KR20190136625A

KR20190136625A - 청소기

Info

Publication number: KR20190136625A
Application number: KR1020180062590A
Authority: KR
Inventors: 현기탁; 이상철; 허종욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2019-12-10
Also published as: WO2019231171A1; TWI723405B; TW202002873A; KR102124487B1

Abstract

본 발명은 내부가 빈 실린더 형상의 하우징; 상기 하우징의 원주면에 구비되어 공기가 흡입되는 흡입구; 상기 흡입구와 연통하며, 길이방향축이 지면과 나란하도록 상기 하우징의 전방으로 연장된 흡입관; 상기 하우징의 상면을 형성하며, 다수의 공기배출홀을 구비한 제1커버; 상기 하우징 내부에 구비되며, 공기가 상기 흡입구를 통해 흡입된 후 상기 공기배출홀을 통해 상기 하우징 외부로 배출되도록 흡입력을 제공하는 팬; 상기 하우징 내부에 구비되되, 상기 팬에 의해 상기 하우징 내부에서 유동하는 공기의 유동 경로상에 위치하여 상기 하우징 내부로 유입된 공기에서 먼지를 분리시키는 싸이클론형성부; 상기 팬에 전원을 공급하는 배터리; 상기 하우징의 원주면에 결합되되, 상기 하우징의 접선방향과 나란하도록 상기 흡입관이 연장된 방향의 반대방향으로 연장되어 상기 배터리를 수용하는 배터리케이스; 및 상기 배터리케이스의 측면과 상기 하우징의 원주면에 연결된 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기에 관한 것이다.

Description

청소기 {Cleaning Appliance}

본 발명은 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 본체 내부에 장착되는 팬에 의하여 발생되는 음압을 이용해, 먼지 등의 이물질이 포함되어 있는 외부 공기를 흡입한 다음, 이물질을 걸러낸 후 본체 외부로 공기를 배출시키는 장치이다.

전원을 공급하는 방식으로, 청소기는 크게 본체 외부로 연장된 전선을 이용해 전원 콘센트로부터 전력을 공급받는 유선청소기와, 청소기 자체에 2차 배터리가 장착된 무선청소기로 구분될 수 있다.

최근에는 무선청소기 시장이 활발해짐에 따라 관련 기술들이 함께 발전하고 있는 추세이나, 여전히 청소기 무게에 의한 피로감이나 배터리 용량 및 공기흡입 효율에 대한 문제 등 해결해야 할 여러 과제들이 산재해 있는 상황이다.

종래의 청소기가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 참조하여 종래기술의 문제점을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 종래의 청소기는 배터리부(B)가 핸들(C)의 하측에 위치하므로, 청소시 사용자의 손목이나 어깨, 팔 허리 등에 피로감이 가중될 수 있다는 단점이 있다.

왜냐하면, 청소기의 부품들 중 가장 무거운 배터리부(B)의 무게중심이 핸들(H) 중심에서 상대적으로 이격되어 있어, 청소기를 전후 또는 상하 방향으로 움직이거나 천장과 같은 높은 부분을 청소할 때 상대적으로 많은 힘이 필요하기 때문이다.

둘째, 종래의 청소기는 핸들(A) 하측에 위치한 배터리부(B)의 위치 때문에 배터리의 용량확장이 어렵다는 단점이 있다.

도 1의 청소기 구조에서, 배터리부(B)를 좌우측 또는 후방으로 확장시키면 관성모멘트가 과도하게 증가되고, 하측으로 확장시키면 무게중심이 핸들에서 멀어져 관성모멘트가 증가됨은 물론 청소기 전체 높이가 높아지게 되는 문제가 발생한다.

