KR101127087B1 - 핸드헬드 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 본체(12), 더러운 공기 유입구(18), 깨끗한 공기 유출구(24), 및 상기 공기 유입구(18)로부터 상기 공기 유출구(24)에 이르는 기류 통로(airflow path) 내에 위치되어 기류로부터 쓰레기 및 먼지를 분리하는 원심 분리기(100)를 포함하는 핸드헬드 청소기(10)를 제공한다. 상기 원심 분리기(100)는 전체적으로 직립 방향으로 배치되어 있다. 상기 본체(12)의 베이스면(base surface)(172)과 상기 원심 분리기(100)의 베이스면(174)은 함께, 상기 핸드헬드 청소기(10)를 하나의 면으로 지지하기 위한 상기 핸드헬드 청소기(10)의 베이스면을 형성한다. 본체(12)의 베이스면(172)과 원심 분리기(100)의 베이스면(174)으로 이루어지는, 핸드헬드 청소기(10)의 베이스면을 제공함으로써, 핸드헬드 청소기(10)를 안정되고 확실하게 지지할 수 있는 실질적인 베이스면을 구비한다. 또한 이것은 핸드헬드 청소기(10)의 전체 크기를 실질적으로 증가시키지 않고도 달성된다.

Description

핸드헬드 청소기 {HANDHELD CLEANING APPLIANCE}

본 발명은 핸드헬드 청소기, 특히 핸드헬드 진공 청소기에 관한 것이지만, 이에 한정되지는 않는다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 원심 분리기(cyclonic separator)를 가지는 핸드헬드 청소기에 관한 것이다.

핸드헬드 진공 청소기는 널리 알려져 있고, 수년 동안 여러 제조사에 의해 제조되어 판매되고 있다. 전형적으로, 핸드헬드 진공 청소기는 유입구(inlet)를 통하여 청소기 내로 공기를 빨아들이는 모터 및 팬 유닛, 및 필터 또는 주머니(bag)와 같은, 들어오는 기류로부터 쓰레기 및 먼지(dirty and dust)를 분리하는 분리 디바이스를 수용하는 케이싱을 포함한다. 진공 청소기의 일례는 특허문헌 GB 1 207 278에 나타나 있다.

좀더 최근에, 핸드헬드 진공 청소기는 필터 또는 다른 방벽 수단(barrier means)을 사용하여 미세 입자를 제거하기 전에 기류로부터 큰 부스러기(debris)를 제거할 수 있는 원심 분리 시스템을 포함하는 것이 개발되었다. 이러한 디바이스의 일례는 Black & Decker사에 의해 DUSTBUSTER?이라는 상품명으로 판매되고 있는 것이다. 이들 진공 청소기는 제1 단부나 제1 단부 근처의 핸들과, 핸들로부터 멀리 떨어진 단부에 위치된 더러운 공기 유입구를 구비하는 전체적으로 기다란 형상 이다. 그러므로, 원심 분리기는 보통 전체적으로 수평 방향으로 배치되어 있다. 이는 원심 분리기의 성능 또는 쓰레기 및 먼지를 모으는 원심 분리기의 능력에 영향을 미칠 수 있다.

원심 분리기를 포함하는 핸드헬드 진공 청소기의 다른 예는 특허문헌 GB 2 035 787A에 나타나 있다. 이 구성에서, 원심 분리기는 직립 형상(upright configuration)으로 배치되어 있고, 청소기를 지지할 수 있는 베이스면(base surface)를 가진다. 그러나, 원심 분리기의 베이스면은 청소기 전체에 비해 상대적으로 작으므로, 원심 분리기의 베이스면으로 지지하여 균형을 잡을 때에 청소기는 비교적 불안정하다.

그러므로, 본 발명의 목적은 전체적으로 직립 형상(generally upright configuration)으로 배향된 원심 분리기를 포함하여, 용량 및 성능이 개선된 핸드헬드 청소기를 제공하는 것이며, 본 발명의 핸드헬드 청소기는 평탄한 면에 보관하기에 더욱 편리하고 안정적이다.

본 발명은, 본체, 더러운 공기 유입구, 깨끗한 공기 유출구, 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구에 이르는 기류 통로(airflow path) 내에 위치되어 기류로부터 쓰레기 및 먼지를 분리하는 원심 분리기를 포함하고, 상기 원심 분리기는 전체적으로 직립 방향으로 배치되어 있는, 핸드헬드 청소기를 제공하며, 상기 본체의 베이스면(base surface)과 상기 원심 분리기의 베이스면은 함께, 상기 핸드헬드 청소기를 하나의 면으로 지지하기 위한 상기 핸드헬드 청소기의 베이스면을 형성한다.

