KR20200013030A - 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부가 빈 실린더 형상으로 구비된 제1하우징; 상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기가 유입되는 흡입구가 구비된 제2하우징; 상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기를 배출하는 배기구가 구비된 제3하우징; 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연통시키는 제1연통홀; 상기 제1하우징과 상기 제3하우징을 연통시키는 제2연통홀; 상기 제3하우징 내부에 위치하는 임펠러, 상기 임펠러가 고정된 회전축, 및 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함하도록 구비되어, 상기 제2연통홀에서 공급되는 공기를 상기 배기구로 이동시키는 팬; 상기 제1하우징 내부에 구비되어 상기 제1연통홀로 유입된 공기를 상기 제2연통홀로 안내하는 유로를 제공하며, 원심력을 이용하여 공기에서 이물질을 분리시키는 이물질 분리부; 상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제1하우징의 후방면에서 상기 제1하우징에서 멀어지는 방향을 향해 돌출된 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징에 구비되어 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리; 및 일단은 상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제3하우징의 후방면에 고정되고, 타단은 상기 배터리 하우징에 고정되는 핸들;을 포함하되, 상기 팬의 무게중심은 상기 이물질 분리부의 무게중심과 상기 배터리의 무게중심 사이에 위치하고, 상기 회전축은 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선과 평행한 것을 특징으로 하는 청소기에 관한 것이다.

Description

청소기 {Cleaning Appliance}

본 발명은 청소기에 관한 것이다.

청소기는 먼지 등의 이물질을 흡입하여 실내를 청소하는 장치이다. 종래 청소기는 흡입부 및 배기부가 구비된 하우징, 흡입부로 유입되는 공기를 배기부로 이동시키는 팬, 팬에 의해 이동하는 공기에서 이물질을 분리시키는 분리부, 상기 팬에 전력을 공급하는 배터리, 및 하우징에 구비된 핸들을 포함하는 것이 일반적이다.

한편, 종래 청소기는 하우징의 전방면에 흡입부가 구비되고, 하우징의 후방면에는 핸들이 구비되며, 무거운 부품인 분리부 및 팬 등은 하우징 내부에 구비됨으로써 장치의 무게중심이 핸들에서 먼 위치에 형성되는 문제가 있었다.

청소기의 무게중심이 핸들에서 멀어진다는 것은 사용자의 손목에서 청소기의 무게중심이 멀리 떨어진 것을 의미하고, 손목에서 청소기의 무게중심이 멀어지면 멀어질수록 청소기의 방향전환이나 위치변경에 큰 힘이 요구되는 문제가 있었다.

또한, 종래 청소기에 구비된 팬은 핸들을 향해 공기를 배출하도록 구비되는 것이 일반적이었는데, 이는 핸들을 쥐고 있는 사용자의 손으로 공기를 배출하는 것이어서 사용자에게 불쾌감을 유발하는 문제가 있었다.

본 발명은 핸들링이 쉬운 청소기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 사용자의 손을 향해 공기가 배출되는 것을 방지 가능한 청소기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 내부가 빈 실린더 형상으로 구비된 제1하우징; 상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기가 유입되는 흡입구가 구비된 제2하우징; 상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기를 배출하는 배기구가 구비된 제3하우징; 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연통시키는 제1연통홀; 상기 제1하우징과 상기 제3하우징을 연통시키는 제2연통홀; 상기 제3하우징 내부에 위치하는 임펠러, 상기 임펠러가 고정된 회전축, 및 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함하도록 구비되어, 상기 제2연통홀에서 공급되는 공기를 상기 배기구로 이동시키는 팬; 상기 제1하우징 내부에 구비되어 상기 제1연통홀로 유입된 공기를 상기 제2연통홀로 안내하는 유로를 제공하며, 원심력을 이용하여 공기에서 이물질을 분리시키는 이물질 분리부; 상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제1하우징의 후방면에서 상기 제1하우징에서 멀어지는 방향을 향해 돌출된 배터리 하우징; 상기 배터리 하우징에 구비되어 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리; 및 일단은 상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제3하우징의 후방면에 고정되고, 타단은 상기 배터리 하우징에 고정되는 핸들;을 포함하되, 상기 팬의 무게중심은 상기 이물질 분리부의 무게중심과 상기 배터리의 무게중심 사이에 위치하고, 상기 회전축은 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선과 평행한 것을 특징으로 하는 청소기를 제공한다.

상기 팬의 무게중심은 상기 제1기준선의 상부에 위치하고, 상기 배터리의 무게중심은 상기 제1기준선의 하부에 위치할 수 있다.

