KR101802070B1 - 진공 청소기 - Google Patents

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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체와, 상기 청소기 본체에 구비되는 배터리 챔버와, 상기 배터리 챔버에 분리 가능하게 장착되며, 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리 팩과, 상기 배터리 챔버를 커버하는 본체 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀과, 상기 다수의 배터리 셀 각각을 수용하며, 서로 이격되어 배치되는 다수의 셀 케이스를 구비하는 내부 케이스와, 상기 내부 케이스를 수용하며, 상기 흡입 모터를 통하여 흡입된 공기가 유입되는 유입구와, 상기 다수의 배터리 셀을 냉각한 공기가 배출되는 배출구를 구비하는 외부 케이스를 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩으로 유입된 공기가 상기 배터리 팩 내부에서 나뉘어 유동할 수 있도록, 상기 다수의 셀 케이스 중에서 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되는 일 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스와 인접하는 다른 셀 케이스 사이에는 배리어가 구비될 수 있다.

Description

진공 청소기{Vacuum cleaner}
본 발명은 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 수동 청소기와 자동 청소기로 구분된다. 수동 청소기는 사용자가 직접 청소를 수행하여야 하는 청소기이고, 자동 청소기는 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 청소기이다.
상기 수동 청소기는, 흡입 노즐이 본체와는 별도로 구비되어 연결관에 의해 연결되는 캐니스터 방식과, 흡입 노즐이 본체와 결합되는 업라이트 방식으로 구별할 수 있다.
선행문헌인 일본공개특허공보 특개2003-257394호(공개일 2003.09.12.)에는 전지 팩 및 충전식 청소기가 개시된다.
선행문헌의 전지 팩은, 송풍구와 배기구를 구비하는 외장 케이스와, 외장 케이스 내부에 수용되는 다수의 2차 전지를 포함한다.
상기 다수의 2차 전지 각각은 외장 케이스의 일 예인 상자형의 수납부에 구비되는 홈부에 수용되어 지지될 수 있다.
그런데, 선행문헌의 경우, 다수의 2차 전지가 외장 케이스 내에 수용된 상태에서 이격되어 송풍구를 통하여 유입된 공기에 의해서 냉각될 수 있으며, 공기와 함께 송풍구를 통하여 외장 케이스 내부로 유입된 먼지가 홈부에 쌓이는 문제가 있고, 이 경우, 2차 전지의 접촉 불량 또는 스파크에 의한 발화 가능성이 있다.
또한, 송풍구를 통하여 물이나 수분이 유입되는 경우 물이 직접 2차 전지와 접촉하게 되어 누전 문제가 발생한다.
또한, 선행문헌의 전지 팩의 경우, 송풍구와 배기구가 마주보도록 배치되는 경우에는 송풍구와 배기구 사이의 다수의 2차 전지의 냉각이 원활히 이루어질 수 있으나, 송풍구와 배기구가 마주보도록 배치되지 않은 경우에는 다수의 2차 전지 중 일부의 냉각이 이루어지지 않는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 다수의 배터리 셀의 전체적인 냉각이 가능한 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 배터리 셀이 공기나 물 또는 수분과 접촉하는 것이 방지되는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체와, 상기 청소기 본체에 구비되는 배터리 챔버와, 상기 배터리 챔버에 분리 가능하게 장착되며, 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리 팩과, 상기 배터리 챔버를 커버하는 본체 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀과, 상기 다수의 배터리 셀 각각을 수용하며, 서로 이격되어 배치되는 다수의 셀 케이스를 구비하는 내부 케이스와, 상기 내부 케이스를 수용하며, 상기 흡입 모터를 통하여 흡입된 공기가 유입되는 유입구와, 상기 다수의 배터리 셀을 냉각한 공기가 배출되는 배출구를 구비하는 외부 케이스를 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩으로 유입된 공기가 상기 배터리 팩 내부에서 나뉘어 유동할 수 있도록, 상기 다수의 셀 케이스 중에서 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되는 일 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스와 인접하는 다른 셀 케이스 사이에는 배리어가 구비될 수 있다.
