KR20240064286A - 청소기 및 청소기의 제어방법 - Google Patents

청소기 및 청소기의 제어방법 Download PDF

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김대우
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Abstract

본 발명에 따른 배터리 및 사용자가 파지하는 핸들이 구비된 청소기 본체; 상기 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합되고, 바닥면의 이물을 청소하는 청소 모듈; 상기 청소 모듈에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 청소기 본체 또는 상기 청소 모듈에 전원을 공급하는 보조 배터리를 착탈 가능하게 수용하는 보조 배터리 하우징; 및 상기 보조 배터리 하우징의 표면에 배치되며, 상기 청소 모듈과 송수신하여 사용자에게 상기 청소 모듈의 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하며, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 청소 모듈의 상태 정보의 수효보다 작은 수효의 제어 전선을 통해 상기 청소 모듈과 송수신하는 청소기를 제공한다. 따라서, 습식 청소를 위한 습식 청소 모듈을 조립할 때, 스팀을 위한 보조 배터리 모듈을 함께 조립함으로써 스팀을 위한 고전력을 추가로 제공 가능하다. 이때, 사용자에게 근접하도록 보조 배터리 모듈이 청소 모듈 상단에 위치하므로, 상기 보조 배터리 모듈에 사용자 인터페이스를 배치하여 사용자에게 습식 청소 관련 정보를 다양하게 제공할 수 있다.

Description

청소기 및 청소기의 제어방법 {A CLEANER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, 청소기 및 청소기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명 모듈과의 제어 전선을 최소로 배치할 수 있는 제어 회로 구조 및 그를 포함하는 청소기에 대한 것이다.
진공 청소기는 청소기 본체의 내부에 장착되는 흡입 모터에서 발생되는 흡입력을 이용하여 먼지와 공기를 흡입하고, 공기로부터 먼지를 분리하여 집진하는 장치를 가리킨다.
청소기는, 사용자가 직접 청소기를 이동시키면서 청소를 수행하기 위한 수동 청소기와, 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 로봇 청소기로 구분될 수 있다. 또한, 수동 청소기는 캐니스터 청소기, 업라이트 청소기, 스틱 청소기, 핸디 청소기, 및 로봇 청소기로 구분된다. 캐니스터 청소기의 경우 먼지를 흡입하기 위한 흡입 노즐이 청소기 본체와 별도로 구비되며, 연결장치에 의해 청소기 본체와 흡입 노즐이 서로 연결된다. 업라이트 청소기의 경우 흡입 노즐이 청소기 본체와 회전 가능하게 연결된다. 스틱 청소기와 핸디 청소기의 경우 사용자가 청소기 본체를 손으로 파지한 상태로 사용된다.
최근 건축에 다양한 자재들이 사용됨에 따라, 청소 방식도 다양화되었다. 종래에는 바닥이 주로 나무 재질로 구성되며, 이는 습식 청소가 불가능하여 건식 청소만 수행되었다. 하지만, 최근에는 바닥이 강판이나 대리석 등의 다양한 재질로 구성되며, 이는 습식 청소도 가능하다. 종래에는 건식 청소를 위하여 건식 전용 청소기를 사용하였고, 습식 청소를 위하여 습식 전용 청소기를 사용하였다. 하지만, 다양한 종류의 바닥을 청소하기 위하여 두가지 종류의 청소기를 구매하여야 하는 불편함이 있었다. 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 본체, 건식 청소모듈 및 습식 청소모듈을 구비하여, 건식 청소를 하기 위해서는 본체에 건식 청소모듈을 장착하고, 습식 청소를 하기 위해서는 본체에 습식 청소모듈을 장착하는 방식이 연구되었다.
상기 습식 청소모듈은 물을 저장하는 물통, 물을 가열하여 스팀을 생성하는 히터, 물 또는 스팀을 전달받아 바닥을 닦아내는 걸레 등을 포함한다. 상기 각 부품들은 교체를 용이하게 하기 위하여 하나의 어셈블리로 구성됨이 바람직하다. 예를 들어, 물통이나 히터가 본체에 배치되는 경우에는 건식 청소모듈이 본체에 장착될 때 불필요한 부품으로 청소가 불편해지는 문제가 있기 때문에, 청소의 용이성이나 모듈 교체의 용이성이나 공간 활용 면에서 물통이나 히터는 본체가 아닌 습식 청소모듈에 배치되는 것이 바람직하다. 한국등록실용신안 KR0489070Y1에는 청소 모듈에 메인 배터리가 구비되고, 연장관에 보조 배터리가 탈착 가능하게 결합되는 물걸레 청소기가 개시되어 있다. 그러나, 상기 물걸레 청소기는 먼지의 흡입이 불가능하고, 걸레의 회전에 대부분의 전력을 사용하므로, 보조 배터리를 결합시키는 것은 단순히 청소기의 사용 시간을 늘려주는 것에 불과하다.
또한, 상기와 같이 걸레를 회전시켜 바닥면을 닦는 청소기는, 바닥에 이물질이 눌러 붙은 경우에는 물이 흡수된 걸레를 회전시켜 바닥을 닦더라도 여전히 이물질이 남아있을 수 있다. 또한, 바닥에 미생물 등이 번식된 경우에는 물이 흡수된 걸레를 회전시켜 바닥을 닦더라도 미생물을 완전히 살균하지 못하는 경우가 발생되는 한계가 있다. 이를 해결하기 위하여, 걸레에 공급되는 물을 가열시키는 방법을 생각할 수 있으나, 물을 가열시키는 데에 큰 전력을 사용하는 히터를 청소 모듈에 추가로 장착하는 경우에는, 청소 모듈에 큰 전원을 공급할 필요가 있다.
이를 위해 추가적으로 보조 배터리를 부착하여 사용하는 스틱 청소기가 제안되었으며, 이와 같은 보조 배터리를 위한 모듈이 청소기 모듈보다 상위에 배치되어 사용자가 접근하기에 보다 용이하다. 따라서, 보조 배터리 모듈을 활용한 다양한 사용자 인터페이스가 제시되고 있다.
그러나, 이와 같은 사용자 인터페이스를 구비하는 경우, 사용자 인터페이스와 주 제어부와의 연결을 위한 복잡한 와이어 연결이 필수적인 바, 부가적으로 결합하는 보조 배터리 모듈과 주 모듈의 결합 시에 이와 같은 와이어 연결이 사용자에게 불편을 유발할 수 있다.
한국 등록 실용신안 0489070Y1호 (공개일자 : 2018년 9월 18일)
이와 같은 종래 기술에 대하여, 본 발명의 제1 과제는 보조 배터리 모듈에 사용자 인터페이스를 배치하여 사용자에게 습식 청소 관련 정보를 다양하게 제공할 수 있는 청소기를 제공하는 것이다.
이와 같은 보조 배터리 모듈과 습식 청소 모듈 사이의 제어를 위한 배선을 최소화할 수 있는 회로 구성 및 제어 방법을 제공하는 것이 본 발명의 제2 과제이다.
이를 위하여 본 발명에서는 보조 배터리 모듈의 사용자 인터페이스를 위한 제어 신호를 전선 2개의 시분할을 통해 제어신호를 발송하고, 사용자로부터 선택 신호를 수신하는 모드를 모두 수행함으로써 효율적인 제어를 제공하는 것이 본 발명의 제3 과제이다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예는 배터리 및 사용자가 파지하는 핸들이 구비된 청소기 본체; 상기 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합되고, 바닥면의 이물을 청소하는 청소 모듈; 상기 청소 모듈에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 청소기 본체 또는 상기 청소 모듈에 전원을 공급하는 보조 배터리를 착탈 가능하게 수용하는 보조 배터리 하우징; 및 상기 보조 배터리 하우징의 표면에 배치되며, 상기 청소 모듈과 송수신하여 사용자에게 상기 청소 모듈의 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하며, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 청소 모듈의 상태 정보의 수효보다 작은 수효의 제어 전선을 통해 상기 청소 모듈과 송수신하는 청소기를 제공한다.
상기 사용자 인터페이스 모듈은 사용자로부터 상기 청소 모듈의 동작 선택 정보를 수신하여 상기 제어 전선을 통해 상기 청소 모듈로 전달할 수 있다.
상기 청소 모듈과 상기 청소기 본체를 연결시키는 연장관; 을 더 포함하고, 상기 보조 배터리 하우징은, 상기 연장관과 상기 청소 모듈 사이에 배치될 수 있다.
상기 청소 모듈은 바닥면을 닦는 적어도 하나의 걸레; 상기 걸레에 회전력을 제공하는 걸레 구동 모터; 물이 저장되는 물탱크; 및 상기 물탱크에서 공급되는 수분을 상기 걸레로 토출하는 디퓨져; 를 포함할 수 있다.
상기 청소 모듈은 상기 물탱크에서 유입되는 물을 가열하여 상기 디퓨져로 공급하는 스팀 제너레이터; 를 더 포함할 수 있다.
상기 보조 배터리는 상기 스팀 제너레이터에 전원을 공급할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 색을 발광하는 적어도 2개의 발광그룹을 포함할 수 있다.
상기 청소 모듈은 수용하는 각 모듈의 상태를 주기적으로 수신하고, 상기 상태 정보를 상기 제어 전선을 통해 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 한 주기 동안 상기 제어 전선을 통하여 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 동작 선택 정보를 수신하는 제1 구간과 상기 상태 정보를 전송하는 제2 구간으로 동작할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 사용자로부터 상기 동작 선택 정보를 수신하는 선택 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스 모듈은 2개의 상기 제어 전선과 각각 연결되어 있는 제1 단과 제2 단을 포함하며, 상기 제1 단과 제2단 사이에 서로 역방향으로 연결되어, 상보적으로 서로 다른 빛을 발광하는 2개의 상기 발광 그룹이 배치될 수 있다.
상기 선택 모듈은 상기 제1 단을 통해 상기 제어 전선으로 선택 정보를 전달할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 단과 연결되는 상기 제어 전선으로 제1 구간 동안 상기 선택 정보를 읽어들이는 수신단자, 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 전압을 상기 제1 단에 전달하는 제1 송신단자, 및 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 전압을 상기 제2 단에 전달하는 제2 송신단자를 포함하며, 상기 제2 송신단자와 상기 제어 전선 사이에 PUSH-PULL 회로가 배치되어 있을 수 있다.
상기 2개의 발광 그룹은 스팀 청소가 진행될 때, 상기 제2 구간 동안 상기 스팀 제너레이터의 상태에 따라 제1 색 또는 제2 색을 발광할 수 있다.
상기 2개의 발광 그룹은 상기 스팀 제너레이터가 예열 상태인 경우, 제1 색을 발광하고, 상기 스팀 제너레이터가 스팀을 방출하는 경우, 제2 색을 발광할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 비정상 상태를 상기 비정상 상태의 종류에 따라 제1 색 또는 제2 색을 선택하여 상기 발광 그룹을 깜빡임 동작하여 표시하도록 상기 상태 정보를 전송할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 보조 배터리 하우징의 전면에 배치되며, 상기 사용자 선택 모듈을 둘러싸며 상기 2개의 발광 그룹이 배치될 수 있다.
상기 사용자 선택 모듈은 상기 2개의 발광 그룹과 병렬 연결되며, 사용자의 누름에 의해 턴온되어, 연결되어 있는 고저항으로 전류를 흘리는 택트 스위치를 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예는 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합되고, 바닥면의 이물을 청소하는 청소 모듈 및 상기 청소 모듈에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 청소기 본체 또는 상기 청소 모듈에 전원을 공급하는 보조 배터리를 착탈 가능하게 수용하는 보조 배터리 하우징; 및 상기 보조 배터리 하우징의 표면에 배치되며, 상기 청소 모듈과 송수신하여 사용자에게 상기 청소 모듈의 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하는 청소기의 제어 방법에 있어서, 한 주기 내에서 상기 청소 모듈과 상기 사용자 인터페이스 모듈을 전기적으로 연결하는 제어 전선을 통하여 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 동작 선택 정보를 수신하는 수신 단계; 그리고
상기 수신 단계 이후에 상기 청소 모듈이 수용하는 각 모듈의 상태를 파악하고, 상태 정보를 상기 제어 전선을 통해 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송하는 전송 단계를 포함하며, 상기 제어 전선의 수효는 상기 청소 모듈의 상태 정보와 사용자의 선택 정보의 수효의 합보다 작은 청소기의 제어 방법을 제공한다.
상기 청소 모듈이 스팀 제너레이터를 포함할 때, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 수신 단계에서 상기 스팀 제너레이터의 시작 또는 중단에 대한 선택 정보를 전달하고, 상기 전송 단계에서 상기 스팀 제너레이터의 예열 또는 스팀 출력에 대한 상태 정보를 전송할 수 있다.