셋째, 종래의 청소기는 팬하우징의 공기 유입구가 위에 위치하고 공기 배출구가 아래에 위치하므로, 불필요한 유로절곡에 의해 하우징(C) 내부에서 발생되는 유로저항이 크다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 청소기를 움직이는데 필요한 토크를 줄여 사용자의 피로감을 감소시키는 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배터리의 용량을 확장해도, 청소기를 움직이는데 필요한 토크가 과도하게 증가되지 않는 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유로저항을 저감시켜 팬에 의한 흡입효율이 높거나 흡입력이 강한 청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 내부가 빈 실린더 형상의 하우징; 상기 하우징의 원주면에 구비되어 공기가 흡입되는 흡입구; 상기 흡입구와 연통하며, 길이방향축이 지면과 나란하도록 상기 하우징의 전방으로 연장된 흡입관; 상기 하우징의 상면을 형성하며, 다수의 공기배출홀을 구비한 제1커버; 상기 하우징 내부에 구비되며, 공기가 상기 흡입구를 통해 흡입된 후 상기 공기배출홀을 통해 상기 하우징 외부로 배출되도록 흡입력을 제공하는 팬; 상기 하우징 내부에 구비되되, 상기 팬에 의해 상기 하우징 내부에서 유동하는 공기의 유동 경로상에 위치하여 상기 하우징 내부로 유입된 공기에서 먼지를 분리시키는 싸이클론형성부; 상기 팬에 전원을 공급하는 배터리; 상기 하우징의 원주면에 결합되되, 상기 하우징의 접선방향과 나란하도록 상기 흡입관이 연장된 방향의 반대방향으로 연장되어 상기 배터리를 수용하는 배터리케이스; 및 상기 배터리케이스의 측면과 상기 하우징의 원주면에 연결된 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기를 제공한다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 핸들은 상기 하우징의 길이방향으로 연장되는 핸들바디; 상기 핸들바디의 일단에서 연장되어 상기 하우징의 원주면에 연결되는 제1연장부; 및 상기 핸들바디의 타단에서 연장되어 상기 배터리케이스의 측면에 연결되는 제2연장부;를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 흡입구와 연통하며, 길이방향축이 지면과 나란하도록 상기 하우징의 전방으로 연장된 흡입관을 더 포함하고, 상기 팬은 스테이터, 상기 스테이터에 의해 회전하는 로터, 및 상기 로터가 결합되며 지면에 수직하게 구비되는 임펠러회전축을 포함하는 모터;를 포함하고, 상기 배터리케이스와 상기 핸들은 상기 흡입관의 길이방향 축과 상기 임펠러회전축을 지나며 지면에 수직한 면과 평행한 상기 하우징의 양측 접면 사이에 위치할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 흡입구와 연통하며, 길이방향축이 지면과 나란하도록 상기 하우징의 전방으로 연장된 흡입관을 더 포함하고, 기 팬은 스테이터, 상기 스테이터에 의해 회전하는 로터, 및 상기 로터가 결합되며 지면에 수직하게 구비되는 임펠러회전축을 포함하는 모터;를 포함하고, 상기 배터리케이스와 상기 핸들바디는 기 흡입관의 길이방향 축과 상기 임펠러 회전축을 지나는 선을 기준으로 양측으로 서로 이격되게 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 모터는 상기 하우징의 길이방향 중심보다 높은 위치에 구비되고, 상기 제1연장부는 상기 하우징의 외주면 상부에 연결되며, 상기 제2연장부는 상기 배터리케이스의 외측면 중 상기 핸들바디와 마주보는 면의 하부에 연결될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1연장부는 상기 제2연장부보다 높은 위치에 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 흡입구와 연통하도록 상기 하우징에 연결되며, 길이방향축이 지면과 나란하게 구비된 흡입관을 더 포함하고, 상기 핸들바디는 상기 흡입관의 중심을 지나는 연장선과 상기 핸들바디의 길이방향축을 지나는 연장선이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나가 90°보다 작도록 상기 핸들바디의 하단을 축으로 전방으로 소정각도 기울어지게 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배터리는 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 길게 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배터리케이스는 상기 배터리케이스의 후면이 개구되어 형성된 배터리삽입구를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 상기 배터리케이스는 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 짧은 것을 특징으로 하는 청소기를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 상기 배터리케이스는 후면이 개구되어 형성된 배터리삽입구를 포함하고, 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 길게 구비되며, 상기 배터리는 배터리셀을 수용하며, 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 짧게 구비된 배터리프레임; 및 상기 배터리프레임 후면에서 상측으로 연장되어, 상기 배터리삽입구를 차폐시키는 차폐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 청소기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 청소기를 움직이는데 필요한 토크를 줄여 사용자의 피로감을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 배터리의 용량을 확장해도, 청소기를 움직이는데 필요한 토크가 과도하게 증가되지 않는 이점이 있다.

셋째, 본 발명은 유로저항을 저감시켜 팬에 의한 흡입효율이 높거나 흡입력이 강한 이점이 있다.

도 1은 종래 청소기 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명 청소기의 일실시에 따른 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 B-B'의 단면도이다.
도 5는 본 발명 청소기의 일실시에 따른 챔버케이스와 싸이클론형성부의 분해 사시도이다.
도 6는 본 발명 싸이클론형성부의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명 청소기의 일실시에 따른 상면도이다.
도 8은 본 발명 청소기의 일실시에 따른 측면도이다.
도 9는 본 발명 청소기의 배터리부에 관한 다른 실시예에 따른 측면도이다.
도 10은 본 발명 청소기의 배터리부에 관한 또 다른 실시예에 따른 사시도이다.

이하에서는, 본 발명의 구성요소 등을 구체적으로 특정하는 도면 및 실시예를 이용하여 본 발명을 설명한다. 그러나 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다.

또한, 아래의 실시예에서 특정 구성요소는 설명의 편의를 위하여 과장 또는 축소되게 도시되거나 설명될 수 있다. 이 또한 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이다.

따라서, 본 발명은 아래의 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.

먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 청소기(1)의 전체적인 구조를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 청소기(1)는 내부가 빈 실린더 형상의 하우징(10), 상기 하우징(10)의 원주면에 구비된 흡입부(30), 상기 하우징(10) 내부에 구비되어 흡입력을 제공하는 팬(60), 상기 팬(60)에 전원을 공급하기 위한 배터리부(80)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(10)은 실린더의 길이방향 축(A1)이 지면에 수직하게 구비될 수 있으며, 상기 흡입부(30)는 상기 하우징(10)의 원주면에는 상기 하우징(10)의 흡입구(12, 도 3에 도시됨)와 연통하며 길이방향 축이 지면과 나란하되 상기 실린더의 길이방향 축(A1)과 교차하도록 구비된 흡입관(31)을 포함할 수 있다.

