KR20220170573A

KR20220170573A - 청소기

Info

Publication number: KR20220170573A
Application number: KR1020210081588A
Authority: KR
Inventors: 김재민; 임이슬; 김준찬
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-12-30

Abstract

본 발명은 청소기에 관한 것으로, 흡입 모터를 통과한 공기가 토출되는 공기가 토출되는 공기 토출구가 형성된 모터 하우징과 먼지 분리부를 통과한 공기를 흡입 모터로 안내하는 흡입 유로 및 상기 흡입 모터를 통과한 공기를 배기구로 안내하는 배기 유로를 형성하는 공기 가이드 및 상기 모터 하우징과 상기 공기 가이드 사이에 배치되고 복수의 소자가 실장되는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 공기 토출구는 상기 모터 하우징의 하측 면에 원주 방향을 따라 형성되고, 상기 인쇄회로기판은 상기 모터 하우징의 하측 면과 마주보도록 배치되고 상기 복수의 소자가 실장되는 소자 실장부를 포함하며, 상기 소자 실장부의 직경은 상기 공기 토출구의 외측 직경보다 작도록 형성되어, 공기 토출구에서 토출되는 공기가 배기 유로를 따라 유동하는 과정에서 인쇄회로기판과 마찰되어 유동 손실이 발생하는 것을 감소시키는 효과가 있다.

Description

청소기{CLEANER}

본 발명은 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기가 청소기의 내부를 유동하는 효율을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판을 포함하는 청소기에 관한 것이다.

청소기는 청소 대상 영역의 먼지나 이물을 흡입하거나 닦아 청소를 수행하는 기기이다.

청소기는 먼지를 흡입하는 구동력을 제공하기 위하여, 임펠러와 임펠러를 회전시키는 모터를 포함한다. 청소기는 모터의 동작을 통해 내부 공기를 외부로 배출하여, 내부 압력을 낮춤으로써 흡입력을 발생시킨다. 이렇게 발생한 흡입력은 흡입수단을 통해 청소면의 먼지 등의 이물질을 외부공기와 함께 흡입하며, 외부 공기와 흡입된 이물질은 집진장치 등에 의해 제거될 수 있다.

청소기는 그 형태에 따라, 캐니스터(canister) 타입의 청소기, 업라이트(upright) 타입의 청소기, 핸디형 청소기, 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

한편, 최근 핸드헬드(handheld) 청소기의 수요 증가로 인해, 청소기에 내장되는 전자 부품 모듈의 소형화 및 경량화가 지속적으로 요구되는 동시에, 흡입력 향상을 위한 모터의 회전 속도 증가 및 인버터의 용량 증가가 요구되고 있다.

한국공개특허 KR 10-2021-0027810A에는 복수의 소자가 실장되는 인쇄회로기판을 포함하는 모터 구동 장치 및 청소기가 개시되어 있다.

상기의 청소기는 흡입 모터를 통과한 공기가 공기 토출구를 통하여 토출되면서 공기 토출구와 마주보는 인쇄회로기판의 발열 소자를 냉각시킬 수 있다.

그러나, 공기 토출구를 통하여 토출되는 공기가 인쇄회로기판과 부딪히면서 공기의 흐름에 마찰이 발생된다(유로 마찰 발생). 또한, 공기가 인쇄회로기판과 부딪히면서 불균일한 와류가 발생되면서 공기의 흐름에 저항이 발생된다.

결과적으로, 상기의 청소기의 경우 흡입 모터를 통과한 공기는 인쇄회로기판과 부딪히면서 마찰 및 불균일한 와류가 발생되어 그 유동 효율이 저하되는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 청소기가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 청소기 내부를 유동하는 공기의 유동 효율을 향상시킬 수 있는 청소기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 공기가 청소기 내부를 유동하는 과정에서 유로 상에서 발생되는 마찰을 감소시킬 수 있는 청소기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 공기가 청소기 내부를 유동하는 과정에서 불균일한 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있는 청소기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청소기는, 공기가 유동할 수 있는 유로가 형성된 흡입부; 적어도 1개의 싸이클론부를 구비하는 먼지 분리부; 공기의 유동력을 제공하는 흡입 모터; 상기 흡입 모터가 수용되고, 상기 흡입 모터를 통과한 공기가 토출되는 공기가 토출되는 공기 토출구가 형성된 모터 하우징; 공기가 외부로 토출되는 배기구가 형성된 공기 배출 커버; 상기 먼지 분리부를 통과한 공기를 상기 흡입 모터로 안내하는 흡입 유로 및 상기 흡입 모터를 통과한 공기를 상기 배기구로 안내하는 배기 유로를 형성하는 공기 가이드; 및 상기 모터 하우징과 상기 공기 가이드 사이에 배치되고, 복수의 소자가 실장되는 인쇄회로기판;을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 공기 토출구는, 상기 모터 하우징의 하측 면에 원주 방향을 따라 형성되고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 모터 하우징의 하측 면과 마주보도록 배치되고, 상기 복수의 소자가 실장되는 소자 실장부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 소자 실장부의 직경은, 상기 공기 토출구의 외측 직경보다 작을 수 있다.

상기 인쇄회로기판은, 상기 소자 실장부에서 반경 방향 외측으로 연장 형성된 연장부;를 더 포함할 수 있다.

상기 인쇄회로기판은, 상기 연장부에 형성된 체결홀;을 더 포함할 수 있다.

상기 연장부는, 상기 소자 실장부에서 상기 흡입 유로가 형성된 방향을 향하여 연장 형성될 수 있다.

상기 연장부는, 소정 각도 간격으로 복수 개 연장 형성될 수 있다.

상기 인쇄회로기판은, 복수 개의 상기 연장부 사이에 형성되고, 상기 소자 실장부에서 반경 방향 외측으로 연장 형성되어 복수 개의 상기 연장부를 연결시키는 연결부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 청소기는, 복수 개의 상기 연장부 사이에 형성되고, 상기 공기 토출구에서 토출되는 공기가 통과하는 기판 홀;을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 청소기는, 상기 연결부가 상기 소자 실장부로부터 연장된 길이는, 상기 연장부가 상기 소자 실장부로부터 연장된 길이보다 짧을 수 있다.

