KR102180682B1

KR102180682B1 - 로봇청소기

Info

Publication number: KR102180682B1
Application number: KR1020140072439A
Authority: KR
Inventors: 장휘찬; 이학봉; 김태수; 고영호; 김경웅
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2020-11-20
Also published as: KR20150143209A

Abstract

본 발명은 로봇청소기의 크기를 소형화함과 동시에 주행 성능 및 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇청소기에 관한 것이다. 로봇청소기는 본체, 본체에 마련되는　집진통, 본체에 마련되고 집진통의 일 측에 배치되는　흡입 모터, 집진통으로 흡입된 먼지를 포함한 공기로부터 먼지를 원심분리하도록 집진통의 내부에 마련되고 흡입모터와 인접하게 배치되는 사이클론을 포함한다.　로봇청소기 내의 구성요소가 배치되는 공간의 효율성을 최대화할 수 있어 로봇청소기의 소형화가 가능하다.

Description

로봇청소기{Robot Cleaner}

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇청소기의 크기를 소형화함과 동시에 주행 성능 및 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.

이러한 로봇청소기는 각종 센서 등을 통해 청소 영역 내에 설치된 가구, 사무용품, 벽과 같은 장애물까지의 거리를 검출하고, 검출된 정보를 이용하여 장애물과 충돌이 발생하지 않도록 주행하면서 청소 영역을 청소하게 된다.

로봇청소기를 이용하여 주어진 청소 영역을 청소한다는 것은 로봇청소기가 미리 설정된 주행 패턴대로 주행하면서 청소 작업을 반복적으로 수행하는 과정을 의미한다.

이와 같은 로봇청소기는 외관을 형성하는 본체와, 본체에 마련되어 로봇청소기를 주행하도록 하는 구동유닛, 바닥면에 대해 청소를 수행하는 브러시 유닛 및 구동유닛과　브러시 유닛의 작동을 제어하는 제어부, 흡입된 먼지를 저장하는 집진 유닛을 포함한다.

종래의 로봇청소기는 집진 유닛은 브러시 유닛과 연결되며 흡입 모터는 집진 유닛의 후면 또는 전면에 연결되도록 배열되었다. 이러한 경우 로봇청소기의 주행 성능 및 청소 성능을 향상시키기 위해서는 전원 유닛과 흡입 모터의 크기가 커지기 때문에 로봇청소기의 전체 크기가 커져야 했다.

본 발명의 일 측면은 각각의 구성요소들의 위치를 효율적으로 구성하여 로봇청소기의 크기를 소형화시킴과 동시에 주행 성능 및 청소 성능을 향상시킬 수 있는 로봇청소기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 본체, 상기 본체에 마련되는　집진통, 상기 본체에 마련되고, 상기 집진통의 일 측에 배치되는　흡입 모터, 상기 집진통으로 흡입된 먼지를 포함한 공기로부터 먼지를 원심분리하도록 상기 집진통의 내부에 마련되고, 상기 흡입모터와 인접하게 배치되는 사이클론을 포함한다.

상기 사이클론은 상기 집진통의 일 측에 위치하는 외통과, 상기 외통의 내부에 배치되는 내통을 포함할 수 있다.

상기 외통의 적어도 일부는 상기 집진통의 내면과 접하도록 연장되어 형성될 수 있다.

상기 외통은 원심분리된 먼지를 상기 집진통의 일 측으로 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 가이드부는 상기 원심분리된 먼지가 상기 흡입 모터와 반대방향으로 이동할 수 있도록 마련될 수 있다.

상기 사이클론은 상기 외통과 상기 내통 사이를 이동하는 공기를 나선형으로 유동시키기 위한 저면을 포함할 수 있다.

상기 사이클론은 상기 외통과 상기 내통 사이에 마련된 회전유로를 포함하고,피청소면과 상기 회전유로의 회전축은 수직하게 배치될 수 있다.

상기 집진통은 상기 본체의 전면을 향해 마련된 흡입구와, 상기 흡입 모터를 향해 마련된 토출구를 포함할 수 있다.

상기 본체는 상기 집진통이 설치되는 집진통설치부를 포함하고, 상기 집진통은　적어도 일부분이　외관으로 드러나도록 상기 집진통설치부에 착탈가능하게 결합할 수 있다.

상기 집진통은 상기 집진통설치부에 대해 회전가능하게 설치될 수 있다.

상기 집진통은 상기 사이클론에 의해 분리된 먼지를 저장하는 집진부재와, 상기 집진부재의 일 측에 결합되는 커버부재를 포함할 수 있다.

상기 집진부재와 상기 커버부재는, 제 1후크와, 상기 제 1후크에 대응하도록 마련된 제 1수용홈 중 하나를 각각 포함하고, 상기 제 1후크와 상기 제 1수용홈에 의해, 상기 집진부재와 상기 커버부재는 착탈가능하게 결합할 수 있다.

