KR20230040552A

KR20230040552A - 청소기, 청소기 시스템 및 청소기 시스템의 제어 방법

Info

Publication number: KR20230040552A
Application number: KR1020210123826A
Authority: KR
Inventors: 현기탁; 박희구; 정재헌; 김대우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-03-23
Also published as: CN117956936A; WO2023043056A1

Abstract

본 발명은 청소기 스테이션, 청소기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면 청소기 스테이션의 집진 모터 구동이 완료된 이후 청소기의 흡입 모터를 구동함으로써 먼지통 내부의 먼지를 집진한 후에도 먼지통의 개방된 단부에 끼여 있는 상태로 잔류할 수 있는 머리카락 등과 같은 이물질을 청소기의 먼지통으로 재흡입하여 제거할 수 있다.

Description

청소기, 청소기 시스템 및 청소기 시스템의 제어 방법{A vacuum cleaner, a vacuum cleaner system, and a control method of the vacuum cleaner system}

본 발명은 청소기, 청소기 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 외부의 먼지를 흡입하는 청소기, 청소기와 더불어 청소기에 저장된 먼지를 내부로 흡입하는 청소기 스테이션을 함께 구비한 청소기 시스템 및, 이러한 청소기 시스템의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 전기를 이용하여 공기를 흡입하는 방식으로 작은 쓰레기나 먼지를 빨아들여 제품 속에 있는 먼지통에 채우는 가전기기로, 진공 청소기로 불리는 것이 일반적이다.

이러한 청소기는 사용자가 직접 청소기를 이동시키면서 청소를 수행하기 위한 수동 청소기와, 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 자동 청소기로 구분될 수 있다. 수동 청소기는 청소기의 형태에 따라, 캐니스터형 청소기, 업라이트 청소기, 핸디형 청소기 및 스틱형 청소기 등으로 구분될 수 있다.

가정용 청소기에서는 과거 캐니스터형 청소기가 많이 사용되었지만, 최근에는 먼지통과 청소기 본체를 일체로 제공하여 사용 편의성이 좋아진 핸디형 청소기와 스틱 청소기가 많이 사용되는 추세이다.

캐니스티형 청소기는 본체와 흡입구가 고무호스나 파이프로 연결되어 있고 경우에 따라 흡입구에 솔을 끼어서 사용 가능하다.

핸디형 청소기(Hand Vacuum Cleaner)는 휴대성을 극대화시킨 것으로, 무게가 가볍지만 길이가 짧기 때문에 청소 영역에 제한이 있을 수 있다. 따라서, 책상 또는 소파 위나, 자동차 안과 같이 국부적인 장소를 청소하는데 사용된다.

스틱 청소기는 서서 사용할 수 있어 허리를 숙이지 않고도 청소가 가능하다. 따라서 넓은 영역을 이동하면서 청소하는데 유리하다. 핸디형 청소기가 좁은 공간의 청소를 한다면, 스틱형은 그보다는 넓은 공간 청소를 할 수 있고 손에 닿지 않는 높은 곳의 청소를 할 수 있다. 최근에는 스틱 청소기를 모듈 타입으로 제공하여 다양한 대상에 능동적으로 청소기 타입을 변경하여 사용하기도 한다.

또한, 최근에는 사용자의 조작 없이 스스로 청소를 수행하는 로봇 청소기가 사용되고 있다. 로봇 청소기는 청소하고자 하는 구역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소한다.

그러나, 종래의 핸디형 청소기와, 스틱 청소기와, 로봇 청소기는 집진된 먼지를 저장하는 먼지통의 용량이 작아 사용자가 매번 먼지통을 비워야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 먼지통을 비우게 되는 경우 먼지가 비산하여 사용자의 건강상 해로운 영향을 주는 문제가 있었다.

또한, 먼지통의 잔존 먼지가 제거되지 않는 경우 청소기의 흡입력을 저하하는 문제가 있었다.

또한, 먼지통의 잔존 먼지가 제거되지 않는 경우 잔여물로 인한 악취가 발생하는 문제가 있었다.

선행특허문헌 1로 한국 공개특허공보 제10-2020-0074001호를 제시한다. 선행특허문헌 1은 진공 청소기와 도킹 스테이션을 포함하는 청소 장치를 개시하고 있다.

상기 선행특허문헌 1은, 이물질이 집진되는 집진통을 포함하는 진공 청소기와 상기 집진통에 집진된 이물질을 제거하도록 상기 집진통과 연결되는 도킹 스테이션을 포함하고 상기 집진통이 상기 도킹 스테이션에 도킹되도록 마련되며 상기 도킹 스테이션에는 상기 도킹 스테이션에 도킹된 상기 집진통 내의 이물질과 내부 공기를 흡입하는 흡입장치를 포함하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 선행특허문헌 1은, 도킹 스테이션 내부에서 이물질을 포집하는 포집부를 포함하도록 구성되어 있다. 선행특허문헌 1에 따르면, 도킹 스테이션에 배치된 흡입장치가 가동되면, 부압에 의해서 집진통에 집진된 이물질을 빨아들이고, 포집부에 집진함으로써 청소기의 집진통을 청소하도록 구성된다.

이러한 집진과정에서 청소기와 도킹 스테이션 사이에 머리카락과 같은 얇고 긴 이물질의 경우 마찰력에 의해 집진통 내주면에 달라붙거나 집진통과 도킹 스테이션 연결부의 구조에 걸쳐지는 등, 도킹 스테이션의 흡입력으로도 집진되지 못하고 청소기의 집진통과 도킹 스테이션의 사이에 끼인 채로 길게 늘어뜨려져 남는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 도킹 스테이션의 집진과정이 종료된 후에 사용자가 다시 진공 청소기를 사용함에 있어서 집진통 주변에 달라붙은 채로 늘어뜨려져 노출되어 있는 이물질(이하, 잔여 먼지)을 사용자가 손으로 만지게 될 수 밖에 없으며, 사용자는 이러한 잔여 먼지를 직접 물티슈 등을 이용하여 제거해야 하는 불편을 겪게 된다.

선행특허문헌 2로 한국 등록특허공보 제10-2208334호를 제시한다. 선행특허문헌 2는 진공청소기와 도킹스테이션을 포함하는 청소장치 및 그 제어방법을 개시한다.

선행특허문헌 2는 변칙적인 흡입기류를 제공하여, 청소기의 집진통의 이물질을 자동적이면서도 효과적으로 배출시키는 도킹 스테이션을 포함하는 청소장치를 제시한다.

전술한 해결과제를 위하여, 선행특허문헌 2는 집진통에서 도킹 스테이션 내부로 공기를 이동시키는 흡입장치와, 흡입 유로를 개방 또는 폐쇄하는 유량조절장치를 구비한다. 제어부는 흡입장치를 동작하거나, 흡입장치가 동작하는 상태에서 주기적으로 흡입유로를 개폐하도록 유량조절장치를 제어한다. 선행특허문헌 2에 따르면, 유량조절장치에 의해서 유로가 개폐됨에 따라 유로 내부에서 변칙적인 공기유동이 발생하고, 변칙적인 공기유동으로 인하여 먼지가 보다 효율적으로 배출되는 효과를 제시한다.

하지만, 선행특허문헌 2와 같이 유량을 조절하여 공기유동을 변칙적으로 발생시키는 경우에도 결국 집진통에 걸려있는 머리카락 등 이물질을 도킹 스테이션의 내부로 집진하는 것이 최종 목적이 된다. 이때, 집진통에 걸려있는 이물질이 도킹 스테이션 내부의 포집부까지 이동해야 하는 경로가 길어 유량조절장치를 구동하는 데 사용하는 에너지 대비 높은 집진 효율을 기대하기 어려운 문제가 있다.

또한, 별도의 유량조절장치를 구비함에 따라 스테이션 자체의 부피가 증가되는 문제가 있다.

선행특허문헌 3으로 미국 공개특허 제2021-0030244호를 제시한다. 선행문헌 3은 로봇청소기로부터 먼지를 제거하는 청소시스템을 개시한다.

선행특허문헌 3은 스테이션을 구비하며, 스테이션의 일 측에는 핸디청소기가 결합되고, 스테이션의 타 측에는 로봇청소기가 결합된다. 로봇청소기의 먼지통과 핸디청소기의 먼지통은 서로 연통되며, 로봇청소기의 흡입모터가 작동하면 로봇청소기의 먼지통에 집진된 먼지가 핸디청소기로 이동하며 로봇청소기의 먼지통을 비우는 발명이다.

하지만, 선행특허문헌 3 또한 먼지의 유동방향이 일 방향으로 유지되는 바, 전술한 바와 같이 먼지통에 견고하게 걸려있는 머리카락 등 이물질은 선행특허문헌 3에 의하여도 제거될 수 없다는 문제점이 있다.

한국 공개특허 제10-2020-0074001호 한국 등록특허 제10-2208334호 미국 공개특허 제2021-0030244호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 청소기 시스템 및 그 제어방법이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 먼지통 내부의 먼지를 집진한 후에도 먼지통의 개방된 단부에 끼여 있는 상태로 잔류할 수 있는 머리카락 등과 같은 이물질을 제거할 수 있게 함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 청소기 먼지통의 개방된 단부에 끼여 있는 상태로 잔류할 수 있는 머리카락 등 이물질을 제거하면서도 그 제거에 사용되는 에너지 소비를 최소화하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 별도의 통신 모듈을 구비하지 않고 청소기 스테이션과 청소기간의 정보 송수신이 가능하게 함을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 청소기가 청소기 스테이션에 결합하였을 때 자신이 충전 기능만을 갖는 충전대에 결합한 것인지 먼지 집진 기능을 추가로 갖는 충전대(본 발명의 청소기 스테이션)에 결합한 것인지 판단할 수 있게 함을 그 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 시스템은, 먼지통과, 상기 먼지통에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하는 청소기; 및 상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션;을 포함할 수 있다.

상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 안착하여 결합하는 결합부; 상기 먼지통에서 빠져나온 먼지가 유동하는 흡입 유로; 상기 결합부가 마련되고 상기 흡입 유로를 수용하는 내부 공간이 마련된 하우징; 상기 내부 공간에서 상기 흡입 유로의 하부에 배치되며 상기 흡입 유로를 통해 상기 먼지통으로 흡입력을 제공하는 집진 모터; 및 상기 결합부에 배치되고 상기 흡입 유로의 일측 단부에 형성된 먼지 통과 홀을 개폐하도록 마련되는 도어;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 상기 결합부에 결합하는 경우, 상기 도어를 개방하고 상기 집진 모터를 기 설정된 집진 시간 동안 구동하여 상기 먼지통의 먼지를 내부로 포집할 수 있고, 상기 청소기는, 상기 집진 모터의 구동이 완료된 이후, 상기 도어가 개방되어 있는 상태에서 상기 흡입 모터를 구동할 수 있다.

한편, 상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 상기 결합부와 결합하여 상기 청소기의 배터리 단자가 상기 청소기 스테이션의 충전 단자와 전기적으로 접속되면, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송할 수 있다.

이때, 상기 펄스 신호는, 상기 청소기를 충전하기 위한 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호일 수 있다.

상기 청소기는, 상기 펄스 신호를 수신하면, 기 설정된 대기 시간이 경과한 후 상기 흡입 모터를 구동할 수 있다.

상기 청소기 스테이션은, 상기 집진 모터의 구동이 완료된 이후 상기 흡입 모터가 구동되기 전에, 상기 도어의 개방된 각도가 기 설정된 각도로 조절될 수 있다.

이때, 상기 기 설정된 각도는, 상기 집진 모터가 구동되는 동안 상기 도어가 개방되는 각도보다 작은 크기를 가질 수 있다.

한편, 상기 청소기에 포함된 상기 먼지통은, 원통 형태이며 길이 방향 일측이 개방된 형태로 구비되는 먼지통 본체; 상기 먼지통 본체의 상기 개방된 일측에 회전 가능하게 결합되는 배출 커버; 및 상기 먼지통 본체에 대해 회전하는 상기 배출 커버의 회전축에 배치되며 상기 배출 커버가 개방되는 방향으로 탄성력을 가하는 토션 스프링;을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 청소기 시스템은, 먼지통과, 상기 먼지통에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하는 청소기; 및 상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 안착하여 결합하는 결합부; 상기 먼지통에서 빠져나온 먼지가 유동하는 흡입 유로; 상기 결합부가 마련되고 상기 흡입 유로를 수용하는 내부 공간이 마련된 하우징; 상기 내부 공간에서 상기 흡입 유로의 하부에 배치되며 상기 흡입 유로를 통해 상기 먼지통으로 흡입력을 제공하는 집진 모터; 및 상기 결합부에 배치되고 상기 청소기의 배터리 단자와 접속하여 상기 청소기의 배터리를 충전하기 위한 충전 전압을 공급하는 충전 단자;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 상기 결합부에 결합하는 경우, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송할 수 있다.

이때, 상기 펄스 신호는, 상기 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호일 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기는 먼지를 저장하는 먼지통; 상기 먼지통의 내부에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터; 상기 흡입 모터와 연결되어 전력을 공급하는 배터리; 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 전압이 인가되도록 마련되는 배터리 단자; 및 상기 흡입 모터의 구동을 제어하는 청소기 제어부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 청소기 제어부는, 상기 배터리 단자가 외부의 청소기 스테이션에 마련된 충전 단자와 결합하면, 상기 배터리 단자로 인가되는 신호의 종류에 따라 상기 흡입 모터의 구동 여부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 청소기 제어부는, 상기 배터리 단자로 펄스 신호가 인가되는 경우, 상기 흡입 모터를 구동시킬 수 있다.

이때, 상기 펄스 신호는, 상기 배터리 단자로 인가되는 충전 전압이 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프되어 생성되는 신호일 수 있다.

또한, 상기 청소기 제어부는, 상기 배터리 단자로 상기 펄스 신호가 인가된 시점으로부터 기 설정된 대기 시간이 경과된 후에 상기 흡입 모터를 구동시킬 수 있다.

또한, 상기 청소기 제어부는, 상기 청소기 스테이션에 마련된 집진 모터의 구동이 종료된 이후에 상기 흡입 모터가 구동하도록 상기 대기 시간을 설정할 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어 방법은, 청소기와 상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션을 포함하는 청소기 시스템의 제어 방법으로서, 상기 청소기는, 먼지통과 상기 먼지통에 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하고, 상기 청소기 스테이션은, 상기 먼지통의 먼지가 통과하도록 마련된 먼지 통과 홀을 개폐하는 도어를 포함하되, 상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 청소기 스테이션에서 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하는 단계; 상기 먼지통의 배출 커버와 상기 도어가 개방되면 상기 청소기 스테이션에 마련된 집진 모터를 기 설정된 집진 시간 동안 구동하여 상기 먼지통의 먼지를 상기 청소기 스테이션의 내부로 포집하는 단계; 및 상기 집진 시간이 경과하여 상기 집진 모터가 정지되면 상기 흡입 모터를 구동하는 단계;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 펄스 신호를 전송하는 단계는, 상기 청소기에 마련된 배터리 단자가 상기 청소기 스테이션에 마련된 충전 단자와 전기적으로 접속되면, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하며, 상기 펄스 신호는, 상기 청소기를 충전하기 위한 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호일 수 있다.

한편, 상기 흡입 모터를 구동하는 단계는, 상기 펄스 신호를 수신하면, 기 설정된 대기 시간이 경과한 후 상기 흡입 모터를 구동할 수 있다.

또한, 상기 흡입 모터를 구동하는 단계는, 상기 흡입 모터를 구동하기 전에 상기 도어를 폐쇄하는 방향으로 이동시키되, 상기 도어가 기 설정된 각도만큼 개방된 상태가 될 때까지 이동시킬 수 있고, 상기 도어가 상기 기 설정된 각도만큼 개방된 상태에서 상기 흡입 모터를 구동할 수 있다.

이때, 상기 기 설정된 각도는, 상기 청소기 스테이션의 내부로 포집하는 단계에서 상기 도어가 개방되는 각도보다 작은 크기를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 먼지통 내부의 먼지를 집진한 후에도 먼지통의 개방된 단부에 끼여 있는 상태로 잔류할 수 있는 머리카락 등 이물질을 청소기의 흡입 모터를 구동함으로써 제거할 수 있다. 따라서, 사용자가 청소기를 위생적으로 관리할 수 있는 편의성이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 머리카락 등 잔류 이물질을 제거함에 있어서 집진 모터는 구동하지 않는 상태에서 청소기의 흡입 모터만을 구동하여 잔류 이물질을 청소기의 먼지통으로 재흡입할 수 있다. 따라서, 잔류 이물질을 효과적으로 제거하면서도 이에 소비되는 시간과 전력을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 적은 시간 구동하여 잔류 이물질을 제거하므로 소비자가 구동 소음에 노출되는 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 흡입력을 가하는 것만으로는 제거가 어려운 잔류 이물질 즉, 사용자가 수동으로 직접 제거해야 하는 잔류 이물질을 청소기의 먼지통으로 재흡입하여 보관함으로써, 추후 사용자가 직접 관리하는 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 청소기 스테이션이 청소기로 전송하는 펄스 신호를 이용해서 청소기가 자신이 결합한 충전대의 종류를 구분하여 판단할 수 있다. 따라서, 상술한 잔류 이물질의 재흡입을 위한 후속 동작의 수행 여부를 청소기 스스로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 청소기 스테이션과 청소기간의 통신이 전력을 제공하는 전력선을 통해 이루어지므로 별도의 통신 모듈이 구비될 필요 없이 청소기 스테이션과 청소기간의 정보 송수신이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션과 청소기로 구성된 청소기 시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템의 구성에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템에서 청소기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 먼지 분리부 및 싸이클론 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 먼지통 하측 면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 배터리 단자를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 결합부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 고정 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제1 청소기와 도어 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제1 청소기와 커버 개방 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템에 포함된 청소기 스테이션의 블록도를 나타낸 것이다.
도 11은 청소기 스테이션과 청소기간의 전력선 통신을 위한 회로 구성을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템에 포함된 청소기의 블록도를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 도 13의 청소기 시스템의 제어 방법에 있어서, 세부 단계를 더 포함한 순서도이다.
도 15는 도 13의 청소기 흡입 모터 구동 단계에서의 청소기 본체와 도어 유닛의 위치 관계를 나타낸 것이다.
도 16은 집진 모터가 구동 중인 때의 도어의 개방 각도를 나타낸 것이다.
도 17은 흡입 모터가 구동 중인 때의 도어의 개방 각도를 나타낸 것이다.

