KR20150128425A - 진공 청소기 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 진공 청소기에 관한 것이다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부; 상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되어 상기 배터리를 충전시킬 수 있으며, 상기 본체 커넥터에 연결될 수 있는 충전기 커넥터를 구비하는 충전기; 및 상기 본체에 구비되며 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 선택적으로 연결시키거나 연결을 차단하기 위한 차단부재를 포함한다.

Description

진공 청소기{Vacuum cleaner}
본 명세서는 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 대한민국공개특허공보 제10-2006-0118796호(공개일 2006.11.24.)에는 청소기의 전원코드 인출구가 개시된다.
선행문헌에는 본체 내에 코드릴어셈블리가 구비되고, 전원코드를 콘센트에 연결함으로써, 상기 본체가 전원을 공급받을 수 있다.
이와 같은 선행문헌의 경우 코드릴어셈블리에 의해서 청소기가 전원을 공급받으므로, 청소기를 이용하여 청소 수행 시 청소기는 코드릴어셈블리에 감긴 코드의 길이 만큼 이동할 수 있으므로, 청소에 제약이 있다.
본 발명의 목적은, 이동이 편리하며, 높은 흡입력을 발생하는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부; 상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되어 상기 배터리를 충전시킬 수 있으며, 상기 본체 커넥터에 연결될 수 있는 충전기 커넥터를 구비하는 충전기; 및 상기 본체에 구비되며 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 선택적으로 연결시키거나 연결을 차단하기 위한 차단부재를 포함한다.
또한, 상기 차단부재는, 상기 충전기 커넥터가 상기 본체 커넥터에 연결되는 경우 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 연결시키고, 상기 충전기 커넥터가 상기 본체 커넥터에서 분리되는 경우 상기 본체 커넥터와 상기 배터리의 연결을 차단하는 스위치이다.
또한, 상기 충전기 커넥터는 스위치 조작부를 포함하고, 상기 본체 커넥터는 상기 스위치 조작부가 삽입되는 조작부 삽입부를 포함한다.
또한, 상기 스위치의 일부는 상기 조작부 삽입부에 위치되며, 상기 스위치 조작부가 상기 스위치 조작부에 삽입되면, 상기 스위치가 동작하여 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 연결시킨다.
또한, 상기 조작부 삽입부에 위치되는 전달부를 더 포함하고, 상기 스위치 조작부가 상기 스위치 조작부에 삽입되면, 상기 전달부가 동작함으로써, 상기 스위치가 온 동작한다.
또한, 상기 충전기는 상기 본체로 42.4V를 초과하는 직류 전압을 출력한다.
또한, 상기 충전기 커넥터는, 복수의 충전기 단자를 구비하는 충전기 단자부를 포함하고, 상기 본체 커넥터는, 상기 복수의 충전기 단자와 연결되는 복수의 본체 단자를 구비하는 단자 삽입부를 포함한다.
또한, 상기 충전기 단자부는, 상기 복수의 충전기 단자를 수용하는 수용부와, 상기 복수의 본체 단자가 관통하기 위한 복수의 단자 관통홀를 포함하고, 상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 복수의 단자 관통홀의 입구에서 이격된다.
또한, 상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 복수의 본체 단자 각각이 삽입되기 위한 본체 단자 삽입홈을 구비한다.
또한, 상기 복수의 본체 단자는 상기 단자 삽입부의 입구와 이격되어 배치된다.
다른 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부; 상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 및 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되어 상기 배터리를 충전시킬 수 있으며, 상기 본체 커넥터에 연결될 수 있는 충전기 커넥터를 구비하는 충전기를 포함하고, 상기 충전기 커넥터는, 복수의 충전기 단자를 수용하는 충전기 단자부를 포함하고, 상기 본체 커넥터는, 상기 충전기 단자부가 삽입된 상태에서 상기 복수의 충전기 단자와 연결되는 복수의 본체 단자를 구비하는 단자 삽입부를 포함한다.
또한, 상기 충전기 단자부는, 상기 복수의 충전기 단자를 수용하는 수용부와, 상기 복수의 본체 단자가 관통하기 위한 복수의 단자 관통홀를 포함하고, 상기 복수의 본체 단자 각각이 상기 단자 관통홀을 관통한 상태에서 상기 충전기 단자와 연결된다.
또한, 상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 단자 관통홀을 관통한 상기 본체 단자가 삽입되기 위한 본체 단자 삽입홈을 구비한다.
또한, 상기 복수의 본체 단자는 상기 단자 삽입부의 입구와 이격되어 배치된다.