상기 유입구는 상기 외부 케이스의 제1면에 위치되고, 상기 배출구는 상기 외부 케이스에서 상기 제1면과 교차되는 제2면에 위치될 수 있다.
상기 흡입 모터를 지난 공기를 필터링하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 필터를 통과한 공기가 상기 유입구로 원활히 이동될 수 있도록, 상기 제1면은 상기 필터를 마주보는 면일 수 있다. 따라서, 상기 유입구의 적어도 일부는 상기 필터와 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 배출구를 통하여 배출된 공기가 상기 진공 청소기에서 원활히 배출될 수 있도록, 상기 제2면은 상기 본체 커버와 마주보는 면일 수 있고, 상기 본체 커에는 공기가 통과하는 본체 배출홀을 포함할 수 있다.
상기 배출구의 적어도 일부는 상기 본체 배출홀과 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 흡입 모터의 하방에 위치되는 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 필터의 하방에 상기 배터리 팩이 위치되며, 상기 다수의 셀 케이스는 상기 배터리 팩 내에서 상하 방향으로 다수 열로 배치될 수 있다.
상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스는 다수의 열 중 최상측 열에 위치될 수 있다.
상기 배리어는 상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스를 연결하여, 공기의 유동 방향을 변화시킨다.
상기 배리어는 상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스의 중심을 연결하는 선 상에 위치될 수 있다.
상기 일 셀 케이스와 인접하며, 공기가 상기 유입구를 통하여 유입되는 방향을 준으로 상기 일 셀 케이스 보다 상기 유입구에서 멀게 위치되는 추가적인 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스 사이에 배리어가 추가로 구비될 수 있다.
상기 다수의 셀 케이스 중 일부 셀 케이스는, 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되도록 배치되고, 다른 일부의 셀 케이스는 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입부와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 내부 케이스는, 제 1 내부 케이스와, 상기 제 1 내부 케이스와 결합되는 제 2 내부 케이스를 포함할 수 있다.
상기 배리어는 상기 제 1 내부 케이스 및 상기 제 2 내부 케이스 각각에 구비되며, 상기 제 1 내부 케이스 및 상기 제 2 내부 케이스 중 어느 하나의 배리어에는 결합돌기가 구비되고, 다른 하나의 배리어에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.
제안되는 발명에 의하면, 상기 유입구와 마주보는 일 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스와 인접한 다른 셀 케이스 사이에 배리어가 구비됨에 따라, 상기 배터리 팩 내부로 유입된 공기가 상기 배터리 팩 내에서 적어도 두 개의 유로로 나뉘어 유동할 수 있으므로, 상기 배터리 팩 내의 다수의 배터리 셀 전체적으로 냉각이 가능한 장점이 있다.
또한, 내부 케이스가 다수의 배터리 셀이 이격된 상태로 배터리 셀을 지지함에 따라서, 다수의 배터리 셀이 공기, 수분 또는 물과 직접적으로 접촉하는 것이 방지될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기를 보여주는 사시도.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 청소기 본체를 보여주는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀과 내부 케이스를 보여주는 도면.
도 6은 배터리 팩의 내부 케이스를 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기 내부에서의 공기 유동을 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기를 보여주는 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 청소기 본체를 보여주는 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기(10)는, 흡입 장치(20) 및 상기 흡입 장치(20)와 연결되어, 상기 흡입 장치(20)로부터 공기를 흡입하는 청소기 본체(30)를 포함할 수 있다.
상기 흡입 장치(20)는 상기 청소기 본체(30)로 먼지가 포함된 공기를 안내할 수 있다. 상기 흡입 장치(20)는, 청소면 일 예로 바닥면의 먼지를 흡입하기 위한 흡입부(21)와, 상기 흡입부(21)를 상기 청소기 본체(30)에 연결시키기 위한 연결부(22, 23, 24)를 포함할 수 있다.
상기 연결부(22, 23, 24)는, 상기 흡입부(21)로부터 연장되는 연장관(22)과, 상기 연장관(22)에 연결되는 핸들(23)과, 상기 핸들(23)을 상기 청소기 본체(30)에 연결시키는 흡입 호스(24)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(30)는 먼지를 분리하고, 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(32)을 포함할 수 있다.
