KR100808876B1 - 진공청소기 - Google Patents

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KR100808876B1
KR100808876B1 KR1020060123723A KR20060123723A KR100808876B1 KR 100808876 B1 KR100808876 B1 KR 100808876B1 KR 1020060123723 A KR1020060123723 A KR 1020060123723A KR 20060123723 A KR20060123723 A KR 20060123723A KR 100808876 B1 KR100808876 B1 KR 100808876B1
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KR1020060123723A
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권준현
박래은
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 진공청소기에 관한 것으로서, 모터와, 모터에 의해 흡입된 이물질을 집진하는 필터부를 포함하는 본체부와; 본체부에 결합되어 모터의 구동에 의해 이물질을 흡입하며, 흡입된 이물질을 필터부에 전달하는 흡입유로를 가지는 흡입부와; 흡입유로의 일영역에 마련되며, 흡입유로를 따라서 이동하는 이물질과 반응하는 이온을 생성하는 이온발생생장치;를 포함한다.
이에 의하여, 본체부에 유입되는 미생물을 살균하며, 미세 입자의 이물질을 효과적으로 포집할 수 있다.

Description

진공청소기{VACUUM TYPE CLEANING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제1실시예에에 따른 진공청소기의 사시도,
도 2A는 도 1의 진공청소기에서, A부분을 나타낸 측단면도,
도 2B는 도 1의 진공청소기에서, 본체부를 나타낸 측단면도,
도 3은 도 2A에서 이온발생장치를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 진공청소기의 제어 및 전원공급에 대한 구성도
도 5는 도 1의 진공청소기에서 이온발생장치에 의한 살균과정을 도시한 작동도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 진공청소기의 제어 및 전원공급에 대한 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 진공청소기 100 : 본체부
110 : 본체케이싱 111 : 흡기구
113 : 배기구 120 : 모터
130 : 필터부 140 : 전원부
150 : 정류부 160 : 제어부
200 : 흡입부 210 : 흡입관
211 : 흡입유로 220 : 흡입노즐
230 : 손잡이 240 : 입력부
300 : 이온발생장치 310 : 베이스
320 : 양이온발생부 321 : 세라믹플레이트
323 : 방전전극 325 : 유도전극
330 : 음이온발생부 340 : 전원회로부
본 발명은 진공청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본체부에 흡입되는 세균 등의 미생물을 살균 가능하며 이물질을 효율적으로 집진하도록 포집 구조를 개선한 진공청소기에 관한 것이다.
진공청소기는 공기의 흡인력을 이용하여 이물질을 흡인 포집함으로써 사용 환경을 청정하게 유지하도록 한다.
종래의 진공청소기는 공기와 함께 먼지 등의 이물질을 노즐로 흡입하고, 흡입한 이물질을 소정 길이로 연장된 튜브를 통해 본체부로 전달한다. 진공청소기는 본체부 내부에 종이팩 등으로 마련된 집진부재가 마련되며, 본체부로 전달된 이물질은 이 집진부재에 의해 포집되고, 공기는 본체부에 형성된 배기구를 통해 외부로 배출된다.
그런데 이러한 종래의 진공청소기는, 공기가 흡입 배출되는 과정에서 세균 등의 미생물에 대한 살균수단을 마련하고 있지 않다. 본체부에 마련된 집진부재는 먼지 입자를 포집할 수는 있으나 살균작용이 없으므로, 이 때문에 본체부 내부로 유입된 미생물이 집진부재에 포집된 이물질로부터 번식하기 쉽다는 문제점이 있다. 번식한 미생물은 배기구를 통해 유출되어 사용 환경을 오염시킴으로써 질병 등의 원인이 된다.
그리고, 집진부재는 포집 가능한 입자의 크기에 한계가 있다. 따라서, 집진부재가 포집 가능한 크기보다 작은 입자의 이물질은, 본체에 흡입되더라도 집진부재를 통과하여 공기와 함께 외부로 배출되는 문제점이 있다.
그러므로, 본체부 내에 이물질과 함께 흡입되는 미생물을 살균하며, 필터부를 통과하는 미세 입자의 이물질을 포집할 수 있다면 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 공기 및 이물질과 함께 본체부 내로 흡입되는 세균 등의 미생물을 살균 가능한 진공청소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 필터부에 의해 포집되지 않고 공기와 함께 외부로 배출되는 미세 입자의 이물질이, 필터부에 의해 포집될 수 있도록 하는 진공청소기를 제공하는 것이다.
