KR102455228B1

KR102455228B1 - 로봇 청소기

Info

Publication number: KR102455228B1
Application number: KR1020170165281A
Authority: KR
Inventors: 이영석; 사이먼 아일랜드; 알레한드로 발레이오; 존 비카리; 유경진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2022-10-18
Also published as: US11076730B2; WO2019112249A1; CN111432704A; KR20190065776A; EP3700402A4; US20190167052A1; EP3700402A1; CN111432704B

Abstract

로봇 청소기는 본체의 측방의 먼지를 본체의 내부로 흡입하도록 본체의 측면에 형성되는 측면 흡입구와, 집진 장치를 거친 공기를 본체의 측방으로 배출시키도록 본체의 측면에 형성되는 측면 배출구를 포함할 수 있다. 측면 배출구는 본체의 측방의 먼지를 비산시켜 먼지가 측면 흡입구를 통해 원활하게 흡입되도록 할 수 있다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇 청소기의 하방 뿐만 아니라 측방 및 상방도 효율적으로 청소할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.

로봇 청소기는 사용자의 조작 없이 자율 주행하며 임의의 영역을 청소하는 가전 기기이다. 로봇 청소기는 바퀴를 포함하는 구동부와, 주변 환경을 감지하는 센서와, 흡입력을 생성하는 팬과, 본체의 내부로 흡입된 공기에서 먼지를 제거하는 집진 장치를 구비하며, 바닥면을 따라 주행하면서 바닥면의 공기를 흡입하여 청소를 수행한다.

일반적으로 로봇 청소기의 흡입구는 본체의 저면에 형성되고, 흡입구에는 회전하는 브러시가 마련되어, 브러시가 회전하면서 바닥면에 쌓인 먼지, 쓰레기 등을 비산시키고 팬의 흡입력에 의해 먼지, 쓰레기 등을 본체의 내부로 흡입한다.

다만, 이러한 로봇 청소기는 바닥면 청소밖에 수행할 수 없어서 청소 범위에 제한이 있다. 즉, 격실 등 시설물의 측벽에 인접한 영역, 코너 영역, 걸레받이 등 바닥면 보다 높게 위치한 영역 등은 청소하기 어렵다. 또한, 격실이나 가구의 측벽에 붙어 있거나 공기 중에 부유하고 있는 먼지, 인체의 머리카락, 애완 동물의 털 등도 청소하기 곤란하다.

본 발명의 일 측면은 시설물의 측벽이나 코너 등도 청소 가능하여 청소 영역이 확대된 로봇 청소기를 개시한다.

본 발명의 일 측면은 시설물의 측벽이나 코너 등의 청소 시에 청소 효율이 향상되고, 간소한 구조를 갖는 로봇 청소기를 개시한다.

본 발명의 일 측면은 애완 동물의 털 등을 다듬거나 가구 등을 효율적으로 청소하도록 수동 조작 가능한 청소 툴을 구비한 청소 로봇 청소기를 개시한다.

본 발명의 사상에 따르면 로봇 청소기는 본체;와, 상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;과, 상기 본체의 내부로 흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치;와, 상기 본체의 측방의 먼지를 상기 본체의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 측면에 형성된 측면 흡입구; 및 상기 집진 장치를 거친 공기를 상기 본체의 측방으로 배출시키도록 상기 본체의 측면에 형성되고, 상기 본체의 측방의 먼지를 비산시켜 상기 측면 흡입구를 통해 흡입되게 하는 측면 배출구; 를 포함한다.

상기 본체의 측면은 좌측면 및 우측면을 포함하고, 상기 측면 흡입구는 상기 좌측면 및 상기 우측면 중 적어도 하나의 면에 형성되고, 상기 측면 배출구는 상기 좌측면 및 상기 우측면 중 상기 측면 흡입구가 형성된 적어도 하나의 면에 형성될 수 있다.

상기 측면 흡입구와 상기 측면 배출구는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

상기 로봇 청소기는 상기 본체의 하방의 먼지를 흡입하도록 상기 본체의 저면에 형성된 저면 흡입구와, 상기 저면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 메인 흡입 유로와, 상기 측면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 보조 흡입 유로를 더 포함할 수 있다.

상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로는 상기 집진 장치의 앞에서 합류할 수 있다.

상기 로봇 청소기는 상기 팬의 흡입력이 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로 중에 어느 하나에 전달되도록 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로가 합류하는 지점에 마련되는 유로 전환 밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 유로 전환 밸브는 원통 형상의 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징의 내부에 회전 가능하게 마련되는 밸브 몸체를 포함할 수 있다.

상기 밸브 몸체는 상기 메인 흡입 유로를 개방하고 상기 보조 흡입 유로를 폐쇄하는 제1위치와, 상기 메인 흡입 유로를 폐쇄하고 상기 보조 흡입 유로를 개방하는 제2위치 사이에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 밸브 몸체는 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로 중 어느 하나에 연결되도록 마련되는 밸브 유로를 포함하고, 상기 밸브 몸체가 제1위치일 때 상기 밸브 유로는 상기 메인 흡입 유로에 연결되고, 상기 밸브 몸체가 제2위치일 때 상기 밸브 유로는 상기 보조 흡입 유로에 연결될 수 있다.

