KR102361715B1 - 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치에 관한 것으로서, 상기 사이클론 유닛은 내부에 제1유동공간이 형성되며, 흡입유닛으로부터 강제 송풍된 공기가 상기 제1유동공간으로 인입될 수 있도록 외주면에 다수의 유입구가 형성된 제1단위관과, 상기 제1단위관의 하부에 마련되며, 내부에 상기 제1유동공간에 연통되는 제2유동공간이 형성되되, 상기 제2유동공간은 하측으로 갈수록 내경이 축소되도록 형성된 제2단위관과, 상기 제1유동공간으로 유입되는 공기가 상기 제1단위관의 내벽을 따라 나선궤도로 유동하여 해당 공기로부터 이물질을 분리시킬 수 있도록 상기 제1단위관으로 인입되는 공기를 가이드하기 위해 상기 유입구에 설치되는 유동 가이드부를 구비한다.
본 발명에 따른 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치는 흡입유닛에서 흡입된 공기를 나선궤도를 따라 유동시켜 공기 중 이물질을 필터링하므로 장시간 사용하더라도 비교적 높은 청소효율을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치{Cyclone unit and road surface cleaning device having the same}
본 발명은 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡입유닛에서 흡입된 공기를 나선궤도를 따라 유동시켜 공기에 포함된 이물질을 분리 수집할 수 있는 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치에 관한 것이다.
일반적으로, 일반 도로나 고속 도로, 주차장, 대단위 공단, 비행장 활주로, 대운동장 등에 버려진 낙엽, 모래 등의 쓰레기(이하, '노상 쓰레기'라 함)는 주로 청소 도구를 탑재한 노면 청소용 차량에 의해 청소된다.
또한, 상기 노면 청소차에 의해 노상 쓰레기가 제거되더라도 노면상에는 여전히 미세한 먼지나 차량의 타이어의 잔재물 등이 붙어 있게 된다. 이러한 먼지 등은 차량 등이 통행할 때마다 비산되어 대기를 오염시키는 주요한 원인이 되고 있다.
한편, 노면의 쓰레기를 흡입하여 청소하는 노면 청소용 차량을 포함한 흡입청소수단은 흡입된 공기를 필터에 통과시켜 공기 중 이물질을 필터링하므로 해당 이물질이 필터에 고착될 경우, 흡입력이 줄어들면서 청소효율을 감소시키는 단점이 있다.
공개특허공보 제10-2009-0063642호: 노면 청소 차량의 청소 장치
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡입유닛에서 흡입된 공기를 나선궤도를 따라 유동시켜 공기에 포함된 이물질을 분리 수집할 수 있는 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이클론 유닛은내부에 제1유동공간이 형성되며, 흡입유닛으로부터 강제 송풍된 공기가 상기 제1유동공간으로 인입될 수 있도록 외주면에 다수의 유입구가 형성된 제1단위관과, 상기 제1단위관의 하부에 마련되며, 내부에 상기 제1유동공간에 연통되는 제2유동공간이 형성되되, 상기 제2유동공간은 하측으로 갈수록 내경이 축소되도록 형성된 제2단위관과, 상기 제1유동공간으로 유입되는 공기가 상기 제1단위관의 내벽을 따라 나선궤도로 유동하여 해당 공기로부터 미세먼지를 분리시킬 수 있도록 상기 제1단위관으로 인입되는 공기를 가이드하기 위해 상기 유입구에 설치되는 유동 가이드부를 구비한다.
상기 유동 가이드부는 상기 제1단위관의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 유입구에 연통되는 유도유로가 형성되며, 상기 유입구로부터 상기 제1단위관의 원주방향을 따라 소정길이 연장되되, 단부에 외부의 공기가 인입될 수 있도록 상기 유도유로에 연통되는 유도구가 형성된다.
상기 유입구는 상기 제1단위관의 반경방향을 따라 관통되게 상기 제1단위관에 형성되며, 상기 유도구는 상기 제1단위관의 원주방향을 따라 관통되게 상기 유동 가이드부에 형성된 것이 바람직하다.
상기 유동 가이드부는 상기 제1유동공간으로 유입되는 공기를 상기 제1단위관의 내벽면을 따라 하방으로 유도하기 위해 상기 유입구에 인접된 일단부 바닥면이 상기 유도구가 마련된 타단부 바닥면보다 하측에 위치하도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 유동 가이드부는 상기 유도유로의 길이방향 중심선을 기준으로 제1단위관의 외주면에 대향되는 내측면이 상기 유도구에서 유입구 측으로 갈수록 상기 제1유동공간의 중심까지의 이격거리가 감소하도록 만곡되게 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 사이클론 유닛은 상기 제2단위관으로부터 상승하는 공기가 외부로 배출될 수 있도록 제1단위관의 상부에 설치되며, 단부가 상기 제1단위관 내측으로 인입되되, 상기 유입구 하측에 위치하도록 형성된 배출관을 더 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치는 청소대상지역 노면을 주행할 수 있도록 주행유닛이 마련된 본체부와, 상기 본체부에 마련되며, 상기 노면 상의 이물질이 유입될 수 있게 흡입구가 형성된 흡입노즐과, 상기 본체부에 설치되며, 상기 흡입노즐을 통해 유입된 이물질이 적재될 수 있도록 내부에 적재공간이 마련된 적재함체와, 상기 흡입노즐에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 상기 노면 상의 이물질을 흡입하여 상기 적재함체의 적재공간으로 이송시키는 흡입유닛과, 상기 적재함체 내에 설치되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기 중 이물질을 필터링하는 이물질 필터부와, 상기 이물질 필터부에 연결되어 상기 이물질 필터부를 통과한 공기를 나선궤도로 회전시켜 해당 공기 중 미세먼지를 분리하는 사이클론 유닛를 구비한다.
상기 이물질 필터부는 상기 적재함체 내부에 설치되며, 상기 흡입유닛에 연결되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기가 유동하는 유동로가 마련된 집진함체와, 상기 유동로 상에 설치되어 상기 유동로로 유입된 공기 중 이물질을 필터링하는 것으로서, 상기 유동로를 상기 흡입유닛으로부터 공기가 유입되는 유입구간 및 이물질이 필터링된 공기가 배출되는 유출구간으로 구획하도록 형성된 필터부재와, 상기 집진함체의 유출구간에 연통되며, 상기 필터부재를 통과한 공기를 상기 사이클론 유닛으로 공급하는 전달부재를 구비한다.
상기 이물질 필터부는 상기 필터부재에 의해 필터링된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 유입구간에 연통되도록 상기 집진함체에, 분리가능하게 설치된 수집봉투를 더 구비할 수 있다.
