KR101025662B1 - 청소기의 노즐 - Google Patents

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KR101025662B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 실시예는 청소기의 노즐에 관한 것으로서, 상세하게는 청소기의 노즐에 제공되는 스팀 발생 장치의 구조를 개선하여 스팀 발생 시간을 줄일 수 있는 청소기의 노즐에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 외관을 형성하는 노즐 본체; 및 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 공급되어 스팀이 발생되도록 하는 스팀 발생 장치가 포함되며, 상기 스팀 발생 장치에는, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조로부터 물이 유입되는 가열부; 및 상기 가열부에 제공되며, 상기 유입된 물을 가열하는 복수의 히터가 포함된다.
본 실시예에 따른 청소기의 노즐에 의하면, 스팀이 발생되는 시간이 줄어들 수 있다는 장점이 있다.
노즐, 스팀 발생 장치, 물 탱크, 가열부

Description

청소기의 노즐 {Nozzle for cleaner}
본 실시예는 청소기의 노즐에 관한 것이다.
본 실시예는 청소기의 노즐에 관한 것으로서, 상세하게는 청소기의 노즐에 제공되는 스팀 발생 장치의 구조를 개선하여 스팀 발생 시간을 줄일 수 있는 청소기의 노즐에 관한 것이다.
청소기는 기계의 힘으로 청소를 수행하여 인간의 노동을 줄이기 위한 장치로, 흡입력을 이용한 진공 청소기와 물을 분사하여 물과 공기를 동시에 흡입하는 물 청소기는 물론 최근에는 스팀을 분사하여 바닥면의 이물을 제거하는 등 다양한 종류가 개시된다.
그리고, 진공 청소기에 의한 이물 흡입과, 물 청소기에 의한 스팀 청소가 동시에 구현 가능한 진공 스팀 청소기 또한 등장하고 있다.
한편, 스팀 청소기의 노즐은 내부에 스팀을 생성하는 스팀 발생 장치가 구비되며, 하측에 걸레가 부착되어 공급된 스팀을 이용하여 바닥면의 이물을 제거하도록 구성된다. 그리고, 상기 스팀 발생 장치의 내부에는 히터가 구비되어 고온의 열로 물이 스팀으로 변환되도록 한다.
상기 스팀 발생 장치에는, 물 탱크의 일측에 히터가 구비되며 물 탱크 내부의 물 전체를 가열하여 스팀을 발생시키는 통가열 방식과, 미량의 물을 히터 측으로 보내어 스팀을 발생시키는 관가열 방식이 적용되어져 왔다.
그러나, 종래의 통가열 방식에 의한 스팀 발생 장치의 경우, 다량의 물을 가열하여야 하므로 스팀 발생 시간이 길어지고, 스팀 노즐 장치의 무게가 무거워지는 문제점이 있있다. 그리고, 물 탱크를 스팀 발생 장치로부터 분리하기가 용이하지 않아 저수조가 오염되는 가능성이 커지는 문제점이 있었다.
한편, 종래의 관가열 방식에 의한 스팀 발생 장치의 경우, 히터의 크기 및 용량이 작아서 스팀으로 변하지 못한 물이 같이 분사되는 문제점이 있었다. 그에 따라 스팀 발생 효율이 저하되며, 제품의 안정성이 보장되지 않은 문제점이 있었다.
그리고, 관가열 방식의 경우, 물을 히터 쪽으로 보내주는 펌프가 구비되어야 하므로, 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
한편, 통가열 방식이든, 관가열 방식이든 간에 스팀이 용이하게 발생되도록 하기 위하여 충분한 크기(용량)의 히터가 구비되어야 할 필요가 있다. 그러나, 한정된 노즐 내에 크기가 큰 히터가 배치되는 것은 제한적이라는 문제점이 있었다.
본 실시예는 물이 스팀 발생 장치의 구조를 개선하여 스팀 발생시간을 줄일 수 있는 청소기의 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 스팀 발생 장치의 구조를 간단히 하여, 스팀 발생 장치가 구비되는 노즐 전체의 무게가 가벼워지도록 하는 청소기의 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 물통이 스팀 발생장치로부터 착탈 가능하게 제공되도록 하여, 필요시에 물탱크의 청소가 가능하도록 하는 청소기의 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 외관을 형성하는 노즐 본체; 및 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 공급되어 스팀이 발생되도록 하는 스팀 발생 장치가 포함되며, 상기 스팀 발생 장치에는, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조로부터 물이 유입되는 가열부; 및 상기 가열부에 제공되며, 상기 유입된 물을 가열하는 복수의 히터가 포함된다.
