KR20230138352A - 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리로부터 청소 노즐로 연결되는 전원선의 방전 회로라인이 상기 배터리의 충전을 위한 충전 회로라인과 통합됨으로써 경량화된 구조의 청소기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 방전 경로와 충전 경로가 구조적으로 구분되지 않고 전원선에 통합됨으로써 청소기의 경량화 구현이 가능하고, 전원선 일부 구간의 회로 라인에서 방전 기능과 충전 기능을 모두 수행할 수 있으므로 충방전 회로를 별도 구조로 구현하는 것 대비 원가가 절감되는 이점이 있다.

Description

청소기{CLEANER}

본 발명은 청소기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배터리로부터 청소 노즐로 연결되는 전원선의 방전 회로라인이 상기 배터리의 충전을 위한 충전 회로라인과 통합됨으로써 경량화된 구조의 청소기에 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.

상술한 모듈 타입의 제공은 스틱 청소기의 본체에 서로 다른 타입의 청소 노즐을 연결하는 방식으로 구현될 수 있다. 청소 노즐은 크게는 피청소면의 먼지를 흡입하는 기능의 흡입 노즐과 피청소면을 문질러 닦는 기능의 물걸레 노즐로 구분될 수 있다. 여기서, 흡입 노즐은 다시 카펫 노즐, 침구 노즐, 플러피 노즐 등으로 그 용도가 세분화될 수 있다.

스틱 청소기의 경우에 제품의 경량화는 중요한 문제이다. 이는, 사용자가 직접 스틱 청소기를 파지하여 피청소면에 대한 밀고 당기는 동작을 수행해야 하기 때문이다.

선행문헌으로서 한국등록특허 제1668520호를 제시한다. 선행문헌에는 흡입 모터로 전원을 공급하는 배터리와 상기 배터리의 상태를 감지할 수 있는 배터리 관리 장치와 상기 흡입 모터의 동작을 제어할 수 있는 컨트롤러를 포함하는 진공 청소기가 개시되어 있다. 선행문헌의 진공 청소기는 상기 청소기 본체에 분리 가능하게 연결되며 상기 배터리를 충전시키기 위한 충전기를 더 포함한다.

이때, 선행문헌은 배터리와 충전기 커넥터 사이의 충전 라인이 배터리와 흡입 모터 사이의 방전 라인과 분리되어 있다.

이러한 선행문헌에 따르면, 배터리가 충전되는 경로와 배터리로부터 흡입 모터로 전원을 공급하는 경로가 서로 별도의 회로라인으로 구성되어 있어 진공 청소기의 경량화에 구조적 제약이 존재하게 된다.

스틱 청소기의 본체에는 전원 버튼과 하나 이상의 입력 버튼을 포함하는 조작부가 구비되는 것이 일반적이다. 상기 입력 버튼에 의해 본체에 장착된 흡입 모터의 흡입력 조절이 가능하여 큰 흡입력이 필요한 피청소면의 청소가 용이하게 된다.

한국등록특허 제1668520호

본 발명은, 청소기의 경량화 구현을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 청소기의 원재료 가격 절감을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 사용자로부터 명령을 입력받는 조작부와 전력을 공급하는 배터리가 배치되는 본체; 상기 본체에 연결되고 피청소면에 놓여지는 청소 노즐; 상기 청소 노즐이 착탈 가능하게 연결되며, 일단은 상기 청소 노즐과 연결되고 타단은 상기 본체와 연결되는 연장관; 적어도 일부가 상기 연장관에 설치되며 상기 배터리가 공급하는 전력을 상기 청소 노즐까지 전달하는 전원선; 및 상기 배터리의 충전을 위해 외부의 전력 공급 장치에 접속되는 연결 모듈;을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 연결 모듈은, 상기 전원선에 전기적으로 연결되어, 상기 외부의 전력 공급 장치에서 공급되는 충전 전력이 상기 전원선을 통해 상기 배터리로 전달되도록 마련될 수 있다.

상기 전원선은, 상기 연결 모듈과 연결되는 일 지점에 배치되며 일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함할 수 있다.

상기 연결 모듈은, 상기 청소 노즐, 상기 연장관 및 상기 본체 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 상기 배터리와 상기 연결 모듈 사이에 배치되어 온오프 동작하는 스위칭부; 및 상기 스위칭부를 통해 상기 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 연결 모듈과 상기 외부의 전력 공급 장치가 연결되면, 상기 스위칭부를 온 동작시켜 상기 배터리를 충전시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 조작부를 통해 상기 청소 노즐을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되는 것을 감지하면, 상기 스위칭부를 온 동작시켜 상기 배터리를 방전시킬 수 있다.

상기 연결 모듈은, 외부로 노출되며 상기 외부의 전력 공급 장치와 전기적으로 접속되는 외부 단자 연결부; 및 상기 전원선과 전기적으로 연결되는 전원선 연결부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 전원선 연결부는, 상기 외부의 전력 공급 장치의 접속 여부에 따라 서로 전기적으로 단락 또는 개방되는 제1 연결부와 제2 연결부; 및 상기 외부의 전력 공급 장치의 접속시 양극 단자 측에 접속되는 제3 연결부를 포함할 수 있다.