상기 먼지통(32)은 사용자가 내부를 확인할 수 있도록 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 먼지통(32)은 상기 청소기 본체(30)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 이 때, 상기 먼지통(32)은 상기 청소기 본체(30)의 전방으로 분리될 수 있다. 이 때, 전방이란, 상기 청소기 본체(30)를 기준으로 상기 흡입 장치(20)를 향하는 방향을 의미할 수 있다.
상기 청소기 본체(30)는 상기 먼지통(32)의 상측의 상측을 커버하는 상부 커버(31)를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 커버(31)의 일측에는 상기 흡입 호스(23)가 결합되는 홀더(26)가 구비될 수 있으며, 먼지를 포함하는 공기가 상기 홀더(26)를 통하여 상기 먼지통(32)의 내부로 흡입될 수 있다.
상기 상부 커버(31)는 상기 청소기 본체(30)의 상부에 구비될 수 있다. 일 예로 상기 상부 커버(31)는 상기 청소기 본체(30)에 힌지에 의해서 회전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 청소기 본체(30)는 상기 먼지통(32)에서 먼지가 분리된 공기를 흡입하는 모터부(33)를 포함한다. 상기 모터부(33)는 흡입 모터(도 4의 34참조)를 포함할 수 있다.
상기 흡입 모터(도 4의 34참조)는 흡입력을 발생시키며, 상기 흡입 모터(도 4의 34참조)가 구동하여 흡입력이 발생되면, 먼지가 포함된 공기는 상기 흡입 장치(20)를 통하여 상기 먼지통(32)으로 안내된다.
상기 먼지통(32)으로 안내된 공기와 먼지는 상기 먼지통(32) 내에서 서로 분리되고, 먼지와 분리된 공기는 상기 먼지통(32)에서 배출된다. 반면, 공기와 분리된 먼지는 상기 먼지통(32) 내에 저장된다.
상기 먼지통(32)에서 배출된 공기는 상기 모터부(33) 측으로 유동한다. 상기 모터부(33)는 상기 먼지통(32)의 후방에 배치될 수 있다.
상기 상부 커버(31)에는 사용자가 파지하기 위한 핸들(35)이 구비될 수 있다. 사용자는 상기 청소기 본체(30)를 들어 올리거나 기울이고자 할 때 상기 핸들(35)를 파지할 수 있다.
상기 핸들(35)은, 상기 상부 커버(31)의 상부에 구비될 수 있다. 또한 상기 핸들(35)은, 청소기 본체(30)의 전후 방향으로 연장될 수 있으며, 상방을 향하여 라운드질 수 있다.
상기 청소기 본체(30)는 이동 바퀴(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 이동 바퀴(40)는 상기 청소기 본체(30)를 이동시킬 수 있다. 상기 이동 바퀴(40)는 상기 청소기 본체(30)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 이동 바퀴(40)는 주 바퀴(41)와 보조 바퀴(42, 43)를 포함할 수 있다. 상기 주 바퀴(41)는 한 쌍으로 제공될 수 있으며, 상기 청소기 본체(30)의 양측에 각각 구비될 수 있다.
상기 보조 바퀴(42, 43)는 상기 청소기 본체(30)의 하부에 배치될 수 있으며, 상기 주 바퀴(41)보다 크기가 작다.
상기 보조 바퀴(42, 43)는, 상기 주 바퀴(41)의 회전축을 기준으로 전방에 위치되는 제 1 보조 바퀴(42)와 상기 주 바퀴(41)의 회전축을 기준으로 후방에 위치되는 제 2 보조 바퀴(43)를 포함할 수 있다. 상기 보조 바퀴(42, 43)는 상기 청소기 본체(30)가 앞쪽으로 기울거나 뒤쪽으로 기울어진 상태에서 청소기 본체(30)가 원활히 이동되도록 한다. 이때, 청소 과정에서 상기 주 바퀴(41)는 바닥에 접촉하고 상기 제 1 및 제 2 보조 바퀴(42, 43)는 바닥과 이격될 수 있다. 또한, 청소 과정에서 상기 주 바퀴(41)는 바닥에 접촉하고, 상기 제 1 및 제 2 보조 바퀴(42, 43) 중 어느 하나는 바닥과 접촉하고 다른 하나는 바닥과 이격될 수 있다.
