KR101282905B1 - 진공청소기용 소음저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기용 소음저감장치에 관한 것이다.
본 발명의 진공청소기용 소음저감장치는, 청소기본체와 브러쉬조립체 사이에 설치되는 연장관, 플렉서블호스, 핸들부재로 이루어진 공기통로부재들 사이에 착탈 가능하게 설치되며, 합성수지 재질로 된 두 개의 헬름홀츠 공명기가 연속으로 결합되어 형성된 것을 특징으로 하며, 특히, 상기 연속하여 설치된 두 개의 헬름홀츠 공명기는, "∩"자형의 단면 형상을 이루어 벽면에 둘러쌓인 공간인 중공부가 형성되어 있으며, 서로 이격되어 위치하는 두 개의 공간형성부와, 상기 두 공간형성부의 인접한 벽면을 연결하고 내주면에 다수 개의 제1결합홈이 형성되어 있는 연결부와, 상기 두 개의 공간형성부 중 공기가 유입되는 측의 공간형성부 단부에 연결되어 있으며, 내주면에 다수 개의 제2결합홈이 연속으로 형성되어 있고, 공기가 유입되는 측의 공기통로부재들에 착탈식으로 연결되는 일측결합부와, 상기 두 개의 공간형성부 중 공기가 배출되는 측의 공간형성부 단부에 연결되어 있고, 공기가 배출되는 측의 공기통로부재들에 착탈식으로 연결되어 있는 타측결합부로 구성된 외부케이스와; 일측 외주면에 상기 연결부 내주면의 제1결합홈 및 일측결합부 내주면의 제2결합홈에 각각 결합되도록 외주면에 돌기가 형성되어 있고, 타측은 상기 중공부의 입구를 가로지르되, 타측 단부는 공간형성부 단부의 벽면과 이격되어 입구를 형성하는 두 개의 내부케이스;로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 주로 자동차용 소음저감장치로 사용되는 헬름홀츠 공명기 두 개를 연속으로 설치함으로써 종래에 다공성 소음저감장치에서 발생하는 공기구멍에 이물질이 끼여 흡음 성능을 저감시키는 현상을 방지하여 소음 저감 성능의 저하가 발생하지 않게 되고, 더불어, 두 개의 헬름홀츠 공명기는 하나의 외부케이스와 두 개의 내부케이스가 조립되어 구성되며, 각각의 내부케이스는 이동이 가능하도록 구성되어 두 공명기 내부의 중공부 입구의 크기를 조절할 수 있도록 하여 모터의 출력 변화가 있는 경우나 서로 다른 출력을 갖는 모터에도 겸용으로 체결되어 우수한 소음 저감 성능을 발휘할 수 있게 되며, 두 내부케이스는 공기의 배출구 측 방향으로 점차 직경이 감소되도록 하여 브러쉬조립체에서 빨아들인 공기 중에 포함된 먼지가 중공부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

Description

진공청소기용 소음저감장치{Noise reducing apparatus for vacuum cleaner}

본 발명은 진공청소기용 소음저감장치에 관한 것으로, 청소기본체와 브러쉬조립체 사이에 설치되는 연장관, 플렉서블호스, 핸들부재로 이루어진 공기통로부재들 사이에 발생하는 소음을 저감시키되, 이물질이나 먼지가 구멍에 끼여 소음 저감 효율을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있도록 하고, 청소기의 모터 출력 등에 따라 입구 면적을 변화시켜 소음 저감 효율을 향상시킬 수 있도록 한, 진공청소기용 소음저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 흡입모터를 회전시켜 발생된 흡입력을 이용하여 피 청소면으로부터 먼지나 오물 등이 포함된 공기를 흡입하고, 먼지나 오물을 흡입된 공기로부터 분리시키는 장치이다.

진공청소기는 소위 업라이트형, 캐니스터형, 스틱형 등 그 형태에 따라 다양하게 분류할 수 있다.

캐니스터형 진공청소기는 흡입모터 및 집진장치를 내장한 청소기본체와, 피 청소면과 밀착되어 피청소면의 오물이나 먼지를 흡입하는 브러시조립체, 브러시조립체와 청소기본체 사이에 설치되어 브러시조립체로 유입된 공기를 청소기 본체로 안내하는 공기통로부재들로 구성된다.

공기통로부재들로는, 일반적으로 연장관, 핸들부재, 플렉서블호스로 구성된다.

