WO2017052205A1 - 진공 청소기 - Google Patents

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WO2017052205A1
WO2017052205A1 PCT/KR2016/010549 KR2016010549W WO2017052205A1 WO 2017052205 A1 WO2017052205 A1 WO 2017052205A1 KR 2016010549 W KR2016010549 W KR 2016010549W WO 2017052205 A1 WO2017052205 A1 WO 2017052205A1
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WO
WIPO (PCT)
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battery packs
battery
mode
cleaner body
battery pack
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/010549
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English (en)
French (fr)
Inventor
한성훈
손구영
이청일
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to US15/762,230 priority patent/US10874273B2/en
Priority to AU2016327024A priority patent/AU2016327024B2/en
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
    • A47L9/2836—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means characterised by the parts which are controlled
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    • A47L9/2868—Arrangements for power supply of vacuum cleaners or the accessories thereof
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    • A47L9/2894—Details related to signal transmission in suction cleaners

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum cleaner.
  • a vacuum cleaner is a device that sucks air containing dust by using suction power generated by a suction motor mounted inside the main body, and then filters the dust inside the main body.
  • Such vacuum cleaners are classified into manual cleaners and automatic cleaners.
  • a manual cleaner is a cleaner that a user needs to clean directly
  • an automatic cleaner is a cleaner that performs cleaning while driving by itself.
  • the manual cleaner may be distinguished by a canister method in which a suction nozzle is provided separately from the main body and connected by a connecting pipe, and an upright method in which the suction nozzle is coupled with the main body.
  • Korean Patent Publication No. 10-2006-0118796 (published on November 24, 2006), which is Prior Art 1, discloses a power cord outlet of a cleaner.
  • Prior art document 1 is provided with a cord reel assembly in the main body, by connecting the power cord to the outlet, the main body can be supplied with power.
  • the cleaner since the cleaner is supplied with power by the cord reel assembly, the cleaner may move as much as the length of the cord wound on the cord reel assembly when the cleaning is performed using the cleaner.
  • Korean Patent Publication No. 10-2008-0105847 (published on Dec. 4, 2008), which is Prior Art 2, discloses a vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner of Prior Art 2 includes a main body having a battery and a charger, and a cord reel assembly detachably connected to the main body.
  • the vacuum cleaner may be supplied with commercial power by charging the battery by connecting the main body to the cord reel assembly, and operated by receiving DC power from the battery when the cord reel assembly is separated from the main body.
  • Another object of the present invention is to provide a vacuum cleaner in which the strength of the suction power of the suction motor can be increased.
  • Still another object of the present invention is to provide a vacuum cleaner in which a battery can be easily charged.
  • a vacuum cleaner includes a cleaner body having a suction motor for generating a suction force and operating in an operation mode and a charging mode; A suction unit communicating with the cleaner body and configured to suck air and dust; A battery assembly capable of supplying power to the suction motor and having a plurality of battery packs; A controller for controlling the operation of the suction motor; A current controller configured to adjust a current applied to the suction motor while the plurality of battery packs are connected in series; A first switching mechanism for connecting the plurality of battery packs in series; And a second switching mechanism for connecting the plurality of battery packs in parallel.
  • the operation mode includes a plurality of modes, and the controller controls one or more of the first switching mechanism, the second switching mechanism, and the current adjuster based on a selected one of the plurality of modes.
  • the plurality of modes may include a first mode, a second mode, and a third mode.
  • the controller turns off the first switching mechanism and turns on the second switching mechanism.
  • the controller turns on the first switching mechanism, turns off the second switching mechanism, and the current controller adjusts the current applied to the suction motor.
  • the controller turns on the first switching mechanism and turns off the second switching mechanism, and the current regulator is deactivated.
  • the apparatus may further include a user interface for selecting any one of the plurality of modes.
  • connection state of the plurality of battery packs may be in parallel or in series by a command input by the user interface.
  • mounting notification information or error information of the battery pack is generated in the user interface.
  • mounting notification information or error information of the battery pack is generated in the user interface.
  • the current controller reduces the current applied to the suction motor as compared with the case where one battery pack is mounted in the second mode.
  • the current applied to the suction motor in the third mode may be kept constant.
  • the second switching mechanism may include a first switch capable of connecting or disconnecting both ends of one battery pack of the negative electrode terminal and the plurality of battery packs, and both ends of one battery pack and the positive electrode terminal for charging among the plurality of battery packs. And a second switch capable of connecting or blocking the connection, and a third switch capable of connecting or disconnecting both ends of the plurality of battery packs.