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 실시예에 따른 청소기 스테이션과 제1 청소기 및 제2 청소기로 구성된 청소기 시스템에 대한 사시도가 개시되고, 도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템의 구성에 대한 개략도가 개시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 청소기 시스템 (10)은 청소기 스테이션(100)과, 청소기(200, 300)를 포함할 수 있다. 이때, 청소기(200, 300)는 제1 청소기(200) 및 제2 청소기(300)를 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 이 중 일부의 구성을 제외하고 실시될 수도 있고, 이외 추가적인 구성을 배제하지도 않는다.

청소기 시스템(10)은 청소기 스테이션(100)을 포함할 수 있다. 청소기 스테이션(100)에는 제1 청소기(200)와, 제2 청소기(300)가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)의 측면에는 제1 청소기(200)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 청소기 스테이션(100)의 측면에는 제1 청소기(200)의 본체가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)의 하부에는 제2 청소기(300)가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)은 제1 청소기(200)의 먼지통(220)의 먼지를 제거할 수 있다. 청소기 스테이션(100)은 제2 청소기(300)의 먼지통(미도시)의 먼지를 제거할 수 있다.

한편, 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템에서 제1 청소기를 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 먼지 분리부 및 싸이클론 필터를 설명하기 위한 도면이 개시되며, 도 5a에는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 먼지통 하측 면을 설명하기 위한 도면이 개시되어 있고 도 5b에는 본 발명의 실시예에 따른 제1 청소기의 배터리 단자를 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 제1 청소기(200)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

제1 청소기(200)는 사용자가 수동으로 조작하는 청소기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 청소기(200)는 핸디형 청소기나, 스틱 청소기를 의미할 수 있다.

제1 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 거치될 수 있다. 제1 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 의해 지지될 수 있다. 제1 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 지면 위에 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 방향을 정의할 수 있다.

이때, 전방이란 흡입 모터(214)를 기준으로 흡입부(212)가 배치되는 방향이고, 후방이란 핸들(216)이 배치되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 흡입 모터(214)에서 흡입부(212)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(220) 및 배터리 하우징(230)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 지면과 수직한 방향을 따라 상측 및 하측을 정의할 수 있다.

제1 청소기(200)는 본체(210)를 포함할 수 있다. 본체(210)는 본체 하우징(211), 흡입부(212), 먼지 분리부(213), 흡입 모터(214), 공기 배출 커버(215), 핸들(216) 및 조작부(218)를 포함할 수 있다.

본체 하우징(211)은 제1 청소기(200)의 외관을 이룰 수 있다. 본체 하우징(211)은 흡입 모터(214)와 필터(미도시)를 내부에 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 본체 하우징(211)은 원통에 유사한 형태로 구성될 수 있다.

흡입부(212)는 본체 하우징(211)에서 외측으로 돌출될 수 있다. 일 예로, 흡입부(212)는 내부가 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 흡입부(212)는 연장관(250)과 결합될 수 있다. 흡입부(212)는 먼지를 포함하는 공기가 유동할 수 있는 유로(이하, '흡입 유로'라고 부를 수 있다.)를 제공할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 원통 형상으로 구성된 흡입부(212)의 내부를 관통하는 가상의 선을 형성할 수 있다. 즉, 흡입 유로를 길이 방향으로 관통하는 가상의 흡입 유로 관통선(a2)을 형성할 수 있다.

먼지 분리부(213)는 흡입부(212)와 연통될 수 있다. 먼지 분리부(213)는 흡입부(212)를 통해 내부로 흡입된 먼지를 분리할 수 있다. 먼지 분리부(213) 내부의 공간은 먼지통(220) 내부의 공간과 연통될 수 있다.

예를 들어, 먼지 분리부(213)는 싸이클론 유동에 의해 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론부를 적어도 둘 이상 구비할 수 있다. 그리고, 먼지 분리부(213) 내부의 공간은 상기 흡입 유로와 연통될 수 있다. 따라서, 흡입부(212)를 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 먼지 분리부(213)의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다. 따라서, 먼지 분리부(213)의 내부 공간에서 싸이클론 유동이 발생할 수 있다.

먼지 분리부(213)는 흡입부(212)와 연통되며, 흡입부(212)를 통해 본체(210)의 내부로 흡입된 먼지를 분리하기 위해, 원심력을 이용하는 집진기의 원리를 적용한 구성이다.

일 예로, 먼지 분리부(213)는 싸이클론 유동에 의해서 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론을 적어도 하나 포함할 수 있다. 싸이클론은 흡입부(212)와 연통될 수 있다. 흡입부(212)를 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 싸이클론의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다.

먼지 분리부(213)는 싸이클론에서 배출된 공기에서 먼지를 재차 분리하는 2차 싸이클론을 더 포함할 수 있다. 이때, 먼지 분리부의 크기가 최소화되도록 2차 싸이클론은 싸이클론의 내부에 위치될 수 있다. 2차 싸이클론은 병렬로 배치되는 다수의 싸이클론 바디를 포함할 수 있다. 싸이클론에서 배출된 공기는 다수의 싸이클론 바디로 나뉘어 통과될 수 있다.

이때, 2차 싸이클론의 싸이클론 유동의 축 또한 상하 방향으로 연장될 수 있으며, 싸이클론의 싸이클론 유동의 축과 2차 싸이클론의 싸이클론 유동의 축은 상하 방향으로 동축을 형성할 수 있으며, 이는 먼지 분리부(213)의 싸이클론 유동의 축으로 통칭될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 상기의 싸이클론 유동의 축에 대하여 가상의 싸이클론 선(a4)을 형성할 수 있다.

먼지 분리부(213)는 2차 싸이클론부를 둘러싸도록 배치되는 싸이클론 필터(219)를 더 포함할 수도 있다. 싸이클론 필터(219)는 일 예로 원통 형태로 형성되며 싸이클론에서 먼지와 분리된 공기를 2차 싸이클론으로 안내한다. 싸이클론 필터(213a)는 공기가 통과하는 과정에서 먼지를 필터링할 수 있다.

이를 위하여 싸이클론 필터(219)는 복수의 구멍을 가지는 메쉬부(mesh portion)를 포함할 수 있다. 상기 메쉬부는 제한적이지는 않으나, 금속 재질로 형성될 수 있다.

흡입 모터(214)는 먼지를 포함한 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 흡입 모터(214)는 본체 하우징(211) 내에 수용될 수 있다. 흡입 모터(214)는 회전에 의하여 흡입력을 발생시켜 먼지통(220)으로 공기를 유입시킬 수 있다. 일 예로, 흡입 모터(214)는 원통 형태와 유사하게 구비될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 흡입 모터(214)의 회전축을 연장한 가상의 흡입 모터 축선(a1)을 형성할 수 있다.

공기 배출 커버(215)는 본체 하우징(211)의 축 방향 일측에 배치될 수 있다. 공기 배출 커버(215)에는 공기를 필터링하기 위한 필터가 수용될 수 있다. 일 예로, 공기 배출 커버(215)에는 헤파(HEPA) 필터가 수용될 수 있다.

공기 배출 커버(215)에는 흡입 모터(214)의 흡입력에 의하여 흡입된 공기를 배출시키는 공기 배출구가 형성될 수 있다.

공기 배출 커버(215)에는 유동 가이드가 배치될 수 있다. 유동 가이드는 공기 배출구를 통하여 배출되는 공기의 유동을 가이드할 수 있다.

핸들(216)은 사용자에 의해 파지될 수 있다. 핸들(216)은 흡입 모터(214)의 후방에 배치될 수 있다. 일 예로, 핸들(216)은 원기둥 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 또는, 핸들(216)은 구부러진 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 핸들(216)은 본체 하우징(211) 또는 흡입 모터(214) 또는 먼지 분리부(213)와 소정 각도를 이루어 배치될 수 있다.

핸들(216)은 사용자가 잡을 수 있도록 기둥 형태로 형성된 파지부(216a), 파지부(216a)의 길이 방향(축 방향) 일측 단부에 연결되고 흡입 모터(214)를 향하여 연장 형성되는 제1 연장부(216b) 및 파지부(216a)의 길이 방향(축 방향) 타측 단부에 연결되고, 먼지통(220)을 향하여 연장 형성되는 제2 연장부(216c)를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 파지부(216a)의 길이 방향(기둥의 축 방향)을 따라 연장 형성되고, 파지부(216a)를 관통하는 가상의 파지부 관통선(a3)을 형성할 수 있다.

일 예로, 파지부 관통선(a3)은 원기둥 형태의 핸들(216) 내부에 형성된 가상의 선일 수 있고, 파지부(216a)의 외측면(외주면) 중 적어도 일부와 평행하게 형성된 가상의 선일 수 있다.

핸들(216)의 상면은 청소기(200)의 상면의 일부 외관을 형성할 수 있다. 이를 통해, 사용자가 핸들(216)을 파지하는 경우 청소기(200)의 일 구성이 사용자의 팔에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

제1 연장부(216b)는 파지부(216a)에서 본체 하우징(211) 또는 흡입 모터(214)을 향해 연장될 수 있다. 제1 연장부(216b)의 적어도 일부는 수평 방향으로 연장될 수 있다.

제2 연장부(216c)는 파지부(216a)에서 먼지통(220)을 향해 연장될 수 있다. 제2 연장부(216c)의 적어도 일부는 수평 방향으로 연장될 수 있다.

조작부(218)는 핸들(216)에 배치될 수 있다. 조작부(218)는 핸들(216)의 상부 영역에 형성되는 경사면에 배치될 수 있다. 사용자는 조작부(218)를 통하여 제1 청소기(200)의 동작이나 정지 명령을 입력할 수 있다.

제1 청소기(200)는 먼지통(220)을 포함할 수 있다. 먼지통(220)은 먼지 분리부(213)와 연통될 수 있다. 먼지통(220)은 먼지 분리부(213)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있다.

먼지통(220)은 먼지통 본체(221), 배출 커버(222), 먼지통 압축 레버(223) 및 압축자(미도시)를 포함할 수 있다.

먼지통 본체(221)는 먼지 분리부(213)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일 예로, 먼지통 본체(221)는 원통 형태와 유사하게 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 먼지통 본체(221)의 내부(내부 공간)를 관통하고, 먼지통 본체(221)의 길이 방향(원통 형태의 먼지통 본체(221)에서 축 방향을 의미함)을 따라 연장 형성된 가상의 먼지통 관통선(a5)을 형성할 수 있다.

먼지통 본체(221)의 길이 방향 일측인 하측 면(바닥면)은 일부가 개방될 수 있다. 또한, 먼지통 본체(221)의 하측 면(바닥면)에는 하면 연장부(221a)가 형성될 수 있다. 하면 연장부(221a)는 먼지통 본체(221)의 하측 면 일부를 막도록 형성될 수 있다.

먼지통(220)은 배출 커버(222)를 포함할 수 있다. 배출 커버(222)는 먼지통(220)의 하측 면에 배치될 수 있다.

배출 커버(222)는 먼지통 본체(221)의 길이 방향 일측 단부를 개폐하도록 구비될 수 있다. 구체적으로 배출 커버(222)는 먼지통 본체(221)의 개방된 일측에 회전 가능하게 결합되며 먼지통(220)의 하부를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.

배출 커버(222)는 커버 본체(222a) 및 힌지부(222b)를 포함할 수 있다. 커버 본체(222a)는 먼지통 본체(221)의 하측 면 일부를 막도록 형성될 수 있다. 커버 본체(222a)는 힌지부(222b)를 기준으로 하방으로 회전할 수 있다. 힌지부(222b)는 배터리 하우징(230)과 인접하게 배치될 수 있다.

먼지통(220)은 토션 스프링(222d)을 포함할 수 있다. 토션 스프링(222d)은 먼지통 본체(221)에 대해 회전하는 배출 커버(222)의 회전축에 배치되며 배출 커버(222)가 개방되는 방향으로 탄성력(또는 복원력)을 가할 수 있다. 따라서, 배출 커버(222)가 먼지통 본체(221)에서 분리될 경우, 토션 스프링(222d)의 탄성력에 의하여, 커버 본체(222a)는 먼지통 본체(221)에서 힌지부(222b)를 축으로 하여 소정 각도 이상 회전한 상태로 지지될 수 있다.

배출 커버(222)는 후크 결합을 통해 먼지통(220)과 결합될 수 있다. 한편, 배출 커버(222)는 결합 레버(222c)를 통해 먼지통(220)에서 분리될 수 있다. 결합 레버(222c)는 먼지통(220)의 전방에 배치될 수 있다. 구체적으로, 결합 레버(222c)는 먼지통(220)의 전방 측 외측면에 배치될 수 있다. 외력 인가 시, 결합 레버(222c)는 커버 본체(222a)와 먼지통 본체(221)의 후크 결합을 해제시키도록 커버 본체(222a)에서 연장 형성된 후크를 탄성 변형시킬 수 있다.

배출 커버(222)가 닫혀있는 경우, 먼지통(220)의 하측 면은 배출 커버(222) 및 하면 연장부(221a)에 의하여 막힐(실링될) 수 있다.

먼지통(220)은 먼지통 압축 레버(223)를 포함할 수 있다(도 8 참조). 먼지통 압축 레버(223)는 먼지통(220) 또는 먼지 분리부(211)의 외부에 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(223)는 먼지통(220) 또는 먼지 분리부(211)의 외부에 상하로 이동하게 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(223)는 압축자(미도시)와 연결될 수 있다. 외력에 의해 먼지통 압축 레버(223)가 아래로 이동하는 경우 압축자(미도시)도 같이 아래로 이동할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 편의성을 제공할 수 있다. 압축자(미도시)와 먼지통 압축 레버(223)는 탄성 부재(미도시)에 의해 원위치로 복귀할 수 있다. 구체적으로, 먼지통 압축 레버(223)에 가해지는 외력이 제거되는 경우, 탄성 부재는 먼지통 압축 레버(223)와 압축자(미도시)를 위로 이동시킬 수 있다.

압축자(미도시)는 먼지통 본체(221)의 내부에 배치될 수 있다. 압축자는 먼지통 본체(221)의 내부 공간을 이동할 수 있다. 구체적으로, 압축자는 먼지통 본체(221) 내에서 상하로 이동할 수 있다. 이를 통해, 압축자는 먼지통 본체(221) 내의 먼지를 하방으로 압축할 수 있다. 또한, 배출 커버(222)가 먼지통 본체(221)로부터 분리되어 먼지통(220)의 하부가 개방되는 경우, 압축자는 먼지통(220)의 상부에서 하부로 이동하여 먼지통(220) 내의 잔여 먼지 등의 이물질을 제거할 수 있다. 이를 통해, 먼지통(220) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 청소기의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 더불어, 먼지통(220) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 잔여물로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있다.

제1 청소기(200)는 배터리 하우징(230)을 포함할 수 있다. 배터리 하우징(230)에는 배터리(240)가 수용될 수 있다. 배터리 하우징(230)은 핸들(216)의 하측에 배치될 수 있다. 일 예로, 배터리 하우징(230)은 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 배터리 하우징(230)의 후면은 핸들(216)과 연결될 수 있다.

배터리 하우징(230)은 하방으로 개방되는 수용부를 포함할 수 있다. 배터리 하우징(220)의 수용부를 통하여 배터리(240)가 탈착될 수 있다.

배터리 하우징(230)에는 외부로 노출된 배터리 단자(270)가 구비될 수 있다.(도 5b 참조) 배터리 단자(270)와 청소기 스테이션(100)의 충전 단자(128)가 결합하면 배터리 단자(270)를 통해 청소기 스테이션(100)으로부터 제1 청소기(200)의 배터리(240)로 전력이 공급될 수 있다. 배터리 단자(270)는 배터리 하우징(230)의 하면에 좌우로 이격되어 배치될 수 있고 배터리 단자(270)간의 이격 거리는 충전 단자(128)간의 이격 거리와 실질적으로 동일할 수 있다.

제1 청소기(200)는 배터리(240)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 배터리(240)는 제1 청소기(200)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 배터리(240)는 배터리 하우징(230)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 일 예로, 배터리(240)는 배터리 하우징(230)의 하방에서 배터리 하우징(230)의 내부로 삽입될 수 있다. 이와 같은 구성으로 제1 청소기(200)의 휴대성이 향상될 수 있다.

이와는 달리, 배터리(240)는 배터리 하우징(230) 내부에 일체로 구비될 수 있다. 이때, 배터리(240)의 하면은 외부에 노출되지 않는다.

