KR20230171310A - 습식 청소 로봇 및 이에 사용되는 오염 방지 모듈 - Google Patents

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KR20230171310A
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한정균
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 습식 청소 로봇은, 피청소면에 대해 이동 및 회전이 가능한 몸체; 상기 몸체의 하부에 회전 가능하도록 배치되며, 피청소면에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면과 접촉하는 젖은 표면을 가지는 회전형 습식 패드; 상기 회전형 습식 패드의 전방에 배치되며, 정전 방식으로 이물질을 흡착하는 정전식 흡착 패드; 및 상기 정전식 흡착 패드에 흡착된 이물질이 상기 회전형 습식 패드로 이동하는 것을 차단하도록, 상기 회전형 습식 패드과 상기 정전식 흡착 패드 사이에 배치된 이물질 차단벽;을 포함한다.

Description

습식 청소 로봇 및 이에 사용되는 오염 방지 모듈{Wet robot cleaner and pollution prevention module used the same}
실시예들은 습식 청소 로봇 및 이에 사용되는 오염 방지 모듈을 제공하는 데 있다.
청소 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서, 피청소면을 자동으로 청소하는 장치이다. 이러한 청소 로봇에는 흡입을 통해 피청소면의 이물질을 제거하는 건식 방식의 청소 로봇과 피청소면을 자동으로 물로 닦아내는 습식 방식의 청소 로봇(이하, 습식 청소 로봇)이 있다.
습식 청소 로봇은, 피청소면을 습식 청소하는 습식 패드를 포함하되, 이물질을 흡입하여 제거하기 흡입 구조를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 흡입 구조가 없는 습식 청소 로봇은 습식 청소가 주 기능일 수 있다.
다만, 이와 같이, 흡입 구조가 없는 습식 청소 로봇은, 피청소면에 존재하는 이물질에 의한 습식 패드가 쉽게 오염될 수 있다. 습식 패드에 이물질이 달라붙게 될 경우, 습식 청소 로봇의 습식 청소가 가능한 시간 및 면적의 감소로 이어지게 된다. 또한, 이물질에 오염된 습식 패드에 의해, 피청소면의 추가 오염이 발생할 수도 있다.
실시예에 따르면, 습식 청소를 위한 습식 패드가 이물질로 인해 오염되는 것을 늦출 수 있는 습식 청소 로봇 및 이에 사용되는 오염 방지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 습식 청소 로봇은,
피청소면에 대해 이동 및 회전이 가능한 몸체;
상기 몸체의 하부에 회전 가능하도록 배치되며, 피청소면에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면과 접촉하는 젖은 표면을 가지는 회전형 습식 패드;
상기 회전형 습식 패드의 전방에 배치되며, 정전 방식으로 이물질을 흡착하는 정전식 흡착 패드; 및
상기 정전식 흡착 패드에 흡착된 이물질이 상기 회전형 습식 패드로 이동하는 것을 차단하도록, 상기 회전형 습식 패드과 상기 정전식 흡착 패드 사이에 배치된 이물질 차단벽;을 포함할 수 있다.
피청소면 상의 이물질이 상기 정전식 흡착 패드에 중첩되어 정전 방식으로 흡착되도록, 상기 정전식 흡착 패드는 피청소면으로부터 상하 방향으로 이격될 수 있다.
상기 정전식 흡착 패드의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일할 수 있다.
상기 몸체에 탈착 가능하도록 장착된 결합 몸체를 더 포함하며, 상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 배치될 수 있다.
상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 탈착 가능하도록 부착될 수 있다.
상기 결합 몸체는 상기 몸체에 상하 방향으로 슬라이딩 결합이 가능한 구조를 가질 수 있다.
상기 피청소면과 상기 이물질 차단벽의 상하 방향으로 간격은, 상기 피청소면과 상기 정전식 흡착 패드의 상하 방향으로 간격보다 작을 수 있다.
상기 이물질 차단벽은 내부에 이물질이 걸리도록 브러시 형태를 가질 수 있다.
상기 이물질 차단벽의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일할 수 있다.
상기 이물질 차단벽의 전후 방향에 따른 길이는 상기 정전식 흡착 패드의 전후 방향에 따른 길이보다 작을 수 있다.