여기서, 이하 설명되는 청소기의 세부구조에 대한 이해를 돕기 위해 방향을 정의하자면, 상기 하우징(10)을 기준으로 상기 흡입부(30)의 흡입관(31)이 연장되는 방향이 전방(Front side)으로 정의될 수 있다.

또한, 상기 흡입관(31)이 연장되는 방향의 정반대 방향이 후방(Rear side)으로 정의될 수 있으며, 우측(Right side) 및 좌측(Left side) 방향은 상기 정의된 전후방 방향에 종속하여 자연스럽게 정의될 수 있다.

상기 배터리부(80)는 상기 팬(60)에 전원을 공급하는 배터리(83)와 상기 배터리(83)를 수용하는 배터리케이스(86)로 이루어질 수 있으며, 상기 배터리케이스(86)는 상기 하우징(10)의 원주면에 결합될 수 있다.

상기 배터리케이스(86)는 상기 하우징(10)의 원주면에서 후방으로 연장되어 구비되며, 높이방향 길이가 전후방 길이보다 길게 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 핸들(70)을 더 구비할 수 있는데, 상기 핸들(70)은 상기 배터리케이스(86)의 측면과 상기 하우징(10)의 원주면을 연결하도록 구비될 수 있다.

보다 상세하게, 상기 핸들(70)은 상기 하우징(10)의 길이방향으로 연장되어 사용자가 파지하게 되는 핸들바디(76), 상기 핸들바디(76)의 일단에서 전방으로 연장되어 상기 하우징(10)의 원주면에 결합되는 제1연장부(73) 및, 상기 핸들바디(76)의 타단에서 측방으로 연장되어 상기 배터리케이스(86)의 측면에 결합되는 제2연장부(79)로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 배터리(83)가 상기 핸들바디(76)의 측방에 위치하여, 상기 배터리(83)의 무게 중심이 상기 핸들바디(76)의 길이방향 중심과 가깝게 형성되게 된다.

따라서, 상기 핸들바디(76)의 길이방향 중심을 기준으로 하는 상기 배터리(83)의 관성모멘트가 감소되어, 사용자가 보다 적은 힘으로 청소기(1)를 움직일 수 있다.

상기 핸들바디(76)의 일단과 상기 제1연장부(73)가 만나는 지점은 제1절곡부(74), 상기 핸들바디(76)의 일단과 상기 제2연장부(79)가 만나는 지점은 제2절곡부(75)로 정의될 수 있으며, 상기 제1절곡부(74)의 상면에는 청소기(1)의 ON/OFF를 위한 조작부(150)가 구비될 수 있다.

이에 따라, 사용자가 상기 핸들바디(76)를 파지하게 되면, 상기 조작부(150)는 사용자의 손의 상측에 위치하게 되므로, 사용자는 엄지손가락으로 간편하게 상기 조작부(150)를 조작할 수 있게 된다.

다음으로 도3 내지 5를 참조하여, 상기 하우징(10) 내ㆍ외부에 배치된 청소기(1)의 세부구성들을 설명한다

먼저 도2의 A-A' 단면을 도시한 도 3을 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 상기 하우징(10)의 상면을 형성하도록 상기 하우징(10) 상부에 결합되는 제1커버(23)와, 상기 하우징(10)의 하면을 형성하도록 상기 하우징(10)의 하부에 결합되는 제2커버(26)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1커버(23)는 원판 형상으로 구비되되, 원판의 외주면은 하측으로 연장된 원통 형상으로 구비되어 상기 하우징(10)의 상부 원주면과 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1커버(23)에는 상면을 관통하는 다수의 공기 배출홀(231)이 형성되고, 상기 다수의 공기 배출홀(231)을 통해 상기 하우징(10) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다.

상기 제2커버(26) 역시 원판 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 하우징(10)에 힌지결합되어 선택적으로 상기 하우징(10)의 하부 개방면을 개폐할 수 있다.

이에 따라, 상기 하우징(10) 내부에 먼지가 적체된 경우, 사용자는 상기 제2커버(26)를 개방하여 먼지를 상기 하우징(10) 외부로 배출시키게 된다.

상기 제2커버(26)가 상기 하우징(10)에 힌지 결합되기 위해서는 상기 하우징(10) 하측에는 힌지결합부(262)가 구비되며, 상기 제2커버(26)의 가장자리에는 상기 힌지결합부(262)에 결합되는 하부커버 연결힌지(101)가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 싸이클론 현상을 이용하여 흡입된 공기에서 먼지를 분리시키게 되는데, 이와 관련된 구성을 설명하면 다음과 같다.