배터리(240)는 제1 청소기(200)의 흡입 모터(214)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(240)는 핸들(216)의 하부에 배치될 수 있다. 배터리(240)는 먼지통(220)의 후방에 배치될 수 있다. 즉, 흡입 모터(214)와 배터리(240)는 상하 방향으로 중첩되지 않도록 배치되고, 배치 높이 또한 다르게 될 수 있다. 핸들(216)을 기준으로, 무게가 무거운 흡입 모터(214)가 핸들(216)의 전방에 배치되고, 무게가 무거운 배터리(240)가 핸들(216)의 하방에 배치되므로, 청소기(200) 전체적으로 무게가 고르게 분배될 수 있다. 이를 통해, 사용자가 핸들(216)을 잡고 청소를 할 때, 사용자의 손목에 무리가 가는 것을 방지할 수 있다.

실시예에 따라 배터리(240)가 배터리 하우징(230)에 결합된 경우, 배터리(240)의 하면은 외부로 노출될 수 있다. 제1 청소기(200)를 바닥에 내려 놓을 때 배터리(240)가 바닥에 놓일 수 있으므로, 배터리(240)를 배터리 하우징(230)에서 바로 분리할 수 있다. 또한, 배터리(240)의 하면이 외부로 노출되어 배터리(240)의 외부 공기와 직접 접촉하므로, 배터리(240)의 냉각 성능이 향상될 수 있다.

한편, 배터리(240)가 배터리 하우징(230)에 일체로 고정되는 경우에는, 배터리(240)와 배터리 하우징(230)의 착탈을 위한 구조를 줄일 수 있으므로, 청소기(200)의 전체적인 크기를 줄일 수 있고, 경량화가 가능하다.

제1 청소기(200)는 연장관(250)을 포함할 수 있다. 연장관(250)은 청소 모듈(260)과 연통될 수 있다. 연장관(250)은 본체(210)와 연통될 수 있다. 연장관(250)은 본체(210)의 흡입부(214)와 연통될 수 있다. 연장관(250)은 긴 원통 형상으로 형성될 수 있다.

본체(210)는 연장관(250)과 연결될 수 있다. 본체(210)는 연장관(250)을 통해 청소 모듈(260)과 연결될 수 있다. 본체(210)는 흡입 모터(214)를 통해 흡입력을 발생시키고, 연장관(250)을 통해 청소 모듈(260)에 흡입력을 제공할 수 있다. 본체(210)에는 청소 모듈(260)과, 연장관(250)을 통해 외부의 먼지가 유입될 수 있다.

제1 청소기(200)는 청소 모듈(260)을 포함할 수 있다. 청소 모듈(260)은 연장관(250)과 연통될 수 있다. 따라서, 외부의 공기는 제1 청소기(200)의 본체(210)에서 발생한 흡입력에 의해 청소 모듈(260)과 연장관(250)을 지나 제1 청소기(200)의 본체(210)로 유입될 수 있다.

제1 청소기(200)의 먼지통(220) 내의 먼지는 중력 및 집진 모터(191)의 흡입력에 의하여 청소기 스테이션(100)의 먼지 집진부(170)로 포집될 수 있다. 이를 통해, 사용자의 별도의 조작 없이도 먼지통 안의 먼지를 제거할 수 있으므로 사용자 편의성을 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 매번 먼지통을 비워야 하는 번거로움을 제거할 수 있다. 또한, 먼지통을 비우게 되는 경우 먼지가 비산하는 것을 방지할 수 있다.

제1 청소기(200)는 하우징(110)의 측면에 결합될 수 있다. 구체적으로, 제1 청소기(200)의 본체(210)는 결합부(120)에 거치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)은 결합면(121)에 결합될 수 있고, 먼지통 본체(221)의 외주면은 먼지통 가이드면(122)에 결합될 수 있으며, 흡입부(212)는 결합부(120)의 흡입부 가이드면(126)에 결합될 수 있다. 이 경우, 먼지통(220)의 중심축은 지면과 나란한 방향으로 배치되고, 연장관(250)은 지면과 수직한 방향을 따라 배치될 수 있다 (도 2 참조).

청소기 시스템(10)은 제2 청소기(300)를 포함할 수 있다. 제2 청소기(300)는 로봇 청소기를 의미할 수 있다. 제2 청소기(300)는 청소하고자 하는 구역을 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소할 수 있다. 제2 청소기(300)는 로봇 청소기는 청소 구역 내에 설치된 가구, 사무용품 또는 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 센서와, 로봇 청소기의 이동의 위한 좌측 바퀴와, 우측 바퀴를 포함할 수 있다. 제2 청소기(300)는 청소기 스테이션(100)에 결합될 수 있다. 제2 청소기(300) 내의 먼지는 제2 흡입 유로(182)를 통해 먼지 집진부(170)로 포집될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 청소기 스테이션(100)을 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)에는 제1 청소기(200)와, 제2 청소기(300)가 배치될 수 있다. 청소기 스테이션(100)의 측면에는 제1 청소기(200)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 청소기 스테이션(100)의 측면에는 제1 청소기(200)의 본체가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)의 하부에는 제2 청소기가(300)가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)은 제1 청소기(200)의 먼지통(220)의 먼지를 제거할 수 있다. 청소기 스테이션(100)은 제2 청소기(300)의 먼지통(미도시)의 먼지를 제거할 수 있다.

청소기 스테이션(100)은 하우징(110)을 포함할 수 있다. 하우징(110)은 청소기 스테이션(100)의 외관을 형성할 수 있다. 구체적으로, 하우징(110)은 적어도 하나 이상의 외벽면을 포함하는 기둥 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 하우징(110)은 사각 기둥과 유사한 형태로 형성될 수 있다.

하우징(110)에는 내부에 먼지를 저장하는 먼지 집진부(170), 먼지 집진부(170)로 먼지가 집진되는 유동력을 발생시키는 먼지 흡입 모듈(190) 및 먼지통(220)에서 빠져나온 먼지가 유동할 수 있는 흡입 유로(181)을 수용하는 내부 공간이 마련될 수 있다.

하우징(110)은 바닥면(111), 외벽면(112) 및 상부면(113)을 포함할 수 있다.

바닥면(111)은 먼지 흡입 모듈(190)의 중력 방향 하측을 지지할 수 있다. 즉, 바닥면(111)은 먼지 흡입 모듈(190)의 집진 모터(191)의 하측을 지지할 수 있다.

이때, 바닥면(111)은 지면을 향하여 배치될 수 있다. 바닥면(111)은 지면과 평행하게 배치되는 것은 물론, 지면과 소정 각도로 경사지게 배치되는 것도 가능하다. 이와 같은 구성으로 집진 모터(191)를 안정적으로 지지할 수 있고, 제1 청소기(200)가 결합된 경우에도 전체적인 무게의 균형을 잡을 수 있는 장점이 있다.

한편, 실시예에 따라 바닥면(111)은 청소기 스테이션(100)이 쓰러지는 것을 방지하고 균형을 유지하기 위하여 지면과 접촉되는 면적을 증가시키는 지면지지부(111a)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 지면지지부는 바닥면(111)에서 연장 형성된 판 형태일 수 있고, 바닥면(111)에서 하나 이상의 프레임이 지면 방향을 따라 돌출 연장 형성될 수도 있다.

외벽면(112)은 중력 방향을 따라 형성된 면을 의미할 수 있고, 바닥면(111)과 연결된 면을 의미할 수 있다. 예를 들어, 외벽면(112)은 바닥면(111)과 수직하게 연결된 면을 의미할 수 있다. 이와 다른 실시예로, 외벽면(112)은 바닥면(111)과 소정 각도로 경사지게 배치되는 것도 가능하다.

외벽면(112)은 적어도 하나의 면을 포함하여 구성될 수 있다. 일 예로, 외벽면(112)은 제1 외벽면(112a), 제2 외벽면(112b), 제3 외벽면(112c) 및 제4 외벽면(112d)을 포함할 수 있다.

이때, 본 실시예에서 제1 외벽면(112a)은 청소기 스테이션(100)의 정면에 배치될 수 있다. 여기서 정면이라 함은, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서, 제1 청소기(200)가 노출된 면을 의미할 수 있다. 따라서 제1 외벽면(112a)은 청소기 스테이션(100)의 정면의 외관을 형성할 수 있다.

한편, 본 실시예의 이해를 위하여 방향에 대하여 정의하면 다음과 같다. 본 실시예에서는 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 방향을 정의할 수 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되었을 때, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)의 외부로 노출되는 방향을 전방이라고 부를 수 있다.

다른 관점에서, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되었을 때, 제1 청소기(200)의 흡입 모터(214)가 배치된 방향을 전방이라고 부를 수 있다. 그리고 청소기 스테이션(100)에서 흡입 모터(214)가 배치된 방향의 반대 방향을 후방이라고 부를 수 있다.

또 다른 관점에서, 청소기 스테이션(100)을 기준으로 파지부 관통선(a3)과 흡입 모터 축선(a1)이 교차하는 교차점이 배치된 방향을 전방이라고 부를 수 있다. 또는 파지부 관통선(a3)과 흡입 유로 관통선(a2)이 교차하는 교차점(P2)이 배치된 방향을 전방이라고 부를 수 있다. 또는 흡입 모터 축선(a1)과 흡입 유로 관통선(a2)이 교차하는 교차점(P1)이 배치된 방향을 전방이라고 부를 수 있다. 그리고 청소기 스테이션(100)을 기준으로 상기한 교차점이 배치된 방향의 반대 방향을 후방이라고 부를 수 있다.

그리고, 하우징(110)의 내부 공간을 기준으로 정면과 마주보는 방향의 면을 청소기 스테이션(100)의 후면이라고 부를 수 있다. 따라서, 후면은 제2 외벽면(112b)이 형성된 방향을 의미할 수 있다.

그리고, 하우징(110)의 내부 공간을 기준으로 하여 상기 정면을 바라보았을 때 좌측의 면을 좌면이라 부를 수 있고, 우측의 면을 우면이라 부를 수 있다. 따라서, 좌면은 제3 외벽면(112c)이 형성된 방향을 의미할 수 있고, 우면은 제4 외벽면(112d)이 형성된 방향을 의미할 수 있다.

제1 외벽면(112a)은 평면 형태로 형성되는 것은 물론, 전체적으로 곡면 형태로 형성될 수도 있으며, 일부분에 곡면을 포함하여 형성될 수 있다.

제1 외벽면(112a)은 제1 청소기(200)의 형상에 대응한 외관을 가질 수 있다. 상세하게는, 제1 외벽면(112a)에는 결합부(120)가 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 결합될 수 있고, 청소기 스테이션(100)에 의하여 지지될 수 있다. 결합부(120)의 구체적인 구성에 대해서는 후술하기로 한다.

한편, 제1 외벽면(112a)에는 제1 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소 모듈을 거치하는 구조가 추가되는 것도 가능하다.

또한, 제1 외벽면(112a)에는 제2 청소기(300)가 결합될 수 있는 구조가 추가될 수 있다. 따라서, 제1 외벽면(112a)에는 제2 청소기(300)의 형상에 대응하는 구조가 추가될 수 있다.

그리고, 제1 외벽면(112a)에는 제2 청소기(300)의 하측 면이 결합될 수 있는 청소기 바닥판(미도시)이 추가로 결합될 수 있다. 한편, 이와 다른 실시예로, 청소기 바닥판(미도시)은 바닥면(111)에서 연결된 형태로 이루어지는 것도 가능하다.

본 실시예에서 제2 외벽면(112b)은 제1 외벽면(112a)과 마주보는 면일 수 있다. 즉, 제2 외벽면(112b)은 청소기 스테이션(100)의 후면에 배치될 수 있다. 여기서 후면이라 함은, 제1 청소기(200) 또는 제2 청소기(300)가 결합되는 면과 마주보는 면일 수 있다. 따라서 제2 외벽면(112b)은 청소기 스테이션(100)의 후면의 외관을 형성할 수 있다.

일 예로, 제2 외벽면(112b)은 평면 형태로 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 청소기 스테이션(100)을 실내의 벽에 밀착시킬 수 있고, 청소기 스테이션(100)을 안정적으로 지지할 수 있다.

다른 예로, 제2 외벽면(112b)에는 제1 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소 모듈(290)을 거치하는 구조가 추가되는 것도 가능하다.

또한, 제2 외벽면(112b)에는 제2 청소기(300)가 결합될 수 있는 구조가 추가될 수 있다. 따라서, 제2 외벽면(112b)에는 제2 청소기(300)의 형상에 대응하는 구조가 추가될 수 있다.

그리고, 제2 외벽면(112b)에는 제2 청소기(300)의 하측 면이 결합될 수 있는 청소기 바닥판(미도시)이 추가로 결합될 수 있다. 한편, 이와 다른 실시예로, 청소기 바닥판(미도시)은 바닥면(111)에서 연결된 형태로 이루어지는 것도 가능하다. 이러한 구성에 의하여, 청소기 바닥판(미도시)에 제2 청소기(300)가 결합되면 청소기 스테이션(100)의 전체적인 무게 중심을 낮추어 청소기 스테이션(100)을 안정적으로 지지할 수 있다.

본 실시예에서 제3 외벽면(112c) 및 제4 외벽면(112d)은 제1 외벽면(112a)과 제2 외벽면(112b)을 연결시키는 면을 의미할 수 있다. 이때, 제3 외벽면(112c)이 스테이션(100)의 좌면에 배치되고, 제4 외벽면(112d)이 청소기 스테이션(100)의 우면에 배치될 수 있다. 이와는 달리, 제3 외벽면(112c)이 청소기 스테이션(100)의 우면에 배치되고, 제4 외벽면(112d)이 청소기 스테이션(100)의 좌면에 배치되는 것도 가능하다.

제3 외벽면(112c) 또는 제4 외벽면(112d)은 평면 형태로 형성되는 것은 물론, 전체적으로 곡면 형태로 형성될 수도 있으며, 일부분에 곡면을 포함하여 형성될 수 있다.

한편, 제3 외벽면(112c) 또는 제4 외벽면(112d)에는 제1 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소 모듈을 거치하는 구조가 추가되는 것도 가능하다.

또한, 제3 외벽면(112c) 또는 제4 외벽면(112d)에는 제2 청소기(300)가 결합될 수 있는 구조가 추가될 수 있다. 따라서, 제3 외벽면(112c) 또는 제4 외벽면(112d)에는 제2 청소기(300)의 형상에 대응하는 구조가 추가될 수 있다.

그리고, 제3 외벽면(112c) 또는 제4 외벽면(112d)에는 제2 청소기(300)의 하측 면이 결합될 수 있는 청소기 바닥판(미도시)이 추가로 결합될 수 있다. 한편, 이와 다른 실시예로, 청소기 바닥판(미도시)은 바닥면(111)에서 연결된 형태로 이루어지는 것도 가능하다.

상부면(113)은 청소기 스테이션의 상측 외관을 형성할 수 있다. 즉, 상부면(113)은 청소기 스테이션에서 중력 방향 가장 상측에 배치되어 외부로 노출된 면을 의미할 수 있다.

참고로, 본 실시예에서 상측 및 하측이라 함은 청소기 스테이션(100)이 지면에 설치된 상태에서 중력 방향(지면과 수직한 방향)을 따라 상측 및 하측을 각각 의미할 수 있다.

이때, 상부면(113)은 지면과 평행하게 배치되는 것은 물론, 지면과 소정 각도로 경사지게 배치되는 것도 가능하다.

상부면(113)에는 표시부(410)가 배치될 수 있다. 일 예로, 표시부(410)에는 청소기 스테이션(100)의 상태, 제1 청소기(200)의 상태 및/또는 제2 청소기(300)의 상태를 표시할 수 있고, 그 외에 청소 진행 상황, 청소 구역에 대한 지도 등의 정보를 표시할 수 있다.

한편, 실시예에 따라 상부면(113)은 외벽면(112)에서 분리 가능하게 구비될 수 있다. 이때, 상부면(113)이 분리되면, 외벽면(112)으로 둘러싸인 내부 공간에는 청소기(200, 300)에서 분리된 배터리가 수용될 수 있고, 분리된 배터리를 충전할 수 있는 단자(미도시)가 구비될 수 있다.

도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 결합부를 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 7에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 고정 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도가 개시되며, 도 8에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제1 청소기와 도어 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 9에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제1 청소기와 커버 개방 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.

도 2 및 도 6을 참고하여 본 발명의 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)를 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 제1 청소기(200)가 안착하여 결합되기 위한 결합부(120)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 결합부(120)는 제1 외벽면(112a)에 배치되고, 제1 청소기(200)의 본체(210), 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)이 결합될 수 있다.

결합부(120)는 결합면(121)을 포함할 수 있다. 결합면(121)은 하우징(110)의 측면에 배치될 수 있다. 일 예로, 결합면(121)은 제1 외벽면(112a)에서 청소기 스테이션(100)의 내측을 향하여 오목하게 홈 형태로 형성된 면을 의미할 수 있다. 즉, 결합면(121)은 제1 외벽면(112a)과 단을 이루어 형성된 면을 의미할 수 있다.

결합면(121)에는 제1 청소기(200)가 결합될 수 있다. 일 예로, 결합면(121)은 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)의 하측 면과 접촉될 수 있다. 여기서 하측 면은 사용자가 제1 청소기(200)를 사용하거나 지면에 놓았을 때, 지면을 향하는 면을 의미할 수 있다.

일 예로, 결합면(121)이 지면과 이루는 각도는 직각일 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)가 결합면(121)에 결합될 경우 청소기 스테이션(100)의 공간을 최소화할 수 있다.

다른 예로, 결합면(121)은 지면과 소정 각도로 경사를 이루어 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)가 결합면(121)에 결합될 경우 청소기 스테이션(100)이 안정적으로 지지될 수 있다.

