KR20140107991A

KR20140107991A - 로봇청소기

Info

Publication number: KR20140107991A
Application number: KR1020130022328A
Authority: KR
Inventors: 장승락; 김진범
Original assignee: (주)마미로봇
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-05

Abstract

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 주행가능하게 이루어져 바닥면을 따라 주행하는 로봇본체; 상기 로봇본체에 내장되어 흡입력을 제공하는 흡기팬; 상기 로봇본체의 수용공간에 결합되어 에어와 함께 유입되는 먼지나 이물질을 집진하는 집진유닛; 상기 로봇본체에 회전가능하게 내장되어 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸어내는 브러시; 및 상기 흡기덕트를 상기 로봇본체에 승강가능하게 고정하면서 상기 흡기덕트에 탄성력을 제공하여 상기 브러시를 바닥면에 밀착시키고, 상기 흡기덕트를 바닥면의 굴곡에 따라 상기 브러시와 함께 승강시키면서 완충시키는 덕트 커넥터;를 포함한다. 본 발명은 흡기덕트가 덕트 커넥터에 의해 로봇본체에 승강가능하게 결합되면서 탄성력이 제공됨에 따라, 흡기덕트 및 브러시가 바닥면의 굴곡이나 장애물에 충돌됨이 없이 승강하면서 완충될 수 있으며, 브러시가 탄성력에 의해 바닥면에 밀착되므로 바닥면을 더욱 깨끗이 쓸어낼 수 있다.

Description

로봇청소기{ROBOT CLEANER}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 바닥면을 주행하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 제거하는 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작이 없이도 주택이나 사무실과 같은 청소구역을 자율적으로 주행하거나 설정된 패턴으로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소하는 자동기기이다.

선행기술의 로봇청소기로는 대한민국 공개특허 제10-2005-34112호가 있다.

선행기술은 도 1에 도시된 바와 같이 브러시가 설치된 흡입유로(220)와 연통되도록 상부몸체(231)와 하부몸체(232) 및 베이스(233)로 이루어진 몸체의 후방에 착탈가능하게 설치됨과 더불어 뚜껑(240)을 갖춘 먼지통(250)과, 이 먼지통(250)의 일방에 흡입모터(260)를 매개로 회전하면서 상기 흡입유로(220)와 먼지통(250)을 통해서 공기를 흡입하도록 설치된 흡기팬(270)과, 이 흡기팬(270)에서 흡입한 공기를 몸체의 외부로 배출할 수 있도록 설치된 공기배출유로로 구성된다.

또한, 선행기술은 상기 흡기팬(270)에 의해 공기가 흡입되도록 상기 먼지통(250)의 내부에 형성된 배출유로(255)에 흡입모터(260)와 흡기팬(270)의 파손을 방지할 수 있도록 필터(700)가 설치된다.

이러한 선행기술의 로봇청소기는 브러시와 흡기팬(270)에 의한 흡입유로(220)를 통해 이물질을 먼지통(250)의 내부로 포집하고, 필터(700)에 의해 걸러진 공기를 흡기팬(270)의 후방으로 연장된 배출유로를 통해 외부로 배출한다.

그런데, 선행기술의 로봇청소기는 먼지통(250)으로 유입된 먼지나 이물질이 필터(700)에 의해서만 필터링되므로 필터(700)에 먼지가 쌓이게 되어 필터(700)가 쉽게 오염되고, 오염된 필터(700)에 의해 흡입력이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 선행기술은 흡입유로(220)에 설치되는 브러시만의 승강이 불가능한 구조이므로 브러시의 완충이 불가능한 문제점이 있다.

한편, 선행기술의 로봇청소기는 도 1에 도시된 바와 같이 하부에 회전판(400)이 설치되어 있으며, 회전판(400)에는 걸레(500)가 부착되어 바닥면을 닦는다.

그런데, 선행기술은 걸레(500)가 항상 바닥면에 밀착된 상태로 주행함에 따라 물걸레 청소를 물걸레 청소를 선택적으로 수행하지 못하는 문제점이 있다.

다른 한편, 병원과 같은 건물은 다양한 병원체가 실내에 존재하는바, 청소와 함께 주기적인 소독이 행해져야 한다. 이에 따라, 최근에는 바닥면을 청소하는 동시에 바닥면을 소독할 수 있는 로봇청소기가 요구되고 있다.

KR 10-2005-0034112 A

본 발명은 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 바닥면의 먼지나 이물질을 에어와 함께 흡기덕트로 흡입하면서 이물질을 집진통으로 분리시킨 후 에어를 필터링하여 배기시킬 수 있으며, 브러시가 장착된 흡기덕트가 바닥면의 굴곡에 따라 승강하면서 완충될 수 있는 로봇청소기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또한, 걸레를 바닥면에 밀착시킴으로써 진공청소와 물걸레청소를 동시에 수행할 수 있으며, 걸레를 바닥면에서 이격시킴으로써 진공청소만을 수행할 수도 있는 로봇청소기를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

