KR100700186B1 - 연료전지 구동형 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명 연료전지 구동형 청소기는 흡입구 및 배기구가 구비된 케이스와, 상기 케이스의 흡입구에 장착되는 흡입관과 그 케이스의 흡입구측 내부 공간에 장착되는 백 필터와 그 백 필터의 측부에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입팬 및 팬 모터와 공급되는 혼합 연료 및 공기의 전기화학반응에 의해 상기 팬 모터를 구동시키는 연료전지 스택과 상기 연료전지의 측부에 장착되어 그 스택에 연료를 공급하는 연료통과 운전 중 상기 팬 모터에서 발생되는 열을 공기와 함께 상기 연료전지 스택에 공급하는 가열공기 안내수단과 상기 연료전지 스택 및 팬 모터에 연결되어 정지시 상기 연료전지 스택으로부터 충전되고 운전 중 상기 연료전지 스택 정지시 상기 팬 모터를 구동시키는 2차 전지와 상기 2차 전지 충전시 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하는 보조팬 및 보조 모터를 포함하도록 구성하여 상기 연료통에서 공급되는 연료에 의해 자체적으로 전기에너지를 발생시켜 그 전기에너지로 청소를 하게 됨과 아울러 팬 모터에서 발생되는 열로 전기화학반응에 사용함으로써 시스템의 에너지 효율을 높여 에너지 사용량을 줄일 뿐만 아니라 환경을 보호할 수 있고, 또한 사용의 편리성을 도모할 수 있도록 한 것이다.

Description

연료전지 구동형 청소기{CLEANER FOR BY DRIVING FUEL CELL}

도 1은 종래 진공 청소기의 구조를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 연료전지 구동형 청소기의 구조를 보인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; 케이스 13 ; 흡입구

14 ; 배기구 20 ; 흡입관

30 ; 백 필터 40 ; 흡입팬

41 ; 팬 모터 50 ; 연료전지 스택

60 ; 가열공기 안내수단 70 ; 2차 전지

80 ; 보조팬 81 ; 보조 모터

90 ; 연료통

본 발명은 연료전지 구동형 청소기에 관한 것으로, 특히 청소하는데 사용되는 에너지의 사용량을 줄일 뿐만 아니라 장소에 구애받지 않고 편리하게 사용할 수 있도록 한 연료전지 구동형 청소기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 청소기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 본체(1)의 일측에 오물 또는 먼지를 흡입하기 위한 흡입관(2)이 연결 설치되어 있고, 타측에는 전원이 입력되는 전원코드(3)가 길이조정이 가능하게 결합되어 있다.

그리고, 상기 본체(1)의 케이스(4) 내측 전방에는 흡입되는 먼지와 오물을 필터링하는 백 필터(5)가 착,탈가능하게 설치되어 있고, 후방에는 흡입력을 발생시키는 흡입팬(6) 및 그 흡입팬(6)을 구동시키는 팬 모터(7)가 장착되어 있다.

또한, 상기 백 필터(5)와 흡입팬(6) 사이에는 다수개의 흡입공(8a)들이 형성된 차단벽(8)이 형성되어 있고, 상기 케이스(4)의 후면에는 팬(6)의 회전에 의하여 흡입공(8a)으로 흡입된 공기가 배출될 수 있도록 배기구가(1a) 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 청소기는 사용자가 전원코드(3)를 콘센트에 꽂고, 스위치를 조작하면 상기 팬 모터(7)의 구동력에 의해 흡입팬(6)이 회전하면서 흡입력을 발생시켜 되며 그 흡입력에 의해서 외부의 먼지 및 오물이 흡입관(2)을 통하여 흡입된다.

그리고, 상기와 같이 흡입되는 먼지와 오물은 백 필터(5)에서 필터링되고, 공기는 흡입공(8a)들을 통하여 흡입되어 배기구(1a)를 통하여 케이스(4)의 외부로 배출되어진다.

