KR101025709B1 - 청소기의 노즐 - Google Patents

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, 안착부가 형성되는 노즐 본체; 및 상기 안착부에 안착되며, 물이 공급되어 스팀이 발생되도록 하는 스팀 발생 장치가 포함되며, 상기 스팀 발생 장치에는, 물이 저장되는 물 탱크; 상기 물 탱크의 일측에 제공되며, 상기 물 탱크로부터 유입되는 물이 가열되도록 하는 가열부가 포함되며, 상기 가열부로의 물 유입은, 상기 물탱크의 수위가 상기 가열부의 수위와 동일해질 때까지 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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.

본 실시예는 스팀 발생 장치의 구조를 개선하여 스팀 발생시간을 줄일 수 있는 청소기의 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상세히, 파스칼의 원리가 적용되도록 물탱크와 가열부의 구조를 개선하여 물탱크로부터 가열부로 소정량의 물이 유입되도록 하는 스팀 발생장치를 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.

본 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 안착부가 형성되는 노즐 본체; 및 상기 안착부에 안착되며, 물이 공급되어 스팀이 발생되도록 하는 스팀 발생 장치가 포함되며, 상기 스팀 발생 장치에는, 물이 저장되는 물 탱크; 상기 물 탱크의 일측에 제공되며, 상기 물 탱크로부터 유입되는 물이 가열되도록 하는 가열부가 포함되며, 상기 가열부로의 물 유입은, 상기 물탱크의 수위가 상기 가열부의 수위와 동일해질 때까지 이루어지는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 외관을 형성하는 노즐 본체; 상기 노즐 본체에 제공되며, 개폐 가능한 탱크 캡이 제공되는 물 탱크; 상기 물 탱크로부터 물을 공급받아 스팀이 발생되도록 하며, 히터가 포함되는 가열부; 및 상기 물 탱크로부터 상기 가열부로 물이 유입되도록 하는 유입부가 포함되며, 상기 물 탱크 및 가열부 내부에는, 압력이 대기압과 수위에 의한 압력의 합만큼 작용되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 실시예에 따르면, 본 실시예는 저수조로부터 히터가 구비되는 가열부로 소량의 물이 공급되므로, 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, 가열부에 물 배출 방지부가 제공되므로, 스팀이 발생되는 과정에서 물이 노즐 외부로 배출되는 것이 방지되는 장점이 있다.

그리고, 스팀 청소 수행 중에 물이 노즐 외부로 배출되는 것이 방지되므로 제품의 신뢰성이 향상되는 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 청소기 노즐의 커버가 개방된 상태를 보여주는 노즐 내부의 사시 도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 청소기의 노즐(1)에는, 노즐의 외관을 형성하며 안착부(11)가 형성되는 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 일측에 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.

상기 노즐 본체(10)에는, 피청소면으로부터 먼지를 포함한 공기가 흡입되도록 하는 공기 흡입부(12)와, 상기 공기 흡입부(12)를 통하여 흡입된 공기가 상기 연결부(30)측으로 이동되도록 하는 흡입 유로(13)가 제공된다.

상기 흡입 유로(13)는 상기 공기 흡입부(12)로부터 후방을 향하여 연장될 수 있다.

또한, 상기 노즐 본체(10)에는, 공급된 물이 스팀으로 변화되도록 하는 스팀 발생 장치(100)가 제공된다. 상기 스팀 발생 장치(100)는 상기 흡입 유로(13)의 상측에 배치될 수 있다.

상기 스팀 발생 장치(100)에는, 공급된 물이 저장되는 물 탱크(110)와, 상기 물 탱크(110)의 일측에 제공되며 상기 물 탱크(110)의 일측에 제공되며 상기 물탱크(110)로부터 유입되는 물이 가열되도록 하는 가열부(150)가 포함된다.

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 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치(100)에는, 물이 저장되는 물 탱크(110)와, 상기 물탱크(110)의 일측에 제공되며 상기 물탱크(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)에는, 물 저장 공간이 형성되는 탱크 본체(111)와, 상기 탱크 본체(111)의 상측에 제공되는 탱크 커버(112)와, 상기 탱크 본체(111)의 하측으로 연장되며 상기 물 탱크(110)가 상기 노즐 본체(10)에 지지되도록 하는 지지 레그(118)가 포함된다.

그리고, 상기 탱크 커버(112)에는, 개폐 가능한 탱크 캡(113)이 제공된다. 사용자는 상기 탱크 캡(113)을 분리한 후, 상기 탱크 본체(111)에 물을 공급할 수 있다.

상기 탱크 커버(112)에는, 외부로부터 공기가 유입되도록 하는 외기 유입홀(114)이 형성된다. 상기 탱크 본체(111)에는 상기 외기 유입홀(114)을 통하여 공기가 유입되므로, 상기 탱크 본체(111)의 내부 압력은 대기압으로 유지될 수 있다.