그리고, 바닥면에 소독약을 분사함으로써 병원과 같은 실내의 바닥면을 청소와 동시에 소독할 수 있는 로봇청소기를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로봇청소기는, 주행가능하게 이루어져 바닥면을 따라 주행하고, 저면에 흡기덕트가 마련되어 바닥면의 먼지나 이물질을 에어와 함께 상기 흡기덕트로 흡입하면서 배기덕트가 마련되어 에어를 배기하며, 상기 흡기덕트와 배기덕트를 연통시키는 수용공간을 갖는 로봇본체; 상기 로봇본체에 내장되어 상기 흡기덕트에 흡입력을 제공하는 흡기팬; 상기 로봇본체의 수용공간에 탈착가능하게 결합되어 상기 흡기덕트 및 상기 배기덕트를 연통시키면서 상기 흡기덕트로 에어와 함께 유입되는 먼지나 이물질을 집진하는 집진유닛; 상기 로봇본체의 흡기덕트에 회전가능하게 내장되고, 일부분이 바닥면에 밀착된 상태로 회전하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸어내는 브러시; 및 상기 흡기덕트를 상기 로봇본체에 승강가능하게 고정하면서 상기 흡기덕트에 탄성력을 제공하여 상기 브러시를 바닥면에 밀착시키고, 상기 흡기덕트를 바닥면의 굴곡에 따라 상기 브러시와 함께 승강시키면서 완충시키는 덕트 커넥터;를 포함하며, 상기 집진유닛은, 상기 흡기덕트와 일측이 연통하고, 상기 배기덕트와 타측이 연통하며, 상기 흡기덕트로 에어와 함께 유입된 먼지나 이물질을 와류시켜서 중력에 의해 먼지나 이물질을 낙하시켜 분리하면서 상기 배기덕트로 에어를 필터링하여 배기시키는 사이클론; 및 상기 사이클론과 일체를 이루면서 상기 사이클론과 함께 상기 수용공간에 분리가능하게 수용되고, 상기 사이클론에서 낙하하는 먼지나 이물질을 포집하는 용기형태의 집진통;을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 사이클론은 예컨대, 상기 흡기덕트와 분리가능하게 연결되고, 상기 집진통의 내부로 연장되는 흡기유로; 상기 집진통의 내부에 마련되어 상기 흡기유로와 연결되고, 상광하협의 원통관으로 형성되어 먼지나 이물질을 에어와 함께 와류상태로 안내하면서 집진통으로 낙하시키는 하부가 개방된 트랩; 상기 트랩의 내벽과 이격상태를 이루면서 수직상태로 설치되고, 상기 트랩의 내벽을 따라 먼지나 이물질과 함께 상기 트랩의 하부로 안내된 에어를 하단으로 유입하여 상부로 배출하는 수직관; 상기 배기덕트와 분리가능하게 결합되고, 상기 집진통의 내부로 연장되어 상기 수직관의 상부와 상기 배기덕트를 연통시키는 배기유로; 및 상기 수직관의 상부에 설치되어 상기 수직관에서 배출되는 에어를 필터링하는 필터;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 집진통은 예컨대, 상기 흡기유로, 상기 트랩 및 상기 배기유로가 개구된 상태로 동일체를 이루고, 상기 트랩에서 낙하한 먼지나 이물질이 수용되는 상부가 개구된 용기본체; 및 상기 수직관이 일체적으로 고정된 상태로 상기 용기본체의 상부를 분리가능하게 차폐하면서 상기 흡기유로, 상기 트랩 및 상기 배기유로의 상부를 밀폐하며, 상기 수직관의 상부와 상기 배기유로를 연통시키면서 상기 필터가 설치되는 필터챔버를 제공하는 집진커버;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 덕트 커넥터는 예컨대, 상기 흡기덕트의 양측에 일체적으로 마련되는 덕트플랜지; 상기 덕트플랜지를 관통하면서 상기 로봇본체에 수직상태로 체결되어 상기 덕트플랜지의 수직승강을 안내하며, 상기 덕트플랜지가 걸리는 헤드가 마련된 볼트형태의 승강로드; 및 상기 덕트플랜지에 적층상태로 상기 승강로드에 끼워지고, 상기 승강로드의 헤드와 상기 덕트플랜지의 사이에 개재된 상태로 탄성력을 제공하여 상기 덕트플랜지를 하강시키면서 탄력적으로 지지하는 탄성체;를 포함하여 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 로봇본체의 저면에 마련되고, 바닥면을 닦는 걸레가 탈착가능하게 부착되는 걸레판; 및 상기 걸레판을 상기 로봇본체의 저면에 승강가능하게 고정하여 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 바닥면에서 이격시키는 걸레판 커넥터;를 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 걸레판 커넥터는 예컨대, 상기 걸레판의 양측에 제각기 일단부가 힌지결합되고, 상기 로봇본체에 제각기 결합되는 걸림돌기가 타단부에 마련되며, 상기 걸레판을 중심으로 접히거나 펴지면서 상기 걸레판을 승강가능하게 상기 로봇본체에 연결하는 한 쌍의 링크판; 상기 로봇본체의 저면에 마련되어 상기 링크판의 걸림돌기가 수평이동 가능하게 힌지결합되고, 상기 걸림돌기를 회전가능하게 수평이동시키면서 상기 링크판의 접힘이나 펴짐을 가이드하는 장공형태의 가이드레일; 상기 걸레판과 상기 로봇본체의 사이에 개재되고, 상기 걸레판을 탄성력에 의해 가압하여 하강시키면서 상기 걸레판을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및 상기 로봇본체에 마련되어 상기 걸레판이 상승상태로 걸리고, 상기 걸레판을 상승상태로 록킹하거나 상기 걸레판을 언록킹시켜서 하강시키는 후크;를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 로봇본체에 내장되어 상기 로봇본체와 함께 주행하면서 바닥면에 소독약을 분사하는 소독유닛;을 더 포함하며, 상기 소독유닛은, 상기 로봇본체에 내장되어 상기 소독약이 저장되는 소독약탱크; 상기 소독약탱크에 연결되어 상기 소독약이 공급되면서 상기 소독약을 바닥면으로 분사하는 분사펌프; 및 상기 분사펌프를 편축회전이 가능한 상태로 상기 로봇본체에 고정하고, 상기 분사펌프를 왕복운동시키면서 상기 소독약의 분사반경을 확장시키는 펌프커넥터;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 펌프커넥터는 예컨대, 상기 분사펌프가 일체적으로 수용되면서 상기 분사펌프에서 분사된 소독약을 바닥면으로 안내하는 분사공을 가지며, 상기 로봇본체에 회전가능하게 결합되는 회전축이 마련되어 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 분사펌프를 편축회전시키는 원형의 회전블록; 및 상기 회전블록의 일부분을 상기 회전축을 중심으로 왕복운동시키면서 상기 분사펌프를 시소운동시키는 구동유닛;을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 구동유닛은 예컨대, 상기 로봇본체에 설치되어 회전력을 제공하는 회전모터; 상기 회전모터에 의해 회전하는 캠; 및 상기 캡에 일단부가 회전가능하게 연결되고, 상기 회전블록에 타단부가 회전가능하게 연결되어 상기 캠의 회전운동에 따라 직선운동하면서 상기 회전블록을 가압하여 왕복운동시키는 링크;를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 분사펌프는, 상기 소독약을 압전소자의 진동에 의해 펌핑하면서 상기 소독약을 미세입자 형태로 분사하는 압전소자펌프로 구성하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 로봇청소기에 의하면, 흡기덕트가 덕트 커넥터에 의해 로봇본체에 승강가능하게 결합되면서 탄성력이 제공됨에 따라, 흡기덕트 및 브러시가 바닥면의 굴곡이나 장애물에 충돌됨이 없이 승강하면서 완충될 수 있으며, 브러시가 탄성력에 의해 바닥면에 밀착되므로 바닥면을 더욱 깨끗이 쓸어낼 수 있다.

또한, 흡기덕트를 통해 에어와 함께 유입된 먼지나 이물질이 집진유닛을 구성하는 사이클론에 의해 와류되면서 중력에 의해 낙하하여 집진통으로 포집된 후, 이물질이 분리된 에어가 배기되면서 필터링되므로, 필터링부재의 과부하가 방지됨에 따라 흡입력이 저하되지 않는다.

구체적으로, 사이클론을 구성하는 트랩이 상광하협의 원통관으로 형성됨에 따라 먼지나 이물질이 와류상태로 낙하하면서 기압차가 제공되므로 이물질이 원활하게 집진통으로 포집될 수 있으며, 수직관이 트랩의 내벽과 이격상태를 이루면서 트랩의 길이방향을 따라 설치되므로 이물질이 분리된 에어가 수직관으로 원활하게 유입되어 필터에 의해 필터링될 수 있다.

또한, 집진통이 사이클론을 구성하는 흡기유로, 트랩 및 배기유로와 함께 동일체를 이루면서 상부가 개구된 용기본체로 구성되어 집진커버에 의해 밀폐됨과 아울러, 수직관이 집진커버에 일체적으로 고정되므로 사이클론 및 집진통의 제작이나 세척이 편리하다.

그리고, 흡기덕트와 일체를 이루는 덕트플랜지가 승강로드에 의해 관통된 상태로 로봇본체에 결합되므로 흡기덕트가 브러시와 함께 승강로드를 따라 승강할 수 있으며, 덕트플랜지와 승강로드의 헤드 사이에 탄성체가 개재됨에 따라 흡기덕트가 탄성체에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다.

더욱이, 로봇본체의 저면에 걸레판이 마련될 경우에는, 걸레판이 걸레판 커넥터에 의해 로봇본체에 승강가능하게 고정됨에 따라 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 이격시킬 수 있으므로, 바닥면의 상태에 따라 진공청소와 물걸레청소를 병행하거나 진공청소 또는 물걸레청소만을 선택적으로 수행할 수 있다.