상기 전원선은, 상기 제3 연결부와 연결되는 지점에 배치되며 일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 상기 연결 모듈이 상기 외부의 전력 공급 장치에 접속되면 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부간이 전기적으로 개방되고 상기 배터리가 충전될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 상기 연결 모듈이 상기 외부의 전력 공급 장치에 접속되지 않은 상태에서는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부간이 전기적으로 단락되며, 상기 단락의 상태에서 상기 조작부를 통해 상기 청소 노즐을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되면 상기 배터리가 방전될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 사용자로부터 명령을 입력받는 조작부와 전력을 공급하는 배터리가 배치되는 본체; 상기 본체에 연결되고 피청소면에 놓여지는 청소 노즐; 상기 청소 노즐이 착탈 가능하게 연결되며, 일단은 상기 청소 노즐과 연결되고 타단은 상기 본체와 연결되는 연장관; 및 적어도 일부가 상기 연장관에 설치되며 상기 배터리가 공급하는 전력을 상기 청소 노즐까지 전달하는 전원선;을 포함하되, 상기 전원선은, 외부의 전력 공급 장치와 전기적으로 연결되면 상기 외부의 전력 공급 장치로부터 상기 배터리로 향하는 충전 전류 경로가 형성되고, 상기 전력 공급 장치와의 연결이 해제되면 상기 조작부로부터 사용자 명령의 입력 여부에 따라 상기 배터리로부터 상기 청소 노즐로 향하는 방전 전류 경로가 형성될 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 청소기는, 상기 외부의 전력 공급 장치와 상기 전원선의 사이에서 양측을 전기적으로 연결하는 연결 모듈을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 전원선은, 일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방전 경로와 충전 경로가 구조적으로 구분되지 않고 전원선에 통합됨으로써 청소기의 경량화 구현이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전원선 일부 구간의 회로 라인에서 방전 기능과 충전 기능을 모두 수행할 수 있으므로 충방전 회로를 별도 구조로 구현하는 것 대비 원가가 절감되는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 청소 노즐에 대한 주요 구성의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명 실시예에 따른 청소기에 있어서, 전원선이 연결되는 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 있어서 연결 모듈이 청소 노즐에 설치된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 있어서 연결 모듈이 연장관에 설치된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에 있어서 연결 모듈이 본체에 설치된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 4의 실시예에 대해 배터리 방전시의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4의 실시예에 대해 배터리 충전시의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명 실시예에 따른 청소기의 구동 흐름을 나타낸 순서도이다.

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.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명 실시예에 따른 청소기의 기구적인 구조에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명 실시예에 따른 청소기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 청소 노즐에 대한 주요 구성의 분리 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 청소기(10)는 본체(100), 청소 노즐(200) 및 연장관(400)을 포함할 수 있다.

이하에서는 먼저, 청소기(10)의 본체(100)에 대해 설명한다.

본체(100)는 본체 하우징(110), 흡입부(120), 먼지 분리부(130), 흡입 모터(140), 핸들(150) 및 조작부(160))를 포함할 수 있다.

본체 하우징(110)은 본체(100)의 외관을 이룰 수 있다. 본체 하우징(110)은 흡입 모터(140)와 필터(미도시)를 내부에 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 본체 하우징(110)은 원통에 유사한 형태로 구성될 수 있다.

흡입부(120)는 본체 하우징(110)에서 외측으로 돌출될 수 있다. 일 예로, 흡입부(120)는 내부가 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 흡입부(120)는 연장관(400) 또는 청소 노즐(200)과 결합될 수 있다. 흡입부(120)는 먼지를 포함하는 공기가 유동할 수 있는 유로(이하, '흡입 유로'라고 부를 수 있다.)를 제공할 수 있다.

먼지 분리부(130)는 흡입부(120)와 연통될 수 있다. 먼지 분리부(130)는 흡입부(120)를 통해 내부로 흡입된 먼지를 분리할 수 있다. 먼지 분리부(130) 내부의 공간은 먼지통(180) 내부의 공간과 연통될 수 있다.

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

먼지 분리부(130)는 흡입부(120)와 연통되며, 흡입부(120)를 통해 본체(100)의 내부로 흡입된 먼지를 분리하기 위해, 원심력을 이용하는 집진기의 원리를 적용한 구성이다.

일 예로, 먼지 분리부(130)는 싸이클론 유동에 의해서 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론을 적어도 하나 포함할 수 있다. 싸이클론은 흡입부(120)와 연통될 수 있다. 흡입부(120)를 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 싸이클론의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다.

먼지 분리부(130)는 싸이클론에서 배출된 공기에서 먼지를 재차 분리하는 2차 싸이클론을 더 포함할 수 있다. 이때, 먼지 분리부(130)의 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.

먼지 분리부(130)는 2차 싸이클론부를 둘러싸도록 배치되는 싸이클론 필터(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 상기 싸이클론 필터는 공기가 통과하는 과정에서 먼지를 필터링하도록 복수의 구멍을 가지는 금속 재질의 메쉬부(mesh portion)를 포함할 수 있다.

흡입 모터(140)는 먼지를 포함한 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 흡입 모터(140)는 본체 하우징(110) 내에 수용될 수 있다. 흡입 모터(140)는 회전에 의하여 흡입력을 발생시켜 먼지통(180)으로 공기를 유입시킬 수 있다. 일 예로, 흡입 모터(140)는 원통 형태와 유사하게 구비될 수 있다.

핸들(150)은 사용자에 의해 파지될 수 있다. 핸들(150)은 흡입 모터(140)의 후방에 배치될 수 있다. 일 예로, 핸들(150)은 원기둥 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 또는, 핸들(150)은 구부러진 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 핸들(150)은 본체 하우징(110) 또는 흡입 모터(140) 또는 먼지 분리부(130)와 소정 각도를 이루어 배치될 수 있다.

조작부(160))는 핸들(150)에 배치될 수 있다. 조작부(160))는 핸들(150)의 상부 영역에 형성되는 경사면에 배치될 수 있다. 사용자는 조작부(160))를 통하여 청소기(10)의 동작이나 정지 명령을 입력할 수 있다.

조작부(160))는 전원 버튼과 하나 이상의 입력 버튼을 포함할 수 있다. 상기 전원 버튼은 흡입 노즐(200)의 초기 구동과 관련될 수 있다. 사용자가 상기 전원 버튼을 누르면 흡입 노즐(200)에 배치된 노즐 모터(235)가 구동을 시작할 수 있다. 상기 입력 버튼은 본체(100)에 흡입 노즐(200)이 연결된 경우 흡입 모터(140)의 흡입력 증감 제어와 관련될 수 있다.

본체(100)는 먼지통(180)을 포함할 수 있다. 먼지통(180)은 먼지 분리부(130)와 연통될 수 있다. 먼지통(180)은 먼지 분리부(130)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있다.