상기 핸들의 무게중심은 상기 제1기준선과 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 상기 팬의 무게중심을 통과하는 제2기준선 사이에 위치할 수 있다.

상기 팬의 무게중심, 상기 이물질 분리부의 무게중심, 상기 배터리의 무게중심, 및 상기 핸들의 무게중심은 상기 제1기준선과 상기 제2기준선이 포함된 단일 평면상에 위치할 수 있다.

상기 핸들은 상기 제3하우징의 후방면에서 상기 회전축의 길이방향을 따라 연장되며, 사용자가 쥘 수 있는 공간을 제공하는 제1핸들바디; 및 상기 제1핸들바디의 자유단과 상기 배터리 하우징의 상부면을 연결하도록 구비되며, 사용자가 쥘 수 있는 공간을 제공하는 하는 제2핸들바디;를 포함할 수 있다.

상기 제1핸들바디와 상기 제2핸들바디의 연결점은 상기 제1기준선과 상기 제2기준선 사이에 위치되도록 구비될 수 있다.

상기 제1핸들바디는 상기 제3하우징의 후방면에서 상기 배터리 하우징을 향해 경사지게 구비되고, 상기 제2핸들바디는 상기 제3하우징의 후방면을 향해 경사지게 구비될 수 있다.

상기 이물질 분리부는 상기 제1하우징 내부공간을 상기 제1연통홀에 연통하는 전방공간과 상기 제2연통홀 에 연통하는 후방공간으로 구분하는 격벽; 상기 격벽을 관통하도록 구비된 격벽 관통홀; 내부가 빈 실린더 형상으로 구비되어 일단은 상기 격벽에 고정되고, 타단은 상기 제1하우징의 전방면에 접촉하며, 상기 전방공간을 상기 제1연통홀에 연통하는 제1챔버와 상기 격벽 관통홀에 연통하는 제2챔버로 구분하는 챔버 바디; 상기 제2챔버 내부공간을 상기 격벽 관통홀에 연통하는 제1공간과 상기 격벽 관통홀에 연통하지 않는 제2공간으로 구분하는 바디 격벽; 상기 챔버 바디를 관통하도록 구비되어 상기 제1공간을 상기 제1챔버와 연통시키는 관통홀; 상기 격벽 관통홀을 감싸는 파이프로 구비되며, 일단은 상기 격벽에 고정되고, 타단은 상기 바디 격벽을 관통하여 상기 제2공간에 연통하는 유로바디; 상기 격벽 관통홀에서 상기 바디 격벽을 향해 연장되는 파이프로 구비되며, 상기 유로바디 내부에 구비되는 배출관; 상기 유로바디를 관통하도록 구비되어, 상기 관통홀로 공급되는 공기를 상기 유로바디 내부로 안내하는 유입구; 및 상기 배출관과 상기 유로바디 사이에 나선형으로 구비되어, 상기 유입구로 유입된 공기를 상기 유로바디 내부에서 회전시키는 기류형성부;를 포함할 수 있다.

상기 팬은 상기 제3하우징에 구비되어 상기 임펠러가 수용되는 케이스; 상기 제3챔버의 후방면을 향하는 상기 케이스의 일면에 구비되어 상기 케이스 내부로 공기를 유입시키는 케이스 흡입구; 및 상기 제3챔버의 전방면을 향하는 상기 케이스의 일면에 구비되어 상기 케이스 내부의 공기를 외부로 배출하는 케이스 배기구;를 포함하고, 상기 회전축은 상기 케이스 흡입구의 중심과 상기 케이스 배기구의 중심을 통과하는 직선상에 위치될 수 있다.

본 발명은 상기 제2연통홀과 상기 케이스 흡입구 사이에 위치하여 공기를 여과하는 제1필터; 및 상기 케이스 배기구와 상기 배기구 사이에 위치하여 공기를 여과하는 제2필터;를 더 포함하고, 상기 제2필터는 상기 제1필터가 여과하는 이물질보다 작은 크기의 이물질을 여과하도록 구비될 수 있다.

상기 격벽 관통홀과 상기 제2연통홀 사이에 위치하여 이물질을 여과하는 제1필터; 및 상기 케이스 배기구와 상기 배기구 사이에 위치하여 이물질을 여과하는 제2필터;를 더 포함하고, 상기 제2필터는 상기 제1필터가 여과하는 이물질보다 작은 크기의 이물질을 여과하도록 구비될 수 있다.