상기 전달부재는 일단이 상기 유출구간에 연통되게 상기 집진함체에 연결되는 연결관과, 상기 연결관의 타단부에 연결되며, 상기 연결관을 통과한 공기가 상기 사이클론 유닛으로 유입될 수 있도록 내부에 상기 사이클론 유닛의 제1단위관이 설치되는 배치공간이 마련된 연결함체를 구비하고, 상기 연결관은 타단부의 연장방향이 상기 배치공간의 중심으로부터 이격되도록 상기 연결함체에 연결된다.
상기 사이클론 유닛은 공기에서 분리된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 제2단위관의 하부에, 분리가능하게 설치된 사이클론 집진필터를 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치는 상기 흡입노즐에 인접된 위치의 상기 본체부에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 상기 흡입노즐 측으로 공급하는 브러쉬 유닛을 더 구비하고, 상기 브러쉬 유닛은 지지부재에 의해 상기 흡입노즐에 인접되게 상기 본체부에 지지되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 회전가능하게 설치된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 간섭하도록 형성된 브러쉬 부재와, 상기 노면 상의 이물질이 상기 흡입노즐 측으로 인입되도록 상기 회전 플레이트를 회전시키는 회전부를 구비한다.
상기 브러쉬 유닛은 상기 브러쉬 부재에 의해 상기 노면 상의 이물질이 비산되는 것을 방지하기 위해 상기 지지프레임에 설치되어 상기 노면으로 비산방지액을 분사하는 비산방지부를 더 구비할 수 있다.
상기 브러쉬 유닛은 상기 노면 상의 장애물에 상기 브러쉬 부재 또는 회전 플레이트가 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 충돌방지부를 더 구비하고, 상기 충돌방지부는 상기 지지프레임에 설치되는 브라켓과, 상기 브라켓에 회전가능하게 설치되며, 외주면이 상기 회전 플레이트의 외측으로 돌출되게 형성된 보호롤러를 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치는 상기 흡입구 전방의 상기 분사노즐에 설치되어 상기 노면 상의 이물질들을 간섭하여 상호 고착된 이물질들을 분산시키는 간섭유닛을 더 구비한다.
상기 간섭유닛은 상기 흡입노즐의 전단부에 설치되는 간섭 프레임과, 회동축에 의해 상기 간섭 프레임에 일단부가 회동가능하게 설치되며, 상기 회동축에 멀어지는 방향으로 연장된 제1단위판넬과, 상기 제1단위판넬의 타단부에 형성되며, 상기 노면 상의 이물질을 간섭하기 위해 단부가 상기 노면에 인접되도록 상기 제1단위판넬의 연장방향에 대해 교차하는 방향으로 연장된 제2단위판넬이 마련된 간섭부재와, 상기 간섭부재가 전방으로 회동되는 회동각도를 기설정된 각도로 제한할 수 있도록 상기 간섭부재를 간섭하기 위해 상기 간섭 프레임에 설치되는 각도제한부재와, 상기 간섭부재가 전방으로 회동되도록 상기 간섭부재에 외력을 인가하는 외력인가부재를 구비한다.
상기 외력인가부재는 일단이 상기 회동축에 대해 후방으로 이격된 위치의 상기 간섭 프레임에 회동가능하게 설치되며, 자중에 의해 상기 간섭부재에 외력을 인가할 수 있도록 타단이 상기 제1단위판넬의 상부에 접촉되도록 회동중심으로부터 전방으로 연장형성된다.
상기 제1단위판넬은 상기 노면과 간섭부재 사이의 공간이 확장될 수 있도록 상하방향으로 이동가능하게 상기 간섭 프레임에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치는 흡입유닛에서 흡입된 공기를 나선궤도를 따라 유동시켜 공기 중 이물질을 필터링하므로 장시간 사용하더라도 비교적 높은 청소효율을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사이클론 유닛에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 사이클론 유닛의 평단면도이고,
도 3은 도 1의 사이클론 유닛의 측단면도이고,
도 4 내지 도 7은 도 1의 사이크론 유닛에 대한 유체 해석 프로그램을 이용하여 시뮬레이션한 결과이고,
도 8은 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치에 대한 측면도이고,
도 9는 도 8의 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치에 대한 평면도이고,
도 10은 도 8의 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치의 이물질 필터부에 대한 단면도이고,
도 11은 도 8의 노면 청소장치에 설치된 사이클론 유닛에 대한 단면도이고,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치의 간섭유닛에 대한 사시도이고,
도 13 내지 도 15는 도 12의 간섭유닛에 대한 작동 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 유닛 및 이를 구비한 노면 청소장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 사이클론 유닛(10)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 사이클론 유닛(10)은 내부에 제1유동공간(21)이 형성되며, 흡입유닛(140)으로부터 강제 송풍된 공기가 상기 제1유동공간(21)으로 인입될 수 있도록 외주면에 다수의 유입구(22)가 형성된 제1단위관(20)와, 상기 제1단위관(20)의 하부에 마련되며, 내부에 상기 제1유동공간(21)에 연통되는 제2유동공간(31)이 형성되되, 상기 제2유동공간(31)은 하측으로 갈수록 내경이 축소되도록 형성된 제2단위관(30)과, 상기 제1유동공간(21)으로 유입되는 공기가 상기 제1단위관(20)의 내벽을 따라 나선궤도로 유동하여 해당 공기로부터 이물질을 분리시킬 수 있도록 상기 제1단위관(20)으로 인입되는 공기를 가이드하기 위해 상기 유입구(22)에 설치되는 유동 가이드부(40)를 구비한다.
제1단위관(20)은 유입구(22)들을 통해 유입된 공기가 나선궤도를 따라 유동할 수 있도록 소정의 내경을 갖는 원통형으로 형성된다. 상기 유입구(22)들은 제1단위관(20)의 외주면에, 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성된다. 이때, 유입구(22)는 제1단위관(20)의 반경방향으로 관통되게 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 예에서는 6개의 유입구(22)가 형성된 제1단위관(20)이 도시되어 있으나, 제1단위관(20)은 이에 한정하는 것이 아니라 제1단위관(20)의 크기에 따라 5개 이하 또는 7개 이상의 유입구(22)가 형성될 수도 있다.
제1단위관(20)의 상부에는 공기가 배출될 수 있도록 배출관(224)이 연결되어 있다. 이때, 배출관(224)은 일단부가 상기 제1단위관(20)의 내측으로 소정깊이 인입되게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 배출관(224)은 제1단위관(20)의 상부에 연결되되, 일단부가 상기 제1단위관(20)의 내측으로 소정깊이 인입되게 설치된다. 이때, 배출관(224)의 일단부는 제1단위관(20)의 내경보다 작은 외경을 갖고, 제1단위관(20)의 상면에 대해 하방으로 소정길이 연장된다. 여기서, 배출관(224)은 일단부가 유입구(22)보다 하측에 위치하도록 하방으로 연장되게 형성되며, 타단부에는 공기가 외부로 배출되기 위해 개방되게 형성되어 있다.