또한, 필터부의 구조를 변경하지 않고서도 상기 목적을 달성할 수 있는 진공청소기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 진공청소기에 있어서, 모터와, 상기 모터에 의해 흡입된 이물질을 집진하는 필터부를 포함하는 본체부와; 상기 본체부에 결합되어 상기 모터의 구동에 의해 상기 이물질을 흡입하며, 흡입된 상기 이물질을 상기 필터부에 전달하는 흡입유로를 가지는 흡입부와; 상기 흡입유로의 일영역에 마련되며, 상기 흡입유로를 따라서 이동하는 상기 이물질과 반응하는 이온을 생성하는 이온발생장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 이온발생장치는, 상기 흡입유로 상에 마련된 베이스와; 상기 베이스에 지지되며 양이온을 발생시키는 양이온발생부와; 상기 양이온발생부와 이격되게 상기 베이스에 지지되며 음이온을 발생시키는 음이온발생부;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 음이온발생부는, 상기 양이온발생부로부터 상기 흡입유로를 따른 상기 이물질의 이동방향으로 이격된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 양이온발생부는, 공기중의 수분(H2O)을 해리하여 수소이온(H+)을 발생시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 음이온발생부는 전자를 방출하며, 방출된 상기 전자의 일부는 산소분자(O2)와 결합하여 활성산소(O2 -)를 형성하고, 상기 전자의 나머지 일부는 상기 양이온발생부에서 발생한 수소이온과 결합하여 수소원자(H)를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 양이온발생부는, 플러스 성분의 전압이 각각 인가되는 방전전극 및 유도전극과; 상기 방전전극 및 상기 유도전극 사이를 절연하는 세라믹플레이트;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음이온발생부는 마이너스 성분의 전압이 인가되는 침상전극인 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체부에 마련되며 상기 모터에 전원을 공급하는 전원부와; 상기 본체부에 마련되며 상기 전원부로부터의 전원을 직류전원으로 변환시키는 정류부와; 상기 모터의 작동을 조작 가능하게 상기 흡입부에 마련된 입력부와; 상기 입력부의 조작신호에 기초하여 상기 모터의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 정류부는 상기 입력부 및 상기 이온발생장치에 직류전원을 공급하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 이온발생장치는 상기 입력부로 전달된 직류전원을 분할 공급받는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이온발생장치는, 상기 정류부에 전기적으로 연결되어 상기 양이온발생부 및 상기 음이온발생부에 선택적으로 직류전원을 공급하는 전원회로부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 입력부는, 상기 이온발생장치로부터 생성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절 가능하게 마련된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터의 조작신호에 기초하여, 상기 전 원회로부가 상기 이온발생장치에 공급하는 직류전원의 전압 레벨을 조정하여, 상기 이온발생장치로부터 생성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절 가능한 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4 및 도 6에 나타난 화살표에 대해 설명한다. 실선으로 표시된 화살표는 각 구성요소들 사이의 제어 구조를 나타낸 것이며, 점선으로 표시된 화살표는 전원의 공급 전달 과정을 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 진공청소기(1)는, 이물질을 포집하는 본체부(100)와; 본체부(100)에 결합된 흡입부(200)와; 흡입부(200) 내부의 이물질 흡입경로 상에 마련된 이온발생장치(300);를 포함한다.
본체부(100)는, 본체케이싱(110)과; 본체케이싱(110) 내부에 마련된 모터(120)와; 상기 모터(120)의 구동에 의해 본체부(100)로 흡입된 이물질을 필터링하여 포집하는 필터부(130)와; 진공청소기(1)의 여러 구성요소들에 전원을 공급하는 전원부(140)와; 전원부(140)로부터 공급된 전원을 직류전원으로 변환하는 정류부(150)와; 진공청소기(1)의 여러 구성요소들의 작동을 제어하는 제어부(160);를 포함한다.
본체케이싱(110)은 유선형의 외형을 형성하며, 진공청소기(1)를 이루는 여러 구성요소들이 내부에 결합 지지된다. 본체케이싱(110)은 전력 누수를 방지하고 외부 충격에 견딜 수 있도록, 기계적 특성이 우수한 수지를 포함하는 재질로 형성된다. 본체케이싱(110)은 상판면이 개폐됨으로써, 사용자가 필터부(130)를 교체할 수 있도록 한다.
