KR101492631B1 - 진공 청소기 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 진공 청소기에 관한 것이다.
실시예의 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터가 구비되는 본체; 상기 본체 내부로 흡입된 공기를 필터링하는 필터가 구비되는 필터 유닛; 상기 본체에 구비되어 상기 필터 유닛이 선택적으로 수용되는 하우징; 상기 하우징에 형성되어 상기 하우징의 외부 공기가 유입되도록 하기 위한 공기 유입부; 상기 공기 유입부를 통하여 상기 하우징으로 유입된 공기가 상기 하우징에서 배출되도록 하는 배출 유로; 및 상기 공기 유입부로 공기가 선택적으로 유입되도록 하는 개폐 장치가 포함되며, 상기 공기 유입부를 통하여 유입된 공기는 상기 필터를 통과한 후에 상기 배출 유로로 배출되는 것을 특징으로 한다.
청소기

Description

진공 청소기{Vacuum cleaner}
본 실시예는 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 진공 청소기는, 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 본체 내부에서 먼지를 필터링하는 장치이다.
이러한 진공 청소기는, 흡입 모터가 구비되는 본체와, 상기 본체로 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키고, 분리된 먼지가 저장되도록 하는 먼지 분리 장치와, 상기 먼지 분리 장치에서 배출된 공기를 필터링하기 위한 정화 장치가 포함된다.
그리고, 상기 정화 장치를 통과한 공기는 상기 흡입 모터를 지나 상기 본체의 외부로 배출된다.
본 실시예의 목적은 본체 내부로 흡입된 공기를 필터링하는 정화 장치의 자동 청소가 가능한 진공 청소기를 제안하는 것에 있다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터가 구비되는 본체; 상기 본체로 흡입된 공기 중에서 먼지를 분리시키기 위한 먼지 분리부; 상기 먼지 분리부에서 배출된 공기를 필터링하는 필터가 구비되는 필터 유닛; 상기 본체에 구비되어 상기 필터 유닛이 선택적으로 수용되는 하우징; 상기 하우징의 일면에 형성되어 상기 먼지 분리부에서 배출된 공기가 유입되도록 하기 위한 유입구; 상기 하우징의 타면에 형성되어, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 흡입 모터 측으로 배출되도록 하는 배출구; 상기 하우징의 타면에 형성되어, 상기 하우징 외부 공기가 상기 하우징으로 유입되도록 하기 위한 공기 유입부; 상기 공기 유입부를 통하여 상기 하우징으로 유입된 공기가 상기 하우징에서 배출되도록 하는 배출 유로; 및 상기 공기 유입부로 공기가 선택적으로 유입되도록 하는 개폐 장치를 포함하고, 상기 공기 유입부를 통하여 유입된 공기는 상기 필터를 통과한 후에 상기 배출 유로로 배출된다.
제안되는 실시예에 의하면, 필터 유닛에 쌓인 먼지가 흡입 모터의 흡입력에 의해서 자동으로 제거되므로, 사용자가 필터 유닛을 청소기 본체에서 분리시켜 필터를 직접 청소하여야 하는 번거로움이 제거된다.
또한, 상기 필터 유닛의 회전에 의해서 복수 개의 필터 중 깨끗한 필터가 상기 흡입 모터의 상류 측에 위치하므로, 흡입 모터 측으로 깨끗한 공기가 유입되어 상기 흡입 모터로 미세 먼지가 유입되는 것이 최소화되고, 외부로 깨끗한 공기가 배출될 수 있게 된다.
또한, 필터 유닛에서 제거된 먼지가 집진 용기에 저장되므로, 사용자가 먼지를 용이하게 비울 수 있는 장점이 있다.
또한, 외부 하우징 외측의 공기가 상기 하우징으로 유입되어 필터를 통과하므로, 필터의 청소가 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 청소기 본체의 내부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 제 1 실시예에 따른 청소기 본체의 내부 구성을 보여주는 단면 사시도이다. 도 1에는 청소기 본체의 외형을 이루는 케이스가 제거된 상태가 도시된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 진공 청소기에는, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터 어셈블리(30)가 구비되는 본체가 포함된다. 본 실시예에서는 본체의 내부 구성에 주된 관심이 있으므로, 본체의 외형 및 다른 구성에 대해서 자세한 도시 및 설명을 생략하기로 한다.
상기 본체에는, 공기 중의 먼지를 분리시키고, 분리된 먼지가 저장되도록 하는 먼지 분리 장치(10)가 분리 가능하게 장착된다. 그리고, 상기 본체의 내부에는 상기 먼지 분리 장치(10)로 먼지가 포함된 공기가 이동되도록 안내하는 안내관(60)과, 상기 먼지 분리 장치(10)에서 배출된 공기를 필터링하기 위한 정화 장치(20)가 구비된다.