구체적으로, 링크판에 의해 로봇본체에 승강가능하게 연결된 걸레판이 탄성체에 의해 하강한 상태로 탄력적으로 지지됨에 따라 걸레가 바닥면에 밀착되므로 걸레가 바닥면을 더욱 깨끗이 닦을 수 있으며, 걸레판이 상승된 상태로 후크에 의해 록킹되므로 걸레를 바닥면에서 이격시킨 상태로 진공청소만을 수행할 수 있다.

이에 더하여, 로봇본체에 소독유닛이 내장될 경우에는, 로봇본체가 바닥면의 먼지나 이물질을 제거하는 동시에 소독유닛을 구성하는 분사펌프를 통해 바닥면에 소독약을 분사하므로, 예컨대 병원과 같은 바닥면을 청소와 동시에 소독할 수 있다.

특히, 분사펌프가 펌프커넥터에 의해 편축회전이 가능하게 로봇본체에 설치된 상태로 왕복운동하면서 소독약을 분사하므로, 소독약의 분사반경이 확장되어 바닥면에 소독약이 빈틈없이 분사될 수 있다.

구체적으로, 펌프커넥터를 구성하는 회전블록이 구동유닛에 의해 회전축을 중심으로 왕복운동함에 따라 분사펌프가 원활하게 시소운동하면서 소독약을 분사할 수 있다.

또한, 회전모터에 의한 캠의 회전운동이 링크에 의해 직선운동으로 전환되므로 회전블록이 안정적으로 왕복운동할 수 있다.

그리고, 소독약을 분사하는 분사펌프가 압전소자펌프로 구성됨에 따라 소독약이 미세입자상태로 분사됨에 따라 소독약이 바닥면에 균일하게 분사되므로 바닥면의 소독효과가 향상될 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 로봇청소기를 나타내는 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 로봇청소기를 나타내는 저면도.
도 3은 본 발명에 따른 로봇청소기를 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명의 로봇본체와 집진유닛을 나타내는 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 집진유닛과 흡기덕트의 구성을 나타내는 평면도.
도 6은 도 4에 도시된 집진유닛을 나타내는 분해사시도.
도 7은 도 6에 도시된 집진유닛을 나타내는 종단면도.
도 8은 도 3에 도시된 덕트커넥터를 나타내는 분해사시도.
도 9는 도 8에 도시된 덕트커넥터의 작동을 나타내는 종단면도.
도 10은 본 발명을 나타내는 종단면도.
도 11은 도 10에 도시된 로봇본체를 다른 방향에서 바라본 종단면도.
도 12는 도 3에 도시된 소독유닛을 나타내는 확대도.
도 13은 도 12에 도시된 소독유닛을 나타내는 정면도.
도 14는 도 13에 도시된 소독유닛의 작동을 나타내는 작동상태도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 바닥소독 기능을 갖는 로봇청소기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 로봇본체(10), 흡기팬(16), 집진유닛(20), 브러시(14) 및 덕트커넥터(50)를 포함하여 구성된다.

로봇본체(10)는 바닥면을 따라 주행하면서 바닥면을 청소하는 부재로써, 도 2에 도시된 바와 같이 저면에 마련된 구동륜(11)에 의해 바닥면을 따라 주행하며, 저면에 마련된 흡기덕트(12)를 통해 바닥면의 먼지나 이물질을 에어와 함께 흡입하여 도 4에 도시된 바와 같이 후술되는 집진유닛(20)으로 포집하고, 배기덕트(13)를 통해 에어를 배기한다.

이러한 로봇본체(10)는 미도시된 배터리의 전원에 의해 작동하며, 미도시된 리모컨과 같은 컨트롤러의 제어에 의해 바닥면을 설정된 패턴으로 주행하거나 자유 주행하면서 청소작업을 수행한다.

또한, 로봇본체(10)는 외주면을 따라 카메라나 감지센서들이 마련되어 장애물이나 벽체를 감지하면서 바닥면을 주행할 수 있으며, 청소작업이 완료되면 미도시된 충전스테이션에 도킹하여 배터리의 전원을 충전할 수도 있다.

한편, 로봇본체(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 후술되는 집진유닛(20)이 분리가능하게 수용되면서 흡기덕트(12)와 배기덕트(13)가 연통되는 수용공간(15)이 마련되고, 수용공간(15)을 개폐하기 위한 본체커버(15a)가 마련된다.

흡기팬(16)은 이물질이나 먼지를 흡입하기 위한 흡입력을 제공하기 위한 부재로써, 도 3에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 내장되어 배터리의 전원에 의해 회전하면서 진공부압에 의한 흡입력을 흡기덕트(12)에 제공한다.

이러한, 흡기팬(16)은 배기덕트(13)의 후방에 설치되며, 도 5에 도시된 바와 같이 후술되는 집진유닛(20)을 통해 흡기덕트(12)에 연결되어 흡입력을 제공한다.

집진유닛(20)은 도 4에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 수용공간(15)에 탈착가능하게 결합되어 흡기덕트(12)와 배기덕트(13)를 연통시키면서 흡기덕트(12)로 유입된 먼지나 이물질을 집진하는 구성요소이다. 이러한 집진유닛(20)은 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 사이클론(100) 및 집진통(200)을 포함하여 구성할 수 있다.

사이클론(100)은 도 7에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)로 에어와 함께 유입된 먼지나 이물질을 와류시킴으로써 먼지나 이물질을 중력에 의해 낙하시켜 1차로 분리하고, 에어를 필터링하여 배기덕트(13)로 배기시키는 구성요소이다.

집진통(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 사이클론(100)과 함께 수용공간(15)에 분리가능하게 수용되며, 도 7에 도시된 바와 같이 용기형태로 형성되어 사이클론(100)에서 분리되는 먼지나 이물질을 포집한다.

전술한 사이클론(100)은 예컨대, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 흡기유로(110), 트랩(120), 수직관(130), 배기유로(140) 및 필터(150)를 포함하여 구성할 수 있다.

흡기유로(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)에 분리가능하게 결합되어 먼지나 이물질이 에어와 함께 유입되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 집진통(200)의 내부로 연장된다.

트랩(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 흡기유로(110)에 연통되면서 집진통(200)의 내부에 마련되고, 원통관으로 형성되어 먼지나 이물질을 에어와 함께 내벽을 따라 와류시키면서 집진통(200)으로 낙하시킨다.

이러한 트랩(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 상광하협의 원통관으로 형성됨에 따라 출구쪽의 관경이 좁아지므로 기압차가 형성되어 먼지나 이물질이 원활하게 와류상태로 낙하하면서 집진통(200)으로 분리될 수 있다.

수직관(130)은 도 7에 도시된 바와 같이 트랩(120)의 내벽과 이격상태를 이루면서 트랩(120)의 길이방향으로 설치된다.

이러한 수직관(130)은 후술되는 배기유로(140)를 통해 배기덕트(13)와 트랩(120)을 연통시킴으로써, 배기덕트(13)의 후방에 설치된 흡기팬의 흡입력을 흡기유로(110)에 제공하며, 먼지나 이물질과 함께 트랩(120)을 따라 낙하한 에어를 하단으로 유입하여 상부로 배출한다.

배기유로(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 배기덕트(13)와 분리가능하게 결합되며, 도 7에 도시된 바와 같이 집진통(200)의 내부로 연장되어 수직관(130)의 상부와 배기덕트(13)를 연통시킨다.

필터(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 수직관(130)의 상부에 착탈가능하게 설치되어 수직관(130)에서 배출되는 에어를 필터링하여 배기덕트(13)로 배출시킨다.

