KR101321145B1

KR101321145B1 - 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드

Info

Publication number: KR101321145B1
Application number: KR1020120148904A
Authority: KR
Inventors: 김기환
Original assignee: (유)남미전기
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2013-10-23

Abstract

본 발명은 진공 청소기의 진공 흡입력에 의해 회전하는 원형 브러쉬를 구비하는 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드는 내부공간을 가지며, 하부에는 상기 내부공간으로 이물질이 유입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있는 헤드본체와, 상기 헤드본체의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 진공청소기의 진공흡입력에 의해 회전하는 회전팬과, 상기 헤드본체에 회전 가능하게 설치되며, 하면에 청소면의 먼지 및 이물질을 부상시키기 위한 다수개의 브러쉬부재가 부착된 원형 브러쉬와, 상기 회전팬의 회전축과 상기 원형 브러쉬의 브러쉬축을 상호 동력 전달이 가능하도록 연결하는 동력전달부를 구비하되, 상기 동력전달부는 상기 회전축에 비해 상기 브러쉬축의 회전속도가 상대적으로 느려지게 감속시키는 감속비를 갖도록 형성된 것이다.

Description

원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드 {Inhalation nozzle for vacuum cleaner with circle brush}

본 발명은 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 청소기의 진공 흡입력에 의해 회전하는 원형 브러쉬를 구비하는 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 진공펌프의 흡입력을 통해 바닥면의 이물질을 본체로 흡수할 수 있도록 된 것으로, 이물질을 흡입하도록 된 헤드와, 연결관을 통해 헤드와 연결되는 본체부로 이루어진다.

본체부는 내부에 이물질이 저장되는 저장부가 마련되어 있고, 일측에는 저장부의 공기를 흡입하여 외부로 배출시키는 진공펌프가 형성되어 있어, 상기 진공펌프가 저장부 내부의 공기를 외부로 토출시키면 압력차에 의해 헤드의 흡입구를 통해 공기와 이물질이 흡입되는 구조로 형성된 것이다.

이와 같은 진공청소기는 다양한 청소기능을 구현할 수 있도록 헤드의 형태를 청소대상물에 맞도록 변형시키거나 별도의 부재를 부설하는 경우가 있는데, 특히, 카펫과 같이 표면에 먼지가 많이 쌓이는 물품을 청소하기 위해 표면을 솔로 닦을 수 있는 브러쉬를 구비하는 청소기 헤드와 같은 제품이 개발되었다.

특히, 최근에는 상기 브러쉬를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 별도의 모터를 설치하지 않고 이물질을 빨아들이기 위한 진공흡입력을 통해 상기 브러쉬를 회전시키는 청소기용 헤드가 개발되었으나, 이러한 종래의 청소기용 헤드는 청소과정에서 브러쉬를 바닥면에 가압할 때 브러쉬가 회전하지 못하고 정지되는 문제가 있었다.

