KR20180093062A - 핸드헬드 진공청소기를 위한 공압식 에너지 전달 회로의 기하학적 구조 - Google Patents

핸드헬드 진공청소기를 위한 공압식 에너지 전달 회로의 기하학적 구조 Download PDF

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KR20180093062A KR1020187020466A KR20187020466A KR20180093062A KR 20180093062 A KR20180093062 A KR 20180093062A KR 1020187020466 A KR1020187020466 A KR 1020187020466A KR 20187020466 A KR20187020466 A KR 20187020466A KR 20180093062 A KR20180093062 A KR 20180093062A
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Abstract

본 발명은 - 그립용 손잡이 및 흡기용 메인 도관(6)을 포함하는 메인 본체, - 흡기용 메인 도관(6)을 통하여 기류를 발생하는 흡입 수단(7), - 흡입용 메인 도관(6)에 공압식 에너지 전달식으로 연결된, 1단 또는 2단의 사이클론식 먼지 분리 장치(4), - 외부 출구(9)를 포함하는 배기용 이차 도관(8)을 포함하는 핸드헬드 진공청소기(1)에 관한 것으로서, 배기용 이차 도관(8)은 적어도 하나의 통로(10)를 포함하고, 통로 내부에서 이차 도관(8)은 궤도 축(A)을 따라 120° 내지 200°의 각도, 바람직하게는 180°의 각도를 따라 절곡부(11)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

핸드헬드 진공청소기를 위한 공압식 에너지 전달 회로의 기하학적 구조
본 발명은 배터리로 작동하고, 전자 정류 모터(MCE)를 사용하고, 사이클론식 여과 장치를 포함하는 "백 없는" 유형의 진공청소기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 모터에서 출력되는 기류의 배출을 위한 공압식 에너지 전달(aeraulic) 회로의 특정 구조에 관한 것이다.
흡기용 메인(main) 도관 및 그 흡기용 메인 도관을 통하여 기류를 발생하는 흡입 수단을 포함하는 핸드헬드 진공청소기가 공지되어 있다. 그 진공청소기들은 또한 흡입용 메인 도관에 공압식 에너지 전달식으로 연결된 사이클론식 먼지 분리 장치 및 기류를 배출하기 위하여 배치된 배출용 이차 도관도 포함한다. 상기 배출용 이차 도관은 일반적으로 사이클론식 먼지 분리 장치에 공압식 에너지 전달식으로 연결되고 그 분리 장치 다음에 배치된다. 그러나 그 진공청소기들의 배출용 이차 도관은 기류를 진공청소기의 외부로 직접적으로 방출한다. 다시 말하자면, 모터에서 출력되는 기류는 진공청소기로부터 배출되기 위하여 최단 경로를 취한다. 그 경우 기류는 배출용 이차 도관에서 배출될 때 고속이므로 많은 소음을 야기함이 주목되었다. 따라서 그 핸드헬드 진공청소기들은 소란하기 때문에 사용자들에게 지장을 초래한다.
소음을 감소하기 위한 배출용 이차 도관의 특정 구조들이 존재하지만 그 구조들은 모터 레벨에서의 전력 손실 또는 핸드헬드 진공청소기의 콤팩트성 감소 또는 기류의 방향성 없는 배출 등과 같은 단점을 야기한다.
본 발명의 목적은 상술한 단점들을 해결하며 전력 손실을 최대한 감소하고, 진공청소기의 소음수준을 감소하고, 모터의 전자장치를 냉각하고, 배출 기류를 배향하고, 핸드헬드 진공청소기의 콤팩트성을 보장할 수 있게 하는 공압식 에너지 전달 회로를 제안하는 것이다.
