KR101053084B1 - 얼룩 청소 장치 - Google Patents

Abstract

얼룩 청소 장치는 하우징, 유체 분배 시스템, 교반 시스템, 및 사용자에 의한 관여 없이 표면으로부터 얼룩 및 때를 제거하기 위해 상기 시스템에 대하여 자동적으로 모니터하고 입출력을 제어하는 제어기를 포함한다. 흡입 노즐과 교반 장치는 고정 하우징과 관련하여 청소할 표면 위에서 이동하도록 하우징에 장착된다. 선택적으로, 얼룩 청소 장치는 수동 모드에서 작동될 수 있다.

청소 장치, 하우징, 캐리지, 모터, 밸브 펌프, 유체 분배기, 흡입 노즐,

Description

얼룩 청소 장치{SPOT CLEANING APPARATUS}

본 발명은 추출 청소 장치에 관한 것이다. 한 관점에서, 본 발명은 카펫 및 직물 표면의 얼룩을 청소하기 적합한 추출 청소 장치에 관한 것이다. 다른 관점에서, 본 발명은 개량된 문지름 또는 교반 기구를 구비한 추출 청소 장치에 관한 것이다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 공기 정화기를 구비한 추출 청소 장치에 관한 것이다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 사용자에 의해 무인 작동할 수 있는 카펫 및 바닥용 얼룩 청소기에 관한 것이다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 사용하지 않을 때 장치 하우징내에 수납될 수 있는 코드를 가진 얼룩 청소 장치에 관한 것이다.

1992년 2월 12일 공개된 일본 특허공개공보 평성04-042099는 방사능 물질을 제거하기 위한 고정식 바닥 청소 장치를 개시하고 있다. 이 장치를 작동하기 위하여, 사용자는 수동으로 선택적으로 3개의 전기 스위치를 작동함으로써 진공 모터, 유체 공급 펌프 또는 회전 브러시를 활성화한다.

2001년 12월 6일 공개된 미국 특허출원번호 09/755,724는 청소할 표면을 가로질러 이동가능한 베이스, 베이스에 피벗가능하게 부착된 수직 핸들, 유체 분배 시스템, 회수 시스템 및 교반 시스템을 포함하는 수직 심부 청소 추출 장치를 개시하고 있다. 유체 분배 시스템은 도관을 통해 각각 유체연통하고 있는 세척 유체 탱크, 공급 밸브 및 분사 노즐을 포함하고 있다. 공급 밸브의 작동에 따라, 유체는 분사 노즐을 통해 청소할 표면으로 중력하에서 공급된다. 흡입 노즐은 베이스의 전방 단부에 배치되며 오수 회수 탱크와 유체연통하고 있는 작동 공기 도관을 통하여 액체 추출을 위한 입구를 제공한다. 팬을 구동하는 진공 모터는 작업 공기 기류를 생성하도록 회수 탱크의 하류쪽에 위치된다. 회전 문지름 기구는 흡입 노즐 뒤에 거리를 두고 수평으로 장착된다. 브러시는 진공 모터에 의해 또는 변경적으로 공기 구동식 터빈에 의해 구동되는 벨트를 통하여 회전될 수 있다.

미국특허 제6,446,302는 청소 작업을 위한 제어기와 바닥 상태 감지 장치를 구비한 추출 청소 장치를 개시하고 있다. 제어기는 상태 감지 장치로부터 수신된 신호에 응답하여 가변 제어 청소 시스템에 신호를 보낸다. 상태 감지 장치와 제어기는 수직 심부 청소기에 장착되며 청소기의 이동은 사용자에 의해 발생된 원동력에 의해서 이루어진다.

미국 특허출원번호 10/065,891은 커다란 추출 장치와 유사한 유체 분배 및 회수 시스템을 더욱 작은 구성에 통합한 BISSELL Little Green Clean Machine Model 1400, 1425 또는 1425-1로서 공지된 상업적으로 이용가능한 휴대용 추출 청소 장치를 개시하고 있다.

본 발명에 따라, 얼룩 청소 장치는 세척 유체를 청소할 표면에 공급하기 위한 유체 분배기를 포함하는 유체 공급 시스템, 청소할 표면으로부터 더러워진 세척 유체를 회수하기 위한 흡입 노즐을 포함하는 유체 추출 시스템, 그리고 선택적으로 청소할 표면과 접촉하여 문지르기 위한 문지름 기구를 장착하는 하우징을 포함하고 있다.

한 실시형태에서, 하우징은 청소할 표면에 위치하도록 적합하게 되어 있는 바닥부 및 하우징의 아래쪽의 개구 위에 캐리지 조립체 서포트를 갖고 있다. 캐리지는 하우징에 대하여 병진 이동하도록 캐리지 조립체 서포트에 유체 분배기 및 흡입 노즐을 장착함으로써 흡입 노즐과 유체 분배기가 하우징의 개구에서 청소할 표면에 대하여 측방향으로 이동한다.

바람직하게, 문지름 기구는 유체 분배기 및 흡입 노즐과 함께 이동하도록 캐리지에 장착된다. 바람직하게, 문지름 기구는 브러시이지만 문지름 기구는 또한 천 또는 폼 패드가 될 수 있다. 더욱이, 문지름 기구, 유체 분배기 및 흡입 노즐은 하우징에 대하여 유닛으로 이동한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 흡입 노즐과 문지름 기구를 청소할 표면상에 탄성적으로 가압하기 위해서 탄성 가압 요소가 캐리지와 캐리지 조립체 서포트 사이에 장착된다. 가압 요소의 가압력은 하우징의 무게보다 작다.

본 발명의 한 실시형태에서, 병진 이동은 궤도 이동이다. 이 실시형태에서, 캐리지는 하우징에 대한 유체 분배기 및 흡입 노즐의 이동을 위한 기어 시스템을 포함한다.

다른 실시형태에서, 병진 이동은 직선 이동이다. 또 다른 실시형태에서, 병진 이동은 원 이동이다.

유체 분배기는 다양한 형태를 취할 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 분배기는 하나 이상의 분사 노즐을 포함한다. 변경적으로, 분배기는 이격된 개구를 가진 매니폴드가 될 수 있다.

흡입 노즐은 대체로 길다란 슬롯이지만 다양한 형태를 취할 수 있다. 한 실시형태에서, 흡입 노즐은 L자형이다. 다른 실시형태에서, 흡입 노즐은 T자형이다.

캐리지를 구동하기 위하여 수동 크랭크가 사용될 수 있지만 일반적으로 캐리지는 전기 모터에 의해서 구동된다. 바람직하게, 하우징에 대하여 캐리지를 병진 이동하도록 구동하기 위해서 하우징에 모터가 장착되고 캐리지에 연결된다. 모터를 위한 전원 공급은 하우징에 의해서 실행되고 모터에 전원 공급을 제어하기 위해서 제어기가 하우징 및 모터에 장착된다. 한 실시형태에서, 제어기는 소정의 제1 주기 동안 모터에 전원을 공급하고 소정의 제2 주기 동안 모터에 전원을 중단하도록 프로그램되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 제어기는 카펫과 같은 바닥면의 얼룩을 무인 청소하기 위한 소정의 주기 후에 모터의 작동을 중단하는 타이머를 갖고 있다.

본 발명의 한 실시형태에서, 유체 공급 시스템은 출구 개구를 구비한 제1 유체 탱크 및 출구 개구를 구비한 제2 유체 탱크를 포함하고 있으며, 제1 유체 탱크와 제2 유체 탱크의 출구 개구는 제1 유체 탱크의 제1 유체와 제2 유체 탱크의 제2 유체의 혼합물을 유체 분배기에 공급하도록 연결되어 있다. 제1 유체 탱크와 제2 유체 탱크의 출구 개구는 혼합 밸브를 통하여 연결될 수 있다. 제어기는 하우징에 장착되고 혼합 밸브에 연결되며, 제어기는 혼합 밸브에서 조합되는 제1 유체와 제2 유체의 상대적인 량을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 제어기는 소정의 제1 기간동안 유체 분배기에 소정 농도의 제1 유체 및 제2 유체를 공급하고 린스 사이클을 위한 소정의 제2 기간 동안 제2 유체를 공급하기 위하여 혼합 밸브를 제어하도록 프로그램될 수 있다. 또한 유체 공급 시스템은 혼합 밸브와 유체 분배기 사이에 제어가능한 유동 밸브 또는 제어가능한 펌프를 더 포함할 수 있고, 제어기는 혼합 밸브로부터 유체 분배기에 유체 유동을 제어하도록 제어가능한 유동 밸브 또는 제어가능한 펌프에 연결된다. 제어기는 소정의 제3 주기 동안 유동 제어 밸브를 개방하도록 또는 펌프를 작동하도록, 그리고 소정의 제4 주기 동안 유동 제어 밸브를 폐쇄하도록 또는 펌프의 작동을 중단하도록 프로그램될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 유체 추출 시스템은 하우징 아래쪽의 개구 바로 아래 이외의 표면으로부터 유체를 추출하기 위해서 한 단부는 하우징에 연결되고 다른 단부는 표면 청소 도구에 연결되는 호스를 더 포함하고 있다. 추가적으로, 유체 공급 시스템은 하우징 아래쪽의 개구 바로 아래 이외의 영역에 유체를 공급하기 위해서 호스와 결합되고 표면 청소 도구에 연결되는 유체 공급 도관을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서, 코드 랩 요소는 컴팩트한 형태로 전기 코드를 감기 위한 확장 위치와 코드 랩 요소를 감추기 위한 수납 위치 사이에서 이동할 수 있게 하우징에 장착된다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 이온 발생기가 하우징에 장착된다.

본 발명의 중요한 관점에 따르면 얼룩 청소기는 무인 모드에서 사용되거나 또는 선택적으로 수동 모드에서 사용될 수 있다. 사용자는 청소할 표면, 예를 들면 카펫 또는 겉천을 단 표면의 더러워진 부분을 확인하고, 필요한 세척 유체를 얼룩 청소기에 충전하고, 얼룩 위에 얼룩 청소기를 위치시키고, 얼룩 청소기를 작동한다. 사용자에 의한 더 이상의 간섭없이 얼룩 청소기는 청소할 표면의 상태를 검출하고, 적합한 세척 유체를 적용하고, 필요에 따라 얼룩진 부분을 교반하고, 표면으로부터 잉여 세척 유체를 흡입하고, 청소 상태에 관하여 외부적인 상황 표시를 제공한다. 사용자는 편리한 때에 얼룩 청소기로 돌아와서 청소할 표면으로부터 얼룩 청소기를 제거하고, 청소 과정 동안 회수된 잉여 유체를 수동으로 비운다.

도 1 은 본 발명에 따른 무인 얼룩 청소 장치의 상부 사시도.

도 2 는 도 1에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 바닥 사시도.

도 3 은 유체 분배 시스템을 도시하고 도 1의 3-3 선을 따라 취한 개략적인 단면도.

도 4 는 유체 회수 시스템은 도시하고 도 1의 4-4 선을 따라 취한 개략적인 단면도.

도 5 는 상부 엔클로저의 일부가 파단된 도 1에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 분해도.

도 6 은 진동 플래튼을 구비한 본 발명에 따른 무인 얼룩 청소 장치의 제2 실시예의 도 5와 유사한 분해도.

도 7 은 도 6의 7-7 선을 따라 취한 진동 플래튼의 단면도.

도 8 은 도 6에 도시된 진동 플래튼의 부분저면도.

도 9 는 본 발명에 따른 무인 얼룩 청소 장치의 제3 실시예의 분해도.

도 10 은 도 9에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 노즐 브러시 조립체의 분해도.

도 11 은 도 10의 11-11 선을 따라 취한 부분단면도.