즉, 브러시 조립체는 핸들부재와 연결된 연장관에 결합되고, 연장관은 핸들부재와, 핸들부재와 청소기본체 사이에는 유연성이 좋은 플렉시블 호스가 결합된다.

따라서, 브러시 조립체를 통해 유입된 오물을 포함한 공기는 연장관, 핸들부재, 플렉시블 호스를 거쳐 집진장치로 유입되는 것이 일반적이다.

청소기를 가동시키면, 청소기본체 내에 설치된 흡입모터가 구동되고, 이로 인해 청소기 본체 내부의 모터실에는 진공압력이 발생되며, 이 진공압이 공기통로부재들을 통해 브러시 조립체로 전달된다.

그렇게 진공압이 브러시 조립체까지 전달되면, 피 청소면에 있는 오물과 공기는 브러시 조립체로 유입된 후, 공기통로부재들을 거쳐 청소기본체로 빨려들어 온다.

빨려들어오는 오물이나 공기가 공기통로부재들을 통과하면서 공기통로부재들의 다양한 위치에서 소음이 발생된다.

특히, 소음은 브러시조립체에서 발생되는 소음과, 브러시조립체와 연장관의 결합부위, 연장관과 핸들부재의 결합부위, 핸들부재와 플렉시블호스의 결합부위, 플렉시블 호스와 진공청소기 본체의 결합부위에서 발생되는 소음이 있으며, 이는 진공청소기를 사용함에 따라, 상기 각각의 결합부위의 내부에 머리카락과 같은 오물들이 고착되어 공기나 오물이 통과하는 유로의 형태가 변경됨으로써, 각각의 결합부위에서 발생하는 소음의 크기나 정도는 다르게 발생할 수 있다.

이러한, 브러시조립체와 진공청소기 본체 사이의 공기유로에서 발생되는 소음을 감소시키기 위해 일본특허공개 평2-307418에는 연장관에 일부를 절개하여 다수의 구멍을 형성시키고 흡음부재를 설치하는 연장관의 소음저감장치에 대해 개시되어 있으며, 대한민국등록특허 10-0120616에는 브러시조립체에 유입된 공기로 부터 발생되는 소음을 감소하기 위하여 브러시조립체의 네크부의 내주면에 흡음재를 설치한 구조가 개시되어 있다.

그러나, 이러한 종래기술 모두 설치구조가 복잡할 뿐만 아니라 사용자가 소음저감부재를 위치 이동시킬 수 없기 때문에, 최초 설치된 어느 한 곳의 소음은 줄일 수 있으나 사용하면서 변동되는 소음발생 위치의 변동, 크기의 변동에 사용자가 대처할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 상기의 소음저감장치나 흡음재가 연장관이나 브러시조립체에 고정 설치되어 있기 때문에, 소음저감장치의 청소가 용이하지 않아서 유지보수가 용이하지 못하다는 단점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 기술로, "이동 설치가 가능한 소음저감장치를 구비한 진공청소기"(한국 등록특허공보 제10-0767117호, 특허문헌 1)에는 외주면에 다수의 구멍을 가진 파이프 형상의 본체와, 본체 외주면을 감싸는 제1커버, 제1커버와 본체 사이에 설치된 흡음부재 및 본체가 공기통로부재들과 착탈 가능하게 결합하도록 하는 록킹수단을 구비한 기술이 공개되어 있다.

상기 기술은 소음저감장치를 브러시조립체와 연장관 사이, 연장관과 핸들부재 사이, 핸들부재와 플렉시블 호스 사이, 플렉시블 호스와 청소기 본체 사이 중 어느 한 곳에 착탈 가능하게 되어 소음이 집중적으로 발생하는 곳에 이동 설치할 수 있다는 장점을 갖는다.

그러나, 브러쉬조립체에서 이동하는 공기에는 다수의 먼지와 머리카락 및 분진이 포함되어 있는 바, 이러한 물질들이 본체의 구멍에 끼게 될 수 있게 되며, 이에 따라 구멍을 막아버리게 되면 흡음부재를 통한 흡음 성능을 제대로 기대할 수 없게 되어버리는 문제점이 있었다.

KR 10-0767117 (2007.10.08)

본 발명의 진공청소기용 소음저감장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 주로 자동차용 소음저감장치로 사용되는 헬름홀츠 공명기 두 개를 연속으로 설치함으로써 종래에 다공성 소음저감장치에서 발생하는 공기구멍에 이물질이 끼여 흡음 성능을 저감시키는 현상을 방지하여 소음 저감 성능의 저하가 발생하지 않게 하고, 합성수지 재질의 단순한 구조로 형성함으로써 제조가 용이하게 하려는 것이다.

