KR20150038597A - 진공 청소기용 청소기 헤드 - Google Patents

Abstract

진공 청소기용 청소기 헤드로서, 제 1 공기류의 유입을 허용하기 위한 흡인 유입구, 제 2 공기류의 유입을 허용하기 위한 터빈 유입구, 및 상기 제 1 공기류 및 상기 제 2 공기류를 배출시키기 위한 유출구를 포함한다. 다음에 제 1 공기류 경로는 흡인 유입구로부터 유출구로 제 1 공기류를 운반하고, 제 2 공기류 경로는 터빈 유입구로부터 유출구로 제 2 공기류를 운반한다. 청소기 헤드는 에지테이터 및 에지테이터를 구동하기 위한 구동 조립체를 더 포함한다. 구동 조립체는 제 2 공기류에 의해 구동되는 터빈을 포함한다. 배플은 제 2 공기류 경로 내에 위치되고, 제 2 공기류 경로가 제한되지 않는 개방된 위치와 제 2 공기류 경로가 제한되는 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능하다. 배플은 개방된 위치로 편향되고, 배플에서 제 2 공기류의 동적 압력이 한계치를 초과할 때 폐쇄된 위치로 이동한다.

Description

진공 청소기용 청소기 헤드{CLEANER HEAD FOR A VACUUM CLEANER}

본 발명은 진공 청소기용 청소기 헤드에 관한 것이다.

진공 청소기의 청소기 헤드는 전형적으로 구동 조립체에 의해 구동되는 에지테이터를 포함한다. 구동 조립체는 에지테이터를 구동하기 위해 필요한 토크를 생성하기 위한 터빈을 포함할 수 있다. 터빈은 주 흡인 유입구를 통해 흡인되는 더러운 공기에 의해 구동될 수 있다. 대안적으로, 터빈은 흡인 유입구와 별개의 유입구를 통해 흡인되는 깨끗한 공기에 의해 구동될 수 있다.

깨끗한 공기 터빈은 터빈이 터빈을 봉쇄할 수도 있는 더러운 공기에 노출되지 않는 이점을 갖는다. 그러나, 더러운 공기를 운반하는 경로가 봉쇄된 경우, 터빈을 통한 깨끗한 공기의 유량은 증가할 것이다. 그 결과, 터빈의 속도는 증가할 것이다. 속도의 증가는 터빈의 정상 작동 속도보다 수 자릿수 더 클 수 있다. 그 결과, 베어링과 같은 구동 조립체의 컴포넌트는 손상될 수 있다.

깨끗한 공기 터빈의 과속을 방지하기 위한 구성은 공지되어 있다. 그러나, 이와 같은 구성은 복잡한 경향이 있고, 이것은 청소기 헤드의 비용, 크기 및/또는 중량을 증가시킨다.

본 발명은 진공 청소기용 청소기 헤드로서, 제 1 공기류의 유입을 허용하기 위한 흡인 유입구; 제 2 공기류의 유입을 허용하기 위한 터빈 유입구; 상기 제 1 공기류 및 상기 제 2 공기류를 배출하기 위한 유출구; 상기 흡인 유입구로부터 상기 유출구로 상기 제 1 공기류를 운반하기 위한 제 1 공기류 경로; 상기 터빈 유입구로부터 상기 유출구로 상기 제 2 공기류를 운반하기 위한 제 2 공기류 경로; 청소될 표면을 휘젓기 위한 에지테이터; 상기 에지테이터를 구동시키기 위한, 그리고 상기 제 2 공기류에 의해 구동되는 터빈을 포함하는 구동 조립체; 및 상기 제 2 공기류 경로 내에 위치되고, 상기 제 2 공기류 경로를 제한하지 않는 개방된 위치와 상기 제 2 공기류 경로를 제한하는 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능한 배플을 포함하고, 상기 배플은 상기 개방된 위치로 편향되고, 상기 제 2 공기류는 상기 개방된 위치에 있는 배플 상에 양력(lift force)을 부여하고, 상기 배플은 상기 배플에서의 상기 제 2 공기류의 상기 동적 압력이 한계치를 초과할 때 상기 폐쇄된 위치로 이동하는, 진공 청소기용 청소기 헤드를 제공한다.

그러므로 배플은 제 2 공기류의 동적 압력이 한계치를 초과할 때 자동적으로 폐쇄된다. 배플은 제 2 공기류 경로를 제한함으로써 제 2 공기류의 질량 유량을 감소시키기 위해 폐쇄된다. 제 2 공기류는 터빈을 구동하는 원인이 되므로 구동 조립체의 과속이 방지될 수 있다. 과속을 방지하기 위한 기존의 구성에 비해, 배플은 덜 복잡하고, 더 저렴하게 구현되고, 더 가볍다. 더욱이, 배플은 제 2 공기류 경로 내에 위치되므로, 청소기 헤드의 크기를 증대시키지 않고 과속 방지가 달성될 수 있다.