도 12 는 도 10의 12-12 선을 따라 취한 부분단면도.

도 13 은 도 9에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 저면도.

도 14 는 본 발명에 따른 무인 얼룩 청소 장치의 제6 실시예의 후방 사시도.

도 15 는 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 전방 사시도.

도 16 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 분해도.

도 17 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 바닥 하우징의 사시도.

도 18 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 코드 랩의 사시도.

도 19 는 도 18의 19-19 선을 따라 취한 코드 랩의 단면도.

도 20 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 청소 탱크 조립체의 분해도.

도 21 은 도 20에 도시된 청소 탱크 조립체에서 캡 조립체의 사시도.

도 22 는 펌프 조립체를 잘 볼 수 있도록 상부 하우징이 제거된 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 사시도.

도 23 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 회수 탱크 조립체의 분해도.

도 24 는 도 23의 24-24 선을 따라 취한 회수 탱크 조립체의 단면도.

도 25 는 도 16에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 캐리지 조립체의 사시도.

도 26 은 도 25에 도시된 캐리지 조립체의 분해도.

도 27 은 도 25에 도시된 캐리지 조립체의 저면도.

도 28 은 도 27의 28-28 선을 따라 취한 캐리지 조립체의 단면도.

도 29 는 도 27의 29-29 선을 따라 취한 캐리지 조립체의 단면도.

도 30 은 도 25에 도시된 캐리지 조립체의 바닥 사시도.

도 31 은 도 30에 도시된 캐리지 조립체를 위한 선택적인 흡입 노즐의 사시도.

도 32 는 도 15의 32-32 선을 따라 취한 무인 얼룩 청소 장치의 단면도.

도 33 은 도 14에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 논리 회로의 개략도.

도 34 는 도 15에 도시된 무인 얼룩 청소 장치의 동력 구성요소에 대한 드웰 타임의 예시적인 그래프.

도면 특히 도 1 내지 5를 참조하면, 무인 얼룩 청소 장치(10)는 엔클로저(12), 하우징(14), 유체 분배 시스템(11), 유체 회수 시스템(17), 교반 시스템(19), 구동 래크 조립체(21), 바닥 상태 센서(23), 동력 분배 시스템을 포함한다. 엔클로저(12)의 적어도 일부는 바람직하게 투명한 재료로 만들어지므로 사용자는 청소할 표면을 볼 수 있다. U자형 핸들(13)은 엔클로저(12)의 마주하는 측벽에 회전가능하게 부착된다. 핸들(13)은 충분히 크기로 되어 있으므로 핸들(13)이 수직 위치에 있을 때 엔클로저(12)의 상부 표면과 핸들(13)의 바닥면 사이에 공간이 형성된다. 게다가, 핸들(13)이 수평 위치로 회전될 때 얼룩 청소 장치(10)의 상부 표면이 방해되지 않도록 핸들(13)이 형성되어 있다. 래크 서포트 구조물(16)이 하우징(14)의 상부 표면에 장착되어 있다. 하우징(14)은 엔클로저(12)의 바닥에 장착되어 있는 전체적으로 플레이트 형태의 구조물을 포함하고 청소할 표면에 얼룩 청소 장치(10)의 내부 구성요소의 직접적인 접근을 용이하게 하는 청소 구멍(18)을 형성한다. 하우징(14)의 바닥면에는 복수의 원통형 그리퍼(15)가 배치되어 있다. 변경적으로, 그리퍼(15)는 일반적으로 알려져 있는 후크의 후크부와 로프 고정 시스템 또는 얼룩 청소 장치(10)와 청소할 표면 사이에서의 이동을 최소화하기 위하여 카펫과 하우징(14) 사이의 마찰을 증가시키고 하우징(14)과 청소할 표면 사이의 상대 이동을 최소화하는 다른 장치로 대체될 수 있다.

유체 분배 시스템(11)은 엔클로저(12)의 상부에 회전가능하게 장착된 제1 유체 탱크(20)를 포함한다. 또한 제2 유체 탱크(22)는 엔클로저(12)의 상부 표면에 제1 유체 탱크(20)와 인접하여 회전가능하게 장착된다. 제1 캡(24)은 제1 유체 탱크(20)의 개구와 밀봉적으로 결합한다. 제2 캡(26)은 제2 유체 탱크(22)의 개구와 밀봉적으로 결합한다. 캡(24, 26)은 각각의 탱크(20, 22)를 배출시키는 작은 구멍을 갖고 있다. 회수 탱크(28)는 제1 유체 탱크(20)와 제2 유체 탱크(22)에 인접한 엔클로저(12)의 상부 표면에 제거가능하게 장착된다. 회수 탱크 캡(30)은 회수 탱크(28)의 개구와 밀봉적으로 결합한다. 엔클로저(12)의 외부 표면상의 전원 스위치(32)는 사용자가 직접적으로 조작할 수 있다. 도 2를 참조하면, 분배 매니폴드 (34)는 청소 구멍(18)내에 위치된다. 문지름 기구(36)는 분배 매니폴드(34)와 평행으로 장착된다. 흡입 노즐(38)은 문지름 기구(36)에 인접하여 배치된다. 분배 매니폴드(34), 문지름 기구(36) 및 흡입 노즐(38)은 래크 서포트 구조물(16)에 장착되고 청소 구멍(18)내에서 측방향으로 이동가능하다.

도 3 및 5를 참조하면, 유체 분배 시스템(11)은 제1 탱크(20)의 출구 개구내에 배치된 제1 출구 밸브(42)를 더 포함한다. 제1 유체 탱크(20)가 얼룩 청소 장치(10)로부터 제거될 때 제1 출구 밸브(42)는 폐쇄 위치로 스프링 가압된다. 엔클로저에 결합된 돌출부는 제1 출구 밸브(42)와 정렬되며 맞물림에 따라 제1 도관(44)과 유체 연통하는 개구를 생성하도록 스프링력을 극복한다. 적합한 출구 밸브의 예는 참고로 본 명세서에 통합된 미국특허 제6,467,122에 개시되어 있다. 제1 도관(44)은 혼합 밸브 솔레노이드(46)내로 제1 입구와 유체 연통한다. 제2 출구 밸브(48)는 제1 유체 탱크(20)에 대하여 앞서 설명한 것과 유사한 방식으로 제2 유체 탱크(22)의 출구에 위치된다. 제2 출구 밸브(48)는 제2 도관(50)과 유체 연통한다. 또한, 제2 도관(50)은 혼합 밸브 솔레노이드(46)에 제2 입구와 유체 연통한다. 혼합 밸브 솔레노이드(46)는 전기적으로 작동되며 제1 유체 탱크(20)와 제2 유체 탱크(22)로부터 혼합 유체의 유동을 변화시킬 수 있다. 단일 혼합 밸브 출구(52)는 제1 유체 탱크(20)와 제2 유체 탱크(22)로부터 혼합된 유체가 혼합 밸브 솔레노이드(46)를 빠져나가도록 허용한다. 적합한 혼합 밸브의 예는 여기에 참조로 통합된 미국특허 제6,131,237에 개시되어 있다. 혼합 밸브 출구(52)는 유체 솔레노이드 밸브(54)와 유체 연통한다. 유체 솔레노이드 밸브(54)는 유체 공급 도관(56)을 개폐하도록 전기적으로 제어된다. 유체 공급 도관(56)은 분배 매니폴드(34)와 유체 연통한다. 분배 매니폴드(34)는 바람직하게 그 하부 표면을 따라 복수의 구멍(58)을 포함하고 있다. 변경적으로, 분배 매니폴드(34)는 분사 노즐이 될 수 있다. 유체 탱크(20, 22)의 크기 및 수는 변경될 수 있다. 게다가, 유체 탱크(20, 22)은 참조로 여기에 통합된 미국특허 제6,446,302호에 상세하게 설명된 바와 같은 가요성의 접을 수 있는 주머니가 될 수 있다. 제한되는 것은 아니지만 세제, 산화제, 살균제, 살비제, 방향제, 보호제 그리고 물과 같은 다른 유체를 포함하는 복수의 화학적인 조성물이 유체 탱크(20, 22)에 저장될 수 있다.

변경적으로, 유체를 압력하에서 분배 매니폴드(34)로 제공하기 위하여 펌프가 사용될 수 있다. 이러한 하나의 예는 앞에서 참조한 미국특허 제6,446,302호에 나타나 있다.

또 다른 변경 실시예에서, 유체 탱크(20, 22)는 에어로졸 추진제로 가압될 수 있다. 유체는 앞서 설명한 유체 솔레노이드 밸브(54) 또는 다른 공급 시스템을 통하여 분배될 수 있다. 선택적으로, 청소할 표면에 도달하기 전에 비등 온도보다 낮은 온도로 유체를 가열하기 위하여 유체 분배 시스템내에 히터가 통합될 수 있다. 이러한 하나의 예는 참조로 여기에 통합된 미국특허 제6,131,237호에 나타나 있다.

도 4 및 5를 참조하면, 유체 회수 시스템(17)은 흡입 노즐(38)을 더 포함한다. 흡입 노즐(38)은 청소할 표면에 근접한 곳에 상대적으로 좁은 폭의 구멍을 갖고 있다. 흡입 노즐(38)의 출구는 가요성 흡입 도관(60)과 유체 연통한다. 가요 성 흡입 도관(60)은 입구 수직관(62)과 유체 연통한다. 입구 수직관(62)은 회수 탱크(28)내로 뻗어 있다. 회수 탱크(28)가 엔클로저(12)의 상부에 장착될 때 유체 연통이 달성되도록 개스킷 조립체는 흡입 도관(60)에 입구 수직관(62)을 밀봉한다. 회수 탱크(28)가 엔클로저(12)에 장착될 때 유체 연통이 달성되도록 출구 수직관(64)은 입구 수직관(62)에 대하여 상술한 것과 유사한 밀봉 개스킷 조립체로 회수 탱크(28)내에 장착된다. 변경적으로, 회수 탱크(28)를 통한 공기 입구 및 출구는 여기에 참조로 통합된 미국특허 출원번호 10/065,891에 개시되고 상업적으로 이용가능한 BISSELL Little Green Clean Machine Model 1400, Model 1425 또는 Model 1425-1 휴대용 추출 청소기에 도시된 것으로 구성될 수 있다. 입구 및 출구를 구비한 팬 하우징은 엔클로저(12)내에 장착된다. 팬(66)은 팬 하우징내에 회전가능하게 장착된다. 팬(66)의 입구는 출구 수직관(64)의 출구와 유체 연통한다. 팬 모터(68)는 팬(66)과 연결된다. 제1 실시예에서, 모터(68)는 바람직하게 전기 모터이다. 전원이 팬 모터(68)에 공급될 때, 팬 모터(68)는 팬(66)을 회전시키는 샤프트를 돌린다. 팬(66)이 회전할 때, 팬(66)과 팬 하우징을 통하여 기류가 발생된다. 배출 구멍(70)은 엔클로저(12)의 외부 표면에 배치되고 팬 입구(66)와 유체 연통한다.