상기 몸체에는 한 쌍의 구동 휠이 설치되며, 상기 회전형 습식 패드는 상기 구동 휠의 전방에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 이물질로 인한 습식 청소 모듈의 오염을 방지하기 위한 오염 방지 모듈로서,
상기 습식 청소 모듈은,
피청소면에 대해 전후 방향으로 이동 및 회전이 가능한 몸체와,
상기 몸체의 하부에 배치되며, 피청소면에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면과 접촉하는 젖은 표면을 가지며 회전 가능한 회전형 습식 패드를 포함하며,
상기 오염 방지 모듈은,
상기 몸체에 탈착 가능하도록 결합되는 결합 몸체와,
상기 회전형 습식 패드의 전방에 위치하도록 상기 결합 몸체의 하부에 배치되며, 정전 방식으로 이물질을 흡착하는 정전식 흡착 패드와,
상기 정전식 흡착 패드에 흡착된 이물질이 상기 회전형 습식 패드로 이동하는 것을 차단하도록, 상기 회전형 습식 패드과 상기 정전식 흡착 패드 사이에 배치된 이물질 차단벽을 포함할 수 있다.
피청소면 상의 이물질이 상기 정전식 흡착 패드에 중첩되어 정전 방식으로 흡착되도록, 상기 정전식 흡착 패드는 피청소면으로부터 상하 방향으로 이격될 수 있다.
상기 정전식 흡착 패드의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일할 수 있다.
상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 탈착 가능하도록 부착될 수 있다.
상기 결합 몸체는 상기 몸체에 상하 방향으로 슬라이딩 결합이 가능한 구조를 가질 수 있다.
상기 피청소면과 상기 이물질 차단벽의 상하 방향으로 간격은, 상기 피청소면과 상기 정전식 흡착 패드의 상하 방향으로 간격보다 작을 수 있다.
상기 이물질 차단벽은 내부에 이물질이 걸리도록 브러시 형태를 가질 수 있다.
상기 이물질 차단벽의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일할 수 있다.
상기 이물질 차단벽의 전후 방향에 따른 길이는 상기 회전형 습식 패드의 전후 방향에 따른 길이보다 작을 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 습식 청소 로봇 및 이에 사용되는 오염 방지 모듈은, 회전형 습식 패드의 전방에서 이물질을 흡착함으로써 회전형 습식 패드에 이물질이 흡착되는 것을 방지 또는 줄일 수 있으며, 그에 따라 습식 청소 능력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 습식 청소 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 습식 청소 로봇을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 3은 도 1의 습식 청소 로봇에서 회전형 습식 패드에 의한 습식 청소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 습식 청소 로봇의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 오염 방지 모듈을 포함한 습식 청소 로봇을 하부에서 바라본 사시도이다.
도 6은 도 5의 오염 방지 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 5의 습식 청소 로봇의 오염 방지 모듈에 의해 이물질이 흡착되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 오염 방지 모듈에 의해 이물질이 흡착되는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 5에 따른 습식 청소 로봇에서 정전식 흡착 패드가 탈착된 상태의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 실시예에 따른 오염 방지 모듈에서 정전식 흡착 패드가 탈착된 상태의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 오염 방지 모듈의 이물질 차단벽의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11의 오염 방지 모듈에서 이물질 차단벽을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 실시예에 따른 오염 방지 모듈의 이물질 차단벽의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 이물질 차단벽의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 14의 이물질 차단벽의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 실시예에 따른 습식 청소 로봇의 하부를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18은 실시예에 따른 오염 방지 모듈의 탈착 구조 및 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 실시예에 따른 오염 방지 모듈을 포함하는 습식 청소 로봇의 작동 후의 모습을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
본 출원서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 1은 실시예에 따른 습식 청소 로봇(1)을 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 습식 청소 로봇(1)을 하부에서 바라본 사시도이다. 도 3은 도 1의 습식 청소 로봇(1)에서 회전형 습식 패드(22)에 의한 습식 청소를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1의 습식 청소 로봇(1)의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 습식 청소 로봇(1)은 습식 청소 모듈(2) 및 오염 방지 모듈(100)을 포함한다. 습식 청소 모듈(2)은 몸체(21), 회전형 습식 패드(22)를 포함할 수 있다.
