KR20230041377A - 청소기용 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기 - Google Patents

Abstract

청소기용 드럼 모듈 및 이를 포함한 청소기가 개시된다. 청소기는 본체 및 상기 본체로 이물질을 흡입하도록, 상기 본체에 연결된 흡입 헤드를 포함하고, 상기 흡입 헤드는, 흡입구를 포함하는 하우징 및 상기 이물질을 교란시켜, 상기 흡입구를 통해 상기 하우징의 내부로 흡입되도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 위치하는 드럼 모듈을 포함하고, 상기 드럼 모듈은, 드럼 바디 및 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 결합되는 제1 블레이드 및 상기 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드와 이격되고, 상기 제1 블레이드보다 질량이 큰 제2 블레이드를 포함하고, 상기 제2 블레이드와 상기 제1 블레이드의 질량 차이를 보상하도록 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 마련되는 질량 보상 부재를 포함한다.

Description

청소기용 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기{DRUM MODULE FOR CLEANER AND CLEANER INCLUDING SAME}

본 개시는 청소기용 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 질량 중심과 회전 중심을 일치시키기 위한 질량 보상 부재를 포함하는 청소기용 드럼 모듈과 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.

청소기는 실내의 오물을 제거하여 청결하게 하는 기구로서, 가정에서는 일반적으로 진공 청소기가 많이 사용된다. 진공 청소기는 팬모터의 흡입력을 이용하여 공기를 빨아들인 후 흡입된 공기 중의 오물을 필터 등과 같은 장치로 분리해냄으로써 실내를 청결하게 한다. 이러한 진공 청소기로는 캐니스터형과 업라이트형이 있으며, 최근엔는 사용자의 조작 없이 청소 영역을 스스로 주행하며 피 청소면으로부터 먼지 등의 오물을 흡입하여 청소 작업을 수행하는 로봇청소기가 대중화 되고 있다.

청소기는 청소면에 닿아 이물질을 직접적으로 흡입하는 부분인 흡입 헤드를 포함할 수 있다. 흡입 헤드는 청소면을 쓸거나 타격하여 이물질을 교란시키고, 이를 통해 이물질을 청소면으로부터 분리시켜 청소 효율을 상승시키는 드럼 모듈을 포함할 수 있다. 드럼 모듈은 청소면을 직접적으로 쓸거나 타격하는 블레이드를 포함할 수 있다.

청소면은 다양한 환경이 될 수 있다. 청소면은 경우에 따라, 딱딱한 바닥이거나, 카펫과 같은 환경이 될 수 있다. 다양한 환경에서 드럼 모듈이 이물질을 잘 교란시키기 위해서는 다양한 종류의 블레이드를 사용할 수 있다.

다양한 종류의 블레이드를 사용하는 경우, 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 일치하지 않을 수 있기에, 이를 보완하기 위한 부재가 필요할 수 있다.

본 개시의 일 측면은 드럼 모듈의 질량 중심과 회전 중심을 일치시켜, 소음이 감소하는 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기를 개시한다.

본 개시의 일 측면은 드럼 모듈의 질량 중심과 회전 중심을 일치시켜, 진동이 감소하는 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기를 개시한다.

본 개시의 사상에 따르면 청소기는 본체 및 상기 본체로 이물질을 흡입하도록, 상기 본체에 연결된 흡입 헤드를 포함하고, 상기 흡입 헤드는, 흡입구를 포함하는 하우징 및 상기 이물질을 교란시켜, 상기 흡입구를 통해 상기 하우징의 내부로 흡입되도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 위치하는 드럼 모듈을 포함하고, 상기 드럼 모듈은 드럼 바디 및 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 결합되는 제1 블레이드 및 상기 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드와 이격되고, 상기 제1 블레이드보다 질량이 큰 제2 블레이드를 포함하고, 상기 제2 블레이드와 상기 제1 블레이드의 질량 차이를 보상하도록 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 마련되는 질량 보상 부재를 포함할 수 있다.

상기 제2블레이드의 강성은 상기 제1블레이드의 강성보다 클 수 있다.

상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브를 포함할 수 있다.

상기 질량 보상 리브는 제1 블레이드의 길이에 대응되는 길이로 마련될 수 있다.

상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드에 인접하게 위치할 수 있다.

상기 드럼 바디는 상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 수용 공간을 가진 지지 리브를 포함하고, 상기 질량 보상 리브는 상기 지지 리브와 접하여 위치할 수 있다.

상기 제1 블레이드는 나일론 재질의 솔을 포함하고, 상기 제2 블레이드는 고무 재질을 포함할 수 있다.

상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드와 상기 제2 블레이드의 질량 차이에 가깝도록 질량을 가질 수 있다.

상기 제1 블레이드는 상기 드럼 바디의 외주면을 따라 나선형으로 형성되고, 상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드를 따라 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 나선형으로 형성될 수 있다.

상기 제2 블레이드는 상기 제1 블레이드보다 상기 드럼 바디의 반경방향으로 더 돌출될 수 있다.

상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드와 인접하게 위치하는 제1 질량 보상 리브를 포함하고, 상기 드럼 모듈은, 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드 및 상기 제3 블레이드와 인접하게 위치되는 제2 질량 보상 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 드럼 모듈은, 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드, 상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제1 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제1 지지 리브, 상기 제2 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제2 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제2 지지 리브, 상기 제3 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제3 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제3 지지 리브를 더 포함하고, 상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브이고, 질량 보상 리브는, 상기 제2 지지 리브와 상기 제1 지지 리브 사이에 위치하고, 상기 제1 지지 리브에 원주 방향으로 더 가까이 형성되는 제1 질량 보상 리브 및 상기 제2 지지 리브와 상기 제3 지지 리브 사이에 위치하고, 상기 제3 지지 리브에 원주 방향으로 더 가까이 형성되는 제2 질량 보상 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 드럼 모듈은, 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드, 상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제1 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제1 지지 리브, 상기 제2 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제2 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제2 지지 리브, 상기 제3 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제3 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제3 지지 리브를 더 포함하고, 상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되고, 상기 제1 지지 리브와 상기 제3 지지 리브 사이에 위치하는 질량 보상 리브일 수 있다.

상기 드럼 바디는 제1 두께를 가지는 제1 두께부를 포함하고, 상기 질량 보상 리브는 상기 드럼 바디와 일체로 형성되어, 상기 제1 두께부보다 두꺼운 두께를 가지는 제2 두께부일 수 있다.

상기 드럼 모듈은 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드를 더 포함하고, 상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브이고, 질량 보상 리브는, 상기 제1 블레이드와 인접하게 위치하는 제1 질량 보상 리브 및 상기 제3 블레이드와 인접하게 위치하고, 제1 질량 보상 리브보다 질량이 큰 제2 질량 보상 리브를 포함할 수 있다.

본 개시에 사상에 따른 다른 실시예에 의하면, 청소기는 본체 및 상기 본체로 이물질을 흡입하도록, 상기 본체에 연결된 흡입 헤드를 포함하고, 상기 흡입 헤드는, 흡입구를 포함하는 하우징 및 상기 이물질을 교란시켜, 상기 흡입구를 통해 상기 하우징의 내부로 흡입되도록, 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되는 드럼 모듈을 포함하고, 상기 드럼 모듈은, 외관을 형성하는 드럼 바디, 상기 이물질을 타격하여 상기 이물질을 교란시키도록, 상기 드럼 본체의 외주면에 결합되는 제1 블레이드, 상기 제1 블레이드보다 밀도가 큰 재질을 포함하는 제2 블레이드 및 상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 제1 블레이드에 인접하게 마련되는 질량 보상 리브를 포함할 수 있다.

