 제어하도록 구성된 기계식 조절기(304)를 포함한다.
기계식 조절기(304)는, 예를 들어, 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A) 내의 압력에 따라 부압 발생기(178)와 적어도 하나의 오물 입구(142A) 사이의 유체 연통을 제어하도록 배열된 밸브(306, 308)를 포함할 수 있다.
도 39에 도시된 비제한적인 예에서, 밸브(306, 308)는 밸브 시트(306) 및 밸브 부재(308)를 포함하며, 밸브 부재는 부압 발생기(178)와 적어도 하나의 오물 입구(142A) 사이의 유체 연통을 허용하도록 밸브 부재(308)가 밸브 시트(306)로부터 분리되는 초기 위치, 및 부압 발생기(178)와 적어도 하나의 오물 입구(142A) 사이의 유체 연통을 제한하도록 밸브 부재(308)가 밸브 시트(306)에 맞닿는 폐쇄 위치를 채택하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 밸브(306, 308)는 압력이 전술된 미리 결정된 압력 임계치 미만일 때, 밸브 부재(308)가 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A)에서의 압력에 의해 이동되어 밸브 시트(306)에 맞닿도록 구성된다.
밸브 부재(308)는 예를 들어 초기 위치에서 평평한 프로파일을 채택하는 가요성 고무 멤브레인의 형태일 수 있고, 따라서 덮인 오물 입구(142A)(들)에 부압이 없을 때 밸브 시트(306)로부터 공간적으로 제거된다. 부압 발생기(178), 예컨대 펌프가 활성화된 후에, 덮인 오물 입구(142A)(들) 및 기계식 조절기(304)에서 부압이 생성될 수 있다. 부압은 기계식 조절기(304) 내의 고무 멤브레인의 노출된 표면에 작용할 수 있으며, 이는 따라서 밸브 시트(306)의 방향으로 내향으로 편향되기 시작할 수 있다.
이러한 비제한적인 예에서, 임계 압력은 가요성 고무 멤브레인과 밸브 시트(306) 사이의 거리에 의해 설정/미리 결정될 수 있다. 거리가 클수록, 밸브 시트(306)와 접촉하도록 고무 멤브레인을 변형시키기 위해 필요한 덮인 오물 입구(142A)(들)에서의 부압이 더 높다(또는 동등하게 압력이 더 낮다).
일단 부압이 고무 멤브레인으로 하여금 밸브 시트와 접촉하게 하는 수준에 도달하면, 부압 발생기(178)와 다공성 재료(168) 사이의 유체 연통이 제거됨으로써, 부압이 기계식 조절기(304)에 의해 설정된 것보다 더 높은 수준들에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 부압 발생기(178)는 그의 최대 작동 부압을 향해 동일한 속도로 작동하는 채로 유지될 수 있다. 덮인 오물 입구(142A)(들)에서의 부압이 낮아질 때, 가요성 멤브레인은 위에서 언급된 평평한 상태를 향해 다시 이동함으로써, 밸브(306, 308)를 개방하고 부압 발생기(178)가 원하는 부압 수준을 복원하게 할 수 있다.
다른 비제한적인 예에서, 기계식 조절기(304)는 작동이 부압 발생기(178)를 제어하는 스위치; 및 압력에 응답하여 스위치를 작동시키도록 구성된 편향가능 부재, 예컨대 멤브레인을 포함한다.
그러한 기계식 조절기, 본 경우에서의 전기기계식 조절기는, 예를 들어 압력이 미리 결정된 압력 임계치 이상일 때, 멤브레인에 의한 스위치의 작동, 예컨대 부압 발생기(178)를 비활성화하는 것이 일어나도록 구성될 수 있다.
이러한 스위치-멤브레인 설비는 추가 제어기, 예컨대 마이크로컨트롤러에 대한 요건 없이 압력에 기초하여 유동을 제어하는 간단하고 저렴한 방식을 제공할 수 있다.
도 40 및 도 41에 도시된 것들과 같은 일부 실시예에서, 부압 발생기(178) 자체는 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A)에서의 압력에 응답하여 유동을 제어하도록 구성된 펌프를 포함한다.