회전형 습식 패드(22)는 몸체(21)의 하부에 회전 가능하도록 배치된다. 회전형 습식 패드(22)는 피청소면(CF)에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면(CF)과 접촉하는 젖은 표면(220)을 가진다. 회전형 습식 패드(22)는 피청소면(CF)에 면접촉을 제공한다. 회전형 습식 패드(22)는 구동 휠(251)의 전방(X1)에 배치될 수 있다.
회전형 습식 패드(22)는 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 회전형 습식 패드(22)는 동일한 크기를 가지는 한 쌍의 회전형 습식 패드(22)일 수 있다. 다만, 회전형 습식 패드(22)의 개수 및 크기는 이에 한정되지 아니하며, 다양할 수 있다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 회전형 습식 패드(22)의 개수는 1개 또는 3개 이상일 수 있다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 복수의 회전형 습식 패드(22)의 크기는 서로 다를 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 몸체(21)의 내부에는 회전형 습식 패드(22)에 공급될 물을 저장하는 물 저장통(23)이 배치될 수 있다. 물 저장통(23)에 저장된 물은 연결 호스(231)를 통해 회전형 습식 패드(22)로 공급될 수 있다. 연결 호스(231)에는 펌프(P)가 연결될 수 있으며, 그에 따라 회전형 습식 패드(22)로 공급되는 물의 압력이 조절될 수 있다. 물 저장통(23)에 저장된 물은, 별도의 가열 없이, 회전형 습식 패드(22)에 공급될 수 있다. 회전형 습식 패드(22)에 물이 공급될 때, 젖은 표면(220)은 젖은 상태를 유지할 수 있다. 다만, 회전형 습식 패드(22)에 물이 공급되는 구조는 반드시 이에 한정되지 아니하며, 다양한 구조가 채용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 몸체(21)는 피청소면(CF)에 대해 전후 방향(X)으로 이동 및 회전할 수 있다. 예를 들어, 몸체(21)는 전방(X1)으로 이동하거나 후방(X2)으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 몸체(21)는 시계 방향(R1)으로 회전하거나 반시계 방향(R2)으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 몸체(21)는 전방(X1)으로 이동하면서 시계 방향(R1) 또는 반시계 방향(R2)으로 회전하거나, 후방(X2)으로 이동하면서 시계 방향(R1) 또는 반시계 방향(R2)으로 회전할 수 있다.
몸체(21)의 이동 및 회전을 위하여, 몸체(21)에는 이동 유닛(25)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 이동 유닛(25)은 몸체(21)의 하부에 배치된 한 쌍의 구동 휠(251), 전방 롤러(252) 및 후방 롤러(253)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 구동 휠(251)은 한 쌍의 회전형 습식 패드(22)의 후방(X2)에 배치될 수 있다. 전방 롤러(252)는 한 쌍의 회전형 습식 패드(22) 사이에 배치되며, 후방 롤러(253)는 한 쌍의 구동 휠(251)보다 후방(X2)에 배치될 수 있다.
한 쌍의 구동 휠(251)은 동력에 의해 회전하며, 서로 같은 방향으로 회전하거나 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다. 전방 롤러(252) 및 후방 롤러(253)는 피청소면(CF)과 접촉에 의해 회전되며, 몸체(21)의 이동 방향에 따라 회전축이 변할 수 있다. 본 실시예에서는 몸체(21)의 이동 및 회전을 위하여, 별도의 이동 유닛(25)이 설치된 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지는 아니한다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 복수의 회전형 습식 패드(22)에 의해, 몸체(21)의 이동 및 회전이 가능할 수 있다.