상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드와 상기 제2 블레이드의 질량 차이만큼의 질량을 가지고, 길이 방향으로 연장될 수 있다..

상기 질량 보상 리브의 단면은 사각형의 형상일 수 있다.

본 개시에 사상에 따른 또 다른 실시예에 의하면, 청소기용 드럼 모듈은 드럼 바디 및 상기 드럼 바디의 외주면에 결합되는 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드는, 제1 블레이드 및 상기 제1 블레이드보다 질량이 큰 제2 블레이드를 포함하고, 질량 중심을 회전 중심에 가까워지게 하도록, 외주면에 마련되는 질량 보상 부재를 포함할 수 있다.

상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되고, 제1 블레이드의 길이에 대응되는 길이로 마련되는 질량 보상 리브일 수 있다.

본 개시에 따르면 드럼 모듈에 생기는 질량 편심을 보상하기 위한 부재를 부가함으로써, 드럼 모듈의 질량 중심과 회전 중심을 일치시키고, 이를 통하여 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기의 소음과 진동을 감소시킨다.

본 개시에 따르면 드럼 모듈에 생기는 질량 편심을 보상하기 위해 블레이드의 재질과 형상을 달리하여, 드럼 모듈의 질량 중심과 회전 중심을 일치시키고, 이를 통하여 드럼 모듈 및 이를 포함하는 청소기의 소음과 진동을 감소시킨다

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 청소기의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 청소기의 흡입 헤드의 외관을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 흡입 헤드를 AA'에 따라 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 흡입 헤드를 분해한 것을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 흡입 헤드의 드럼 모듈을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 드럼 모듈을 분해한 것을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 질량 보상 부재가 부가되지 않은 드럼 모듈을 BB'을 따라 자른 단면을 도시한 단면 사시도이다.
도 8은 질량 보상 부재가 부가된 드럼 모듈을 BB'을 따라 자른 단면을 도시한 단면 사시도이다.
도 9는 도 5의 드럼 모듈을 BB'선을 따라 다른 단면을 도시한 단면도이다.
도 10은 도 1의 청소기에 대하여 질량 보상 부재를 추가하기 전과 후의 진동값을 실험한 것을 정리한 그래프이다.
도 11은 도 1의 청소기에 대하여 질량 보상 부재를 추가하기 전과 후의 소음값을 실험한 것을 정리한 그래프이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 14은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 15은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 16은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 17은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 18은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.
도 19은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상하 방향", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

또한, 도 1에서 흡입 헤드(100)가 배치된 부분을 전방이라고 정의하며, 손잡이(50)가 배치된 부분을 후방이라고 정의할 수 있다. 즉, 공기는 청소기(1)의 전방에서 유입되어 후방으로 배출된다고 정의할 수 있다. 다만, 이렇게 정의된 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 청소기(1)의 외관을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 청소기(1)는 본체(10)와 흡입 헤드(100), 본체(10)와 흡입 헤드(100)를 연결하는 연장관(20)을 포함할 수 있다.

본체(10)는 흡입력을 발생시키는 흡입력 발생 장치(30)와 흡입된 공기에서 이물질을 분리하여 수거하는 이물질 수집실(40), 손잡이(50), 흡입력 발생 장치(30)에 전원을 공급할 수 있는 배터리(60)를 포함할 수 있다.

흡입력 발생 장치(30)는 전기력을 기계적인 회전력을 전환시키는 모터(미도시)와, 모터(미도시)에 연결되어 회전하는 팬(미도시)을 포함할 수 있다. 이물질 수집실(40)은 원심력을 이용하여 이물질을 분리하는 사이클론 방식 또는 공기를 여과 봉투에 통과시킴으로써 이물질을 분리하는 먼지 봉투 방식을 통해 이물질을 수집할 수 있다. 이물질 수집실(40)을 통해 이물질이 제거된 공기는 본체(10)의 외부로 배출 될 수 있다.

연장관(20)은 소정의 강성을 갖는 파이프 또는 플렉서블한 호스로 형성될 수 있다. 연장관(20)은 흡입력 발생 장치(30)를 통해 발생된 흡입력을 흡입 헤드(100)로 전달하고, 흡입 헤드(100)를 통해 흡입된 공기와 이물질을 본체(10)로 안내할 수 있다.

흡입 헤드(100)는 외관을 형성하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 흡입 헤드(100)는 연장관(20)과 결합되는 흡입 커넥터(130)를 포함할 수 있다. 흡입 헤드(100)는 흡입 커넥터(130)를 통해서 연장관(20)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 헤드(100)는 청소면에 밀착되어 청소면의 공기와 이물질을 흡입할 수 있다.

도 2는 도 1의 청소기(1)의 흡입 헤드(100)의 외관을 도시한 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 흡입 헤드(100)는 외관을 구성하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 하우징(110)은 상부에 위치한 상부 하우징(111)과 상부 하우징(111)의 하단에서 결합되는 하부 하우징(112)을 포함 할 수 있다. 상부 하우징(111)과 하부 하우징(112) 사이에는 각종 부품이 장착될 수 있는 공간이 마련될 수 있다.

하우징(110)의 전방 내부 공간에는 롤러(120)가 수용될 수 있다. 롤러(120)는 회전하면서, 이물질을 하우징(110) 내부로 인입할 수 있다.

하우징(110)의 내부 공간에는 드럼 모듈(200)이 수용될 수 있다. 도 3에서 도시되는 바와 같이, 드럼 모듈(200)은 청소면의 이물질을 교란시킬 수 있다.

하우징(110)의 후방에는 흡입 커넥터(130)가 연결될 수 있다. 흡입 커넥터(130)와 하우징(110)이 연결되는 부분은 각도를 가질 수 있기 때문에, 각도를 가지더라도, 내부의 이물질이 빠져나가지 않고 연결관으로 이동할 수 있도록, 유연한 재질을 가지는 플렉서블 관(131)을 흡입 커넥터(130)가 포함할 수 있다.

도 3은 도 2의 흡입 헤드(100)를 AA'에 따라 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 흡입 헤드(100)는 전방에 롤러(120)를 포함할 수 있다. 롤러(120)는 롤러(120)의 외면을 형성하는 이물질 접촉부(121)를 포함할 수 있다. 롤러(120)는 이물질 접촉부(121)의 내부에 위치하고, 이물질 접촉부(121)가 회전하는 축이 되는 롤러 샤프트(122)를 포함할 수 있다.

이물질 접촉부(121)는 청소면에 위치하는 이물질과 닿아 이물질을 하우징(110) 내부로 인입하게 할 수 있다. 이물질 접촉부(121)는 변형률이 큰 재질을 포함할 수 있다.

이물질 접촉부(121)가 변형률이 작은 재질인 경우, 크기가 상대적으로 큰 이물질에 대하여는 하우징(110) 내부로 인입하게 하지 못 할 수 있다. 롤러(120)가 회전하여 이물질이 이물질 접촉부(121)에 닿더라도, 이물질 접촉부(121)의 회전을 따라 함께 이동하지 않을 수 있기 때문이다. 그러나 이물질 접촉부(121)가 변형률이 큰 재질을 가지는 경우, 크기가 상대적으로 큰 이물질에 대하여도 롤러(120)의 회전과 함께, 이물질 접촉부(121)에 접촉하여 하우징(110) 내부로 인입할 수 있다.