상기 해결 수단을 통하여, 습식 청소를 위한 습식 청소 모듈을 조립할 때, 스팀을 위한 보조 배터리 모듈을 함께 조립함으로써 스팀을 위한 고전력을 추가로 제공가능하다. 이때, 사용자에게 근접하도록 보조 배터리 모듈이 청소 모듈 상단에 위치하므로, 상기 보조 배터리 모듈에 사용자 인터페이스를 배치하여 사용자에게 습식 청소 관련 정보를 다양하게 제공할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스의 제어를 위한 신호 송수신을 전선 2개로 모두 가능하도록 회로 구성 및 시분할 제어를 수행하여 제어신호를 발송하고, 사용자로부터 선택 신호를 수신하는 모드를 모두 수행할 수 있다.
따라서, 각 모드에 따른 별도의 전선으로 청소 모듈과 보조 배터리 모듈 사이의 접속을 늘리지 않으면서도 다양한 모드의 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 청소기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 본체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 청소기 본체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 청소 모듈을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 청소 모듈에서 상부 하우징을 제거한 상태의 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7은 도 5의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 청소기에서 보조 배터리 하우징을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 청소기에서 보조 배터리를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에서 보조 배터리 하우징이 청소 모듈에 결합된 상태를 설명하기 위한 후면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보조 배터리 하우징의 사용자 인터페이스 모듈을 나타내는 것이다.
도 13은 사용자 인터페이스 모듈의 회로 기판과 청소 모듈의 회로 기판의 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 12의 사용자 인터페이스 모듈의 간략화된 회로도와 청소 모듈의 회로기판의 송수신 회로도이다.
도 15는 청소 모듈의 제어부의 사용자 인터페이스 모듈로 발신 신호의 발송 및 수신 신호를 읽어내는 동작을 나타내는 순서도이다.
도 16은 도 15의 동작을 위한 신호 파형도이다.
도 17a는 도 16에서의 사용자 인터페이스의 터치 입력이 있는 경우의 수신 신호를 읽을 때의 동작을 나타내는 전류 흐름도이다.
도 17b는 도 16에서의 제1 발광을 위한 전류 흐름도이다.
도 17c는 도 16에서의 제2 발광을 위한 전류 흐름도이다.
본 설명 전체에 걸쳐 언어적/수학적으로 표현된 대소비교에 있어서, '작거나 같음(이하)'과 '작음(미만)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, '크거나 같음(이상)'과 '큼(초과)'은 통상의 기술자 입장에서 서로 용이하게 치환가능한 정도이며, 본 발명을 구현함에 있어서 치환하여도 그 효과 발휘에 문제가 되지 않음은 물론이다.
이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 도면에 표시된 바에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
예를 들어, 전방은 청소기의 주 진행 방향을 의미할 수 있다. 여기서, 주 진행 방향은 일정 시간 내에 진행하는 방향들의 벡터 합산 값을 의미할 수 있다.
이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제1, 제2' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제1 구성요소 없이 제2 구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다.
도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기의 사시도가 개시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 청소기 본체를 설명하기 위한 사시도가 개시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 청소기 본체를 설명하기 위한 단면도가 개시되어 있다.
본 명세서에서 "바닥면"은 거실이나 방의 바닥면을 의미할 뿐만 아니라, 카펫 등과 같은 청소면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터(140)를 구비하는 청소기 본체(100)와, 상기 청소기 본체(100)에 연결되고, 바닥면의 공기 및 이물을 흡입하며,
바닥면을 닦아 청소하기 위한 청소 모듈(300) 및 청소기 본체(100)와 청소 모듈(300)을 연결하는 연장관(200)을 포함할 수 있다.
청소기 본체(100)의 구조를 설명하면 다음과 같다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 지면 위에 먼지통(170) 및 배터리 하우징(180)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 방향을 정의할 수 있다.
이때, 전방이란 흡입 모터(140)를 기준으로 흡입부(120)가 배치되는 방향이고, 후방이란 핸들(160)이 배치되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 흡입 모터(140)에서 흡입부(120)를 바라볼 때를 기준으로 오른쪽에 배치되는 방향을 우측이라 부를 수 있고, 왼쪽에 배치되는 방향을 좌측이라 부를 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 서는 지면 위에 먼지통(170) 및 배터리 하우징(180)의 바닥면(하측 면)을 놓았을 때를 기준으로 지면과 수직한 방향을 따라 상측 및 하측을 정의할 수 있다.
청소기(1)는 청소기 본체(100)를 포함할 수 있다. 청소기 본체(100)는 본체 하우징(110), 흡입부(120), 먼지 분리부(130), 흡입 모터(140), 공기 배출 커버(150), 핸들(160), 먼지통(170), 배터리 하우징(180) 및 배터리(190)를 포함할 수 있다.
본체 하우징(110)은 청소기 본체(100)의 외관을 이룰 수 있다. 본체 하우징(110)은 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(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 연통되며, 흡입부(120)를 통해 청소기 본체(100)의 내부로 흡입된 먼지를 분리하기 위해, 원심력을 이용하는 집진기의 원리를 적용한 구성이다. 먼지 분리부(130) 내부의 공간은 먼지통 (170) 내부의 공간과 연통될 수 있다.
예를 들어, 먼지 분리부(130)는 싸이클론 유동에 의해 먼지를 분리할 수 있는 싸이클론부를 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 그리고, 먼지 분리부(130) 내부의 공간은 상기 흡입 유로와 연통될 수 있다. 따라서, 흡입부(120)를 통하여 흡입되는 공기와 먼지는 먼지 분리부(130)의 내주면을 따라 나선 유동하게 된다. 따라서, 먼지분리부(130)의 내부 공간에서 싸이클론 유동이 발생할 수 있다.
흡입 모터(140)는 공기를 흡입시키는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 흡입 모터(140)는 본체 하우징(110) 내에 수용될 수 있다. 흡입 모터(140)는 회전에 의하여 흡입력을 발생시킬 수 있다. 일 예로, 흡입 모터(140)는 원통형태와 유사하게 구비될 수 있다.
공기 배출 커버(150)는 본체 하우징(110)의 축 방향 일측에 배치될 수 있다. 공기 배출 커버(150)에는 공기를 필터링하기 위한 필터가 수용될 수 있다. 일 예로, 공기 배출 커버(150)에는 헤파(HEPA) 필터가 수용될 수 있다.
핸들(160)은 사용자에 의해 파지될 수 있다. 핸들(160)은 흡입 모터(140)의 후방에 배치될 수 있다. 일 예로, 핸들(160)은 원기둥 형태와 유사하게 형성될 수 있다. 또는, 핸들(160)은 구부러진 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 핸들(160)은 본체 하우징(110) 또는 흡입 모터(140) 또는 먼지 분리부(130)와 소정 각도를 이루어 배치될 수 있다.
핸들(160)은 사용자가 잡을 수 있도록 기둥 형태로 형성된 파지부(161), 파지부(161)의 길이 방향(축 방향) 일측 단부에 연결되고 흡입 모터(140)를 향하여 연장 형성되는 제1 연장부 및 파지부(161)의 길이 방향(축 방향) 타측 단부에 연결되고, 먼지통(170)을 향하여 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.
핸들(160)의 상면은 청소기(1)의 상면의 일부 외관을 형성할 수 있다.
조작부(165)는 핸들(160)에 배치될 수 있다. 조작부(165)는 핸들(160)의 상부 영역에 형성되는 경사면에 배치될 수 있다. 사용자는 조작부(165)를 통하여 청소기(1)의 동작이나 정지 명령을 입력할 수 있다.
먼지통(170)은 먼지 분리부(130)와 연통될 수 있다. 먼지통(170)은 먼지 분리부(130)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있다.
먼지통(170)은 먼지통 본체(171)를 포함할 수 있다.
먼지통 본체(171)는 먼지 분리부(130)에서 분리된 먼지를 저장할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일 예로, 먼지통 본체(171)는 원통 형태와 유사하게 형성될 수 있다.
일 예로, 먼지통 본체(171)는 하측 면이 개방 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 먼지통 본체(171)의 하측 면에는 배출 커버(172)가 구비되어, 먼지통 본체(171)의 하측 면을 선택적으로 개방할 수 있다.
한편, 실시예에 따라 먼지통(170)은 먼지통 압축 레버(173) 및 압축자(174)를 더 포함할 수 있다.
먼지통 압축 레버(173)는 먼지통(170) 또는 먼지 분리부(130)의 외부에 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(173)는 먼지통(170) 또는 먼지 분리부(130)의 외부에 상하로 이동하게 배치될 수 있다. 먼지통 압축 레버(173)는 압축자(174)와 연결될 수 있다. 외력에 의해 먼지통 압축 레버(173)가 아래로 이동하는 경우 압축자(174)도 같이 아래로 이동할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 편의성을 제공할 수 있다. 압축자(174)와 먼지통 압축 레버(173)는 탄성 부재(미도시)에 의해 원위치로 복귀할 수 있다. 구체적으로, 먼지통 압축 레버(173)에 가해지는 외력이 제거되는 경우, 탄성 부재는 먼지통 압축 레버(173)와 압축자(174)를 위로 이동시킬 수 있다.
압축자(174)는 먼지통 본체(171)의 내부에 배치될 수 있다. 압축자(174)는 먼지통 본체(171)의 내부 공간을 이동할 수 있다. 구체적으로, 압축자(174)는 먼지통 본체(171) 내에서 상하로 이동할 수 있다. 이를 통해, 압축자는 먼지통 본체(171) 내의 먼지를 하방으로 압축할 수 있다. 또한, 배출 커버(172)가 먼지통 본체(171)로부터 분리되어 먼지통(170)의 하부가 개방되는 경우, 압축자(174)는 먼지통(170)의 상부에서 하부로 이동하여 먼지통(170) 내의 잔여 먼지 등의 이물질을 제거할 수 있다. 이를 통해, 먼지통(170) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 청소기의 흡입력을 향상시킬 수 있다. 더불어, 먼지통(170) 내에 잔여 먼지가 잔존하지 않도록 하여 잔여물로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있다.
배터리 하우징(180)에는 배터리(190)가 수용될 수 있다. 배터리 하우징(180)은 핸들(160)의 하측에 배치될 수 있다.
일 예로, 배터리 하우징(180)은 하부가 개방된 육면체 형상일 수 있다. 배터리 하우징(180)의 후면은 핸들(160)과 연결될 수 있다. 이 경우, 배터리 하우징(180)은 하방으로 개방되는 수용부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 배터리 하우징(180)의 수용부를 통하여 배터리(190)가 탈착될 수 있다.
다른 예로, 배터리 하우징(180)은 내부에 배터리(190)를 수용한 상태로 일체로 구비될 수 있다.
배터리(190)는 청소기(1)에 전원을 공급하기 위한 구성이다. 구체적으로, 배터리(190)는 흡입 모터(140)에 전원을 공급할 수 있고, 청소기(1)에 내장된 전선을 통하여 전자 회로 및 전자 부품 등에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 배터리(190)는 청소 모듈(300)에 전원을 공급할 수 있다.
배터리(190)가 배터리 하우징(180)에 결합된 경우, 배터리(190)의 하면은 외부로 노출될 수 있다. 청소기(1)를 바닥에 내려놓을 때 배터리(190)가 바닥에 놓일 수 있으므로, 배터리(190)를 배터리 하우징(180)에서 바로 분리할 수 있다. 또한, 배터리(190)의 하면이 외부로 노출되어 배터리(190)의 외부 공기와 직접 접촉하므로, 배터리(190)의 냉각 성능이 향상될 수 있다.
한편, 배터리(190)가 배터리 하우징(180)에 일체로 고정되는 경우에는, 배터리(190)와 배터리 하우징(180)의 착탈을 위한 구조를 줄일 수 있으므로, 청소기(1)의 전체적인 크기를 줄일 수 있고, 경량화가 가능하다.
청소기(1)는 연장관(200)을 포함할 수 있다.
연장관(200)은 청소기 본체(100) 및 청소 모듈(300)과 결합될 수 있다.
예를 들어, 연장관(200)은 긴 원통 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 연장관(200)의 내부 공간은 청소 모듈(300)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 또한, 연장관(200)은 청소기 본체(100)의 흡입부(120)에 형성된 흡입 유로와 연통될 수 있다.
흡입 모터(140)를 통해 흡입력을 발생되면, 흡입부(120) 및 연장관(200)을 통해 청소 모듈(300)에 흡입력을 제공할 수 있다. 따라서, 청소기 본체(100)에는 청소 모듈(300)과, 연장관(200)을 통해 외부의 먼지 및 공기가 유입될 수 있다. 또한, 청소 모듈(300)을 통해 유입되는 먼지 및 공기는 연장관(200)을 통과한 후 청소기 본체(100)로 유입될 수 있다. 그리고, 청소기 본체(100)로 유입되어 흡입부(120)를 통과한 먼지 및 공기는 먼지 분리부(130)에서 분리된 후 먼지는 먼지통(170)에 저장되고, 공기는 공기 배출 커버(150)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
한편, 연장관(200)에는 전선이 내장될 수 있다. 따라서, 청소기 본체(100)와 청소 모듈(300)은 연장관(200)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4 내지 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 모듈을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 청소 모듈(300)은 모듈 하우징(310)과, 모듈 하우징(310)에 움직임 가능하게 연결되는 연결관(380)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 청소 모듈(300)은, 일 예로 핸디형 청소기에 연결되어 사용될 수 있다.
