KR20190025573A

KR20190025573A - 가요성 경량 진공청소기용 헤드

Info

Publication number: KR20190025573A
Application number: KR1020187037820A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 콜드웰
Original assignee: 그레고리 콜드웰
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2019-03-11
Also published as: US9861243B1; AU2016413571A1; EP3478141A1; CA3029537A1; EP3478141A4; US20180000299A1; WO2018004585A1

Abstract

진공청소기용 헤드(200)는 중앙 공기 흐름 도관(255), 제1 및 제2 가요성 튜브형 부가부(211, 212) 및 교차 부재(240)를 포함한다. 각각의 튜브형 부가부는 복수의 입구 통기구(221)를 통해 표면 채널(222)에 연결된 내부 채널(220)을 포함한다. 교차 부재(240)는 제1 및 제2 가요성 튜브형 부가부를 구조적으로 연결하여, 교차-연결 공기 흐름 채널이 제1 및 제2 튜브형 부가부로부터 중앙 공기 흐름 도관으로의 공기 흐름을 제공한다. 제1 및 제2 가요성 부가부는 정점(215)에서 부착되어 교차 부재와 함께 A-형 구조를 형성한다.

Description

가요성 경량 진공청소기용 헤드

본 발명은 가정용 기기에 관한 것으로서, 특히 진공청소기용 헤드에 관한 것이다.

진공청소기는 에어 펌프, 예컨대 원심 팬을 사용하여 부분 진공을 생성함으로써, 입자, 예컨대 타겟 표면(예컨대, 플로어, 실내 장식품 및/또는 직물)으로부터 먼지 및/또는 이물질을 빨아들이는 장치이다. 입자는 공기 흐름으로부터 분리되어 나중에 처치할 수 있도록 입자 수집 기기에서 수집된다(예컨대, 진공 백). 일반적인 진공청소기는 헤드라고 불리는 공기 흐름 경로의 흡기 부에 수집 부를 포함한다. 헤드는 일반적으로 공기 도관(예컨대, 파이프 또는 호스)과 연결되어, 공기를 헤드로부터 빨아들여 입자 수집 기기로 그리고 배기구로 배출한다.

이전에 알려진 진공 헤드는 여러 가지 목적(예컨대, 플로어 헤드, 카페트 비터(beater), 직물 도구 또는 브러시 도구)으로 구성되어 있다. 도 1은 노즐 튜브(1), 헤드 조립체(2), 롤러 축(3), 롤러(4), 노즐 튜브 클램프(5) 및 나사(6)를 포함하는 종래의 진공 헤드(또는 노즐)을 도시한다.

일반적으로, 진공청소기의 공기 흐름이 입자를 끌어당겨 효과적으로 흡입할 수 있는 영역은 헤드 조립체(2)와 헤드 조립체(2)에 바로 인접한 타겟 표면 사이의 공간에 한정된다. 헤드의 공기 흐름 특성은 가능한 한 타겟 표면에 대해 몇 번의 통과로 입자를 수집할 수 있는 것이 일반적으로 바람직하다. 결과적으로, 표면을 청소하는 공정은 일반적으로 헤드를 전체 타겟 표면 위로 통과시키는 것을 포함하고, 타겟 표면에 대한 헤드의 통과 횟수는 표면에 대한 헤드의 면적 및 입자를 수집하기 위한 헤드의 유효성에 의존한다. 이상적으로, 통과 횟수는 타겟 표면과 접촉하는 더 큰 영역을 갖는 헤드를 사용함으로써 감소될 수 있다.

불행하게도, 헤드 크기가 커지면 부피가 커지고 무게가 가중되는 등 여러 가지 단점이 발생하여, 의자 레그나 탁자 레그와 같이 타겟 표면의 장애물 주위로 헤드를 조작하는 것이 어려워진다. 또한, 더 큰 진공 헤드는 흡입력이 헤드의 면적에 걸쳐 분포될 때 흡입력을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 청소 효율성을 감소시키는 것을 초래한다. 또한, 더 큰 진공청소기용 헤드는 보관하기가 불편할 수 있다. 따라서, 상기 단점들 중 하나 이상을 해결할 필요성이 산업계에 존재한다.

본 발명의 실시 예는 가요성 경량 진공청소기용 헤드를 제공한다. 간략하게 설명하면, 본 발명은 중앙 공기 흐름 도관, 제1 및 제2 가요성 튜브형 부가부(appendage) 및 교차 부재를 포함하는 진공청소기용 헤드에 관한 것이다. 각각의 튜브형 부가부는 복수의 입구 통기구를 통해 표면 채널에 연결된 내부 채널을 포함한다. 교차 부재는 제1 및 제2 가요성 튜브형 부가부를 구조적으로 연결하여, 교차-연결 공기 흐름 채널이 제1 및 제2 관상 부가부로부터 중앙 공기 흐름 도관으로의 공기 흐름을 제공한다. 제1 및 제2 가요성 부가부는 정점에서 부착되어, 교차 부재와 함께 A-형 구조를 형성한다.

본 발명의 다른 시스템, 방법 및 특징은 다음의 도면 및 상세한 설명을 참조할 때 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 그러한 모든 추가의 시스템, 방법 및 특징이 설명에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있고 첨부된 청구항에 의해 보호되도록 의도되었다.

첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면의 구성 요소는 반드시 일정한 축척을 갖는 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리를 명확하게 설명하는 것에 중점을 둔다. 도면은 본 발명의 실시 예를 도시하고 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 종래의 진공청소기용 헤드의 개략도이다.
도 2a는 진공청소기용 헤드의 예시적인 제1 실시 예의 개략 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 진공청소기용 헤드의 예시적인 제1 실시 예의 개략 저면도이다.
도 3a는 도 2b의 진공청소기용 헤드의 예시적인 제1 실시 예를 외부 공기 흐름 방향을 나타내는 화살표와 함께 도시한 개략도이다.
도 3b는 도 2a의 진공청소기용 헤드의 예시적인 제1 실시 예를 외부 공기 흐름 방향을 나타내는 화살표와 함께 도시한 개략도이다.
도 4는 진공청소기용 헤드의 예시적인 실시 예의 T-형 커넥터 스위블 엘보의 상세 구조를 개략적으로 도시한 절개도이다.
도 5a는 도 2a의 진공청소기용 헤드의 발포체 튜브의 상부 사시도를 개략적으로 도시한 상세도이다.
도 5b는 도 2a의 진공청소기용 헤드의 발포체 튜브의 하부 사시도를 개략적으로 도시한 상세도이다.
도 6a는 도 2a의 진공청소기용 헤드의 교차 포털(portal)의 상부 사시도를 개략적으로 도시한 상세도이다.
도 6b는 도 6a의 제1 플랩 부 및 제2 플랩 부의 상부 사시도를 개략적으로 도시한 상세도이다.
도 7a는 도 2a의 진공청소기용 헤드가 코너에 대항하여 전개되는 것을 도시한 개략도이다.
도 7b는 도 2a의 진공청소기용 헤드가 의자에 대항하여 변형된 레그로 전개되는 것을 도시한 개략도이다.
도 7c는 도 2a의 진공청소기용 헤드가 내측으로 절곡 또는 접힌 레그로 전개되는 것을 도시한 개략도이다.
도 7d는 도 2a의 진공청소기용 헤드가 외측으로 절곡 또는 접힌 레그로 전개되는 것을 도시한 개략도이다.
도 8은 진공청소기용 헤드를 형성하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 9는 진공청소기용 헤드의 예시적인 제2 실시 예의 개략도이다.
도 10은 진공청소기용 헤드의 예시적인 제3 실시 예의 개략도이다.

다음의 정의는 본 명세서에 개시된 실시 예의 특징에 적용되는 용어를 해석하는데 유용하며, 단지 본 개시 내용 내의 구성요소를 정의하는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 가능하다면, 도면 및 설명에서 동일하거나 유사한 부분을 나타내기 위해 동일한 참조 번호가 사용된다.

도 2a는 진공청소기용 헤드(200)의 예시적인 제1 실시 예의 평면도이다. 도 2b는 진공청소기용 헤드(200)의 예시적인 제1 실시 예의 저면도이다. 제1 실시 예에 따르면, 진공청소기용 헤드(200)는 제1 레그(211)(또는 튜브형 부가부) 및 제2 레그(212)(또는 튜브형 부가부)를 갖는 발포체 튜브(210)를 포함하는 크고 가볍고 가요성인 "A"형으로 형성되는데, 이는 A의 정점(215)(상부)에서 만나는 기단부(proximal end, 219)와, 정점(215)으로부터 외측으로 연장되어 예컨대 30 내지 48인치 범위의 떨어져 있는 단부 간격을 갖는 말단부를 구비한다. 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이의 정점(215)에서의 정점 각도는 바람직하게는 90도일 수 있지만, 예를 들어 45도에서 거의 180도까지 더 좁거나 더 넓을 수 있다. 진공청소기용 헤드(200)는 중앙 공기 도관이 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이에 배치되도록, 정점(215)이 중앙 공기 도관과 실질적으로 반대되게(opposite) 배향되는 것이 바람직하다.

튜브 내부 채널(220)은 발포체 튜브(210)에 의해 실질적으로 둘러싸여 있으며, 도 2a에서 점선으로 표시되어있다. 튜브 내부 채널(220)은 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 레그(211)의 말단부(218)로부터 제2 레그(212)까지 실질적으로 연속적일 수 있다. 다른 실시 예에서, 튜브 내부 채널(220)은 발포체 튜브(210)의 하나 이상의 부분, 예를 들어 정점(215)에서 차단될 수 있다. 예를 들어, 튜브 내부 채널(220)의 하나 이상의 폐색(blockage)이 발포체 튜브(210)의 특정 부분에서의 특정 공기 흐름 패턴 및/또는 흡입력 레벨을 제공할 수 있다. 튜브 내부 채널(220)은 레그(211, 212)의 말단부(218)에서 마개를 하거나 개방될 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 레그(211, 212)의 말단부(218)는 단부 캡(230)에 의해 막혀있다.

수평 교차 부재(240)는 정점(215)과 말단부(218) 사이의 위치에서 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이를 연결한다. 제1 레그(211), 제2 레그(212) 및 연결 교차 부재(240)는 함께 A-형 구조를 형성한다. 교차 부재(240)는 발포체 튜브(210)와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 수평 교차 부재(240)는 강성 재료, 예컨대 ABS 플라스틱 또는 다른 플라스틱 또는 금속 또는 알루미늄으로 형성된 중공 T-형 커넥터(250)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 발포체 튜브(210)와 진공청소기 에어 펌프(도시되지 않음) 사이의 공기 도관으로서의 역할을 하도록 구성된 T-형 커넥터(250)의 중공 교차-연결부(252)는 교차 부재(240) 내에 내장되거나(embedded) 및/또는 끼워(inlaid)질 수 있다. 진공청소기 에어 펌프(도시되지 않음)에 대한 중앙 공기 흐름 도관으로서의 역할을 하는 T-형 커넥터(250)의 중공 스템 부(255)는 정점(215)과 대체로 반대 방향으로 바깥쪽으로 돌출될 수 있다. T-형 커넥터(250)의 교차-연결 부(252)는 발포체 교차 부재(240) 내에서 회전하도록 구성되어, T-형 커넥터(250)의 스템 부(255)가 교차-연결부(252)의 중심축을 중심으로 교차 부재(240)에 대해 회전한다.