상기 집진 장치는 상기 메인 흡입 유로 또는 상기 보조 흡입 유로를 통해 흡입된 공기가 유입되는 인렛부와, 상기 인렛부를 통해 유입된 공기를 선회시킴으로써 먼지를 원심 분리하는 사이클론 챔버와, 상기 사이클론 챔버를 통해 분리된 먼지를 수거하는 먼지 수거 챔버와, 상기 먼지가 제거된 공기를 상기 사이클론 챔버에서 배출시키는 아웃렛부를 포함할 수 있다.

상기 로봇 청소기는 정전기를 통해 상기 본체의 외부의 먼지를 흡착하도록 상기 본체의 측면에 마련되는 정전기 흡착판을 더 포함할 수 있다.

상기 정전기 흡착판은 상기 측면 흡입구와 상기 측면 배출구의 사이에 배치될 수 있다.

다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 로봇 청소기는 본체;와, 상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;과, 상기 본체의 내부로 흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치; 및 정전기를 통해 상기 본체의 외부의 먼지를 흡착하도록 상기 본체의 상면과 측면 중 적어도 어느 하나의 면에 마련되는 정전기 흡착판; 을 포함한다.

상기 정전기 흡착판은 상기 본체의 측면에 마련되고, 상기 로봇 청소기는 상기 정진기 흡착판에 부착된 먼지를 흡입하도록 상기 본체의 측면에 형성되는 측면 흡입구를 더 포함할 수 있다.

상기 정전기 흡착판은 상기 본체의 상면에 마련되고, 상기 로봇 청소기는 상기 정진기 흡착판에 부착된 먼지를 흡입하도록 상기 본체의 상면에 형성되는 상면 흡입구를 더 포함할 수 있다.

또 다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면 로봇 청소기는 본체;와, 상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;과, 흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치;와, 상기 본체의 하방의 먼지를 상기 본체의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 저면에 형성된 흡입구;와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 메인 흡입 유로;와, 손으로 잡고 수동으로 피청소물을 청소하도록 마련되는 청소 툴;과, 상기 청소 툴이 분리 가능하게 장착되도록 상기 본체에 마련되는 툴 장착부;와, 상기 툴 장착부에 장착된 청소 툴에 부착된 먼지를 제거하도록 상기 툴 장착부의 먼지를 흡입하여 상기 집진 장치로 안내하는 보조 흡입 유로; 를 포함한다.

상기 툴 장착부는 상기 청소 툴이 상기 툴 장착부에 장착되는 과정에서 상기 청소 툴에 부착된 먼지를 긁어 내도록 마련되는 스크레이퍼를 포함할 수 있다.

상기 스크레이퍼는 상기 청소 툴의 장착 과정에서 이동 가능하게 마련되고, 상기 툴 장착부는 상기 스크레이퍼를 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따르면 로봇 청소기는 시설물의 측벽이나 코너 부근의 먼지나 쓰레기와, 애완 동물의 털 등을 효율적으로 청소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 로봇 청소기를 도시한 저면 사시도.
도 3은 도 1의 로봇 청소기의 평면도.
도 4는 도 1의 로봇 청소기의 측단면도.
도 5는 도 1의 로봇 청소기의 평단면도.
도 6은 도 1의 로봇 청소기의 밸브 몸체가 제1위치에 있는 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 1의 로봇 청소기의 밸브 몸체가 제2위치에 있는 상태를 도시한 도면.
도 8은 도 1의 로봇 청소기의 청소 동작을 도시한 정면도.
도 9는 도 1의 로봇 청소기의 청소 동작을 도시한 평면도.
도 10은 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 분리된 상태를 도시한 도면.
도 11은 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 툴 장착부에 장착되고 있는 상태를 도시한 도면.
도 12는 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 툴 장착부에 장착 완료된 상태를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면.
도 15는 도 14의 로봇 청소기의 평단면도.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물 또는 변형예들도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 로봇 청소기를 도시한 저면 사시도이다. 도 3은 도 1의 로봇 청소기의 평면도이다. 도 4는 도 1의 로봇 청소기의 측단면도이다. 도 5는 도 1의 로봇 청소기의 평단면도이다. 도 6은 도 1의 로봇 청소기의 밸브 몸체가 제1위치에 있는 상태를 도시한 도면이다. 도 7은 도 1의 로봇 청소기의 밸브 몸체가 제2위치에 있는 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 로봇 청소기(1)는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬(20)과, 본체(10)의 내부로 흡입된 공기에서 먼지 등의 이물질을 제거하도록 마련되는 집진 장치(30)를 포함한다.

본체(10)는 로봇 청소기(1)의 외관을 형성하며, 상면(11)과, 저면(12)과, 전면(13)과, 후면(14)과, 좌측면(15)과, 우측면(16)을 포함할 수 있다. 전면(13)과, 후면(14)과, 좌측면(15)과, 우측면(16)은 상면(11)과, 저면(12)을 연결한다. 전면(13)과, 후면(14)과, 좌측면(15)과, 우측면(16)은 각각 평면으로 형성될 수도 있으며, 곡면으로 형성될 수도 있다.

