KR101457423B1 - 유량감지 유닛 및 그것을 구비한 청소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입모터 또는 임펠러에 의해 청소장치에 유입되는 공기의 유량 또는 압력을 감지하여 오물수거통의 비움시기 및/또는 필터의 청소 또는 교체시기를 알려주는 유량감지 유닛 및 그것을 구비하는 청소장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유량감지 유닛은, 청소장치의 공기유로를 외부와 연통시키는 유로배관; 및 공기유로 내의 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승하고 자중에 의해 하강하도록 유로배관 내에 설치된 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

유량, 압력, 감지, 자중, 상승, 하강, 오물수거통, 필터, 교체

Description

유량감지 유닛 및 그것을 구비한 청소장치{Unit for sensing amount of air flowing and cleaning apparatus having the same}

본 발명은 청소장치의 유량감지 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입모터 또는 임펠러에 의해 청소장치에 유입되는 공기의 유량 또는 압력을 감지하여 오물수거통의 비움시기 및/또는 필터의 청소 또는 교체시기를 알려주는 유량감지 유닛 및 그것을 구비하는 청소장치에 관한 것이다.

일반적으로, 진공청소기는 먼지 또는 오물(이하 '오물'이라 함)을 함유하는 공기를 흡입하기 위해 흡입력을 발생하는 흡입모터를 사용한다. 진공청소기의 흡입모터는 통상 흡입된 공기로부터 먼지를 분리하여 수거하는 집진유닛의 공기이동방향 하류에 배치된다. 따라서, 흡입모터의 흡입력에 의해 흡입된 오물은 집진유닛을 통과하면서 공기로부터 제거되고, 오물이 제거된 공기는 흡입모터를 통과하여 진공청소기의 외부로 배출된다.

이러한 진공청소기는 통상 필터의 청소 또는 교체주기와 오물수거통의 비움시기를 알려주기 위해 흡입모터 또는 오물수거통 앞쪽의 공기유로 내에 유량감지 장치를 설치하여, 유량감지 장치에 의해 감지된 공기의 유량이 일정 수준 이하로 감소하면, 즉, 공기의 압력이 대기압에 가깝게 증가하면, 램프, 스피커 등과 같은 경보수단을 통해 사용자에게 필터의 청소 또는 교체주기 또는 오물수거통의 비움시기가 되었음을 알려주도록 하고 있다.

이러한 유량감지 장치의 예로는 공기유로 내에 탄성스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 공기유로를 통과하는 공기에 의해 동작하는 이동판을 구비하는 집진표시기, 공기유로에 설치되어 외부공기에 의해 회전되는 팬과 팬의 회전수를 검출하는 회전수 검출부를 구비하는 흡입력 감지장치 등이 알려져 있다.

하지만, 이러한 종래의 유량 감지장치들은 동작시 일정 수준이상의 흡입력을 필요로 하는 탄성스프링, 팬 등을 사용하므로, 비교적 큰 흡입력을 발생하는 고용량 흡입모터를 사용하는 일반 진공청소기에 적용될 경우에는 별 문제 없이 사용될 수 있다.

그러나, 로봇청소기나 스틱형 청소기와 같이 흡입모터의 전원으로 배터리를 사용하거나 임펠러를 집진장치의 공기이동방향 상류에 설치하는 바이패스 타입의 유로구조를 사용하는 진공청소기는 전력소모를 줄이도록 비교적 작은 흡입력을 발생하는 저용량 흡입모터 또는 임펠러 모터를 사용하기 때문에, 위와 같은 종래의 유량 감지장치들을 적용할 경우 유량 감지장치들이 정상적으로 동작되지 않거나 공기유로를 차단하여 청소기의 오물흡입 효율을 저하시킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 비교적 작은 흡입력을 발생하는 저용량 모터를 사용하는 로봇청소기나 스틱형 청소기와 같은 진공청소기에 적용하더라도 별문제 없이 동작 및 사용될 수 있는 유량 감지장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 로봇청소기나 스틱형 청소기와 같은 저유량 청소장치에 적용하여 저용량 흡입모터 또는 임펠러에 의해 청소장치 내부로 유입되는 공기의 유량 또는 압력을 감지하여 필터의 청소 또는 교체시기 및/또는 오물수거통의 비움시기를 알려줄 수 있는 유량감지 유닛 및 그것을 구비한 청소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시양태에 따르면, 청소장치의 유량감지 유닛은, 청소장치의 공기유로를 외부와 연통시키는 유로배관; 및 공기유로 내의 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승되고 자중에 의해 하강하도록 유로배관 내에 설치된 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

유로배관은 대기압에 연통된 제1부분, 및 공기유로와 연통된 제2부분을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 유로배관은 역 U자형 관 또는 ㄱ자형 관으로 구성될 수 있다.