교반 시스템(19)은 문지름 도구(36)를 포함한다. 제1 실시예에서, 문지름 도구(36)는 청소할 표면에 대해 수평 위치에 장착된 브러시 롤이다. 브러시 액슬(72)은 문지름 도구(36)의 중심축선에 배치되고 문지름 도구(36)의 양 단부로부터 뻗어 있다. 브러시 구동 벨트(74)는 브러시 액슬(72)의 외부 표면상에 걸려있다. 브러시 모터(76)는 문지름 도구(36)에 근접하여 엔클로저(12)내에 배치된다. 모터 샤프트(78)는 브러시 모터(76)로부터 뻗어 있고 브러시 액슬(72)과 수직 정렬되어 있다. 구동 벨트(74)는 모터 샤프트(78) 및 브러시 액슬(72) 모두와 작동하도록 연결되어 있다. 선택적으로, 모터 샤프트(78) 및 브러시 액슬(72)상에서 구동 벨트(74)의 위치를 유지하기 위하여 모터 샤프트(78) 및 브러시 액슬(72) 모두에 풀리가 고정 부착될 수 있다. 제1 실시예에서, 브러시 구동 모터(76)는 바람직하게 전기 모터이다. 브러시 모터(76)에 전원을 공급하면 브러시 모터(76)에 전류가 흘러서 샤프트(78), 벨트(74), 액슬(72) 및 문지름 도구(36)를 회전시킨다. 제2 실시예에서, 브러시 모터(76)는 팬(66)에 의해 생성된 진공에 의해 구동되는 공기 터빈 모터가 될 수 있다.

도 5를 참조하면, 래크 구동 조립체(21)는 래크 서포트 구조물(16)과 구동 래크(80)를 포함한다. 마주하는 브러시 슬롯(82)은 래크 서포트 구조물(16)의 한 쌍의 마주하는 측벽을 통하여 뻗어서 문지름 도구(36)가 주행하는 트랙을 제공한다. 보다 상세하게, 브러시 액슬(72)은 브러시 슬롯(82)과 일치한다. 구동 스크루 베어링(84)은 래크 서포트 구조물(16)의 다른 쌍의 마주하는 측벽에 배치된다. 래크 구동 모터 서포트(86)는 구동 스크루 베어링(84)중의 하나 바로 위에 배치된다. 구동 래크(80)는 흡입 노즐(38)에 견고하게 부착된 흡입 노즐 서포트(88)를 포함하는 전체적으로 U자형 구조이다. 구동 래크(80)는 흡입 노즐 서포트(88) 반대쪽 측면에 배치된 스프레이 바 서포트(90)를 더 포함한다. U자형 구동 래크(80)의 한 단부는 한 쌍의 구멍을 포함한다. 브러시 구동 샤프트 베어링(92)인 상부 구멍은 브러시 액슬 베어링(94)인 하부 구멍 바로 위에 배치된다. 모터 샤프트(78)는 브러시 구동 샤프트 베어링(92)을 통하여 돌출한다. 액슬(72)은 브러시 액슬 베어링(94)을 통하여 돌출한다. 구동 스크루 나사식 구멍(96)은 구동 래크(80)의 중심선에 배치된다. 구동 스크루 나사식 구멍(96)의 수나사부는 구동 스크루(40)의 암나사부와 일치한다. 구동 스크루(40)는 축선방향으로 진행하기 위해 나사식 구멍(96) 내에 들어간다. 구동 스크루 모터(98)는 래크 구동 모터 서포트(86)에 위치된다. 구동 스크루(40)의 한 단부는 구동 스크루 베어링(84)을 통하여 돌출한다. 구동 스크루 모터 샤프트(100)는 구동 스크루 모터(98)의 중심선으로부터 뻗어 있다. 구동 스크루 샤프트(100)는 구동 스크루(40)와 수직 정렬한다. 구동 스크루 벨트(102)는 구동 스크루 샤프트(100) 및 구동 스크루(40)와 연결된다. 제1 실시예에서, 구동 스크루 모터(98)는 전기 모터이다. 구동 스크루 모터(98)는 전원 공급시 회전하여 샤프트(100)를 회전하게 하고, 벨트(102)가 돌아가게 하며 그 다음에 구동 스크루(40)가 회전하게 한다. 구동 스크루(40)가 회전할 때, 구동 래크(80)는 구동 스크루(40)의 나사부와 나사식 구멍(96) 사이의 간섭 때문에 구동 스크루(40)의 길이를 따라 이동하게 된다. 구동 래크(80)가 한 방향에서 이동 끝 지점에 도달할 때, 구동 래크의 자동 역전이 일어나도록 구동 스크루(40) 단부의 암나사부는 중단되고 구동 래크(80)는 반대 방향으로 구동 스크루(40)의 길이를 따라 진행한다. 유사한 역전 스크루 나사부 설계가 구동 스크루(50)의 양 단부에 통합되어 있으므로 전원이 구동 모터(98)에 공급되는 한 구동 래크(80)는 구동 스크루(40)의 길이를 따라 전후로 연속적으로 작동한다. 변경적으로, 제어기(106)가 래크 구동 모터(98)의 극성을 역전시켜 래크(80)가 방향을 역전시키도록 한다. 분배 매니폴드(34), 문지름 도구(36) 및 흡입 노즐(38)은 또한 구동 래크(80)와 관련하여 이동한다.

제2 실시예에서, 래크 구동 조립체(21)는 구동 래크(80)에 장착된 가역 모터를 포함하고 모터 샤프트에 고정으로 부착된 스퍼 기어를 더 포함한다. 래크 서포트 구조물은 모터의 스퍼 기어와 대응하는 상부 벽의 기어 래크를 포함한다. 제어기(106)는 가역 모터에 전기적인 출력을 보내고, 이것은 래크 구동 조립체가 래크 서포트 구조물을 가로질러 전후 방식으로 이동하게 한다. 또 다른 실시예에서, 기어 래크는 래크 서포트 구조물의 두개의 마주하는 측면의 상부 표면에 형성된다. 제2 스퍼 기어는 가역 모터와 반대쪽의 래크 서포트 구조물의 측면에 회전가능하게 부착된다.

도 2 및 5를 참조하면, 복수의 바닥 상태 센서(23)는 래크 서포트 구조물(16)의 내부 벽에 배치된다. 바닥 상태 센서(23)는 청소 구멍(18)내의 전체 면적을 효과적으로 스캔하고 색상 변화를 감지함으로써 청소할 표면의 상대적인 오염도를 측정하도록 위치된다. 제어기(106)는 엔클로저(12)와 하우징(14) 사이에 배치된다. 제어기(106)는 공지된 연산 처리 및 전자 구성요소가 장착되는 공지된 인쇄회로기판을 포함한다. 배터리(108)가 또한 엔클로저(12)와 하우징(14) 사이의 캐비티에 배치된다. 스위치(32)는 배터리(108)로부터의 전원을 선택적으로 제어한다. 스위치(32)가 온 상태일 때, 제어기(106)에 전원이 흐른다. 제어기(106)는 다양한 상태 센서(205)로부터 입력을 받고 흡입 모터(68), 브러시 구동 모터(46), 구동 스크루 모터(98), 유체 솔레노이드 밸브(54) 또는 홉합 밸브 솔레노이드(46)의 조합에 적합한 출력을 제공한다. 청소 구멍(18)내의 전체 면적이 모니터되도록 바닥 상태 센서(23)가 장착된다. 각각의 센서(23)는 청소할 표면의 상태에 대한 신호를 처리용 제어기(106)에 제공한다. 제어기 및 바닥 상태 센서의 이러한 예의 하나가 앞서 참조된 바와 같이 2002년 9월 10일 공표된 미국특허 제6.446.302에 개시되어 있다. 변경적으로, 제어기는 공지된 세탁기 타이밍 회로의 형태에 미리 시간설정된 프로그램을 이용할 수 있다. 변경 실시예에서, 제어기 출력 신호는 엔클로저의 외부에 장착된 복수의 시각적인 또는 청각적인 지시기에 발송된다. 지시기는 LED(Light Emitting Diodes) 또는 신호 톤 발생기를 포함할 수 있다. 지시기는 낮은 유체, 현재의 청소 사이클 단계 등과 같은 정보를 전달할 수 있다.

배터리(108)는 알카라인 또는 재충전가능한 니켈 카드뮴, 니켈 메탈 하이드리드 또는 리튬 메탈 하이드리드를 포함하는 어떠한 공지된 배터리가 될 수 있다. 재충전가능한 배터리가 사용될 때, 일반적으로 이용가능한 설비 전압을 배터리(108)에 적합한 수준으로 변환하기 위하여 공지된 재충전 회로가 사용된다. 변압기에 연결된 충전 플러그는 수동으로 또는 자동적으로 배터리에(108)에 연결된 대응하는 잭에 부착되어 회로를 완성하고 배터리가 충전되도록 허용한다. 이러한 재충전 회로의 예는 GoVac의 제품명으로 BISSELL Homecare에 의해 판매되는 상업적으로 이용가능한 재충전가능한 스틱 진공 청소기 또는 여기에 참조로 통합된 미국특허 제6,345,411에 개시된 것에서 볼 수 있다. 변경 실시예에서, 재충전가능한 배터리는 생략되고 설비 출구에 직접 배선이 공급된다. 이 구성에서는, 설비로부터 제어기까지 전원을 제어하기 위하여 온/오프 스위치(32)가 사용된다.

작동시에, 전원 회로를 작동하기 위하여 사용자는 무인 얼룩 청소 장치(10)를 설비 전원에 연결한다. 일단 배터리(108)에 대한 완전 충전에 도달되면, 사용자는 무인 얼룩 청소 장치(10)로부터 충전 회로를 제거한다. 일반적으로, 사용자는 깨끗한 물 또는 다른 적합한 수성 조성물로 제1 유체 탱크(20)를 채우고 다른 종류의 세제, 보호제, 살비제 또는 청소할 표면에 바람직한 다른 것으로 다른 유체 탱크를 채운다. 사용자는 시각적으로 청소할 표면을 조사하고 청소가 필요한 특정 위치를 결정한다. 사용자는 무인 얼룩 청소 장치(10)를 청소할 얼룩 위에 위치시킨다. 구멍(18)의 둘레 안에 들어가는 얼룩에 대해서는, 일회 사용으로 충분하다. 구멍(18)의 둘레보다 큰 얼룩에 대해서는, 각각의 계속적인 청소를 위해 필요한 위치로 장치(10)를 이동함으로써 이하에 설명되는 단계가 반복되어야 한다. 일단 적절히 위치결정되면, 온/오프 스위치(32)가 작동되고 제어기(106)에 전원이 공급된다. 일반적으로, 구동 래크 조립체(80)가 청소할 표면 위를 몇 회 통과하는 한편 상태 센서(104)가 청소할 표면의 상태를 모니터한다. 청소할 바닥의 상태에 의존하여, 제어기는 다양한 구동 구성요소에 신호를 발생시킨다. 대표적인 시이퀀스는 다음과 같다: 제1 유체 탱크(20)의 깨끗한 물과 다른 유체 탱크에 포함된 세제 또는 다른 부수적인 유체의 적절한 혼합물을 제공하도록 혼합 밸브 솔레노이드(46)가 조정되고, 혼합된 유체가 중력하에서 분배 매니폴드(34)에 유동시키기 위하여 유체 솔레노이드 밸브(54)가 개방되고, 그 다음에 유체 바가 청소할 구역 위를 지나갈 때 분배 매니폴드(34)의 바닥의 구멍으로부터 혼합된 유체가 떨어진다. 일단 충분한 유체가 바닥에 놓여 있다는 것을 바닥 상태 센서(104)가 감지하면(또는 소정 시간설정 사이클의 끝이 완료되면), 유체 솔레노이드 밸브(54)는 차단되고 따라서 청소할 표면으로 유체가 유동하는 것을 방지한다. 그 다음에 제어기(106)는 문지름 기구(36)를 회전시키도록 브러시 모터(76)에 구동 신호를 보낸다. 이제 문지름 기구(36)가 회전하는 상태에서 구동 래크 조립체(80)는 청소할 얼룩 위를 계속해서 지나간다. 일단 상태 센서(104)가 청소할 표면의 충분한 교반을 감지하면, 브러시 모터(76)로의 신호가 제거되어 문지름 기구(36)가 회전하는 것을 중지하게 한다. 다시, 상태 센서(104)에 의해 전달되는 신호에 따라, 그 다음에 제어기(106)는 흡입 모터(68)에 출력 신호를 보낸다. 흡입 모터(68)가 회전할 때, 팬은 도 4에 화살표로 표시된 바와 같이 기류를 발생시킨다. 청소할 표면 및 흡입 노즐 부근의 떨어진 부스러기 및 액체는 청소할 표면으로부터 올려지고, 입구 수직관(62)을 통하여 흡인 도관(60)을 통해서 운반되고, 회수 탱크(28)의 내부에 퇴적된다. 공기, 부스러기, 액체의 분리는 회수 탱크(28)의 내부에서 일어난다. 무거운 고체 및 액체는 회수 탱크(28)의 바닥으로 떨어진다. 그 다음에 작동 공기가 출구 수직관(64)내로 그리고 팬(66) 입구 내로 빼내진다. 다음에 작동 공기는 팬(66)을 통과하고 배출 구멍(70)을 통하여 배출된다. 상태 센서(104) 및 제어기(106)는 청소할 표면의 상태를 계속적으로 평가하고 필요에 따라 다양한 구동 구성요소에 선택적으로 신호를 보낸다. 일단 소정 수준의 청결함이 달성되면(또는 미리 시간설정된 청소 사이클이 종료되면), 모든 구동 구성요소에 대한 전원이 제거되고 무인 얼룩 청소 장치는 유휴 모드로 복귀한다. 무인 얼룩 청소 장치(10)에 대한 복귀시에, 사용자는 전기 스위치(32)를 끄고, 따라서 제어기에 대한 모든 전원을 제거한다. 사용자는 엔클로저(12)로부터 회수 탱크를 분리하고 회수 탱크(28)로부터의 부스러기는 적절한 처분 용기에 버린다. 마찬가지로, 제1 유체 탱크(20) 및 다른 유체 탱크의 사용되지 않는 또는 잉여 유체는 필요에 따라 처분되거나 또는 나중에 사용하기 위해 탱크에 저장될 수 있다. 무인 얼룩 청소 장치(10)는 배터리(108)에 전원을 보충하기 위하여 충전 회로에 다시 부착된다.