본 발명은 사용자의 손목을 기준으로 청소기를 구성하는 구성품의 무게중심을 분산시킴으로써 사용자 편의성(핸들링)을 향상시킨 청소기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 공기가 사용자의 손을 향해 배출되는 것을 방지 가능한 청소기를 제공할 수 있다.

도 1과 도 2는 본 발명 청소기의 일례를 도시한 것이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 구비된 이물질 분리부의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명 청소기를 구성하는 주요 구성들의 무게중심을 도시한 것이다.

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 특정의 구성요소는 설명의 편의 및 이해의 편의를 위하여 과장 또는 축소되게 도시되거나 설명될 수 있다. 따라서, 본 발명은 아래에 설명된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명 청소기(100)의 일례를 도시한 것으로, 본 발명 청소기는 내부에 서로 구분된 다수의 공간(11, 12, 15)이 구비된 하우징(1), 상기 하우징(1) 내부로 공기를 유입시키는 흡입구(131), 상기 하우징(1) 내부의 공기를 하우징(1)의 외부로 배출하는 배기구(163), 상기 하우징(1) 내부에 구비되어 상기 하우징(1) 내부의 공기를 상기 배기구(163)로 배출하는 팬(5) 및 상기 흡입구(131)로 유입되는 공기를 상기 팬(5)으로 안내하며 원심력을 이용하여 공기에서 이물질을 분리시키는 이물질 분리부(4), 사용자가 손으로 쥘 수 있도록 상기 하우징(1)에 구비된 핸들(8)을 포함한다.

상기 핸들(7)은 상기 하우징(1)의 원주면이 제공하는 공간 중 상기 흡입부(11)가 위치된 지점과 대칭되는 지점(180도 이격된 지점)에 위치하도록 구비될 수 있다.

상기 하우징(1)은 내부가 비어있는 실린더 형상으로 구비될 수 있다. 상기 하우징(1)은 상기 이물질 분리부(4)가 수용되는 공간을 제공하는 제1하우징(11), 상기 제1하우징(11)의 원주면에 고정되며 상기 흡입구(131)가 구비되는 제2하우징(13), 상기 제1하우징(11)의 원주면에 고정되며 상기 팬(5) 및 배기구(163)가 구비된 제3하우징(15)을 포함한다.

상기 제2하우징(13)과 제3하우징(15)은 상기 제1하우징(11)의 길이방향을 따라 구비될 수 있다. 즉, 상기 제2하우징(13)의 중심을 통과하는 수평선은 상기 제1하우징(11)의 중심을 통과하는 수평선과 평행하도록 상기 제1하우징(11)의 원주면에 고정되고, 상기 제3하우징(15)의 중심을 통과하는 수평선은 상기 제1하우징(11)의 중심을 통과하는 수평선과 평행하도록 상기 제1하우징(11)의 원주면에 고정될 수 있다.

상기 제1하우징의 중심을 통과하는 수평선과 제2하우징이나 제3하우징의 중심을 통과하는 수평선이 서로 평행하다는 것은, 제1하우징의 중심을 통과하는 직선은 제2하우징이나 제3하우징의 중심을 통과하는 직선과 만나지 않도록 구비됨을 의미한다. 다만, 상기 제2하우징(13)과 제3하우징(15)은 상기 제2하우징(13)의 중심을 통과하는 수평선과 상기 제3하우징(15)의 중심을 통과하는 수평선은 일치되도록 상기 제1하우징(11)에 고정될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1하우징(11)은 제1연통홀(17)을 통해 제2하우징(13)에 연통하고, 제2연통홀(19)을 통해 제3하우징(15)에 연통한다. 상기 흡입구(131)로 유입된 공기는 상기 제1연통홀(17)을 통해 상기 제1하우징(11)으로 이동하고, 상기 제1하우징(11) 내부의 공기는 상기 제2연통홀(19)을 통해 상기 제3하우징(15)으로 이동한다.

상기 제1하우징(11)의 전방면(핸들이 위치된 지점과 180도 이격된 지점, 흡입구가 위치된 방향을 향하는 제1하우징의 일면)에는 제1커버(12)에 의해 개폐되는 제1하우징 배출구(111)가 구비된다.

상기 제1커버(12)는 상기 제1하우징(11)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제1하우징(11)의 원주면에는 상기 제1커버의 회전중심을 형성하는 축(112), 상기 축(112)과 마주보는 위치에 구비된 체결부(113)가 구비되고, 상기 제1커버(12)에는 상기 축(112)에 결합된 제1커버 바디(121), 상기 제1커버 바디(121)의 자유단에 구비되어 상기 체결부(113)에 착탈 가능하게 결합하는 커버 체결부(125)가 구비될 수 있다.