상기 청소기 본체(30)는 후술할 배터리 팩(150)을 커버하기 위한 본체 커버(60)를 포함할 수 있다. 상기 흡입 모터(도 4의 참조)를 통과한 공기는 상기 배터리 팩(150)을 냉각시킨 후에 상기 본체 커버(60)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 셀과 내부 케이스를 보여주는 도면이고, 도 6은 배터리 팩의 내부 케이스를 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 청소기 본체(30)는, 상기 배터리 팩(150)이 분리 가능하게 수용되는 배터리 챔버(battery chamber: 51)를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 챔버(51)는, 상기 청소기 본체(30)의 일면으로부터 내측을 향하여 함몰되어 형성된 공간이다. 일예로, 상기 배터리 챔버(51)는 상기 청소기 본체(30)의 후면으로부터 전방을 향하여 함몰될 수 있다. 따라서, 상기 배터리실(51)의 후측에는 개구면이 위치될 수 있으며, 상기 개구면을 통하여 배터리 팩(150)이 출입될 수 있다.
상기 배터리 챔버(51)는, 상기 흡입 모터(34)의 하측에 위치될 수 있으며, 상기 흡입 모터(34)를 통과한 공기가 상기 배터리 챔버(51)로 유동될 수 있다. 그리고, 상기 흡입 모터(34)와 상기 배터리 챔버(51) 사이에는 필터(70)가 구비될 수 있다.
상기 배터리 챔버(51)에는 상기 배터리 팩(150)의 배터리 단자부(미도시)가 연결되기 위한 본체 단자부(55)가 구비될 수 있다. 상기 배터리 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용되면, 상기 배터리 팩(150)의 배터리 단자부가 상기 본체 단자부(55)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 배터리 챔버(51)에는 상기 배터리 팩(150)의 장착을 가이드하기 위한 장착 가이드(56)가 구비될 수 있다.
상기 본체 커버(60)는 상기 배터리 챔버(51)를 개폐할 수 있다. 상기 본체 커버(60)에는 공기가 배출되기 위한 본체 배출홀(62)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 배터리 팩(150)은, 외부 케이스(151)와, 상기 외부 케이스(151) 내에 수용되는 내부 케이스(160)와, 상기 내부 케이스(160)에 수용되는 다수의 배터리 셀(180)을 포함할 수 있다.
상기 외부 케이스(151)는, 제 1 외부 케이스(152)와, 상기 제 1 외부 케이스(152)와 결합되는 제 2 외부 케이스(153)를 포함할 수 있다.
상기 외부 케이스(150)는 공기가 유입되기 위한 유입구(157)와, 공기가 배출되기 위한 배출구(158)를 포함할 수 있다.
일 예로 상기 유입구(157)는 상기 외부 케이스(150)의 제1면(151a)에 구비될 수 있고, 상기 배출구(158)는 상기 외부 케이스(150)의 제1면(151a)과 교차되는 제2면(151b)에 구비될 수 있다. 일 예로 상기 제2면(151b)은 상기 제1면(151a)과 마주보지 않도록 배치될 수 있다.
상기 배터리 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용된 상태에서 상기 유입구(157)의 적어도 일부는 상기 필터(70)와 마주보도록 배치될 수 있다. 일 예로 상기 유입구(157)의 적어도 일부는 상기 필터(70)와 상하 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 필터(70)를 통과한 공기가 상기 유입구(157)를 통해 상기 배터리 팩(150) 내부로 유입될 수 있다.
또한, 상기 배터리 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용된 상태에서 상기 배출구(158)의 적어도 일부는 상기 본체 커버(60)의 본체 배출홀(62)과 마주보도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 배출구(158)에서 배출된 공기가 상기 본체 배출홀(62)을 통하여 원활히 진공 청소기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 유입구(157)는 제 1 외부 케이스(152)에 구비될 수 있고, 상기 배출구(158)는 상기 제 1 외부 케이스(152) 및 상기 제 2 외부 케이스(153) 중 하나 이상에 구비될 수 있다.