몸체(21)에는 습식 청소 로봇(1)의 작동을 위한 다양한 구성이 배치될 수 있다. 예를 들어, 몸체(21)에는 센서(26), 배터리(24), 범퍼(미도시) 등이 배치될 수 있다. 센서(26)는 습식 청소 로봇(1)의 추락 등을 감지할 수 있으며, 배터리(24)는 습식 청소 로봇(1)의 작동을 위한 에너지를 저장할 수 있다. 범퍼는 몸체(21)의 외주면에 배치되며, 충돌 과정에서 충격을 흡수할 수 있다. 습식 청소 로봇(1)은 배터리(24)에 의해 무선으로 작동할 수 있다. 습식 청소 로봇(1)은 배터리(24)의 충전을 위하여, 별도의 도킹 시스템(미도시)에 도킹될 수 있다.
몸체(21)의 평면 형상은 원형일 수 있다. 다만, 몸체(21)의 평면 형상은 이에 한정되지 아니하며, 다양할 수 있다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 몸체(21)의 평면 형상은 모서리가 둥근 사각형일 수 있다.
상기 구성을 가지는 습식 청소 로봇(1)에서는, 회전형 습식 패드(22)의 젖은 표면(220)이 피청소면(CF)에 접촉한 상태에서 회전형 습식 패드(22)가 회전함에 따라, 피청소면(CF)에 대한 습식 청소가 진행될 수 있다. 몸체(21)가 전방(X1)으로 이동함에 따라, 회전형 습식 패드(22)가 전방으로 이동하며, 피청소면(CF)에 대한 습식 청소가 진행된다.
다만, 습식 청소 로봇(1)은 주 기능이 습식 청소를 위한 것이므로, 흡입에 의해 이물질(D)을 제거하는 구성이 습식 청소 로봇(1)의 내부에 포함되지 않을 수 있다. 그에 따라, 피청소면(CF) 상에 머리카락, 애완 동물의 털, 뭉친 먼지 등 이물질(D)이 존재하는 경우, 이러한 습식 청소 로봇(1)의 회전형 습식 패드(22)는 이물질(D)로 인한 오염에 취약할 수 있다. 회전형 습식 패드(22)에 이물질(D)이 흡착되어 오염될 경우, 회전형 습식 패드(22)의 청소 능력이 저하될 수 있다.
실시예에 따른 습식 청소 로봇(1)은, 회전형 습식 패드(22)의 청소 능력을 향상시키기 위하여, 오염 방지 모듈(100)을 포함한다. 오염 방지 모듈(100)은 정전식 흡착 패드(120)와 이물질 차단벽(130)을 포함할 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)을 포함한 습식 청소 로봇(1)을 하부에서 바라본 사시도이며, 도 6은 도 5의 오염 방지 모듈(100)을 설명하기 위한 단면도이다. 도 7은 도 5의 습식 청소 로봇(1)의 오염 방지 모듈(100)에 의해 이물질(D)이 흡착되는 모습을 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 7의 오염 방지 모듈(100)에 의해 이물질(D)이 흡착되는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 오염 방지 모듈(100)은 정전식 흡착 패드(120)와 이물질 차단벽(130)을 포함한다. 오염 방지 모듈(100)은 몸체(21)와 별개인 결합 몸체(110)를 더 포함할 수 있다.
정전식 흡착 패드(120)는 회전형 습식 패드(22)의 전방(X1)에 배치될 수 있다. 몸체(21)가 전방(X1)으로 이동할 때, 정전식 흡착 패드(120)는 회전형 습식 패드(22)보다 앞에 배치될 수 있다. 그에 따라, 습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동할 때, 피청소면(CF) 상의 이물질(D)이 회전형 습식 패드(22)에 흡착되기 전에, 정전식 흡착 패드(120)에 의해 이물질(D)이 흡착될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 오염 방지 모듈(100)의 정전식 흡착 패드(120)는 정전 방식으로 이물질(D)을 흡착할 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)는 정전기력을 제공할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정전식 흡착 패드(120)의 재질은 부직포를 포함할 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)는 패드 형태이므로, 드럼 형태에 비해 넓은 흡착 면적을 제공할 수 있다.
정전식 흡착 패드(120)는, 피청소면(CF)과 접촉 없이, 정전기력에 의해 이물질(D)을 흡착할 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)는 피청소면(CF)으로부터 상하 방향(Z)으로 이격될 수 있다. 그에 따라, 몸체(21)가 전방(X1)으로 이동함에 따라, 피청소면(CF) 상의 이물질(D)이 정전식 흡착 패드(120)에 중첩되어 정전 방식으로 흡착될 수 있다.