또, 인디케이터는 공기유로 내의 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승하거나 하강할 수 있도록 유로배관의 제1부분 내부에 형성된 인디케이터 이동공간부내에 상하로 이동할 수 있게 배치된 것이 바람직하다. 이때, 인디케이터는 약한 공기유동에 의해서도 쉽게 상승할 수 있도록 3g 내지 8g의 무게를 가지는 것이 바람 직하다. 또한, 인디케이터 이동공간부가 형성된 유로배관의 제1부분은 투명재료로 형성될 수 있다.

본 발명의 유량감지 유닛은 인디케이터의 위치를 감지하는 위치감지 센서를 더 포함할 수 있다. 위치감지 센서는 유로배관의 제1부분의 하부에 배치된 적외선 센서일 수 있다.

본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 청소장치는, 흡입노즐; 흡입노즐을 통해 흡입된 공기가 유동하는 공기유로; 공기유로에 배치되고 흡입노즐을 통해 흡입된 공기로부터 먼지를 분리하는 집진유닛; 및 공기유로에 배치되고 집진부의 청소시기를 알려주는 유량감지 유닛;을 포함하며, 유량감지 유닛은 공기유로를 외부와 연통시키는 유로배관, 및 공기유로 내의 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승되고 자중에 의해 하강하도록 유로배관 내에 설치된 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

유로배관은 대기압에 연통된 제1부분, 및 공기유로와 연통된 제2부분을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 유로배관은 역 U자형 관, 또는 ㄱ자형 관으로 구성될 수 있다.

또, 인디케이터는 공기유로 내의 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승하거나 하강할 수 있도록 유로배관의 제1단부 내부에 형성된 인디케이터 이동공간부내에 상하로 이동할 수 있게 배치된 것이 바람직하다. 이때, 인디케이터는 약한 공기유동에 의해서도 쉽게 상승할 수 있도록 3g 내지 8g의 무게를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 인디케이터 이동공간부가 형성된 유로배관의 제1부분은 투명재료로 형성될 수 있다.

본 발명의 청소장치의 유량감지 유닛은 인디케이터의 위치를 감지하는 위치감지 센서를 더 포함할 수 있다. 위치감지 센서는 유로배관의 제1부분의 하부에 배치된 적외선 센서일 수 있다.

양호한 실시예에서, 청소장치는, 한 개의 인입유로를 통해 흡입노즐과 연통되고, 인입유로의 공기이동방향 하류에 배치된 임펠러를 구비하는 공기흡입유닛을 더 포함하고, 집진유닛은 공기흡입유닛에 형성된 적어도 한 개의 출구에 연통되는 적어도 한 개의 오물수거통, 및 오물수거통에 부착된 적어도 한 개의 필터를 포함할 수 있다. 이때, 유로배관은 인입유로에 설치될 수 있다.

선택적으로, 청소장치는, 집진유닛의 공기이동방향 하류에 배치되고, 공기를 흡입하여 배출하는 흡입력을 발생하는 흡입모터를 구비하는 공기흡입유닛을 더 포함하고, 집진유닛은 한 개의 인입유로를 통해 흡입노즐과 연통되고, 적어도 한 개의 오물수거통, 및 오물수거통에 부착된 적어도 한 개의 필터를 포함할 수 있다. 이때, 유로배관은 인입유로에 설치될 수 있다.

또한, 청소장치는 로봇청소기 또는 스틱형 청소기일 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 유량감지 유닛 및 그것을 구비하는 청소장치에 의하면, 작은 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력변화에 의해 상승하고 자중에 의해 하강할 수 있는 인디케이터를 구비함으로써, 저용량 흡입모터 또는 임펠러를 사용하는 로봇청소기나 스틱형 청소기와 같은 저유량 청소장 치에 적용하더라도, 종래의 유량 감지장치들과 같이 정상적으로 동작되지 않거나 공기유로를 차단하여 청소기의 오물흡입 효율이 저하시키는 문제를 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에 따른 유량감지 유닛 및 그것을 구비하는 청소장치에 의하면, 인디케이터 이동공간부가 형성된 유로배관의 제1부분이 투명재료로 형성되므로, 필요에 따라 청소장치에, 인디케이터의 위치를 감지하는 위치감지 센서와 위치감지 센서의 신호에 따라 외부에 인디케이터의 위치를 알리는 스피커, 램프 등과 같은 경보수단을 별도로 설치하지 않아도, 청소기의 동작시 사용자가 외부에서 인디케이터의 위치를 인식하고, 인디케이터의 위치에 따라 필터의 청소 또는 교체시기 및/또는 오물수거통의 비움시기를 판단할 수 있다. 이 경우, 청소장치의 제작비용이 절감될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유량감지 유닛 및 그것을 구비하는 청소장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량감지 유닛을 구비한 청소장치(1)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 청소장치(1)의 저면도이며, 도 3은 도 1의 청소장치(1)를 선 3-3에서 절단하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 1의 청소장치(1)를 선 4-4에서 절단하여 나타낸 단면 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)는 바이패스타입 청소장치로써, 흡입노즐(10), 공기흡입유닛(20), 유량감지 유닛(35) 및 집진유닛(45)을 포함한다.