교차 부재(240)는 레그(211, 212)를 따라 정점(215)으로부터 약 2 내지 4 인치 뒤쪽에 위치될 수 있다. 교차 부재(240)의 위치 설정은 공기 흐름에 영향을 미칠 수 있고, 더 긴 교차 부재(240)는 진공청소기용 헤드(200)를 보다 작은 기동성(less maneuverable)을 갖게 할 수 있다. 교차 부재(240)는 제1 실시 예에서와 같이, 직선 바 일 필요는 없지만, 다른 실시 예에서는 레그(211, 212)의 V에 대향하는 또는 평행한 V 형일 수 있다. 다른 교차 부재(240)의 형상, 예컨대 곡면이 또한 가능하다.

튜브 내부 채널(220)은 T-형 커넥터(250)를 통해 튜브(210)로부터 T-형 커넥터(250)의 출구 단부(258)로의 진입 공기 경로를 제공하여, 수집된 입자를 진공청소기 에어 펌프(도시되지 않음), 예컨대 T-형 커넥터(250)의 출구 단부(258)에 연결된 진공 호스에 연결되는 확장 부(도시되지 않음)로 전달한다. 튜브 내부 채널(220)은 제1 교차 포털(241)(또는 출구 포트)에서 제1 레그(211)내의 T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)에 연결되고, 튜브 내부 채널(220)은 제2 교차 포털(242)에서 제2 레그(212)내의 T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)에 연결된다. 후술하는 바와 같이, 제1 및 제2 교차 포털(241, 242)은 교차-연결부(252)를 발포체 교차 부재(240)에 고정하며, 튜브 내부 채널(220)과 T-형 커넥터(250) 사이의 적절한 공기 흐름을 보장하며, 헤드(200)의 A-형을 유지하기 위한 구조적 지지체를 제공하는 구조적 구성요소를 포함할 수 있다. T-형 커넥터(250)는 일반적으로 발포체 튜브(210)보다 더 단단한 재료로 형성된다.

다른 실시 예들에서, T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)는 발포체에 의해 둘러싸여 지지 않을 수 있어서, 일반적으로 교차 부재(240)는 T-형 커넥터(250) 자체의 교차-연결부(252)로 구성된다. T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)는 레그(211, 212) 내로 연장될 수 있어서, 내부 채널(220)과 교차-연결부(252) 사이의 직접적인 공기 흐름을 제공한다.

제1 실시 예에서, 튜브 내부 채널(220)은 실질적으로 일정한 단면적을 갖는 원형 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예들에서, 튜브 내부 채널(220)은 타원형, 직사각형 등의 상이한 형상의 단면 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 상이한 위치에서 상이한 레벨의 공기 흐름을 용이하게 하거나 또는 상이한 위치에서 더 큰 입자를 수용하도록 하기 위해, 발포체 튜브 내의 상이한 위치에서 변화하는 단면적을 가질 수 있다.

교차-연결부(252)의 실질적으로 중심에 위치된 교차 부재 구멍(245)은 교차 부재(240)의 발포체내 개구(opening)로서의 역할을 하여, T-형 커넥터(250)는 발포체 교차 부재(240)가 상술한 커넥터 부분(257) 및/또는 스위블 엘보(256)의 이동을 방해하지 않으면서 위아래로 회전할 수 있게 한다.

스위블 엘보(256)는 T-형 커넥터(255)의 스템 부(255)의 중심축을 중심으로 스위블 엘보(256)를 회전시킴으로써, T-형 커넥터(250)의 출구 단부(258)에 위치한 커넥터 부분(257)을 조작 가능하게 한다. 스템 부(255)는 T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)로부터 스템 부(255)로의 공기 유입을 제공하는 입구 부(254)를 포함한다. 스위블 엘보(256)는 도 2a에 도시된 바와 같이, T-형 커넥터(250)의 일체화된 부분일 수 있거나, 또는 스위블 엘보(256)는 T-형 커넥터(250)에 부착되는 별개의 부착물일 수 있다. 스위블 엘보(256)는 출구 단부(258)와 T 자형 커넥터(255)의 스템 부(255) 사이에 각도를 형성하며, 예를 들어 각도 30도 내지 75도의 범위, 바람직하게는 45도이다. 스위블 엘보(256)는 바람직하게는 타겟 표면에 대해 편평한 상태로 유지되는 동안에, 진공청소기용 헤드(200)의 방향을 전환시키는 것을 용이하게 한다. 다른 실시 예에서, 스템 부(255)는 최소화되거나 생략될 수 있어서, 스위블 엘보(256)는 T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)에 직접 연결된다.