상기 커버부재는 상기 흡입 모터와 인접하게 상기 집진부재의 일 측에 결합되고, 상기 커버부재와 상기 사이클론은, 제 2후크와, 상기 제 2후크에 대응하도록 마련된 제 2수용홈 중 하나를 각각 포함하고, 상기 제 2후크와 상기 제 2수용홈에 의해, 상기 커버부재와 상기 사이클론은 착탈가능하게 결합할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 로봇청소기는 제 1하우징, 상기 제 1하우징의 후방에 마련되는 제 2하우징, 상기 제 2하우징에 설치되고, 흡입구와 토출구를 포함하는 집진통, 상기 제 2하우징에 설치되고, 상기 집진통의 일 측에 배치되는 흡입 모터를 포함하고, 상기 흡입구는 상기 제 1하우징을 향해 형성되고, 상기 토출구는 상기 흡입 모터를 향해 형성된다.

상기 흡입구 및 상기 토출구와 연결되도록 상기 집진통의 내부에 배치되는 사이클론을 포함할 수 있다.

상기 사이클론은 상기 흡입구로 유입된 먼지를 포함한 공기로부터 먼지를 원심분리하도록 마련된 회전유로를 포함할 수 있다.

상기 사이클론은 상기 회전유로에서 분리된 먼지가 상기 사이클론의 일 측으로 빠져나가도록 마련된 가이드부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시　예에 따르면 주행 성능 및 청소 성능을 향상시킬 수 있음과 동시에 로봇청소기 내의 구성요소가 배치되는 공간의 효율성을 최대화할 수 있어 로봇청소기의 소형화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제2하우징의 외측 하우징을 제거한 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징과 제2하우징의 외측 하우징 및 집진통, 흡입 모터 하우징을 제거한 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 저면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 측면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제2하우징의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 제1하우징의 저면을 도시한 도면이다.
　도 9는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 장애물 감지센서를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 장애물 감지센서를 다른 각도에서 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 집진통을 회전시켜 분리한 상태를 도시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 집진통을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 집진통을 분해하여 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 커버부재와 사이클론을 분해하여 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기의 집진통의 상면을 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 A-A'의 단면을 도시한 도면이다.
도 17은 도 15의 B-B'의 단면을 도시한 도면이다.
도 18은 도 15의 C-C'의 단면을 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시　예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 외관을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(1)는 외관을 형성하는 본체와, 본체 외관의 적어도 일부분을 형성하는 하우징(100)을 포함한다.

하우징(100)은 전방에 형성되는 제1하우징(200)과, 제1하우징(200)의 후방에 형성되는 제2하우징(300)을 포함한다. 제1하우징(200)과 제2하우징(300)의 사이에는 제1하우징(200)과 제2하우징(300)을 연결시키는 연결부재(400)가 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 제1하우징(200)과 제2하우징(300)은 일체로 사출　성형되나, 이에 제한되는 것은 아니며 별도로 성형된 후에 결합될 수 있다.

제2하우징(300)에는 먼지를 저장하도록 구성되는 집진 유닛(330)이 결합될 수 있다. 집진 유닛(330)은 먼지를 흡입하는 동력을 제공하는 흡입 모터(320)와, 흡입된 먼지를 저장하는 집진통(310)을 포함할 수 있다.

집진통(310)에는 사용자가 파지할 수 있도록 마련되는 파지부(311)가 마련될 수 있다. 사용자는 파지부(311)를 파지하여 집진통(310)을 회전시켜 제2하우징(300)으로부터 집진통(310)을 분리할 수 있다. 집진통(310)을 분리하여 사용자는 집진통(310) 내의 누적된 먼지를 제거할 수 있다.

제2하우징(300)의 측면에는 본체를 구동시키는 구동 유닛(340, 360)이 마련될 수 있다. 구동 유닛(340, 360)은 본체의 주행을 위한 구동휠(340)과, 본체의 주행 부하를 최소화하기 위해 회전이 가능하도록 마련되는 롤러(360, 도4 참고)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 구동휠(340)은 제2하우징(300)의 양 측면에 결합될 수 있다.

제1하우징(200)에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220, 도 4 참고)이 마련될 수 있다. 제1하우징(200)의 전면부에는 로봇청소기(1)의 주행 시, 로봇청소기(1)가 벽면에 부딪혀 발생하는 소음과 충격을 완화하기 위한 범퍼(210)가 결합될 수 있다. 또한, 범퍼(210)에는 별도의 완충부재(215)가 결합될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다(도 6).

제1하우징(200)의 상면에는 진입 차단 센서(235)가 돌출되도록 마련될 수 있다. 진입 차단 센서(235)는 적외선을 감지하여 소정의 구간에 로봇청소기(1)가 진입하는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면 진입 차단 센서(235)는 제1하우징(200)의 양측에 마련될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제2하우징(300)의 외측하우징(301, 도7), 상면하우징(303, 도7)을 제거한 상태를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)의 외측하우징과,　제2하우징(200)의 외측 하우징(301), 상면하우징(303)　및 집진통(310), 흡입 모터 하우징(302, 도7) 등을　제거한 상태를 도시한 평면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2하우징(300)의 내측에는 본체를 구동시키기 위한 전력을 공급하는 전원 유닛(350)이 결합될 수 있다. 전원 유닛(350)은 배터리(미도시)와, 메인보드(351)와, 메인보드(351)의 상측에 위치하며 로봇청소기(1)의 상태를 표시하는 디스플레이부(352, 도 7 참고)를 포함할 수 있다. 전원 유닛(350)은 집진 유닛(330)의 후방에 위치하도록 배치될 수 있다.

