KR100278756B1 - 전기 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 청소기의 흡입 성능을 확보하는 한편, 호스와 연장관 및 흡입구를 경량화해서 조작성 및 보수성을 좋게 하고, 취급성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청소기는 흡입구의 로터리 브러시의 구동원으로서 모터의 비교하여 경량인 에어 터빈을 이용하여 호스의 조작부에서의 신호를 무선으로 청소기 본체로 보내므로 흡입 풍량을 자동 제어해서 로터리 브러시의 회전수를 적절히 제어하는 제어 장치를 구비한 것이다.

따라서, 흡입구, 연장관 및 호스내에서 실선을 없앨 수 있고, 대폭 경량화를 도모할 수 있어서 조작성이 좋고, 구조가 단단해서 보수성이 우수하고 취급성이 좋은 전기 청소기를 얻을 수 있다.

Description

전기 청소기

제1도는 본 발명의 한 실시예를 도시하는 외관 사시도.

제2도는 흡입구체(1)의 상부 케이스(2) 및 흡입구 커버(4)를 제거하고 일부는 단면으로 도시한 평면도.

제3도는 흡입구체(1)의 종단면도.

제4도는 제2도에서 상부 케이스(2) 및 흡입구 커버(4)를 설치한 때의 평면도.

제5도는 흡입구체(1)의 이면에서 본 평면도.

제6도는 흡입구체(1)에서 바이패스 통로가 닫힌 상태(바닥에 놓았을 때)를 도시하는 종단면도.

제7도는 흡입구체(1)에서 바이패스 통로가 개방된 상태(들어올렸을 때)를 도시하는 종단면도.

제8도는 호스(69)의 절곡 연결부(70)의 종단면도.

제9도는 호스(69)의 절곡 연결부(70)의 조작부(71)을 도시하는 평면도.

제10도는 호스(69)의 본체 연결부(74)의 일부는 단면으로 도시한 종단면도.

제11도는 청소기 본체(1)을 바닥에 세워 둔 상태의 정면도.

제12도는 청소기 본체(1)을 바닥에 세워 둔 상태의 측면도.

제13도는 청소기 본체(1)의 정면도.

제14도는 청소기 본체(1)의 배면도.

제15도는 청소기 본체(1)의 종단면도.

제16도는 청소기 본체(1)의 분해 사시도.

제17도는 하부케이스(110) 주변의 분해 사시도.

제18도는 표시 기판(128)의 분해 사시도.

제19도는 제어 기판(129)의 분해 사시도.

제20도는 회로도.

제21도는 각부의 전압 파형도.

제22도는 압력 센서의 출력 파형도.

제23도는 운전 모드 표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡입구체 14 : 로터리 브러시

16 : 에어 터빈 33 : 좌측 런너

34 : 우측 런너 65 : 연장관

71 : 조작부 73 : 청소기 본체

87 : 제1발광부 93 : 제2발광부

115 : 단절 버튼 116 : 뉴로 퍼지 버튼

122 : 운전 표시(표시부) 125 : 수신부(수광 유니트)

126 : 본체 스위치 129 : 제어 기판

164 : 본체 패널

본 발명은 전기 청소기에 관한 것으로, 특히 호스, 연장관, 흡입구체의 경량화를 도모하는 것에 관한 것이다.

종래의 전기 청소기는 일본 특허 공개 평2-274218호에 기재된 바와같이 융단위에서의 흡입 성능을 향상시키기 위해 흡입구에 로터리 브러시를 설치해서 비교적 고가인 것에서는 이것을 전용 모터로 구동하고 있다. 따라서, 모터로의 전력 공급을 위해 연장관 및 호스속에 고전압(100V)의 심선이 설치되어 있었다. 먼저 조작부에 전원의 온-오프 또는 흡입력을 제어하는 스위치가 있어서, 스위치로부터의 신호를 청소기 본체로 공급하기 위해 호스속에 흡입구 모터로의 전력 공급선과는 별도로 신호선이 있는 것이 일반적이다.

또 일본 특허 공개 평1-297030호에 기재된 바와같이 흡입구에 로터리 브러시가 있는 것으로 비교적 저가인 것은 로터리 브러시를 흡입 기류에 의해 회전하는 에어 터빈으로 구동하는 것이 있다.

종래의 전기 청소기에서 흡입구의 로터리 브러시를 모터로 구동하는 것에 있어서는, 로터리 브러시의 회전수를 거의 일정하게 유지할 수 있기 때문에 융단 위에서의 흡입 성능이 안정되어 좋은 반면에, 모터의 중량으로 흡입구가 무거워져 조작성이 나쁘다. 또 모터로의 전력 공급을 위한 연장관 및 호스속에 고전압(100V)의 심선이 설치되어 있어서 인체 보호를 위해 심선이 노출되지 않도록 해야 하기 때문에 구조가 복잡해지고, 중량이 무거워져서 조작성을 저하시킨다. 또 호스내의 양단의 연결부에 접속된 심선이 있어서 만일 호스가 파손될 경우 호스를 연결부에서 분리하기 곤란해서 사실상 호스 단일 부품만의 교환이 불가능하고, 조작부에 전원의 온-오프 또는 흡입력을 제어하는 스위치를 갖는 것 등에서는 보수 비용이 매우 비싸다는 문제가 있었다.