배플은 우발적인 누설 이외에 제 2 공기류가 터빈 유입구로부터 유출구로 유동하는 것을 방지하도록 제 2 공기류 경로를 완전히 제한할 수 있다. 그 결과, 구동 조립체 및 에지테이터는 정지된다. 대안적으로, 배플은 제 2 공기류가 터빈 유입구로부터 유출구로 계속하여 유동하도록 부분적으로 제 2 공기류 경로를 제한할 수 있다. 제 2 공기류의 질량 유량은 구동 조립체 및 에지테이터를 구동하기에 충분할 수 있다. 그러나, 제 2 공기류 경로를 부분적으로 제한할 때, 질량 유량은 구동 조립체의 과속을 방지할 수 있도록 감소된다.

배플은 스프링 또는 탄성 테더(tether)에 의해 제공되는 것과 같은 편향력에 의해 개방된 위치로 편향될 수 있다. 다음에 배플은 제 2 공기류에 의해 발휘되는 양력이 편향력을 초과할 때 폐쇄된 위치로 이동한다.

폐쇄된 위치에 있을 때, 배플은, 제 2 공기류의 질량 유량이 구동 조립체 및 에지테이터를 구동시키기에 불충분하도록, 제 2 공기류 경로를 제한할 수 있다. 그러면 이것은 제 1 공기류 경로 내에서 봉쇄가 발생했을 때, 봉쇄가 발생했다는 명확한 표시(즉 에지테이터의 정지)를 사용자가 제공받을 수 있다는 이점을 갖는다.

배플은 다이얼 또는 노브와 같은 사용자-작동가능한 액츄에이터에 결합될 수 있다. 그러면 사용자는 제 2 공기류의 동적 압력의 여하에 관계없이 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 배플을 이동시킬 수 있다. 배플이 제 2 공기류 경로를 완전히 제한하는 경우, 에지테이터를 온 및 오프시키기 위해 사용자-작동가능한 액츄에이터가 사용될 수 있다. 대안적으로, 배플이 제 2 공기류 경로를 부분적으로 제한하는 경우, 에지테이터의 2 개의 상이한 추력 설정치 사이에서 스위칭하기 위해 사용자-작동가능한 액츄에이터가 사용될 수 있다.

제 1 공기류 및 제 2 공기류는 유출구에서의 흡인에 따라 생성된다. 배플은 폐쇄된 위치에서 흡인에 의해 배플을 폐쇄된 위치에 유지하도록, 그리고 흡인이 제거되었을 때 배플을 개방된 위치로 복귀시키도록 구성될 수 있다. 그러면, 이것은, 진공 청소기에 사용되었을 때, 진공 청소기가 오프되거나 청소기 헤드가 진공 청소기로부터 분리되는 등의 시간까지 배플이 폐쇄된 상태로 유지되는 이점을 갖는다. 청소기 헤드는 에지테이터의 온 상태(배플이 제 2 공기류 경로를 완전히 제한하는 경우)로, 또는 고출력 모드(배플이 제 2 공기류 경로를 부분적으로 제한하는 경우)로 주로 사용되도록 되어 있다. 흡인이 제거되자 마자 배플이 개방된 위치로 확실하게 복귀함으로써, 진공 청소기가 추후에 온 상태로 되었을 때, 또는 바닥 도구가 추후에 진공 청소기에 재부착되었을 때, 에지테이터는 다시 온 상태로 되거나 고출력 모드로 복귀된다.

배플이 폐쇄된 위치로 이동할 때, 하나 이상의 작은 간극이 배플과 제 2 공기류 경로의 벽 사이에 존재할 수 있다. 제 2 공기류가 이러한 간극을 통해 흡인될 때, 원하지 않는 소음이나 진동이 발생될 수 있다. 그러므로 배플은 폐쇄된 위치에서의 제 2 공기류 경로 내에 시일을 생성하도록 변형되는 가요성 시일을 포함할 수 있다. 그 결과, 이와 같은 간극은 방지되거나 최소화될 수 있다.

배플은 시일이 부착되는 본체를 포함할 수 있다. 그러면 본체는 시일의 것보다 높은 강성의 재료로 제조된다. 예를 들면, 본체는 열가소성물질로 형성될 수 있고, 한편 시일은 본체 상에 오버몰딩되는 천연 고무 또는 합성 고무로 형성될 수 있다. 사용 중, 유출구에서의 흡인은 배플을 폐쇄된 위치에 유지하기 위한 것이다. 배플이 유연한(compliant) 재료로만 형성된 경우, 배플은 폐쇄된 위치에 있을 때 대개 변형된다. 강성의 본체 및 가요성 시일을 포함하는 배플을 가짐으로써, 배플은 폐쇄된 위치에서 그 위치에 유지되는 것 및 제 2 공기류 경로 내에서 시일을 생성하도록 변형되는 것의 양자 모두가 가능하다.