배터리(미도시)는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 본체가 청소 과정을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션(미도시)로부터 전력을 공급받아 충전된다.

흡입 모터(320)는 흡입 모터 하우징(302, 도 7)의 내측에 위치할 수 있다. 흡입 모터(320)는 집진통(310)의 측면에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 구동휠(340)은 집진통(310)과 흡입 모터(320)의 각각의 측면에 배치될 수 있다. 즉 구동휠(340)은 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342)을 포함하며, 제1구동휠(341)은 집진통(310)의 측면에 배치되며 제2구동휠(342)은 흡입 모터(320)의 측면에 배치될 수 있다.

이에 따라, 집진통(310)과 흡입 모터(320)와 구동휠(340)은 본체의 횡방향으로 배치될 수 있다. 즉, 집진통(310)과 흡입 모터(320)와 구동휠(340)은 일직선에 근접하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 집진통(310)의 적어도 일부분은 외관으로 드러나도록 결합될 수 있다. 즉, 집진통(310)의 상면에는 별도의 하우징이 결합되지 않는다. 이에 따라 사용자는 집진통(310) 내부의 먼지의 양을 육안으로 확인할 수 있다.

집진통(310)의 내부에는 사이클론(370)이 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사이클론(370)은 흡입 모터(320)와 인접한 집진통(310)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제 2하우징(300)은 집진통(310)이 설치되는 집진통 설치부(312)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다(도 11 내지 도 18).

제1하우징(200)의 내부에는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서(230)가 마련될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다(도 9, 도 10).

제1하우징(200)의 전면부는 진행 방향의 전면과 측면에 밀착하여 먼지를 흡입할 수 있도록 사각 형상으로 마련될 수 있다. 이에 벽면에 최대한 밀착하여 먼지를 흡입하는 것이 가능하다. 이에 따라 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)는 별도의 사이드 브러시 없이도 벽면에 위치하는 먼지를 효율적으로 흡입할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 저면을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)의 저면에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220)이 결합된다. 제1하우징(200)의 브러시 유닛(220)의 전방에는 먼지의 흡입력을 높이기 위하여 브러시 유닛(220)으로 먼지를 안내하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 가이드 유로(240)가 형성될 수 있다. 가이드 유로(240)에 대해서는 후술한다(도 8).

가이드 유로(240)의 사이에는 로봇청소기(1)를 충전하기 위한 충전단자(245)가 마련될 수 있다.

제1하우징(200)의 적어도 일부분에는 본체의 주행 중 바닥면과의 거리를 감지하도록 마련되는 추락 감지 센서(250)가 장착될 수 있다. 추락 감지 센서(250)는 로봇청소기(1)의 주행 중 높낮이 차이가 나는 곳에서 방향을 잡아준다. 추락 감지 센서(250)는 제1하우징(200)의 저면에 바닥을 향하도록 배치되며, 바닥과의 거리를 감지하다가 바닥과 일정 거리 이상 멀어지면 일정 전압을 형성하여 본체의 제어부(미도시)에 전송한다. 제어부(미도시)는 본체의 전송 받은 정보에 따라 본체의 추락 가능 지점을 판단하여 주행 방향을 전환한다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 추락 감지 센서(250)는 브러시 유닛(220)의 후방에 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면 추락 감지 센서(250)는 제1추락 감지 센서(251)와 제2추락 감지 센서(252)로 두 개 마련되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제2하우징(300)의 후면에는 본체가 구동휠(340)에 의해서만 구동되어 발생하는 주행부하를 줄이기 위하여 회전할 수 있도록 마련되는 롤러(360)가 결합할 수 있다. 롤러(360)는 구동휠(340)과의 관계에서 본체의 무게중심을 지지할 수 있는 위치에 결합될 수 있다. 즉, 롤러(360)에서 제1구동휠(341)까지의 거리와 롤러(360)에서 제2구동휠(342)까지의 거리는 동일하도록 배치될 수 있다. 이에 의해 본체의 주행 중에 발생하는 주행 부하를 최소화할 수 있다. 롤러(360)는 하나가 설치될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개가 설치될 수도 있다.

이와 같이 브러시 유닛(220)과 집진 유닛(330)과 전원 유닛(350)은 본체의 종방향으로 배치될 수 있다. 즉, 브러시 유닛(220)과 집진 유닛(330)과 전원 유닛(350)은 제1방향으로 나란하게 마련될 수 있다. 집진 유닛(330)과 구동 유닛(340)의 경우에는 제1방향과 상이한 제2방향으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 집진 유닛(330)과 구동 유닛(340)은 본체의 횡방향으로 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 측면을 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 바닥면과 제1하우징(200)의 높이(h1)와 바닥면과 제2하우징(300)의 높이(h2)는 다를 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 바닥면과 제1하우징(200) 사이의 높이는 바닥면과 제2하우징(300) 사이의 높이보다 작을 수 있다. 제1하우징(200)의 높이(h1)가 제2하우징(300)의 높이(h2)보다 작기 때문에 제2하우징(300)에 위치하는 집진통(310)과 전원 유닛(350)의 크기를 늘리면서 로봇청소기(1)의 크기가 상대적으로 작아보일 수 있도록 하는 효과를 준다. 이에 따라 소형화된 로봇청소기(1)가 저장할 수 있는 먼지의 용량을 늘릴 수 있으며 별도의 충전 없이 주행할 수 있는 시간을 늘릴 수 있다.