즉, 본 실시예에서 로봇 청소기(1)는 위에서 바라볼 때 대략 전면(13)은 직선 형상이고, 후면(14)과, 좌측면(15)과, 우측면(16)은 대략 곡선 형상으로 형성되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전면(13)과, 후면(14)과, 좌측면(15)과, 우측면(16)이 모두 원호 형상으로 형성되어, 로봇 청소기(1)를 위에서 바라볼 때 전체적으로 원의 형상을 가지도록 마련될 수도 있다.

본체(10)의 상면(11)에는 로봇 청소기(1)가 자율적으로 주행하기 위해 주변 환경을 감지하거나 리모트 컨트롤러(미도시)로부터 신호를 수신하기 위한 센서 유닛(2)이 마련될 수 있다.

본체(10)의 저면(12)에는 로봇 청소기(1)의 주행을 위한 바퀴(3)와, 바퀴(3)를 보조하여 본체(10)가 안정적으로 주행하도록 하는 캐스터(5)가 마련될 수 있다. 바퀴(3)는 본체의 저면(12) 후부에 좌우로 한 쌍으로 마련되고, 캐스터(5)는 바퀴(3)의 전방에 마련될 수 있다. 본체(10)의 내부에는 바퀴(3)를 구동하는 바퀴 구동부(4)가 마련될 수 있다. 바퀴 구동부(4)는 회전력을 발생시키는 구동 모터와, 모터의 회전력을 바퀴(3)로 전달하기 위한 기어 어셈블리 등을 포함할 수 있다.

본체(10)의 저면(12)에는 실내 또는 실외의 바닥면(G, 도 8)의 먼지를 본체(10)의 내부로 흡입하도록 저면 흡입구(50)가 형성되고, 저면 흡입구(50)에는 바닥면(G)에 부착된 먼지를 비산시켜 원활하게 흡입되도록 하는 브러시(6)가 마련될 수 있다. 브러시(6)는 회전 가능하게 마련되고, 본체(10)에는 브러시(6)를 구동시키기 위한 브러시 구동 모터(7)가 마련될 수 있다.

집진 장치(30)는 본체(10)의 중앙에 마련될 수 있다. 집진 장치(30)는 상방으로 분리 가능하게 본체(10)에 장착될 수 있다. 본 실시예에서 집진 장치(30)는 원심력을 이용하여 먼지를 분리시키는 사이클론 방식이지만, 이에 한정되는 것은 아니고 먼지 봉투나 필터를 이용하는 방식의 집진 장치(30)도 채용될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 집진 장치(30)는 집진 장치 외벽(31)과, 선회 기류를 형성하여 원심력에 의해 먼지를 분리시키는 사이클론 챔버(36)와, 사이클론 챔버(36)를 거쳐 분리된 먼지를 수거하는 먼지 수거 챔버(37)와, 사이클론 챔버(36)와 먼지 수거 챔버(37)를 구획하는 집진 장치 내벽(32)과, 사이클론 챔버(36)에서 먼지가 먼지 수거 챔버(37)로 이동하도록 집진 장치 내벽(32)에 형성되는 개구(33)와, 집진 장치(30) 외부의 공기가 유입되는 인렛(34)과, 사이클론 챔버(36)를 거쳐 먼지가 제거된 공기가 집진 장치(30) 외부로 유출되는 아웃렛(35)을 포함할 수 있다.

사이클론 챔버(36)의 내측에는 선회 기류를 안내하도록 대략 원통 형상의 가이드벽(38)이 형성되고, 가이드벽(38)의 주위에는 선회 기류를 형성하도록 나선 형태로 경사지게 형성되는 나선벽(39)이 형성될 수 있다. 가이드벽(38)의 내부 공간은 아웃렛(35)과 연통되며, 가이드벽(38)의 상부에는 먼지 등 이물질이 아웃렛(35)으로 유동하는 것을 방지하고 공기만 아웃렛(35)으로 유동시키기 위한 그릴(40)이 형성될 수 있다.

이러한 구성으로, 집진 장치(30)의 외부의 공기는 인렛(34)을 통해 사이클론 챔버(36)로 유입되고, 사이클론 챔버(36)에서 나선벽(39)을 따라서 가이드벽(38) 주위를 빙글빙글 선회하게 된다. 선회하는 과정에서 원심력에 의해 먼지가 공기에서 분리되고, 분리된 먼지는 개구(33)를 통해 먼지 수거 챔버(37)로 수거된다. 먼지가 제거된 공기는 가이드벽(38) 상부의 그릴(40)을 통과하고 아웃렛(35)을 통해 집진 장치(30)의 외부로 유출될 수 있다. 청소가 완료되면 사용자는 집진 장치(30)를 본체(10)에서 분리하여 먼지 수거 챔버(37)에 수거된 먼지를 버린 후에 다시 본체(10)에 장착할 수 있다.

팬(20)은 모터(21)에 연결되고 흡입력을 생성할 수 있다. 팬(20)과 모터(21)는 본체(10) 후방의 팬모터실(22)에 배치될 수 있다. 팬모터실(22)은 집진 장치(30)의 아웃렛(35)에 연결될 수 있다.

