KR101480799B1

KR101480799B1 - 로봇청소기의 필터 자동교환장치

Info

Publication number: KR101480799B1
Application number: KR20130153356A
Authority: KR
Inventors: 황희윤; 김영주; 이윤희; 구자승
Original assignee: 안동대학교 산학협력단
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-01-09

Abstract

로봇청소기의 필터 자동교환장치에 관한 것으로,
로봇청소기 본체에 고정 설치되는 필터지지체; 상기 필터지지체에 설치되고, 필터체를 통해 흡입모터쪽으로 이동하는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링하는 롤형 필터; 상기 필터지지체에 설치되어 상기 롤형 필터의 필터체를 일정길이만큼씩 풀어낼 수 있도록 하는 권취수단; 로봇청소기 본체의 상기 필터지지체의 후방에 착탈 가능하게 설치되는 분진박스;를 포함하는 기술 구성을 통하여
필터의 사용기간을 크게 연장할 수 있게 되고, 잦은 필터 교체에 따른 사용자의 번거로움을 저감할 수 있게 되는 것이다.

Description

로봇청소기의 필터 자동교환장치 { FILTER AUTOMATIC CHANGING APPARATUS FOR ROBOT CLEANER }

본 발명은 로봇청소기의 필터 자동교환장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 롤형태로 감긴 필터를 일정길이만큼 감아서 흡기구 부분의 오염구간이 청결구간으로 자동 교환되도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 장애물 감지센서 및 제어유니트, 이동모터, 흡입모터 등을 구비하여 작업자의 도움 없이도 스스로 장애물을 피해 이동하면서 바닥면을 청소하는 것이다.

상기 로봇청소기는 각 구성부품이 내장되는 본체에 본체 내부로 흡입된 이물질이 축적되는 분진박스가 착탈 가능하게 설치되고, 사용자가 분진박스를 본체에서 분리하여 쓰레기를 비워주게 된다.

한편, 로봇청소기의 흡입모터가 작동되면 본체 하단부에 마련된 흡입구를 통해 외부공기가 본체의 내부로 흡입되고, 흡입된 외부공기는 흡기필터를 거쳐 외부로 다시 배출되며, 그 과정에서 외부공기에 포함된 이물질 및 쓰레기가 분진박스에 저장된다.

상기 흡기필터는 본체 내부의 흡기구에 설치되어 외부공기에 포함된 이물질이 흡입모터 및 그 밖의 본체 내부 구성부품 쪽으로 이동되지 않도록 하는 역할을 한다.

하기의 특허문헌 1에는 로봇청소기의 먼지통 및 이를 구비한 로봇청소기가 개시되어 있다.

특허문헌 1의 로봇청소기의 먼지통은 외부에서 흡입된 공기 중에 포함된 먼지를 걸러내는 필터유닛을 구비하여 걸러진 먼지를 수용하는 것이다.

특허문헌 1의 로봇청소기의 먼지통은 필터유닛의 전면에 배치되는 제1필터; 상기 필터유닛의 후면에 배치되는 제2필터; 및 상기 필터유닛의 측면 또는 상면에 배치되는 바이패스 필터;를 포함한다.

특허문헌 1의 로봇청소기의 먼지통은 바이패스 필터에 의해서, 제1필터 뿐만 아니라 바이패스 필터를 통과한 공기가 제2필터를 거쳐서 외부로 배출될 수 있기 때문에 로봇청소기 내부의 먼지통에서 필터가 먼지로 막혀서 흡입성능이 저하되는 것 을 방지할 수 있다.

하기의 특허문헌 2에는 로봇청소기의 흡진 어셈블리가 개시되어 있다.

특허문헌 2의 로봇청소기의 흡진 어셈블리의 경우에도 집진박스에 필터가 교체 가능하게 설치되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0053765호(2011년 5월 24일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0058856호(2008년 6월 26일 공개)

그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 비롯한 종래 기술에서는 먼지통 또는 집진박스에 설치되거나 로봇청소기 본체에 설치된 필터를 주기적으로 교체해주어야 하므로 필터 교환작업이 매우 번거롭게 되는 문제가 있었다.