정전식 흡착 패드(120)는, 정전기력에 의해 이물질(D)을 흡착하기 때문에, 별도의 구동원이 요구되지 않는다. 그리하여, 습식 청소 로봇(1)에서 흡착을 위한 공간 또는 면적을 작게 설계할 수 있으며, 그로 인해, 폭이 좁거나 높이가 낮은 공간에 대한 습식 청소에 유리할 수 있다.
도 9는 도 5에 따른 습식 청소 로봇(1)에서 정전식 흡착 패드(120)가 탈착된 상태의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)에서 정전식 흡착 패드(120)가 탈착된 상태의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 9을 참조하면, 정전식 흡착 패드(120)는 결합 몸체(110)의 하부에 탈착 가능하도록 부착될 수 있다. 예를 들어, 정전식 흡착 패드(120)는 벨크로(Velcro) 방식에 의해 결합 몸체(110)에 부착될 수 있다. 다시 말해서, 정전식 흡착 패드(120)와 결합 몸체(110)는 후크앤루프파스너(hook&loop fastener)에 의해 부착될 수 있다. 결합 몸체(110)의 하부면(1101)은 후크 또는 루프를 포함하며, 정전식 흡착 패드(120)의 상부면(1201)은 결합 몸체(110)의 하부면(1101)에 부착 가능한 루프 또는 후크를 가질 수 있다. 그에 따라, 사용자는 오염 방지 모듈(100)의 결합 몸체(110)에서 정전식 흡착 패드(120)를 쉽게 교체할 수 있다.
습식 청소 로봇(1)에 오염 방지 모듈(100)이 장착된 상태에서, 정전식 흡착 패드(120)는 결합 몸체(110)로부터 분리될 수 있다. 다른 예로서, 도 10과 같이, 오염 방지 모듈(100)이 습식 청소 로봇(1)에서 분리된 상태에서, 정전식 흡착 패드(120)는 결합 몸체(110)로부터 분리될 수도 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 이물질 차단벽(130)은 정전식 흡착 패드(120)에 흡착된 이물질(D)이 회전형 습식 패드(22)로 이동하는 것을 차단하도록, 회전형 습식 패드(22)와 정전식 흡착 패드(120) 사이에 배치된다.
도 11은 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)의 이물질 차단벽(130)의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 12는 도 11의 오염 방지 모듈(100)에서 이물질 차단벽(130)을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)의 이물질 차단벽(130)의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 이물질 차단벽(130)은 정전식 흡착 패드(120)보다 피청소면(CF)에 가깝도록 배치된다. 이물질 차단벽(130)은 피청소면(CF)을 향해 정전식 흡착 패드(120)보다 돌출되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 피청소면(CF)과 이물질 차단벽(130)의 상하 방향(Z)으로 간격(G2)은, 피청소면(CF)과 정전식 흡착 패드(120)의 상하 방향(Z)으로 간격(G1)보다 작을 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동함에 따라, 정전식 흡착 패드(120)에 흡착된 이물질(D)의 일부가 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리될 수 있다. 실시예에 따른 이물질 차단벽(130)은 정전식 흡착 패드(120)보다 하부를 향해 돌출되어 있기 때문에, 이물질(D)의 일부가 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리되더라도, 이물질 차단벽(130)이 이물질(D)이 후방으로 이동하는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다. 그리하여, 이물질 차단벽(130)은 후방에 배치된 회전형 습식 패드(22)로 정전식 흡착 패드(120)에 흡착된 이물질(D)이 전달되는 것을 차단하게 된다.