또한, 상기 복수의 본체 단자 각각은, 상기 충전기 단자에 삽입되는 제1부분과 상기 제1부분에서 절곡되는 제2부분을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부; 상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 및 상기 청소기 본체에 구비되며, 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 상기 배터리로 공급하는 충전기를 포함하고, 상기 충전기는 AC-DC 변환부를 포함하여 42.4V를 초과하는 직류 전압을 출력하고, 상기 배터리는 상기 충전기에서 출력된 전압을 공급받아 충전하며, 최대 충전 전압이 42.4V를 초과한다.
제안되는 실시 예에 의하면, 상기 배터리의 충전 전압이 42.4V 를 초과할 수 있으므로, 상기 흡입모터가 고출력을 낼 수 있어, 상기 진공 청소기의 흡입력이 증가되어 청소 성능이 향상되는 장점이 있다.
또한, 본체 커넥터에서 충전기 커넥터가 분리되면, 스위치가 오프되어 본체 커넥터와 배터리의 전기적 연결이 차단되므로, 본체 커넥터의 절연이 가능한 장점이 있다.
또한, 충전기 커넥터의 충전기 단자부의 내부에 충전기 단자가 수용되고, 충전기 단자가 단자 관통홀의 입구에서 이격되므로, 충전기 커넥터의 절연이 가능하게 되어 상기 충전기에서 42.4V를 초과하는 고전압이 출력될 수 있다.
도 1은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도.
도 2는 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 본체의 분해 사시도.
도 3은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 4는 제2실시 예에 따른 진공 청소기를 개략적으로 보여주는 도면.
도 5는 제2실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 6은 제2실시 예에 따른 충전기 커넥터의 사시도.
도 7은 도 6의 A-A를 따라 절개한 단면도.
도 8은 도 6의 B-B를 따라 절개한 단면도.
도 9는 제2실시 예에 따른 본체 커넥터의 사시도.
도 10은 제2실시 예에 따른 본체 커넥터의 단면도.
도 11은 제3실시 예에 따른 본체 커넥터를 보여주는 도면.
도 12는 도 11의 본체 커넥터에 충전기 커넥터가 연결된 상태를 보여주는 도면.
도 13은 제4실시 예에 따른 진공 청소기의 충전 시스템을 보여주는 도면.
도 14는 도 13의 충전 시스템의 구성도.
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 1은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이고, 도 2는 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 본체의 분해 사시도이며, 도 3은 제1실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1실시 예에 따른 진공 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키는 흡입모터(150)를 구비하는 청소기 본체(10)와, 상기 청소기 본체(10)로 먼지가 포함된 공기를 안내하는 흡입장치(20)를 포함할 수 있다.
상기 흡입장치(20)는, 청소면 일 예로 바닥면의 먼지를 흡입하기 위한 흡입부(21)와, 상기 흡입부(21)를 상기 청소기 본체(10)에 연결시키는 연결부(22, 23, 24)를 포함한다.
상기 연결부(22, 23, 24)는, 상기 흡입부(21)에 연결되는 연장관(24)과, 상기 연장관(24)에 연결되는 핸들(22)과, 상기 핸들(22)을 상기 청소기 본체(10)에 연결시키는 흡입호스(23)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입장치(20)에서 흡입된 공기와 먼지를 서로 분리시키는 먼지 분리부(미도시)와, 상기 먼지 분리부에서 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(110)을 더 포함할 수 있다. 상기 먼지통(110)은 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 먼지 분리부는 상기 먼지통(110)과 별도의 물품으로 제조되거나 상기 먼지통(110)과 하나의 모듈을 이룰 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입모터(150)를 작동시키기 위한 전원을 공급하는 배터리(120)와, 상기 배터리(120)를 충전시키기 위한 충전기(140)와, 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 연결되며, 상기 청소기 본체(10)로 상용 전원을 공급하기 위한 전원코드(30)를 포함할 수 있다.
상기 전원코드(30)는 콘센트에 연결되는 플러그(31)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 제1커넥터(32)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 청소기 본체(10)는 상기 제1커넥터(32)가 연결되는 본체 커넥터(102)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는, 제1바디(101)와, 상기 제1바디(101)의 하측에 결합되는 제2바디(103)를 포함할 수 있다. 상기 제2바디(103)의 양측에는 각각 바퀴(105)가 결합될 수 있다.
상기 제2바디(103)에는 상기 흡입모터(150), 배터리(120) 및 상기 충전기(140)가 설치될 수 있다. 이 때, 공간 효율을 위하여 상기 흡입모터(150)의 측방에 상기 배터리(120)가 위치될 수 있다.