상기 정화 장치(20)는 공기의 유동을 기준으로 상기 먼지 분리 장치(10)와 상기 흡입 모터 어셈블리(30) 사이에 위치된다. 따라서, 먼지가 포함된 공기는, 상기 안내관(60), 상기 먼지 분리 장치(10), 상기 정화 장치(20)를 지나 상기 흡입 모터 어셈블리(30)로 유동된다.
본 실시예의 설명에서, "먼지"는 사전적 의미 외에 기타 다른 이물질을 포함하는 것임을 밝혀둔다.
먼저, 상기 먼지 분리 장치(10)에 대해서 간략하게 설명하기로 한다.
상기 먼지 분리 장치(10)는, 싸이클론 방식에 의해서 공기 중의 먼지를 분리시키는 먼지 분리부(110)와, 상기 먼지 분리부(110)에서 분리된 먼지가 저장되도록 하는 집진 용기(120)와, 상기 먼지 분리부(110)를 커버하는 커버 부재(130)가 포함된다.
상기 집진 용기(120)의 내부에는 상기 안내관(60)의 공기가 상기 먼지 분리부(110)로 이동되도록 하는 흡입관(122)이 구비된다. 상기 흡입관(122)은 상기 집진 용기(120)와 일체로 형성되거나 상기 집진 용기(120)에 결합될 수 있으며, 상하 방향으로 연장된다.
상기 먼지 분리부(110)는 상기 집진 용기(120)의 상측에 분리 가능하게 결합되며, 상기 먼지 분리부(110)에는, 상기 집진 용기(120)에 결합된 상태에서, 상기 흡입관(122)과 연통되는 흡입구(112)가 형성된다.
또한, 상기 먼지 분리부(110)에는 공기에서 분리된 먼지가 배출되는 먼지 배출부(115)와, 공기가 배출되는 공기 배출구(114)가 포함된다. 그리고, 상기 먼지 분리부(110) 내부에는 상기 공기 배출구(114)로 배출되는 공기를 필터링하는 필터 부재(116)가 결합된다.
한편, 상기 정화 장치(20)에는, 외부 하우징(210)과, 상기 외부 하우징(210)에 수용되어 상기 먼지 분리 장치(10)에서 배출된 공기를 필터링하는 필터 유닛(240)과, 상기 필터 유닛(240)에서 제거된 먼지가 유동하는 배출 덕트(215)가 포함된다.
상기 배출 덕트(215)는 상기 안내관(60)과 선택적으로 연통된다. 즉, 상기 필터 유닛(240)에서 제거된 먼지는 상기 배출 덕트(215)를 지나 상기 안내관(60)으로 유동된 후에 상기 먼지 분리 장치(10)로 유동하게 된다.
그리고, 상기 배출 덕트(215)는 개폐 장치(50)에 의해서 개폐된다. 다른 측면에서는 상기 배출 덕트(215)는 상기 개폐 장치(50)에 의해서 상기 안내관(60)과 선택적으로 연통된다. 상기 개폐 장치(50)는 상기 안내관(60)에 구비되는 개폐 부재(510)가 포함된다. 상기 개폐 부재(510)는 상기 안내관(60)에 회전 가능하게 결합되며, 후술할 개폐 모터에 의해서 회전된다.
한편, 상기 필터 유닛(240)은 회전 장치(40)에 의해서 상기 외부 하우징(210) 내에서 선택적으로 회전된다.
상기 회전 장치(40)에는, 회전 모터(410)와, 상기 회전 모터(410)의 축에 결합되는 기어(420)가 포함된다. 상기 기어(420)의 일 부분은 상기 외부 하우징(210)의 외측에서 상기 외부 하우징(210) 내부로 삽입되어 상기 필터 유닛(240)과 연결된다.
상기 흡입 모터 어셈블리(30)는, 도시되지 않은 흡입 모터와, 상기 흡입 모 터가 수용되는 모터 하우징(310)이 포함된다. 상기 모터 하우징(310)에는 상기 정화 장치(20)에서 배출된 공기가 유입되는 유입구(312)가 형성된다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 개폐 장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 개폐 장치(50)에는, 상기 배출 덕트(215)와 상기 안내관(60)을 선택적으로 연통시키는 개폐 부재(510)와, 상기 개폐 부재(510)를 작동시키기 위한 개폐 모터(520)와, 상기 개폐 부재(510)의 회전 위치를 감지하기 위한 감지부(530)가 포함된다.
한편, 상기 안내관(60)에는 상기 배출 덕트(215)에서 배출된 먼지가 유입되는 유입구(610)가 형성된다.
상기 개폐 부재(510)의 회전축(512)은 상기 유입구(610)에 설치된다. 그리고, 상기 감지부(530)를 선택적으로 가압하는 가압부(514)가 상기 유입구(610)의 외측에서 상기 회전축(512)에 결합된다. 그리고, 상기 가압부(514)에 상기 개폐 모터(520)가 결합된다. 상기 감지부(530)는 일 례로 마이크로 스위치가 적용될 수 있다.