도 11에서는 이물질 차단벽(130)이 피청소면(CF)으로부터 이격된 예를 중심으로 설명하였으나, 피청소면(CF)을 향해 돌출된 구조라면, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도 13과 같이, 이물질 차단벽(130A)은 피청소면(CF)에 접촉하도록 배치될 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 이물질 차단벽(130B)의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 15는 도 14의 이물질 차단벽(130B)의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 이물질 차단벽(130B)은 이물질(D)이 걸리기 쉬운 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 이물질 차단벽(130B)은 내부에 이물질(D)이 걸리도록 브러시 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 이물질 차단벽(130)은 상하 방향(Z)으로 연장된 복수의 얇은 털, 헝겊이나 합성수지로 구성될 수 있다. 그에 따라, 도 15와 같이, 이물질(D)의 일부(D1)가 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리되어 후방으로 이동하더라도, 이물질 차단벽(130B)에 의해 걸리게 되어, 이물질(D)이 회전형 습식 패드(22)로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 습식 청소 로봇(1)의 하부를 나타낸 도면이다. 도 16을 참조하면, 오염 방지 모듈(100)의 좌우 방향(Y)으로 폭은 습식 청소 모듈(2)의 회전형 습식 패드(22)로 이물질(D)의 전달을 차단하기 위한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 정전식 흡착 패드(120)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W1)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 이물질 차단벽(130)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W2)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)보다 클 수 있다. 이물질 차단벽(130)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W2)은 정전식 흡착 패드(120)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W1)보다 작을 수 있다.
이물질 차단벽(130)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L2)는 정전식 흡착 패드(120)에서 분리된 이물질(D)이 얽힐 수 있는 소정의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 이물질 차단벽(130)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L2)는 10 mm 이상일 수 있다.
이물질 차단벽(130)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L2)는 정전식 흡착 패드(120)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 정전식 흡착 패드(120)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L1)가 3 cm ~ 7 cm 일 때, 이물질 차단벽(130)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L2)는 3 cm 미만일 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L1)는 회전형 습식 패드(22)의 직경(2R)보다 작을 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)의 전후 방향(X)에 따른 길이(L1)는 회전형 습식 패드(22)의 반경(R)보다 작을 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는, 오염 방지 모듈(100)의 좌우 방향(Y)으로 폭이 회전형 습식 패드(22)의 폭(=W3+W3)보다 큰 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 정전식 흡착 패드(120)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W1)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)과 동일할 수 있다. 이물질 차단벽(130)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W2)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)과 동일할 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W1)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)보다 크거나 동일할 수 있다. 이물질 차단벽(130)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(W2)은 회전형 습식 패드(22)의 좌우 방향(Y)에 따른 폭(=W3+W3)보다 크거나 동일할 수 있다.
도 17 및 도 18은 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)의 탈착 구조 및 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)은 습식 청소 모듈(2)에 탈착 가능한 구조를 가질 수 있다. 오염 방지 모듈(100)은, 별도의 동력 없이 작동되기 때문에, 별도의 동력원이 필요 없으며, 습식 청소 모듈(2)와의 전기적 연결 구조가 필요하지 않게 된다. 그리하여, 오염 방지 모듈(100)의 탈착을 위한 구조 역시 단순하게 설계될 수 있다.
예를 들어, 습식 청소 모듈(2)의 몸체(21)와 오염 방지 모듈(100)의 결합 몸체(110)는 슬라이딩 결합이 가능한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 슬라이딩 결합이 가능한 구조는 상하 방향(Z)으로 연장된 가이드 홈(211)과 상기 가이드 홈(211)에 슬라이딩 결합이 가능한 가이드 돌기(111)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체(21)에는 적어도 하나의 가이드 홈(211)을 포함하며, 결합 몸체(110)에는 가이드 홈(211)에 슬라이딩 결합이 가능한 적어도 하나의 가이드 돌기(111)를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 탈착 가능한 오염 방지 모듈(100)을 통해, 사용자는 오염 방지 모듈(100)을 쉽게 교체할 수 있다. 또한, 사용자는 필요시에 선택적으로 오염 방지 모듈(100)을 사용할 수 있다. 그에 따라, 습식 청소 로봇(1)은 오염 방지 모듈(100)을 장착한 상태에서 습식 청소를 실시하거나 오염 방지 모듈(100)을 분리한 상태에서 습식 청소를 실시할 수 있다.
상술한 실시예에서는 몸체(21)와 결합 몸체(110)의 결합 구조로 슬라이딩 결합 구조를 예시하였으나, 몸체(21)와 결합 몸체(110)의 결합 구조는 이에 한정되지 아니하며, 다양한 변형이 가능할 수 있다.