본체의 베이스면과 원심 분리기의 베이스면으로 이루어지는, 핸드헬드 청소기의 베이스면을 제공함으로써, 핸드헬드 청소기는 핸드헬드 청소기를 안정되고 확실하게 지지할 수 있는 실질적인 베이스면을 구비한다. 또한 이것은 핸드헬드 청소기의 전체 크기를 실질적으로 증가시키지 않고도 달성된다.

바람직하게는, 상기 본체의 베이스면 및 상기 원심분리기의 베이스면은 각각 실질적으로 평면이다. 더욱 바람직하게는, 상기 본체의 베이스면은 상기 원심 분리기의 베이스면에 인접하여 위치한다. 더욱더 바람직하게는, 상기 본체의 베이스면은 상기 원심 분리기의 베이스면의 평면 내에 위치한다.

바람직한 실시예에서, 상기 본체는, 상기 본체의 베이스면 위에 배치된 모터 및/또는 배터리 유닛을 포함한다. 이 구성에서, 상기 모터 및/또는 상기 배터리 유닛의 무게 중심은 상기 본체의 베이스면을 통과하여, 본체가 그 베이스면으로 지지될 때 본체의 안정성을 증대시킨다. 더욱 바람직하게는, 상기 모터 및/또는 상기 배터리 유닛은 상기 본체의 베이스면 바로 위에 배치되어, 본체의 안정성을 더욱 증대시킨다.

상기 본체의 베이스면의 폭은 상기 원심 분리기의 폭의 적어도 절반인 것이 바람직하다. 이로써 핸드헬드 청소기의 안정성을 더욱 향상시킨다.

도 1은 본 발명에 따른 핸드헬드 청소기를 나타낸 도면이다.

도 2는, 도 1의 핸드헬드 청소기의 측면도이다.

도 3은, 도 1의 핸드헬드 청소기의 일부를 구성하는 원심 분리기의 길이 방향 단면도이다.

도 4는 본체를 단면도로 나타낸, 도 2와 유사한 측면도이다.

도 5는, 도 1의 핸드헬드 청소기의 배면도이다.

첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1 내지 도 2는 핸드헬드 진공 청소기(10)를 나타낸다. 핸드헬드 진공 청소기(10)는 모터 및 팬 유닛(도시하지 않음)을 수용하는 본체(12)를 가진다. 본체(12)는 또한 배터리와 같은 전원(power source)(14)을 포함한다. 본체(12)에는 핸드헬드 진공 청소기(10)를 사용 시에 조작하기 위한 핸들(handle)(16)이 제공되어 있다. 원심 분리기(100)는 본체(12)에 장착되어 있다. 더러운 공기 유입구(18)는 본체(12)로부터 멀리 떨어진 원심 분리기(100)의 부분으로부터 연장된다. 브러시 도구(bruch tool)(22)는 더러운 공기 유입부(18)의 원단부(distal end)에 슬라이딩 가능하게 탑재되어 있다. 본체(12)에는 핸드헬드 진공 청소기(10)로부터 공기를 배출하기 위한 한 세트의 배출 벤트(exhaust vent)(24)가 제공되어 있다.

원심 분리기(100)는 본체(12)와 더러운 공기 유입구(18) 사이에 위치되어 있다. 그 결과, 원심 분리기(100)는 핸들(16)과 더러운 공기 유입구(18) 사이에 위치된다. 원심 분리기(100)는 전체적으로 직립 방향(generally upright direction)으로 연장되는 길이 방향의 축(26)을 가져, 축(26), 따라서 원심 분리기(100)는 핸들(16)이 연장되는 방향과 실질적으로 평행하게 위치하고 있다.

핸들(16)의 배향은, 톱(saw)을 잡을 때와 마찬가지로 사용자가 핸들(16)을 잡을 때, 사용자의 손이 주먹을 쥐도록 되어 있다. 이로써 청소하기 위하여 핸드헬드 진공 청소기(10)를 조작할 때, 사용자의 손목에 필요 이상으로 힘이 들어가지 않도록 해준다. 원심 분리기(100)는 핸들(16) 가까이에 위치되어, 핸드헬드 진공 청소기(10)의 사용 시에 사용자에 손목에 가해지는 모멘트(moment)를 또한 감소시킨다. 핸들(16)은 진공 청소기 모터의 온 및 오프(on and off)를 전환하는 트리거 형태의 온/오프 스위치(20)를 포함한다.