상기 연결부는, 외측 단부가 직선 형태로 형성되어 복수 개의 상기 연장부와 연결될 수 있다.

이와는 달리, 상기 연결부는, 외측 단부의 적어도 일부가 호 형태로 형성되어 복수 개의 상기 연장부와 연결될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 청소기에 의하면, 인쇄회로기판의 전체적인 면적을 축소시켜 청소기 내부를 유동하는 공기의 유동 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 흡입 모터를 통과하여 공기 토출구에서 토출되는 공기가 배기 유로를 따라 유동하는 과정에서 인쇄회로기판과 마찰되어 유동 손실이 발생하는 것을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 흡입 모터를 통과하여 공기 토출구에서 토출되는 공기가 인쇄회로기판에 의하여 유동 방향이 가이드되어 균일한 와류가 발생시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 본체를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 팬 구동부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 팬 구동부를 설명하기 위한 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 청소기의 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10a는 종래의 청소기에서 공기의 유속 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 공기의 유속 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a는 종래의 청소기에서 와류 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 와류 분포를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 본체를 다른 방향에서 바라본 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 공기의 흐름을 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 팬 구동부를 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 팬 구동부를 설명하기 위한 저면도가 도시되어 있다.

한편, 본 명세서에서 "바닥면"은 거실이나 방의 바닥면을 의미할 뿐만 아니라, 카펫 등과 같은 청소면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터(142)를 구비하는 청소기 본체(100)와, 청소기 본체(100)에 연결되며, 바닥면의 공기 및 이물을 흡입하기 위한 흡입 모듈(300) 및 청소기 본체(100)와 흡입 모듈(300)을 연결시키는 연장관(200)을 포함할 수 있다.

청소기 본체(100)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 지면 위에 먼지통(170) 및 배터리 하우징(180)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 방향을 정의할 수 있다.

이때, 전방이란 흡입 모터(142)를 기준으로 흡입부(120)가 배치되는 방향이고, 후방이란 핸들(160)이 배치되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 흡입 모터(142)에서 흡입부(120)를 바라볼 때를 기준으로 오른쪽에 배치되는 방향을 우측이라 부를 수 있고, 왼쪽에 배치되는 방향을 좌측이라 부를 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 지면 위에 먼지통(170) 및 배터리 하우징(180)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 지면과 수직한 방향을 따라 상측 및 하측을 정의할 수 있다.

청소기(1)는 청소기 본체(100)를 포함할 수 있다. 청소기 본체(100)는 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 안내하는 유로를 내부에 형성할 수 있다.

구체적으로, 청소기 본체(100)는 본체 하우징(110), 흡입부(120), 먼지 분리부(130), 팬 구동부(140), 공기 배출 커버(150), 핸들(160), 먼지통(170), 배터리 하우징(180) 및 배터리(190)를 포함할 수 있다.

본체 하우징(110)은 청소기 본체(100)의 외관을 이룰 수 있다. 본체 하우징(110)은 팬 구동부(140)와 프리 필터(145)를 내부에 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)은 원통에 유사한 형태로 구성될 수 있다.

흡입부(120)는 본체 하우징(110)에서 외측으로 돌출될 수 있다. 일 예로, 흡입부(120)는 내부가 개방된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 흡입부(120)는 연장관(200)과 결합될 수 있다. 흡입부(120)는 먼지를 포함하는 공기가 유동할 수 있는 유로(P1)를 제공할 수 있다.

먼지 분리부(130)는 흡입부(120)와 연통되며, 흡입부(120)를 통해 청소기 본체(100)의 내부로 흡입된 먼지를 분리하기 위해, 원심력을 이용하는 집진기의 원리를 적용한 구성이다. 먼지 분리부(130) 내부의 공간은 먼지통(170) 내부의 공간과 연통될 수 있다.

예를 들어, 먼지 분리부(130)는 싸이클론 유동에 의해 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론부를 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 그리고, 먼지 분리부(130) 내부의 공간은 흡입부(120)에 형성된 유로(P2)와 연통될 수 있다. 따라서, 흡입부(120)를 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 먼지 분리부(130)의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다. 따라서, 먼지 분리부(130)의 내부 공간에서 싸이클론 유동이 발생할 수 있다.

팬 구동부(140)는 유로 상에 배치되어 유로 내의 공기를 이동시키는 유동력을 발생시킬 수 있다.

팬 구동부(140)는 임펠러(141) 및 임펠러(141)를 회전시키는 흡입 모터(142)를 포함할 수 있다.

임펠러(141)는, 흡입 모터(142)의 상부에 배치될 수 있다. 임펠러(141)의 중심에는 상하방향으로 흡입 모터(142)의 샤프트가 삽입될 수 있다. 이때, 흡입 모터(142)의 샤프트가 임펠러(141)의 중심에 고정될 수 있다. 이러한 구성으로, 흡입 모터(142)가 구동되면 흡입 모터(142)의 샤프트와 함께 임펠러(141)가 회전하면서 공기의 유동력을 발생시킬 수 있다.

흡입 모터(142)는, 예를 들면, 환 형의 고정자, 고정자의 중심을 관통하는 샤프트, 및 샤프트에 축설되며 고정자에 의해 회전력을 발생시키는 회전자를 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 흡입 모터(142)는 BLDC 모터(brushless direct current motor; BLDC motor)를 사용하나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 타입의 모터를 적용할 수 있다.

모터 하우징(143)은, 흡입 모터(142)를 수용하고, 흡입 모터(142)의 상부에 설치된 베어링(미도시)을 지지할 수 있다.

모터 하우징(143)의 측벽은, 원통형의 형상으로 형성되고, 측벽의 내면에는 흡입 모터(142)의 고정자가 고정될 수 있다. 그리고, 모터 하우징(143)에 흡입 모터(142)가 수용 설치된 상태에서, 모터 하우징(143)의 상부에는 베어링을 지지하는 구조가 구비될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 모터 하우징(143)의 상부에는 공기의 유동을 발생시키는 부품 및 발생한 공기의 유동을 분산시키는 디퓨져가 더 구비될 수 있다.

