KR102122989B1 - 탈부착 가능한 배터리가 구비된 무선 청소기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리를 장착할 수 있는 수용 공간이 형성된 본체와, 상기 수용 공간에 탈착 가능하게 결합되는 배터리와, 상기 본체와 상기 배터리를 전기적으로 연결하는 전선과, 상기 본체의 내부에 구비되고, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있는 모터와, 상기 모터가 구동되면 청소 기능을 수행하는 헤드부를 구비하고, 상기 본체는, 상기 헤드부와 반대 측에 배치되고, 상기 배터리는, 상기 수용 공간으로부터 탈거되면, 상기 전선을 통해 상기 본체와의 전기적 연결을 유지한 채 상기 본체로부터 이격되어 상기 전선을 통해 상기 모터에게 전원을 공급하고, 상기 전선은, 상기 본체와 상기 배터리 사이의 거리에 따라 길이가 조절 가능하도록 형성되는 무선 청소기를 제공한다.

Description

탈부착 가능한 배터리가 구비된 무선 청소기{Wireless cleaner with detachable battery}
본 발명의 실시예들은 탈부착 가능한 배터리가 구비된 무선 청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 청소기의 본체와 배터리의 유선 연결을 유지한 채, 본체로부터 배터리를 탈착하여 사용 가능한 무선 청소기에 관한 것이다.
기존의 유선 청소기는, 강력한 흡입력 및 큰 사이즈의 모터 구동을 위해 외부에서 유선으로 전원을 공급받는 방식이었다. 그러나 최근 배터리의 소형화 및 배터리 기술의 발달과 함께, 배터리가 내장되어 외부와의 유선 연결 없이 사용할 수 있는 무선 청소기가 발전하고 있다. 무선 청소기는 사용의 편리성으로 인해 그 수요가 증가하고 있다.
무선 청소기는, 청소 기능을 구동하기 위한 모터와 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함한다. 무선 청소기의 모터 및 배터리는, 헤드부와 손잡이를 연결하는 파이프 중 일부 영역에 배치되거나, 손잡이 부근에 배치될 수 있다. 따라서 무선 청소기의 경우 유선 청소기에 비하여, 모터 및 배터리의 무게로 인해 사용자의 손목, 팔, 어깨 등 신체 일부에 무리가 갈 수 있다. 따라서 무선 청소기 사용 시, 사용자의 손목에 부담을 줄이기 위한 방안이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 무선 청소기 사용 시 사용자의 손목이나 어깨에 가해지는 무게나 관성 모멘트(moment or inertia)(또는 회전 관성)를 줄일 수 있는 무선 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기는, 배터리를 장착할 수 있는 수용 공간이 형성된 본체; 상기 수용 공간에 탈착 가능하게 결합되는 배터리; 상기 본체와 상기 배터리를 전기적으로 연결하는 전선; 상기 본체의 내부에 구비되고, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있는 모터; 상기 모터가 구동되면 청소 기능을 수행하는 헤드부;를 구비하고, 상기 본체는, 상기 헤드부와 반대 측에 배치되고, 상기 배터리는, 상기 수용 공간으로부터 탈거되면, 상기 전선을 통해 상기 본체와의 전기적 연결을 유지한 채 상기 본체로부터 이격되어 상기 전선을 통해 상기 모터에게 전원을 공급하고, 상기 전선은, 상기 본체와 상기 배터리 사이의 거리에 따라 길이가 조절 가능하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되는 경우, 상기 전선은 상기 본체의 내부에서 감겨진 채 수용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리가 상기 수용 공간으로부터 탈거되는 경우, 상기 배터리를 상기 본체로부터 멀리 이격시킬수록 상기 본체의 내부에 감겨진 전선이 풀리면서 상기 배터리와 상기 본체와의 전기적 연결을 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되는 경우, 상기 배터리는 상기 전선이 아닌 다른 경로를 통해 상기 모터에게 전원을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 청소기는, 상기 배터리가 상기 수용 공간으로부터 탈거되는 경우 상기 배터리를 사용자의 신체의 일부에 착용할 수 있도록 하는 착용 부재를 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 착용 부재는, 밸크로 또는 고무 밴드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 착용 부재는, 상기 배터리를 수용할 수 있는 수용부를 더 구비할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 착용 부재는, 사용자의 신체 일부에 두를 수 있는 띠를 구비하고, 상기 띠는 길이가 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기의 운용방법은, 본체에 형성된 수용 공간으로부터 배터리가 탈거되는 단계; 상기 탈거된 배터리가 상기 본체로부터 멀리 이격됨에 따라, 상기 본체와 상기 배터리를 전기적으로 연결하고, 상기 본체 내부에 수용된 전선이 상기 본체의 외부로 배출되는 단계; 상기 본체로부터 이격된 상기 배터리로부터 상기 전선을 통해 상기 본체 내부의 모터에 전력이 공급되는 단계; 및 상기 전력을 이용하여 청소 기능이 구동되는 단계;를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 청소기 사용 시, 사용자에 대한 무선 청소기의 관성 모멘트를 줄일 수 있다.
