KR102171874B1

KR102171874B1 - 청소기

Info

Publication number: KR102171874B1
Application number: KR1020140038807A
Authority: KR
Inventors: 장휘; 황화
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2020-10-29
Also published as: CN104088812A; KR20140119660A; CN104088812B

Abstract

청소성능을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소기를 개시한다. 본 발명의 사상에 따른 청소기는 공기를 본체 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛을 포함하고, 상기 흡입유닛은 회전 가능한 임펠러(IMPELLER), 흡기구가 형성되는 임펠러 커버(IMPELLER COVER) 및 내부에 상기 임펠러를 수용하도록 상기 임펠러 커버와 결합하고, 토출구가 형성되는 리턴 채널(RETURN CHANNEL)을 포함하고, 상기 리턴 채널에는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하도록 복수의 날개가 배치될 수 있다.

Description

청소기{CLEANER}

본 발명은 청소기에 관한 것으로, 상세하게는 청소성능을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 피청소면의 오물을 포함한 공기를 흡입한 후, 공기로부터 오물을 분리하여 수거하고, 정화된 공기는 본체 외부로 배출하는 장치이다.

이러한 청소기는 그 형태별로 본체와 흡입노즐이 분리되어 소정의 관으로 연결되는 캐니스터(Canister) 방식과, 흡입노즐과 본체가 하나로 마련되는 업라이트(Up-right)방식으로 구별된다.

최근에는 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 영역을 자동으로 청소하는 로봇 청소기가 각광받고 있다.

청소기는 흡입력을 결정하는 구성 요소로써, 임펠러(IMPELLER), 디퓨저(DIFFUSER) 및 과류 제거 장치(DESWIRLER)를 포함할 수 있다.

본체 내부로 흡입된 공기는 수 차례 구부러진 유로를 따라 임펠러, 디퓨저 및 과류 제거 장치를 차례로 통과한다. 이 과정에서, 공기의 압력손실이 증가하게 되고, 압력손실에 따른 흡입력 감소를 보완하기 위해 임펠러 및 디퓨저의 간격을 좁게 설계한다. 그러나 임펠러 및 디퓨저의 간격을 좁게 할수록 압력섭동에 의한 소음이 발생할 수 있다. 소음을 방지하기 위해서는 임펠러 및 임펠러에 결합되는 모터의 크기를 증가시킬 수 있으나, 이 경우 청소기의 크기 또한 증가되므로 컴팩트(COMPACT)한 제품을 요하는 최근 시장 추세에 부합하지 않는다.

본 발명의 일 측면은 흡입력을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소기를 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은 소형화 내지 컴팩트(COMPACT)화가 가능하도록 개선된 구조를 가지는 청소기를 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 소음을 방지할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 청소기는 공기를 본체 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛을 포함하고, 상기 흡입유닛은 회전 가능한 임펠러(IMPELLER), 흡기구가 형성되는 임펠러 커버(IMPELLER COVER) 및 내부에 상기 임펠러를 수용하도록 상기 임펠러 커버와 결합하고, 토출구가 형성되는 리턴 채널(RETURN CHANNEL)을 포함하고, 상기 리턴 채널에는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하도록 복수의 날개가 배치될 수 있다.

상기 복수의 날개는 곡면을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 임펠러는 제 1방향(H)을 향하여 회전하고, 상기 복수의 날개는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 상기 제 1방향(H)과 반대방향인 제 2방향(I)을 따라 경사를 형성할 수 있다.

상기 리턴 채널은 이너 프레임(INNER FRAME) 및 상기 임펠러 커버와 결합하여 상기 임펠러를 수용하는 임펠러 수용공간을 형성하고, 상기 이너 프레임과 이격되도록 상기 이너 프레임의 외측에 위치하는 아우터 프레임(OUTTER FRAME)을 포함할 수 있다.

상기 복수의 날개는 상기 이너 프레임 및 상기 아우터 프레임 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 날개는 서로 이격되어 상기 임펠러를 통과한 공기가 이동하는 배출유로를 형성하고, 상기 배출유로를 따라 이동하는 공기는 상기 배출유로의 일 단부에 형성되는 배기구를 통해 상기 흡입유닛의 외측으로 토출될 수 있다.

상기 임펠러 커버는 상기 임펠러를 통과한 공기를 상기 배출유로로 가이드하도록 상기 아우터 프레임에 결합하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는 곡면을 가질 수 있다.

상기 가이드부는 상기 임펠러 커버의 외측을 향하여 볼록하고, 곡률 반지름이 1mm 이상인 곡면을 가질 수 있다.