또한, 제1하우징(200)의 높이(h1)가 상대적으로 낮게 마련되기 때문에 바닥면에 위치하는 장애물을 효율적으로 감지할 수 있어 후술할 장애물 감지 센서(230)가 감지할 수 없는 사각지대가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 제1하우징(200)과 제2하우징(300) 사이에 연결부재(400)가 결합되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 제1하우징(200)과 제2하우징(300) 사이에 별도의 경계없이 일체로 사출성형되는 것도 가능하다. 이러한 경우 제1하우징(200)과 제2하우징(300)은 유선형에 가까운 형태를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)에는 바닥의 먼지를 쓸어 담도록 구성되는 브러시 유닛(220)과, 제1하우징(200)의 전방에 위치하는 범퍼(210)가 결합될 수 있다. 브러시 유닛(220)은 제1하우징(200)의 저면에 위치하는 저면 하우징(225)에 마련되는 개구부(223, 도 8 참고)에 결합될 수 있다.

브러시 유닛(220)은 드럼 형상을 가지며, 롤러부(222)와 브러시(221)로 구성된다.

범퍼(210)는 제1하우징(200)의 전면부의 적어도 일부분을 둘러싸도록 마련된다. 범퍼(210)는 제1하우징(200)의 전면부뿐만 아니라 측면부도 일부 감쌀 수 있도록 범퍼 바디(213)가 연장될 수 있다.

범퍼(210)는 범퍼 바디(213)에서 연장되어 제1하우징(200)에 결합되도록 돌출되는 범퍼 헤드(212)를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 바에 따르면, 범퍼 헤드(212)는 두 개 마련되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 범퍼(210)의 전면에는 별도의 완충부재(215)가 결합될 수 있으며, 범퍼 바디(213)에는 완충부재(215)의 결합을 위한 결합홈(211)이 마련될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제2하우징(300)의 구성요소를 분해하여 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이 제2하우징(300)에는 구동 유닛(340, 360)과 집진 유닛(330)과 전원 유닛(350)이 배치될 수 있다.

제2하우징(300)은 상부에 결합되는 상면 하우징(303)과, 제2하우징(300)의 후방에서 구동휠(340)까지 결합되는 후면 하우징(343)을 포함할 수 있다.

상면 하우징(303)의 경우 디스플레이부(352)에 표시되는 상태가 투영될 수 있도록 디스플레이부(352)에 해당하는 영역이 개방되도록 마련될 수 있다. 상면 하우징(303)에 집진통(310)이 결합될 수 있다. 상면 하우징(303)의 외측에는 전원 유닛(350)의 상부에 결합되는 별도의 외측 하우징(301)이 결합될 수 있다. 외측 하우징(301)은 디스플레이부(352)의 상태가 투영될 수 있도록 마련될 수 있다.

또한,　흡입 모터(320)의 상부에는 흡입 모터 커버(302)가 결합될 수 있다. 제2하우징(300)에 흡입 모터(320)가 결합되고 상부 하우징(303)이 끼워지고 흡입 모터 커버(302)가 상부 하우징(303)에 결합될 수 있다.　흡입 모터 커버(302)는 본 발명의 일 실시　예에 따르면 외측 하우징(301)이 흡입 모터(320)가 위치하는 영역을 둘러싸지 않기 때문에 흡입 모터(320)에 이물질이 끼어들어가는 것을 방지하기 위해 결합된다.

후면 하우징(343)은 제2하우징(300)의 양측에 제1구동휠(341)과 제2구동휠(342)이 결합된 후, 각각의 구동휠(341, 342)을 둘러싸도록 결합될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시　예에 따르면 로봇청소기(1)의 구성요소를 효율적으로 배치하여 공간을 효율적으로 이용할 수 있다. 이에 따라 집진통(310)의 크기를 늘릴 수 있으며, 전원 유닛(350)이 차지하는 공간을 늘릴 수 있어 배터리(미도시)의 용량을 늘릴 수 있다. 결과적으로 동일한 크기의 로봇청소기(1)에 비해 배터리 용량을 3배 가까이 늘릴 수 있기 때문에 충전 없이 이용 가능한 로봇청소기(1)의 주행시간을 늘릴 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기(1)의 제1하우징(200)의 저면을 도시한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 가이드 유로(240)는 브러시 유닛(220)의 전방에 마련될 수 있다. 제1하우징(200)의 저면에 마련되는 가이드 유로(240)는 먼지가 흡입될 수 있도록 가이드한다.