복수의 바퀴(105) 사이에 상기 흡입모터(150)와 상기 배터리(120)가 위치될 수 있다. 그리고, 상기 복수의 바퀴(105) 중 어느 한 바퀴와 상기 흡입모터(150) 사이에 상기 배터리(120)가 위치될 수 있다. 그리고, 상기 충전기(140)는 상기 배터리(120)와 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 먼지통(110)은 상기 제1바디(101)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제1바디(101)에 상기 제2커넥터(102)가 구비될 수 있다.
상기 충전기(140)는 정류 및 평활 동작을 수행하여, 상용 교류 전압을 인가받아 직류 전압 형태로 변환한다. 그리고, 상기 충전기(140)는 변환된 직류 전압을 상기 배터리(120)로 공급한다. 일 예로 상기 충전기(140)는 220V 상용 교류 전압을 42.4V를 초과하는 직류 전압으로 변환하여(강압함) 상기 배터리(120)로 공급한다.
상기 충전기(140)는, 입력된 교류 전압을 변압시키기 위한 변압기(141)와, 상기 변압기(141)에서 출력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터(142)를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 AC-DC 컨버터(142)에서 출력되는 직류 전압은 42.4V를 초과할 수 있다.
다른 예로서, 상기 AC-DC 컨버터에서 출력된 직류 전압을 상기 변압기가 변압하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 변압기(141)에서 출력되는 직류 전압이 42.4V를 초과할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 충전기(140)가 변압기를 구비하지 않고, 상기 AC-DC 컨버터(142)가 직류 전압이 교류 전압으로 변환되는 것을 방지하기 위한 회로를 구비하는 것도 가능하다. 즉, 상기 AC-DC 컨버터(142)가 절연형 컨버터인 것도 가능하다. 본 실시 예에서 AC-DC 컨버터는 공지의 구성이 사용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 배터리(120)는 직렬로 연결되는 다수의 단위 셀(121)을 포함할 수 있다. 상기 다수의 단위 셀(121)은 도시되지 않은 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 의해 일정한 전압을 유지하도록 관리된다. 즉, 배터리 관리 시스템은 상기 배터리(120)가 일정한 전압을 방출하도록 한다. 상기 배터리(120)는 충전 및 방전 가능한 2차 전지일 수 있다. 상기 배터리(120)에 충전된 최대 직류 전압은 일 예로 42.4V를 초과하는 값을 갖는다. 일 예로 상기 배터리(120)의 최대 충전 전압은 84.8V 이상일 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 흡입모터(150)는 일 예로 BLDC 모터일 수 있다. 그리고, 상기 흡입모터(150)의 최대 출력은 일 예로 600W이상일 수 있다.
상기 배터리(120)에 충전된 전압이 42.4V 이하인 경우, 고출력의 흡입모터(150)를 동작시키기 위해서는 전류가 최소 14.15A 이상이어야 하므로 상기 흡입모터(150)를 구동하기 위하여 필요한 회로 구성이 복잡한 문제가 있다.
그러나, 본 실시 예에 의하면, 상기 배터리(120)에 충전된 최대 전압이 84.8V 이상이므로, 상기 흡입모터(150)를 동작시키기 위하여 필요한 전류가 대략 7.1A 보다 작을 수 있어, 상기 흡입모터(150)를 구동하기 위하여 필요한 회로 구성이 간단해지는 장점이 있다.
본 실시 예에 의하면, 상기 충전기(140)에서 42.4V를 초과하는 직류 전압이 출력되고, 상기 배터리(120)에 42.4V를 초과하는 전압이 충전됨에 따라서, 상기 흡입모터(150)가 고출력을 낼 수 있으며, 이에 따라 상기 진공 청소기(1)의 흡입력이 증가되어 청소 성능이 향상되는 장점이 있다.
또한, 상기 전원코드(30)는 상기 배터리(120)의 충전 시에만 상기 진공 청소기(1)에 연결될 수 있고, 상기 진공 청소기(1)를 이용하여 청소 시에는 상기 전원코드(30)를 상기 진공 청소기(1)에서 분리하여 사용할 수 있으므로, 상기 청소기(1)의 이동 자유도가 향상되는 장점이 있다.