그 목적을 위하여 본 발명은,
- 그립용 손잡이 및 흡기용 메인 도관을 포함하는 메인 본체;
- 그 흡기용 메인 도관을 통하여 기류를 발생하는 흡입 수단;
- 그 흡입용 메인 도관에 공압식 에너지 전달식으로 연결된, 1단 또는 2단의 사이클론식 먼지 분리 장치; 및
- 외부 출구를 포함하는 배기용 이차 도관
을 포함하는 핸드헬드 진공청소기에 관한 것으로서,
그 배기용 이차 도관은, 상기 이차 도관이 궤도 축을 따라 120° 내지 200°의 각도, 바람직하게는 180°의 각도를 따라 절곡부를 내부에서 형성하는 적어도 하나의 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그와 같은 방식으로, 그 기류 배출용 이차 도관은 메인 본체 외부로 직접 공기를 방출하는 기존 도관들에 비하여 길이가 연장되어 있다. 그로써 배출용 이차 도관 출구에서 기류의 속도를 감소할 수 있으며, 따라서 적어도 일부분의 소음을 저감할 수 있다. 실제로 기류와 배출용 이차 도관 사이의 접촉 면적이 증가하므로 기류와 배출용 이차 도관 사이의 마찰이 증가하고 그 결과 출구에서의 기류 속도가 역학적으로 감소하게 되고 따라서 소음이 저감 되게 된다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 배기용 이차 도관은 외부 출구와 80° 내지 90°의 각도를 형성한다.
그와 같은 방식으로 배출 기류가 사용자를 향하여 배향되지 않도록 배출 기류를 배향할 수 있다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 메인 본체는 적어도 하나의 메인 부분 및 하나의 이차 부분을 포함하고 상기 메인 부분은 상기 이차 부분의 하부에 위치하게 되는 일부분을 포함하고 상기 이차 부분은 메인 본체의 내부를 향하여 배향된 회전축을 따라 중앙 회전 원추를 포함하고 그 회전 원추는 메인 부분의 상기 일부분의 하부에 적어도 부분적으로 위치하게 된다.
그러한 구성은 메인 본체로부터 배출용 이차 도관을 제조하는 것을 가능하게 하며, 따라서 그러한 진공청소기의 크기를 증가시키게 되는 부속 도관을 첨부할 필요가 없으므로 그러한 진공청소기의 콤팩트성을 유지하면서도 소음을 저감할 수 있게 한다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 메인 부분은 제1 벽을 포함하고 이차 부분은 제2 벽을 포함하며 상기 제1 및 제2 벽들은 배출용 이차 도관을 형성한다.
그러한 방식은 배출용 이차 도관을 수득하기 위하여 물품을 추가할 필요가 없게 하며 무게도 크기도 증가하지 않을 수 있게 한다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 핸드헬드 진공청소기는 중앙 회전 원추의 회전축과 거의 평행한 회전축을 포함하는 모터를 포함한다.
그 특성에 의하여 순환 기류의 방향과 동일한 방향으로 배향된 모터를 가질 수 있고 이는 모터가 상기 기류와 간섭하지 않을 수 있게 하며, 따라서 전력이 손실되지 않을 수 있게 한다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 사이클론식 분리 장치는 원추 또는 모터의 회전축과 거의 수직인 회전축을 포함한다.
그 특성에 의하여 사이클론식 분리 장치의 콤팩트성을 최적화할 수 있게 된다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 상기 배출용 이차 도관의 외부 출구는 원추의 회전축을 중심으로 10° 내지 300°의 각도를 따라 연장된다.
그 특성에 의하여 외부 출구의 크기를 방출되는 공기의 양에 적용할 수 있게 된다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 상기 배출용 이차 도관의 외부 출구는 5cm2 내지 20cm2, 바람직하게는 16cm2의 표면적을 메인 본체 상에 형성한다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 진공청소기는 기류를 분할하고 그 기류의 일부는 배기용 이차 도관을 향하여 배향하고 나머지 부분은 전자 회로기판을 향하여 그 전자 회로기판을 냉각하기 위하여 배향하도록 흡입용 메인 도관의 출구에 스크린을 포함한다.
본 발명의 일 특성에 따르면, 어쿠스틱 폼(acoustic foam)이 배기용 이차 도관 내에 배치된다.
그 폼으로써 기류의 속도가 더욱 감소 되고 따라서 소음이 저감 되게 된다.