다른 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 노즐 본체; 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조로부터 물이 유입되며, 제 1 히터가 제공되는 제 1 가열부; 및 상기 제 1 가열부와 연통되며, 제 2 히터가 제공되는 제 2 가열부가 포함된다.
상기와 같은 구성에 의한 실시예에 따르면, 본 실시예는 저수조로부터 히터가 구비되는 가열부로 소량의 물이 공급되므로, 스팀이 발생되는 시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 충분한 용량의 히터가 저수조의 적어도 일측에 제공되어 발열되므로 스팀이 발생되는 시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 스팀 발생 장치의 구조를 간단하게 구현할 수 있으므로, 스팀 발생 장치가 구비되는 노즐 전체의 무게가 가벼워질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 물탱크를 분리하여 물을 공급하거나 청소를 할 수 있으므로, 물탱크 내부의 오염을 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 노즐의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물 탱크가 분리된 모습을 보여주는 청소기 노즐의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 청소기의 노즐(1)에는, 노즐의 외관을 형성하는 노즐 본체(10)와, 상기 노즐 본체(10)의 상측에 제공되어 상기 노즐 본체(10)의 내부를 차폐하는 노즐 커버(20)와, 상기 노즐 본체(10)의 일 측에 제공되며 노즐에 의하여 흡입된 공기가 청소기의 본체(미도시)로 이동되도록 하는 연결부(30)가 포함된다.
도면에는 도시되지 않았으나, 청소기의 노즐(1)은 연장관 및 연결 호스에 의하여 청소기의 본체와 연결된다. 상기 연결부(30)는 상기 노즐(1)이 상기 연장관과 연결되도록 한다.
또한, 상기 노즐 본체(10)에는, 공급된 물이 스팀으로 변화되도록 하는 스팀 발생 장치(100)가 제공된다.
상기 스팀 발생 장치(100)에는, 공급된 물이 저장되는 물 탱크(110)가 포함된다. 상기 물 탱크(110)는 분리 가능하게 장착된다. 사용자는 상기 물 탱크(110)를 분리하여 물을 채운 후 다시 결합시킬 수 있다.
상기 본체(10)에는, 상기 물 탱크(110)가 안착되도록 하는 탱크 안착부(15)가 제공된다.
그리고, 상기 본체(10)에는, 상기 물 탱크(110)가 상기 탱크 안착부(15)에 안착된 상태에서 걸림이 이루어지는 착탈부(117)가 제공된다. 상기 착탈부(117)는 복수 개가 제공될 수 있다.
또한, 상기 물 탱크(110)에는, 상기 착탈부(117)와 대응되는 위치에 상기 착탈부(117)와 걸림이 이루어지는 착탈 돌기(119 : 도 3 참조)가 제공된다.
상기 착탈부(117)는 하방으로 함몰된 홈의 형상으로 형성될 수 있다.
이에 대응하여, 상기 물 탱크(110)에는 상기 착탈부(117)에 결합 가능하게 제공되는 착탈 돌기(119)가 형성된다. 상기 착탈 돌기(119)는 "『 " 형상을 가지도 록 절곡 형성될 수 있다.
상기 탱크 안착부(15)의 일측에는, 상기 물 탱크(110)의 물이 유입되는 저수조(130)가 제공된다. 상기 저수조(130)에는, 물이 유입되도록 하는 저수조 개구부(132)가 형성된다.
상기 저수조(130)의 상면은 상기 탱크 안착부(15)와 대략 동일한 높이에서 형성될 수 있다.
이하에서는, 상기 스팀 발생 장치(100)의 구조에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치(100)에는, 물이 저장되는 물 탱크(110)와, 상기 물 탱크(110)의 하측에 제공되며 상기 물 탱크(110)로부터 일정량의 물을 선택적으로 공급받는 저수조(130)와, 상기 저수조(130)의 일측에 제공되며 상기 저수조(130)로부터 유입된 물을 가열하여 스팀이 발생되도록 하는 가열부(150)가 포함된다.
상세히, 상기 물 탱크(110)는 대략 직육면체 형상을 가질 수 있다. 상기 물 탱크(110)의 내부에는 물이 저장되는 저장 공간이 형성된다.
상기 물 탱크(110)의 일측에는, 상기 물 탱크(110)에 저장된 물이 상기 저수조(130)로 유입되도록 하기 위하여 개구되는 탱크 개구부(112)가 형성된다.