상기 복수의 날개는 상기 이너 프레임의 외면에 결합되는 제 1면 및 상기 아우터 프레임의 내면에 결합되는 제 2면을 포함하고, 상기 제 2면의 일 단부는 상기 제 1면의 일 단부보다 상기 임펠러 커버를 향하여 더 연장될 수 있다.

상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)은 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 5°이상 85°이하의 경사를 형성할 수 있다.

상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 상기 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서, 상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)이 상기 리턴 채널의 중심 및 상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하인 것을 특징으로 한다.

상기 흡입유닛은 상기 임펠러가 회전할 수 있는 원동력을 제공하도록 상기 임펠러와 결합하는 모터축을 가지고, 상기 리턴 채널 내부에 마련되는 모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 청소기는 공기를 본체 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛을 포함하고, 상기 흡입유닛은 회전 가능한 임펠러(IMPELLER), 상기 임펠러의 하측에 배치되는 리턴 채널(RETURN CHANNEL) 및 흡기구가 형성되는 커버를 포함하고, 상기 리턴 채널 및 상기 커버 사이에는 상기 리턴 채널의 외주면을 따라 복수의 날개가 배치되고, 상기 복수의 날개는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 상기 임펠러가 회전하는 제 1방향(H)과 반대방향인 제 2방향(I)을 따라 경사를 형성할 수 있다.

상기 흡입유닛은 상기 커버와 결합하여 상기 임펠러 및 상기 리턴 채널을 수용하는 수용공간을 형성하고, 내부에 상기 임펠러가 회전할 수 있도록 원동력을 제공하는 모터가 마련되는 모터하우징을 더 포함하고, 상기 모터 하우징에는 배기구가 형성될 수 있다.

상기 흡기구로 흡입되어 상기 임펠러를 통과한 공기는 상기 복수의 날개가 형성하는 배출유로를 따라 상기 모터 하우징 내부로 이동하고, 상기 배기구를 통해 상기 흡입유닛의 외측으로 토출될 수 있다.

상기 복수의 날개는 상기 임펠러의 회전방향과 동일한 상기 제 1방향(H)을 향하여 볼록한 곡면을 형성할 수 있다.

상기 복수의 날개는 상기 리턴 채널의 외면에 결합되는 제 1면 및 상기 커버의 내면에 결합되는 제 2면을 포함하고, 상기 제 2면의 일 단부는 상기 제 1면의 일 단부보다 상방을 향하여 더 연장될 수 있다.

상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)은 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 5° 이상 85° 이하의 경사를 형성할 수 있다.

상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 상기 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서, 상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)이 상기 리턴 채널의 중심 및 상기 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하인 것을 특징으로 한다.

리턴 채널에 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하는 복수의 날개를 배치함으로써, 유로의 구부러진 형상을 감소시킬 수 있고, 그에 따라 공기의 압력손실을 줄일 수 있어 청소기의 흡입력을 향상시킬 수 있다.

디퓨저 역할을 겸하는 리턴 채널을 사용함으로써 리턴 채널 및 임펠러 사이의 간격을 기존 디퓨저 및 임펠러 사이의 간격보다 증가시킬 수 있고, 그에 따라 압력섭동에 의해 발생하는 청소기의 소음을 줄일 수 있다.

리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하는 복수의 날개가 배치되는 리턴 채널을 사용함으로써 청소기의 흡입력을 향상시킴과 동시에 청소기의 소형화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 외관을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 본체를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 분해사시도
도 5는 본발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 단면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 측면도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 있어서, 임펠러의 회전방향과 같은 방향으로 기울어진 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 있어서, 임펠러의 회전방향과 반대방향으로 기울어진 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 본체를 도시한 단면도
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛을 도시한 사시도
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 분해사시도
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 사시도
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 단면도
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 단면도
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도
도 18은 제 1면의 일 단부 및 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)의 리턴 채널의 축방향(X)에 대한 경사도 및 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입력 사이의 관계를 나타내는 그래프
도 19는 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서, 제 1면의 일 단부 및 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)과 리턴 채널의 중심 및 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)이 이루는 각도 및 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입력 사이의 관계를 나타내는 그래프

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

아래의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 "하단" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 외관을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 청소기(1)는 공기의 흡입력에 의해 이물질을 흡입하는 흡입유닛(11) 및 흡입유닛(11)에 의해 흡입된 이물질이 포집되는 본체(10)를 포함할 수 있다.

본체(10)와 흡입유닛(11) 사이에는 본체(10)에서 발생시킨 흡입력이 흡입유닛(11)에 전달될 수 있도록 연결호스(12)와 연결관(13)으로 연결되며 연결호스(12)와 연결관(13) 사이에는 사용자가 손으로 파지할 수 있도록 손잡이(14)가 마련될 수 있다.

