KR20230082404A - 청소기 스테이션, 청소기 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소기 시스템의 제어 방법에 관한 것으로, 청소기에 구비된 프리 필터를 통과하기 전의 공기와 상기 프리 필터를 통과한 후의 공기의 차압을 감지하는 차압 감지 단계; 및 상기 차압 감지 단계에서 감지한 차압이 미리 설정된 기준 차압 이상인 경우, 상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 프리 필터를 청소하는 청소기 이물질 제거 단계를 포함하여 사용 주기와 무관하게 프리 필터의 오염도가 높을 경우 자동으로 감지하여 사용자에게 알릴 수 있고, 자동으로 프리 필터를 청소할 수 있는 효과가 있다.

Description

청소기 스테이션, 청소기 시스템 및 그 제어방법 {CLEANER STATION, CLEANER SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 청소기 스테이션에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소기의 먼지통에 저장된 먼지를 포집하고, 청소기의 필터에 잔존하는 이물질을 제거하는 청소기 스테이션에 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 앉아서 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.

그러나, 종래의 핸디형 청소기와, 스틱 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 또는 프리 필터나 메쉬망에 머리카락 등의 이물질이 끼어 청소기의 흡입력을 저하하는 문제가 있었다.

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

선행특허문헌으로서 한국등록특허공보 제10-1151132호에는 차압계를 포함하는 헤파 청소기를 개시하고 있다.

상기 선행특허문헌의 헤파 청소기는 헤파 필터의 차압을 측정하여 분진의 축적 상태 및 필터 교체 시기를 측정할 수 있다.

그러나, 상기의 헤파 청소기는 단순히 차압을 이용하여 필터의 상태를 파악한 후, 작업자가 필터를 직접 교체할 뿐, 필터를 자동으로 세척할 수 없는 한계가 있다.

한편, 한국 공개특허공보 제10-2020-0074001호에는 진공 청소기와 도킹 스테이션을 포함하는 청소 장치를 개시하고 있다.

상기 선행특허문헌은, 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 선행특허문헌은, 도킹 스테이션 내부에서 이물질을 포집하는 포집부를 포함하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 선행특허문헌은, 흡입장치(흡입 팬)의 흡입이 종료된 후, 흡입과정 동안에 집진통 주변에 달라붙을 수 있는 이물질은 제거할 수 없다는 문제가 있다.

따라서, 이물질의 흡입과정이 종료된 후에 사용자가 다시 진공 청소기를 사용함에 있어서 집진통 주변에 달라붙은 채로 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.

한편, 상기 선행특허문헌에는 유량 변화장치가 구비될 수 있다. 그러나, 유량 변화장치는 청소기의 집진통에 공기를 추가적으로 공급하여 집진통 내부의 유량을 증가시켜 집진력을 강화시키기 위한 구성이다. 즉, 상기의 선행특허문헌은 먼지통에 공급되는 유량 자체를 변화시키도록 구성된다.

그러나, 이러한 유량 변화장치는 집진통 내부의 유량을 증가시켜 큰 먼지를 강하게 흡입할 수는 있으나, 필터에 박혀있거나 달라붙는 작은 먼지 또는 머리카락을 제거하는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 청소기 스테이션, 청소기 시스템 및 그 제어방법이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 사용자의 별도의 조작 없이도 먼지통 안의 먼지를 제거할 수 있으므로 사용자 편의성을 제공할 수 있는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 먼지통 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 잔여물로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 청소기의 프리 필터 또는 메쉬망에 머리카락 등의 이물질이 끼어 청소기의 흡입 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 사용자의 별도의 조작 없이도 프리 필터에 끼어 있는 이물질을 제거할 수 있으므로 사용자 편의성을 제공할 수 있는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 사용자가 주기적으로 청소기를 분해하여 프리 필터를 청소하는 번거로움을 없앨 수 있는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 사용 주기와 무관하게 프리 필터의 오염도를 감지하여 자동으로 청소하는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 사용자가 흡입력 증가를 위하여 흡입 모터의 출력을 높여 사용하는 빈도를 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 청소기의 수명을 증가시키는 청소기 스테이션을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청소기 스테이션은, 하우징; 상기 하우징에 배치되고, 청소기의 적어도 일부가 결합되는 결합면을 포함하는 결합부; 상기 하우징의 내부에 수용되고, 상기 결합부의 하측에 배치되며, 상기 청소기의 먼지통 내부의 먼지를 포집하는 먼지 집진부; 상기 하우징의 내부에 수용되고, 상기 먼지 집진부의 하측에 배치되며, 상기 먼지통 내부의 먼지를 흡입하는 흡입력을 발생시키는 집진 모터; 및 상기 하우징에 배치되고, 상기 청소기가 결합된 상태에서 상기 청소기의 흡입구를 개폐하는 흡입구 차단부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 청소기는, 공기가 유동할 수 있는 흡입 유로가 형성된 흡입부와, 공기 중에서 먼지를 분리하는 먼지 분리부와, 상기 흡입부를 따라 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 구비하는 본체 및 상기 먼지 분리부를 통해 분리되는 먼지를 저장하는 먼지통을 포함할 수 있다.

또한, 상기 청소기는, 상기 먼지 분리부와 상기 흡입 모터를 연결하는 유로 상에 배치되고, 공기 중에 포함된 이물질을 거르는 프리 필터; 및 상기 프리 필터를 통과하기 전의 공기와 상기 프리 필터를 통과한 후의 공기의 차압을 감지하는 차압 센서;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 흡입구 차단부는, 상기 집진 모터가 작동될 때, 상기 흡입구를 막을 수 있다.

상기 흡입구 차단부는, 상기 하우징에 결합되고, 상기 청소기의 청소기 노즐과 마주보는 위치에 배치되는 차단부 본체; 및 상기 차단부 본체에 직선 왕복 이동 가능하게 구비되는 셔터;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 셔터는, 상기 집진 모터가 작동되는 상태에서 이동될 수 있다.

상기 흡입구 차단부는, 상기 셔터를 이동시키는 구동력을 제공하는 흡입구 개폐 모터;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 흡입구 개폐 모터는, 상기 집진 모터가 작동되는 상태에서 작동될 수 있다.

한편, 상기 셔터는, 탄성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 집진 모터가 작동되면 상기 셔터는 구부러지면서 상기 흡입구를 막을 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청소기 스테이션의 제어방법에 있어서, 상기 청소기에 구비된 프리 필터를 통과하기 전의 공기와 상기 프리 필터를 통과한 후의 공기의 차압을 감지하는 차압 감지 단계; 집진 모터를 작동시켜 먼지통 내부의 먼지를 집진하는 집진 단계; 및 상기 먼지 집진 단계 후, 상기 흡입구를 막는 청소기 이물질 제거 단계;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 차압 감지 단계에서, 상기 차압이 미리 설정된 기준 차압 이상인 경우, 집진 단계 후 이물질 제거 단계를 수행할 수 있다.

상기 차압 감지 단계에서, 상기 차압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 프리 필터가 상기 청소기에 없다고 판단할 수 있다.

이때, 상기 이물질 제거 단계에서는, 상기 집진 모터를 작동시킨 상태에서, 셔터를 이동시켜 상기 흡입구를 막을 수 있다.

특히, 상기 차압 센서가 감지한 차압이 상기 기준 차압 이상인 경우, 상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 청소기의 흡입구를 막은 상태로 상기 집진 모터가 구동될 수 있다.

또한, 상기 청소기 이물질 제거 단계에서는, 외부의 공기가 상기 공기 배출구를 통하여 상기 먼지통으로 유입될 수 있다.

특히, 상기 청소기 이물질 제거 단계에서는, 외부의 공기가 상기 공기 배출구를 통하여 상기 프리 필터로 유입될 수 있다. 이를 통하여 프리 필터에 잔존하는 이물질이 먼지통으로 배출될 수 있고, 이물질을 제거시킬 수 있다.

또한, 상기 청소기 이물질 제거 단계에서는, 상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량이 상기 청소기 노즐을 통과하는 공기의 유량보다 많을 수 있다.