같은 원리에 의하여, 이물질 접촉부(121)는 접촉력이 강한 재질을 포함할 수 있다.

흡입 헤드(100)는 하우징(110) 내부에 드럼 모듈(200)을 포함할 수 있다. 드럼 모듈(200)은 외관을 형성하는 드럼 바디(210)를 포함할 수 있다. 드럼 모듈(200)은 드럼 바디(210)의 바깥 둘레에 결합되고, 반경 방향으로 돌출된 블레이드(300)를 포함할 수 있다.

드럼 모듈(200)은 회전할 수 있다. 드럼 모듈(200)의 드럼 바디(210)가 회전하면, 그 외주면에 결합된 블레이드(300)도 회전할 수 있다. 블레이드(300)가 회전하면서 청소면을 타격할 수 있다. 이에 의하여 청소면에 존재하는 이물질이 교란이 될 수 있다. 이물질이 교란되지 않는 경우, 이물질은 청소면에 부착되어 있을 수 있기 때문에, 청소 효율이 낮을 수 있다. 그러나, 이물질이 교란되어 청소면에서 이탈되는 경우, 이물질이 하우징(110) 내부로 보다 잘 흡입될 수 있기 때문에, 청소 효율이 상승할 수 있다.

드럼 모듈(200)에 의하여 교란된 이물질은 하우징 내부 공간(116)으로 인입되고, 흡입 커넥터(130)가 포함하는 플렉서블 관(131)을 지나, 흡입 커넥터 내부 공간(132)으로 이동될 수 있다.

도 4는 도 2의 흡입 헤드(100)를 분해한 것을 도시한 분해 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 흡입 헤드(100)는 다양한 구성 부품을 포함할 수 있다.

흡입 헤드(100)의 하우징(110, 도 1)은 상부 외관을 이루는 상부 하우징(111), 상부 하우징(111)의 하측에 결합되어 하측의 외관을 이루고, 흡입구(115)를 포함하는 하부 하우징(112) 및 측면의 외관을 형성하도록 상부 하우징(111)과 하부 하우징(112)의 일측에 결합되는 사이드 하우징(113)을 포함할 수 있다.

흡입 헤드(100)는 하우징(110) 내부에 위치하는 드럼 모듈(200)을 포함할 수 있다. 드럼 모듈(200)은 하우징 내부 공간(116)으로 이물질이 인입되도록 이물질을 교란시키기 때문에, 하우징(110) 내부 중 흡입구(115) 측에 위치할 수있다.

드럼 모듈(200)은 외관을 형성하는 드럼 바디(210), 반경 방향으로 연장되어 이물질을 타격하는 블레이드(300)를 포함할 수 있다.

드럼 바디(210)는 회전 축을 따라서 빈 공간이 형성된 원통 형상으로 마련될 수 있다.

블레이드(300)는 드럼 바디(210)의 외주면을 따라 나선형으로 마련될 수 있다. 나선형으로 마련됨에 따라, 이물질이 하우징(110) 내부로 보다 잘 인입할 수 있다.

드럼 모듈(200)은 드럼 바디(210)의 일측에 형성된 사이드 캡(250)을 더 포함할 수 있다. 사이드 캡(250)은 드럼 바디(210) 내측으로 이물질이 진입하지 못하게 하여 드럼 바디(210)의 구동 시 문제가 없게 할 수 있다.

사이드 캡(250)은 드럼 바디(210)를 하우징(110)에서 분리할 수 있도록 하는 버튼(253)을 포함할 수 있다.

도 4에서는 드럼 바디(210)와 사이드 캡(250)이 분리되어 도시가 되었으나, 일체로 형성될 수도 있다.

드럼 모듈(200)을 회전시키기 위하여 흡입 헤드(100)는 동력부(140)를 포함할 수 있다. 동력부(140)는 하우징(110) 내부에 위치하고, 동력을 생성하는 모터(141)를 포함할 수 있다. 동력부(140)는 드럼 바디(210)의 일측에 위치하여 회전축과 결합하는 모터 베어링(143)을 포함할 수 있다. 동력부(140)는 일측은 모터 베어링(143)에 결합되고, 타측은 모터(141)의 회전축에 결합하여 모터(141)의 동력을 드럼 바디(210)로 전달하는 풀리(142)를 포함할 수 있다.

이에 의하여 모터(141)가 동력을 발생시켜 모터(141)의 회전축이 회전하면, 풀리(142)가 이동하고, 풀리(142)의 이동에 의하여 모터(141) 베어링이 회전하면, 모터 베어링(143)과 연결된 드럼 바디(210)가 회전하게 된다.

흡입 헤드(100)는 하우징(110) 전방 내측에 위치하는 롤러(120)를 포함할 수 있다. 롤러(120)는 외면을 형성하는 이물질 접촉부(121), 이물질 접촉부(121)의 내부에 위치하고 그 회전축을 이루는 롤러 샤프트(122) 및 롤러 샤프트(122)와 결합하여 롤러 샤프트(122)의 회전을 가이드하는 휠 모듈(123)을 포함할 수 있다. 롤러(120)는 흡입 헤드(100) 전방에서, 이물질을 하우징(110) 내부로 인입하게 하는 역할을 할 수 있다.

롤러(120)가 하우징(110) 내부에 결합하게 하거나, 쉽게 분리 가능하게 하기 위하여, 하우징(110)은 롤러(120)의 휠 모듈(123)이 마련되는 위치에, 분리 가능한 롤러 결합 부재(114)를 포함할 수 있다.

도 5는 도 4의 흡입 헤드(100)의 드럼 모듈(200)을 도시한 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 드럼 모듈(200)이 포함하는 드럼 바디(210)의 바깥 둘레에는 블레이드(300)가 위치할 수 있다. 앞서 살펴 본 것과 같이, 드럼 바디(210)가 회전하면서 블레이드(300)가 회전하고, 회전하는 블레이드(300)에 의하여 청소면에 위치하는 이물질이 교란될 수 있다. 청소면에서 이물질이 이탈되면 하우징(110) 내부로 이물질 흡입이 용이해 질 수 있다.

블레이드(300)는 제1 블레이드(310)와 제1 블레이드(310)와 질량이 다른 제2 블레이드(320)를 포함할 수 있다.

블레이드(300)는 강성이 작은, 부드러운 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 블레이드(300)는 나일론 재질로 된 솔을 포함할 수 있다. 강성이 작은 재질로 된 블레이드(300)는 이물질을 쓸어 담는 역할을 할 수 있기 때문에, 딱딱한 바닥에서는 이러한 블레이드(300)가 이물질 교란에 충분한 역할을 할 수 있다.

그러나 카펫과 같이 이물질이 청소면과 강하게 접촉하고 있는 청소 환경에서 청소기(1)를 사용하는 경우에는, 강성이 작은 블레이드(300)는 청소 효율이 낮을 수 있다. 강성이 작은 블레이드(300)는 청소면 사이에 있는 이물질을 교란시킬 정도로 충격을 주지 못하기 때문이다. 이 경우, 강성이 큰 블레이드(300)를 사용하는 경우, 충분한 청소 효율을 가질 수 있다.