즉, 청소 모듈(300)은 청소기 본체(100) 또는 연장관(200)에 착탈 가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 상기 청소기 본체(100) 또는 연장관(200)에서 연결됨에 따라서 사용자가 상기 청소 모듈(300)을 이용하여 바닥면을 청소할 수 있다. 이때, 상기 청소 모듈(300)이 연결되는 청소기 본체(100)는 멀티 싸이클론 방식으로 공기 중의 먼지를 분리할 수 있다.
청소 모듈(300)은 청소기 본체(100)로부터 전원을 공급받아 작동할 수 있다. 구체적으로, 청소 모듈(300)은 청소기 본체(100)의 배터리(190)로부터 전원을 공급받아 작동할 수 있다.
청소 모듈(300)이 연결되는 청소기 본체(100)는 흡입 모터(140)를 포함하므로, 흡입 모터(140)에 의해서 발생되는 흡입력이 청소 모듈(300)로 작용하여 청소 모듈(300)에서 바닥면의 이물질과 공기를 흡입할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서 청소 모듈(300)은 바닥면의 이물질과 공기를 흡입하여 청소기(1)로 안내하는 역할을 수행할 수 있다.
연결관(380)은 모듈 하우징(310)의 후측 중앙부에 연결되며, 흡입된 공기를 청소기 본체(100)로 안내할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이해를 돕기 위하여 본 실시예의 방향을 정의하면, 청소 모듈(300)에서 연결관(380)이 연결되는 부분이 청소 모듈(300)의 뒷쪽(후방)이라고 할 수 있고, 연결관(380)의 반대편 부분이 청소 모듈(300)의 앞쪽(전방)이라고 할 수 있다.
또한, 연결관(380)에서 흡입구(313a)를 바라볼 때를 기준으로 하여, 유로 형성부(313)의 왼쪽을 청소 모듈(300)의 왼쪽(좌측)이라 할 수 있고, 유로 형성부(313)의 오른쪽을 청소 모듈(300)의 오른쪽(우측)이라 할 수 있다. 그리고, 상기 좌측과 우측을 연결하는 방향을 좌우 방향이라고 부를 수 있다. 좌우 방향은 전후 방향과 수평면 상에서 서로 수직한 방향을 의미할 수 있다.
또한, 청소 모듈(300)을 바닥면에 놓은 상태, 즉 걸레(350)가 바닥면에 놓여져 바닥면을 닦을 수 있는 상태를 기준으로 하여, 바닥면과 가까워지는 방향을 하측 또는 하방이라 할 수 있고, 바닥면에서 멀어지는 방향을 상측 또는 상방이라 할 수 있다.
청소 모듈(300)은, 모듈 하우징(310)의 하측에 회전 가능하게 구비되는 회전 청소부(340)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 회전 청소부(340)는 한 쌍으로 구비되어 좌우 방향으로 배열될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 회전 청소부(340)는 독립적으로 회전될 수 있다. 일 예로 회전 청소부(340)는 제1 회전 청소부(341)와 제2 회전 청소부(342)를 포함할 수 있다.
회전 청소부(340)는, 걸레(350)와 결합될 수 있다. 걸레(350)는 일 예로 원판 형태로 형성될 수 있다. 걸레(350)는, 제1 걸레(351)와 제2 걸레(352)를 포함할 수 있다.
걸레(350)가 바닥면에 놓인 상태에서는 청소 모듈(300)의 하중에 의하여 걸레(350)가 바닥면과 밀착되므로, 걸레(350)와 바닥면 간의 마찰력이 증가된다.
모듈 하우징(310)은, 청소 모듈(300)의 외형을 형성하고, 공기를 흡입하기 위한 흡입구(313a)가 형성될 수 있다. 흡입구(313a)는 일 예로 모듈 하우징(310)의 하면 전단부에 형성될 수 있다. 흡입구(313a)는 모듈 하우징(310)에서 좌우 방향으로 연장 형성될 수 있다.
모듈 하우징(310)은, 하부 하우징(311)과, 하부 하우징(311)의 상측에 결합되는 상부 하우징(312)을 포함할 수 있다.
하부 하우징(311)은, 회전 청소부(340)가 장착되고, 청소 모듈(300)의 외형을 이룰 수 있다.
하부 하우징(311)에는 흡입구(313a)가 형성될 수 있다.
하부 하우징(311)에는, 걸레 구동 모터(370)를 제어하기 위한 인쇄 회로기판기판(390)이 설치되는 기판 설치부가 구비될 수 있다. 일 예로 기판 설치부는 하부 하우징(311)에서 상방으로 연장되는 후크 형태로 형성될 수 있다.
제한적이지는 않으나, 기판 설치부는 하부 하우징(311)에서 유로 형성부(313)의 일측방에 위치될 수 있다. 일 예로 인쇄회로기판(390)은 제1 조작부(391) 및 제2 조작부(392)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(390)에 설치되는 스위치가 제1 조작부(391) 및 제2 조작부(392)의 조작을 감지할 수 있게 된다.
하부 하우징(311)에는 디퓨져(337)이 관통하기 위한 노즐 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 노즐 홀(미도시)을 통하여 스팀 제너레이터(336) 및 디퓨져(337)을 통과한 물 또는 스팀(수증기)은 걸레(350)로 공급될 수 있다.
상부 하우징(312)은 하부 하우징(311)의 상측을 덮고, 본 발명의 청소 모듈(300)의 외형을 이룰 수 있다.
또한, 모듈 하우징(310)은, 흡입구(313a)와 연통되어 흡입구(313a)에서 유입되는 공기를 청소기 본체(100)로 유도하는 유로를 형성하는 유로 형성부(313)를 더 포함할 수 있다.
유로 형성부(313)는 하부 하우징(311)의 상측 중앙부에 결합될 수 있고, 단부는 연결관(380)에 연결될 수 있다.
따라서, 유로 형성부(313)의 배치에 의해서 흡입구(313a)가 전후 방향으로 대략 직선 형태로 연장될 수 있으므로, 흡입구(313a)의 길이가 최소화될 수 있어, 청소 모듈(300)에서의 유로 손실이 최소화될 수 있다.
유로 형성부(313)의 앞쪽 부분은 흡입구(313a)의 상측을 커버할 수 있다. 유로 형성부(313)는 전단부에서 후측으로 갈수록 상향 경사지도록 배치될 수 있다.
따라서, 유로 형성부(313)는 앞쪽 부분의 높이가 뒷쪽 부분에 [0124] 비하여 낮게 형성될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 상기 유로 형성부(313)의 앞쪽 부분의 높이가 낮으므로, 상기 청소 모듈(300) 전체 높이 중에서 앞쪽 부분의 높이를 줄일 수 있는 장점이 있다. 상기 청소 모듈(300)의 높이가 낮을수록 가구나 의자 등의 하측의 좁은 공간에 인입되어 청소할 수 있는 가능성이 높아진다.
하부 하우징(311)의 저면에는 블로커(314)가 배치된다. 블로커(314)는 흡입구(313a)가 배치된 전방공간과 걸레(350)가 배치된 후방공간을 차폐하여, 걸레(350)에서 방출된 수분이 흡입구(313a)로 확산되는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 블로커(314)는 중앙부(314a)와 연장부(314b)를 포함할 수 있다. 이때, 중앙부(314a)를 기준으로 양측 단부에 한 쌍의 연장부(314b)가 대칭적으로 연결될 수 있다. 그리고, 중앙부(314a)는 흡입구(313a)의 후방에 배치되어 수분이 흡입구(313a) 쪽으로 유동하는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 연장부(314b)는 원형의 걸레(350)를 둘러싸도록 호 형태로 구비될 수 있다.
하부 하우징(311)의 하측에는 청소 모듈(300)의 원활한 이동을 위한 복수의 롤러가 구비될 수 있다.
일 예로 하부 하우징(311)에서 걸레(315) 전방에 전방 롤러(315)가 위치될 수 있다. 전방 롤러(315)는 제1 롤러(315a) 및 제2 롤러(315b)를 포함할 수 있다. 제1 롤러(315a) 및 제2 롤러(315b)는 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 롤러(315a) 및 제2 롤러(315b)는 각각 샤프트에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 샤프트는 좌우 방향으로 연장되도록 배치된 상태에서 하부 하우징(311)의 하측에 고정될 수 있다.
상기 샤프트와 하부 하우징(311)의 전단부 간의 거리는 걸레(350)와 하부 하우징(311)의 전단부 간의 최소 거리보다 길다.
일 예로 제1 롤러(315a)의 샤프트와 제2 롤러(315b)의 샤프트 사이에 회전 청소부(340)의 적어도 일부가 위치될 수 있다.
이러한 배치에 의하면, 회전 청소부(340)를 흡입구(313a)에 최대한 가깝게 위치시킬 수 있고, 청소 모듈(300)이 위치하는 바닥면 중에서 회전 청소부(340)에 의해서 청소되는 면적이 증가되어, 바닥 청소 성능이 향상될 수 있다.
본 실시예의 경우, 제1 롤러(315a)와 제2 롤러(315b)가 하부 하우징(311)의 하측에 결합되므로, 청소 모듈(300)이 이동성이 향상될 수 있다.
하부 하우징(311)의 하측에는 제3 롤러(316)가 더 구비될 수 있다. 따라서, 제1 롤러(315a)와 제2 롤러(315b)는 제3 롤러(316)와 함께 청소 모듈(300)을 3점 지지할 수 있다. 이때, 제3 롤러(316)는 걸레(350)와 간섭되지 않도록 걸레(350)의 후방에 위치될 수 있다.
모듈 하우징(310)에는 냉각 공기 유입구(317)과 냉각 공기 토출구(318)가 형성될 수 있다.
하부 하우징(311)에는 냉각 공기 유입구(317)가 형성될 수 있다. 냉각 공기 유입구(317)를 통하여 외부의 공기가 모듈 하우징(310)의 내부로 유입될 수 있다. 또한, 냉각 공기 유입구(317)는 하부 하우징(311)의 전방 측벽에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 사용자의 조작으로 청소 모듈(300)이 전진할 경우 공기의 유입량이 증가될 수 있다.
상부 하우징(312)에는 냉각 공기 토출구(318)가 형성될 수 있다. 냉각 공기 토출구(318)를 통하여 모듈 하우징(310) 내부의 공기가 외부로 토출될 수 있다. 또한, 냉각 공기 토출구(318)는 상부 하우징(312)의 양 측면 측벽에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 냉각 공기 유입구(317)를 통하여 유입된 공기가 냉각 공기 토출구(318)로 유동하는 과정에서 걸레 구동 모터(370)를 통과하도록 유도할 수 있고, 걸레 구동 모터(370)의 과열을 방지할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 하부 하우징(311)이 바닥면에 놓여진 상태를 기준으로, 냉각 공기 토출구(318)는 냉각 공기 유입구(317)보다 지면에서 멀게 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 모듈 하우징(310) 내부에서 가열된 공기가 상승하여 효과적으로 냉각 공기 토출구(318)로 토출될 수 있다. 청소 모듈(300)은 걸레(350)로 수분을 공급할 수 있도록 물탱크(320)를 더 포함할 수 있다.
물탱크(320)는 모듈 하우징(310)에 분리 가능하게 연결될 수 있다. 구체적으로, 물탱크(320)는 상부 하우징(312)에 형성된 물통안착부에 장착된다.
또한, 물탱크(320)는 스팀 제너레이터(336)의 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 물탱크(320)는 스팀 제너레이터(336)의 상부에서 스팀 제너레이터(336)와 이격되게 배치된다. 즉, 물탱크(320)는 상부하우징(112)을 사이에 두고 스팀 제너레이터(336)의 상부에 배치될 수 있다.
모듈 하우징(310)에 물탱크(320)가 장착된 상태에서, 물탱크(320)는 청소 모듈(300)의 외관을 형성할 수 있다.
실질적으로 물탱크(320)의 상측벽 전체가 청소 모듈(300)의 상면 외관을 형성할 수 있다. 따라서, 사용자는 물탱크(320)가 모듈 하우징(310)에 장착되었는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있다.
모듈 하우징(310)는 물탱크(320)가 모듈 하우징(310)에 장착된 상태에서, 물탱크(320)를 분리하기 위하여 조작하는 물탱크 분리 버튼을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 물탱크 분리 버튼은 청소 모듈(300)에서 중앙부에 위치될 수 있다. 따라서, 사용자가 쉽게 물탱크 분리 버튼을 인식하고, 물탱크 분리 버튼을 조작할 수 있는 장점이 있다.
물탱크(320)가 모듈 하우징(310)에 장착된 상태에서는 물탱크(320)의 물이 걸레(350)로 공급될 수 있다.
구체적으로, 물탱크(320)의 내부에는 물을 저장할 수 있는 공간이 형성된다. 물탱크(320)에 저장된 물은 적어도 하나 이상의 관(호스)을 통하여 스팀 제너레이터(336)로 공급될 수 있다. 스팀 제너레이터(336)로 유입된 물은 가열될 수 있고, 사용자의 선택에 따라 스팀(수증기)으로 상변환되는 것도 가능하다. 스팀 제너레이터(336)에서 가열된 물은 디퓨져(337)를 통하여 걸레(350)로 공급될 수 있다.