한편, 모터 하우징(143)의 하측 면에는 공기 토출구(147)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 공기 토출구(147)는 모터 하우징(143)의 하측 면에 원주 방향을 따라 소정 폭을 가진 홀 형태로 형성될 수 있다. 즉, 공기 토출구(147)는 모터 하우징(143) 하측 면의 소정 중점을 중심으로 소정 내측 반지름과 소정 외측 반지름 사이의 영역에 형성된 홀일 수 있다. 한편 공기 토출구(147)는 소정 각도 간격으로 복수 개 형성된 형태일 수 있다. 즉, 공기 토출구(147)는 상기 중점을 중심으로 하여 소정 각도범위에 형성된 호 형태의 홀일 수 있고, 복수 개의 공기 토출구(147)는 전체적으로 상기 중점을 원점으로 한 원형에 가까운 형태로 형성될 수 있다.

임펠러 커버(144)는, 예를 들면, 모터 하우징(143)의 상부를 덮는 형태로 구성될 수 있다. 임펠러 커버(144)의 상부 중앙부에는, 예를 들면, 팬 구동부(140)의 내부로 흡입되는 통로인 공기 흡입구(146)가 형성될 수 있다.

팬 구동부(140)는 임펠러 커버(144)의 상부 중앙부에 마련된 공기 흡입구(146)를 통해 공기를 흡입하여, 모터 하우징(143)의 하측 면에 원주 방향을 따라 마련된 공기 토출구(147)를 통해 공기를 토출할 수 있다. 이러한 구성으로, 팬 구동부(140) 내를 유동하는 공기를 통해, 후술할 인쇄회로기판(400)에 실장된 발열 소자들을 효과적으로 방열할 수 있다.

청소기(1)는, 흡입 모터(142)로 공기가 흡입되기 전에 공기를 필터링하는 프리 필터(145)를 포함할 수 있다. 프리 필터(145)는, 예를 들면, 임펠러(141)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 흡입 유로(P3) 상의 공기는, 예를 들면, 프리 필터(145)를 통과하여 임펠러(141)에 도달할 수 있다. 프리 필터(145)는 청소기 본체(100)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로 프리 필터(145)는 공기 가이드(148) 및 임펠러 커버(144) 사이에 배치될 수 있다. 프리 필터(145)는 공기 배출 커버(150)의 하방에 배치될 수 있다. 사용자는 공기 배출 커버(150)를 본체 하우징(110)으로부터 분리시킴으로써, 프리 필터(145)를 청소기 본체(100)의 내부에서 인출시킬 수 있다.

청소기 본체(100)는, 먼지 분리부(130)로부터 유출된 공기를 안내하는 공기 가이드(148)를 포함할 수 있다. 공기 가이드(148)는, 본체 하우징(110)과 모터 하우징(143) 사이에 배치될 수 있다. 공기 가이드(148)는, 먼지 분리부(130)로부터 임펠러(141)까지 공기를 안내하는 흡입 유로(P3)를 형성할 수 있다. 공기 가이드(148)는, 임펠러(141)를 통과한 공기를 배기구(151)까지 안내하는 배기 유로(P4)를 형성할 수 있다.

구체적으로, 공기 가이드(148)는 외측 가이드(148a) 및 내측 가이드(148b)를 포함할 수 있다. 외측 가이드(148a)는 본체 하우징(110)의 내주면에 결합될 수 있고, 내측 가이드(148b)와의 사이에 공간을 형성하여 먼지 분리부(130)를 통과한 공기가 공기 흡입구(146)로 유입되는 흡입 유로(P3)를 형성하는 벽일 수 있다. 내측 가이드(148b)는 내부에 모터 하우징(143) 및 인쇄회로 기판(400)을 수용하고, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기를 배기구(151)로 안내하는 배기 유로(P4)를 형성하는 벽일 수 있다.

이때, 흡입 유로(P3)와 배기 유로(P4)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(143)을 중심으로 모터 하우징(143)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 흡입 유로(P3)와 배기 유로(P4)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 모터 하우징(143)의 둘레를 따라 3개의 흡입 유로(P3)와 3개의 배기 유로(P4)가 교대로 형성될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 공기 가이드(148)는 먼지 분리부(130)로부터 유출된 공기가 상승하다가 임펠러(141)를 통과하며 하강하고, 다시 배기구(151)까지 상승하도록 유로(P3, P4)를 형성할 수 있다.

따라서, 흡입 모터(142)의 작동에 의해서 흡입부(120) 내부의 유로(P1)를 통하여 흡입된 공기와 먼지는, 예를 들면, 먼지 분리부(130) 내의 유로(P2)를 유동하며 서로 분리될 수 있다. 먼지 분리부(130)에서 먼지가 분리된 공기는 상측으로 이동할 수 있고, 팬 구동부 내의 흡입 유로(P3)로 유입될 수 있다. 흡입 유로(P3)는, 공기를 프리 필터(145) 측으로 안내할 수 있다. 프리 필터(145) 및 임펠러(141)를 순차적으로 통과한 공기는, 배기 유로(P4)로 유입될 수 있고, 헤파 필터(153)를 지난 후 배기구(151)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소기(1)는, 흡입 모터(142)의 제어를 위한 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)(400)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(400)은 흡입 모터(142)와 먼지 분리부(130)의 사이에 배치될 수 있다. 인쇄회로기판(400)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.

공기 배출 커버(150)는, 청소기 본체(100)의 상측 외관을 형성할 수 있고, 모터 하우징(143) 및 임펠러 커버(144)의 상측부를 덮어줄 수 있다.

공기 배출 커버(150)는 본체 하우징(110)의 축 방향 일측에 배치될 수 있다.

공기 배출 커버(150)에는, 유로 내의 공기가 청소기 본체(100)의 외부로 배출되는 배기구(151)가 형성될 수 있다.

배기구(151)는, 예를 들면, 특정 방향을 바라보게 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 배기구(151)는, 복수의 배기 가이드(152)에 의해, 원주 방향으로 서로 분할될 수 있다. 복수 개의 배기구(151)는, 원주 방향을 따라 서로 일정 간격 이격되어 배열될 수 있다.

공기 배출 커버(150)에는 배기구(151)로 공기가 배출되기 전에 공기를 필터링하기 위한 필터가 수용될 수 있다. 일 예로, 공기 배출 커버(150)에는 헤파(HEPA) 필터(153)가 수용될 수 있다.