하지만 모든 블레이드(300)를 강성이 큰 블레이드(300)로 사용하는 경우에는, 다시 바닥면에서 청소 효율이 낮아질 수 있다. 나아가, 강성이 큰 블레이드(300)는 바닥에 큰 힘을 가하는 만큼 청소기(1) 모터(141)에 큰 부하를 줄 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 강성이 큰 블레이드(300)와 강성이 작은 블레이드(300)를 혼용하여 사용할 수 있다.

따라서, 블레이드(300)는 제1 블레이드(310)와 제1 블레이드(310)와 강성이 다른 제2 블레이드(320)를 포함할 수 있다. 제2 블레이드(320)는 제1 블레이드(310)와 다른 강성을 가지고 있으므로, 질량이 다를 수 있다.

강성이 다른 물질은 일반적으로 질량이 다를 수 있다. 따라서 강성이 다른 블레이드를 혼용하여 사용한다는 것은, 질량이 다른 블레이드를 사용하게 될 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 이에 의하면, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 질량이 다른 블레이드일 수 있다.

제1 블레이드(310)는 나일론 재질의 솔일 수 있다. 나일론 재질의 솔을 제1 블레이드(310)로 하는 경우에, 제1 블레이드(310)는 회전하면서 이물질을 쓸어 담는 역할을 할 수 있다.

제2 블레이드(320)는 고무 재질일 수 있다. 고무 재질을 제2 블레이드(320)로 하는 경우에, 제2 블레이드(320)는 회전하면서 청소면을 타격하는 역할을 할 수 있다. 따라서 청소면에 깊이 박혀 있는 이물질을 교란할 필요가 있는 경우에는, 제2 블레이드(320)가 필요할 수 있다.

따라서 제1 블레이드(310)는 제2 블레이드(320)보다 작은 질량을 가질 수 있다.

다만, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 위의 서술된 재료에 제한되지 않는다. 필요한 강성을 가질 수 있다면 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 그에 해당하는 재료를 포함할 수 있다.

하지만, 이는 하나의 예시일 뿐, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 부피를 다르게 하는 등의 다른 이유에 의하여 질량이 달라질 수 있다. 그러나, 설명의 편의를 위하여 강성이 다른 경우를 가정하여 이하 설명을 진행한다.

드럼 모듈(200)은 드럼 바디(210)의 바깥 둘레에 형성되는 지지 리브(400)를 포함할 수 있다. 지지 리브(400)는 드럼 바디(210)의 반경 방향으로 돌출되어 마련될 수 있다. 지지 리브(400)의 내측에는 수용 공간(410)이 마련될 수 있다. 지지 리브(400)의 수용 공간(410)에 블레이드(300)가 수용될 수 있다. 블레이드(300)는 지지 리브(400)에 의해 지지되어 드럼 바디(210)의 외면에 결합될 수 있다.

블레이드(300)는 나선형으로 마련될 수 있으므로, 블레이드(300)를 지지하는 지지 리브(400)도 나선형으로 마련될 수 있다. 블레이드(300)에 대응되는 형상을 가짐으로써, 지지 리브(400)는 블레이드(300)의 길이 방향으로 일정하게 블레이드(300)를 지지할 수 있다.

이 때, 제1 블레이드(310)를 지지하는 지지 리브(400)를 제1 지지 리브(420), 제2 블레이드(320)를 지지하는 지지 리브(400)를 제2 지지 리브(430)라고 할 수 있다.

한편, 블레이드(300)의 개수가 적으면, 블레이드(300) 각각의 나선형으로 꼬이는 각도가 커질 수 있기 때문에, 이물질의 교란이 상승할 수 있다. 다만, 이 경우 바닥면을 타격하면서 모터(141)에 가해지는 부하가 커질 수 있다. 반면, 블레이드(300)의 개수가 많으면, 모터(141)에 가해지는 부하가 적어질 수 있다. 다만, 나선형으로 꼬이는 각도가 작아져 청소 효율은 낮아 질 수 있다.

따라서, 모터(141)의 세기, 바닥면의 환경 등에 따라 블레이드(300)의 개수는 다르게 설정될 수 있다.

고무 등의 재료를 가지는 제2 블레이드(320)는 카펫과 같이 이물질이 청소면에 깊이 박혀 있는 경우에 효과적으로 이물질을 교란시킬 수 있지만, 청소면을 강하게 타격하는 만큼 모터에 높은 부하를 줄 수 있다. 모터에 부하가 있는 경우, 모터는 부하가 없을 때 보다 출력이 약해질 수 있다. 따라서 제2 블레이드(320)의 개수를 늘리는 것은 이물질이 박혀있는 청소면까지 효과적으로 닿을 수 있게 하지만, 모터의 출력을 약하게 하므로, 이물질을 타격하는 힘이 약해지게 할 수도 있다. 이러한 점을 고려하여 드럼 모듈(200)은 적절한 수의 제2 블레이드(320)와 제1 블레이드(310)의 개수를 포함할 수 있다.

또한, 카펫과 같은 환경에서 청소기(1)를 사용하는 경우보다 그렇지 않은 경우가 더 많은 경우에는 제1 블레이드(310)의 개수가 제2 블레이드(320)의 개수보다 많은 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 사상을 적용하기 위하여, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 각각 1개씩 마련될 수도 있고, 제1 블레이드(310)가 2개, 제2 블레이드(320)가 1개인 경우도 있을 수 있다. 블레이드(300)의 개수에 본 발명의 사상은 제한되지 않는다. 다만, 설명의 편의를 위해, 제1 블레이드(310)가 2개 제2 블레이드(320)가 1개인 경우를 가정하여 설명을 이어간다.

제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 바람직하게는 동일한 간격으로 배열 될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 간격을 가지고 배열 될 수 있다.

제1 블레이드(310)가 2개 제2 블레이드(320)가 1개인 경우에, 이들이 동일한 간격으로 배열된다면, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)에 질량의 차이가 있어, 드럼 모듈(200)의 회전 중심과 질량 중심이 일치하지 않을 수 있다. 이 경우, 청소기(1)에 진동과 소음이 발생할 수 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 구조가 필요할 수 있다. 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 질량 차이가 있을 수 있기에, 그 질량 차이를 보상하여 질량 편심을 극복하고자, 드럼 모듈(200)은 질량 보상 부재(500)를 포함할 수 있다. 질량 보상 부재(500)에 관하여는 도 7 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

도 6은 도 5의 드럼 모듈(200)을 분해한 것을 도시한 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바에 의하면, 드럼 모듈(200)은 다양한 구성 부품을 포함할 수 있다.

드럼 모듈(200)이 포함하는 드럼 바디(210)는 내부에 드럼 내부 바디(220)가 위치할 수 있다. 드럼 내부 바디(220)는 일단에서 제1 결합부재에 의하여 모터(141) 베어링과 결합할 수 있다. 따라서 모터(141) 베어링으로부터 전달되는 동력은 정확하게는, 드럼 내부 바디(220)로 전달되고, 드럼 내부 바디(220)와 드럼 바디(210)가 결합되어 있기 때문에, 드럼 바디(210)에도 그 동력이 전달된다.

드럼 고정 부재(230)는 드럼 내부 바디(220)와 제1 결합 부재(240) 사이에 위치하고, 드럼 바디(210)의 일측에 위치하여 드럼 바디(210) 내부로 이물질이 진입하지 못하도록 할 수 있다.