또한, 상기 먼지 집진 단계에서 상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량보다 상기 청소기 이물질 제거 단계에서 상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량이 더 많을 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 청소기 스테이션의 제어방법에 있어서, 상기 청소기 이물질 제거 단계에서는, 상기 셔터가 상기 흡입구를 막은 상태에서 집진 모터의 출력을 변화시킬 수 있다. 이를 통하여 상기 먼지통 내의 잔류 먼지를 흡입하는 유량을 변화시킬 수 있고, 먼지통을 터는 것과 유사한 효과를 줄 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 청소기 스테이션의 제어방법에 있어서, 상기 청소기 이물질 제거 단계에서는, 상기 집진 모터의 구동을 유지한 상태에서, 상기 셔터를 반복하여 왕복 이동시킬 수 있다. 이를 통하여 상기 먼지통 내부를 유동하는 공기의 유량을 유지하면서도, 상기 먼지통 내부를 유동하는 공기의 흐름을 계속적으로 변화시킬 수 있고, 이를 통하여 와류를 형성시켜 상기 먼지통에 잔류하는 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 청소기 스테이션, 청소기 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 사용자가 매번 먼지통을 비워야 하는 번거로움을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 프리 필터를 통과하는 공기의 압력 차이(차압)를 측정하여 프리 필터의 오염도를 판단함으로써 사용자가 주기적으로 청소기를 분해하여 프리 필터를 청소하는 번거로움을 없앨 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용 주기와 무관하게 프리 필터의 오염도가 높을 경우에도 이를 자동으로 감지하여 사용자에게 알릴 수 있고, 자동으로 프리 필터를 청소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 프리 필터의 자동 청소로 인하여 청소기의 흡입력 저하를 방지할 수 있고, 사용자가 흡입력 증가를 위하여 흡입 모터의 출력을 높여 사용하는 빈도를 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 청소기의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

또한, 프리 필터의 존재를 감지하는 별도의 센서 없이도, 차압이 극히 작은 경우, 프리 필터가 없는 상태를 감지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 청소기의 흡입구를 막은 상태에서 집진 모터를 작동시켜, 청소기의 공기 배출구를 통하여 공기를 흡입하므로, 청소 과정에서 청소기의 프리 필터 및 메쉬망에 끼어있던 머리카락 등의 이물질을 역방향으로 유동시킬 수 있고, 청소기 스테이션의 집진 과정에 의해서도 배출되지 않던 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 청소기의 흡입구를 막은 상태에서 집진 모터를 작동시켜, 먼지 분리부에서부터 먼지통 내주면을 향하여 공기를 발산시킴으로써 먼지통 내에서 와류를 발생시킬 수 있고, 정전기 등에 의하여 먼지통 주변에 붙어있는 잔여 먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션과 청소기로 구성된 청소기 시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 먼지통 하측 면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 시스템의 구성에 대한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 결합부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 고정 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 도어 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 커버 개방 유닛의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 흡입구 차단부의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 흡입구 차단부의 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제어 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기 노즐의 흡입구를 막는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기 노즐의 흡입구를 막는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18은 시간 경과에 따라 모터 각각을 제어하는 일 실시예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 시간 경과에 따라 모터 각각을 제어하는 다른 실시예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 시간 경과에 따라 모터 각각을 제어하는 또 다른 실시예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 셔터가 청소기의 흡입구를 막지 않은 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 셔터가 청소기의 흡입구를 막은 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기 본체에 잔존하는 이물질이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기 본체에 잔존하는 이물질이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 청소기의 사용에 따른 차압의 변화와 청소기의 흡입력 변화를 설명하기 위한 그래프이다.

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 청소기로 구성된 청소기 시스템에 대한 사시도가 개시되고, 도 7에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 시스템의 구성에 대한 개략도가 개시되어 있다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 청소기 시스템 (10)은 청소기 스테이션(100)과, 청소기(200)를 포함할 수 있다.

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

한편, 도 2 및 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 시스템에서 청소기를 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기의 먼지통 하측 면을 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.

먼저, 도 1 내지 도 7을 참조하여 청소기(200)의 구조를 설명하면 다음과 같다.

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

청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 거치될 수 있다. 청소기(200)는 청소기 스테이션(100)에 의해 지지될 수 있다. 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 청소기(200)의 방향을 정의할 수 있다.

이때, 전방이란 흡입 모터(214)를 기준으로 흡입부(212)가 배치되는 방향이고, 후방이란 흡입 모터(214)를 기준으로 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.

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 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.

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 하나 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.

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, 먼지 분리부(213)는 메쉬망(213a)으로 둘러싸일 수 있다. 메쉬망(213a)은 흡입부(212)를 통과한 공기 중에 포함된 이물질 중에서 상대적으로 크기가 큰 이물질이 먼지 분리부(213) 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 즉, 메쉬망(213a)은 원통 형태로 형성되되, 복수 개의 홀이 외주면을 따라 형성될 수 있다.

흡입 모터(214)는 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 흡입 모터(214)는 본체 하우징(211) 내에 수용될 수 있다. 흡입 모터(214)는 회전에 의하여 흡입력을 발생시킬 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 축선을 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) 필터(215c)가 수용될 수 있다.

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

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

한편, 본체 하우징(211) 내에는 먼지통(220) 내부를 유동한 공기가 배출되는 유로가 형성될 수 있다. 구체적으로, 먼지 분리부(213)에서 흡입 모터(214)로 공기가 유동하도록 안내하는 유로와, 흡입 모터(214)를 통과한 공기를 공기 배출구(215a)로 유동하도록 안내하는 유로를 포함할 수 있다.

그리고, 먼지 분리부(213)에서 흡입 모터(214)를 연결하는 유로 상에는 프리 필터(215b)가 배치될 수 있고, 흡입 모터(214)에서 공기 배출구(215a)를 연결하는 유로 상에는 헤파 필터(215c)가 배치될 수 있다. 프리 필터(215b)는 털, 보푸라기, 머리카락 등 상대적으로 크기가 큰 이물질(먼지)을 거르는 필터를 의미할 수 있다. 그리고, 헤파 필터(215c)는 상대적으로 크기가 작은 미세 먼지를 정화시키는 필터를 의미할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(200)에서는 프리 필터(215b)가 흡입 모터(214)보다 상측(공기 배출 커버(215)에 가깝게)에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 먼지가 중력에 의하여 하방으로 이동되므로, 먼지 분리 효과가 상승되는 장점이 있다.

이와는 달리, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기(200`)에서는 프리 필터(215b`)가 흡입 모터(214`)보다 하측에 배치될 수 있다. 이 경우, 프리 필터(215b`)는 먼지 분리부(213`)와 흡입 모터(214`)사이에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 먼지 분리부(213`)에서 흡입 모터(214`)로 연결되는 유로 및 흡입 모터(214`)에서 공기 배출구(215a`)로 연결되는 유로를 짧게 형성시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 청소기(200, 200`)에는 차압 센서(500, 500`)가 구비될 수 있다. 차압 센서(500, 500`)는 공기의 압력 차이를 감지하는 센서를 의미할 수 있다. 차압 센서(500, 500`)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.

한편, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 경우, 청소기 집진 모터(191)의 흡입력에 의하여 외부의 공기가 공기 배출구(215a)를 통하여 유입될 수 있다. 이에 대한 자세한 과정은 후술하기로 한다.

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, 파지부의 길이 방향(축 방향) 일측 단부에 연결되고 흡입 모터(214)를 향하여 연장 형성되는 제1 연장부 및 파지부의 길이 방향(축 방향) 타측 단부에 연결되고, 먼지통(220)을 향하여 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 파지부의 길이 방향(기둥의 축 방향)을 따라 연장 형성되고, 파지부를 관통하는 가상의 파지부 관통선을 형성할 수 있다.

일 예로, 파지부 관통선은 원기둥 형태의 핸들(216) 내부에 형성된 가상의 선일 수 있고, 파지부의 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 연장부는 파지부에서 본체 하우징(211) 또는 흡입 모터(214)를 향해 연장될 수 있다. 제1 연장부의 적어도 일부는 수평 방향으로 연장될 수 있다.

제2 연장부는 파지부에서 먼지통(220)을 향해 연장될 수 있다. 제2 연장부의 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 청소기(200)의 동작이나 정지 명령을 입력할 수 있다.

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 관통선을 형성할 수 있다.

먼지통 본체(221)의 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 하방으로 개구되는 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. 힌지부(222b)에는 토션스프링(222d)이 구비될 수 있다. 따라서, 배출 커버(222)가 먼지통 본체(221)에서 분리될 경우, 토션스프링(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 먼지통의 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 4 참조). 먼지통 압축 레버(223)는 먼지통(220) 또는 먼지 분리부(213)의 외부에 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(223)는 먼지통(220) 또는 먼지 분리부(213)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.

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(230)의 수용부를 통하여 배터리(240)가 탈착될 수 있다.

청소기(200)는 배터리(240)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 배터리(240)는 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 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 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.

실시예에 따라 배터리(240)가 배터리 하우징(230)에 결합된 경우, 배터리(240)의 하면은 외부로 노출될 수 있다. 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.

청소기(200)는 연장관(250)을 포함할 수 있다. 연장관(250)은 청소기 노즐(260)과 연통될 수 있다. 연장관(250)은 본체(210)와 연통될 수 있다. 연장관(250)은 본체(210)의 흡입부(212)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 청소기 노즐(260)과 연결될 수 있다. 본체(210)는 흡입 모터(214)를 통해 흡입력을 발생시키고, 연장관(250)을 통해 청소기 노즐(260)에 흡입력을 제공할 수 있다. 본체(210)에는 청소기 노즐(260)과, 연장관(250)을 통해 외부의 먼지가 유입될 수 있다.