결합면(121)에는 하우징(110) 외부의 공기가 내부로 유입 가능하도록 먼지 통과 홀(121a)이 형성될 수 있다. 먼지 통과 홀(121a)은 먼지통(220)의 먼지가 먼지 집진부(170)로 유입되도록 먼지통(220)의 형태에 대응하여 홀 형태로 형성될 수 있다. 먼지 통과 홀(121a)은 먼지통(220)의 배출 커버(222)의 형태에 대응하여 형성될 수 있다. 먼지 통과 홀(121a)은 후술할 제1 흡입 유로(181)와 연통되도록 형성될 수 있다.

결합부(120)는 먼지통 가이드면(122)를 포함할 수 있다. 먼지통 가이드면(122)는 제1 외벽면(112a)에 배치될 수 있다. 먼지통 가이드면(122)는 제1 외벽면(112a)과 연결될 수 있다. 또한, 먼지통 가이드면(122)는 결합면(121)과 연결될 수 있다.

먼지통 가이드면(122)은 먼지통(220)의 외측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 먼지통 가이드면(122)에는 먼지통(220)의 전방 외측면이 결합될 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)가 결합면(121)에 결합되는 편의성을 제공할 수 있다.

한편, 먼지통 가이드면(122)에는 돌기 이동 홀(122a)이 형성될 수 있고, 돌기 이동 홀(122a)을 따라 후술할 푸쉬 돌기(151)가 직선 이동될 수 있다. 또한, 먼지통 가이드면(122)의 중력 방향 하측에는 후술할 커버 개방 유닛(150)의 기어 등이 수용되는 기어 박스(155)가 구비될 수 있다. 이때, 먼지통 가이드면(122)과 하측 면과 기어 박스(155)의 상측 면 사이에는 푸쉬 돌기(151)가 이동할 수 있는 가이드 공간(122b)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 가이드 공간(122b)은 바이패스 홀(122c)을 통하여 제1 흡입 유로(181)와 연통될 수 있다. 즉, 돌기 이동 홀(122a), 가이드 공간(122b), 바이패스 홀(122c) 및 제1 흡입 유로(181)는 하나의 바이패스 유로를 형성할 수 있다(도 9 참조). 이와 같은 구성으로, 먼지통(220)이 결합부(120)에 결합된 상태에서 집진 모터(191)가 작동되면, 바이패스 유로를 통하여 먼지통(220)과 먼지통 가이드면(122)에 잔존하는 먼지 등을 흡입할 수 있는 장점이 있다.

결합부(120)는 가이드 돌기(123)를 포함할 수 있다. 가이드 돌기(123)는 결합면(121)에 배치될 수 있다. 가이드 돌기(123)는 결합면(121)에서 상부로 돌출될 수 있다. 가이드 돌기(123)는 서로 이격되어 2개 배치될 수 있다. 서로 이격되는 2개의 가이드 돌기(123) 사이의 거리는 제1 청소기(200)의 배터리 하우징(230)의 폭에 대응될 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)가 결합면(121)에 결합되는 편의성을 제공할 수 있다.

결합부(120)는 측벽(124)을 포함할 수 있다. 측벽(124)은 결합면(121)의 양 측면에 배치되는 벽면을 의미할 수 있고, 결합면(121)과 수직하게 연결될 수 있다. 측벽(124)은 제1 외벽면(112a)과 연결될 수 있다. 또한, 측벽(124)은 먼지통 가이드면(122)과 연결되는 면을 이룰 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)를 안정적으로 수용할 수 있다.

결합부(120)는 결합 센서(125)를 포함할 수 있다. 결합 센서(125)는 제1 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되는지 여부를 감지할 수 있다.

결합 센서(125)는 접촉 센서를 포함할 수도 있다. 일 예로, 결합 센서(125)는 마이크로 스위치(micro switch)를 포함할 수 있다. 이때, 결합 센서(125)는 가이드 돌기(123)에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 청소기(200)의 배터리 하우징(230) 또는 배터리(240)가 한 쌍의 가이드 돌기(123) 사이에 결합되면, 결합 센서(125)를 접촉하게 되고, 결합 센서(125)는 제1 청소기(200)가 결합되었음을 감지할 수 있다.

한편, 결합 센서(125)는 비접촉 센서를 포함하는 것도 가능하다. 일 예로, 결합 센서(125)는 적외선 센서부(IR sensor)를 포함할 수 있다. 이때, 결합 센서(125)는 측벽(124)에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 또는 본체(210)가 측벽(124)을 지나 결합면(121)에 도달하면, 결합 센서(125)는 먼지통(220) 또는 본체(210)의 존재를 감지할 수 있다.

결합 센서(125)는 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 또는 배터리 하우징(230)과 대향할 수 있다.

결합 센서(125)는 제1 청소기(200)의 배터리(240)에 전원이 인가되는 것과 함께 제1 청소기(200)가 결합되었는지 여부에 대하여 판단하는 수단이 될 수 있다.

결합부(120)는 흡입부 가이드면(126)을 포함할 수 있다. 흡입부 가이드면(126)는 제1 외벽면(112a)에 배치될 수 있다. 흡입부 가이드면(126)는 먼지통 가이드면(122)와 연결될 수 있다. 흡입부 가이드면(126)에는 흡입부(212)가 결합될 수 있다. 흡입부 가이드면(126)의 형상은 흡입부(212)의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

결합부(120)는 고정부재 출입홀(127)을 더 포함할 수 있다. 고정부재 출입홀(127)은 고정부재(131)가 출입 가능하도록 측벽(124)을 따라 장홀 형태로 형성될 수 있다.

이러한 구성으로, 사용자가 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합시키는 경우, 먼지통 가이드면(122), 가이드 돌기(123) 및 흡입부 가이드면(126)에 의해 제1 청소기(200)의 본체(210)가 안정적으로 결합부(120)에 배치될 수 있다. 이를 통해, 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)이 결합면(121)에 결합되는 편의성을 제공할 수 있다.

도 2 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 고정 유닛(130)을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 청소기 스테이션(100)은 고정 유닛(130)을 포함할 수 있다. 고정 유닛(130)은 측벽(124)에 배치될 수 있다. 또한, 고정 유닛(130)은 결합면(121)의 이면에 배치될 수 있다. 고정 유닛(130)은 결합면(121)에 결합되는 제1 청소기(200)를 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 고정 유닛(130)은 결합면(121)에 결합되는 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)을 고정시킬 수 있다.

고정 유닛(130)은 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)을 고정시키는 고정부재(131)와, 고정부재(131)를 구동시키는 고정부 모터(133)를 포함할 수 있다. 또한 고정 유닛(130)은 고정부 모터(133)의 동력을 고정부재(131)에 전달하는 고정부 링크(135)를 더 포함할 수 있다.

고정부재(131)는 결합부(120)의 측벽(124)에 배치되고, 먼지통(220)을 고정시키도록 측벽(124)에서 왕복 이동 가능하게 구비될 수 있다. 구체적으로, 고정부재(131)는 고정부재 출입홀(127)의 내부에 수용될 수 있다.

고정부재(131)는 결합부(120)의 양 측에 각각 배치될 수 있다. 일 예로, 고정부재(131)는 결합면(121)을 중심으로 2개가 대칭적으로 쌍을 이루어 배치될 수 있다.

고정부 모터(133)는 고정부재(131)를 이동시키는 동력을 제공할 수 있다.

고정부 링크(135)는 고정부 모터(133)의 회전력을 고정부재(131)의 왕복 이동으로 변환시킬 수 있다.

고정 실러(136)는 제1 청소기(200)가 결합될 경우, 먼지통(220)을 기밀하도록 먼지통 가이드면(122)에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 청소기(200)의 먼지통(220)이 결합되면, 청소기(200)의 자중에 의하여 고정 실러(136)를 가압할 수 있고, 먼지통(220)과 먼지통 가이드면(122)가 밀봉될 수 있다.

고정 실러(136)는 고정부재(131)의 가상의 연장선 상에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 고정부 모터(133)가 작동되어 고정부재(131)가 먼지통(220)을 가압하면, 먼지통(220)의 동일한 높이 상의 둘레를 밀봉할 수 있다.

실시예에 따라, 고정 실러(136)는 후술할 커버 개방 유닛(150)의 배치에 대응하여 꺾인 선 형태로 먼지통 가이드면(122) 상에 배치될 수 있다.

따라서, 결합부(120)에 제1 청소기(200)의 본체(210)가 배치되는 경우, 고정 유닛(130)는 제1 청소기(200)의 본체(210)를 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 결합 센서(125)가 제1 청소기(200)의 본체(210)가 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합됨을 감지하는 경우, 고정부 모터(133)는 고정부재(131)를 이동시켜 제1 청소기(200)의 본체(210)를 고정시킬 수 있다.

이를 통해, 먼지통 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 청소기의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 더불어, 먼지통 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 잔여물로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있다.

도 2 및 도 8을 참조하여 본 발명의 도어 유닛(140)을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 청소기 스테이션(100)은 도어 유닛(140)을 포함할 수 있다. 도어 유닛(140)은 먼지 통과 홀(121a)을 개폐할 수 있도록 구성될 수 있다.

도어 유닛(140)은 도어(141), 도어 모터(142) 및 도어 암(143)을 포함할 수 있다.

도어(141)는 결합부(120)에 배치되고 결합면(121)에 힌지 결합되며, 제1 흡입 유로(181)의 일측 단부에 형성된 먼지 통과 홀(121a)을 개폐할 수 있다. 도어(141)는 도어 본체(141a), 힌지부(141b) 및 암 결합부(141c)를 포함할 수 있다.

도어 본체(141a)는 먼지 통과 홀(121a)을 막을 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 도어 본체(141a)는 원판 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 도어 본체(141a)가 먼지 통과 홀(121a)을 막고 있는 상태를 기준으로, 도어 본체(141a)의 상측에는 힌지부(141b)가 배치되고, 도어 본체(141a)의 하측에는 암 결합부(141c)가 배치될 수 있다.

도어 본체(141a)는 먼지 통과 홀(121a)을 기밀할 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 도어 본체(141a)에서 청소기 스테이션(100)의 외부에 노출되는 외측면은 먼지 통과 홀(121a)의 직경에 대응하는 직경을 갖도록 형성되고, 청소기 스테이션(100)의 내부에 배치된 내측면은 먼지 통과 홀(121a)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 또한, 외측면와 내측면 사이에는 단차가 발생될 수 있다. 한편, 내측면에는 힌지부(141b)와 암 결합부(141c)를 연결시키고, 도어 본체(141a)의 지지력 강화를 위한 보강 리브가 적어도 하나 이상 돌출 형성될 수 있다.

힌지부(141b)는 도어(141)를 결합면(121)에 힌지 결합시키는 수단일 수 있다. 힌지부(141b)는 도어 본체(141a)의 상측 단부에 배치되고, 결합면(121)과 결합될 수 있다.

암 결합부(141c)는 도어 암(143)이 회전 가능하게 결합되는 수단일 수 있다. 암 결합부(141c)는 내측면의 하측에 배치되고, 도어 암(143)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 닫고 있는 상태에서, 도어 암(143)이 도어 본체(141a)를 당기면, 힌지부(141b)를 축으로 도어 본체(141a)가 청소기 스테이션(100)의 내측을 향하여 회전 이동하고, 먼지 통과 홀(121a)이 개방될 수 있다. 한편, 먼지 통과 홀(121a)이 개방된 상태에서, 도어 암(143)이 도어 본체(141a)를 밀면, 힌지부(141b)를 축으로 도어 본체(141a)가 청소기 스테이션(100)의 외측을 향하여 회전 이동하고, 먼지 통과 홀(121a)이 막힐 수 있다.

도어 모터(142)는 도어(141)를 회전시키는 동력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 도어 모터(142)는 도어 암(143)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있다. 여기서 정방향이라 함은, 도어 암(143)이 도어(141)를 당기는 방향을 의미할 수 있다. 따라서, 도어 암(143)이 정방향으로 회전하면, 먼지 통과 홀(121a)이 개방될 수 있다. 또한 역방향이라 함은, 도어 암(143)이 도어(141)를 미는 방향을 의미할 수 있다. 따라서, 도어 암(143)이 역방향으로 회전하면, 먼지 통과 홀(121a)이 적어도 일부 폐쇄될 수 있다. 정방향은 역방향과 반대 방향일 수 있다.

도어 암(143)은 도어(141)와 도어 모터(142)를 연결시키고, 도어 모터(142)에서 발생한 동력을 이용하여 도어(141)를 개폐시킬 수 있다.

일 예로, 도어 암(143)은 제1 도어 암(143a)과 제2 도어 암(143b)을 포함할 수 있다. 제1 도어 암(143a)의 일측 단부는 도어 모터(142)와 결합될 수 있다. 제1 도어 암(143a)은 도어 모터(142)의 동력에 의하여 회전할 수 있다. 제1 도어 암(143a)의 타측 단부는 제2 도어 암(143b)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 도어 암(143a)은 도어 모터(142)로부터 전달된 힘을 제2 도어 암(143b)으로 전달할 수 있다. 제2 도어 암(143b)의 일측 단부는 제1 도어 암(143a)과 결합될 수 있다. 제2 도어 암(143b)의 타측 단부는 도어(141)와 결합될 수 있다. 제2 도어 암(143b)은 도어(141)를 밀거나 당겨 먼지 통과 홀(121a)을 개폐시킬 수 있다.

한편, 제1 도어 암(143a)과 도어 모터(142)는 도 8의 실시예와 같이 직접 결합될 수도 있고, 제1 도어 암(143a)과 도어 모터(142)는 적어도 하나 이상의 기어 부품을 통해 결합되어 도어 모터(142)가 구동하여 제공하는 회전력의 방향과 속도가 조절될 수도 있다.(도 15 참고)

도어 유닛(140)은 도어 개폐 감지부(144)를 더 포함할 수 있다. 도어 개폐 감지부(144)는 하우징(100) 내부에 구비될 수 있고, 도어(141)가 개방 상태인지 여부를 감지할 수 있다.

일 예로, 도어 개폐 감지부(144)는 도어 암(143)의 회전 이동 영역의 양측 단부에 각각 배치될 수 있다. 다른 예로, 도어 개폐 감지부(144)는 도어(141)의 이동 영역의 양측 단부에 각각 배치될 수 있다.

따라서, 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 개방 위치(DP1)까지 이동하거나, 도어(141)가 소정 위치까지 열리게 되면, 도어 개폐 감지부(144)가 도어가 열렸음을 감지할 수 있다. 또한, 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 폐쇄 위치(DP2)까지 이동하거나, 도어(141)가 소정 위치까지 열리게 되면, 도어 개폐 감지부(144)가 도어가 열렸음을 감지할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 유속 제어 위치(DP3)까지 이동하거나, 도어(141)가 소정 위치까지 회전되면, 도어 개폐 감지부(144)는 집진 모터(191)가 흡입하는 공기의 유속을 변화시킬 수 있는 위치에 도달하였음을 감지할 수 있다.

도어 개폐 감지부(144)는 접촉 센서를 포함할 수도 있다. 일 예로, 도어 개폐 감지부(144)는 마이크로 스위치(micro switch)를 포함할 수 있다.

한편, 도어 개폐 감지부(144)는 비접촉 센서를 포함하는 것도 가능하다. 일 예로, 도어 개폐 감지부(144)는 적외선 센서부(IR sensor)를 포함할 수 있다.

이러한 구성으로, 도어 유닛(140)은 결합면(121)의 적어도 일부를 선택적으로 개폐하여 제1 외벽면(112a)의 외측과 제1 흡입 유로(181) 및/또는 먼지 집진부(170)을 연통시킬 수 있다.

도어 유닛(140)은 제1 청소기(200)의 배출 커버(222)가 열리는 경우 같이 열릴 수 있다. 또한, 도어 유닛(140)이 닫히면, 제1 청소기(200)의 배출 커버(222)가 같이 닫힐 수 있다.

제1 청소기(200)의 먼지통(220)의 먼지가 제거되는 경우, 도어 모터(142)는 도어(141)를 회전시킴으로써 배출 커버(222)를 먼지통 본체(221)에 결합시킬 수 있다. 구체적으로, 도어 모터(142)는 도어(141)를 회전시킴으로써 도어(142)를 힌지부(141b)를 기준으로 회전시키고, 힌지부(141b)를 기준으로 회전하는 도어(142)는 배출 커버(222)를 먼지통 본체(221)를 향하여 밀 수 있다.

도 2 및 도 9를 참조하여 본 발명의 커버 개방 유닛(150)을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 청소기 스테이션(100)은 커버 개방 유닛(150)을 포함할 수 있다. 커버 개방 유닛(150)은 결합부(120)에 배치되고, 제1 청소기(200)의 배출 커버(222)를 개방시킬 수 있다.

커버 개방 유닛(150)은 푸쉬 돌기(151), 커버 개방 모터(152), 커버 개방 기어(153), 지지판(154) 및 기어 박스(155)를 포함할 수 있다.

푸쉬 돌기(151)는 제1 청소기(200) 결합 시, 결합 레버(222c)를 가압하도록 이동할 수 있다.

푸쉬 돌기(151)는 먼지통 가이드면(122)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 먼지통 가이드면(122)에는 돌기 이동 홀이 형성될 수 있고, 푸쉬 돌기(151)가 돌기 이동 홀을 통과하여 외부에 노출될 수 있다.

푸쉬 돌기(151)는 제1 청소기(100)가 결합될 경우, 결합 레버(222c)를 누를 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 결합 레버(222c)는 돌기 이동 홀 상에 배치될 수 있다. 또한, 결합 레버(222c)는 푸쉬 돌기(151)의 이동 영역 상에 배치될 수 있다.