한편, 흡입구의 로터리 브러시를 에어 터빈으로 구동하는 것에 있어서는 로터리 브러시의 회전수는 흡입 풍량에 의존하기 때문에 청소기 본체의 집진부에 먼지가 없을 때에는 고속을 회전하고, 먼지가 쌓여서 먼지 제거 시기가 가까워지고 흡입 풍량이 저하되면 회전수가 저하되어 버린다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해소하고 흡입 성능을 확보하고, 호스, 연장관 및 흡입구를 경량화해서 조작성 및 보수성을 포함한 취급성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 전기 청소기는 흡입 기류에 따라 회전하는 복수개의 날개를 갖는 에어 터빈과 이 에어 터빈을 구동원으로 해서 회전하는 로터리 브러시를 구비한 흡입구를 갖고, 연장관 및 유연한 호스를 통해 먼지를 흡입하는 청소기 본체를 포함하는 동시에, 청소기 본체는 집진실에 먼지가 퇴적해도 에어 터빈 구동에 충분한 풍량을 유지할 수 있는 흡입 일률(360W 이상의 성능)을 가지고, 또 풍량을 자동 조절해서 로터리 브러시의 회전을 적절히 제어하는 장치를 구비하고, 호스의 조작부에 제어 버튼을 가지고 전선의 온-오프 및 흡입력을 제어하는 신호를 심선을 통하지 않고 적외선 발광 및 수광 LED 등에 의해 청소기 본체와 송수신한다.

본 발명에서는 로터리 브러시의 구동원으로서 에어 터빈을 사용하고 있으므로, 모터와 비교해서 경량이고 조작성이 좋고, 전력 공급을 위한 연장관 및 호스속에 고전압(100V)의 심선이 설치되지 않고, 또 호스의 조작부에서의 전원 온-오프 및 흡입력을 제어하는 신호를 심선을 통하지 않고 적외선 발공 및 수광 LED 등에 의해 청소기 본체와 송수신하므로 호스속에 신호선이 없어서 연장관 및 호스를 함께 경량화를 도모할 수 있으며, 또 호스는 양단의 연결부와 전기적으로 접속할 필요가 없어서 비교적 구조가 간단해지고 공구를 사용하지 않고 호스 단일 부품을 교환할 수 있다. 또 로터리 브러시의 구동원으로서 에러 터빈을 사용하는 경우에 문제가 되는 회전수 변동에 대해서는 흡입 성능 및 소음 특성으로 보아 최적의 회전수로 되도록 청소기 본체의 흡입 풍량을 자동 제어하는 제어 장치를 구비하고 있어서 로터리 브러시를 모터로 구동하는 경우와 거의 같은 흡입 성능과 소음 특성이 얻어진다. 또 흡입구를 바닥에서 들어올려 에어 터빈이 공기 부하로 된 경우에 에어 터빈이 고속 회전하는 것을 방지하기 위해 청소기 본체의 흡입 풍량을 자동으로 저하시키도록 하고 있어서 실용적이고 취급성이 우수한 전기 청소기를 제공할 할 있다.