로봇 청소기(1)는 본체(10)의 측방의 먼지를 본체(10)의 내부로 흡입하도록 본체(10)의 측면(15, 16)에 형성되는 측면 흡입구(51, 52)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 측면 흡입구(51, 52)는 본체의 좌측면(15)과 우측면(16)에 모두 형성되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 측면 흡입구(51, 52)는 본체의 좌측면(15)과 우측면(16) 중에 어느 하나에만 형성될 수도 있다.

로봇 청소기(1)는 본체(10)의 상방의 먼지를 본체(10)의 내부로 흡입하도록 본체(10)의 상면(11)에 형성되는 상면 흡입구(53)를 포함할 수도 있다.

즉, 로봇 청소기(1)는 본체의 저면(12)에 형성되는 저면 흡입구(50)와, 본체의 측면(15, 16)에 형성되는 측면 흡입구(51, 52)와, 본체의 상면(11)에 형성되는 상면 흡입구(53)를 포함할 수 있다.

로봇 청소기(1)는 저면 흡입구(50)를 통해 공기를 흡입하도록 팬(20)의 흡입력을 저면 흡입구(50)로 전달하는 메인 흡입 유로(60)와, 측면 흡입구(51, 52)와 상면 흡입구(53)를 통해 공기를 흡입하도록 팬(20)의 흡입력을 측면 흡입구(51, 52)와 상면 흡입구(53)로 전달하는 보조 흡입 유로(61)를 포함할 수 있다.

즉, 메인 흡입 유로(60)는 저면 흡입구(50)와 집진 장치의 인렛(34)을 연결하고, 보조 흡입 유로(61)는 측면 흡입구(51, 52)와 집진 장치의 인렛(34)을 연결할 수 있다.

이러한 메인 흡입 유로(60)와, 보조 흡입 유로(61)는 집진 장치(30)의 앞에서 합류하도록 마련될 수 있다. 즉, 메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61)는 하나의 유로로 합류하여 집진 장치(30)의 인렛(34)에 연결될 수 있다.

메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61)가 합류하는 지점에는 팬(20)의 흡입력을 메인 흡입 유로(60)로 전달할지 보조 흡입 유로(61)로 전달할지 선택할 수 있는 유로 전환 밸브(62)가 마련될 수 있다. 유로 전환 밸브(62)는 원통 형상의 밸브 하우징(63)과, 밸브 하우징(63)의 내부에 회전 가능하게 마련되는 밸브 몸체(64)와, 밸브 몸체(64)를 구동시키기 위한 밸브 모터(66)를 포함할 수 있다.

밸브 몸체(64)는 메인 흡입 유로(60)를 개방하고 보조 흡입 유로(61)를 폐쇄하는 제 1 위치(도 6)와, 메인 흡입 유로(60)를 폐쇄하고 보조 흡입 유로(61)를 개방하는 제 2 위치(도 7)의 사이에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 밸브 몸체(64)는 밸브 몸체(64)의 위치에 따라 메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61) 중에 어느 하나에 연결되도록 내부에 형성되는 밸브 유로(65)를 포함할 수 있다.

밸브 유로(65)는 밸브 몸체(64)가 제 1 위치에 있을 때 메인 흡입 유로(60)에 연결되고, 밸브 몸체(64)가 제 2 위치에 있을 때 보조 흡입 유로(61)에 연결되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성으로, 로봇 청소기(1)는 밸브 몸체(64)가 제 1 위치에 있는 제 1 청소 모드와, 밸브 몸체(64)가 제 2 위치에 있는 제 2 청소 모드를 가질 수 있다. 제 1 청소 모드에서는 메인 흡입 유로(60)가 개방되고 보조 흡입 유로(61)는 폐쇄되므로 저면 흡입구(50)를 통해 바닥면의 공기를 흡입하여 청소할 수 있으며, 제 2 청소 모드에서는 메인 흡입 유로(60)는 폐쇄되고 보조 흡입 유로(61)가 개방되므로 측면 흡입구(51, 52)와 상면 흡입구(53)를 통해 측방 및 상방의 공기를 흡입하여 청소할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 로봇 청소기(1)는 메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61)가 하나의 팬(20)으로부터 흡입력을 전달 받을 수 있는 구조이기 때문에 팬과 이를 구동하는 모터를 추가할 필요가 없으므로 팬 및 모터의 추가 배치에 따른 비용 상승 및 공간 잠식이 발생하지 않을 수 있다.

또한, 메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61)가 합류하되 유로 전환 밸브(62)를 통해 메인 흡입 유로(60)와 보조 흡입 유로(61) 중에 하나를 선택하도록 마련됨으로써, 팬(20)의 흡입력이 복수의 유로에 분산되지 않으므로 흡입력 저하가 발생하지 않을 수 있다.

로봇 청소기(1)는 본체(10)의 내부로 흡입되고 집진 장치(30)를 거쳐 먼지가 제거된 공기를 배출하도록 본체(10)의 후면(14)에 마련되는 후면 배출구(55)를 포함한다. 또한, 로봇 청소기(1)는 후면 배출구(55) 이외에 본체(10)의 측면(15, 16)에 형성되는 측면 배출구(56, 57)와, 본체(10)의 상면(11)에 형성되는 상면 배출구(58)를 포함할 수 있다.