즉, 상기 진공 청소기(1)가 코드릴을 구비하지 않고, 상기 배터리(120)로부터 전원을 공급받으므로, 상기 진공 청소기(1)의 이동 거리에 제한이 없고, 상기 진공 청소기(1)가 이동하는 과정에서 상기 코드릴을 타고 넘거나 코드릴을 정리하면서 이동할 필요가 없으므로 이동이 원활한 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에서 상기 배터리(120)가 상기 본체 연결부(102)와 전기적으로 연결되어 있고 상기 배터리(120)의 최대 충전 전압이 84.8V 이상이므로, 상기 변압기(141)가 없다면 사용자가 상기 본체 연결부(102)를 접촉하는 것에 의해서 사용자가 위험할 수 있다. 그러나, 본 실시 예의 경우 상기 충전기(140)가 변압기(141)를 포함하기 때문에 상기 변압기(141)가 절연 역할을 하게 되어 사용자의 안전성이 향상되는 장점이 있다.
한편, 상기 진공 청소기(1)는 유저 인터페이스(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 유저 인터페이스(160)는 상기 진공 청소기(1)의 작동 명령을 입력받을 수 있고, 상기 진공 청소기(1)의 작동 정보 또는 상태 정보를 표시할 수 있다.
상기 유저 인터페이스(160)는 상기 핸들(22) 및 청소기 본체(10) 중 하나 이상에 구비될 수 있다. 상기 유저 인터페이스(160)는, 입력부와 표시부가 일체로 구비되는 형태로 제공되거나, 별개의 입력부와 표시부를 포함할 수 있다.
상기 입력부를 통하여 상기 진공 청소기(1)의 전원 온 선택, 청소 모드, 흡입력의 강약 정도 등을 선택할 수 있다. 상기 표시부는 적어도 상기 배터리(120)의 잔량 정보를 표시할 수 있다.
상기 컨트롤러(150)는 상기 배터리(120)의 잔량이 기준값에 도달하는 경우, 상기 표시부에서 상기 배터리(120)의 충전이 필요함을 알리기 위한 정보가 표시되도록 할 수 있다.
다른 예로서, 상기 표시부는 상기 배터리(120)의 잔량을 연속적 또는 단계적으로 표시할 수 있다. 일 예로 상기 표시부는 상기 배터리(120)의 잔량을 숫자 또는 기호, 또는 그래프 형태 등으로 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 다수의 발광부를 포함하며 다수의 발광부의 온 개수를 달리하여 상기 배터리(120)의 잔량을 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 발광부에서 조사되는 빛의 색상을 달리하여 상기 배터리(120)의 잔량을 표시할 수 있다.
도 4는 제2실시 예에 따른 진공 청소기를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 제2실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 진공 청소기는, 청소기 본체(10)와 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 연결되는 충전기(33)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는, 흡입모터(150), 배터리(120), 컨트롤러(130) 및 유저 인터페이스(160)를 포함할 수 있다.
상기 충전기(33)는, 콘센트에 연결되는 플러그(34)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 충전기 커넥터(35)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 청소기 본체(10)는 상기 충전기 커넥터(35)가 연결되는 본체 커넥터(102a)를 포함할 수 있다.
상기 충전기(33)는 정류 및 평활 동작을 수행하여, 상용 교류 전압을 인가받아 직류 전압 형태로 변환한다. 그리고, 상기 충전기(33)는 변환된 직류 전압을 상기 청소기 본체(10)로 공급한다. 일 예로 상기 충전기(33)는 220V 상용 교류 전압을 42.4V를 초과하는 직류 전압으로 변환하여 상기 청소기 본체(10)로 공급할 수 있다.
그리고, 상기 배터리(120)는 상기 충전기(33)에서 출력되는 직류 전압을 공급받아 충전될 수 있다. 이 때, 상기 배터리(120)의 충전 전압은 42.V를 초과한다. 일 예로 상기 배터리(120)의 충전 전압은 84.8V 이상일 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 충전기(33)에서 42.4V 를 초과하는 전압이 출력되므로, 상기 충전기(33)의 충전기 커넥터(35)에는 절연 구조가 구비될 수 있다.
또한, 상기 배터리(120)는 상기 본체 커넥터(102a)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 배터리(120)의 충전 전압이 42.4V 를 초과하므로, 상기 청소기 본체(10)에는 절연 구조가 구비될 수 있다.
상기 충전기 커넥터(35)는, 충전기 단자부(330)와, 스위치 조작부(340)를 포함할 수 있다. 상기 충전기 단자부(330)와 상기 스위치 조작부(340)는 이격되어 배치된다.