이하 본 발명의 한 실시예를 도면을 참조해서 설명한다. 흡입구체(1)은 합성 수지로 된 상부 케이스(2)와 합성 수지로 된 하부 케이스(3) 및 합성 수지로 된 흡입구 커버(4)로 외형을 구성하고, 하부 케이스(3)과 상부 케이스(2) 및 흡입구 커버(4) 사이에 가구 등과의 접촉을 방지하는 범퍼(5)를 설치하고, 후단부에는 상하 회전 가능한 합성 수지로 된 케이싱(6)을 구비하고, 그 앞에 회전 가능한 합성 수지로 된 흡입구 연결부(7)을 접속하고 있다. 하부 케이스(3)의 전방측 하방에 가로로 긴 흡입구(8)을 형성하고 흡입구(8)의 전후방에 가요성을 갖고 흡입구(8)내의 흡입 압력을 유지하는 압력 제어판(9 및 10) (박판 형상의 탄성재)를 가로 방향으로 설치하고, 또 압력 제어판(10)의 후방에 활주성이 우수한 폴리올레핀 수지로 된 부착판(63)이 부착된다. 또 하부 케이스(3)은 전방측 하방에 롤러(11)을, 후방측 하방에 차륜(12 및 13)을 구비하고, 이 롤러(11)과 차륜(12 및 13)에 의해 하부 케이스(3)의 하면과 바닥면 사이에 일정 간격이 생기게 되어 있다. 상부 케이스(2)의 상부에는 움푹 패인 부분을 형성해서 장식용 커버(60)을 부착한다. 흡입구 커버(4)는 양측에 합성 수지로 된 개폐 레버(61 및 62)를 갖는데, 이것을 조작함으로서 상부 케이스(2) 및 하부 케이스(3)에서 분리할 수 있다. 흡입구체(1)의 내부에는 로터리 브러시(14)를 수납하는 로터리 브러시실(15), 흡입구(8)에서 들어온 먼지를 케이싱(6) 및 흡입구 연결부(7)로 안내하고 또 로터리 브러시(14)의 구동 수단으로 되는 에어 터빈(16)을 수납하는 터빈실(17), 흡입구(8)에서 들어온 먼지와 에어 터빈(16)을 회전시키기 위한 바람을 터빈실(17)로 불어 넣는 노즐(18), 흡입 통로인 터빈실(17)로의 바이패스 통로가 되는 바이패스 노즐(19), 바이패스 노즐(19)를 개폐하는 합성 수지로 된 바이패스 레버(20), 바이패스 레버(20)에 회전 가능하게 축 지지된 아암(21), 청소하는 면에 따라 융단에서 일반용으로 원터치로 전환 가능한 합성 수지로 된 전환 레버(22)가 있다.

로터리 브러시(14)에는 집진 효과가 높은 가요성을 갖는 블레이드(23)과 고밀도 나일론 섬유 등으로 이루어지는 청소 효과가 높은 솔(24)를 로터리 코어(25)의 외주에 설치한 축선 방향으로 360° 꼬아서 연장되는 홈부에 설치하고, 한쪽에 톱니 바퀴 등을 갖는 폴리(26), 다른 한쪽에 플랜지(27)을 갖는 동시에 로터리 코어(25)의 양단에 축(64)를 압입하고, 미끄럼 베어링(28)에 의해 회전가능하게 지지하고, 미끄럼 베어링(28)을 압입한 베어링 커버(29)를 하부 케이스(3)에 설치한 1쌍의 대향 지지 리브(30 및 31)에 의해 지지되고 있다. 여기서 청소면에 흡입구체(1)을 두었을 때 솔(24)는 청소면에 접촉하는 치수로 설정되고, 블레이드(23)은 청소면과 근소한 틈새가 생기는 치수로 설정되어 있어서 나무 바닥을 청소할 때 흠집을 만들지 않고 청소할 수 있도록 되어 있다.

터빈실(17)에 배치된 합성 수지로 된 에어 터빈(16, 펠톤 터빈)은 복수개의 날개(32)를 가지고 대칭형으로 분할 형성된 좌측 런너(33) 및 우측 런너(34)를 이들 좌측런너(33)과 우측런너(34)에 상대하도록 설치한 볼록부(35) 및 오목부(36)에 합치되도록 하고, 터빈축(37)에 형성한 껄쭉이(knurl)(38)과 터빈축(37)에 고착한 U형 링(39) 및 푸시 너트(40)으로 일체로 터빈축(37)에 설치한다. 또 터빈축(37)은 베어링 홀더(45)에 삽입된 볼 베어링(43 및 44)로 지지되고, 볼 베어링(43)과 U형 링(39) 사이에는 와셔(46)을 볼 베어링(44)와 터빈축(37)의단부에 압입한 구동 풀리(41)과의 사이에는 관 형태의 슬리이브(47)을 구비한다. 에어 터빈(16)의 회전력은 구동 풀리(41)과 로터리 브러시(14)의 풀리(26)에 걸린 벨트(42)에 의해 로터리 브러시(14)로 전달된다. 에어 터빈(16)의 흡입구체(1) 내의 고정은 하부 케이스 및 상부 케이스보다 돌출 설치한 수용 받침(48 및 49)에 베어링 홀더(45)를 조립함으로서 움직임이 없도록 하고 있다.

흡입구(8)에서 빨아들인 먼지와 에어 터빈(16)을 회전시키기 위한 바람을 터빈실(17)로 불어 넣는 노즐(18)은 로터리 브러시실(15)의 후측 칸막이벽(52)와 동일면에 설치하고, 에어 터빈(16)의 좌측 런너(33)과 우측 런너(34)의 합치부를 중심으로 해서 흡입 기류를 에어 터빈(16)으로 불어대는 주 노즐(50)과, 이 주 노즐(50)과 병렬로 에어 터빈(16)으로 불어대지 않는 별도의 부 노즐(51)을 구비한다. 부 노즐(51)의 개폐를 전환하는 전환 레버(22)가 활주 가능하게 설치되고, 상부 케이스에서 돌출해 있는 조작 손잡이(53)에 의해 전환가능하다.