먼지통(180)의 하측 면에는 먼지통(180)의 길이 방향 일측 단부를 개폐하도록 배출 커버가 구비될 수 있다. 구체적으로 상기 배출 커버는 먼지통(180)의 개방된 일측에 회전 가능하게 결합되며 먼지통(180)의 하부를 선택적으로 개폐시킬 수 있다.

본체(100)는 배터리 하우징(170)을 포함할 수 있다. 배터리 하우징(170)에는 배터리(175)가 수용될 수 있다. 배터리 하우징(170)은 핸들(150)의 하측에 배치될 수 있다. 일 예로, 배터리 하우징(170)은 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 배터리 하우징(170)의 후면은 핸들(150)과 연결될 수 있다.

배터리 하우징(170)은 하방으로 개방되는 수용부를 포함할 수 있다. 배터리 하우징(170)의 수용부를 통하여 배터리(175)가 탈착될 수 있다.

한편, 본체(100)는 배터리(175)를 포함할 수 있다. 배터리(175)는 본체(100)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 배터리(175)는 배터리 하우징(170)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 일 예로, 배터리(175)는 배터리 하우징(170)의 하방에서 배터리 하우징(170)의 내부로 삽입될 수 있다.

배터리(175)는 전력을 공급하는 구성이다. 일 예로, 배터리(175)는 흡입 모터(140)에 전력을 공급할 수 있다. 일 예로, 배터리(175)는 청소 노즐(200)에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(175)는 핸들(150)의 하부에 배치될 수 있다. 배터리(175)는 먼지통(180)의 후방에 배치될 수 있다.

이하에서는 연장관(400)에 대해 설명한다. 청소 노즐(200)에 관해서는 연장관(400)의 설명 이후 자세히 설명하기로 한다.

청소기는 연장관(400)을 포함할 수 있다. 연장관(400)은 청소 노즐(200)과 연통될 수 있다. 연장관(400)은 본체(100)와 연통될 수 있다. 연장관(400)은 본체(100)의 흡입부(120)와 연통될 수 있다. 연장관(400)은 긴 원통 형상으로 형성될 수 있다.

본체(100)는 연장관(400)과 착탈 가능하게 연결될 수 있다. 본체(100)는 연장관(400)을 통해 청소 노즐(200)과 연결될 수 있다.

본체(100)에 연결되는 청소 노즐(200)이 흡입 노즐인 실시예에서, 본체(100)는 흡입 모터(140)를 통해 흡입력을 발생시키고, 연장관(400)을 통해 청소 노즐(200)에 흡입력을 제공할 수 있다. 이때, 본체(100)에는 청소 노즐(200)과 연장관(400)을 통해 외부의 먼지가 유입될 수 있다.

청소 노즐(200)은 연장관(400)과 착탈 가능하게 연결될 수 있다.

즉, 청소 노즐(200)과 연장관(400)과 본체(100)가 모두 연결된 경우 연장관(400)의 일단은 청소 노즐(200)과 연결되고 연장관(400)의 타단은 본체(100)와 연결될 수 있다.

이하에서는 본체(100)에 연결 가능하게 구비되는 청소 노즐(200)의 가능한 실시예에 대해 설명한다.

본체(100)에 연결되는 청소 노즐은 흡입 노즐(200)일 수 있다.

본 발명 실시예에서 예시로 설명하는 흡입 노즐(200)은 본체(100)에 구비된 흡입 모터(140)의 흡입력을 이용하여 피청소면의 먼지를 빨아들이는 기능의 청소 노즐일 수 있다. 이를 위해, 청소 노즐은 피청소면에 놓여질 수 있다. 이때, 청소 노즐은 후술할 전방 개구(210a)가 피청소면과 마주보도록 피청소면에 놓여질 수 있다.

여기서, 먼지는 피청소면에 붙어있는 이물질, 예컨대, 머리카락, 보푸라기, 미세가루, 플라스틱 조각 및 작은 곤충의 사체 등 모든 것을 포괄하는 개념으로써, 눈에 보이지 않는 미세한 먼지부터 눈에 보이며 어느 정도 무게감을 갖고 있는 먼지까지 모두 포함될 수 있다. 즉, 먼지는, 흡입 모터(140)의 흡입력에 의해 본체(100)의 먼지통(180)으로 흡입될 수 있는 모든 물질을 가리킬 수 있다.

흡입 노즐(200)은 본체(100)에 분리 가능하게 연결될 수 있다. 흡입 노즐(200)은 본체(100)에 직접 연결될 수도 있고, 연장관(400)을 통하여 본체(100)에 간접적으로 연결될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 흡입 노즐(200)은 노즐바디(210), 회전청소부(220) 및 노즐구동부(230)를 포함할 수 있다.

노즐바디(210)는 흡입 노즐(200)의 외형을 형성하며 내부에 회전청소부(220) 및 노즐구동부(230)를 수용하는 수용바디(213)와, 본체(100) 또는 연장관(400)과 연결되는 연결배관(215)을 포함할 수 있다.

노즐바디(210)에는 오염 물질이 포함된 공기를 흡입하기 위한 전방 개구(210a)가 형성될 수 있다.

이때, 본체(100)의 흡입 모터(140)에서 발생하는 흡입력에 의해 공기가 전방 개구(210a)를 통해 유입될 수 있다. 유입되는 공기는 회전청소부(220)를 거쳐 연결배관(215)으로 이동하고 본체(100)의 먼지통(180)에서 먼지가 분리된 이후 청소기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

회전청소부(220)는 수용바디(213)에 수용되며, 회전에 의해 공기를 흡입하여 흡입부(120)로 보낼 수 있다.