즉, 바닥면의 먼지나 이물질은 흡기팬의 흡입력에 의해 흡기덕트(12) 및 흡기유로(110)로 유입되며, 트랩(120)을 따라 와류상태로 낙하하면서 부피나 중량이 무거운 이물질이 집진통(200)으로 포집되고, 먼지나 중량이 가벼운 이물질이 수직관(130)으로 유입되어 필터(150)에 의해 필터링된 후, 깨끗한 에어만이 배기유로(140)를 통해 배기덕트(13)로 배기된다.

한편, 전술한 집진통(200)은 도 6에 도시된 바와 같이 용기본체(210) 및 집진커버(160)로 구성되면서 사이클론(100)과 동일체로 형성될 수 있다.

용기본체(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 전술한 흡기유로(110)와 트랩(120) 및 배기유로(140)와 동일체를 이루면서 상부가 개구된 상태로 형성될 수 있으며, 트랩(120)에서 분리된 먼지나 이물질을 수용한다.

집진커버(160)는 도 6에 도시된 바와 같이 수직관(130)의 상부에 일체적으로 마련되어 용기본체(210)의 테두리를 따라 착탈가능하게 결합되며, 수직관(130)을 트랩(120)의 내부에 이격상태로 배치시키면서 용기본체(210), 흡기유로(110), 트랩(120) 및 배기유로(140)의 상부를 차폐한다.

즉, 사이클론(100)과 용기본체(210)는 동일체로 제작되면서 집진커버(160)에 의해 개폐가능하게 형성되어 제작이 편리함은 물론, 내부의 세척이 용이하다.

이러한 집진커버(160)는 도 7에 도시된 바와 같이 전술한 필터(150)가 설치되면서 수직관(130)의 상부와 배기유로(140)를 소통시키는 필터챔버(150a)가 마련된다.

여기서, 집진커버(160)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 필터챔버(150a)의 상부가 챔버캡(170)에 의해 개폐가능하게 차폐될 수 있다.

챔버캡(170)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 집진커버(160)에 분할구성되어 필터챔버(150a)의 상부를 개폐가능하게 차폐하므로, 필터챔버(150a)에 설치된 필터(150)의 분리나 교환을 허용한다.

즉, 필터(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 수직관(130)의 상단에 착탈가능하게 설치되면서 챔버캡(170)에 의해 배기유로(140)가 개방됨에 따라 교환되거나 세척후 재설치될 수 있다.

한편, 용기본체(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 하부가 배출캡(220)에 의해 개폐가능하게 분할 구성됨에 따라 내부에 포집되어 적재된 먼지나 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 집진통(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 수용공간(15)에 수용되면서 센터링부재(250)에 의해 수용공간(15)에 정위치될 수 있다.

센터링부재(250)는 도 4에 도시된 바와 같이 수용공간(15)에 마련된 센터링돌기(251) 및 도 6에 도시된 바와 같이 배출캡(220)에 홈형태로 마련된 센터링홀더(252)로 구성되어 서로 결합되면서 집진통(200)을 수용공간(15)에 센터링시킨다.

브러시(14)는 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸어내는 부재로써, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)에 회전가능하게 내장되어 일부분이 바닥면에 밀착된 상태로 회전하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸어낸다.

이러한 브러시(14)는 도 8에 도시된 바와 같이 외주면에 다수의 솔(14a)이 마련된 봉형태로 형성되며, 양단부에 마련된 회전축(14b)을 통해 흡기덕트(12)에 결합되어 회전한다.

여기서, 흡기덕트(12)는 도 8에 도시된 바와 같이 회전모터(MT)가 마련되고, 회전모터(MT)에 의해 회전하면서 브러시(14)의 회전축(14b)이 결합되는 미도시된 회전판이 마련됨에 따라 브러시(14)를 회전가능하게 수용한다.

덕트 커넥터(50)는 흡기덕트(12)를 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정하는 구성요소로써, 예컨대 도 8에 도시된 바와 같이 덕트플랜지(51), 승강로드(52) 및 탄성체(53)를 포함하여 구성할 수 있다.

덕트플랜지(51)는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)의 양측에 동일체를 이루면서 돌출형성된다.

승강로드(52)는 도 8에 도시된 바와 같이 볼트형태로 형성되어 덕트플랜지(51)를 관통하면서 로봇본체(10)에 마련된 볼트공(10a)에 체결되면서 흡기덕트(12)를 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정한다.

즉, 승강로드(52)는 도 9에 도시된 바와 같이 덕트플랜지(51)에 끼워져 걸린상태로 일단부가 로봇본체(10)의 볼트공(10a)에 체결됨에 따라 흡기덕트(12)의 수직승강을 안내하며, 헤드(52a)가 덕트플랜지(51)에 걸림에 따라 덕트플랜지(51)의 이탈을 방지한다.

탄성체(53)는 도 8에 도시된 바와 같이 코일스프링으로 구성될 수 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이 승강로드(52)에 끼워진 상태로 승강로드(52)의 헤드(52a)와 덕트플랜지(51)의 사이에 개재된 상태로 탄성력을 제공한다.

즉, 탄성체(53)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 탄성력에 의해 덕트플랜지(51)를 가압하여 흡기덕트(12)를 하강상태로 지지하며, 흡기덕트(12)의 상승에 따라 덕트플랜지(51)를 완충시키면서 상승시킨다.

따라서, 흡기덕트(12)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 바닥면에 밀착된 상태로 주행하며, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 바닥면의 굴곡이나 장애물에 의해 승강로드(52)를 따라 승강하면서 완충상태로 바닥면에 밀착된다.

한편, 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 덕트커버(56)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

덕트커버(56)는 도 5에 도시된 바와 같이 브러시(14)를 노출가능하게 차폐하는 부재로써, 도 8에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)에 걸리는 걸림돌기(56b)를 가지며, 흡기덕트(12)에 마련된 후크홀더(56d)에 결합되는 걸림후크(56c)가 마련되어 흡기덕트(12)에 착탈가능하게 결합된다. 또한, 덕트커버(56)는 길이방향을 따라 노출창(56a)이 마련되어 브러시(14)의 일부분을 노출시키면서 수용공간(12a)을 차폐한다.

다른 한편, 덕트커버(56)는 도 8에 도시된 바와 같이 커버리브(58)가 마련되어 강성이 보강될 수 있다.

커버리브(58)는 도 8에 도시된 바와 같이 노출창(56a)을 분할하는 형태로 덕트커버(56)에 동일체로 마련되어 덕트커버(56)의 강성을 보강하며, 바닥면에 밀착상태로 슬라이드 됨에 따라 노출창(56a)의 단부가 바닥면에 걸리는 것을 방지한다.

그리고, 본 발명의 로봇청소기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 걸레판(30) 및 걸레판 커넥터(40)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

걸레판(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 마련되어 걸레(1)가 탈부착되는 판상의 부재이다.

이러한 걸레판(30)은 미도시된 벨크로테이프나 스냅단추와 같은 결합부재가 마련되어 걸레(1)가 탈착가능하게 부착된다.

걸레판 커넥터(40)는 걸레판(30)을 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정하는 구성요소로써, 예컨대 도 10에 도시된 바와 같이 링크판(41) 및 가이드레일(42)과, 도 4에 도시된 바와 같이 탄성체(43) 및 후크(44)를 포함하여 구성할 수 있다.

링크판(41)은 도 10에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 양측에 일단부가 힌지결합되어 편축회전하며, 도 12에 도시된 바와 같이 타단부에 마련되는 걸림돌기(41a)를 통해 로봇본체(10)에 수평이동가능하게 힌지결합되면서 걸레판(30)을 로봇본체(10)에 연결한다.