제2단위관(30)은 제1단위관(20)의 하부에 연결되며, 내부에 제1유동공간(21)에 연통되는 제2유동공간(31)이 형성된다. 제2단위관(30)은 제1단위관(20)을 통해 유입된 공기가 하부보다 상대적으로 압력이 낮은 상부로 상승될 수 있도록 하부로 갈수록 내경이 감소하는 원뿔형상으로 형성된다.
제1 및 제2단위관(20,30)으로 유입된 공기는 제1 및 제2유동공간(31)에서 나선궤도로 회전하면서 소정의 중량을 갖는 이물질은 하방으로 낙하하는데, 제2단위관(30)은 낙하하는 이물질이 외부로 배출될 수 있도록 하부가 개방되게 형성되는 것이 바람직하다.
유동 가이드부(40)는 다수개가 각각 유입구(22)들에 연통되게 제1단위관(20)의 외주면에 설치되어 있다. 상기 유동 가이드부(40)는 유입구(22)에 연통되는 유도유로(41)가 형성되며, 유입구(22)로부터 제1단위관(20)의 원주방향을 따라 소정길이 연장된다. 또한, 유동 가이드부(40)는 단부에, 외부의 공기가 인입될 수 있도록 유도유로(41)에 연통되는 유도구(42)가 형성되어 있다. 이때, 다수의 유동 가이드부(40)는 유입구(22)로부터의 연장방향이 상호 동일하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 유도구(42)는 제1단위관(20)의 원주방향을 따라 관통되게 유동 가이드부(40)에 형성된다. 또한, 유동 가이드부(40)는 제1유동공간(21)으로 유입되는 공기를 제1단위관(20)의 내벽면을 따라 하방으로 유도하기 위해 유입구(22)에 인접된 일단부 바닥면이 유도부가 마련된 타단부 바닥면보다 하측에 위치하도록 경사지게 형성된다. 즉, 유동 가이드부(40)의 바닥면은 유도구(42)에서 제1단위관(20)의 유입구(22) 측으로 갈수록 하측으로 경사지게 형성되어 있다.
또한, 유동 가이드부(40)는 유도유로(41)의 길이방향 중심선을 기준으로 제1단위관(20)의 외주면에 대향되는 내측면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되게 형성되어 있다. 즉, 상기 유동 가이드부(40)의 내측면은 유도구(42)에서 유입구(22) 측으로 갈수록 제1유동공간(21)의 중심까지의 이격거리가 감소하도록 만곡되게 형성된다.
한편, 도 4 내지 도 7에는 상술된 사이클론 유닛(10)에 대해 유체 해석 프로그램을 이용하여 시뮬레이션한 결과가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5는 사이클론 유닛(10)에 15m/s의 유속으로 공기를 유입한 상태의 시뮬레이션 결과이고, 도 6 및 도 7은 사이클론 유닛(10)에 20m/s의 유속으로 공기를 유입한 상태의 시뮬레이션 결과이다.
도면을 참조하면, 사이클론 유닛(10)에 15m/s의 유속으로 공기를 유입한 경우, 사이클론 유닛(10)에서 토출되는 공기의 평균 유속은 19.77m/s이고, 토출 풍량은 분당 20.32CMM(m3/min)이다. 유입 풍량이 21.4CMM(m3/min)이므로 사이클론 유닛(10)의 자기풍량의 토출 능력은 약 94.95%이다. 또한, 사이클론 유닛(10)의 상단부 공기흐름은 6개의 유입구(22)로 원활하게 공기가 유입되고 있으며, 싸이클론 선회류가 시계방향으로 회전하면서 하단으로 공기가 이동하는 것을 알 수 있는데, 공기 중 입자 분리가 가능함을 알 수 있다. 또한, 사이클론 유닛(10)으로부터 배출되는 공기는 싸이클론 선회류가 반시계방행으로 회전하면서 토출됨을 알 수 있는데, 미세입자를 배출할 수 있음을 알 수 있다.
그리고, 사이클론 유닛(10)에 20m/s의 유속으로 공기를 유입한 경우, 사이클론 유닛(10)에서 토출되는 공기의 평균 유속은 27.16m/s이고, 토출 풍량은 분당 27.16CMM(m3/min)이다. 유입 풍량이 28.5CMM(m3/min)이므로 사이클론 유닛(10)의 자기풍량의 토출 능력은 약 95.30%이다. 또한, 사이클론 유닛(10)의 상단부 공기흐름은 6개의 유입구(22)로 원활하게 공기가 유입되고 있으며, 싸이클론 선회류가 시계방향으로 회전하면서 하단으로 공기가 이동하는 것을 알 수 있는데, 공기 중 입자 분리가 가능함을 알 수 있다. 또한, 사이클론 유닛(10)으로부터 배출되는 공기는 싸이클론 선회류가 반시계방행으로 회전하면서 토출됨을 알 수 있는데, 미세입자를 배출할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 사이클론 유닛(10)은 도면에 도시되진 않았지만, 상기 제1단위관(20)에 설치되어 상기 유동 가이드부(40)로 유입되는 공기 중 이물질을 필터링하는 공기 여과부를 더 구비할 수도 있다.
상기 공기 여과부는 상기 유동 가이드부(40) 상측의 상기 제1단위관(20)에, 반경방향으로 돌출되되, 원주방향을 따라 연장된 제1플랜지부재와, 상기 유동 가이드부(40) 하측의 상기 제1단위관(20)에, 반경방향으로 돌출되되, 원주방향을 따라 연장된 제2플랜지부재와, 상기 제1 및 제2플랜지부재의 사이공간을 덮을 수 있도록 형성되며, 공기는 통과되되, 공기 중 이물질은 걸러질 수 있도록 다수의 여과공이 형성된 필터망를 구비한다.
제1플랜지부재는 제1단위관(20)의 외주면에 대해 돌출되게 형성되며, 제1단위관(20)의 원주방향을 따라 환형으로 연장된다. 이때, 제1플랜지부재는 제1단위관(20)의 외측면에 대한 돌출길이가, 유동 가이드부(40)의 제1단위관(20)의 외측면에 대한 돌출길이보다 더 크도록 형성되는 것이 바람직하다.
제2플랜지부재는 제2단위관(30)의 외주면에 대해 돌출되게 형성되며, 제1단위관(20)의 원주방향을 따라 환형으로 연장된다. 이때, 제2플랜지부재는 제1단위관(20)의 외측면에 대한 돌출길이가, 유동 가이드부(40)의 제1단위관(20)의 외측면에 대한 돌출길이보다 더 크도록 형성되는 것이 바람직하다.
