KR101046844B1 - 청소기의 노즐 - Google Patents

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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 노즐 외부로 물이 새는 것이 방지되도록 하는 청소기의 노즐에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 이동 바퀴가 제공되는 노즐 본체; 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조의 일측에 제공되며, 상기 저수조의 내부가 외기와 연통되도록 하는 외기 유로; 및 상기 외기 유로에 연결되며, 상기 외기 유로가 선택적으로 차폐되도록 하는 차폐 장치가 포함된다.
본 실시예에 따른 청소기의 노즐에 의하면, 저수조 내부의 물이 노즐 외부로 새는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
노즐, 스팀 발생 장치, 이동 바퀴, 스프링

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 노즐 외부로 물이 새는 것이 방지되도록 하는 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.
또한, 청소 수행 중에 노즐이 일방향으로 기울어지는 경우, 스팀으로 변하지 못한 물이 노즐 외부로 배출되는 문제점이 있었다. 또한, 스팀이 배출되는 유로가 짧아서, 물이 스팀과 함께 외부로 배출되는 문제점이 있었다.
또한, 노즐의 이동을 위하여 노즐을 바닥면으로부터 드는 경우, 가열부에 존 재하는 물이 스팀 배출부를 통하여 외부로 배출되는 문제점이 있었다.
본 실시예는 청소기 노즐의 사용 중에 노즐이 일방향으로 기울어지거나 흔들리더라도 저수조 내부의 물이 노즐 외부로 새는 것을 방지하는 청소기 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 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, 이동 바퀴가 제공되는 노즐 본체; 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조의 일측에 제공되며, 상기 저수조의 내부가 외기와 연통되도록 하는 외기 유로; 및 상기 외기 유로에 연결되며, 상기 외기 유로가 선택적으로 차폐되도록 하는 차폐 장치가 포함된다.
다른 실시예에 따른 청소기의 노즐에는, 외관을 형성하는 노즐 본체; 상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조; 상기 저수조와 연결되는 외기 유로; 상기 외기 유로가 선택적으로 차폐되도록 하는 차폐부; 및 상기 차폐부와 일체로 이동되는 이동 바퀴가 포함된다.
상기와 같은 구성에 의한 실시예에 따르면, 노즐의 동작에 따라 저수조 내부의 압력이 변하게 됨으로써, 스팀 발생이 용이하게 이루어짐과 동시에 저수조 내부의 물이 외부로 새어 나가는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
상세히, 이동 바퀴가 지면에 닿아 스팀 청소가 수행되는 경우에는 저수조 내부의 압력이 대기압이 유지됨으로써 저수조로 유입된 물은 가열부로 유입되어 용이하게 스팀으로 변화될 수 있다는 효과가 있다.
한편, 노즐의 이동등을 위하여 이동 바퀴가 지면으로부터 떨어지는 경우에는 저수조 내부의 압력이 진공압으로 형성되어 대기압보다 낮은 압력이 유지되므로, 노즐이 흔들리더라도 저수조의 물이 외부로 새는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
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 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.
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. 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 : 도 3 참조)가 형성된다. 상기 착탈 돌기(119)는 상기 착탈부(117)와 대응되는 위치에 제공된다. 상기 착탈 돌기(119)는 "『 " 형상을 가지도록 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.
한편, 상기 본체(10)의 하부에는, 상기 본체(10)가 용이하게 이동되도록 하는 제 1 이동 바퀴(51) 및 제 2 이동 바퀴(52)가 제공된다.
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 물 탱크(110)에 결합되며, 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 보여준다.
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 돌출되 는 형상을 가진다.
상기 탱크 캡(120)이 상기 물 탱크(110)에 결합된 상태에서 상기 저수조(130)의 상측에 안착되면, 상기 탱크 캡(120)은 상기 가압부(135)에 의하여 가압된다. 이 과정에서, 상기 탱크 캡(120)의 밸브 부재(122)는 상방으로 이동되면서 상기 탱크 개구부(112)를 개방시키게 된다.
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) 내부이 압력이 대기압이 유지된 상태에서, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 저수조(120)로 유입된다. 이 과정에서, 상기 저수조(120) 내부의 공기는 상기 물 탱크(110)로 유입될 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 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개한 단면도이고, 도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절개한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 5 내지 도 7을 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, 상기 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 탱크 캡(120)은 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.