측면 배출구(56, 57)를 통해 배출되는 배기풍은 본체(10)의 측방의 먼지가 측면 흡입구(51, 52)를 통해 원활하게 흡입되도록 본체(10)의 측방의 먼지를 비산시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 측면 배출구(56, 57)는 배기풍을 후방이 아닌 측방으로 유도하여 측방의 먼지를 비산시킴으로써, 측면 흡입구(51, 52)를 통한 흡입 효율을 증대시킬 수 있다.

이러한 측면 배출구(56, 57)는 측면 흡입구(51, 52)에 대응되도록 본체(10)의 좌측면(15)과 우측면(16) 중에 측면 흡입구(51, 52)가 형성된 적어도 하나의 면에 형성될 수 있다.

측면 흡입구(51, 52)는 측면 흡입구(51, 52)를 통해 흡입되는 흡입풍의 방향이 본체의 측면(15, 16)에 수직하지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 측면 흡입구(51, 52)를 통해 흡입되는 흡입풍의 방향은 본체의 측면(15, 16)에 나란하거나 비스듬할 수 있다. 이를 위해 측면 흡입구(51, 52)는 대략적으로 본체(10)의 측방이 아니라 본체(10)의 후방을 향해 개방될 수 있다.

측면 배출구(56, 57)도 측면 배출구(56, 57)를 통해 배출되는 배기풍의 방향이 본체의 측면(15, 16)에 수직하지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 측면 배출구(56, 57)를 통해 배출되는 배기풍의 방향은 본체의 측면(15, 16)에 나란하거나 비스듬할 수 있다. 이를 위해 측면 배출구(56, 57)는 대략적으로 본체(10)의 측방이 아니라 본체(10)의 전방을 향해 개방될 수 있다. 따라서, 측면 흡입구(51, 52)와 측면 배출구(56, 57)은 대체로 서로 마주보도록 형성될 수 있다.

로봇 청소기(1)는 집진 장치(30)를 거쳐 먼지가 걸러진 공기를 측면 배출구(56, 57)로 배출시키는 측면 배출 유로(68)와, 상면 배출구(68)로 배출시키는 상면 배출 유로(69)를 포함할 수 있다. 측면 배출 유로(68)는 팬모터실(22)과 측면 배출구(56, 57)를 연결하고, 상면 배출 유로(69)는 팬모터실(22)과 상면 배출구(69)를 연결한다.

이러한 구조로써, 본체(10)의 측방의 먼지는 측면 배출구(56, 57)에서 배출되는 배기풍과 측면 흡입구(51, 52)를 통해 흡입되는 흡입풍의 영향을 함께 받게 되므로 흡입 효율이 증대될 수 있다.

도 8은 도 1의 로봇 청소기의 청소 동작을 도시한 정면도이다. 도 9는 도 1의 로봇 청소기의 청소 동작을 도시한 평면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 다른 로봇 청소기(1)의 청소 동작을 간단히 설명한다.

로봇 청소기(1)는 밸브 몸체(64)의 위치에 따라 실내외 바닥면(G)을 청소하는 제 1 청소 모드와, 로봇 청소기(1)의 측방 및 상방을 청소하는 제 2 청소 모드를 가질 수 있다.

특히 제 2 청소 모드에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(1)는 측면 흡입구(51)를 통해 로봇 청소기(1) 측방의 공기를 흡입하므로, 격실 등 시설물의 측벽(W)에 인접한 먼지, 쓰레기, 애완 동물의 털, 머리카락 등을 청소할 수 있고, 바닥면(G) 보다 높은 면(H)에 있는 먼지, 쓰레기, 털, 머리카락 등도 청소할 수 있다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 측방을 청소할 때 본체(10)의 측면에 형성된 측면 배출구(58)를 통해 배출되는 배기풍에 의해 측방에 있는 먼지가 비산될 수 있으므로 청소 효율이 증대될 수 있다.

도 10은 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 분리된 상태를 도시한 도면이다. 도 11은 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 툴 장착부에 장착되고 있는 상태를 도시한 도면이다. 도 12는 도 1의 로봇 청소기의 청소 툴이 툴 장착부에 장착 완료된 상태를 도시한 도면이다.

도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 청소 툴(80)에 대해 설명한다.

로봇 청소기(1)는 손으로 잡고 수동으로 피청소물을 청소하도록 마련되는 청소 툴(80)를 포함할 수 있다. 청소 툴(80)은 본체(10)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 이를 위해 본체(10)에는 청소 툴(80)이 분리 가능하게 장착되는 툴 장착부(90)가 형성될 수 있다. 툴 장착부(90)는 본체(10)의 상부에 형성될 수 있다.

청소 툴(80)은 손으로 잡을 수 있는 손잡이부(81)와, 손잡이부(81)의 하부에 마련되는 청소 부재(82)를 포함할 수 있다. 청소 부재(82)는 복수개의 청소 부재(82a, 82b)를 포함할 수 있다. 일례로, 청소 툴(80)의 일측면에는 애완 동물의 털 등을 다듬을 수 있는 브러시 타입의 제 1 청소 부재(82a)가 마련되고, 타측면에는 천이나 가죽 등을 청소할 수 있는 제 2 청소 부재(82b)가 마련될 수 있다. 청소 툴(80)에는 툴 장착부(90)에 장착되기 위한 결합홈(83)이 형성될 수 있고, 툴 장착부(90)는 결합홈(83)에 삽입되는 결합 돌기(97)를 포함할 수 있다.