도 3에는 핸드헬드 진공 청소기(10)의 일부를 구성하는 원심 분리기(100)를 더욱 자세하게 나타낸다. 원심 분리기(100)는, 길이 방향의 축(X-X), 및 벽(104)을 가지는 집진기(collector)(105)를 가지는 제1 사이클론(102)을 포함한다. 유입구(110)는 벽(104)의 상부(upper portion)에 형성되어 있다. 유입구(110)는 더러운 공기 유입구(18)와 연결되어, 더러운 공기 유입구(18)와 제1 사이클론(102)의 내부와의 사이에 연결 통로(communication path)를 형성한다. 공기 유입구(110)는 제1 사이클론(102)에 대하여 접선 방향(tangentially)으로 배치되어 들어오는 공기가 제1 사이클론(102)의 내부 둘레의 나선 통로(helical path)를 따르게 한다.

베이스(116)는 제1 사이클론(102)의 일단부에서 집진기(105)를 폐쇄한다. 이 베이스(116)는 힌지(118)에 의하여 제1 사이클론(102)의 벽(104)의 하단부에 선회 가능하게(pivotably) 탑재되어 있다. 베이스(116)는 벽(104)에 위치된 립(150)과 결합(interengage)되는 고정쇠(catch)(120)에 의하여 폐쇄 위치(도 1, 도 2, 및 도 3에 도시됨)에 유지된다.

덮개(shroud)(121)는 사이클론(102)의 벽(104) 안쪽에 위치되어 있다. 덮개(121)는 복수의 관통 구멍(123)을 가지는, 부분적으로는 원통형이고 부분적으로는 사다리꼴인 벽(122)을 포함한다. 덮개(121)는 제1 사이클론(102)으로부터의 유출구(124)를 둘러싼다. 유출구(124)는 제1 사이클론(102)과 제2 사이클론 어셈블리(126) 사이에 연결 통로를 제공한다. 덮개(121)의 베이스에 립(lip)(128)이 제공되어 있다. 이 립(128)은 공기는 통과시키지만 쓰레기 및 먼지는 포획하도록 설계된 복수의 관통 구멍(129)을 가진다.

제2 사이클론 어셈블리(126)는 서로 평행하게 배치된 복수의 제2 사이클론(130)을 포함한다. 본 실시예에서는, 6개의 제2 사이클론(130)을 제공한다. 제2 사이클론(130)은 제1 사이클론(102)의 축(X-X) 주위에 배치되어 있다. 제2 사이클론(130)은 축(X-X) 주위에 등각으로 간격을 둔 구성으로 되어 있다. 각각의 제2 사이클론(130)은, 각각의 제1 단부에 위치되어 접선 방향으로 배치된 공기 유입구 및 공기 유출구(도시하지 않음)를 가진다. 각각의 제2 사이클(130)의 제2 단부에는 원뿔형 개구부(cone opening)(136)가 위치되어 있다. 각각의 제2 사이클(130)의 원뿔형 개구부(136)의 면(plane)은, 각각의 제2 사이클론(130)의 길이 방향의 축(도시하지 않음)에 대하여 경사져 있다. 각각의 제2 사이클론(130)의 원뿔형 개구부(136)는 덮개(121)의 안쪽에 위치된 벽(140)에 의해 정해지는 통로(138)와 연결되어 있다.

집진기(142)는 통로(138)의 하단부에 위치되어 있다. 집진기(142)는 사다리꼴의 제1 부분(144)과 원통형의 제2 부분(146)을 포함한다. 집진기(142)의 내부는 베이스(116)와 집진기(142)의 제1 부분(144) 및 제2 부분(146)의 측면에 의해 정해진다.

제2 사이클론(130)의 공기 유출구(134) 각각은 덕트(duct)(150)와 연결되어 있다. 덕트(150)는 원심 분리기(100)로부터 핸드헬드 진공 청소기(10)의 다른 부분으로의 기류 통로를 제공한다. 덕트(150)의 하류 단부에는 프리모터 필터(pre-moter filter)(152)가 위치되어 있다. 프리모터 필터(152)는 발포체(form)와 같은 다공성 물질(porous material)을 포함할 수 있으며, 미세 필터 재료(fine filter material)을 포함할 수도 있다. 프리모터 필터(152)는 임의의 미세 먼지 입자가 모터 내로 들어와 모터를 손상시키는 것을 방지하도록 설계되어 있다.

사용 시에, 온/오프 스위치(20)를 누르면, 모터 및 팬 유닛은 쓰레기가 포함된 공기의 흐름을, 더러운 공기 유입구(18) 내로 빨아들인 후, 원심 분리기(100) 내로 빨아들인다. 쓰레기가 포함된 공기는 유입구(110)를 통하여 원심 분리기(100)로 들어간다. 유입구(110)의 접선 구성(tangential arrangement)에 의해, 기류는 벽(104)의 내부 둘레의 나선 통로를 따라가게 된다. 큰 쓰레기 및 먼지 입자는 벽(104) 주위의 원심 운동에 의해 분리된다. 이 입자들은 그 후 사이클론(102)의 베이스(116)에 모인다.