필터망은 상하부가 각각 제1 및 제2플랜지부재의 가장자리에 각각 고정되며, 제1 및 제2플랜지부재를 따라 환형으로 연장된다. 상기 필터망은 다수의 여과공이 형성되며, 금속성 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 흡입유닛(140)으로부터 유입된 공기 중 비교적 큰 부피를 갖는 이물질은 해당 필터망에 필터링될 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 11에는 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치(100)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치(100)는 청소대상지역 노면을 주행할 수 있도록 주행유닛이 마련된 본체부(110)와, 상기 본체부(110)에 마련되며, 상기 노면 상의 이물질이 유입될 수 있게 흡입구가 형성된 흡입노즐(120)과, 상기 본체부(110)에 설치되며, 상기 흡입노즐(120)을 통해 유입된 이물질이 적재될 수 있도록 내부에 적재공간이 마련된 적재함체(130)와, 상기 흡입노즐(120)에 설치되어 상기 흡입노즐(120)을 통해 상기 노면 상의 이물질을 흡입하여 상기 적재함체(130)의 적재공간으로 이송시키는 흡입유닛(140)과, 상기 적재함체(130) 내에 설치되어 상기 흡입유닛(140)에 의해 흡입된 공기 중 이물질을 필터링하는 이물질 필터부(200)와, 상기 이물질 필터부(200)에 연결되어 상기 이물질 필터부(200)를 통과한 공기를 나선궤도로 회전시켜 해당 공기 중 미세먼지를 분리하는 사이클론 유닛(10)을 구비한다. 여기서, 사이클론 유닛(10)은 앞서 언급된 사이클론 유닛(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 본체부(110)는 전방 하부에 복수의 전륜(111)과, 후방 하부에 복수의 후륜(112)이 설치되어 있다. 여기서, 본체부(110) 전방에 마련된 전륜(111)은 주행유닛에 의해 구동된다. 상기 주행유닛은 도면에 도시되진 않았지만, 전륜(111)에 설치되어 전륜(111)을 회전시키는 주행모터와, 상기 주행모터에 전력을 공급하는 배터리를 구비한다.
또한, 상기 본체부(110)는 후륜(112)들을 조향하기 위한 조향수단(미도시)이 더 구비되는데, 이와 같은 상기 조향수단은 작업자가 상기 본체부(110)의 주행방향을 조향하는 것으로서, 종래에 일반적으로 사용되는 조향장치이므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 본체부(110)의 후방에는 작업자가 기립한 상태로 탑승할 수 있도록 탑승부재(113)가 마련되어 있다. 작업자는 탑승부재(113)에 탑승하여 이동하며 상기 본체부(110)를 조향하거나 흡입유닛(140) 등을 제어한다.
흡입노즐(120)은 본체부(110)의 전단부에 설치되며, 하면에 흡입구가 형성되어 있다. 이때, 흡입노즐(120)은 노면에 대해 상방으로 소정거리 이격된 위치의 본체부(110)에 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 흡입노즐(120)은 흡입구 후방에, 보조판넬(121)이 설치되어 있다. 상기 보조판넬(121)은 노면 상의 이물질이 흡입노즐(120)을 통과하는 것을 방지하기 위해 하단부가 노면에 인접되도록 흡입노즐(120)로부터 하방으로 돌출되며, 흡입구를 중심으로 호형으로 연장되는 것이 바람직하다.
적재함체(130)는 흡입노즐(120)에 대해 후방으로 이격된 위치의 본체부(110) 상부에 설치되며, 내부에 적재공간이 마련된 사각 구조물로 형성된다. 또한, 적재함체(130)는 도면에 도시되진 않았지만, 측면이 개방되게 형성되며, 개방된 측면을 개폐할 수 있도록 커버부재가 설치되어 있다. 그리고, 적재함체(130)의 하면에는 공기가 외부로 배출될 수 있도록 다수의 유출공이 형성될 수도 있다.
흡입유닛(140)은 흡입노즐(120)에 흡입력을 제공하는 것으로서, 제1흡입관(141), 흡입 하우징(142), 제2흡입관(143), 송풍팬(144) 및 구동모터(145)를 구비한다.
제1흡입관(141)은 일단이 흡입노즐(120)에 연결되며, 내부에 흡입노즐(120)을 통해 흡입되는 공기가 유동할 수 있도록 유로가 형성되어 있다. 제1흡입관(141)의 타단부에는 흡입 하우징(142)이 설치되어 있다.
상기 흡입 하우징(142)은 내부에, 송풍팬(144)이 설치될 수 있도록 설치공간이 마련되며, 제1흡입관(141)의 타단부가 연통되게 연결되어 있다. 상기 흡입 하우징(142)은 흡입노즐(120)에 인접된 위치의 본체부(110)에 설치되는 것이 바람직하다.
제2흡입관(143)은 일단이 흡입 하우징(142)에 연통되게 연결되며, 타단부는 적재함체(130)에 연통되게 연결된다. 여기서, 제2흡입관(143)은 내부에 공기가 유동할 수 있도록 유로가 형성된다. 또한, 제2흡입관(143)은 타단부가 적재함체(130)의 전방측 상면에 연결되는 것이 바람직하다.
송풍팬(144)은 흡입 하우징(142) 내부에 회전가능하게 설치된다. 상기 송풍팬(144)은 회전시 공기를 강제송풍하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 팬이므로 상세한 설명은 생략한다. 구동모터(145)는 송풍팬(144)에 설치되어 해당 송풍팬(144)을 회전시켜 흡입력을 발생시킨다. 송풍팬(144)의 회전에 따라 흡입노즐(120)을 통해 노면 상의 이물질이 공기와 함께 흡입되어 흡입 하우징(142)을 통과한 다음, 적재함체(130)로 주입된다. 이때, 흡입 하우징(142)으로 유입된 이물질은 고속의 회전하는 송풍팬(144)에 의해 파쇄되어 적재함체(130)로 주입된다.
상기 이물질 필터부(200)는 상기 적재함체(130) 내부에 설치되며, 상기 흡입유닛(140)에 연결되어 상기 흡입유닛(140)에 의해 흡입된 공기가 유동하는 유동로가 마련된 집진함체(210)와, 상기 유동로 상에 설치되어 상기 유동로로 유입된 공기 중 이물질을 필터링하는 것으로서, 상기 유동로를 상기 흡입유닛(140)으로부터 공기가 유입되는 유입구간(221) 및 이물질이 필터링된 공기가 배출되는 유출구간(222)으로 구획하도록 형성된 필터부재(220)와, 상기 집진함체(210)의 유출구간(222)에 연통되며, 상기 필터부재(220)를 통과한 공기를 상기 사이클론 유닛으로 공급하는 전달부재(230)와, 상기 필터부재(220)에 의해 필터링된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 유입구간(221)에 연통되도록 상기 집진함체(210)에, 분리가능하게 설치된 수집봉투(240)를 구비한다.