  • Each of the battery packs includes a diode for blocking a current flow from the high voltage battery pack to the low voltage battery pack in the first mode.
  • the cleaner body includes a charger for charging some and all of the plurality of battery packs.
  • Some of the plurality of battery packs are fixed to the cleaner body, and others are detachable from the cleaner body.
  • the charging capacity of the battery pack fixed to the cleaner body is greater than the charging capacity of the battery pack detachable from the cleaner body.
  • Each battery pack includes a plurality of battery cells, and the number of battery cells of the battery pack fixed to the cleaner body is greater than the number of battery cells of the battery pack detachable from the cleaner body.
  • the cleaner body further includes a mounting unit in which the plurality of battery packs can be individually mounted, and the mounting unit includes a mounting guide for guiding the mounting of each of the plurality of battery packs.
  • the plurality of battery packs mounted to the mounting portion by the mounting guide are spaced apart from each other.
  • the vacuum cleaner does not have a cord reel to which the power cord is wound and is supplied with power from the battery assembly, there is no limitation in the moving distance of the vacuum cleaner, and the power cord is moved in the process of moving the vacuum cleaner. There is no need to move over or clean up the power cord, so the movement is smooth.
  • the battery cells can be easily replaced and the battery packs can be easily charged.
  • the use time of the cleaner body may be increased.
  • the operation efficiency of the suction motor may be improved to increase the use time of the battery.
  • the output of the suction motor is increased, and thus, the suction force may be increased.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vacuum cleaner according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a plurality of battery assemblies are separated from a vacuum cleaner according to the present embodiment.
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a vacuum cleaner according to the present embodiment.
  • FIG 4 is a view showing a state in which the battery pack of the present embodiment is separated from the cleaner body and seated on the charging stand.
  • FIG. 5 is a view showing a switching mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which a first battery pack is mounted on a cleaner body and a second battery pack is separated from a cleaner body according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a view illustrating a state in which a second battery pack is mounted in a cleaner body, and the first battery pack is separated from the cleaner body.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a plurality of battery packs connected in parallel in a state in which a plurality of battery packs are mounted in a cleaner body.
  • FIG. 9 is a view illustrating a plurality of battery packs connected in series in a state in which a plurality of battery packs are mounted in a cleaner body.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vacuum cleaner according to the present embodiment
  • Figure 2 is a view showing a state in which a plurality of battery assemblies are separated from the vacuum cleaner according to the present embodiment
  • Figure 3 is a configuration of a vacuum cleaner according to the present embodiment A block diagram is shown.
  • the vacuum cleaner 1 includes a cleaner body 10 including a suction motor 210 that generates suction force, and dust included in the cleaner body 10. It may include a suction device 20 for guiding the air.
  • the suction device 20 may include a suction part 21 for sucking dust on a floor surface as an example of a cleaning surface and a connection part 22, 23, 24 for connecting the suction part 21 to the cleaner body 10. ) May be included.
  • connection parts 22, 23, 24 may include an extension tube 24 connected to the suction part 21, a handle 22 connected to the extension tube 24, and the handle 22 to the main body 10. ) May comprise a suction hose 23.
  • the vacuum cleaner 1 may include a dust separator (not shown) separating the air and dust sucked from the suction device 20 from each other, and a dust container 110 storing the dust separated from the dust separator. It may further include.
  • the dust container 110 may be detachably mounted to the cleaner body 10.
  • the dust separator may be made of a separate article from the dust container 110 or may form a module with the dust container 110 or may be located inside the dust container 110.
  • the vacuum cleaner 1 may further include a battery assembly 120 for supplying power for operating the suction motor 210 and a controller 200 for controlling the suction motor 210.
  • the battery assembly 120 may include a first battery pack 131 and a second battery pack 132.
  • Each battery pack 131 and 132 may include a plurality of battery cells.
  • the plurality of battery cells may be rechargeable and rechargeable secondary batteries, and the battery cells constituting the battery packs 131 and 132 may be connected in series.
  • the cleaner body 10 may include a mounting portion 101, and one or more of the plurality of battery packs 131 and 132 may be detachably mounted to the mounting portion 101.
  • all of the plurality of battery packs 131 and 132 may be detachably mounted to the mounting unit 101.
  • one or more battery packs 131 and 132 may be separated from the mounting unit 101 as necessary.
  • the plurality of battery packs 131 and 132 may be mounted to the mounting unit 101 in a sliding manner.
  • the mounting unit 101 may be provided with a mounting guide 103 for guiding the mounting of each of the battery packs 131 and 132.