또한, 사용자가 과다하게 오염된 필터를 교환을 하지 않게 되면 로봇청소기의 흡기성능 및 청소효율이 현저하게 떨어지게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 수시로 오염된 필터를 교환해주어야 하는 사용자의 번거로움을 저감할 수 있도록 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 그 다른 목적이 과다하게 오염된 필터에 의해 흡기성능이 저하되지 않도록 하는 것에 의해 로봇청소기의 상품성을 향상상킬 수 있도록 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 로봇청소기 본체에 고정 설치되는 필터지지체; 상기 필터지지체에 설치되고, 필터체를 통해 흡입모터쪽으로 이동하는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링하는 롤형 필터; 상기 필터지지체에 설치되어 상기 롤형 필터의 필터체를 일정길이만큼씩 풀어낼 수 있도록 하는 권취수단; 로봇청소기 본체의 상기 필터지지체의 후방에 착탈 가능하게 설치되는 분진박스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 상기 필터지지체가 로봇청소기 본체에 고정되고, 중앙부에 로봇청소기 본체의 흡입덕트와 대응되는 다수의 흡기구멍이 마련되는 전면판; 상기 전면판의 양측 후방에 마련되는 양측판; 상기 전면판의 하단 후방 양측에 마련되고, 중앙에 접속구멍이 마련되는 필터지지판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 상기 롤형 필터가 상기 필터지지체의 일측 필터지지판에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 지지파이프; 상기 필터지지체의 타측 필터지지판에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 권취파이프; 일단부가 지지파이프에 고정되어 롤형으로 권취되고, 타단부가 권취파이프에 고정되는 필터체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 상기 권취수단이 상기 필터지지체의 일측 필터지지판의 상부 중앙에 고정 설치되고, 상기 롤형 필터의 지지파이프가 삽입 결합되는 지지축; 상기 필터지지체의 타측 필터지지판의 상부 중앙에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 롤형 필터의 권취파이프가 삽입 결합되는 구동축; 상기 필터지지체의 타측 필터지지판의 하단 중앙에 고정 설치되고, 상기 구동축과 접속되는 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 상기 권취수단의 구동모터이 펄스에 순서를 부여함으로써 주어진 펄스 수에 비례한 각도만큼 회전하고, 피드백이 불필요해서 회로를 단순화할 수 있는 스태핑모터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치는 상기 분진박스의 전면 상부 중앙에 상기 필터지지체의 흡기구멍과 대응되는 흡기구멍이 마련되고, 전면 상측 양측 후방에 필터 수용공간부가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치에 의하면, 롤형 필터를 장기간동안 사용할 수 있게 되기 때문에 필터의 사용기간을 크게 연장할 수 있게 되고, 잦은 필터 교체에 따른 사용자의 번거로움을 저감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치에 의하면, 주기적으로, 또는 사용자의 간단한 조작만으로 흡기구 전방의 필터의 오염구간을 청결구간으로 바꿔줄 수 있게 되므로 사용이 편리하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치에 의하면, 과다하게 오염된 필터에 의해 흡기성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되기 때문에 로봇청소기의 기능성 및 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치의 분해사시도,
도 2는 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 요부 평면도,
도 3은 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 롤형 필터의 지지파이프 접속부위의 종단면도,
도 4는 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 롤형 필터의 권취파이프 접속부위의 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치의 분해사시도이고, 도 2는 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 요부 평면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 필터지지체(110), 롤형 필터(120), 권취수단(130), 분진박스(140)를 포함한다.

필터지지체(110)는 폴형 필터(120) 및 권취수단(130)을 지지하기 위한 것으로, 로봇청소기 본체(미도시)에 고정 설치된다.

상기 필터지지체(110)는 전면판(111)과 양측판(112), 필터지지판(113)을 포함한다.

상기 필터지지체(110)의 전면판(111)은 로봇청소기 본체에 고정되는 부분으로, 중앙부에 로봇청소기 본체의 흡입덕트와 대응되는 다수의 흡기구멍(114)이 마련된다.

상기 필터지지체(110)의 양측판(112)은 전면판(111)의 양측 후방에 마련된다.

상기 필터지지체(110)의 필터지지판(113)은 전면판(111)의 하단 후방 양측에 마련되고, 중앙에 접속구멍(115)이 마련된다.

롤형 필터(120)는 상기 필터지지체(110)에 설치되고, 필터체(122)를 통해 흡입모터쪽으로 이동하는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링하는 역할을 한다.

상기 롤형 필터(120)는 지지파이프(121), 필터체(122), 권취파이프(123)를 포함한다.