도 6, 7 및 8을 참조하면, 제3 실시예에서 교반 시스템(19)은 천공된 진동 플래튼이 될 수 있다. 플레이트(71)는 상부 표면(73), 바닥면(75), 청소 구멍(18)내에서 청소할 표면과 천공 구조를 통하여 일정한 접촉을 생성하는 복수의 구멍(77)을 포함한다. 도 8을 참조하면, 구멍(77)은 동심으로 배향된 바닥면(75)의 큰 개구(81) 및 상부 표면(73)의 작은 개구(79)를 포함한다. 도 7을 참조하면, 동심의 개구(73, 75)는 플레이트(71)를 통하여 벌지 형태 개구(77)를 생성하도록 아치형 벽에 의해 결합된다. 큰 개구(81)는 청소할 표면과 직접 접촉시에 바닥면(75)를 최소화하고 큰 개구(81)의 표면적을 최대화하기 위하여 서로 직접 인접하여 배치된다. 따라서, 개구(77)는 플레이트(71)를 가로질러 이격된 복수의 작은 흡입 노즐을 생성한다. 수직 서포트 로드(83)는 플레이트(71)의 상부 표면(73)의 4개의 코너에서 상부 표면(73)에 고정으로 부착된다. 각각의 수직 서포트 로드(83)는 래크 서포트 구조물(16)의 상부 내부 벽에 부착된 서포트 브래킷(87)을 통하여 형성된 가이드 구멍(85)에 대응한다. 수직 서포트 로드(83)중 3개는 래크 서포트 구조물(16)에 플레이트(71)를 이동가능하게 고정하는 유지 캡(89)으로 커버된다. 제4 서포트 로드(83)는 트랜스미션(91)에 고정으로 부착된다. 트랜스미션(91)은 모터 샤프트에 이동가능하게 부착되고, 샤프트는 차례로 플레이트 모터(93)에 부착된다. 플레이트 모터(93)는 래크 서포트 구조물(16)의 상부 표면에 고정으로 부착된다. 트랜스미션은 플레이트(71)에 의해 모터 샤프트의 회전 운동을 측방향 운동으로 변환한다. 고주파 진동은 플레이트(71)를 통하여 청소할 표면에 전달되고 결과적으로 표면으로부터 부스러기를 분리시킨다. 그 다음에 떨어진 부스러기는 플레이트(71) 위에 흡입을 생성하고 상술한 벌지 형태 구멍(73)을 통하여 유체 회수 시스템에 의해 제거된다. 실시예에서, 고주파 진동은 초음파이다.

제4 실시예에서, 교반 시스템(19)은 여기에 참조로 통합된 미국특허 제3,609,787에 개시된 바와 같이 특정 주파수로 청소할 표면에 음파를 향하게 함으로써 부스러기를 제거하는 음파 시스템이다. 음파는 청소할 표면으로부터 부스러기를 분리하는 진동을 생성한다. 떨어진 부스러기는 상술한 바와 같이 제거될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제5 실시예에서 무인 얼룩 청소기(200)는 엔클로저(202), 베이스(204), 유체 분배 시스템(211), 유체 회수 시스템(217) 및 교반 시스템(219)을 더 포함한다. 엔클로저(202)는 유체 탱크(218)와 회수 탱크(232) 모두를 수용하는 오목부를 더 포함한다. 엔클로저(202)는 엔클로저(202)의 상부에 배치된 손잡이(206)를 더 포함한다. 엔클로저(202)는 바람직하게 투명하게 또는 투명한 재료로 만들어지므로 엔클로저(202) 안의 구역은 무인 얼룩 청소기(200)의 외부로부터 사용자에게 보여질 수 있다.

유체 분배 시스템(217)은 분사 매니폴드(208), 솔레노이드 밸브(210), 펌프 (212), 펌프 기어(214), 유체 도관(216), 및 유체 탱크(218)를 더 포함한다. 유체 분배 시스템의 모든 구성요소는 유체 연결된다. 펌프 기어(214)는 팬 모터 조립체(240)로부터 뻗은 샤프트 상의 대응하는 피니언 기어(242)와 맞물린다. 펌프 기어(214)는 샤프트를 통하여 펌프(212)와 대응한다. 솔레노이드 밸브(210)는 제1 실시예에서 앞서 설명한 바와 같이 분사 매니폴드(208)에 유체를 선택적으로 분배하기 위해 제어기(241)에 전기적으로 연결된다.

유체 회수 시스템(217)은 제1 도관(222)과 유체 연통하는 노즐 브러시 조립체(220)를 더 포함한다. 노즐 기어(224)는 제1 도관(222)의 외부 표면에 고정으로 부착된다. 밀봉 슬립 링(228)은 노즐 브러시 조립체(220)와 마주하는 제2 도관(222)의 제2 단부에 부착된다. 제1 도관(222)과 제2 도관(230) 사이의 회전 운동은 발생할 수 있지만 제1 도관(222)과 제2 도관(230)의 길이방향 축선을 따른 운동은 최소화되도록 슬립 링(228)은 제2 도관(230)과 밀봉적으로 결합한다. 제2 도관(230)은 특히 회수 탱크(232)의 외부 벽을 통하여 개구에 밀봉적으로 형성된 회수 탱크 입구(234)에서 회수 탱크(232)와 유체 연통한다. 제3 도관(238)은 회수 탱크(232)의 측벽을 통하여 개구에 밀봉적으로 형성된 회수 탱크 출구(236)와 유체 연통한다. 제3 도관(238)은 모터 팬 조립체(240)와 유체 연통한다. 흡입 솔레노이드 밸브(239)는 제1 실시예에서 상술한 바와 같이 제어기(241)로부터의 명령에 따라 제3 도관(238)을 통한 기류를 선택적으로 차단한다. 모터 샤프트는 모터 팬 샤프트의 팬 부분을 통하여 뻗어 있고 모터 피니언 기어(242)를 더 포함한다. 기어 감소 조립체는 샤프트(244)를 포함하고 있고 샤프트(244)의 한 단부에 제1 감속 기어(246)가 부착되고 샤프트(244)의 다른 단부에 제2 감소 기어(248)가 부착된다. 조립체에서, 모터 피니언 기어(242)는 제1 감속 기어(246)와 일정하게 전달하고 제2 감속 기어(248)는 노즐 기어와 일정하게 전달한다.

도 10 및 11을 참조하면, 노즐 브러시 조립체(220)는 노즐 하우징(250), 브러시 하우징(252), 복수의 강모 브러시(254)를 더 포함한다. T자형 브러시 구동 샤프트(256)은 제2 도관(230)의 내부 표면에 고정으로 부착되고 제1 도관(222), 노즐 하우징(250) 및 브러시 하우징(252)을 통해 뻗어 있다. 구동 기어(258)는 샤프트(256)의 반대쪽 단부에 고정으로 부착되고 그 외부 둘레에 복수의 톱니를 포함한다. 강모 브러시(254)는 브러시 기어(260), 브러시 기어(260)의 상부면에 중앙에 배치된 돌출부(255) 및 브러시 기어(260)의 하부 표면에 부착된 복수의 강모(261)를 더 포함한다. 브러시 기어(260)의 돌출부는 브러시 하우징(252)의 대응하는 구멍(257)을 통하여 뻗어 있고 브러시 하우징(252)에 적층되거나, 캡으로 씌워지거나 또는 적절하게 부착되므로 강모 브러시(254)는 브러시 하우징(252)에 포획되고 구멍(257)내에서 자유롭게 회전하도록 허용된다. 강모 브러시(254)는 브러시 하우징(252)를 따라 이격되어 있으므로 브러시 기어(260)는 서로 접촉하고 서로 맞물린 상태로 유지된다. 구동 기어(258)는 고정이고 또한 가장 내부의 강모 브러시(254)의 브러시 기어(260)와 서로 맞물린다.

노즐 하우징(250)의 내부 벽이 브러시 하우징(252)의 외부 벽에 대하여 이격된 관계를 유지하여 흡입 노즐 플리넘(262)을 생성하도록 노즐 하우징(250)은 브러시 하우징(252) 위에 놓여진다. 흡입 노즐 플리넘(262)은 모터 팬 조립체(240)와 유체 연통하는 작동 공기 도관의 일부를 형성하는 제1 도관(222)의 내부 표면과 유체 연통한다. 도 11 및 13을 참조하면, 전원이 모터 팬 조립체(240)에 공급될 때, 모터 샤프트가 회전하여 모터 피니언(242)을 회전시킨다. 모터 피니언(242)은 제1 감속 기어(246)의 기어 톱니와 맞물리고 차례로 제2 감속 기어(248)가 샤프트(244)를 통하여 회전시킨다. 제2 감속 기어(248)의 기어 톱니는 노즐 기어(224)의 기어 톱니와 맞물린다. 노즐 기어(224)는 제1 도관(222)에 고정으로 부착되고 제1 도관(222)은 노즐 하우징(250)에 고정으로 부착되기 때문에, 전체 노즐 브러시 조립체(220)는 브러시 구동 샤프트(256)에 의해 형성된 축선 주위로 회전한다. 브러시 구동 샤프트(256)와 구동 기어(258)는 고정되어 있기 때문에, 구동 기어와 서로 맞물리는 내부 브러시 기어(260)가 또한 회전하게 된다. 외부 브러시 기어(260)와 내부 브러시 기어(260)의 서로 맞물림은 도 13에 화살표로 보다 명확하게 도시된 바와 같이 역회전을 생성한다. 따라서, 노즐 브러시 조립체(220)가 반시계 방향으로 회전할 때, 내부 브러시 기어(260)는 반시계 방향으로 회전하게 되고 외부 브러시 기어(260)는 시계 방향으로 회전하게 된다.