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

일 예로, 청소기 노즐(260)은 흡입 노즐일 수 있다. 여기서, 흡입 노즐이란 바닥에 닿아 먼지와 공기를 직접적으로 흡입하는 장치를 의미할 수 있다. 따라서, 청소기의 본체(210)의 내부에 장착된 흡입 모터(214)에서 발생된 흡입력은 흡입 노즐로 전달되고, 이 흡입력에 의해 먼지와 공기는 흡입 노즐로 빨려 들어간다.

흡입 노즐에는 아지테이터(agitator)가 설치될 수 있다. 아지테이터는 회전하면서 바닥 또는 카페트 속의 먼지를 긁어내어 청소 성능을 향상시키는 역할을 한다.

한편, 청소기 노즐(260)은 노즐 바디(261) 및 흡입구(262)를 포함한다.

노즐 바디(261)는 연장관(250) 또는 청소기의 본체(210)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 또한 노즐 바디(261) 내에는 공기 및 먼지가 유동할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.

흡입구(262)는 노즐 바디(261)의 바닥면(지면과 마주보는 면)에 형성되고, 외부의 공기 및 먼지가 유입되는 공간을 의미할 수 있다. 흡입구(262)는 노즐 바디(261)에 형성된 유로와 연통되도록 형성된다. 따라서, 흡입 모터(214)가 작동되면, 흡입 모터(214)의 흡입력에 의하여 외부의 공기 및 먼지가 흡입구(262)를 통하여 청소기의 본체(210)로 유입될 수 있다.

한편, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서, 집진 모터(191)가 작동되면, 집진 모터(191)의 흡입력에 의하여 외부의 공기가 흡입구(262)를 통하여 청소기의 먼지통(220) 및 청소기 스테이션(100)의 내부로 유입될 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.

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.

청소기(200)는 하우징(110)의 측면에 결합될 수 있다. 구체적으로, 청소기(200)의 본체(210)는 결합부(120)에 거치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 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 1 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 청소기 스테이션(100)을 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)에는 청소기(200)가 배치될 수 있다. 청소기 스테이션(100)의 측면에는 청소기(200)가 결합될 수 있다. 구체적으로, 청소기 스테이션(100)의 측면에는 청소기(200)의 본체가 결합될 수 있다. 청소기 스테이션(100)은 청소기(200)의 먼지통(220)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)은 내부에 먼지를 저장하는 먼지 집진부(170) 및 먼지 집진부(170)로 먼지가 집진되는 유동력을 발생시키는 먼지 흡입 모듈(190)을 수용할 수 있는 공간이 형성될 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, 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 형태로 형성될 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, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서, 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 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 거치된 상태에서 방향을 정의할 수 있다.

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

다른 관점에서, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 거치되었을 때, 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.

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 청소기(200)의 형상에 대응한 외관을 가질 수 있다. 상세하게는, 제1 외벽면(112a)에는 결합부(120)가 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 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 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소기 노즐(260)을 거치하는 구조가 추가되는 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, 청소기(200)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 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소기 노즐(260)을 거치하는 구조가 추가되는 것도 가능하다.

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 청소기(200)에 사용되는 다양한 형태의 청소기 노즐(260)을 거치하는 구조가 추가되는 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, 청소기(200)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)에서 분리된 배터리가 수용될 수 있고, 분리된 배터리를 충전할 수 있는 단자(미도시)가 구비될 수 있다.

도 8에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 결합부를 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 9에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 고정 유닛을 설명하기 위한 도면이 개시되며, 도 10 및 도 11에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 도어 유닛의 관계를 대하여 설명하기 위한 도면이 개시되고, 도 12에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기와 커버 개방 유닛의 관계를 대하여 설명하기 위한 도면이 개시되어 있다.

도 7 및 도 8을 참고하여 본 발명의 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)를 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 청소기(200)가 결합되기 위한 결합부(120)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 결합부(120)는 제1 외벽면(112a)에 배치되고, 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 청소기(200)가 수용될 수 있다. 결합면(121)은 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)의 하측 면과 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 여기서 하측 면은 사용자가 청소기(200)를 사용하거나 지면에 놓았을 때, 지면을 향하는 면을 의미할 수 있다. 결합면(121)은 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)의 하측 면과 접촉되는 것은 물론, 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)의 하측 면과 이격되게 배치되는 것도 가능하다.

일 예로, 결합면(121)이 지면과 이루는 각도는 직각일 수 있다. 이를 통해, 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, 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 유로(181)와 연통되도록 형성될 수 있다.

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

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 유로(181)와 연통될 수 있다. 즉, 돌기 이동 홀(122a), 가이드 공간(122b), 바이패스 홀(122c) 및 제1 유로(181a)는 하나의 바이패스 유로를 형성할 수 있다(도 10 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 청소기(200)의 배터리 하우징(230)의 폭에 대응될 수 있다. 이를 통해, 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, 청소기(200)를 안정적으로 수용할 수 있다.

결합부(120)는 결합 센서(125)를 포함할 수 있다. 결합 센서(125)는 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, 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 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, 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 청소기(200)의 먼지통(220) 또는 배터리 하우징(230)과 대향할 수 있다.

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

결합부(120)는 흡입부 가이드면(126)을 포함할 수 있다. 흡입부 가이드면(126)은 제1 외벽면(112a)에 배치될 수 있다. 흡입부 가이드면(126)은 먼지통 가이드면(122)과 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 청소기(200)를 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합시키는 경우, 먼지통 가이드면(122), 가이드 돌기(123) 및 흡입부 가이드면(126)에 의해 청소기(200)의 본체(210)가 안정적으로 결합부(120)에 배치될 수 있다. 이를 통해, 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)이 결합면(121)에 결합되는 편의성을 제공할 수 있다.

도 7, 도 9 및 도 15를 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)의 적어도 일부는 결합면(121)의 이면에 배치될 수 있다. 고정 유닛(130)은 결합면(121)에 결합되는 청소기(200)를 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 고정 유닛(130)은 결합면(121)에 결합되는 청소기(200)의 먼지통(220) 및 배터리 하우징(230)을 고정시킬 수 있다.

고정 유닛(130)은 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 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)이 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 청소기(200)의 본체(210)가 배치되는 경우, 고정 유닛(130)은 청소기(200)의 본체(210)를 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 결합 센서(125)가 청소기(200)의 본체(210)가 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합됨을 감지하는 경우, 고정부 모터(133)는 고정부재(131)를 이동시켜 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 7, 도 10, 도 11 및 도 15를 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 결합면(121)에 힌지 결합되고, 먼지 통과 홀(121a)을 개폐할 수 있다. 도어(141)는 도어 본체(141a)를 포함할 수 있다.

도어 본체(141a)는 먼지 통과 홀(121a)을 막을 수 있는 회전체 형태로 형성될 수 있다. 일 예로, 도어 본체(141a)는 원판 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 다른 예로, 도어 본체(141a)는 직사각형의 판 형태로 형성되는 것도 가능하다.

도어 본체(141a)가 먼지 통과 홀(121a)을 막고 있는 상태를 기준으로, 도어 본체(141a)의 상측에는 힌지부가 배치되고, 도어 본체(141a)의 하측에는 암 결합부(141b)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, 도어 본체(141a)의 내측면에는 힌지부와 암 결합부(141b)를 연결시키고, 도어 본체(141a)의 지지력 강화를 위한 보강 리브가 적어도 하나 이상 돌출 형성될 수 있다.

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

암 결합부(141b)는 도어 암(143)이 회전 가능하게 결합되는 수단일 수 있다. 암 결합부(141b)는 도어 본체(141a)의 하측에 배치되고, 도어 본체(141a)와 회전 가능하게 결합되며, 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, 힌지부를 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.

한편, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되고 배출 커버(222)가 먼지통 본체(210)에서 분리된 상태에서, 도어(141)는 배출 커버(222)와 접촉될 수 있다. 그리고, 도어(141)의 회전에 따라 배출 커버(222)는 도어(141)와 연동하여 회전될 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.

도어 유닛(140)은 도어 개폐 감지부(144)를 더 포함할 수 있다. 도어 개폐 감지부(144)는 하우징(110) 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 열리게되면, 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 열리게되면, 도어 개폐 감지부(144)가 도어가 열렸음을 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 유로부(180) 및/또는 먼지 집진부(170)를 연통시킬 수 있다.

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

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(141)를 회전시키고, 회전하는 도어(141)는 배출 커버(222)를 먼지통 본체(221)를 향하여 밀 수 있다.

도 7, 도 12 및 도 15를 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, 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 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 청소기(200)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, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 배출 커버(222)가 열리므로, 먼지가 비산하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 7 및 도 15를 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 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(191)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.