본체케이싱(110)은, 전방에 흡기구(111)가 관통 형성됨으로써, 이물질이 흡기구(111)를 통해 본체케이싱(110) 내부로 흡입되게 한다. 또한, 본체케이싱(110)은, 후방에 배기구(113)가 관통 형성되어, 본체케이싱(110) 내부의 공기가 외부로 배출되게 한다.
모터(120)는 본체케이싱(110) 외부의 이물질이 본체케이싱(110) 내부로 흡입되도록 소정의 흡인력을 생성한다. 모터(120)는 공기가 흡입부(200)로부터 흡입되어 필터부(130)를 거쳐 배기구(113)로 배출되도록, 상기 흡인력에 의한 공기의 유동을 형성하며, 이러한 공기의 유동에 편승하여 이물질이 흡입된다. 모터(120)는 흡인력을 형성하는 모터(120)의 출력을 가변할 수 있게 마련됨으로써, 흡입할 이물질의 양에 대응하여 상기 흡인력을 조절할 수 있다.
모터(120)는 제어부(160)의 제어를 받아 작동하며, 그 작동을 위한 전원을 전원부(140)로부터 공급받는다. 모터(120)는 전원부(140)로부터 교류전원을 공급받아서 작동한다.
필터부(130)는 모터(120)의 작동에 의해 본체케이싱(110) 내부로 흡입된 이물질을 포집한다. 필터부(130)는 일측이 개구된 자루 형상을 가지며, 상기 개구된 일측이 흡기구(111)와 연통되도록 본체케이싱(110) 내부에 장착된다. 이에, 흡기구(111)를 통해 흡입된 공기 및 이물질은 필터부(130)에 도달하며, 이물질은 필터부(130)에 의해 포집되어 필터부(130) 내부에 잔존하고, 필터부(130)에 의해 이물질이 제거된 공기는 필터부(130)를 관통하여 배기구(113)로 배출된다.
필터부(130)는 본체케이싱(110)에 대해 착탈 가능하게 마련됨으로써, 필터부(130)의 포집기능이 저하된 경우, 이를 새로운 필터부(130)로 교체할 수 있다.
전원부(140)는 외부 전원으로부터 교류전원을 공급받아, 모터(120)가 구동하도록 전원을 공급한다. 전원부(140)는 또한 정류부(150)에 전원을 전달하여, 정류부(150)에서 직류전원으로 변환되도록 한다.
정류부(150)는 전원부(140)에서 전달받은 교류전원을 직류전원으로 변환시킨다. 정류부(150)는 변환시킨 직류전원을 후술할 입력부(240) 및 이온발생장치(300)에 공급한다. 정류부(150)는 이온발생장치(300)에 직류전원을 공급함에 있어서, 후술할 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)에 플러스 전압과 마이너스 전압을 별도로 인가할 수 있다.
제어부(160)는 진공청소기(1)를 이루는 여러 구성요소들의 작동을 제어한다. 제어부(160)는 모터(120)의 작동을 제어하여, 흡입부(200)로 공기 및 이물질이 흡입될 수 있도록 한다. 제어부(160)는 모터(120)의 단위시간당 작동회전수를 가변 제어함으로써, 흡입부(200)에 흡입되는 공기 및 이물질의 양이 조절되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(160)는, 후술할 입력부(240)로부터 사용자의 지정에 의해 발생한 조작신호에 기초하여 상기 제어를 수행한다.
흡입부(200)는 본체부(100)와 결합되어, 모터(120)의 작동에 의해 외부 환경의 공기 및 이물질을 흡입하여 본체부(100)로 전달한다.
흡입부(200)는, 본체케이싱(110)으로부터 연장된 흡입관(210)과; 흡입관(210) 단부에 결합된 흡입노즐(220)과; 흡입관(210) 외측 일영역에 형성된 손잡 이(230)와; 손잡이(230)에 근접하게 흡입관(210) 외측 일영역에 마련된 입력부(240);를 포함한다.
흡입관(210)은 내부에 흡입유로(211)가 형성된 파이프 형상을 가진다. 흡입관(210)은 일단부가 흡기구(111)에 결합되고 타단부에 흡입노즐(220)이 결합된다. 이에 의하여, 모터(120)가 구동함에 따라서, 외부의 공기 및 이물질은 흡입노즐(220)로부터 흡입되어 흡기구(111) 내부의 흡입유로(211)를 따라서 이동하며, 흡기구(111)를 통과하여 필터부(130)에 도달한다.