따라서, 상기 가압부(514)는 상기 개폐 부재(510)와 함께 회전되고, 상기 개폐 부재(510)가 상기 배출 덕트(215)를 폐쇄시킨 상태에서 상기 가압부(514)는 상기 감지부(530)를 가압하게 된다. 그러면, 상기 감지부(530)에서 후술할 제어부로 상기 개폐 모터(520)의 정지 신호가 전송되어 상기 제어부에 의해서 상기 개폐 모터(520)의 작동이 정지된다.
상기 개폐 모터는 양방향 회전이 가능한 모터이며, 일 례로 싱크로노스 모 터(synchronous motor)가 사용될 수 있다.
상기 싱크로노스 모터는, 모터 자체에 의해서 정역회전이 가능하도록 구성되며, 상기 모터의 일 방향 회전시 상기 모터에 가해지는 힘이 설정값 이상이 되면, 상기 모터의 회전이 타 방향으로 변환된다.
이 때, 상기 모터에 가해지는 힘은 상기 개폐 부재(510)가 상기 배출 덕트(510)를 개방시키는 과정에서, 상기 안내관(60)의 내주면과 간섭됨에 따라 발생되는 저항력(토크 : torque)으로써, 상기 저항력이 설정된 값에 도달되면, 상기 모터의 회전이 방향이 변화되도록 구성된다. 그리고, 상기 모터에 저항력이 가해지되면, 상기 모터로 인가되는 전류가 순간적으로 커지므로 상기 제어부는 상기 모터의 전류가 순간적으로 커지는 때에 상기 모터의 작동을 정지시키게 된다.
본 실시예에서는 상기 감지부(530)의 작동 및 상기 개폐 모터(520)에 가해지는 저항력에 의해서 상기 개폐 모터(520)의 작동이 조절되도록 구성되나, 이와 달리 상기 개폐 모터(520)의 회전수가 미리 설정되어, 설정된 회전수 만큼만 상기 개폐 모터가 회전되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 정화 장치에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 제 1 실시예에 따른 정화 장치의 사시도이고, 도 5는 제 1 실시예에 따른 정화 장치의 단면 사시도이며, 도 6은 제 1 실시예에 따른 필터 유닛의 분해 사시도이다. 도 6에서는 필터가 제거된 상태가 도시된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 정화 장치(20)에는, 필터 유닛(240)과, 상기 필터 유닛(240)을 보호하는 내부 하우징(230)과, 상기 내부 하우징(230)이 수용 되는 외부 하우징(210)과, 상기 외부 하우징(210)의 상측에 회전 가능하게 결합되어 상기 외부 하우징(210)을 선택적으로 개폐시키는 커버(250)가 포함된다.
상세히, 상기 외부 하우징(210)에는 상기 먼지 분리 장치(10)에서 배출된 공기가 유입되는 유입구(211)와, 상기 필터 유닛(240)을 통과한 공기가 배출되기 위한 배출구(212)가 형성된다.
그리고, 상기 외부 하우징(210)의 내면에는 상기 내부 하우징(230)이 내부에 수용된 상태에서 상기 외부 하우징(210)의 내부 공간을 상하로 구획하는 구획리브(213)가 수평 방향으로 형성된다. 그리고, 상기 구획리브(213)를 기준으로 상기 외부 하우징(210)의 외부 하측에는 배출 덕트(215)가 형성된다. 상기 배출 덕트(215)의 내부에는 먼지가 유동하는 배출 유로(216)가 형성된다.
상기 필터 유닛(240)은 상기 내부 하우징(230)에 수용된 상태에서 상기 회전 장치(40)에 의해서 상기 내부 하우징(230)에 대해서 회전된다.
상기 필터 유닛(240)에는, 필터 하우징(241)과, 상기 필터 하우징(241)에 안착되는 필터가 포함된다. 상기 필터 하우징(241)의 일면에는 상기 필터 하우징(241)의 일측 공간을 구획하는 제 1 구획부(245)가 형성되고, 타면에는 상기 필터 하우징(241)의 타측 공간을 구획하는 제 2 구획부(245a)가 형성된다. 상기 각 구획부(245, 245a)는 동일 수평면 상에 형성된다. 그리고, 상기 제 2 구획부(245a)는 상기 필터 유닛(240)이 상기 외부 하우징(210)에 수용된 상태에서 상기 외부 하우징(210)의 내부 공간을 구획한다.
그리고, 상기 필터 하우징(241)에는 공기가 통과되기 위한 다수의 홀(243)이 형성된다.
그리고, 상기 필터에는 상기 제 1 구획부(245)의 일측에서 상기 필터 하우징(241)의 일면에 안착되는 제 1 필터(246)와, 상기 제 1 구획부(245)의 타측에서 상기 필터 하우징(241)의 일면에 안착되는 제 2 필터(247)가 포함된다. 그리고, 상기 제 1 필터(246)와 상기 제 2 필터(247)는 공기의 유동 방향을 기준으로 병렬로 배치된다.