배플은 개방된 위치에 있을 때 제 2 공기류 경로의 벽에 대체로 평행하게, 그리고 폐쇄된 위치에 있을 때 벽에 수직하게 위치될 수 있다. 그 결과, 비교적 컴팩트한 배열체가 달성될 수 있다. 벽에 평행하게 위치됨으로써, 배플은, 이 배플이 개방된 위치에 있을 때, 제 2 공기류와 불리하게 간섭하지 않는다.

본 발명을 더 용이하게 이해시키기 위해, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 일 예로써의 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 청소기 헤드의 분해도이고;
도 2는 청소기 헤드의 상측으로부터의 등각도이고;
도 3은 청소기 헤드의 하측으로부터의 등각도이고;
도 4는 청소기 헤드의 구동-제어 메커니즘의 분해도이고;
도 5는 구동-제어 메커니즘의 배플의 단면도이고;
도 6은 평면 A-A를 따른 청소기 헤드의 단면도이고;
도 7은 구동-제어 메커니즘의 배플이 개방된 위치에 있는, 평면 B-B를 따른 청소기 헤드의 단면도이고; 그리고
도 8은 구동-제어 메커니즘의 배플이 폐쇄된 위치에 있는, 평면 B-B 내의 청소기 헤드의 단면도이다.

도 1 내지 도 8의 청소기 헤드(1)는 하우징(2), 에지테이터(3), 구동 조립체(4), 및 구동-제어 메커니즘(5)을 포함한다.

하우징(2)은 수 개의 상이한 섹션(2a - 2c)을 포함하고, 이들 섹션은, 조립되었을 때, 흡인 유입구(6), 터빈 유입구(7), 유출구(8), 흡인 유입구(6)로부터 유출구(8)로 제 1 공기류를 운반하기 위한 제 1 공기류 경로(9), 및 터빈 유입구(7)로부터 유출구(8)로 제 2 공기류를 운반하기 위한 제 2 공기류 경로(10)를 한정한다.

흡인 유입구(6)는 하우징(2)의 저면 상에 형성된다. 사용 중, 더러운 공기는 흡인 유입구(6)를 통해 흡인되고, 제 1 공기류 경로(9)에 의해 유출구(8)로 운반된다.

터빈 유입구(7)는 하우징(4)의 후방에 형성된다. 그 위치에 기인하여, 더러운 공기보다 깨끗한 공기가 작동 중에 터빈 유입구(7)를 통해 흡인된다. 그곳으로부터 깨끗한 공기는 제 2 공기류 경로(10)에 의해 유출구(8)로 운반된다.

제 1 및 제 2 공기류 경로(9, 10)는 하우징(2)의 벽에 의해 한정된다. 제 1 공기류 경로(9)는 에지테이터 체임버(11)를 포함하고, 제 2 공기류 경로(10)는 터빈 체임버(12)를 포함한다. 2 개의 공기류 경로(9, 10)는 하우징(2)의 후방에 위치되는 유출구(8)에서 합류한다.

에지테이터(3)는 강모, 플리커 스트립(flicker strip) 또는 청소 표면을 휘젓기 위한 다른 수단(14)이 부착되는 세장형 본체(13)를 포함한다. 에지테이터(3)는 에지테이터 체임버(11) 내에 회전가능하게 장착된다. 더 구체적으로, 에지테이터(3)의 일단부는 제거가능한 캡(16) 내에 설치된 부싱(15)에 장착된다. 에지테이터(3)의 반대 단부는 구동 조립체(4)의 일부를 형성하는 도그(19)에 장착된다.

구동 조립체(4)는 터빈(17) 및 이 터빈(17)에 의해 생성되는 토크를 에지테이터(3)에 전달하기 위한 동력전달장치(18)를 포함한다. 동력전달장치(18)는, 무엇보다도, 에지테이터(3)의 일단부가 장착되는 도그(19)를 포함한다. 터빈(17)은 터빈 체임버(12) 내에 장착되고, 제 2 공기류에 의해 구동된다. 구동 조립체(4)의 세부는 본 발명에 관련되지 않고, 본 청소기 헤드(2)에서 사용하기 위해 적절한 구동 조립체는 주지되어 있다. 예로서, 다이슨 사에서 판매되는 DC12 진공 청소기의 청소기 헤드(1) 및 애완동물의 털을 제거하기 위한 부속품으로서 다이슨 사에 의해 판매되는 미니 터빈 헤드는 각각 본 청소기 헤드(2)에 포함시키기에 적절한 구동 조립체(4)를 포함한다.

구동-제어 메커니즘(7)은 샤프트(20), 배플(21), 고정구(22), 비틀림 스프링(23), 및 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)를 포함한다.