부분적으로 깨끗해진 기류는 그 후 제1 사이클론(102)의 내부를 역류하여 덮개(121)의 관통 구멍을 통하여 제1 사이클론(102)을 나간다. 일단 기류가 덮개(121)를 통과하면, 유출구(130)로 들어가고 그곳에서 각각의 제2 사이클론(130)의 접선 유입구 사이에서 나뉜다. 각각의 제2 사이클론(130)은 제1 사이클론(102) 보다 직경이 작다. 그러므로 제2 사이클론(130)은 제1 사이클론(102)에서보다 더 작은 입자의 쓰레기 및 먼지를 부분적으로 깨끗해진 기류로부터 분리할 수 있다. 분리된 쓰레기 및 먼지는 원뿔형의 개구부(136)를 통하여 제2 사이클론(130)을 나간다. 그 후, 분리된 쓰레기 및 먼지는 통로(138)를 지나 집진기(142)로 들어간다. 결국 분리된 쓰레기 및 먼지는 베이스(116) 상의 집진기(142)의 바닥에 가라앉는다.

그 후, 깨끗한 공기는 추가 사이클론(130)을 역류하여, 공기 유출구(134)를 통하여 제2 사이클론(130)을 나가 덕트(150)로 들어간다. 깨끗해진 공기는 그 후 덕트(150)를 통과한 후, 프리모터 필터(152), 모터 및 팬 유닛, 그리고 포스트모터 필터(post-moter filter)를 차례로 지난 후, 배출 벤트(24)를 통하여 핸드헬드 진공 청소기(10)로부터 배출된다.

고정쇠(120)를 해방하여 베이스(116)가 힌지(118)에 대하여 선회할 수 있게 하여 제1 사이클론(102) 및 집진기(142)를 동시에 비울 수 있게 함으로써, 분리된 쓰레기 및 먼지를 원심 분리기(100)로부터 제거할 수 있다. 핸드헬드 진공 청소기(10)를 쓰레기통과 같은 적당한 쓰레기용 용기 위에 위치시켜, 원심 분리기(100) 내에 모인 쓰레기 및 먼지를 효과적이고 확실하게 비울 수 있다. 사용자는 베이스(116)를 도 1 및 도 2에 나타낸 폐쇄 위치로 다시 이동시켜 원심 분리기(100)를 닫을 수 있다.

도 4는 본체(12)를 단면도로 나타낸 핸드헬드 진공 청소기(10)의 측면도를 나타낸다. 이 핸드헬드 진공 청소기(10)의 나머지 부분은, 더러운 공기 유입 구(18)의 원단부와 브러시 도구(22)를 생략한 것을 제외하고는 도 2에 나타낸 것과 동일하다. 본체(12)는 온/오프 스위치(20)를 포함하는 핸들(16), 상부(160) 및 하부(162)를 포함한다. 상부(160)는 온/오프 스위치(200)를 누르면 기기 내로 더러운 공기를 빨아들이는 모터(164) 및 팬(166)을 수용한다. 또한 모터(164)의 공기 유출구와 배출 벤트(24) 사이에는 포스트모터 필터(168)가 제공되어 있다. 하부(162)는 온/오프 스위치(20)를 누르면 모터(164)에 전력을 공급하는 복수의 배터리 셀(170)을 수용한다. 온/오프 스위치(20), 배터리 셀(170) 및 모터(164) 사이의 적절한 연결은 본체(12) 내에 제공되어 있다.

하부(162)는, 평면이고 핸들(16) 및 상부(164)로부터 떨어져 아래쪽 향하는 베이스면(172)을 포함하는 형상으로 되어 있다. 하부(162)는 또한 도 1에서 볼 수 있듯이 전체적으로 직사각형 형상이다. 모터(164)는 베이스면(172)의 수직 방향으로 위에 위치하도록 배치되고, 배터리 셀(170)은 베이스면(172) 바로 위에 배치된다.