손잡이(230)는 흡입관(210)의 일영역에 사용자가 파지 가능하게 마련되어, 흡입부(200)에 이물질에 용이하게 흡입되도록 사용자가 흡입부(200)의 위치를 조정할 수 있도록 한다.
입력부(240)는 사용자가 조작하기 용이하도록, 손잡이(230)에 근접한 흡입관(210) 일영역에 마련된다. 입력부(240)는 진공청소기(1)의 ON/OFF, 모터(120)의 작동 및 회전수의 가변동작 등과 같은 진공청소기(1)의 여러 수행동작을, 사용자가 지정 가능하게 마련된다. 입력부(240)는 사용자의 지정에 의해 조작신호를 발생시키며, 이 조작신호를 제어부(160)에 전달함으로써 제어부(160)가 진공청소기(1)의 상기 수행동작을 제어할 수 있도록 한다.
입력부(240)는 그 작동전원을 정류부(150)로부터 공급받으며, 이를 위하여 입력부(240)와 정류부(150) 사이를 전기적으로 연결하는 케이블(미도시)이 흡입관(210)을 따라 설치된다.
이온발생장치(300)는 흡입관(210)의 흡입유로(211) 상에 마련되어, 양이온 및 음이온을 생성하여 상기 흡입유로(211)에 방출한다. 이온발생장치(300)는 생성한 양이온 및 음이온이, 흡입유로(211)를 이동하는 세균 등의 미생물 및 이물질과 상호 반응하도록 한다. 이온발생장치(300)의 설치 위치는 흡입유로(211) 중 여하한 위치에 설치 가능하나, 흡입된 공기 및 이물질이, 필터부(130)에 도달하기 이전 시점에서 양이온 및 음이온과 반응이 이루어지도록 설치되어야 한다. 또한, 이온발생장치(300)는 필요한 전원을 용이하게 공급받기 위해, 직류전원을 공급받는 입력부(240)에 근접한 위치에 설치됨이 바람직하다.
이온발생장치(300)는 흡입유로(211) 상측면에 하향 결합된 베이스(310)와; 베이스(310) 판면 상에 지지된 양이온발생부(320)와; 양이온발생부(320)로부터 이격되게 베이스(310) 판면 상에 지지된 음이온발생부(330)를 포함한다.
베이스(310)는 흡입유로(211) 상측면에 결합되어, 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)가 하향 설치되게 한다. 이에 의하여, 생성된 양이온 및 음이온이 중력에 의해 흡입유로(211)로 용이하게 전파될 수 있도록 한다. 그러나, 베이스(310)의 설치 위치는 상기 실시예에 한정되지 않는다.
베이스(310)는 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)가 정류부(150)로부터 직류전원을 공급받을 수 있도록, 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)와 정류부(150) 사이를 전기적으로 연결하는 케이블(미도시)이 내부에 수용된다.
양이온발생부(320)는 플러스(+) 전압이 인가되어 양이온을 생성 방출한다. 양이온발생부(320)는, 상호 이격 설치된 방전전극(323) 및 유도전극(325)과; 방전전극(323) 및 유도전극(325) 사이를 절연하는 세라믹플레이트(ceramic plate)(321) 를 포함한다. 방전전극(323) 및 유도전극(325)에 각각 플러스 전압이 인가되면, 세라믹플레이트(321)에서는 플라즈마(plasma) 방전에 의해 공기 중의 수분(H2O)이 해리되어 수소이온(H+)이 발생한다.
음이온발생부(330)는 양이온발생부(320)로부터 소정 거리 이격 설치되며, 음이온을 형성한다. 음이온발생부(330)는 베이스(310) 판면으로부터 돌출된 침상 모양의 전극을 포함하며, 마이너스(-) 전압이 인가됨으로써 전자(electron)을 방출한다. 음이온발생부(330)로부터 방출된 전자 중 일부는 그 상태가 매우 불안정하며, 이에 공기 중의 산소분자(O2)와 결합함으로써 음이온인 활성산소, 즉 슈퍼옥사이드 아니온(O- 2, Super Oxide Anion)을 형성한다.