배플(21)은 반원형이고, 그 직선 연부를 따라 샤프트(20)에 부착된다. 배플(21)은 상면에 더 유연한 재료의 커버(26)가 몰딩되는 비교적 강성의 재료로 형성되는 본체(25)를 포함한다. 커버(26)는 가요성 시일(27)을 한정하도록 본체(25)를 초과하여 돌출한다.

고정구(22)는 일측 상에 후크를 갖는 디스크 형상의 본체를 포함한다. 고정구(22)는 샤프트(20)에 부착되고, 샤프트(20)로부터 반경방향 외측으로 돌출한다.

스프링(23)은 고정구(22)에서 샤프트(20)에 장착된다. 더욱이, 스프링(23)의 하나의 암은 고정구(22)의 후크에 의해 유지된다.

사용자-작동가능한 액츄에이터(24)는 샤프트(20)의 일단부에 부착되는 원통형 다이얼을 포함한다. 따라서 액츄에이터(24)를 선회시키면 샤프트(20)는 그 축선을 중심으로 회전하게 된다.

샤프트(20), 배플(21)의 본체(25), 및 고정구(22)는 단일의 주조 컴포넌트로서 형성된다. 그 결과 이것은 구동-제어 메커니즘(5)의 제작을 단순화한다. 그러나, 동등하게 다양한 부품이 별개로 형성된 다음 상호 부착될 수 있다.

사용자-작동가능한 액츄에이터(24) 및 이 액츄에이터(24)에 부착되는 샤프트(20)의 부품을 제외하고, 구동-제어 메커니즘(5)은 하우징 내에 위치된다.

고정구(22)는 하우징(2)의 리세스 내에 설치된다. 위에서 언급된 바와 같이, 스프링(23)의 하나의 암은 고정구(22)에 의해 유지된다. 스프링(23)의 다른 암은 하우징(2)에 의해 유지된다. 결과적으로, 샤프트(20)가 회전할 때, 스프링(23)은 비틀림되고, 반대 방향으로 편향력을 발휘한다.

배플(21)은 터빈 체임버(12)의 하류의 위치 및 유출구(8)의 상류의 제 2 공기류 경로(10) 내에 위치된다. 배플(21)은 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 이동할 수 있다. 개방된 위치에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 배플(21)은 제 2 공기류 경로의 벽에 접촉하여 눕는다. 폐쇄된 위치에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 배플(21)은 벽에 수직하게 배치된다. 배플(21)은, 폐쇄된 위치에 있을 때, 제 2 공기류 경로(10)를 폐쇄하는 형상 및 크기를 갖는다. 본 실시형태에서, 배플(21)의 위치에서 제 2 공기류 경로(10)의 단면 형상은 대체로 반원형, 따라서 배플(21)의 형상이다. 제 2 공기류 경로(10)의 벽은 폐쇄된 위치의 배플(21)이 맞닿는 작은 스터브(28)를 포함한다. 스터브(28)는, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 폐쇄된 위치를 초과하여 배플(21)이 이동하는 것을 방지한다.

사용자-작동가능한 액츄에이터(24)를 선회하면, 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 배플(21)의 이동이 유발된다. 그러므로 액츄에이터(24)는 배플(21)이 개방된 위치에 있는 온 위치 및 배플(21)이 폐쇄된 위치에 있는 오프 위치를 갖는 것으로 간주될 수 있다. 비틀림 스프링(23)의 편향력에 기인되어, 액츄에이터(24)는 온 위치로 편향된다.

청소기 헤드(1)는 진공 청소기의 일부를 형성하기 위한 것이다. 예를 들면, 청소기 헤드(1)는 진공 청소기의 기초적인 청소기 헤드를 형성할 수 있다. 대안적으로, 청소기 헤드(1)는 진공 청소기의 청소봉, 호스 등에 부착되기 위한 부속품을 형성한다.

사용 중, 진공 청소기는 청소기 헤드(1)의 유출구(8)에서 흡인을 생성한다. 흡인에 의해 흡인 유입구(6)를 통해 제 1 공기류가 흡인되고, 터빈 유입구(7)를 통해 제 2 공기류가 흡인된다. 제 1 공기류는 제 1 공기류 경로(9)에 의해 유출구(8)로 운반되고, 제 2 공기류는 제 2 공기류 경로(10)에 의해 유출구(8)로 운반된다.

터빈(17)은 제 2 공기류 경로(10) 내에 위치되어 제 2 공기류에 의해 구동된다. 터빈(17)에 의해 생성되는 토크는 동력전달장치(18)에 의해 에지테이터(3)에 전달된다. 에지테이터(3)가 회전할 때, 강모 또는 다른 수단(14)은 흡인 유입구(6)를 초과하여 돌출하여 청소 표면을 휘젓는다. 이 휘저음에 의해 청소 표면으로부터 쓰레기의 상승이 촉진되고, 곧바로 쓰레기는 흡인 유입구(6)를 통해 흡인된다. 그러므로 제 1 공기류 경로(9)는 더러운 공기를 운반하기 위한 것이고, 반면에 제 2 공기류 경로(10)는 깨끗한 공기를 운반하기 위한 것이다. 쓰레기가 의도하지 않게 제 2 공기류에 의해 운반되는 것을 방지하기 위해, 터빈 유입구(7)는 미세한 망이나 다른 스크린에 의해 덮일 수 있다.

