KR20070078337A - 진공 청소기의 소음 저감 흡입부 - Google Patents

진공 청소기의 소음 저감 흡입부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공 청소기의 소음 저감 흡입부에 관한 것으로, 흡입 노즐 본체에 고저 방향 회동 가능하도록 일체적으로 형성되거나 연결된 제1연결체와, 상기 제1연결체에 선회 방향 회동 가능하도록 연결된 제2연결체와, 상기 제2연결체에 롤 회동 가능하도록 연결된 제3연결체를 포함한다. 본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부는 3축 회전이 가능하여 흡입부의 이동이 자유롭고, 상기 제1연결체와 제2연결체 사이에는 탄성적 복원력이 가요성 호스를 포함함으로써 선회적 회동시 복원력을 유발하여 청소기 흡입부로 인하여 피청소물에 가해지는 충격을 완화시킨다. 또한, 상기 제1연결체는 내부 관로와 이 관로보다 큰 면적으로 확장되는 입구로 구성되어 흡입 노즐을 통해 유입되는 공기가 유동에 의해 발생하는 소음을 크게 저감시킨다.
진공 청소기, 소음, 3축 회동, 가요성 호스, 복원력

Description

진공 청소기의 소음 저감 흡입부{NOISE REDUCING SUCTION UNIT IN VACUUM CLEANER}
도 1은 사이클론 집진 방식의 진공 청소기의 외관을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 진공 청소기의 후면을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 흡입부의 제1연결체를 도시한 사시도.
도 5는 제1연결체의 고저 방향 회동을 도시한 측면도.
도 6은 제1연결체와 제2연결체의 결합된 모습을 보인 단면도.
도 7은 제2연결체와 제3연결체의 결합된 상태 및 회동하는 모습을 보인 단면도.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부의 선회적 회동을 보인 사시도.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부의 중립 상태로 회복된 모습을 보인 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 진공 청소기의 소음 측정 결과를 보인 그래프.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
110:흡입 노즐 본체 120:제1연결체
130:제2연결체 140:제3연결체
150:가요성 호스
본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 흡입부의 이동이 자유롭고 소음이 저감된 진공 청소기에 관한 것이다.
진공 청소기는 팬의 구동에 의하여 흡인력을 발생시키고, 흡인력에 의하여 포집되는 먼지 등의 이물질을 집진실에 장착된 집진 주머니나 집진통에 수집한다. 집진통을 구비하는 진공 청소기는 사이클론 방식으로 먼지와 공기를 분리하며, 먼지의 분리 효율, 세척의 용이성, 외관상의 미려함 등으로 근래의 진공 청소 방식의 대부분을 차지하고 있다. 사이클론 집진 방식의 진공 청소기를 도 1 및 도 2에 도시하였다.
진공청소기는 먼지 또는 이물질을 집진시키기 위한 다수의 부품이 내장되는 본체(2)와 상기 본체(2)의 외부로부터 먼지 또는 이물질 등을 포함하고 있는 오염된 공기가 흡입되는 흡입노즐체(4)와, 상기 흡입노즐체(4)의 일단에 길이조절이 가능하도록 설치되는 연장관(6)과, 상기 연장관(6)으로부터 상기 본체(2)로 먼지 또는 이물질을 이동시키기 위한 유연하고 탄력성있는 재질로 형성된 연결호스(8) 등을 포함한다.
본체(2)의 내부 전방에는 인가된 전원에 의해 구동되어 진공을 형성함으로써 흡입력을 발생시키는 팬모터(미도시)가 내장되어 있다. 그리고, 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 또는 이물질을 필터링하기 위한 집진통(20)이 본체 후방의 수납 공간(12)에 탈착 가능하게 장착된다.
본체(2)의 후방 하단부에는 바퀴(3)가 장착되어 본체(2)를 원하는 위치로 쉽게 이동시킬 수 있도록 한다.
팬모터에서 발생되는 흡인력으로 인하여 집진통(20)의 내부로 유입된 공기는 집진통 내부에서 나선류를 형성하면서 공기와 이물질로 분리된다. 이때, 상대적으로 많은 질량을 가진 이물질은 중력에 의하여 집진통 저부에 수집되며, 이물질이 걸러진 깨끗한 공기는 본체 측면에 형성된 배기구(5)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같은 진공 청소기는 기술의 발전에 따라 공기 흡입 능력, 먼지 등의 이물질 분리 능력이 지속적으로 향상되었지만, 청소기 구동 중에 발생되는 소음 문제는 여전히 해결되지 못하는 문제점으로 남아 있다.