음이온발생부(330)는 그 설치위치가, 흡입유로(211)를 따라서 흡입된 공기 및 이물질이 이동하는 방향으로 이격되어 있어야 한다. 그 이유를 설명하면 다음과 같다. 양이온발생부(320)에서 형성된 수소이온(H+)은 흡입유로(211)를 따라 흡입되는 공기에 편승하여 음이온발생부(330) 쪽으로 이동한다. 음이온발생부(330)에서는 전자가 방출되며, 음이온발생부(330) 주위에서는 상기 전자의 일부가 활성산소(O2 -)를 형성한다. 활성산소(O2 -)를 형성하지 않은 나머지 일부의 전자는, 음이온발생부(330)로 접근하는 수소이온(H+)과 결합함으로써 수소원자(H)를 형성한다. 이에, 이온발생장치(300)가 최종 생성하는 이온은 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)가 된다.
음이온발생부(330)는 상술한 바와 같이, 수소원자(H)를 형성하기 위해서는 흡입유로를 따라서 양이온발생부(320)로부터 소정 거리 이격되어 설치되어야 한다. 여기서, 음이온발생부(330) 및 양이온발생부(320)의 상기 이격거리에 따라서, 수소이온(H+)이 수소원자(H)로 변환되는 양이 달라지게 된다. 그러므로, 양이온발생부(320)가 형성하는 수소이온(H+)의 양, 음이온발생부(330)가 방출하는 전자의 양, 모터(120)에 의해 흡입유로(211)에 형성된 공기의 유속 등 다양한 요인들을 고려하여, 음이온발생부(330) 및 양이온발생부(320) 사이의 이격 거리는 당업자에 의해 설계변경이 가능하다.
이러한 구성에 의하여, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 진공청소기(1)에 있어서, 이온발생장치(300)에 의해 흡입되는 미생물이 살균되는 과정에 대해 설명한다.
진공청소기(1)를 사용하기 위하여 본체부(100)를 외부 전원과 전기적으로 연결시킨다. 입력부(240)를 조작하여 진공청소기(1)를 ON하면, 제어부(160)는 전원부(140)를 작동시킴으로써 진공청소기(1)의 제반 구성요소들에 전원을 공급하게 한다.
외부 환경의 이물질 등을 흡입하도록 입력부(240)를 조작하면, 제어부(160)는 입력부(240)의 조작신호에 기초하여 모터(120)를 구동시킨다. 모터(120)의 구동 에 의해, 흡입노즐(220)로부터 외부의 공기 및 이물질이 함께 흡입된다. 흡입된 공기 및 이물질은 흡입유로(211)를 따라서 흡기구(111)를 향해 이동한다.
정류부(150)는 전원부(140)로부터 전달받은 교류전원을 직류전원으로 변환시켜, 이를 입력부(240) 및 이온발생장치(300)로 공급한다. 여기서, 방전전극(323) 및 유도전극(325)에는 플러스 전압이, 음이온발생부(330)에는 마이너스 전압이 각각 인가된다.
이에, 양이온발생부(320)로부터는 플라즈마 방전에 의해 공기 중의 수분(H2O)이 해리됨으로써 수소이온(H+)이 발생하며, 음이온발생부(330)로부터는 다량의 전자가 방출된다. 양이온발생부(320)에서 형성된 수소이온(H+)은 공기의 흐름을 따라서 음이온발생부(330)로 이동한다.
음이온발생부(330)에서 방출된 전자는 매우 불안정한 상태이므로 타 원소와 결합하고자 하는 특성이 강하다. 이에, 상기 전자 중 일부는 공기 중의 산소분자(O2)와 결합하여 활성산소(O2 -)를 형성하며, 나머지 일부의 전자는 양이온발생부(320)로부터 음이온발생부(330)로 이동해 온 수소이온(H+)과 결합하여 수소원자(H)를 형성한다. 이러한 과정으로 형성된 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)는 공기를 따라 이동하며 흡입유로(211) 상의 미생물과 접촉한다.
이에, 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)가 미생물을 살균하는 과정에 대해 설명한다.
공기 중의 미생물은 플러스 특성의 정전기를 가지므로, 상기 정전기와 반대극성을 가진 활성산소(O2 -)가 상기 정전기에 견인되어 미생물의 표면에 흡착된다. 그 다음으로, 수소원자(H)가 미생물 표면에 흡착된 활성산소(O2 -)에 흡착된다.
미생물 표면에 흡착된 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)는, 화학반응을 일으켜 중간물질인 하이드로페록시 라디칼(HO2, Hydroperoxy Radical)을 생성한다. 또한, 활성산소(O2 -)가 보유한 전자는 미생물의 정전기와 상쇄된다.