그리고, 상기 물 탱크(110)의 저면은 상기 탱크 개구부(112)를 향하여 하향 경사지게 형성된다. 따라서, 상기 물 탱크(110)에 저장되는 물은 상기 탱크 개구부(112)로 용이하게 이동될 수 있다.
상기 탱크 개구부(112)에는, 상기 탱크 개구부(112)가 선택적으로 차폐되도록 하는 탱크 캡(120)이 제공된다. 상기 탱크 캡(120)은 상기 저수조(130) 내부를 향하여 연장된다.
상세히, 상기 탱크 캡(120)에는 상기 물 탱크(110)로부터 상기 저수조(130)로 물 공급이 조절되도록 하는 밸브부재(122)와, 상기 밸브 부재(122)의 이동을 가이드 하는 가이드부(123)가 제공된다.
도 3은 상기 물 탱크(110)가 상기 탱크 안착부(15)에 안착 되기 직전의 모습을 보여주는 도면이다.
그리고, 상기 탱크 안착부(15)의 하측에는, 상기 물 탱크(110)가 지지되도록 하는 제 1 레그(118)가 제공된다. 상기 제 1 레그(118)는 상기 탱크 안착부(15)의 모서리부에 다수 개가 제공될 수 있다.
또한, 상기 저수조(130)는 대략 직육면체의 형상을 가진다. 상기 저수조(130)의 크기, 즉 물이 저장되는 용량은 상기 물 탱크(110)보다 작게 형성된다. 상기 저수조(130)의 하측에는, 상기 저수조(130)가 지지되도록 하는 제 2 레그(138)가 제공된다.
그리고, 상기 저수조(130)에는, 상기 물 탱크(110)로부터 공급되는 물이 유입되는 저수조 개구부(132)가 형성된다. 상기 저수조 개구부(132)는 상기 탱크 개구부(112)보다 크게 형성될 수 있다.
상기 저수조 개구부(132)가 상기 탱크 개구부(112)보다 더 크게 형성됨으로써, 상기 탱크 캡(120)은 상기 탱크 개구부(112)의 하측으로부터 상기 저수조(130) 내부를 향하여 용이하게 연장될 수 있다.
상기 물 탱크(110)와 상기 저수조(130)의 사이에는, 상기 저수조(130)로부터 물이 새어나오는 것을 방지하기 위한 실링 부재(114)가 제공된다. 상기 실링 부재(114)는 상기 저수조 개구부(132)의 외주면을 따라 배치된다.
또한, 상기 저수조(130)에는, 상기 탱크 캡(120)을 가압하는 가압부(135)가 제공된다. 상기 가압부(135)는 상기 저수조(130)의 하면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가진다.
그리고, 상기 저수조(130)에는, 외부의 공기가 유입되도록 하는 외기 유입 홀(137)이 형성된다. 상기 외기 유입 홀(137)을 통하여 공기가 유입되면, 상기 저수조(130)의 내부에는 대기압이 유지될 수 있다.
상기 저수조(130)의 적어도 일측에는, 상기 저수조(130)로부터 유입된 물이 가열되도록 하는 가열부(150)가 제공된다. 상세히, 상기 가열부(150)는 상기 저수조(130)의 일측면 및 타측면을 따라 배치된다.
상기 가열부(150)의 내부에는, 물을 가열하여 스팀이 발생되도록 하는 히터(151)가 제공된다. 상기 히터(151)는 상기 가열부(150)의 저부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 히터(151)에는 시스히터(sheath heater), PTC 히터, 세라믹 히터등이 적용될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 상기 히터(151)의 하측에는, 상기 히터(151)의 열이 상기 가열부(150) 표면에 전달되는 것을 방지하기 위한 펠트(felt)가 제공될 수 있다. 즉, 상기 펠트는 열전달 방지 부재라 할 수 있다.
상기 펠트는 상기 히터(151)의 둘레를 감싸도록 배치될 수도 있을 것이다.
또한, 상기 가열부(150)의 일측면에는 상기 히터(151)가 결합되는 히터 결합부(154)가 형성된다. 상기 히터 결합부(154)에는, 상기 히터(151)의 일측이 결합될 수 있다.
한편, 상기 저수조(130)와 가열부(150)의 사이에는, 상기 저수조(130)의 물이 상기 가열부(150)로 유입되도록 하는 유입부(136)가 형성된다. 상기 유입부(136)는 상기 저수조(130)의 일측에 적어도 1개 이상 형성될 수 있다.