또한, 사용자의 손목에 가해지는 무선 청소기의 무게를 줄일 수 있어 사용자의 손목, 팔이나 어깨에 부담을 줄일 수 있다.
또한, 감소된 무게와 관성 모멘트로 인해, 제어가 용이하도록 개선된 기능의 무선 청소기를 제공할 수 있다.
또한, 사용자에 따라 무선 청소기의 배터리를 착용하는 위치를 달리할 수 있어, 사용자에 따라 최적의 사용 환경을 제공할 수 있다.
물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 무선 청소기와 유선으로 연결된 배터리가 무선 청소기의 본체에서 탈착된 것을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기의 사용례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기의 다른 사용례를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 무선 청소기와 유선으로 연결된 배터리가 무선 청소기의 본체에서 탈착된 것을 예시하는 도면이다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기(10)로써, 무선 진공 청소기(wireless vacuum cleaner)를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 청소기는, 무선 진공 청소기, 무선 물걸레 청소기, 무선 스팀 청소기 등을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기(10)는 이물질을 흡입할 수 있는 흡입부(100), 사용자가 무선 청소기(10)를 이동시킬 수 있도록 하는 손잡이(110), 흡입부(100)와 손잡이(110)를 연결하는 파이프(120), 무선 청소기(10)를 구동하기 위한 본체(130)를 구비한다. 무선 청소기(10)의 본체(130)는, 모터(131), 필터(미도시), 먼지통(132), 모터(131)에 전원을 공급하기 위한 배터리(133)를 포함할 수 있다.
배터리(133)는 모터(131)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(133)로부터 모터(131)에 전원이 공급되면, 모터(131)가 구동되면서 흡인력이 발생된다. 이렇게 발생된 흡인력이 파이프(120)를 통해 흡입부(100)에 전달된다. 흡입부(100)는, 모터(131)가 구동되면 이물질, 먼지를 파이프(120) 내로 흡입할 수 있다. 흡입된 이물질, 먼지는 파이프(120)를 통해서 본체(130) 내의 먼지통(132)으로 이동된다.
도 1에서는, 흡입부(100)를 구비하는 무선 진공 청소기를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 청소기는, 흡입부(100) 대신 다양한 청소 기능을 수행하는 헤드부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 무선 청소기(10)는, 파이프(120)의 일 측에 손잡이(110)를 구비하고, 파이프(120)의 다른 측에 헤드부를 구비할 수 있다. 상기 헤드부는, 예를 들면, 이물질을 흡입하는 흡입부(예: 흡입부(100)), 물걸레질을 수행하는 물걸레부, 또는 스팀을 방출하는 스팀부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 청소기(10)를 구동하기 위한 본체(130)는, 손잡이(110)의 하단에 위치할 수 있다. 이로 인해, 사용자가 무선 청소기(10)를 사용할 때, 관성 모멘트를 줄일 수 있다. 본체(130)에는, 배터리(133)가 장착될 수 있는 수용 공간 또는 안착부(210)가 형성된다. 배터리(133)는, 본체(130) 내의 안착부(210)에 부착될 수 있는 결합부(220)를 구비한다. 배터리(133)는 본체(130)의 안착부(210)에 장착(또는 마운트(mount))될 수도 있고, 안착부(210)로부터 탈거될 수도 있다. 배터리(133)는 안착부(210)로부터 탈거되더라도, 전선(230)을 통해 본체(130)(또는 본체(130) 내부의 모터(131))와 전기적으로 연결될 수 있다.
전선(230)은, 본체(130)(또는 본체(130) 내부의 모터(131))와 배터리(133)를 전기적으로 연결할 수 있다. 배터리(133)가 본체(130)의 안착부(210)에 장착되는 경우, 전선(230)은, 본체(130)의 내부에 수용될 수 있다. 예를 들면, 전선(230)은, 본체(130)의 내부에서 감겨진 채 수용될 수 있다. 배터리(133)는, 전선(230)을 통해 본체(130)와 전기적 연결을 유지한 채 본체(130)의 안착부(210)로부터 탈거될 수 있다. 배터리(133)가 탈거되는 경우, 배터리(133)가 본체(130)로부터 멀리 이격됨에 따라, 본체(130)의 내부에 수용되어 있던 전선(230)이 본체(130)의 외부로 배출될 수 있다. 다시 말하면, 본체(130)와 배터리(133) 사이의 거리에 따라, 전선(230) 중에서 외부로 배출된 부분의 길이가 조절될 수 있다. 예를 들어, 전선(230)이 본체(130)의 내부에서 감겨진 채 수용되는 경우, 배터리(133)를 본체(130)로부터 멀리 이격시킬수록 감겨진 전선(230)이 풀리면서 배터리(133)와 본체(130)의 전기적 연결이 유지될 수 있다.