상기 하우징(10) 내부에는 상기 하우징(10)보다 작은 실린더 형상의 챔버케이스(43)가 구비될 수 있으며, 상기 챔버케이스(43)에 의해 상기 하우징(10) 내부 공간은 상기 챔버케이스(43) 외측의 제1챔버(431)와 상기 챔버케이스(43) 내측의 제2챔버(433)로 구분될 수 있다.

상기 챔버케이스(43) 원주면에는 다수의 챔버케이스관통홀(435)이 형성될 수 있으며, 이는 상기 제1챔버(431) 내부의 공기를 필터링하여 상기 제2챔버(433)로 유입시키는 경로가 될 수 있다.

상기 제1챔버(431) 내부에서는 1차 싸이클론 현상이 일어나며, 상기 제2챔버(433) 내부에서는 2차 싸이클론 현상이 발생될 수 있다.

우선, 도 3 및 도 3의 B-B' 단면을 도시한 도4를 참조하여, 상기 제1챔버(431)에서 일어나는 1차 싸이클론 현상과 관련된 구성에 대해 설명한다.

상기 흡입구(12)의 중심은 상기 흡입관(31)의 길이방향 축을 기준으로 좌측 또는 우측으로 소정 범위 치우치게 위치하여, 상기 제1챔버(431)로 유입된 공기가 자연스럽게 상기 챔버케이스(43) 외주면을 따라 회전되도록 할 수 있다.

또한, 상기 흡입부(30)는 상기 흡입관(31)을 상기 하우징(10)에 연결하는 흡입관연결부(32)를 더 포함할 수 있으며, 상기 흡입관연결부(32) 내부에는 상기 흡입구(12)로 공기를 안내하는 회전가이더(33)가 설치될 수 있다.

상기 회전가이더(33)는 상기 하우징(10)의 외주면에서 상기 흡입구(12)를 형성하는 부분 중 상기 흡입관 길이방향 축에 가장 인접한 일측과, 상기 흡입관연결부(32) 내벽 중 상기 흡입구(12)가 치우친 방향의 반대편 내벽을 잇도록 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1챔버(431) 내부에서는 공기가 상기 챔버케이스(43)의 외주면을 따라 회전하는 1차 싸이클론 현상이 발생되고, 공기가 회전함에 따라 공기에 비해 상대적으로 무거운 먼지들은 상기 제1챔버(431) 하부로 낙하하게 된다.

이후, 공기는 상기 챔버케이스관통홀(435)을 통해 필터링되어 상기 제2챔버(433)로 유입되게 된다.

다음으로는, 상기 제2챔버(433)에서 일어나는 2차 싸이클론 현상과 관련된 구성에 대해 설명한다.

도 3을 기준으로 설명하나, 분해사시도인 도 5를 함께 참조하면 보다 세부 결합관계에 관해서 보다 명확하게 이해할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 청소기(1)는 제2챔버(433)에 구비되는 싸이클론형성부(50)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 싸이클론형성부(50)는 상하부가 개방되며 길이방향 축이 상기 제2커버(26) 또는 지면과 수직한 원통형으로 구비되되, 하부는 아래로 갈수록 지름이 작아지는 콘형상으로 구비된 다수의 유로바디(51)를 포함할 수 있다.

상기 다수의 유로바디(51)는 상기 제2커버(26) 또는 지면과에 수직한 축을 중심으로 공기가 회전하면서 유동하는 먼지분리유로(51a)를 각각 형성하며, 상기 다수의 유로바디(51) 내측에는 상기 팬(60)에 의해 상승기류가 형성되는 상승관(53)이 각각 구비될 수 있다.

상기 상승관(53) 역시 상하부가 개방된 원통형으로 구비될 수 있으며, 상기 유로바디(51)의 상면과 상기 상승관(53) 사이에는 상기 먼지분리유로(51a)로 공기가 유입되는 유입구(51b, 또는 상부개방면)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 상승관(53)과 상기 유로바디(51) 사이에는 상기 상승관(53)의 외주면과 상기 유로바디(51)의 내주면을 연결하는 베인(55)이 구비될 수 있다.

상기 베인(55)은 지면과 나란한 면을 기준으로 소정각도 기울어지게 구비되어, 상기 유입구(51b)로 유입되는 공기를 회전시키는 역할을 하게 된다.

아울러, 상기 다수의 유로바디(51)의 하면에는 개방면으로 형성된 먼지토출구(51c)가 형성될 수 있다.

상술한 구조하에, 싸이클론형성부(50)에서는 상기 유입구(51b)로 공기가 유입된 후, 상기 먼지분리유로(51a)를 따라 상기 베인(55)에 의해 회전하면서 하강하는 2차 싸이클론 현상이 일어나게 되고, 이후 공기는 상기 상승관(53)을 따라 상승하게 된다.

이 과정에서, 공기에 포함된 먼지들은 그 무게에 의해 상기 상승관(53)으로 유입되지 못하고, 상기 먼지토출구(51c)를 통해 상기 유로바디(51) 외부로 토출되게 된다.

상기 다수의 유로바디(51)는 연결판(57)을 통해 서로 연결될 수 있으며, 상기 연결판(57)은 상기 챔버케이스(43)의 내주면 형상과 대응되는 원판 형상으로 구비될 수 있다.