진공청소기용 헤드(200)의 바닥면의 특징들이 도 2b에 도시된다. 튜브 입구 표면 채널(222)은 발포체 튜브(210) 레그(211, 212)의 바닥 표면(270)(플로어)을 따라 홈으로 형성되어, 튜브 입구 표면 채널(22)와 튜브 내부 채널(220) 사이에 배치된 다수의 흡기 공들(222)(또는 입구 통기구)를 통해, 튜브 내부 채널(220)로 전달될 입자들에 대한 에어 채널 및 도관을 제공한다. 제1 실시 예에서, 튜브 입구 표면 채널(222)과 튜브 내부 채널(220) 사이에, 대략 동일한 크기 및 형상(원형)을 갖는 6개의 흡기 공들(221), 즉 제1 레그(211) 및 제2 레그(212) 각각에 3개의 흡기 공들(221)이 존재한다. 다른 실시 예에서는 흡기 공들(221)이 더 많거나 적을 수 있고, 흡기 공들(221)은 원하는 공기 흐름 및 입자 수집 특성에 따라 조정될 수 있다.

백스탑 리지(backstop ridge, 260)는 제1 레그(211) 및 제2 레그(212) 각각의 하측 후행 에지(360)(도 3a)를 따라 형성될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 백스탑 리지(260)는 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이에서 진공청소기용 헤드(200)의 내부로부터의 흡기 공기 흐름을 차단하고, (넓은 화살표로 표시된 바와 같이) 진공청소기용 헤드(200)의 선행 에지(350)로부터 더 큰 흡기 공기 흐름이 생기는 것을 용이하게 한다. 흡기 공기 흐름은 일반적으로 진공청소기용 헤드(200)의 선행 에지(350) 아래로부터, 튜브 입구 표면 채널(222)을 통해 흡기 공들(221)을 향해 발생된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 출구 공기 흐름은 일반적으로 흡기 공들(221)로부터, 튜브 내부 채널(220), 제1 및 제2 교차 포털(241, 242) 및 중공 T-형 커넥터(250)의 내부를 통해 출구 단부(258)를 향해 발생한다.

제1 실시 예에서, 진공청소기용 헤드(200)의 하부는 발포체 튜브(210) 몸체보다 약간 더 높은 내측 에지를 지지하는 2개의 레그(211, 212)의 길이를 따라 연장되는 리지(260)를 포함한다. 복수의 에어 흡기공들(221)은 발포체 튜브(210)의 선행 에지(350)를 지지하는 각각의 레그(211, 212)의 길이를 따라 연장되는 리지(260)와 함께 배치될 수 있다.

도 4는 T-형 커넥터(250)의 스위블 엘보(256)의 개략적인 절개도이다. T-형 커넥터(250)의 스템 부(255)는 회전 커넥터, 예를 들어 링-앤-칼라(ring-and-collar) 배치(450)를 통해 스위블 엘보(256)에 연결된다. 상기 링-앤-칼라 배치에서, 스템 부(255)의 외부 표면으로부터 돌출하는 링이 스위블 엘보의 내부 표면상에 삽입된 칼라 홈내에 결합된다. 당업자에게 익숙한 다른 회전 연결 구성도 가능하다. 이러한 연결은 T-형 커넥터(250)를 통한 공기 흐름을 여전히 용이하게 하면서도, 피봇 엘보(256)의 회전을 가능하게 한다.

도 5a는 도 2a의 진공청소기용 헤드(200)의 발포체 튜브(210)의 상부를 도시하는 개략적인 상세도이다. 백스톱 리지(260)는 선행 에지(350) 아래로 연장되어, 흡기 에어 및 잔해가 선행 에지(350)로부터 튜브 입구 표면 채널(222)로 들어갈 수 있는 선행 에지 갭(520)을 제공하는 한편, 백스탑 리지(260)는 일반적으로 후행 에지(360)와 타겟 표면 사이에 접촉 영역을 제공한다. 도 5b의 저면도에 도시된 바와 같이, 발포체 튜브(210) 내의 흡기 공들(221)은 일반적으로 튜브 입구 표면 채널(222) 내에서 움푹 들어가게 형성되어 있어(recessed), 튜브 입구 표면 채널(222)과 튜브 내부 채널(220) 사이에 공기 도관을 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 및 제2 교차 포털(241, 242)은 교차-연결부를 발포체 교차 부재(240)에 고정하며 튜브 내부 채널(220)과 T-형 커넥터(250) 사이의 적절한 공기 흐름을 보장하는 구조적 구성요소를 포함할 수 있다. 도 6a는 제1 실시 예에 따른 진공청소기용 헤드(200)의 제1 교차 포털(241)의 개략도이다.

도 6b는 도 6a에 도시된 내부 플랩 부(610) 및 외부 플랩 부(640)의 상부 사시도를 개략적으로 도시한 상세도이다. 내부 플랩 부(610)는 발포체 튜브(210)의 튜브 내부 채널(220) 내부에 배치된다. 내부 플랩 부(610)는 튜브 내부 채널의 벽에서 내부 플랩 부(610)을 발포체 튜브(210)에 대해 고정하기 위해 사용되는 내부 플랩 플랜지 부(612), 및 튜브 내부 채널(220)과 T-형 커넥터(250) 사이의 공기 흐름을 제공하는 중공의 내부 플랩 도관 부(614)를 포함한다.