연결호스(12)는 신축 가능한 주름관 등으로 형성되며, 연결호스(12)의 일 단부는 본체(10)에 연결되고, 연결호스(12)의 다른 단부는 손잡이(14)에 연결되어 흡입유닛(11)이 본체(10)를 중심으로 일정반경 내에서 자유롭게 움직일 수 있도록 한다. 연결관(13)은 소정 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 연결관(13)의 일 단부는 흡입유닛(11)에 연결되고, 연결관(13)의 다른 단부는 손잡이(14)에 연결되어 사용자는 서 있는 상태에서 바닥의 이물질을 청소할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 본체를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛을 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 분해사시도이고, 도 5는 본발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 단면도이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 전방에는 연결호스(12)가 연결되고, 흡입유닛(11)이 흡입한 공기는 연결호스(12)를 따라 본체(10) 내부로 전달될 수 있다. 본체(10)의 후방 상부에는 본체(10)의 내부에 마련되는 집진장치(20)에 의해 이물질이 걸러진 공기가 본체(10) 외부로 배기될 수 있도록 배기부(15)가 형성될 수 있다. 또한, 본체(10)의 내부는 집진장치(20)가 설치되는 집진실(10a), 흡입유닛(100) 및 배기유로(16)가 마련되는 흡입실(10b) 및 전원코드(미도시)가 마련되는 코드실(미도시)로 구획될 수 있다.

집진실(10a)에는 연결호스(12)를 통해 집진실(10a) 내부로 흡입된 먼지를 모으는 집진장치(20)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 집진장치(20)로 흡입된 공기 중의 이물질을 원심력을 이용하여 분리하는 사이클론장치를 사용하였으나, 먼지를 모으는 먼지통 등이 사용될 수도 있다. 또한, 집진장치(20)를 착탈할 수 있도록 집진실(10a)의 상부에는 커버(21)가 힌지결합될 수 있다.

청소기(1)는 외부공기를 본체(10) 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛(100)을 포함할 수 있다. 흡입유닛(100)은 흡입실(10b) 내부에 설치될 수 있다.

흡입유닛(100)은 임펠러(IMPELLER)(110), 임펠러 커버(IMPELLER COVER)(120) 및 리턴 채널(RETURN CHANNEL)(130)을 포함할 수 있다.

임펠러 커버(120)에는 흡기구(121)가 형성될 수 있다. 흡기구(121)는 연결배관(17)에 의해 집진장치(20)의 토출구(22)와 연결되어 집진장치(20)에 흡입력을 발생시킬 수 있다.

회전 가능한 임펠러(110)는 임펠러 커버(120)의 내측에 마련될 수 있다.

임펠러(110)는 임펠러(110)의 축방향으로 공기를 흡입하여 반경방향으로 토출하는 원심팬으로 구성될 수 있다.

임펠러(110)는 제 1플레이트(111), 제 2플레이트(112) 및 복수의 회전날개(113)를 포함할 수 있다.

제 1플레이트(111) 및 제 2플레이트(112)는 서로 마주하도록 상하로 배치될 수 있고, 제 1플레이트(111) 및 제 2플레이트(112) 사이에는 복수의 회전날개(113)가 위치할 수 있다.

복수의 회전날개(113)의 상면은 복수의 회전날개(113) 상부에 위치하는 제 1플레이트(111)에 결합되고, 복수의 회전날개(113)의 하면은 복수의 회전날개(113) 하부에 위치하는 제 2플레이트(112)에 결합될 수 있다. 따라서, 제 1플레이트(111), 제 2플레이트(112) 및 복수의 회전날개(113)는 일체로 회전할 수 있다.

제 1플레이트(111)에는 임펠러 커버(120)의 흡기구(121)에 대응하는 개구홀(114)이 형성될 수 있다. 흡기구(121)를 통과한 공기는 개구홀(114)을 거쳐 임펠러(110) 내부로 유입될 수 있다.

제 2플레이트(112)에는 모터축(141)의 일 단부가 고정된다. 따라서, 제 1플레이트(111), 제 2플레이트(112) 및 복수의 회전날개(113)는 모터축(141)을 중심으로 일체로 회전할 수 있다.

서로 이격되도록 제 1플레이트(111) 및 제 2플레이트(112) 사이에 위치하는 복수의 회전날개(113)는 유로(115)를 형성할 수 있다. 개구홀(114)을 통과하여 임펠러(110) 내부로 유입된 공기는 유로(115)를 따라 이동하여 리턴 채널(130)에 형성되는 배출유로(161)로 전달된다.