툴 장착부(90)는 장착부 측벽(91)과, 장착부 바닥벽(94)과, 장착부 측벽(91)과 장착부 바닥벽(94)에 의해 형성되는 장착 공간(96)을 포함할 수 있다. 장착 공간(96)은 상면이 개방되도록 형성되고 장착 공간(96)의 개방된 상면을 통해 청소 툴(80)이 장착되거나 분리될 수 있다.

장착부 측벽(91)에는 장착 공간(96)과 보조 흡입 유로(61)를 연통시키는 장착부 흡입구(92)가 형성될 수 있다. 이러한 구조로써, 로봇 청소기(1)가 제 2 청소 모드에서 팬(20)이 작동하면 장착부 흡입구(92)를 통해 장착 공간(96)의 공기가 보조 흡입 유로(61)로 흡입될 수 있다.

따라서, 사용자가 청소 툴(80)을 사용하여 애완 동물이나 가구 등의 피청소물을 청소한 뒤에 청소 부재(82)에 부착되거나 묻어 있는 털, 먼지, 머리카락, 기타 이물질이 장착부 흡입구(92)를 통해 보조 흡입 유로(61)로 흡입되어 집진 장치(30)로 안내되고 제거될 수 있게 된다.

툴 장착부(90)는 청소 툴(80)이 툴 장착부(90)에 장착되는 과정에서 청소 툴(80)의 청소 부재(82)에 부착되거나 묻어 있는 이물질을 긁어내도록 마련되는 스크레이퍼(98)를 포함할 수 있다. 이렇게 스크레이퍼(98)를 통해 청소 부재(82)에서 분리된 이물질은 더욱 용이하게 집진 장치(30)로 흡입될 수 있다.

스크레이퍼(98)는 청소 툴(80)이 장착되는 과정에서 청소 툴(80)의 청소 부재(82)에 접촉하도록 장착부 측벽(91)에서 장착 공간(96) 측으로 돌출되게 마련될 수 있다.

스크레이퍼(98)는 스크레이퍼(98)와 청소 부재(82)가 서로 지나치게 가압하여 파손이 발생하거나 스크레이퍼(98)에 걸려서 청소 툴(80)이 툴 장착부(90)에 장착되지 않게 되는 것을 방지하도록 이동 가능하게 마련될 수 있다. 스크레이퍼(98)는 장착부 측벽(91)에 형성된 통과 개구(93)에 이동 가능하게 마련될 수 있다.

스크레이퍼(98)는 평상시 가장 멀리 돌출되어 있다가, 도 11에 도시된 바와 같이 청소 툴(80)이 장착되는 과정에서 돌출량이 감소하는 방향으로 이동하고, 도 12에 도시된 바와 같이 청소 툴(80)의 장착이 완료되면 다시 원 위치로 회복되도록 마련될 수 있다.

이를 위해 툴 장착부(90)는 스크레이퍼(98)를 탄성 지지하도록 탄성 부재(99)를 포함할 수 있다. 탄성 부재(99)의 일단은 스크레이퍼(98)에 지지되고 탄성 부재(99)의 타단은 툴 장착부(90)의 탄성 부재 지지부(95)에 지지될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다. 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기를 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

로봇 청소기(200)는 정전기를 통해 본체(10)의 외부의 먼지 등을 흡착하도록 마련되는 정전기 흡착판(270)을 포함할 수 있다. 정전기 흡착판(270)은 일반적인 생활 환경에서 머리카락 등의 인체 발출물이나, 털 등 애완 동물의 발출물, 부유 먼지 등이 양(+) 전위를 띄는 점을 고려하여, 음(-) 전위로 대전되어 이들을 전기적 인력에 의해 흡착시킬 수 있다.

정전기 흡착판(270)은 전도성이 좋고 전기 용량이 큰 알루미늄 등의 금속 재질로 얇은 박판 형상으로 형성될 수 있다. 정전기 흡착판(270)은 외부로부터 전원을 인가 받아 정전기를 발생시키는 정전기 발생기(미도시)에 전선 등으로 연결되어 대전될 수 있다.

정전기 흡착판(270)은 본체(10)의 측면(15, 16)에 부착될 수 있다. 정전기 흡착판(270)은 측면 흡입구(51, 52)와 측면 배출구(56, 57)의 사이에 위치하도록 마련될 수 있다. 이러한 구성으로, 정전기 흡착판(270)에 흡착된 이물질은 정전기 흡착판(270)에 계속 부착되어 있지 않고, 측면 흡입구(51, 52)의 흡입풍과 측면 배출구(56, 57)의 배기풍에 의해 측면 흡입구(51, 52)를 통해 본체(10)의 내부로 흡입될 수 있다. 따라서, 정전기 흡착판(270)에 부착되어 있는 먼지를 사용자가 별도로 제거할 필요가 없다.