상기 연결판(57)의 하면에는 상하면이 개방된 콘 형태의 먼지분리부(46)가 구비될 수 있으며, 상기 먼지분리부(46)는 상기 싸이클론형성부(50)에서 분리된 먼지를 저장하는 기능을 한다.

또한, 상기 먼지분리부(46)는 상기 먼지토출구(51c)로 상기 제1챔버(431) 내부의 공기가 흡입되지 않도록 하는 역할도 하는데, 이를 위해 상기 먼지분리부(46)의 상면은 상기 연결판(57)에 의해 커버되고, 상기 먼지분리부(46)의 하면은 상기 제2커버(26)와 상기 제2커버(26)의 상면에 구비된 환형의 패킹리브(263)에 의해 차폐될 수 있다.

이때, 상기 패킹리브(263)는 상기 먼지분리부(46) 하면의 밀폐성을 높이기 위해, 유연한 재질로 형성됨이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 상기 제2챔버(433)의 상면을 차폐하는 격벽(59)을 더 포함할 수 있으며, 도 3 및 4를 참조하면 관련 구성을 보다 쉽게 이해할 수 있다.

상기 격벽(59)은 상기 챔버케이스(43) 상측에 구비되되, 하면이 상기 제2챔버(433) 상부를 차폐하는 컵(Cup) 형상으로 구비될 수 있다.

상기 격벽(59)의 하면에는 상기 상승관(53)의 돌출된 부분과 결합하는 다수의 상승관삽입홀(591)이 구비될 수 있다.

상기 상승관(53)은 상기 먼지분리유로(51a)로의 공기 유입을 위해 상기 유로바디(51) 상면에서 상측으로 소정길이 돌출되어 구비되며, 돌출된 부분 중 일부분이 상기 격벽(59) 하면에서 상기 상승관삽입홀(591)을 형성하는 부분과 결합될 수 있다.

또한, 상기 격벽(59)의 상측 테두리에는 원주방향으로 소정길이 연장된 격벽플랜지(593)가 형성될 수 있으며, 이는 상기 하우징(10) 내측의 격벽 지지리브(102)에 결합되어 상기 격벽(59)을 상기 하우징(10)에 고정시키게 된다.

상기 팬(60)에 의해 상기 상승관(53)에서 상승한 공기는 필터부(90)의 제1필터(93)를 통과하여 상기 팬(60) 내부로 유입될 수 있다. 필터부(90)에 관한 세부설명은 구조의 보다 수월한 이해를 위해 후술한다.

상기 팬(60)은 상기 하우징(10) 내부에 구비되되, 상기 격벽(59)과 상기 제1커버(23)가 사이 공간에 위치할 수 있다.

상기 팬(60)은 크게 상기 팬(60)의 외관을 형성하며 상기 팬(60)이 상기 하우징(10)에 장착되도록 하는 팬하우징(65), 상기 팬하우징(65) 내부에 구비되어 공기를 유동시키는 임펠러(63), 상기 팬하우징(65) 내부에 구비되어 상기 임펠러(63)에 회전동력을 제공하는 모터(61)로 구성될 수 있다.

또한, 상기 임펠러(63)와 상기 모터(61) 사이에는 상기 임펠러(63)에 의해 형성된 공기 흐름은 고르게 분산시키는 디퓨저(미도시)가 구비될 수도 있다.

먼저, 상기 모터(61)는 스테이터(611), 스테이터(611)와 전자기적 작용에 의해 회전하는 로터(612), 상기 로터(612)와 상기 임펠러(63)를 연결하며 길이방향 축이 지면 또는 상기 제2커버(26)의 상면에 수직한 임펠러회전축(613)으로 구성될 수 있다.

상기 임펠러회전축(613)은 상기 팬하우징(65)에 연결된 회전축지지부(617)에 의해 지지될 수 있으며, 상기 임펠러회전축(613)과 상기 회전축지지부(617) 사이에는 상기 임펠러회전축(613)이 회전 가능하게 하는 베어링(614)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전축지지부(617)에는 상기 스테이터(611)를 고정하는 스테이터장착부(616)와, 상기 모터(61)를 보호하는 모터가드(618)가 결합될 수 있다.

이에 따라, 상기 모터(61)에 전력이 공급되면, 상기 모터(61)에 의해 상기 임펠러(63)는 상기 임펠러(63)의 하측에서 상측으로 공기가 유동하도록 회전할 수 있다.

상기 팬(60)은 상기 격벽(59)의 상승관삽입홀(591) 보다 상측에 위치하게 되는데, 이 경우 공기는 절곡된 유로를 거치지 않고 곧바르게 상승하여 상기 팬(60)을 통과하게 된다.

따라서, 본 발명의 상술한 일 실시예에 따르면 모터(61)의 주변부의 복잡하게 절곡된 유로에서 발생될 수 있는 유로 저항이 감소되어, 흡입력 또는 흡입효율이 탁월하게 증대되는 효과를 가져갈 수 있다.