임펠러(110)는 반경방향으로 갈수록 낮아지는 형상을 가지는 바디(Body) 및 블레이드(Blade)를 포함하는 3D 임펠러를 포함할 수 있다.

임펠러(110)의 형상은 다양하게 변형 가능하며, 상기 예에 한정하지 않는다.

리턴 채널(130)은 임펠러(110)에 의해 흡입된 공기의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 역할을 하고, 임펠러 커버(120)와 결합하여 내부에 임펠러(110)를 수용할 수 있는 임펠러 수용공간(134)을 형성할 수 있다.

리턴 채널(130)은 이너 프레임(INNER FRAME)(131) 및 아우터 프레임(OUTTER FRAME)(132)을 포함할 수 있다.

리턴 채널(130)은 임펠러(110)의 하부에 위치할 수 있고, 이너 프레임(131)의 상면에는 임펠러(110)가 안착되는 안착부(133)가 형성될 수 있다.

아우터 프레임(132)은 이너 프레임(131)의 외주면을 따라 이너 프레임(131)의 외측에 위치하고, 임펠러 커버(120)와 결합하여 임펠러(110)를 수용하는 임펠러 수용공간(134)을 형성할 수 있다.

이너 프레임(131)과 아우터 프레임(132)은 일체로 형성될 수 있다.

리턴 채널(130)에는 복수의 날개(160)가 배치될 수 있다.

복수의 날개(160)는 리턴 채널(130)의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하도록 리턴 채널(130)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 날개(160)는 이너 프레임(131) 및 아우터 프레임(132) 사이에 배치될 수 있다.

복수의 날개(160)는 제 1면(162) 및 제 2면(163)을 포함할 수 있다.

제 1면(162)은 이너 프레임(131)의 외면에 결합되고, 제 2면(163)은 아우터 프레임(132)의 내면에 결합된다. 제 2면(163)의 상 단부(163a)는 제 1면(162)의 상 단부(162a)보다 상방으로 더 연장될 수 있다. 즉, 제 2면(163)의 상 단부(163a)는 제 1면(162)의 상 단부(162a)보다 임펠러 커버(120)를 향하여 더 연장될 수 있다.

제 1면(162)의 상 단부(162a) 및 제 2면(163)의 상 단부(163a)는 직선 또는 곡선으로 연결될 수 있다. 즉, 제 2면(163)의 상 단부(163a)가 제 1면(162)의 상 단부(162a)보다 상방을 향하여 더 연장되면 족하고, 제 1면(162)의 상 단부(162a) 및 제 2면(163)의 상 단부(163a)를 연결하는 방식은 다양할 수 있다.

복수의 날개(160)는 곡면을 가질 수 있다.

복수의 날개(160)가 기울어진 방향은 임펠러(110)의 회전방향과 관계가 있다. 구체적으로, 임펠러(110)가 제 1방향(H)을 향하여 회전하는 경우, 복수의 날개(160)는 리턴 채널(130)의 축방향(X)에 대하여 제 1방향(H)과 반대방향인 제 2방향(I)을 따라 기울어 질 수 있다.

복수의 날개(160)는 서로 이격되어 이너 프레임(131) 및 아우터 프레임(132) 사이에 배치될 수 있다. 서로 이격된 복수의 날개(160)는 임펠러(110)를 통과한 공기가 이동하는 배출유로(161)를 형성할 수 있다. 배출유로(161)를 따라 이동하는 공기는 배출유로(161)의 일 단부에 형성되는 배기구(135)를 통해 흡입유닛(100)의 외측으로 배기될 수 있다. 배기구(135)는 배출유로(161)의 하 단부에 형성될 수 있다.

임펠러 커버(120)는 가이드부(122)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 가이드부(122)는 임펠러(110)의 유로(115)를 통과한 공기를 배출유로(161)로 가이드하는 역할을 한다.

가이드부(122)는 유로(115)를 통과한 공기가 배출유로(161)로 도입되기 전까지 임펠러(110) 및 리턴 채널(130) 사이에 형성되는 스페이스(190)에 머무르는 것을 방지하도록 곡면을 가질 수 있다. 가이드부(122)는 임펠러 커버(120)의 외측을 향하여 볼록한 곡면을 가질 수 있다.

가이드부(122)는 곡률 반지름이 1mm 이상의 곡면을 가질 수 있다.

임펠러(110)에 마련되는 유로(115)를 통과한 공기는 가이드부(122)를 따라 리턴 채널(130)에 마련되는 배출유로(161)로 도입된다.