상기 집진함체(210)는 적재함체(130)의 내부에 설치되며, 흡입유닛(140)의 제2흡입관(143)에 연통되도록 상부에 연통구(211)가 형성되어 있다. 또한, 집진함체(210)는 내부에 필터부재(220)가 설치되는 유동로가 마련되어 있다.
필터부재(220)는 집진함체(210)의 유동로를 제2흡입관(143)과 연통되는 유입구간(221) 및 전달부재(230)에 연통되는 유출구간(222)으로 구획하는 것으로서, 필터박스(223) 및 보조필터(224)를 구비한다.
상기 필터박스(223)는 제2흡입관(143)에 연결될 수 있도록 내부에, 집진함체(210)의 연통구(211)에 연통되는 연통공간이 마련된다. 또한, 상기 필터박스(223)는 상기 집진함체(210)의 유동로의 상하 폭에 대응되는 상하 폭을 갖도록 형성된다. 또한, 필터박스(223)는 해당 연통구(211)에 대응되는 면적으로 연통공간이 형성되되, 상기 연통구(211)를 덮을 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 필터박스(223)는 공기는 통과되되, 공기 중 이물질은 연통공간 내에 잔류하도록 외주면에 다수의 제1여과공(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 필터박스(223)는 하부가 개방되게 형성되며, 연통공간에 대응되는 집진함체(210)의 바닥면은 개방되게 형성되어 있다. 여기서, 필터박스(223)의 연통공간은 상기 유동로의 유입구간(221)에 해당되고, 필터박스(223) 외측의 유동로는 상기 유출구간(222)에 해당된다.
보조필터(224)는 필터박스(223)의 내측면에 설치되며, 공기는 통과되되, 공기 중 이물질은 걸러지도록 다수의 제2여과공(미도시)이 형성되어 있다. 이때, 보조필터(224)는 필터박스(223)의 내측면을 따라 다수개가 설치되는 것이 바람직하다.
전달부재(230)는 일단이 상기 유출구간(222)에 연통되게 상기 집진함체(210)에 연결되는 연결관(231)과, 상기 연결관(231)의 타단부에 연결되며, 상기 연결관(231)을 통과한 공기가 상기 사이클론 유닛으로 유입될 수 있도록 내부에 상기 사이클론 유닛의 제1단위관이 설치되는 배치공간(233)이 마련된 연결함체(232)를 구비한다.
연결관(231)은 일단부가 집진함체(210)의 후방부에 연결되며, 하방으로 절곡되어 소정길이 연장된다. 또한, 연결관(231)은 내부에 공기가 유동할 수 있도록 유로가 형성되는 것이 바람직하다.
연결함체(232)는 내부에 상기 배치공간(233)이 마련된 원통형으로 형성되며, 외주면에 상기 연결관(231)의 타단부가 연결된다. 이때, 연결관(231)은 공기가 연결함체(232)의 내벽면을 따라 나선 궤도로 유동되도록 타단부의 연장방향이 배치공간(233)의 중심으로부터 이격되도록 연결함체(232)에 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 연결함체(232)는 내부로 유입된 공기를 용이하게 내주면을 따라 환형으로 가이드할 수 있도록 내주면이 외측으로 볼록하도록 만곡되게 형성되어 있다.
여기서, 사이클론 유닛(10)은 제1단위관(20)이 연결함체(232)의 배치공간(233) 내에 설치되되, 제1단위관(20)의 제1유동공간(21) 중심이 배치공간(233)의 중심과 동축선 상에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 사이클론 유닛(10)은 제2단위관(30)이 연결함체(232) 우측 외부로 노출되도록 설치되며, 제1단위관(20)에 연결된 배출관의 타단부가 연결함체(232) 좌측 외부로 노출되도록 설치된다.
상기 수집봉투(240)는 상기 필터부재(220)에 의해 필터링된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 유입구간(221)에 연통되도록 상기 집진함체(210) 즉, 개방된 집진함체(210)의 바닥면에 분리가능하게 설치된다. 이때, 수집봉투(240)는 도면에 도시되진 않았지만, 내부에 수용공간이 마련되며, 상부가 개방되게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 사이클론 유닛(10)은 공기에서 분리된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 제2단위관(30)의 단부에 설치된 사이클론 집진필터(50)을 더 구비한다. 사이클론 집진필터(50)는 제2단위관(30)의 단부에 연결되며, 제2단위관(30)으로부터 배출되는 이물질이 수용될 수 있도록 내부에 수용공간이 마련되어 있다. 여기서, 사이클론 집진필터(50)는 제2단위관(30)에 분리가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 한편, 사이클론 유닛(10) 및 연결함체(232)는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 제1단위관(20)과 제2단위관(30)이 상하방향을 따라 순차적으로 배열되도록 기립된 상태로 적재함체(130) 내에 설치될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 노면 청소장치(100)는 상기 흡입노즐(120)에 인접된 위치의 상기 본체부(110)에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 상기 흡입노즐(120) 측으로 공급하는 브러쉬 유닛(300)을 더 구비한다.
상기 브러쉬 유닛(300)은 지지부재(311)에 의해 상기 흡입노즐(120)에 인접되게 상기 본체부(110)에 지지되는 지지프레임(310)과, 상기 지지프레임(310)에 회전가능하게 설치된 회전 플레이트(320)와, 상기 회전 플레이트(320)에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 간섭하도록 형성된 브러쉬 부재(330)와, 상기 노면 상의 이물질이 상기 흡입노즐(120) 측으로 인입되도록 상기 회전 플레이트(320)를 회전시키는 회전부(340)와, 상기 노면 상의 장애물에 상기 브러쉬 부재(330) 또는 회전 플레이트(320)가 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 충돌방지부(350)와, 상기 브러쉬 부재(330)에 의해 상기 노면 상의 이물질이 비산되는 것을 방지하기 위해 상기 지지프레임(310)에 설치되어 상기 노면으로 비산방지액을 분사하는 비산방지부(360)를 구비한다.
지지프레임(310)은 복수개가 지지부재(311)에 의해 본체부(110)에 대해 전방으로 이격되게 지지된다. 여기서, 지지부재(311)는 본체부(110)에 회동가능하게 설치된 복수의 제1회동링크(312)와, 상기 제1회동링크(312)를 회동시키는 제1링크구동부재(미도시)와, 제1회동링크(312)에 회동가능하게 설치되는 복수의 제2회동링크(313)와, 제2회동링크(313)를 회동시키는 제2링크구동부재(미도시)를 구비한다.