　가이드 유로(240)는 제1하우징(200)의 저면에 대해 오목하게 마련될 수 있다. 가이드 유로(240)는 브러시 유닛(220) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 마련되어 먼지가 브러시 유닛(220)으로 흡입되는 것을 안내할 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 가이드 유로(240)는 제1하우징(200)의 저면 양측에 두 개 마련되어 제1가이드 유로(241)와 제2가이드 유로(243)를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

가이드 유로(240)는 도면에 도시된 화살표 방향으로 먼지의 유입을 안내할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시　예에 따른 로봇청소기의 장애물 감지센서를 도시한 도면이며, 도 10은 도 9에 도시된 장애물 감지센서를 다른 각도에서 도시한 도면이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1하우징(200)의 내부에는 장애물을 회피할 수 있도록 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서(230)가 장착될 수 있다.

　장애물 감지 센서(230)는 적외선 또는 초음파 센서 등이 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 장애물 감지 센서(230)는 제1하우징(200)의 전면에 위치하나, 이에 제한되는 것은 아니며 측면에 위치하는 것도 가능하다.

장애물 감지 센서(230)는 전방 또는 로봇청소기(1)의 주행 방향의 장애물이나 벽 등을 감지하고 그 거리를 감지하여 본체 내부의 제어부(미도시)로 송출한다. 제어부(미도시)는 장애물 감지 센서(230)로부터 장애물 감지 신호를 수신한 경우 본체가 전방 또는 주행 방향으로 주행하지 않도록 구동 유닛(340, 360)을 제어한다.

장애물 감지 센서(230)는 광을 평면광으로 확산시켜 방출하는 적어도 하나의 발광부(231)와, 장애물에 의해 반사된 평면광을 전달받아 전기적인 영상신호를 생성하는 수광부(232)를 포함할 수 있다.

본원 발명의 일 실시　예에 따르면, 발광부(231)는 수광부(232)의 전방에 마련될 수 있다. 발광부(231)는 장애물 감지 센서 하우징의 내측에 위치할 수 있다. 본원 발명의 일 실시　예에 따르면, 발광부(231a, 231b, 231c, 231d)는 소정의 간격을 두고 4개 마련될 수 있다. 발광부(231)를 수광부(232)의 전면에 배치시켜 장애물 감지 센서(230)의 높이를 낮출 수 있으며, 이러한 경우 수광부(232)가 발광부(231)보다 높게 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광부(231)를 수광부(232)의 전면에 배치하더라도 장애물에 부딪혀 돌아오는 반사된 평면광은 발광부(231)에 의해 가려지지 않고 완전히 수광부(232)로 전달될 수 있다. 또한,　이와 함께 장애물 감지 센서(230)의 높이를 낮출 수 있기 때문에 제1하우징(200)의 높이를 낮출 수 있어 로봇청소기(1)를 소형화할 수 있다.

수광부(232)는 장애물로부터 반사된 반사광이 영상 센서(234)를 향하도록 반사광의 경로를 변경하는 반사 미러(233)와, 반사 미러(233)에 의해 경로가 변경된 반사광을 집광하는 광학 렌즈(미도시), 광학 렌즈(미도시)에 의해 집광된 반사광을 수신하는 영상 센서(234)를 포함한다.

반사 미러(233)는 다양한 방향에서 입사되는 반사광의 경로를 영상 센서(234)를 향하여 변경하기 위하여 원뿔 형태의 미러(conic mirror)를 채용할 수 있다. 또한 반사 미러(233)는 영상 센서(234)의 상부에 설치되고, 원뿔 형태의 반사 미러(233)의 꼭지점이 영상 센서(234)와 마주보도록 연직 하방으로 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 원뿔 형태의 반사 미러(233)가 영상 센서(234)의 하부에 설치되고, 영상 센서(234)는 원뿔 형태의 반사 미러(233)의 꼭지점이 영상 센서(234)와 마주보도록 연직 상방에 배치될 수도 있다. 다만, 반사 미러(233)의 형태는 원뿔 형태에 한정되는 것은 아니다.

장애물 감지 센서 하우징의 양측에는 상술한 진입 차단 센서(235)가 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시　예에 따르면 리모컨(미도시)에서 발신되는 신호를 수신하기 위한 리모컨 수신 센서(236)가 위치할 수 있다. 본 발명의 일 실시　예에 따르면, 리모컨 수신 센서(236)는 총 8개 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시　예에 따르면, 리모컨 수신 센서(236)는 수광부(232)의 상부에 2개 마련되고 진입 차단 센서(235)에 근접하도록 각각 2개씩 마련될 수 있다. 또한 본체의 후면에 2개가 더 마련되어 총 8개가 마련될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 집진통(310)을 회전시켜 분리한 상태를 도시한 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(1)는 본체와, 본체에 마련되는 집진통(310)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제2하우징(300)에는 집진 유닛(330)이 결합되고, 집진 유닛(330)은 집진통(310)과, 집진통(310)의 일 측에 배치되는 흡입 모터(320)를 포함할 수 있다.

제2하우징(300)은 집진통(310)이 설치되는 집진통설치부(312)를 포함할 수 있다. 집진통(310)은　적어도 일부분이　외관으로 드러나도록 집진통설치부(312)에 설치될 수 있다. 집진통(310)의 외관은 사용자가 누적된 먼지의 양을 알 수 있도록 투명한 재질로 마련될 수 있다. 또한, 집진통(310)은 사용자가 누적된 먼지를 제거할 수 있도록 집진통설치부(312)에 착탈가능하게 결합할 수 있다.