그러한 펌프는 압력-제한식 펌프로서 간주될 수 있다. 압력-제한식 펌프는 펌프가 연결되는 튜브에 걸쳐 소정 압력차를 생성할 수 있다. 원칙적으로, 이러한 펌프 압력은 오물 입구(142A)(들)를 덮는 다공성 재료(168)에 필요한 압력으로 조정될 수 있다.
압력-제한식 펌프는 예를 들어 원심 펌프를 포함하거나 이것일 수 있다. 펌프, 예컨대 원심 펌프는 액체 펌프이거나 이를 포함할 수 있다. 그러한 액체 펌프는 예를 들어 오물 입구(142A)(들)와 오염 액체 수집 탱크(310) 사이에 배열될 수 있다.
도 40에 도시된 비제한적인 예에서, 부압 발생기(178), 예컨대 원심 및/또는 액체 펌프는 청소기 헤드(100)에 배열된다.
대안적으로, 펌프, 예컨대 원심 펌프는 공기 펌프이거나 이를 포함할 수 있다. 그러한 공기 펌프는 예를 들어 오염 액체 수집 탱크(310)의 하류측에 배열될 수 있다.
오염 액체 수집 탱크(310)가 손잡이 상에 소정 높이(312), 예컨대 0.5 m에 배열될 수 있음에 유의한다. 따라서, 추가 수두(water head)가 요구될 수 있다:
손잡이가 (수두가 0이 되는) 수평인 청소될 표면(218), 예컨대 바닥의 표면 상에 납작 엎드려 놓이는 위치를 포함한 손잡이의 위치가 고려될 때, 다공성 재료(168) 상에서의 압력 변동은 그의 작동 압력과 동일할 수 있다. 후자는, 예컨대 오염 액체 수집 탱크(310)(의 일부)를 다공성 재료(168)에 직접 부착함으로써, 손잡이의 위치에 무관하게, 바닥에 대해 고정된 높이에서 튜브(144A)를 부착함으로써 해결될 수 있다.
도 41은 부압 발생기(178) 압력-제한식 공기 펌프, 예컨대 원심 공기 펌프를 사용하여 압력이 조절되는 습식 청소 장치(278)를 개략적으로 도시한다. 이는 도 40에 도시된 예에 비해 시동 이익을 제공할 수 있는데, 그 이유는 펌프가 항상 공기를 사용하여 작동하고 있음으로써, 펌프가 (다공성 재료(168)가 완전히 건조된 상태에서) 시동 시 필요한 부압을 생성할 수 있는 것을 보장할 수 있기 때문이다.
일부 실시예에서, 부압 발생기(178)는, 그의 설계에 관계없이, 유동이 제공되고 있을 때의 유동이 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위이도록 구성된다.
그러한 유동, 즉 유량은, 전술된 바와 같이, 다공성 재료의 부압-유지 능력을 이용할 수 있고, 에너지 소비를 제한하면서 충분한 액체 채집을 보장할 수 있다.
보다 일반적으로, 습식 청소 장치(278)는 습식 걸레 디바이스, 창문 청소기, 스위퍼, 또는 습식 진공 청소기, 예컨대 캐니스터-유형, 스틱-유형, 또는 직립-유형 습식 진공 청소기이거나 이를 포함할 수 있다.
특정의 비제한적인 예에서, 습식 청소 장치(278)는, 부압 발생기(178), 예컨대 펌프가 그에 전기적으로 연결된(또는 연결가능한) 배터리에 의해 급전되는(또는 급전가능한) 배터리-급전식(또는 배터리-급전가능) 습식 청소 장치, 예컨대 배터리-급전식(또는 배터리-급전가능) 습식 걸레 디바이스이다. 부압 발생기(178)의 흡입이 제공되는 오물 입구(142A, 142B)(들)를 덮는 다공성 재료(168)에 의해 제공될 수 있는 전술된 동력 소비-감소 효과로 인해 본 예가 특히 언급된다.