다시 도 9를 참조하면, 복수의 바닥 상태 센서(263)가 베이스(204)의 내부 표면에 장착되고 바람직한 실시형태에 대해 설명한 것과 동일한 방식으로 작동한다. 코드 릴 조립체(264)는 엔클로저(202) 내에 장착되며 내부 드럼 주위에 파워 코드를 수납하는 스프링 가압식 릴을 더 포함한다. 파워 코드는 설비 전기 출구와 연결되고 엔클로저(202)의 상부 표면에 배치된 스위치(268)에 전원을 공급한다. 스위치(268)는 제어기(241)에 전원을 차단한다. 제어기(241)는 제1 실시예에서 앞 서 설명한 바와 같이 작동한다.

본 발명에 따라 카펫 표면의 얼룩 및 때를 수동으로 또는 무인으로 청소하기 위한 제6 실시예의 얼룩 청소 장치(500)가 도 14 내지 30에 도시되어 있다. 특히 도 14 내지 16을 참조하면, 얼룩 청소 장치(500)는 바닥 하우징 또는 바닥 부분(502), 상부 하우징 또는 상부 부분(504), 청소 탱크 조립체(506), 회수 탱크 조립체(508), 캐리지 조립체(510), 모터/팬 조립체(512), 및 펌프 조립체(514)플 포함한다. 바닥 하우징(502)은 청소할 표면 상에 위치되고, 상부 하우징(504)과 바닥 하우징(502)은 그 사이에 캐비티를 형성하도록 결합한다. 핸들(516)은 얼룩 청소 장치(500)의 간단한 운반을 용이하게 하도록 상부 하우징(504)의 상부 표면에 일체로 형성된다. 캐리지 조립체 렌즈(518)는 바닥 하우징의 아래쪽에 개구를 형성하도록 바닥 하우징(502)의 전방 하부 섹션에 부착되고 바람직하게는 캐리지 조립체 렌즈(518)의 뒤에 배치된 캐리지 조립체의 가시성을 위해 투명한 재료로 만들어진다. 호스 오목부(520)는 상부 하우징(504)의 하부 표면의 전후 위치에 일체로 형성되어 있다. 예시적인 목적을 위해, 얼룩 청소 장치(500)의 전방 방향은 캐리지 조립체(510)와 캐리지 조립체 렌즈(518)의 배치에 의해 한정된다. 후방 방향은 전방 방향의 반대이다.

도 16, 18 및 19를 참조하면, 코드 랩(522)은 상부 하우징(504)의 측면 표면에 미끄럼이동 가능하게 장착되고, 확장된 위치에서 간편한 보관을 위해 전원 코드(도시 생략)를 지지한다. 코드 랩(522)은 외부 플랜지(526)와 전체적으로 길다란 지지관(528)을 포함한다. 지지관(528)은 외부 플랜지(526) 반대쪽 단부에 하나 이 상의 결합 디텐트(530)를 포함한다. 코드 랩(522)은 상부 하우징(504)의 측벽에서 코드 랩 구멍(도시 생략)에 장착된다. 코드 랩(522)을 코드 랩 구멍내에 삽입하기 위하여, 결합 디텐트가 코드 랩 구멍(532)을 통과할 수 있도록 지지관(528)은 충분히 휘어진다. 일단 결합 디텐트(530)가 코드 랩 구멍을 통과하면, 지지관(528)은 원래 형태로 복귀하고 결합 디텐트(530)는 그 안에 코드 랩(522)을 유지하기 위하여 상부 하우징(504)의 내부 표면과 접촉한다. 코드 랩은 상부 하우징(504)으로부터 측방향으로 뻗어 있고 지지관(528)은 전원 코드가 감겨질 수 있는 표면을 제공한다. 전원 코드는 일반적인 변형 해제 장치와 함께 상부 하우징(504)에 장착된다. 얼룩 청소 장치(500)가 사용될 때, 전원 코드는 코드 랩(522)으로부터 풀려지고, 자유 단부는 일반적인 전원 출구내에 삽입되거나 또는 연결된다. 전원 코드가 제거된 상태에서, 코드 랩(522)는 상부 하우징(504)을 향하여 수납 위치로 밀려질 수 있고 여기에서 외부 플랜지(526)는 상부 엔클로저(504)와 맞닿고 심미적인 목적을 위해 코드 랩(522)을 효과적으로 감춘다.

변경 실시예에서, 그 위에 감겨진 전원 코드와 함께 코드 랩(522)이 상부 하우징(504)내에 밀려 들어가 사용하지 않을 때 얼룩 청소 장치(500)를 위한 청결하고 같은 평면의 외형을 달성하도록 포켓이 코드 랩 구멍 둘레에 형성되어 있다.

도 15를 참조하면, 제어 패널(537)은 제1 작동 모드 스위치(539), 제2 작동 모드 스위치(541), 수동 스위치(543), 및 사용자에게 얼룩 청소 장치(500)의 작동 모드를 시각적으로 알려주는 복수의 상응하는 지시등(545)을 유지하기 위한 베즐을 포함한다. 사용시에, 사용자는 제어기(106)에 적절한 신호를 보내는 적합한 스위 치(539, 541, 543)를 연결함으로써 원하는 작동 모드를 선택한다. 그 다음에 제어기(106)는 도 33에 표시된 바와 같이 얼룩 청소 장치(500)의 구성요소에 적합한 출력 신호뿐만 아니라 사용자에게 작동 모드를 통신하도록 적합한 지시등(545)에 신호를 보낸다.

상부 하우징(504)은 수동 모드에서 청소하기 위해 얼룩 한쪽 단부에서 청소 장치로부터 분리될 수 있고 또는 자동 모드 동안에 양쪽 단부에서 얼룩 청소 장치에 부착될 수 있는 흡입 호스 조립체를 더 포함한다. 흡입 호스 조립체는 바람직하게 코드 랩(522)과 동일한 측면에 배치된 흡입 호스 피팅(536)을 포함한다. 가요성 흡입 호스(538)는 공지된 커넥터를 통하여 흡입 호스 피팅(536)에 고정으로 부착되고 유체 연통한다. 흡입 호스 손잡이(540)는 가요성 흡입 호스(538)의 반대쪽 단부에 고정으로 부착된다. 적합한 흡입 호스 조립체는 여기에 참조로 통합된 미국특허 출원번호 제10/065,891에 개시되어 있다. 호스 손잡이 피팅(544)은 호스 손잡이(540)를 얼룩 청소 장치(500)에 제거가능하게 유지하기 위해 상부 하우징(504)과 바닥 하우징(502) 사이에 고정으로 부착된다. 특정 청소 작업을 수동으로 실행하기 위하여 또는 얼룩 청소 장치(500)의 자동 무인 기능으로부터 분리하기 위하여 여러가지 청소기 부착물이 제거가능하게 손잡이(540)에 장착될 수 있다. 흡입 호스(538)는 사용되지 않을 때(즉, 자동 모드 동안에), 호스(538)가 호스 오목부(520)에 놓여지고 호스 손잡이(540)가 호스 손잡이 서포트에 의해서 유지되도록 상부 하우징(504)에 감겨질 수 있다.

이제 도 17을 참조하면, 바닥 하우징(502)은 그 사이에 공간을 형성하기 위 해 아치형 후방 벽(548)에 의해 연결된 한 쌍의 수직으로 이격된 측벽(546)을 포함하는 전체적으로 박스 형태 구조이다. 바닥 하우징(502)은 그 위에 모터/팬 조립체(512)가 놓여지며 측벽(546) 사이에 모터/팬 서포트(550)를 더 포함한다. 모터/팬 서포트(550)는 모터/팬 조립체(512)를 위한 배출 및 냉각 공기의 유동을 촉진하는 복수의 구멍(552)을 포함한다. 배출 및 냉각 공기는 구멍(552)과 유체 연통하고 측벽(564)에 형성된 복수의 모터 배출 구멍(553)을 통해서 얼룩 청소 장치(500)를 빠져나간다. 복수의 이온 입구 구멍(555)은 마주하는 측벽(546)에 배치된다. 모터 배출 구멍(552)은 모터 배출 공기와 이온화된 공기의 혼합을 방지하기 위하여 이온 발생기 벽(559)에 의해 이온 구멍(555, 557)으로부터 물리적으로 분리된다. 모터/팬 조립체(512) 작동 공기 경로와 냉각 공기 경로는 미국특허 출원번호 제10-065,891에 개시된 것과 유사한 방식으로 형성된다. 플랫폼 형태의 캐리지 조립체 서포트(554)는 측벽(546)의 상부 에지에 결합되어 모터/팬 서포트(550)의 전방으로 뻗어 있다. 캐리지 조립체 서포트(550)는 그 위에 캐리지 조립체(510)를 고정하기 위하여 복수의 장착 구멍(556)을 포함하고 있다. 중앙의 작동 공기 구멍(558)은 캐리지 조립체 서포트(554)를 통하여 뻗어 있다.

도 14 내지 16, 20 내지 22 및 33을 참조하면, 유체 공급 시스템은 청소 탱크 조립체(506), 펌프 조립체(514), 다양한 유체 공급 도관(564) 및 적어도 하나의 유체 분배 부재(566)를 포함한다. 청소 탱크 조립체(506)는 제1 유체 탱크 조립체(568), 제2 유체 탱크 조립체(570), 청소 탱크 캡 조립체(586)를 포함한다. 제1 유체 탱크 조립체(568)는 바닥면에 단일 출구 구멍(576)이 배치되어 있는 블로우 성형된 유체 탱크(574)를 포함한다. 제1 유체 탱크(574)는 제1 유체를 정장하기 위한 캐비티를 형성한다. 오목부(578)는 제2 유체 탱크 조립체(570)를 수용하기 위해 제1 유체 탱크(574)의 한 표면에 형성되어 있다. 오목부(578)와 제2 유체 탱크 조립체(570)는 조립체 유체 탱크 조립체(568, 570)가 매끄럽고 일정한 외부 표면을 가진 단일 유닛의 외관을 갖는 크기로 되어 있다. 제2 유체 탱크 조립체(570)는 제1 유체 탱크(574)와 마찬가지로 그 바닥면에 단일의 출구 구멍(582)이 배치된 블로우 성형된 제2 유체 탱크(580)를 포함한다. 제2 유체 탱크(580)는 제1 유체 탱크(574)의 오목부(578)와 짝을 이루는 둘출된 후방 벽(584)을 포함한다. 제2 유체 탱크(580)는 제2 유체를 저장하기 위한 캐비티를 형성한다. 양쪽 출구 구멍(576, 582)은 캡 조립체(586)에 의해 밀봉적으로 덮혀진다.

바람직한 실시예에서, 캡 조립체(586)는 출구 구멍(576, 582)에 대응하는 적어도 두개의 캡 구멍(590)을 갖는 단일 캡 프레임(588)이다. 공지된 우산 밸브(592)가 캡 구멍(590)을 선택적으로 밀봉한다. 제1 유체 탱크 조립체(568)에서 빼낸 제1 유체와 제2 유체 탱크 조립체(570)에서 빼낸 제2 유체 사이의 혼합비는 구멍(590)의 오리피스 크기에 의해 결정된다. 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 얼룩 청소 장치(500)가 혼합 밸브(46)를 포함하는 경우, 유체 혼합물의 비율은 100/0 (제1 유체/제2 유체) 에서 0/100(제1 유체/제2 유체)까지의 범위가 될 수 있다. 제1 유체 탱크 조립체(568)로부터의 제1 유체와 제2 유체 탱크 조립체(570)로부터의 제2 유체의 바람직한 비율은 80/20 이다. 바람직하게, 제1 유체는 95 중량%의 증류수로 혼합된 4 중량%의 과산화수소이고, 제2 유체는 공지된 카펫 청소 세제이 다. 변경적으로, 제1 유체는 공지된 카펫 청소 조성물과 같은 청소 용액이고, 제2 유체는 물과 같은 깨끗한 유체이다. 그러나, 제1 및 제2 유체가 다른 종류의 유체를 포함하거나 제1 유체와 제2 유체가 동일한 것도 본 발명의 범위에 속한다. 선택적으로, 제1 유체 또는 제2 유체의 하나가 제1 유체 또는 제2 유체의 다른 하나와 혼합되지 않고 분배될 수 있다. 예를 들면, 집중적인 청소를 위해 제1 유체가 제2 유체로 희석되지 않고 분배되거나 또는 린스를 위해 제2 유체가 단독으로 분배될 수 있다.