팬 구동부(140)를 통과한 공기는 헤파 필터(153)를 통과한 후, 배기구(151)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 헤파 필터(153)는 배기 유로(P4) 상에 배치될 수 있다.

공기 배출 커버(150)에는, 헤파 필터(153)를 수용하기 위한 필터 수용 공간이 형성될 수 있다. 필터 수용 공간은 하측이 개구되도록 형성되어, 공기 배출 커버(150)의 하측에서 헤파 필터(153)가 수용될 수 있다.

배기구(151)는, 헤파 필터(153)와 마주보도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 배기구(151)의 하측에 헤파 필터(153)가 배치될 수 있다. 헤파 필터(153)는, 예를 들면, 배기구(151)를 따라 원주 방향으로 연장 배치될 수 있다.

핸들(160)은 사용자에 의해 파지될 수 있다. 핸들(160)은 흡입 모터(140)의 후방에 배치될 수 있다. 일 예로, 핸들(160)은 원기둥 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 또는, 핸들(160)은 구부러진 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 핸들(160)은 본체 하우징(110) 또는 흡입 모터(140) 또는 먼지 분리부(130)와 소정 각도를 이루어 배치될 수 있다.

핸들(160)은 사용자가 잡을 수 있도록 기둥 형태로 형성된 파지부(161), 파지부(161)의 길이 방향(축 방향) 일측 단부에 연결되고 흡입 모터(140)를 향하여 연장 형성되는 제1 연장부 및 파지부(161)의 길이 방향(축 방향) 타측 단부에 연결되고, 먼지통(170)을 향하여 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.

핸들(160)의 상면은 청소기(1)의 상면의 일부 외관을 형성할 수 있다. 이를 통해, 사용자가 핸들(160)을 파지하는 경우 청소기(1)의 일 구성이 사용자의 팔에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

조작부(165)는 핸들(160)에 배치될 수 있다. 조작부(165)는 핸들(160)의 상부 영역에 형성되는 경사면에 배치될 수 있다. 사용자는 조작부(165)를 통하여 청소기(1)의 동작이나 정지 명령을 입력할 수 있다.

먼지통(170)은, 본체 하우징(110)의 하측에 배치될 수 있다. 먼지통(170)은 먼지 분리부(130)와 연통될 수 있다. 먼지통(170)은 먼지 분리부(130)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있다.

먼지통(170)은 먼지통 본체(171)를 포함할 수 있다.

먼지통 본체(171)는 먼지 분리부(130)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일 예로, 먼지통 본체(171)는 원통 형태와 유사하게 형성될 수 있다.

일 예로, 먼지통 본체(171)는 하측 면이 개방 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 먼지통 본체(171)의 하측 면에는 배출 커버(172)가 구비되어, 먼지통 본체(171)의 하측 면을 선택적으로 개방할 수 있다.

배출 커버(172)는 먼지통 본체(171)의 하측 면을 개폐하도록 구비될 수 있다. 배출 커버(172)는 먼지통 본체(171)의 하측에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 배출 커버(172)는 먼지통 본체(171)와 힌지 결합되어 회전 동작에 의해서 먼지통(171)의 하측을 개폐할 수 있다.

한편, 실시예에 따라 먼지통(170)은 먼지통 압축 레버(173) 및 압축자(174)를 더 포함할 수 있다.

먼지통 압축 레버(173)는 먼지통(170) 또는 먼지 분리부(130)의 외부에 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(173)는 먼지통(170) 또는 먼지 분리부(130)의 외부에 상하로 이동하게 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(173)는 압축자(174)와 연결될 수 있다. 외력에 의해 먼지통 압축 레버(173)가 아래로 이동하는 경우 압축자(174)도 같이 아래로 이동할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 편의성을 제공할 수 있다. 압축자(174)와 먼지통 압축 레버(173)는 탄성 부재(미도시)에 의해 원위치로 복귀할 수 있다. 구체적으로, 먼지통 압축 레버(173)에 가해지는 외력이 제거되는 경우, 탄성 부재는 먼지통 압축 레버(173)와 압축자(174)를 위로 이동시킬 수 있다.

압축자(174)는 먼지통 본체(171)의 내부에 배치될 수 있다. 압축자(174)는 먼지통 본체(171)의 내부 공간을 이동할 수 있다. 구체적으로, 압축자(174)는 먼지통 본체(171) 내에서 상하로 이동할 수 있다. 이를 통해, 압축자는 먼지통 본체(171) 내의 먼지를 하방으로 압축할 수 있다. 또한, 배출 커버(172)가 먼지통 본체(171)로부터 분리되어 먼지통(170)의 하부가 개방되는 경우, 압축자(174)는 먼지통(170)의 상부에서 하부로 이동하여 먼지통(170) 내의 잔여 먼지 등의 이물질을 제거할 수 있다. 이를 통해, 먼지통(170) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 청소기의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 더불어, 먼지통(170) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 잔여물로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있다.

배터리 하우징(180)에는 배터리(190)가 수용될 수 있다. 배터리 하우징(180)은 핸들(160)의 하측에 배치될 수 있다.

일 예로, 배터리 하우징(180)은 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 배터리 하우징(180)의 후면은 핸들(160)과 연결될 수 있다. 이 경우, 배터리 하우징(180)은 하방으로 개방되는 수용부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 배터리 하우징(180)의 수용부를 통하여 배터리(190)가 탈착될 수 있다.

다른 예로, 배터리 하우징(180)은 내부에 배터리(190)를 수용한 상태로 일체로 구비될 수 있다.

배터리(190)는 청소기(1)에 전원을 공급하기 위한 구성이다. 구체적으로, 배터리(190)는 흡입 모터(140)에 전원을 공급할 수 있고, 청소기(1)에 내장된 전선을 통하여 전자 회로 및 전자 부품 등에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(190)는 흡입 모듈(300)에 전원을 공급할 수 있다.

배터리(190)가 배터리 하우징(180)에 결합된 경우, 배터리(190)의 하면은 외부로 노출될 수 있다. 청소기(1)를 바닥에 내려 놓을 때 배터리(190)가 바닥에 놓일 수 있으므로, 배터리(190)를 배터리 하우징(180)에서 바로 분리할 수 있다. 또한, 배터리(190)의 하면이 외부로 노출되어 배터리(190)의 외부 공기와 직접 접촉하므로, 배터리(190)의 냉각 성능이 향상될 수 있다.