나아가, 상기 제1커버(12)에는 상기 제1하우징 배출구(111)를 폐쇄할 때 상기 제1하우징(11)과 제1커버 바디(121) 사이에서 압착되는 실링부(127)가 더 구비될 수 있다. 상기 실링부(127)는 고무와 같은 탄성체로 구비됨이 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제3하우징(15)의 원주면에는 제2커버(16)에 의해 개폐되는 제3하우징 배출구(151)가 구비될 수 있다. 상기 제1하우징(11)의 원주면에 평행한 면을 관통하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제3하우징 배출구(151)는 상기 제3하우징(15)이 제공하는 공간 중 상기 핸들(8)의 길이방향(Y축 방향)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 위치된 공간에 구비될 것이다.

상기 제2커버(16)는 상기 제3하우징 배출구(151)를 개폐하는 제2커버 바디(161)로 구비되는데, 상기 제2커버 바디(161)는 제3하우징 배출구(151)를 폐쇄한 때 상기 제3하우징(15)의 원주면을 형성하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 배기구(163)는 상기 제2커버 바디(161)를 관통하는 다수의 홀로 구비될 수 있다.

상기 팬(5)은 상기 제3하우징(15)에 구비되어 상기 하우징(1) 내부의 공기를 상기 배기구(163)로 이동시키는 수단이고, 상기 이물질 분리부(4)는 상기 제1하우징(11)에 구비되어 제1연통홀(17)을 통해 제1하우징(11)으로 유입된 공기를 상기 제2연통홀(19)로 안내하는 유로를 제공하는 수단이다. 공기에 포함된 먼지 등의 이물질은 상기 이물질 분리부(4)가 제공하는 유로를 따라 상기 팬(5)으로 이동하는 동안 원심력에 의해 공기에서 분리되는데, 그 구체적 구조는 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이물질 분리부(4)는 상기 제1하우징(1) 내부에 제1챔버(41a)와 제2챔버(41b)를 형성시키는 챔버형성부(41), 상기 제2챔버(41b) 내부의 공기를 상기 팬(5)으로 공급하되 원심력을 유발하는 기류를 형성하는 싸이클론 형성부(42)를 포함한다.

상기 챔버형성부(41)는 상기 제1하우징(1) 내부 공간을 상기 제1연통홀(17)에 연통하는 전방공간(F)과 상기 제2연통홀(19)에 연통하는 후방공간(R)으로 구분하는 격벽(411), 상기 격벽(411)을 관통하도록 구비된 격벽 관통홀(412), 일단은 상기 격벽(411)에 고정되고 타단은 상기 제1커버(12)에 접촉하는 실린더로 구비되어 상기 전방공간(R)을 두 개의 챔버(41a, 41b)로 구분하는 챔버 바디(413, 415), 상기 챔버 바디(415) 내부에 형성된 제2챔버(41b)를 제1공간(418)과 제2공간(419)로 구분하는 바디 격벽(417)을 포함할 수 있다.

상기 챔버 바디는 상기 격벽(411)에 고정된 제1바디(413) 및 상기 제1바디에 고정된 제2바디(415)로 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 격벽 관통홀(412)은 제2챔버(41b)를 상기 제1하우징 후방공간(R)과 연통시킨다. 즉, 상기 제1바디(413)는 상기 격벽 관통홀(412)을 감싸는 형상으로 구비되어야 한다.

상기 제1바디(413)와 제2바디(415)는 내부가 비어있는 실린더 형상으로 구비될 수 있고, 상기 제2바디(415)는 일단은 상기 제1바디(413)의 자유단에 고정되고, 타단은 상기 제1커버의 실링부(127)에 접촉하도록 구비될 수 있다.

상기 제1바디(413)의 원주면에는 상기 제1챔버(41a)와 제1공간(418)를 연통시키는 다수의 바디 관통홀(414)이 구비된다. 따라서, 상기 흡입구(131) 및 제1연통홀(17)을 통해 제1챔버(41a)로 유입된 공기는 상기 바디 관통홀(414)을 통해 상기 제2챔버(41b)의 제1공간(418)으로 공급될 수 있다.

상기 바디 격벽(417)은 상기 제1바디(413)와 제2바디(415) 중 어느 하나에 고정되어 상기 제2챔버(41b) 내부를 두 개의 공간(418, 419)으로 구분한다. 상기 제1공간(418)은 상기 격벽 관통홀(412)에 연통하는 공간이고, 상기 제2공간(419)는 상기 격벽 관통홀(412)에 연통하지 않는 공간이다.