제1회동링크(312)는 전후방향으로 연장되며, 후단부가 본체부(110)에 상하방향으로 회동가능하게 연결된다. 이때, 제1회동링크(312)들은 흡입노즐(120)을 기준으로 좌우방향으로 소정거리 이격된 위치의 본체부(110)에 설치되는 것이 바람직하다.
제1링크구동부재는 일단이 제1회동링크(312)에 회동가능하게 연결되며, 타단은 본체부(110)에 회동가능하게 연결되되, 양단의 길이가 신축되는 액츄에이터가 적용된다. 한편, 제1링크구동부재는 이에 한정하는 것이 아니라 제1회동링크(312)를 회동시킬 수 있는 회동수단이면 무엇이든 적용가능하다.
제2회동링크(313)는 전후방향으로 연장되며, 전단부에 지지프레임(310)이 설치된다. 제2회동링크(313)의 후단부는 제1회동링크(312)의 전단부에 좌우방향으로 회동가능하게 설치된다. 제2링크구동부재는 도면에 도시되진 않았지만, 제2회동링크(313)의 후단부에 설치되어 상기 제2회동링크(313)를 좌우방향으로 회동시키는 회동모터가 적용되나, 이에 한정하는 것이 아니라 제2회동링크(313)를 회동시킬 수 있는 회동수단이면 무엇이든 적용가능하다.
지지프레임(310)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 제2회동링크(313)의 전단부에 설치된다. 회전 플레이트(320)는 지지프레임(310)의 하면에 회전가능하게 설치되며, 소정의 두께를 갖는 원판형으로 형성된다. 브러쉬 부재(330)는 다수개가 회전 플레이트(320)의 하면에 마련되면, 하단부가 노면에 접할 수 있도록 회전 플레이트(320)에 대해 하방으로 연장된다. 이때, 브러쉬 부재(330)는 노면에 접촉시 만곡될 수 있도록 플렉시블한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
회전부(340)는 지지프레임(310)에 설치되며, 회전 플레이트(320)의 회전중심에 설치되어 회전 플레이트(320)에 회전력을 인가하는 전기모터가 적용된다. 한편, 회전부(340)는 이에 한정하는 것이 아니라 회전 플레이트(320)를 회전시킬 수 있는 구동수단이면 무엇이든 적용가능하다. 한편, 제1 및 제2링크구동부재 및 회전부(340)는 탑승부재(113)에 마련된 제어패널을 통해 작업자가 입력한 제어신호에 따라 작동한다.
충돌방지부(350)는 상기 지지프레임(310)에 설치되는 브라켓(351)과, 상기 브라켓(351)에 회전가능하게 설치되며, 외주면이 상기 회전 플레이트(320)의 외측으로 돌출되게 형성된 보호롤러(352)를 구비한다.
상기 브라켓(351)은 복수개가 지지프레임(310)에 각각 설치된다. 즉, 브라켓(351)은 본체부(110)의 좌측에 위치한 지지프레임(310)의 좌측 가장자리에, 본체부(110)의 우측에 위치한 지지프레임(310)의 우측 가장자리에 각각 설치된다. 브라켓(351)은 전후방향으로 소정길이 연장되되, 소정의 곡률을 갖도록 만곡되게 형성되어 있다.
보호롤러(352)는 다수개가 브라켓(351)에 회전가능하게 설치되며, 외주면이 회전 플레이트(320)의 외측으로 돌출되도록 소정의 반경을 갖도록 형성된다. 이때, 보호롤러(352)는 장애물과 충돌시 충격이 전달되는 것을 방지하기 위해 소정의 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 상술된 바와 같이 구성된 충돌방지부(350)에 의해 노면 상의 장애물에 충돌하더라도 브러쉬 유닛(300)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
비산방지부(360)는 지지프레임(310)들에 각각 설치되어 노면으로 비산액을 분사하는 복수의 분사노즐(361)과, 본체부(110)에 설치되어 분사노즐(361)에 비산방지액을 공급하는 공급부(미도시)를 구비한다.
분사노즐(361)은 지지프레임(310)의 전방에 설치되어 하방의 노면으로 비산방지액을 분사한다. 공급부는 도면에 도시되진 않았지만, 본체부(110)에 설치되어 상기 비산방지액이 수용된 수용탱크와, 양단이 각각 수용탱크 및 분사노즐(361)에 설치된 공급관과, 상기 공급관에 설치되어 수용탱크에 수용된 비산방지액을 상기 분사노즐(361)로 펌핑하는 공급펌프를 구비한다. 상기 공급펌프는 도면에 도시되진 않았지만, 탑승부재(113)에 마련된 제어패널을 통해 작업자가 입력한 제어신호에 따라 작동하는 것이 바람직하다.
상기 비산방지부(360)는 노면 상으로 비산방지액을 분사하므로 비산방지액에 의해 노면 상의 이물질이 비산하는 것이 방지되어 흡입노즐(120)로 용이하게 흡입되어 청소효율이 향상된다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치(100)는 흡입유닛(140)에서 흡입된 공기를 나선궤도를 따라 유동시켜 공기 중 이물질을 필터링하므로 장시간 사용하더라도 비교적 높은 청소효율을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 12 내지 도 15에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치(400)가 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 상기 사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치(400)는 상기 흡입구 전방의 상기 분사노즐(361)에 설치되어 상기 노면 상의 이물질들을 간섭하여 상호 고착된 이물질들을 분산시키는 간섭유닛(410)을 더 구비한다.
상기 간섭유닛(410)은 상기 흡입노즐(120)의 전단부에 설치되는 간섭 프레임(411)과, 간섭 프레임(411)에 회동가능하게 설치되어 노면 상의 이물질을 간섭하는 간섭부재(412)와, 상기 간섭부재(412)가 전방으로 회동되는 회동각도를 기설정된 각도로 제한할 수 있도록 상기 간섭부재(412)를 간섭하기 위해 상기 간섭 프레임(411)에 설치되는 각도제한부재(413)와, 상기 간섭부재(412)가 전방으로 회동되도록 상기 간섭부재(412)에 외력을 인가하는 외력인가부재(414)를 구비한다.
상기 간섭 프레임(411)은 복수개 흡입구를 기준으로 좌우방향으로 이격된 위치의 흡입노즐(120)에 설치된다. 이때, 간섭 프레임(411)은 흡입노즐(120)에 대해 전방으로 소정길이 연장된다. 또한, 간섭 프레임(411)은 전단부에, 후술되는 간섭부재(412)의 제1단위판넬(416)의 회동축(418)이 회동가능하게 삽입될 수 있도록 삽입구(415)가 형성되어 있다. 이때, 삽입구(415)는 좌우방향으로 관통되되, 상하방향으로 소정길이 연장형성되어 있는 것이 바람직하다.