물탱크(320)는 급수구를 포함한다. 급수구는 물탱크(320) 내부로 물이 유입되는 구멍이다. 예를 들어, 급수구는 물탱크(320)의 측면에 형성될 수 있다.
물탱크(320)는 배수구를 포함한다. 배수구는 물탱크(320)에 저장된 물이 배출되는 구멍이다. 배수구에서 배출된 물은 스팀 제너레이터(336)로 유동될 수 있다. 배수구는 물탱크(320)의 하부면에 형성될 수 있다.
물탱크(320)는 에어홀을 포함한다. 에어홀은 물탱크(320) 내부로 공기가 유입될 수 있는 구멍이다. 물탱크(320) 내부에 저장된 물이 외부로 배출되면 물탱크(320) 내부에 압력이 하강하고, 하강한 압력을 보상하기 위하여 공기가 에어홀을 통해 물탱크(320) 내부로 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어홀은 물탱크(320)의 상단에 형성될 수 있다. 본 발명의 청소 모듈(300)은 물탱크(320)에서 유입되는 물을 걸레(350)로 공급하는 유로가 형성된 수분 공급부(330)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 수분 공급부(330)는, 물탱크(320)의 물을 모듈 하우징(310) 내부로 유입시키는 물탱크 연결부(331)와, 물탱크 연결부(331)로 유입된 물을 워터 펌프(333)로 공급하는 물 유입관(332)과, 워터 펌프(333)의 물을 T자 형의 커넥터로 공급하는 안내관(334) 및 상기 커넥터로 유입된 물을 스팀 제너레이터(336)로 공급하는 물공급관(335)을 포함할 수 있다.
물탱크 연결부(331)는 물탱크(320) 내의 밸브(미도시)를 동작시킬 수 있고, 물이 유동할 수 있다.
물탱크 연결부(331)는 상부 하우징(312)의 하측에 결합될 수 있고, 일부가 상부 하우징(312)를 관통하여 상측으로 돌출될 수 있다.
상측으로 돌출된 물탱크 연결부(331)는 물탱크(320)가 상부 하우징(312)에 안착되면, 물탱크(320)의 배출구를 관통하여 물탱크(320) 내부로 인입될 수 있다.
상부 하우징(312)에는 물탱크(320)에서 배출되는 물이 물탱크 연결부(331)의 주변에서 누설되는 것을 방지하기 위한 실러가 구비될 수 있다. 실러는 일 예로 고무 재질로 형성될 수 있으며, 상부 하우징(312)의 상측에서 상부 하우징(312)에 결합될 수 있다.
상부 하우징(312)에는 물탱크(320)에서 물이 배출되는 것을 제어하기 위한 워터 펌프(333)가 설치될 수 있다.
워터 펌프(333)는, 물의 유동력을 제공할 수 있다. 워터 펌프(333)는 물 유입관(332)이 연결되는 제1 연결 포트 와, 안내관(334)이 연결되는 제2 연결 포트를 포함할 수 있다. 이때, 워터 펌프(333)를 기준으로 제1 연결 포트는 입구이고, 제2 연결 포트는 출구일 수 있다.
워터 펌프(333)는, 내부의 밸브체가 작동하면서 팽창 또는 축소되어 제1 연결 포트와 제2 연결 포트를 연통시키도록 작동하는 펌프로서, 공지의 구조에 의해서 구현될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
물 공급관(335)은 상기 커넥터와 스팀 제너레이터(336)의 물 유입구(336b)를 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 물 공급관(335)은 상기 커넥터에서 분기된 한 쌍의 관일 수 있다.
따라서, 물 유입관(332)으로 공급된 물은 워터 펌프(333) 내부로 인입된 후에, 안내관(334)으로 유동된다. 안내관(334)으로 유동된 물은 커넥터에 의해서 물 공급관(335)으로 유동된다. 그리고, 물 공급관(335)으로 유동된 물은 스팀 제너레이터(336)로 공급된다.
스팀 제너레이터(336)는 물을 가열하는 장치이다. 스팀 제너레이터(336)는 모듈 하우징(310)의 내부에 배치된다. 구체적으로, 스팀 제너레이터(336)는 하부 하우징(311)의 상부면에 설치된다.
스팀 제너레이터(336)는 히팅 챔버(336a), 물 유입구(336b) 및 수분 토출구(336c)를 포함한다.
히팅 챔버(336a)의 내부에는 물탱크(320)로부터 유입된 물이 유동할 수 있는 유로가 형성되어 있다. 히팅 챔버(336a)는 배터리(190) 및/또는 보조 배터리(500)의 전원을 공급받아 물을 가열할 수 있다. 히팅 챔버(336a)는 사용자의 제어에 따라 물의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 히팅 챔버(336a)는 사용자의 제어에 따라 물을 스팀(수증기)으로 상변화시킬 수 있다.
물 유입구(336b)는 히팅 챔버(336a)의 입구단에 형성된 홀일 수 있다. 물 유입구(336b)를 통하여, 물탱크(320)에 저장되어 있던 물이 스팀 제너레이터(336)에 유입될 수 있다.
수분 토출구(336c)는 히팅 챔버(336a)의 출구단에 형성된 홀일 수 있다. 수분 토출구(336c)를 통하여, 물 또는 스팀이 스팀 제너레이터(336)로부터 토출될 수 있다. 수분 토출구(336c)는 디퓨져(337)과 연결될 수 있다.
한편, 본 발명에서 스팀 제너레이터(336)는 경사지게 배치된다. 구체적으로, 히팅 챔버(336a)는 지면(바닥면)에 대해 소정 각도로 경사지게 배치된다.
예를 들어, 히팅 챔버(336a)의 후단은 히팅 챔버(336a)의 전단보다 상부에 배치된다. 즉, 스팀 제너레이터(336)는 후방-상향의 경사를 갖는다. 이에 따라, 물은 스팀 제너레이터(336)의 후방 상부에서 전방 하부로 유동하면서 가열될 수 있다.
한편, 물 유입구(336b)는 히팅 챔버(336a)의 후단에 배치되고, 수분 토출구(336c)는 히팅 챔버(336a)의 전단에 배치될 수 있다. 즉, 하부 하우징(311)이 바닥면(지면)에 놓여진 상태를 기준으로, 물 유입구(336b)는 수분 토출구(336c)보다 바닥면(지면)으로부터 멀게 배치될 수 있다. 이에 따라, 물은 중력에 의해서 물이 상부에서 하부로 유동하면서 가열되고, 물이 수증기로 상변화하여 상승하더라도 물의 유동력에 의하여 수분 토출구(336c)로 토출시킬 수 있다. 디퓨져(337)는 물탱크(320)의 물을 걸레(350)로 토출하도록 구성된다.
디퓨져(337)는 모듈 하우징(310) 내부에 형성된 공간에 수용될 수 있다. 디퓨져(337)는 스팀 제너레이터(336)와 연결되어 스팀 제너레이터(336)에서 가열된 수분을 걸레(350)로 토출시킬 수 있다.
일 예로, 디퓨져(337)은 모듈 하우징(310)에 한 쌍으로 장착되어 좌우 방향으로 배열될 수 있다. 또한, 좌우 방향으로 배열된 한 쌍의 디퓨져(337)은 서로 대칭된 형태(거울상)로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 디퓨져(337)는 내부에 수분이 유동할 수 있는 확산 유로가 형성되고, 상기 확산 유로를 유동한수분이 걸레로 토출되는 노즐을 포함한다.
일 예로, 디퓨져(337)는 원호 형태로 형성되고, 노즐이 소정 간격으로 복수 개 구비될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 디퓨져(337)는 원판 형태의 걸레(350)에 안정적으로 수분을 공급시킬 수 있다.
다른 예로, 디퓨져(337)는 환(ring)형으로 형성되고, 노즐이 소정 간격으로 원주 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 걸레 구동 모터(370)는, 환형의 디퓨져 내측에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 디퓨져(337)는 원판 형태의 걸레(350) 전체에 대하여 빠르게 수분을 공급할 수 있다.
디퓨져(337)에서 분사된 물은 회전 청소부(340)에 형성된 물 통과홀을 통과한 후에 걸레(350)로 공급된다. 걸레 (350)는 디퓨져(337)을 통하여 공급된 물을 흡수한 상태로 회전되면서 바닥을 닦게 된다.
회전 청소부(340)는 걸레 구동 모터(370)로부터 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전 청소부(340)는 회전판일 수 있다. 회전 청소부(340)는 원판 형태로 형성될 수 있으며, 하면에 걸레(350)가 부착될 수 있다.
회전 청소부(340)는 일 예로 모듈 하우징(310)의 하측에서 흡입구(313a)의 후방에 위치될 수 있다.
따라서, 청소 모듈(300)을 전진시키며 청소할 때, 흡입구(313a)에 의해서 바닥면의 이물질과 공기가 흡입된 후에 걸레(350)에 의해서 바닥면이 닦일 수 있다.
일 예로, 회전 청소부(340)는, 제1 걸레 구동 모터(371)와 연결되고 제1 걸레(351)가 부착되는 제1 회전 청소부(341)와, 제2 걸레 구동 모터(372)와 연결되고 제2 걸레(352)가 부착되는 제2 회전 청소부(342)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 회전 청소부(340)는, 원형 링 형태의 외측 바디와, 외측 바디의 중앙 영역에 위치되며 외측 바디의 내주면과 이격되는 내측 바디와, 내측 바디의 외주면과 외측 바디의 내주면을 연결하는 복수의 연결 리브를 포함할 수 있다.
또한, 회전 청소부(340)는, 디퓨져(337)를 통하여 토출되는 물을 걸레(350)로 공급하기 위하여 원주 방향을 따라 복수 개 형성되는 물 통과홀을 포함할 수 있다.
한편, 회전 청소부(340)는, 걸레(350)를 부착시키는 부착수단을 포함할 수 있다. 일 예로 부착수단은 벨크로(Velcro)일 수 있다.
회전 청소부(340)는 하부 하우징(311)의 하측에 배치될 수 있다. 즉, 회전 청소부(340)는 모듈 하우징(310)의 외부에 배치될 수 있다.
또한, 회전 청소부(340)는 걸레 구동 모터(370)와 연결되어 동력을 전달받을 수 있다. 예를 들어, 회전 청소부(340)는 적어도 하나 이상의 기어를 통하여 걸레 구동 모터(370)와 연결될 수 있고, 걸레 구동 모터(370)의 작동에 의하여 회전될 수 있다.
회전 청소부(340)는 제1 회전 청소부(341) 및 제2 회전 청소부(342)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 제1 회전 청소부(341)의 회전 중심과 제2 회전 청소부(342)의 회전 중심은 좌우 방향으로 이격되어 배치된다.
회전 청소부(340)의 회전 중심은 모듈 하우징(310)의 전후 길이를 이등분하는 중심축 보다 모듈 하우징(310)의 전단부에서 멀게 위치될 수 있다. 이는 회전 청소부(340)가 흡입구(313a)를 막는 것을 방지하기 위함이다.
제1 회전 청소부(341)의 회전 중심과 제2 회전 청소부(342)의 회전 중심 간의 거리는 걸레(350)의 직경 보다 크게 형성될 수 있다. 이는, 제1 걸레(351)와 제2 걸레(352)가 회전되는 과정에서 서로 간섭됨에 따른 상호 마찰을 줄이고, 간섭되는 부분만큼 청소 가능한 면적이 줄어드는 것을 방지하기 위함이다.
걸레(350)는 회전 운동에 의하여 바닥면을 닦을 수 있다. 걸레(350)는 바닥면과 마주하도록 회전 청소부(340)의 하측에 결합될 수 있다. 걸레(350)는 바닥을 향하는 저면이 소정의 면적을 갖도록 이루어지고, 걸레(350)는 납작한 형태로 이루어진다. 걸레(350)는, 상하 방향 높이보다 수평 방향의 폭(또는 직경)이 충분히 더 큰 형태로 이루어진다. 걸레(350)가 하부 하우징(311) 쪽에 결합됨에 있어서 걸레(350)의 저면은 바닥면과 평행할 수 있다. 걸레(350)의 저면은 대체로 원형을 이룰 수 있고, 걸레(350)는, 전체적으로 회전대칭 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 걸레(350)는 회전 청소부(340)의 저면에 탈부착 될 수 있고, 회전 청소부(340)에 결합되어 회전 청소부(340)와 함께 회전할 수 있다.
회전 청소부(340)가 모듈 하우징(310)의 하측에 결합된 상태에서 걸레(350)의 일부는 청소 모듈(300)의 외측으로 돌출되어 청소 모듈(300)의 하방에 위치되는 바닥면 뿐만 아니라 청소 모듈(300)의 외측에 위치되는 바닥면 도 청소할 수 있다.
일 예로 걸레(350)는 청소 모듈(300)의 양 측으로 돌출될 뿐만 아니라 후방으로도 돌출될 수 있다.