상기 제2바디(415)의 바닥면에는 상기 제1커버 바디(121)에 의해 개폐되는 바디 배출구(416, 도 3 참고)가 구비된다. 따라서, 상기 제1커버 바디(121)가 상기 제1하우징 배출구(111)를 개방하면, 상기 바디 배출구(416)도 개방될 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 싸이클론 형성부(42)는 일단은 상기 격벽(411)에 고정되고, 타단은 상기 바디 격벽(417)을 관통하여 상기 제2공간(419)에 연통하는 유로바디(421), 상기 유로바디(421) 내부에 위치하며 상기 격벽 관통홀(412)에 연통하는 배출관(424), 상기 유로바디(421)의 원주면을 관통하도록 구비된 유입구(423), 상기 배출관(424)의 외측 원주면과 상기 유로바디의 내측 원주면 사이에 구비된 기류형성부(425)를 포함할 수 있다.

상기 유로바디(421)는 상기 격벽 관통홀(412)을 감싸는 파이프로 구비되고, 상기 배출관(424)는 상기 유로바디(421) 내부에 위치된다. 상기 유로바디(421)는 일단(격벽에 고정되지 않은 유로바디의 일단)에 구비된 이물질 배출구(422)을 통해 상기 제2공간(419)에 연통한다. 상기 유로바디(421)는 자유단을 향할수록 직경이 작아지도록 구비될 수 있다. 내부에 형성되는 기류의 세기를 강하게 유지하기 위함이다.

상기 기류형성부(425)는 나선형으로 구비되고, 상기 유입구(423)은 상기 기류형성부(425)보다 높은 곳에 위치한다. 따라서, 상기 팬(5)의 작동 시 상기 유입구(423)를 통해 유로바디(421)로 유입되는 공기는 상기 기류형성부(425)를 거쳐 상기 배출관(424)로 이동하는 과정에서 유로바디(421) 내부에서 회전하는 유동(싸이클론 유동)을 하게 될 것이다.

상기 유로바디(421) 내부에 싸이클론 유동이 발생하면, 공기에 포함된 이물질은 원심력에 의해 유로의 가장자리(유로바디의 원주면)으로 이동한 뒤 중력에 의해 유로바디(421) 내부에 잔류하고, 공기는 상기 배출관(424)를 통해 후방공간(ㄲ)으로 배출될 것이다.

도면에 도시된 바와 달리, 상기 유입구(423)는 상기 유로바디(421)의 상부면을 관통하도록 구비된 홀로 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 유로바디(421)의 상단은 상기 격벽(411)에 고정되지 않고, 상기 격벽(411)과 이격된 상태로 구비되어야 한다. 상기 유로바디(421)는 기류형성부(425) 및 배출관(424)을 통해 격벽(411)에 고정된 상태이므로, 상기 유로바디(421)의 상단이 격벽(411)과 이격된 상태를 유지해도 유로바디(421)는 격벽(411)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.

상술한 구조를 가진 싸이클론 형성부(42)는 다수 개가 구비될 수 있다. 도 3은 9개의 싸이클론 형성부(42)가 구비된 이물질 분리부(4)를 일례로 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 팬(5)은 상기 제3하우징(15)에 구비되는 케이스(51), 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 구비된 임펠러(57), 상기 케이스에 고정되어 상기 임펠러(57)를 회전시키는 모터(54)를 포함할 수 있다.

상기 케이스(51)에는 케이스 흡입구(511) 및 케이스 배기구(513)가 구비되는데, 상기 케이스 흡입구(511)는 상기 제2연통홀(19)에서 배출된 공기를 상기 케이스(51) 내부로 유입시키는 수단이고, 상기 케이스 배기구(513)는 상기 케이스(51) 내부의 공기를 상기 배기구(163)으로 배출시키는 수단이다.