앞서 살핀대로 드럼 바디(210)의 외주면에는 블레이드(300)가 그 대응하는 위치에 마련된 지지 리브(400)에 의하여 결합 될 수 있다.

블레이드(300)는 홀(321)을 포함할 수 있다. 홀(321)은 블레이드(300)가 회전할 때, 유동을 형성하여 이물질의 교란이 보다 잘 일어날 수 있게 한다.

설명의 편의를 위해, 하기에서는 제2 블레이드(320) 상에 홀(321)이 위치한 것을 가정하고 설명한다. 그러나 이에 제한되지 않고, 제1 블레이드(310) 상에 홀(321)이 형성된 것도 권리범위가 미친다.

블레이드(300)는 양단에 경사면(322)을 포함할 수 있다. 블레이드(300)가 무거우면 블레이드(300)를 회전시키는 모터(141)에 부하가 더 많이 걸리게 될 수 있다. 이 때, 블레이드(300) 양단에 경사면(322)을 포함하여 블레이드(300)의 무게를 줄이게 되면 모터(141)에 걸리는 부하를 줄일 수 있다.

설명의 편의를 위해, 하기에서는 제2 블레이드(320) 상에 경사면(322)이 위치한 것을 가정하고 설명한다. 그러나 이에 제한되지 않고, 제1 블레이드(310) 상에 경사면(322)이 형성된 것도 권리범위가 미친다.

드럼 고정 부재(230)가 결합되지 않은 드럼 바디(210)의 타측에는 사이드 캡(250)이 위치할 수 있다. 사이드 캡(250)은 드럼 바디(210) 측에 위치하는 내측 사이드 캡(252)과 내측 사이드 캡(252)에 결합되는 외측 사이드 캡(251)을 포함할 수 있다. 사이드 캡(250)은 내측 사이드 캡(252)과 외측 사이드 캡(251)의 사이에 형성된 공간에 위치하는 캡 베어링(254)을 포함할 수 있다. 캡 베어링(254)은 드럼 바디(210)의 회전축에 제2 결합 부재(255)에 의하여 결합되어 드럼 바디(210)의 회전을 가이드 할 수 있다.

드럼 모듈(200)은 사이드 캡(250)과 드럼 바디(210) 사이에 위치한 실링 부재(256)를 포함할 수 있다. 실링 부재(256)는 드럼 모듈(200)의 단면 형상 일 수 있다. 실링 부재(256)는 드럼 바디(210)가 회전 할 때, 이물질이 드럼 바디(210)의 내측으로 들어가거나, 사이드 캡(250) 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 7과 도 8은 질량 중심(M)과 회전 중심(R)을 표현한 도면이다.

도 7은 질량 보상 부재(500)가 부가되지 않은 드럼 모듈(200)을 BB'을 따라 자른 단면을 도시한 단면 사시도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 제1 블레이드(310)는 나일론 재질의 솔이 될 수 있고, 제2 블레이드(320)는 고무 재질이 될 수 있다. 이에 의하여, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)는 질량의 차이가 있을 수 있고, 제2 블레이드(320)가 제1 블레이드(310)보다 무거울 수 있기 때문에, 질량 중심(M)이 제2 블레이드(320) 측으로 치우쳐 위치 할 수 있다. 드럼 모듈(200)의 회전 중심(R)은 기하 중심인 회전 축에 위치하게 된다. 따라서 드럼 모듈(200)의 회전 중심(R)과 질량 중심(M)은 달리 위치할 수 있다. 따라서, 이러한 드럼 모듈(200)이 회전하게 되면 진동과 소음이 발생할 수 있다.

도 8은 질량 보상 부재(500)가 부가된 드럼 모듈(200)을 BB'을 따라 자른 단면을 도시한 단면 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 질량 보상 리브(500)를 포함하면 질량 중심(M)을 회전 중심(R) 가까이에 위치시킬 수 있다. 바람직하게는 질량 중심(M)과 회전 중심(R)을 일치시킬 수 있다.

이 때, 질량 보상 부재(500)는 제1 블레이드(310)의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브(500)일 수 있다. 따라서 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)의 질량 차이를 매 지점마다 보상할 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 질량 보상 부재(500)는 질량 보상 리브(500)인 것을 가정하여 설명한다. 그러나 리브의 형상이 아닌 형상에도 제한되지 않는다.

질량 보상 리브(500)는 제1 블레이드(310)의 길이에 대응되는 길이로 마련될 수 있다. 이에 따라서 매 지점 마다 질량의 차이를 보상하기 위하여 질량 보상 리브(500)를 형성하는 난이도가 보다 쉬워질 수 있다.

도 9는 도 5의 드럼 모듈(200)을 BB'선을 따라 다른 단면을 도시한 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 질량 보상 리브(500)는 제1 블레이드(310)에 인접하게 위치 할 수 있다. 제2 블레이드(320)의 자체의 질량이 제1 블레이드(310)의 질량보다 커서 질량 편심이 일어나는 것이므로, 바람직하게는 질량 보상 리브(500)는 제1 블레이드(310) 상에 형성되는 것이 효과적이다. 그러나, 제1 블레이드(310) 상에 형성되는 것은 현실적으로 어려우므로, 제1 블레이드(310)에 최대한 인접하여 형성되는 것이 그 효과를 달성하는데 가장 적합할 수 있다.

제1 블레이드(310)는 제1 지지 리브(420)의 수용 공간(410)에 수용되어 형성될 수 있으므로, 질량 보상 리브(500)가 제1 블레이드(310)와 가장 인접하게 위치하려면, 제1 지지 리브(420)와 인접하게 위치하여야 한다.

질량 보상 리브(500)는 드럼 바디(210)와 탈착이 가능하게 분리된 강체일 수 있다. 그러나, 질량 보상 리브(500)는 드럼 바디(210)와 일체로 형성될 수도 있다. 드럼 바디(210)와 질량 보상 리브(500)를 일체로 형성하는 것은 하나의 공정에 의하여 해결될 수 있으므로, 이러한 구성은 생산 단가가 낮아지는 장점이 있다.

질량 보상 리브(500)는 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)의 질량 차이만큼의 질량을 갖거나, 이와 유사한 만큼의 질량을 갖도록 형성될 수 있다.

아래의 수식에 의하여 질량 중심(M)을 구할 수 있으므로, 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)의 질량의 차이만큼 질량을 갖게 한다면 질량 중심(M)을 회전 중심(R)에 맞출 수 있다.