흡입노즐(10)은 피청소면으로부터 오물을 흡입하는 것으로써, 피청소면과 마주하는 오물 흡입구(17)를 포함한다. 오물 흡입구(17)에는 회전 브러시(11)를 회전 가능하게 설치하는 것이 바람직하다. 회전 브러시(11)는 회전 드럼(11a)과 회전 드럼(11a)의 표면에 설치된 복수 개의 브러시 털(11b)을 포함한다. 따라서, 회전 브러시(11)가 회전하면 브러시 털(11b)이 피청소면과 접촉하여 피청소면의 오물을 털어 인입유로(60) 쪽으로 상승시키게 된다.

회전 브러시(11)는 브러시 모터(12)로부터 동력을 받아 회전하도록 설치하는 것이 바람직하다. 브러시 모터(12)는 회전 브러시(11)에 직접 연결되어 회전 브러시(11)를 회전시키도록 설치할 수 있다. 그러나, 본 실시예의 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 벨트(15)를 이용하여 브러시 모터(12)의 동력을 회전 브러시(11)로 전달하도록 구성하였다. 브러시 모터(12)는 제2 오물수거통(50) 아래의 바디(16; 도 3 참조)에 설치되고, 브러시 모터(12)의 회전축(12a)에는 구동풀리(13)가 설치된다. 회전 브러시(11)의 회전드럼(11a)의 일단에는 피동풀리(14)가 설치되고, 구동풀리(13)와 피동풀리(14)는 벨트(15)로 연결된다. 따라서, 브러시 모터(12)가 회전하면, 벨트(15)로 동력을 전달받아 회전 브러시(11)가 회전하게 된다.

공기흡입유닛(20)은 흡입노즐(10)의 길이방향으로 흡입노즐(10)의 대략 중심에 대응되는 위치에서 흡입노즐(10)과 소정 거리 이격되어 설치된다. 즉, 공기흡입유닛(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 흡입노즐(10)의 후측에 설치되며, 공기흡입유 닛(20)의 임펠러 모터(27)의 중심축(20C)이 회전 브러시(11)의 회전축(11C)과 직각을 이루도록 설치된다. 공기흡입유닛(20)은 인입유로(60)를 통해 흡입노즐(10)과 연결되어 있다. 본 실시예의 경우에는 인입유로(60)는 단면이 대략 등변 사다리꼴의 형상인 덕트로 형성된다. 인입유로(60)는 흡입노즐(10)에서 공기흡입유닛(20) 쪽으로 상향 경사지게 설치되며, 공기흡입유닛(20)의 중앙에 형성된 입구(22)에 연결된다.

이와 같은 공기흡입유닛(20)은 하우징(21), 임펠러(30), 및 임펠러 모터(27)를 포함한다.

하우징(21)은 임펠러(30)가 회전하는 공간을 형성하며, 인입유로(60) 및 후술하는 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)과 함께 피청소면으로부터 인입된 오물과 공기가 통과하는 공기유로를 형성한다. 따라서, 하우징(21)은 임펠러(30)가 입구(22)를 통해 하우징(21) 내부로 인입된 오물과 공기를 원활하게 제1 및 제2출구(23,24)로 배출할 수 있도록 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(21)의 하면(21b)은 임펠러(30)의 대략 절반을 감싸는 곡면으로 형성되고, 하우징(21)의 상면(21a)은 중앙의 일부가 임펠러(30)에 대응되도록 약간 굽은 평면으로 형성된다. 하우징(21)의 전면(21c)의 중앙에는 인입유로(60)와 연결되는 입구(22)가 형성되고, 하우징(21)의 측면에는 2개의 배출유로를 형성하는 2개의 출구(23,24), 즉 제1 및 제2출구가 형성된다. 제1 및 제2출구(23,24)는 임펠러 모터(27)의 회전축(28)을 중심으로 대칭되게 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에는 하우징(21)이 2개의 출구(23,24)를 구비하는 경우에 대해 설명하 였으나, 필요에 따라서는 하우징(21)에 1 개 또는 2 개 이상의 출구를 형성할 수도 있다. 이때, 1 개 또는 2 개 이상의 출구는 각각 1 개 또는 2 개 이상의 대응되는 오물수거통에 연통되도록 할 수 있다.

임펠러(30)는 임펠러 모터(27)에 의해 회전하여 피청소면의 오물을 흡입할 수 있는 흡입력을 발생하고, 하우징(21)으로 흡입된 오물과 공기를 제1 및 제2 오물수거통(40,50)으로 배출한다. 이러한 임펠러(30)는 하우징(21)의 내부에 대략 중앙에 하우징(21)의 후면(21d) 외측에 설치된 임펠러 모터(27)에 의해 회전하도록 설치된다.