외부 플랩 부(640)는 발포체 튜브(210)의 외부 표면에 대해 외부 플랩 부(640)을 고정하는데 사용되는 외부 플랩 플랜지 부(642), 및 중공의 외부 플랩 도관 부(644)를 포함한다. 외부 플랩 도관 부(644)는 내부 플랩 도관 부(614)를 예컨대 신축식(telescoping) 배열로 수용하도록 구성될 수 있어, 발포체 튜브(210)가 압축되어 내부 플랩 플랜지 부(612)와 외부 플랩 플랜지 부(642) 사이에 고정될 수 있다. 외부 플랩 도관 부(644)는 잠금 고정구(도시되지 않음) 또는 당업에게 널리 알려진 다른 고정구를 통해 내부 플랩 도관 부(614)에 고정될 수 있다.

T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)는 외부 플랩 도관 부(644)를 예컨대 신축식 배열로 수용하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, T-형 커넥터(250)의 교차-연결부(252)는 외부 플랩 도관 부(644)에 회전 가능하게 부착되어, T-형 커넥터(250)가 교차 부재(240)내에서 회전할 수 있다. 교차-연결부(252)는 예컨대 링-및-칼라 고정구(650) 또는 당업자에게 널리 알려진 다른 고정구를 통해 외부 플랩 도관 부(644)에 고정될 수 있다.

내부 플랩 부(610) 및 외부 플랩 부(640)는 예를 들어 열가소성 탄성중합체와 같이, 고무를 입힌 플라스틱으로 형성할 수 있다. 내부 및 외부 플랩 모두는 프로파일 형상이 타원형 일 수 있고, 2개의 플랩 부들(610, 640) 사이에 끼워진 발포체 튜브(210)의 형상을 복제하고 딱 달라붙도록(hug) 만곡될 수 있다. 플랩의 크기는 예를 들어 길이 3에 대해 폭 2이다.

다른 실시 예에서, 외부 플랩(630) 및 외부 플랩 플랜지 부(642)가 생략될 수 있어서, 내부 플랩(610)과 내부 플랩 플랜지 부(612)가 교차-연결부(252)로부터 튜브 내부 채널(220)내로 직접 연장된다. 예컨대, 내부 플랩 플랜지 부(612)는 트럼펫 플레어(flare)으로 구현되는데, 트럼펫 플레어는 예컨대 1인치 직경의 교차-연결부(252)상의 직경 단부에 90도 2 인치 직경의 플레어(flare)로 구현된다.

레그(211, 212)의 치수(길이, 폭)는 10인치 내지 30인치 이상의 범위내이며, 바람직하게는 18인치 내지 24인치 사이의 범위일 수 있다. 레그(211, 212)는 정점(215)에서 절곡된 단일 길이의 튜브로 형성될 수 있거나, 또는 각 레그(211, 212)는 정점(215)에서 결합되는 튜브의 개별 길이로 형성될 수 있다. 레그(211, 212)의 외부 단부들 사이의 거리는 레그(211, 212)의 길이 및 레그(211, 212) 사이의 각도 크기에 따라, 레그(211, 212)는 예를 들어 대략 30인치 정도일 수 있다.

레그(211, 212) 및 교차-연결부(252)는 0.5인치 내지 2.5인치의 범위, 바람직하게는 대략 1.75인치의 외경을 가질 수 있다. 레그(211, 212) 및 교차-연결부(252)는 동일한 직경을 가질 필요는 없다.

발포체 튜브(210)는 예를 들어 폴리에틸렌 발포체 또는 다른 적합한 경량 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 재료는 바람직하게는 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 과도한 힘없이도 장애물 주위로 구부리기에 충분하며, 도 7c에 도시된 바와 같이, 저장 및/또는 이송을 위해 구부려지고 접히기에 충분한 가요성을 가진다.

폼 교차 부재(240) 및/또는 T-형 커넥터(250)는 헤드(200)에 구조적 지지를 제공함으로써, (점선으로 둘러싸이게 도시된) 전방 부(710)가 실질적으로 일정한 형상, 예를 들어 삼각형 형상을 유지하게 한다. 발포체 튜브(210)의 자유 단부(720)는 전방 부(710)를 넘어 연장된다. 발포체 튜브(210)는 전체적으로 가요성이지만, 발포체 튜브(210)는 교차 부재(240) 및/또는 T-형 커넥터(250)가 발포체 튜브(210)와 결합되는 굴곡 영역(730)에서 가장 가파르게 구부려지는 경향이 있다. 내부 채널(220)은 예를 들어 내부 채널(220) 내에 또는 그 근처에서, 고무 또는 플라스틱으로 형성된 링 또는 짧은 튜브와 같은 제한 부(stint)를 이용하여 굴곡 영역(730)에서 강화될 수 있고, 그 결과 발포체 튜브(210)가 구부려지거나 응력을 받을 때, 굴곡 영역에서 내부 채널(220)을 통한 공기 흐름을 유지한다. 일반적으로, 전방 부(710)는 그 형상을 유지하지만, 자유 단부(720)는 예를 들어 장애물 주변에서, 또는 타겟 표면으로부터의 저항으로 인해 휘거나 구부려질 수 있다.

재료는 바람직하게는 도 7d에 도시된 바와 같이, 과도한 힘없이도 장애물 주위로 내측 및 외측 모두를 향해 구부리기에 충분히 가요성을 가진다. 동시에, 재료는 바람직하게는 충분한 복원력을 가져, 자유 단(720)이 일시적인 변형 후에 원래의 형상으로 되돌아간다. 유사하게, 상기 재료는 바람직하게는, 예를 들어, 플로어를 따라 진공청소기용 헤드(200)를 스위핑하는 동안, 사용 중 그 형상을 유지하기에 충분히 단단하다. 발포체 튜브(210)는 바람직하게는 발포체 튜브(210)를 최대 90도 이상의 각도로 굽힘으로써 내부 채널(220)이 굽힘 위치에서 주름잡혀(crimp) 공기 흐름을 차단시킨다.