상술한 기능을 수행 가능한 상기 케이스 흡입구(511) 및 케이스 배기구(513)는 상기 케이스(51)가 제공하는 공간 중 어느 곳에도 위치될 수 있는데, 도 2는 상기 케이스 흡입구(511)는 상기 제3하우징(15)의 배면(핸들이 고정되는 면)을 향하는 케이스(51)의 일면을 관통하게 구비되고, 상기 케이스 배기구(513)는 상기 제3하우징(15)의 전방면을 향하는 케이스(51)의 일면을 관통하게 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 모터(54)는 케이스(51)에 구비된 지지부(515)에 고정되는데, 도 2는 상기 지지부(515)가 케이스 흡입구(511) 및 케이스 배기구(513) 사이에 위치되고, 회전축(545)은 상기 지지부(515)를 관통하여 임펠러(57)에 연결된 경우를 일례로 도시한 것이다. 즉, 상기 모터(54)는 상기 지지부(515)에 고정된 고정부(541), 상기 고정부 내부에 구비된 스테이터(543), 상기 회전축(545)의 자유단(고정부 내부에 위치하는 회전축의 일단)에 고정된 영구자석(546)을 포함할 수 있다. 상기 회전축(545)은 상기 케이스 흡입구(511)의 중심과 상기 케이스 배기구(513)의 중심을 통과하는 직선상에 위치될 수 있다.

한편, 상기 이물질 분리부(4)를 통해서 제거되지 않은 이물질의 여과를 위해, 본 발명은 제1필터(91)와 제2필터(92) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명 청소기(100)에 제1필터(91)와 제2필터(92)가 모두 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 제1필터(91)는 상기 제2연통홀(19)과 케이스 흡입구(511) 사이에 위치하여 공기를 여과하고, 상기 제2필터(92)는 상기 케이스 배기구(513)와 상기 배기구(163) 사이에 위치하여 공기를 여과하도록 구비될 수 있다.

상기 제1필터(91)와 제2필터(92)는 동일한 크기의 이물질을 여과하도록 구비될 수도 있고, 서로 다른 크기의 이물질을 연과 하도록 구비될 수도 있다. 후자의 경우, 상기 제2필터(92)가 제1필터(91)가 여과하는 이물질의 크기보다 작은 이물질을 여과함이 바람직하다. 실내 공간으로 배출되는 미세먼지의 양을 최소화하기 위함이다.

이 경우, 사용자는 상기 제2커버(16)를 제3하우징(15)에서 분리한 때 상기 제1필터(91) 및 제2필터(92)를 제3하우징(15)에서 분리하여 세척 가능하다.

상술한 바와 달리, 상기 제1필터(91)는 상기 격벽 관통홀(412)과 제2연통홀(19) 사이에 위치하여 공기를 여과하도록 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 제1필터(91)는 상기 제1하우징(11)의 원주면을 통해 상기 제1하우징(11)에서 인출되도록 구비되고, 상기 제2필터(92)는 상기 제3하우징 배출구(151)를 통해 상기 제3하우징에서 분리되도록 구비됨이 바람직하다.

상기 팬(5)에 구비된 모터(54)는 실내에 구비된 전원을 통해 전력을 공급받도록 구비될 수도 있고, 상기 하우징(1)에 착탈 가능한 배터리(7)를 통해 전력을 공급받도록 구비될 수도 있다. 후자의 경우, 상기 제1하우징(11)에는 상기 배터리(7)가 수용되는 공간을 제공하는 배터리 하우징(6)이 구비되어야 한다.

상기 배터리 하우징(6)은 상기 제1하우징(11)의 후방면(흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 면)에서 상기 흡입구에서 멀어지는 방향을 향해 돌출되도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 핸들(8)은 일단은 상기 제3하우징(15)의 후방면(흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 면)에 고정되고, 타단은 상기 배터리 하우징(6)에 고정될 수 있다.

즉, 상기 핸들(8)은 상기 제3하우징(15)의 후방면에 고정된 제1핸들바디(81), 상기 제1핸들바디(81)의 자유단과 상기 배터리 하우징(6)의 상부면을 연결하는 제2핸들바디(83)로 구비될 수 있다.

상기 제1핸들바디(81)는 상기 제3하우징(15)의 후방면에서 멀어지는 방향을 향해 연장되는 바(bar) 형상으로 구비된다. 상기 제2핸들바디(83)는 일단은 제1핸들바디(81)의 자유단에 연결되고, 타단은 상기 배터리 하우징(6)의 상부면에 고정될 수 있다. 사용자가 상기 제1핸들바디(81)로도 청소기(100)를 핸들링할 수 있고, 상기 제2핸들바디(83)로도 청소기를 핸들링할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 제1핸들바디(81)는 상기 제3하우징(15)의 후방면에서 배터리 하우징(6)을 향해 경사지게 구비되고, 상기 제2핸들바디(83)는 상기 제3하우징(15)의 후방면을 향해 경사지게 구비됨이 바람직하다.