이에 더해, 상기 팬하우징(65)의 팬하우징 공기유입구(651)는 상기 팬하우징(65)의 하면에 형성되며, 팬하우징 공기배출구(653)는 상기 팬하우징(65)의 상면에 형성될 수 있다.

이때, 상기 팬하우징 공기유입구(651)는 상기 팬하우징 공기배출구(653) 보다 작게 형성됨으로써, 상기 팬(60)의 흡입력이 극대화될 수 있다.

나아가, 상기 제1커버(23)의 다수의 공기 배출홀(231) 중 적어도 일부는 제1커버(23)의 하면에 의한 공기저항을 감소시키기 위해, 상기 팬하우징 공기배출구(653)와 마주보도록 배치될 수 있다.

아울러, 상기 팬하우징(65)의 상측 테두리에는 원주방향으로 소정길이 연장된 팬하우징플랜지(655)가 형성될 수 있으며, 이는 상기 팬하우징(65)을 상기 하우징(10)에 고정시키게 된다.

앞서 언급했던 상기 필터부(90)에 관해 상세하게 설명하면, 상기 필터부(90)는 상기 팬하우징(65)과 상기 격벽(59) 사이 공간에 배치되는 제1필터(93)와, 상기 팬하우징(65)과 상기 제1커버(23) 사이 공간에 배치되는 제2필터(95)로 이루어질 수 있다.

상기 제1필터(93)의 메쉬(Mesh)가 형성하는 홀의 크기는 상기 제2필터(95)의 메쉬가 형성하는 홀의 크기 보다 크도록 구비되어, 사이즈가 큰 먼지에서 작은 먼지로 순차적으로 필터링 될 수 있다.

또한, 상기 제2필터(95)는 배출공기의 질을 높이기 위해, 헤파(HEPA)필터로 구비될 수 있으며, 헤파(HEPA)필터는 당업계에서 널리 알려진 구성이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제2필터(95)는 상술한 유로 구성에 의해, 적어도 일 부분이 상기 팬하우징 공기배출구(653)와 마주보는 원판형상으로 구비되어, 필터 효과를 극대화 시킬 수 있다.

또한, 상기 제1필터(93)에는 상기 제1필터(93)를 상기 하우징(10)의 제1필터 지지리브(103)에 고정시키기 위한 제1필터 플랜지(931)가 구비될 수 있으며, 상기 제2필터(95)는 제2필터 지지리브(104)와 상기 제1커버(23)에 의해 상기 하우징(10) 내부에 고정될 수 있다.

한편, 도 6을 참조하여, 상기 유로바디 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 유로바디(51)는 상하부가 개방된 원통형상의 제1파이프(513)와, 개방된 상부면과 하부의 먼지토출구(51c)를 구비한 제2파이프(523)로 구분될 수 있다.

또한, 상기 상승관(53)과 상기 베인(55)은 상기 제1파이프(513)에 구비될 수 있다.

상기 유로바디(51)는 앞선 실시예와 같이 일체로 구비되어도 무방하나, 사출방식으로 쉽게 제조하기 위해 상기 제1파이프(513)와 상기 제2파이프(523)로 분리되어 제작되는 것이 바람직할 것이다.

이하, 도 7 및 8 를 참조하여, 상기 핸들(70)과 배터리부(80) 및 상기 팬(60)의 배치관계를 상세하게 설명한다.

먼저 상기 청소기(1)의 상면도인 도 7을 참조하면, 상기 배터리케이스(86)는 상기 하우징(10)의 접선방향과 나란하도록 상기 흡입관(31)의 반대방향으로 연장될 수 있으며, 상기 핸들(70)은 상기 배터리케이스(86)의 측부에 위치할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 배터리케이스(86)와 상기 핸들바디(76)는 상기 흡입관(31)의 길이방향 축(A2)과 상기 하우징의 길이방향 축(A1)을 지나는 선을 기준으로 양측으로 서로 이격되게 구비될 수 있다.

이에 따라, 전술한 바와 같이 상기 배터리(83)의 무게중심이 상기 핸들바디(76) 중 사용자가 파지하는 지점 바로 옆에 위치하게 되므로, 사용자가 청소기(1)를 움직임에 따라 손에 가해지는 토크가 종래기술들에 비해 현저하게 감소하게 된다.

다만, 도 7에 도시된 바와 달리, 사용자가 파지할 수 있는 공간만 형성될 수 있다면, 상기 핸들바디(76)는 상기 흡입관(31)의 길이방향 축(A2)과 상기 하우징(10)의 길이방향 축(A1)을 지나는 면과 교차되도록 구비되어도 무방하다.

또한, 상기 배터리케이스(86)와 상기 핸들바디(76)는 상기 흡입관의 길이방향 축(A2)과 상기 임펠러회전축을 지나며 지면에 수직한 면과 평행한 상기 하우징의 양측 접면 사이에 배치될 수 있다.

이는 상술한 특징에 더 해, 상기 배터리(83)의 무게중심과 상기 핸들바디(76) 사이 간격을 가깝게 유지시키게 되므로, 토크 감소효과가 극대화 되도록 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 청소기(1)의 측면도인 도 8을 참조하여, 이하 위에서 설명한 배치관계를 보다 상세하게 설명한다.