상기 본체 커넥터(102a)는, 상기 충전기 단자부(330)가 삽입되는 단자 삽입부(171)와, 상기 스위치 조작부(340)가 삽입되는 조작부 삽입부(172)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 청소기 본체(10)는 상기 충전기 단자부(330)와 상기 배터리(120)를 연결시키거나 연결을 차단하기 위한 차단부재(106)를 포함할 수 있다. 상기 차단부재(106)는 일 예로 스위치일 수 있다.
상기 차단부재(106)의 일부는 상기 조작부 삽입부(172)에 위치될 수 있다. 따라서, 상기 차단부재(106)는 상기 조작부 삽입부(172)에 삽입된 스위치 조작부(340)에 의해서 동작될 수 있다.
또는, 상기 차단부재(106)가 상기 조작부 삽입부(172)의 외측에 위치하고 상기 조작부 삽입부(172)에 전달부가 구비되는 것도 가능하다. 이 경우 상기 조작부 삽입부(172)에 상기 스위치 조작부(340)가 삽입되면, 상기 전달부가 움직여 상기 전달부가 상기 차단부재(106)를 동작시킬 수 있다.
상기 차단부재(106)가 온되면 상기 본체 커넥터(102a)와 상기 배터리(120)가 연결되고, 상기 차단부재(106)가 오프되면 상기 본체 커넥터(102a)와 상기 배터리(120)의 연결이 차단된다.
본 실시 예에서 상기 충전기 커넥터(35)가 상기 본체 커넥터(102a)에 연결되면, 상기 스위치 조작부(340)가 상기 차단부재(106)를 온시킨다. 이 상태에서는 상기 충전기(33)에서 출력된 직류 전압이 상기 배터리(120)로 공급될 수 있다.
반면, 상기 충전기 커넥터(35)가 상기 본체 커넥터(102a)에서 분리되면 상기 차단부재(106)가 오프되고, 상기 차단부재(106)가 오프되면 상기 본체 커넥터(102a)와 상기 배터리(120)의 연결이 차단된다.
따라서, 상기 충전기 커넥터(35)가 상기 본체 커넥터(102a)에서 분리된 상태에서 상기 본체 커넥터(102a)의 절연이 가능하게 된다. 즉, 상기 배터리(120)의 충전 전압이 높아도 상기 본체 커넥터(102a)가 절연되기 때문에 상기 진공 청소기(1)의 안전성이 확보되는 장점이 있다.
본 실시 예에서 상기 차단부재(106)가 상기 충전기 커넥터(35)에 의해서 동작하고 상기 차단부재(106)가 상기 본체 커넥터(102a)와 상기 배터리(120)를 선택적으로 연결할 수 있는 한, 상기 차단부재(106)의 위치 및 종류에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
본 실시 예에 의해서도 상기 흡입모터(150)가 고출력을 낼 수 있으며, 이에 따라 상기 진공 청소기(1)의 흡입력이 증가되어 청소 성능이 향상되는 장점이 있다.
도 6은 제2실시 예에 따른 충전기 커넥터의 사시도이고, 도 7은 도 6의 A-A를 따라 절개한 단면도이며, 도 8은 도 6의 B-B를 따라 절개한 단면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 충전기 커넥터(35)는 상술한 바와 같이 충전기 단자부(330)와, 스위치 조작부(340)를 포함할 수 있다.
상기 충전기 단자부(330)는 일 예로 (+) 단자인 제1충전기 단자(335)와, (-) 단자인 제2충전기 단자(336)를 포함한다. 상기 충전기 단자부(330)는 상기 제1충전기 단자(335) 및 제2충전기 단자(336)를 독립적으로 수용하는 하우징 형태로 형성될 수 있다.
상기 충전기 단자부(330) 내에서 상기 제1충전기 단자(335) 및 제2충전기 단자(336)는 공간적으로 구분되어 위치될 수 있다. 즉, 상기 충전기 단자부(330)는 상기 제1충전기 단자(335)를 수용하는 제1단자 수용부(331)와 상기 제2충전기 단자(336)를 수용하는 제2단자 수용부(332)를 포함할 수 있다.
상기 충전기 단자부(330)는 후술할 본체 단자(173, 174)가 관통하기 위한 단자 관통홀(333, 334)를 포함할 수 있다. 상기 단자 관통홀(333, 334)은 제1단자 관통홀(333)과 제2단자 관통홀(334)을 포함한다.
이 때, 상기 각 단자 수용부(331, 332)에 수용된 충전기 단자(335, 336)의 단부는, 상기 각 단자 관통홀(333, 334)의 입구(333a, 334a)와 일정 거리 이격된다.