이 경우, 물은 상기 물 탱크(110)로부터 더 이상 낙하하지 않게 된다.
즉, 상기 저수조(130)의 수위가 상승하여 물이 상기 탱크 캡(120)의 하단 개구부를 차폐하게 되면 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 된 다.
(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 되며, 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 조절되 고, 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(좌우) 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. 상세히, 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 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.
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 형성되며, 상기 외기 연통부(174)의 공기는 상기 외기 유입 홀(137)을 통하여 상기 저수조(130)로 유입될 수 있다.
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.
또한, 상기 외기 유로(172)의 일측에는, 상기 외기 유로(172)가 선택적으로 차폐되도록 하는 차폐 장치(160)가 제공된다.
그리고, 상기 차폐 장치(160)와 제 1 이동 바퀴(51)의 사이에는, 상기 이동 바퀴(51)의 상하 이동에 따라 수축 및 복원되는 스프링(180)이 제공된다.
한편, 도면에는 상기 외기 유로(172)가 상기 제 1 이동 바퀴(51) 방향으로 연장되는 모습만 도시되나, 상기 외기 유로(172)는 상기 제 2 이동 바퀴(52) 방향으로 연장될 수도 있고, 상기 제 1 이동 바퀴(51) 및 제 2 이동 바퀴(52) 방향으로 각각 연장되도록 구성될 수도 있을 것이다.
설명의 편의상, 상기 외기 유로(172)가 상기 제 1 이동 바퀴(51)로 연장되는 경우를 설명한다.
이하에서는, 상기 차폐 장치(160)의 구조 및 작동에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 바퀴가 지면으로부터 이격되는 모습을 보여주는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 바퀴가 지면에 지지되는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차폐 장치(160)에는, 소정 크기의 내부 공간을 형성하는 바디부(161)와, 상기 바디부(161)에 형성되며 외기가 유입 가능하도록 하는 연통 홀(161a)과, 상기 연통 홀(161)이 선택적으로 차폐되도록 하는 차폐부(162)와, 상기 차폐부(162)와 결합되며 상기 차폐부(162)의 이동을 가이드 하는 이동 가이드(163)가 포함된다.
또한, 상기 차폐 장치(160)의 하측에는, 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 제공된다. 그리고, 상기 제 1 이동 바퀴(51)의 상측에는 상기 이동 바퀴(51)의 상면을 차폐하는 바퀴 커버(55)가 제공된다.
상기 제 1 이동 바퀴(51)는 상기 바퀴 커버(55)에 회전 가능하게 결합된다. 여기서, 상기 바퀴 커버(55)에는, 상기 제 1 이동 바퀴(51)의 회전 중심을 형성하는 바퀴 축(58)이 제공된다.
상세히, 상기 연통 홀(161a)에는, 상기 이동 가이드(163)가 이동 가능하게 삽입된다. 그리고, 상기 이동 가이드(163)의 외주면에는, 상기 차폐부(162)가 제공된다.
상기 차폐부(162)는 상기 연통 홀(161a)의 상측을 차폐할 수 있다.
상기 이동 가이드(163)는 상기 차폐부(162)에 억지 끼움 방식으로 결합될 수도 있고, 접착등의 방법으로 결합될 수도 있다. 또한, 상기 이동 가이드(163) 및 차폐부(162)는 일체로 형성될 수도 있을 것이다.
한편, 상기 차폐부(163)는 상기 연통 홀(161a)의 폐쇄가 가능하도록 상기 연토 홀(161a)의 크기보다 크게 형성될 수 있다.
상기 이동 가이드(163)의 일측은 상기 바퀴 커버(55)에 고정된다. 상기 제 1 이동 바퀴(51)는 상기 바퀴 커버(55)에 회전 가능하게 결합되므로, 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 상하 방향으로 이동되면, 상기 바퀴 커버(55) 및 이동 가이드(163)는 상기 제 1 이동 바퀴(51)와 일체로 이동될 수 있다.
상기 차폐 장치(160)와 바퀴 커버(55)의 사이에는, 상기 제 1 이동 바퀴(51)의 탄성 이동을 가능하게 하는 스프링(180)이 제공된다. 상기 스프링(180)에는, 압축 스프링이 적용될 수 있다.