걸레(350)는 제1 회전 청소부(341)와 결합되는 제1 걸레(351) 및 제2 회전 청소부(342)와 결합되는 제2 걸레(352)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 회전 청소부(341)가 제1 걸레 구동 모터(371)의 동력을 전달받아 회전되면 제1 걸레(351)도 함께 회전되고, 제2 회전 청소부(342)가 제2 걸레 구동 모터(372)의 동력을 전달받아 회전되면 제2 걸레(352)도 함께 회전될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 청소 모듈(300)은 발광 모듈(360)을 더 포함할 수 있다.
발광 모듈(360)은 청소 모듈(300)의 전방에 빛을 조사하여, 청소 모듈(300)의 전방에 존재하는 이물질 또는 미생물을 확인시킬 수 있다.
발광 모듈(360)은 모듈 하우징(310)의 전방에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광 모듈(360)은 하부 하우징(311)의 전면에 배치될 수 있고, 좌우 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다. 이때, 발광 모듈(360)은 냉각 공기 유입구(317)의 후방에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통하여, 발광 모듈(360)은 냉각 공기 유입구(317)에서 유입된 공기에 의해 냉각될 수 있다.
한편, 발광 모듈(360)은 발광부재 및 확산판으로 구성될 수 있다.
발광부재는 광을 전방 또는 하부로 조사할 수 있다. 일 예로, 발광부재는 복수개의 LED로 구성될 수 있다.
이때, 발광부재가 조사하는 빛은 가시광선일 수 있고, 실시예에 따라 적외선(IR) 또는 자외선(UV)일 수 있다.
이와 같은 구성으로, 발광부재가 작동될 경우 청소 모듈(300)의 전방에 이물질 또는 미생물의 존재를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 청소 모듈(300)의 전방에 존재하는 이물질 또는 미생물을 살균하여 위생성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 확산판은 발광부재의 전방에 배치되어, 발광부재에서 조사된 광을 확산시킬 수 있다. 한편, 청소 모듈(300)은 걸레(350) 및 회전 청소부(340)를 회전시키는 동력을 제공하는 걸레 구동 모터(370)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 걸레 구동 모터(370)는 제1 회전 청소부(341)를 회전시키는 제1 걸레 구동 모터(371)와, 제2 회전 청소부(342)를 회전시키는 제2 걸레 구동 모터(372)를 포함할 수 있다.
이와 같이 제1 걸레 구동 모터(371)와 제2 걸레 구동 모터(372)가 개별적으로 동작하므로, 제1 걸레 구동 모터(371)와 제2 걸레 구동 모터(372) 중 어느 하나가 고장나더라도 다른 하나에 의해서 회전 청소부(340)의 회전이 가능한 장점이 있다.
한편, 제1 걸레 구동 모터(371)와 제2 걸레 구동 모터(372)는 모듈 하우징(310)에서 좌우 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 그리고, 제1 걸레 구동 모터(371)와 제2 걸레 구동 모터(372)는 흡입구(313a)의 후방에 위치될 수 있다.
걸레 구동 모터(370)는 모듈 하우징(310) 내에 배치될 수 있다. 일 예로 걸레 구동 모터(370)는 하부 하우징(311)의 상측에 안착되고, 상부 하우징(312)에 의해서 커버될 수 있다. 즉, 상기 걸레 구동 모터(370)는 하부 하우징(311)과 상부 하우징(312) 사이에 위치될 수 있다.
한편, 청소 모듈(300)은 청소기 본체(100) 또는 연장관(200)과 결합되는 연결관(380)을 포함한다.
연결관(380)은, 유로 형성부(313)의 단부에 연결되며, 관 형태로서, 하부는 관절과 같은 역할을 수행하며, 청소 모듈(300)이 지면에 놓여진 상태에서, 사용자의 팔 움직임에 따라 제2 연결관(382)과 지면이 이루는 각도가 변경될 수 있다. 연결관(380)의 상부는 청소기 본체(100) 또는 연장관(200)이 삽입되어 착탈 가능하게 결합된다.
한편, 본 실시예에서 연결관(380)의 상부에는 보조 배터리 하우징(400)과 결합될 수 있다. 구체적으로 연결관(380)의 상부에는 보조 배터리 하우징(400)에 관통 결합될 수 있다. 한편, 도시되지는 않았지만, 연결관(380)의 상부에는 보조 배터리 하우징(400)의 연결관 고정부(423)가 결합되는 걸림턱이 구비될 수 있다.
한편, 연결관(380)에는 전선(475)이 내장되어 청소기 본체(100)의 배터리(190) 또는 보조 배터리(500)에서 인가되는 전류 및 제어 신호를 청소 모듈(300)로 보낼 수 있다.
한편, 연결관(380)은 청소 모듈(300)에서 흡입된 공기가 연장관(200) 및/또는 청소기 본체(100)로 유동되도록 내부에 유로가 형성될 수 있다. 이때, 연결관(380)은 연결관(380)의 회전에 따라 함께 변형될 수 있다. 일 예로, 안내관은 주름진 관(자바라) 형태로 형성될 수 있다.
연결관(380)에는 받침 돌기(385)가 구비될 수 있다. 연결관(380)이 지면과 수직하게 세워졌을 때를 기준으로 받침 돌기(385)는 연결관(380)의 후방에 배치될 수 있다. 또는, 연결관(380)이 지면과 나란하거나 지면과 소정 각도로 기울어진 상태에서 받침 돌기(385)는 연결관(380)의 하측에 배치될 수 있다.
받침 돌기(385)는 돌출부 및 받침부를 포함한다. 돌출부는 제2 연결관(382)의 외주면에서 돌출 형성되고, 받침부는 상기 돌출부에서 수직하게 판 형태로 형성될 수 있다.
청소기 본체(100)를 지면(바닥면)에 내려 놓았을 때, 상기 받침부는 지면과 접촉되어 연결관(380)을 지지할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 청소기(100)를 내려 놓았을 때, 연결관(380) 및/또는 연장관(200)이 안정적으로 지지될 수 있고, 연결관(380) 및/또는 연장관(200)의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 받침 돌기(385)는 보조 배터리 하우징(400)의 가이드홀(422)에 삽입될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 연결관(380)과 보조 배터리 하우징(400)의 결합 위치를 가이드할 수 있고, 보조 배터리 하우징(400)을 연결관(380)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
한편, 청소 모듈(300)은 청소 모듈(300)을 제어하는 모듈 제어부(미도시)가 배치된 인쇄회로기판(390)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(390)은 전류가 인가될 수 있고, 통신선이 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(390) 및 제어부의 제어에 대하여는 이후에 설명한다.
이때, 인쇄회로기판(390)은 냉각 공기 유입구(317)로 유입되어 냉각 공기 토출구(318)로 배출되는 공기에 의해 냉각될 수 있다.
한편, 모듈 하우징(310)에는 물탱크(320)에서 배출되는 물의 양을 조절하기 위한 제1 조작부(391)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 조작부(391)는 모듈 하우징(310)의 후측에 위치될 수 있다.
제1 조작부(391)는 사용자가 조작할 수 있으며, 제1 조작부(391)의 조작에 의해서 (320)에서 물이 배출되도록 하거나 물이 배출되지 않도록 할 수 있다. 또는, 제1 조작부(391)에 의해서 물탱크(320)에서 배출되는 물의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제1 조작부(391)를 조작함에 따라서, 물탱크(320)에서 단위 시간 당 제1 양만큼 물이 배출되도록 하거나, 단위 시간 당 제1 양 보다 많은 제2 양만큼 물이 배출되도록 할 수 있다.
제1 조작부(391)는 모듈 하우징(310)에 좌우 방향으로 피봇되도록 구비되거나, 실시예에 따라 상하 방향으로 피봇되도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 제1 조작부(391)가 중립 위치에 위치된 상태에서는 물 배출량은 0이고, 제1 조작부(391)의 왼쪽을 푸시하여 제1 조작부(391)가 좌측으로 피봇되도록 하면 물탱크(320)에서 단위 시간 당 제1 양만큼 물이 배출될 수 있다. 그리고, 제1 조작부(391)의 오른쪽을 푸시하여 제1 조작부(391)가 우측으로 피봇되도록 하면 물탱크(320)에서 단위 시간 당 제2 양만큼 물이 배출될 수 있다.
보조 배터리 하우징(400)은 청소 모듈(300)에 착탈 가능하게 결합되고, 보조 배터리(500)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 11을 참고하여, 보조 배터리 하우징 및 그의 결합에 대하여 설명한다.
보조 배터리 하우징(400)은 청소 모듈(300)의 연결관(380)에 결합되고, 보조 배터리(500)를 내부에 착탈 가능하게 수용할 수 있다. 보조 배터리 하우징(400)이 청소 모듈(300)에 결합된 상태에서, 보조 배터리 하우징(400)은 연장관(200)과 청소 모듈(300) 사이에 배치될 수 있다.
보조 배터리 하우징(400)은 보조 배터리 수용부(410), 결합부(420) 및 전원 연결부(미도시)를 포함할 수 있다.
보조 배터리 수용부(410)는 보조 배터리(500)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 보조 배터리 수용부(410)는 내부에 보조 배터리(500)가 탈착 가능하게 수용될 수 있다.
구체적으로, 보조 배터리 수용부(410)는 수용부 본체(411), 보조 배터리 수용홈(412), 단자(413), 걸림턱(414)및 체결홀(415)을 포함할 수 있다.
이때, 수용부 본체(411)에는 보조 배터리 수용홈(412)이 형성되고, 수용부 본체(411)의 내부에는 단자(413)가 구비될 수 있다. 또한, 수용부 본체(411)의 양 측면에는 걸림턱(414) 및 체결홀(415)이 형성될 수 있다.
수용부 본체(411)는 보조 배터리 하우징(400)의 외관을 구성하고, 내부에 보조 배터리(500)가 수용 가능하게 구비된다. 예를 들어, 수용부 본체(411)는 사각 기둥에 가까운 형태로 형성되되 네 모서리는 곡면 형태로 형성될 수 있다. 그리고 수용부 본체(411)의 축 방향 일측 단부는 보조 배터리(500)가 수용될 수 있도록 내부가 개방된 형태로 형성되며, 수용부 본체(411)의 축 방향 타측 단부는 결합부(420)와 연결되도록 좌우 방향 폭이 점차 좁아지는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 수용부 본체(411)는 보조 배터리(500)를 내부에 수용하되, 전체적인 부피 및 무게를 최소화시킬 수 있다. 보조 배터리 수용홈(412)에는 보조 배터리(500)가 수용될 수 있다. 보조 배터리 수용홈(412)은 보조 배터리 본체(510)가 끼워질 수 있도록 보조 배터리 본체(510)의 형태에 대응한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 보조 배터리 수용홈(412)의 전후 방향 직경은, 배터리 본체(510)의 전후 방향 직경과 같거나 클 수 있다. 또한, 보조 배터리 수용홈(412)의 좌우 방향 직경은, 배터리 본체(510)의 좌우 방향 직경과 같거나 클 수 있다. 또한, 보조 배터리 수용홈(412) 측벽의 곡률은 이와 마주보는 배터리 본체(510)의 외측 면의 곡률과 동일할 수 있다.
한편, 보조 배터리 수용홈(412)은, 보조 배터리 하우징(400)이 연결관(380)에 결합된 상태에서 소정 각도의 경 사면을 갖는 측벽을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 보조 배터리(500)가 삽입되는 보조 배터리 수용홈(412)의 입구는 지면을 기준으로 소정 각도로 상방 경사지게 개방될 수 있다.
따라서, 보조 배터리(500)는 하방 경사지게 보조 배터리 하우징(400)에 삽입 결합될 수 있다. 구체적으로, 보조 배터리 수용홈(412)이 형성되는 방향은 연장관(200)의 축 방향과 0도 이상 90도 미만의 각도를 이룰 수 있다.
단자(413)는 보조 배터리 수용홈(412)의 하측 단부에 구비될 수 있다. 즉, 단자(413)는 보조 배터리 수용홈(412) 중에서 보조 배터리(500)가 삽입되는 입구로부터 가장 먼 곳에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 보조 배터리(500)가 보조 배터리 수용홈(412)에 결합되면, 단자(413)에는 보조 배터리(500)의 전기 연결부(540)에 구비된 단자가 접촉될 수 있다.
걸림턱(414)은 보조 배터리(500)와 후크 결합될 수 있다. 걸림턱(414)은 수용부 본체(411)의 좌우 방향 일측 면에 형성될 수 있다. 걸림턱(414)에는 보조 배터리(500)의 제1 결합 버튼(520)이 결합될 수 있다. 이때, 걸림턱(414)에는 제1 버튼부(521)가 걸려 지지될 수 있고, 제1 후크(522)가 후크 결합될 수 있다.
체결홀(415)은 보조 배터리(500)와 후크 결합될 수 있다. 체결홀(415)은 수용부 본체(411)의 좌우 방향 타측 면에 형성될 수 있다. 체결홀(415)에는 보조 배터리(500)의 제2 결합 버튼(530)이 결합될 수 있다. 이때, 체결홀(415)에는 제2 후크(532)가 후크 결합될 수 있다.