이러한 링크판(41)은 도 10에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 하강에 따라 걸레판(30)을 중심으로 접히고, 도 10에 확대 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 상승에 따라 걸레판(30)과 동일평면으로 펴진다.

가이드레일(42)은 도 12에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 장공형태로 마련되어 링크판(41)의 걸림돌기(41a)가 수평이동이 가능하게 힌지결합됨에 따라 걸림돌기(41a)를 회전가능하게 수평이동켜서 링크판(41)의 접힘이나 펴짐을 가이드한다.

즉, 링크판(41)은 도 10에 도시된 바와 같이 걸림돌기(41a)가 가이드레일(42)을 따라 수평이동하면서 회전함에 따라 접히거나 펴지면서 걸레판(30)을 승강시킨다.

탄성체(43)는 걸레판(30)을 가압하여 하강시키는 부재로써, 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 코일스프링으로 구성될 수 있으며, 걸레판(30)과 로봇본체(10)의 사이에 개재된 상태로 걸레판(30)을 탄력적으로 지지한다.

이러한 탄성체(43)는 걸레판(30)에 탄성력을 제공하여 걸레판(30)을 하강시키며, 걸레판(30)을 하강시킨 상태로 탄성지지함으로써 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨다. 따라서, 걸레판(30)은 걸레(1)를 바닥면에 밀착상태로 가압하면서 주행됨에 따라 바닥면을 깨끗이 닦아낼 수 있으며, 바닥면에 요철이나 굴곡이 있는 경우에도 탄성체(43)에 의해 완충되면서 밀착될 수 있다.

후크(44)는 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 수평이동이 가능하게 마련되어 걸레판(30)의 양측에 걸리면서 걸레판(30)을 상승상태로 록킹하는 부재이다.

구체적으로, 후크(44)는 도 11에 도시된 바와 같이 걸레판(30)의 양측에 걸림에 따라 걸레판(30)을 바닥면에서 이격시킨 상태로 록킹하며, 도 11에 확대 도시된 바와 같이 사용자에 의해 수평이동하여 걸레판(30)과 분리되면서 걸레판(30)의 하강을 허용한다. 이때, 걸레판(30)은 후크(44)가 언록킹됨에 따라 탄성체(43)의 탄성력에 의해 하강한다.

한편, 걸레판 커넥터(30)는 도 11에 도시된 바와 같이 승강가이더(45)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

승강가이더(45)는 걸레판(30)의 승강을 수직상태로 가이드하는 구성요소로써, 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 승강슬리브(45a) 및 승강레일(45b)을 포함하여 구성할 수 있다.

승강슬리브(45a)는 도 11에 도시된 바와 같이 걸레판(30)에 수직상태로 돌출되어 걸레판(30)과 함께 승강한다.

승강레일(45b)은 도 11에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 구멍형태로 형성되며, 승강슬리브(45a)가 끼워져서 슬라이드 된다.

즉, 승강슬리브(45a)는 승강레일(45b)에 끼워진 상태로 승강함에 따라 걸레판(30)을 수직방향으로만 승강시킨다.

다른 한편, 걸레판 커넥터(30)는 도 12에 도시된 바와 같이 수납홀더(46)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

수납홀더(46)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 걸레판(30)이 매립상태로 수납되는 구성요소로써, 도 12에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)의 저면에 홈형태로 형성되어 전술한 가이드레일(42)이 양측벽에 형성되며, 걸레판(30)이 상승하여 로봇본체(10)의 저면과 평면을 이루면서 매립된 상태로 수납된다.

그리고, 본 발명의 로봇청소기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 소독유닛(70)을 더 포함하여 구성할 수 있다.

소독유닛(70)은 도 4에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 내장되어 집진유닛(20)의 작동에 따라 먼지나 이물질이 제거된 바닥면에 소독약을 분사하는 구성요소로써, 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이 소독약탱크(71), 분사펌프(73) 및 펌프커넥터(75)를 포함하여 구성할 수 있다.

소독약탱크(71)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 내장되며, 도 13에 도시된 바와 같이 소독캡(71a)에 의해 차폐되면서 소독약을 저장하고, 도 14에 도시된 바와 같이 배출구(71b)가 하단 양측에 마련되어 공급관(73)이 제각기 연결됨에 따라 공급관(73)을 통해 소독약을 양측으로 배출한다.

이러한 소독약탱크(71)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 브래킷(BK)에 설치되면서 후술되는 구동유닛(760)과 함께 로봇본체(10)에 고정된다.

분사펌프(73)는 소독약탱크(71)에 저장된 소독약을 펌핑하여 분사하는 부재로써, 도 14에 도시된 바와 같이 후술되는 회전블록(750)에 설치된 상태로 공급관(73)에 제각기 연결되어 소독약을 공급받는다.

이러한 분사펌프(73)는 예컨대, 압전소자펌프로 구성할 수 있다.

압전소자펌프는 압전소자의 진동에 의해 소독약을 펌핑함으로써 소독약을 미세입자 상태로 분사한다.

즉, 압전소자펌프는 가습기나 세척기 또는 초음파모터에 적용되는 통상의 펌프부재이다. 이러한 압전소자펌프의 세부구성은 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려진 사항이므로 상세한 설명을 생략한다.

이에 따라, 소독약은 압전소자펌프에 의해 미세입자 상태로 분사되므로 바닥면에 균일하게 분사될 수 있다.

펌프커넥터(75)는 분사펌프(73)를 편축회전이 가능하게 로봇본체(10)에 고정하고, 분사펌프(73)를 시소운동하는 형태로 왕복운동시킴으로써 분사펌프(73)에서 분사되는 소독약의 분사반경을 확장시키는 구성요소이다. 예컨대, 펌프커넥터(75)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 회전블록(750) 및 구동유닛(760)을 포함하여 구성할 수 있다.

회전블록(750)은 도 13에 도시된 바와 같이 원형의 블록형태로 형성되면서 분사펌프(73)가 일체적으로 수용되는 홈형태의 수용부(751)가 마련되며, 도 14에 도시된 바와 같이 분사펌프(73)에 연통하는 분사공(753)이 마련되어 분사펌프(73)에서 분사된 소독약을 바닥면으로 배출시킨다.

이러한 회전블록(750)은 도 13에 도시된 바와 같이 중앙에 마련된 회전축(755)에 의해 로봇본체(10)에 회전가능하게 결합되며, 후술되는 구동유닛(760)에 의해 가압되면서 회전축(755)을 중심으로 분사펌프(73)를 회전시킨다.

즉, 분사펌프(73)는 회전블록(750)에 설치된 상태로 회전블록(750)과 함께 회전하면서 소독약을 분사한다.

구동유닛(760)은 회전축(755)을 중심으로 회전블록(750)을 왕복운동시키면서 분사펌프(73)를 왕복운동시키는 구성요소로써, 예컨대 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 회전모터(761), 캠(763) 및 링크(765)를 포함하여 구성할 수 있다.

회전모터(761)는 회전력을 제공하는 부재로, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 로봇본체(10)에 고정되는 브래킷(BK)에 설치되며, 전술한 배터리의 전원에 의해 구동하면서 리모컨과 같은 컨트롤러에 의해 제어된다.

캠(763)은 도 13에 도시된 바와 같이 브래킷(BK)에 회전가능하게 설치되며, 도 14에 도시된 바와 같이 기어트레인(GT)에 의해 회전모터(761)와 연결되어 회전모트(761)의 구동에 따라 회전한다.

링크(765)는 캠(763)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 회전블록(760)을 가압하면서 왕복운동시키는 부재로써, 도 14에 도시된 바와 같이 일단부가 캠(763)의 테두리에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 회전블록(750)의 테두리에 회전가능하게 결합된다.