다시 도 5, 도 7, 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동한다. 습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동할 때, 회전형 습식 패드(22)는 몸체(21)에 대해 회전하며 전방(X1)으로 이동하게 된다.
습식 청소 로봇(1)의 전방(X1)에 위치한 피청소면(CF) 상에는 다양한 이물질(D)이 존재할 수 있다. 예를 들어, 피청소면(CF) 상에는 머리카락, 애완 동물의 털 등 이물질(D)이 존재할 수 있다.
회전형 습식 패드(22)의 전방(X1)에 배치된 오염 방지 모듈(100)은, 회전형 습식 패드(22)의 전방(X1)에 위치한 피청소면(CF) 상에 존재하는 이물질(D)을 흡착하고, 흡착된 이물질(D)이 회전형 습식 패드(22)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동할 때, 최전방에 위치한 정전식 흡착 패드(120)가 정전 방식에 의해 이물질(D)을 흡착한다. 습식 청소 로봇(1)이 전방(X1)으로 이동하는 과정에서, 피청소면(CF)과의 마찰, 습식 청소 로봇(1)의 이동 속도 등 다양한 요인에 의해 정전식 흡착 패드(120)에 흡착된 이물질(D)의 일부가 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리될 수 있다.
도 19는 실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)을 포함하는 습식 청소 로봇(1)의 작동 후의 모습을 나타낸 도면이다. 도 19를 참조하면, 습식 청소 로봇(1)이 이동함에 따라, 정전식 흡착 패드(120)에 대부분의 이물질(D)이 흡착된 상태이며, 일부 이물질(D1)이 정전식 흡착 패드(120)로부 분리될 수 있다. 이러한 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리된 일부 이물질(D1)은, 정전식 흡착 패드(120)와 회전형 습식 패드(22) 사이에 배치된 이물질 차단벽(130)에 의해, 이동이 제한될 수 있다. 정전식 흡착 패드(120)로부터 분리된 이물질(D1)은, 이물질 차단벽(130)과 정전식 흡착 패드(120)의 높이 차이에 의해 후방으로 이동이 제한되거나, 이물질 차단벽(130)의 틈 사이에 끼어 후방으로 이동이 제한된다.
상기와 같이, 습식 청소 로봇(1)은, 정전식 흡착 패드(120)와 이물질 차단벽(130)을 가지는 오염 방지 모듈(100)에 의해, 이물질(D, D1)로 인한 회전형 습식 패드(22)의 오염이 방지되거나 저감될 수 있다. 그리하여, 피청소면(CF)에 있는 이물질(D)로 인해 회전형 습식 패드(22)가 습식 청소에 적합한 상태를 장시간 유지할 수 있게 된다.
실시예에 따른 오염 방지 모듈(100)은, 별도의 동력 없이, 이물질(D)을 흡착 및 지지하는 구조이기 때문에, 그 구조를 단순하게 설계할 수 있다. 그리하여, 습식 청소 로봇(1)의 크기 증가를 최소화할 수 있게 되어, 폭이 좁거나 높이가 낮은 공간에 대한 습식 청소를 유지할 수 있다. 또한, 오염 방지 모듈(100)의 무게를 작게 설계할 수 있기 때문에, 오염 방지 모듈(100)의 설치에 따른 배터리 효율 저하를 최소화할 수 있다.
발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 “포함하는”, “구비하는” 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.
발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.