특히, 청소기 흡입구(즉, 흡입 노즐)의 회전 기능은 청소 시 편리성을 주지만, 노즐부에 회전 복원력을 주는 스프링이 복합된 형태 등의 복잡한 기구적 구성은 결과적으로 유로를 좁게 만들고, 누설을 발생시켜 소음 발생의 주요한 원인이 된다.
따라서, 회전 기능이 부가되어 청소의 편리성과 내구성을 유지하면서도 사용자에게 불쾌감을 주는 소음을 저감할 수 있는 유로를 가진 청소기 흡입구의 개발이 요청되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 청소기의 흡입부에서 발생하는 소음을 저감시키는 새로운 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 피청소물에 충격을 가하지 않도록 흡입부의 완충 동작을 가능케 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 청소기 흡입부의 동작을 다변화시켜 사용자의 이용상 편의를 극대화시키는 것이다.
본 발명은 바닥면에 개구부가 있는 흡입 노즐 본체와, 상기 흡입 노즐 본체에 고저 방향 회동 가능하도록 일체적으로 형성되거나 연결된 제1연결체와, 상기 제1연결체에 선회 방향 회동 가능하도록 연결된 제2연결체와, 상기 제2연결체에 롤 회동 가능하도록 연결된 제3연결체를 포함하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부를 제공한다.
본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부는 3축 회전이 가능하여 흡입부를 모든 방향에 대하여 자유로운 이동을 보장하며, 흡입부의 동작이 매우 유연한 장점이 있다.
상기 제1연결체와 제2연결체 사이에는 탄성적 복원력이 가요성 호스를 포함한다. 이 가요성 호스는 제1연결체와 제2연결체 간의 선회적 회동시 복원력을 유발하여 청소기 흡입부로 인하여 피청소물에 가해지는 충격을 완화시킨다.
상기 제1연결체는 내부 관로와 이 관로보다 큰 면적으로 확장되는 입구로 구성된다. 이와 같은 구조는 흡입부의 흡입 노즐을 통해 유입되는 공기가 유동 중에 겪게 되는 마찰을 극소화시키고 유동을 원활히 하여 흡입부에서 공기 유동에 의해 발생하는 소음을 크게 저감시킨다.
상기 가용성 호스의 양단은 각각 제1연결체 및 제2연결체의 관로와 연결되어 공기 유동 통로로서 작용한다.
상기 제1연결체는 흡입 노즐 본체에 제1축 방형으로 피봇 결합되며, 상기 제1연결체와 제2연결체는 제2축 방향으로 피봇 결합되고, 상기 제3연결체는 제2연결체의 일단의 외주연에 제3축 방향으로 회동 가능하게 결합된다.
또한, 본 발명은 청소기의 흡입 노즐과 청소기 본체를 연결하는 연장관 사이의 연결부에 있어서, 상기 연결부는 세 개의 회동 축에 의하여 회동 가능하며, 상기 흡입 노즐과의 연결 부분은 전방으로 확장된 개방부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부를 제공한다.
상기 연결부는 흡입 노즐로부터 고저 방향 회동(pitching), 선회적 회동(yawing), 롤 회동(rolling)의 순서로 각각의 회동축이 있으며, 상기 선회적 회동은 탄성 부재에 의하여 복원력을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부는 집진 주머니를 이용하는 방식, 집진통 내에서의 나선류에 의해 먼지를 분리하는 사이클론 방식, 가정용 소형 청소기, 공업용 대형 청소기 등에 널리 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명에 따른 진공 청소기의 흡입부(100)가 도시되어 있다. 흡입 노즐 본체(110)는 바닥면에 개구부(미도시)가 형성되어 있어, 피청소물로부터 공기 유동을 통해 이물질을 흡입한다. 흡입 노즐 본체(110)와 청소기의 연장관(미도시) 사이의 연결부로서, 세 개의 연결체가 상호간에 연속적으로 연결되어 있는 것을 볼 수 있다.
먼저, 흡입 노즐 본체(110) 중앙 후방부에는 제1연결체(120)가 연결되어 있다. 제1연결체(120)는 연결부가 흡입 노즐 본체(110)에 대하여 고저 방향으로 회동(pitching)(좌표축 상의 y축을 중심으로 회전)을 가능케 한다. 반면, 흡입 노즐 본체(110)와 제1연결체(120)는 y축에 대하여 피봇 결합되어 x축 방향이나 z축 방향으로는 회동이 불가능하다.
상기 제1연결체(120)는 후단에 제2연결체(130)와 선회적으로 결합되어 있다. 따라서, 제1연결체(120)와 제2연결체(130)는 상호간에 선회적으로 회동(yawing)할 수 있다. 반면, 제1연결체(120)와 제2연결체(130) 사이는 z축에 대하여 피봇 결합되어 x축 방향이나 y축 방향으로는 회동이 불가능하다.