집진통(310)은 흡입구(313)와 토출구(314, 도12)를 포함할 수 있다. 흡입구(313)는 본체의 전면을 향해 마련되어, 제1하우징(200)과 연결될 수 있다. 따라서, 제1하우징(200)의 저면에 위치한 개구부(223)를 통해 제1하우징(200)의 내부로 들어온 먼지를 포함하는 공기는 흡입구(313)를 통해 집진통(310) 내부로 유입될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 집진통(310)은 원통형상으로 마련될 수 있다. 또한, 집진통설치부(312)는 집진통(310)의 형상에 대응하는 원통형의 형태로 마련될 수 있다. 그에 따라, 집진통(310)은 집진통설치부(312)에 대해 회전가능하게 설치될 수 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 집진통(310)은 파지부(311)가 전면을 향하도록 집진통설치부(312)에 설치될 수 있다. 사용자는 파지부(311)를 잡아 상부방향으로 회전시키며, 집진통(310)을 집진통설치부(312)에서 분리시킬 수 있다. 이때, 집진통(310)의 회전에 따라 흡입구(313)가 상부로 향하게 되고, 흡입구(313) 주변에 축적된 먼지 등 이물질이 집진통(310) 외부로 떨어지지 않을 수 있다.

도 12은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 집진통(310)을 도시한 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이 집진통(310)은 흡입구(313)와 토출구(314)를 포함할 수 있다. 흡입구(313)는 본체의 전면을 향해 마련되고, 토출구(314)는 흡입 모터(320)를 향해 마련될 수 있다. 흡입구(313)를 통해 집진통(310) 내부로 유입된 먼지를 포함한 공기는 사이클론(370, 도13)에 의해 먼지와 분리된다. 이러한 먼지가 제거된 공기는 토출구(314)를 통해 집진통(320)을 빠져나가 흡입 모터(320)로 이동할 수 있다.

집진통(320)은 분리된 먼지를 저장하는 집진부재(380)와, 집진부재(380)의 일 측에 결합되는 커버부재(390)를 포함할 수 있다. 집진부재(380)와 커버부재(390)는 착탈가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 집진부재(380)와 커버부재(390)는 제 1후크(391)와, 제 1후크(391)에 대응하도록 마련된 제 1수용홈(381, 도13) 중 하나를 각각 포함하여 후크 결합할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 집진통(310)을 분해하여 도시한 도면이다.

도 13에서는 커버부재(390)에 제 1후크(391)가 마련되고, 집진부재(380)에 제 1수용홈(381)이 마련된 것을 도시하였다. 제 1후크(391)는 일 측의 가압에 의해 소정의 각도로 회동가능하게 마련되고, 다른 일 측이 제 1수용홈(381)과 결합가능하도록 마련될 수 있다. 따라서, 제 1후크(391)의 일 측을 눌러 제 1후크(391)를 제 1수용홈(381)에서 분리할 수 있다. 도 12에 도시된 집진통(310)에서 사용자가 제 1후크(391)의 일 측을 눌러 집진부재(380)와 커버부재(390)를 도 13과 같이 분리할 수 있다.

커버부재(390)는 흡입 모터(320)와 인접한 집진부재(380)의 일 측에 결합될 수 있다. 즉, 흡입 모터(320), 커버부재(390), 집진부재(380)가 일 방향으로 차례로 배치될 수 있다.

사이클론(370)은 흡입구(313) 및 토출구(314)와 연결되도록 집진통(310)의 내부에 배치될 수 있다. 사이클론(370)은 흡입구(313)와 연결되는 흡입유로(379)를 포함할 수 있다. 즉, 사이클론(370)은 흡입구(313)로 들어온 공기가 토출구(314)로 빠져나갈 수 있도록 유로를 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사이클론(370)은 흡입 모터(320)와 인접하게 위치할 수 있다.

커버부재(390)와 사이클론(370)은 착탈가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 커버부재(390)와 사이클론(370)은 제 2후크(376)와 제 2후크(376)에 대응하도록 마련된 제 2수용홈(392) 중 하나를 각각 포함하여 후크 결합할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 커버부재(390)와 사이클론(370)을 분해하여 도시한 도면이다.

　도 14에서는 사이클론(370)에 제 2후크(376)가 마련되고, 커버부재(390)에 제 2수용홈(392)이 마련된 것을 도시하였다. 제 2수용홈(392)은 탄성재질로 마련될 수 있고, 제 2수용홈(392)을 변형하여 사이클론(370)과 커버부재(390)를 분리할 수 있다. 제 2후크(376) 및 제 2수용홈(392)은 각각 사이클론(370) 및 커버부재(390)의 양 측에 마련될 수 있다.

사이클론(370)과 커버부재(390) 사이에는 필터(미도시)가 마련될 수 있다. 따라서, 사용자는 커버부재(390)와 집진부재(380)를 분리하여 수집된 먼지를 제거할 수 있고, 커버부재(390)와 사이클론(370)을 분리하여 필터(미도시)를 교체하거나 세척할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇청소기(1)의 집진통(310)의 상면을 도시한 도면이고, 도 16은 도 15의 A-A'의 단면을 도시한 도면이다.