제1 및 제2 유체 탱크 조립체(568, 570)를 위한 배출은 그 상부 표면의 배출 구멍 또는 여기에 참조로 통합된 미국특허 제6,125,498에 개시된 것과 유사한 방식으로 캡 조립을 통하여 대기로 방출되고 유체 탱크(574, 580)내에 삽입될 수 있는 배출 튜브와 같은 통상적인 방식으로 달성될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 유체 탱크(574, 580)는 출구 구멍(567, 582)을 통하여 소정량의 제1 및 제2 유체로 미리 채워지고 계류 시스템을 형성하도록 캡 조립체(586)로 밀봉되며, 유체 탱크(584, 580)는 사용자에 의해 다시 보충되지 않는다. 청소 탱크 조립체(506)는 바람직하게 미리 채워진 상태로 구입되고 그 안에 있는 유체의 공급이 고갈될 때 처분된다. 변경적으로, 캡 조립체(586)는 개개의 출구 구멍(576, 582)에 대응하는 복수개의 피스로 되어 있고 제거가능하므로 사용자는 필요할 때 제1 및 제2 유체 탱크 조립체(568, 570)를 다시 보충할 수 있다.

도 22 및 33을 참조하면, 청소 탱크 조립체(506)는 펌프 조립체(514) 바로 위에 배치된다. 펌프 조립체(514)는 바닥 하우징(502)의 모터/팬 서포트(550)의 후방 표면에 장착된다. 펌프 조립체(514)는 BISSELL Spot Lifter Model 1725에서 볼 수 있는 그리고 여기에 참조로 통합된 미국특허 제6,125,498에 개시된 것과 유사한 공지된 기계적인 유체 펌프(596)에 샤프트 직접 연결되어 있는 전기 모터(594)를 포함한다. 유체 펌프(596)는 펌프 입구(598)와 펌프 출구(600)를 포함하고 있다. 한 쌍의 유체 도관(596)은 다른 단부의 일반적인 T자형 피팅(도시 생략)으로 출구 구멍(576, 582)과 유체 연통한다. 제 유체 도관(564)은 한쪽 단부의 T자형 피팅을 다른 단부의 펌프 입구(598)와 유체 연통시킨다. 각각의 탱크(568, 570)로부터의 유체는 T자형 피팅과 제1 유체 도관(564)에서 혼합되고 유체를 더욱 혼합하는 유체 펌프(596)내로 빼내진다. 혼합된 유체는 유체 펌프(596)로부터 펌프 출구(600)를 통하여 배출된다. 제2 유체 도관(564)은 펌프 출구(600)를 흡인 호스 피팅(536)내에서 유체 피팅(도시 생략)과 유체 연통시킨다. 제3 유체 도관(도시 생략)는 유체 피팅으로부터 나와서 흡입 호스(538)의 길이를 따라 뻗어 있다. 흡입 호스(538)의 단부에서, 제3 유체 도관은 손잡이 지지 피팅(544)에 유체 연결된다. 흡입 호스 손잡이(540)가 손잡이 서포트 피팅(544)에 결합될 때, 제3 유체 도관은 한쪽 단부에서 손잡이 서포트 피팅(544)과 연결되는 제4 유체 도관(564)에 유체 연결된다. 다른 단부에서 제4 유체 도관(564)은 바람직하게 바닥 하우징(502)상의 캐리지 조립체 서포트(554) 아래에 배치된 적어도 하나의 유체 분배 부재(566)에 연결된다. 유체 분배 부재(566)에서, 혼합된 유체는 청소할 표면에 도포된다. 하나의 실시예에서, 유체 분배 부재(566)는 바람직하게 캐리지 조립체(510)에 장착된 일반적인 분사 노즐이다. 다른 실시예에서, 유체 도관은 캐리지 조립체(510) 위에서 종결되고, 유체가 청소할 표면에 떨어진다. 또 다른 실시예에서, 유체 분배 부재(566)는 이격된 개구를 갖고 있는 매니폴드이다. 흡입 호스 손잡이(540)가 손잡이 서포트 피팅(544)으로부터 제거될 때, 사용자는 유체를 청소할 표면에 수동으로 도포한다. 유체 공급 시스템의 개략적인 다이어그램에 대한 도 33을 참조하라.

도 23 및 24를 참조하면, 유체 추출 시스템의 일부인 회수 탱크 조립체(508)는 단일 구멍을 갖고 있는 회수 탱크(602), 구멍(604)과 유체 연통하고 탱크(602)안의 중앙에 장착된 수직관(606), 수직관(606)에 미끄럼이동 가능하게 수용된 플로트(608)를 포함한다. 회수 탱크(602)는 바람직하게 회수 탱크(602) 내부의 가시성을 위해 투명한 재료로 블로우 성형된다. 탱크(602)의 외부 표면상의 적어도 하나의 정렬 돌출부(610)는 상부 하우징(504)에 대한 탱크(602)의 적절한 정렬을 유지하기 위하여 상부 하우징(504)의 대응하는 오목부(도시 생략)과 짝을 이룬다. 수직관(606)은 더러운 공기 경로(614)와 깨끗한 공기 경로(616)의 두개의 분리된 공기 경로로 수직관(606)의 내부를 분할하는 내부 벽(612)을 포함하는 전체적으로 직사각형 관형상 구조이다. 수직관(606)의 상부 단부는 작동 공기 입구(618) 및 끼끗한 공기 출구(620)을 형성한다. 수직관(606)의 상부 단부는 디플렉터(622) 및 수직관(606)의 상부 벽과 디플렉터(622) 사이에 형성된 더러운 공기 배출 구멍(624)을 포함한다. 더러운 공기 배출 구멍(624)과 마주하는 측면의 수직관(606)에 형성된 깨끗한 공기 입구 구멍(626)은 깨끗한 공기 경로(616)와 유체 연통한다. 플로트(608)는 깨끗한 공기 입구 구멍(626)을 각각 개폐하는 개방 위치와 폐쇄 위 치 사이에서 이동하는 차단 플레이트(628)를 포함한다. 개방 위치는 도 24에 예시되어 있고, 회수 탱크(602)에 부스러기와 유체가 소정 체적을 초과할 때 차단 플레이트(628)는 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동한다.

BISSELL Little Green Model 1425에서와 같이 그리고 미국특허 출원번호 제10/065,891에 개시된 바와 같이, 모터/팬 조립체(512)는 작동 공기 유동을 발생시키고 작동/더러운 공기는 작동 공기 입구(618)를 경유하여 수직관(606)의 더러운 공기 경로(614)를 통하여 빼내진다. 더러운 공기는 더러운 공기 경로(614)를 통하여 빼내지고 디플렉터(622)에 부딪친다. 충돌시에, 작동 공기는 방향을 변경하고 늘어지며 무거운 오염물과 액체 입자가 작동 공기로부터 분리되어 회수 탱크(602)의 바닥으로 떨어진다. 그 다음에 가볍고 깨끗한 공기는 디플렉터(622)의 최상부를 통하여 빼내지고 수직관(606)의 깨끗한 공기 입구 구멍(626)을 통하여 깨끗한 공기 경로(616)로 들어간다. 깨끗한 공기는 깨끗한 공기 경로(616) 아래로 그리고 깨끗한 공기 출구(620)를 통하여 이동하고 모터/팬 조립체(512)상의 입구로 빼내진다.

도 25 내지 30을 참조하면, 캐리지 조립체(510)는 복수의 교반 조립체(716)와 흡입 노즐 조립체(718)를 포함한다. 캐리지 조립체(510)는 청소할 표면을 문지르고 잉여 액체를 흡입하기 위하여 궤도 경로를 통하여 교반 및 흡입 노즐 조립체(716, 718)을 이동한다. 원형상 메인 링 기어(634)는 둘레방향으로 배치된 스크루 보스(636)를 통과하는 복수의 스크루에 의해 바닥 하우징(502)상의 캐리지 조립체 서포트(554)의 바닥면에 견고하게 부착된다. 오목부(638)는 메인 링 기어(634)의 바닥면에서 둘레 주위에 형성된다. 내부 둘레에 형성된 복수의 링 기어 톱니(640)가 링 기어 구멍(642)을 형성한다. 오목부(638) 내측으로부터 기어 톱니(640) 외측으로 뻗어 있는 챔퍼가 이하에 보다 상세하게 설명할 베어링의 상부 레이스(643)를 형성한다. 바닥면을 통해서 대응하는 기어 모터 구멍(도시 생략)이 형성되어 있는 컵 형상 기어 모터 월(644)은 링 기어(634)의 외부 둘레로부터 접선방향으로 뻗어 있다. 기어 모터(650)를 포함하는 공지된 기어 박스 조립체(648)와 복수의 기어 박스 조립체(652)가 기어 모터 월(644)내에 지지된다. 모터 피니언 기어(654)는 유성 기어 박스 조립체(652)의 출력 샤프트에 키결합된다. 변경 실시예에서, 모터 피니언 기어(654)는 사용자에 의해 동력을 받는 기계적인 크랭크에 의해서 구동될 수 있다.

구동 플레이트 조립체(656)는 바닥 구동 기어(658)와 상부 구동 플레이트(660)를 포함한다. 바닥 구동 기어(658)는 모터 피니언 기어(654)의 대응하는 톱니와 결합하는 외부 둘레에 복수의 구동 기어 톱니(662)를 포함한다. 구동 기어 톱니(662)의 내측에 배치된 복수의 볼 베어링 소켓(664)은 대응하는 볼 베어링(666)을 수용한다. 피니언 기어 구멍(668)은 바닥 구동 기어(658)의 내부 둘레에 편심 방식으로 형성된다. 피니언 기어 구멍(668)의 외부 둘레의 챔퍼는 이후 보다 상세하게 설명될 대응하는 피니언 기어 조립체(672)를 위한 레이스(670)로서의 역할을 한다.

상부 구동 플레이트(660)는 상부 피니언 기어 구멍(674)이 형성되어 있는 전체적으로 판형상 디스크이다. 상부 피니언 기어 구멍(674)의 외부 둘레의 챔퍼는 피니언 기어 조립체(672)를 위한 상부 레이스(676)로서의 역할을 한다. 복수의 볼 베어링 소켓(678)이 상부 구동 플레이트(660)의 외부 둘레에 배치되고 바닥 구동 기어(658)상의 볼 베어링 소켓(664)과 대응한다. 복수의 스크루 보스(680)는 상부 구동 플레이트(660)에 바닥 구동 기어(658)를 고정하는 나사를 위한 위치를 제공한다.