푸쉬 돌기(151)는 결합 레버(222c)를 가압하도록 직선 왕복운동할 수 있다. 구체적으로, 푸쉬 돌기(151)는 기어 박스(155)에 결합되어 직선 이동이 가이드될 수 있다. 푸쉬 돌기(151)는 커버 개방 기어(153)와 결합되어, 커버 개방 기어(153)의 이동에 의하여 함께 이동될 수 있다.

커버 개방 모터(152)는 푸쉬 돌기(151)를 이동시키는 동력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 커버 개방 모터(152)는 모터 샤프트(미도시)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있다. 여기서 정방향이라 함은, 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 누르는 방향을 의미할 수 있다. 또한 역방향이라 함은, 결합 레버(222c)를 누른 푸쉬 돌기(151)를 원위치로 복귀시키는 방향을 의미할 수 있다. 정방향은 역방향과 반대 방향일 수 있다.

커버 개방 기어(153)는 커버 개방 모터(152)와 결합되고, 커버 개방 모터(152)의 동력을 이용하여 푸쉬 돌기(151)를 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 커버 개방 기어(153)는 기어 박스(155)의 내부에 수용될 수 있다. 커버 개방 기어(153)의 구동기어(153a)는 커버 개방 모터(152)의 모터 샤프트와 결합되어 동력을 전달받을 수 있다. 커버 개방 기어(153)의 피동기어(153b)는 푸쉬 돌기(151)와 결합되어 푸쉬 돌기(151)를 이동시킬 수 있다. 일 예로, 피동기어(153b)는 렉 기어 형태로 구비되어 구동기어(153a)와 치합되고, 구동기어(153a)로부터 동력을 전달받을 수 있다.

이때, 배출 커버(222)에는 토션스프링(222d)이 구비될 수 있다. 토션스프링(222d)의 탄성력에 의하여 배출 커버(222)는 소정 각도 이상 회전될 수 있고, 회전된 위치에서 지지될 수 있다. 따라서, 배출 커버(222)는 개방될 수 있고, 먼지 통과 홀(121a)과 먼지통(220) 내부를 연통시킬 수 있다.

기어 박스(155)는 하우징(110)의 내부에 구비되고, 결합부(120)의 중력 방향 하측에 배치되며, 커버 개방 기어(153)가 내부에 수용될 수 있다.

기어 박스(155)에는 커버 개방 감지부(155f)가 구비될 수 있다. 이때, 커버 개방 감지부(155f)는 접촉 센서를 포함할 수도 있다. 일 예로, 커버 개방 감지부(155f)는 마이크로 스위치(micro switch)를 포함할 수 있다. 한편, 커버 개방 감지부(155f)는 비접촉 센서를 포함하는 것도 가능하다. 일 예로, 커버 개방 감지부(155f)는 적외선 센서부(IR sensor)를 포함할 수 있다.

커버 개방 감지부(155f)는 기어 박스(155)의 내측 면 또는 외측 면에 적어도 하나 배치될 수 있다. 일 예로, 커버 개방 감지부(155f)는 기어 박스(155)의 내측면에 한 개 배치될 수 있다. 이때, 커버 개방 감지부(155f)는 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치에 있는 것을 감지할 수 있다.

다른 예로, 커버 개방 감지부(155f)는 기어 박스(155)의 외측 면에 두 개 배치되는 것도 가능하다. 이때, 커버 개방 감지부(155f)는 푸쉬 돌기(151)의 초기 위치 및 커버 개방 위치를 감지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 커버 개방 유닛(150)에 의하여 사용자가 별도로 제1 청소기의 배출 커버(222)를 열지 않고도 먼지통(220)을 개방시킬 수 있어 편의성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 배출 커버(222)가 열리므로, 먼지가 비산하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 2를 참조하여 먼지 집진부(170)를 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 먼지 집진부(170)를 포함할 수 있다. 먼지 집진부(170)는 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있다. 먼지 집진부(170)는 결합부(120)의 중력 방향 하측에 배치될 수 있다.

일 예로, 먼지 집진부(170)는 집진 모터(191)에 의해 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 내부로부터 흡입되는 먼지를 수집하는 먼지 봉투를 의미할 수 있다.

먼지 집진부(170)는 하우징(110)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

따라서, 먼지 집진부(170)는 하우징(110)으로부터 분리되어 폐기될 수 있고, 새로운 먼지 집진부(170)가 하우징(110)에 결합될 수 있다. 즉, 먼지 집진부(170)는 소모성 부품으로 정의될 수 있다.

먼지 봉투는 집진 모터(200)에 의해 흡입력이 발생되면 부피가 늘어나면서 먼지가 내부로 수용되도록 구비될 수 있다. 이를 위해, 먼지 봉투는 공기는 투과되지만 먼지와 같은 이물질은 투과되지 않는 재질로 마련될 수 있다. 일 예로, 먼지 봉투는 부직포 재질로 이루어질 수 있고, 부피가 늘어났을 때를 기준으로 육면체 형태를 가질 수 있다.

따라서, 사용자가 먼지가 포집된 봉투 등을 별도로 묶을 필요가 없으므로, 사용자 편의를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션(100)은 살균 모듈(175)을 더 포함할 수 있다.

살균 모듈(175)은 유로부(180) 상에 구비되거나, 먼지 집진부(170)의 주변에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

살균 모듈(175)은 먼지 집진부(170)에 포집된 먼지를 살균하도록 구비되는 구성이다. 살균 모듈(175)은 살균 광을 방출하는 광원 및 광원의 하부에 배치되어 광원을 보호하는 보호 패널을 포함할 수 있다.

여기서, 광원은 세균을 제거할 수 있는 살균력을 가진 살균 광을 방출할 수 있는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 광원이 방출하는 살균 광은 발광 다이오드의 종류에 따라 달라지는 파장을 가질 수 있다.

일 예로, 광원은 UV-C 파장의 범위를 갖는 자외선을 방출하는 발광 다이오드일 수 있다. 자외선은 파장에 따라 UV-A(315nm~400nm), UV-B(280nm~315nm), UV-C(200nm~280nm)로 나뉘어지며, 이 중 UV-C 영역의 자외선 광은 미생물의 DNA 이중나선을 손상시켜 미생물의 증식을 억제할 수 있다.

또는 다른 예로, 광원은 405nm의 파장을 갖는 가시광을 방출하는 발광 다이오드일 수 있다. 405nm 파장을 갖는 청색광은 가시광선과 자외선의 경계부 영역의 파장을 가지며, 살균력이 입증되어 있다.

보호 패널은, 광원이 손상되는 것을 방지하기 위해 광원의 하부에서 광원과 소정의 거리가 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 보호 패널은 광원의 투과율이 최대가 되는 재질로 구비될 수 있다. 일 예로, 보호 패널은 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다. 쿼츠는 UV-C 영역의 자외선 광의 투과를 방해하지 않는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션(100)은, 먼지 집진부(170)에서 세균이 증식하지 못하도록 살균하는 살균 모듈(175)을 구비함으로써 흡입되는 먼지를 장기간 저장하게 되는 먼지 집진부(170)를 위생적으로 관리할 수 있다.

한편, 도 2, 및 도 10을 참조하여 유로부(180)를 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 유로부(180)를 포함할 수 있다. 유로부(180)는 제1 청소기(200) 또는 제2 청소기(300)와 먼지 집진부(170)을 연결시킬 수 있다.

유로부(180)는 제1 흡입 유로(181), 제2 흡입 유로(182) 및 유로 전환 밸브(183)를 포함할 수 있다.

제1 흡입 유로(181)는 제1 청소기(200)의 먼지통(220)과 먼지 집진부(170)을 연결할 수 있다. 제1 흡입 유로(181)는 결합면(121)의 후측에 배치될 수 있다. 제1 흡입 유로(181)는 제1 청소기(200)의 먼지통(220)과 먼지 집진부(170) 사이의 공간을 의미할 수 있다. 제1 흡입 유로(181)는 먼지 통과 홀(121a)에서 후측으로 형성된 공간일 수 있고, 먼지 통과 홀(121a)에서 하방을 향하여 절곡 형성되어 먼지통(220)에서 빠져나온 먼지 및 공기가 유동할 수 있는 흡입 유로일 수 있다.

제1 흡입 유로(181)를 통해 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 내의 먼지가 먼지 집진부(170)로 이동할 수 있다.

제2 흡입 유로(182)는 제2 청소기(300)와 먼지 집진부(170)를 연결할 수 있다. 제2 흡입 유로(182)를 통해 제2 청소기(300) 내의 먼지가 먼지 집진부(170)로 이동할 수 있다.

유로 전환 밸브(183)는 먼지 집진부(170)와, 제1 흡입 유로(181) 및 제2 흡입 유로(182)의 사이에 배치될 수 있다. 유로 전환 밸브(183)는 먼지 집진부(170)와 연결되는 제1 흡입 유로(181)와 제2 흡입 유로(182)를 선택적으로 개폐시킬 수 있다. 이를 통해, 복수의 유로(181, 182)가 개방됨으로써 발생하는 흡입력의 저하를 방지할 수 있다.

예를 들어, 청소기 스테이션(100)에 제1 청소기(200)만 결합된 경우, 유로 전환 밸브(183)는 제1 흡입 유로(181)와 먼지 집진부(170)를 연결시키고, 제2 흡입 유로(182)와 먼지 집진부(170)의 연결을 분리시킬 수 있다.

한편, 도 2 및 도 10을 참조하여 먼지 흡입 모듈(190)을 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 먼지 흡입 모듈(190)을 포함할 수 있다. 먼지 흡입 모듈(190)은 집진 모터(191), 제1 필터(192) 및 제2 필터(미도시)를 포함할 수 있다.

집진 모터(191)는 하우징(110)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 또한, 집진 모터(191)는 먼지 집진부(170)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 집진 모터(191)는 제1 흡입 유로(181)의 하부에 배치될 수 있다. 집진 모터(191)는 제1 흡입 유로(181)와, 제2 흡입 유로(182)에 흡입력을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 집진 모터(191)는 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 내의 먼지와, 제2 청소기(300) 내의 먼지통 내의 먼지를 흡입할 수 있는 흡입력을 제공할 수 있다.

집진 모터(191)는 회전에 의하여 흡입력을 발생시킬 수 있다. 일 예로, 집진 모터(191)는 원기둥과 유사한 형태로 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 집진 모터(191)의 회전축을 연장한 가상의 집진 모터 축선(C)을 형성할 수 있다.

제1 필터(192)는 먼지 집진부(170)와 집진 모터(191) 사이에 배치될 수 있다. 제1 필터(192)는 프리 필터일 수 있다.(도 2 참조)

제2 필터(미도시)는 집진 모터(191)와 외벽면(112) 사이에 배치될 수 있다. 제2 필터(미도시)는 헤파(HEPA) 필터일 수 있다.

한편, 청소기 스테이션(100)은 충전 단자(128)를 더 포함할 수 있다. 충전 단자(128)는 결합부(120)에 배치될 수 있다. 충전 단자(128)는 결합부(120)에 결합되는 제1 청소기(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 충전 단자(128)는 결합부(120)에 결합되는 제1 청소기(200)의 배터리 단자(270)와 전기적으로 결합하여 제1 청소기(200)의 배터리(240)에 전력을 공급할 수 있다.

또한, 충전 단자(128)는 하우징(110)의 하부 영역에 배치되는 하부 충전 단자(미도시)를 포함하는 것도 가능하다. 하부 충전 단자는 하우징(110)의 하부 영역에 결합되는 제2 청소기(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 충전 단자는 하우징(110)의 하부 영역에 결합되는 제2 청소기(300)의 배터리에 전력을 공급할 수 있다.

또한, 청소기 스테이션(100)은 측면 도어(미도시)를 더 포함할 수 있다. 측면 도어는 하우징(110)에 배치될 수 있다. 측면 도어는 먼지 집진부(170)를 선택적으로 외부로 노출시킬 수 있다. 이를 통해, 사용자가 먼지 집진부(170)를 청소기 스테이션(100)으로부터 손쉽게 제거할 수 있게 한다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하여 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제1 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)의 외벽면(112)에 거치될 수 있다. 일 예로, 제1 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)은 청소기 스테이션(100)의 결합면(121)에 결합될 수 있다. 즉, 제1 청소기(200)는 제1 외벽면(112a)에 거치될 수 있다.

이때, 흡입 모터 축선(a1)은 제1 외벽면(112a)에 수직하게 형성될 수 있다. 즉, 흡입 모터 축선(a1)은 지면과 평행하게 형성될 수 있다. 흡입 모터 축선(a1)은 지면과 수직한 평면 상에 형성될 수 있다. 또한, 흡입 모터 축선(a1)은 제1 외벽면(112a)과 수직하게 교차하는 평면 상에 형성될 수 있다.

흡입 유로 관통선(a2)은 제1 외벽면(112a)에 평행하게 형성될 수 있다. 흡입 유로 관통선(a2)은 중력 방향을 따라 형성될 수 있다. 즉, 흡입 유로 관통선(a2)은 지면과 수직하게 형성될 수 있다. 또한, 흡입 유로 관통선(a2)은 제1 외벽면(112a)과 수직하게 교차하는 평면 상에 형성될 수 있다.

파지부 관통선(a3)은 제1 외벽면(112a)과 소정 각도록 경사를 이루어 형성될 수 있다. 또한, 파지부 관통선(a3)은 지면과 소정 각도로 경사를 이루어 형성될 수 있다. 파지부 관통선(a3)은 제1 외벽면(112a)과 수직하게 교차하는 평면 상에 형성될 수 있다.

싸이클론 선(a4)은 제1 외벽면(112a)에 수직하게 형성될 수 있다. 즉, 싸이클론 선(a4)은 지면과 평행하게 형성될 수 있다. 싸이클론 선(a4)은 지면과 수직한 평면 상에 형성될 수 있다. 또한, 싸이클론 선(a4)은 제1 외벽면(112a)과 수직하게 교차하는 평면 상에 형성될 수 있다.

먼지통 관통선(a5)은 제1 외벽면(112a)에 수직하게 형성될 수 있다. 즉, 먼지통 관통선(a5)은 지면과 평행하게 형성될 수 있다. 먼지통 관통선(a5)은 지면과 수직한 평면 상에 형성될 수 있다. 또한, 먼지통 관통선(a5)은 제1 외벽면(112a)과 수직하게 교차하는 평면 상에 형성될 수 있다.

집진 모터 축선(C)은 지면에 수직하게 형성될 수 있다. 집진 모터 축선(C)은 제1 외벽면(112a), 제2 외벽면(112b), 제3 외벽면(112c), 제4 외벽면(112d) 중에서 적어도 어느 하나와 평행하게 형성될 수 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 흡입 모터 축선(a1)은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다. 즉, 흡입 모터(214)의 회전축은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 흡입 모터 축선(a1)은 집진 모터 축선(C)과 교차할 수 있다.

제1 청소기(200)와 청소기 스테이션(100)이 결합된 상태에서, 흡입 모터 축선(a1)은 집진 모터 축선(C)과 소정 각도로 교차할 수 있다. 일 예로, 흡입 모터 축선(a1)과 집진 모터 축선(C)의 사잇각(θ1)은 40도 이상 95도 이하일 수 있다.

여기서, 사잇각이라 함은 흡입 모터 축선(a1)과 집진 모터 축선(C)이 교차하면서 형성되는 각으로, 흡입 모터 축선(a1)과 집진 모터 축선(C) 사이에 끼인 각을 의미할 수 있다.

한편, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 흡입 모터 축선(a1)보다 지면을 기준으로 더 먼 거리에는 핸들(216)이 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 사용자가 핸들(216)을 잡았을 때, 상대적으로 무거운 흡입 모터(214)가 중력 방향 하측에 위치하게 되고, 사용자가 제1 청소기(200)를 지면과 나란한 방향으로 이동시키는 간단한 동작 만으로 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)에 결합시키거나 분리시킬 수 있는 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 흡입 모터 축선(a1)보다 지면을 기준으로 더 먼 거리에는 배터리(240)가 배치될 수 있다. 이러한 구성으로 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 안정적으로 지지될 수 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 경우, 흡입 유로 관통선(a2)은 집진 모터 축선(C)과 평행하게 형성될 수 있다. 이러한 구성으로, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 수평면 상에 차지하는 공간을 최소화하는 효과가 있다.

이때, 흡입 유로 관통선(a2)과 집진 모터 축선(C)의 사이에는 결합부(120)가 배치될 수 있다. 흡입 유로 관통선(a2)과 집진 모터 축선(C)의 사이에는 고정부재(131)가 배치될 수 있다. 흡입 유로 관통선(a2)과 집진 모터 축선(C)의 사이에는 커버 개방 유닛(150)이 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 사용자가 제1 청소기(200)를 지면과 나란한 방향으로 이동시키는 간단한 동작 만으로 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)에 결합시키거나 분리시킬 수 있고, 먼지통(220)을 고정시킬 수 있으며, 먼지통(220)을 개방시킬 수 있는 편의성을 제공할 수 있다.

파지부 관통선(a3)은 집진 모터 축선(C)과 소정 각도로 교차할 수 있다. 이때, 파지부 관통선(a3)과 상기 집진 모터 축선(C)의 교차점(P6)은 하우징(110)의 내부에 위치할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 사용자가 제1 청소기(200)를 파지한 상태에서 청소기 스테이션(100)의 측면을 향하여 팔을 밀어 넣는 간단한 동작 만으로 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)에 결합시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 하우징(110)의 내부에는 상대적으로 무게가 무거운 집진 모터(191)가 수용되어 있으므로, 사용자가 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)에 세게 밀어 넣더라도 청소기 스테이션(100)이 흔들리는 것을 방지하는 효과가 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 싸이클론 선(a4)은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다. 즉, 먼지 분리부(213)의 유동의 축은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다. 이때, 먼지 분리부(213)의 유동의 축과 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축의 교차점은 하우징(110) 내부에 위치할 수 있고, 더욱 구체적으로 유로부(180) 내부에 위치할 수 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 싸이클론 선(a4)은 집진 모터 축선(C)과 교차할 수 있다. 이때, 싸이클론 선(a4)과 집진 모터 축선(C)의 교차점은 하우징(110) 내부에 위치할 수 있고, 더욱 구체적으로 유로부(180) 내부에 위치할 수 있다. 이와 같은 구성으로 제1 청소기(200)와 청소기 스테이션(100)이 결합된 상태에서 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 안정적으로 지지될 수 있고, 먼지통(220) 비움 동작 시 유로 손실을 감소시키는 효과가 있다.