사이클론(370)은 집진통(310)으로 흡입된 먼지를 포함한 공기로부터 먼지를 원심분리하도록 집진통(310)의 내부에 마련될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 사이클론(370)은 흡입 모터(320)와 인접한 집진통(310)의 내부 일 측에 위치할 수 있다.

사이클론(370)은 외통(371)과, 외통(371)의 내부에 배치되는 내통(372)을 포함할 수 있다. 외통(371)과 내통(372)사이에는 회전유로(375)가 마련될 수 있다. 또한, 사이클론(370)은 회전유로(375)를 이동하는 공기를 나선형으로 유동시키기 위한 저면(374)을 포함할 수 있다. 흡입구(313)로 유입된 먼지를 포함한 공기는 회전유로(375)를 통과하며 먼지와 원심분리될 수 있다. 이때, 회전유로(375)의 회전축은 바닥면과 수직하게 배치될 수 있다.

원심분리과정에 대해 간략히 설명한다. 흡입구(313)를 통해 집진통(310) 내부로 들어온 먼지를 포함하는 공기는 흡입유로(379)를 통해 회전유로(375)로 진입한다. 나선형으로 형성된 흡입유로(375)를 따라 공기는 회전하며 상승하며 먼지와 분리된다. 먼지는 원심력에 의해 외통(371)의 내측면을 따라 상승하여 집진부재(380)로 이동할 수 있다.

공기는 내통(372)의 상부에 마련된 개구를 통해 내통(372)의 내측으로 진입하여 하강할 수 있다. 하강한 공기는 저면(374)의 하부를 통해 커버부재(390)를 통과하여 토출구(314)로 빠져나갈 수 있다. 이때, 내통(372)의 상부에는 공기를 통과시키기 위한 다양한 형태 및 수의 개구가 마련될 수 있다. 또한, 내통(372)의 상단에는 공기의 기류형성을 돕는 기류유도부재(369)가 마련될 수 있다. 기류유도부재(369)는 내통(372)과 별도의 부재로 제작되어 내통(372)의 상단에 안착될 수 있다. 또한, 기류유도부재(369)는 임펠러형상으로 마련될 수 있다.

또한, 사이클론(370)은 분리된 먼지가 사이클론(370)의 일 측으로 빠져나가도록 마련된 가이드부(373, 378)를 포함할 수 있다. 가이드부(373, 378)는 원심분리된 먼지를 집진부재(380)의 일 측으로 안내하도록 외통(371)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 가이드부(373, 378)는 원심분리된 먼지가 흡입 모터(320)와 반대방향으로 이동할 수 있도록 마련될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 가이드부(373, 378)는 먼지가 이동하는 집진유로(377)를 형성하는 제 1가이드부(373)와 제 2가이드부(378)를 포함할 수 있다. 제 1가이드부(373) 및 제 2가이드부(378)는 소정의 각도로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 제 1가이드부(373)는 수평방향으로 마련되고, 제 2가이드부(378)는 수직방향에서 120도 기울어진 방향으로 마련된다.

도 17은 도 15의 B-B'의 단면을 도시한 도면이고, 도 18은 도 15의 C-C'의 단면을 도시한 도면이다.

제 1가이드부(373) 및 제 2가이드부(378)에 의해 형성된 집진유로(377)를 제외하고 외통(371)은 집진부재(380)의 내면과 접하도록 마련될 수 있다. 즉, 외통(371)의 적어도 일부는 집진부재(380)의 내면과 접하도록 연장되어 형성될 수 있다. 단, 조립공차에 의해 집진부재(380)의 내면과 외통(371)의 상단에 소정의 공간이 형성될 수 있다.

도 17에서 도시된 바와 같이, 외통(371)의 상단은 집진부재(380)의 내면과 접한다. 따라서, 외통(371)의 내측면을 따라 상승하는 먼지는 이를 따라 집진부재(380)로 빠져나갈 수 없다. 도 18에 도시된 바와 같이, 제 1가이드부(373)와 제 2가이드부(378)에 의해 집진유로(377)가 형성되고, 원심분리된 먼지는 이를 통해 집진부재(380)로 이동할 수 있다.

이는 집진통(310) 내부의 일 측에 마련된 사이클론(370)에 의해 원심분리된 먼지가 일 측으로 몰리는 것을 방지하기 위함이다. 먼지를 넓은 공간으로 유도함에 따라 사용자가 먼지를 제거하는 시기를 늦출 수 있다.