이러한 링크(765)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 회전모터(761)에 의해 캠(763)이 회전함에 따라 회전축(755)을 중심으로 회전블록(750)을 왕복운동시킨다.

이에 따라, 분사펌프(73)는 회전블록(750)과 함께 회전축(750)을 중심으로 왕복운동하면서 소독약을 분사하므로 바닥면의 소독범위가 확장될 수 있다.

여기서, 회전블록(750)은 링크(765)에 의해 왕복운동하면서 좌우 30도의 범위 내에서 왕복운동 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작동 및 작용을 설명한다.

로봇본체(10)는 미도시된 컨트롤러의 제어에 의해 청소구역의 바닥면을 따라 주행하면서 흡기팬(16)의 작동에 의해 바닥면의 이물질과 먼지를 흡입한다.

이때, 흡기팬(16)은 배기덕트(13)를 통해 진공부압을 제공하면서 도 7에 도시된 바와 같이 배기유로(140), 필터챔버(150a), 수직관(130), 트랩(120) 및 흡기유로(110)를 통해 흡기덕트(12)에 흡입력을 제공하여 먼지나 이물질을 에어와 함께 흡기덕트(12)로 흡입시킨다.

흡기덕트(12)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 탄성체(53)의 탄성력에 의해 덕트플랜지(41)가 가압됨에 따라 하강 상태로 주행하면서 덕트커버(56)에 마련된 투시창(56a)을 통해 이물질을 흡입한다.

이때, 브러시(14)는 도 5에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)의 하강에 의해 바닥면에 밀착된 상태로 회전하면서 바닥에 고착된 먼지나 이물질을 쓸어냄으로써, 먼지나 이물질을 흡기덕트(12)로 유입시킨다.

한편, 흡기덕트(12)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 바닥면에 굴곡이나 장애물이 돌출된 경우, 덕트커버(56)의 커버리브(58)가 바닥면의 굴곡을 따라 슬라이드되므로 덕트플랜지(51)를 통해 승강로드(52)를 따라 상승하면서 주행한다.

이때, 탄성체(53)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 승강로드(52)를 따라 상승하는 덕트플랜지(51)에 의해 압축되면서 흡기덕트(12)의 상승을 완충하며, 덕트플랜지(51)를 탄력적으로 지지하여 흡기덕트(12) 및 브러시(14)를 바닥면에 밀착상태로 주행시킨다.

그리고, 흡기유로(110)는 도 7에 도시된 바와 같이 흡기덕트(12)로 유입된 먼지나 이물질을 트랩(120)으로 안내하며, 트랩(120)은 먼지나 이물질을 에어와 함께 와류시키면서 집진통(200)으로 안내한다.

이때, 중량이 무거운 이물질이나 먼지는 트랩(120)의 내벽을 따라 와류되면서 낙하하여 집진통(200)으로 포집되고, 중량이 가벼운 먼지는 트랩을 따라 낙하한 후 에어와 함께 수직관(130)으로 유입되어 필터(140)에 의해 필터링된다.

그리고, 필터(140)에 의해 먼지가 필터링된 깨끗한 에어는 필터챔버(150a) 및 배기유로(140)를 따라 배기덕트(13)로 배기된다.

한편, 집진통(200)은 내부에 이물질이나 먼지를 제거할 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 사이클론(100)과 함께 로봇본체(10)의 수용공간에서 분리된 후, 도 6에 도시된 바와 같이 용기본체(210)에서 배출캡(220)이 분리됨에 따라 개방되어 내부의 이물질이 제거된다.

다른 한편, 챔버캡(170)은 도 6에 도시된 바와 같이 필터(140)를 교환하거나 세척할 경우 집진커버(160)에서 분리되어 필터챔버(150a)를 개방시키며, 집진커버(160)는 트랩(120)이나 수직관(130) 또는 흡,배기유로(110)(140)를 세척할 경우 도 4에 도시된 바와 같이 집진통(200)에서 분리되어 사이클론(100)의 상부를 개방시킨다.

그리고, 사용자는 청소구역의 바닥면이 예컨대 장판일 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 걸레판(30)을 하강시켜서 걸레(1)에 의한 물걸레청소와 흡기덕트(12)에 의한 진공청소를 병행하여 수행시킨다.

이때, 후크(44)는 도 11에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 양측으로 이동하면서 걸레판(30)의 걸림을 언록킹시키며, 걸레판(30)은 후크(44)가 언록킹됨에 따라 탄성체(43)의 탄성력에 의해 하강하여 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨다.

여기서, 링크판(41)은 걸레판(30)의 하강에 의해 도 10에 도시된 바와 같이 걸림돌기(41a)가 가이드레일(42)을 따라 수평이동하면서 회전하여 걸레판(30)을 중심으로 접히는 형태로 편축회전한다.

이때, 걸레판(30)은 승강슬리브(45a)를 통해 승강레일(45b)을 따라 하강하므로 수직상태로 하강하면서 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨다. 이에 따라, 걸레판(30)은 걸레(1)를 바닥면에 밀착시킨 상태로 로봇본체(10)에 의해 주행하면서 바닥면을 물걸레 청소하며, 바닥면이 굴곡진 경우에도 탄성체(43)의 탄성력에 의해 완충되면서 물걸레 청소를 수행한다.

한편, 사용자는 청소구역의 바닥면이 예컨대 카펫일 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 걸레판(30)을 상승시켜서 수납홀더(46)에 매립상태로 수납한다.

이때, 링크판(41)은 걸레판(30)의 상승에 의해 걸림돌기(41a)가 도 10에 도시된 바와 같이 가이드레일(42)을 따라 이동하면서 수평이동하여 걸레판(30)을 중심으로 펴지며, 후크(44)는 도 11에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 이동하여 걸레판(30)에 걸리면서 걸레판(30)을 상승상태로 록킹한다. 이에 따라, 로봇본체(10)는 걸레판(30)이 바닥면에서 이격된 상태로 주행하면서 흡기덕트(12)를 통해 진공청소만을 수행한다.

그리고, 로봇본체(10)는 소독유닛(70)의 작동에 따라 바닥면에 소독약을 분사하면서 주행한다.

구체적으로, 소독유닛(70)을 구성하는 소독약탱크(71)는 공급관(73)을 통해 분사펌프(32)로 소독약을 공급하며, 분사펌프(32)는 압전소자펌프로 구성됨에 따라 회전블록(750)의 분사공(753)을 통해 소독약을 미세입자 상태로 바닥면에 분사한다.

이때, 회전모터(761)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 컨트롤로 및 배터리에 의해 회전하면서 기어트레인(GT)을 통해 캠(763)을 회전시키며, 캠(763)은 링크(765)를 통해 회전블록(750)을 왕복운동시키면서 회전축(755)을 중심으로 분사펌프(32)를 시소운동시킨다. 이에 따라, 분사펌프(32)는 회전블록(750)과 함께 좌우로 왕복운동하면서 소독약을 바닥면에 분사한다.

그리고, 로봇본체(10)는 설정된 주행프로그램이 완료되면 미도시된 충전스테이션으로 도킹하여 충전단자를 통해 전원을 충전한다.

이상과 같이 본 발명의 로봇청소기는, 흡기덕트(12)를 통해 에어와 함께 유입된 먼지나 이물질이 사이클론(100)에 의해 와류되면서 낙하하여 집진통(200)으로 1차로 포집된 후, 이물질이 분리된 에어가 배기되면서 필터링되므로, 필터링부재(150)의 과부하가 방지됨에 따라 흡입력이 저하되지 않는다.