흡입구(8)에서 들어온 먼지의 흡입 통로이고 에어 터빈(16)을 수납하는 터빈실(17)의 에어 터빈(16)의 측면과 대향한 측벽(54)에는, 복수개의 흡입 통로(55)를 가지고 바이패스 통로로 되는 바이 패스 노즐(19)가 상하 활주 가능하게 끼워 설치되고, 이 바이패스 노즐(19)에 인접하고 인접면에 복수개의 흡입 통로(56)을 가지고 하부 케이스(3)에서 돌출 설치한 리브(57)에 회전 가능하게 축 지지된 바이 패스 레버(20)를 구비하고 있다. 바이패스 레버(20)은 회전가능하게 축 지지된 아암(21)을 거쳐 차륜(12)를 관통하는 상하 부유 동작이 자유롭게 구성된 차축(58)에 연동하는 동시에, 스프링(59)에 의해 자유로운 상태, 즉 흡입구체(1)을 바닥면에서 이격시킨 상태에서는 항상 바이패스 통로가 개방되는 방향으로 차륜(12)가 흡입구체(1)에서 뻗어나오는 방향으로 가압되고 있다.

이와 같은 구성에서 나무 바닥을 청소할 때에는 전환 레버(22)를 외측으로 밀고, 2개의 주 노즐(50) 및 부 노즐(51)에 의해 터빈실로 먼지를 흡입한다. 이때 부 노즐(51)에서 불어온 바람은 에어 터빈(16)에는 불지 않기 때문에 주 노즐(50)을 통과하는 풍량이 저하되어 에어 터빈(16)의 회전 속도 및 에어 터빈(16)을 구동원으로 하는 로터리 브러시(14)의 회전 속도는 떨어지고, 로터리 브러시(14)는 일반 청소에 적당한 회전수(2500∼3000rpm)으로 회전한다. 융단을 청소할 때에는 전환 레버(22)를 내측으로 밀고, 에어 터빈(16)으로 바람을 불어대는 주 노즐(50)에서만 먼지를 흡입한다. 주 노즐(50)에 의해 흡입된 바람은 모두 에어 터빈(16)으로 불어대기 때문에 에어 터빈(16) 및 이 에어 터빈을 구동원으로 하는 로터리 브러시(14)는 비교적 고속에서 회전하고 융단 상의 청소에 적당한 회전수(3000∼3500rpm)이 얻어진다. 따라서 흡입구체(1)이 청소면상에 있을 때에는 전환 레버(22)에 의해 청소면에 적합한 청소가 가능하다. 이때 바이패스 노즐(19)는 제5도에 도시하는 바와 같이 바이패스 레버(20)에 의해 항상 닫힌 상태에 있고, 터빈실(17)에는 노즐(18)만에 의해 공기가 들어간다. 또 흡입구체(1)이 청소면에서 떨어진 경우에는 제6도에 도시하는 바와같이 바이패스 레버(20)에 회전 가능하게 지지된 아암(21)이 설치된 차축(58)이 스프링(59)에 의해 바닥면 방향으로 돌출해서 바이패스 노즐(19)의 흡입 통로(55)와 바이패스 레버(20)의 흡입 통로(56)이 겹쳐서 바이패스 통로로 되기 때문에, 에어 터빈(16)으로 불지 않는 바람이 유입되어 노즐(18)에서 들어오는 공기량이 감소하므로 에어 터빈(16) 및 에어 터빈(16)을 구동원으로 하는 로터리 브러시(14)의 회전 속도는 약 2500∼3000rpm으로 떨어지므로, 흡입구체(1)은 들어올려진 상태에서 에어 터빈이 공기부하로 되는데에 따른 큰 소음 발생을 피할 수 있다.

연장관(65)는 2개 연결부에서, 접속 버튼(66)에 의해 각각 흡입구 연결부(7), 흡입구측 연장관(67), 손잡치축 연장관(68), 호스(69)의 절곡 연결부(70)이 원터치로 접속 가능하다. 또한, 수납시에 청소기 본체(74)에 연장관(65)를 세워 걸기 위한 걸쇠부(167)을 설치한다.