더불어, 두 개의 헬름홀츠 공명기는 하나의 외부케이스와 두 개의 내부케이스가 조립되어 구성되며, 각각의 내부케이스는 이동이 가능하도록 구성되어 두 공명기 내부의 중공부 입구의 크기를 조절할 수 있도록 하여 모터의 출력 변화가 있는 경우나 서로 다른 출력을 갖는 모터에도 겸용으로 체결되어 우수한 소음 저감 성능을 발휘할 수 있게 하려는 것이다.

또한, 두 내부케이스는 공기의 배출구 측 방향으로 점차 직경이 감소되도록 하여 브러쉬조립체에서 빨아들인 공기 중에 포함된 먼지가 중공부로 유입되는 것을 방지케 하려는 것이다.

본 발명의 진공청소기용 소음저감장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 청소기본체와 브러쉬조립체 사이에 설치되는 연장관, 플렉서블호스, 핸들부재로 이루어진 공기통로부재들 사이에 착탈 가능하게 설치되며, 합성수지 재질로 된 두 개의 헬름홀츠 공명기가 연속으로 결합되어 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 연속하여 설치된 두 개의 헬름홀츠 공명기는, "∩"자형의 단면 형상을 이루어 벽면에 둘러쌓인 공간인 중공부가 형성되어 있으며, 서로 이격되어 위치하는 두 개의 공간형성부와, 상기 두 공간형성부의 인접한 벽면을 연결하고 내주면에 다수 개의 제1결합홈이 형성되어 있는 연결부와, 상기 두 개의 공간형성부 중 공기가 유입되는 측의 공간형성부 단부에 연결되어 있으며, 내주면에 다수 개의 제2결합홈이 연속으로 형성되어 있고, 공기가 유입되는 측의 공기통로부재들에 착탈식으로 연결되는 일측결합부와, 상기 두 개의 공간형성부 중 공기가 배출되는 측의 공간형성부 단부에 연결되어 있고, 공기가 배출되는 측의 공기통로부재들에 착탈식으로 연결되어 있는 타측결합부로 구성된 외부케이스와; 일측 외주면에 상기 연결부 내주면의 제1결합홈 및 일측결합부 내주면의 제2결합홈에 각각 결합되도록 외주면에 돌기가 형성되어 있고, 타측은 상기 중공부의 입구를 가로지르되, 타측 단부는 공간형성부 단부의 벽면과 이격되어 입구를 형성하는 두 개의 내부케이스;로 구성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 내부케이스의 타측은 직경이 점차 감소하도록 테이퍼부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 주로 자동차용 소음저감장치로 사용되는 헬름홀츠 공명기 두 개를 연속으로 설치함으로써 종래에 다공성 소음저감장치에서 발생하는 공기구멍에 이물질이 끼여 흡음 성능을 저감시키는 현상을 방지하여 소음 저감 성능의 저하가 발생하지 않게 된다.

더불어, 두 개의 헬름홀츠 공명기는 하나의 외부케이스와 두 개의 내부케이스가 조립되어 구성되며, 각각의 내부케이스는 이동이 가능하도록 구성되어 두 공명기 내부의 중공부 입구의 크기를 조절할 수 있도록 하여 모터의 출력 변화가 있는 경우나 서로 다른 출력을 갖는 모터에도 겸용으로 체결되어 우수한 소음 저감 성능을 발휘할 수 있게 된다.

또한, 두 내부케이스는 공기의 배출구 측 방향으로 점차 직경이 감소되도록 하여 브러쉬조립체에서 빨아들인 공기 중에 포함된 먼지가 중공부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 진공청소기용 소음저감장치가 설치된 일 실시예를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 진공청소기용 소음저감장치의 또다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 내부케이스를 나타낸 사시도.
도 4는 내부케이스에 테이퍼부가 형성된 예를 나타낸 단면도.

이하, 본 발명의 진공청소기용 소음저감장치에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 진공청소기용 소음저감장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 청소기본체(1)와 브러쉬조립체(2) 사이에 설치되는 연장관(3a), 플렉서블호스(3c), 핸들부재(3b)로 이루어진 공기통로부재(3)들 사이에 착탈 가능하게 설치된다.