상기 필터 하우징(241)의 둘레에는 상기 기어(420)와 맞물리기 위한 다수의 기어 이(242)가 형성된다. 또한, 상기 필터 하우징(241)의 둘레에는 한 쌍의 자성 부재(244)가 구비된다.
상기 한 쌍의 자성 부재(244)는, 상기 필터 하우징(241)의 회전 중심을 기준으로 180도 간격으로 배치된다. 그리고, 상기 한 쌍의 자성 부재(244)를 연결하는 가상선은 상기 각 구획부(245, 245a)와 동일 수평면 상에 위치한다.
상기 외부 하우징(210)에는 상기 필터 하우징(241)의 회전 위치를 감지하기 위한 회전 감지부(260)가 구비된다. 상기 회전 감지부(260)에는 상기 필터 하우징(241)의 회전 과정에서, 상기 한 쌍의 자성 부재(244) 중 어느 한 자성 부재의 자기(磁氣)를 감지하기 위한 홀 센서(hall sensor: 262)가 포함된다. 상기 홀 센서(262)는 상기 구획 리브(213)와 동일 수평면 상에 위치한다.
상기 홀 센서(262)에서 어느 한 자성 부재(244)의 자기가 감지되면, 상기 회전 감지부(260)에서 상기 제어부로 상기 회전 모터(410)의 정지신호를 송신하고, 이에 따라 상기 필터 하우징(241)의 회전은 정지하게 된다. 이 때, 상기 한 쌍의 자성 부재(244)는 180도 간격으로 배치되므로, 상기 필터 하우징(241)은 한 번의 회전시, 180도 회전하게 된다.
상기 내부 하우징(230)에는, 상기 필터 유닛(240)이 안착되는 제 1 하우징(231)과, 상기 필터 유닛(240)이 상기 제 1 하우징(231)에 안착된 상태에서 상기 제 1 하우징(231)에 결합되는 제 2 하우징(237)이 포함된다.
상기 제 2 하우징(237)은 링 형상으로 형성되며, 공기가 유동하기 위한 제 1 개구부(238)가 포함된다. 그리고, 상기 제 2 하우징(237)이 상기 제 1 하우징(231)에 결합된 상태에서 상기 필터 유닛(240)의 기어 이(242)는 상기 제 1 개구부(238)를 관통하여 상기 내부 하우징(230)의 외측으로 돌출된다.
상기 제 1 하우징(231)에는 상기 필터 유닛(240)을 통과한 공기가 유동하기 위한 제 2 개구부(232)가 형성된다.
그리고, 상기 제 1 하우징(231)에는 상기 필터 유닛(240)의 회전 중심을 제공하고, 상기 필터 유닛(240)의 회전을 가이드하는 회전축(233)이 형성된다. 상기 회전축(233)은 상기 필터 하우징(241)의 제 1 구획부(245)에 결합된다.
상기 내부 하우징(230)에 상기 필터 유닛(240)이 수용된 상태에서 상기 내부 하우징(230)은 상기 외부 하우징(210)에 선택적으로 수용된다.
그리고, 상기 내부 하우징(230)이 상기 외부 하우징(210)에 수용되면, 상기 내부 하우징(230)의 외측으로 돌출된 상기 필터 유닛(240)의 기어 이(242)가 상기 기어(420)와 맞물리게 된다.
그리고, 상기 제 1 하우징(231)에는 사용자가 용이하게 잡을 수 있도록 하는 핸들(234)이 형성된다.
이 때, 상기 내부 하우징(230)이 상기 외부 하우징(210)에 수용된 상태에서 상기 내부 하우징(230)의 요동이 방지되도록 하기 위하여 상기 외부 하우징(210)에는 제 1 가이드부(217)가 형성되고, 상기 제 1 하우징(231)에는 상기 제 1 가이드부(217)에 삽입되기 위한 제 2 가이드부(236)가 형성된다.
그리고, 상기 제 1 하우징(231) 및 제 2 하우징(237)에는 상기 필터 유닛(240)이 회전되는 과정에서 상기 홀 센서(262)와 어느 한 자성 부재(244)가 정렬될 때, 상기 홀 센서(262)에서 상기 자성 부재(244)의 자기를 용이하게 감지할 수 있도록 홀(235, 239)이 각각 형성된다.
한편, 도 5에는 상기 외부 하우징(210)의 구획리브(213) 및 상기 필터 하우징(241)의 각 구획부(245, 245a)가 서로 동일선 상에 위치하는 것이 도시된다.