배플(21)은 비틀림 스프링(23)에 의해 개방된 위치로 편향될 수 있다. 개방된 위치에 있을 때, 제 2 공기류 경로(10)는 개방되고, 따라서 제 2 공기류는 터빈 유입구(7)로부터 유출구(8)로 자유롭게 유동한다. 그 결과, 터빈(17)은 제 2 공기류에 의해 구동되고, 따라서 에지테이터(3)의 회전이 유발된다.

에지테이터(3)의 회전은 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)를 온 위치로부터 오프 위치로 선회함으로써 정지될 수 있다. 액츄에이터(24)를 오프 위치로 선회하면, 개방된 위치로부터 폐쇄된 위치로의 배플(21)의 이동이 유발된다. 배플(21)이 폐쇄된 위치에 있을 때, 제 2 공기류 경로(10)는 폐쇄되고, 따라서 터빈 유입구(7)로부터 유출구(8)로의 제 2 공기류의 유동이 방지된다. 그 결과, 터빈(17) 및 그에 따라 에지테이터(3)는 회전을 중단한다.

배플(21)이 폐쇄된 위치에 있을 때, 진공 청소기에 의해 생성되는 흡인은 배플(21)의 일측 상에 부분적 진공을 생성한다. 반면에 배플(21)의 반대 측은 대기에 위치한다. 그 결과, 스프링(23)의 편향력을 초과하는, 그리고 배플(21)을 폐쇄된 위치에 유지하는 알짜힘이 존재한다. 배플(21)은 2 가지 방법 중 하나로 개방된 위치로 복귀된다. 첫째, 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)가 온 위치로 선회될 수 있다. 그러므로 액츄에이터(24)는 에지테이터(3)를 오프 및 온의 양자 모두의 상태로 하도록 사용될 수 있다. 둘째, 예를 들면, 진공 청소기를 오프시키거나, 진공 청소기로부터 청소기 헤드(1)를 분리시킴으로써, 진공 청소기에 의해 생성되는 흡인이 청소기 헤드(1)로부터 제거될 수 있다. 그 결과, 배플(21)은 스프링(23)의 편향력 하에서 개방된 위치로 복귀한다. 청소기 헤드(1)는 주로 에지테이터(3)가 온인 상태에서 사용되도록 의도된다. 흡인이 제거되는 시점에서 배플(21)이 확실하게 개방된 위치로 복귀하는 것은 그 후 진공 청소기가 온되었을 때, 또는 그 후 청소기 헤드(1)가 진공 청소기에 재부착되었을 때, 에지테이터(3)가 즉각 온된다는 이점을 갖는다.

사용 중, 제 1 공기류 경로(9)는 흡인 유입구(6)를 통해 의도하지 않게 흡인되는, 예를 들면, 쓰레기 또는 어떤 다른 물체에 의해 봉쇄될 수 있다. 봉쇄는 제 1 공기류의 질량 유량의 감소를 유발할 수 있다. 유출구(8)에서의 흡인은 대체로 변화되지 않으므로 제 2 공기류의 질량 유량은 증가한다. 그 결과, 터빈(17)의 속도는 증가한다. 터빈(17)의 과속은 베어링과 같은 구동 조립체(4)의 컴포넌트를 손상시킬 수 있다. 그러나, 이하에서 설명되는 바와 같이, 제 2 공기류의 질량 유량이 과속을 유발했을 수도 있는 수준에 도달할 때마다 배플(21)은 자동적으로 폐쇄된 위치로 이동한다.

배플(21)이 개방된 위치에 있을 때, 제 2 공기류는 배플(21) 상에 양력을 가한다. 제 2 공기류의 질량 유량이 정상 작동 한계에 있는 경우, 스프링(23)의 편향력은 제 2 공기류의 양력을 초과한다. 결과적으로, 배플(21)은 청소기 헤드(1)의 정상 사용 중에 개방된 위치에 유지된다. 제 1 공기류 경로(9) 내에서 봉쇄가 발생하는 경우, 제 2 공기류의 질량 유량은 증가한다. 그 결과, 배플(21)에서의 제 2 공기류의 동적 압력은 증가하고, 따라서 제 2 공기류에 의해 배플(21) 상에 가해지는 양력은 증가한다. 배플(21)의 동적 압력이 한계치를 초과하는 경우, 양력은 스프링(23)의 편향력을 초과하고, 배플(21)은 폐쇄된 위치로 이동한다. 그러므로 제 2 공기류의 질량 유량이 구동 조립체(4)의 과속을 유발했을 수도 있는 수준에 도달할 때마다 배플(21)은 자동적으로 폐쇄된 위치로 이동한다.