한편, 배터리(190)가 배터리 하우징(180)에 일체로 고정되는 경우에는, 배터리(190)와 배터리 하우징(180)의 착탈을 위한 구조를 줄일 수 있으므로, 청소기(1)의 전체적인 크기를 줄일 수 있고, 경량화가 가능하다.

한편, 청소기(1)는 연장관(200)을 포함할 수 있다.

연장관(200)은 청소기 본체(100) 및 흡입 모듈(300)과 결합될 수 있다. 연장관(200)의 일측 단부는, 흡입부(120)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 연장관(200)의 타측 단부는, 흡입 모듈(300)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 연장관(200)은 긴 원통 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 연장관(200)의 내부 공간은 청소 모듈(300)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 또한, 연장관(200)은 청소기 본체(100)의 흡입부(120)에 형성된 흡입 유로와 연통될 수 있다.

흡입 모터(142)를 통해 흡입력을 발생되면, 흡입부(120) 및 연장관(200)을 통해 흡입 모듈(300)에 흡입력을 제공할 수 있다. 따라서, 청소기 본체(100)에는 청소 모듈(300)과, 연장관(200)을 통해 외부의 먼지 및 공기가 유입될 수 있다. 또한, 흡입 모듈(300)을 통해 유입되는 먼지 및 공기는 연장관(200)을 통과한 후 청소기 본체(100)로 유입될 수 있다. 그리고, 청소기 본체(100)로 유입되어 흡입부(120)를 통과한 먼지 및 공기는 먼지 분리부(130)에서 분리된 후 먼지는 먼지통(170)에 저장되고, 공기는 공기 배출 커버(150)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

흡입 모듈(300)은 바닥면을 따라 이동할 수 있고, 바닥면에 존재하는 먼지를 흡입할 수 있다. 연장관(200)을 통하여 청소기 본체(100)에 연결될 수 있다.

한편, 도시되지 않았으나 흡입 모듈(300)은 연장관(200) 없이도 청소기 본체(100)에 직접 연결될 수 있다.

도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.

도 6을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판을 설명하면 다음과 같다.

인쇄회로기판(400)은 원판에 가까운 판 형태로 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(400)은, 팬 구동부(140)에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄회로기판(400)은, 모터 하우징(143)의 하측에 배치될 수 있고, 모터 하우징(143)과 인접하도록 배치될 수 있다. 이때, 모터 하우징(143)의 하측 면에 형성된 공기 토출구(147)는 인쇄회로기판(400)과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 공기 토출구(147)를 통해 토출되는 공기는, 인쇄회로기판(400)의 일면을 향하는 방향으로 토출될 수 있다.

인쇄회로기판(400)은 소자 실장부(410), 연장부(420), 체결홀(430), 연결부(440) 및 기판 홀(450)을 포함할 수 있다.

소자 실장부(410)에는, 모터 구동 장치(500)에 구비된 회로 소자들이 실장될 수 있다.

예를 들면, 전원 라인에 연결되는 인버터의 스위칭 소자(Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c) 및 dc 단 저항 소자(Rdc)와 같은 발열 소자는, 소자 실장부(410)의 일면에 실장될 수 있다. 또한, MCU, 게이트 드라이버, SMPS, LDO와 같은 소자들 역시 소자 실장부(410)의 일면에 실장될 수 있다.

한편, 종래의 인쇄회로기판은 원판 형태와 유사하게 형성되고, 인쇄회로기판의 전체에 걸쳐 고르게 소자들이 실장되어 있었다. 그러나 이러한 경우에는 인쇄회로기판의 전체적인 면적이 넓어지게 되어 흡입 모터를 통과한 공기와 많은 양의 마찰을 발생시킬 수 있는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 인쇄회로기판(400)에서 소자가 실장되는 면적이 감소된 소자 실장부(410)를 통하여 공기와 인쇄회로기판의 마찰을 감소시킬 수 있고 그에 따른 공기의 유동 효율을 향상시킬 수 있다.

소자 실장부(410)는 인쇄회로기판(400) 상에서 소정 반지름(R)을 갖는 영역을 의미할 수 있다. 이때, 소자 실장부(410)의 반경은 원주 방향을 따라 형성된 공기 토출구(147)의 외측 반지름보다 작을 수 있다. 즉, 소자 실장부(410)의 직경은, 공기 토출구(147)의 외측 직경보다 작을 수 있다. 이와 같은 구성으로, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 인쇄회로기판(400)에 부딪히면서 유로마찰을 발생시키는 것을 최소화시킬 수 있다.

연장부(420)는 소자 실장부(410)에서 반경 방향 외측으로 연장 형성될 수 있다. 따라서, 연장부(420)는 인쇄회로기판(400) 중에서 소자 실장부(410)의 영역 외의 영역을 의미할 수 있다.

연장부(420)는 소자 실장부(410)의 외측 단부에서 원주 방향을 따라 소정 간격(각도차)을 두고 적어도 둘 이상 연장 형성될 수 있다. 일 예로, 연장부(420)는 소자 실장부(410)의 외측 단부에서 원주 방향을 따라 120도 간격으로 연장 형성될 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판(400)의 전체적인 형상은 전체적으로 원판에 가깝게 형성되되, 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 외측으로 돌출된 형태일 수 있다. 이는 원판의 일부가 잘려나간 형태라고 표현하는 것도 가능하다.

한편, 연장부(420)는 흡입 유로(P3)가 형성된 방향을 향하여 배치될 수 있다.

구체적으로, 공기 가이드(148)는 모터 하우징(143)을 중심으로 모터 하우징(143)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 흡입 유로(P3)와 배기 유로(P4)를 형성시킬 수 있다. 예를 들어, 공기 가이드(148)는 모터 하우징(143)의 둘레를 따라 3개의 흡입 유로(P3)와 3개의 배기 유로(P4)가 교대로 형성될 수 있다.

