KR101193002B1 - 청소 기구 및 제어 회로 - Google Patents

Abstract

청소 기구(1)는 먼지 및 티끌 분리 수단(8), 흡입 공기 흐름을 발생하는 팬(5)을 구동하도록 배치된 모터(6), 상기 모터를 구동하기 위한 선택적으로 작동 가능한 스위치(23), 및 클리너 헤드(13)를 포함한다. 상기 클리너 헤드는 브러시 바(15)와 전용 모터(18)로 이루어진 구동 가능한 교반기(driveable agitator)를 포함한다. 메인 진공 모터(6)가 스위치 온 되면, 청소기가 작동할 때 상기 브러시 바 모터(18)가 구동되어 상기 브러시 바가 자동으로 구동된다. 이에 의해 사용자가 브러시 바의 동작을 선택하는 것을 기억하고 있지 않아도, 브러시 바로 이룰 수 있는 우수한 청소 성능이 자동으로 달성된다.

청소 기구, 클리너 헤드, 팬, 모터, 브리서 바

Description

청소 기구 및 제어 회로{CLEANING APPLIANCE AND CONTROL CIRCUITRY}

본 발명은 진공 청소기와 같은, 청소 기구용 클리너 헤드에 관한 것이다.

대부분의 진공 청소기는 일부의 국가에서 캐니스터(canister) 청소기 또는 배럴(barrel) 청소기라 하는, '직립'형 또는 '실린더'형이다. 직립 진공 청소기는 통상적으로 먼지 및 티끌 분리 장치를 포함하는 메인 바디, 상기 메인 바디 위에 회전 가능하게 장착되어 있고 더러운 공기 입구(dirty air inlet)를 가진 클리너 헤드, 및 상기 더러운 공기 입구를 통해 상기 먼지 및 티끌 분리 장치로 더러운 공기를 빨아들이고 먼지 및 티끌을 공기흐름으로부터 분리시켜 깨끗한 공기를 대기중으로 배출시키는 모터 및 팬 유닛을 포함한다. 진공 청소기에 더러운 공기를 빨아들이는 상기 더러운 공기 입구는 청소할 마루와 마주하도록 아래로 향하게 되어 있다. 상기 먼지 및 티끌 분리 장치는 필터 백(filter bag)의 형태일 수도 있고, 사이클로닉 장치(cyclonic arrangement)의 형태일 수도 있다. 본 발명은 먼지 및 티끌 분리 장치의 특성에 관한 것이 아니므로 어느 한 쪽의 장치를 사용하는 진공 청소기에 적용될 수 있다.

예를 들어 브러시 바 형태의 교반기는 상기 더러운 공기 입구로부터 약간 튀어나와서 상기 더러운 공기 입구에서 지지된다. 상기 브러시 바는 통상적으로 그 길이를 따라 방사상으로 연장된 긴 원통형 코어(elongate cylindrical core)를 포함한다. 상기 브러시 바는 통상적으로 구동 벨트를 통해 모터에 의해 구동되어 상기 더러운 공기 입구 내에서 회전한다. 상기 브러시 바가 회전함에 따라 솔(bristles)이 청소할 카페트의 섬유로부터 먼지와 부스러기를 털어낸다. 공기의 흡입에 의해 브러시 바 주위와 브러시 바 아래에서 공기가 흐르게 되어 청소할 표면으로부터 먼지 및 티끌이 들어올려진 다음 더러운 공기 입구로부터 먼지 및 티끌 분리 장치로 운반된다. 카페트가 깔린 표면을 청소할 때 교반기를 사용하면 사용하지 않을 때보다 청소가 더 깨끗하게 된다.

본 발명의 제1 실시예에서는 청소 기구용 클리너 헤드가 제공되며, 상기 청소 기구는 먼지 및 티끌 분리 수단, 흡입 공기 흐름(suction air flow)을 발생하는 팬을 구동하도록 배치된 모터, 및 상기 모터를 구동하기 위한 선택적으로 작동 가능한 스위치(selectively-operable switch)를 포함하며, 상기 클리너 헤드는, 사용자가 상기 모터를 스위치 온 하였을 때 자동으로 구동되도록 배치된 구동 가능한 교반기(driveable agitator)를 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에서는, 먼지 및 티끌 분리 수단; 흡입 공기 흐름을 발생하는 팬을 구동하도록 배치된 모터; 상기 모터를 구동하기 위한 선택적으로 작동 가능한 스위치; 및 사용자가 상기 모터를 스위치 온 하였을 때 자동으로 구동되도록 배치된 구동 가능한 교반기를 갖는 클리너 헤드가 내장된 메인 바디를 포함하는 청소 기구가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에서는 청소 기구용 제어 회로가 제공되며, 상기 청소 기구는, 먼지 및 티끌 분리 수단, 흡입 공기 흐름을 발생하는 팬을 구동하도록 배치된 모터, 및 구동 가능한 교반기를 갖는 클리너 헤드를 포함하며, 상기 제어 회로는, 상기 모터를 구동하기 위한 선택적으로 작동 가능한 스위치를 포함하고, 사용자가 상기 모터가 스위치 온 하였을 때 상기 구동 가능한 교반기가 자동으로 구동된다.