Xcm = (m1x1+m2x2+m3x3) / m1+m2+m3

Ycm = (m1y1+m2y2+m3y3) / m1+m2+m3

제2 블레이드(320)의 강성이 제1 블레이드(310)보다 클 수 있고, 카펫과 같이 이물질이 청소면에서 잘 빠지지 않는 경우에 효율적인 청소기 성능을 발휘하기 위하여, 제2 블레이드(320)는 제1 블레이드(310) 보다 드럼 바디의 반경 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 카펫과 같이 이물질이 깊숙히 박혀있는 청소면의 경우에, 이물질은 표면보다 더 깊숙한 곳에 위치할 수 있다. 따라서 표면을 타격하는 제1 블레이드(310)보다 표면보다 깊숙한 곳에 위치한 이물질을 타격하는 제2 블레이드(320)의 높이는 제1 블레이드(310)의 높이보다 더 높은 것이 바람직할 수 있다. 제1 블레이드(310)의 높이를 제1 높이(h1), 제2 블레이드(320)의 높이를 제2 높이(h2)라고 할 수 있다. 제2 높이(h2)는 제1 높이(h1)보다 높게 형성될 수 있다. 제2 블레이드(320)의 높이(h2)는 제1 블레이드(310)의 높이(h1)보다 높아야 카펫과 같이 이물질이 청소하려는 표면의 깊숙한 곳에 위치한 청소환경에서 이물질을 타격할 수 있지만, 제2 블레이드(320)의 높이(h2)가 너무 높은 경우에는 모터에 강한 부하를 줄 수 있다. 모터에 강한 부하가 걸리면 모터의 출력이 떨어지기 때문에, 제2 블레이드(320)가 이물질을 타격하는 힘이 떨어질 수 있다. 또한 너무 높은 제2 블레이드(320)의 높이(h2)는 딱딱한 청소면에서 청소기(1)를 사용할 경우, 큰 소음과 진동을 유발할 수 있다. 따라서 제2 블레이드(320)의 높이(h2)는 이물질을 타격할 수 있을 정도로 높으면서, 모터에 너무 많은 부하를 가하지 않을 정도의 높이(h2)인 것이 좋다. 바람직하게는 제1 블레이드(310)의 제1 높이(h1)는 6.70±0.30mm 이고, 제2 블레이드(320)의 제2 높이(h2)는 7.0±0.05mm 일 수 있다.

질량 보상 리브(500)의 단면은 사각형의 형상일 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.

이하에서는 질량 보상 리브(500)를 부가한 드럼 모듈(200)에 의하여 청소기(1)의 진동과 소음이 감소하는 실험 결과를 서술하겠다.

청소면은 Wilton Carpet으로 하여, 이물질에 해당하는 부재를 일정량 놓아두고 청소기(1)를 구동하는 실험을 진행하였다.

아래에서 제시되는 도표의 Max, Mid, Min의 구분은 모터(141) 부가하는 전력량에 따라 구분하였다. 이 때, Max는 200W, Mid는 40W, Min은 18W로 하여 실험하였다.

도 10은 도 1의 청소기(1)에 대하여 질량 보상 리브(500)를 추가하기 전과 후의 진동값을 실험한 것을 정리한 그래프이다.

진동에 관한 실험데이터는 아래와 같다. 진동값에 대하여는 측정한 진동값을 중력가속도 값으로 나눈 값을 표기하였다.

먼저 아래의 표 1은 질량 보상 리브(500)를 추가하지 않은 상태에서, 청소기(1)의 진동에 관한 값을 실험한 데이터이다.

No	Max	Mid	Min
#1	0.55	0.63	1.11
#2	0.52	0.52	1.08
#3	0.58	0.55	1.08
#4	0.46	0.56	1.06
#5	0.53	0.54	1.12
#6	0.64	0.62	1.15
#7	0.60	0.54	1.21
#8	0.63	0.75	1.35
#9	0.59	0.62	1.12
#10	0.66	0.71	1.14

아래의 표 2는 질량 보상 리브(500)를 추가한 상태에서, 청소기(1)의 진동에 관한 값을 실험한 데이터이다.

No	Max	Mid	Min
#1	0.34	0.54	0.92
#2	0.49	0.46	0.95
#3	0.52	0.50	0.96
#4	0.47	0.48	1.00
#5	0.42	0.61	1.05
#6	0.44	0.51	0.94
#7	0.49	0.56	1.02
#8	0.51	0.55	0.98
#9	0.52	0.58	0.94
#10	0.46	0.52	0.89

도 10은 위 표 1과 표 2의 실험데이터 중 Min값에 대한 것만 추출하여 만든 그래프이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 질량 보상 리브(500)를 추가하지 않은 시료보다 질량 보상 리브(500)를 추가한 모든 시료에서 진동 값이 감소하였다.

도 11은 도 1의 청소기(1)에 대하여 질량 보상 리브(500)를 추가하기 전과 후의 소음값을 실험한 것을 정리한 그래프이다.

소음에 관한 실험데이터는 아래와 같다. 소음값에 대하여는 dB단위로 측정을 진행하였다.

먼저 아래의 표 3은 질량 보상 리브(500)를 추가하지 않은 상태에서, 청소기(1)의 소음에 관한 값을 실험한 데이터이다.

No	Max	Mid	Min
#1	83.50	77.37	75.36
#2	81.80	76.58	74.91
#3	81.06	76.67	73.99
#4	83.48	77.23	75.31
#5	81.01	76.77	74.45
#6	81.09	76.75	74.17
#7	80.88	76.45	74.24
#8	82.58	76.62	73.79
#9	81.57	77.69	75.60
#10	82.40	77.10	74.59

아래의 표 4는 질량 보상 리브(500)를 추가한 상태에서, 청소기(1)의 소음에 관한 값을 실험한 데이터이다.

No	Max	Mid	Min
#1	82.20	76.15	74.28
#2	81.00	75.44	73.77
#3	80.34	75.32	73.15
#4	82.14	76.11	73.98
#5	80.45	75.49	73.72
#6	80.59	75.32	73.34
#7	80.11	75.55	73.11
#8	81.32	75.28	72.66
#9	80.47	76.47	74.38
#10	81.18	76.08	73.23

도 11은 위 표 3과 표 4의 실험데이터 중 Min값에 대한 것만 추출하여 만든 그래프이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 질량 보상 리브(500)를 추가하지 않은 시료보다 질량 보상 리브(500)를 추가한 모든 시료에서 소음 값이 감소하였다.

이하에서는 본 개시가 가질 수 있는 다양한 실시예를 서술하겠다. 이상에서 설명한 것과 중복되는 설명에 대하여는 생략하고 서술한다.

이상에서는 제1 블레이드(310)와 제2 블레이드(320)를 이용하여 서술을 진행하였다. 이하에서는 블레이드(300)가 제2 블레이드(320)보다 질량이 작은 제3 블레이드(330)를 포함하는 것을 전제로 서술을 진행한다. 제3 블레이드(330)는 제2 블레이드(320)보다는 질량이 작지만, 제1 블레이드(310)와의 관계에서는 질량이 클 수도 작을 수도 있다.

제1 블레이드(310)에 인접하여 마련되는 지지 리브(400)를 제1 지지 리브(420)라 할 수 있다. 제2 블레이드(320)에 인접하여 마련되는 지지 리브(400)를 제2 지지 리브(430)라 할 수 있다. 제3 블레이드(330)에 인접하여 마련되는 지지 리브(400)를 제3 지지 리브(440)라 할 수 있다.

제1 블레이드(310)에 인접하여 마련되는 질량 보상 리브(500)를 제1 질량 보상 리브(510)라 할 수 있다. 제3 블레이드(330)에 인접하여 마련되는 질량 보상 리브를 제2 질량 보상 리브(520)라 할 수 있다.

이하 다양한 실시예에 대하여 자세히 설명한다.

도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200a)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 질량 보상 리브(500)는 지지 리브(400)와 분리되어 마련될 수 있다.

구체적으로는, 제1 질량 보상 리브(510a)는 제1 지지 리브(420a)와 이격되어 마련될 수 있고, 제2 질량 보상 리브(520a)는 제3 지지 리브(440a)와 이격되어 마련될 수 있다.