제2연결체(130)는 후단에 제3연결체(140)와 결합되어 있다. 제2연결체(130)의 외주면에 대하여 제3연결체(140)의 내주면이 맞닿은 채로 결합되어 있어 제3연결체(140)가 제2연결체(130)에 대하여 (결과적으로 흡입 노즐 본체에 대하여) x축을 중심으로 롤 회동(rolling)이 가능하다. 반면, 제2연결체(130)의 외주연에 대하여 제3연결체(140)의 내주연이 결합되어 있기 때문에 y축 방향이나 z축 방향으로는 회동이 불가능하다.
이와 같이 흡입 노즐 본체와 세 개의 연결체 사이에는 각각의 독립적인 회동 축을 중심으로 하여 세 가지 회동이 가능하며, 따라서 흡입 노즐 본체(110)와 연장관(미도시) 사이에 다양한 방향으로 유연한 동작이 가능하다.
도 4에는 연결부의 제1연결체(120)가 확대되어 도시되어 있다. 이 제1연결체는 내부에 공기 유동을 위한 관로(124)가 있으며 이 관로로부터 연장되는 전방의 입구(122)는 상기 관로 보다 면적이 크게 확장되어 형성된다. 이러한 확장된 입구는 흡입 노즐 본체(110) 바닥면으로부터 유입되는 공기의 유동이 원활하게 관로를 따라 유입되도록 하며 유동 마찰을 최소화시킨다. 따라서, 흡입 노즐 본체를 통해 유입되는 공기에 의한 소음이 최소화된다. 도면에는 상기 제1연결체의 입구가 사각 형상이지만 경우에 따라서는 원형이나 타원형 기타 형태로 형성할 수 있으며, 입구(122)로부터 관로(124)로 이어지는 내면 형태도 다양하게 변형시킬 수 있을 것이다.
상기 입구의 외측면에는 원형의 돌기(123)가 형성되어 있으며, 이 돌기는 흡입 노즐 본체(110)에 대하여 제1연결체(120)가 고저 방향으로 회동하는 회동축에 해당한다. 이러한 고저 방향 회동을 위하여 흡입 노즐 본체의 대응되는 위치에는 원형의 만입부가 형성되는 것이 바람직할 것이다.
도 5는 제1연결체(120)가 상기 원형 돌기(123)를 중심으로 고저 방향으로 회동하는 모습을 모식적으로 도시한다.
제1연결체의 후방으로는 타원형의 연장부(126)가 있다. 이 연장부의 내부는 상기 관로로부터 이어지는 빈 공간이며, 상단에 원형 돌기(127)가 형성되어 있다. 이 돌기(127)는 제2연결체(130)와의 선회적인 회동을 위한 회동축에 해당한다. 상 기 연장부(126) 제1연결체(120)와 제2연결체 간의 선회적인 회동을 방해하지 않도록 측면이 만입되어 있는 것을 볼 수 있다. 후술하는 바와 같이 제2연결체의 측면에도 대응되는 위치가 만입되어 있다.
도 6은 제1연결체(120)와 제2연결체(130)가 서로 결합되어 있는 모습을 보인 단면도이다. 제1연결체의 후방 연장부 상단의 원형 돌기(127)에 제2연결체(130)의 관통홀(도 7의 132 참조)이 끼워져 있다. 제2연결체의 내부도 빈 공간의 관로로서 제1연결체의 내부 관로에 연장되어 있으며, 이러한 관로에는 탄성력을 갖는 가용성 호스(150)가 삽입되어 있다. 이 가용성 호스(150)는 원통상으로서 제1연결체(120)의 내부와 제2연결체(130)의 내부 공간을 상호 연결시킴으로서 흡입 노즐 본체로부터 연장관 사이의 공기 유동 관로를 구성한다. 제1연결체와 제2연결체의 측면에는 선회적 회동이 방해되지 않도록 각각 만입부가 형성되어 개방 구조로 되어 있지만, 상기 가요성 호스가 두 연결체 내부에 삽입됨으로써 흡입 노즐 본체로부터 청소기로 유입되는 공기가 누출되지 않는다.
또한, 상기 가요성 호스(150)는 그 자체의 탄성력으로 인하여 외력이 가해질 때 반작용에 의하여 복원력을 유발한다. 따라서, 제1연결체(120)와 제2연결체(130) 간의 선회적인 회동이 있을 경우, 가요성 호스의 복원력에 의하여 두 연결체는 원래의 상호 위치로 회복될 수 있다. 이러한 선회적 회동시의 복원력은 사용자가 청소 작업시 흡입 노즐 본체를 이동시키며 피청소물에 외력을 가할 때 충격을 최소화하는 작용을 하게 된다. 그 결과, 목재 가구나 충격에 약한 소재를 보호할 수 있게 된다. 상기 가요성 호스로는 탄성적 복원력을 갖는 자바라 호스를 사용할 수 있다.