하이드로페록시 라디칼(HO2)은 미생물의 세포막을 구성하는 단백질 성분으로부터 3개의 수소원자(H)를 빼앗아 2개의 물분자(H2O)를 생성한다. 즉, 다음과 같은 화학식의 반응이 이루어진다.
HO2 + 3H → 2H2O
이러한 화학반응에 의해, 인체에 무해한 물(H2O)이 생성되는 동시에, 수소원자(H)를 빼앗긴 단백질 성분이 파괴되고, 이에 따라서 미생물의 세포막이 파괴되어 살균이 이루어진다.
상술한 바와 같이, 흡입된 공기 및 이물질이 흡입유로(211)를 따라 흡입되는 동안, 필터부(130)에 도달하기 이전 단계인 흡입유로(211) 상에서 미생물의 살균이 이루어진다. 이에 의하여, 필터부(130) 등 본체부(100) 내부로 미생물이 유입되어 번식하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이온발생장치(300)에서 형성된 이온은, 필터부(130)를 통과할 정도로 미세 입자를 가지는 이물질을 상호 응집시켜 입자 크기를 크게 함으로써, 필터부(130)에서 포집되도록 할 수 있다.
미세 입자의 이물질이 플러스 특성의 정전기를 가지면, 마이너스 특성을 가진 활성산소(O2 -)는 플러스 특성의 정전기를 가진 이물질과 상호 견인함으로써 상기 이물질에 흡착한다. 이 때에, 상기 흡착과정에서 활성산소(O2 -)는 공기 중에 부유하는 복수의 이물질과 상호 견인력이 발생한다. 따라서, 활성산소(O2 -)에 의해 복수의 이물질에 대한 상호 견인력이 형성됨으로써, 이물질이 서로 응집하게 된다.
이온과의 반응에 의해 응집되어 입자 크기가 커진 이물질은, 공기의 이동을 따라서 흡기구(111)를 통과하여 필터부(130)에 도달한다. 복수의 이물질이 상호 응집하여 필터부(130)에서 포집 가능한 정도로 입자 크기가 커진 상태이므로, 이물질은 필터부(130)에 포집되며 공기는 필터부(130)를 통과하여 배기구(113)로 배출된다.
이렇게, 필터부(130)에 포집되지 않고 통과할 정도로 미세 입자를 가지는 이 물질을 이온에 의해 상호 응집시켜 그 입자 크기를 크게 함으로써, 흡입된 이물질이 필터부(130)에 포집되도록 할 수 있다.
그런데, 사용자가 진공청소기(1)를 사용함에 있어서, 사용 환경의 오염도가 항상 동일하지 않다는 것은 자명하다. 즉, 단위 시간당 진공청소기(1)가 흡입하는 이물질 및 미생물의 양은 사용 환경의 오염도에 따라서 달라질 것이다. 따라서, 흡입되는 이물질 및 미생물의 양에 대응하여, 이온발생장치(300)에서 형성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절할 수 있다면 편리할 것이다.
이에, 이온발생장치(300)로부터 형성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절 가능한 진공청소기(1)를, 본 발명의 제2실시예로 하여 설명한다. 여기서, 제1실시예와 동일한 구조 및 기능을 가지는 구성요소 및 작동에 대해서는, 제1실시예의 경우를 준용할 수 있으므로 그 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 진공청소기(1)는, 정류부(150)로부터 직류전원을 공급받아 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)에 플러스 및 마이너스 전압을 별도로 인가할 수 있는 전원회로부(340)를 더 포함한다. 그리고, 제어부(160)는 입력부(240)의 조작신호에 기초하여, 전원회로부(340)가 인가하는 플러스 및 마이너스 전압 레벨을 가변조정 가능하다.
입력부(240)는 사용자가 이온발생장치(300)가 형성하는 양이온 및 음이온의 양을 지정하도록 마련된다. 이에 의하여, 사용자는 상대적으로 오염된 환경에서 진공청소기(1)를 사용할 경우에, 양이온 및 음이온의 발생량을 증가시키도록 조작할 수 있다. 또한, 상대적으로 오염되지 않은 환경에서 진공청소기(1)를 사용할 경우에, 상대적으로 오염된 환경의 경우보다 양이온 및 음이온의 발생량을 줄이도록 조작할 수 있다.