제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 먼지통 관통선(a5)은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다. 즉, 먼지통(220)의 길이 방향 축은 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축과 교차할 수 있다. 이때, 먼지통(220)의 길이 방향 축과 청소기 스테이션(100)의 길이 방향 축의 교차점은 하우징(110) 내부에 위치할 수 있고, 더욱 구체적으로 유로부(180) 내부에 위치할 수 있다.

한편, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 먼지통 관통선(a5)보다 지면을 기준으로 더 먼 거리에는 핸들(216)이 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 사용자가 핸들(216)을 잡았을 때, 사용자가 제1 청소기(200)를 지면과 나란한 방향으로 이동시키는 간단한 동작 만으로 제1 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)에 결합시키거나 분리시킬 수 있는 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합될 경우, 먼지통 관통선(a5)보다 지면을 기준으로 더 먼 거리에는 배터리(240)가 배치될 수 있다. 이러한 구성으로 배터리(240)가 자중에 의하여 제1 청소기(200)의 본체(210)를 누르므로 제1 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 안정적으로 지지될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 청소기 시스템의 제어 방법에 대해 설명한다. 먼저, 제어 방법과 관련된 구성의 블록도를 설명한 후 상기 제어 방법에 대해서 후술한다.

한편, 이하 본 명세서에서 청소기라고 지칭하는 구성은 사용자에 의해 핸들이 파지되어 청소 동작이 수동적으로 수행되는 청소기로서, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 제1 청소기(200)를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템에 포함된 청소기 스테이션의 블록도를 나타낸 것이고, 도 11은 청소기 스테이션과 청소기간의 전력선 통신을 위한 회로 구성을 나타낸 것이다.

도 10을 참조하여, 본 발명의 청소기 스테이션(100)의 제어 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션(100)은 결합부(120), 고정 유닛(130), 도어 유닛(140), 커버 개방 유닛(150), 먼지 집진부(170), 유로부(180) 및 먼지 흡입 모듈(190)을 제어하는 스테이션 제어부(400)를 더 포함할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 실장된 소자들로 구성될 수 있다.

결합 센서(125)가 청소기(200)의 결합을 감지하면, 결합 센서(125)는 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다는 신호를 송신할 수 있다. 이때, 스테이션 제어부(400)는 결합 센서(125)의 신호를 수신하여 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다고 판단할 수 있다.

또한, 충전 단자(128)에서 청소기(200)의 배터리(240)에 전원을 공급하면, 스테이션 제어부(400)는 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다고 판단할 수 있다.

본 발명의 청소기 스테이션(100)은 전원부(450)를 더 포함할 수 있다. 전원부(450)는 하우징(110)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 전원부(450)는 외부에서 인가되는 정격 교류 전원을 적절한 크기의 직류 전원으로 변환하기 위한 컨버터 회로를 포함할 수 있다. 전원부(450)는 충전 단자(128)와 연결될 수 있고 충전 단자(128)를 통해 변환된 직류 전원이 청소기(200)에 제공될 수 있다. 전원부(450)는 청소기(200)에 공급되어야 할 상기 직류 전원의 인가를 온(On) 또는 오프(Off) 제어할 수 있는 적어도 하나 이상의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자가 온 되면 청소기(200)로 전압이 인가되고 상기 스위칭 소자가 오프 되면 청소기(200)로의 전압 인가가 차단된다.

한편, 스테이션 제어부(400)는 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되었다고 판단하면 전원부(450)를 제어하여 청소기(200)의 배터리 단자(270)와 전기적으로 접속되어 있는 충전 단자(128)를 통해 청소기(200)에 펄스 신호를 인가할 수 있다. 보다 구체적으로, 펄스 신호는 청소기(200)를 충전하기 위해 전원부(450)에서 청소기(200)로 인가되는 충전 전압을 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호이며, 스테이션 제어부(450)는 상기 스위칭 소자를 제어하여 상기 충전 전압의 인가를 온오프 제어할 수 있다.

도 11의 회로도를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하자면, 상기 스위칭 소자는 트랜지스터(Q1)와 모스펫(M1)으로 구성될 수 있고 상기 모스펫(M1)은 직류 전원의 입력 단자와 청소기(200) 사이에 배치될 수 있으며 상기 트랜지스터(Q1)는 상기 모스펫(M1)의 게이트(gate)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 트랜지스터(Q1)의 온오프에 따라 상기 모스펫(M1)의 온오프가 제어될 수 있다. 스테이션 제어부(400)가 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스(base) 단자에 연결되어 상기 트랜지스터(Q1)의 온오프를 제어함으로써 최종적으로 상기 모스펫(M1)이 온오프 제어될 수 있는 것이며 충전 전압의 인가와 차단이 반복되는 펄스 신호가 생성되어 청소기(200)로 전달될 수 있는 것이다.

스테이션 제어부(400)는, 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다고 판단되면 고정부 모터(133)를 작동시켜, 청소기(200)를 고정시킬 수 있다.

고정부재(131) 또는 고정부 링크(135)가 소정 고정 지점(FP1)까지 이동하면, 고정 감지부(137)가 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 송신할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 고정 감지부(137)로부터 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 수신하여 청소기(200)가 고정되었다고 판단할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 청소기(200)가 고정되었다고 판단되면 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다.

한편, 스테이션 제어부(400)는 먼지통(200)의 비움이 종료되면, 고정부 모터(133)를 역방향으로 회전시켜 청소기(200)의 고정을 해제시킬 수 있다.

스테이션 제어부(400)는, 청소기(200)가 결합부(120)에 고정되었다고 판단되면 도어 모터(142)를 작동시켜, 청소기 스테이션(100)의 도어(141)를 개방시킬 수 있다.

도어 개폐 감지부(144)는 도어(141) 또는 도어 암(143)이 소정 개방 위치에 도달하면 도어(141)가 열렸다는 신호를 송신할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 도어 개폐 감지부(137)로부터 도어(141)가 열렸다는 신호를 수신하여 도어(141)가 열렸다고 판단할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 도어(141)가 열렸다고 판단되면 도어 모터(142)의 작동을 중단시킬 수 있다.

한편, 스테이션 제어부(400)는 먼지통(200)의 비움이 종료되면, 도어 모터(142)를 역방향으로 회전시켜 도어(141)를 폐쇄시킬 수 있다.

스테이션 제어부(400)는, 도어(141)가 열렸다고 판단되면 커버 개방 모터(152)를 작동시켜, 청소기(200)의 배출 커버(222)를 개방시킬 수 있다.

커버 개방 감지부(155f)는 가이드 프레임(151e)이 소정 개방 위치에 도달하면 배출 커버(222)가 열렸다는 신호를 송신할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 커버 개방 감지부(155f)로부터 배출 커버(222)가 열렸다는 신호를 수신하여 배출 커버(222)가 열렸다고 판단할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 배출 커버(222)가 열렸다고 판단되면 커버 개방 모터(152)의 작동을 중단시킬 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 살균 모듈(175)을 제어할 수 있다. 일 예로, 스테이션 제어부(400)는 먼지 집진부(170)에 먼지가 포집된 후 또는 소정 시간 간격으로 살균 모듈(175)을 작동시켜 먼지 집진부(170)의 내부 또는 외부에 존재하는 바이러스 또는 미생물 등을 살균할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 유로부(180)의 유로 전환 밸브(183)를 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 제1 흡입 유로(181) 및 제2 흡입 유로(182)를 선택적으로 개폐할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 집진 모터(191)를 구동시켜 먼지통(220) 내부의 먼지(de)(도 16 및 도 17 참조)를 흡입시킬 수 있다. 또한, 스테이션 제어부(400)는 집진 모터(191)의 구동이 완료된 이후 머리카락과 같은 잔여 이물질의 흡입을 위해 청소기(200)의 흡입 모터(214)를 구동하기 전에 도어(141)의 개방된 각도를 기 설정된 각도가 되도록 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 집진 모터(191)의 구동이 완료된 후 도어(141)가 아직 개방된 상태에서 스테이션 제어부(400)는 도어 모터(142)를 역방향으로 제어하여 도어(141)를 먼지 통과 홀(121a)을 폐쇄하는 방향으로 이동시킬 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 도어(141)가 기 설정된 각도만큼 개방된 상태가 되면 도어 모터(142)의 제어를 멈출 수 있다. 도어(141)의 개방 각도가 조절된 이후에 청소기(200)가 흡입 모터(214)를 구동할 수 있다. 즉, 집진 모터(191)가 구동되는 동안의 도어 개방 각도보다 흡입 모터(200)가 구동되는 동안의 도어 개방 각도가 더 작은 크기를 갖게 된다. 이때의 도어 개방 각도는, 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막았을 때의 위치와, 도어(141)가 힌지부(141b)를 중심으로 회전하여 개방된 위치 사이에서 이루는 각도를 의미할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 표시부(410)를 작동시켜 청소기(200)(또는 제2 청소기(300))에 대한 먼지통 비움 상황 및 충전 상황에 대하여 표시할 수 있다.

한편, 본 발명의 청소기 스테이션(100)은 표시부(410)를 포함할 수 있다.

표시부(410)는 하우징(110)에 배치되는 것은 물론, 별도의 표시 장치에 배치될 수 있고, 휴대 전화를 포함한 단말기에 구비될 수 있다.

표시부(410)는 문자 및/또는 도형의 출력이 가능한 디스플레이 패널, 및 음성신호 및 음향의 출력이 가능한 스피커 중 적어도 어느 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 사용자는 표시부(410)를 통해서 출력되는 정보를 통해 현재 진행 중인 행정의 상황, 잔여 시간 등을 용이하게 파악할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션(100)은 메모리(430)를 포함할 수 있다. 메모리(430)는, 청소기 스테이션(100)의 구동 및 동작을 위한 다양한 데이터들을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션(100)은 입력부(440)를 포함할 수 있다. 입력부(440)는 사용자가 청소기 스테이션(100)의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 입력부(440)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 표시부(410)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 시스템에 포함된 청소기의 블록도를 나타낸 것이다.

도 12를 참조하여, 본 발명의 청소기(200)의 제어 구성을 설명하면 다음과 같다.

청소기(200)는 흡입 모터(214)의 구동을 제어하는 청소기 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.

청소기 제어부(500)는 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 실장된 소자들로 구성될 수 있다.

청소기 제어부(500)는 조작부(218)로부터 청소를 수행하기 위한 입력을 수신하면 흡입 모터(214)가 구동되도록 제어할 수 있다. 청소기 제어부(500)는 조작부(218)로부터 입력되는 명령의 종류에 따라 흡입 모터(214)의 구동 세기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 명령은 흡입 모터(214)의 구동을 시작하기 위한 시작 명령일 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 명령은 청소 모듈(260)에 제공되는 흡입력을 높이기 위한 명령일 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 명령은 청소 모듈(260)에 제공되는 흡입력을 낮추기 위한 명령일 수 있다. 조작부(218)는 상기 명령을 구별하여 입력받기 위한 다수의 버튼으로 구성될 수 있다.

청소기 제어부(500)는 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 흡입 모터(214)를 구동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)의 충전단자(218)와 결합된 배터리 단자(270)를 통해 펄스 신호를 수신하면, 청소기 제어부(500)는 상기 펄스 신호를 수신한 때로부터 기 설정된 대기 시간이 경과된 후에 흡입 모터(214)를 구동할 수 있다. 상기 기 설정된 대기 시간은 청소기 스테이션(100)의 집진 모터(191)가 구동을 완료한 이후에 흡입 모터(214)가 구동을 시작할 수 있도록 적절한 시간으로 설정될 수 있다.

이때, 청소기 제어부(500)는, 청소기 스테이션(100)의 도어(141)가 기 설정된 각도로 개방되어 있는 상태에서 흡입 모터(214)를 구동할 수 있다. 이를 통해 먼지통(220)의 하측 단부에 걸려있는 미처 집진되지 못한 머리카락 등의 이물질(ha)(도 16 및 17 참조)이 먼지통(220)의 내부로 다시 흡입될 수 있다.

한편, 머리카락 등의 잔여 이물질은 청소기 스테이션(100)의 내부로 포집되기 위해 이동해야 하는 거리보다 청소기의 먼지통(220)으로 재흡입되기 위해 이동해야 하는 거리가 더 짧다. 즉, 집진 모터(191)를 구동하여 잔여 이물질을 청소기 스테이션(100)의 내부로 흡입하는 것 대비, 흡입 모터(214)를 구동하여 잔여 이물질을 청소기의 먼지통(220)으로 재흡입하는 것이 더 짧은 시간에 더 적은 전력을 소비하여 잔여 이물질을 흡입할 수 있는 것이다. 결과적으로, 본 발명에 따르면 잔여 이물질을 제거할 수 있으면서도 이에 소비되는 에너지를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 청소기 시스템(10)이 구동할 때 집진 모터(191)(및 흡입 모터(214))가 작동하므로 소음이 발생하게 된다. 이때, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 잔류 이물질을 흡입하는 데 더 짧은 시간을 소비하므로 청소기 시스템(10)이 구동하는 전체 시간이 줄어들게 되며, 소비자가 구동 소음에 노출되는 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 흡입력을 가하는 것만으로는 제거가 어려운 잔류 이물질 즉, 사용자가 수동으로 직접 제거해야 하는 잔류 이물질을 청소기의 먼지통(220)으로 재흡입하여 보관함으로써, 추후 사용자가 직접 관리하는 편의성을 제공할 수 있다. 흡입력을 가하는 것만으로 잔류 이물질을 제거하기 어려운 경우는 예를 들어, 머리카락이 사이클론 매쉬망에 단단히 끼어있는 경우나, 상대적으로 큰 먼지(과자 부스러기 등)가 흡입구에 끼인 경우 등이 있을 수 있다.

청소기(200)는 표시부(510)를 더 포함할 수 있다. 표시부(510)는 문자 및/또는 도형의 출력이 가능한 디스플레이 패널로 구성될 수 있고 청소기(200)의 본체에 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시부(510)는 조작부(218)와 함께 배치될 수도 있고 핸들(216)의 제1 연장부(216b)의 상부면에 배치될 수도 있다.

청소기 제어부(500)는 청소기(200)의 충전 상황에 대하여 표시하도록 표시부(510)를 제어할 수 있다.

청소기(200)는 메모리(520)를 더 포함할 수 있다. 메모리(520)는 청소기(200)의 구동 및 동작을 위한 다양한 데이터들을 포함할 수 있다. 메모리(520)에는 청소기(200)가 결합하는 충전대가 먼지통(220)의 먼지를 포집할 수 있는 청소기 스테이션(100)인지 먼지 포집 기능이 포함되지 않은 일반 충전대인지 여부를 판단할 수 있는 로직을 포함하는 프로그램이 저장될 수 있다.

청소기(200)가 청소기 스테이션(100)이 전송하는 펄스 신호를 수신하는 경우 청소기 제어부(500)는 메모리(520)에 저장된 프로그램의 로직을 이용하여 자신이 결합된 충전대가 먼지 포집 기능을 포함한 청소기 스테이션(100)임을 판단할 수 있다. 이를 위해, 청소기 제어부(500)는 배터리 단자(270)를 통해 입력되는 전압을 주기적으로 측정할 수 있다.

예를 들어, 청소기 제어부(500)는 배터리 단자(270)로 인가되는 충전 전압이 온오프를 반복하는 펄스 신호라고 판단한 경우 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 것으로 판단할 수 있다.

예를 들어, 청소기 제어부(500)는 배터리 단자(270)로 인가되는 충전 전압이 일정시간 이상 온으로 지속되는 직류 신호라고 판단한 경우 청소기(200)가 일반 충전대에 결합된 것으로 판단할 수 있다.

다시 도 11을 참고하면, 청소기(200)는 배터리(240)로 연결되는 스위칭 소자(M2)를 포함할 수 있고 상기 스위칭 소자(M2)는 오프된 상태일 수 있다. 청소기 제어부(500)는 전압 측정 단자(CHG_vol)와 연결될 수 있다. 청소기(200)가 종류가 판단되지 않은 충전대에 결합되면 상기 스위칭 소자(M2)가 오프된 상태이므로 배터리 단자(270)를 통해 입력되는 펄스 신호의 전압은 상기 전압 측정 단자(CHG_vol)로 유입되어 측정될 수 있다. 유입되는 펄스 신호에 대해 측정되는 측정 전압은 전압 측정 단자(CHG_vol)에 연결된 저항의 크기에 따라 펄스 신호의 전압 대비 일정 비율 강압된 크기로 측정될 수 있다.

청소기 제어부(200)는 전압 측정 단자(CHG_vol)에서 검출되는 전압을 주기적으로 측정하여 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합한 것인지 일반 충전대에 결합한 것인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 청소기 스테이션(100)이 전송하는 펄스 신호가 기 설정된 주기인 50ms 주기로 기 설정된 횟수인 3회 인가되는 실시예에서, 청소기 제어부(500)는 펄스 신호가 인가되는 상기 기 설정된 주기보다 짧은 주기(예를 들어, 10ms)로 측정 전압을 모니터링할 수 있다.