그리고, 상기 스프링(180)은 상기 바디부(161)와 바퀴 커버(55)에 제공되는 스프링 고정부(182)에 고정될 수 있다.
상기 제 1 이동 바퀴(51) 및 상기 차폐 장치(160)의 작용에 대하여 설명한다.
도 8은 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 지면(80)으로부터 이격되는 경우가 도시된다. 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 상기 지면(80)으로부터 이격되는 경우는, 노즐이 지면으로부터 들려져 이동되는 경우 또는 노즐이 기울어지는 경우에 발생될 수 있다.
상기 제 1 이동 바퀴(51)가 상기 지면(80)으로부터 이격되면, 상기 제 1 이동 바퀴(51)는 자중에 의하여 하방으로 이동된다.
상기 이동 가이드(163) 및 차폐부(162)는 상기 제 1 이동 바퀴(51)와 일체로 하방으로 이동되며, 상기 차폐부(162)는 상기 연통 홀(161a)의 상측을 차폐한다.
이 과정에서 상기 스프링(180)은 늘어나게 된다.
그러면, 외기는 상기 연통 홀(161a)을 통하여 상기 차폐 장치(160)의 내부로 유입될 수가 없게 된다. 결국, 상기 외기 유로(172)로 차폐되므로, 외기는 상기 외기 유로(172)를 통하여 상기 외기 연통부(174)로 이동될 수 없게 된다.
따라서, 상기 외기 연통부(174)와 연결되는 저수조(130)에는 외기가 유입될 수 없으므로 상기 저수조(130)는 진공압이 형성된다. 그리고, 상기 저수조(130) 뿐만 아니라, 상기 외기 연통부(174), 외기 유로(172) 및 상기 차폐 장치(160)의 내부에는 진공압이 형성된다.
여기서, 상기 진공압은 외부의 대기압보다 낮게 형성되므로, 상기 노즐에는 노즐 외부로부터 내부 방향을 향하여 압력이 작용하게 된다.
그리고, 상기 저수조(130) 및 외기 유로(172)는 외부로부터 차단되므로 상기 저수조(130)의 물이 외부로 배출되는 것이 방지될 수 있다.
이 경우, 노즐이 흔들리거나 기울여지더라도 상기 저수조(130) 내부의 물은 쉽게 노즐 외부로 새지 않을 수 있다. 이는, 노즐 내부 및 외부에 압력 차이가 존재하여 물이 노즐 외부 방향으로 이동하기가 쉽지 않기 때문이다.
한편, 도 9는 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 상기 지면(80)에 지지되는 경우가 도시된다.
이 경우, 노즐의 하중에 의하여 상기 차폐 장치(160)의 하면과 상기 바퀴 커 버(55)의 상면간에 거리는 좁아진다. 이 과정에서, 상기 스프링(180)은 압축되며, 상기 차폐부(162)는 상기 연통 홀(161a)로부터 이격된다.
즉, 상기 연통 홀(161)은 개방될 수 있으며, 외기는 상기 연통 홀(161)을 통하여 상기 차폐 장치(160)의 내부로 유입될 수 있다 (유동 a).
그리고, 상기 차폐 장치(160)로 유입된 공기는 상기 연결 홀(172a)을 통하여 상기 외기 유로(172)로 이동된다.
상기 외기 유로(172)를 지나는 공기는 상기 외기 연통부(174)를 거쳐 상기 저수조(130)로 유입된다. 따라서, 상기 저수조(130) 내부의 압력은 대기압으로 형성될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 상기 저수조(130)의 내부가 대기압으로 유지된 상태에서 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 저수조(130)로 유입된 후, 상기 가열부(150)로 이동하여 스팀으로 변화될 수 있다.
상기한 구성에 의하여, 청소기의 노즐이 정상 작동 되는 경우에는, 즉 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 지면에 지지되는 경우에는 외기가 상기 저수조(130)로 유입되어 상기 저수조(130) 내부의 압력이 대기압으로 유지된다.
상기 저수조(130) 내부의 압력이 대기압인 상태에서, 상기 물 탱크(110)의 물은 상기 저수조(130)로 유입되어 상기 가열부(150)로 이동된다.