노즐구동부(230)는 회전청소부(220)를 회전시키기 위한 구성으로서, 회전청소부(220)의 일측에 삽입되어 회전청소부(220)로 동력을 전달할 수 있다. 그러나, 이는 동력을 전달하는 일 예일뿐, 상기 노즐구동부(230)가 회전청소부(220)의 일측에 삽입되지 않고 연결배관(215)의 방향에 있는 별도의 공간에 위치하여 회전청소부(220)와 앞뒤로 나란히 위치할 수도 있다.

노즐구동부(230)는 구동력을 발생시키기 위한 노즐 모터(235)를 포함할 수 있다.(도 3 참조)

노즐구동부(230)는 노즐 모터(235)의 동력을 회전청소부(220)로 전달하기 위한 동력전달부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 동력전달부의 일 예로 기어가 구비될 수 있으나 이와 달리 동력을 전달할 수 있는 구조이면 어떠한 것이라도 무방하다. 예를 들어, 상기 동력전달부는 풀리 및 이를 연결하는 벨트가 구비될 수도 있다.

상기 동력전달부는 노즐 모터(235)에서 발생하는 회전동력을 기어비나 풀리의 반지름 차이를 이용하여 노즐 모터(235)의 분당회전수를 적절히 감속시켜 회전청소부(220)에 전달한다. 즉, 상기 동력전달부에 구비되는 기어의 비에 따라 노즐 모터(235)의 감속비가 정해지고, 이에 따라 회전청소부(220)의 분당회전수가 정해지게 된다. 이는 피청소면에 따라 서로 다른 최적화된 분당회전수 및 회전 토크(Torque)를 전달하기 위함이다.

예를 들어, 일반적인 용도의 플러피(Fluffy) 노즐과 카펫(Carpet) 청소를 위한 카펫노즐의 경우 동일 종류의 동일한 크기의 노즐 모터(235)를 사용하지만, 카펫노즐의 감속비는 플러피노즐의 감속비보다 작아 회전청소부(220)의 분당회전수가 클 수 있다. 이는 결국 구동시 필요한 전류가 크다는 것을 의미한다.

회전청소부(220)는 상기 노즐구동부(230)를 통해 전달되는 구동력에 의해 회전하여 피청소면과 마찰됨으로써 오염물질을 털어낼 수 있다. 또한, 회전청소부(220)의 외주면은 융(絨)과 같은 직물 또는 펠트(felt) 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 회전청소부(220)의 회전시 피청소면에 쌓인 먼지 등의 이물질이 회전청소부(220)의 외주면에 끼임으로써 효과적으로 제거될 수 있다.

이처럼, 흡입 노즐(200)은 상술한 감속비에 따라 각기 다른 특징을 가지므로 다른 용도로 사용 가능한 여러 종류의 흡입 노즐(200)의 구현이 가능하다.

예를 들어, 고속의 분당 회전수를 갖는 노즐 모터에 적절한 감속비를 갖게 하는 동력전달부를 포함하는 흡입 노즐(200)은 상대적으로 낮은 감속비, 예컨대 3.3:1를 갖게 하여 카펫노즐로 사용할 수 있다. 또한, 상대적으로 높은 감속비, 예컨대 13.5:1를 갖게 하여 일반용도인 플러피노즐로 사용할 수 있다. 노즐 모터(235)의 분당회전수가 작고 피청소면을 통해 받는 반력이 작은 흡입 노즐(200)은 침구노즐로 사용할 수 있다.

이제부터는, 도 3 이하 도면을 참조하여 본 발명 실시예로서 배터리(175)로부터 노즐 모터(235)까지 연결되는 배터리 방전 경로와, 외부 전력 공급 장치(80)로부터 배터리(175)까지 연결되는 배터리 충전 경로가 통합된 청소기에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명 실시예에 따른 청소기에 있어서, 전원선이 연결되는 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 청소기(10)는, 전원선(500)을 더 포함한다.

전원선(500)은, 배터리(175)와 청소 노즐(200) 사이를 연결하는 회로 라인을 의미한다.

전원선(500)의 적어도 일부는 청소기(10)의 연장관(400)에 설치될 수 있다. 전원선(500)의 적어도 일부는 청소 노즐(200)에 설치될 수 있다. 전원선(500)의 적어도 일부는 청소기(10)의 본체(100)에 설치될 수 있다.

전원선(500)은 연장관(400)과 청소 노즐(200)이 결합되는 연결 지점에서 커넥터간의 연결을 통해 연장될 수 있다. 전원선(500)은 연장관(400)과 본체(100)가 결합되는 연결 지점에서 커넥터간의 연결을 통해 연장될 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 전기적 연결을 위해 상술한 커넥터는 서로 결합되는 관계에서 암수(暗數) 형태로 구성될 수 있다. 이를 통해, 전원선(500)은 배터리(175)가 공급하는 전력을 청소 노즐(200)까지 전달할 수 있다.

계속해서 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 청소기(10)는, 연결 모듈(600)을 더 포함할 수 있다.

연결 모듈(600)은 청소기(10)의 외부에 존재하는 전력 공급 장치(80)에 전기적으로 접속될 수 있다.

여기서, 전력 공급 장치(80)는 일 예로, 콘센트일 수 있다. 다른 예로 전력 공급 장치(80)는 콘센트와 연결되어 청소기를 충전시키는 기능과 청소기를 거치하는 기능을 동시에 수행하는 충전대일 수 있다. 또 다른 예로 전력 공급 장치(80)는 콘센트와 연결되어 청소기를 충전시키는 기능과 청소기를 거치하는 기능과 청소기의 먼지통 내부의 먼지를 자동으로 흡입하는 기능을 수행하는 청소기 스테이션일 수 있다. 외부의 전력 공급 장치(80)의 종류는 상술한 예시에 한정되는 것이 아니며, 전기 기기에 전력을 공급할 수 있고 청소기의 외부에 존재하는 것이라면 모두 본 발명에서 개시하는 외부의 전력 공급 장치(80)에 포함될 수 있다.

연결 모듈(600)의 일측은 상술한 바와 같이 외부의 전력 공급 장치(80)에 전기적으로 접속되고 타측은 청소기 내부의 전원선(500)에 전기적으로 연결될 수 있다.