발포체 부에 대한 예시적인 재료는 1.5 파운드/입방 피트의 폴리에틸렌 클로즈 셀 폼일 수 있다. 예를 들어, 다른 밀도들이 1.0 내지 10 파운드/입방 피트의 범위내로 고려될 수 있을 뿐만 아니라 폴리에틸렌 오픈 연속 셀 폼과 같은 다른 재료도 고려할 수 있다. 발포체에 사용되는 다른 수지는 PVC 및 폴리 프로필렌과 같은 몇 가지 다른 수지를 포함할 수 있다. (슬라이딩 또는 회전식이 아닌) 고정식으로 서로 부착되는 진공청소기용 헤드(200)의 부분들은 예컨대 음파 용접 또는 다른 부착 수단, 예를 들어 솔벤트 본딩, 아교 및/또는 진동 용접에 의해 부착될 수 있다.

진공청소기용 헤드(200)는 완전히 팽창된 A형의 폭을 이용함으로써 보다 신속하게 플로어를 청소할 목적으로 표준 진공 시스템 호스 파이프에 대한 부착물로 사용될 수 있는 반면, 발포체 재료는 도 7b에 도시된 바와 같이, 예컨대 6인치 폭 만큼 작은 보다 작은 영역내로 구부림(압축)을 제공하고, 구속으로부터 제거되자마자 팽창된 크기로 되돌아가는 것을 제공한다. 무게가 가벼운 발포체는 이동하는데 거의 노력을 필요로 하지 않으며, 사용 중에 물건에 부딪칠 경우 손상을 염려할 필요가 없다.

발포체 재료는 정전기 특성을 가질 수 있거나, 예를 들어 진공청소기용 헤드(200)쪽으로 먼지 또는 다른 입자를 끌어들이는데 유리할 수 있는 정전기 특성을 갖도록 처리될 수 있다.

제1 실시 예에서, 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이의 정점(215)에서의 90도 각도는 도 7a에 도시된 바와 같이, 벽을 긁지 않으면서 코너에서의 깊은 침투를 가능하게 한다. 길고 좁은 레그는 넓은 영역, 예를 들어 소파나 의자에서 거의 추가된 노력과 시간을 소모하지 않고 한 번만으로 청소할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 레그(211)와 제2 레그(212) 사이의 각도는 90도보다 좁거나 또는 더 넓을 수 있으며, 예를 들어, 45도에서 거의 180도까지의 범위내에 있다.

상기 설명은 일반적으로 플로어에 사용되는 진공청소기용 헤드(200)를 설명하였지만, 진공청소기용 헤드(200)는 예를 들어 새로운 주택의 건설에 이어지는 벽 청소 응용에 또한 사용될 수 있는데, 이 경우 페인트칠 된 벽 및 천장에 대한 손상을 회피할 수 있다.

도 8은 진공청소기용 헤드를 형성하기 위한 예시적인 방법의 흐름도이다. 흐름도의 임의의 프로세스 설명 또는 블록은 모듈, 세그먼트, 코드 부분, 또는 프로세스 내에서 특정 논리적 기능을 구현하기 위한 하나 이상의 명령을 포함하는 단계를 나타내는 것으로 이해해야 하며, 다른 대안적인 구현 예는 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명의 기술분야에 숙련된 이들에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 기능들은 관련된 기능성에 따라 실질적으로 동시에 또는 역순으로 도시 및 논의된 순서대로 실행될 수 있다.

블록(810)에 의해 도시된 바와 같이, 중앙 공기 흐름 도관이 형성된다. 중앙 공기 흐름 도관은 상당히 단단한 재료, 예를 들어 고무를 입힌 플라스틱으로 형성할 수 있다. 블록(820)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 부가부 및 제2 부가부는 가요성 튜브형 재료로 형성된다. 각각의 부가부는 부가부에 걸쳐 있는 내부 채널, 내부 채널에 실질적으로 평행하게 배치되며 부가부에 걸쳐 있는 표면 채널, 및 내부 채널과 표면 채널 사이에 배치되는 복수의 배기구들을 구비한다. 블록(830)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 부가부과 제2 부가부 사이의 교차 부재가 형성된다. 블록(840)에 의해 도시된 바와 같이, 공기 흐름 통로가 제1 부가부와 제2 부가부의 내부 채널과 중앙 내부 채널 사이에 형성된다. 블록(850)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 부가부는 제1 부가부와 제2 부가부로 형성된 V-형 구조의 정점에서 제2 부가부에 부착된다.

타겟 표면과 접촉하는 매체로서 브러시를 사용하는 대부분의 플로어 진공청소기용 헤드와는 달리, 본 발명의 실시 예는 세정되는 영역과의 접촉 지점으로서 고체 발포체 스트립을 사용한다. 회전식 카펫 청소용 브러시는 카펫에서 훌륭하게 작동하지만, 표준 플로어 브러시 헤드는 특히 애완동물 털에 대해서는, 효과가 제한적이다. 일반적인 회전 브러시는 브러시 강모의 회전 속도를 이용하여 카페트 섬유로부터 애완동물 털을 제거한다. 그러나, 이러한 회전 브러시는 무겁고 성가시고, 개시된 실시 예들의 크기 및 가요성이 부족하다.