상기 롤형 필터(120)의 지지파이프(121)는 상기 필터지지체(110)의 일측 필터지지판(113)에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 롤형 필터(120)의 필터체(122)는 섬유, 직물, 부직포 등의 공기를 통과시키고 이물질을 차단하는 재질로 제작되며, 일단부가 지지파이프(121)에 고정되어 롤형으로 권취되고, 타단부가 권취파이프(123)에 고정된다.

상기 롤형 필터(120)의 권취파이프(123)는 상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치된다.

권취수단(130)은 상기 필터지지체(110)에 설치되어 상기 롤형 필터(120)의 필터체(122)를 일정길이만큼씩 풀어낼 수 있도록 하는 것으로, 지지축(131), 구동축(132), 구동모터(132)를 포함한다.

권취수단(130)의 지지축(131)은 상기 롤형 필터(120)를 좌우방향으로 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로. 상기 필터지지체(110)의 일측 필터지지판(113)의 상부 중앙에 고정 설치된다.

상기 권취수단(130)의 지지축(131)에는 상기 롤형 필터(120)의 지지파이프(121)가 삽입 결합된다.

권취수단(130)의 구동축(132)은 상기 롤형 필터(120)를 오염 부분을 감아서 보관하기 위한 것으로, 상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)의 상부 중앙에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 권취수단(130)의 구동축(132)에는 상기 롤형 필터(120)의 권취파이프(123)가 삽입 결합된다.

권취수단(130)의 구동모터(133)은 상기 구동축(132)을 회전 구동하기 위한 것으로, 상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)의 하단 중앙에 고정 설치된다.

상기 권취수단(130)의 구동모터(133)는 상기 구동축(132)에 접속되고, 로봇청소기의 본체에 내장되는 제어수단(미도시)에 전기적으로 접속된다.

상기 권취수단(130)의 구동모터(133)는 펄스에 순서를 부여함으로써 주어진 펄스 수에 비례한 각도만큼 회전하고, 피드백이 불필요해서 회로를 단순화할 수 있는 스텝핑모터가 바람직하다.

분진박스(140)는 로봇청소기 본체의 내부로 흡입되는 외부공기에서 분리된 이물질과 쓰레기를 저장할 수 있도록 하는 것으로, 로봇청소기 본체의 상기 필터지지체(110)의 후방에 착탈 가능하게 설치된다.

상기 분진박스(140)의 전면 상부 중앙에는 상기 필터지지체(110)의 흡기구멍(114)과 대응되는 흡기구멍(144)이 마련되고, 전면 상측 양측 후방에는 필터 수용공간부(142)가 마련된다.

도 3은 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 롤형 필터의 지지파이프 접속부위의 종단면도이고, 도 4는 동 실시 예에 따른 로봇 청소기의 필터 자동교환장치의 롤형 필터의 권취파이프 접속부위의 종단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)에서 롤형 필터(120)를 장착하는 과정을 다음과 같다.

우선 로봇청소기 본체에서 분진박스(140)를 분리한다.

다음에 롤형 필터(120)의 오염되지 않은 필터체(122)가 감겨져 있는 지지파이프(121)를 필터지지체(110)의 일측 필터지지판(113)의 상부 중앙의 지지축(131)에 삽입 결합한다.

다음에 롤형 필터(120)의 권취파이프(122)를 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)의 상부 중앙의 구동축(132)에 삽입 결합한다.

다음에 분진박스(140)를 로봇청소기 본체에 결합한다.

상기 롤형 필터(120)의 장착상태에서 지지파이프(131)에서 풀린 필터체(132)는 필터지지체(110)와 분진박스(140)의 사이에서 견고하게 지지되고, 로봇청소기 본체의 흡입구를 통해 유입된 외부공기는 분진박스(140)의 흡기구멍(144)과 필터체(132), 필터지지체(110)의 흡기구멍(114)을 거쳐 필터지지체(110) 전방의 흡입모터 쪽으로 이동된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 권취수단(130)를 통해 롤형 필터(120)의 필터체(122)를 권취파이프(123)에 일정길이만큼 감게 되면 오염구간을 청결구간으로 교체할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)에서 상기 권취수단(130)의 구동모터(133)의 회전량 및 그에 의한 필터체(122)의 권취길이는 오염구간이 청결구간으로 교체되는 회전량 및 권취길이로 설정됨은 물론이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)에서 상기 권취수단(130)의 구동모터(133)의 작동은 로봇청소기 본체에 탑재되는 제어수단에 의해 이루어진다.