간섭부재(412)는 회동축(418)에 의해 상기 간섭 프레임(411)에 일단부가 회동가능하게 설치되며, 상기 회동축(418)에 멀어지는 방향으로 연장된 제1단위판넬(416)과, 상기 제1단위판넬(416)의 타단부에 형성되며, 상기 노면 상의 이물질을 간섭하기 위해 단부가 상기 노면에 인접되도록 상기 제1단위판넬(416)의 연장방향에 대해 교차하는 방향으로 연장된 제2단위판넬(417)을 구비한다.
제1단위판넬(416)은 전단부 좌우측에 각각 회동축(418)이 설치되며, 해당 회동축(418)은 간섭 프레임(411)의 삽입구(415)에 삽입되어 회동가능하게 간섭 프레임(411)에 지지된다. 제1단위판넬(416)은 회동축(418)으로부터 후방으로 소정길이 연장된다.
제2단위판넬(417)은 제1단위판넬(416)의 전단부에 연장되며, 제1단위판넬(416)에 대해 전방으로 소정길이 연장된다. 이때, 제2단위판넬(417)은 전단부가 노면에 인접되도록 제1단위판넬(416)로부터 멀어질수록 하방으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 노면 상의 상호 고착된 이물질들은 제2단위판넬(417)의 전단부에 간섭되어 부피가 줄어든 상태로 흡입노즐(120)에 흡입된다.
각도제한부재(413)는 제2단위판넬(417)의 전방으로의 회동각도를 제한할 수 있도록 제2단위판넬(417)의 상측 간섭 프레임(411)에 설치된다. 상기 각도제한부재(413)는 각각 간섭 프레임(411)으로부터 흡입구 방향으로 돌출형성된다. 상기 각도제한부재(413)에 의해 제2단위판넬(417)이 전방으로 회동되는 것이 방지된다.
외력인가부재(414)는 후단이 상기 회동축(418)에 대해 후방으로 이격된 위치의 상기 간섭 프레임(411)에 회동가능하게 설치되며, 자중에 의해 상기 간섭부재(412)에 외력을 인가할 수 있도록 전단이 상기 제1단위판넬(416)의 상부에 접촉되도록 회동중심으로부터 전방으로 연장형성된다. 여기서, 외력인가부재(414)는 도면에 도시되진 않았지만, 전단부에 소정의 중량을 갖는 중량체가 설치될 수도 있다.
부피가 비교적 이물질의 경우, 본체부(110)의 이동에 따라 제2단위판넬(417)은 해당 이물질에 간섭되어 후방으로 회동된다. 후방으로 회동되는 제2단위판넬(417)에 의해 노면과 제2단위판넬(417) 사이 공간이 확장되어 해당 이물질이 용이하게 흡입노즐(120)로 유입된다. 이때, 확장된 제2단위판넬(417)과 노면 사이의 공간보다 더 큰 부피의 이물질이 유입되는 경우, 도 15와 같이 제1단위판넬(416)의 회동축(418)은 삽입구(415)를 따라 상방으로 상승하여 제2단위판넬(417)과 노면 사이의 공간이 더욱 확장되어 해당 이물질이 용이하게 흡입노즐(120)로 유입될 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
10: 사이클론 유닛 20: 제1단위관
21: 제1유동공간 22: 유입구
30: 제2단위관 31: 제2유동공간
40: 유동 가이드부 41: 유도유로
42: 유도구 50: 공기 여과부
51: 제1플랜지부재 52: 제2플랜지부재
53: 필터망 100: 노면 청소장치
110: 본체부 120: 흡입노즐
121: 보조판넬 130: 적재함체
140: 흡입유닛 200: 이물질 필터부
210: 집진함체 220: 필터부재
230: 필터부재 240: 수집봉투
300: 브러쉬 유닛

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청소대상지역 노면을 주행할 수 있도록 주행유닛이 마련된 본체부;
    상기 본체부에 마련되며, 상기 노면 상의 이물질이 유입될 수 있게 흡입구가 형성된 흡입노즐;
    상기 본체부에 설치되며, 상기 흡입노즐을 통해 유입된 이물질이 적재될 수 있도록 내부에 적재공간이 마련된 적재함체;
    상기 흡입노즐에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 상기 노면 상의 이물질을 흡입하여 상기 적재함체의 적재공간으로 이송시키는 흡입유닛;
    상기 적재함체 내에 설치되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기 중 이물질을 필터링하는 이물질 필터부; 및
    상기 이물질 필터부에 연결되어 상기 이물질 필터부를 통과한 공기를 나선궤도로 회전시켜 해당 공기 중 미세먼지를 분리하는 사이클론 유닛;를 구비하고,
    상기 이물질 필터부는
    상기 적재함체 내부에 설치되며, 상기 흡입유닛에 연결되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기가 유동하는 유동로가 마련된 집진함체;
    상기 유동로 상에 설치되어 상기 유동로로 유입된 공기 중 이물질을 필터링하는 것으로서, 상기 유동로를 상기 흡입유닛으로부터 공기가 유입되는 유입구간 및 이물질이 필터링된 공기가 배출되는 유출구간으로 구획하도록 형성된 필터부재; 및
    상기 집진함체의 유출구간에 연통되며, 상기 필터부재를 통과한 공기를 상기 사이클론 유닛으로 공급하는 전달부재;를 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이물질 필터부는 상기 필터부재에 의해 필터링된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 유입구간에 연통되도록 상기 집진함체에, 분리가능하게 설치된 수집봉투;를 더 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛은
    내부에 제1유동공간이 형성되며, 상기 전달부재에 의해 공급된 공기가 상기 제1유동공간으로 인입될 수 있도록 외주면에 다수의 유입구가 형성된 제1단위관;
    상기 제1단위관의 하부에 마련되며, 내부에 상기 제1유동공간에 연통되는 제2유동공간이 형성되되, 상기 제2유동공간은 하측으로 갈수록 내경이 축소되도록 형성된 제2단위관;
    상기 제1유동공간으로 유입되는 공기가 상기 제1단위관의 내벽을 따라 나선궤도로 유동하여 해당 공기로부터 미세먼지를 분리시킬 수 있도록 상기 제1단위관으로 인입되는 공기를 가이드하기 위해 상기 유입구에 설치되는 유동 가이드부;를 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유동 가이드부는 상기 제1단위관의 외주면에 설치되는 것으로서, 상기 유입구에 연통되는 유도유로가 형성되며, 상기 유입구로부터 상기 제1단위관의 원주방향을 따라 소정길이 연장되되, 단부에 외부의 공기가 인입될 수 있도록 상기 유도유로에 연통되는 유도구가 형성된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유입구는 상기 제1단위관의 반경방향을 따라 관통되게 상기 제1단위관에 형성되며,