이러한 상태에서는 상기 외부 하우징(210)의 내부 공간은 상기 구획리브(213)와 상기 각 구획부(245, 245a)를 기준으로 상하 구획된다. 그리고, 상측 공간(214a: "제 1 공간"이라고 이름할 수도 있음)에는 일 례로 제 1 필터(246)가 위치되고, 하측 공간(214b: "제 2 공간"이라고 이름할 수도 있음)에는 일 례로 제 2 필터(247)가 위치하게 된다. 그러면, 상기 먼지 분리 장치(10)에서 배출된 공기는 상기 외부 하우징(210)의 유입구(211)를 통하여 상기 상측 공간(214a)으로 유입되어 상기 제 1 필터(246) 만을 통과하게 된다. 즉, 상기 필터 전체를 기준으로 할 때에는 상기 정화 장치(20)로 유입된 공기는 상기 필터의 일 부분을 통과하게 된다.
이 때, 상기 배출 덕트(215)와 상기 안내관(60)이 연통되지 않는 한, 상기 상기 하측 공간(214b)에는 흡입 모터의 흡입력이 거의 작용하지 않기 때문에, 상기 하측 공간(214b)에서는 공기 유동이 실질적으로 발생하지 않게 된다.
여기서, 상기 상측 공간(214a)은 상기 외부 하우징(210)의 유입구(211)와 배출구(212)를 연결하는 역할을 하므로, 상기 상측 공간(214a)을 연결 유로로 이름할 수 있다.
도 7은 제 1 실시예에 따른 진공 청소기의 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 상기 진공 청소기는, 상기 진공 청소기의 작동 모드를 선택하기 위한 모드 선택부(70)와, 상기 모드 선택부(70)에서 입력된 신호에 따라 상기 흡입 모터(320), 상기 회전 모터(410) 및 상기 개폐 모터(520)의 작동을 제어하는 제어부(80)와, 상기 필터 유닛(240)의 회전 위치를 감지하기 위한 회전 감지부(260)가 포함된다.
상세히, 상기 작동 모드는, 일반 청소 모드와 필터 청소 모드가 포함된다. 일반 청소 모드는 바닥면 또는 실내 공간의 청소를 하기 위한 모드로서, 이러한 일반 청소 모드에서는 상기 개폐 부재(510)에 의해서 상기 배출 덕트(215)가 폐쇄된 상태가 된다.
상기 필터 청소 모드는 상기 필터에 쌓인 먼지를 제거하기 위한 모드로서, 이러한 필터 청소 모드 하에서는 상기 개폐 부재(510)에 의해서 상기 배출 덕트(215)가 개방된다.
그리고, 일반 청소 모드 및 필터 청소 모드 하에서는 상기 흡입 모터(320)가 작동된다.
이하에서는 본 실시예에 따른 진공 청소기의 작용에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 일반 청소 모드 하에서 진공 청소기에서의 공기 유동을 보여주는 도면이고, 도 9는 필터 청소 모드 하에서 진공 청소기에서의 공기 유동을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9에서 실선은 공기를 나타내고, 점선은 먼지를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 일반 청소 모드가 선택되면, 상기 흡입 모터(320)가 온되어 흡입력이 발생된다.
상기 흡입력에 의해서 먼지가 포함된 공기가 상기 안내관(60)으로 흡입된다. 상기 안내관(60)으로 흡입된 먼지가 포함된 공기는 상기 흡입관(122) 및 상기 흡입구(112)를 통하여 상기 먼지 분리부(110) 내부로 흡입된다.
이 때, 상술한 바와 같이 상기 일반 청소 모드에서는 상기 배출 덕트(115)가 폐쇄된 상태가 유지된다.
상기 먼지 분리부(110) 내부로 흡입된 공기는 상기 먼지 분리부(110) 내주면을 따라 나선 유동하는 과정에서 먼지와 분리된다. 그리고, 분리된 먼지는 상기 먼지 배출부(115)를 통하여 상기 집진 용기(120)로 이동된다. 반면, 공기는 상기 필터 부재(116)를 통과한 후에 상기 공기 배출구(114)를 통하여 상기 먼지 분리부(110)의 외부로 배출된다.
상기 먼지 분리부(110)의 외부로 배출된 공기는 상기 정화 장치(20)의 유입 구(211)를 통하여 상기 정화 장치(20) 내부로 유입된다.
상기 정화 장치(20)로 유입된 공기는 상기 외부 하우징(210)의 상측 공간(214a)에 위치된 제 1 필터(246)를 통과하게 된다. 상기 제 1 필터(246)를 통과한 공기는 상기 외부 하우징(210)의 배출구(212)를 통하여 상기 정화 장치(210)의 외부로 배출된다. 상기 정화 장치(20)의 외부로 배출된 공기는 상기 모터 하우징(310)의 유입구(312)를 통하여 상기 모터 하우징(310) 내부로 유입되고, 상기 흡입 모터(320)를 지난 후에 상기 청소기 본체의 외부로 배출된다.
한편, 도 9를 참조하여 필터 청소 모드에 대해서 설명한다.