그러나, 상기한 바와 같이 현재 사용되고 있는 청소기는 발전소에서 각 건물로 공급되는 전기에너지로 작동되는 것이므로 그 세탁기를 운전시키는데 사용되는 에너지 소모가 매우 큰 문제점이 있다. 즉, 발전소에서 기름이나 석탄 등을 연소시켜 발생되는 열에너지를 전기에너지로 변환시켜 얻은 전기에너지를 송전선을 통해 각 지역의 건물로 공급되는 것이므로 기름이나 석탄을 연소시켜 전기에너지를 얻는 에너지 효율이 매우 낮을 뿐만 아니라 그 전기에너지를 송전선을 통해 각 건물로 전달되는 과정에서 손실이 크게 발생되므로 전체적인 에너지 효율이 매우 낮다. 또한, 상기 기름 또는 석탄을 연소시키면서 발생되는 오염 물질로 인하여 환경 문제를 유발시키게 된다. 그리고 발전소에서 발전된 전기에너지가 공급되지 않는 건물이나 지역에서는 사용할 수 없게 되고 또한 청소시 코드선이 연결되어 있어야 하므로 청소하는데 장애가 되는 문제점을 가지고 있는 것이었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 청소하는데 사용되는 에너지의 사용량을 줄일 뿐만 아니라 장소에 구애받지 않고 편리하게 사용할 수 있도록 한 연료전지 구동형 청소기를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정의 내부 공간을 갖도록 형성됨과 아울러 흡입구 및 배기구가 구비된 케이스와, 상기 케이스의 흡입구에 장 착되는 흡입관과, 그 케이스의 흡입구측 내부 공간에 장착되는 백 필터와, 그 백 필터의 측부에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입팬 및 팬 모터와, 공급되는 혼합 연료 및 공기의 전기화학반응에 의해 상기 팬 모터를 구동시키는 연료전지 스택과, 상기 연료전지의 측부에 장착되어 그 스택에 연료를 공급하는 연료통과, 운전 중 상기 팬 모터에서 발생되는 열을 공기와 함께 상기 연료전지 스택에 공급하는 가열공기 안내수단과, 상기 연료전지 스택 및 팬 모터에 연결되어 정지시 상기 연료전지 스택으로부터 충전되고 운전 중 상기 연료전지 스택 정지시 상기 팬 모터를 구동시키는 2차 전지와, 상기 2차 전지 충전시 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하는 보조팬 및 보조 모터를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 연료전지 구동형 청소기가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 연료전지 구동형 청소기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 연료전지 구동형 청소기의 일실시예를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 연료전지 구동형 청소기는 먼저 내부 공간을 갖도록 소정 형상으로 형성됨과 아울러 그 내부 공간이 집진실(11)과 기계실(12)로 구획된 케이스(10)의 집진실(11)측에 흡입구(13)가 형성되고 상기 기계실(12)측에 배기구(14)가 형성된다. 그리고 상기 흡입구(13)에 소정의 길이를 갖는 흡입관(20)이 결합되고 상기 케이스(10)의 집진실(11)에 상기 흡입구(13)를 통해 흡입되는 먼지 및 오물을 필터링하는 백 필터(30)가 착탈 가능하게 장착된다.

그리고 상기 케이스(10)의 기계실(12)에는 흡입력을 발생시키는 흡입팬(40) 및 그 흡입팬(40)을 구동시키는 팬 모터(41)가 장착된다. 그리고 혼합 연료 및 공기의 전기화학반응에 의해 상기 팬 모터(41)를 구동시키는 연료전지 스택(50)이 상기 기계실측에 설치되며 상기 연료전지 스택(50)의 측부에 그 연료전지 스택(50)에 연료를 공급하는 연료통(90)이 설치된다.

그리고 운전 중 상기 팬 모터(41)에서 발생되는 열을 공기와 함께 상기 연료전지 스택(50)에 공급하는 가열공기 안내수단(60)이 구비되고 상기 연료전지 스택(50) 및 팬 모터(41)에 연결되어 정지시 상기 연료전지 스택(50)으로부터 충전되고 운전 중 상기 연료전지 스택(50) 정지시 상기 팬 모터(41)를 구동시키는 2차 전지(70)가 구비된다. 그리고 상기 2차 전지(70) 충전시 상기 연료전지 스택(50)으로 공기를 공급하는 보조팬(80) 및 그 보조팬(80)을 구동시키는 보조 모터(81)가 상기 연료전지 스택(50)의 측부에 설치되고 그 보조 모터(81)는 상기 연료전지 스택(50)에 연결된다.

이하, 본 발명의 연료전지 구동형 청소기의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 청소할 공간에서 연료전지 구동형 청소기를 위치시킨 상태에서 사용자가 조작 스위치를 조작하여 작동시키게 되면 상기 연료통(90)의 연료가 연료전지 스택(50)에 공급됨과 동시에 공기가 공급되면서 상기 연료전지 스택(50)에서 연료와 공기의 전기화학반응이 일어나면서 전기에너지와 열과 기타 부산물을 발생시키게 된다.