임펠러(30)는 임펠러 모터(27)의 회전축(28)에 연결되는 회전판(31), 및 회전판(31)에 설치되는 복수 개의 날개(32)를 포함한다. 복수 개의 날개(32)는 회전판(31)에 소정 간격으로 방사상으로 배치된다. 임펠러(30)의 날개(32)의 개수는 필요에 따라 다양하게 설치할 수 있다. 날개(32)의 개수에 따라 임펠러(30)의 소음, 임펠러(30)가 흡입하는 공기의 유량 등이 변화한다. 따라서, 임펠러(30)는 4개 내지 6개의 날개(32)를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 임펠러(30)의 날개(32)의 형상도 다양하게 형성할 수 있다. 날개(32)의 형상에 따라서 임펠러(30)의 소음, 임펠러(30)가 흡입하는 공기의 유랑 및 속도 등이 변화한다.

임펠러 모터(27)는 하우징(21)의 외부, 즉 하우징(21)의 후면(21d)에 설치된다. 임펠러 모터(27)의 회전축(28)은 하우징(21)의 내측으로 돌출되며, 끝단에는 임펠러(30)가 설치된다. 따라서, 임펠러 모터(27)가 회전하면, 임펠러(30)가 회전하여 흡입력이 발생한다. 이 흡입력에 의해 피청소면의 오물이 공기와 함께 하우 징(21)으로 흡입된다. 임펠러 모터(27)는 하우징(21)의 후면에 설치되어 있으므로, 임펠러(30)에 의해 흡입되는 오물과 공기는 임펠러 모터(27)를 통과하지 않는다. 즉, 임펠러(30)에 의해 흡입되는 오물과 공기는 임펠러 모터(27)를 우회(bypass)하여 제1 및 제2오물수거통(40,50)으로 수거된다.

유량감지 유닛(35)은 임펠러(30)에 의해 인입유로(60) 내로 유입되는 공기의 유량 또는 압력을 감지하여 제1 및 제2오물수거통(40, 50)의 먼지비움 시기 및/또는 제1 및 제2필터(44, 54)의 청소 또는 교체시기를 알려주는 것으로써, 흡입노즐(10)의 일측 후측에서 인입유로(60)에 설치된다.

이와 같은 유량 감지유닛(35)은 도 5 내지 도 6b에 도시한 바와 같이 유로배관(36), 인디케이터(39), 및 위치감지 센서(42)를 구비한다.

유로배관(36)은 인입유로(60)와 연통하도록 인입유로(60)의 상측에 설치되며, 대기압에 연통된 제1부분(37)과 인입유로(60)와 연통된 제2부분(38)으로 구성된다. 제1부분(37)은 내부에 인디케이터(39)가 수용되어 상하로 이동하는 인디케이터 이동공간부(37a)를 형성하는 실린더 형상을 가지고, 하단에서 제2 오물수거통(50)의 하부 앞쪽의 바디(16)에 설치된 센서고정 브라켓(46)의 공기흡입구(46a)와 정렬하여 수용홈(46b)에 수직으로 끼워진다. 본 실시예에서, 제1부분(37)은 하단에서 센서고정 브라켓(46)의 공기흡입구(46a)와 정렬하여 수용홈(46b)에 끼워진 것으로 설명하였으나, 그 대신, 별도의 공기흡입구를 구비하는 막힌 구조로 구성되어, 센서고정 브라켓(46)에 지지되거나 센서고정 브라켓(46)에 지지되지 않고 센서고정 브라켓(46)로부터 떨어져 자유상태로 유지되도록 할 수 있다. 또, 센서고정 브라켓(46)은 제2 오물수거통(50)의 하부 앞쪽의 바디(16)에 설치되는 대신, 설계에 따라 흡입노즐(10)의 일측 뒤쪽에 설치될 수 있다.

제1부분(37)은 후술하는 위치감지센서(42)의 발광부에서 방출된 광을 통과시킬 수 있도록 투명한 재질로 형성된 것이 바람직하다.

제2부분(38)은 인입유로(60) 내부의 압력을 인디케이터 이동공간부(37a)에 전달하는 연통로를 형성하는 것으로써, 인입유로(60)의 상부에 형성된 연통개구(60a)와 제1부분(37)의 상단 사이를 연결한다. 이를 위해, 제2부분(38)는 긴 단부는 연통개구(60a)에 끼워지고 짧은 단부는 제1부분(37)의 상단을 수용하는 수용부(38a)를 형성하는 비대칭적인 역 U자형 형상을 갖는다.

본 실시예에서, 유로배관(36)은 제1부분(37)과 제2부분(38)이 합쳐져 전체적으로 대칭적인 역 U자형 관을 형성한다. 하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 필요에 따라서는 도 7에 도시한 바와 같이, 유로배관(36')은 제2부분(38')이 ㄱ자형으로 형성되어 일단부가 인입유로(60)의 측면에 형성된 연통개구(60a')에 끼워지고 타단부가 제1부분(27)의 상단을 수용하는 수용부(38a)를 형성하는 ㄱ자형 관으로 구성될 수 있다.