이와는 달리, 먼지 봉투는 투과성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 먼지 봉투는 롤 비닐(미도시)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 먼지 봉투가 밀봉 또는 접합되면 먼지 봉투 내부에 포집된 먼지 또는 악취가 먼지 봉투 바깥으로 새어 나오는 것을 방지할 수 있다. 이때, 먼지 봉투는 먼지 봉투 카트리지(미도시)를 통하여 하우징(110)에 장착될 수 있다. 필요에 따라, 먼지 봉투는 먼지 봉투 카트리지를 통하여 교체될 수 있다.

한편, 도 7을 참조하여 유로부(180)를 설명하면 다음과 같다.

청소기 스테이션(100)은 유로부(180)를 포함할 수 있다.

유로부(180)는 청소기(200)의 먼지통(220)과 먼지 집진부(170)를 연결할 수 있다. 유로부(180)는 결합면(121)의 후측에 배치될 수 있다. 유로부(180)는 청소기(200)의 먼지통(220)과 먼지 집진부(170) 사이의 공간을 의미할 수 있다. 유로부(180)는 먼지 통과 홀(121a)에서 후측으로 형성된 공간일 수 있고, 먼지 통과 홀(121a)에서 하방을 향하여 절곡 형성되어 먼지 및 공기가 유동할 수 있는 유로일 수 있다.

구체적으로, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되어 먼지 통과 홀(121a)이 개방되면, 먼지통(220)의 내부 공간과 연통되는 제1 유로(181), 제1 유로(181)와 연결되고 제1 유로(181)와 먼지 집진부(170)의 내부 공간 사이를 연통시키는 제2 유로(182)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제1 유로(181)는 흡입 모터(214)의 축선 또는 먼지통(220)을 관통하는 가상의 관통선과 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 흡입 모터(214)의 축선 또는 먼지통(220)의 관통선은 제1 유로(181)를 관통할 수 있다.

이때, 제2 유로(182)는 제1 유로(181)와 소정 각도를 이루어 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 유로(181)와 제2 유로(182)는 직각으로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 청소기 스테이션(100)의 전체적인 부피를 최소화시킬 수 있다.

제2 유로(182)는 제1 유로(181)에서 하측으로 연장 형성되고, 제1 유로(181)와 연통되어 제1 유로(181)를 통과한 공기를 먼지 집진부(170)로 안내할 수 있다.

제2 유로(182)는 집진 모터(191)의 축선(C)과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 집진 모터(191)의 흡입력이 제1 유로(181) 및 제2 유로(182)에서 감소되는 것을 최소화할 수 있다.

유로부(180)를 통해 청소기(200)의 먼지통(220) 내의 먼지가 먼지 집진부(170)로 이동할 수 있다.

한편, 도 7 및 도 15를 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(193)를 포함할 수 있다.

집진 모터(191)는 먼지 집진부(170)의 하부에 배치될 수 있다. 집진 모터(191)는 유로부(180)에 흡입력을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 집진 모터(191)는 청소기(200)의 먼지통(220) 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 축선을 형성할 수 있다. 예를 들어, 집진 모터 축선은 지면과 수직하게 배치될 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.

제2 필터(193)는 집진 모터(191)와 외벽면(112) 사이에 배치될 수 있다. 제2 필터(193)는 헤파(HEPA) 필터일 수 있다. 제1 필터(192) 및 제2 필터(193)를 통하여 먼지 집진부(170)를 통과한 공기에 포함된 이물질을 제거할 수 있고, 먼지가 제거된 공기를 청소기 스테이션(100) 밖으로 배출시킬 수 있다.

한편, 청소기 스테이션(100)은 충전부(128)를 더 포함할 수 있다. 충전부는 결합부(120)에 배치될 수 있다. 충전부(128)는 결합부(120)에 결합되는 청소기(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 충전부(128)는 결합부(120)에 결합되는 청소기(200)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 7 및 도 13을 참고하면, 본 발명의 청소기 스테이션(100)은 흡입구 차단부(300)를 더 포함할 수 있다.

흡입구 차단부(300)는 하우징(110)에 배치되고, 청소기(200)가 결합된 상태에서 청소기(200)의 흡입구(262)를 개폐할 수 있다.

흡입구 차단부(300)는 차단부 본체(310), 셔터(320) 및 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 포함한다.

차단부 본체(310)는, 하우징(110)에 결합되고, 청소기(200)의 청소기 노즐(260)과 마주보는 위치에 배치된다.

차단부 본체(310)는 제1 외벽면(112a)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 차단부 본체(310)는 청소기 스테이션(100)의 전방 하측에 배치될 수 있다. 이때, 차단부 본체(310)는 청소기 노즐(260)의 하측과 접촉될 수 있도록 배치될 수 있다.

차단부 본체(310)는 내부에 셔터(320) 및 흡입구 개폐 액츄에이터(330)가 수용될 수 있다. 이때 셔터(320)는 차단부 본체(310)에서 상대 이동 가능하게 결합될 수 있다. 셔터(320)는 차단부 본체(310)로부터 왕복 이동 가능하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 차단부 본체(310)는 육면체 형태로 형성될 수 있고, 차단부 본체(310)의 일면에는 셔터(320)의 이동에 따라 셔터(320)가 출입할 수 있는 셔터 출입구가 형성될 수 있다.

셔터(320)는 차단부 본체(310)에 직선 왕복 이동 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 셔터(320)는 차단부 본체(310)의 내부에 수용될 수 있고, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)의 작동에 따라 차단부 본체(310)에서 외부로 직선 이동될 수 있다.

예를 들어, 셔터(320)는 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있다.

셔터(320)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)의 작동에 따라 차단부 본체(310)에서부터 인출되도록 이동될 수 있다. 구체적으로, 셔터(320)는 집진 모터(191)가 작동되는 상태에서 차단부 본체(310)에서 외부로 이동될 수 있다. 이 경우, 셔터(320)는 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)와 마주보는 위치까지 이동될 수 있다.

따라서, 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서, 셔터(320)가 이동되면, 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)를 막을 수 있다.

한편, 셔터(320)는, 탄성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 따라서, 집진 모터(191)가 작동되면 셔터(320)는 구부러지면서 흡입구(262)를 막을 수 있다.

흡입구 개폐 액츄에이터(330)는 셔터(320)를 이동시키는 구동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)는 모터일 수 있다. 이때, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)는 적어도 하나 이상의 기어를 통하여 셔터(320)와 연결될 수 있다. 따라서, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)의 작동에 따라 셔터(320)를 왕복 이동시킬 수 있다.

흡입구 개폐 액츄에이터(330)의 제어에 대해서는 후술하기로 한다.

한편 도 14에는 흡입구 차단부(300`)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

도 14에 도시된 바와 같이 다른 실시예에 따른 흡입구 차단부(300`)에서 차단부 본체(310`)는 하측 면이 지면과 마주보도록 배치되고, 상측 면이 청소기 노즐(260)과 마주보도록 배치될 수 있다.

그리고, 셔터(320`)는 차단부 본체(310`)에서 상하 방향을 따라 왕복 이동될 수 있다.

이때, 셔터(320`)는 상승 이동에 의하여 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)에 삽입되어 흡입구(262)를 막을 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 셔터(320`)는 상측 단부의 전후 방향 폭이 하측 단부의 전후 방향 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로 흡입구(262)에 대한 기밀성이 향상될 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 청소기 스테이션(100)은 차압 센서(500, 500`)를 더 포함할 수 있다.

차압 센서(500, 500`)는 공기의 압력 차이를 감지하는 센서를 의미할 수 있다.

차압 센서(500, 500`)는 프리 필터(215b, 215b`)를 통과하기 전의 공기와 프리 필터(215b, 215b`)를 통과한 후의 공기의 차압을 감지할 수 있다.

예를 들어, 차압 센서(500, 500`)는 먼지 분리부(213, 213`)와 프리 필터(215b, 215b`)를 연결하는 유로 상에 배치되는 제1 차압 센서(510, 510`) 및 프리 필터(215b, 215b`)와 흡입 모터(214, 214`)를 연결하는 유로 상에 배치되는 제2 차압 센서(520, 520`)를 포함한다.

이때, 제1 차압 센서(510, 510`)는 먼지 분리부(213, 213`)와 프리 필터(215b, 215b`)를 연결하는 유로 상을 유동하는 공기의 압력을 측정할 수 있다. 그리고, 제2 차압 센서(520, 520`)는 프리 필터(215b, 215b`)와 흡입 모터(214, 214`)를 연결하는 유로 상을 유동하는 공기의 압력을 측정할 수 있다. 그리고, 차압 센서(500, 500`)는 제1 차압 센서(510, 510`)와 제2 차압 센서(520, 520`)가 측정한 압력을 통하여 차압을 산출할 수 있다.

차압 센서(500, 500`)는 산출한 차압에 대한 정보를 청소기 스테이션(100)의 제어부(400) 및/또는 청소기(200)의 제어부(미도시)에 송신할 수 있다.

한편, 도 15에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 제어 구성을 설명하기 위한 블록도가 개시되어 있다.