상기 가열부(150)에는, 상기 물 탱크(110)로부터 유입되는 소정량의 물이 저장되는 가열부 본체(151)와, 상기 가열부 본체(151)의 상면을 형성하는 상면부(152)와, 상기 상면부(152)의 하측에 제공되며 물이 상기 상면부(152)의 외부로 배출되는 것을 방지하는 물 배출 방지부(154)가 포함된다.

상기 가열부(150)는 대략 직육면체 형상을 가질 수 있다. 상기 가열부(150)의 내부에는, 물을 가열하여 스팀이 발생되도록 하는 히터(157:도 5참조)가 제공된다. 상기 히터(157)는 상기 가열부(150)의 저부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 히터(151)에는 시스히터(sheath heater), PTC 히터, 세라믹 히터등이 적용될 수 있다.

그리고, 상기 가열부(150)에는, 상기 히터(157)가 안착되도록 하는 히터 안착부(158)가 형성된다. 상기 히터 안착부(158)는 상기 히터(157)에 대응되는 형상을 가진다.

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.

상기 상면부(152)는 상기 가열부 본체(151)의 개구된 상면이 차폐되도록 한다. 여기서, 상기 상면부(152)는 상기 가열부 본체(151)의 상면에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

상기 상면부(152)에는 상기 가열부 본체(151)에서 발생된 스팀이 배출되도록 하는 스팀 배출부(153)가 형성된다. 상기 스팀 배출부(153)는 상기 상면부(152)를 상하 방향으로 관통하여 형성된다.

상기 물 배출 방지부(154)는 상기 상면부(152)의 하측에 배치되며, 상기 가열부 본체(151)의 상부를 차폐하도록 형성된다. 상기 물 배출 방지부(154)는 상기 가열부 본체(151)의 내측에 지지된다.

그리고, 상기 물 배출 방지부(154)는 상기 가열부 본체(151)의 내부 형상에 대응되는 판 형상을 가진다.

그리고, 상기 물 배출 방지부(154)에는, 물이 상기 물 배출 방지부(154)의 상측으로 이동되는 것을 제한하는 관통 홀(155)이 형성된다. 상기 관통 홀(155)은 상기 물 배출 방지부(154)를 상하 방향으로 관통하여 형성된다.

상기 관통 홀(155)은 다수 개가 형성될 수 있다.

상기 관통 홀(155)은, 스팀 발생 과정에서 상방으로 튀기는 물방울이나 수포의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 물방울이나 수포는 상기 물 배출 방지부(155)에 부딪히더라도, 상기 관통 홀(155)의 상측으로 이동되는 것이 제한된다.

그리고, 상기 물방울이나 수포는 상기 물 배출 방지부(155)에 부딪히면서 그 형상이 깨지게 되며, 하방으로 낙하될 수 있다.

한편, 상기 물탱크(110)와 가열부(150)의 사이에는, 상기 물탱크(110)의 물이 상기 가열부(150)로 유입되도록 하는 유입부(120)가 형성된다. 상기 유입부(120)는 상기 물탱크(110)의 일측에 적어도 1개 이상 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치에서의 스팀 배출모습을 보여주는 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치(100)에는, 외부로부터 물이 공급되는 물 탱크(110)와, 상기 물 탱크(110)로부터 물이 소정량 유입되며, 유입된 물을 가열하여 스팀이 발생되도록 하는 가열부(150)와, 상기 물 탱크(110)와 가열부(150)의 사이에 제공되며 상기 물 탱크(110)로부터 상기 가열부(150)로 물이 유입되도록 하는 유입부(120)가 포함된다.

상기 물 탱크(110)에는, 물이 저장되는 공간을 형성하는 탱크 본체(111)가 포함된다.

여기서, 상기 탱크 본체(111)의 하면은 일측으로부터 타측을 향하여 경사지게 형성된다. 즉, 상기 탱크 본체(111) 하면의 일측 두께(a)는 타측 두께(b)보다 두껍게 형성될 수 있다.

상세히, 상기 탱크 본체(111)의 하면은 상기 유입부(120)를 향하여 하향 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 탱크 본체(111)가 경사지게 형성됨으로써, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 유입부(120)를 향하여 용이하게 이동될 수 있다.

한편, 상기 유입부(120)의 일측은 타측을 향하여 경사지게 형성된다.

상세히, 상기 유입부(120)는 상기 물 탱크(110)측으로부터 상기 가열부(150)측을 향하여 하향 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 유입부(120)가 경사지게 형성됨으로써, 상기 유입부(120)를 이동하는 물은 상기 가열부(150)로 용이하게 유입될 수 있다.

여기서, 상기 물 탱크(110)의 물은 파스칼의 원리(Pascal's principle)에 의하여 상기 가열부(150)로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 가열부(150)의 수위가 상기 물 탱크(110)의 수위와 동일한 수위로 형성되면, 압력의 평형이 이루어져 물은 더 이상 상기 가열부(150)로 유입되지 않는다.