물이 상기 저수조(130)로부터 상기 가열부(150)로 용이하게 유입되도록 하기 위하여, 상기 유입부(136)는 상기 가열부(150)를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탱크 캡의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 탱크 캡(120)에는, 외관을 형성하는 캡 바디(121)와, 상기 캡 바디(121)의 상측에 제공되며 물이 선택적으로 이동되도록 하는 밸브 부재(122)와, 상기 밸브 부재(122)의 이동을 가이드 하는 가이드부(123)와, 상기 가이드부(123)에 복원력을 제공하는 스프링(124)이 포함된다.
상세히, 상기 캡 바디(121)에는, 내부에 형성되는 내측부(121a)와, 상기 내 측부(121a)의 외측에 형성되는 외측부(121b)가 포함된다. 상기 내측부(121a) 및 외측부(121b)는 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 내측부(121a)의 상단부 및 하단부는 개구되도록 형성된다. 따라서, 물은 상기 캡 바디(121)의 상단부로부터 유입되며, 상기 캡 바디(121)의 하단부를 통하여 상기 저수조(130)로 낙하된다.
상기 외측부(121b)는 상기 내측부(121a)보다 큰 직경을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 외측부(121b)의 내부에는 상기 내측부(121a)의 적어도 일부분이 수용된다.
또한, 상기 외측부(121b)의 내주면에는, 상기 탱크 캡(120)이 상기 물 탱크(110)에 용이하게 결합되도록 하는 나사산(121e)이 형성된다.
그리고, 상기 물 탱크(110)에는, 상기 나사산(121e)에 결합되는 체결부(미도시)가 형성된다. 상기 체결부는 상기 물 탱크(110)의 저면으로부터 하방으로 연장된다. 그리고, 상기 체결부에는, 상기 나사산(121e)과 결합되는 나사부가 형성될 수 있다.
상기 내측부(121b)의 하부에는, 상방을 향하여 함몰되어 상기 가이드부(123)의 적어도 일부가 수용되도록 하는 수용 공간(121d)이 형성된다. 상기 가이드부(123)는 상기 수용 공간(121d) 내에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.
그리고, 상기 수용 공간(121d)의 상측에는, 상기 저수조(130)의 수위가 결정도록 하는 수위 결정부(125)가 형성된다. 상기 수위 결정부(125)는 물과 공기가 통과 가능하도록 개구된 형상을 가진다.
상기 수위 결정부(125)는 상기 탱크 캡(120)으로부터 물이 배출되기 시작하는 위치이며, 상기 수위 결정부(125)의 높이는 최대 수위에 대응된다. 즉, 상기 저수조(130)의 수위가 상기 수위 결정부(125)를 덮게 되면, 상기 저수조(130) 내의 공기는 더 이상 상기 수위 결정부(125)를 통하여 상기 물 탱크(110)로 유입될 수 없게 된다.
즉, 상기 수위 결정부(125)는 상기 저수조(130)의 최대 수위선을 형성한다.
그리고, 공기가 상기 물 탱크(110)로 유입되지 않게 되면, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 저수조(130)로 유입될 수 없다.
한편, 상기 내측부(121a)의 내부에는, 상기 가이드부(123)가 이동 가능하게 제공된다. 상기 가이드부(123)는 바(bar) 형상을 가지며 상하 방향으로 배열된다.
상기 가이드부(123)의 대략 중앙부에는, 상기 가이드부(123)가 상기 내측부(121a)에 지지되도록 하는 지지 돌기(123a)가 형성된다. 그리고, 상기 내측부(121a)에는, 상기 지지 돌기(123a)와 대응되는 위치에 지지부(121c)가 형성된다. 상기 지지 돌기(123a)는 상기 지지부(121c)의 상측에 지지된다.
상기 지지 돌기(123a)가 상기 지지부(121c)에 지지됨으로써, 상기 가이드부(123)는 좌우 방향으로 이탈되거나 뒤틀려지는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(123)의 상부에는, 상기 밸브 부재(122)가 고정된다. 상기 밸브 부재(122)는 상기 가이드부(123)의 외측에 끼워질 수 있다.
상기 가이드부(123)와 밸브 부재(122)가 결합되는 방법은 어느 하나에 한정되지 않는다. 상기 밸브 부재(122)는 체결 부재에 의하여 상기 가이드부(123)에 체 결될 수도 있고, 억지끼움 방식으로 끼워질 수도 있을 것이다.