배플(21)이 자동적으로 폐쇄된 위치로 이동하는 경우, 에지테이터(3)는 회전을 중단한다. 그러므로 사용자는 제 1 공기류 경로 내에서 봉쇄가 발생했다는 표시를 제공받을 수 있다. 이것은 어떤 봉쇄도 청소기 헤드(1)의 청소 성능을 손상시킬 가능성이 있으므로 특히 유용하다. 배플(21)이 없는 경우, 사용자는 봉쇄가 발생했다는 것을 알 필요가 없다. 이것은 에지테이터(3)가 계속하여 회전하기 때문에 특히 사실이다.

봉쇄가 발생하는 경우, 진공 청소기의 온 상태에서 유출구(8)에서 계속하여 흡인을 가하는 중에 사용자는 봉쇄를 제거하기 위한 시도를 할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 유출구(8)에서 생성되는 흡인은 폐쇄된 위치에 배플(21)을 유지한다. 따라서, 봉쇄의 제거 시에 에지테이터(3)는 고정된 상태를 유지한다. 그러므로 사용자(예를 들면, 봉쇄를 제거하기 위해 사용되는 손)에 대한 잠재적인 손상이 방지된다.

위에서 언급된 바와 같이, 배플(21)은 배플(21)에서의 제 2 공기류의 동적 압력이 한계치를 초과할 때마다 폐쇄된 위치로 이동한다. 여러 가지 인자가 이러한 한계치의 크기에 영향을 준다. 이들 중에서 가장 중요한 것은 제 2 공기류 경로(10)의 단면적, 비틀림 스프링(23)의 스프링 상수, 배플(21)의 질량, 및 배플(21)의 양력 계수이다. 양력 계수는 무엇보다도 배플(21)의 형상 및 받음각(angle of attack)에 의해 결정된다. 이들 인자 중 임의의 것을 조절하는 것은 배플(21)이 폐쇄된 위치로 이동하는 동적-압력 한계치에 영향을 준다. 그러므로, 예를 들면, 비틀림 스프링(23)의 스프링 상수를 감소시키면 더 낮은 동적 압력 및 이에 따라 더 낮은 질량 유량에 영향을 받아서 배플(21)은 폐쇄된 위치로 이동하게 된다.

배플(21)이 폐쇄된 위치에 있는 경우, 배플(21)은 제 2 공기류 경로(10)의 벽 내의 스터브(28)와 맞닿는다. 그러면 배플(21)이 폐쇄된 위치를 초과하여 이동하는 것이 방지된다. 스터브(28)가 없는 경우, 유출구(8)에서의 흡인에 의해 배플(21)은 폐쇄된 위치를 초과하여 이동할 것이다. 그러면 제 2 공기류는 계속 유동할 것이고, 따라서 터빈(17)의 과속 방지는 더 이상 제공될 수 없을 것이다. 본 실시형태에서, 배플(21)은 스터브(28)에 의해 정지된다. 그러나, 폐쇄된 위치를 초과하여 배플(21)의 이동을 방지하기 위한 다른 수단도 동등하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 제 2 공기류 경로(10)의 벽은 리지(ridge)를 포함할 수 있고, 또는 벽은 약간 좁아질 수 있다. 추가의 대안으로서, 샤프트(20) 또는 고정구(22)는 90 도를 통해서만 회전을 허용하는 기구를 포함할 수 있다.

배플(21)은 상면에 더 유연한 재료의 커버(26)가 형성되는 비교적 강성의 재료로 형성되는 본체(25)를 포함한다. 커버(26)는 본체(25)를 초과하여 돌출하여 배플(21)의 주변에서 가요성 시일(27)을 생성할 수 있다. 폐쇄된 위치에 있는 경우, 시일(27)은 제 2 공기류 경로(10)의 벽에 접촉하는 시일을 형성하기 위해 변형된다. 그 결과, 소음 및/또는 진동을 발생했을 수도 있는 배플(21)의 주위의 잠재적 누설이 방지될 수 있다.

배플(21)이 유연한 재료로만 제조된 경우, 배플(21)은 폐쇄된 위치에 있을 때에 진공 청소기의 흡인에 의해 대개 변형될 것이다. 그 결과, 제 2 공기류는 배플(21)를 경과하여 계속 유동할 것이다. 실제로, 배플(21)은 과속 방지 및/또는 수동의 온/오프 제어가 더 이상 제공될 수 없는 범위까지 변형될 수 있다. 비교적 강성의 재료로 형성되는 본체(25)를 포함하는 배플(21)을 가짐으로써, 배플(21)은 폐쇄된 위치에 있을 때 진공 청소기의 흡인에 의해 확실하게 변형되지 않는 필요한 강성을 갖는다. 그러므로 강성의 본체(25)와 가요성 시일(26)의 조합은, 배플(21)이 폐쇄된 위치에 있을 때, 그 위치를 유지함과 동시에 제 2 공기류 경로(10) 내에서 시일을 생성하도록 그 주변을 변형시키는 것을 보장한다.