우선, 필터 청소 모드가 선택되는 경우는, 일반 청소 모드 중에 필터 청소 모드가 선택되는 제 1 경우와, 일반 청소 모드가 완료되어 흡입 모터(320)가 정지된 상태(정지 모드)에서 필터 청소 모드가 선택되는 제 2 경우와, 사용자가 일반 청소 모드를 선택하기 전에 필터 청소 모드가 선택되는 제 3 경우로 구분될 수 있다.
제 1 경우에는 흡입 모터(320)가 작동하고 있는 상태이므로, 우선 흡입 모터(320)가 정지되고, 상기 필터 유닛(240)의 회전 및 상기 배출 덕트(215)의 개방이 완료된 후에 상기 흡입 모터(320)가 재작동하게 된다. 이와 달리 제 1 경우에 상기 흡입 모터(320)가 작동하고 있는 상태에서 상기 필터 유닛(240)이 회전되고 배출 덕트(215)가 개방되도록 할 수 있다.
반면, 제 2 경우 및 제 3 경우에는, 상기 흡입 모터(320)가 정지된 상태이므로, 상기 필터 유닛(240)의 회전 및 배출 덕트(215)의 개방이 완료된 후에 상기 흡 입 모터(320)가 작동되어 필터 청소가 수행된다.
이와 달리 제 2 경우 및 제 3 경우에 상기 흡입 모터(240)의 작동과 동시에 상기 필터 유닛(240)이 회전되고, 상기 배출 덕트(215)가 개방될 수도 있다.
이하에서는 일 례로 흡입 모터(320)가 정지된 상태에서 필터 청소 모드가 선택된 경우를 설명하기로 한다.
상기 모드 선택부(70)에 의해서 상기 필터 청소 모드가 선택되면, 상기 회전 장치(40)에 의해서 상기 필터 유닛(240)이 일 방향으로 회전된다. 이와 동시에 상기 개폐 부재(510)의 회전에 의해서 상기 배출 덕트(215)가 개방된다. 상기 배출 덕트(215)가 개방되면, 상기 배출 덕트(215)와 상기 안내관(60)이 연통된다.
그리고, 상기 필터 유닛(240)이 일 방향으로 회전되는 중에 상기 회전 감지부(260)에서 상기 자성 부재(244)의 자기가 감지되면, 상기 회전 감지부(260)에서 상기 제어부(80)로 정지 신호를 송신한다. 그러면, 상기 제어부(80)에 의해서 상기 회전 모터(410)의 작동이 정지된다. 여기서, 상기 회전 감지부(260)에서 상기 자성 부재(244)의 자기가 감지되는 상태는, 상기 필터 유닛(240)이 180도 회전된 상태임은 상술한 바와 같다.
상기 필터 유닛(240)이 180도 회전되면 상기 외부 하우징(210)의 상측 공간(214a)에 상기 제 2 필터(247)가 위치하게 되고, 상기 외부 하우징(210)의 하측 공간(214b)에 상기 제 1 필터(246)가 위치하게 된다. 여기서, 상기 하측 공간(214b)에는 청소가 요구되는 필터(제 1 필터)가 위치되는 공간이므로, 상기 하측 공간을 청소 공간이라 이름할 수 있을 것이다.
상기 필터 유닛(240)의 회전 및 상기 배출 덕트(215)의 개방이 완료된 후에는 상기 흡입 모터(320)가 작동되어 흡입력이 발생된다. 그러면, 상기 외부 하우징의 하측 공간(214b)이 상기 배출 덕트(215)에 의해서 상기 안내관(60)과 연통되므로, 상기 흡입 모터(320)의 흡입력이 상기 외부 하우징(210)의 하측 공간(214b)에 작용하게 된다.
그러면, 상기 흡입력에 의해서 상기 제 1 필터(246)에 쌓인 먼지가 상기 제 1 필터(246)로부터 분리된다. 그리고, 분리된 먼지는 상기 하측 공간(214b)의 공기와 함께 상기 배출 덕트(215)를 지나 상기 안내관(60)으로 유입된다.
그리고, 상기 안내관(60)으로 유입된 먼지는 상기 먼지 분리 장치(10), 상기 제 2 필터(247)를 통과한 후에 상기 모터 하우징(310)으로 유입된다.
이 때, 상기 개폐 부재(510)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 안내관(60)의 유로를 차단하므로, 청소기 본체 외부의 공기가 상기 안내관(60)으로 유입되지 않게 된다.
그리고, 상기 필터 청소 모드 중에 상기 제어부(80)에서는 상기 제 1 필터(246)의 청소가 완료되었는지 여부가 판단된다. 일 례로, 상기 흡입 모터(320)의 동작 시간이 기준 시간(T1)에 도달한 경우에 필터 청소 모드가 완료되었다고 판단될 수 있다.