호스(69)는 손잡이측 연장관(68)에 접속하고, 조작부(71)를 상면에 가진 절곡 연결부(70)과 호스 가요부(72) 및 청소기 본체(73)에 접속하는 본체 연결부(74)로 구성된다. 호스 가요부(72)는 와이어레스(심선 없음)이므로 밟아도 부서지지 않는(밟아도 곧 복원되는), 구성으로 되어 있는 동시에 비틀리지도 않게 구성되어 있다. 호스 가요부(72)는 그 내면에 평활하게(요철 없이) 해서 통기 저항을 작게 하는 동시에, 또 만일 구멍이 생긴 경우(파손된 경우) 교환 가능하도록 절곡 연결부(70)과 본체 연결부(74)에 착탈가능하게 설치되어 있다. 절곡 연결부(70)에는 손잡이측 연장관(68)과의 접속시에 공기 누설을 방지하는 기밀 패킹(75)가 있는데, 이는 패킹 누름부(76)에 의해 지지되어 있다. 내부에는 스위치 기판(77)이 있고, 이것을 구동하기 위한 전원인 건전지(78)을 가지고 있으며, 리드선(79) 및 스프링 단자(80)을 거쳐 접속되어 있다. 건전지(78)은 한 쪽을 스프링 단자(80), 또 한쪽을 판상 단자(81)로 지지하고 판상 단자(81)은 단자 커버(82)에 고정되어 있다. 스프링 단자(80)측에는 과도한 힘이 가해진 경우에 스프링 단자(80)의 변형을 방지하기 위해서 단자 누름부(83)를 두고 있으며, 동시에 건전지 수납부(84)와 기판 수납부(85)를 구획하고 있다. 스위치 기판(77)에는 누름 버튼식의 스위치(86)이 있고, 연장관(65)측에 제1발광부(87) 및 스위치(86)을 누를 때마다 점등되는 램프(배터리 체크, 88)이 있으며, 건전지(78)의 수명이 다하면 램프(88)이 점등하지 않게 되어 사용자에게 건전지(78)의 수명을 알린다. 절곡 연결부(70)의 외형은 조작부(71)을 갖는 연결부 커버(89)와 기도부(공기가 통하는 공간, 90)을 갖는 연결부 본체(91)로 이루어지고, 파지부(92)를 L자형으로 구성하고 있다. 조작부(71)에는 4개의 버튼이 있으며, 각각 단절 버튼(115), 흡입 성능을 바닥면의 종류 및 먼지 쌓인 상태에 따라 자동 제어하는 뉴로퍼지 버튼(116), 최대 흡입 성능으로 되는 강 버튼(117), 흡입 성능을 억제해서 조용히 청소하고 싶을 때에 누르는 약 버튼(118)로 분류된다. 각각의 버튼은 띠 형으로 연결하여 탄성을 가지며, 패널(119)가 설치되어 있다. 패널(119)는 사출 성형시에 금형 내에서 필름을 점사(点寫)하는 인몰드 성형 방법으로 제작하고, 불투명하게 한 배터리 체크 램프 창부(123), 가시 광선을 차단하는 필터를 설치한 적외선 발광부(124)를 동시에 성형해서 일체화 하고 있다. 파지부(92)의 선단에는 제2발광부(93)이 있으며, 이는 상자 모양으로 구성한 보호 커버(94)에 수납되고, 리드선(95)를 통해 스위치 기판(77)에 접속되어 있다. 호스 가요부(72)의 선단에는 비틀어 넣어 고정되는 시일링(96)이 있고, 기도부(90)과 호스 가요부(72)와의 기밀을 행하는 시일 패킹(97)이 설치되어 있는데, 이는 패킹 고정 고리(98)에 의해 시일링(96)에 고착되어 있다. 시일링(96)의 옆에 호스 가요부(72)에 대해 회전 가능한 걸림돌기(99)를 갖는 정지구 링(100)이있고, 걸림돌기(99)는 절곡 연결부(70)의 걸림 구멍(101)에 고정함으로써 공기가 누설되지 않고 호스 가요부(72)를 절곡 연결부(70)에 대해 회전 가능하게 접속하고 있다. 청소기 본체(73)에 접속하는 본체 연결부(74)는 탈착을 위한 클램프(165)와 클램프 누름부(166)을 가지고, 호스 가요부(72)를 절곡 연결부(70)과 동일한 접속 방법에 의해 공기 누설 없이 본체 연결부(74)에 대해 회전 가능하게 접속하고 있다.