피니언 기어 조립체(672)는 상부 피니언 기어(682)와 하부 피니언 플레이트(684)를 포함한다. 상부 피니언 기어(682)는 중앙 허브로부터 외부 둘레로 보강 리브(686)가 방사상으로 퍼져 있는 원형상 팬 형태의 구조이다. 상부 피니언 기어(682)의 외부 둘레를 따라 형성된 복수의 기어 톱니(688)는 대응하는 링 기어 톱니(640)와 결합한다. 외부 둘레 벽(690)은 바닥 구동 기어(658)와 상부 구동 플레이트(660)에 대해 앞서 설명한 것과 유사한 복수의 볼 베어링 소켓(692)을 포함한다. 볼 베어링(693)은 볼 베어링 소켓(692)내에 부분적으로 존재하는 볼 베어링(66)과 유사한다. 상부 피니언 기어(682)는 작동 공기 플리넘(694)의 상부 부분을 형성하는 아치형 상부 벽(691)을 포함한다. 작동 공기 플리넘(694)의 하부 부분은 하부 피니언 플레이트(684)에 의해서 형성된다. 이하에 보다 상세하게 설명될 작동 공기 회전 피팅(696)은 작동 공기 플리넘(694)과 유체 연통을 위해 상부 표면에서 상부 피니언 기어(682)와 결합한다. 상부 피니언 기어(682)를 하부 피니언 플레이트(684)에 고정하기 위하여 대응하는 복수의 스크루(695)를 수용하도록 복수의 구멍(도시 생략)이 상부 피니언 기어(682)를 통하여 뻗어 있다.

하부 피니언 플레이트(684)는 상부 피니언 기어(682)의 볼 베어링 소켓(692) 과 대응하는 복수의 볼 베어링 소켓(702)을 구비한 외부 둘레 벽(700)을 더 포함한다. 하부 피니언 플레이트(684)의 상부 표면의 아치형 하부 벽(704)은 작동 공기 플리넘(694)의 하부 부분을 형성한다. 그러므로, 작동 공기 플리넘(694)은 상부 피니언 기어(682)과 하부 피니언 플레이트(684) 사이에 형성된다. 하부 피니언 플레이트(684)의 바닥면상의 복수의 구멍은 작동 공기 플리넘(694)을 위한 공기 입구(706)을 형성한다. 하부 피니언 플레이트(684)는 복수의 스크루(695)에 의해 상부 피니언 기어(682)에 고정된다.

원형상 교반 플레이트 조립체(714)는 교반 조립체(716)와 흡입 노즐 조립체(718)를 캐리지 조립체(510)에 장착한다. 교반 플레이트 조립체(714)를 위한 기본적인 구조는 전체적으로 디스크 형태의 교반 서포트 플레이트(720)에 의해 제공된다. 각각의 교반 조립체(716)는 복수의 공지된 브러시 강모(726)가 아래쪽으로 돌출되어 있는 교반 하우징(724)을 포함한다. 변경적으로, 강모(726) 대신에 천 또는 폼 패드와 같은 다른 교반 장치 또는 문지름 기구가 사용될 수 있다. 각각의 교반 조립체(716)는 통상적인 방식에서 스크루(729)로 교반 서포트 플레이트(720)에 고정된다. 교반 서포트 플레이트(720)상에서 위쪽으로 돌출한 복수의 보스(728)는 하부 피니언 플레이트(684)상에서 아래쪽으로 돌출한 대응하는 복수의 스크루 보스(730)의 내부 표면과 미끄럼이동 가능하게 맞물린다. 코일 스프링(732)은 하부 피니언 플레이트 위에 위치되고 스크루 보스(730)는 하부 피니언 플레이트(684)의 하부 표면과 교반 서퍼트 플레이트(720)의 상부 표면 사이에 위치된다. 코일 스프링(732)은 교반 플레이트 조립체(714)를 청소할 표면을 향하여 가압하고 이에 의해 청소할 표면의 교반을 촉진하고 흡입 노즐(734)을 청소할 표면과 밀봉한다. 가압력은 하우징(502, 504)의 무게보다 작다. 추가적으로, 스프링(732)은 캐리지 조립체(510)의 진동을 최소화하도록 충격을 흡수한다. 감소된 진동은 작동시에 무인 청소기(500)가 바람직하지 않게 이동하는 경향을 낮추게 된다.

특별히 도 30을 참조하면, 궤도 경로에서 이동할 때 청소할 표면에 걸쳐 적용 범위를 최대화하도록 흡입 노즐 조립체(718)가 형성된다. 흡입 노즐(734)은 청소할 표면에서 전체적으로 T자형을 형성한다. 도 31에 예시된 바와 같이 흡입 노즐(734)을 위한 변경 형태는 좁은 직사각형, 타원형 및 L자형 개구를 포함한다. 작동 공기 도관은 흡입 노즐 조립체(718)의 내부를 통하여 형성되고 흡입 노즐(734) 반대쪽 단부의 작동 공기 출구(735)에서 끝난다. 흡입 노즐 플랜지(736)는 작동 공기 출구(736) 주위를 둘러싸고 흡입 노즐 조립체(718)를 교반 서포트 플레이트(720)에 밀봉 결합하는 인터페이스를 제공한다.

초승달 형상의 커버 플레이트(740)는 상술한 베어링 표면에 부스러기가 들어가는 것을 방지하기 위하여 바닥 구동 기어(658)의 바닥면과 짝을 이룬다. 커버 플레이트(740)는 교반 서포트 플레이트(720)와 기본적으로 공통 평면이다.

캐리지 조립체(510)는 메인 링 기어(634)의 하부 표면상의 오목부(638)내에 스냅결합되는 리테이너 링(742)을 더 포함한다. 메인 링 기어(634)와 바닥 구동 기어(658) 사이에 형성된 외부 베어링 표면의 바닥 레이스(746)를 형성하기 위하여 리테이너 링(742)은 대략 수직의 외부 둘레 벽(744) 및 내부 표면상의 아래쪽으로 경사진 챔퍼를 포함한다.

캐리지 조립체(510)는 흡입 노즐 조립체(718)와 교반 조립체(716)를 교반 서포트 플레이트(720)에 부착함으로써 조립된다. 교반 서포트 플레이트(720)는 하부 피니언 플레이트(684)를 통과하는 스크루에 의해 상부 피니언 기어(682)에 장착된다. 교반 서포트 플레이트(720)가 상부 피니언 기어(682)에 고정되기 전에, 볼 베어링(693)이 대응하는 볼 베어링 소켓(692)에 위치되므로 이들은 상부 피니언 기어(682)와 하부 피니언 플레이트(684) 사이에 포획된다. 이 조립체는 바닥 구동 플레이트(658)와 짝을 이루므로 볼 베어링(693)은 바닥 구동 기어 레이스(670)상에 위치한다. 구동 볼 베어링(666)이 대응하는 볼 베어링 소켓(664)에 배치된 상태에서 상부 구동 플레이트(660)가 바닥 구동 플레이트(658)에 조립된다. 리테이너 링(742)이 바닥 구동 기어(658)에 위치되므로 볼 베어링은 리테이너 링 레이스(746)에 놓여진다. 부분적으로 조립된 구조는 메인 링 기어 레이스(643)로 위치내로 상승되므로 리테이너 링 레이스(746)상의 볼 베어링(666)이 메인 링 기어 레이스(643)와 접촉한다. 구동 플레이트 조립체(656)를 메인 링 기어(634)에 고정시키기 위하여 리테이너 링(742)의 상부 표면상의 플랜지(747)는 메인 링 기어(634)의 하부 표면상의 오목부(638)와 맞물리도록 억지 끼워맞춤된다.

캐리지 조립체(510)의 작동은 도 25 내지 27 및 30을 참조하여 설명된다. 전원이 기어 모터(650)에 공급될 때, 샤프트가 회전하고 모터 핀 기어(654)의 회전을 유도한다. 모터 피니언 기어(654)의 톱니는 바닥 구동 기어 톱니(662)와 결합하고, 이에 의해 바닥 구동 기어(658)가 그 중심선 주위로 회전하게 된다. 바닥 구동 기어(658)가 회전할 때, 피니언 기어 조립체(672)는 그 중심선 주위로 반대 방향으로 회전한다. 피니언 기어 구멍(668)은 바닥 구동 기어(658)의 중심선에 대하여 중심으로부터 벗어나 있기 때문에 피니언 기어 조립체(672), 교반기 플레이트 조립체(714), 교반 조립체(658) 및 흡입 노즐 조립체(718)는 궤도 운동으로 이동한다. 바꾸어 말하면, 피니언 기어 조립체(672)는 자신의 중심선 주위로 회전하는 한편 바닥 구동 기어(658)의 중심선 주위로 궤도 운동한다. 그러므로 교반 조립체(716)와 흡입 노즐 조립체(718)는 고정으로 유지되는 바닥 하우징(502) 및 청소할 표면에 대하여 측방향으로 이동한다. 피니언 기어 조립체(672)가 옵셋 위치에서 구동 플레이트 조립체(656)내에 포획되어 있기 때문에 피니언 기어 조립체(672)의 역회전 이동은 캠 작용에 의해 야기된다. 상부 피니언 기어(682)의 기어 톱니(688)가 메인 링 기어(634)의 고정된 톱니(640)와 맞물리기 때문에, 피니언 기어 조립체(672)의 회전은 구동 플레이트 조립체(656)의 회전과 무관하게 발생된다. 궤도 운동은 캐리지 조립체 서포트(554) 아래의 모든 구역이 청소되는 것을 보장한다. 변경적으로, 교반기 플레이트 조립체(714)가 바닥 구동 기어(658)의 중심선과 정렬될 수 있으므로 교반기 플레이트 조립체(714)는 단일 축선 주위로 단순한 원형상 방식으로 회전한다. 그러나, 교반기 조립체(716)가 교반기 플레이트 조립체(714) 아래의 구역을 전부 커버할 수 있고 회전 축선의 중심뿐만 아니라 교반기 조립체(716) 및 흡입 노즐 조립체(718)의 외부 둘레를 청소하기 때문에 궤도 운동이 바람직하다.

얼룩 청소 장치(500)의 작동 공기 경로가 도 32에 도시되어 있다. 모터/팬 조립체(512)에 의해 발생되는 작동 공기는 흡입 노즐(734)을 통해서, 상부 피니언 기어(682)와 하부 피니언 기어(684) 사이에 형성된 작동 공기 플리넘(694)내로 흡입 노즐 조립체(718)의 작동 공기 출구(735)를 통해서, 그리고 선회 피팅(696)을 통해서 청소할 표면으로부터 빼내진다. 작동 공기는 한 단부의 선회 피팅(696)에 연결된 가요성 호스(도시 생략) 및 다른 단부의 흡입 호스 피팅(536)을 통하여 유동한다. 얼룩 청소 장치(500)가 수동 모드에서 사용될 때, 사용자는 흡입 호스 손잡이(540)를 손잡이 서포트 피팅(544)으로부터 제거하고 일반적인 방식으로 청소할 표면에 부착된 도구 및 흡입 호스 손잡이(54))를 조정한다. 청소 장치(500)가 자동 모드 또는 무인 모드에서 사용될 때, 흡입 호스 손잡이(540)는 손잡이 서포트 피팅(544)에 연결된 채로 남아 있고 작동 공기 경로를 흡입 호스(538)로부터 흡입 호스 손잡이(54)와 손잡이 서포트 피팅(544)을 통하여 바닥 하우징(502)내에 위치된 고정 작동 공기 도관에 유체 연결한다. 고정 작동 공기 도관은 회수 탱크(602)에서 수직관(606)의 작동 공기 입구(618)와 결합된다. 작동 공기는 더러운 공기 경로(614)를 통하여 위로 이동하고, 디플렉터(622)와 부딪치고, 더러운 공기 배출 구멍(624)을 통하여 수직관(606)을 빠져나가며, 여기에서 고체 부스러기는 중력하에서 공기로부터 회수 탱크(602)의 바닥으로 떨어진다. 그 다음에 깨끗한 공기는 깨끗한 공기 입구 구멍(626)으로 빼내지고, 수직관(606)의 깨끗한 공기 경로(616) 로 내려가고, 깨끗한 공기 출구(620) 밖으로 나가며, 모터/팬 조립체(512)의 입구에 유체 연결된 깨끗한 공기 도관(762)내로 보내진다. 모터/팬 조립체(512)로부터 배출 공기는 배출 공기 구멍(553)을 통하여 바닥 하우징(502)을 빠져나간다.