가이드부(122)를 기준으로 공기의 이동방향이 변할 수 있다. 구체적으로, 개구홀(114)을 통과하여 임펠러(110) 내부로 유입된 공기는 유로(115)를 따라 수평방향으로 이동하고, 유로(115)를 통과한 공기는 가이드부(122)에 충돌하여 배출유로(161)를 향하여 수직방향으로 이동한다.

하방을 향하는 가이드부(122)의 일 단부는 아우터 프레임(132)에 결합될 수 있다.

흡입유닛(100)은 임펠러(110)가 회전할 수 있는 원동력을 제공하는 모터(140)를 더 포함할 수 있다.

모터(140)는 BLDC모터, DC모터 및 AC모터를 포함할 수 있다.

모터(140)는 리턴 채널(130)의 내부에 마련될 수 있다. 구체적으로, 모터(140)는 이너 프레임(131)의 내부에 마련될 수 있다.

모터(140)는 모터축(141)을 포함할 수 있다. 모터축(141)의 일 단부는 임펠러(110)의 제 2플레이트(112)에 연결되고, 모터축(141)의 다른 단부는 모터(140)에 연결된다.

이너 프레임(131)의 안착부(133)에는 모터축(141)의 일 단부가 이너 프레임(131) 상부에 위치하는 임펠러(110)의 제 2플레이트(112)에 연결되도록 모터축관통홀(136)이 형성될 수 있다.

배출유로(161)의 일 단부에 형성되는 배기구(135)로 토출된 공기는 흡입유닛(100)을 감싸는 케이스(40) 내부에 형성된 내부유로(41)를 통해 흡입유닛(100)의 하부에 형성되는 배출구(42)를 통해 배출된다. 배출구(42)를 통해 배출된 공기는 배기유로(16)를 경유하여 배기부(15)로 배기된다. 여기서 배기유로(16)는 흡입유닛(100)의 배출구(42)로부터 배출된 공기가 배기부(15)까지 이르게 되는 유로를 의미한다.

집진장치(20)와 흡입유닛(100) 사이에 형성되는 공간은 배기유로(16)의 일부를 형성할 수 있다.

배기유로(16)는 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 배기유로(16)는 흡입유닛(100)의 배출구(42)로부터 집진장치(20)와 흡입유닛(100) 사이의 공간에 이르는 제 1유로(16a), 제 1유로(16a)로부터 연장되어 집진장치(20)와 흡입유닛(100) 사이에 형성되는 제 2유로(16b) 및 제 2유로(16b)와 배기부(15)를 연결하는 제 3유로(16c)를 포함할 수 있다.

배기유로(16) 상에는 집진장치(20)에서 제거되지 않은 이물질을 분리하기 위한 배기필터(18)가 설치될 수 있다. 배기필터(18)는 제 1유로(16a) 또는 제 2유로(16b) 상에 설치되는 것이 바람직하다. 이는 배기필터(18)가 제 1유로(16a) 또는 제 2유로(16b) 상에 설치되면 배기필터(18)로부터 배기부(15)까지 충분한 거리를 확보할 수 있어 공기가 배기필터(18)를 통과할 때 발생하는 소음이 충분히 감소된 후 배기부(15)를 통해 배기될 수 있기 때문이다. 또한, 단면적이 상대적으로 큰 제 1유로(16a) 또는 제 2유로(16b)에 배기필터(18)를 설치함으로써 충분한 배기필터(18)의 면적을 확보할 수 있고, 그에 따라 공기가 배기필터(18)를 통과할 때 발생하는 압력손실을 줄일 수 있기 때문이다.