정전기 흡착판(270)은 본체(10)의 상면(11)에 부착될 수 있다. 정전기 흡착판(270)은 상면 흡입구(53)와 상면 배출구(58)의 사이에 마련될 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다. 도 15는 도 14의 로봇 청소기의 평단면도이다. 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 설명은 생략한다.

로봇 청소기(300)는 저면 흡입구와, 측면 흡입구(351, 352)와, 후면 배출구(355)와, 측면 배출구(356, 357) 이외에, 로봇 청소기(300)의 측방 및 측상방의 먼지를 더욱 효과적으로 비산시켜서 측면 흡입구(351, 352)를 통한 흡입 효율을 증대시키도록 보조 배출구(359)를 가질 수 있다.

로봇 청소기(300)의 본체(310)는 상면(311), 저면, 전면(313), 후면(314), 좌측면(315), 우측면(316)을 갖고, 보조 배출구(359)는 좌측면(315)의 상단에 마련될 수 있다.

구체적으로, 로봇 청소기(300)는 본체(310)의 좌측면(315)과 상면(311)을 연결하는 모서리(317)에서 측방 및 상방으로 돌출되는 노즐 바디(370)를 포함하고, 노즐 바디(370)의 내부에는 측면 배출 유로(368)에서 분기된 보조 배출 유로(371)가 형성되며, 보조 배출구(359)는 보조 배출 유로(371)에 연결되도록 노즐 바디(370)의 단부에 형성될 수 있다.

보조 배출구(359)는 측면 흡입구(351) 보다 후방에 위치하고, 로봇 청소기(300)의 전후 방향(FR)에 대해 경사지게 바람을 토출할 수 있다. 즉, 보조 배출구(359)의 분사 방향(D)은 로봇 청소기(300)의 앞 방향(F)에 대해 소정 각도(θ, 0 < θ < 90도) 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 보조 배출구(359)를 통해 로봇 청소기(300)의 측방 및 측상방에 있는 먼지가 효과적으로 비산되고, 비산된 먼지는 측면 흡입구(351)를 통해 흡입될 수 있다.

본 실시예에서 보조 배출구(359)는 본체 좌측면(315) 상단에 마련되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 본체 우측면(316) 상단에 마련되거나 양쪽 모두에 마련될 수도 있다.

특정 실시예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

1, 200, 300 : 로봇 청소기 10 : 본체
20 : 팬 30 : 집진 장치
50 : 저면 흡입구 51, 52 : 좌우측면 흡입구
53 : 상면 흡입구 55 : 후면 배출구
56, 57 : 좌우측면 배출구 58 : 상면 배출구
60 : 메인 흡입 유로 61 : 보조 흡입 유로
62 : 유로 전환 밸브 63 : 밸브 하우징
64 : 밸브 몸체 65 : 내부 유로
68 : 측면 배출 유로 69 : 상면 배출 유로
80 : 청소 툴 81 : 손잡이부
82, 82a, 82b : 청소부재 90 : 툴 장착부
92 : 장착부 흡입구 96 : 장착 공간
98 : 스크레이퍼 99 : 탄성 부재
270 : 정전기 흡착판