도 1에는 브러쉬조립체(2)와 연장관(3a) 사이에 설치되는 예가 도시되어 있는데, 도시되지는 않았으나, 연장관(3a)과 핸들부재(3b) 사이, 핸들부재(3b)와 플렉서블호스(3c) 사이 등에도 설치될 수 있으며, 여러 개의 소음저감장치(100)가 복수의 장소에 설치될 수도 있다 할 것이다.

이를 위한 소음저감장치(100)는 서로 인접한 공기통로부재(3) 사이에 도 2와 같은 나사결합방식, 도 1과 같은 클램핑 방식, 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 다양한 공지의 클램핑 방식이 적용되어 결합될 수 있다.

본 발명의 진공청소기용 소음저감장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 합성수지 재질로 된 두 개의 헬름홀츠 공명기가 연속으로 결합되어 형성된 것을 특징으로 한다.

즉, 제1공명기(110) 및 제2공명기(120)가 연속으로 배치되어 있음을 알 수 있다.

일반적으로 헬름홀츠공명기는 자동차의 엔진, 배기, 흡기 부분에 적용되며, 주로 금속을 절곡하거나 용접 등의 방식으로 제조하게 된다.

그러나, 이러한 방식을 진공청소기에 적용하기에는 제품 가격의 상승 요인이 커지게 되므로 적합하지 못하다.

특히, 이러한 소음저감장치를 복수의 장소에 설치할 경우는 가격 증가가 더 심해지게 된다.

이에 따라 본 발명에서는 합성수지 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.

그런데, 합성수지 재질로 헬름홀츠 공명기 형상을 제조하는 것 역시 일반 단순 금형 방법으로는 제조하기 난해한 문제점이 있으며, 이에 따라 제조 공정상의 제품 가격 상승 요인이 발생하게 된다.

이에, 도 2와 같은 방식을 적용하여 제품 단가의 상승을 방지하면서 모터의 출력 등에 따른 가변적인 소음저감 성능을 발휘하도록 할 수 있다.

구체적으로 상기 연속하여 설치된 두 개의 헬름홀츠 공명기는 하나의 외부케이스(130)와 외부케이스(130) 내측으로 설치되는 두 개의 내부케이스(140)로 구성되고, 외부케이스(130)와 내부케이스(140)는 간편하게 끼워맞춤결합되며, 내부케이스(140)를 일측으로 밀어 중공부(131a) 입구의 크기를 조정할 수 있도록 하였다.

먼저 외부케이스(130)는 크게 두 개의 공간형성부(131), 두 공간형성부(131)를 연결하는 연결부(132), 두 공간형성부(131) 단부에 각각 일체로 연결된 일측결합부(133)와 타측결합부(134)로 이루어져 있다.

공간형성부(131)는 도시된 것처럼 "∩"자형의 단면 형상을 이루어 벽면에 둘러쌓인 공간인 중공부(131a)가 형성되어 있으며, 서로 이격되어 위치한다.

아울러, 연결부(132)는 상기 두 공간형성부(131)의 인접한 벽면을 연결하고 내주면에 다수 개의 제1결합홈(132a)이 형성되어 있다.

또한, 일측결합부(133)는 상기 두 개의 공간형성부(131) 중 공기가 유입되는 측의 공간형성부(131) 단부에 연결되어 있으며, 내주면에 다수 개의 제2결합홈(133a)이 연속으로 형성되어 있고, 공기가 유입되는 측의 공기통로부재(3)에 착탈식으로 연결된다.

타측결합부(134)는 상기 두 개의 공간형성부(131) 중 공기가 배출되는 측의 공간형성부(131) 단부에 연결되어 있고, 공기가 배출되는 측의 공기통로부재(3)들에 착탈식으로 연결되어 있다.

내부케이스(140)는 일측 외주면에 상기 연결부(132) 내주면의 제1결합홈(132a) 및 일측결합부(133) 내주면의 제2결합홈(133a)에 각각 결합되도록 외주면에 돌기(141)가 형성되어 있고, 타측은 상기 중공부(131a)의 입구를 가로지르되, 타측 단부는 공간형성부(131) 단부의 벽면과 이격되어 좁은 입구를 형성하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 구조에서 두 내부케이스(140)가 서로 대층으로 구비되지 않는 것은 공기가 유입되는 측에 홀이 형성되지 않고 배출되는 측에 홀이 형성되도록 함으로써 최대한 흡입 공기 중에 포함되어 있는 먼지, 이물질 등이 중공부(131a)로 유입되지 않도록 하기 위함이다.