도 15를 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), 먼지 흡입 모듈(190) 및 흡입구 차단부(300)를 제어하는 제어부(400)를 더 포함할 수 있다.

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, 제어부(400)는 결합 센서(125)의 신호를 수신하여 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다고 판단할 수 있다.

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

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 위치(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, 제어부(400)는 먼지통(220)의 비움이 종료되면, 고정부 모터(133)를 역방향으로 회전시켜 청소기(200)의 고정을 해제시킬 수 있다.

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 위치(DP1)에 도달하면 도어(141)가 열렸다는 신호를 송신할 수 있다. 제어부(400)는 도어 개폐 감지부(137)로부터 도어(141)가 열렸다는 신호를 수신하여 도어(141)가 열렸다고 판단할 수 있다. 제어부(400)는 도어(141)가 열렸다고 판단되면 도어 모터(142)의 작동을 중단시킬 수 있다.

한편, 제어부(400)는 먼지통(220)의 비움이 종료되면, 도어 모터(142)를 역방향으로 회전시켜 도어(141)를 폐쇄시킬 수 있다.

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 위치(CP1)에 도달하면 배출 커버(222)가 열렸다는 신호를 송신할 수 있다. 제어부(400)는 커버 개방 감지부(155f)로부터 배출 커버(222)가 열렸다는 신호를 수신하여 배출 커버(222)가 열렸다고 판단할 수 있다. 제어부(400)는 배출 커버(222)가 열렸다고 판단되면 커버 개방 모터(152)의 작동을 중단시킬 수 있다.

제어부(400)는 먼지 집진부(170) 내부의 온도 정보를 수신할 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 온도 센서(175)를 통하여 먼지 집진부(170) 내부의 온도 정보를 수신할 수 있다. 제어부(400)는 온도 센서(175)로부터 수신한 온도 정보를 기초로 먼지 집진부(170) 내부의 온도를 제어할 수 있다.

제어부(400)는 집진 모터(191)를 구동시켜 먼지통(220) 내부의 먼지를 흡입시킬 수 있다. 또한, 제어부(400)는 집진 모터(191)를 구동시켜 집진 모터(191)에서 발생되는 열을 이용하여 먼지 집진부(170) 내부의 온도를 상승시킬 수 있다.

제어부(400)는 흡입구 차단부(300)를 구동시켜 청소기(200)의 흡입구(262)를 개폐시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 구동시켜 셔터(320)를 이동시킬 수 있다. 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 일방향으로 구동시켜 셔터(320)가 흡입구(262)를 막도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 상기 일방향의 반대 방향으로 구동시켜 셔터(320)가 차단부 본체(310)의 내부로 들어가도록 제어할 수 있다.

제어부(400)는 차압 센서(500, 500`)와 신호적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 충전부(128)를 통하여 청소기(200)와 전기 신호적으로 연결될 수 있고, 차압 센서(500, 500`)와 전기 신호를 송수신할 수 있다. 다른 예로, 제어부(400)는 차압 센서(500, 500`)와 무선 통신을 통하여 연결될 수 있다. 이때, 무선 통신은 공지되어 있는 단거리 통신 및 장거리 통신을 포함한다.

제어부(400)는 차압 센서(500, 500`)로부터 프리 필터(215b, 215b`)를 통과하기 전의 공기와 프리 필터(215b, 215b`)를 통과한 후의 공기의 압력 차이(차압)에 대한 정보를 수신할 수 있다.

제어부(400)는 표시부(410)를 작동시켜 청소기(200)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 표시부를 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. 예를 들어, 메모리(430)에는 프리 필터(215b, 215b`)에 대한 이물질 제거를 수행하는 기준이 되는 기준 차압에 대한 데어터가 저장될 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 16에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 청소기 노즐의 흡입구를 막는 과정을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있고, 도 18에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어방법에서 시간 경과에 따른 모터 각각의 제어를 작동을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 21에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 셔터가 청소기의 흡입구를 막지 않은 상태를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 22에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션에서 셔터가 청소기의 흡입구를 막은 상태를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 23에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 본체에 잔존하는 이물질이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 24에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 본체에 잔존하는 이물질이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

도 13 내지 도 16, 도 18, 도 21 내지 24를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어방법은 결합 확인 단계(S10), 먼지통 고정 단계(S20), 커버 개방 단계(S30), 도어 개방 단계(S40), 집진 단계(S50), 청소기 이물질 제거 단계(S60), 도어 폐쇄 단계(S70) 및 고정 해제 단계(S80)를 포함한다.

결합 확인 단계(S10)에서는 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합되었는지 여부를 확인할 수 있다.

구체적으로, 결합 확인 단계(S10)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 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었다는 신호를 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 송신할 수 있다.

따라서, 결합 확인 단계(S10)에서 제어부(400)는 결합 센서(125)에서 발생한 신호를 수신하여 청소기(200)가 결합부(120)에 결합되었음을 판단할 수 있다.

한편, 본 발명의 결합 확인 단계(S10)에서 제어부(400)는 충전부(128)가 청소기(200)의 배터리(240)에 전력을 공급하는지 여부를 통하여 청소기(200)가 정위치에 결합되었는지를 여부를 확인하는 것도 가능하다.

그러므로, 결합 확인 단계(S10)에서 제어부(400)는 결합 센서(125)로부터 청소기(200)가 결합되었다는 신호를 수신할 수 있다. 또는 결합 확인 단계(S10)에서 제어부(400)는 충전부(128)를 통하여 배터리(240)에 전력이 공급되는지 여부를 확인하여 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)의 결합부(120)에 결합되었는지 여부를 확인할 수 있다.

먼지통 고정 단계(S20)에서는 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되면, 고정부재(131)가 먼지통(220)을 잡아 고정시킬 수 있다.

구체적으로, 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 위치(FP1)까지 이동하면, 고정 감지부(137)는 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 고정 감지부(137)로부터 청소기(200)가 고정되었다는 신호를 수신하여 청소기(200)가 고정되었다고 판단할 수 있다. 제어부(400)는 청소기(200)가 고정되었다고 판단되면, 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다.

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

커버 개방 단계(S30)에서 제어부(400)는, 먼지통(220)이 청소기 스테이션(100)에 고정되면, 청소기(200)의 배출 커버(222)를 개방시킬 수 있다.

제어부(400)는, 고정 감지부(137)로부터 먼지통(220)이 고정되었다는 신호를 수신하면, 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 작동시켜 배출 커버(222)를 개방시킬 수 있다(S31).

구체적으로, 제어부(400)는 커버 개방 모터(152)를 정방향으로 구동시킬 수 있다. 그 결과, 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, 제어부(400)는 이러한 신호를 수신하고 커버 개방 유닛(150)이 정상적으로 작동되었다고 판단할 수 있다.

이때, 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, 제어부(400)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, 제어부(400)는 상기의 결합 레버(222c)를 누를 때까지 소요되는 시간 이상의 커버 개방 시간(tc1)동안 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, 제어부(400)는 상기 커버 개방 시간(tc1)이 경과한 후, 미리 설정된 회전 방향 전환 시간(tc2)동안 커버 개방 모터(152)의 회전 방향을 전환시킬 수 있다(S32).

그리고, 제어부(400)는 상기 회전 방향 전환 시간(tc2)이 경과한 후, 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 그 결과, 푸쉬 돌기(151)는 다시 초기 위치까지 복귀할 수 있다(S33).

제어부(400)는, 커버 개방 감지부(155f)가 푸쉬 돌기(151)가 초기 위치로 돌아왔음을 감지할 때까지 커버 개방 모터(152)를 구동시킬 수 있다. 이때, 제어부(400)에는 푸쉬 돌기(151)가 결합 레버(222c)를 누른 후, 다시 초기 위치로 복귀할 때까지 소요되는 돌기 복귀 시간(tc3)이 미리 설정 및 저장될 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 돌기 복귀 시간(tc3)동안 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 4초 이상, 5초 이하의 시간동안 커버 개방 모터(152)를 역방향으로 구동시킬 수 있다.

한편, 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.

도어 개방 단계(S40)에서 제어부(400)는, 먼지통(220)이 청소기 스테이션(100)에 고정되면, 도어(141)를 개방시킬 수 있다. 한편, 도어 개방 단계(S40)는 커버 개방 단계(S30)와 동시에 수행될 수 있다.

구체적으로 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 제어부(400)는 도어(141)를 회전시켜 먼지 통과 홀(121a)을 개방시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서 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, 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 토션스프링(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 배출 커버(222)와 먼지통 본체(221)의 분리가 이루어 지지 않는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제어부(400)는 단계를 나누어 도어(141)를 회전시켜 먼지 통과 홀(121a)을 개방시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 25도 이상 35도 이하만큼 도어(141)를 회전시킨 후, 4초 이상 5초 이하의 시간동안 도어(141)의 회전을 정지시킬 수 있다.