등록실용신안 제20-0241280호에는 청소기용 먼지 털이가 개시되어 있다. 개시된 종래 기술의 경우 청소기 흡입관에 바람개비 모형의 프로펠러인 회전날개를 내장한 구동축을 설치하고, 구동축 끝에 솔을 달아서 청소기의 진공 흡입력을 통해 솔이 회전하면서 먼지나 오물을 털어낼 수 있도록 되어 있다. 또한 등록특허공보 제10-0247886호에는 진공청소기 흡입노즐이 개시되어 있는데, 개시된 종래 기술은 흡입관 본체의 내부에 흡입력에 의해 회전하는 날개가 설치되어 있고, 날개의 회전중심축 즉, 스크루축의 단부에 솔이 부착된 회전체가 회전하는 구조로 형성되어 있다. 상기 종래기술은 모두 청소기의 진공 흡입력을 통해 팬이 회전하면서 브러쉬를 회전시킬 수 있는 구조를 갖지만, 브러쉬와 회전팬이 모두 직접 연결되어 있어서 브러쉬를 청소면에 밀착시키는 경우 브러쉬의 회전력이 브러쉬와 청소면 사이의 마찰력을 이기지 못하고 회전이 정지되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 회전팬의 회전축과, 브러쉬부재의 회전축을 기어를 통해 상호 연결하고, 상기 기어의 기어비를 통해 브러쉬부재의 회전력을 증가시키도록 된 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드는 내부공간을 가지며, 하부에는 상기 내부공간으로 이물질이 유입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있는 헤드본체와, 상기 헤드본체의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 진공청소기의 진공흡입력에 의해 회전하는 회전팬과, 상기 헤드본체에 회전 가능하게 설치되며, 하면에 청소면의 먼지 및 이물질을 부상시키기 위한 다수개의 브러쉬부재가 부착된 원형 브러쉬와, 상기 회전팬의 회전축과 상기 원형 브러쉬의 브러쉬축을 상호 동력 전달이 가능하도록 연결하며, 상기 회전축에 비해 상기 브러쉬축의 회전속도가 상대적으로 느려지게 감속시키는 감속비를 갖도록 형성된 동력전달부를 구비하고, 상기 헤드본체는 헤드본체의 내부에서 상하로 연장되어 상기 헤드본체를 전방과 후방으로 구획하여 전방에 제2 공간을 형성하는 제1 구획판과, 상기 제1 구획판으로부터 수평방향을 따라 상기 헤드본체의 후방으로 연장되어 상기 제1 구획판에 의해 구획된 헤드본체의 후방공간을 상하로 구획하여 상기 유입구와 연통되는 제1 공간과 제3 공간으로 구획하는 제2 구획판을 구비하며, 상기 제1 구획판은 상기 제1 공간과 제2 공간을 연통시키는 제1 관통홀과, 상기 제2 공간과 제3 공간을 연통시키는 제2 관통홀이 형성되어 있고, 상기 회전팬은 상기 제3 공간에 설치되고, 상기 원형 브러쉬는 상기 제1 공간에 형성되며, 상기 헤드본체는 상기 헤드본체의 내부공간을 개폐시킬 수 있는 개폐도어를 구비한다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드는 기어를 통해 브러쉬부재의 회전력을 증가시켜 브러쉬를 청소면에 접촉 및 가압해도 브러쉬부재의 회전이 이루어질 수 있다.

아울러 회전팬의 전방에 대형 이물질을 걸러내기 위한 스크린부가 마련되어 있어서 이물질에 의해 회전팬이 손상되는 것을 방지하여 제품의 사용수명을 연장시킬 수 있고, 생활용품이 흡입되는 것도 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드가 장착된 진공청소기를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드의 부분절단 사시도,
도 3은 도 2의 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드의 측단면도,
도 4는 브러쉬부재와 회전팬 및 동력전달부를 도시한 분리사시도,
도 5는 본체 내부의 스크린부를 도시한 부분절단 사시도,
도 6은 본체에 개폐도어가 형성된 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드(이하 '청소기용 헤드'라 함)를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 청소기용 헤드(100)의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 것처럼 본 발명의 청소기용 헤드(100)는 진공청소기(10)의 흡입파이프(40) 단부에 설치되어 청소면의 이물질을 흡입하는 것이다.

진공청소기(10)는 통상적인 진공청소기(10)와 동일한 구조인데, 본체(20)의 내부에 흡입된 이물질이 저장되는 저장통이 형성되어 있으며, 이 저장통 내부의 공기를 외부로 펌핑하기 위한 진공펌프가 본체(20)의 일측에 설치되어 있다. 이 진공펌프의 구동에 의해 저장통 내부의 공기가 배출되면서 흡입력이 발생하게 된다.

본체(20)는 플렉시블한 주름관(30)을 통해 흡입파이프(40)와 연결되어 있으며, 흡입파이프(40)는 일측에 손잡이(184)(41)가 형성되어 있으며, 청소의 편의성을 증진시키도록 길이가 신장 가능하게 형성되어 있다.

상기 본 발명의 청소기용 헤드(100)는 흡입파이프(40)의 단부에 장착되어 있다.

청소기용 헤드(100)는 소정의 내부공간을 갖는 헤드본체(110)와, 헤드본체(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전팬(150)과, 본체(20)의 하부에 설치되는 원형 브러쉬(160)와, 원형 브러쉬(160)와 회전팬(150)을 동력 전달이 가능하도록 연결하는 동력전달부(170)와, 헤드본체(110)에 설치되어 흡입구의 크기를 조절하는 흡입구조절부(180)를 포함한다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 헤드본체(110)는 내부공간이 마련되어 있으며 일측에는 상기 흡입파이프(40)와 연결하기 위한 연결관(111)이 형성되어 있다. 상기 연결관(111)은 내부공간과 연통되어 있으며, 흡입파이프(40)에 직접 또는 별도의 커플러를 통해 연결될 수 있다.