따라서, 배터리(133)는, 본체(130)로부터 탈거되더라도, 모터(131)에 전원을 공급할 수 있고, 무선 청소기(10)를 구동할 수 있다. 따라서 사용자는, 무선 청소기(10)를 사용할 때, 배터리(133)를 본체(130)로부터 탈거하여 호주머니에 넣거나 신체 일부에 부착한 채 사용할 수 있다. 이렇게 무선 청소기(10)의 무게 중 상당한 무게를 차지하는 배터리(133)를 신체 일부에 부착시킴으로써, 무선 청소기(10)의 관성 모멘트를 줄일 수 있고, 사용자가 무선 청소기(10)를 보다 편안하게 사용할 수 있다.
일 실시예에서, 본체(130)는, 내부에서 전선(230)이 감기는 것을 저지하기 위한 쐐기부(미도시)를 구비할 수 있다. 배터리(133)를 본체(130)로부터 멀리 이격시키기 위한 외력이 가해지는 경우, 상기 쐐기부가 해제되어, 전선(230)이 외부로 배출될 수 있다. 배터리(133)가 본체(130)로부터 더 이상 멀어지지 않는 경우, 상기 쐐기부에 의해, 전선(230)의 일부가 외부로 배출된 채로 고정될 수 있다. 따라서 외부로 배출된 전선(230)이 되감기는 것을 상기 쐐기부가 저지할 수 있기 때문에, 사용자는 배터리(133)를 본체(130)로부터 탈거한 채로 무선 청소기(10)를 보다 편안하게 사용할 수 있다.
도 2와 같이, 배터리(133)가 본체(130)로부터 탈거되더라도, 배터리(133)는 전선(230)을 통해 모터(131)에게 전원을 공급할 수 있다. 한편, 배터리(133)가 본체(130)의 안착부(210)에 부착되는 경우, 전선(230)을 통해 모터(131)에게 전원을 공급할 수도 있지만, 일 실시예에 따르면 전선(230)이 아닌 다른 경로를 통해 모터(131)에게 전원을 공급할 수도 있다. 예를 들면, 배터리(133)가 본체(130)의 안착부(210)에 부착되는 경우, 전선(230)을 통해 연결되는 회로는 단절되고, 배터리(133)의 결합부(220)의 일부를 통해 노출된 회로가 모터(131)와 연결된 회로와 접촉됨으로써 모터(131)에게 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기의 사용례를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 청소기의 다른 사용례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 무선 청소기(10)는, 배터리(133)를 사용자의 신체의 일부에 착용할 수 있도록 하는 착용 부재(310)를 더 구비할 수 있다. 착용 부재(310)는, 배터리(133)가 본체(130)의 수용 공간 또는 안착부(210)로부터 탈거되는 경우, 배터리(133)를 사용자의 신체의 일부에 부착하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 착용 부재(310)는, 고무 밴드 또는 밸크로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 착용 부재(310)는, 배터리(133)를 수용하기 위한 수용부 또는 주머니를 구비할 수 있다. 이 경우, 배터리(133)는, 착용 부재(310)에 구비된 수용부 또는 주머니에 수용된 채, 착용 부재(310)를 이용하여 사용자의 신체 일부에 부착될 수 있다.
착용 부재(310)는, 도 3 또는 도 4와 같이, 사용자의 신체 일부에 두를 수 있는 띠 형태일 수 있다. 착용 부재(310)의 띠의 길이는 조절될 수 있다. 따라서 착용 부재(310)는, 도 3과 같이 사용자의 팔뚝 또는 어깨에 착용되거나, 도 4와 같이 사용자의 허리에 착용될 수 있다.