이때, 연장부(420)는 모터 하우징(143)의 외측에 형성된 흡입 유로(P3)가 형성된 방향으로 연장 형성될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(400)은 흡입 유로(P3)가 형성된 방향의 반경이 배기 유로(P4)가 형성된 방향의 반경보다 크게 형성될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 공기 토출구(147)와 마주보는 위치에는 인쇄회로기판(400)이 차지하는 면적이 최소화될 수 있고, 그에 따라 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 인쇄회로기판(400)에 부딪히면서 유로마찰을 발생시키는 것을 최소화시킬 수 있다. 반면, 공기 토출구(147)와 마주보지 않는 위치에는 연장부(420)가 소정 간격을 두고 형성되어 있으므로, 연장부(420)는 공기 토출구(147)에서 토출되어 퍼져나가는 공기에 균일한 와류를 발생시킬 수 있다(도 11b참조).

결과적으로, 본 발명의 인쇄회로기판(400)에 의하면, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 배기 유로(P4)를 통하여 배출되는 과정에서 인쇄회로기판(400)과의 마찰이 발생하는 것을 최소화하는 동시에, 인쇄회로기판(400)과 공기의 마찰로 발생될 수 있는 와류를 균일하게 안정화하여, 유로 마찰 및 와류에 의한 유로 효율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 연장부(420)에는 체결홀(430)이 형성될 수 있다. 즉, 체결홀(430)은 인쇄회로기판(400)에서 상대적으로 반경 방향 외측에 형성될 수 있다. 이를 통하여 체결홀(430)보다 반경 방향 내측에 배치되는 소자 실장부(410)의 공간을 충분히 확보할 수 있다.

체결홀(430)에는 스크류, 볼트 등의 고정부재가 관통 결합할 수 있다. 이때, 상기 고정부재는 인쇄회로기판(400)을 관통하여 모터 하우징(143)에 결합될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(400)은 모터 하우징(143)과 결합될 수 있다.

체결홀(430)은 소자 실장부(410)의 외측에 원주 방향을 따라 소정 간격(각도차)을 두고 적어도 둘 이상 형성된 홀일 수 있다. 일 예로, 체결홀(430)은 소자 실장부(410)의 외측에 원주 방향을 따라 120도 간격으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 인쇄회로기판(400)이 흡입 모터(142)에 안정적으로 결합될 수 있다.

연결부(440)는 복수 개의 연장부(420) 사이에 형성되고, 소자 실장부(410)에서 반경 방향 외측으로 연장 형성되어 복수 개의 연장부(420)를 연결시킬 수 있다.

이때, 연결부(440)가 소자 실장부(410)로부터 연장된 길이는 연장부(420)가 소자 실장부(410)로부터 연장된 길이보다 짧을 수 있다. 즉, 연결부(440)가 소자 실장부(410)로부터 연장된 길이는, 연장부(420)가 소자 실장부(410)로부터 연장된 길이보다 짧을 수 있다.

한편, 복수 개의 연장부(420) 사이에는 기판 홀(450)이 형성될 수 있다. 기판 홀(450)은 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 통과하도록 형성될 수 있다. 기판 홀(450)은 인쇄회로기판(400)이 청소기 본체(100)에 설치된 상태에서, 연결부(440)와 내측 가이드(148b) 사이에 형성된 공간을 의미할 수 있다.

이와 같은 구성으로, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기는 인쇄회로기판(400)과 마찰하지 않고, 바로 기판 홀(450)을 통과하여 인쇄회로기판(400)의 하측으로 유동할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판(400)의 연결부(440)는, 외측 단부의 적어도 일부가 호 형태로 형성되어 복수 개의 연장부(420)를 서로 연결시킬 수 있다. 이와 같은 구성으로 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기와의 마찰을 감소시키는 동시에 소자가 실장될 수 있는 면적은 최대화할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 형태를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판(1400)의 연결부(1440)는, 외측 단부가 직선 형태로 형성되어 복수 개의 연장부(1420)와 연결될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 인쇄회로기판(1400)은 원판과 유사한 형태로 형성되되, 외측 단부가 소정 간격을 두고 절단된 형태일 수 있다. 이와 같은 구성으로 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 인쇄회로기판(1400)과 마찰되는 면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 형태를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도 8을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연장부(2420)는 동일한 폭을 유지하면서 소자 실장부(2410)에서부터 반경 방향으로 외측으로 연장 형성될 수 있다. 일 예로, 연장부(2420)는 120도 간격으로 소자 실장부(2410)에서부터 동일한 폭을 유지하면서 연장 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로,

도시되지는 않았지만, 인쇄회로기판(400)은, 예를 들면, 복수의 레이어가 일정한 순서로 적층되는 적층 구조로 구성될 수 있다.

복수의 레이어는, 예를 들면, 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 여기서 패턴은, 예를 들면, 구리 재질의 전도체가 각 레이어에 인쇄된 동박 패턴을 의미할 수 있다.

도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른, 모터 구동 장치의 내부 블록도가 도시되어 있다.

도 9를 참조하면, 모터 구동 장치(500)는, 예를 들면, 전원 공급부(510), 모터 구동부(520), 흡입 모터(142), 입력부(540), 출력부(550), 및/또는 제어부(560)를 포함할 수 있다.

전원 공급부(510)는, 모터 구동 장치(500)에 전원을 공급할 수 있다.

전원 공급부(510)는, 예를 들면, 상용 교류 전원으로부터 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 모터 구동 장치(500)의 전원으로 공급할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(510)는, 컨버터(미도시)를 구비할 수 있고, 컨버터를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.

전원 공급부(510)는, 직류 전원을 저장하는 배터리(190)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 전원 공급부(510)는, 배터리(190)에 저장된 직류 전원을 모터 구동 장치(200)의 전원으로 공급할 수 있다.

전원 공급부(510)는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 배터리(190)에 저장할 수 있다.

전원 공급부(510)는, dc 단 커패시터(미도시)를 더 구비할 수 있고, 컨버터를 통해 변환된 직류 전원 및/또는 배터리(190)로부터 공급되는 직류 전원을 dc 단 커패시터에 저장할 수 있다.

모터 구동부(520)는, 예를 들면, 흡입 모터(142)를 구동할 수 있다. 예를 들면, 모터 구동부(520)는, 전원 공급부(510)로부터 공급되는 전원에 기초하여 흡입 모터(142)를 구동할 수 있다.