따라서, 걸림턱(414) 및 체결홀(415)은 보조 배터리(500)가 보조 배터리 수용홈(411)에 삽입되면 보조 배터리(500)와 후크 결합되어, 보조 배터리(500)의 이탈을 방지할 수 있다. 결합부(420)는 청소 모듈(300)과 결합될 수 있다.
구체적으로, 결합부(420)는 결합부 본체(421), 가이드홀(422) 및 연결관 고정 후크(423)를 포함한다.
결합부 본체(421)는 청소 모듈(300)의 연결관(380)이 관통 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합부 본체(421)는 관형태로 형성되고, 결합부 본체(421)의 내부에는 연결관(380)이 관통 결합되도록 관통홀(421a)이 형성될 수 있다. 이때, 결합부 본체(421)의 내경은 연결관(380)의 외경과 같거나 연결관(380)의 외경보다 클 수 있다. 이와 같은 구성으로, 결합부 본체(421)의 내부에 연결관(380)이 관통 수용될 수 있다.
가이드홀(422)은 결합부 본체(421)에 형성되고, 결합부 본체(421)의 축 방향을 따라 장홀 형태로 형성될 수 있다. 가이드홀(422)에는 연결관(380)의 받침 돌기(385)가 수용될 수 있다. 따라서, 연결관(380)이 결합부(420)에 결합되면, 받침 돌기(385)는 가이드홀(422)을 따라 이동될 수 있고, 받침 돌기(385)는 가이드홀(422)을 관통하여 외부에 노출될 수 있다. 이러한 구성으로, 가이드홀(422)은 연결관(380)과 결합부(420)의 결합을 가이드할 수 있다.
연결관 고정부(423)는 결합부 본체(421)에 구비되고, 연결관(380)과 후크 결합되되, 외력이 인가되면 연결관(380)과의 결합이 해제될 수 있다. 예를 들어, 연결관 고정부(423)는 길죽한 보드(board) 형태로 형성될 수 있고, 일측 단부에는 후크가 형성될 수 있다. 또한, 연결관 고정부(423)의 가운데 부분에는 힌지부가 구비되어 결합부 본체(421)와 힌지 결합될 수 있다. 이때, 힌지부에는 토션스프링이 구비되어 연결관 고정부(423)과 연결관(380)의 결합을 탄성 지지할 수 있다. 그리고, 연결관 고정부(423)의 타측 단부에는 사용자가 누르는 위치를 가이드하는 버튼부가 구비될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 연결관 고정부(423)의 후크는 연결관(380)과 후크결합되고, 사용자가 버튼부를 누르면 힌지부를 중심으로 회전하면서 연결관(380)과의 결합이 해제될 수 있다.
연결관 고정부(423)는 결합부 본체(421)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 연결관 고정부(423)는 결합부 본체(421)의 측면에 힌지 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합부 본체(421)의 외주면에는 연결관 고정부(423)의 힌지부가 결합되고, 결합부 본체(421)에는 결합부 본체(421)의 후크가 통과 가능하도록 후크 통과 홀이 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 연결관(380)이 결합부 본체(421)의 내부에 삽입 결합되면, 연결관 고정부(423)의 후크가 연결관(380)과 체결되어 결합부(420)와 연결관(380)의 결합을 고정시킬 수 있다. 한편, 본 실시예에서 보조 배터리 수용부(410)는 결합부(420)보다 바닥면에서 멀게 배치될 수 있다.
즉, 보조 배터리(500)가 보조 배터리 하우징(400)에 결합되고, 보조 배터리 하우징(400)이 청소 모듈(300)에 결합된 상태에서, 청소기 본체(100)가 바닥면에 놓인 경우, 연장관(200)의 적어도 일부는 보조 배터리(500)보다 바닥면에 가깝게 배치될 수 있다.
사용자가 연장관(200)을 청소 모듈(300)에 대하여 수직에 가깝게 세웠을 경우, 연장관(200) 및 청소기 본체(100)가 지면에 대하여 수직하게 세워져 유지되는 셀프 스탠딩(self-standing)이 가능해지 효과가 있다.
한편, 전원 연결부(470)는 보조 배터리(500)와 청소 모듈(300)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전원 연결부(470)는 적어도 2개 이상의 전선(475)을 포함할 수 있고, 보조 배터리 수용부(410)에 구비된 단자(413)와 청소 모듈(300)에 구비된 단자가 전선(475)을 통해 연결될 수 있다. 전원 연결부(470)는 보조 배터리 수용부(410)의 단자(413)를 통해 보조 배터리(500)와 연결되어 전원을 받아 전선(475)를 통해 청소 모듈(300)으로 흘린다.
이때, 상기 전원 연결부(470)는 단자(413)와 전선(475) 사이의 연결을 위한 회로패턴이 형성되고, 전선(475)과의 직접 연결을 위한 복수의 접속 단자(L1, L2, B1, B2)를 더 포함하는 회로기판(PCB)으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 접속 단자(L1, L2, B1, B2) 중 일부(L1, L2)는 뒤에 설명하는 사용자 인터페이스 모듈(450)과 연결되어 제어 신호 및 선택 신호를 송수신할 수 있으며, 이를 청소 모듈(300)로 전달하는 역할을 수행한다. 또한, 복수의 접속 단자(L1, L2, B1, B2) 중 일부(B1, B2)는 단자(413)와 연결되어 청소 모듈(300)로 전원을 전달한다.
이와 같이 각 접속 단자(L1, L2, B1, B2)에 연결되는 전선(475)은 배터리 전원 전달을 위한 2개의 전력 전선 이외에 제어 신호의 송수신을 위한 2개의 추가적인 제어 전선(475)을 포함한다.
상기 2개의 제어 전선(475)을 통해 사용자 인터페이스 모듈(450)과 청소 모듈(300)의 회로기판(390)의 제어부가 서로 연결되어 사용자 인터페이스 모듈(450)로 제어 신호를 전송하고, 사용자 선택 단자(455)로부터의 선택 신호를 출력한다.
이에 대하여는 이후에 상세히 설명한다.
전원 연결부(470)는 보조 배터리(500)와 스팀 제너레이터(336)를 연결시킬 수 있다. 즉, 배터리(190)는 흡입 모터(140)를 포함하여 스팀 제너레이터(336)를 제외한 청소기(1)의 부품에 전원을 공급하고, 보조 배터리(500)는 스팀 제너레이터(336)에만 전원을 공급하는 것이 가능하다. 이와 같은 구성으로, 보조 배터리(500)가 스팀 제너레이터(336)에 직접 전원을 공급할 수 있다.
따라서, 짧은 시간동안 상대적으로 큰 전력량이 요구되는 스팀 제너레이터(336)에 보조 배터리(500)가 안정적으로 전원을 공급할 수 있다.
도 10과 같이, 보조 배터리 본체(510)는 청소 모듈(300)의 스팀 제너레이터(336)에 전원을 공급할 수 있다. 보조 배터리 본체(510)는 보조 배터리(500)의 외형을 이룰 수 있고, 내부에 전기에너지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 보조 배터리 본체(510)는 2차 전지일 수 있다.
제1 결합 버튼(520)은 보조 배터리 본체(510)의 일 측면에 배치될 수 있다. 제1 결합 버튼(520)은 보조 배터리 하우징(400)의 걸림턱(414)과 후크 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 버튼(520)은 제1 버튼부(521) 및 제1 후크(522)를 포함할 수 있다. 제1 버튼부(521)의 일측 단부는 보조 배터리 본체(510)의 일 측면과 연결될 수 있다. 이때, 제1 버튼부(521)는 탄성을 가진 소재로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 후크(522)는 제1 버튼부(521)의 타측 단부에 연결될 수 있고, 보조 배터리 본체(510)에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제1 후크(522)는 걸림턱(414)에 후크 결합될 수 있다.
이러한 구성으로, 보조 배터리(500)를 보조 배터리 하우징(400)에 결합시키면, 제1 후크(522)가 걸림턱(414)에 후크 결합될 수 있다. 그리고, 사용자가 제1 버튼부(521)를 누르면서 보조 배터리(500)를 당기면, 보조 배터리(500)를 보조 배터리 하우징(400)으로부터 분리시킬 수 있다.
제2 결합 버튼(530)은 보조 배터리 본체(510)의 타 측면에 배치될 수 있다. 제2 결합 버튼(530)은 보조 배터리 하우징(400)의 체결홀(415)과 후크 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 결합 버튼(530)은 제2 버튼부(531) 및 제2 후크(532)를 포함할 수 있다. 제2 버튼부(531)의 일측 단부는 보조 배터리 본체(510)의 타 측면과 연결될 수 있다. 이때, 제2 버튼부(531)는 탄성을 가진 소재로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 후크(532)는 제2 버튼부(531)의 타측 단부에 연결될 수 있고, 보조 배터리 본체(510)에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제2 후크(532)는 체결홀(415)에 후크 결합될 수 있다.
이러한 구성으로, 보조 배터리(500)를 보조 배터리 하우징(400)에 결합시키면, 제2 후크(532)가 체결홀(415)에 후크 결합될 수 있다. 그리고, 사용자가 제2 버튼부(531)를 누르면서 보조 배터리(500)를 당기면, 보조 배터리(500)를 보조 배터리 하우징(400)으로부터 분리시킬 수 있다.
전기 연결부(540)는 보조 배터리 본체(510)의 하측면에 구비될 수 있다. 보조 배터리(500)가 보조 배터리 하우징(400)에 결합된 경우, 전기 연결부(540)는 보조 배터리 하우징(400)의 단자(413)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 보조 배터리(500)가 보조 배터리 하우징(400)에 결합된 경우, 보조 배터리(500)에 충전된 전원을 청소 모듈(300)로 공급할 수 있다.
한편, 보조 배터리 하우징(400)은 도 8 및 도 12와 같이 전면에 사용자 인터페이스 모듈(450)을 포함한다.
도 12는 본 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보조 배터리 하우징(400)의 사용자 인터페이스 모듈(450)을 나타내는 것이다.
사용자 인터페이스 모듈(450)은 사용자에게 적어도 2개의 서로 다른 색의 빛을 조사함으로써, 현재 청소 모듈(300)의 상태를 고지할 수 있다.
이를 위하여 사용자 인터페이스 모듈(450)은 서로 다른 색의 빛을 발광하는 적어도 2개의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)을 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스 모듈(450)은 UI 기판(460)을 포함하며, UI 기판(460) 위에 실장되어 있는 사용자 선택 단자(455) 및 사용자 선택 단자(455)를 둘러싸며 배치되어 있는 적어도 2개의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)을 포함한다.
상기 UI 기판(460)은 인쇄회로기판(390)일 수 있으며, 사용자 선택 단자(455) 및 적어도 2개의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)을 제어하기 위한 회로 패턴이 형성되어 있다.
상기 UI 기판(460) 위에 설치되어 있는 사용자 선택 단자(455)는 보조 배터리(500)의 사용에 관련된 스팀 제너레이터(336)의 온오프와 관련된 명령을 수신한다.
사용자 선택 단자(455)는 보조 배터리 하우징(400)의 전면(411)에 노출되어 있으며, 사각형 또는 원형 등의 특정 형태를 이루며 돌출 형성되어 있다.
상기 사용자 선택 단자(455)는 택트 스위치(tack switch) 형태로 제공될 수 있으며, 사용자로부터의 택트에 의해 UI 기판(460)의 스위치가 턴온되어 전류를 흘림으로써 사용자의 선택 신호를 전송할 수 있다.
한편, 상기 사용자 선택 단자(455)는 스팀 제너레이터(336)에서 토출되는 수분의 상을 조절하기 위하여 다이얼 타입으로 형성될 수 있다. 이와 같이 다이얼 타입으로 형성되는 경우, 상기 다이얼의 회전각에 따라 저항 값이 가변 되는 회로로 구현함으로써 선택 신호의 크기를 제어할 수 있다.
한편, 상기 적어도 2개의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)은 상기 사용자 선택 단자(455)를 둘러싸며 링 형태(ring type)로 배치될 수 있다.
상기 적어도 2개의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)은 제1 색을 발광하는 제1 발광 다이오드 그룹(451R)과 제2 색을 발광하는 제2 발광 다이오드 그룹(451G)으로 형성될 수 있다.
상기 제1 발광 다이오드 그룹(451R)과 제2 발광 다이오드 그룹(451G)의 각각의 발광 다이오드는 서로 교번하여 배치되어 하나의 링을 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 각각의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)이 각각의 링을 형성할 수 있다.
즉, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)이 안쪽으로 배치되어 형성되고, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)을 둘러싸며 제2 발광 다이오드 그룹(451G)이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 형성되는 각각의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)의 개별 발광 다이오드 소자는 서로 회로 구성에 따라 직병렬로 연결되어 있다. 즉, 하나의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)에 포함되는 복수의 발광 다이오드 소자는 수신되는 제어 신호에 따라 동시에 턴온되어 같은 색의 빛을 발광할 수 있도록 직병렬로 연결될 수 있다.
이때, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)과 제2 발광 다이오드 그룹(451G)은 서로 반대로 온오프할 수 있도록 서로 역방향으로 연결되어 있다.