이를 위해, 연결 모듈(600)의 구조 중 적어도 일부는 청소기의 외부로 노출되고 다른 일부는 청소기의 내부에 삽입될 수 있다. 또는, 연결 모듈(600)의 전체가 청소기의 내부에 삽입된 구조이되, 외부의 전력 공급 장치(80)가 수형 커넥터를 포함하고 상기 수(數)형 커넥터와 연결되는 연결 모듈(600)의 대응 구성이 암(暗)형 커넥터로 구현될 수도 있다. 연결 모듈(600)의 배치와 커넥터 형태는 상술한 예시에 한정되는 것이 아니며, 본 발명 실시예의 사상을 훼손하지 않는 범위에서 외부의 전력 공급 장치(80)와 전원선(500)간을 전기적으로 연결시킬 수 있다면 모두 본 발명에서 개시하는 연결 모듈(600)에 포함될 수 있다.

즉, 연결 모듈(600)은, 외부의 전력 공급 장치(80)에서 공급되는 충전 전력이 전원선(500)을 통해 청소기의 본체(100)에 포함된 배터리(175)로 전달되도록 마련되는 구성이다. 즉, 연결 모듈(600)은, 외부의 전력 공급 장치(80)와 전원선(500)의 사이에서 양측을 전기적으로 연결할 수 있다.

연결 모듈(600)은, 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 중 선택되는 하나의 구성에 설치될 수 있다. 다른 관점에서, 연결 모듈(600)은, 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 중 선택되는 하나의 구성에 배치될 수 있다.

연결 모듈(600)은, 복수개 구비되어 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 중 적어도 두 개의 구성에 설치될 수 있다. 다른 관점에서, 연결 모듈(600)은, 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 중 적어도 두 개의 구성에 배치될 수 있다.

연결 모듈(600)은, 복수개 구비되어 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 모두에 설치될 수 있다. 다른 관점에서, 연결 모듈(600)은, 청소 노즐(200), 연장관(400) 및 본체(100) 모두에 배치될 수 있다.

연결 모듈(600)이 연장관(400)에 설치되는 경우 연장관(400)과 본체(100)만이 결합된 상태에서도 배터리(175)의 충전이 가능하다. 이로써, 배터리(175)를 충전하는 중에 청소 노즐(200)을 분리하여 위생 관리가 가능한 이점이 있다.

연결 모듈(600)이 본체(100)에 설치되는 경우 본체(100)가 청소 노즐(200) 및 연장관(400)과 분리된 상태에서도 배터리(175)의 충전이 가능하다. 이로써, 배터리(175)를 충전하는 중에 청소 노즐(200)과 연장관(400)을 분리하여 위생 관리가 가능한 이점이 있고 외부의 전력 공급 장치(80)와 연결되는 공간이 협소하여도 배터리(175)의 충전이 가능한 이점이 있다.

계속해서 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 청소기는, 스위칭부(193)와 제어부(195)를 더 포함할 수 있다.

스위칭부(193)는, 배터리(175)와 연결 모듈(600) 사이에 배치되어 온오프(on/off) 동작하는 구성이다. 다른 관점에서 스위칭부(193)는, 배터리(175)와 청소 노즐(200) 사이에 배치되어 온오프 동작하는 구성이다. 일 예로, 스위칭부(193)는 배터리(175)의 양극 단자에 연결될 수 있다.(도 4 참조) 스위칭부(193)가 온(on) 동작하면 배터리(175)와 연결 모듈(600)이 전기적으로 도통될 수 있다. 스위칭부(193)가 오프(off) 동작하면 배터리(175)와 연결 모듈(600)이 전기적으로 차단될 수 있다. 스위칭부(193)가 온 동작하면 배터리(175)와 청소 노즐(200)이 전기적으로 도통될 수 있다. 스위칭부(193)가 오프 동작하면 배터리(175)와 청소 노즐(200)이 전기적으로 차단될 수 있다.

제어부(195)는, 스위칭부(193)를 통해 배터리(175)의 충전 또는 방전을 제어하는 구성이다.

제어부(195)는, 연결 모듈(600)과 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결되면, 스위칭부(193)를 온 동작시켜 배터리(175)를 충전시킬 수 있다.

제어부(195)는, 본체(100)의 조작부(160)를 통해 청소 노즐(200)을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되는 것을 감지하면, 스위칭부(193)를 온 동작시켜 배터리(175)를 방전시킬 수 있다.

다시 말해, 스위칭부(193)의 기본 상태는 오프이되, 일정 조건의 충족 여부에 따라 제어부(195)의 제어를 통해 온 동작될 수 있다.

한편, 여기서 제어부(195)는, 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다.

제어부(195)는 본체(100)에 설치된 PCB(미도시)에 장착될 수 있다. 제어부(195)는 스위칭부(193)의 온오프 제어 외에도 청소기의 구동 전반과 관련된 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(195)는, 흡입 모터(140)의 동작 제어를 수행할 수 있다.

제어부(195)는, 전류 흐름을 감지하여 연결 모듈(600)과 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결된 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 전류 흐름의 감지는 측정부(미도시)에서 이루어질 수 있다. 제어부(195)는 상기 측정부에서 전달되는 신호에 의해 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)에 접속되었는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 측정부는 측정하고자 하는 전류가 흐르는 회로라인에 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)과 접속되면, 연결 모듈(600)의 플러스 단자(후술할 제3 연결부(633))가 전원선(500)과 전기적으로 연결된다. 이러한 연결에 의해 상기 측정부에는 설정 전류 이상의 전류가 흐르게 된다. 상기 측정부에 설정 전류 이상의 전류가 흐르게 되면, 제어부(195)로 신호가 전송되고, 제어부(195)는 상기 측정부에서 수신되는 신호에 의해 외부의 전력 공급 장치(80)와 연결 모듈(600)이 연결된 상태 즉, 외부의 전력 공급 장치(80)가 전원선(500)과 전기적으로 연결된 상태라는 것을 알게 된다. 이로써, 제어부(195)는 스위칭부(193)를 온 동작시키고 배터리(175)가 충전될 수 있다.