본체(10)의 바닥면에는 배기필터(18)의 교체가 용이하도록 도어(미도시)에 의해 개폐 가능한 개구부(미도시)가 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이너 프레임(131)에 결합되는 제 1면(162)의 상 단부(162a) 및 아우터 프레임(132)에 결합되는 제 2면(163)의 상 단부(163a)를 연결하는 직선(A)은 리턴 채널(130)의 축방향(X)에 대하여 5°이상 85°이하의 경사를 형성할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 가이드부(122)는 임펠러 커버(120)의 외측을 향하여 볼록하고, 곡률 반지름이 1mm 이상인 곡면을 가질 수 있다. 가이드부(122)는 2차곡선 형상의 곡면을 가질 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 있어서, 임펠러의 회전방향과 같은 방향으로 기울어진 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 있어서, 임펠러의 회전방향과 반대방향으로 기울어진 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 리턴 채널(130)의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널(130)을 자른 단면(Q)상에서, 상방을 향하는 제 1면(162)의 상 단부(162b)와 제 2면(163)의 상 단부(163b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130)의 중심(O)과 제 1면(162)의 상 단부(162b)를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하일 수 있다. 구체적으로, 임펠러(110)가 제 1방향(H)을 향하여 회전하는 경우, 제 1면(162)의 상 단부(162b)와 제 2면(163)의 상 단부(163b)를 연결한 직선(B)은 리턴 채널(130)의 중심(O)과 제 1면(162)의 상 단부(162b)를 연결한 직선(C)에 대하여 제 1방향(H)을 향하여 0°이상 80°이하 기울어 질 수 있다. 또한, 임펠러(110)가 제 1방향(H)을 향하여 회전하는 경우, 제 1면(162)의 상 단부(162b)와 제 2면(163)의 상 단부(163b)를 연결한 직선(B)은 리턴 채널(130)의 중심(O)과 제 1면(162)의 상 단부(162b)를 연결한 직선(C)에 대하여 제 2방향(I)을 향하여 0°이상 80°이하 기울어 질 수 있다.

리턴 채널(130)의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널(130)을 자른 단면(Q)상에서, 상방을 향하는 제 1면(162)의 상 단부(162b)와 제 2면(163)의 상 단부(163b)는 직선 또는 곡선으로 연결될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 본체를 도시한 단면도이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛을 도시한 사시도이다. 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 분해사시도이고, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 사시도이다. 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 10에서 이미 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 청소기(1a)의 흡입유닛(100a)은 임펠러(110a), 리턴 채널(130a) 및 커버(170)를 포함할 수 있다.

커버(170)의 상면에는 흡기구(121a)가 형성될 수 있다. 커버(170)의 내측에는 회전 가능한 임펠러(110a) 및 리턴 채널(130a)이 배치될 수 있다.

흡입유닛(100a)은 모터(140a) 및 모터하우징(150)을 더 포함할 수 있다.

모터(140a)는 임펠러(110a)가 회전할 수 있도록 원동력을 제공하고, 모터하우징(150) 내부에 마련된다. 모터하우징(150)은 리턴 채널(130a) 하부에 위치하고, 커버(170)와 결합하여 내부에 임펠러(110a) 및 리턴 채널(130a)을 수용할 수 있는 수용공간(180)을 형성할 수 있다.

모터하우징(150)에는 적어도 하나의 배기구(135a)가 형성될 수 있다. 배기구(135a)는 모터하우징(150)의 하단부에 형성될 수 있으나, 배기구(135a)의 위치는 이에 한정하지 않는다.

리턴 채널(130a) 및 커버(170) 사이에는 리턴 채널(130a)의 외주면을 따라 복수의 날개(160a)가 배치될 수 있다. 복수의 날개(160a)는 리턴 채널(130a)의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성할 수 있다. 구체적으로, 임펠러(110a)가 제 2방향(I)을 향하여 회전하는 경우, 복수의 날개(160a)는 리턴 채널(130a)의 축방향(X)에 대하여 제 2방향(I)과 반대방향인 제 1방향(H)을 따라 기울어 질 수 있다.

복수의 날개(160a)는 리턴 채널(130a)과 마주하도록 모터하우징(150)의 외측을 향하여 연장되는 연장부(151)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 복수의 날개(160a)의 하 단부는 리턴 채널(130a) 및 연장부(151) 사이에 위치하도록 연장부(151)에 고정될 수 있다.

복수의 날개(160a)는 임펠러(110a)의 회전방향과 동일한 제 1방향(H)을 향하여 볼록한 곡면을 형성할 수 있다.

복수의 날개(160a)는 제 1면(190) 및 제 2면(200)을 포함할 수 있다. 제 1면(190)은 리턴 채널(130a)의 외면에 결합되고, 제 2면(200)은 커버(170)의 내면에 결합될 수 있다. 제 2면(200)의 상 단부(200a)는 제 1면(190)의 상 단부(190a)보다 상방을 향하여 더 연장될 수 있다.

흡기구(121a)로 유입되어 임펠러(110a)에 마련된 유로(115a)를 통과한 공기는 복수의 날개(160a)가 형성하는 배출유로(161a)를 따라 모터하우징(150) 내부로 이동하고, 모터하우징(150) 내부에서 모터(140a)를 냉각시킨다. 그 후, 공기는 모터하우징(150)에 마련되는 적어도 하나의 배기구(135a)를 통해 반경방향으로 토출된다.