도 42는 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치(278)를 개략적으로 도시한다. 이러한 비제한적인 예에서, 습식 청소 장치(278)는 전술된 오염 액체 수집 탱크(310), 및 세정 액체 저장조(313)를 포함한다. 습식 진공 청소기에 포함된 청소기 헤드(100)는 청소될 표면(218) 위에서 이동될 수 있는데, 본 예에서 습식 진공 청소기에 포함된 휠(314)들에 의해 도움을 받을 수 있다.
습식 청소 장치(278)는 일부 예에서 바닥의 표면과 같은 청소될 표면 상에서 청소기 헤드(100)를 자율적으로 이동시키도록 구성된 로봇 습식 진공 청소기 또는 로봇 습식 걸레 디바이스이거나 이를 포함할 수 있다.
도 43은 로봇 습식 진공 청소기 형태의 예시적인 습식 청소 장치(278)를 개략적으로 도시한다. 로봇 습식 진공 청소기는, 예컨대 휠(314)들에 대한 자동화된 제어를 통해, 청소될 표면(218) 상에서 자율적으로 이동할 수 있다.
세정 액체 저장조(313)에 저장된 세정 액체는 청소될 표면에 전달될 수 있고, 액체는 로봇 습식 진공 청소기의 자율 이동 동안 청소기 헤드(100)의 덮인 오물 입구(142A)(들)를 통해 채집되고 오염 액체 수집 탱크(310) 내에 수집될 수 있다. 부압 발생기(278)/부압 발생기 설비(280) 및/또는 세정 액체 공급부는 또한 자동화된 제어 하에 있을 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변화들이 도면, 개시내용, 및 첨부된 청구항들의 검토로부터, 청구된 발명을 실시함에 있어서 당업자에 의해 이해되고 이루어질 수 있다. 청구항들에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수 형태(부정 관사 "a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 소정의 수단들이 서로 상이한 종속 청구항들에 열거된다는 단순한 사실이, 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 도면 부호들은 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (16)
- 습식 청소 장치(278)로서,
적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B), 및 상기 적어도 하나의 오물 입구를 덮는 다공성 재료(168)를 갖는 청소기 헤드(100); 및
유체를 상기 다공성 재료를 통해 상기 적어도 하나의 오물 입구(들) 내로 흡인하기 위해 상기 습식 청소 장치 내부에 유동을 제공하도록 구성된 부압 발생기(178)를 포함하는 부압 발생기 설비(280)를 포함하고,
상기 부압 발생기 설비는 상기 다공성 재료와 상기 부압 발생기 사이의 상기 습식 청소 장치의 내부의 압력에 기초하여 상기 유동을 제어하도록 구성되는, 습식 청소 장치(278). - 제1항에 있어서, 상기 부압 발생기 설비(280)는 상기 압력이 미리 결정된 압력 임계치 이상으로 유지되도록 상기 유동을 제어하도록 구성되고; 선택적으로, 상기 미리 결정된 압력 임계치는 상기 습식 청소 장치의 상기 내부와 상기 청소기 헤드의 외부 사이의 압력차를 2000 Pa 내지 13500 Pa의 범위 내의 값으로 제한하도록 설정되는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부압 발생기 설비(280)는,
상기 압력의 측정치를 감지하도록 배열된 센서(180); 및
상기 압력의 감지된 측정치에 기초하여 상기 유동을 제공하기 위해 상기 부압 발생기(178)를 제어하도록 구성된 제어기(298)를 포함하는, 습식 청소 장치(278). - 제3항에 있어서, 상기 센서(180)는 상기 다공성 재료(168)와 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이의 공동(150); 및 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)를 상기 부압 발생기(178)와 연결하는 튜브 중 적어도 하나에서의 압력의 측정치를 감지하도록 배열되는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부압 발생기 설비(280)는 상기 압력에 기초하여 상기 유동을 제어하도록 구성된 기계식 조절기(304)를 포함하는, 습식 청소 장치(278).
- 제5항에 있어서, 상기 기계식 조절기(304)는 상기 부압 발생기(178)와 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이의 유체 연통을 제어하도록 배열된 밸브(306, 308)를 포함하는, 습식 청소 장치(278).