도 16 및 17을 참조하면, 선택적인 이온 발생기(770)가 상부 하우징(504)과 바닥 하우징(502) 사이에 형성된 캐비티내에 배치된다. 이온 발생기(770)는 공기중에 스파크를 생성하기 위하여 전기를 사용한다. 스파크는 주위 공기로부터 냄새를 제거하는데 유용한 오존을 생성한다. 여기에 참조로 통합된 미국특허 제2,297,933에 유사한 이온 발생기가 보다 상세하게 설명되어 있다. 얼룩 청소 장치(500)가 카펫 또는 다른 표면으로부터 얼룩 및 때를 청소하기 위해 사용되지 않을 때 이온 발생기는 실내 공기 청정기로서 작동함에 의한 추가적인 유용성을 제공한다. 변경적으로, 이온 발생기(770)는 흡입 노즐(734), 회수 탱크 조립체(508), 또는 모터 배출 구멍(553) 부근에서 추가적인 정화 또는 냄새 감소의 이점을 제공하기 위하여 작동 공기 경로의 어느 곳에나 위치될 수 있다. 이러한 시스템은 여기에 참조로 통합된 미국특허 제2,297,933, 미국특허 제5,920,954 및 일본공개공보 제7327873에 보다 상세하게 설명되어 있다.

무인 청소 장치(500)는 무인 얼룩 청소기, 수단 얼룩 청소기로서 작동될 수 있고, 선택적으로 휴대가능한 실내 공기 청정기로서 작동될 수 있다. 무인 얼룩 청소기 또는 수동 얼룩 청소기로서 사용하기 위한 얼룩 청소 장치를 준비하기 위하여, 미리 채워진 청소 탱크 조립체(506)는 펌프 조립체(514) 위의 상부 하우징(504)에 위치된다. 청소 탱크 조립체(506)가 상부 하우징(504)에 장착될 때, 우산 밸브(592)는 유체 유동을 위해 자동적으로 개방한다. 사용자는 교반 플레이트 조립체(714) 얼룩 위에 중심이 맞춰지도록 청소할 얼룩 위에 무인 청소 장치(500)를 위치시킨다. 사용자는 가까운 콘센트에 전원 코드를 꽂고 상부 하우징(504)에 배치된 스위치(539, 541, 543)의 하나를 누름으로써 원하는 듀티 사이클을 선택하고, 이에 의해 제어기에 전원을 공급한다.

예시적인 약한 듀티 사이클 동안 무인 얼룩 청소 장치(500)의 전원 구성요소에 대한 드웰 타임을 나타내는 그래프가 도 34에 도시되어 있다. 약한 듀티 사이클 동안, 유체는 3개의 별개의 적용으로 공급되는 동시에 대략 60초 및 90초 흡입 시간 간격 동안 사용된 유체를 추출한다. 바람직하게, 얼룩 청소 장치(500)의 작동시에 사용가능한 유체의 절반이 즉시 분산되고, 다음에 2개의 추가적인 유체 적용 사이클이 이어진다. 각각의 추가적인 유체 적용 사이클은 초기 체적의 대략 1/4를 공급한다. 바람직하게, 청소 유체는 1000 mL/min의 유속으로 공급된다. 혼합 밸브(46)와 유체 펌프 조립체(514)에 대해 도 34에 드웰 타임에 의해서 개략적으로 도시된 바와 같이, 바람직한 공급 사이클은 4.5초 on, 25.5초 off, 2.25초 on, 27.75초 off, 그리고 최종적인 2.25초 on 으로 구성된다. 기어 모터(650)는 교반 플레이트 조립체(714)를 계속 이동시키기 위하여 약한 듀티 사이클에 걸쳐서 항상 작동한다. 흡입은 60초 와 90초 사이에 30초 동안을 제외하고 작동 상태를 유지한다. 약한 듀티 사이클의 전체 기간은 대략 4분이다. 예시적인 강한 듀티 사이클은 전체 작동 시간 8분 동안 연속으로 앞서 설명한 사이클을 2번 완료한다. 유체 공급, 혼합 밸브(46)를 통한 유체 혼합, 교반 및 흡입 드웰 타임을 변경하기 위하여 다른 듀티 사이클이 제어기(106)에 프로그램될 수 있다. 더욱이, 듀티 사이클은 유체가 얼룩에 침투하여 작용하도록 허용하는 한편 다른 모든 기능이 일시적으로 중단되는 전원 중단의 드웰 타임을 포함할 수 있다. 편한 시간에 사용자는 무인 얼룩 청소 장치(500)로 돌아와서 전원 코드를 빼고, 상부 하우징(504)으로부터 회수 탱크 조립체(508)를 제거하고, 회수 탱크 조립체(508)를 청소한다.

선택적인 이온 발생기(770)는 일정한 공기 청정 기능을 제공하도록 임의 시간(즉, 얼룩 청소 사이클이 작동되거나 또는 작동하지 않는)에 전원이 공급될 수 있다. 다른 실시예에서, 이온 발생기(770)는 별개의 스위치 또는 센서에 의해서 그리고 최적의 자동 작동 시간 동안 제어기(106)에 의해서 제어된다.

본 발명은 무인 얼룩 청소 장치로서 설명되었다. 본 발명의 여러가지 조합은 다양한 구성을 제공하기 위하여 새로운 방식으로 재조합될 수 있다. 여기에 설명된 모든 하위 시스템의 모든 능력이 필요하지 않은 특별한 청소 문제를 해결하기 위하여 바닥 상태 센서 시스템, 유체 분배 시스템, 유체 회수 시스템 또는 교반 시스템에 대한 임의의 조합이 사용될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이러한 실시예는 예시적인 것이며 제한하는 것은 아니다. 예를 들면, 단일 유체 탱크 뿐만 아니라 복수의 유체 탱크에서의 유체를 위해 혼합기를 가진 복수의 유체 탱크를 구비하여 실시될 수 있다. 청구범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어나는 일없이 상세한 설명과 도면의 범위내에서 적절한 변경 및 개량은 가능하다.

Claims (33)

1. 청소할 표면에 안착되는 바닥부 및 하우징의 아래쪽의 개구 위에 캐리지 조립체 서포트를 갖고 있는 상기 하우징;

   하우징에 장착되고 하우징의 아래쪽의 개구 바로 아래의 청소할 표면에 세척 유체를 공급하기 위한 유체 분배기를 포함하는 유체 공급 시스템;

   하우징의 아래쪽의 개구 바로 아래의 청소할 표면으로부터 더러워진 세척 유체를 회수하기 위한 흡입 노즐을 포함하는 유체 추출 시스템; 및

   상기 하우징이 청소할 바닥에 대해 정지해 있는 동안 흡입 노즐과 유체 분배기가 상기 하우징의 아래쪽에 있는 개구 이내에서 청소할 표면에 대하여 측방향으로 이동하기 위하여 하우징에 대하여 병진 이동하도록 캐리지 조립체 서포트에 유체 분배기 및 흡입 노즐을 장착하는 캐리지를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 청소할 표면과 문지름 접촉하고 유체 분배기 및 흡입 노즐과 함께 이동하기 위해 캐리지에 장착된 문지름 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 문지름 기구, 유체 분배기 및 흡입 노즐은 하우징에 대하여 하나의 유닛으로 이동하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 병진 이동은 궤도 이동인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 캐리지는 하우징에 대하여 유체 분배기 및 흡입 노즐의 이동을 위한 기어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 병진 이동은 직선 이동인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 병진 이동은 원 이동인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 문지름 기구는 브러시인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 문지름 기구는 천인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
10. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 문지름 기구는 폼 패드인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
11. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 유체 분배기는 하나 이상의 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
12. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 유체 분배기는 이격된 개구를 가진 매니폴드 인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
13. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 흡입 노즐은 L자형인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
14. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 흡입 노즐은 T자형인 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
15. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 하우징에 장착되고 하우징에 대하여 캐리지를 병진 이동하도록 구동하기 위해서 캐리지에 연결된 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 하우징에 의해서 운반되는 모터용 전원 공급 장치, 그리고 모터에 대한 전원 공급을 제어하기 위해 하우징 및 모터에 장착된 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
17. 제 16 항에 있어서, 제어기는 소정의 제1 주기 동안 모터에 전원을 공급하고 소정의 제2 주기 동안 모터에 전원을 중단하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
18. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 유체 공급 시스템은 출구 개구를 구비한 제1 유체 탱크 및 출구 개구를 구비한 제2 유체 탱크를 포함하고 있으며, 제1 유체 탱크와 제2 유체 탱크의 출구 개구는 제1 유체 탱크의 제1 유체와 제2 유체 탱크의 제2 유체의 혼합물을 유체 분배기에 공급하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 제1 유체 탱크와 제2 유체 탱크의 출구 개구는 혼합 밸브를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 하우징에 장착되고 혼합 밸브에 연결되는 제어기를 더 포함하고 있고, 제어기는 혼합 밸브에서 조합되는 제1 유체와 제2 유체의 상대적인 량을 제어하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
21. 제 20 항에 있어서, 제어기는 소정의 제1 기간 동안 유체 분배기에 소정 농도의 제1 유체 및 제2 유체를 공급하고 소정의 제2 기간 동안 린스 사이클을 위해 제2 유체만을 공급하기 위하여 혼합 밸브를 제어하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 유체 공급 시스템은 혼합 밸브와 유체 분배기 사이에 제어가능한 유동 밸브 또는 제어가능한 펌프를 더 포함하고, 제어기는 혼합 밸브로부터 유체 분배기에 유체의 유동을 제어하도록 제어가능한 유동 밸브 또는 제어가능한 펌프에 연결되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
23. 제 22 항에 있어서, 제어기는 소정의 제3 주기 동안 유동 제어 밸브를 개방하도록 또는 펌프를 작동하도록 프로그램되고, 소정의 제4 주기 동안 유동 제어 밸브를 폐쇄하도록 또는 펌프의 작동을 중단하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
24. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 유체 추출 시스템은 하우징 아래쪽의 개구 바로 아래 이외의 표면으로부터 유체를 추출하기 위해서 한 단부는 하우징에, 다른 단부는 표면 청소 도구에 연결된 호스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
25. 제 24 항에 있어서, 유체 공급 시스템은 하우징 아래쪽의 개구 바로 아래 이외의 영역에 유체를 공급하기 위해서 표면 청소 도구에 연결되고 호스와 결합된 유체 공급 도관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
26. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 컴팩트한 형태로 전기 코드를 감기 위한 확장 위치와 코드 랩 요소를 감추기 위한 수납 위치 사이에서 이동하도록 하우징에 장착된 코드 랩 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
27. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 흡입 노즐과 문지름 기구를 청소할 표면에 탄성적으로 가압하기 위해서 캐리지와 캐리지 조립체 서포트 사이에 탄성 가압 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
28. 제 27 항에 있어서, 가압 요소의 가압력은 하우징의 무게보다 작은 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
29. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 하우징에 장착된 이온 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
30. 제 1 항에 있어서, 표면으로부터 부스러기를 분리하는 주파수로 청소할 표면에 음파를 향하게 하기 위해서 하우징에 장착된 음파 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
31. 제 1 항에 있어서, 청소할 표면의 오염 수준을 검출하고 오염 수준을 표시하는 제어 신호를 발생시키기 위해서 하우징에 장착된 복수의 바닥 상태 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼룩 청소 장치.
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