전술한 장점에도 불구하고, 배플(21) 주위의 임의의 누설이 구동 조립체(4)와 에지테이터(3)를 충분히 구동시킬 가능성이 없으므로 시일(27)은 필수적인 것으로 간주되지 않는다. 심지어 구동 조립체(4)와 에지테이터(3)가 회전되는 경우에도, 속도는 비교적 느릴 것이다. 더욱이, 배플(21)의 주변의 누설에 의해 발생되는 소음은 실제로 제 1 공기류 경로(9) 내에서 봉쇄가 발생했다는 추가의 표시를 사용자에게 제공하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 시일(27), 및 이 시일(27)을 생성하기 위해 사용되는 커버(26)는 생략될 수 있다.

위에서 설명된 실시형태에서, 배플(21)은, 폐쇄된 위치에 있을 때, 제 2 공기류 경로(10)를 완전히 폐쇄하는 크기 및 형상을 갖는다. 결과적으로, 우발적인 누설 이외에, 제 2 공기류는 터빈 유입구(7)로부터 유출구(8)로 유동하는 것이 방지되고, 따라서, 구동 조립체(4) 및 에지테이터(3)는 정지된다. 어쩌면, 배플(21)은 제 2 공기류 경로(10)를 부분적으로만 폐쇄하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 제 2 공기류는 터빈 유입구(7)로부터 유출구(8)로 계속하여 유동한다. 더욱이, 제 2 공기류의 질량 유량은 구동 조립체 및 에지테이터를 구동하기에 충분할 수 있다. 그러나, 제 2 공기류 경로(10)를 부분적으로 폐쇄하면, 제 2 공기류의 질량 유량은 감소된다. 그 결과, 구동 조립체(4)의 과속은 방지될 수 있다. 또한, 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)는 구동 조립체(4)와 에지테이터(3)를 위한 2 가지 상이한 출력 설정 사이에서 스위칭하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 배플(21)이 개방된 위치에 있을 때, 제 2 공기류는 더 높은 질량 유량을 갖고, 따라서 구동 조립체(4)와 에지테이터(3)는 더 높은 출력으로 구동된다. 이에 대해, 배플(21)이 폐쇄된 위치에 있을 때, 제 2 공기류는 더 낮은 질량 유량을 갖고, 따라서 구동 조립체(4)와 에지테이터(3)는 더 낮은 출력으로 구동된다. 배플(21)은 제 2 공기류 경로(10)를 부분적으로 또는 완전히 폐쇄하도록 구성될 수 있으므로, 배플(21)이 폐쇄된 위치에 있을 때, 제 2 공기류 경로(10)는 제한된다(예를 들면, 부분적으로 또는 완전히 폐쇄된다)고 말할 수 있고, 배플(21)이 개방된 위치에 있을 때, 제한되지 않는다(예를 들면, 개방된다)고 말할 수 있다.

구동-제어 메커니즘(5)은 2 개의 기능을 제공한다. 첫째, 이것은 사용자에게 에지테이터(3)를 제어하는 수단을 제공한다. 특히, 액츄에이터(24)는 상이한 출력 설정들 사이에서 에지테이터(3)를 오프 및 온시키거나 스위칭하도록 사용될 수 있다. 둘째, 이것은 과도한 질량 유량에 응답하여 제 2 공기류 경로(10)를 자동적으로 제한함으로써 구동 조립체(4)의 과속 방지를 제공한다. 어쩌면, 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)는 구동-제어 메커니즘(5)가 과속 방지만을 제공하도록 생략될 수 있다. 또한, 샤프트(20) 및 고정구(22)는 생략될 수 있고, 배플(21)은 하우징(2)에 직접 부착될 수 있다. 예를 들면, 배플(21)은 배플(21)을 제 2 공기류 경로(10) 내에서 자유롭게 선회시키도록 하우징(2)에 의해 유지되는 직선 연부의 각각의 단부에 핀(pin)을 포함할 수 있다. 따라서, 그것의 가장 단순한 의미에서 구동-제어 메커니즘(5)은, 제 2 공기류 경로(10)가 제한되지 않는(예를 들면, 개방된) 개방된 위치와 제 2 공기류 경로(10)가 제한된(예를 들면, 부분적으로 또는 완전히 폐쇄된) 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능한, 제 2 공기류 경로(10) 내에 위치되는 배플(21)로서 간주될 수 있다. 그러면 배플(21)은 (예를 들면, 스프링, 탄성 테더 또는 기타 수단에 의해) 개방된 위치로 편향되고, 배플(21)에서 제 2 공기류의 동적 압력이 한계치를 초과할 때 폐쇄된 위치로 이동한다.