상기 배터리(7)는 상기 배터리 하우징(6)의 바닥면 또는 상기 배터리 하우징의 측면을 관통하도록 구비된 삽입구를 통해 상기 배터리 하우징(6)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

상기 배터리 하우징(6)의 높이가 증가할수록 핸들(8)의 길이가 짧아져 사용자에게 불편을 야기할 수 있으므로, 상기 제1하우징(11)의 후방면에서 상기 제1핸들바디(81)가 위치된 방향을 향하는 배터리(7)의 길이(Y축 방향 배터리의 길이)는 상기 제1하우징(11)의 길이방향에 대한 상기 배터리(7)의 길이(Z축 방향 배터리의 길이), 및 상기 제1하우징(11)의 지름 방향에 대한 상기 배터리의 길이(X축 방향 배터리의 길이)보다 길게 설정됨이 바람직하다.

이하에서는 도 4를 참고하여, 상술한 구조를 가진 청소기의 작동과정에 대해 설명한다.

상기 모터(54)에 전력이 공급되어 상기 임펠러(57)가 회전하면, 공기는 상기 흡입구(131) 및 제1연통홀(17)을 통해 제1챔버(41a)로 유입된다. 상기 제1연통홀(17)은 상기 제1챔버(41a)의 원주면 접선방향을 따라 공기를 유입시키므로, 상기 제1챔버(41a)로 유입된 공기는 상기 제1챔버(41a)의 원주면을 따라 싸이클론 유동을 하게 될 것이다.

공기가 제1챔버(41a) 내부에서 싸이클론 유동하면, 이물질은 원심력에 의해 제1챔버(41a)의 원주면으로 이동한 뒤 중력에 의해 제1하우징의 내부에 잔류하고, 공기는 바디 관통홀(414)을 통해 제2챔버(41b)로 유입될 것이다.

상기 제2챔버(41b)로 유입된 공기는 상기 유입구(423)를 통해 유로바디(421)로 이동하고, 상기 유로바디(421)로 유입된 공기는 상기 기류형성부(425)를 통과하는 과정에서 싸이클론 유동을 하게 될 것이다.

상기 유로바디(421) 내부에 싸이클론 유동이 발생하면, 공기에 포함된 이물질은 원심력에 의해 유로바디(421)의 원주면으로 이동한 뒤 중력에 의해 상기 유로바디(421) 내부에 잔류하고, 공기는 상기 배출관(424), 격벽 관통홀(412), 제연통홀(19), 케이스 흡입구(511), 케이스 배기구(513), 및 배기구(163)를 거쳐 하우징(1)의 외부로 배출될 것이다.

상기 배기구(163)를 통해 청소기에서 배출되는 공기는 상기 핸들(8)이 위치된 방향과 직교하는 방향으로 배출되므로, 본 발명은 청소기에서 배출되는 공기가 사용자의 손으로 향하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 사용자는 상기 제1커버(12)를 통해 상기 제1하우징 배출구(111)를 개방함으로써 상기 제2공간(419)과 제1챔버(41a) 내부에 쌓인 이물질을 제거할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 팬의 무게중심(G2)은 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)과 상기 배터리의 무게중심(G3) 사이에 위치하도록 구비되고, 상기 팬의 회전축(545)은 상기 제1하우징(11)의 길이방향(Z축 방향)을 따라 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)을 통과하는 직선(L1, 제1기준선)과 평행하도록 구비된다.

상기 팬의 회전축(545)이 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1)과 평행하게 구비된다는 것은, 상기 회전축(545)의 길이방향을 따라 회전축의 중심을 통과하는 직선(L2, 제2기준선, 팬의 무게중심을 통과하는 수평선)이 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1)과 상기 하우징(1)의 높이방향(Z축 방향)을 따라 이격된 상태가 유지됨으로써 서로 만나지 않는 것을 의미한다.

상기 이물질 분리부(4)와 팬(5)이 상하방향으로 배치되어 두 무게중심(G1, G2)가 단일 수직선상에 배치되면, 상기 핸들(8)로부터 청소기의 무게중심이 멀어지는 문제가 발생한다. 청소기의 무게중심이 핸들(8)에서 멀어진다는 것은 사용자의 손목에서 청소기의 무게중심이 멀리 위치하게 됨을 의미하고, 손목에서 청소기의 무게중심이 멀어지면 멀어질수록 청소기의 방향전환이나 위치변경에 큰 힘이 요구되는 문제가 발생한다.

상기 팬의 무게중심(G2)을 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)과 상기 배터리의 무게중심(G3) 사이에 위치시킨 것은, 상기 청소기의 무게중심을 핸들(8)에 가까운 방향으로 이동시킴으로써 청소기의 조작에 큰 힘이 요구되는 문제를 해결하는 수단이 된다.