커버(170)는 임펠러(110a)의 유로(115a)를 통과한 공기를 배출유로(161a)로 가이드하는 가이드부(122a)를 포함할 수 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 흡입유닛 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 복수의 날개(160a)의 제 1면(190)의 상 단부(190a)와 제 2면(200)의 상 단부(200a)를 연결하는 직선(A)은 리턴 채널(130a)의 축방향(X)에 대하여 5° 이상 85° 이하의 경사를 형성할 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 복수의 날개 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 리턴 채널(130a)의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널(130a)을 자른 단면(Q)상에서, 상방을 향하는 제 1면(190)의 상 단부(190b) 및 제 2면(200)의 상 단부(200b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130a)의 중심(O) 및 제 1면(190)의 상 단부(190b)를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하일 수 있다.

도 18은 제 1면의 일 단부 및 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)의 리턴 채널의 축방향(X)에 대한 경사도 및 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입력 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 18의 그래프에서, 복수의 날개(160,160a)의 제 1면(162,190)의 상 단부(162a,190a)와 제 2면(163,200)의 상 단부(163a,200a)를 연결하는 직선(A)이 리턴 채널(130,130a)의 축방향(X)에 대하여 5°이상 85°이하의 경사를 형성할수록 흡입유닛(100,100a)의 흡입력이 증가하는 양상을 확인할 수 있다.

도 19는 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서, 제 1면의 일 단부 및 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)과 리턴 채널의 중심 및 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)이 이루는 각도 및 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 흡입력 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 19의 그래프에 나타난 바와 같이, 리턴 채널(130,130a)의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 리턴 채널(130,130a)을 자른 단면(Q)상에서, 상방을 향하는 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)와 제 2면(163,200)의 상 단부(163b,200b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130,130a)의 중심(O)과 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하일 수 있다.

또한, 상방을 향하는 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)와 제 2면(163,200)의 상 단부(163b,200b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130,130a)의 중심(O)과 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)가 0°에 가까울수록 흡입력 및 효율이 우수하다.

각도(θ)의 표현 중 "-" 및 "+"는 임펠러(110)의 회전방향과의 관계를 나타낸다. 즉, 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)와 제 2면(163,200)의 상 단부(162b,200b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130,130a)의 중심(O)과 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)를 연결한 직선(C)에 대하여 임펠러(110,110a)의 회전방향과 동일한 방향을 향하여 기울어지면 "+"로 표현한다. 반면, 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)와 제 2면(163,200)의 상 단부(163b,200b)를 연결한 직선(B)이 리턴 채널(130,130a)의 중심(O)과 제 1면(162,190)의 상 단부(162b,190b)를 연결한 직선(C)에 대하여 임펠러(110,110a)의 회전방향과 반대 방향을 향하여 기울어지면 "-"로 표현한다.

이상에서 설명한 흡입유닛(11)은 청소기(1,1a)의 종류에 상관없이 적용 가능하다. 즉, 캐니스터(Canister) 방식 및 업라이트(Up-right)방식의 청소기 뿐만 아니라, 로봇 청소기에도 적용 가능하다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1,1a : 청소기 10 : 본체
10a : 집진실 10b : 흡입실
11 : 흡입유닛 12 : 연결호스
13 : 연결관 14 : 손잡이
15 : 배기부 16 : 배기유로
16a : 제 1유로 16b : 제 2유로
16c : 제 3유로 17 : 연결배관
18 : 배기필터 20 : 집진장치
21 : 집진장치 커버 22 : 집진장치의 토출구
40 : 케이스 41 : 내부유로
42 : 배출구 100,100a : 흡입유닛
110,110a : 임펠러 111 : 제 1플레이트
112 : 제 2플레이트 113 : 회전날개
114 : 개구홀 115,115a : 유로
120 : 임펠러 커버 121,121a : 흡기구
122,122a : 가이드부 130,130a : 리턴 채널
131 : 이너 프레임 132 : 아우터 프레임
133 : 안착부 134 : 임펠러 수용공간
135,135a : 배기구 136 : 모터축관통홀
140,140a : 모터 141 : 모터축
150 : 모터하우징 151 : 연장부
160,160a : 날개 161,161a : 배출유로
162,190 : 제 1면 162a,162b,190a,190b : 상 단부
163,200 : 제 2면 163a,163b,200a,200b : 상 단부
170 : 커버 180 : 수용공간
190 : 스페이스