아울러 헤드본체(110)의 하부에는 상기 내부공간과 연통되며 청소과정에서 이물질이 헤드본체(110)로 흡입되는 유입구(112)가 형성되어 있다. 이 유입구(112)의 가장자리에는 하방으로 돌출된 원통형의 돌출턱(113)이 마련되어 있다.

또한 헤드본체(110)의 내부공간은 상하로 연장되는 제1 구획판(121)과, 상기 제1 구획판(121)으로부터 수평방향을 따라 연장되는 제2 구획판(125)을 통해 제1 공간(131)과 제2 공간(132) 및 제3 공간(133)으로 구획된다.

제1 공간(131)은 제2 구획판(125)의 하부에 위치하여 상기 유입구(112)와 연통되는 공간이며 후술하는 원형 브러쉬(160)가 설치된다. 제2 공간(132)은 제1 구획판(121)의 좌측에 위치하며 제1 관통홀(122)을 통해 제1 공간(131)과 연통되어 있다. 흡입된 공기 및 이물질은 제1 관통홀(122)을 통해 제2 공간(132)으로 유입된다. 제3 공간(133)은 제2 구획판(125)의 상부 및 제1 구획판(121)의 우측에 위치하는 공간으로 상기 연결관(111)과 연통되며 회전팬(150)이 장착된다.

상기 회전팬(150)은 상술한 것처럼 헤드본체(110)의 내부에, 더욱 상세하게는 제3 공간(133)에 회전 가능하게 설치된다. 회전팬(150)은 헤드본체(110)의 상면과 제2 구획판(125)에 상단과 하단이 각각 회전 가능하게 설치되어 있는 회전축(151)과, 이 회전축(151)에 설치되는 회전날개(152)를 구비하고 있으며, 진공흡입력에 의해 연결관(111)으로 공기가 빨려나갈 때, 이 공기의 흐름에 의해 회전하게 된다.

본 실시예에서는 상기 회전팬(150)이 시로코팬 타입으로 형성된 것으로 도시하였으나, 회전팬(150)은 공기가 흡입되는 과정에서 이동하는 공기에 의해 회전할 수 있는 다양한 형태의 팬이 적용될 수 있다.

상기 원형 브러쉬(160)는 유입구(112)측에 설치되는데, 원형의 회전부재(161)와, 이 회전부재(161)의 중심으로부터 연장되어 상기 제2 구획판(125)에 회전 가능하게 지지되는 브러쉬축(163)과, 회전부재(161)에 설치된 다수의 브러쉬부재(164)를 포함한다.

원형 브러쉬(160)는 후술하는 동력전달부(170)를 통해 상기 회전팬(150)과 동력 전달이 가능하도록 연결되어 있으며, 회전팬(150)의 회전력을 전달받아 회전한다. 상기 브러쉬부재(164)는 다수의 섬유부재가 다발로 엮여 있는 것이며, 회전부재(161)의 하면 가장자리에 원주방향을 따라 상호 이격되어 있는 다수의 장착홈(162)에 삽입 설치된다. 따라서 원형 브러쉬(160)는 청소기의 구동 중 회전팬(150)의 회전력에 의해 회전하면서 청소면의 이물질과 먼지를 부상시킨다.

상기 원형 브러쉬(160)의 브러쉬부재(164)는 청소대상에 따라 다양한 재질로 적용할 수 있으며 모양 역시 다양하게 변형할 수 있다.

상기 동력전달부(170)는 회전팬(150)의 회전력을 원형 브러쉬(160)로 전달하기 위한 것으로, 상기 회전축(151)의 하단에 결합되어 있는 제1 회전기어(171)와, 브러쉬축(163)에 설치되어 제1 회전기어(171)와 치합되는 제2 회전기어(172)를 포함한다.

상기 제1 회전기어(171)는 제2 회전기어(172)보다 상대적으로 기어 이빨의 수가 적다. 따라서 이러한 제1 회전기어(171)와 제2 회전기어(172)의 기어비에 의해 회전팬(150)의 회전속도에 비해 원형 브러쉬(160)의 회전속도는 느리지만 감속비만큼 원형 브러쉬(160)가 회전하는 토크는 증가하게 된다.