위에서 설명된 실시형태에서, 사용자-작동가능한 액츄에이터(24)는 샤프트(20)에 의해 배플(21)에 결합되는 다이얼을 포함한다. 그러나, 액츄에이터(24)는, 배플(21)에 결합되었을 때, 배플(21)을 개방된 위치로부터 폐쇄된 위치로 이동시키기 위해 사용자가 작동할 수 있는 대안적 수단(예를 들면, 노브, 레버 등)을 포함할 수 있다.

상기 실시형태의 에지테이터(3)는 강모, 플리커 스트립 또는 청소 표면을 휘젓기 위한 다른 수단(14)을 갖는 세장형 본체(13)를 포함한다. 이러한 유형의 에지테이터를 일반적으로 브러시 바 또는 비터(beater) 바라고 부른다. 그러나, 구동 조립체(4)에 의해 구동될 수 있는 대안적 유형의 에지테이터를 동등하게 사용할 수 있다. 예로서, 에지테이터(3)는 US2012/0144621에 설명된 바와 같은 한 쌍의 로터리 디스크를 포함할 수 있다.

본 발명은 구동 조립체(4)의 과속을 방지하기 위한 비교적 간단한 메커니즘(5)을 제공한다. 기존의 메커니즘에 비해, 배플(21)은 비교적 저렴하고 경량이다. 더욱이, 배플(21)은 구동 조립체(4)를 구동하기 위한 공기류를 운반하기 위해 사용되는 경로(10) 내에 위치되므로 청소기 헤드(1)의 크기를 증대시키지 않고 과속 방지가 달성될 수 있다.

Claims (8)

1. 진공 청소기용 청소기 헤드로서,
   제 1 공기류의 유입을 허용하기 위한 흡인 유입구;
   제 2 공기류의 유입을 허용하기 위한 터빈 유입구;
   상기 제 1 공기류 및 상기 제 2 공기류를 배출하기 위한 유출구;
   상기 흡인 유입구로부터 상기 유출구로 상기 제 1 공기류를 운반하기 위한 제 1 공기류 경로;
   상기 터빈 유입구로부터 상기 유출구로 상기 제 2 공기류를 운반하기 위한 제 2 공기류 경로;
   청소될 표면을 휘젓기 위한 에지테이터;
   상기 에지테이터를 구동시키기 위한, 그리고 상기 제 2 공기류에 의해 구동되는 터빈을 포함하는 구동 조립체; 및
   상기 제 2 공기류 경로 내에 위치되고, 상기 제 2 공기류 경로를 제한하지 않는 개방된 위치와 상기 제 2 공기류 경로를 제한하는 폐쇄된 위치 사이에서 이동가능한 배플을 포함하고, 상기 배플은 상기 개방된 위치로 편향되고, 상기 제 2 공기류는 상기 개방된 위치에 있는 상기 배플 상에 양력(lift force)을 부여하고, 상기 배플은, 상기 배플에서의 상기 제 2 공기류의 상기 동적 압력이 한계치를 초과할 때, 상기 폐쇄된 위치로 이동하는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배플은 편향력에 의해 상기 개방된 위치로 편향되고, 상기 배플은 상기 양력이 상기 편향력을 초과할 때 상기 폐쇄된 위치로 이동하는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 배플은 상기 제 2 공기류의 질량 유량이 상기 구동 조립체 및 상기 에지테이터를 구동하기에 불충분하도록 상기 제 2 공기류 경로를 제한하는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배플은 사용자가 상기 개방된 위치와 상기 폐쇄된 위치 사이에서 상기 배플을 이동시킬 수 있도록 사용자-작동가능한 액츄에이터에 결합되는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 공기류 및 상기 제 2 공기류는 상기 유출구에서 흡인에 응답하여 생성되고, 상기 배플은 상기 흡인에 의해 상기 배플을 상기 폐쇄된 위치에 유지하도록, 그리고 상기 흡인이 제거되었을 때 상기 배플을 상기 개방된 위치로 복귀시키도록 구성되는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배플은, 상기 배플이 상기 폐쇄된 위치에 있을 때, 상기 제 2 공기류 경로 내에 시일을 생성하도록 변형되는 가요성 시일을 포함하는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 배플은 상기 시일이 부착되는 본체를 포함하고, 상기 본체는 상기 시일의 것보다 더 높은 강성의 재료로 형성되는, 진공 청소기용 청소기 헤드.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배플은 상기 개방된 위치에서 상기 제 2 공기류 경로의 벽에 대체로 평행하게 위치되고, 상기 배플은 상기 폐쇄된 위치에서 상기 벽에 대체로 수직하게 위치되는, 진공 청소기용 청소기 헤드.

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