한편, 상기 팬의 무게중심(G2)이 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)과 상기 배터리의 무게중심(G3) 사이에 위치하더라도, 상기 회전축이 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1)에 위치하게 되면, 청소기의 무게중심은 핸들(8)에서 멀어질 것이다. 따라서, 상기 회전축(545)이 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1) 상에 위치하지 않도록 한 것 역시 청소기의 조작에 큰 힘이 요구되는 문제를 해결하는 수단이 된다.

나아가, 상기 팬의 무게중심(G2)은 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)보다 높은 곳에 위치되고, 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)은 배터리의 무게중심(G3)보다 높은 곳에 위치됨이 바람직하다. 즉, 상기 팬의 무게중심(G2)은 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1)의 상부에 위치하고, 상기 배터리의 무게중심(G3)은 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1)의 하부에 위치하도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 핸들의 무게중심(G4)은 상기 팬의 무게중심(G2)을 통과하는 직선(L2)과 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1)을 통과하는 직선(L1) 사이에 위치하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 제1핸들바디(81)와 상기 제2핸들바디(83)의 연결점(85)은 상기 회전축(545)을 통과하는 직선(L2)과 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선(L1) 사이에 위치됨이 바람직하다. 어느 핸들바디(81, 83)로 청소기(100)를 작은 힘으로 핸들링할 수 있게 하기 위함이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 팬의 무게중심(G2), 상기 이물질 분리부의 무게중심(G1), 상기 배터리의 무게중심(G3), 및 상기 핸들의 무게중심(G4)은 단일 평면(청소기의 높이방향 단면)에 구비됨이 바람직하다. 각 무게중심(G1, G2, G3, G4)이 청소기의 높이방향(Z축 방향) 단면에 모두 위치하는 것이 청소기의 핸들링에 보다 유리하기 때문이다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 청소기 1: 하우징 11: 제1하우징
111: 제1하우징 배출구 12: 제1커버 13: 제2하우징
131: 흡입구 15: 제3하우징 151: 제3하우징 배출구
16: 제2커버 163: 배기구 17: 제1연통홀
19: 제2연통홀 4: 이물질 분리부 41: 챔버 형성부
411: 격벽 412: 격벽 관통홀 413: 제1바디
414: 바디 관통홀 415: 제2바디 416: 바디 배출구
417: 바디 격벽 418: 제1공간 419: 제2공간
42: 싸이클론 형성부 421: 유로바디 422: 이물질 배출구
423: 유입구 424: 배출관 425: 기류형성부
5: 팬 51: 케이스 54: 모터
6: 배터리 하우징 7: 배터리 8: 핸들
91: 제1필터 92: 제2필터

Claims (1)

1. 내부가 빈 실린더 형상으로 구비된 제1하우징;
   상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기가 유입되는 흡입구가 구비된 제2하우징;
   상기 제1하우징의 원주면에 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 구비되며, 공기를 배출하는 배기구가 구비된 제3하우징;
   상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연통시키는 제1연통홀;
   상기 제1하우징과 상기 제3하우징을 연통시키는 제2연통홀;
   상기 제3하우징 내부에 위치하는 임펠러, 상기 임펠러가 고정된 회전축, 및 상기 회전축을 회전시키는 모터를 포함하도록 구비되어, 상기 제2연통홀에서 공급되는 공기를 상기 배기구로 이동시키는 팬;
   상기 제1하우징 내부에 구비되어 상기 제1연통홀로 유입된 공기를 상기 제2연통홀로 안내하는 유로를 제공하며, 원심력을 이용하여 공기에서 이물질을 분리시키는 이물질 분리부;
   상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제1하우징의 후방면에서 상기 제1하우징에서 멀어지는 방향을 향해 돌출된 배터리 하우징;
   상기 배터리 하우징에 구비되어 상기 모터에 전력을 공급하는 배터리; 및
   일단은 상기 흡입구가 위치된 방향과 반대방향에 위치된 상기 제3하우징의 후방면에 고정되고, 타단은 상기 배터리 하우징에 고정되는 핸들;을 포함하되,
   상기 팬의 무게중심은 상기 이물질 분리부의 무게중심과 상기 배터리의 무게중심 사이에 위치하고, 상기 회전축은 상기 제1하우징의 길이방향을 따라 상기 이물질 분리부의 무게중심을 통과하는 직선과 평행한 것을 특징으로 하는 청소기.

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