Claims

공기를 본체 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛을 포함하는 청소기에 있어서,
상기 흡입유닛은,
회전 가능한 임펠러(IMPELLER);
흡기구가 형성되는 임펠러 커버(IMPELLER COVER); 및
내부에 상기 임펠러를 수용하도록 상기 임펠러 커버와 결합하고, 토출구가 형성되는 리턴 채널(RETURN CHANNEL);을 포함하고,
상기 리턴 채널에는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 경사를 형성하도록 복수의 날개가 배치되고,
상기 복수의 날개는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 상기 임펠러가 회전하는 제 1방향(H)과 반대방향인 제 2방향(I)을 따라 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 날개는 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 청소기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 리턴 채널은,
이너 프레임(INNER FRAME); 및
상기 임펠러 커버와 결합하여 상기 임펠러를 수용하는 임펠러 수용공간을 형성하고, 상기 이너 프레임과 이격되도록 상기 이너 프레임의 외측에 위치하는 아우터 프레임(OUTTER FRAME);을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 4항에 있어서,
상기 복수의 날개는 상기 이너 프레임 및 상기 아우터 프레임 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 5항에 있어서,
상기 복수의 날개는 서로 이격되어 상기 임펠러를 통과한 공기가 이동하는 배출유로를 형성하고,
상기 배출유로를 따라 이동하는 공기는 상기 배출유로의 일 단부에 형성되는 배기구를 통해 상기 흡입유닛의 외측으로 토출되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 6항에 있어서,
상기 임펠러 커버는 상기 임펠러를 통과한 공기를 상기 배출유로로 가이드하도록 상기 아우터 프레임에 결합하는 가이드부를 포함하고,
상기 가이드부는 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 7항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 임펠러 커버의 외측을 향하여 볼록하고, 곡률 반지름이 1mm 이상인 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 5항에 있어서,
상기 복수의 날개는,
상기 이너 프레임의 외면에 결합되는 제 1면; 및
상기 아우터 프레임의 내면에 결합되는 제 2면;을 포함하고,
상기 제 2면의 일 단부는 상기 제 1면의 일 단부보다 상기 임펠러 커버를 향하여 더 연장되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 9항에 있어서,
상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)은 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 5°이상 85°이하의 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 상기 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서,
상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)이 상기 리턴 채널의 중심 및 상기 임펠러 커버를 향하는 상기 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하인 것을 특징으로 하는 청소기.
제 1항에 있어서,
상기 흡입유닛은 상기 임펠러가 회전할 수 있는 원동력을 제공하도록 상기 임펠러와 결합하는 모터축을 가지고, 상기 리턴 채널 내부에 마련되는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
공기를 본체 내부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 흡입유닛을 포함하는 청소기에 있어서,
상기 흡입유닛은,
회전 가능한 임펠러(IMPELLER);
상기 임펠러의 하측에 배치되는 리턴 채널(RETURN CHANNEL); 및
흡기구가 형성되는 커버;를 포함하고,
상기 리턴 채널 및 상기 커버 사이에는 상기 리턴 채널의 외주면을 따라 복수의 날개가 배치되고,
상기 복수의 날개는 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 상기 임펠러가 회전하는 제 1방향(H)과 반대방향인 제 2방향(I)을 따라 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 13항에 있어서,
상기 흡입유닛은 상기 커버와 결합하여 상기 임펠러 및 상기 리턴 채널을 수용하는 수용공간을 형성하고, 내부에 상기 임펠러가 회전할 수 있도록 원동력을 제공하는 모터가 마련되는 모터하우징을 더 포함하고,
상기 모터 하우징에는 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 14항에 있어서,
상기 흡기구로 흡입되어 상기 임펠러를 통과한 공기는 상기 복수의 날개가 형성하는 배출유로를 따라 상기 모터 하우징 내부로 이동하고, 상기 배기구를 통해 상기 흡입유닛의 외측으로 토출되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 13항에 있어서,
상기 복수의 날개는 상기 임펠러의 회전방향과 동일한 상기 제 1방향(H)을 향하여 볼록한 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 13항에 있어서,
상기 복수의 날개는,
상기 리턴 채널의 외면에 결합되는 제 1면; 및
상기 커버의 내면에 결합되는 제 2면;을 포함하고,
상기 제 2면의 일 단부는 상기 제 1면의 일 단부보다 상방을 향하여 더 연장되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 17항에 있어서,
상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결하는 직선(A)은 상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 5° 이상 85° 이하의 경사를 형성하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 17항에 있어서,
상기 리턴 채널의 축방향(X)에 대하여 수직을 이루는 수평방향(Y)으로 상기 리턴 채널을 자른 단면(Q)상에서,
상기 제 1면의 일 단부 및 상기 제 2면의 일 단부를 연결한 직선(B)이 상기 리턴 채널의 중심 및 상기 제 1면의 일 단부를 연결한 직선(C)과 이루는 각도(θ)는 0°이상 80°이하인 것을 특징으로 하는 청소기.