도어(141)의 회전이 미리 설정된 시간동안 정지한 후, 제어부(400)는 미리 설정된 각도만큼 도어(141)를 더 회전시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 45도 이상 55도 이하만큼 도어(141)를 더 회전시킬 수 있다.

결과적으로, 커버 개방 단계(S30) 및 도어 개방 단계(S40)가 진행되면, 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 유로부(180)가 연통될 수 있다.

한편, 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 개방 위치(DP1)까지 이동하면, 도어 개폐 감지부(144)가 이를 감지하고, 이에 대한 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 도어(141)가 열렸다고 판단할 수 있고, 도어 모터(142)의 작동을 정지시킬 수 있다.

또는, 실시예에 따라 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.

집진 단계(S50)에서는 배출 커버(222)가 개방되고, 도어(141)가 회전하여 먼지 통과 홀(121a)이 개방되면, 집진 모터(191)를 작동시켜, 먼지통(220) 내부의 먼지를 집진시킬 수 있다.

제어부(400)는 먼지통(220)이 고정된 후, 미리 설정된 집진 대기 시간(tw)이 경과하면, 집진 모터(191)를 작동시킬 수 있다.

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

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

집진 단계(S50)에서 제어부(400)는 미리 설정된 집진 시간(ts2)동안 집진 모터(191)를 상기 집진 속도(Ws)로 회전시키도록 작동시킬 수 있다.

집진 단계(S50)에 의하면, 먼지통(220) 내부의 먼지는 먼지 통과 홀(121a) 및 유로부(180)를 통과하여 먼지 집진부(170)에 집진될 수 있다. 따라서, 사용자는 별도의 조작 없이도 먼지통(220) 안의 먼지를 제거할 수 있으므로 사용자 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

한편, 집진 단계(S50)를 거친 청소기(200)에는 여전히 이물질이 남아있을 수 있다. 즉, 청소기(200)가 바닥면을 청소하는 과정에서 흡입 모터(214)의 흡입력에 의하여 흡입부(212)를 통과한 공기에는 머리카락 등이 포함될 수 있고, 머리카락은 먼지 분리부(213)를 향하여 유동하는 과정에서 메쉬망(213a)에 형성된 홀에 끼일 수 있다.

또한, 먼지통(220)의 내주면 상에 형성된 정전기 등에 의하여 이물질이 먼지통(220)에 붙어 잔류할 수 있다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 청소기 이물질 제거 단계(S60)를 더 구비한다.

청소기 이물질 제거 단계(S60)에서, 제어부(400)는 집진 모터(191)를 집진 단계(S50) 후, 집진 모터(191)를 작동시킨 상태에서 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)를 막을 수 있다.

구체적으로, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서, 제어부(400)는 집진 모터(191)를 작동시킨 상태에서 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 제어하여 셔터(320, 320`)를 이동시킬 수 있다.

따라서, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 집진 모터(191)가 작동되는 상태에서 흡입구 개폐 액츄에이터(330)가 작동된다. 그리고, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)의 작동에 따라 셔터(320)가 적어도 한번 이동될 수 있다.

일 예로, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)가 작동되면 차단부 본체(310) 내부에 수용되어 있던 셔터(320)는 차단부 본체(310)의 외부로 이동되어 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)를 덮는 위치까지 이동될 수 있다. 이러한 상황에서 집진 모터(191)의 흡입력이 셔터(320)에 전달되면, 탄성을 갖는 셔터(320)는 흡입구(262)를 막고, 공기가 흡입구(262)를 통하여 청소기(200) 및 청소기 스테이션(100) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

다른 예로, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)가 작동되면 차단부 본체(310`) 내부에 수용되어 있던 셔터(320`)는 차단부 본체(310`)의 외부로 상승 이동되어 청소기 노즐(260)의 흡입구(262)에 삽입되는 위치까지 이동될 수 있다. 그에 따라 공기가 흡입구(262)를 통하여 청소기(200) 및 청소기 스테이션(100) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

그리고 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는 미리 설정된 흡입구 차단 시간(ts2)동안 흡입구(262)를 차단할 수 있다. 즉, 흡입구 차단 시간(ts2)동안 셔터(320, 320`)가 흡입구(262)를 막고 있는 상태에서, 제어부(400)는 집진 모터(191)를 계속하여 작동시킬 수 있다.

이러한, 제어를 통하여 청소기 이물질 제거 단계(S60)는 집진 단계(S50)와 비교하여 청소기(200)로 유입되는 공기의 흐름이 바뀌게 된다.

집진 단계(S50)에서와 같이 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합된 상태에서 집진 모터(191)가 작동되면, 집진 모터(191)의 흡입력에 의하여 청소기의 본체(210) 및 먼지통(220)과 연통되는 공간을 통하여 외부의 공기가 유입된다. 구체적으로, 청소기의 본체(210) 및 먼지통(220)은 흡입구(262) 및 공기 배출구(215a)와 연통되어 공기가 유입될 수 있다. 이 중에서 먼지통(220)에서 공기 배출구(215a)로 연결되는 유로 상에는 적어도 하나 이상의 필터(215b, 215c)가 배치되어 공기의 흐름에 저항이 발생하므로, 대다수(90% 이상)의 공기는 흡입구(262)를 통하여 청소기의 본체(210) 및 먼지통(220)으로 유입된다(도 21참조).

그러나, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서와 같이 흡입구(262)가 막히는 경우에는 집진 단계(S50)와 반대로 대다수(90% 이상)의 공기가 공기 배출구(215a)를 통하여 청소기의 본체(210) 및 먼지통(220)으로 유입되는 효과가 있다.

따라서, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 외부의 공기가 공기 배출구(215a)를 통하여 먼지통(220)으로 유입될 수 있다. 그리고, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 공기 배출구(215a)를 통과하는 공기의 유량이 청소기 노즐(260)을 통과하는 공기의 유량보다 많을 수 있다(도 22 참조).

그리고, 집진 단계(S50)에서 공기 배출구(215a)를 통과하는 공기의 유량보다 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서 공기 배출구(215a)를 통과하는 공기의 유량이 더 많을 수 있다.

이러한, 공기의 흐름 변화에 따른 효과는 다음과 같다. 도 19에는 공기 배출구(215a)로부터 유입되는 공기의 흐름과 흡입구(262)로부터 유입되는 공기의 흐름을 보여주는 도면이 도시되어 있다.

먼저, 흡입구(262)로부터 유입되는 공기는 청소기 노즐(260) 내부의 유로를 통과한 후 연장관(250)을 통과하여 흡입부(212)를 통과한다. 그 후, 흡입부(212)를 통과한 공기의 대부분은 메쉬망(213a)의 외측에서 메쉬망(213a)을 통과하여 메쉬망(213a)의 내측으로 유동하면서 먼지 통과 홀(121a)로 유입될 수 있다(도 23의 일점쇄선 참조).

이와 같은 공기의 흐름은 메쉬망(213a)에 끼어 있는 머리카락을 제거하거나 먼지통(220)의 내주면을 포함한 먼지통(220) 주변의 이물질을 쓸어내는 효과가 미미한 한계가 있다.

이와 대비하여, 공기 배출구(215a)로부터 유입되는 공기는 헤파 필터(215c,215c`), 모터(214, 214`) 및 프리 필터(215b, 215b`)를 통과한 후, 메쉬망(213a, 213a`)의 내측에서부터 메쉬망(213a, 213a`)의 외측으로 유동하면서 프리 필터(215b, 215b`) 및 메쉬망(213a, 213a`)에 끼어있는 털, 머리카락 등의 이물질을 제거할 수 있다(도 23 및 도 24의 점선 참조).

또한, 메쉬망(213a, 213a`)의 내측에서부터 메쉬망(213a, 213a`)의 외측으로 발산하는 공기는 먼지통(220, 220`) 내주면과 마찰하면서 와류가 형성될 수 있고, 먼지통(220, 220`) 주변에 잔류하는 이물질을 쓸어내는 효과가 있다.

따라서, 본 발명의 청소기 이물질 제거 단계(S60)에 따르면, 청소 과정에서 청소기의 필터(215b, 215c, 215b`, 215c`) 및 메쉬망(213a, 213a`)에 끼어있던 머리카락 등의 이물질을 청소 시에 흡입되던 방향과 역방향으로 유동시킬 수 있고, 집진 단계(S50)를 통해서도 배출되지 않던 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 청소기 이물질 제거 단계(S60)에 따르면, 먼지 분리부(213, 213`)에서부터 먼지통(220) 내주면을 향하여 공기를 발산시킴으로써 발산된 공기가 먼지통(220, 220`) 내에서 와류를 발생시킬 수 있고, 정전기 등에 의하여 먼지통(220) 주변에 붙어있는 잔여 먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.

한편, 실시예에 따라 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는 미리 설정된 흡입구 차단 시간(ts2)이 경과하면 흡입구(262)를 개방시킬 수 있다. 즉, 흡입구 차단 시간(ts2)동안 셔터(320)가 흡입구(262)를 막은 후, 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 제어하여 셔터(320)를 차단부 본체(310)의 내부로 이동시킬 수 있다.