인디케이터(39)는 유로배관(36)의 제1부분(37) 내부에 형성된 인디케이터 이동공간부(37a)에 상하로 이동할 수 있게 수용된다. 인디케이터(39)는 제2부분(38)을 통해 인디케이터 이동공간부(37a)에 전달되는 인입유로(60) 내의 공기유동에 의해 발생된 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승하고, 자중에 의해 하강한다. 즉, 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)이 비워져 있거나 제1 및 제2 필터(44, 54)가 먼지로 막히지 않은 정상동작시와 같이 임펠러(30)에 의해 인입유로(60) 내부로 유입되는 공기유량이 많으면, 즉, 인입유로(60) 내의 공기의 압력이 대기압보다 작으면, 인디케이터(39)는 인디테이터(39)의 무게에 대항하여 고정브라켓(46)의 공기흡입구(46a)를 통해 인디케이터 이동공간부(37a) 내부로 들어오려는 공기의 압력에 의해 위로 상승한다. 반대로, 제1 및 제2 오물수거통(40,50)이 오물로 가득차거나 제1 및 제2 필터(44, 54)가 오물로 인해 막힌 비정상동작시와 같이 임펠러(30)에 의해 인입유로(60) 내부로 유입되는 공기유량이 작거나 거의 없으면, 즉 인입유로(60) 내의 압력이 대기압과 거의 같아지면, 인디케이터(39)는 자중에 의해 하강한다. 이때, 인디케이터(39)는 약한 공기유동에 의해서도 쉽게 상승할 수 있도록 작은 무게, 예를들면, 3g 내지 8g의 무게를 가지는 경량 재료로 형성된 것이 바람직하다.

위치감지 센서(42)는 인디케이터(39)의 위치를 감지하기 위한 것으로, 유로배관(36)의 제1부분(37)의 하부에 설치될 수 있다. 본 실시예에서, 위치감지 센서(42)를 설치한 기판(47)은 위치감지 센서(42)가 유로배관(36)의 제1부분(37)의 하부와 마주하면서 제1부분(37)의 하부와 소정거리 이격되도록 센서고정 브라켓(46)에 나사로 고정 설치되었다. 하지만, 설계에 따라, 위치감지 센서(42)를 설치한 기판(47)은 센서고정 브라켓(46)을 통하지 않고 유로배관(36)의 제1부분(37)의 하단 내부에 바로 설치될 수도 있다. 이 경우, 유로배관(36)의 제1부분(37)은 투명재료로 형성되지 않고 다른 적당한 재료로 형성될 수 있다.

위치감지 센서(42)는 발광부와 수광부를 구비하는 적외선 센서인 것이 바람 직하다.

따라서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 인디케이터(39)가 상승위치에 있을 때, 위치감지 센서(42)는 발광부에서 방출된 광이 유로배관(36)의 제1부분(37)을 통과하여 수광부에 수광되어 ON신호를 발생하고, 도시하지 않은 제어부는 ON신호에 따라 청소장치(1)가 정상동작중임을 판단한다. 반대로, 도 6a에 도시한 바와 같이, 인디케이터(39)가 하강위치에 있을 때, 위치감지 센서(42)는 발광부에서 방출된 광이 유로배관(36)의 제1부분(37)을 통과한 후 인디케이터(37)에 의해 차단되어 수광부에 의해 수광되지 않으므로 OFF신호를 발생하고, 제어부는 OFF신호에 따라 청소장치(1)가 비정상동작중임을 판단하고, 도시하지 않은 스피커 및/또는 램프를 통해 사용자에게 경보를 한 후 청소장치(1)의 임펠러 모터(27)와 브러시 모터(12)를 정지시킨다.

집진유닛(45)은 제1 및 제2 오물수거통(40,50), 및 제1 및 제2필터(44,54)를 포함한다.

제1 및 제2 오물수거통(40,50)은 공기흡입유닛(20)의 좌우에서 바디(16)에 설치되며, 공기흡입유닛(20)의 하우징(21)으로부터 배출되는 오물을 수거한다. 이때, 제1 및 제2 오물수거통(40,50)은 공기흡입유닛(20)을 중심으로 대칭되게 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 오물수거통(40,50)은 공기흡입유닛(20)의 임펠러 모터(27)의 뒤쪽을 감싸도록 형성할 수 있다. 따라서, 공기흡입유닛(20)이 제1 및 제2 오물수거통(40,50)의 대략 중앙에 위치하게 된다. 제1 및 제2 오물수거통(40,50)은 흡입노즐(10)로부터 소정 거리 이격되며, 흡입노즐(10)의 상측에 위치 하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 오물수거통(40,50) 중의 어느 하나의 오물수거통의 하측에는 브러시 모터(12)가 설치된다. 본 실시예의 경우에는 제2오물수거통(50)의 하측에 브러시 모터(12)가 설치되어 있다.