상기 외부 케이스(151)는 손잡이(154)를 포함할 수 있다. 상기 손잡이(154)는 상기 외부 케이스(151)에서 상기 배출구(158)가 형성되는 제2면(151b)에 형성될 수 있다.
따라서, 상기 배터릭 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용된 상태에서 상기 손잡이(154)는 상기 배출구(158)와 상기 본체 커버(60)의 본체 배출홀(62) 사이에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 본체 커버(60)가 상기 배터리 챔버(51)를 개방하면, 상기 손잡이(154)가 외부로 노출될 수 있다.
따라서, 사용자는 상기 손잡이(154)를 파지하여 상기 배터리 팩(150)을 상기 배터리 챔버(51)에서 용이하게 인출할 수 있다.
상기 외부 케이스(151)는 상기 장착 가이드(56)가 삽입되는 가이드 홈(155)을 포함할 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 가이드 홈(155)은 상기 제 2 외부 케이스(153)에 구비될 수 있다.
상기 장착 가이드(56)는 상기 배터리 챔버(51)의 바닥에서 소정 높이 이격된 위치에 구비된다. 따라서, 상기 장착 가이드(56)가 상기 가이드 홈(155)에 삽입된 상태에서 상기 제 2 외부 케이스(153)의 하면은 상기 배터리 챔버(51)의 바닥과 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 배터리 챔버(51) 내의 공기가 상기 제 2 외부 케이스(153)의 하면과 상기 배터리 챔버(51)의 바닥 사이 공간을 유동할 수 있고, 이에 따라 상기 제 2 외부 케이스(153)의 하면과 상기 배터리 챔버(51)의 바닥 사이 공간을 유동하는 공기에 의해서 상기 배터리 팩(150)이 냉각될 수 있다.
상기 내부 케이스(160)는, 다수의 배터리 셀(180)이 이격된 상태로 지지되도록 할 수 있다. 또한, 상기 내부 케이스(160)는 상기 다수의 배터리 셀(180)을 깜사 상기 다수의 배터리 셀(180)이 공기, 수분 또는 물과 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
상기 내부 케이스(160)는, 제 1 내부 케이스(161)와, 상기 제 1 내부 케이스(161)와 결합되는 제 2 내부 케이스(162)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 내부 케이스(161)는 상기 다수의 배터리 셀(180)의 일단을 지지하기 위한 제 1 지지판(165)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 내부 케이스(161)는, 상기 제 1 지지판(162)에서 연장되며 상기 다수의 배터리 셀(180) 각각의 일부가 수용되는 다수의 제 1 셀 케이스(163: cell case)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 내부 케이스(162)는 상기 다수의 배터리 셀(180)의 타단을 지지하기 위한 제 2 지지판(166)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 내부 케이스(162)는 상기 제 2 지지판(166)에서 연장되며 상기 다수의 배터리 셀(180) 각각의 다른 일부가 수용되는 다수의 제 2 셀 케이스(164)를 포함할 수 있다.
다수의 제 1 셀 케이스(163) 및 다수의 제 2 셀 케이스(164)의 개수는 다수의 배터리 셀(180)의 개수와 동일하다.
상기 각 배터리 셀(180)은 일 예로 원기둥 형태로 형성될 수 있고, 상기 각 각 셀 케이스(163, 164)는 중공을 가지는 원통 형태로 형성될 수 있다.
상기 다수의 배터리 셀(180)의 냉각이 가능하도록 상기 다수의 제 1 셀 케이스(163)는 서로 이격될 수 있고, 상기 다수의 제 2 셀 케이스(164)는 서로 이격될 수 있다.
상기 제 1 내부 케이스(161)는 제 1 결합부(167)를 포함하고, 상기 제 2 내부 케이스(162)는 상기 제 1 결합부(167)와 결합되는 제 2 결합부(168)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 결합부(167)가 상기 제 2 결합부(168)와 결합되면, 상기 다수의 제 1 셀 케이스(163) 각각이 상기 제 2 셀 케이스(164) 각각과 정렬 및 접촉된다.