상기 실시 예는 카펫, 특히 애완동물 털을 수집하는데 사용될 때 매우 효과적이다. 이것은 헤드가 카펫 위로 원을 그리며 움직일 때, 발포체 접촉 스트립이 가벼운 하향 압력과 결합하여 카펫 섬유에서 애완동물 털을 들어올리는 경향이 있다는 사실 때문이다. 상기 실시 예는 회전식 카펫 청소 헤드보다 우수하지는 않지만, 카펫의 표준 브러시 플로어 헤드보다 성능이 우수할 수 있다. 플로어 및 카페트의 대강 청소하기 용으로, 상기 실시 예는 실행 가능한 다목적 옵션을 제공한다.

본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않으면서 본 발명의 구조에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 도 9는 진공청소기용 헤드(900)의 제2 실시 예를 나타낸다.

도 9에 도시된 참조 부호는, 제1 실시 예에 대해 사용된 참조 번호와 동일하고, 이는 대응 구성요소가 제1 실시 예와 실질적으로 유사하다는 것을 나타낸다. 제2 실시 예에서, 교차 부재(940)는 제1 실시 예의 교차 부재(240)(도 2)내에 에어 채널을 포함하지 않고, 대신 주로 구조적 기능을 제공할 수 있다. 중앙 공기 도관은 내부 채널(220)(도시되지 않음)을 스위블 엘보(956)에 연결하는 입구 부(954)를 갖는 튜브형 커넥터(950)로 형성되고, 이는 튜브형 커넥터(950)의 중심축을 중심으로 스위블 엘보(956)를 스위블링함으로써 튜브형 커넥터(950)의 출구 단부(958)에 위치하는 커넥터 부(957)를 조작할 수 있게 해 준다. 튜브형 커넥터(950)는 도시된 바와 같이, 교차 부재(940)를 통과할 수 있거나, 또는 튜브형 커넥터(950)는 그 대신에 교차 부재(940)를 넘어서 피할 수 있다(pass over).

도 10은 진공청소기용 헤드(1000)의 예시적인 제3 실시 예를 도시한다.

도 10에 도시된 참조 부호는, 제2 실시 예에 대해 사용된 참조 번호와 동일하고, 이는 대응 구성요소가 제1 실시 예와 실질적으로 유사하다는 것을 나타낸다. 제3 실시 예에서, 교차 부재(940)(도 9)는 생략될 수 있다. 중앙 공기 도관은 내부 통로(220)(도시되지 않음)를 스위블 엘보(956)에 연결하는 튜브형 커넥터(950)로 형성되고, 이는 튜브형 커넥터(950)의 중심축을 중심으로 스위블 엘보(956)를 스위블링함으로써 튜브형 커넥터(950)의 출구 단부(958)에 위치하는 커넥터 부(957)를 조작할 수 있게 해 준다.

다른 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 일반적으로 "A-형 구조"로 지칭되는 반면, 교차 부재(240)는 레그(211, 212)의 단부(218)에 연결될 수 있어, 진공청소기용 헤드(200)의 구조는 A-형 보다는 삼각형 형상에 더 가까울 수 있다. 유사하게, 다른 형상의 교차 부재(240)가 채택될 수 있어, 진공청소기용 헤드(200)의 형상이 A-형 보다는 다이아몬드 형상에 더 가까울 수 있다.

전술한 실시 예가 일반적인 가정용 진공청소기와 함께 사용되는 것으로 일반적으로 설명되었지만, 당업자는 중앙 진공 청소 시스템, 상점 진공청소기, 캐니스터(canister) 진공청소기, 기타 고정형 및 휴대용 진공 시스템과 같은 다른 유형의 공기 흐름 시스템과 함께 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 실시 예는 유체 진공 응용기기, 예를 들어 풀 진공 헤드 또는 다른 물 또는 유체 진공 시스템에 적용될 수 있다.

전술한 견지에서, 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에 포함된다면, 본 발명은 본 발명의 수정 및 변형을 포함한다.