이러한 성능을 보다 극대화하기 위해서는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 내부케이스(140)의 타측은 직경이 점차 감소하도록 테이퍼부(142)를 형성하게 되면, 이물질이 중공부(131a)로 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

이러한 구조는 본 발명의 소음저감장치(100) 양측을 공기통로부재(3)들로부터 분리한 후 내부에 있는 두 개의 내부케이스(140)를 일측으로 밀거나 당기게 되면 내부케이스(140) 단부가 중공부(131a) 입구의 크기를 변화시키게 된다.

이는 헬름홀츠 공명기의 원리인 튜닝 주파수 이론에서 튜닝 주파수는 중공부(131a) 입구 단면적 및 유속에 비례하는 점을 감안한 것으로 서로 다른 출력의 모터를 사용하는 각기 다른 청소기를 제조하거나, 수리하는 과정 특히, 소음저감장치(100)를 끼워 사용하고자 할 때, 상기와 같이 중공부(131a) 입구의 크기를 조절할 수 있게 되면, 모터의 출력에 관계없이 수리요원이 직접 체결하여 조절할 수 있게 된다.

또한, 사용 중에 중공부(131a)에 이물질이 유입되어 튜닝주파수에 변화가 발생할 때의 경우에도 중공부(131a) 입구 크기의 조절에 따라 용이하게 소음을 저감시킬수 있게 된다.

상기와 같은 실시예를 적용하게 되면, 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 이루어지면서도 제조가 용이하고, 설치가 간단하며, 사용상에 소비자 또는 엔지니어에 의해 최적의 소음 감소 성능이 나타나도록 조절할 수 있게 된다.

1 : 청소기본체 2 : 브러쉬조립체
3 : 공기통로부재 3a : 연장관
3b : 핸들부재 3c : 플렉서블호스
100 : 소음저감장치 110 : 제1공명기
120 : 제2공명기 130 : 외부케이스
131 : 공간형성부 131a : 중공부
132 : 연결부 132a : 제1결합홈
133 : 일측결합부 133a : 제2결합홈
134 : 타측결합부 140 : 내부케이스
141 : 돌기 142 : 테이퍼부

Claims (3)

1. 진공청소기용 소음저감장치에 있어서,
   청소기본체(1)와 브러쉬조립체(2) 사이에 설치되는 연장관(3a), 플렉서블호스(3c), 핸들부재(3b)로 이루어진 공기통로부재(3)들 사이에 착탈 가능하게 설치되며,
   합성수지 재질로 된 두 개의 헬름홀츠 공명기가 연속으로 결합되어 형성되어 있으며,
   상기 연속하여 설치된 두 개의 헬름홀츠 공명기는,
   "∩"자형의 단면 형상을 이루어 벽면에 둘러쌓인 공간인 중공부(131a)가 형성되어 있으며, 서로 이격되어 위치하는 두 개의 공간형성부(131)와, 상기 두 공간형성부(131)의 인접한 벽면을 연결하고 내주면에 다수 개의 제1결합홈(132a)이 형성되어 있는 연결부(132)와, 상기 두 개의 공간형성부(131) 중 공기가 유입되는 측의 공간형성부(131) 단부에 연결되어 있으며, 내주면에 다수 개의 제2결합홈(133a)이 연속으로 형성되어 있고, 공기가 유입되는 측의 공기통로부재(3)들에 착탈식으로 연결되는 일측결합부(133)와, 상기 두 개의 공간형성부(131) 중 공기가 배출되는 측의 공간형성부(131) 단부에 연결되어 있고, 공기가 배출되는 측의 공기통로부재(3)들에 착탈식으로 연결되어 있는 타측결합부(134)로 구성된 외부케이스(130)와;
   일측 외주면에 상기 연결부(132) 내주면의 제1결합홈(132a) 및 일측결합부(133) 내주면의 제2결합홈(133a)에 각각 결합되도록 외주면에 돌기(141)가 형성되어 있고, 타측은 상기 중공부(131a)의 입구를 가로지르되, 타측 단부는 공간형성부(131) 단부의 벽면과 이격되어 입구를 형성하는 두 개의 내부케이스(140);로 구성된 것을 특징으로 하는,
   진공청소기용 소음저감장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 내부케이스(140)의 타측은 직경이 점차 감소하도록 테이퍼부(142)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   진공청소기용 소음저감장치.

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