대조적으로, 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)에 접속되지 않은 상태이면 연결 모듈(600)의 플러스 단자가 전원선(500)과 전기적으로 연결되지 않는다. 이러한 상태에서는 상기 측정부에 설정 전류보다 작은 전류(이론적으로 제로(0) 암페어의 전류)가 흐르게 된다. 상기 측정부에 설정 전류보다 작은 전류가 흐르게 되면, 제어부(195)로 신호가 전송되지 않고 제어부(195)가 스위칭부(193)를 제어하지 않으므로 스위칭부(193)는 오프 동작을 유지하게 된다.

제어부(195)는, 조작부(160)에서 전달되는 신호를 수신하여 청소 노즐(200)을 구동시키려는 사용자 명령의 입력 여부를 판단할 수 있다.

보다 구체적으로, 사용자가 조작부(160)의 전원 버튼을 누르면 조작부(160))에서 제어부(195)로 신호가 전송되고 제어부(195)는 조작부(160))에서 수신되는 신호에 의해 사용자가 청소 노즐(200)을 구동시키려는 것을 알게 된다. 이로써, 제어부(195)는 스위칭부(193)를 온 동작시키고 배터리(175)가 방전될 수 있다.

이하에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명 실시예의 전기적 연결 구조를 자세히 설명한다.

도 4는 도 3에 있어서 연결 모듈이 청소 노즐에 설치된 실시예를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 있어서 연결 모듈이 연장관에 설치된 실시예를 나타낸 도면이며, 도 6은 도 3에 있어서 연결 모듈이 본체에 설치된 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 6은 연결 모듈(600)이 설치된 위치에서만 차이가 있으므로 여기서는 도 4를 대표 예시로서 설명한다.

도 4를 참조하면, 전원선(500)은, Y자 형태로 분기되는 회로라인을 포함할 수 있다. 전원선(500)의 Y자 회로 라인(510)은 연결 모듈(600)과 전원선(500)이 연결되는 일 지점에 배치될 수 있다. Y자 회로 라인(510)은 후술할 연결 모듈(600)의 제3 연결부(633)에 연결될 수 있다. 즉, Y자 회로 라인(510)은 연결 모듈(600)에서 뻗어 나온 회로선이 두 개의 방향으로 갈라져 분기되되 분기되는 일단은 청소 노즐(200)을 향해 타단은 본체(100)를 향해 양 방향으로 분기될 수 있다.

보다 구체적으로, Y자 회로 라인(510)은 제1 분기선(510a), 제2 분기선(510b) 및 제3 분기선(510c)을 포함할 수 있다. 제1 분기선(510a)은 배터리(175)와 연결된다. 제2 분기선(510b)은 청소 노즐(200)과 연결된다. 제3 분기선(510c)은 제1 분기선(510a)과 제2 분기선(510b)의 사이에서 연결 모듈(600)에 연결된다.

외부의 전력 공급 장치(80)와 연결 모듈(600)이 접속되면 제3 분기선(510c)에 전류가 흐르게 된다. 이 상태에서, 스위칭부(193)가 온 동작하면 제3 분기선(510c)으로 공급되는 전력은 제1 분기선(510a)을 통해 배터리(175)를 충전시킬 수 있다.

외부의 전력 공급 장치(80)와 연결 모듈(600)의 접속이 해제되면 제3 분기선(510c)에 전류가 흐르지 않게 된다. 이 상태에서, 스위칭부(193)가 온 동작하면 제1 분기선(510a)과 제2 분기선(510b)을 통해 배터리(175)로부터 청소 노즐(200)에 전력이 공급되면 배터리(175)가 방전될 수 있다.

즉, 제1 분기선(510a)은 배터리(175)의 충전과 방전에 모두 사용되는 회로 라인이 된다.

다른 관점에서 설명하면, 제1 분기선(510a)은 배터리(175)의 충전 경로와 방전 경로에 중첩 사용된다.

또 다른 관점에서 설명하면, 전원선(500)의 적어도 일부 회로 라인은 배터리(175)의 충전 전류 경로와 배터리(175)의 방전 전류 경로의 역할을 모두 수행할 수 있다.

또 다른 관점에서 설명하면, 배터리(175)로부터 청소 노즐(200)로 연결되는 전원선(500)의 방전 회로 라인이 배터리(175)의 충전을 위한 충전 회로 라인과 통합된다.

또 다른 관점에서 설명하면, 전원선(500)의 적어도 일부 회로 라인은 제1 조건 하에서 배터리(175)를 충전시키는 충전 전류 경로를 따라 전류 흐름이 형성되고, 제2 조건 하에서 배터리(175)를 방전시키는 방전 전류 경로를 따라 전류 흐름이 형성된다. 여기서, 충전 전류 경로는 외부의 전력 공급 장치(80)로부터 배터리(175)를 향하는 전류 경로이다. 여기서, 방전 전류 경로는 배터리(175)로부터 청소 노즐(200)로 향하는 전류 경로이다. 이때, 제1 조건은 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)과 해제된 상태에서 청소 노즐(200)의 구동을 목적으로 수행되는 조작부(160)를 통한 사용자 명령의 입력이 있는 것이다. 이때, 제2 조건은 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)에 전기적으로 연결되는 것이다.

또 다른 관점에서 설명하면, 전원선(500)의 적어도 일부 회로 라인은 제1 조건과 제2 조건의 만족 여부에 따라 전류 흐름의 방향이 상이하게 구성될 수 있다. 이때, 제1 조건은 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)과 해제된 상태에서 청소 노즐(200)의 구동을 목적으로 수행되는 조작부(160)를 통한 사용자 명령의 입력이 있는 것이다. 이때, 제2 조건은 외부의 전력 공급 장치(80)가 연결 모듈(600)에 전기적으로 연결되는 것이다.