청소기 본체(73)는 전방측에 먼지를 포집하는 1차 필터(102)를 수납하는 집진실(103), 후방측에 전동 송풍기(104)를 내장하는 전동 송풍기실(105), 코드릴(106)을 수납하는 코드릴실(107)이 있고, 외부가 개폐 가능한 집진 덮개(108), 상부 케이스(109) 및 하부 케이스(110)으로 구성되어 있다. 하부 케이스(110)에는 외주에 이동시 가구등에의 흠집을 내는 것을 방지하는 범퍼(111)이 있고, 저면에 이동을 위한 캐스터(112)와 2개의 차륜(113)이 있고, 전방측에 1차 필터(102)를 지지하는 전방측 필터 받침(114)가 있다. 집진 덮개(108)에는 내측에 집진 덮개 커버(120)이 있고, 그 사이에 본체 연결부(74)를 회전 가능하게 고착하기 위한 호스 삽입구(121)이 있다. 또 본체 중앙측에 운전 모드를 표시하는 운전 표시부(122), 조작부(71)에서의 신호를 수신하는 수광부(125) 및 건전지(78)의 수명이 다해서 신호가 나오지 않게 된 경우 등에 사용하는 본체 스위치(126)을 설치한 본체 패널(127)이 있다. 본체 패널(127)은 패널(119)와 마찬가지로 사출 성형시에 금형 내에서 필름을 점사하는 인몰드 성형 방법으로 제작하고, 불투명한 운전 표시부(122), 가시 광선을 차단하는 필터를 설치한 적외선 수광부(125)를 동시에 성형하여 일체화한다. 또 호스 삽입구(121)과 집진 덮개(108)사이에는 활주 가능한 호스 삽입구 덮개(127)이 있다. 본체 스위치(126)은 누를 때마다 뉴로 퍼지, 강, 약, 차단의 순서로 전환되는 스위치로 되어 있다. 본체 패널(164)와 집진 덮개(108) 사이에는 표시 기판(128)이 있고, 수신한 신호 또는 본체 스위치(126)에서의 신호를 전동 송풍기실(105)의 상측에 설치한 제어 기판(129)로 리드선(130)을 통해 보낸다. 집진 덮개(108)의 전방측에는 집진 덮개(108)을 하부 케이스에 걸어서 고정하기 위한 본체 클램프(131)을 가진다. 전동 송풍기(104)의 전후에는 큰 방진 고무(132) 및 작은 방진 고무가 있고, 주위에 흡음 커버(134)를 갖고 있다. 상부 케이스(169)의 후방에는 격자형 배기구(135)가 있고, 그 전면에 배기 필터(136)을 가진다. 전동 송풍기(104)의 전면측에는 격자상으로 하부 케이스(110)에 구성한 흡기구(137)이 있고, 그 전방측에 판형의 2차 필터(138)을 두고 격자상의 필터 커버(139)에 의해 지지되어 있다. 필터 커버(139)에는 회전 가능한 1차 필터(102)의 입구판(140)을 지지하는 후방측 필터 받침(141)이 있다. 따라서 1차 필터(102)는 입구판(140)의 하측을 전방측 필터 받침(114)와 후방측 필터 받침(141)에 의해 지지하고, 상측을 기밀 패킹(142)를 통해 집진 덮개 카바(120)에 의해 지지한다. 제어 기판(129)는 상부 케이스(109)의 상측에 위치하고, 기판 커버(143)으로 덮여 있다. 기판 카바(143)에는 회전 가능한 핸들(144)와 코일 릴(106)의 전원 코드의 권취를 행하는 버튼(145)가 있다. 여기서 핸들(144)를 들어 올리면 틈새용 흡입구(146) 등의 부속품을 수납하는 부속품 수납구(147)이 있다. 또 청소기 본체(73)은 흡입 일률 360W 이상의 성능으로 하는 것이 좋고, 본 실시예에서는 흡입 일률 400W로 설정한다.