동력전달부(170)로 이렇게 원형 브러쉬(160)를 감속시키는 이유는 청소를 위해 헤드본체(110)의 하면을 청소면에 근접하게 위치시킬 때, 청소면과 접촉하는 원형 브러쉬(160)가 마찰력을 이기지 못하고 회전이 정지되기 때문이다. 따라서 상기 동력전달부(170)를 통해 원형 브러쉬(160)의 회전속도는 감속시키는 대신 회전력을 높여줌으로써 원형 브러쉬(160)가 청소면에 접촉한 상태에서도 회전이 이루어질 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 동력전달부(170)가 회전축(151)과 브러쉬축(163)에 각각 설치되어 이는 기어로 이루어져 있으나, 동력전달부(170)는 이와는 달리 벨트와 풀리 또는 체인과 스프로킷으로 이루어질 수도 있으며, 어떤 동력 전달수단을 이용하던지 상기 브러쉬축(163)이 회전축(151)에 비해 감속되면서 회전력이 증가될 수 있도록 한다. 그리고 본 실시예에서는 상기 동력전달부(170)가 제2 구획판(125)의 하측 즉, 제1 공간(131)에 형성되어 있는 것으로 도시되었으나 동력전달부(170)가 제3 공간(133)에 설치될 수도 있다.

상기 흡입구조절부(180)는 제1 구획판(121)에 설치되어 제1 구획판(121)에 형성된 흡입구의 크기를 조절하는 것이다.

제1 구획판(121)에는 제1 공간(131)과 제2 공간(132)을 연통시키도록 하부에 제1 관통홀(122)이 형성되어 있으며, 상부에는 제2 공간(132)과 제3 공간(133)이 연통되도록 제2 관통홀(123)이 형성되어 있다.

상기 흡입구조절부(180)는 제2 구획판(125)에 상하로 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩판(181)과, 슬라이딩판(181)으로부터 헤드본체(110)의 외측으로 연장되는 손잡이(184)(41)로 이루어져 있는데, 슬라이딩판(181)의 상하 슬라이딩이 용이하도록 상기 제1 구획판(121)에는 가이드레일(124)이 상하로 연장되게 형성되어 있고 슬라이딩 판은 가이드레일(124)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 가이드레일(124)을 따라 상하로 승강이 이루어진다. 그리고 슬라이딩판(181)의 상부와 하부에 각기 직경이 다른 제1, 제2 흡입구(183)가 형성되어 있다.

제2 공간(132)으로 유입된 공기 및 이물질은 제2 관통홀(123)을 통해서만 제3 공간(133)으로 이동할 수 있는데, 상기 제2 관통홀(123)의 전방에 설치된 슬라이딩판(181)을 통해 공기와 이물질이 통과하는 흡입구의 크기를 조절하는 것이다. 다시 말해 상기 슬라이딩판(181)을 상방으로 밀어올리면 슬라이딩판(181)의 하부에 형성되어 있는 제1 흡입구(182)보다 직경이 큰 제2 흡입구(183)가 제2 관통홀(123)과 대응하는 위치에 놓이게 되며 공기 및 이물질은 제2 흡입구(183)와 제2 관통홀(123)을 통해 제3 공간(133)으로 이동하게 된다. 반대로 슬라이딩판(181)을 하방으로 내리면 제1 흡입구(182)가 제2 관통홀(123)과 대응하는 위치에 놓이게 되며, 제2 흡입구(183)보다 상대적으로 직경이 작은 제1 흡입구(182)를 통해서만 공기와 이물질이 이동할 수 있게 된다.

이렇게 흡입구조절부(180)를 통해 제2 관통홀(123)의 전방에서 제3 공간(133)으로 이물질이 유입되는 흡입구의 크기를 조절할 수 있으며, 이를 통해 회전팬(150)이 파손될 수 있을정도로 큰 이물질이 있는 청소면을 청소할 때 상기 이물질이 제3 공간(133)으로 유입되어 회전팬(150)이 파손되는 것을 방지한다. 제1 흡입구(182)에 의해 제3 공간(133)으로 유입되지 못한 이물질은 제2 공간(132)에 잔류하게 되며 헤드본체(110)를 청소하면서 제2 공간(132)에 잔류하는 이물질을 제거한다.

아울러 상기 흡입구조절부(180)는 슬라이딩판(181)이 상승 또는 하강한 상태에서 위치가 고정될 수 있도록 위치고정수단을 더 구비할 수 있다. 본 실시예의 경우 슬라이딩판(181)의 상단과 하단에 각각 자석(185)이 부착되어 있으며, 제1 구획판(121)의 가이드레일(124) 상단과 하단에도 각각 자석(185)이 부착되어 있다. 따라서 슬라이딩판(181)이 상승했을 때에는 가이드레일(124) 상측의 자석(185)과 슬라이딩판(181)의 상측 자석(185)이 상호 자력결합되고, 슬라이딩판(181)이 하강했을 때에는 가이드레일(124) 하측의 자석(185)과 슬라이딩판(181)의 하측 자석(185)이 상호 자력결합되어 슬라이딩판(181)이 상승 또는 하강한 상태에서 위치가 고정되도록 한다.