본 발명의 다른 특성들 및 장점들은 절대로 비한정적인 예시로서 개시되고 첨부 도면에 의해 도시된 본 발명의 실시예로 이어지는 상세한 설명을 숙독함으로써 더 명백히 나타날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 핸드헬드 진공청소기의 사시도이다.
도 2는 핸드헬드 진공청소기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부분의 확대도이다.
도 1에 보이는 바와 같이, 핸드헬드 진공청소기(1)는 메인 본체(2)로 구성된다. 그 메인 본체(2)는 그것의 단부들 중 하나에 흡기용 메인 도관(6)을 포함하고 다른 하나의 단부에 배기용 이차 도관(8)을 포함한다. 그 배기용 이차 도관(8)은 외부 출구(9)를 포함한다. 그 2개의 도관 사이에, 메인 본체(2)는 흡기용 메인 도관(6) 및 배기용 이차 도관(8)을 통하여 기류를 발생하는 흡입 수단(7)을 포함한다. 다시 말하자면, 공기는 흡기용 메인 도관(6)을 통하여 흡입되고 외부 출구(9) 위치에서 배기용 이차 도관(8)을 통하여 방출된다. 일 변형 실시예에서, 어쿠스틱 폼(도시되지 않음)이 기속을 더욱 감소하고 따라서 소음을 더욱 저감하기 위하여 배기용 이차 도관(8) 내에 배치될 수 있다.
그립용 손잡이(5)는 메인 본체(2)에 부착된다. 그것으로써 사용자가 핸드헬드 진공청소기(1)를 조작할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 그 손잡이는 양호한 조작을 위하여 메인 본체(2) 하부에 배치되지만, 다른 도시되지 않은 실시예들에서 그 손잡이는 메인 본체(2) 상의 다른 곳에 위치될 수 있다.
핸드헬드 진공청소기(1)는 그 외에 사이클론식 먼지 분리 장치(4)를 포함한다. 그 분리 장치는 1단식 또는 다단식일 수 있으며 이는 먼지의 분리 및 여과를 위한 것이다. 그 사이클론식 분리 장치(4)는 메인 본체(2)에 부착된다. 그것은 그 메인 본체 하부에서 흡입용 메인 도관(6)에 수직으로 공압식 에너지 전달식으로 연결되도록 위치된다. 사이클론식 분리 장치(4)는 회전축(Δ3)을 중심으로 한 회전을 따라 배치된다. 회전축(Δ3)은 도 1에 보이는 바와 같이, 흡입용 메인 도관(6)과 거의 수직이다. 사이클론식 분리 장치(4)는 1단식이다.
도시되지 않은 다른 변형 실시예에서, 그것은 2단식일 수 있다.
도 2에 보이는 바와 같이, 흡입 수단(7)은 모터(7)로 구성된다. 그 모터(7)는 회전축(Δ2)을 중심으로 그 축을 따라 배치된다. 모터의 회전축(Δ2)은 모터가 기류의 진행방향으로 배향되도록 거의 메인 본체(2)의 종방향을 따라 위치한다. 본 발명의 범위 내에서, 그 모터(7)는 전자 정류 모터(MCE)이다,
특히, 도 2에 보이는 바와 같이, 메인 본체(2)는 적어도 하나의 메인 부분(12) 및 하나의 이차 부분(13)으로 구성된다.
그 메인 부분(12)은 하향하는, 즉 메인 본체(2)의 내부 또는 중앙을 향하여 경사진 일부분(14)을 포함한다. 그 일부분(14)은 메인 부분(12)과 같이, 도 1에 보이는 바와 같이 적어도 부분적으로 거의 원형이다. 다시 말하자면, 그 일부분은 회전축(Δ2)을 중심으로 적어도 10° 내지 300°의 각도를 따라 연장된다.