이로 인하여, 무선 청소기(10) 사용 시, 사용자의 손목에 가해지는 무게나 관성 모멘트(moment or inertia)(또는 회전 관성)를 줄일 수 있다. 따라서, 사용자의 손목에 가해지는 무게를 줄일 수 있어 사용자의 손목이나 팔에 부담을 줄일 수 있다. 또한, 사용자에 따라 무선 청소기(10)의 배터리(133)를 착용하는 위치를 달리할 수 있어, 사용자에 따라 최적의 사용 환경을 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 무선 청소기 100: 흡입부
110: 손잡이 120: 파이프
130: 본체 131: 모터
132: 먼지통 133: 배터리
210: 안착부 220: 결합부
230: 전선 310: 착용 부재

Claims (10)

  1. 배터리를 장착할 수 있는 수용 공간이 형성된 본체;
    상기 수용 공간에 탈착 가능하게 결합되는 배터리;
    상기 본체와 상기 배터리를 전기적으로 연결하는 전선;
    상기 본체의 내부에 구비되고, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있는 모터;
    상기 모터가 구동되면 청소 기능을 수행하는 헤드부;를 구비하고,
    상기 본체는, 상기 헤드부와 반대 측에 배치되고,
    상기 배터리는, 상기 수용 공간으로부터 탈거되면, 상기 전선을 통해 상기 본체와의 전기적 연결을 유지한 채 상기 본체로부터 이격되어 상기 전선을 통해 상기 모터에게 전원을 공급하고,
    상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되면, 상기 전선을 통해 연결되는 회로는 단절되고, 상기 수용 공간에 결합되기 위해 돌출된 상기 배터리의 결합부를 통해 노출된 회로가 상기 모터와 연결된 회로와 접촉됨으로써 상기 모터에게 전원을 공급하고,
    상기 전선은, 상기 본체와 상기 배터리 사이의 거리에 따라 길이가 조절 가능하도록 형성되고,
    상기 본체는, 내부에 상기 전선이 감기는 것을 저지할 수 있는 쐐기부를 구비하고,
    상기 배터리를 상기 본체로부터 이격시키는 외력이 가해지는 경우, 상기 쐐기부가 해제되어, 상기 전선이 외부로 배출되고,
    상기 배터리가 상기 본체로부터 더 이상 멀어지지 않는 경우, 상기 쐐기부에 의해, 상기 전선의 일부가 외부로 배출된 채로 고정되는 무선 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되는 경우, 상기 전선은 상기 본체의 내부에서 감겨진 채 수용되는 무선 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리가 상기 수용 공간으로부터 탈거되는 경우, 상기 배터리를 상기 본체로부터 멀리 이격시킬수록 상기 본체의 내부에 감겨진 전선이 풀리면서 상기 배터리와 상기 본체와의 전기적 연결을 유지하는 무선 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되는 경우, 상기 배터리는 상기 전선이 아닌 다른 경로를 통해 상기 모터에게 전원을 공급하는 무선 청소기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리가 상기 수용 공간으로부터 탈거되는 경우 상기 배터리를 사용자의 신체의 일부에 착용할 수 있도록 하는 착용 부재;를 더 구비하는 무선 청소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 착용 부재는, 밸크로 또는 고무 밴드 중 적어도 하나를 포함하는 무선 청소기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 착용 부재는, 상기 배터리를 수용할 수 있는 수용부를 더 구비하는 무선 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 착용 부재는, 사용자의 신체 일부에 두를 수 있는 띠를 구비하고,
    상기 띠는 길이가 조절되는 무선 청소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부는, 이물질을 흡입하는 흡입부, 물걸레질을 수행하는 물걸레부, 또는 스팀을 방출하는 스팀부 중 적어도 하나를 포함하는 무선 청소기.
  10. 본체에 형성된 수용 공간으로부터 배터리가 탈거되는 단계;
    상기 탈거된 배터리가 상기 본체로부터 멀리 이격됨에 따라, 상기 본체와 상기 배터리를 전기적으로 연결하고, 상기 본체 내부에 수용된 전선이 상기 본체의 외부로 배출되는 단계;
    상기 본체로부터 이격된 상기 배터리로부터 상기 전선을 통해 상기 본체 내부의 모터에 전력이 공급되는 단계; 및
    상기 전력을 이용하여 청소 기능이 구동되는 단계;를 포함하고,
    상기 전선이 상기 본체의 외부로 배출되는 단계는,
    상기 배터리를 상기 본체로부터 이격시키는 외력이 가해지는 경우, 상기 본체 내부의 상기 전선이 감기는 것을 저지하는 쐐기부가 해제되어, 상기 전선이 외부로 배출되는 단계; 및
    상기 배터리가 상기 본체로부터 더 이상 멀어지지 않는 경우, 상기 쐐기부에 의해, 상기 전선의 일부가 외부로 배출된 채로 고정되는 단계;를 포함하고,
    상기 모터에 전력이 공급되는 단계는,
    상기 배터리가 상기 수용 공간에 장착되면, 상기 전선을 통해 연결되는 회로는 단절되고, 상기 수용 공간에 결합되기 위해 돌출된 상기 배터리의 결합부를 통해 노출된 회로가 상기 모터와 연결된 회로와 접촉됨으로써 상기 모터에게 전원을 공급하는 단계;를 포함하는 무선 청소기의 운용방법.
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