제1 및 제2 오물수거통(40,50)은 각각 하우징(21)의 제1 및 제2출구(23,24)와 연통되는 제1 및 제2오물입구(41,51)를 구비한다. 하우징(21)의 제1출구(23)와 제1 오물수거통(40)의 제1오물입구(41)는 연결되어 있으며, 제1출구(23)와 제1오물입구(41) 사이에는 제1실링부재(43)가 설치되어 있다. 따라서, 하우징(21)의 제1출구(23)와 제1 오물수거통(40)의 제1오물입구(41)가 하우징(21)에서 배출되는 오물과 공기가 통과하는 제1배출유로를 형성한다. 또한, 하우징(21)의 제2출구(24)와 제2 오물수거통(50)의 제2오물입구(51)는 서로 연결되어 있으며, 제2출구(24)와 제2오물입구(51) 사이에는 제2실링부재(53)가 설치되어 있다. 따라서, 하우징(21)의 제2출구(24)와 제2 오물수거통(50)의 제2오물입구(51)가 하우징(21)에서 배출되는 오물과 공기가 통과하는 제2배출유로를 형성한다.

제1 및 제2 오물수거통(40,50)의 내부 공간에는 하우징(21)의 제1 및 제2출구(23,24)에서 배출된 오물이 자중에 의해 낙하하여 쌓이게 된다.

제1 및 제2필터(44,54)는 제1 및 제2 오물수거통(40,50)의 후면에 각각 설치된다. 따라서, 하우징(21)의 제1 및 제2출구(23,24)에서 오물과 함께 배출된 공기는 제1 및 제2필터(44,54)를 통해 외부로 배출된다. 따라서, 자중에 의해 제1 및 제2 오물수거통(40,50)에 낙하하지 않고 공기 속에 남아 있는 먼지와 같은 작은 오물은 제1 및 제2필터(44,54)에 의해 공기로부터 분리된다.

도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)는 브러시 모터(12)와 임펠러 모터(27)에 전원을 공급하는 전원부와 브러시 모터(12)와 임펠러 모터(27)를 제어하는 제어부를 더 포함한다. 전원부로는 청소장치(1)에 장착되는 배터리(미도시)를 사용하지만, 이에 한정되지 않으며, 청소장치(1)와 별도로 설치된 상용전원을 사용할 수 있다. 상용전원을 사용할 경우 청소장치(1)에는 상용전원에 연결할 수 있는 전원코드(미도시)가 설치된다. 제어부는 위에서 설명한 바와 같이 위치감지 센서(42)의 OFF신호에 따라 청소장치(1)가 비정상동작중임을 판단하고, 스피커 및/또는 램프를 통해 사용자에게 경보를 한 후 청소장치(1)의 임펠러 모터(27)와 브러시 모터(12)를 정지시키는 것을 제외하고는 종래 기술에 의한 진공청소기에 사용되는 제어부와 유사하므로 상세하게 설명하지 않는다.

이상에서, 본 발명에 따른 청소장치(1)는 흡입된 오물과 공기가 임펠러 모터(27)를 거치지 않고, 임펠러(30)가 설치된 하우징(21)을 통과하여 제1 및 제2 오물수거통(40,50)으로 배출되는 바이패스 타입 청소장치에 적용되는 것으로 설명 및 예시하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를들면, 도 8에 도시한 바와 같이, 청소장치(1')는 흡입노즐(10)을 통해 흡입된 오물과 공기가 유량감지 유닛(35)이 설치된 인입유로(60)를 경유하여 제1 및 제2 오물수거통(40,50)과 제1 및 제2필터(44,54)를 통과한 후 흡입모터(80)를 통과하여 외부로 배출되도록 구성함으로써, 일반 저유량 청소장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 청소장치(1)는 유량감지 유닛(35)이 위치감지 센서(42)와 위치감지 센서(42)의 신호에 따라 외부에 경보하는 스피커 및/또는 램프 를 별도로 구비하여, 위치감지 센서(42)로부터 발신된 신호에 따라 제어부가 청소장치(1)의 정상동작 여부를 판단하고, 비정상동작 상태일 경우 스피커 및/또는 램프를 통해 사용자에게 경보함과 동시에 청소장치(1)의 동작을 정지시키는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 인디케이터 이동공간부( 37a)가 형성된 유로배관(36)의 제1부분(37)이 외부에서 인디케이터 이동공간부( 37a)의 내부를 볼 수 있도록 투명재료로 형성되므로, 필요에 따라 청소장치(1)에 위치감지 센서(42)와 스피커 및/또는 램프를 별도로 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 청소장치(1)의 동작시 사용자가 외부에서 인디케이터(39)의 위치를 육안으로 인식하고, 인디케이터(39)의 위치에 따라 제1 및 제2필터(44, 54)의 청소 또는 교체시기 및/또는 제1 및 제2오물수거통(40, 50)의 비움시기를 판단할 수 있으며, 그 결과, 청소장치(1)의 제작비용이 절감될 수 있다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)의 작용에 대해 상세하게 설명한다.

