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로봇 청소기의 카펫 내 먼지 입자 제거에 관한 수치해석 연구

A Numerical Study on Dust Particle Removal inside Carpet in Robot Cleaner,

조원삼 (서강대학교 일반대학원)

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초록/요약moremore
산업이 급속히 발전함에 따라 가정용 전자제품에도 자동화가 이루어지면서 기존의 청소 방법을 대체하는 청소기가 널리 이용되고 있지만 청소기의 카펫 내 박혀있는 먼지 입자를 제거하는 성능은 기본의 청소방법을 대체하기에는 아직 부족한 실정이다. 특히 로봇 청소기의 경우 밀집된 구조로 설계되어 있는 특성을 가지며 기존의 청소기에 비하여 복잡한 구조로 이루어져 있어 로봇 청소기가 일반 청소기 수준의 청소 성능을 구현하는 것에는 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 로봇 청소기의 카펫 내 먼지 입자 제거 성능 향상을 위하여 로봇 청소기의 청소...
산업이 급속히 발전함에 따라 가정용 전자제품에도 자동화가 이루어지면서 기존의 청소 방법을 대체하는 청소기가 널리 이용되고 있지만 청소기의 카펫 내 박혀있는 먼지 입자를 제거하는 성능은 기본의 청소방법을 대체하기에는 아직 부족한 실정이다. 특히 로봇 청소기의 경우 밀집된 구조로 설계되어 있는 특성을 가지며 기존의 청소기에 비하여 복잡한 구조로 이루어져 있어 로봇 청소기가 일반 청소기 수준의 청소 성능을 구현하는 것에는 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 로봇 청소기의 카펫 내 먼지 입자 제거 성능 향상을 위하여 로봇 청소기의 청소 성능 지표인 IEC 규격에 따른 카펫 내 먼지 입자 제거 효율에 대하여 실험을 수행하고 이를 수치해석으로 구현하여 카펫 내 먼지 입자 제거 효율을 예측하고자 하였다. 로봇 청소기의 청소 과정을 수치해석으로 구현하기 위해 실제 로봇 청소기의 형상에 대하여 다면체 격자와 육면체 격자를 이용하여 복잡한 로봇 청소기의 형상과 수치해석 도메인을 구성하였다. 청소 과정에서의 로봇 청소기의 움직임을 구현하기 위하여 중첩격자 기법 및 경계면 이동 기법을 사용하여 로봇 청소기의 카펫 내 먼지 입자 제거에 관한 수치해석 기법을 정립하였다. 이를 바탕으로 로봇 청소기의 다양한 작동 조건에 따른 먼지 입자 포집 효율 및 다양한 Agitator case의 형상에 따른 먼지 입자 제거 효율을 예측하여 로봇 청소기의 성능을 높이기 위한 대안을 제시하였다. 본 연구는 로봇 청소기의 카펫 내 먼지 입자 제거에 대한 수치해석 기법 정립 및 최적화에 대한 자료로 활용 될 것으로 사료된다.
초록/요약moremore
Recently, robot cleaner in the household is used on the rise. Drawback of the robot cleaner in carpet is low cleaning efficiency compared with vacuum cleaner. especially, robot cleaner has characteristics of compact structure. so, robot cleaner hard to implement cleaning performance level of vacuum...
Recently, robot cleaner in the household is used on the rise. Drawback of the robot cleaner in carpet is low cleaning efficiency compared with vacuum cleaner. especially, robot cleaner has characteristics of compact structure. so, robot cleaner hard to implement cleaning performance level of vacuum cleaner. in order to realize cleaning performance level of vacuum cleaner, improvement of particle removal performance should be need to research according to IEC standards. In the present study, particle removal efficiency of the robot cleaner in carpet is numerically analyzed. For the analysis of particle removal efficiency, after flow field of steady state is developed using MRF(Multiple Reference Frame) method, the characteristics of particle removal efficiency around a intake part of the robot-cleaner are predicted by using the Overset mesh technique, ASI(Arbitrary Sliding Interface) and particle tracking method techniques. removed dust particle inside carpet of intake part is measured by particle count method. The result of present numerical study is predicted particle removal efficiency in various operating condition and geometrical change of robot cleaner and floating characteristics of dust particle are investigated.