전원회로부(340)는 정류부(150)로부터 직류전원을 전달받아, 양이온발생부(320)에 플러스 전압을 인가하고 음이온발생부(330)에 마이너스 전압을 인가한다. 전원회로부(340)는 제어부(160)의 제어에 의해, 플러스 및 마이너스 전압 레벨을 조정하여 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)에 인가할 수 있다. 이에 의하여, 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)로부터 형성되는 양이온 및 음이온의 발생량이 조절된다.
이러한 구성으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 진공청소기(1)의 작동에 관해 도 1 내지 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 작동에 관한 설명이 제1실시예의 경우와 동일한 경우는 설명을 생략하고 제1실시예의 내용을 준용한다.
진공청소기(1)가 ON되어 이물질에 대한 흡입을 개시한다. 사용 환경이 상대적으로 오염되어 있다고 판단하면, 사용자는 양이온 및 음이온의 발생량이 증가되도록 입력부(240)를 조작한다. 입력부(240)는 상기 내용을 포함한 조작신호를 생성하여 제어부(160)에 전달한다.
제어부(160)는 입력부(240)로부터의 조작신호에 기초하여, 전원회로부(340)가 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)에 인가하는 플러스 및 마이너스 전압 레벨을 상승시킨다. 플러스 전압 레벨이 상승되어 양이온발생부(320)에 인가되면, 양이온발생부(320)에서 형성되는 수소이온(H+)의 양이 증가한다. 또한, 마이너스 전압 레벨이 상승되어 음이온발생부(330)에 인가되면, 음이온발생부(330)에서 방출되는 전자의 양이 증가한다.
수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)가 생성되며, 이에 의해서 살균작용 및 미세 이물질에 대한 응집이 이루어지는 원리는 제1실시예를 준용 가능하므로 설명을 생략한다.
여기서, 플러스 및 마이너스 전압 레벨 조정에 따른 양이온 및 음이온 발생량에 대해 설명한다.
전원회로부(340)가 양이온발생부(320)에 대한 플러스 전압 레벨과 음이온발생부(330)에 대한 마이너스 전압 레벨을 모두 상승시켜 인가하는 경우, 수소이온(H+)의 발생량과 전자의 방출량이 증가하며, 이에 따라서 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)의 발생량이 증가한다.
전원회로부(340)가 양이온발생부(320)에 대한 플러스 전압 레벨만을 상승시켜 인가하는 경우, 수소이온(H+)의 발생량은 증가하고 전자의 방출량은 변화가 없다. 전자의 방출량이 변화가 없으면, 전자가 결합하여 형성되는 수소원자(H) 및 활성산소(O2 -)의 실질적인 증가 효과는 얻기 힘들다.
전원회로부(340)가 음이온발생부(330)에 대한 마이너스 전압 레벨만을 상승 시켜 인가하는 경우, 수소이온(H+)의 발생량은 변화가 없으며 전자의 방출량은 증가한다. 수소이온(H+)의 발생량이 변화가 없으므로 수소원자(H)의 발생량 또한 거의 변화가 없지만, 전자의 방출량 증가에 따라서 활성산소(O2 -)의 발생량이 증가한다. 그러나, 수소원자(H)의 발생량에 변화가 거의 없으므로, 수소원자(H)가 미생물에 흡착하였을 때에 활성산소(O2 -)와 반응하여 생성되는 하이드로페록시 라디칼(HO2)의 생성량의 실질적 증가를 기대하기는 어렵다. 다만, 활성산소(O2 -)에 의해 미세 입자의 이물질을 집결시켜, 흡입된 이물질이 필터부(130)에서 용이하게 포집되는 효과는 기대할 수 있다.
따라서, 상대적으로 오염된 환경 하에서, 본 발명이 이루고자 하는 목적인, 미생물에 대한 살균 및 미세 입자의 이물질에 대한 집결을 달성하기 위해서는, 전원회로부(340)가 양이온발생부(320)에 대한 플러스 전압 레벨 및 음이온발생부(330)에 대한 마이너스 전압 레벨을 모두 상승시켜서 인가하는 것이 바람직하다.
물론, 각 전압 레벨에 대한 상승량과 그에 따른 이온 발생량의 정량적 수치는, 본 발명을 구현함에 있어서 당업자에 의해 설계변경 가능하다.