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.

P_air + ρgh_{water _ tank} = P_air + ρgh_{water _ heating part} = P_total

즉, 상기 물 탱크(110) 및 가열부(150) 내에 작용하는 각각의 총 압력(P_total)은 대기압과 물의 수위에 의한 압력의 합과 같다.

상술한 바와 같이, 상기 물 탱크(110)에는 상기 외기 유입홀(114)을 통하여 외기가 유입되므로, 상기 물 탱크(110)의 내부 공기 압력은 대기압이 유지될 수 있다.

그리고, 상기 가열부(150)는 상기 스팀 배출부(153)를 통하여 외부와 연통되므로 상기 가열부(150)의 내부 공기 압력은 대기압이 유지될 수 있다.

따라서, 상기 물 탱크(110)와 가열부(150)에서의 압력 차이는 각각의 수위 차이에 의하여 발생된다.

상기 가열부(150) 내부에 물이 없거나 적은 양이 있는 경우, 즉 상기 물 탱크(110)의 수위가 상기 가열부(150)의 수위보다 높을 경우에는, 물은 상기 물탱크(110) 및 가열부(150)의 수위 차에 의하여 상기 물탱크(110)로부터 상기 가열부(150)로 이동될 수 있다.

따라서, 상기 가열부(150) 내부의 수위는 상기 물탱크(110)의 수위에 의하여 결정된다.

정리하면, 물이 상기 물 탱크(110)로부터 가열부(150)로 유입되는 과정에서, 상기 물 탱크(110) 및 가열부(150)의 수위가 h1으로 평형을 이루게 되면, 물은 상기 가열부(150)로 더 이상 유입되지 않는다.

여기서, 상기 h1은 상기 물 탱크(110)의 크기 및 물 탱크(110)에 존재하는 물의 양에 따라 변할 수 있을 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 되며, 간단한 구조에 의하여 상기 물 탱크로부터 상기 가열부(150)로 물이 이동될 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는, 본 실시예에 의한 스팀 발생 장치의 작용에 대하여 설명한다.

상기 물탱크(110)에 물이 공급되어, 상기 물탱크(110)의 수위가 상기 가열부(150)의 수위보다 높게 되면, 물은 상기 물 탱크(110)로부터 상기 가열부(150)로 유입된다.

그리고, 유입된 물은 상기 가열부(150)의 히터(157)에 의하여 가열된다. 물 의 온도가 끓는 점 이상 올라가면, 물은 스팀으로 변화된다. 생성된 스팀은 상기 관통홀(155)을 통과하고, 상기 스팀 배출부(153)를 통하여 배출된다.

그러나, 스팀 생성과정에서 상방으로 튀기는 물방울이나 수포, 즉 상기 스팀 배출부 방향으로 이동되는 물은 상기 물 배출 방지부(154)에 의하여 차단된다. 결국, 물은 상기 스팀 배출부(153)로 이동되는 것이 차단된다.

한편, 물의 유입이 계속되면서 상기 물탱크(110)의 수위와 상기 가열부(150)의 수위가 동일해지면, 상기 물탱크(110)와 가열부(150)에 작용하는 압력은 동일하게 된다. 이 경우, 상기 가열부(150)로의 물의 유입은 중단된다.

상기와 같은 작용을 하는 스팀 발생 장치에 의하면, 적은 양의 물이 상기 가열부(150)에 유입되어 가열되므로, 물의 가열 시간이 짧아지는 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 청소기 노즐의 커버가 개방된 상태를 보여주는 노즐 내부의 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치를 보여주는 사시도.

도 4는 본 발명의 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치에서의 스팀 배출모습을 보여주는 단면도.

Claims (10)

1. 노즐 본체;

   상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 물 탱크;

   상기 물 탱크로부터 유입되는 물이 가열되도록 하는 가열부 본체;

   상기 가열부 본체에서 발생된 스팀을 배출시키기 위한 스팀 배출부를 가지는 상면부; 및

   상기 상면부의 일측에 제공되며, 물이 상기 상면부로 이동되는 것을 방지하기 위하여 다수의 관통 홀을 가지는 물 배출 방지부가 포함되며,

   상기 가열부 본체로의 물 유입은, 상기 물탱크의 수위가 상기 가열부 본체의 수위와 동일해질 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 물탱크에는,

   외기가 유입되도록 하는 외기 유입홀이 형성되는 청소기의 노즐.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열부 본체로의 물의 유입은 상기 물탱크 및 가열부 본체 내부의 압력이 평형을 이룰때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 물 탱크와 가열부 본체의 사이에 배치되며,

   상기 물 탱크로부터 상기 가열부 본체를 향하여 하향 경사지게 배치되는 유입부가 더 포함되는 청소기의 노즐.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 물 탱크의 하면은,

    상기 유입부를 향하여 하향 경사지게 형성되는 청소기의 노즐.

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