Claims

진공청소기용 헤드(200)에 있어서,
입구 단부(254) 및 출구 단부(258)를 포함하는 중앙 공기 흐름 도관(255);
제1 가요성 튜브형 부가부(211) 및 제2 가요성 튜브형 부가부(212);
여기서, 각각의 가요성 튜브형 부가부는:
말단부(218), 기단부(219), 상기 말단부와 상기 기단부 사이에 배치된 출구 포트(241, 242)를 갖는 중간 연결부 영역, 및 플로어(270);
상기 말단부와 상기 기단부 사이에 걸쳐 있고 상기 출구 포트에 연결되는 내부 채널(220);
상기 말단부와 상기 기단부에 걸쳐있는 플로어를 따라 배치된 선행 에지(350) 및 후행 에지(360)를 포함하는 표면 채널(222); 및
상기 내부 채널과 상기 표면 채널 사이에 배치된 복수의 입구 통기구(221);를 포함하고,
상기 중간 연결부 영역에서 상기 제1 가요성 튜브형 부가부와 상기 제2 가요성 튜브형 부가부를 구조적으로 연결하는 교차 부재(240)로서, 상기 교차 부재는 상기 제1 가요성 튜브형 부가부의 출구 포트로부터 중앙 공기 흐름 도관의 입구 단부로의 공기 흐름, 및 제2 가요성 튜브형 부가부의 출구 포트로부터 중앙 공기 흐름 도관의 입구 단부로의 공기 흐름을 제공하는 교차-연결 공기 흐름 채널을 더 포함하고;
를 포함하고,
상기 제1 가요성 부가부 및 상기 제2 가요성 부가부는 그들 각각의 기단부의 정점(215)에서 부착되고, 상기 제1 가요성 부가부 및 상기 제2 가요성 부가부의 상기 말단부들은 상기 정점으로부터 일정 각도로 연장하여 상기 교차 부재를 갖는 A-형 구조를 형성하고, 이에 의해 상기 후행 에지가 상기 선행 에지보다 상기 A-형 구조의 내측 부분에 더 가깝게 되고, 상기 중앙 공기 흐름 도관의 출구 단부가 상기 진공청소기에 공기 흐름을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제1항에 있어서, 외부 채널 후행 에지를 따라 상기 제1 가요성 튜브형 부가부 및 상기 제2 가요성 튜브형 부가부상에 배치된 돌출 리지 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제1항에 있어서, 상기 교차-연결 공기 흐름 채널은 상기 교차 부재의 중심 축을 중심으로 회전하도록 구성된 교차 채널 부재(252)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제1항에 있어서, 상기 제1 가요성 튜브형 부가부 및 상기 제2 가요성 튜브형 부가부는 폴리에틸렌 발포체로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제4항에 있어서, 상기 정점 각도 60도 내지 120도인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제4항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 발포체는 정전기 방지 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제1항에 있어서, 상기 중앙 공기 흐름 도관은 스위블 엘보(256)를 포함하고, 상기 스위블 엘보는 스템과 상기 스위블 엘보에 연결된 각진 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제7항에 있어서, 상기 스위블 엘보의 스템은 상기 각진 부분에서 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
제1항에 있어서, 튜브형 내부 채널 및/또는 표면 채널은 단부 캡(230)에 의해 상기 제1 및/또는 제2 가요성 튜브형 부가부(211)의 기단부에서 끝나는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.
진공청소기용 헤드를 형성하는 방법에 있어서,
고무를 입힌 플라스틱으로부터 중앙 공기 흐름 도관을 형성하는 단계;
가요성 튜브형 재료로 제1 부가부 및 제2 부가부를 형성하는 단계로서, 각각의 부가부는:
부가부에 걸쳐 있는 내부 채널;
상기 내부 채널에 실질적으로 평행하게 배치되며 상기 부가부에 걸쳐 있는 표면 채널; 및
상기 내부 채널과 상기 표면 채널 사이에 배치된 다수의 통기구;를 포함하고;
상기 제1 부가부과 상기 제2 부가부 사이에 교차 부재를 형성하는 단계;
상기 제1 부가부 및 상기 제2 부가부의 내부 채널과 상기 중앙 공기 흐름 도관 사이에 공기 흐름 통로를 형성하는 단계; 및
상기 제1 부가부 및 상기 제2 부가부로 형성된 A-형 구조의 정점을 형성하는 단계;
를 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 부가부 및 상기 제2 부가부의 내부 채널과 상기 중앙 공기 흐름 도관 사이의 공기 흐름 통로는 상기 교차 부재 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 외부 채널을 따라 상기 제1 가요성 튜브형 부가부 및 상기 제2 가요성 튜브형 부가부 상에 배치되는 돌출 리지 부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 중앙 공기 흐름 도관 내에 스위블 엘보를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 정점은 상기 제1 부가부를 상기 제2 부가부에 부착시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
진공청소기용 헤드(1000)에 있어서,
입구 단부(954) 및 출구 단부(958)를 포함하는 중앙 공기 흐름 도관(950); 및
제1 가요성 튜브형 부가부 및 제2 가요성 튜브형 부가부로서, 각각의 가요성 튜브형 부가부는 말단부(218), 기단부(219), 플로어(270), 상기 말단부와 상기 기단부 사이에 걸쳐있는 내부 채널(220), 상기 내부 채널로부터 상기 중앙 공기 흐름 도관에 공기 흐름을 제공하도록 구성된 출구 포트, 상기 말단부와 상기 기단부에 걸쳐있는 상기 플로어를 따라 배치된 선행 에지(350) 및 후행 에지(360)를 포함하는 표면 채널(222), 상기 내부 채널과 상기 표면 채널 사이에 배치되어 상기 내부 채널과 상기 표면 채널 사이에 공기 흐름을 제공하도록 구성된 복수의 입구 통기구(221)를 포함하고;
를 포함하고,
여기서, 상기 제1 가요성 부가부 및 상기 제2 가요성 부가부는 그들 각각의 기단부의 정점(215)에서 부착되고, 상기 제1 가요성 부가부 및 상기 제2 가요성 부가부의 상기 말단부들은 상기 정점으로부터 연장하여 V-형 구조를 형성하고, 이에 의해 상기 후행 에지가 상기 선행 에지보다 상기 V-형 구조의 내측 부분에 더 가깝게 되고, 상기 중앙 공기 흐름 도관의 출구 단부가 상기 V-형 구조의 내부에서 상기 제1 가요성 튜브형 부가부 및/또는 제2 가요성 튜브형 부가부와 공기 흐름 연통되고, 상기 중앙 공기 흐름 도관의 출구 단부가 진공청소기에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드(1000).
제15항에 있어서, 상기 말단부와 상기 기단부 사이에 배치된 중간 연결부 영역에, 상기 제1 가요성 튜브형 부가부와 제2 가요성 튜브형 부가부를 구조적으로 연결하는 교차 부재(940)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 헤드.