원심 분리기(100)도 베이스(116)의 최하부 말단에 의해 형성되는 베이스면(174)을 가진다. 본 실시예에서 원심 분리기(100)의 이 베이스면(174)은 도 3에서 볼 수 있듯이 환형 링(annular ring)의 형상으로 되어 있다. 자연히, 베이스(116)는 베이스면(174)을 형성하는 환형 링의 안쪽 영역이 평면인 형상으로 되어 있을 수 있으나, 이것은 본 발명에서 중요하지 않다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 본체(12)이 베이스면(172)과 원심 분리기(100)의 베이스면(174)은 동일 평면에 위치한다. 이들은 함께 핸드헬드 진공 청소기(10)의 베이스면을 형성한다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 본체(12)의 베이스면(172)은 원심 분리기(100)의 베이스면(174)에 인접하여 위치한다.

핸드헬드 진공 청소기(10)의 베이스면은, 사용 기간 사이 사이에 기기를 두거나 보관할 수 있는 면을 구비한 핸드헬드 진공 청소기(10)를 제공한다. 이 베이스면은 베이스면(172)과 베이스면(174) 중 어느 하나의 영역을 넘어 확장되기 때문에, 그렇지 않은 경우에 비해 기기 전체에 더욱 안정감을 제공한다. 이것은 중요한데, 그 이유는 핸드헬드 진공 청소기(10)의 높이가 원심 분리기(100)의 직립 형상으로 인해 공지된 많은 핸드헬드 진공 청소기의 높이를 초과하기 때문이다.

모터(164)와 배터리 셀(170) 중 어느 하나를 본체(12)의 베이스면(172)의 수직 방향으로 위에 위치시킴으로써, 베이스면으로 지지하여 두는 경우에 핸드헬드 진공 청소기(10)의 안정성을 강화한다. 그 이유는 핸드헬드 진공 청소기(10)의 비교적 무거운 구성요소인 모터(164) 및/또는 배터리 셀(170)의 무게 중심이 본체(12)의 베이스면(172)을 통과하기 때문이다.

또한 직사각형 형상의 하부(162)는, 본체(12)의 베이스면(172)과 원심 분리기(100)의 베이스면(174)에 의해 형성되는 베이스면으로 핸드헬드 진공 청소기(10)를 지지할 때, 핸드헬드 진공 청소기(10)의 안정감을 강화시키는데 도움을 준다. 그 이유는, 하부(162)의 폭이 안정성을 제공하기에 충분히 넓은 경우, 부주의에 의해 핸드헬드 진공 청소기(10)에 부딪치더라도 핸드헬드 진공 청소기(10)가 넘어지지 않을 것이기 때문이다. 도 5에서 볼 수 있듯이, 하부(172)의 폭(b)은 원심 분리기(100)의 가장 넓은 부분인 집진기(105)의 폭(B)의 대략 2/3이다.

본 발명은 전술한 실시예에 나타낸 바로 그 세부사항으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 원뿔의 각도, 축의 경사도, 원뿔형 개구부의 경사도와 같은 설계의 세부사항을 변경할 수 있는 것처럼, 제1 사이클론 및 제2 사이클론의 수를 변경할 수 있다. 힌지 및 고정쇠의 정확한 위치 및 액추에이터의 위치를 변경할 수 있는 것처럼, 진진기 및 베이스의 형상을 변경할 수 있다. 온/오프 스위치의 위치도 변경될 수 있다. 중요한 것은, 핸드헬드 진공 청소기의 베이스면을 함께 형성하는 본체 및 원심 분리기 각각의 베이스면의 존재가 핸드헬드 진공 청소기를 면 위에 안정적으로 놓을 수 있게 해준다는 것이다.

Claims (10)

1. 본체, 더러운 공기 유입구, 깨끗한 공기 유출구, 및 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구에 이르는 기류 통로(airflow path) 내에 위치되어 기류로부터 쓰레기 및 먼지를 분리하며, 전체적으로 직립 방향으로 배치되어 있는 원심 분리기를 포함하는 핸드헬드 청소기에 있어서,

   상기 본체의 베이스면(base surface)과 상기 원심 분리기의 베이스면이 함께 상기 핸드헬드 청소기를 하나의 평면 상에서 지지하기 위한 핸드헬드 청소기의 베이스면을 형성하며, 상기 본체의 베이스면과 상기 원심 분리기의 베이스면은 동일 평면 내에 위치하며, 배터리 유닛이 상기 본체의 베이스면 바로 위에 배치되어 있는, 핸드헬드 청소기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 베이스면은 상기 원심 분리기의 베이스면에 인접하여 위치하는, 핸드헬드 청소기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 본체는 모터를 포함하는, 핸드헬드 청소기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 모터가 상기 본체의 베이스면 위로 배치되어 있는, 핸드헬드 청소기.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 베이스면은 직사각형 형상인, 핸드헬드 청소기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 본체의 베이스의 폭은 상기 원심 분리기의 폭의 적어도 절반인, 핸드헬드 청소기.
10. 삭제

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