- 제6항에 있어서, 상기 밸브(306, 308)는 밸브 시트(306) 및 밸브 부재(308)를 포함하며, 상기 밸브 부재는 상기 부압 발생기와 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B) 사이의 유체 연통을 허용하도록 상기 밸브 부재가 상기 밸브 시트로부터 분리되는 초기 위치, 및 상기 부압 발생기와 상기 적어도 하나의 오물 입구 사이의 유체 연통을 제한하도록 상기 밸브 부재가 상기 밸브 시트에 맞닿는 폐쇄 위치를 채택하도록 구성되는, 습식 청소 장치(278).
- 제2항에 따른 제7항에 있어서, 상기 밸브(306, 308)는 상기 압력이 상기 미리 결정된 압력 임계치 미만일 때, 상기 밸브 부재(308)가 상기 적어도 하나의 덮인 오물 입구(142A, 142B)에서의 압력에 의해 이동되어 상기 밸브 시트(306)에 맞닿도록 구성되는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부압 발생기(178)는 상기 덮인 오물 입구 설비에서의 압력에 응답하여 상기 유동을 제어하도록 구성된 펌프를 포함하고, 선택적으로, 상기 펌프는 원심 펌프를 포함하는, 습식 청소 장치(278).
- 제9항에 있어서, 상기 펌프는 액체 펌프를 포함하고, 선택적으로, 상기 액체 펌프는 상기 청소기 헤드(100) 내에 또는 상기 청소기 헤드에 결합된 손잡이 내에 배열되는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 액체를 수집하기 위한 오염 액체 수집 탱크(310)를 포함하고, 상기 부압 발생기 설비(280)는 상기 유동이 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)로부터 상기 오염 액체 수집 탱크로 액체를 흡인하도록 배열되는, 습식 청소 장치(278).
- 제9항에 따른 제11항에 있어서, 상기 펌프는 상기 오염 액체 수집 탱크(310)의 하류측에 배열된 공기 펌프를 포함하는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 재료(168)는 상기 적어도 하나의 오물 입구(142A, 142B)에 밀봉식으로 부착된 다공성 재료 층(114)을 포함하는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 청소기 헤드(100)는 세정 액체가 전달가능하도록 통과하는 적어도 하나의 세정 액체 출구(104)를 포함하고, 상기 습식 청소 장치는 상기 세정 액체를 수용하기 위한 세정 액체 저장조(313)를 포함하는 세정 액체 공급부를 포함하며, 상기 세정 액체 저장조는 상기 적어도 하나의 세정 액체 출구와 유동적으로 연통가능하거나 유체 연통하는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 습식 청소 장치는 습식 걸레 디바이스이고 및/또는, 상기 부압 발생기(178)는 상기 유동이 제공되고 있을 때 상기 유동이 15 내지 2000 cm3/분, 바람직하게는 40 내지 2000 cm3/분, 더 바람직하게는 80 내지 750 cm3/분, 가장 바람직하게는 100 내지 300 cm3/분의 범위이도록 구성되는, 습식 청소 장치(278).
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부압 발생기(178)는 2000 cm3/분 이하인 상기 다공성 재료(168)를 통한 유량을 제공하도록 구성되는, 습식 청소 장치(278).
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| US7350257B2 (en) | 1998-06-12 | 2008-04-01 | Rapid Brands Corporation | Cleaning tool with removable cleaning sheets |
| US7409745B2 (en) | 2005-08-09 | 2008-08-12 | The Scott Fetzer Company | Cleaning pad for vacuum cleaner |
| DE102007059930B3 (de) | 2007-12-04 | 2009-02-19 | Kurz, Gerhard | Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung der Motorleistung eines Staubsaugers |
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| DE102013223864A1 (de) | 2013-11-21 | 2015-05-21 | BSH Hausgeräte GmbH | Verfahren zum Betreiben eines Staubsaugers und Staubsauger |
| RU2655229C2 (ru) * | 2014-07-14 | 2018-05-24 | Конинклейке Филипс Н.В. | Устройство для очистки поверхности |
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| US20190082919A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Omachron Intellectual Property Inc. | Surface cleaning apparatus |
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