다음에 회로에 대해 설명한다. 교류 전원(147)에 의해 동작하고, 보호 퓨즈(148), 잡음 방지 콘덴서(149)가 있고, 마이크로 컴퓨터(150)을 비롯해서 제어 회로를 동작 구동시키기 위한 저전압의 전원 회로(151), 전원 주파수를 판별하기 위한 주파수 판별 회로(152), 마이크로 컴퓨터(150)을 구동하기 위한 발진 회로(153), 전동 송풍기(104)로 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 회로(154), 집진실(103)의 부압 레벨을 검출하는 압력 센서를 내장한 부압 검출 회로(155), 마이크로 컴퓨터(150)의 출력 신호에 의해 쌍방향성 반도체 소자(156)을 온-오프시키는 점화 회로(157)을 갖는다. 마이크로 컴퓨터(150)이 교류 전원(147)에 어떤 타이밍에서 쌍방향성 반도체 소자(156)을 온시키는가에 따라 전동 송풍기(104)의 인가 전압 파형이 결정되고, 따라서 전동 송풍기(104)의 소비 전력도 변화시킬 수 있다. 스위치 기판(77)은 적외선 리모콘 회로를 형성하고 있으며, 조작부(71)의 각각의 스위치를 조작함으로서 미리 결정되어 있는 포맷에 기초한 신호를 적외선 방사 형태로 청소기 본체(73)으로 보내고, 수신부(수광 유니트, 125)에서 수신해서 파형 정형한 다음 노이즈 필터 회로(158)을 통해 마이크로 컴퓨터(150)으로 보내고, 마이크로 컴퓨터(150)은 그 수신된 신호에 기초해서 사용자가 어떤 스위치를 누르는지를 판단하고, 또 전류 검출 회로(154) 및 부압 검출 회로(155)에서의 신호에 따라 전동 송풍기(104)의 전류, 즉 소비 전력의 상태와 집진실(103)의 부압 레벨, 즉 먼지의 잔류 상태, 흡입구 등의 흡착 상태를 각각 판단하고, 마이크로 컴퓨터(150)은 쌍방향성 반도체 소자(156)을 작동시키는 타이밍을 각각 적절히 제어해서 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어한다. 사용자가 조작부(71)의 스위치를 누르면 제1발광부(87), 제2발광부(93)에서 송신되어 오는 신호를 수신부(수광 유니트, 125), 노이즈 필터 회로(158)을 통해 수신해서 부저를 울리는 부저 회로(159)가 있다. 또 스위치를 누른 때의 운전 모드를 색상의 변화로 표시하는 표시 회로(160)이 있고, 다색으로 발광하는 표시 소자(161)을 이용해서 마이크로 컴퓨터(150)으로부터의 신호에 따라 표시 소자(161)의 공통 단자 c에서 a 및 b 단자로 흐르는 전류를 제어하는 표시 소자 구동 회로(162 및 163)이 있다. 사용자가 뉴로 퍼지 버튼(116)을 누르면 그것에 대응한 신호를 마이크로 컴퓨터(150)에서 수신해서 표시 소자 구동 회로(162)를 동작시키는데 즉, 표시 소자(161)의 c-a 사이에만 전류를 흐르게 하고 표시 소자(161)의 발광체는 1색인 것(이 경우는 녹색)만이 발광해서 운전 표시부(122)는 녹색 표시를 한다. 다음에 마찬가지로 강 버튼(117)을 누르면 표시 소자(161)의 c-b 사이에만 전류를 흐르게 하고 운전 표시부(122)는 적색을 표시한다. 또 약 버튼(118)을 누르면 마이크로 컴퓨터(150)은 표시 소자 구동 회로(162 및 163)을 함께 동작시키고, 표시 소자(161)의 c-a 사이, c-b 사이의 양쪽에 전류가 흘러서 녹, 적의 양쪽 모두 발광하여 색상이 혼합되어 오랜지색을 표시한다. 차단 버튼(115)를 누르면 전동 송풍기(104)가 정지해서 표시 소자(161)은 소등한다. 또 1차 필터(102)에 먼지가 쌓여서 버릴때가 된 경우에는 집진실(103)의 부압이 일정 이상으로 상승하기 때문에 부압 검출 회로(155)에서의 신호에 따라 마이크로 컴퓨터(150)은 각각의 운전 모드에 대응한 색상으로 표시 소자(161)을 점멸시켜 먼지 버릴 시기를 사용자에게 알릴 수 있다.

다음에 뉴로 퍼지 제어에 대해 설명한다.