종래의 청소기에서는 사용자가 청소기를 사용할 때 교반기를 사용하는 것을 잊어버려 청소를 최적으로 하지 못하는 경향이 있다는 것이 밝혀졌다. 본 발명에서는 메인 진공 모터가 작동하기 시작할 때 교반기가 자동으로 구동되도록 함으로써 이런 일이 생기는 것을 방지한다.

양호하게, 상기 교반기는 클리너 헤드에 설치될 수 있는 그 자체의 전용 모터에 의해 구동된다.

교반기 모터용 스위치를 설치하여, 사용자가 카페트가 깔리지 않은 표면을 청소하고자 할 때는 상기 교반기 모터를 구동하지 않을 수 있다. 계속해서 카페트가 깔린 표면을 청소할 때는 상기 교반기 모터를 재구동할 수 있다,

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 예를 들어 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 구성된 표면 청소 기구의 정면도이다.

도 2는 도 1의 표면 청소 기구의 표면 청소 헤드를 부분적으로 절단하여 도시한 사시도이다.

도 3은 사용 모드 시에서의 도 1의 표면 청소 기구를 부분적으로 절단하여 도시한 사시도이다.

상세한 설명에서 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 나타낸다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 표면 청소 기구는 진공 청소기의 형태로 도시되어 있고 일반적으로 도면 부호 1로 표시되어 있다. 진공 청소기(1)는 메인 바디(main body)(2), 사용자 동작 가능 핸들(user-operable hanle)(3) 및 마루 표면을 따라 청소기를 굴러가게 하는 대형 롤러(4)를 포함한다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 대형 롤러(4)는 팬(5)과 상기 팬을 구동하는 모터(6)를 내장하고 있다. 상기 모터(6)와 상기 팬(5)은 공기와 같은 유체(fluid)를 장치 안으로 빨아들이기 위한 흡입(suction)을 생성한다. 상기 모터(6)와 상기 팬(5)은 상기 대형 롤러(4)와 함께 회전하도록 배치되어 있거나, 상기 대형 롤러(4)가 상기 모터(6)와 상기 팬(5)에 대해 회전하도록 되어 있다. 상기 메인 바디(2)의 상부 위에 사용자 동작 가능 버튼(7)이 설치되어, 상기 사용자 동작 가능 버튼(7)을 누르면 상기 모터(6)가 구동된다. 상기 모터 역시 상기 사용자 동작 가능 버튼(7)에 의해 구동되지 않을 수 있다.

상기 메인 바디(2)는 또한 상기 팬(5)과 상기 모터(6)에 의해 상기 청소기 안으로 빨아들이는 더러운 공기흐름으로부터 먼지, 티끌 및 그외 부스러기를 분리하는 분리 장치(8)를 내장한다. 본 실시예에서, 상기 분리 장치(8)는 상기 더러운 공기흐름으로부터 먼지 및 티끌을 회전시키는 사이클로닉이다. 상기 사이클로닉 분리 장치(8)는 서로 직렬로 배열된 2단의 사이클론 분리로 이루어져 있다. 제1 단은 원통형 벽의 챔버(cylindrically-walled chamber)(9)이고, 제2 단은 서로 평행하게 배열된 테이퍼식의, 실질적으로 원추대 형상의 챔버(frusto-conically shaped chambers) 세트(10)로 이루어져 있다. 공기흐름은 제1 사이클로닉 챔버(9)의 상부쪽으로 접하게(tangentially) 향하도록 되어 있다. 큰 부스러기 및 작은 조각은 제1 사이클로닉 챔버(9)로 옮겨져서 집진된다. 이때 공기 흐름이 덮개(11)를 통과하여 소형의 원추대 형상의 챔버 세트(10)로 향한다. 미세 먼지는 이러한 챔버들에 의해 분리되고 분리된 먼지는 공통 집진 영역에 집진된다. 제2 분리기 세트(10)는 직립형이 될 수 있는데, 즉 유체 입구 및 유체 출구를 상부에 그리고 쓰레기 출구(dirt outlet)를 하부에 설치하거나, 반대로 유체 입구 및 유체 출구를 하부에 그리고 쓰레기 출구를 상부에 설치한다. 먼지 분리 장치(8)의 특성은 본 발명에 관한 것이 아니다.