브러시 모터(12)와 임펠러 모터(27)에 전원이 인가되면, 회전 브러시(11)와 임펠러(30)가 회전한다. 회전 브러시(11)가 회전하면, 피청소면과 접하고 있는 회전 브러시(11)의 브러시 털(11b)에 의해 피청소면의 오물이 분리되어 인입 유로(60) 쪽으로 상승하게 된다.

임펠러(30)가 회전하면, 회전 브러시(11)에 의해 피청소면에서 분리된 오물이 공기와 함께 인입유로(60)를 통해 하우징(21)의 입구(22)로 인입된다. 입구(22)를 통해 하우징(21)의 내부로 인입된 공기와 오물은 임펠러(30)의 회전에 의해 발 생하는 원심력에 의해 하우징(21)의 제1 및 제2출구(23,24)로 배출된다. 이때, 일부의 오물은 임펠러(30)의 복수의 날개(32)에 부딪혀 그 충격력에 의해 제1 및 제2출구(23,24)로 배출된다.

제1출구(23)로 배출된 오물과 공기는 제1오물입구(41)를 통해 제1오물수거통(40)으로 인입된다. 제1 오물수거통(40)의 내부로 인입된 오물은 자중에 의해 낙하하여 제1 오물수거통(40)의 바닥에 쌓이게 되고, 공기는 제1필터(44)를 통해 외부로 배출된다. 제2출구(24)로 배출된 오물과 공기는 제2오물입구(51)를 통해 제2 오물수거통(50)으로 인입된다. 제2 오물수거통(50)의 내부로 인입된 오물과 공기도 제1 오물수거통(40)에 인입된 오물과 공기와 동일하게 오물은 제2오물수거통(50)의 바닥에 쌓이게 되고, 공기는 제2필터(54)를 통해 외부로 배출된다.

이때, 만일 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)이 비워져 있거나 제1 및 제2 필터(44, 54)가 먼지로 막히지 않은 경우와 같이 청소장치(1)가 정상적으로 동작할 경우, 유량감지 유닛(35)의 인디케이터(39)는 고정브라켓(46)의 공기흡입구(46a)를 통해 인디케이터(39)의 무게에 대항하여 인디케이터 이동공간부(37a) 내부로 들어오려는 공기의 압력에 의해 도 6a에 도시한 위치에서 도 6b에 도시한 위치로 상승한다. 그 결과, 위치감지 센서(42)는 ON신호를 발생하고, 제어부는 ON신호에 따라 청소장치(1)가 정상동작중임을 판단한다. 반대로, 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)이 먼지로 가득차거나 제1 및 제2 필터(44, 45)가 먼지로 인해 막힌 경우와 같이 청소장치(1)가 비정상적으로 동작할 경우, 인디케이터(39)는 자중에 의해 도 6b 도시한 위치에서 도 6a에 도시한 위치로 하강하고, 위치감지 센서(42)는 OFF신호를 발생한다. 위치감지 센서(42)에서 발생된 OFF신호에 따라, 제어부는 청소장치(1)가 비정상동작중임을 판단하고, 스피커 및/또는 램프를 통해 사용자에게 경보를 한 후 청소장치(1)의 임펠러 모터(27)와 브러시 모터(12)를 정지시킨다. 스피커 및/또는 램프의 경보에 따라, 사용자는 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)과 제1 및 제2 필터(44, 54)를 점검하고, 필요에 따라 제1 및 제2 오물수거통(40, 50)을 비우거나 제1 및 제2 필터(44, 54)를 청소 또는 교체한다.

이와 같이 본 발명에 따른 청소장치(1)는 작은 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승하고 자중에 의해 하강할 수 있는 인디케이터를 구비한 유량감지 유닛(35)을 사용함으로써, 로봇청소기나 스틱형 청소기와 같이 저용량 흡입모터 또는 임펠러를 사용하는 저유량 진공청소기에 적용하더라도, 종래의 유량 감지장치들과 같이 정상적으로 동작되지 않거나 공기유로를 차단하여 청소장치의 오물흡입 효율을 저하시키는 문제를 발생하지 않는다.

도 9 및 도 10는 각각 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)를 사용한 스틱형 청소기(100)와 로봇청소기(200)의 일 예를 나타내는 측면도이다.

도 9을 참조하면, 스틱형 청소기(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)가 설치되는 청소기 본체(101)와 청소기 본체(101)를 조작하기 위한 스틱 핸들(103)을 포함한다. 청소기 본체(101)의 양측에는 청소기 본체(101)가 원활하게 이동할 수 있도록 한 쌍의 바퀴(105)가 설치된다. 따라서, 사용자는 스틱 핸들(103)을 잡고 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)를 이동시켜 청소를 할 수 있다.