구체적으로, 사이클론(100)을 구성하는 트랩(120)이 상광하협의 원통관으로 형성됨에 따라 먼지나 이물질이 와류상태로 낙하하면서 기압차가 제공되므로 이물질이 원활하게 집진통(200)으로 포집될 수 있으며, 수직관(130)이 트랩(120)의 내벽과 이격상태를 이루면서 트랩(120)의 길이방향을 따라 설치되므로 이물질이 분리된 에어가 수직관(130)으로 원활하게 유입되어 필터(150)에 의해 필터링될 수 있다.

또한, 집진통(200)이 사이클론(100)을 구성하는 흡기유로(110) 트랩(120) 및 배기유로(140)가 집진통(200)과 함께 동일체를 이루면서 상부가 개구된 용기본체(210)로 구성되어 집진커버(160)에 의해 밀폐됨과 아울러, 수직관(130)이 집진커버(160)에 일체적으로 고정되므로 사이클론(100) 및 집진통(200)의 제작이나 세척이 편리하다.

더욱이, 집진커버(160)에 분리가능하게 마련된 챔버캡(170)에 의해 필터챔버(150a)의 개폐가 가능하므로 필터챔버(150a)에 설치된 필터(150)를 용이하게 분리하여 세척하거나 교환할 수 있다.

덧붙여, 용기본체(210)가 배출캡(220)에 의해 개폐가능하게 구성되므로 용기본체(210)의 내부에 포집된 먼지나 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.

그리고, 흡기덕트(12)가 덕트 커넥터(50)에 의해 로봇본체(10)에 승강가능하게 결합되면서 탄성력이 제공됨에 따라, 흡기덕트(12) 및 브러시(14)가 바닥면의 굴곡이나 장애물에 충돌됨이 없이 승강하면서 완충될 수 있으며, 브러시(14)가 탄성력에 의해 바닥면에 밀착되므로 바닥면을 더욱 깨끗이 쓸어낼 수 있다.

구체적으로, 흡기덕트(12)와 일체를 이루는 덕트플랜지(51)가 승강로드(52)에 의해 관통된 상태로 로봇본체(10)에 결합되므로 흡기덕트(12)가 브러시(14)와 함께 승강로드(52)를 따라 승강할 수 있으며, 덕트플랜지(51)와 승강로드(52)의 헤드(52a) 사이에 탄성체(53)가 개재됨에 따라 흡기덕트(12)가 탄성체(53)에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다.

또한, 덕트커버(56)가 흡기덕트(12)에 결합되면서 브러시(14)를 노출가능하게 차폐함에 따라 브러시(14)의 일부만이 노출창(56a)을 통해 노출되어 바닥면에 밀착되므로 브러시(14)가 보호될 수 있다.

이에 더하여, 덕트커버(56)에 마련된 노출창(56a)이 보강리브(58)에 의해 분할되므로 덕트커버(56)의 강성이 보강될 수 있으며, 특히 보강리브(58)가 바닥면을 따라 슬라이드 되므로 덕트커버(56)가 노출창(56a)의 걸림없이 보강리브(58)를 통해 장애물에 밀착된 상태로 승강할 수 있다.

더욱이, 걸레(1)가 부착되는 걸레판(30)이 걸레판 커넥터(40)에 의해 로봇본체(10)에 승강가능하게 고정됨에 따라 걸레(1)를 바닥면에 밀착시키거나 이격시킬 수 있으므로, 바닥면의 상태에 따라 진공청소와 물걸레청소를 병행하거나 진공청소 또는 물걸레청소만을 선택적으로 수행할 수 있다.

구체적으로, 링크판(41)에 의해 로봇본체(10)에 승강가능하게 연결된 걸레판(30)이 탄성체(43)에 의해 하강한 상태로 탄력적으로 지지됨에 따라 걸레(1)가 바닥면에 밀착되므로 걸레가 바닥면을 더욱 깨끗이 닦을 수 있으며, 걸레판(30)이 상승된 상태로 후크(44)에 의해 록킹되므로 걸레(1)를 바닥면에서 이격시킨 상태로 진공청소만을 수행할 수 있다.

또한, 걸레판(30)이 승강슬리브(45a) 및 승강레일(45b)로 구성된 승강가이더(45)에 의해 가이드되므로 걸레판(30)이 수직상태로 승강할 수 있으며, 이에 따라 걸레판(30)이 수직상승하여 정위치된 상태로 후크(44)에 의해 록킹될 수 있다.

또, 걸레판(30)이 로봇본체(10)에 마련된 수납홀더(46)에 매립상태로 수납되므로 로봇본체(10)의 높이가 낮은 경우에도 걸레판(30)이 승강가능하게 적용될 수 있으며, 로봇본체(10)의 미관이 개선될 수 있다.

그리고, 로봇본체(10)가 바닥면을 능동적으로 주행하면서 흡기덕트(12)를 통해 바닥면의 먼지나 이물질을 제거하는 동시에 소독유닛(70)을 구성하는 분사펌프(73)를 통해 바닥면에 소독약을 분사하므로, 예컨대 병원과 같은 바닥면을 상시적으로 청소와 동시에 소독할 수 있다.

특히, 분사펌프(73)가 펌프커넥터(75)에 의해 편축회전이 가능하게 로봇본체(10)에 설치된 상태로 왕복운동하면서 소독약을 분사하므로, 소독약의 분사반경이 확장되어 바닥면에 소독약이 빈틈없이 분사될 수 있다.

구체적으로, 펌프커넥터(75)를 구성하는 회전블록(750)이 구동유닛(760)에 의해 회전축(755)을 중심으로 왕복운동함에 따라 분사펌프(73)가 원활하게 시소운동하면서 소독약을 분사할 수 있다.

또한, 회전모터(761)에 의한 캠(763)의 회전운동이 링크(765)에 의해 직선운동으로 전환되므로 회전블록(750)이 안정적으로 왕복운동할 수 있다.

그리고, 소독약을 분사하는 분사펌프(73)가 압전소자펌프로 구성됨에 따라 소독약이 미세입자상태로 분사됨에 따라 소독약이 바닥면에 균일하게 분사되므로 바닥면의 소독효과가 향상될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

10 : 로봇본체 11 : 구동륜
12 : 흡기덕트 14 : 브러시
15 : 수용공간 16 : 흡기팬
20 : 집진유닛 30 : 걸레판
40 : 걸레판 커넥터 41 : 링크판
41a : 걸림돌기 42 : 가이드레일
43 : 탄성체 44 : 후크
45 : 승강가이더 45a : 승강슬리브
45b : 승강레일 46 : 수납홀더
70 : 소독유닛 71 : 소독약탱크
72 : 공급관 73 : 분사펌프
75 : 펌프커넥터 100 : 사이클론
110 : 흡기유로 120 : 트랩
130 : 수직관 140 : 배기유로
150 : 필터 150a : 필터챔버
160 : 집진커버 170 : 챔버캡
200 : 집진통 210 : 용기본체
220 : 배출캡 250 : 센터링부재
251 : 센터링돌기 252 : 센터링홀더
750 : 회전블록 755 : 회전축
760 : 구동유닛 761 : 회전모터
763 : 캠 765 : 링크