    상기 유도구는 상기 제1단위관의 원주방향을 따라 관통되게 상기 유동 가이드부에 형성된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유동 가이드부는 상기 제1유동공간으로 유입되는 공기를 상기 제1단위관의 내벽면을 따라 하방으로 유도하기 위해 상기 유입구에 인접된 일단부 바닥면이 상기 유도구가 마련된 타단부 바닥면보다 하측에 위치하도록 경사지게 형성된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유동 가이드부는 상기 유도유로의 길이방향 중심선을 기준으로 상기 제1단위관의 외주면에 대향되는 측면이 소정의 곡률을 갖도록 만곡되게 형성된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛은 상기 제2단위관으로부터 상승하는 공기가 외부로 배출될 수 있도록 제1단위관의 상부에 설치되며, 단부가 상기 제1단위관 내측으로 인입되되, 상기 유입구 하측에 위치하도록 형성된 배출관;을 더 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 전달부재는
    일단이 상기 유출구간에 연통되게 상기 집진함체에 연결되는 연결관; 및
    상기 연결관의 타단부에 연결되며, 상기 연결관을 통과한 공기가 상기 사이클론 유닛으로 유입될 수 있도록 내부에 상기 사이클론 유닛의 제1단위관이 설치되는 배치공간이 마련된 연결함체;를 구비하고,
    상기 연결관은 타단부의 연장방향이 상기 배치공간의 중심으로부터 이격되도록 상기 연결함체에 연결된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛은 공기에서 분리된 이물질을 수집할 수 있도록 상기 제2단위관의 하부에, 분리가능하게 설치된 사이클론 집진필터;를 더 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  18. 청소대상지역 노면을 주행할 수 있도록 주행유닛이 마련된 본체부;
    상기 본체부에 마련되며, 상기 노면 상의 이물질이 유입될 수 있게 흡입구가 형성된 흡입노즐;
    상기 본체부에 설치되며, 상기 흡입노즐을 통해 유입된 이물질이 적재될 수 있도록 내부에 적재공간이 마련된 적재함체;
    상기 흡입노즐에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 상기 노면 상의 이물질을 흡입하여 상기 적재함체의 적재공간으로 이송시키는 흡입유닛;
    상기 적재함체 내에 설치되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기 중 이물질을 필터링하는 이물질 필터부;
    상기 이물질 필터부에 연결되어 상기 이물질 필터부를 통과한 공기를 나선궤도로 회전시켜 해당 공기 중 미세먼지를 분리하는 사이클론 유닛; 및
    상기 흡입노즐에 인접된 위치의 상기 본체부에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 상기 흡입노즐 측으로 공급하는 브러쉬 유닛;을 구비하고,
    상기 브러쉬 유닛은
    지지부재에 의해 상기 흡입노즐에 인접되게 상기 본체부에 지지되는 지지프레임;
    상기 지지프레임에 회전가능하게 설치된 회전 플레이트;
    상기 회전 플레이트에 설치되어 상기 노면 상의 이물질을 간섭하도록 형성된 브러쉬 부재; 및
    상기 노면 상의 이물질이 상기 흡입노즐 측으로 인입되도록 상기 회전 플레이트를 회전시키는 회전부;
    상기 노면 상의 장애물에 상기 브러쉬 부재 또는 회전 플레이트가 충돌하는 것을 방지할 수 있도록 충돌방지부;를 구비하고,
    상기 충돌방지부는
    상기 지지프레임에 설치되는 브라켓; 및
    상기 브라켓에 회전가능하게 설치되며, 외주면이 상기 회전 플레이트의 외측으로 돌출되게 형성된 보호롤러;를 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 브러쉬 유닛은 상기 브러쉬 부재에 의해 상기 노면 상의 이물질이 비산되는 것을 방지하기 위해 상기 지지프레임에 설치되어 상기 노면으로 비산방지액을 분사하는 비산방지부;를 더 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  20. 삭제
  21. 청소대상지역 노면을 주행할 수 있도록 주행유닛이 마련된 본체부;
    상기 본체부에 마련되며, 상기 노면 상의 이물질이 유입될 수 있게 흡입구가 형성된 흡입노즐;
    상기 본체부에 설치되며, 상기 흡입노즐을 통해 유입된 이물질이 적재될 수 있도록 내부에 적재공간이 마련된 적재함체;
    상기 흡입노즐에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 상기 노면 상의 이물질을 흡입하여 상기 적재함체의 적재공간으로 이송시키는 흡입유닛;
    상기 적재함체 내에 설치되어 상기 흡입유닛에 의해 흡입된 공기 중 이물질을 필터링하는 이물질 필터부;
    상기 이물질 필터부에 연결되어 상기 이물질 필터부를 통과한 공기를 나선궤도로 회전시켜 해당 공기 중 미세먼지를 분리하는 사이클론 유닛; 및
    상기 흡입구 전방의 상기 흡입노즐에 설치되어 상기 노면 상의 이물질들을 간섭하여 상호 고착된 이물질들을 분산시키는 간섭유닛;을 구비하고,
    상기 간섭유닛은
    상기 흡입노즐의 전단부에 설치되는 간섭 프레임;
    회동축에 의해 상기 간섭 프레임에 일단부가 회동가능하게 설치되며, 상기 회동축에 멀어지는 방향으로 연장된 제1단위판넬과, 상기 제1단위판넬의 타단부에 형성되며, 상기 노면 상의 이물질을 간섭하기 위해 단부가 상기 노면에 인접되도록 상기 제1단위판넬의 연장방향에 대해 교차하는 방향으로 연장된 제2단위판넬이 마련된 간섭부재;
    상기 간섭부재가 전방으로 회동되는 회동각도를 기설정된 각도로 제한할 수 있도록 상기 간섭부재를 간섭하기 위해 상기 간섭 프레임에 설치되는 각도제한부재; 및
    상기 간섭부재가 전방으로 회동되도록 상기 간섭부재에 외력을 인가하는 외력인가부재;를 구비하는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  22. 삭제
  23. 제21항에 있어서,
    상기 외력인가부재는 일단이 상기 회동축에 대해 후방으로 이격된 위치의 상기 간섭 프레임에 회동가능하게 설치되며, 자중에 의해 상기 간섭부재에 외력을 인가할 수 있도록 타단이 상기 제1단위판넬의 상부에 접촉되도록 회동중심으로부터 전방으로 연장형성된,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
  24. 제21항 또는 제23항에 있어서,
    상기 제1단위판넬은 상기 노면과 간섭부재 사이의 공간이 확장될 수 있도록 상하방향으로 이동가능하게 상기 간섭 프레임에 설치되는,
    사이클론 유닛을 구비한 노면 청소장치.
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