반면에, 상기 노즐이 들리거나 기울어져서 상기 제 1 이동 바퀴(51)가 지면으로부터 이격되는 경우에는, 상기 차폐부(162)가 상기 제 1 이동 바퀴(51)의 자중에 의하여 하방으로 이동되어 상기 연통 홀(161a)을 차폐하게 된다.
결국, 상기 외기 유로(172), 외기 연통부(174) 및 저수조(130)는 외부로부터 차단되어 진공압이 형성된다. 상기 진공압은 대기압에 비하여 그 크기가 작게 형성되고, 상기 저수조(130) 및 상기 외기 유로(172)는 외부로부터 차폐되므로 상기 저수조(130) 내부의 물이 외부로 새는 것이 방지될 수 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 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개한 단면도.
도 6은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절개한 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 보여주는 정면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 바퀴가 지면으로부터 이격되는 모습을 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 바퀴가 지면에 지지되는 모습을 보여주는 단면도.

Claims (12)

  1. 이동 바퀴가 제공되는 노즐 본체;
    상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조;
    상기 저수조에 형성되며, 외부 공기가 유입되도록 하는 외기 유입홀;
    상기 저수조의 물이 유입되어 스팀이 발생되도록 하며, 스팀이 외부로 배출되도록 하는 스팀 배출부가 제공되는 가열부;
    상기 외기 유입홀로부터 상기 이동 바퀴의 일측으로 연장되어 외기가 유동되도록 하며, 외부에 대하여 개방 가능한 외기 유로; 및
    상기 이동 바퀴의 움직임에 따라 상기 외기 유로를 선택적으로 차폐하는 차폐장치가 포함되며,
    상기 차폐장치가 상기 외기 유로를 개방한 상태에서, 외기는 상기 차폐장치로부터 상기 외기 유입홀로 이동되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 장치에는,
    외기가 유입되도록 하는 연통 홀이 형성되는 바디부와,
    상기 연통 홀을 선택적으로 차폐하는 차폐부가 포함되는 청소기의 노즐.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차폐 장치에는,
    상기 차폐부의 이동을 가이드 하는 이동 가이드가 더 포함되는 청소기의 노즐.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 장치는 상기 외기 유로와 이동 바퀴의 사이에 개입되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐 장치에는,
    상기 차폐 장치의 탄성 이동이 가능하도록 하는 스프링이 더 포함되는 청소기의 노즐.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저수조와 상기 외기 유로의 사이에는 외기가 이동 가능한 외기 연통부가 더 제공되며, 상기 외기 연통부는 상기 외기 유입홀과 대응되는 위치에 제공되는 청소기의 노즐.
  7. 삭제
  8. 노즐 본체;
    상기 노즐 본체의 일측에 움직임 가능하게 제공되는 이동 바퀴;
    상기 노즐 본체에 제공되며, 물이 저장되는 저수조;
    상기 저수조로부터 유입된 물을 가열하며, 스팀 배출부가 제공되는 가열부;
    상기 저주조로 외부 공기를 공급하며, 상기 저수조를 대기압으로 유지시키는 외기 유로; 및
    상기 외기 유로를 선택적으로 차폐시키는 차폐장치가 포함되며,
    상기 차폐장치에는,
    외기가 유입되는 연통 홀을 가지는 바디부; 및
    상기 이동 바퀴의 움직임에 따라 상기 연통 홀을 선택적으로 차폐하는 차폐부가 포함되며,
    상기 차폐부가 상기 연통 홀을 개방한 상태에서, 외기는 상기 연통 홀로부터 상기 저수조로 유입되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차폐 장치에는,
    이동 바퀴의 일측에 결합되며, 상기 차폐부의 이동을 가이드 하는 이동 가이드가 더 포함되는 청소기의 노즐.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 이동 바퀴의 이동에 따라 탄성 변형되는 스프링이 더 포함되는 청소기의 노즐.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 이동 바퀴가 지면에 지지되는 상태에서 상기 외기 유로는 외부와 연통되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 이동 바퀴가 지면으로부터 이격된 상태에서 상기 외기 유로는 차폐되는 것을 특징으로 하는 청소기의 노즐.
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