그 일부분(14)은 이차 부분(13) 하부에 위치한다. 그 이차 부분(13) 자체는 회전축(Δ1)을 따른 회전 대칭의 원추(15)를 포함한다. 회전축(Δ1)은 모터(7)의 회전축(Δ2)과 거의 평행하고 이로써 그 원추(15)가 이차 부분(13)의 중앙에 위치하게 된다. 그 원추(15)는 이하 중앙 회전 원추(15)로 지칭될 것이다. 원추(15)의 정점은 메인 본체(2)의 내부를 향하도록 되어있다. 그와 같은 방식으로, 원추(15)는 메인 부분(12)의 그 일부분(14)의 내부에서 중앙에 적어도 부분적으로 위치하게 된다.
그와 같은 방식으로, 메인 부분(12) 및 이차 부분(13)은 외부 출구(9)를 향하여 배기용 이차 도관(8)을 형성한다. 그러한 목적으로 메인 부분(12)[일부분(14)을 포함함]은 공기가 배출되기 위하여 맞닿게 되는 배기용 이차 도관(8)의 표면에 해당하는 제1 벽(16)을 포함한다. 그와 동일한 방식으로 이차 부분(13)은 마찬가지로 방출되어야 하는 공기가 맞닿게 되는 배기용 이차 도관(8)의 표면에 해당하는 제2 벽(17)을 포함한다. 더욱 명확히 말하자면, 배기용 이차 도관(8)을 형성하는 것은 그 벽들이다. 그 배기용 이차 도관은 120° 내지 200°의 각도(α)를 따라 절곡부(11)를 형성하는 통로(10)를 포함한다. 그 절곡부(11)는 배출용 이차 도관(8)을 통과하는 공기의 실질적으로 완전한 선회, 즉 120° 내지 200°의 각도를 따르는 선회(또는 지그재그 경로)가 유발되게 하는 지그재그 경로를 형성한다. 본 발명의 범위에서 그 선회는 궤도 축(A)의 둘레로 실행된다. 그 궤도 축(A)은 도 3에 보이는 바와 같이 메인 부분(12)의 일부분(14)을 따라 배향된다. 그 선회의 이점은, 기류와 접촉하는 벽들의 표면적을 증가시키고 따라서 그 벽들과의 공기 마찰을 증가시킴으로써 기속을 감소시킬 수 있다는 점이다. 그 후 감속된 공기는 배기용 이차 도관(8)을 통하여 외부 출구(9)의 위치에 도달한다. 그 외부 출구(9)는 메인 부분(12)과 이차 부분(13) 사이에서 메인 본체(2)의 둘레를 따라 형성된 간극에 해당한다. 그 2개의 부분 사이의 간격은 평균 1cm이다. 그 간격은 또한 더 좁거나 더 넓을 수 있다.
도 1 및 도 2와 관련하여, 상기 배출용 이차 도관(8)의 외부 출구(9)는 회전축(Δ2)를 중심으로 10° 내지 300°의 각도를 따라 연장된다.
도 3 또는 도 1에 보이는 바와 같이, 외부 출구(9)는 평면(P)을 형성한다. 상기 평면(P)은 메인 본체(2)의 접면(P)에 해당하고 외부 출구(9)의 위치에서 배기용 이차 도관(8)의 벽들의 외부 단부들 사이에 위치된다. 평면(P) 및 배출용 이차 도관(8)은, 공기가 배출용 이차 도관(8) 내에서 수직 선회를 실행하도록 서로 80° 내지 90°의 각도(β)를 형성한다. 그와 같은 방식으로 기류는 메인 본체(2)에 대하여 거의 수직으로 배출되고 이로써 기류가 사용자를 향하지 않는 방향으로 배향될 수 있다.
본 발명의 범위에서, 상기 배출용 이차 도관(8)의 외부 출구(9)는 메인 본체(2)를 따라 연장된다. 그 외부 출구는 원추(15)의 회전축(Δ1)을 중심으로 10° 내지 300°의 각도를 따라 연장된다. 본 발명의 범위에서, 그 외부 출구(9)는 회전축(Δ1)을 중심으로 300°의 각도를 따라 연장되고 외부 출구(9)를 점유하는 표면적은 16cm2이다.