1: 습식 청소 로봇 2 : 습식 청소 모듈
21: 몸체 211 : 가이드 홈
22 : 회전형 습식 패드 220 : 젖은 표면
23 : 물 저장통 231 : 연결 호스
24 : 배터리 25 : 이동 유닛
251 : 구동 휠 252 : 전방 롤러
253 : 후방 롤러 26 : 센서
100 : 오염 방지 모듈 110 : 결합 몸체
111 : 가이드 돌기 120 : 정전식 흡착 패드
130 : 이물질 차단벽

Claims (20)

  1. 피청소면에 대해 이동 및 회전이 가능한 몸체;
    상기 몸체의 하부에 회전 가능하도록 배치되며, 피청소면에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면과 접촉하는 젖은 표면을 가지는 회전형 습식 패드;
    상기 회전형 습식 패드의 전방에 배치되며, 정전 방식으로 이물질을 흡착하는 정전식 흡착 패드; 및
    상기 정전식 흡착 패드에 흡착된 이물질이 상기 회전형 습식 패드로 이동하는 것을 차단하도록, 상기 회전형 습식 패드과 상기 정전식 흡착 패드 사이에 배치된 이물질 차단벽;을 포함하는, 습식 청소 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    피청소면 상의 이물질이 상기 정전식 흡착 패드에 중첩되어 정전 방식으로 흡착되도록, 상기 정전식 흡착 패드는 피청소면으로부터 상하 방향으로 이격된, 습식 청소 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정전식 흡착 패드의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일한, 습식 청소 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에 탈착 가능하도록 장착된 결합 몸체를 더 포함하며,
    상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 배치된, 습식 청소 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 탈착 가능하도록 부착된, 습식 청소 로봇.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 결합 몸체는 상기 몸체에 상하 방향으로 슬라이딩 결합이 가능한 구조를 가지는, 습식 청소 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피청소면과 상기 이물질 차단벽의 상하 방향으로 간격은, 상기 피청소면과 상기 정전식 흡착 패드의 상하 방향으로 간격보다 작은, 습식 청소 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽은 내부에 이물질이 걸리도록 브러시 형태를 가지는, 습식 청소 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일한, 습식 청소 로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽의 전후 방향에 따른 길이는 상기 정전식 흡착 패드의 전후 방향에 따른 길이보다 작은, 습식 청소 로봇.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 한 쌍의 구동 휠이 설치되며,
    상기 회전형 습식 패드는 상기 구동 휠의 전방에 배치된, 습식 청소 로봇.
  12. 이물질로 인한 습식 청소 모듈의 오염을 방지하기 위한 오염 방지 모듈로서,
    상기 습식 청소 모듈은,
    피청소면에 대해 전후 방향으로 이동 및 회전이 가능한 몸체와,
    상기 몸체의 하부에 배치되며, 피청소면에 대한 습식 청소가 가능하도록 피청소면과 접촉하는 젖은 표면을 가지며 회전 가능한 회전형 습식 패드를 포함하며,
    상기 오염 방지 모듈은,
    상기 몸체에 탈착 가능하도록 결합되는 결합 몸체와,
    상기 회전형 습식 패드의 전방에 위치하도록 상기 결합 몸체의 하부에 배치되며, 정전 방식으로 이물질을 흡착하는 정전식 흡착 패드와,
    상기 정전식 흡착 패드에 흡착된 이물질이 상기 회전형 습식 패드로 이동하는 것을 차단하도록, 상기 회전형 습식 패드과 상기 정전식 흡착 패드 사이에 배치된 이물질 차단벽을 포함하는, 오염 방지 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    피청소면 상의 이물질이 상기 정전식 흡착 패드에 중첩되어 정전 방식으로 흡착되도록, 상기 정전식 흡착 패드는 피청소면으로부터 상하 방향으로 이격된, 오염 방지 모듈.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 정전식 흡착 패드의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일한, 오염 방지 모듈.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 정전식 흡착 패드는 상기 결합 몸체의 하부에 탈착 가능하도록 부착된, 오염 방지 모듈.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 결합 몸체는 상기 몸체에 상하 방향으로 슬라이딩 결합이 가능한 구조를 가지는, 오염 방지 모듈.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 피청소면과 상기 이물질 차단벽의 상하 방향으로 간격은, 상기 피청소면과 상기 정전식 흡착 패드의 상하 방향으로 간격보다 작은, 오염 방지 모듈.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽은 내부에 이물질이 걸리도록 브러시 형태를 가지는, 오염 방지 모듈.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽의 좌우 방향에 따른 폭은 상기 회전형 습식 패드의 좌우 방향에 따른 폭보다 크거나 동일한, 오염 방지 모듈.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 차단벽의 전후 방향에 따른 길이는 상기 회전형 습식 패드의 전후 방향에 따른 길이보다 작은, 오염 방지 모듈.
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