필터 청소 모드가 완료되었다고 판단되면, 상기 흡입 모터(320)의 작동이 정지된다. 그리고, 상기 개폐 모터(520)에 의해서 상기 개폐 부재(510)가 회전되어 상기 배출 덕트(215)가 폐쇄된다. 그리고, 상기 개폐 모터(520)가 회전되는 과정에 서 상기 가압부(514)가 상기 마이크로 스위치(530)를 가압하면, 상기 제어부(80)에 의해서 상기 개폐 모터(520)의 작동이 정지된다.
이와 같은 본 실시예에 의하면, 필터 유닛(240)에 쌓인 먼지가 흡입 모터(320)의 흡입력에 의해서 자동으로 제거되므로, 사용자가 필터 유닛(240)을 청소기 본체에서 분리시켜 필터를 직접 청소하여야 하는 번거로움이 제거된다.
도 10은 제 2 실시예에 따른 정화 장치의 배면 사시도이다.
본 실시예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시예와 동일하고, 다만, 외부 하우징 및 필터 하우징의 구조에 있어서 차이가 있는 것으로 특징으로 한다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 10에서는 필터 청소 모드가 선택되었으나, 아직 필터 유닛이 회전되지 않은 상태가 도시된다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 외부 하우징(210)에는 상기 외부 하우징(210) 내부로 본체 내부의 공기가 유입되도록 하는 공기 유입부(218)가 형성된다. 그리고, 상기 공기 유입부(218)는 상기 배출구(212)가 형성되는 상기 외부 하우징(210)의 면(210a)에 형성된다.
그리고, 상기 공기 유입부(218)는 개폐 장치(90)에 의해서 선택적으로 개폐된다. 상기 개폐 장치(90)에는, 상기 공기 유입부(218)에 회전 가능하게 설치되는 개폐 부재(910)와, 상기 개폐 부재(910)의 회전축(912)에 결합되는 개폐 모터(920)가 포함된다.
상기 개폐 모터(920)는 상기 필터 청소 모드 하에서 작동되어 상기 개폐 부 재(910)가 상기 공기 유입부(218)를 개방시키도록 한다.
따라서, 상기 필터 청소 모드 하에서 흡입 모터(320)가 작동하면, 상기 본체 내부의 공기가 상기 공기 유입부(218)를 통하여 상기 외부 하우징(210)의 하측 공간(214b)으로 유입된다. 상기 하측 공간(214b)로 유입된 공기는 청소가 요구되는 필터(도 9에서는 제 1 필터)를 통과하면서 상기 필터에 끼인 먼지가 상기 필터에서 용이하게 분리되도록 한다. 그리고, 상기 필터를 통과한 공기는 상기 배출 유로(216)로 배출된다. 이하에서는 청소가 요구되는 필터를 제 1 필터(246)라 한다.
여기서, 상기 필터에는 미세한 다수의 홀이 형성되므로, 미세 먼지가 상기 다수의 홀에 존재하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 공기 유입부(218)를 통하여 흡입된 공기가 필터를 통과하도록 함으로써, 상기 홀에 존재하는 미세 먼지가 상기 필터로부터 용이하게 제거되도록 한다.
본 실시예에서는 개폐 장치(90)가 개폐 부재(910)와 개폐 모터(920)로 구성되는 것이 설명되나, 이와 달리 상기 개폐 장치로 솔레노이드 밸브가 사용될 수도 있다.
한편, 상기 필터 하우징(241)의 둘레를 따라 다수 개의 자성 부재(244)가 구비된다. 상세히, 상기 다수 개의 자성 부재 중 두 개는 상기 필터 하우징(241)의 제 1 구획부(245)와 동일 수평면 상에 위치된다. 즉, 상기 두 개의 자성 부재(제 1 자성부재: 244a, 제 2 자성 부재: 244b)는 각각 상기 제 1 구획부(245)의 양측에 위치된다. 그리고, 제 1 실시예의 제 1 하우징(231)의 회전축(도 6참조 : 233)을 기준으로 나머지 자성 부재가 일정 각도 만큼 이격되어 배치된다.
도 10에는 상기 회전축(233)을 기준으로 상기 필터 하우징(241)의 둘레를 따라 다수 개의 자성 부재가 45도(제 2 각도) 간격으로 배치되는 것이 도시되나, 본 실시예에서 상기 자성 부재의 수는 제한이 없으며, 상기 자성 부재의 수에 따라 배치 각도가 달라질 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 상기 제어부(80)는 상기 홀 센서(262)에서 각 자성 부재(244)의 자기가 감지될 때마다 상기 회전 모터(410)의 작동이 기준 시간(T2) 동안 정지되도록 한다.