상기 다수의 배터리 셀(180)이 이격된 상태로 지지되면, 상기 배터리 셀(180) 들 간에 배터리 셀(180)에서 발생된 열이 영향을 미치는 것이 방지될 수 있다.
또한, 상기 다수의 셀 케이스(163, 164) 사이 공간으로 공기가 유동할 수 있고, 상기 공간으로 유동하는 공기에 의해서 상기 각 셀 케이스(163, 164)에 수용된 배터리 셀(180)의 냉각이 가능하게 된다. 즉, 상기 다수의 셀 케이스(163, 164) 사이 공간이 냉각 유로 역할을 하게 된다.
또한, 상기 외부 케이스(151) 내부 공간으로 유입된 공기가 효과적으로 배터리 셀(180)을 냉각할 수 있도록, 상기 다수의 셀 케이스(163, 164)는 상기 외부 케이스(151)와 이격된다.
상기 배터리 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용된 상태에서 다수의 배터리 셀(180)은 상하 방향으로 다수 열로 배치될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 다수의 배터리 셀(180)은 상하 2열로 배열될 수 있다.
그리고, 상기 배터리 팩(150)이 상기 배터리 챔버(51)에 수용된 상태에서 상기 배터리 셀(180)의 연장 방향은 상기 주 바퀴(41)의 회전 중심의 연장 방향과 나란할 수 있다.
또한, 상기 다수의 배터리 셀(180)은 전후 방향(상기 배터리 셀(180)의 연장 방향과 수직한 방향)으로 다수 열로 배열될 수 있다.
이때, 도 5를 참조하면, 상기 다수의 배터리 셀(180) 중 일부 배터리 셀은 상기 유입구(157)와 상하 방향으로 중첩되도록 배치되나, 다른 일부의 배터리 셀은 상기 유입구(157)와 상하 방향으로 중첩되지 않도록 배치된다.
또한, 상기 다수의 셀 케이스(163, 164) 중 일부 셀 케이스는 상기 유입구(157)와 상하 방향으로 중첩되도록 배치되나, 다른 일부의 셀 케이스는 상기 유입구(157)와 상하 방향으로 중첩되지 않도록 배치된다.
이와 같은 배치에 의하면, 상기 배출구(158)는 상기 유입구(157)가 구비되는 제1면(151a)과 교차되는 제2면(151b)에 구비되므로, 상기 유입구(157)를 통하여 유입된 공기는 일부 배터리 셀 만을 냉각한 후에 상기 배출구(158)로 배출될 수 있ㄱ고, 이 경우 상기 다수의 배터리 셀의 균일 냉각이 되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 유입구(157)를 통하여 상기 배터리 팩(150) 내부로 유입된 공기가 상기 다수의 배터리 셀(180)을 전체적으로 냉각할 수 있도록, 공기가 다수의 방향으로 나뉘어 유동하도록 하기 위한 배리어(170)가 상기 내부 케이스(160)에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상하로 배열되는 다수의 셀 케이스 중 상기 유입구(157)와 인접한 최 상측 열의 다수의 셀 케이스(163, 164) 중에서, 공기가 상기 유입구(157)를 통과하는 방향(일 예로 도면에서는 상하 방향)으로 상기 유입구(157)와 중첩되는 일부 셀 케이스(163a, 163b) 및 상기 일부 셀 케이스(163a, 163b)와 인접하는 다른 셀 케이스 사이에 배리어(170)가 구비될 수 있다.
일 예로 공기가 상기 유입구(157)를 통과하는 방향으로, 적어도 일부가 유입구(157)와 중첩되는 일부 셀 케이스(163a, 163b) 들 사이에 상기 배리어(170)가 배치될 수 있다.
상기 배리어(170)의 길이는 일 예로 일부 셀 케이스(163a, 163b)의 길이와 동일할 수 있다. 따라서, 상기 배리어(170)는 인접하는 두 셀 케이스(163a, 163b)를 전체적으로 연결한다.