이 때, 제2 블레이드(320a)가 제1 블레이드(310a)와 제3 블레이드(330a)보다 질량이 클 수 있으므로, 제1 블레이드(310a)와 제2 블레이드(320a) 사이에 위치하는 제1 질량 보상 리브(510a)는 드럼 바디(210)의 원주 방향으로 제1 블레이드(310a)에 더 인접하게 위치할 수 있다. 마찬가지로, 제3 블레이드(330a)와 제2 블레이드(320a) 사이에 위치하는 제2 질량 보상 리브(520a)는 드럼 바디(210)의 원주 방향으로 제3 블레이드(330a)에 더 인접하게 위치할 수 있다.

이를 통하여 질량 중심(M)을 회전 중심(R)과 가까이하게 하여, 청소기(1) 구동시 발생하는 진동과 소음을 저감시킬 수 있다.

도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200b)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 지지 리브(420b)가 질량을 보상하는 기능을 수행할 수도 있다.

제2 지지 리브(430b)보다 제1 지지 리브(420b)가 질량이 더 클 수 있다. 제2 지지 리브(430b)보다 제3 지지 리브(440b)가 질량이 더 클 수 있다. 제2 블레이드(320b)와 제1 블레이드(310b), 제2 블레이드(320b)와 제3 블레이드(330b)의 질량 차이는 제1 지지 리브(420b)와 제3 지지 리브(440b)에 의하여 보상될 수 있다.

이를 통하여 질량 중심(M)을 회전 중심(R)과 가까이하게 하여, 청소기(1) 구동시 발생하는 진동과 소음을 저감시킬 수 있다.

도 13에서는 제2 지지 리브(430b)보다 제1 지지 리브(420b)와 제3 지지 리브(440b)가 더 큰 부피를 갖도록 하는 방법으로 그 질량을 크게 하도록 도시하였다. 그러나, 이러한 형상이나 방법에 제한되지는 않고, 다른 형상을 갖거나, 밀도가 큰 재료를 사용하는 등의 방법으로 구현할 수 있다.

도 14은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200c)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 제1 블레이드(310c)와 제3 블레이드(330c)의 드럼 바디(210) 원주 방향 사이에 질량 보상 리브(500c)가 마련될 수 있다.

다시 말하면, 제2 블레이드(320c)와 드럼 바디(210)의 회전 축을 사이에 두고 마주보도록 질량 보상 리브(500c)가 마련될 수 있다.

제2 블레이드(320c)가 제1 블레이드(310c) 및 제3 블레이드(330c)보다 질량이 클 수 있으므로, 이를 통하여 질량 중심(M)을 회전 중심(R)과 가까이하게 하여, 청소기(1) 구동 시 발생하는 진동과 소음을 저감시킬 수 있다.

도 15은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200d)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 드럼 바디(210)의 일면이 질량을 보상하는 기능을 수행 할 수 있다.

드럼 바디(210)는 제1 지지 리브(420d)와 제2 지지 리브(430d) 사이에 마련되는 제1 두께부(211d)를 포함할 수 있다. 드럼 바디(210)는 제3 지지 리브(440d)와 제1 지지 리브(420d) 사이에 마련되는 제2 두께부(212d)를 포함할 수 있다. 드럼 바디(210)는 제2 지지 리브(430d)와 제3 지지 리브(440d) 사이에 마련되는 제3 두께부(213d)를 포함할 수 있다.

제1 두께부(211d)의 두께를 제1 두께(t1)라 할 수 있다. 제2 두께부(212d)의 두께를 제2 두께(t2)라 할 수 있다. 제3 두께부(213d)의 두께를 제3 두께(t3)라 할 수 있다.

이 때, 제2 두께(t2)가 제1 두께(t1)와 제3 두께(t3)보다 크게 하여, 질량을 보상할 수 있다.

제2 블레이드(320d)가 제1 블레이드(310d) 및 제3 블레이드(330d)보다 질량이 클 수 있으므로, 이를 통하여 질량 중심(M)을 회전 중심(R)과 가까이하게 하여, 청소기(1) 구동시 발생하는 진동과 소음을 저감시킬 수 있다.

본 실시예에서는 드럼 바디(210)의 두께를 이용하여 질량의 변화를 주었지만, 재질의 차이를 두어 드럼 바디(210) 각 부분의 질량의 변화를 줄 수 있다. 이를 통하여 질량 편심을 보상할 수 있다.

도 16은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200e)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제1 블레이드(310e) 및 제3 블레이드(330e)의 폭의 변화로 질량을 보상하는 기능을 수행할 수 있다.

제1 블레이드(310e)의 폭을 제1 폭(w1), 제2 블레이드(320e)의 폭을 제2 폭(w2), 제3 블레이드(330e)의 폭을 제3 폭(w3)이라 할 수 있다.

제2 블레이드(320e)가 제1 블레이드(310e) 및 제3 블레이드(330e)보다 밀도가 큰 부재인 경우, 제2 폭(w2)보다 제1 폭(w1)이 더 크고, 제2 폭(w2)보다 제3 폭(w3)이 더 크게 하여 질량을 보상할 수 있다.

이를 통하여 질량 중심(M)을 회전 중심(R)과 가까이하게 하여, 청소기(1) 구동시 발생하는 진동과 소음을 저감시킬 수 있다.

도 17은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200f)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 제2 블레이드(320f)와 제1 블레이드(310f), 제2 블레이드(320f)와 제3 블레이드(330f)의 재질이 다를 수 있다.

제2 블레이드(320f)가 제1 블레이드(310f) 및 제3 블레이드(330f)보다 강성이 큰 재료가 사용될 수 있다. 이 때, 제1 블레이드(310f) 및 제3 블레이드(330f)는 제2 블레이드(320f) 보다 강성은 작으면서 밀도는 같거나 유사한 재료가 될 수 있다.

이러한 재료의 선택에 의하여 질량을 보상하는 기능을 구현할 수도 있다.

도 18은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200g)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 18에 도시된 바와 같이, 제3 블레이드(330g)는 제1 블레이드(310g)보다 질량이 작게 마련될 수 있다.

이러한 경우, 제1 질량 보상 리브(510g)는 제2 질량 보상 리브(520g)보다 질량이 작을 수 있다. 제2 블레이드(320g)와의 관계에서, 제1 블레이드(310g)에 의하여 생기는 질량 편심이 제3 블레이드(330g)에 의하여 생기는 질량 편심보다 작기 때문이다.

따라서, 제1 질량 보상 리브(510g)의 제1 부피가 제2 질량 보상 리브(520g)가 가지는 제2 부피 보다 작을 수 있다.

도 18에서는 제1 질량 보상 리브(510g)가 제2 질량 보상 리브(520g)보다 질량이 작은 것을 부피가 큰 것으로 표현하였다. 그러나 제2 질량 보상 리브(520g)가 제1 질량 보상 리브(510g)보다 밀도가 큰 재질을 사용하는 사상에도 적용될 수 있다.

도 19은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 드럼 모듈(200h)을 자른 단면을 도시한 단면도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 블레이드(300)의 개수는 2개 일 수 있다.

블레이드(300) 개수가 2개인 경우에는 제1 블레이드(310h)에 인접하여 단일한 질량 보상 리브(500h)가 마련될 수 있다.