다만, 상기 내용은 하나의 실시예에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 사상에 기초하여 양이온 및 음이온에 대한 개별적 혹은 총합적인 발생량의 조정을 통해 다양한 사용 환경에 설계변경하여 적용할 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 제어부(160)의 제어에 의해 전원회로부(340)에서 플러스 및 마이너스 전압 레벨을 조정하여 양이온발생부(320) 및 음이온발생부(330)에 개별적으로 인가함으로써, 양이온 및 음이온의 발생량을 증가시켜, 오염된 환경에서의 살균작용 및 이물질 응집작용을 활성화시킬 수 있다. 그리고, 제어부(160)에 조작신호를 전달하는 입력부(240)를 통해, 사용자가 상기 내용을 지정 가능하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공기 및 이물질과 함께 본체부 내부로 흡입되는 미생물에 대해, 필터부에 도달하기 이전 단계에서 양이온 및 음이온과의 상호 반응에 의해 살균시킴으로써, 미생물이 본체부 내부에서 번식하여 외부로 유출되는 것을 방지하는 진공청소기가 제공된다.
또한, 필터부에 포집되지 않을 정도로 미세한 입자를 가지는 이물질에 대해, 필터부에 포집 가능하도록 필터부에 도달하기 이전 단계에서 상기 이물질을 응집시킴으로써, 이물질의 포집 능력을 향상시킨 진공청소기가 제공된다.
그리고, 상기 효과들을 구현시킴으로써, 사용자에게 청정한 사용 환경을 제공하며, 제품의 신뢰성을 향상시킨 진공청소기가 제공된다.
그리고, 필터부에 대한 구조를 변화시키지 않으면서도 간단한 구조에 의해 상기 살균효과 및 이물질 포집효과를 구현시킴으로써, 제품의 생산성을 향상시킨 진공청소기가 제공된다.

Claims (13)

  1. 진공청소기에 있어서,
    모터와, 상기 모터에 의해 흡입된 이물질을 집진하는 필터부를 포함하는 본체부와;
    상기 본체부에 결합되어 상기 모터의 구동에 의해 상기 이물질을 흡입하며, 흡입된 상기 이물질을 상기 필터부에 전달하는 흡입유로를 가지는 흡입부와;
    상기 흡입유로의 일영역에 마련되며, 상기 흡입유로를 따라서 이동하는 상기 이물질과 반응하는 이온을 생성하는 이온발생장치;를 포함하며,
    상기 이온발생장치는,
    상기 흡입유로 상에 마련된 베이스와;
    상기 베이스에 지지되며 양이온을 발생시키는 양이온발생부와;
    상기 양이온발생부와 이격되게 상기 베이스에 지지되며 음이온을 발생시키는 음이온발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음이온발생부는, 상기 양이온발생부로부터 상기 흡입유로를 따른 상기 이물질의 이동방향으로 이격된 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 양이온발생부는, 공기중의 수분(H2O)을 해리하여 수소이온(H+)을 발생시키는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 음이온발생부는 전자를 방출하며,
    방출된 상기 전자의 일부는 산소분자(O2)와 결합하여 활성산소(O2 -)를 형성하고,
    상기 전자의 나머지 일부는 상기 양이온발생부에서 발생한 수소이온과 결합하여 수소원자(H)를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양이온발생부는,
    플러스 성분의 전압이 각각 인가되는 방전전극 및 유도전극과;
    상기 방전전극 및 상기 유도전극 사이를 절연하는 세라믹플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음이온발생부는 마이너스 성분의 전압이 인가되는 침상전극인 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부에 마련되며 상기 모터에 전원을 공급하는 전원부와;
    상기 본체부에 마련되며 상기 전원부로부터의 전원을 직류전원으로 변환시키는 정류부와;
    상기 모터의 작동을 조작 가능하게 상기 흡입부에 마련된 입력부와;
    상기 입력부의 조작신호에 기초하여 상기 모터의 작동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정류부는 상기 입력부 및 상기 이온발생장치에 직류전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이온발생장치는 상기 입력부로 전달된 직류전원을 분할 공급받는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이온발생장치는,
    상기 정류부에 전기적으로 연결되어 상기 양이온발생부 및 상기 음이온발생부에 선택적으로 직류전원을 공급하는 전원회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 입력부는, 상기 이온발생장치로부터 생성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 입력부로부터의 조작신호에 기초하여, 상기 전원회로부가 상기 이온발생장치에 공급하는 직류전원의 전압 레벨을 조정하여, 상기 이온발생장치로부터 생성되는 양이온 및 음이온의 양을 조절 가능한 것을 특징으로 하는 진공청소기.
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