그리고 상기 연료전지 스택(50)에서 발생되는 전기에너지가 상기 팬 모터(41)에 공급되면서 그 팬 모터(41)가 작동하여 상기 흡입팬(40)을 회전시키게 된다. 상기 흡입팬(40)의 회전에 의해 상기 케이스(10)의 내부 공간으로 흡입력이 발생되어 상기 흡입관(20)으로 먼지 및 기타 오물을 흡입하게 되며 그 흡입되는 먼지와 오물은 상기 백 필터(30)에 포집되고 함께 흡입된 공기는 상기 백 필터(30)를 투과하여 상기 팬 모터(41)를 거치면서 가열되고 그 가열된 공기는 가열공기 안내수단(60)에 의해 안내되어 연료전지 스택(50)으로 공급되어 전기화학반응에 사용된다.

그리고 청소시 상기 연료통(90)의 연료가 다 소모되거나 상기 연료전지 스택(50)에서 고장이 발생하여 전기에너지의 공급이 중단될 경우 상기 2차 전지(70)에 저장된 전기에너지가 상기 팬 모터(41)에 공급되어 청소하는 중에 청소기가 정지하는 것을 방지하게 된다. 그리고 상기 청소가 끝난 후 상기 2차 전지(70)를 충전시킬 경우 상기 연료전지 스택(50)에 연료 및 공기가 공급되면서 전기화학반응에 의해 발생되는 전기에너지로 상기 2차 전지(70)를 충전시키게 되며 이와 동시에 상기 보조 모터(81)의 작동에 의해 보조팬(80)이 작동하면서 외부의 공기를 상기 연료전지 스택(50)에 공급하게 된다.

본 발명은 공급되는 연료에 의해 상기 연료전지 스택(50)에서 발생되는 전기에너지로 청소를 하게 되므로 에너지 효율이 매우 높게 된다. 즉, 연료에너지를 공급하여 그 연료에너지의 전기 화학반응에 의해 전기에너지로 변환되는 에너지 효율이 기존 연료에너지를 연소시켜 전기에너지를 변환시키는 에너지 효율보다 훨씬 높다(기존 전력 효율;40%, 열-전력 복합 효율;70%이상임). 다시 말해서, 적은 에너지 로 청소가 가능하게 될 뿐만 아니라 운전 중 환경 오염 물질이 배출되지 않으므로 환경 친화적이다.

그리고 외부에서 공급되는 별도의 전원이 없이 시스템을 구성하는 연료전기 스택에서 발생되는 전기에너지로 구동하게 되므로 전력이 공급되지 않는 곳에서도 사용이 가능하게 될 뿐만 아니라 종래 청소기의 연결 코드선의 사용을 배제하게 된다. 아울러 2차 전지(70)가 구비되어 유사시 전기에너지를 공급하게 되므로 청소 중 청소기가 정지되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 흡입팬(40)을 구동시키는 팬 모터(41)에서 발생되는 열에 의해 공기가 가열될 뿐만 아니라 그 가열된 공기가 흡입팬(40)의 유동력에 의해 상기 연료전지 스택(50)으로 공급되므로 연료전지 스택(50)에서의 전기화학반응이 촉진되어 반응 효율을 높이게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 연료전지 구동형 청소기는 연료통에서 공급되는 연료에 의해 자체적으로 전기에너지를 발생시켜 그 전기에너지로 청소를 하게 됨과 아울러 팬 모터에서 발생되는 열로 전기화학반응에 사용하게 됨으로써 시스템의 에너지 효율이 매우 높고 아울러 환경 친화적이므로써 에너지 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 환경을 보호할 수 있고, 또한 사용장소에 제약을 받지 않게 됨으로써 사용의 편리성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 소정의 내부 공간을 갖도록 형성됨과 아울러 흡입구 및 배기구가 구비된 케이스와, 상기 케이스의 흡입구에 장착되는 흡입관과, 그 케이스의 흡입구측 내부 공간에 장착되는 백 필터와, 그 백 필터의 측부에 설치되어 흡입력을 발생시키는 흡입팬 및 팬 모터와, 공급되는 혼합 연료 및 공기의 전기화학반응에 의해 상기 팬 모터를 구동시키는 연료전지 스택과, 상기 연료전지의 측부에 장착되어 그 스택에 연료를 공급하는 연료통과, 운전 중 상기 팬 모터에서 발생되는 열을 공기와 함께 상기 연료전지 스택에 공급하는 가열공기 안내수단과, 상기 연료전지 스택 및 팬 모터에 연결되어 정지시 상기 연료전지 스택으로부터 충전되고 운전 중 상기 연료전지 스택 정지시 상기 팬 모터를 구동시키는 2차 전지와, 상기 2차 전지 충전시 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하는 보조팬 및 보조 모터를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 연료전지 구동형 청소기.

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