한편, 상기 가이드부(123)의 하단부에는 상기 가압부(135)와 상호 작용하는 밀착부(123b)가 제공된다. 여기서, 상기 밀착부(123b)는 상기 가압부(135)와 대응되는 위치에 형성된다.
상기 물 탱크(110)가 상기 저수조(130)에 결합되는 과정에서, 상기 밀착부(123b)는 상기 가압부(135)와 밀착된다.
그리고, 상기 물 탱크(110)가 상기 저수조(130)에 완전히 결합되면, 상기 캡 바디(121)는 소정의 위치까지 하강되나, 상기 가이드부(123)는 상기 가압부(135)에 의하여 구속된다.
따라서, 상기 밀착부(123b)의 하단이 형성하는 높이는 상기 가압부(135)의 상면이 형성하는 높이와 일치하게 된다.
이 과정에서, 상기 가이드부(123)에 제공되는 스프링(124)은 압축된다. 그리고, 상기 지지부(121c)는 상기 스프링(124)이 압축되는 방향으로, 즉 하방으로 이동되므로 상기 지지 돌기(123a)는 상기 지지부(121c)로부터 이격된다.
한편, 상기 가이드부(123)의 외주면에는, 상기 가이드부(123)에 탄성력을 제공하는 스프링(124)이 제공된다. 상기 스프링(124)의 일측단은 상기 밀착부(123b)에 고정되고, 타측단은 상기 내측부(121a)에 고정된다.
그리고, 상기 내측부(121a)에는, 상기 스프링(124)이 고정되도록 하는 스프링 고정부(121f)가 형성된다. 상기 스프링 고정부(121f)는 상기 내측부(121a)의 저면에 형성된다.
상기 스프링(124)은 상기 가이드부(123)가 상하 방향으로 이동되는 과정에서 압축 및 복원된다.
상기 탱크 캡(120)의 작용에 대하여 설명한다.
상기 물 탱크(110)가 상기 저수조(130)에 결합되는 과정에서, 상기 탱크 캡(120)의 하단부, 즉 상기 밀착부(123b)는 상기 가압부(135)에 밀착된다.
그리고, 상기 물 탱크(110)가 상기 저수조(130)에 완전히 결합되면, 상기 캡 바디(121)는 소정의 위치까지 하방으로 내려간다. 그러나, 상기 가이드부(123)는 상기 가압부(135)에 의하여 구속되어 상기 캡 바디(121)만큼 내려가지 못하며, 상기 밀착부(123b)는 상기 가압부(135)에 의하여 가압된다.
이 과정에서, 상기 스프링(124)은 압축되며, 상기 밸브 부재(122)는 상기 캡바디(121)의 상면으로부터 상방으로 이격된다.
그러면, 상기 캡 바디(121)의 상단부는 개구되며, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 캡 바디(121)의 상단부를 통하여 하방으로 이동된다. 그리고, 물은 상기 캡 바디(121)의 개구된 하단부를 통하여 상기 저수조(130)로 유입된다.
도 7은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개한 단면도이고, 도 8은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절개한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치(100)에는, 외부로부터 공급된 물이 저장되는 물 탱크(110)와, 상기 물 탱크(110)의 하측에 제공되며 상기 물 탱크(110)로부터 유입된 물이 저장되는 저수조(130)와, 상 기 물 탱크(110)에 결합되며 상기 물 탱크(110)의 물이 선택적으로 낙하되도록 하는 탱크 캡(120)과, 상기 저수조(130)의 적어도 일측에 제공되며 상기 저수조(130)에서 유입된 물로부터 스팀이 발생되도록 하는 가열부(150)가 포함된다.
여기서, 상기 스팀 발생 장치(100)는 상기 노즐 본체(10)의 안착부(11)에 안착될 수 있다. 상기 안착부(11)에는, 공기가 흡입되도록 하는 공기 흡입부(12)가 형성된다. 그리고, 상기 공기 흡입부(12)의 일측에는, 후방으로 연장되는 흡입 유로(13)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 공기 흡입부(12)를 통하여 흡입된 공기는 상기 흡입 유로(13)를 거쳐 상기 연결부(30)로 이동될 수 있다.
상세히, 상기 물 탱크(110)가 상기 저수조(130)의 상측에 완전히 결합되면 상기 밀착부(123b)는 상기 가압부(135)에 의하여 가압된다. 이 과정에서, 상기 밸브 부재(122)는 개방되어 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 저수조(130)로 낙하될 수 있다. 그리고, 상기 저수조(130)의 물은 상기 가열부(150)로 유입된다.