도 7은 제2연결체(130)와 제3연결체(140) 간의 결합을 보인 단면도이다. 제2연결체(130)는 전방 상단에 관통홀(132)이 있어 제1연결체(120)와 선회적으로 결합되는 반면, 후단 연장부(133) 외주면에 원주 방향으로 오목한 만입부(134)가 형성되어 있어, 제3연결체와 원주 방향으로 결합된다. 제3연결체(140)의 끝단 내주면에는 원주 방향으로 돌출부(142)가 형성되어, 상기 만입부(134)와 회동 가능하도록 결합된다. 이와 같이 원주 방향으로 결합된 제2연결체(130)와 제3연결체(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 흡입 노즐 본체에 대하여(즉, 도 3에서 x축에 대하여) 롤 회동(rolling)이 가능하다.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 진공 청소기를 이용하여 청소를 함에 있어서, 흡입 노즐에 (연장관이나 연장관에 부착된 손잡이에 힘을 가함으로써) 선회적인 외력을 가할 때, 회전 상태를 보이고 있다.
이러한 선회적인 회동은 외력이 없어지면 가요성 호스의 복원력에 의하여 곧바로 원상태로 회복하게 된다. 도 9a 및 9b는 원래의 중립 상태로 회복된 모습을 도시한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 진공 청소기는 흡입 노즐의 움직임이 매우 자유롭고 유연할 뿐만 아니라, 소음 저감 효과도 뛰어난 것으로 확인되었다. 실제 소음 테스트를 실시한 결과, 도 10에 도시된 소음 스펙트럼에서 보는 바와 같이 전체 주파수 대역에서 약 5dBA 정도의 소음 저감 효과를 얻을 수 있었다. 따라서, 모든 주파수 대역에서 소음 저감 효과가 우수한 것을 알 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되지 않으며 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능할 것이다.
본 발명에 따르면, 진공 청소기의 흡입부의 유로 구조를 변형하여 소음이 크게 저감될 수 있다. 또한, 본 발명의 진공 청소기는 흡입부에 세 가지 축 방향으로 회동이 가능하여 흡입 노즐의 이동이 자유로우며, 사용자의 청소 작업시 큰 편리를 제공한다. 특히, 선회적인 회동시 복원력이 발휘되어 가구 등의 피청소물에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

Claims (13)

  1. 바닥면에 개구부가 있는 흡입 노즐 본체와,
    상기 흡입 노즐 본체에 선회 방향 회동(yawing) 가능하도록 연결된 선회 부재와,
    상기 선회 부재에 롤 회동(rolling) 가능하도록 연결된 롤 회동 부재를 포함하는
    진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  2. 제1항에 있어서, 상기 흡입 노즐 본체와 선회 부재 사이에 고저 방향 회동(pitching) 가능하도록 연결된 고저 회동 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고저 방향 부재와 선회 부재 사이에는 탄성적 복원력이 있는 가요성 호스가 위치하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가용성 호스의 양단은 각각 고저 회동 부재 및 선회 부재의 관로와 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  5. 제2항에 있어서, 상기 고저 회동 부재와 선회 부재는 피봇 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  6. 제2항에 있어서, 상기 고저 회동 부재는 흡입 노즐 본체에 피봇 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  7. 제2항에 있어서, 상기 롤 회동 부재는 선회 부재의 일단의 외주연에 회동 가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  8. 제2항에 있어서, 상기 고저 회동 부재는 내부 관로와, 상기 관로보다 큰 면적의 입구로 구성되는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  9. 제8항에 있어서, 상기 고저 회동 부재와 선회 부재 간의 선회적 회동은 최초 위치로의 복원력을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  10. 청소기의 흡입 노즐과 청소기 본체를 연결하는 연장관 사이의 연결부에 있어서,
    상기 연결부는 세 개의 회동 축에 의하여 회동 가능하며, 상기 흡입 노즐과의 연결 부분은 전방으로 확장된 개방부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연결부는 흡입 노즐로부터 고저 방향 회동(pitching), 선회적 회동(yawing), 롤 회동(rolling)의 순서로 각각의 회동축이 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  12. 제10항에 있어서, 상기 선회적 회동은 탄성 부재에 의하여 복원력을 갖는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
  13. 제12항에 있어서, 상기 탄성 부재는 가요성 호스인 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 소음 저감 흡입부.
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