따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 충전기 단자부(330) 내에 상기 각 충전기 단자(335, 336)가 수용되고, 상기 충전기 단자(335, 336)가 상기 각 단자 관통홀(333, 334)의 입구(333a, 334a)와 일정 거리 이격됨에 따라서 상기 충전기 커넥터(35)의 절연이 가능한 장점이 있다.
따라서, 상기 충전기(33)에서 42.4V 를 초과하는 전압이 출력되어도 충전기(33)의 안전성이 확보될 수 있다.
상기 각 충전기 단자(335, 336)는 상기 단자 관통홀(333, 334)을 관통한 상기 본체 단자(173, 174)가 삽입되는 본체 단자 삽입홈(337, 338)을 포함한다. 따라서, 상기 각 충전기 단자(335, 336)의 본체 단자 삽입홈(337, 338)에 상기 본체 단자(173, 174)가 삽입되어 접촉하면 상기 충전기 단자(335, 336)와 상기 본체 단자(173, 174)가 전기적으로 연결된다.
도 9는 제2실시 예에 따른 본체 커넥터의 사시도이고, 도 10은 제2실시 예에 따른 본체 커넥터의 본체 단자를 보여주는 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시 예의 본체 커넥터(102a)는 상술한 바와 같이 단자 삽입부(171)와, 상기 스위치 조작부(340)가 연결되는 조작부 삽입부(172)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 단자 삽입부(171)와 상기 조작부 삽입부(172)는 각각 홈일 수 있으며, 서로 이격될 수 있다.
상기 단자 삽입부(171)에는 복수의 본체 단자(173, 174)가 구비될 수 있다. 복수의 본체 단자(173, 174)는 제1본체 단자(173)와 제2본체 단자(174)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1본체 단자(173)와 상기 제2본체 단자(174)는 이격되어 배치된다. 상기 각 본체 단자(173, 174)는 상기 단자 삽입부(171)의 입구(171a)와 이격되어 배치된다.
따라서, 상기 충전기 단자부(330)가 상기 단자 삽입부(171)에 삽입되면, 상기 본체 단자(173, 174)가 상기 단자 관통홀(333, 334)를 관통하여 상기 충전기 단자(335, 338)의 본체 단자 삽입홈(337, 338)에 삽입된다.
상기 본체 단자 삽입홈(337, 338)에 상기 본체 단자(173, 174)가 삽입되면, 상기 충전기 단자(337, 338)의 저항값이 변화될 수 있다. 상기 충전기(33)는 상기 충전기 단자(337, 338)의 저항값의 변화를 판단하여 저항값이 변화된 후 일정 시간 경과 후에 충전을 시작할 수 있다.
즉, 상기 충전기(33)는 상기 충전기 커넥터(35)가 상기 본체 커넥터(102a)에 결합되고 일정 시간 경과 후에 상기 청소기 본체(10)로 직류 전압을 공급할 수 있다.
본 실시 예에서 충전기의 충전기 커넥터의 구조는 제1실시 예의 제1커넥터에 그대로 적용될 수 있고, 본체 커넥터의 구조는 제1실시 예의 제2커넥터에 그대로 적용될 수 있다. 다만, 본 실시 예의 구성을 제1실시 예에 적용함에 있어 충전기 커넥터의 스위치 조작부 및 본체 커넥터의 조작부 삽입부에 대한 구성은 생략될 수 있다. 따라서, 제1실시 예에서도 제1커넥터의 절연이 가능하게 된다.
도 11은 제3실시 예에 따른 본체 커넥터를 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 본체 커넥터에 충전기 커넥터가 연결된 상태를 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제2실시 예와 동일하고 다만 본체 커넥터에 구비되는 본체 단자의 형상에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시 예의 본체 커넥터(102b)는 복수의 본체 단자(175, 176)를 포함할 수 있다. 상기 각 본체 단자(175, 176)는, 상기 단자 삽입부(171)로 돌출되며 상기 충전기 단자(335, 336)의 본체 단자 삽입홈(도 7의 337, 338참조)에 삽입되는 제1부분(177)과, 상기 제1부분(177)에서 절곡되는 제2부분(178)을 포함할 수 있다. 상기 제2부분은 상기 본체 커넥터(102b)에 위치가 고정되며, 전선이 연결될 수 있다. 일 예로 상기 본체 단자(175, 176)는 "ㄱ"와 같은 형태를 가질 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 상기 본체 단자(175, 176)가 절곡된 형태를 가지므로 상기 본체 커넥터(102b)의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 13은 제4실시 예에 따른 진공 청소기의 충전 시스템을 보여주는 도면이고, 도 14는 도 13의 충전 시스템의 구성도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시 예의 진공 청소기의 충전 시스템은, 진공 청소기(1)와, 상기 진공 청소기(1)의 배터리를 충전시키기 위한 충전장치(40)를 포함할 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 배터리(120)를 구비하는 청소기 본체(10)를 포함할 수 있다. 상기 청소기 본체(10)의 측면에는 바퀴(105)의 회전 중심을 제공하는 바퀴 연결부(108)가 구비될 수 있다. 상기 바퀴 연결부(108)는 일 예로 상기 청소기 본체(10)의 측면에 분리 가능하게 연결되거나 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바퀴 연결부(108)에 상기 바퀴(105)가 회전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 바퀴(105)는 상기 바퀴 연결부(108)를 둘러싸도록 상기 바퀴 연결부(108)에 결합될 수 있다. 또는, 상기 바퀴 연결부(108)에 회전축이 구비되고, 상기 회전축에 상기 바퀴(105)가 연결되는 것도 가능하다.