이하에서는, 물이 상기 물 탱크(110)로부터 상기 가열부(150)로 유입되는 과정 및 원리에 대하여 설명한다.
상기 물 탱크(110)의 물은 파스칼의 원리(Pascal's principle)에 의하여 상기 저수조(130)를 거쳐 상기 가열부(150)로 유입될 수 있다.
파스칼의 원리란, 밀폐된 용기에 담긴 유체에 가해진 압력은 유체의 모든 부분과 유체를 담은 용기의 벽까지 그 크기가 감소되지 않고 전달된다는 이론을 의미한다.
본 실시예에 대하여 파스칼의 원리를 적용하면 다음과 같다.
(1) Ptank + ρghwater _ tank = Pair + ρghwater _ reservoir
상기 식 (1)은 상기 물 탱크(110)에서의 압력과 상기 저수조(130)에서의 압력이 평형을 이룬다는 것을 의미한다. 상기 물 탱크(110)에서의 압력은 탱크의 진공압과 탱크에 저장된 물에 의한 압력의 합이 되고, 상기 저수조(130)에서의 압력은 상기 저수조(130) 내부의 공기의 압력과 상기 저수조(130)에 저장된 물에 의한 압력의 합이 된다. 상술한 바와 같이, 상기 저수조(130) 내부의 공기의 압력은 대기압으로 유지된다.
상기 탱크 캡(120)이 개방되면, 상기 물 탱크(110)의 물은 중력, 즉 수압에 의하여 상기 저수조(130)로 낙하한다. 이 과정에서, 상기 저수조(130) 내부의 공기는 상기 탱크 캡(120)을 통하여 상기 물 탱크(110)로 유입된다.
물이 상기 저수조(130)로 낙하되면 상기 저수조(130)의 수위는 상승된다.
이후에, 상기 저수조(130) 내부의 수위가 상승하여 저수조(130) 내부의 물이 상기 탱크 캡(120)의 적어도 일부분을 덮게 되면 상기 저수조(130) 내부의 공기는 상기 물 탱크(110)로 유입될 수 없게 된다.
따라서, 물은 상기 물 탱크(110)로부터 더 이상 낙하하지 않게 된다.
즉, 상기 저수조(130)의 수위가 상승하여 물이 상기 수위 결정부(125)를 덮게 되면, 상기 탱크 캡(120)의 하단부는 차폐되므로 저수조(130)의 공기는 더 이상 상기 물 탱크(110)로 유입될 수 없게 된다.
이 상태에서, 상기 물 탱크(110)의 내부에는 진공압과 수위에 의한 수압의 합만큼 형성되고, 상기 저수조(130)의 내부에는 대기압과 수위에 의한 수압의 합만큼이 형성된다. 즉, 상기 물 탱크(110)와 저수조(130)의 압력은 평형을 이루게 된다.
(2) Pair + ρghwater _ reservoir = ρghwater _ boiling + Psteam & air
식 (2)는 상기 저수조(130)에서의 압력과 상기 가열부(150)에서의 압력이 동일하다는 것을 의미한다. 상기 가열부(150) 내부의 압력은 상기 가열부(150) 내부의 물에 의한 압력과 상기 가열부(150) 내부의 스팀 및 공기 압력의 합이 된다.
즉, 상기 가열부(150) 내부에 물이 없거나, 적은 양이 있는 경우에는 상기 저수조(130)와 상기 가열부(150)의 수위 차에 의하여 물은 상기 저수조(130)로부터 상기 가열부(150)로 이동될 수 있다.
따라서, 상기 가열부(150) 내부의 수위는 상기 저수조(130)의 수위에 의하여 결정될 수 있다.
정리하면, 상기 저수조(130)에 저장된 물은 상기 저수조(130) 및 가열부(150)에서의 수위가 동일해질 때까지 상기 가열부(150)로 이동된다. 즉, 상기 저수조(130) 및 가열부(150)의 수위가 동일해지면, 물은 더 이상 이동되지 않을 것이다.
상기한 구조에 의하여, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 가열부(150)로 용이하게 이동될 수 있다. 즉, 펌프나 컨트롤러와 같은 별도의 구성이 필요치 않게 되 며, 간단한 구조에 의하여 상기 물 탱크로부터 상기 가열부(150)로 물이 이동될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 파스칼의 원리에 의하여 저수조(130) 및 가열부(150)의 수위가 조절되고, 상기 가열부(150)에서 낮은 수위가 확보되므로 빠른 스팀 발생이 가능하다는 장점이 있다.