이러한 구성을 통해, 청소기의 경량화가 가능한 이점이 있다.

계속해서 도 4를 참조하면, 연결 모듈(600)은, 외부로 노출되며 외부의 전력 공급 장치(80)와 전기적으로 접속되는 외부 단자 연결부(610) 및, 전원선(500)과 전기적으로 연결되는 전원선 연결부(630)를 포함할 수 있다.

이때, 전원선 연결부(630)는 제1 연결부(631), 제2 연결부(632) 및 제3 연결부(633)를 포함할 수 있다. 이때, 각 연결부는 전기적 연결을 위한 단자일 수 있다. 즉, 전원선 연결부(630)는 3 핀으로 구성될 수 있다.

전원선 연결부(630)의 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)는 외부의 전력 공급 장치(80)의 접속 여부에 따라 서로 전기적으로 단락 또는 개방될 수 있다. 제3 연결부(633)는 외부의 전력 공급 장치(80)의 접속시 외부의 전력 공급 장치(80)의 양극 단자 측에 접속되는 단자이다.

보다 구체적으로, 연결 모듈(600)이 외부의 전력 공급 장치(80)에 접속되지 않은 상태 즉, 외부의 전력 공급 장치(80)가 외부 단자 연결부(610)에 접속되지 않은 상태에서는 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)간이 전기적으로 단락될 수 있다. 이때, 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)는 배터리(175)의 음극 단자에 연결될 수 있다. 동시에 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)는 그라운드에 연결될 수 있다.

다만, 이때도 스위칭부(193)가 오프인 상태에서는 청소 노즐(200)로 전력이 공급되지 않는다. 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 단락된 상태에서 조작부(160)를 통해 청소 노즐(200)을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되어 스위칭부(193)가 온인 상태가 되어야 배터리(175)로부터 청소 노즐(200)로 전력이 공급될 수 있다. 즉, 배터리(175)가 방전될 수 있다.

연결 모듈(600)이 외부의 전력 공급 장치(80)에 접속된 상태 즉, 외부의 전력 공급 장치(80)가 외부 단자 연결부(610)에 접속된 상태에서는 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)간이 전기적으로 개방될 수 있다. 이때, 제1 연결부(631)는 외부의 전력 공급 장치(80)의 음극 단자에 연결될 수 있다. 동시에 제1 연결부(631)는 배터리(175)의 음극 단자에 연결될 수 있다. 동시에 제3 연결부(633)는 외부의 전력 공급 장치(80)의 양극 단자에 연결될 수 있다.

제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 개방되면 결국 외부의 전력 공급 장치(80)는 음극 단자가 제1 연결부(631)에 연결되고 양극 단자가 제3 연결부(633)에 연결된다. 따라서, 외부의 전력 공급 장치(80)에서 공급되는 전력에 의해 배터리(175)가 충전될 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 제어부(195)는 외부의 전력 공급 장치(80)가 전원선(500)에 연결된 상태를 감지하고 스위칭부(193)를 온 시킬 수 있다.

제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)간의 전기적 단락과 개방은 연결 모듈(600)에 내장되는 기계식 스위치(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 평소에는 연결된 접점을 가지되 플러그의 삽입에 따라 한쪽 배선이 절단되도록 하는 구조는 DC 잭(jack)에서 일반적으로 상용되는 구조이므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

도 7은 도 4의 실시예에 대해 배터리 방전시의 전류 흐름을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 4의 실시예에 대해 배터리 충전시의 전류 흐름을 나타내는 도면이다.

도 7과 도 8을 참조하여 전류 흐름에 대해 설명하자면 다음과 같다.

먼저 도 7을 참조하면, 외부의 전력 공급 장치(80)가 청소기와 연결되지 않고 접속이 해제된 상태에서는 연결 모듈(600)의 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 서로 전기적으로 단락된 상태(close)로서 종래의 전원선(500)과 동일한 기능을 한다. 제3 연결부(633)와 연결된 제3 분기선(510c)은 일측이 개방되므로 전류가 흐르지 않는다.

다음으로 도 8을 참조하면, 외부의 전력 공급 장치(80)가 청소기와 연결된 상태에서는 연결 모듈(600)의 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 서로 전기적으로 개방된 상태(open)로서 배터리(175)로부터 청소 노즐(200)로 연결되는 전원선(500)의 방전 경로는 끊어지고 배터리(175)의 충전 경로가 형성된다. 제3 연결부(633)는 일측으로 외부의 전력 공급 장치(80)의 양극 단자가 연결되고 타측으로 제3 분기선(510c)이 연결되어 전류가 흐르게 된다. 즉, 외부의 전력 공급 장치(80)와 배터리(175)간의 폐회로가 구성되어 배터리(175)가 충전된다.

도 9는 본 발명 실시예에 따른 청소기의 구동 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 9를 참조하여 본 발명 실시예에 따른 청소기의 구동 흐름을 설명하자면 다음과 같다.

먼저, 외부의 전력 공급 장치(80)가 전원선(500)에 연결되었는지 판단된다.(S100) 상기 판단은 제어부(195)가 수행할 수 있다.

만일, 외부 전력 공급 장치(80)가 전원선(500)에 연결된 경우라면 전원선(500)의 방전 경로가 차단된다.(S200) 상기 차단은 연결 모듈(600)의 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)간의 접점이 해제되고 서로 전기적으로 개방됨에 따라 구조적으로 수행된다.

이때, 배터리(175)를 충전시키는 충전 경로의 전류 흐름이 형성된다.(S300) 이 단계(S300)에는 제어부(195)에 의해 스위칭부(193)가 온 동작하는 단계가 포함된다.

만일, 외부 전력 공급 장치(80)와 전원선(500)의 연결이 해제된 경우라면 연결 모듈(600)의 제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 전기적으로 단락된다. 이때, 스위칭부(193)가 오프된 상태에서는 청소 노즐(200)로 전력이 공급되지 않는다.