청소기 제어부(500)는 기 설정된 측정 횟수만큼 전압을 모니터링한 후 평균값(V1)을 산출할 수 있다. 청소기 제어부(500)는 상기 평균값(V1)을 기 설정된 횟수로 산출하여 기준 전압값(V2)과 비교할 수 있다. 예를 들어, 청소기 스테이션(500)에서 청소기(200)로 펄스 신호가 3회 인가되고 50ms 주기로 인가되는 실시예에서 청소기(200)가 10ms 주기로 전압을 측정할 때 처음 4회(10ms에서 40ms까지 측정)의 전압의 평균값을 제1 평균값(V1_1)으로 산출하고, 다음 번 4회(50ms에서 80ms까지 측정)의 전압의 평균값을 제2 평균값(V1_2)으로 산출하며, 마지막 4회(90ms에서 120ms까지의 측정)의 전압의 평균값을 제3 평균값(V1_3)으로 산출할 수 있다. 이때, 제1 평균값(V1_1) 내지 제3 평균값(V1_3)이 모두 기준 전압값(V2)보다 큰 경우에는 청소기(200)가 일반 충전대에 결합된 것으로 판단할 수 있다. 이에 반해, 제1 평균값(V1_1) 내지 제3 평균값(V1_3) 중 어느 하나의 평균값이라도 기준 전압값(V2)보다 작은 값을 가진다면 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 것으로 판단할 수 있다. 이러한 판단은 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 경우 인가되는 펄스 신호에 의해 어느 측정 시점에서는 측정 전압이 0 V가 되어(상기한 예시에서는 60ms 내지 90ms 시점) 전압의 평균값(V1)이 기준 전압값(V2)보다 작아진다는 사실에서 기인한다.

청소기 제어부(500)는 충전대의 종류를 구분하여 판단한 후에 배터리(240)에 전원이 공급되도록 스위칭 소자(M2)를 온 시킬 수 있다. 이때, 일 예로 청소기(200)의 스위칭 소자 또한 트랜지스터(Q2)와 모스펫(M2)의 조합으로 구성될 수 있고 청소기 제어부(500)는 트랜지스터(Q2)를 온오프 제어하는 것으로 배터리(240)와 연결된 모스펫(M2)의 온오프를 제어할 수 있다.(도 11 참조)

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 14는 도 13의 청소기 시스템의 제어 방법에 있어서 세부 단계를 더 포함한 순서도이며, 도 15는 도 13의 청소기 흡입 모터 구동 단계에서의 청소기 본체와 도어 유닛의 위치 관계를 나타낸 것이고, 도 16은 집진 모터가 구동 중인 때의 도어의 개방 각도를 나타낸 것이고, 도 17은 흡입 모터가 구동 중인 때의 도어의 개방 각도를 나타낸 것이다.

도 13 내지 도 17을 참고하면, 본 발명의 실시예인 청소기 시스템의 제어 방법은, 청소기와 청소기 스테이션이 결합하는 단계(S100), 청소기 스테이션이 청소기의 먼지통의 먼지를 포집하는 단계(S200) 및 청소기의 흡입 모터가 구동되는 단계(S300)를 포함할 수 있다.

먼저, 청소기와 청소기 스테이션이 결합하는 단계(S100)는 청소기(200)가 사용자에 의해 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 안착하여 결합되는 단계로서, 청소기(200)의 먼지통(220)과 배터리 하우징(230)은 결합면(121)과 마주보도록 결합부(120)에 안착되고 청소기(200)의 배터리 단자(270)는 청소기 스테이션(100)의 충전 단자(128)에 결합하여 양 단자가 전기적으로 접속하게 된다.

본 단계(S100)에서 스테이션 제어부(400)는 청소기(200)가 결합된 것으로 판단하면(S120) 펄스 신호를 생성(S130)하여 청소기(200)로 전송한다.(S140)

보다 구체적으로, 본 단계(S100)에서는 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되면, 가이드 돌기(123)에 배치된 결합 센서(125)가 배터리 하우징(230)과 접촉할 수 있고, 결합 센서(125)는 제1 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다는 신호를 스테이션 제어부(400)로 송신할 수 있다. 또는 실시예에 따라 측벽(124)에 배치된 비접촉 센서 타입의 결합 센서(125)가 먼지통(220)의 존재를 감지할 수 있고, 결합 센서(125)는 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다는 신호를 스테이션 제어부(400)로 송신할 수 있다.

따라서, 본 단계(S100)에서 스테이션 제어부(400)는 결합 센서(125)에서 발생한 신호를 수신하여 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었음을 판단할 수 있다.

한편, 본 단계(S100)에서 스테이션 제어부(400)는 충전 단자(128)가 청소기(200)의 배터리 단자(270)를 통해 전력을 공급하는지 여부를 통하여 청소기(200)가 정위치에 결합되었는지를 여부를 확인할 수 있다.

다시 말해, 본 단계(S100)에서 스테이션 제어부(400)는 결합 센서(125)로부터 청소기(200)가 결합되었다는 신호를 수신하고, 충전 단자(128)를 통하여 청소기(200)로 전력이 공급되는지 여부를 확인하여 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다.

한편, 청소기 스테이션(100)이 청소기(200)에 전송하는 펄스 신호는 청소기(200)를 충전하기 위한 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프함에 따라 생성되는 신호이며, 상기 펄스 신호는 청소기(200)의 배터리 단자(270)를 통해 청소기(200)로 전송될 수 있다.

예를 들어, 펄스 신호의 상기 기 설정된 주기는 50ms일 수 있고 상기 기 설정된 횟수는 3회일 수 있다. 즉, 스테이션 제어부(400)는 충전 전압의 인가를 온-오프-온-오프-온의 순서로 제어하여 펄스 신호를 생성할 수 있다.

한편, 본 단계(S100)에서 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)과 결합하면(S110) 청소기 스테이션(100)으로부터 펄스 신호를 수신하여 자신이 결합한 구성이 먼지통(220)의 먼지를 포집하는 기능을 갖는 청소기 스테이션(100)인지 충전 기능만을 포함하는 일반 충전대인지 판단할 수 있다.(S150)

보다 구체적으로, 청소기 제어부(500)는 펄스 신호를 수신하여 청소기 스테이션(100)과 결합한 것으로 판단한 경우, 흡입 모터(214)를 구동하기 위한 대기 시간을 카운트할 수 있다. 상기 대기 시간은 청소기(200)의 메모리(520)에 기 설정되어 있을 수 있다. 상기 대기 시간은 집진 모터(191)의 구동이 종료된 이후에 흡입 모터(214)가 구동을 시작할 수 있도록 적절한 시간으로 설정될 수 있다.

이처럼, 청소기 스테이션(100)과 청소기(200)간에 전원을 공급하기 위해 마련된 전력선을 이용해 펄스 신호를 전송하는 것을 전력선 통신이라 지칭할 수 있다. 전력선 통신을 이용하면 청소기 스테이션(100)과 청소기(200)간의 제어 명령 전송을 위한 별도의 통신 모듈을 구비하지 않고도 청소기(200)가 자신이 결합한 충전대의 종류를 쉽게 인식할 수 있다. 청소기(200)는 충전대의 종류를 파악한 이후에 잔여 먼지를 청소기(200)의 먼지통(220)으로 재흡입하기 위한 후속 동작의 수행 여부를 판단할 수 있다.

한편, 상기 대기 시간이 카운트되는 동안, 다음 단계인 청소기 스테이션이 청소기 먼지통의 먼지를 포집하는 단계(S200)가 진행된다.

스테이션 제어부(400)는 청소기(200)와 결합된 것으로 판단하면 본 단계(S200)에서 고정 유닛(130), 도어 유닛(140), 커버 개방 유닛(150) 및 집진 모터(191)를 제어하여 청소기(200)의 먼지통(220) 내부에 쌓인 먼지를 먼지 집진부(170)로 포집할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 단계(S200)는 도어 및 먼지통 배출 커버 개방 단계(S210)를 포함할 수 있다.

도어 및 먼지통 배출 커버 개방 단계(S210)는, 청소기 스테이션(100)의 도어(141)를 개방하여 먼지 통과 홀(121a)을 개방하고 청소기(200)의 배출 커버(222)를 개방하여 제1 흡입 유로(181)(이하 '흡입 유로(181)'라고 지칭함)와 먼지통(220)의 내부가 연통되도록 하는 단계이다.

한편, 본 단계(S210)에서는 도어(141)와 배출 커버(222)를 개방하기에 앞서 먼지통(220)이 흔들리지 않도록 고정하는 단계가 더 수행될 수 있다. 이는, 고정부재(131)가 먼지통(220)을 잡아 고정시키는 동작에 의해 수행될 수 있다.

보다 구체적으로, 스테이션 제어부(400)는 결합 센서(125)로부터 청소기(200)가 결합되었다는 신호를 수신하면, 고정부재(131)가 먼지통(220)을 고정시키도록 고정부 모터(133)를 정방향으로 작동시킬 수 있다. 이때, 고정부재(131) 또는 고정부 링크(135)가 먼지통 고정 위치까지 이동하면, 고정 감지부(137)는 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 스테이션 제어부(400)는 고정 감지부(137)로부터 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 수신하여 청소기(200)가 고정되었다고 판단할 수 있다. 스테이션 제어부(400)는 청소기(200)가 고정되었다고 판단되면, 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다.

이와는 달리, 스테이션 제어부(400)는 미리 설정된 고정 시간동안 고정부 모터(133)를 정방향으로 작동시킨 후 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다. 일 예로, 스테이션 제어부(400)는 4초 이상 5초 이하의 시간 동안 고정부 모터(133)를 정방향으로 작동시킨 후 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다.

한편, 도어 및 먼지통 배출 커버 개방 단계(S210)에서는, 커버 개방 유닛(150)에 의해 청소기(200)의 배출 커버(222)가 개방될 수 있다.

보다 구체적으로, 스테이션 제어부(400)는 고정 감지부(137)로부터 먼지통(220)이 고정되었다는 신호를 수신하면, 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 작동시켜 청소기(200)의 배출 커버(222)를 개방시킬 수 있다.

제어부(400)가 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 구동시키면, 푸쉬 돌기(151)는 초기 위치에서 벗어나 결합 레버(222c)를 가압하는 위치까지 이동될 수 있다. 따라서, 결합 레버(222c)의 이동에 의하여 배출 커버(222)와 먼지통 본체(221)의 후크 결합이 해제되고, 토션스프링(222d)의 복원력에 의하여 배출 커버(222)가 먼지통 본체(221)로부터 멀어지는 방향으로 회전하면서 분리될 수 있다.

한편, 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 가압하기 전에는, 커버 개방 감지부(155f)는 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치에 있다는 신호를 송신할 수 있다.

커버 개방 모터(152)가 구동되어 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 가압하도록 이동하기 시작하면, 커버 개방 감지부(155f)는 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치에서 벗어났다는 신호를 송신할 수 있다. 그리고, 스테이션 제어부(400)는 이러한 신호를 수신하고 커버 개방 유닛(150)이 정상적으로 작동되었다고 판단할 수 있다.

이때, 스테이션 제어부(400)는 타이머(미도시)를 통하여 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 구동시킨 이후의 시간을 측정하거나, 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치에서 벗어난 이후의 시간을 측정할 수 있다.

이때, 메모리(430)에는 커버 개방 모터(152)의 회전 속도 및 푸쉬 돌기(151)의 이동 거리를 기초로 하여 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치에서 출발하여 결합 레버(222c)를 누를 때까지 소요되는 시간이 미리 설정 및 저장될 수 있다. 따라서, 스테이션 제어부(400)는 상기의 결합 레버(222c)를 누를 때까지 소요되는 시간 이상의 커버 개방 시간동안 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 구동시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 4초 이상, 5초 이하의 시간동안 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 구동시킬 수 있다.

그리고, 스테이션 제어부(400)는 상기 커버 개방 시간이 경과한 후, 미리 설정된 회전 방향 전환 시간동안 커버 개방 모터(152)의 회전 방향을 전환시킬 수 있다.

그리고, 스테이션 제어부(400)는 상기 회전 방향 전환 시간이 경과한 후, 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 그 결과, 푸쉬 돌기(151)는 다시 초기 위치까지 복귀할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는, 커버 개방 감지부(155f)가 푸쉬돌기(151)가 초기 위치로 돌아왔음을 감지할 때까지 커버 개방 모터(152)를 구동시킬 수 있다. 이때, 메모리(430)에는 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 누른 후, 다시 초기 위치로 복귀할 때까지 소요되는 돌기 복귀 시간이 미리 설정 및 저장될 수 있다. 따라서, 스테이션 제어부(400)는 돌기 복귀 시간동안 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 일 예로, 스테이션 제어부(400)는 4초 이상, 5초 이하의 시간동안 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다.

한편, 스테이션 제어부(400)는 커버 개방 감지부(155f)로부터 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치로 복귀하였다는 신호를 수신하면, 커버 개방 모터(152)의 구동을 종료시킬 수 있다.

한편, 도어 및 먼지통 배출 커버 개방 단계(S210)에서, 스테이션 제어부(400)는 배출 커버(222)를 개방하는 것과 동시에 도어(141)를 개방할 수 있다.

보다 구체적으로, 스테이션 제어부(400)는, 먼지통(220)이 청소기 스테이션(100)에 고정되면, 도어(141)를 개방시킬 수 있다. 스테이션 제어부(400)는, 고정 감지부(137)로부터 먼지통(220)이 고정되었다는 신호를 수신하면, 도어 모터(142)를 정방향으로 작동시켜 도어(141)가 회전하면서 먼지 통과 홀(121a)을 개방시킬 수 있다. 즉, 도어 개방 단계(S30)에서 스테이션 제어부(400)는 도어(141)를 회전시켜 먼지 통과 홀(121a)을 개방시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서 스테이션 제어부(400)는, 고정 감지부(137)로부터 먼지통(220)이 고정되었다는 신호를 수신한 다음 미리 설정된 시간이 경과한 후, 도어 모터(142)를 정방향으로 작동시킬 수 있다. 일 예로, 스테이션 제어부(400)는 먼지통(220)이 고정된 다음 0.5초 이상, 1.5초 이하의 시간이 경과한 후 도어 모터(142)를 작동시킬 수 있다.

이와 같은 구성으로, 커버 개방 단계(S30)에서 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 가압하기 시작하는 데에 필요한 시간을 기다린 후, 도어(141)를 개방시킬 수 있고, 배출 커버(222)와 도어(141)가 비슷한 시기에 개방될 수 있다. 따라서, 도어(141)가 먼저 회전하여 먼지 통과 홀(121a)이 개방된 상태에서 배출 커버(222)가 토션 스프링(222d)의 복원력에 의하여 갑자기 열리면서 도어(141)와 배출 커버(222)가 강하게 충돌하거나, 배출 커버(222)와 먼지통 본체(221) 사이의 후크 결합이 해제되었음에도 도어(141)가 열리지 않아 배출커버(222)와 먼지통 본체(221)의 분리가 이루어 지지 않는 것을 방지할 수 있다.

한편, 스테이션 제어부(400)는 단계를 나누어 도어(141)를 회전시켜 먼지 통과 홀(121a)을 개방시킬 수도 있다.

결과적으로, 배출 커버(222) 및 도어(141)가 개방되면, 먼지통(220)의 배출 커버(222)가 회전하면서 먼지통 본체(221) 내부의 공간이 개방되고, 도어(141)가 회전하면서 먼지 통과 홀(121a)이 개방되어, 먼지통(220)의 내부 공간과 청소기 스테이션(100)의 흡입 유로(181)가 연통될 수 있다.

한편, 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 개방 위치까지 이동하면, 도어 개폐 감지부(144)가 이를 감지하고, 이에 대한 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 스테이션 제어부(400)는 도어(141)가 열렸다고 판단할 수 있고, 도어 모터(142)의 작동을 정지시킬 수 있다.

또는, 실시예에 따라 스테이션 제어부(400)는 도어 모터(142)에 인가되는 전류값 등을 통하여 도어(141)가 충분히 회전하였다는 것을 감지할 수 있고, 이를 기초로 도어(141)가 열렸다고 판단할 수 있으며, 도어 모터(142)의 작동을 정지시킬 수 있다.

배출 커버(222)와 도어(141)가 개방되어 흡입 유로(181)가 먼지통(220)의 내부와 연통되고 나면, 집진 모터 구동 단계(S220)가 진행된다. 본 단계(S220)는, 청소기 스테이션(100)의 집진 모터(200)를 기 설정된 집진 시간 동안 구동하여 먼지통(220)의 먼지를 청소기 스테이션(100)의 내부로 포집하는 단계이다.

보다 구체적으로, 스테이션 제어부(400)는 먼지통(220)이 고정된 후, 미리 설정된 집진 대기 시간이 경과하면, 집진 모터(191)를 작동시킬 수 있다.

일 예로, 스테이션 제어부(400)는 먼지통이 고정된 후, 6초 이상 7초 이하의 시간이 경과하면, 집진 모터(191)의 작동을 시작할 수 있다. 이때, 스테이션 제어부(400)는 미리 설정된 흡입 증가 시간동안 집진 모터(191)의 회전 속도를 미리 설정된 집진 속도까지 점차 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 3초 이상 5초 이하의 시간동안 집진 모터(191)의 회전 속도를 상기 집진 속도까지 점차 증가시킬 수 있다. 이는, 집진 모터(191)를 보호하여 집진 모터(191)의 수명을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

다른 예로, 스테이션 제어부(400)는 먼지통이 고정된 후, 10초 이상 11초 이하의 시간이 경과하면, 집진 모터(191)의 작동을 시작할 수 있다. 이때, 스테이션 제어부(400)는 집진 모터(191)의 회전 속도를 미리 설정된 집진 속도까지 증가시켜 흡입력을 증가시킬 수 있다. 이는, 집진 모터(191)의 작동 시간을 최소화하여 에너지 효율을 높이고, 소음 발생을 최소화하는 장점이 있다.