상기 충전 장치(40)는, 충전신호를 송신하는 충전신호 발생부(또는 충전신호 송신부(400)가 구비되는 제1바디(401)와 상기 제1바디(401)에서 연장되며 상기 청소기 본체(10)를 지지하는 제1바디(102)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)는 상기 배터리(120)의 충전을 위한 충전전류발생부(180)를 포함할 수 있다.
상기 충전신호 발생부(400)와 상기 충전전류 발생부(180)는 물리적으로 서로 이격된 상태에서 신호를 송수신하도록 하여 상기 배터리(120)의 충전이 가능하도록 한다.
상기 충전신호 발생부(400)는, 일정 전류 및 전압이 인가됨에 따라 자기장을 발생시키는 제 1 코일부(420)와, 상기 제 1 코일부(420)로 일정 전류 및 전압이 인가되도록 하는 AC 스위칭부(410)를 포함한다.
상기 충전전류 발생부(180)는, 상기 제 1 코일부(420)에서 발생된 자기장의 영향을 받아 전류가 발생되도록 하는 제 2 코일부(182)와, 상기 제 2 코일부(182)에서 발생된 교류 전류를 직류 전류로 변환시키는 DC 변환부(184)를 포함한다.
상세히, 상기 제 1 코일부(420)에는 다수의 코일이 감겨져 있어, 상기 제 1 코일부(420)로 일정 전류가 흐르게 되면, AMPERE의 법칙에 의해서 상기 전류 흐름 방향의 수직으로 자기장이 형성된다.
상기 자기장은 일정 영역의 범위 내에서 형성되며, 상기 제 2 코일부(182)가 상기 일정 영역 내로 위치한 상태에서, 상기 자기장에 의해서 상기 제 2 코일부(182)로 전류가 흐르게 된다. 이 때, 상기 제 2 코일부(182)로 흐르는 전류의 방향은 상기 제 1 코일부(420)로 흐르는 전류의 방향과 반대 방향임은 물론이다.
따라서, 상기 제 2 코일부(182)로 전류가 흐르게 되면, 상기 DC 변환부(184)를 거쳐 상기 배터리(120)로 공급되어 상기 배터리(120)의 충전이 이루어지게 된다.
이와 같이 본 발명은 상기 충전 장치(40)에서 발생되는 자기장을 매개 수단으로 하여 상기 자동 청소기 내에서 전류가 흐르도록 함에 따라, 상기 자동 청소기와 상기 충전 장치(40)의 물리적 접촉 없이도 상기 배터리(120)의 충전이 가능하게 된다.
본 실시 예에서, 자기장이 형성되는 일정 영역 범위 내에서 상기 제 2 코일부에서 효과적으로 전류가 흐르도록 하기 위하여 상기 제 2 코일부(108)는 상기 바퀴 연결부(108)에 배치될 수 있다.
상기 제2바디(402)에는 상기 바퀴(105)가 안착되는 바퀴 안착부(103)가 구비될 수 있다. 상기 바퀴(105)가 상기 바퀴 안착부(103)에 안착되면, 상기 제 2 코일부(182)가 자기장이 형성되는 일정 영역 범위 내에 위치되므로, 상기 제 2 코일부(182)에서 전류가 흐를 수 있다. 물론, 본 실시 예에서 상기 충전장치(40)에서 상기 제2바디(402)는 생략될 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 상기 진공 청소기(1) 및 상기 충전 장치(40)의 외부로 단자가 노출되지 않기 때문에 상기 배터리(120)의 최대 충전 전압이 42.4V 를 초과할 수 있어 고출력의 흡입모터를 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 배터리(120)의 충전 전압이 42.4V 를 초과하여도 제품 안전성이 확보되는 장점이 있다.