상기 위치고정수단은 이 외에도 슬라이딩판(181)을 상승 또는 하강한 상태로 유지시킬 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다.

아울러 도 6에 도시되어 있는 것처럼 헤드본체(110)에 제2 공간(132) 및 제1 공간(131)과 제3 공간(133)을 노출시키기 위한 개폐도어가 마련될 수 있다.

본 실시예의 경우 헤드본체(110)의 전방에 제2 공간(132)을 개폐하기 위한 제1 개폐도어(141)가 형성되어 있고, 헤드본체(110)의 측면에 제1 공간(131)과 제3 공간(133)을 개폐하기 위한 제2 개폐도어(142)가 마련되어 있어서, 제2 공간(132)에 잔류하는 이물질을 청소하거나 상기 회전팬(150)이나 동력전달부(170)의 파손시 부품교체를 할 때, 또는 제1 공간(131)과 제3 공간(133) 내부를 청소할 때 제1 개폐도어(141) 또는 제2 개폐도어(142)를 통해 내부공간을 외부로 노출시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 청소기용 헤드(100)는 본체(20)의 진공흡입력을 통해 원형 브러쉬(160)를 회전시키므로 원형 브러쉬(160)를 회전시키기 위한 별도의 구동원이 필요치 않으며, 특히 동력전달부(170)가 원형 브러쉬(160)를 감속시키면서 회전력이 커지도록 동력을 전달함으로써 원형 브러쉬(160)가 청소면에 접촉한 상태에서 회전이 정지되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 청소기용 헤드
110; 헤드본체 111; 연결관
112; 유입구 113; 돌출턱
121; 제1 구획판 122; 제1 관통홀
123; 제2 관통홀 124; 가이드레일
125; 제2 구획판 131; 제1 공간
132; 제2 공간 133; 제3 공간
141; 제1 개폐도어 142; 제2 개폐도어
150; 회전팬 151; 회전축
152; 회전날개 160; 원형 브러쉬
161; 회전부재 162; 장착홈
163; 브러쉬축 164; 브러쉬부재
170; 동력전달부 171; 제1 회전기어
172; 제2 회전기어 180; 흡입구조절부
181; 슬라이딩판 182; 제1 흡입구
183; 제2 흡입구 184; 손잡이
185; 자석

Claims

내부공간을 가지며, 하부에는 상기 내부공간으로 이물질이 유입될 수 있도록 유입구가 형성되어 있는 헤드본체와;
상기 헤드본체의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 진공청소기의 진공흡입력에 의해 회전하는 회전팬과;
상기 헤드본체에 회전 가능하게 설치되며, 하면에 청소면의 먼지 및 이물질을 부상시키기 위한 다수개의 브러쉬부재가 부착된 원형 브러쉬와;
상기 회전팬의 회전축과 상기 원형 브러쉬의 브러쉬축을 상호 동력 전달이 가능하도록 연결하며, 상기 회전축에 비해 상기 브러쉬축의 회전속도가 상대적으로 느려지게 감속시키는 감속비를 갖도록 형성된 동력전달부;를 구비하고,
상기 헤드본체는 헤드본체의 내부에서 상하로 연장되어 상기 헤드본체를 전방과 후방으로 구획하여 전방에 제2 공간을 형성하는 제1 구획판과, 상기 제1 구획판으로부터 수평방향을 따라 상기 헤드본체의 후방으로 연장되어 상기 제1 구획판에 의해 구획된 헤드본체의 후방공간을 상하로 구획하여 상기 유입구와 연통되는 제1 공간과 제3 공간으로 구획하는 제2 구획판을 구비하며,
상기 제1 구획판은 상기 제1 공간과 제2 공간을 연통시키는 제1 관통홀과, 상기 제2 공간과 제3 공간을 연통시키는 제2 관통홀이 형성되어 있고,
상기 회전팬은 상기 제3 공간에 설치되고, 상기 원형 브러쉬는 상기 제1 공간에 형성되며,
상기 헤드본체는 상기 헤드본체의 내부공간을 개폐시킬 수 있는 개폐도어를 구비하는 것을 특징으로 하는 원형 브러쉬를 구비한 청소기용 헤드.