따라서, 2개의 단자(L1, L2)에 공통으로 연결되어 제어 신호를 수신하며, 제어 신호에 따라 온오프되어 사용자에게 청소 모듈(300)의 상태를 공지한다.
이때, 제어 신호에 따라 제공되는 청소 모듈(300)의 상태는 다음과 같이 공지될 수 있다.
발광 다이오드 상태 동작 구체예
제1 발광 다이오드 모듈 턴온 정상 스팀 출력
블링크 비정상 비상상태-히터, 써미스터, 열차단기, 펌프 불량
제2 발광 다이오드 모듈 턴온 정상 스팀 예열
링크 비정상 알람-로우 배터리, 과온(물없음)
이때, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)은 제1 색, 구체적으로 적색을 나타낼 수 있으며, 제2 발광 다이오드 그룹(451G)은 제2 색, 구체적으로 녹색을 나타낼 수 있다. 표 1과 같이 제어부는 제1 발광 다이오드 그룹(451R)과 제2 발광 다이오드 그룹(451G)을 연속적으로 턴온하거나, 블링크(깜박임)함으로써 서로 다른 상태 정보를 제공할 수 있다.이와 같은 제어 신호 및 선택 신호의 송수신을 위해, 앞서 설명한 바와 같이, 보조 배터리 하우징(400)에 전원 연결부(470)가 배치되어 있다.
상기 전원 연결부(470)와 사용자 인터페이스 모듈(450) 및 청소 모듈(300)의 제어부를 포함하는 회로 기판(390)의 연결에 대하여 도 13을 통해 설명한다.
도 13은 사용자 인터페이스 모듈(450)의 회로 기판과 청소 모듈(300)의 회로 기판(390)의 연결 관계를 나타내는 도면이고, 도 14는 도 12의 사용자 인터페이스 모듈(450)의 간략화된 회로도와 청소 모듈(300)의 회로기판의 송수신 회로도이다.
도 13을 참고하면, 청소 모듈(300)에 실장되어 있는 인쇄회로기판(390)은 제어부가 화채되어 있는 제어IC가 실장되어 있으며, 상기 제어IC와 각 모듈 또는 소자 사이의 전기적 연결을 위한 단자가 형성되어 있다.
일 예로, 상기 청소 모듈(300)의 회로기판은 연결부(200)와의 결합부, 펌프(333), 제1, 제2 걸레 구동 모터(371, 372), 발광모듈(360), 써미스터, 히터 1, 2, 열차단기 1, 2와의 연결을 위한 각각의 단자를 포함하고 있다.
인쇄회로기판(390)은 각 단자를 통해 각각의 모듈 또는 소자로부터의 상태 신호를 수신하고, 그에 따라 제어 신호를 각 단자를 통해 제공한다.
이때, 인쇄 회로 기판(390)은 보조 배터리 하우징(400)과의 결합에 의한 제어 전선(475)과 연결되는 보조 배터리 단자(396) 또한 포함한다.
상기 보조 배터리 단자(396)는 2개로 구현되며, 각각의 단자(396)는 각각의 제어 전선(475)과 연결되어 있다. 따라서, 제어부는 각 제어 전선(475)으로 제어 신호를 전달하거나, 선택 신호를 수신할 수 있으며, 이를 위해 청소 모듈(300)의 회로기판(390) 위에 제어IC의 송신포트 및 수신포트와 보조 배터리 단자(396) 사이에 입출력 회로(395)를 포함한다.
도 14를 참고하면, 보조 배터리 단자(396)의 각각의 단자를 n1, n2 로 표시할 때, n1, n2 와 제어부가 화채된 제어IC의 2개의 송신 포트(P1, P3) 및 1개의 수신 포트(P2) 사이에 입출력 회로가 형성되어 있다.
이때, 형성되는 입출력 회로(395)는 IC에 함께 집적되어 있을 수 있으나, 이와 달리 회로 기판(390) 내에 형성 가능하다.
입출력 회로(395)는 n1과 제1 송신 포트(P1) 사이에 1개의 제1 트랜지스터(Q1)를 포함한다.
N1은 제1 기준 전압(VCC)과 제2 기준 전압(0) 사이에 직렬 연결되어 있는 2개의 저항(R1, R2)의 접점으로 정의될 수 있으며, 상기 2개의 저항(R1, R2)인 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)의 비에 따라 전압 강하하여 제1 제어 전선을 통해 제1 제어 단자(L1)로 전류를 흘린다.
이때, 상기 제1 트랜지스터(Q1)는 상기 제1 기준 전압(VCC)과 n1 사이에 연결되며, 제1 송신 포트(P1)의 제어 신호에 따라 온오프되어 n1으로 제1 기준 전압(VCC)을 인가한다.
따라서, n1은 상기 제1 송신 포트(P1)의 제어 신호가 턴온 레벨인 경우, 제1 기준 전압(VCC)이 걸리고, 제1 송신 포트(P1)의 제어 신호가 턴오프 레벨인 경우, 제1 기준 전압(VCC)이 전압강하된 전압이 걸린다.
이때, n1은 수신 포트(P2)와도 연결될 수 있으며, 제어부는 해당 시간에 n1의 전압을 읽어들여 사용자 인터페이스 모듈(450)로부터의 사용자 선택 단자(455)의 택트 스위치(455S)의 상태를 판단 가능하다.
상기 제1 트랜지스터(Q1)는 BJT 트랜지스터일 수 있으며, N타입으로 구현되어 상기 제1 송신 포트(P1)의 제어 신호가 로우 레벨일 때 턴온되는 구조를 가질 수 있다.
이때, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)은 제2 저항(R2)이 더 큰 값을 가질 수 있으며, 일 예로 제2 저항(R2)이 제1 저항(R1)의 3 내지 5배를 충족할 수 있다.
이때, 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터단과 베이스단에 각각 추가적인 저항을 형성할 수 있으며, 이는 필터 형식에 따라 다양하게 구현 가능하다.
또한, n1과 연결되는 제1 제어 전선(475)은 선저항으로서 제3 저항(R3)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, n2와 제2 송신 포트(P3) 사이에는 2개의 트랜지스터(Q2, Q3)로 구현되는 push-pull 회로가 형성되어 있다.
상기 push-pull 회로는 2개의 트랜지스터(Q2, Q3), 즉 서로 다른 타입의 2개의 트랜지스터(Q2, Q3)가 직렬 연결되어 있으며, 그 사이에 n2 가 배치된다.
구체적으로 제1 기준 전압(VCC)과 n2 사이에 제2 트랜지스터(Q2)가 배치되고, 상기 제2 기준 전압(0)과 n2 사이에 제3 트랜지스터(Q3)가 배치되며, 제2 트랜지스터(Q2)는 n타입, 제3 트랜지스터(Q3)는 p타입의 BJT 트랜지스터일 수 있다.
제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스는 동일하게 제2 송신 포트(P3)와 연결되어, 동일한 제어 신호에 따라 반대로 온오프된다.
따라서, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 n2에 제1 기준 전압(VCC)이 설정되고, 제3 트랜지스터(Q3)가 턴온되면 n2에 제2 기준전압(0V)이 설정된다.
제1 기준 전압(VCC)을 4V로 가정할 때, 제2 기준 전압(0)은 0V의 접지 전압일 수 있다. 이와 같이 n2의 회로를 push-pull 회로로 구현함으로써 드라이브 전류가 강화되는 효과가 있다.
상기 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 및 에미터에도 제1 트랜지스터(Q1)와 같이 필터 형태에 따라 저항이 부가될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, n2와 연결되는 제2 제어 전선(475)은 선저항으로서 제4 저항(R4)을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 입출력 회로(395)의 n1, n2인 보조 배터리 단자(396)와 연결되어 있는 보조 배터리 하우징(400)의 제어 단자(L1, L2)와 각각의 소자는 도 14와 같이 회로로 표시 가능하다.
즉, n1, n2와 제1 및 제2 제어 전선(475)을 통해 연결되는 각각의 제어 단자(L1, L2)가 복수의 발광 다이오드(D1-D8) 사이에 연결되어 있다.
제1 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)이 적색을 나타내는 경우, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)의 적색 발광 다이오드들(D3, D4, D7, D8)은 2개가 한 행을 이루도록 직렬 연결되며, 복수의 행이 서로 병렬 연결된다. 따라서, 적색 발광 다이오드(D3, D4, D7, D8)의 수효에 따라 2개씩 직렬 연결된 행이 추가되는 구조로 구현 가능하다.
이때, 각 적색 발광 다이오드(D3, D4, D7, D8)는 음의 전극이 n1에 연결되고, 양의 전극이 n2에 연결되도록 형성 가능하며, 각 행에는 저항소자가 연결 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 저항 소자는 선저항으로 구현 가능하다.
한편, 제2 발광 다이오드 그룹(451G)이 녹색을 나타내는 경우, 제2 발광 다이오드 그룹(451G)의 녹색 발광 다이오드들(D1, D2, D5, D6)은 2개가 한 행을 이루도록 직렬 연결되며, 복수의 행이 서로 병렬 연결된다. 따라서, 녹색 발광 다이오드(D1, D2, D5, D6)의 수효에 따라 2개씩 직렬 연결된 행이 추가되는 구조로 구현 가능하다.
이때, 각 녹색 발광 다이오드(D1, D2, D5, D6)는 음의 전극이 n2에 연결되고, 양의 전극이 n1에 연결되도록 형성 가능하며, 각 행에는 저항소자가 연결 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 저항 소자는 선저항으로 구현 가능하다.
즉, 제1 발광 다이오드 그룹(451R)과 제2 발광 다이오드 그룹(451G)이 서로 반대로 연결되어 상보적으로 온오프 가능한 구조를 가진다.
한편, 사용자 선택 단자(455)인 택트 스위치(455S)는 도 14와 같이, 각 발광 다이오드(D1-D8) 행과 병렬로 연결되어 있으며, 각 발광 다이오드(D1-D8) 행의 저항 소자보다 매우 큰 크기의 저항을 가지는 제5 저항(R5)과 직렬 연결되어 있다.
따라서, 상기 택트 스위치(455S)가 눌려져서 상기 택트 스위치(455S) 행이 연결되면 고저항 소자에 전류가 흐르고, 상기 택트 스위치(455S)가 눌려지지 않으면 택트 스위치(455S) 행에 전류가 흐르지 않는다.
상기 택트 스위치(455S) 행의 고저항(R5)에 의해 상기 택트 스위치(455S) 행에 전류가 흐르더라도, 아주 미세한 수준의 전류가 흐름으로써 발광 다이오드(D1-D8)의 턴온 상태에는 영향을 미치지 않는다.
이와 같이, 사용자 인터페이스 모듈(450)과 연결되는 2개의 제어 전선(475)에 의해 2가지 색의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)를 통한 제어 신호를 발송하는 한편, 사용자 선택 단자(455)로부터의 선택 신호를 읽어내는 동작을 모두 수행한다.
즉, 서로 다른 색의 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)의 온오프를 선택적으로 제어하여 사용자에게 청소 모듈(300)의 상태를 고지하는 제어 신호를 전송하는 한편, 택트 스위치(455S)로부터의 현재 상태를 읽어들여 사용자의 선택 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 2개 초과의 동작에 대한 신호를 2개의 제어 전선(475)만으로 송수신 가능하도록 제어부는 각 제어 전선(475)으로의 송수신동작을 시분할하여 수행할 수 있다.
이하에서는 도 15 내지 도 17을 참고하여 제어부의 사용자 인터페이스 모듈(450)과의 송수신 제어를 설명한다.
도 15는 청소 모듈(300)의 제어부의 사용자 인터페이스 모듈(450)로 발신 신호의 발송 및 수신 신호를 읽어내는 동작을 나타내는 순서도이고, 도 16은 도 15의 동작을 위한 신호 파형도이며, 도 17a는 도 16에서의 사용자 인터페이스의 터치 입력이 있는 경우의 수신 신호를 읽을 때의 동작을 나타내는 전류 흐름도이고, 도 17b는 도 16에서의 제1 발광을 위한 전류 흐름도이고, 도 17c는 도 16에서의 제2 발광을 위한 전류 흐름도이다.
먼저, 도 15를 참고하면, 제어부는 주기적으로 청소 모듈(300)의 상태와 사용자 인터페이스 모듈(450)의 상태를 판단한다.
구체적으로, 습식 청소 모듈(300) 및 보조 배터리 하우징(400)이 조립되어 있는 상태에서 제어부는 한 주기에 사용자 인터페이스 모듈(450)로부터 사용자 선택 단자(455)의 상태를 읽어들이는 수신 구간(T1)과 수신 구간(T1) 이후에 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)들로 제어 신호를 전송하는 발송 구간(T2)을 포함한다.
한 주기에 발송 구간(T2)이 먼저 수행된 후 수신 구간(T1)이 이어질 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니다.
발송 구간(T2)이 한 주기에서 99/100를 차지하며, 상기 수신 구간(T1)은 1/100 정도의 짧은 구간을 포함한다.