상기 노즐(1)은 상기 이동 바퀴(51,52)에 의하여 노즐의 전후 방향으로 이동될 수 있다. 이 때 상기 물 탱크(110) 및 저수조(130) 내부의 물 또한 전후 방향으로 흔들리게 된다. 여기서, 상기 공기 흡입부(12)가 위치한 방향이 전측 방향, 상기 연결부(30)가 위치한 방향이 후측 방향이 된다.
한편, 상기 유입부(136)는 상기 저수조(130)로부터 상기 가열부(150)를 향하여 가로 방향으로 연장된다. 이 경우, 상기 노즐(1)이 전후 방향으로 흔들리더라도, 상기 가열부(150)로부터 상기 저수조(130)로 물이 역류되는 것은 방지될 수 있다.
그리고, 상기 가열부(150) 내의 뜨거운 물이 상기 저수조(130)로 역류되는 것이 방지됨으로써, 상기 저수조(130) 및 물 탱크(110)의 온도가 지나치게 상승되는 것이 방지될 수 있다.
정리하면, 상기 유입부(136)는 노즐 본체가 진행하는 방향에 대하여 교차하는 방향으로 연장되므로 상기 가열부(150)의 물이 상기 저수조(130)로 역류되는 위험이 적어지게 된다.
한편, 상기 가열부(150)는 상기 저수조(130)의 둘레를 따라 배치된다. 상세 히, 상기 가열부(150)는 상기 저수조(130)의 일측면 및 후면을 둘러싸도록 배치된다.
상기 가열부(150)에는, 상기 저수조(130)의 일측면에 인접하여 배치되는 제 1 가열부(150a)와, 상기 저수조(130)의 후측면에 인접하여 배치되는 제 2 가열부(150b)가 포함된다.
즉, 상기 각 가열부(150a,150b)는 "┓" 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제 1 가열부(150a)는 상기 저수조(130)와 연결되며, 상기 제 2 가열부(150b)는 상기 제 1 가열부(150a)로부터 연장될 수 있다. 따라서, 상기 저수조(130)로부터 유입된 물은 상기 제 1 가열부(150a)를 거쳐 상기 제 2 가열부(150b)로 유입될 수 있다.
상기 제 1 가열부(150a)와 제 2 가열부(150b)는 일체로 형성될 수도 있을 ㄱ것이다. 즉, 상기 가열부(150)는 상기 저수조(130)의 외측에 "┓" 형상으로 절곡 형성될 수 있다.
상기 가열부(150)에는, 물의 가열원으로서 히터(151,152)가 제공된다. 상기 제 1 가열부(150a)에는 제 1 히터(151)가 제공되고, 상기 제 2 가열부(150b)에는 제 2 히터(151)가 제공된다.
따라서, 상기 복수의 히터(151,152)는 상기 가열부(150)와 마찬가지로 "┓" 형상으로 배치될 수 있다.
상기 가열부(150)에 복수의 히터(151,152)가 제공됨으로써, 충분한 열이 제공될 수 있고, 이에 따라 스팀 발생이 빨리 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상기 가열부(150)가 절곡 형성되어 노즐에 제공되므로, 부피가 큰 히터의 장착이 용이하다는 장점이 있다. 즉, 가열부(150) 장착을 위한 공간 활용이 용이하다는 장점이 있다.
상기 히터(151,152)는 별도로 구성될 수도 있으나, 일체로 형성될 수도 있을 것이다. 즉, 상기 히터(151,152)는 상기 가열부(150)를 따라 "┓" 형상으로 절곡 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 상기 가열부(150)에는, 발생된 스팀이 배출되도록 하는 스팀 배출부(155)가 제공된다. 상기 스팀 배출부(155)는 상기 제 2 가열부(150b)에 제공될 수 있다.
상기 스팀 배출부(155)는 관의 형상을 가지며, 일부는 상기 가열부(150)의 내부로 연장되고, 나머지는 상기 가열부(150)의 외부로 돌출된다.
즉, 상기 스팀 배출부(155)는 상기 가열부(150)의 일면에 끼워지도록 배치된다.
그리고, 상기 스팀 배출부(155)는 상기 가열부(150)의 상부에 위치되도록 배치된다. 상세히, 상기 스팀 배출부(155)는 상기 가열부(150)의 중심부 높이보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 상기 히터(151)에 의하여 발생된 스팀은 물 보다 가벼워 상승하려는 성질이 있기 때문이다.