모터 구동부(520)는, 복수의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작을 통해, 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환 및 출력하는 인버터(미도시)를 포함할 수 있고, 인버터로부터 출력되는 교류 전원을 흡입 모터(142)에 공급할 수 있다.

모터 구동부(520)는, 예를 들면, 모터 구동 장치(200)의 각 구성에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(미도시) 및/또는 각 구성에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

전류 검출부는, 예를 들면, 전류 검출을 위해, 전류센서, 변류기(current transformer; CT), 션트(shunt) 저항 등을 포함할 수 있고, 검출된 전류는 제어부(260)에 입력될 수 있다.

전압 검출부는, 예를 들면, 전압 검출을 위해, 저항 소자, 연산 증폭기(operational amplifier; op-amp) 등을 포함할 수 있고, 검출된 전압은 제어부(560)에 입력될 수 있다.

흡입 모터(142)는, 예를 들면, 모터 구동부(220)로부터 공급되는 전원에 따라 구동할 수 있다.

흡입 모터(142)는, 예를 들면, 모터 구동부(220)로부터 공급되는 소정 주파수의 교류 전원에 따라 구동될 수 있다. 예를 들면, 흡입 모터(142)의 동작은, 모터 구동부(220)로부터 공급되는 전원의 크기 및/또는 주파수에 따라 변경될 수 있다.

입력부(540)는, 사용자 입력을 수신할 수 있는 입력 장치(예: 키, 터치 패널 등)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 입력부(540)는, 모터 구동 장치(200)의 전원의 온/오프를 위한 전원 키, 모터 구동 장치(200)의 동작 설정을 위한 동작 키 등을 포함한 조작부(165)를 포함할 수 있다.

입력부(540)는, 입력장치를 통해, 사용자 입력을 수신할 수 있고, 수신된 사용자 입력에 대응하는 명령을 제어부(560)에 전송할 수 있다. 예를 들면, 제어부(560)는, 입력부(540)를 통해 입력된 사용자 입력에 기초하여, 모터 구동 장치(500)의 동작 모드를 결정할 수 있다.

출력부(550)는, 예를 들면, 디스플레이(미도시), 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 등의 표시 장치를 구비할 수 있다. 예를 들면, 출력부(550)는, 모터 구동 장치(500)의 전원의 온/오프 상태, 동작 모드에 따른 운전 상태, 에러 발생과 관련된 메시지 등을 표시할 수 있다.

출력부(550)는, 스피커, 버저 등의 오디오 장치를 구비할 수도 있다. 예를 들면, 출력부(550)는, 모터 구동 장치(500)의 전원의 온/오프 상태에 따른 효과음, 동작 모드의 변경에 따른 효과음, 에러 발생에 대한 경고음 등을 출력할 수 있다.

제어부(560)는, 모터 구동 장치(500)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있다. 제어부(560)는, 모터 구동 장치(500)에 각 구성과 상호 간에 신호를 송수신할 수 있고, 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

제어부(560)는, 컨버터의 동작을 제어하는 컨버터 제어부(미도시) 및/또는 인버터의 동작을 제어하는 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 컨버터 제어부 및 인버터 제어부는, 동일한 구성에 포함되거나 서로 분리된 구성에 각각 포함될 수 있다.

제어부(560)는, 모터 구동부(520)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(560)는, 모터 구동부(520)에 포함된 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어신호를 출력할 수 있다.

제어부(560)는, 흡입 모터(142)에 흐르는 전류를 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(560)는, 전류 검출부를 통해, 흡입 모터(142)에 흐르는 전류를 산출할 수 있다.

제어부(560)는, 흡입 모터(142)의 회전 속도를 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(560)는, 흡입 모터(142)에 흐르는 상 전류에 기초하여, 흡입 모터(142)의 회전 속도를 산출할 수 있다.

제어부(560)는, 흡입 모터(142)의 회전자의 위치를 산출할 수 있다. 예를 들면, 제어부(560)는, 흡입 모터(142)에 흐르는 상 전류에 기초하여, 흡입 모터(142)의 회전자의 위치를 산출할 수 있다.

도 10a에는 종래의 청소기에서 공기의 유속 분포를 설명하기 위한 도면이 도시되고, 도 10b에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 공기의 유속 분포를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 11a에는 종래의 청소기에서 와류 분포를 설명하기 위한 도면이 도시되고, 도 11b에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 와류 분포를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

도 3, 도 4, 도 10a, 도 10b, 도 11a 및 도 11b를 참고하여, 본 발명에 따른 청소기의 내부를 공기가 흐르는 과정 및 그에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

흡입 모터(142)가 작동되면, 외부의 공기가 흡입 모듈(300) 및 연장관(200)을 통과하여 흡입부(120) 내부에 형성된 유로(P1)를 통과할 수 있다. 그리고, 흡입부(120)를 통과한 공기는 먼지 분리부(130) 내의 유로(P2)를 유동하면서 공기 중에 포함된 먼지가 분리될 수 있다.

먼지 분리부(130)에서 먼지가 분리된 공기는 상측으로 이동할 수 있고, 외측 가이드(148a)와 내측 가이드(148b) 사이에 형성된 흡입 유로(P3)를 따라 유동할 수 있다. 흡입 유로(P3)를 따라 유동하는 공기는 프리 필터(145)를 통과하여 임펠러 커버(144)에 형성된 공기 흡입구(146)로 유입될 수 있다. 공기 흡입구(146)로 유입된 공기는 임펠러(141) 및 흡입 모터(142)를 통과하고, 모터 하우징(143)에 형성된 공기 토출구(147)로 토출될 수 있다.

그리고, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기는 인쇄회로기판(400)을 향하여 유동될 수 있다. 이때, 공기는 인쇄회로기판(400)에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. 이때, 본 발명에서는 기존의 인쇄회로기판에 비하여 전체적인 면적을 축소시켜 청소기 내부를 유동하는 공기의 유동 효율을 향상시키는 효과가 있다.

그리고, 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기의 적어도 일부는 인쇄회로기판(400)과 마찰하지 않고, 기판 홀(450)을 통과하여 인쇄회로기판(400)의 하측으로 유동될 수 있다.