도 17a와 같이, 수신 구간(T1)에서 각각의 트랜지스터(Q1-Q3)에 제1 송신 포트(P1)는 하이 값을 인가하고, 제2 송신 포트(P3) 역시 하이 값을 인가하고, 수신 포트(P2)에 걸리는 전압 값을 사용자로부터의 선택 신호로서 읽어들인다(S10).
이때, 제1, 2 트랜지스터(Q1, Q2)는 턴오프되고, 제3 트랜지스터(Q3)가 턴온되어 n2에 접지 전압이 인가된다.
제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프된 상태에서 n1에는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)의 전압 비에 따라 전압강하된 제1 기준 전압(VCC)이 설정되는데, 제1 기준 전압(VCC)이 4V이고 제1 저항(R1)이 10kΩ, 제2 저항(R2)이 50kΩ인 경우, 약 3.3V 내지 3V의 전압이 설정될 수 있다.
이와 같은 약 3.3V 내지 3V의 전압은 사용자 선택 단자(455)가 턴온되지 않은 상태에서의 전압 값이며, 수신 구간(T1)에서 사용자 선택 단자(455)가 턴온되지 않으면, 약 3.3v 내지 3v의 전압이 수신 포트(P2)로 읽혀진다.
한편, 사용자 선택 단자(455)가 턴온되는 경우, 제5 전압이 제2 저항에 병렬로 연결됨으로써 n1에 인가되는 전압 강하가 더욱 커짐으로써 n1의 전압 값이 더욱 작아진다.
즉, 제5 저항(R5)은 제2 저항(R2)보다 매우 작은 값을 가지며, 일 예로 1/10일 수 있는 바, 그 합성 저항이 제1 저항(R1)보다 매우 작아짐으로써 n1의 전압 강하가 더욱 커져 n1에 걸리는 전압이 낮아진다.
일 예로, 제1 저항(R1)이 10kΩ, 제2 저항(R2)이 50kΩ, 제5 저항(R5)이 5kΩ인 경우, n1의 전압은 1.3 내지 1.7V 일 수 있다.
따라서, 수신 구간(T1)에서 n1의 전압을 읽어내어 전압 강하가 이루어진 경우에는 사용자 선택 단자(455)가 턴온된 것으로 판단할 수 있다.
즉, 사용자가 선택 단자(455)를 눌러 해당하는 지시를 제공하는 것으로 볼 수 있으며, 이와 같은 지시는 스팀 제너레이터(336)의 동작 중단 또는 동작 시작일 수 있다.
다음으로, 수신 구간(T1)이 지나가면, 발송 구간(T2)이 시작된다.
상기 발송 구간(T2)이 시작되면, 현재 주기에서 제어부는 스팀 제너레이터(336) 및 히터, 써미스터, 열차단기, 펌프(333) 및 배터리 상태, 물탱크(320) 상태를 종합적으로 수신한다.
각각의 모듈의 상태에 따라 표1 중 어느 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)을 어떻게 동작 시킬지 판단한다(S11).
스팀 제너레이터(336)가 동작하고 있는지 판단하고, 스팀 제너레이터(336)의 동작에 의해 현재 스팀 예열이 종료되어 출력이 이루어지는 경우(S12), 적색 발광 다이오드 그룹(451R)를 연속적으로 턴온하여 제1 발색인 적색을 발광하기 위한 제어 신호를 제1 및 제2 송신 포트(P1, P3)로 출력한다(S13).
이에 대한 입출력 회로(395)의 동작이 도 17b에 도시되어 있다.
즉, 제1 송신 포트(P1)는 하이 값을 출력하여 제1 트랜지스터(Q1)를 턴오프한 상태에서 수신 포트(P2)에 로우값을 인가함으로써 n1으로 Vlow 전압이 인가되도록 설정한다.
이때, 제2 송신 포트(P3)로는 로우 값을 출력하여 제2 트랜지스터(Q2)를 턴온, 제3 트랜지스터(Q3)를 턴오프함으로써 n2에 제1 기준 전압(VCC)을 인가한다.
따라서, 적색 발광 다이오드(D3, D4, D7, D8)의 양의 전극에 제1 기준 전압(VCC)이 인가됨으로써 적색 발광 다이오드(D3, D4, D7, D8)는 턴온되어 적색, 즉 제1 색을 발광한다.
이와 같은 제1 발광 다이오드 그룹(451R)의 제1 색의 발광이 연속적으로 이루어지면 예열이 종료되어 스팀 제너레이터(336)에서 스팀이 방출되는 상태가 공지된다.
한편, 상기 제1 발광 다이오드 그룹(451R)이 블링크되면, 표 1에 따라 위험 상황으로 공지되며(S18), 이는 히터, 써미스터, 열차단기 또는 펌프(333)의 불량, 오작동 상태를 나타내는 것이다(S17).
이와 같은 동작은 한 주기의 발송 구간(T2) 내내 균일하게 유지될 수 있다(S19).
다음 주기에서 다시 수신 구간(T1)이 시작되어 사용자 선택 단자(455)의 동작을 읽어낸 후, 발송 구간(T2)으로 진입하면, 다시 각 모듈의 상태를 수집하고 그에 따라 특정 발광 다이오드 그룹(451R, 451G)의 발광을 제어한다.
이때, 제2 발광 다이오드 그룹(451G)의 발광을 수행하는 경우, 즉 스팀 제너레이터(336)가 예열을 진행하고 있는 경우(S14), 또는 스팀 제너레이터(336)가 동작을 하지 않고, 알람 조건을 충족하는 경우에는(S15) 제2 발색을 위한 제어 신호를 전송한다.
즉, 도 17c를 참고하면, 제1 송신 포트(P1)는 로우 값을 출력하여 제1 트랜지스터(Q1)를 턴온하여 n1으로 제1 기준 전압(VCC)이 인가되도록 설정한다.
이때, 제2 송신 포트(P3)로는 하이 값을 출력하여 제2 트랜지스터(Q2)를 턴오프, 제3 트랜지스터(Q3)를 턴온함으로써 n2에 제2 기준 전압(0)을 인가한다.
따라서, 녹색 발광 다이오드(D1, D2, D5, D6)의 양의 전극에 제1 기준 전압(VCC)이 인가됨으로써 녹색 발광 다이오드(D1, D2, D5, D6)는 턴온되어 녹색, 즉 제2 색을 발광한다.
이와 같은 제2 발광 다이오드 그룹(451G)의 제2 색의 발광이 연속적으로 이루어지는 경우에는 예열이 진행되고 있는 상태가 공지된다(S14).
한편, 상기 제2 발광 다이오드 그룹(451G)이 블링크되면, 표 1에 따라 알람 상황으로 공지되며(S16), 이는 보조 배터리로부터의 전력이 부족하거나, 물탱크(320)에 물이 부족하여 스팀 제너레이터(336)가 동작하지 않는 상태임을 나타내는 것이다.
이와 같이, 보조 배터리 하우징(400)에 사용자 인터페이스 모듈(450)이 배치되는 경우, 상기 사용자 인터페이스 모듈(450)과 청소 모듈(300)의 주 제어부를 연결하기 위한 제어 전선(475)을 2개만으로 구비하면서도 다양한 제어가 시분할로 가능해진다.
100 : 청소기 200 : 연결부
300: 청소 모듈 400: 보조 배터리 하우징
500: 보조 배터리 450: 사용자 인터페이스 모듈

Claims (20)

  1. 배터리 및 사용자가 파지하는 핸들이 구비된 청소기 본체;
    상기 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합되고, 바닥면의 이물을 청소하는 청소 모듈;
    상기 청소 모듈에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 청소기 본체 또는 상기 청소 모듈에 전원을 공급하는 보조 배터리를 착탈 가능하게 수용하는 보조 배터리 하우징; 및
    상기 보조 배터리 하우징의 표면에 배치되며, 상기 청소 모듈과 송수신하여 사용자에게 상기 청소 모듈의 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스 모듈
    을 포함하며,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 청소 모듈의 상태 정보의 수효보다 작은 수효의 제어 전선을 통해 상기 청소 모듈과 송수신하는 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은 사용자로부터 상기 청소 모듈의 동작 선택 정보를 수신하여 상기 제어 전선을 통해 상기 청소 모듈로 전달하는 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 청소 모듈과 상기 청소기 본체를 연결시키는 연장관; 을 더 포함하고, 상기 보조 배터리 하우징은, 상기 연장관과 상기 청소 모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 청소기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 청소 모듈은 바닥면을 닦는 적어도 하나의 걸레;
    상기 걸레에 회전력을 제공하는 걸레 구동 모터;
    물이 저장되는 물탱크; 및
    상기 물탱크에서 공급되는 수분을 상기 걸레로 토출하는 디퓨져; 를 포함하는 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 청소 모듈은 상기 물탱크에서 유입되는 물을 가열하여 상기 디퓨져로 공급하는 스팀 제너레이터; 를 더 포함하는 청소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 배터리는 상기 스팀 제너레이터에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 청소기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은
    상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 색을 발광하는 적어도 2개의 발광그룹을 포함하는 청소기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 청소 모듈은 수용하는 각 모듈의 상태를 주기적으로 수신하고, 상기 상태 정보를 상기 제어 전선을 통해 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송하는 제어부를 더 포함하는 청소기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 한 주기 동안 상기 제어 전선을 통하여 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 상기 동작 선택 정보를 수신하는 제1 구간과 상기 상태 정보를 전송하는 제2 구간으로 동작하는 청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 사용자로부터 상기 동작 선택 정보를 수신하는 선택 모듈을 더 포함하는 청소기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은
    2개의 상기 제어 전선과 각각 연결되어 있는 제1 단과 제2 단을 포함하며,
    상기 제1 단과 제2단 사이에 서로 역방향으로 연결되어, 상보적으로 서로 다른 빛을 발광하는 2개의 상기 발광 그룹이 배치되어 있는 청소기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 선택 모듈은 상기 제1 단을 통해 상기 제어 전선으로 선택 정보를 전달하는 청소기.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 단과 연결되는 상기 제어 전선으로 제1 구간 동안 상기 선택 정보를 읽어들이는 수신단자, 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 전압을 상기 제1 단에 전달하는 제1 송신단자, 및 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 상태 정보에 따라 서로 다른 전압을 상기 제2 단에 전달하는 제2 송신단자를 포함하며,
    상기 제2 송신단자와 상기 제어 전선 사이에 PUSH-PULL 회로가 배치되어 있는 청소기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 2개의 발광 그룹은 스팀 청소가 진행될 때, 상기 제2 구간 동안 상기 스팀 제너레이터의 상태에 따라 제1 색 또는 제2 색을 발광하는 청소기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 2개의 발광 그룹은 상기 스팀 제너레이터가 예열 상태인 경우, 제1 색을 발광하고, 상기 스팀 제너레이터가 스팀을 방출하는 경우, 제2 색을 발광하는 청소기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 구간 동안 상기 청소 모듈의 비정상 상태를 상기 비정상 상태의 종류에 따라 제1 색 또는 제2 색을 선택하여 상기 발광 그룹을 깜빡임 동작하여 표시하도록 상기 상태 정보를 전송하는 청소기.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스 모듈은 상기 보조 배터리 하우징의 전면에 배치되며, 상기 사용자 선택 모듈을 둘러싸며 상기 2개의 발광 그룹이 배치되어 있는 청소기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 선택 모듈은 상기 2개의 발광 그룹과 병렬 연결되며, 사용자의 누름에 의해 턴온되어, 연결되어 있는 고저항으로 전류를 흘리는 택트 스위치를 포함하는 청소기.
  19. 청소기 본체에 착탈 가능하게 결합되고, 바닥면의 이물을 청소하는 청소 모듈 및 상기 청소 모듈에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 청소기 본체 또는 상기 청소 모듈에 전원을 공급하는 보조 배터리를 착탈 가능하게 수용하는 보조 배터리 하우징; 및 상기 보조 배터리 하우징의 표면에 배치되며, 상기 청소 모듈과 송수신하여 사용자에게 상기 청소 모듈의 상태 정보를 제공하는 사용자 인터페이스 모듈을 포함하는 청소기의 제어 방법에 있어서,
    한 주기 내에서 상기 청소 모듈과 상기 사용자 인터페이스 모듈을 전기적으로 연결하는 제어 전선을 통하여 상기 사용자 인터페이스 모듈로부터 동작 선택 정보를 수신하는 수신 단계; 그리고
    상기 수신 단계 이후에 상기 청소 모듈이 수용하는 각 모듈의 상태를 파악하고, 상태 정보를 상기 제어 전선을 통해 상기 사용자 인터페이스 모듈로 전송하는 전송 단계
    를 포함하며,
    상기 제어 전선의 수효는 상기 청소 모듈의 상태 정보와 사용자의 선택 정보의 수효의 합보다 작은 청소기의 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 청소 모듈이 스팀 제너레이터를 포함할 때, 상기 사용자 인터페이스 모듈은 수신 단계에서 상기 스팀 제너레이터의 시작 또는 중단에 대한 선택 정보를 전달하고,
    상기 전송 단계에서 상기 스팀 제너레이터의 예열 또는 스팀 출력에 대한 상태 정보를 전송하는 청소기의 제어 방법.
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