이 경우, 상기 유입구(157)를 통과한 공기는 인접하는 두 셀 케이스(163a, 163b) 사이를 통과하지 못한다. 따라서, 상기 유입구(157)를 통과한 공기는 상기 배리어(170)에 의해서 상기 배리어(170)의 양측으로 나뉘어 유동할 수 있다.
상기 배리어(170)는 상기 일부 셀 케이스(163a, 163b)를 연결하되, 두 셀 케이스(163a, 163b)의 중심을 연결하는 선(또는 두 셀 케이스(163a, 163b)에 수용된 배터리 셀의 중심을 연결하는 선) 상에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 배리어(170)는 상기 제 1 내부 케이스(161) 및 제 2 내부 케이스(162) 각각에 구비될 수 있다. 상기 각 내부 케이스(161, 162)에 구비되는 배리어(170) 들이 서로 결합될 수 있도록, 상기 제 1 내부 케이스(161)와 제 2 내부 케이스(162) 중 어느 하나에 구비되는 배리어(170)에는 결합돌기(171)가 구비되고, 다른 하나에 구비되는 배리어(170)에는 상기 결합돌기(171)가 결합되는 결합홈(미도시)이 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 청소기 내부에서의 공기 유동을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 흡입 모터(34)의 작동에 의해서 발생한 흡입력에 의해서 먼지를 포함한 공기는 상기 흡입 장치(20)를 통해 상기 먼지통(32)로 흡입된다.
상기 먼지통(32)으로 흡입된 공기는 상기 먼지통(32)에서 먼지와 분리되고, 상기 먼지통(32)에서 배출되어 상기 흡입 모터(34) 측으로 유동한다.
그 다음, 공기는 상기 흡입 모터(34)를 통과한 후에 상기 흡입 모터(34)의 하방으로 유동하여 상기 필터(70)를 통과한다. 상기 필터(70)를 통과한 공기 중 일부는 상기 배터리 챔버(51) 내에서 상기 배터리 팩(150)의 외측을 따라 유동하면서 상기 배터리 팩(150)을 냉각시킨 후에 상기 본체 커버(60)의 본체 배출홀(62)을 통하여 청소기의 외부로 배출된다.
한편, 상기 필터(70)를 통과한 공기 중의 일부는 상기 유입구(157)를 통해 상기 배터리 팩(150) 내부로 유입된다. 상기 배터리 팩(150) 내부로 유입된 공기는 상기 유입구(157)와 마주보는 적어도 두 개의 셀 케이스(163a, 163b)를 연결하는 배리어(170)에 의해서 상기 배터리 팩(150) 내에서 나뉘어 유동하게 된다.
상기 유입구(157)를 통해 유입된 공기 중 일부는 상기 배터리 팩(150) 내에서 상기 배출구(158)와 가장 먼 측에 위치되는 배터리 셀(이하 "최 내측 배터리 셀"이라 함) 측으로 유동 방향이 변환되어 최 내측 배터리 셀을 냉각시킬 수 있다.
상기 최 내측 배터리 셀을 냉각한 공기는 하방으로 유동하여 하측 열의 배터리 셀을 냉각시키면서 상기 배출구(158)를 향하여 유동한다.
반면, 상기 유입구(157)를 통해 유입된 공기 중 다른 일부는 상측 열의 배터리 셀을 냉각하면서 상기 배출구(158)를 향하여 유동한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 상기 유입구(157)와 마주보는 적어도 두 개의 셀 케이스(163a, 163b)를 배리어(170)가 연결함으로써, 상기 배터리 팩(150) 내부로 유입된 공기가 상기 배터리 팩(150) 내에서 적어도 두 개의 유로로 나뉘어 유동할 수 있으므로, 상기 배터리 팩(150) 내의 다수의 배터리 셀(180)이 전체적으로 냉각될 수 있는 장점이 있다.
다수의 배터리 셀의 온도는 배터리의 충전 가능여부와 연관되며, 다수의 배터리 셀의 온도가 기준 온도 이하인 상태에서만 충전이 가능하다. 본 발명에 의하면, 다수의 배터리 셀이 전체적으로 냉각될 수 있으므로, 청소기를 사용한 후에도 상기 다수의 배터리 셀의 온도는 기준 온도 이하를 만족할 수 있다.