상기 스팀 배출부(155)는 상기 가열부(150)로부터 돌출되어 하방으로 연장된다. 그리고, 상기 스팀 배출부(155)의 돌출되는 부분은 상기 제 2 가열부(150b)와 상기 저수조(130) 사이의 공간을 통하여 연장된다.
그리고, 상기 스팀 배출부(155)를 통하여 배출되는 스팀은 노즐의 저면을 통하여 분사될 수 있을 것이다.
도면에는 도시되지 않았으나, 상기 스팀 배출부(155)는 다수 개가 제공될 수도 있을 것이다.
스팀이 발생되는 과정을 간단히 설명한다.
상기 저수조(130)로부터 유입된 물은 상기 제 1 가열부(150a)로부터 상기 제 2 가열부(150b)까지 위치하게 된다. 물이 어느 하나의 가열부로 치우쳐 흐르지 않도록 하기 위하여 상기 가열부(150a,150b)의 저면은 동일한 높이를 형성할 수 있다.
물은 상기 히터(151,152)에 의하여 가열되면서 스팀으로 변화되고, 생성된 스팀은 상기 스팀 배출부(155)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 상기 저수조(130)의 일측에는, 외기와 연통되는 외기 연통부(174)가 제공된다. 상기 외기 연통부(174)는 상기 외기 유입 홀(137)과 대응되는 위치에 형성된다.
상기 외기 연통부(174)에는 외기 유로(172)가 연장된다. 상기 외기 유로(172)는 상기 외기 연통부(174)의 일측으로부터 상기 제 1 이동 바퀴(51) 방향으로 연장된다.
외기는 상기 외기 유로(172)를 통하여 상기 외기 연통부(174)로 유입되고, 상기 외기 유입 홀(137)을 통하여 상기 저수조(130)의 내부로 유입될 수 있다. 따라서, 상기 저수조(130)는 대기압이 유지될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 저수조(130)는 대기압이 유지된 상태에서 상기 물 탱크(110)로부터 물을 공급받게 된다. 그리고, 상기 저수조(130)의 물은 상기 가열부(150)로 유입될 수 있다.
상기와 같은 작용을 하는 스팀 발생 장치에 의하면, 적은 양의 물이 상기 가열부(150)에 유입되어 가열되므로, 물의 가열시간이 짧아지는 장점이 있다.
또한, 히터가 저수조의 둘레를 따라 배치되므로 큰 용량의 히터, 즉 다수의 히터가 배치될 수 있게 되어 공간 활용이 용이하다는 장점이 있다. 그리고, 큰 용량의 히터가 사용되므로 물의 가열시간이 짧아질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 스팀 발생 장치가 간단한 구조에 의하여 구현 가능하므로, 스팀 발생 장치가 구비된 노즐의 무게가 가벼워지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 노즐의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물 탱크가 분리된 모습을 보여주는 청소기 노즐의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치를 보여주는 사시도.
도 4는 본 발명의 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 분해 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탱크 캡의 구성을 보여주는 도면.
도 7은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개한 단면도.
도 8은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절개한 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 정면도.

Claims (11)

  1. 노즐 본체; 및
    상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 공급되는 물 탱크;
    상기 물 탱크에서 배출된 물이 저장되는 저수조;
    상기 저수조의 일측면을 따라 배치되며, 상기 저수조에서 유입되는 물을 가열하는 제 1 히터가 구비되는 제 1 가열부; 및
    상기 저수조의 타측면을 따라 배치되며, 상기 저수조로부터 상기 제 1 가열부를 경유하여 유입된 물을 가열하는 제 2 히터가 구비되며, 상기 제 1 가열부에 대하여 별도의 공간으로 마련되는 제 2 가열부가 포함되는 청소기의 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부는 상기 저수조의 외면으로부터 이격되어 배치되는 청소기의 노즐.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히터 및 제 2 히터는 ┓형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히터 및 제 2 히터는 일체로 형성되는 청소기의 노즐.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저수조와 가열부의 사이에는 물이 유입되는 유입부가 제공되고,
    상기 유입부는 상기 노즐 본체의 진행 방향에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 청소기의 노즐.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 히터 및 제 2 히터는, 각각 상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부의 하부에 배치되는 청소기의 노즐.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 물 탱크는 상기 저수조의 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부는 일체로 형성되는 청소기의 노즐.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가열부에는 스팀이 배출되도록 하는 배출되도록 하는 스팀 배출부가 포함되며,
    상기 스팀 배출부는 상기 제 2 가열부와 상기 저수조 사이의 공간을 통하여 연장되는 청소기의 노즐.
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