예를 들어 제어수단은 주기적으로 또는 일정 작동시간 경과 후에 권취수단(130)의 구동모터(133)를 작동시켜 필터체(122)의 오염구간을 권취파이프(123) 쪽으로 감도록 권취수단(130)을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 로봇청소기 본체의 외부에 마련되는 교체스위치를 통해 사용자가 직접 구동모터(133)를 작동시켜 필터체(122)의 오염구간을 교체할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)에서 롤형 필터(120)의 지지파이프(121) 쪽의 필터체(122)의 청결부분이 모두 사용되면 분진박스(140)를 분리한 후 사용을 마친 롤형 필터(120)를 새로운 롤형 필터(120)로 교체해야 함은 물론이다.

이처럼 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 분진박스(140)를 분리할 필요없이 필터지지체(110)의 흡기구멍(114)과 대응되는 필터체(122)의 오염구간을 자동으로 교체할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 장기간동안 롤형 필터(120)를 교체할 필요가 없게 되므로 필터 교환의 번거로움을 현저하게 저감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로봇청소기의 필터 자동교환장치(100)는 필터지지체(110)의 흡기구멍(114)에 과다하게 오염된 필터체(122)가 위치되지 않게 되므로 로봇청소기의 흡기성능 및 청소효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 필터 자동교환장치 110 : 필터지지체
120 : 롤형 필터 121 : 지지파이프
122 : 필터체 123 : 권취파이프
130 : 권취수단 131 : 지지축
132 : 구동축 133 : 구동모터
140 : 분진박스

Claims

로봇청소기 본체에 고정 설치되는 필터지지체(110);
상기 필터지지체(110)에 설치되고, 필터체(122)를 통해 흡입모터쪽으로 이동하는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링하는 롤형 필터(120);
상기 필터지지체(110)에 설치되어 상기 롤형 필터(120)의 필터체(122)를 일정길이만큼씩 풀어낼 수 있도록 하는 권취수단(130);
로봇청소기 본체의 상기 필터지지체(110)의 후방에 착탈 가능하게 설치되는 분진박스(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.
제1항에 있어서,
상기 필터지지체(110)는
로봇청소기 본체에 고정되고, 중앙부에 로봇청소기 본체의 흡입덕트와 대응되는 다수의 흡기구멍(114)이 마련되는 전면판(111);
상기 전면판(111)의 양측 후방에 마련되는 양측판(112);
상기 전면판(111)의 하단 후방 양측에 마련되고, 중앙에 접속구멍(115)이 마련되는 필터지지판(113);을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.
제2항에 있어서,
상기 롤형 필터(120)는
상기 필터지지체(110)의 일측 필터지지판(113)에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 지지파이프(121);
상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)에 좌우방향으로 회전 가능하게 설치되는 권취파이프(123);
일단부가 지지파이프(121)에 고정되어 롤형으로 권취되고, 타단부가 권취파이프(123)에 고정되는 필터체(122);를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.
제3항에 있어서,
상기 권취수단(130)은
상기 필터지지체(110)의 일측 필터지지판(113)의 상부 중앙에 고정 설치되고, 상기 롤형 필터(120)의 지지파이프(121)가 삽입 결합되는 지지축(131);
상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)의 상부 중앙에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 롤형 필터(120)의 권취파이프(123)가 삽입 결합되는 구동축(132);
상기 필터지지체(110)의 타측 필터지지판(113)의 하단 중앙에 고정 설치되고, 상기 구동축(132)과 접속되는 구동모터(133);를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.
제4항에 있어서,
상기 권취수단(130)의 구동모터(133)는 펄스에 순서를 부여함으로써 주어진 펄스 수에 비례한 각도만큼 회전하고, 피드백이 불필요해서 회로를 단순화할 수 있는 스태핑모터인 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.
제4항에 있어서,
상기 분진박스(140)는 전면 상부 중앙에 상기 필터지지체(110)의 흡기구멍(114)과 대응되는 흡기구멍(144)이 마련되고, 전면 상측 양측 후방에 필터 수용공간부(142)가 마련된 것을 특징으로 하는 로봇청소기의 필터 자동교환장치.