Claims

본체;
상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;
상기 본체의 내부로 흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치;
상기 본체의 측방의 먼지를 상기 집진 장치의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 측면에 형성된 측면 흡입구; 및
상기 집진 장치에 의해 먼지가 제거된 공기를 상기 본체의 측방으로 배출시키도록 상기 본체의 측면에 형성되는 측면 배출구로서, 상기 측면 배출구에서 배출된 공기로 상기 본체의 측방의 먼지를 비산시키고 비산된 상기 본체의 측방의 먼지를 상기 측면 흡입구를 통해 흡입되게 하는 측면 배출구; 를 포함하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 본체의 측면은 좌측면 및 우측면을 포함하고,
상기 측면 흡입구는 상기 좌측면 및 상기 우측면 중 적어도 하나의 면에 형성되고,
상기 측면 배출구는 상기 좌측면 및 상기 우측면 중 상기 측면 흡입구가 형성된 적어도 하나의 면에 형성된 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 측면 흡입구와 상기 측면 배출구는 서로 마주보도록 배치된 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 본체의 하방의 먼지를 흡입하도록 상기 본체의 저면에 형성된 저면 흡입구와, 상기 저면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 메인 흡입 유로와, 상기 측면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 보조 흡입 유로를 더 포함하는 로봇 청소기.
제4항에 있어서,
상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로는 상기 집진 장치의 앞에서 합류하는 로봇 청소기.
제5항에 있어서,
상기 팬의 흡입력이 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로 중에 어느 하나에 전달되도록 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로가 합류하는 지점에 마련되는 유로 전환 밸브를 더 포함하는 로봇 청소기.
제6항에 있어서,
상기 유로 전환 밸브는 원통 형상의 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징의 내부에 회전 가능하게 마련되는 밸브 몸체를 포함하는 로봇 청소기.
제7항에 있어서,
상기 밸브 몸체는 상기 메인 흡입 유로를 개방하고 상기 보조 흡입 유로를 폐쇄하는 제1위치와, 상기 메인 흡입 유로를 폐쇄하고 상기 보조 흡입 유로를 개방하는 제2위치 사이에서 회전 가능하도록 구성되는 로봇 청소기.
제7항에 있어서,
상기 밸브 몸체는 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로 중 어느 하나에 연결되도록 마련되는 밸브 유로를 포함하고,
상기 밸브 몸체가 제1위치일 때 상기 밸브 유로는 상기 메인 흡입 유로에 연결되고, 상기 밸브 몸체가 제2위치일 때 상기 밸브 유로는 상기 보조 흡입 유로에 연결되는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
상기 집진 장치는 메인 흡입 유로 또는 보조 흡입 유로를 통해 흡입된 공기가 유입되는 인렛부와, 상기 인렛부를 통해 유입된 공기를 선회시킴으로써 먼지를 원심 분리하는 사이클론 챔버와, 상기 사이클론 챔버를 통해 분리된 먼지를 수거하는 먼지 수거 챔버와, 상기 먼지가 제거된 공기를 상기 사이클론 챔버에서 배출시키는 아웃렛부를 포함하는 로봇 청소기.
제1항에 있어서,
정전기를 통해 상기 본체의 외부의 먼지를 흡착하도록 상기 본체의 측면에 마련되는 정전기 흡착판을 더 포함하는 로봇 청소기.
제11항에 있어서,
상기 정전기 흡착판은 상기 측면 흡입구와 상기 측면 배출구의 사이에 배치되는 로봇 청소기.
본체;
상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;
상기 본체의 내부로 흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치;
상기 본체의 측방의 먼지를 상기 집진 장치의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 측면에 형성된 측면 흡입구;
상기 집진 장치에 의해 먼지가 제거된 공기를 상기 본체의 측방으로 배출시키도록 상기 본체의 측면에 형성되는 측면 배출구로서, 상기 측면 배출구에서 배출된 공기로 상기 본체의 측방의 먼지를 비산시키고 비산된 상기 본체의 측방의 먼지를 상기 측면 흡입구를 통해 흡입되게 하는 측면 배출구; 및
정전기를 통해 상기 본체의 외부의 먼지를 흡착하도록 상기 본체의 상면과 측면 중 적어도 어느 하나의 면에 마련되는 정전기 흡착판;을 포함하는 로봇 청소기.
제13항에 있어서,
상기 정전기 흡착판은 상기 본체의 측면에 마련되고,
상기 측면 흡입구는 상기 정전기 흡착판에 부착된 먼지를 흡입하도록 마련되는 로봇 청소기.
제13항에 있어서,
상기 정전기 흡착판은 상기 본체의 상면에 마련되고,
상기 정전기 흡착판에 부착된 먼지를 흡입하도록 상기 본체의 상면에 형성되는 상면 흡입구를 더 포함하는 로봇 청소기.
본체;
상기 본체의 내부에 마련되고 흡입력을 발생시키는 팬;
흡입된 공기에서 먼지를 제거하도록 마련되는 집진 장치;
상기 본체의 하방의 먼지를 상기 집진 장치의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 저면에 형성된 저면 흡입구;
상기 본체의 측방의 먼지를 상기 집진 장치의 내부로 흡입하도록 상기 본체의 측면에 형성된 측면 흡입구;
상기 집진 장치에 의해 먼지가 제거된 공기를 상기 본체의 측방으로 배출시키도록 상기 본체의 측면에 형성되는 측면 배출구로서, 상기 측면 배출구에서 배출된 공기로 상기 본체의 측방의 먼지를 비산시키고 비산된 상기 본체의 측방의 먼지를 상기 측면 흡입구를 통해 흡입되게 하는 측면 배출구;
상기 저면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 메인 흡입 유로;
손으로 잡고 수동으로 피청소물을 청소하도록 마련되는 청소 툴;
상기 청소 툴이 분리 가능하게 장착되도록 상기 본체에 마련되는 툴 장착부; 및
상기 툴 장착부에 장착된 청소 툴에 부착된 먼지를 제거하도록 상기 툴 장착부의 먼지를 흡입하여 상기 집진 장치로 안내하는 보조 흡입 유로; 를 포함하는 로봇 청소기.
제16항에 있어서,
상기 툴 장착부는 상기 청소 툴이 상기 툴 장착부에 장착되는 과정에서 상기 청소 툴에 부착된 먼지를 긁어 내도록 마련되는 스크레이퍼를 포함하는 로봇 청소기.
제17항에 있어서,
상기 스크레이퍼는 상기 청소 툴의 장착 과정에서 이동 가능하게 마련되고,
상기 툴 장착부는 상기 스크레이퍼를 탄성 지지하는 탄성 부재를 포함하는 로봇 청소기.
제16항에 있어서,
상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로는 상기 집진 장치의 앞에서 합류하는 로봇 청소기.
제19항에 있어서,
상기 팬의 흡입력이 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로 중에 어느 하나에 전달되도록 상기 메인 흡입 유로와 상기 보조 흡입 유로가 합류하는 지점에 마련되는 유로 전환 밸브를 더 포함하는 로봇 청소기.
◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제16항에 있어서,
상기 보조 흡입 유로는, 상기 측면 흡입구 및 상기 툴 장착부와 연통되며, 상기 측면 흡입구를 통해 흡입된 공기를 상기 집진 장치로 안내하도록 마련되는 로봇 청소기.