한편, 집진 모터 구동 단계(S220)에서 스테이션 제어부(400)는 기 설정된 집진 시간동안 집진 모터(191)를 상기 집진 속도로 회전시키도록 작동시킬 수 있다. 일 예로, 스테이션 제어부(400)는 14초 이상 16초 이하의 시간동안 집진 모터(191)를 상기 집진 속도로 회전시키도록 작동시킬 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 집진 모터(191)의 출력 및 먼지통(220) 내부에 저장된 먼지의 양에 따라 집진 시간이 변경될 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 집진 모터(191)의 구동이 시작된 후 상기 기 설정된 집진 시간이 경과되면 집진 모터(191)를 정지시킬 수 있다.(S230)

다음으로, 청소기의 흡입 모터 구동 단계(S300)가 수행된다. 본 단계(S300)는 집진 모터(191)가 정지한 이후에 수행되는 단계로서 집진 모터(191)가 정지하고 도어(141)는 아직 폐쇄되지 않은 상태에서 수행되는 단계이다.

청소기(200)의 흡입 모터(214)가 구동을 시작하기에 앞서 먼저, 스테이션 제어부(400)가 도어(141)를 기 설정된 각도로 개방할 수 있다.(S310) 보다 구체적으로, 도 15 내지 도 17을 참고하면 스테이션 제어부(400)는 도어 모터(142)를 제어하여 도어(141)를 폐쇄하는 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 집진 모터(191)의 구동이 정지된 후 도어(141)가 완전히 개방되어 있는 상태에서 스테이션 제어부(400)는 도어 모터(142)를 역방향으로 회전 제어하여 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 폐쇄하는 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

스테이션 제어부(400)는 도어(141)가 기 설정된 각도만큼 개방된 상태가 될 때까지 도어 모터(142)를 역방향으로 회전 제어하여 도어(141)를 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 각도(이하 제1 개방 각도(α)라 지칭함)는 집진 모터 구동 단계(S220)에서 도어(141)가 개방되는 각도(이하 제2 개방 각도(β)라 지칭함)보다 작은 크기를 갖도록 미리 설정될 수 있다.(도 16 및 도 17 참조) 상기 제1 개방 각도(α)와 제2 개방 각도(β) 각각은 청소기 스테이션(100)의 메모리(430)에 미리 설정되어 저장될 수 있다.

청소기 제어부(500)는 도어(141)가 제1 개방 각도(α)만큼 개방된 상태에서 흡입 모터(214)를 구동할 수 있다.(S320) 상술한 바와 같이, 흡입 모터(214)의 구동은 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)으로부터 펄스 신호를 수신한 후 기 설정된 대기 시간이 경과한 이후에 청소기 제어부(500)에 의해 수행되는 것이며 상기 대기 시간은 집진 모터(191)의 구동이 정지된 이후 도어(141)가 제1 개방 각도(α)만큼 개방되는 조절이 이루어진 이후에 흡입 모터(214)가 구동을 시작하도록 적절하게 설정될 수 있다.

한편, 제1 개방 각도(α)가 제2 개방 각도(β)보다 작은 크기를 갖도록 조절됨으로써 흡입 모터(214)의 구동시 배출 커버(222)와 먼지통 본체(221) 사이의 개방된 부분에 흡입력이 더 강하게 제공되는 유리한 효과가 있다. 바람직하게는 제1 개방 각도(α)는 먼지통 본체(221)와 배출 커버(222) 사이의 개방된 거리(OD)가 1mm 내지 10mm가 되도록 설정될 수 있다. 여기서, 먼지통 본체(221)와 배출 커버(222) 사이의 개방된 거리란, 먼지통 본체(221)가 배출 커버(222)와 결합되는 결합면의 최하측 단부로부터 배출 커버(222) 까지의 수평 거리를 의미할 수 있다.(도 15 참조) 보다 구체적으로는, 상기 결합면의 다수의 지점 중에서 먼지통 힌지부(222b)와 가장 먼 지점으로부터 배출 커버(222) 까지의 수평 거리를 의미할 수 있다. 상기 개방된 거리가 1mm보다 작은 경우에는 흡입 모터(214)의 흡입 동작에 의한 공기의 유동과 함께 배출 커버(222)가 흔들리면서 먼지 통과 홀(121a)을 막게 되어 흡입 동작을 방해하게 될 수 있다. 상기 개방된 거리가 10mm보다 큰 경우에는 머리카락과 같은 미세한 이물질을 흡입하기 위한 흡입력의 상승 효과가 기대보다 크지 않을 수 있다.

아울러, 제1 각도(α)와 제2 각도(β)는, 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막았을 때의 위치와, 도어(141)가 도어 힌지부(141b)를 중심으로 회전하여 개방된 위치 사이에서 이루는 각도를 의미할 수 있다.(도 17, 도 18 참조)

한편, 상술한 바와 같이 청소기(200)의 먼지통(220)은 배출 커버(222)의 회전축에 마련된 토션 스프링(222d)을 포함할 수 있고 이때, 토션 스프링(222d)은 배출 커버(222)가 열리는 방향으로 탄성력을 가하도록 구비될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 본 단계(S300)에서 흡입 모터(214)가 동작할 때 배출 커버(222)는 토션 스프링(222d)에 의해 도어(141)의 방향으로 가해지는 힘(탄성력 또는 복원력)을 지속적으로 받게 된다.

토션 스프링(222d)이 구비되지 않은 경우를 가정해보자. 이때는 흡입 모터(214)가 발생시킨 흡입력의 영향으로 배출 커버(222)가 먼지통(220)을 막아버려서 머리카락 등의 이물질을 흡입하려는 본래의 목적을 달성하기 어렵게 된다는 문제가 있다.

이에 반해, 본 발명과 같이 배출 커버(222)가 열리는 방향으로 탄성력을 가하는 토션 스프링(222d)이 구비되는 경우 흡입 모터(214)의 흡입력이 작용하는 반대 방향으로 탄성력이 가해지므로 상기한 바와 같이 배출 커버(222)가 먼지통(220)을 막아버리는 문제를 방지할 수 있다.

청소기 제어부(500)는 흡입 모터(214)를 기 설정된 흡입 시간 동안 동작하도록 제어한 후 정지시킬 수 있다.(S330) 흡입 모터(214)의 기 설정된 흡입 시간은 청소기(200)의 메모리(520)에 설정되어 있을 수 있다. 이때, 흡입 모터(214)의 구동 목적은 잔여 이물질의 흡입으로서, 집진 모터(191)의 구동 중에 미처 먼지통(220)을 빠져나가지 못하고 먼지통(220)의 하측 단부에 걸쳐 끼여 있을 수 있는 머리카락과 같은 미세한 이물질을 다시 먼지통(220)의 내부로 흡입하기 위한 것인 바, 흡입 모터(214)의 흡입 시간은 집진 모터(191)의 집진 시간보다 짧게 설정될 수 있다.

이처럼, 집진 모터(191)의 구동이 완료된 후 흡입 모터(214)가 구동하게 되면 먼지통(220)의 단부에 걸려 있는 이물질을 먼지통(220)의 내부로 다시 흡입할 수 있으므로 사용자에게 청소기의 먼지통을 위생적으로 관리할 있는 편의성을 제공할 수 있다.

흡입 모터(214)가 정지된 후에는 도어(141)가 폐쇄될 수 있다.(S340) 보다 구체적으로, 스테이션 제어부(400)는 도어 모터(142)를 역방향으로 회전 제어할 수 있다. 도어 모터(142)가 역방향으로 회전함에 따라 도어(141)는 먼지 통과 홀(121a)을 폐쇄하는 방향으로 이동하여 결국에는 먼지 통과 홀(121a)을 완전히 폐쇄할 수 있다. 도어(141)가 폐쇄되면서 배출 커버(222)는 도어(141)가 미는 힘에 의해 함께 이동하게 되고 먼지통 본체(221)와 결합하여 배출 커버(222)가 먼지통(220)을 폐쇄하게 된다. 즉, 도어(141)의 폐쇄와 먼지통(220)의 폐쇄는 동시에 이루어질 수 있고 도어(141)와 먼지통(220)의 페쇄가 완료되면 청소기 스테이션(100)의 먼지 집진과 관련된 제어가 종료될 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 먼지통 내부의 먼지를 집진한 후에도 먼지통의 개방된 단부에 끼여 있는 상태로 잔류할 수 있는 머리카락 등과 같은 이물질을 청소기의 흡입 모터를 구동함으로써 제거할 수 있다. 따라서, 사용자가 청소기를 위생적으로 관리할 수 있는 편의성이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 청소기 스테이션과 청소기간의 통신이 전력을 제공하는 전력선을 통해 이루어지므로 별도의 통신 모듈을 구비될 필요 없이 청소기 스테이션과 청소기간의 정보 송수신이 가능하게 된다.

한편, 지금까지 설명한 실시예에서는 잔류 이물질을 제거하는 일련의 동작을 핸드 스틱 청소기가 수행하는 것으로 설명하였다. 다만, 청소기 스테이션이 로봇 청소기와 결합하여 로봇 청소기 먼지통의 먼지를 흡입하는 경우에도 앞서 설명한 실시예와 동일하게 수행될 수 있다. 즉, 청소기 스테이션의 집진 모터 구동이 완료된 이후 로봇 청소기에 수용된 흡입 모터가 구동하면 로봇 청소기의 먼지통에 걸려 흡입되지 못한 잔류 이물질이 로봇 청소기의 먼지통으로 재흡입될 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.

10: 청소기 시스템 100: 청소기 스테이션
110: 하우징 120: 결합부
121: 결합면 121a: 먼지 통과 홀
130: 고정 유닛 131: 고정부재
133: 고정부 모터 135: 고정부 링크
140: 도어 유닛 141: 도어
142: 도어 모터 143: 도어 암
150: 커버 개방 유닛 151: 푸쉬 돌기
152: 커버 개방 모터 153: 커버 개방 기어
154: 기어 박스 170: 먼지 집진부
175: 살균 모듈
180: 유로부 181: 제1 흡입 유로
182: 제2 흡입 유로 183: 유로 전환 밸브
190: 먼지 흡입 모듈 191: 집진 모터
200: 제1 청소기 210: 본체
212: 흡입부 213: 먼지 분리부
214: 흡입 모터 216: 핸들
220: 먼지통 222: 배출 커버
222c: 결합 레버 222d: 토션 스프링
230: 배터리 하우징 240: 배터리
250: 연장관 260: 청소 모듈
270: 배터리 단자 300: 제2 청소기
400: 스테이션 제어부 500: 청소기 제어부
510: 표시부 520: 메모리

Claims

먼지통과, 상기 먼지통에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하는 청소기; 및
상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션;을 포함하고,
상기 청소기 스테이션은,
상기 청소기가 안착하여 결합하는 결합부;
상기 먼지통에서 빠져나온 먼지가 유동하는 흡입 유로;
상기 결합부가 마련되고 상기 흡입 유로를 수용하는 내부 공간이 마련된 하우징;
상기 내부 공간에서 상기 흡입 유로의 하부에 배치되며 상기 흡입 유로를 통해 상기 먼지통으로 흡입력을 제공하는 집진 모터; 및
상기 결합부에 배치되고 상기 흡입 유로의 일측 단부에 형성된 먼지 통과 홀을 개폐하도록 마련되는 도어;를 포함하며,
상기 청소기 스테이션은, 상기 청소기가 상기 결합부에 결합하는 경우, 상기 도어를 개방하고 상기 집진 모터를 기 설정된 집진 시간 동안 구동하여 상기 먼지통의 먼지를 내부로 포집하고,
상기 청소기는, 상기 집진 모터의 구동이 완료된 이후, 상기 도어가 개방되어 있는 상태에서 상기 흡입 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 청소기 스테이션은,
상기 청소기가 상기 결합부와 결합하여 상기 청소기의 배터리 단자가 상기 청소기 스테이션의 충전 단자와 전기적으로 접속되면, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하며,
상기 펄스 신호는, 상기 청소기를 충전하기 위한 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제2항에 있어서,
상기 청소기는,
상기 펄스 신호를 수신하면, 기 설정된 대기 시간이 경과한 후 상기 흡입 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 청소기 스테이션은,
상기 집진 모터의 구동이 완료된 이후 상기 흡입 모터가 구동되기 전에, 상기 도어의 개방된 각도가 기 설정된 각도로 조절되는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제4항에 있어서,
상기 기 설정된 각도는, 상기 집진 모터가 구동되는 동안 상기 도어가 개방되는 각도보다 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 먼지통은,
원통 형태이며 길이 방향 일측이 개방된 형태로 구비되는 먼지통 본체;
상기 먼지통 본체의 상기 개방된 일측에 회전 가능하게 결합되는 배출 커버; 및
상기 먼지통 본체에 대해 회전하는 상기 배출 커버의 회전축에 배치되며 상기 배출 커버가 개방되는 방향으로 탄성력을 가하는 토션 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
먼지통과, 상기 먼지통에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하는 청소기; 및
상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션;을 포함하고,
상기 청소기 스테이션은,
상기 청소기가 안착하여 결합하는 결합부;
상기 먼지통에서 빠져나온 먼지가 유동하는 흡입 유로;
상기 결합부가 마련되고 상기 흡입 유로를 수용하는 내부 공간이 마련된 하우징;
상기 내부 공간에서 상기 흡입 유로의 하부에 배치되며 상기 흡입 유로를 통해 상기 먼지통으로 흡입력을 제공하는 집진 모터; 및
상기 결합부에 배치되고 상기 청소기의 배터리 단자와 접속하여 상기 청소기의 배터리를 충전하기 위한 충전 전압을 공급하는 충전 단자;를 포함하며,
상기 청소기 스테이션은,
상기 청소기가 상기 결합부에 결합하는 경우, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제7항에 있어서,
상기 펄스 신호는,
상기 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
제7항에 있어서,
상기 청소기는,
상기 펄스 신호를 수신하면, 기 설정된 대기 시간이 경과한 후 상기 흡입 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
먼지를 저장하는 먼지통;
상기 먼지통의 내부에 먼지를 포함한 공기가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 흡입 모터;
상기 흡입 모터와 연결되어 전력을 공급하는 배터리;
상기 배터리를 충전하기 위한 충전 전압이 인가되도록 마련되는 배터리 단자; 및
상기 흡입 모터의 구동을 제어하는 청소기 제어부;를 포함하며,
상기 청소기 제어부는,
상기 배터리 단자가 외부의 청소기 스테이션에 마련된 충전 단자와 결합하면, 상기 배터리 단자로 인가되는 신호의 종류에 따라 상기 흡입 모터의 구동 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제10항에 있어서,
상기 청소기 제어부는,
상기 배터리 단자로 펄스 신호가 인가되는 경우, 상기 흡입 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 청소기.
제11항에 있어서,
상기 펄스 신호는,
상기 배터리 단자로 인가되는 충전 전압이 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프되어 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 청소기.
제11항에 있어서,
상기 청소기 제어부는,
상기 배터리 단자로 상기 펄스 신호가 인가된 시점으로부터 기 설정된 대기 시간이 경과된 후에 상기 흡입 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 청소기.
제13항에 있어서,
상기 청소기 제어부는,
상기 청소기 스테이션에 마련된 집진 모터의 구동이 종료된 이후에 상기 흡입 모터가 구동하도록 상기 대기 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 청소기.
청소기와 상기 청소기가 결합되는 청소기 스테이션을 포함하는 청소기 시스템의 제어 방법으로서,
상기 청소기는, 먼지통과 상기 먼지통에 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 포함하고, 상기 청소기 스테이션은, 상기 먼지통의 먼지가 통과하도록 마련된 먼지 통과 홀을 개폐하는 도어를 포함하되,
상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 청소기 스테이션에서 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하는 단계;
상기 먼지통의 배출 커버와 상기 도어가 개방되면 상기 청소기 스테이션에 마련된 집진 모터를 기 설정된 집진 시간 동안 구동하여 상기 먼지통의 먼지를 상기 청소기 스테이션의 내부로 포집하는 단계; 및
상기 집진 시간이 경과하여 상기 집진 모터가 정지되면 상기 흡입 모터를 구동하는 단계;를 포함하는 청소기 시스템의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 펄스 신호를 전송하는 단계는,
상기 청소기에 마련된 배터리 단자가 상기 청소기 스테이션에 마련된 충전 단자와 전기적으로 접속되면, 상기 배터리 단자를 통해 상기 청소기로 펄스 신호를 전송하며,
상기 펄스 신호는, 상기 청소기를 충전하기 위한 충전 전압의 인가를 기 설정된 주기로 기 설정된 횟수만큼 온오프하여 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 흡입 모터를 구동하는 단계는,
상기 펄스 신호를 수신하면, 기 설정된 대기 시간이 경과한 후 상기 흡입 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 흡입 모터를 구동하는 단계는,
상기 흡입 모터를 구동하기 전에 상기 도어를 폐쇄하는 방향으로 이동시키되, 상기 도어가 기 설정된 각도만큼 개방된 상태가 될 때까지 이동시키며,
상기 도어가 상기 기 설정된 각도만큼 개방된 상태에서 상기 흡입 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어 방법.
제18항에 있어서,
상기 기 설정된 각도는,
상기 청소기 스테이션의 내부로 포집하는 단계에서 상기 도어가 개방되는 각도보다 작은 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어 방법.