도 10a 및 도 10b를 참조하여 공기와 인쇄회로기판의 마찰을 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 10a 및 도 10b에서 상대적으로 밝은 부분(노란색 또는 녹색 부분)의 유속이 어두운 부분(파란색 부분)의 유속보다 빠른 것을 의미한다.

도 10a을 참조하면, 종래의 인쇄회로기판의 경우에는 인쇄회로기판을 경계로 그 하측에서 공기의 유속은 0에 가까운 것을 알 수 있다. 이와 대비하여 인쇄회로기판의 상측에서 공기의 유속은 20m/s에 가까운 것을 알 수 있다. 이는, 인쇄회로기판과 내측 가이드 사이에 공기가 유동할 수 있는 공간이 극히 좁아 공기 토출구에서 토출되는 빠른 유속의 공기가 인쇄회로기판에 막히거나, 인쇄회로기판과 내측 가이드 사이의 공간으로 유동하면서 마찰되어 유속이 감소한 것을 의미한다.

한편 도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 경우 도 10a와 대비하여 인쇄회로기판의 하측의 유속이 증가한 것을 알 수 있다. 반면, 인쇄회로기판의 상측에서의 공기의 유속은 도 10a와 비교하여 큰 차이가 없다. 이는, 공기 토출구에서 토출되는 공기와 인쇄회로기판 사이의 마찰이 감소한 것을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 공기 토출구(147)에서 토출되어 배기 유로(P4)를 따라 유동하는 공기는 인쇄회로기판(400)과 마찰되는 것을 감소시킬 수 있고, 마찰에 따른 유동 손실이 발생하는 것을 감소시키는 효과가 있다.

한편, 기판 홀(450)을 통과한 공기는 연장부(420) 및 연결부(440)에 의하여 유동이 가이드되면서 균일한 와류를 발생시킬 수 있다.

도 11a 및 도 11b를 참조하여 인쇄회로기판의 하측에서 발생하는 와류를 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 11a 및 도 11b에서 상대적으로 밝은 부분(노란색 또는 녹색 부분)의 유속이 어두운 부분(파란색 부분)의 유속보다 빠른 것을 의미한다.

도 11a를 참조하면, 종래의 인쇄회로기판의 경우에는 반경 방향 외측에 일부 공기가 유동하는 것을 알 수 있다. 이때, 유동하는 공기는 일정한 패턴을 형성하지 않고 산개되어 있다.

한편 도 11b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 경우에는 공기가 반경 방향 외측에서부터 내측으로 이동하면서 일정한 패턴을 형성하는 것을 알 수 있다. 이는 공기 토출구(147)에서 토출되는 공기가 인쇄회로기판(400)에 의하여 유동 방향이 가이드되어 균일한 와류를 형성하는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 불균일한 와류의 발생으로 인하여 유동 손실이 발생하는 것을 감소시키는 효과가 있다.

한편, 공기 토출구(147)에서 토출되어 인쇄회로기판(400)의 주변을 유동한 공기는, 배기 유로(P4)를 따라 유동할 수 있고, 헤파 필터(153)를 지난 후 배기구(151)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 : 청소기
100 : 청소기 본체
110 : 본체 하우징
120 : 흡입부
130 : 먼지 분리부
140 : 팬 구동부
141 : 임펠러
142 : 흡입 모터
143 : 모터 하우징
144 : 임펠러 커버
147 : 공기 토출구
148 : 공기 가이드
148a : 외측 가이드
148b : 내측 가이드
150 : 공기 배출 커버
151 : 배기구
160 :핸들
170 : 먼지통
190 : 배터리
200 : 연장관
300 : 흡입 모듈
400 : 인쇄회로기판
410 : 소자 실장부
420 : 연장부
440 : 연결부
500 : 모터 구동 장치

Claims

공기가 유동할 수 있는 유로가 형성된 흡입부;
적어도 1개의 싸이클론부를 구비하는 먼지 분리부;
공기의 유동력을 제공하는 흡입 모터;
상기 흡입 모터가 수용되고, 상기 흡입 모터를 통과한 공기가 토출되는 공기가 토출되는 공기 토출구가 형성된 모터 하우징;
공기가 외부로 토출되는 배기구가 형성된 공기 배출 커버;
상기 먼지 분리부를 통과한 공기를 상기 흡입 모터로 안내하는 흡입 유로 및 상기 흡입 모터를 통과한 공기를 상기 배기구로 안내하는 배기 유로를 형성하는 공기 가이드; 및
상기 모터 하우징과 상기 공기 가이드 사이에 배치되고, 복수의 소자가 실장되는 인쇄회로기판;
을 포함하고,
상기 공기 토출구는,
상기 모터 하우징의 하측 면에 원주 방향을 따라 형성되고,
상기 인쇄회로기판은,
상기 모터 하우징의 하측 면과 마주보도록 배치되고, 상기 복수의 소자가 실장되는 소자 실장부;
를 포함하며,
상기 소자 실장부의 직경은,
상기 공기 토출구의 외측 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 청소기.
제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
상기 소자 실장부에서 반경 방향 외측으로 연장 형성된 연장부;
를 더 포함하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
상기 연장부에 형성된 체결홀;
을 더 포함하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 연장부는,
상기 소자 실장부에서 상기 흡입 유로가 형성된 방향을 향하여 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 연장부는,
소정 각도 간격으로 복수 개 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
복수 개의 상기 연장부 사이에 형성되고, 상기 소자 실장부에서 반경 방향 외측으로 연장 형성되어 복수 개의 상기 연장부를 연결시키는 연결부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제2항에 있어서,
복수 개의 상기 연장부 사이에 형성되고, 상기 공기 토출구에서 토출되는 공기가 통과하는 기판 홀;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 연결부가 상기 소자 실장부로부터 연장된 길이는, 상기 연장부가 상기 소자 실장부로부터 연장된 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 연결부는,
외측 단부가 직선 형태로 형성되어 복수 개의 상기 연장부와 연결되는 것을 특징으로 하는 청소기.
제6항에 있어서,
상기 연결부는,
외측 단부의 적어도 일부가 호 형태로 형성되어 복수 개의 상기 연장부와 연결되는 것을 특징으로 하는 청소기.