제1 연결부(631)와 제2 연결부(632)가 전기적으로 단락된 상태에서 사용자로부터 노즐 구동 명령이 입력되면(S400), 배터리(175)를 방전시키는 방전 경로의 전류 흐름이 형성된다.(S500) 여기서, 노즐 구동 명령은 조작부(160)의 전원 버튼을 누르는 사용자 입력을 의미한다. 여기서, 노즐 구동 명령의 입력여부에 대한 판단은 제어부(195)가 수행할 수 있다. 이 단계(S500)에는 제어부(195)에 의해 스위칭부(193)가 온 동작하는 단계가 포함된다.

도 9를 참조하여 설명한 청소기의 구동 흐름에 대한 더욱 자세한 설명은 앞서 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용으로 갈음할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 방전 경로와 충전 경로가 구조적으로 구분되지 않고 전원선에 통합됨으로써 청소기의 경량화 구현이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전원선 일부 구간의 회로 라인에서 방전 기능과 충전 기능을 모두 수행할 수 있으므로 충방전 회로를 별도 구조로 구현하는 것 대비 원가가 절감되는 이점이 있다.

앞에서는 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.

10: 청소기
100: 본체
120: 흡입부
140: 흡입 모터
160: 조작부
175: 배터리
193: 스위칭부
195: 제어부
200: 흡입 노즐
220: 회전청소부
230: 노즐 구동부
235: 노즐 모터
400: 연장관
500: 전원선
510a: 제1 분기선
510b: 제2 분기선
510c: 제3 분기선
600: 연결 모듈
610: 외부 단자 연결부
630: 전원선 연결부
631: 제1 연결부
632: 제2 연결부
633: 제3 연결부
80: 외부의 전력 공급 장치

Claims (13)

1. 사용자로부터 명령을 입력받는 조작부와 전력을 공급하는 배터리가 배치되는 본체;
   상기 본체에 연결되고 피청소면에 놓여지는 청소 노즐;
   상기 청소 노즐이 착탈 가능하게 연결되며, 일단은 상기 청소 노즐과 연결되고 타단은 상기 본체와 연결되는 연장관;
   적어도 일부가 상기 연장관에 설치되며 상기 배터리가 공급하는 전력을 상기 청소 노즐까지 전달하는 전원선; 및
   상기 배터리의 충전을 위해 외부의 전력 공급 장치에 접속되는 연결 모듈;을 포함하며,
   상기 연결 모듈은, 상기 전원선에 전기적으로 연결되어, 상기 외부의 전력 공급 장치에서 공급되는 충전 전력이 상기 전원선을 통해 상기 배터리로 전달되도록 마련되는 것을 특징으로 하는,
   청소기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전원선은,
   상기 연결 모듈과 연결되는 일 지점에 배치되며 일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함하는,
   청소기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 연결 모듈은,
   상기 청소 노즐, 상기 연장관 및 상기 본체 중 적어도 하나에 설치되는,
   청소기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 배터리와 상기 연결 모듈 사이에 배치되어 온오프 동작하는 스위칭부; 및
   상기 스위칭부를 통해 상기 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 제어부;를 더 포함하는,
   청소기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 연결 모듈과 상기 외부의 전력 공급 장치가 연결되면, 상기 스위칭부를 온 동작시켜 상기 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는,
   청소기.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 조작부를 통해 상기 청소 노즐을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되는 것을 감지하면, 상기 스위칭부를 온 동작시켜 상기 배터리를 방전시키는 것을 특징으로 하는,
   청소기.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 연결 모듈은,
   외부로 노출되며 상기 외부의 전력 공급 장치와 전기적으로 접속되는 외부 단자 연결부; 및
   상기 전원선과 전기적으로 연결되는 전원선 연결부;를 포함하며,
   상기 전원선 연결부는,
   상기 외부의 전력 공급 장치의 접속 여부에 따라 서로 전기적으로 단락 또는 개방되는 제1 연결부와 제2 연결부; 및
   상기 외부의 전력 공급 장치의 접속시 양극 단자 측에 접속되는 제3 연결부를 포함하는,
   청소기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 전원선은,
   상기 제3 연결부와 연결되는 지점에 배치되며 일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함하는,
   청소기.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 연결 모듈이 상기 외부의 전력 공급 장치에 접속되면 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부간이 전기적으로 개방되고 상기 배터리가 충전되는 것을 특징으로 하는,
   청소기.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 연결 모듈이 상기 외부의 전력 공급 장치에 접속되지 않은 상태에서는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부간이 전기적으로 단락되며, 상기 단락의 상태에서 상기 조작부를 통해 상기 청소 노즐을 구동시키려는 사용자 명령이 입력되면 상기 배터리가 방전되는 것을 특징으로 하는,
    청소기.
    
11. 사용자로부터 명령을 입력받는 조작부와 전력을 공급하는 배터리가 배치되는 본체;
    상기 본체에 연결되고 피청소면에 놓여지는 청소 노즐;
    상기 청소 노즐이 착탈 가능하게 연결되며, 일단은 상기 청소 노즐과 연결되고 타단은 상기 본체와 연결되는 연장관; 및
    적어도 일부가 상기 연장관에 설치되며 상기 배터리가 공급하는 전력을 상기 청소 노즐까지 전달하는 전원선;을 포함하고,
    상기 전원선은,
    외부의 전력 공급 장치와 전기적으로 연결되면 상기 외부의 전력 공급 장치로부터 상기 배터리로 향하는 충전 전류 경로가 형성되고,
    상기 전력 공급 장치와의 연결이 해제되면 상기 조작부로부터 사용자 명령의 입력 여부에 따라 상기 배터리로부터 상기 청소 노즐로 향하는 방전 전류 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    청소기.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 외부의 전력 공급 장치와 상기 전원선의 사이에서 양측을 전기적으로 연결하는 연결 모듈을 더 포함하는,
    청소기.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 전원선은,
    일단은 상기 청소 노즐을 향해 타단은 상기 본체를 향해 양 방향으로 분기되는 회로라인을 포함하는,
    청소기.

Images