한편, 이물질 제거 단계(S60)에서 제어부(400)는 흡입구 차단 시간(ts2)이 경과하면, 집진 모터(191)를 정지시킬 수 있다.

이때, 제어부(400)는 미리 설정된 흡입 감소 시간(tsd)동안 집진 모터(191)의 회전 속도를 상기 집진 속도(Ws)에서 점차 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 1초 이상 3초 이하의 시간동안 집진 모터(191)의 회전 속도를 상기 집진 속도(Ws)에서 점차 감소시킬 수 있다. 이는, 집진 모터(191)를 보호하여 집진 모터(191)의 수명을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이와는 달리, 제어부(400)는 집진 모터(191)에 인가되던 전원을 즉시 차단하는 것도 가능하다. 이는, 집진 모터(191)의 작동 시간을 최소화하여 에너지 효율을 높이고, 소음 발생을 최소화하는 장점이 있다.

한편, 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 셔터(320)를 반복하여 왕복 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서 제어부(400)는, 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 소정 시간 간격으로 작동시킬 수 있다. 이때, 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 작동 시키는 방향을 전환하면서 작동시킬 수 있다.

따라서, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 집진 모터(191)의 작동은 유지되는 상태에서, 셔터(320)가 반복하여 왕복 이동될 수 있고, 셔터(320)에 의하여 막히는 흡입구(262)의 면적이 바뀔 수 있다.

따라서, 흡입구(262)를 통하여 먼지통(220) 내부로 유입되는 공기의 양이 변할 수 있고, 이와 함께 공기 배출구(215a)를 통하여 먼지통(220) 내부로 유입되는 공기의 양도 변할 수 있다.

이를 통하여, 먼지통(220) 내부를 유동하는 공기의 유량을 유지하면서도, 먼지통(220) 내부를 유동하는 공기의 흐름을 계속적으로 변화시킬 수 있고, 공기의 흐름 변화에 따라 와류를 형성시켜 먼지통(220)에 잔류하는 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는 셔터(320)가 흡입구(262)를 막은 상태에서 집진 모터(191)의 출력을 변화시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 흡입구 개폐 액츄에이터(330)를 작동시켜 셔터(320)가 흡입구(262)를 막도록 하고, 집진 모터(191)를 소정 시간 간격으로 작동시킬 수 있다.

따라서, 청소기 이물질 제거 단계(S60)에서는, 흡입구(262)는 셔터(320)에 의하여 막혀있는 상태에서, 집진 모터(191)에 의한 흡입력이 변화될 수 있다.

따라서, 집진 모터(191)의 흡입력 변화에 따라 공기 배출구(215a)를 통하여 먼지통(220) 내부로 유입되는 공기의 양이 변할 수 있다.

이를 통하여, 먼지통(220) 내의 잔류 먼지를 흡입하는 유량을 변화시킬 수 있고, 먼지통(220)을 터는 것과 유사한 효과를 줄 수 있다.

그러므로, 본 실시예에 의하면, 공기 배출구(215a)를 통하여 공기를 유입시킴과 동시에 먼지를 제거하는 유량을 변화시켜 잔류 먼지를 제거하는 효과를 증대시키는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어방법은, 집진 모터(191)의 작동이 종료된 후, 도어(141)를 회전시켜 먼지 통과 홀(121a)을 막는 도어 폐쇄 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.

구체적으로 제어부(400)는, 집진 모터(191)의 작동이 종료된 후 미리 설정된 흡입 종료 시간(tse)이 경과하면, 도어 모터(142)를 역방향으로 작동시켜 도어(141)를 폐쇄 위치(Ps)까지 회전시킬 수 있다.

고정 해제 단계(S80)에서는 도어(141)가 닫히면, 고정부 모터(133)를 작동시켜 고정부재(131)가 먼지통(220)의 고정을 해제시킬 수 있다.

구체적으로, 제어부(400)는 도어 개폐 감지부(144)로부터 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막았다는 신호를 수신하면, 먼지통(220)의 고정을 해제시킬 수 있다.

즉, 도어 암(143)이 미리 설정된 도어 폐쇄 위치(DP2)까지 이동하면, 도어 개폐 감지부(144)가 이를 감지하고, 이에 대한 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막았다고 판단할 수 있고, 먼지통(220)의 고정을 해제시키도록 고정부 모터(133)를 역방향으로 작동시킬 수 있다.

또는, 실시예에 따라 제어부(400)는 도어 모터(142)에 인가되는 전류값 등을 통하여 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막기에 충분히 회전하였다는 것을 감지할 수 있고, 이를 기초로 도어(141)가 먼지 통과 홀(121a)을 막았다고 판단할 수 있으며, 먼지통(220)의 고정을 해제시키도록 고정부 모터(133)를 역방향으로 작동시킬 수 있다.

이때, 고정부재(131) 또는 고정부 링크(135)가 고정 해제 위치(FP2)까지 이동하면, 고정 감지부(137)가 청소기(200)의 고정이 해제되었다는 신호를 송신할 수 있다.

따라서, 제어부(400)는 고정 감지부(137)로부터 청소기(200)의 고정이 해제되었다는 신호를 수신하여 청소기(200)의 고정이 해제되었다고 판단할 수 있다.

제어부(400)는 청소기(200)의 고정이 해제되었다고 판단되면, 고정부 모터(133)의 작동을 중단시킬 수 있다.

이와는 달리, 실시예에 따라 제어부(400)는 도어 모터(142)를 미리 설정된 시간 동안 작동 시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 도어 모터(142)를 4초 이상 5초 이하의 시간동안 역방향으로 작동시킨 후 도어 모터(142)의 작동을 중단시키는 것도 가능하다.

한편, 도 17에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있다.

본 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어 방법은 차압 감지 단계(S5), 결합 확인 단계(S10), 먼지통 고정 단계(S20), 커버 개방 단계(S30), 도어 개방 단계(S40), 집진 단계(S50), 청소기 이물질 제거 단계(S60), 도어 폐쇄 단계(S70) 및 고정 해제 단계(S80)를 포함한다.

한편, 중복된 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 실시예에 따른 청소기 시스템의 제어 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어 방법을 원용할 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 제어 방법에서 결합 확인 단계(S10), 먼지통 고정 단계(S20), 커버 개방 단계(S30), 도어 개방 단계(S40), 집진 단계(S50), 청소기 이물질 제거 단계(S60), 도어 폐쇄 단계(S70) 및 고정 해제 단계(S80)는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 스테이션의 제어 방법과 구성 및 효과가 동일하므로 이를 원용할 수 있다.

본 실시예의 차압 감지 단계(S5)는 흡입 모터(214, 214`)의 작동 중에 수행될 수 있다. 예를 들어, 차압 감지 단계(S5)는 청소기(200)를 통한 청소 중에 수행될 수 있다.

본 실시예의 차압 감지 단계(S5)는 결합 확인 단계(S10) 전에 수행될 수 있다.

흡입 모터(214, 214`)가 작동될 경우, 흡입부(212, 212`)를 통하여 먼지통(220, 220`) 내부로 유입된 외부의 공기는 먼지 분리부(213, 213`)에서 싸이클론 유동한 후, 먼지 분리부(213, 213`)와 흡입 모터(214, 214`)를 연결하는 유로 및 흡입 모터(214, 214`)와 공기 배출구(215a, 215a`)를 연결하는 유로를 유동하여 외부로 배출된다.

이때, 차압 센서(500, 500`)는 청소기(200)에 구비된 프리 필터(215b, 215b`)를 통과하기 전의 공기와 프리 필터(215b, 215b`)를 통과한 후의 공기의 차압을 감지한다.

이때, 제1 차압 센서(510, 510`)는 먼지 분리부(213, 213`)와 프리 필터(215b, 215b`)를 연결하는 유로 상을 유동하는 공기의 압력을 측정할 수 있다. 그리고, 제2 차압 센서(520, 520`)는 프리 필터(215b, 215b`)와 흡입 모터(214, 214`)를 연결하는 유로 상을 유동하는 공기의 압력을 측정할 수 있다. 그리고, 차압 센서(500, 500`)는 제1 차압 센서(510, 510`)와 제2 차압 센서(520, 520`)가 측정한 압력을 이용하여 차압(△P)을 산출할 수 있다.

차압(△P)은 제2 차압 센서(520, 520`)가 측정한 공기의 압력(P2)과 제1 차압 센서(510, 510`)가 측정한 공기의 압력(P1)의 차(P2-P1)를 의미할 수 있다. 이를 통하여, 청소기(200)의 흡입력 저하를 산출할 수 있고, 프리 필터(215b, 215b`)의 오염도를 산출할 수 있다.