Claims

주행가능하게 이루어져 바닥면을 따라 주행하고, 저면에 흡기덕트가 마련되어 바닥면의 먼지나 이물질을 에어와 함께 상기 흡기덕트로 흡입하면서 배기덕트가 마련되어 에어를 배기하며, 상기 흡기덕트와 배기덕트를 연통시키는 수용공간을 갖는 로봇본체;
상기 로봇본체에 내장되어 상기 흡기덕트에 흡입력을 제공하는 흡기팬;
상기 로봇본체의 수용공간에 탈착가능하게 결합되어 상기 흡기덕트 및 상기 배기덕트를 연통시키면서 상기 흡기덕트로 에어와 함께 유입되는 먼지나 이물질을 집진하는 집진유닛;
상기 로봇본체의 흡기덕트에 회전가능하게 내장되고, 일부분이 바닥면에 밀착된 상태로 회전하면서 바닥면의 먼지나 이물질을 쓸어내는 브러시; 및
상기 흡기덕트를 상기 로봇본체에 승강가능하게 고정하면서 상기 흡기덕트에 탄성력을 제공하여 상기 브러시를 바닥면에 밀착시키고, 상기 흡기덕트를 바닥면의 굴곡에 따라 상기 브러시와 함께 승강시키면서 완충시키는 덕트 커넥터;를 포함하며,
상기 집진유닛은,
상기 흡기덕트와 일측이 연통하고, 상기 배기덕트와 타측이 연통하며, 상기 흡기덕트로 에어와 함께 유입된 먼지나 이물질을 와류시켜서 중력에 의해 먼지나 이물질을 낙하시켜 분리하면서 상기 배기덕트로 에어를 필터링하여 배기시키는 사이클론; 및
상기 사이클론과 일체를 이루면서 상기 사이클론과 함께 상기 수용공간에 분리가능하게 수용되고, 상기 사이클론에서 낙하하는 먼지나 이물질을 포집하는 용기형태의 집진통;을 포함하는 로봇청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 사이클론은,
상기 흡기덕트와 분리가능하게 연결되고, 상기 집진통의 내부로 연장되는 흡기유로;
상기 집진통의 내부에 마련되어 상기 흡기유로와 연결되고, 상광하협의 원통관으로 형성되어 먼지나 이물질을 에어와 함께 와류상태로 안내하면서 집진통으로 낙하시키는 하부가 개방된 트랩;
상기 트랩의 내벽과 이격상태를 이루면서 수직상태로 설치되고, 상기 트랩의 내벽을 따라 먼지나 이물질과 함께 상기 트랩의 하부로 안내된 에어를 하단으로 유입하여 상부로 배출하는 수직관;
상기 배기덕트와 분리가능하게 결합되고, 상기 집진통의 내부로 연장되어 상기 수직관의 상부와 상기 배기덕트를 연통시키는 배기유로; 및
상기 수직관의 상부에 설치되어 상기 수직관에서 배출되는 에어를 필터링하는 필터;를 포함하는 로봇청소기.
제 2 항에 있어서, 상기 집진통은,
상기 흡기유로, 상기 트랩 및 상기 배기유로가 개구된 상태로 동일체를 이루고, 상기 트랩에서 낙하한 먼지나 이물질이 수용되는 상부가 개구된 용기본체; 및
상기 수직관이 일체적으로 고정된 상태로 상기 용기본체의 상부를 분리가능하게 차폐하면서 상기 흡기유로, 상기 트랩 및 상기 배기유로의 상부를 밀폐하며, 상기 수직관의 상부와 상기 배기유로를 연통시키면서 상기 필터가 설치되는 필터챔버를 제공하는 집진커버;를 포함하는 로봇청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 덕트 커넥터는,
상기 흡기덕트의 양측에 일체적으로 마련되는 덕트플랜지;
상기 덕트플랜지를 관통하면서 상기 로봇본체에 수직상태로 체결되어 상기 덕트플랜지의 수직승강을 안내하며, 상기 덕트플랜지가 걸리는 헤드가 마련된 볼트형태의 승강로드; 및
상기 덕트플랜지에 적층상태로 상기 승강로드에 끼워지고, 상기 승강로드의 헤드와 상기 덕트플랜지의 사이에 개재된 상태로 탄성력을 제공하여 상기 덕트플랜지를 하강시키면서 탄력적으로 지지하는 탄성체;를 포함하는 로봇청소기.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇본체의 저면에 마련되고, 바닥면을 닦는 걸레가 탈착가능하게 부착되는 걸레판; 및
상기 걸레판을 상기 로봇본체의 저면에 승강가능하게 고정하여 걸레를 바닥면에 밀착시키거나 바닥면에서 이격시키는 걸레판 커넥터;를 더 포함하는 로봇청소기.
제 5 항에 있어서, 상기 걸레판 커넥터는,
상기 걸레판의 양측에 제각기 일단부가 힌지결합되고, 상기 로봇본체에 제각기 결합되는 걸림돌기가 타단부에 마련되며, 상기 걸레판을 중심으로 접히거나 펴지면서 상기 걸레판을 승강가능하게 상기 로봇본체에 연결하는 한 쌍의 링크판;
상기 로봇본체의 저면에 마련되어 상기 링크판의 걸림돌기가 수평이동 가능하게 힌지결합되고, 상기 걸림돌기를 회전가능하게 수평이동시키면서 상기 링크판의 접힘이나 펴짐을 가이드하는 장공형태의 가이드레일;
상기 걸레판과 상기 로봇본체의 사이에 개재되고, 상기 걸레판을 탄성력에 의해 가압하여 하강시키면서 상기 걸레판을 탄력적으로 지지하는 탄성체; 및
상기 로봇본체에 마련되어 상기 걸레판이 상승상태로 걸리고, 상기 걸레판을 상승상태로 록킹하거나 상기 걸레판을 언록킹시켜서 하강시키는 후크;를 포함하는 로봇청소기.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇본체에 내장되어 상기 로봇본체와 함께 주행하면서 바닥면에 소독약을 분사하는 소독유닛;을 더 포함하며,
상기 소독유닛은,
상기 로봇본체에 내장되어 상기 소독약이 저장되는 소독약탱크;
상기 소독약탱크에 연결되어 상기 소독약이 공급되면서 상기 소독약을 바닥면으로 분사하는 분사펌프; 및
상기 분사펌프를 편축회전이 가능한 상태로 상기 로봇본체에 고정하고, 상기 분사펌프를 왕복운동시키면서 상기 소독약의 분사반경을 확장시키는 펌프커넥터;를 포함하는 로봇청소기.
제 7 항에 있어서, 상기 펌프커넥터는,
상기 분사펌프가 일체적으로 수용되면서 상기 분사펌프에서 분사된 소독약을 바닥면으로 안내하는 분사공을 가지며, 상기 로봇본체에 회전가능하게 결합되는 회전축이 마련되어 상기 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 분사펌프를 편축회전시키는 원형의 회전블록; 및
상기 회전블록의 일부분을 상기 회전축을 중심으로 왕복운동시키면서 상기 분사펌프를 시소운동시키는 구동유닛;을 포함하는 로봇청소기.
제 8 항에 있어서, 상기 구동유닛은,
상기 로봇본체에 설치되어 회전력을 제공하는 회전모터;
상기 회전모터에 의해 회전하는 캠; 및
상기 캡에 일단부가 회전가능하게 연결되고, 상기 회전블록에 타단부가 회전가능하게 연결되어 상기 캠의 회전운동에 따라 직선운동하면서 상기 회전블록을 가압하여 왕복운동시키는 링크;를 포함하는 로봇청소기.
제 7 항에 있어서, 상기 분사펌프는,
상기 소독약을 압전소자의 진동에 의해 펌핑하면서 상기 소독약을 미세입자 형태로 분사하는 압전소자펌프인 것을 특징으로 하는 로봇청소기.