도 10를 참조하면, 로봇청소기(200)는 로봇 본체(201)에 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)가 설치되어 있다. 로봇 본체(201)에는 로봇청소기(200)를 이동시키는 구동부(미도시)와, 로봇청소기(200)가 스스로 자기의 위치를 인식하며 청소를 수행할 수 있도록 제어하는 로봇 제어부(미도시), 및 배터리(미도시)가 설치되어 있다. 배터리는 청소장치(1), 구동부, 로봇 제어부에 전기를 공급한다. 따라서, 로봇청소기(200)는 스스로 이동하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 청소장치(1)를 이용하여 청소를 수행할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량감지 유닛을 구비한 청소장치를 나타낸 사시도;

도 2는 도 1의 청소장치의 저면도;

도 3은 도 1의 청소장치를 선 3-3에서 절단하여 나타낸 단면도;

도 4는 도 1의 청소장치를 선 4-4에서 절단하여 나타낸 단면 사시도;

도 5는 도 1의 청소장치의 유량감지 유닛을 나타내는 단면도;

도 6a 및 도 6b는 도 5의 유량감지 유닛의 동작을 나타내는 단면도;

도 7은 도 1의 청소장치의 유량감지 유닛의 변형예를 나타내는 단면도;

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유량감지 유닛을 구비한 청소장치를 개략적으로 나타내는 블록도;

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량감지 유닛을 구비한 청소장치를 사용하는 스틱형 청소기를 나타낸 측면도; 및

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량감지 유닛을 구비한 청소장치를 사용하는 로봇청소기를 나타낸 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 1'; 청소장치 10; 흡입노즐

20; 공기흡입유닛 21; 하우징

30; 임펠러 35; 유량감지 유닛

36; 유로배관 39: 인디케이터

40, 50; 오물수거통 42; 위치감지 센서

44, 54; 필터 60; 인입유로

80: 흡입모터 100; 스틱형 청소기

101; 청소기 본체 103; 스틱 핸들

200; 로봇청소기 201; 로봇 본체

Claims (15)

1. 청소장치의 공기유로를 외부와 연통시키는 유로배관; 및

   상기 공기유로 내의 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승되고 자중에 의해 하강하도록 상기 유로배관 내에 설치된 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유로배관은,

   대기압에 연통된 제1부분; 및

   상기 공기유로와 연통된 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 유로배관은 역 U자형 관과 ㄱ자형 관 중에서 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 인디케이터는 상기 유로배관의 상기 제1부분의 내부에 형성된 인디케이터 이동공간부 내에 상하로 이동할 수 있게 배치된 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 인디케이터는 3g 내지 8g의 무게를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 인디케이터 이동공간부가 형성된 상기 유로배관의 상기 제1부분은 투명재료로 형성된 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 인디케이터의 위치를 감지하는 위치감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 위치감지 센서는 상기 유로배관의 상기 제1부분의 하부에 배치된 적외선 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치의 유량감지 유닛.
9. 흡입노즐;

   상기 흡입노즐을 통해 흡입된 공기가 유동하는 공기유로;

   상기 공기유로에 배치되고 상기 흡입노즐을 통해 흡입된 공기로부터 먼지를 분리하는 집진유닛; 및

   상기 공기유로에 배치되고, 상기 집진유닛의 청소시기를 알려주는 상기 제 1 항 내지 제 8 항 중에서 어느 한 항에 기재된 유량감지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
10. 흡입노즐;

    상기 흡입노즐을 통해 흡입된 공기가 유동하는 공기유로;

    상기 공기유로에 배치되고 상기 흡입노즐을 통해 흡입된 공기로부터 먼지를 분리하는 집진유닛; 및

    상기 공기유로에 배치되고, 상기 집진유닛의 청소시기를 알려주는 유량감지 유닛을 포함하며,

    상기 유량감지 유닛은, 상기 공기유로를 외부와 연통시키는 유로배관; 및

    상기 공기유로 내의 공기유동에 의해 발생하는 공기의 유량 또는 압력 변화에 의해 상승되고 자중에 의해 하강하도록 상기 유로배관 내에 설치된 인디케이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    한 개의 인입유로를 통해 상기 흡입노즐과 연통되고, 상기 인입유로의 공기이동방향 하류에 배치된 임펠러를 구비하는 공기흡입유닛을 더 포함하며,

    상기 집진유닛은 상기 공기흡입유닛에 형성된 적어도 한 개의 출구에 연통되는 적어도 한 개의 오물수거통, 및 상기 오물수거통에 부착된 적어도 한 개의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 유로배관은 상기 인입유로에 설치된 것을 특징으로 하는 청소장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 집진유닛의 공기이동방향 하류에 배치되고, 공기를 흡입하는 배출하는 흡입력을 발생하는 흡입모터를 구비하는 공기흡입유닛을 더 포함하며,

    상기 집진유닛은 한 개의 인입유로를 통해 상기 흡입노즐과 연통되고, 적어도 한 개의 오물수거통과 상기 오물수거통에 부착된 적어도 한 개의 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 유로배관은 인입유로에 설치된 것을 특징으로 하는 청소장치.
15. 제 10 항에 있어서, 상기 청소장치는 로봇청소기와 스틱형 청소기 중에서 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소장치.

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