모터(7)를 제어하기 위하여, 핸드헬드 진공청소기(1)는 메인 본체(2) 내에 배치된 전자 회로기판(19)을 포함한다.
핸드헬드 진공청소기(1)는 그 외에 흡입용 메인 도관(6)의 출구에 스크린(18)을 포함한다. 그 스크린은, 기류를 분할하고 그 기류의 일부는 배기용 이차 도관(8)을 향하고 나머지 부분은 전자 회로기판(19)을 향하게 하여 이를 냉각하도록 기류를 배향하기 위하여 사용된다. 예시로서, 전자 회로기판(19) 상으로 투사된 기류의 속도는 6 내지 15 m/s로서, 온도 조건에 가장 민감한 구성요소들을 냉각할 수 있게 한다.
첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 상세한 설명에 개시된 본 발명의 실시예에, 당업자에게 명백한 다양한 변형 및/또는 개선을 가져올 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (10)

  1. - 그립용 손잡이(5) 및 흡기용 메인 도관(6)을 포함하는 메인 본체(2);
    - 상기 흡기용 메인 도관(6)을 통하여 기류를 발생하는 흡입 수단(7);
    - 상기 흡입용 메인 도관(6)에 공압식 에너지 전달식으로 연결된, 1단식 또는 2단식의 사이클론식 먼지 분리 장치(4); 및
    - 외부 출구(9)를 포함하는 배기용 이차 도관(8)
    을 포함하는 핸드헬드 진공청소기(1)에 있어서,
    상기 배기용 이차 도관(8)은, 상기 이차 도관(8)이 궤도 축(A)을 따라 120° 내지 200°의 각도, 바람직하게는 180°의 각도로 절곡부(11)를 그 내부에서 형성하는 적어도 하나의 통로(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  2. 제1항에서, 상기 배기용 이차 도관(8)은 상기 외부 출구(9)와 80° 내지 90°의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 메인 본체(2)는 적어도 하나의 메인 부분(12) 및 하나의 이차 부분(13)을 포함하고, 상기 메인 부분(12)은 상기 이차 부분(13)의 하부에 위치하게 되는 일부분(14)을 포함하고, 상기 이차 부분(13)은 상기 메인 본체(2)의 내부를 향하여 배향된 회전축(Δ1)을 따라 중앙 회전 원추(15)를 포함하고 상기 중앙 회전 원추는 상기 메인 부분(12)의 일부분(14)의 하부에 적어도 부분적으로 위치하게 되는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  4. 제3항에서, 상기 메인 부분(12)은 제1 벽(16)을 포함하고 상기 이차 부분(13)은 제2 벽(17)을 포함하며 상기 제1 및 제2 벽들은 상기 배출용 이차 도관(8)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  5. 제4항에서, 상기 핸드헬드 진공청소기(1)는 상기 중앙 회전 원추(15)의 회전축(Δ1)과 거의 평행한 회전축(Δ2)을 포함하는 모터(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  6. 제5항에서, 상기 사이클론식 분리 장치(4)는 상기 원추 또는 상기 모터의 회전축(Δ1)과 거의 수직인 회전축(Δ3)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에서, 상기 배출용 이차 도관(8)의 외부 출구(9)는 상기 원추의 회전축(Δ1)의 둘레로 10° 내지 300°의 각도를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서, 상기 배출용 이차 도관(8)의 외부 출구(9)는 5cm2 내지 20cm2, 바람직하게는 16cm2의 표면적을 상기 메인 본체(2) 상에 형성하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서, 상기 핸드헬드 진공청소기(1)는, 기류를 분할하고 그 기류의 일부는 상기 배기용 이차 도관(8)을 향하고 나머지 부분은 전자 회로기판(19)을 향하게 하여 이를 냉각하도록 기류를 배향하기 위하여, 상기 흡입용 메인 도관(6)의 출구에 스크린(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에서, 어쿠스틱 폼이 상기 배기용 이차 도관(8) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 핸드헬드 진공청소기(1).
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