이는 상기 공기 유입부(218)를 통하여 흡입된 공기가 상기 제 1 필터(246)를 순차적으로 통과하도록 하여 상기 제 1 필터(246)의 청소가 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
즉, 상기 제 1 필터(246)를 4개의 영역(자성 부재가 45도 간격으로 형성되므로)로 구분하여, 상기 공기 유입부(218)를 통하여 흡입된 공기가 각 영역을 집중적으로 통과하도록 하여 상기 제 1 필터(246)의 청소가 보다 원활하게 이루어지도록 한다.
여기서, 상기 필터 유닛(240)이 180도(제 1 각도) 회전될 때 까지, 상기 자성 부재(244)의 자기가 상기 홀 센서(262)에서 네 번 감지되므로, 상기 제어부(80)는 상기 홀 센서(262)에서의 자기 감지 횟수가 네번이 되는 경우 상기 필터 유닛(240)의 회전이 완료되었다고 판단하여 상기 필터 유닛(240)의 회전이 정지되도록 한다.
상기의 실시예 들에서는 필터 유닛에 제 1 필터와 제 2 필터가 구비되어 상 기 필터 유닛이 필터 청소 모드 하에서 최종적으로 180도 회전되도록 구성되나, 이와 달리 세 개 이상의 필터가 상기 필터 유닛에 구비될 수 있으며, 이러한 경우에는 필터 유닛의 회전 각도는 더 작아질 것이며, 일 례로 세 개의 필터가 구비되는 경우에는 120도 씩 회전되도록 구성될 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 청소기 본체의 내부 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 청소기 본체의 내부 구성을 보여주는 단면 사시도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 개폐 장치의 구성을 보여주는 사시도.
도 4는 제 1 실시예에 따른 정화 장치의 사시도.
도 5는 제 1 실시예에 따른 정화 장치의 단면 사시도.
도 6은 제 1 실시예에 따른 필터 유닛의 분해 사시도.
도 7은 제 1 실시예에 따른 진공 청소기의 블럭도.
도 8은 일반 청소 모드 하에서 진공 청소기에서의 공기 유동을 보여주는 도면.
도 9는 필터 청소 모드 하에서 진공 청소기에서의 공기 유동을 보여주는 도면.
도 10은 제 2 실시예에 따른 정화 장치의 배면도.

Claims (10)

  1. 흡입력을 발생시키는 흡입 모터가 구비되는 본체;
    상기 본체로 흡입된 공기 중에서 먼지를 분리시키기 위한 먼지 분리부;
    상기 먼지 분리부에서 배출된 공기를 필터링하는 필터가 구비되는 필터 유닛;
    상기 본체에 구비되어 상기 필터 유닛이 선택적으로 수용되는 하우징;
    상기 하우징의 일면에 형성되어 상기 먼지 분리부에서 배출된 공기가 유입되도록 하기 위한 유입구;
    상기 하우징의 타면에 형성되어, 상기 필터를 통과한 공기가 상기 흡입 모터 측으로 배출되도록 하는 배출구;
    상기 하우징의 타면에 형성되어, 상기 하우징 외부 공기가 상기 하우징으로 유입되도록 하기 위한 공기 유입부;
    상기 공기 유입부를 통하여 상기 하우징으로 유입된 공기가 상기 하우징에서 배출되도록 하는 배출 유로; 및
    상기 공기 유입부로 공기가 선택적으로 유입되도록 하는 개폐 장치를 포함하고,
    상기 공기 유입부를 통하여 유입된 공기는 상기 필터를 통과한 후에 상기 배출 유로로 배출되는 진공 청소기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에는 유입구를 통하여 상기 하우징으로 유입된 공기가 유동하는 제 1 공간과,
    상기 공기 유입부를 통하여 상기 하우징으로 유입된 공기가 유동하는 제 2 공간이 구획되어 형성되는 진공 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 공간으로 유입된 공기는 상기 먼지 분리부를 유동한 후에 상기 제 1 공간으로 이동되는 진공 청소기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는 다수 개가 구비되며,
    상기 각 필터는 상기 각 공간에 위치되는 진공 청소기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 유닛을 회전시키기 위한 회전 장치가 더 포함되고,
    상기 필터 유닛에는, 다수의 필터와, 상기 다수의 필터가 구획되어 안착되도록 하는 필터 하우징이 포함되는 진공 청소기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    필터 청소 모드 시, 상기 필터 유닛은 제 1 각도 범위 내에서 상기 제 1 각도 보다 작은 제 2 각도 만큼 단계적으로 회전되는 진공 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터 유닛이 상기 제 2 각도 만큼 회전된 상태에서 일정 시간 정지된 후에 다시 제 2 각도 만큼 회전되는 진공 청소기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 유닛의 회전된 위치를 감지하기 위한 회전 감지부가 더 포함되는 진공 청소기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 필터 하우징에는 다수의 자성 부재가 구비되고,
    상기 회전 감지부에는 상기 필터 유닛의 회전 과정에서 상기 다수의 자성 부재 중 어느 한 자성 부재의 자기를 감지하기 위한 홀 센서가 포함되는 진공 청소기.
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