따라서, 청소기 사용 완료 후 배터리 셀의 온도 하강을 위한 지연 시간 없이 바로 배터리 셀의 충전이 가능한 장점이 있다.
한편, 최 내측 배터리 셀 및 이와 인접한 배터리 셀의 냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록, 도시되지는 않았으나, 상기 배리어(170)가 형성되는 상측 열의 셀 케이스와, 상기 상측 열의 셀 케이스의 직 하방에 위치한 하측 열의 셀 케이스 사이에 배리어가 추가로 구비되는 것도 가능하다. 이 경우에는 공기 중 일부가 상기 하측 열의 셀 케이스와 상기 제2내부 케이스의 사이의 공간을 따라 유동할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
10: 진공 청소기 30: 청소기 본체
34: 흡입 모터 51: 배터리 챔버
70: 필터 150: 배터리 팩
151: 외부 케이스 160: 내부 케이스
163, 164: 셀 케이스 170: 배리어
180: 배터리 셀

Claims (10)

  1. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체에 구비되는 배터리 챔버;
    상기 배터리 챔버에 분리 가능하게 장착되며, 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리 팩; 및
    상기 배터리 챔버를 커버하는 본체 커버를 포함하고,
    상기 배터리 팩은, 다수의 배터리 셀;
    상기 다수의 배터리 셀 각각을 수용하며, 서로 이격되어 배치되는 다수의 셀 케이스를 구비하는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스를 수용하며, 상기 흡입 모터를 통하여 흡입된 공기가 유입되는 유입구와, 상기 다수의 배터리 셀을 냉각한 공기가 배출되는 배출구를 구비하는 외부 케이스를 포함하고,
    상기 다수의 셀 케이스 중에서 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되는 일 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스와 인접하는 다른 셀 케이스 사이에는 배리어가 구비되는 진공 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구는 상기 외부 케이스의 제1면에 위치되고,
    상기 배출구는 상기 외부 케이스에서 상기 제1면과 교차되는 제2면에 위치되는 진공 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡입 모터를 지난 공기를 필터링하기 위한 필터를 더 포함하고,
    상기 유입구의 적어도 일부는 상기 필터와 마주보도록 배치되는 진공 청소기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체 커버는 상기 배출구를 통하여 배출된 공기가 통과하는 본체 배출홀을 포함하고,
    상기 배출구의 적어도 일부는 상기 본체 배출홀과 마주보도록 배치되는 진공 청소기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡입 모터의 하방 위치되는 필터를 더 포함하고,
    상기 필터의 하방에 상기 배터리 팩이 위치되며,
    상기 다수의 셀 케이스는 상기 배터리 팩 내에서 상하 방향으로 다수 열로 배치되며,
    상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스는 다수의 열 중 최상측 열에 위치되는 진공 청소기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배리어는 상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스를 연결하는 진공 청소기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배리어는 상기 일 셀 케이스와 상기 다른 셀 케이스의 중심을 연결하는 선 상에 위치되는 진공 청소기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 일 셀 케이스와 인접하며, 공기가 상기 유입구를 통하여 유입되는 방향을 준으로 상기 일 셀 케이스 보다 상기 유입구에서 멀게 위치되는 추가적인 셀 케이스와 상기 일 셀 케이스 사이에 배리어가 추가로 구비되는 진공 청소기.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 셀 케이스 중 일부 셀 케이스는, 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되도록 배치되고, 다른 일부의 셀 케이스는 공기가 상기 유입구를 통과하는 방향으로 상기 유입구와 중첩되지 않도록 배치되는 진공 청소기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 케이스는, 제 1 내부 케이스와, 상기 제 1 내부 케이스와 결합되는 제 2 내부 케이스를 포함하고,
    상기 배리어는 상기 제 1 내부 케이스 및 상기 제 2 내부 케이스 각각에 구비되며,
    상기 제 1 내부 케이스 및 상기 제 2 내부 케이스 중 어느 하나의 배리어에는 결합돌기가 구비되고, 다른 하나의 배리어에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합홈이 형성되는 진공 청소기.
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