상기 모터(61)는 상기 하우징의 길이방향 중심보다 높은 위치에 구비되고, 상기 핸들바디(76)는 상기 제1연장부(73)를 통해 상기 하우징(10)의 외주면 중 상부와 연결될 수 있다.

다시 말해, 상기 모터(61)는 상기 제2절곡부(75)를 지나며 지면과 상기 흡입관의 길이방향 축(A2)에 수직한 면을 기준으로 전방에 위치할 수 있다.

이는 사용자가 상기 핸들바디(76)를 파지할 경우, 상기 모터(61)가 사용자의 손목 전방에 위치되도록 하여, 사용자의 손목에 가해지는 부담을 보다 줄이게 된다.

또한, 상기 배터리케이스(86)의 높이는 상기 하우징(10) 높이의 절반 이상이되 상기 하우징(10) 높이보다 낮은 높이로 구비될 수 있으며, 이는 배터리 용량확장을 유리하게 한다.

즉, 전술한 구조하에서 배터리(83)의 용량확장에 맞춰 배터리케이스(86)의 높이를 높일수록, 배터리(83)의 무게중심이 상기 핸들바디(76)의 길이방향 중심에 점차 가까워지게 된다.

따라서, 배터리(83)를 같은 용량만큼 확장하여도, 도 1에 도시된 종래청소기 대비, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 핸들바디(76)의 길이방향 중심을 기준으로 하는 관성모멘트가 상대적으로 적게 증가될 수 있다.

또한, 상기 핸들바디(76)는 상기 흡입관(31)의 길이방향 축(A2)과 상기 핸들바디의 길이방향 축(A3)을 지나는 연장선이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나(α)가 90°보다 작도록 상기 핸들바디(76)의 하단을 축으로 전방으로 소정각도 기울어지게 구비될 수 있다.

이에 따라, 사용자가 바닥 청소를 위해 상기 흡입관(31)을 전방으로 기울일 때, 청소기를 과도하게 기울이지 않아도 자연스럽게 청소가 가능하게 된다.

한편, 상기 제1연장부(73)는 상기 하우징(100)에 연결될 수 있다면 어떠한 형태로 구비되어도 무방하나, 상기 핸들바디(76)의 일단과 상기 하우징(10) 외주면 간 최단경로로 연결됨이 바람직하다

마찬가지로, 상기 제2연장부(79) 역시 상기 핸들바디(76)의 타단과 상기 배터리케이스(86) 측면간 최단경로로 연결되는 것이 바람직할 것이다.

이하, 도 9를 참조하여, 배터리케이스(86) 및 배터리(83)에 관한 다른 실시예를 설명한다.

이전 실시예와는 달리, 상기 배터리케이스(86)는 높이가 상기 하우징(10)의 높이의 절반 이하가 되도록 구비될 수 있다.

본 실시예는 상기 배터리(83)와 배터리케이스(86)의 사이즈를 줄이는 경우 적용될 수 있으며, 청소기(1) 전체 사이즈와 무게를 컴팩트하게 줄이는 효과를 가지고 있다.

이하, 도 10를 참조하여, 배터리(83)의 배터리케이스(86) 삽입구조에 관한 또 다른 실시예를 설명한다.

다만, 전술한 실시예들 모두 상기 배터리(83)가 상기 배터리케이스(86)에 삽탈되도록 구비될 수 있으므로, 삽탈 방식에 관한 공통적인 구성을 먼저 설명한 후 본 실시예 특유의 구성을 설명한다.

먼저, 전술한 모든 실시예에 적용될 수 있는 구성으로, 상기 배터리케이스(86)는 상기 배터리(83)가 삽입되는 배터리수용부(861)를 형성하며, 상기 배터리케이스(86)의 후면에는 개방면인 배터리삽입구(863)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 배터리(83)는 상기 배터리삽입구(863)를 통해 후방에서 전방으로 슬라이딩되어 배터리수용부(861)에 수용될 수 있다.

또한, 전술한 모든 실시예에 적용될 수 있는 구성으로 상기 배터리(83)는 외관을 형성하는 배터리프레임(831), 상기 모터(61)에 전력을 전달하는 단자(835) 및 상기 단자가 구비된 돌출부(833)로 구성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 배터리프레임(831)은 상기 배터리수용부(861) 높이의 2/3 또는 1/2이하의 높이로 구비될 수 있으며, 상기 배터리프레임(831) 후면에는 상측으로 연장되어 상기 배터리삽입구(863)를 차폐시키는 차폐부(839)가 구비될 수 있다.

상기 배터리케이스(86)는 일정한 높이로 형성될 수 있으나, 상기 배터리(83)는 필요에 따라 대용량과 소용량 배터리로 다수 구비될 수 있다.

소용량 배터리를 사용할 경우, 상기 배터리삽입구(863)의 일부분은 계속해서 개방된 상태가 된다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 배터리삽입구(863)의 개방된 부분을 상기 차폐부(839)가 차폐시킴으로써, 상기 배터리수용부(861)로의 먼지유입을 방지하고 외관을 보다 미려하게 하는 효과를 도모한다.