흡입구체(1)에서의 흡입 풍량을 집진실(108) 내의 부압을 압력 센서로 검출해서 간접적으로 구하고, 흡입구체(1)에서의 흡입 풍량을 거의 일정하게 유지하도록 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어한다. 청소기 본체(73)은 흡입 작업율이 360W 정도이기 때문에 먼지를 버릴 시기에 있어서도 에어 터빈(16)을 구동하기에 충분한 흡입 풍량을 가지고 있어서 1차 필터(102)의 막힘 상태에 관계없이 안정된 회전수로 로터리 브러시(14)를 구동할 수 있다. 또 바닥의 재질을 검출하기 위한 판정 수단으로서 집진실(108)내의 부압을 압력 센서에 의해 얻어지는 소정 시간내의 출력 파형의 형상에서 신경망을 사용해서 바닥 재질의 종류를 판정하고, 흡입구체(1)에서 거의 일정하게 유지하는 흡입 풍량의 값을 판단 수단에서 판정된 바닥 재질별로 복수개로 설정하고, 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어하는 마이크로 컴퓨터(150)의 메모리에 미리 기억시켜 둔다. 따라서 바닥 재질 검출 수단은 현재 청소중인 바닥 재질을 판정해서 그 정보를 기초로 재질에 따른 풍량 지정값을 마이크로 컴퓨터(150)의 메모리에서 판독해서 설정 풍량으로 되도록 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어한다. 또 집진실(108) 내의 먼지량, 바닥면의 특성(융단의 털의 길이)등을 압력 센서에서의 정보에 따라 검출하고, 상기 검출량에서 퍼지 제어에 의해 상기 바닥 재질별로 설정된 풍량 지령값을 증감해서 최적의 흡입 풍량 및 로터리 브러시 회전수가 얻어지도록 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어한다. 그 결과 흡입구체(1)은 자동으로 재질에 따른 회전수로 로터리 브러시(14)를 회전시키게 된다. 또 청소하고 있는지 여부를 판정하기 위한 수단을 병설하여 청소하고 있지 않을 때의 풍량 지령값을 마이크로 컴퓨터(150)의 메모리에 미리 기억시켜 둔다. 그때 풍량 지령값을 흡입구체(1)의 로터리 브러시(14)가 회전을 정지하던가 또는 저속 회전하는 풍량으로 설정해 둔다. 판정 수단에서 청소를 하고 있지 않다고 판정한 때는 마이크로 컴퓨터(150)의 메모리에서 청소하고 있지 않을때의 풍량 지령값을 판독해서 설정 풍량으로 되도록 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 제어한다. 따라서 청소를 하고 있지 않을 때에는 전동 송풍기(104)의 소비 전력을 줄여서 에너지 절약을 도모하는 데다가, 에어 터빈(16)이 회전을 정지하거나 저속으로 회전시키므로 에어 터빈(16)의 사용으로 문제가 되는 소음 레벨을 저감할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 따르면 로터리 브러시(14)의 구동원으로서 에어 터빈(16)을 사용하고 있어서 모터 구동식과 비교하여 경량이고 조작성이 좋고, 전력 공급을 위한 연장관(65) 및 호스(69) 속에 고전압(100V)의 심선이 설치되어 있지 않고, 또 호스(69)의 조작부(71)에서의 전원 온-오프 및 흡입력을 제어하기 위한 신호를 심선을 통하지 않고 적외선을 사용해서 제1발광부(87), 제2발광부(93)에서 송신해서 청소기 본체(73)의 수신부(125)에서 받기 때문에 호스(69) 속에 신호선도 없고, 연장관(65) 및 호스(69)를 함께 경량화할 수 있으며, 호스(69)의 가요부(72)는 양단의 절곡 연결부(70)과 본체 연결부(74)를 전기적으로 접속할 필요가 없으므로 비교적 구조가 간단해져서 공구를 사용하지 않고 호스(69)의 가요부(72)만을 교환할 수 있다. 또 로터리 브러시(14)의 구동원으로서 에어 터빈(16)을 사용함에 따른 문제로 되는 회전수 변동에 대해서는 흡입 성능 및 소음 특성이 얻어진다. 또 흡입구체(1)을 바닥면에서 들어올려 에어 터빈(16)이 공기 부하로 된 경우에 에어 터빈(16)의 고속 회전 방지를 위해 흡입구체(1) 내의 바이패스 통로에 추가하고, 청소하고 있지 않은 것을 판정해서 청소기 본체(73)의 흡입 풍량을 자동 저하시키도록 하고 있어서 실용적이고 취급성이 우수한 전기 청소기를 제공할 수 있는 큰 효과를 갖는다.

본 발명에 따르면, 흡입 성능을 확보하는 한편, 호스와 연장관 및 흡입구를 대폭 경량화할 수 있고, 조작성, 보수성이 좋고 취급성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 흡입 기류에 의해 회전하는 복수개의 날개를 갖는 에어 터빈 및 이 에어 터빈을 구동원으로 해서 회전하는 로터리 브러시를 구비한 흡입구를 갖고, 연장관 및 유연한 호스를 거쳐 먼지를 빨아들이는 청소기 본체를 갖는 동시에, 상기 청소기 본체는 먼지가 퇴적되어도 에어 터빈을 구동하는데 충분한 풍량을 유지할 수 있는 흡입 일률을 가지며 풍량을 자동 조절해서 로터리 브러시의 회전을 적절히 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
2. 제1항에 있어서, 호스의 조작부에 제어 버튼을 구비하며, 전원의 온-오프 및 흡입력을 제어하는 신호를 심선을 통하지 않고 적외선 발광 및 수광 LED 등에 의해 청소기 본체와 송수신하도록 된 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
3. 제2항에 있어서, 청소기 본체의 수신부는 본체 외면에서 북모양으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
4. 제2항에 있어서, 청소기 본체에 호스의 조작부의 제어 버튼과는 독립된 전원의 온-오프 또는 흡입력을 제어하는 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
5. 제4항에 있어서, 청소기 본체에 마련된 스위치는 복수개의 운전 모드가 하나의 버튼을 조작할 때마다 변하는 순환식 스위치로 된 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
6. 제2항에 있어서, 청소기 본체의 상면의 하나의 패널부에 적외선 발광 및 수광 LED 등에 의해 호스의 조작부로부터의 신호를 수신하는 수신부와 호스의 조작부의 제어 버튼과는 독립된 전원의 온-오프 또는 흡입력을 제어하는 스위치와 사용중인 운전 모드 또는 흡입력의 정도를 알리는 표시부를 설치한 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
7. 제2항에 있어서, 호스는 내부에 실선이 없는 유연한 것으로 공구 없이 호스를 양단의 연결부에서 분리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
8. 제1항에 있어서, 흡입구를 바닥면에서 들어올려서 에어 터빈이 공기 부하로 된 경우에 청소기 본체의 흡입 풍량을 자동 저하시키도록 된 것을 특징으로 하는 전기 청소기.