즉, 청소기(200)의 사용 시간에 비례하여 프리 필터(215b, 215b`)의 오염도는 증가될 수 있고, 프리 필터(215b, 215b`)의 오염도가 증가될수록 차압(△P)은 점차 증가될 수 있다. 그리고 차압(△P)의 증가에 따라 청소기(200)의 흡입력은 저하될 수 있다.

특히, 차압(△P)이 소정의 기준 차압 이상이 될 경우에는, 시간 경과에 따른 차압(△P)의 변화율이 급격하게 상승할 수 있다(도 25 참조). 그리고, 차압(△P)의 급격한 변화는 청소기(200)의 흡입력의 급격한 저하를 의미할 수 있다.

따라서, 차압(△P)이 소정의 기준 차압(Pr) 이상이 될 경우, 프리 필터(215b, 215b`)에 대한 이물질 제거를 수행할 필요가 있다.

따라서, 차압 센서(500, 500`)는 차압(△P)이 소정의 기준 차압(Pr) 이상이 될 경우, 산출한 차압(△P)에 대한 정보를 청소기 스테이션(100)의 제어부(400) 및/또는 청소기(200)의 제어부(미도시)에 송신할 수 있다.

구체적으로, 차압 센서(500, 500`)는 산출된 차압(△P)이 미리 설정된 기준 차압(Pr) 이상인 경우, 청소기 스테이션(100)의 제어부(400)에 청소기(200)의 프리 필터(215b, 215b`)에 대한 이물질 제거가 필요하다는 제어 명령을 송신할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 청소기(200)가 청소기 스테이션(100)에 결합되면, 집진 단계(S50) 후 청소기 이물질 제거 단계(S60)를 수행하도록 명령할 수 있다. 그리고 제어부(400)는 표시부(410)에 필터에 대한 청소를 수행할 것을 표시할 수 있다.

또는, 차압 센서(500, 500`)는 청소기 스테이션(100)의 제어부(400)에 산출된 차압 정보를 송신할 수 있고, 제어부(400)는 수신된 차압(△P)에 대한 정보와 기준 차압(Pr)을 비교하여, 수신된 차압(△P)이 기준 차압(Pr) 이상인 경우, 프리 필터(215b, 215b`)에 대한 이물질 제거를 수행하도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(400)는 표시부(410)에 필터에 대한 청소를 수행할 것을 표시할 수 있다.

이와 함께, 차압 센서(500, 500`)는 청소기(200)에 구비된 제어부(미도시)에 프리 필터(215b, 215b`)에 대한 이물질 제거가 필요하다는 제어 명령을 송신할 수 있다. 이 경우, 청소기(200)의 제어부(미도시)는 청소기의 본체(210)에 배치된 디스플레이(미도시)에 필터 청소가 필요하다는 정보를 표시할 수 있다.

이를 통하여, 사용자가 주기적으로 청소기(200, 200`)를 분해하여 프리 필터(215b, 215b`)를 청소하는 번거로움을 없앨 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용 주기와 무관하게 프리 필터(215b, 215b`)의 오염도가 높을 경우에도 이를 자동으로 감지하여 사용자에게 알릴 수 있고, 자동으로 프리 필터(215b, 215b`)를 청소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 프리 필터(215b, 215b`)의 자동 청소로 인하여 청소기(200, 200`)의 흡입력 저하를 방지할 수 있고, 사용자가 흡입력 증가를 위하여 흡입 모터(214, 214`)의 출력을 높여 사용하는 빈도를 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 청소기(200, 200`)의 수명을 증가시키는 효과가 있다.

한편, 차압 센서(500, 500`)가 산출한 차압(△P)이 소정 값 미만인 경우에는 프리 필터(215b, 215b`)가 없다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 차압 센서(500, 500`)가 산출한 차압(△P)이 -100Pa 미만인 경우에는, 프리 필터(215b, 215b`)의 존재에 의한 압력 강하가 없으므로 프리 필터(215b, 215b`)가 청소기(200)에 없다고 판단하고 이를 디스플레이(미도시)를 통하여 사용자에게 알릴 수 있다. 이와 같은 제어를 통하여 프리 필터(215b, 215b`)의 존재를 감지하는 별도의 센서(예 : 홀 센서)를 줄일 수 있는 장점이 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 140: 도어 유닛
150: 커버 개방 유닛 170: 먼지 집진부
180: 유로부 181: 제1 유로
182: 제2 유로 191: 집진 모터
200: 청소기 215a: 공기 배출구
215b: 프리 필터
260: 청소 모듈 262: 흡입구
300: 흡입구 차단부 320: 셔터
400: 제어부 500: 차압 센서

Claims (11)

1. 공기가 유동할 수 있는 흡입 유로가 형성된 흡입부와, 공기 중에서 먼지를 분리하는 먼지 분리부와, 상기 흡입부를 따라 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시키는 흡입 모터를 구비하는 본체 및 상기 먼지 분리부를 통해 분리되는 먼지를 저장하는 먼지통을 포함하는 청소기; 및
   상기 먼지통의 외주면이 결합되는 먼지통 가이드면을 포함하는 결합부와, 상기 결합부의 하측에 배치되고 상기 먼지통 내부의 먼지가 포집되는 먼지 집진부와, 상기 먼지 집진부의 하측에 배치되고 상기 먼지통 내부의 먼지를 상기 먼지 집진부로 흡입하기 위한 흡입력을 발생시키는 집진 모터 및 상기 먼지 집진부와 상기 집진 모터를 내부에 구비하는 하우징을 포함하는 청소기 스테이션;
   을 포함하고,
   상기 청소기는,
   상기 먼지 분리부와 상기 흡입 모터를 연결하는 유로 상에 배치되고, 공기 중에 포함된 이물질을 거르는 프리 필터; 및
   상기 프리 필터를 통과하기 전의 공기와 상기 프리 필터를 통과한 후의 공기의 차압을 감지하는 차압 센서;
   를 더 포함하며,
   상기 차압 센서가 감지한 차압이 미리 설정된 기준 차압 이상인 경우, 상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 집진 모터가 구동되는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 청소기 스테이션은,
   상기 하우징에 배치되고, 상기 청소기가 결합된 상태에서 상기 청소기의 흡입구를 개폐하는 흡입구 차단부;
   를 더 포함하는 청소기 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 흡입구 차단부는,
   상기 집진 모터가 작동될 때, 상기 흡입구를 막는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 차압 센서는,
   상기 먼지 분리부와 상기 프리 필터를 연결하는 유로 상에 배치되는 제1 차압 센서; 및
   상기 프리 필터와 상기 흡입 모터를 연결하는 유로 상에 배치되는 제2 차압 센서;
   를 포함하는 청소기 시스템.
   
5. 먼지를 흡입하는 흡입구가 형성된 청소기 노즐 및 상기 흡입구를 통하여 흡입된 먼지를 저장하는 먼지통을 포함하는 청소기와 결합하여 상기 먼지통 내부의 먼지를 먼지 집진부로 집진하는 청소기 스테이션의 제어방법에 있어서,
   상기 청소기에 구비된 프리 필터를 통과하기 전의 공기와 상기 프리 필터를 통과한 후의 공기의 차압을 감지하는 차압 감지 단계; 및
   상기 차압 감지 단계에서 감지한 차압이 미리 설정된 기준 차압 이상인 경우, 상기 청소기가 상기 청소기 스테이션에 결합되면 상기 프리 필터를 청소하는 청소기 이물질 제거 단계;
   를 포함하는 청소기 시스템의 제어방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 차압 감지 단계 후, 상기 청소기 스테이션의 집진 모터를 작동시켜 상기 먼지통 내부의 먼지를 집진하는 집진 단계;
   를 더 포함하는 청소기 시스템의 제어방법.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 청소기 이물질 제거 단계에서는,
   상기 청소기 스테이션의 집진 모터를 작동시킨 상태에서, 셔터를 이동시켜 상기 흡입구를 막는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어방법.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 청소기는,
   상기 먼지통으로 흡입된 공기를 배출시키도록 형성된 공기 배출구;
   를 포함하고,
   상기 청소기 이물질 제거 단계에서는,
   외부의 공기가 상기 공기 배출구를 통하여 상기 프리 필터로 유입되는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 청소기 이물질 제거 단계에서는,
   상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량이 상기 청소기 노즐을 통과하는 공기의 유량보다 많은 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어방법.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 청소기는,
    상기 먼지통으로 흡입된 공기를 배출시키도록 형성된 공기 배출구;
    를 포함하고,
    상기 집진 단계에서 상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량보다 상기 청소기 이물질 제거 단계에서 상기 공기 배출구를 통과하는 공기의 유량이 더 많은 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어방법.
    
11. 제6항에 있어서,
    상기 청소기 스테이션은,
    상기 청소기가 결합된 상태에서 상기 흡입구를 개폐하는 셔터;
    를 포함하고,
    상기 청소기 이물질 제거 단계에서는,
    상기 셔터가 적어도 한번 이동하는 것을 특징으로 하는 청소기 시스템의 제어방법.
    

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