이상에서는 특정의 실시　예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시　예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1　: 로봇청소기 100 : 하우징
200　: 제1하우징 210　: 범퍼
211 : 결합홈 212 : 범퍼헤드
213 : 범퍼바디 215 : 완충부재
220　: 브러시 유닛 221 : 브러시
222 : 롤러부 223 : 개구부
225 : 저면하우징 230　: 장애물 감지 센서
231　: 발광부 232　: 수광부
233 : 반사미러 234 : 영상센서
235　: 진입 차단 센서 236 : 리모컨 수신 센서
240　: 가이드 유로 241 : 제1가이드 유로
243 : 제2가이드 유로 245 : 충전단자
250 : 추락 감지 센서 251 : 제 1추락 감지 센서
252 : 제 2추락 감지 센서 300　: 제2하우징
301 : 외측하우징 302 : 흡입모터하우징
303 : 상면하우징 310　: 집진통
311 : 파지부 312 :집진통설치부
313 : 흡입구 314 : 토출구
320　: 흡입 모터 330　: 집진 유닛
340　: 구동휠 341 : 제 1구동휠
342 : 제 2구동휠 343 : 후면하우징
350　: 전원 유닛 351 : 메인보드
352 : 디스플레이부 360　: 롤러
369 : 기류유도부재 370 : 사이클론
371 : 외통 372 : 내통
373 : 제 1가이드부 374 : 저면
375 : 회전유로 376 : 제 2후크
377 : 집진유로 378 : 제 2가이드부
379 : 흡입유로 380 : 집진부재
381 : 제 1수용홈 390 : 커버부재
391 : 제 1후크 392 : 제 2수용홈
400　: 연결부재

Claims

본체;
상기 본체에 마련되는　집진통;
상기 본체에 마련되고, 상기 집진통의 일 측에 배치되는　흡입 모터;
상기 집진통으로 흡입된 먼지를 포함한 공기로부터 먼지를 원심분리하도록 상기 집진통의 내부에 마련되고, 상기 흡입모터와 인접하게 배치되는 사이클론;
을 포함하며,
상기 사이클론은 상기 집진통의 일 측에 위치하는 외통과, 상기 외통의 내부에 배치되는 내통과, 상기 외통과 상기 내통 사이에 상기 먼지를 포함한 공기가 회전하며 상승하도록 마련되는 회전유로와, 상기 외통의 상부에 마련되며 상기 회전유로를 따라 회전하며 상승하여 원심분리된 먼지를 상기 집진통의 일 측으로 안내하는 가이드부를 포함하고,
상기 내통의 내부에는 상기 먼지와 분리된 공기가 상기 내통의 상부에 마련된 개구를 통해 내측으로 진입하여 하강하도록 상기 공기의 기류형성을 가이드 하는 기류유도부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 외통의 적어도 일부는 상기 집진통의 내면과 접하도록 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 원심분리된 먼지가 상기 흡입 모터와 반대방향으로 이동할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 사이클론은 상기 외통과 상기 내통 사이를 이동하는 공기를 나선형으로 유동시키기 위한 저면을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
바닥면과 상기 회전유로의 회전축은 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 집진통은 상기 본체의 전면을 향해 마련된 흡입구와, 상기 흡입 모터를 향해 마련된 토출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 본체는 상기 집진통이 설치되는 집진통설치부를 포함하고,
상기 집진통은　적어도 일부분이　외관으로 드러나도록 상기 집진통설치부에 착탈가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 9항에 있어서,
상기 집진통은 상기 집진통설치부에 대해 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,
상기 집진통은 상기 사이클론에 의해 분리된 먼지를 저장하는 집진부재와, 상기 집진부재의 일 측에 결합되는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 11항에 있어서,
상기 집진부재와 상기 커버부재는,
제 1후크와, 상기 제 1후크에 대응하도록 마련된 제 1수용홈 중 하나를 각각 포함하고,
상기 제 1후크와 상기 제 1수용홈에 의해, 상기 집진부재와 상기 커버부재는 착탈가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 11항에 있어서,
상기 커버부재는 상기 흡입 모터와 인접하게 상기 집진부재의 일 측에 결합되고,
상기 커버부재와 상기 사이클론은,
제 2후크와, 상기 제 2후크에 대응하도록 마련된 제 2수용홈 중 하나를 각각 포함하고,
상기 제 2후크와 상기 제 2수용홈에 의해, 상기 커버부재와 상기 사이클론은 착탈가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1하우징;
상기 제 1하우징의 후방에 마련되는 제 2하우징;
상기 제 2하우징에 설치되고, 흡입구와 토출구를 포함하는 집진통;
상기 제 2하우징에 설치되고, 상기 집진통의 일 측에 배치되는 흡입 모터;
상기 흡입구 및 상기 토출구와 연결되도록 상기 집진통의 내부에 배치되는 사이클론;을 포함하고,
상기 흡입구는 상기 제 1하우징을 향해 형성되고, 상기 토출구는 상기 흡입 모터를 향해 형성되며,
상기 사이클론은 상기 집진통의 일 측에 위치하는 외통과, 상기 외통의 내부에 배치되는 내통과, 상기 외통과 상기 내통 사이에 먼지를 포함한 공기가 회전하며 상승되도록 마련되는 회전유로와, 상기 외통의 상부에 마련되며 상기 회전유로를 따라 회전하며 상승하여 원심분리된 먼지를 상기 집진통의 일 측으로 안내하는 가이드부를 포함하며,
상기 내통의 내부에는 상기 먼지와 분리된 공기가 상기 내통의 상부에 마련된 개구를 통해 내측으로 진입하여 하강하도록 상기 공기의 기류형성을 가이드 하는 기류유도부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
삭제
삭제
삭제