본 명세서에 기재되어 있지 않은 효과라도, 본 발명은 상술한 각각의 구성들이 다른 효과를 추가적으로 가지고 있을 수 있으며, 상술한 각각의 구성들간 유기적인 결합관계에 따라 종래기술과 다른 새로운 효과를 가지고 있을 수 있음은 물론이다.

아울러, 도면에 도시된 실시예들이 다른 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 특허청구범위에 청구된 구성을 포함하여 실시되거나 균등범위 내에서 실시되는 경우 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

하우징 10 제1커버 23 제2커버 26
흡입부 30 흡입관 31 챔버케이스 43
먼지분리부 46 싸이클론형성부 50 유로바디 51
상승관 53 베인 55 연결판 57
격벽 59 팬 60 모터 61
임펠러 63 팬하우징 65 핸들 70
제1연장부 73 핸들바디 76 제2연장부 79
배터리부 80 배터리케이스 86 배터리 83
필터부 90 제1필터 93 제2필터 95
조작부 150

Claims

내부가 빈 실린더 형상의 하우징;
상기 하우징의 원주면에 구비되어 공기가 흡입되는 흡입구;
상기 흡입구와 연통하며, 길이방향축이 지면과 나란하도록 상기 하우징의 전방으로 연장된 흡입관;
상기 하우징의 상면을 형성하며, 다수의 공기배출홀을 구비한 제1커버;
상기 하우징 내부에 구비되며, 공기가 상기 흡입구를 통해 흡입된 후 상기 공기배출홀을 통해 상기 하우징 외부로 배출되도록 흡입력을 제공하는 팬;
상기 하우징 내부에 구비되되, 상기 팬에 의해 상기 하우징 내부에서 유동하는 공기의 유동 경로상에 위치하여 상기 하우징 내부로 유입된 공기에서 먼지를 분리시키는 싸이클론형성부;
상기 팬에 전원을 공급하는 배터리;
상기 하우징의 원주면에 결합되되, 상기 하우징의 접선방향과 나란하도록 상기 흡입관이 연장된 방향의 반대방향으로 연장되어 상기 배터리를 수용하는 배터리케이스; 및
상기 배터리케이스의 측면과 상기 하우징의 원주면에 연결된 핸들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 핸들은
상기 하우징의 길이방향으로 연장되는 핸들바디;
상기 핸들바디의 일단에서 연장되어 상기 하우징의 원주면에 연결되는 제1연장부; 및
상기 핸들바디의 타단에서 연장되어 상기 배터리케이스의 측면에 연결되는 제2연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 팬은 스테이터, 상기 스테이터에 의해 회전하는 로터, 및 상기 로터가 결합되며 지면에 수직하게 구비되는 임펠러회전축을 포함하는 모터;를 포함하고,
상기 배터리케이스와 상기 핸들은
상기 흡입관의 길이방향 축과 상기 임펠러회전축을 지나며 지면에 수직한 면과 평행한 상기 하우징의 양측 접면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 팬은 스테이터, 상기 스테이터에 의해 회전하는 로터, 및 상기 로터가 결합되며 지면에 수직하게 구비되는 임펠러회전축을 포함하는 모터;를 포함하고,
상기 배터리케이스와 상기 핸들바디는
상기 흡입관의 길이방향 축과 상기 임펠러 회전축을 지나는 선을 기준으로 양측으로 서로 이격되게 구비되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제3항에 있어서,
상기 모터는 상기 하우징의 길이방향 중심보다 높은 위치에 구비되고,
상기 제1연장부는 상기 하우징의 외주면 상부에 연결되며,
상기 제2연장부는 상기 배터리케이스의 외측면 중 상기 핸들바디와 마주보는 면의 하부에 연결되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제3항에 있어서,
상기 제1연장부는 상기 제2연장부보다 높은 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 흡입구와 연통하도록 상기 하우징에 연결되며, 길이방향축이 지면과 나란하게 구비된 흡입관을 더 포함하고,
상기 핸들바디는
상기 흡입관의 중심을 지나는 연장선과 상기 핸들바디의 길이방향축을 지나는 연장선이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나가 90°보다 작도록 상기 핸들바디의 하단을 축으로 전방으로 소정각도 기울어지게 구비된 것을 특징으로 하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 배터리케이스는
상기 배터리케이스의 후면이 개구되어 형성된 배터리삽입구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제8항에 있어서,
상기 배터리는 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 긴 것을 특징으로 하는 청소기.
제8항에 있어서,
상기 배터리케이스는 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 짧은 것을 특징으로 하는 청소기
제8항에 있어서,
상기 배터리케이스는 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 길게 구비되며,
상기 배터리는
배터리셀을 수용하며, 전후방 길이 보다 높이방향 길이가 더 짧게 구비된 배터리프레임; 및
상기 배터리프레임 후면에서 상측으로 연장되어, 상기 배터리삽입구를 차폐시키는 차폐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.