10: 본체 33, 140: 충전기
36: 충전기 커넥터 102a, 102b: 본체 커넥터
120: 배터리 130: 컨트롤러
150: 흡입모터

Claims (16)

  1. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부;
    상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리;
    상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되어 상기 배터리를 충전시킬 수 있으며, 상기 본체 커넥터에 연결될 수 있는 충전기 커넥터를 구비하는 충전기; 및
    상기 본체에 구비되며 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 선택적으로 연결시키거나 연결을 차단하기 위한 차단부재를 포함하는 진공 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부재는, 상기 충전기 커넥터가 상기 본체 커넥터에 연결되는 경우 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 연결시키고, 상기 충전기 커넥터가 상기 본체 커넥터에서 분리되는 경우 상기 본체 커넥터와 상기 배터리의 연결을 차단하는 스위치인 진공 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충전기 커넥터는 스위치 조작부를 포함하고,
    상기 본체 커넥터는 상기 스위치 조작부가 삽입되는 조작부 삽입부를 포함하는 진공 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위치의 일부는 상기 조작부 삽입부에 위치되며,
    상기 스위치 조작부가 상기 스위치 조작부에 삽입되면, 상기 스위치가 동작하여 상기 본체 커넥터와 상기 배터리를 연결시키는 진공 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 조작부 삽입부에 위치되는 전달부를 더 포함하고,
    상기 스위치 조작부가 상기 스위치 조작부에 삽입되면, 상기 전달부가 동작함으로써, 상기 스위치가 온 동작하는 진공 청소기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 충전기는 상기 본체로 42.4V를 초과하는 직류 전압을 출력하는 진공 청소기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 충전기 커넥터는, 복수의 충전기 단자를 구비하는 충전기 단자부를 포함하고,
    상기 본체 커넥터는, 상기 복수의 충전기 단자와 연결되는 복수의 본체 단자를 구비하는 단자 삽입부를 포함하는 진공 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 충전기 단자부는, 상기 복수의 충전기 단자를 수용하는 수용부와, 상기 복수의 본체 단자가 관통하기 위한 복수의 단자 관통홀를 포함하고,
    상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 복수의 단자 관통홀의 입구에서 이격되는 진공 청소기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 복수의 본체 단자 각각이 삽입되기 위한 본체 단자 삽입홈을 구비하는 진공 청소기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 본체 단자는 상기 단자 삽입부의 입구와 이격되어 배치되는 진공 청소기.
  11. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부;
    상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 및
    상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되어 상기 배터리를 충전시킬 수 있으며, 상기 본체 커넥터에 연결될 수 있는 충전기 커넥터를 구비하는 충전기를 포함하고,
    상기 충전기 커넥터는, 복수의 충전기 단자를 수용하는 충전기 단자부를 포함하고,
    상기 본체 커넥터는, 상기 충전기 단자부가 삽입된 상태에서 상기 복수의 충전기 단자와 연결되는 복수의 본체 단자를 구비하는 단자 삽입부를 포함하는 진공 청소기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 충전기 단자부는, 상기 복수의 충전기 단자를 수용하는 수용부와, 상기 복수의 본체 단자가 관통하기 위한 복수의 단자 관통홀를 포함하고,
    상기 복수의 본체 단자 각각이 상기 단자 관통홀을 관통한 상태에서 상기 충전기 단자와 연결되는 진공 청소기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 충전기 단자 각각은 상기 단자 관통홀을 관통한 상기 본체 단자가 삽입되기 위한 본체 단자 삽입홈을 구비하는 진공 청소기.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 본체 단자는 상기 단자 삽입부의 입구와 이격되어 배치되는 진공 청소기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 본체 단자 각각은, 상기 충전기 단자에 삽입되는 제1부분과 상기 제1부분에서 절곡되는 제2부분을 포함하는 진공 청소기.
  16. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입모터와, 본체 커넥터를 구비하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입부를 상기 청소기 본체에 연결시키기 위한 연결부;
    상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 흡입모터로 전원을 공급할 수 있는 배터리; 및
    상기 청소기 본체에 구비되며, 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 상기 배터리로 공급하는 충전기를 포함하고,
    상기 충전기는 AC-DC 변환부를 포함하여 42.4V를 초과하는 직류 전압을 출력하고,
    상기 배터리는 상기 충전기에서 출력된 전압을 공급받아 충전하며, 최대 충전 전압이 42.4V를 초과하는 진공 청소기.
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