메인 바디(2) 역시 정화된 공기흐름 속에서 미세 입자를 걸러내기 위한 필터들(도면에서는 보이지 않음)을 내장한다. 이들 필터는 상기 먼지 분리 장치에 의해 공기흐름에서 이미 제거되지 않은 어떠한 미세 먼지 입자라도 제거한다. 프리-모터 필터(pre-motor filter)라 하는 제1 필터를 모터(6) 및 팬(5) 앞에 설치한다. 포스트-모터 필터(post-motor filter)라 하는 제2 필터를 모터(6) 및 팬(5) 뒤에 설치한다. 흡입 팬(5)을 구동하는 모터(6)에 카본 브러시(carbon brushes)가 있는 경우, 포스트-모터 필터 역시 상기 카본 브러시에 의해 방출된 카본 입자를 걸러내는 기능을 한다. 그런 다음 깨끗한 공기가 대기중으로 배출된다.

대형 롤러(4)에 의해 청소기는 마루 표면을 따라 쉽게 기동할 수 있다. 그 렇지만, 메인 바디(2)가 수직으로 있을 때나 실질적으로 수직 위치에 있을 때에는, 상기 대형 롤러(4)는 청소기를 충분히 지지하지 못한다. 이 목적을 위해, 지지 어셈블리(12)를 설치한다.

사용자 동작 가능 핸들(3)은 메인 바디(2)의 뒷부분으로부터 위로 연장한다. 청소기가 도 1에 도시된 바와 같은 위치로 되어 있을 때, 사용자 동작 가능 핸들을 실린더 모드에서 사용할 수 있는데, 이 경우 사용자 동작 가능 핸들(3)을 해제하여 호스 및 청소대 어셈블리(hose and wand assembly)로서 사용할 수도 있다. 메인 바디(2) 위의 전환 밸브(changeover valve)에 의해 상기 먼지 분리 장치(8)가 상기 호스 및 청소대 어셈블리에 자동으로 연결되어 마루 청소를 위한 이러한 실린더 모드에서 청소기를 사용할 수 있다. 적당한 조작으로 청소기로부터 해제할 수 있는 청소대의 단부를 통해 공기를 청소기로 빨아들인다.

청소기(1)를 종래의 직립 모드에서 사용할 때, 사용자는 메인 바디(2)를 기울인다. 도 3에 도시된 바와 같이, 직립으로 청소하기 위해 청소기(1)의 메인 바디(2)를 위해 기울일 때는 지지 어셈블리(2)를 접어 넣을 수 있도록 되어 있다.

클리너 헤드(13)는 직립 청소 모드에서 마루 표면을 청소하는 기능을 하며, 도 2에 상세히 도시되어 있다. 본 실시예에서, 클리너 헤드는 브러시 바(15) 형태의 교반기를 지지하는 챔버(14)를 포함한다. 상기 챔버(14)의 하부의 마루 대향 측에는 공기 입구 슬롯(16)이 있고 상기 브러시 바(15)는 상기 챔버 내에 회전 가능하게 장착되어 있어, 브리서 바 위의 솔(17)이 상기 공기 입구 슬롯을 통해 돌출하여 클리너 헤드가 지나가는 마루 표면을 휘저을 수 있도록 되어 있다. 상기 브 러시 바(15)는 상기 클리너 헤드 내측에 위치한 전용 모터(18)에 의해 회전 가능하게 구동된다. 기어 시스템(19)은 모터(18)를 브러시 바(15)에 연결하여 구동력을 제공한다.

상기 브러시 바 모터(18)에 전기 접속(20)이 제공되어 상기 브러시 바 모터가 구동된다. 본 발명과 관련해서는, 메인 진공 모터(6)가 스위치 온 되었을 때, 상기 클리너 헤드 내의 상기 브러시 바 모터(18) 역시 구동하도록 배치되어 있으므로, 클리너가 가동하기 시작하면 상기 브러시 바(15)는 자동으로 구동된다.

부분적으로 절단된 부분을 나타내는 도 3에는 청소를 시작할 때 브러시 바(15)의 구동이 자동으로 이루어지도록 적용될 수 있는 제어 회로(21)가 도시되어 있다. 상기 제어 회로(21)는 먼지 분리 장치(8)의 뒤 그리고 대형 롤러(4) 내에 위치한 메인 진공 모터(6)의 상류(upstream)에, 흡입 공기흐름 경로의 일부를 형성하는 덕트(22) 내에 위치한다. 공기흐름 내의 상기 제어 회로(21)의 위치 선정은 전자 부품이 적절하게 냉각될 수 있게 한다.