이는 블레이드(300) 개수가 3개가 아닌 경우에도 질량 보상 리브(500h)는 형성될 수 있음을 보여주는 예일 뿐, 블레이드(300) 개수는 여기에 한정되지 않는다.

이상에서는 블레이드(300) 개수가 여러개 일 때, 균등한 간격을 가지고 배치된 것으로 설명하거나 도시되었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 블레이드(300)의 간격은 각각 다를 수도 있다.

또한, 이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

청소기: 1
본체: 10
흡입 헤드: 100
하우징: 110
흡입구: 115
질량 중심 M
회전 중심 R
드럼 모듈: 200
드럼 바디: 210
제1 두께부: 211d
제2 두께부: 212d
제3 두께부: 213d
블레이드: 300
제1 블레이드: 310
제2 블레이드: 320
홀: 321
경사면: 322
제3 블레이드: 330
지지 리브: 400
수용 공간: 410
제1 지지 리브: 420
제2 지지 리브: 430
제3 지지 리브: 440
질량 보상 부재, 질량 보상 리브: 500
제1 질량 보상 리브: 510
제2 질량 보상 리브: 520
제3 질량 보상 리브: 530

Claims (20)

1. 본체; 및
   상기 본체로 이물질을 흡입하도록, 상기 본체에 연결된 흡입 헤드;를 포함하고,
   상기 흡입 헤드는,
   흡입구를 포함하는 하우징; 및
   상기 이물질을 교란시켜, 상기 흡입구를 통해 상기 하우징의 내부로 흡입되도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 위치하는 드럼 모듈;을 포함하고,
   상기 드럼 모듈은,
   드럼 바디; 및
   상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 결합되는 제1 블레이드; 및
   상기 드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드와 이격되고, 상기 제1 블레이드보다 질량이 큰 제2 블레이드;를 포함하고,
   상기 제2 블레이드와 상기 제1 블레이드의 질량 차이를 보상하도록 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 마련되는 질량 보상 부재;를 포함하는 청소기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 블레이드의 강성은 상기 제1 블레이드의 강성보다 큰 청소기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브를 포함하는 청소기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 질량 보상 리브는 제1 블레이드의 길이에 대응되는 길이로 마련되는 청소기.
5. 제3항에 있어서,
   상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드에 인접하게 위치하는 청소기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 드럼 바디는 상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 수용 공간을 가진 지지 리브를 포함하고,
   상기 질량 보상 리브는 상기 지지 리브와 접하여 위치하는 청소기.
7. 제2항에 있어서,
   상기 제1 블레이드는 나일론 재질의 솔을 포함하고,
   상기 제2 블레이드는 고무 재질을 포함하는 청소기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드와 상기 제2 블레이드의 질량 차이에 가깝도록 질량을 가지는 청소기.
9. 제4항에 있어서,
   상기 제1 블레이드는 상기 드럼 바디의 외주면을 따라 나선형으로 형성되고,
   상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드를 따라 상기 드럼 바디의 바깥 둘레에 나선형으로 형성되는 청소기.
10. 제2항에 있어서,
    상기 제2 블레이드는 상기 제1 블레이드보다 상기 드럼 바디의 반경방향으로 더 돌출된 청소기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 질량 보상 부재는 상기 제1 블레이드와 인접하게 위치하는 제1 질량 보상 리브를 포함하고,
    상기 드럼 모듈은,
    드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드; 및
    상기 제3 블레이드와 인접하게 위치되는 제2 질량 보상 리브를 더 포함하는 청소기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 드럼 모듈은,
    드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드;
    상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제1 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제1 지지 리브;
    상기 제2 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제2 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제2 지지 리브;
    상기 제3 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제3 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제3 지지 리브;를 더 포함하고,
    상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브이고,
    질량 보상 리브는,
    상기 제2 지지 리브와 상기 제1 지지 리브 사이에 위치하고, 상기 제1 지지 리브에 원주 방향으로 더 가까이 형성되는 제1 질량 보상 리브; 및
    상기 제2 지지 리브와 상기 제3 지지 리브 사이에 위치하고, 상기 제3 지지 리브에 원주 방향으로 더 가까이 형성되는 제2 질량 보상 리브;를 더 포함하는 청소기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 드럼 모듈은,
    드럼 바디의 원주 방향으로 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드와 이격되고, 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드;
    상기 제1 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제1 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제1 지지 리브;
    상기 제2 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제2 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제2 지지 리브;
    상기 제3 블레이드가 수용될 수 있도록 상기 제3 블레이드 위치에 대응하여 마련되는 제3 지지 리브;를 더 포함하고,
    상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되고, 상기 제1 지지 리브와 상기 제3 지지 리브 사이에 위치하는 질량 보상 리브인 청소기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 드럼 바디는 제1 두께를 가지는 제1 두께부를 포함하고,
    상기 질량 보상 리브는 상기 드럼 바디와 일체로 형성되어, 상기 제1 두께부보다 두꺼운 두께를 가지는 제2 두께부인 청소기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 드럼 모듈은 상기 제1 블레이드 및 상기 제2 블레이드보다 질량이 작은 제3 블레이드;를 더 포함하고,
    상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되는 질량 보상 리브이고,
    질량 보상 리브는,
    상기 제1 블레이드와 인접하게 위치하는 제1 질량 보상 리브; 및
    상기 제3 블레이드와 인접하게 위치하고, 제1 질량 보상 리브보다 질량이 큰 제2 질량 보상 리브;를 포함하는 청소기.
16. 본체; 및
    상기 본체로 이물질을 흡입하도록, 상기 본체에 연결된 흡입 헤드;를 포함하고,
    상기 흡입 헤드는,
    흡입구를 포함하는 하우징; 및
    상기 이물질을 교란시켜, 상기 흡입구를 통해 상기 하우징의 내부로 흡입되도록, 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되는 드럼 모듈;을 포함하고,
    상기 드럼 모듈은,
    외관을 형성하는 드럼 바디;
    상기 이물질을 타격하여 상기 이물질을 교란시키도록, 상기 드럼 본체의 외주면에 결합되는 제1 블레이드;
    상기 제1 블레이드보다 밀도가 큰 재질을 포함하는 제2 블레이드; 및
    상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 제1 블레이드에 인접하게 마련되는 질량 보상 리브;를 포함하는 청소기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 드럼 모듈의 질량 중심이 회전 중심과 가까워지도록, 상기 질량 보상 리브는 상기 제1 블레이드와 상기 제2 블레이드의 질량 차이만큼의 질량을 가지고, 길이 방향으로 연장되는 청소기.
18. 제16항에 있어서,
    상기 질량 보상 리브의 단면은 사각형의 형상인 청소기.
19. 드럼 바디; 및
    상기 드럼 바디의 외주면에 결합되는 블레이드;를 포함하고,
    상기 블레이드는,
    제1 블레이드; 및
    상기 제1 블레이드보다 질량이 큰 제2 블레이드;를 포함하고,
    질량 중심을 회전 중심에 가까워지게 하도록, 외주면에 마련되는 질량 보상 부재를 포함하는 청소기용 드럼 모듈.
20. 제19항에 있어서,
    상기 질량 보상 부재는 상기 블레이드의 길이 방향으로 연장되고, 제1 블레이드의 길이에 대응되는 길이로 마련되는 질량 보상 리브인 청소기용 드럼 모듈.

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