사용자는 또한 누름 버튼(23)의 형태로 청소기에 제공된 스위치에 의해 브러시 바 모터(18)의 구동 및 비구동을 선택할 수 있다. 상기 누름 버튼(23)은 종래부터 청소기의 메인 바디(2)의 상부에서 쉽게 눈에 띄이는 위치에 편리하게 설치되어 있다. 상기 누름 버튼(18)을 사용하여 브러시 바(15)용 모터(18)를 스위치 오프할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 카페트가 깔리지 않은 표면을 청소하고자 할 때는 상기 브러시 바(15)를 사용할 필요가 없다. 대안으로, 사용자는 호스 및 청소대 어셈블리를 사용하여 청소할 수도 있다.

본 실시예에서, 상기 누름 버튼(23)은 버튼(7)에 인접하여 제공되며, 상기 버튼(7)에 의해 사용자는 청소기(1)를 스위치 온하여, 흡입 공기흐름을 생성하는데 사용되는 메인 진공 모터(6)를 구동한다. 상기 버튼(7, 23) 위에는 그 버튼의 기능을 나타내는 시각적 표시(visual indicia)가 있다.

제어 회로(21)는 그 자체가 리셋되도록 배치되어 있어서, 메인 진공 모터(6)가 스위치 오프되고 이어서 재구동될 때, 브러시 바 모터(18)가 자동으로 다시 가동을 시작하여 브러시 바(15)가 회전된다.

본 발명을 직립 청소기를 참조하여 설명하였으나, 호스 및 청소대 어셈블리의 단부에 표면 청소 헤드가 설치된 실린더 청소기에도 적용 가능하다. 상기 클리너 헤드는 또한 어느 한 쪽 유형의 진공 청소기의 호스 및 청소대 어셈블리의 단부에 맞추어질 수 있는 마루 용구(floor tool)의 형태로 제공될 수도 있다.

물론, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다른 변형이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 청소기의 메인 바디와 클리너 헤드 사이에 물리적 전기 접속이 없어도 된다. 전용 브러시 바 모터를 스위치 온하는데 무선 신호를 사용하며, 이 경우 브러시 바 모터는 배터리 팩(battery pack)과 같은 전용의 에너지원으로 편리하게 구동될 수 있다.

기술한 실시예에서는 덕트가 공기흐름을 흐르게 하는 진공 청소기에 대해 설명하였으나, 본 발명은 물이나 세제와 같은 다른 유체가 흐르는 진공 청소기에도 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (14)

1. 먼지 및 티끌 분리 수단을 포함하는 메인 바디(main body),

   흡입 공기 흐름을 발생시키는 팬을 구동하도록 배치된 메인 모터(main motor),

   상기 메인 모터의 구동 및 비구동을 위한 선택적으로 작동 가능한 메인 모터 스위치를 포함하는 제어 회로, 및

   교반기 모터에 의해 구동 가능한 교반기를 구비한 클리너 헤드(cleaner head)

   를 포함하되,

   청소 작업의 시작시 상기 메인 모터가 스위치 온(switch on)될 때, 상기 교반기 모터가 자동으로 구동되고, 또한 이렇게 상기 교반기 모터가 자동으로 구동된 후에 상기 메인 모터가 구동되는 중에 상기 교반기 모터를 비구동시킬 수 있으며, 상기 제어 회로는 상기 메인 모터를 스위치 오프(switch off)했다가 다시 재가동할 때마다 구동 가능한 상기 교반기를 리셋(reset)하도록 구성되어, 사용자가 상기 메인 모터를 스위치 온(switch on)할 때마다 구동 가능한 상기 교반기가 자동으로 구동되는,

   청소 기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 교반기 모터는 상기 메인 바디 위에 설치된 것을 특징으로 하는 청소 기구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 교반기 모터는 상기 클리너 헤드에 설치된 것을 특징으로 하는 청소 기구.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 교반기는 회전 가능한 브러시 바(rotatable brush bar)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기구.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   진공 클리너(vacuum cleaner)의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 청소 기구.
6. 먼지 및 티끌 분리 수단, 흡입 공기 흐름을 발생시키는 팬을 구동하도록 배치된 메인 모터, 상기 메인 모터의 구동 및 비구동을 위한 선택적으로 작동가능한 메인 모터 스위치, 및 교반기 모터와 상기 교반기 모터의 선택적 구동 및 비구동을 위한 교반기 모터 스위치에 의해 구동될 수 있는 교반기를 포함한 클리너 헤드를 포함하는, 청소 기구를 위한 제어 회로에 있어서,

   상기 메인 모터를 스위치 오프(switch off)했다가 청소 작업의 시작시 상기 메인 모터를 스위치 온(switch on)할 때 상기 교반기 모터를 리셋(reset)하도록 구성되어, 사용자가 상기 메인 모터를 스위치 온(switch on)할 때마다 상기 교반기 모터가 자동으로 구동되는, 제어 회로.
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