  • the mounting guide 103 may allow the plurality of battery packs 131 and 132 to be spaced apart from each other while the plurality of battery packs 131 and 132 are mounted on the mounting unit 101.
  • the mounting unit 101 is provided with a spacer (not shown) to be spaced apart from the mounting guide 103 so that the plurality of battery packs 131 and 132 are mounted on the mounting unit 101. It is also possible.
  • some of the plurality of battery packs 131 and 132 may be fixed to the mounting portion 101, and other portions of the battery packs 131 and 132 may be detachable from the mounting portion 101.
  • the charging capacities of the battery packs 131 and 132 may be the same or different.
  • the charging capacity of the battery pack fixed to the cleaner body 10 among the battery packs 131 and 132 may be determined by the cleaner.
  • the charging capacity of the battery pack detachable from the main body 10 may be greater.
  • the number of battery cells of the battery pack fixed to the cleaner body 10 among the battery packs 131 and 132 may be greater than the number of battery cells of the battery pack detachable from the cleaner body 10. .
  • the cleaner body 10 may be provided with a cover member (not shown) covering the battery assembly 120. By separating the cover member from the cleaner body 10, some or all of the plurality of battery packs 131 and 132 may be separated from the mounting portion 101. Alternatively, the cover member may be rotatably connected to the cleaner body 10.
  • the battery assembly 120 may be located between the suction motor 210 and the wheel 105 for the movement of the cleaner body 10.
  • the vacuum cleaner 1 is detachably connected to the charger 140 for charging the battery assembly 120 and the cleaner body 10, and is configured to supply commercial power to the cleaner body 10. It may further include a power cord (30).
  • the power cord 30 may include a plug 31 connected to an outlet and a cord connector 32 connected to the cleaner body 10.
  • the cleaner body 10 may include a body connector 102 to which the cord connector 32 is connected.
  • Wheels 105 may be provided on both sides of the cleaner body 10, and the body connector 102 may be located above the one wheel 105, although not limited thereto.
  • the charger 140 may charge the battery pack mounted on the cleaner body 10 even if some battery packs are separated from the cleaner body 10.
  • the suction motor 210 may receive power from the battery assembly 120. Therefore, in this embodiment, the cord reel to which the power cord is wound may be omitted. Therefore, there is an advantage that the freedom of movement of the vacuum cleaner 1 is improved.
  • the vacuum cleaner 1 does not have a cord reel and is supplied with power from the battery assembly 120, there is no limitation on the moving distance of the vacuum cleaner 1, and the vacuum cleaner 1 is Since there is no need to move over the power cord wound on the cord reel or clean the power cord in the moving process, the movement is smooth.
  • the battery cells provided in the battery packs 131 and 132 may be easily replaced. There is this.
  • the battery assembly 120 includes a plurality of battery packs 131 and 132, some or all of the plurality of battery packs 131 and 132 may be replaced individually.
  • the vacuum cleaner 1 may further include a user interface 220.
  • the user interface 220 may receive an operation command of the vacuum cleaner 1 and display operation information or state information of the vacuum cleaner 1.
  • the user interface 220 may be provided on one or more of the handle 22 and the main body 10.
  • the user interface 220 may be provided in a form in which an input unit and a display unit are integrally provided, or may include separate input units and display units.
  • the display unit may display at least remaining amount information of the battery assembly 120.
  • the controller 200 may display information indicating that the battery assembly 120 needs to be charged on the display unit.
  • the display unit may display the remaining amount of the battery assembly 120 continuously or stepwise.
  • the display unit may display the remaining amount of the battery assembly 120 in the form of numbers, symbols, or graphs.
  • the display unit may include a plurality of light emitting units and display the remaining amount of the battery assembly 120 by varying the number of light emitting units on.
  • the display unit may display the remaining amount of the battery assembly 120 by changing the color of light emitted from the light emitter.
  • the controller 200 may include a current controller 202 for adjusting a current applied to the suction motor 210.
  • the vacuum cleaner 1 may further include a switching mechanism 150 for switching according to the mounting number or the connection mode of the battery packs 131 and 132.
  • the switching mechanism 150 will be described later with reference to the drawings.
  • FIG 4 is a view showing a state in which the battery pack of the present embodiment is separated from the cleaner body and seated on the charging stand.
  • the battery packs 131 and 132 separated from the cleaner body 10 may be mounted on the charging stand 40.
  • the plurality of battery packs 131 and 132 when the plurality of battery packs 131 and 132 are detachable from the cleaner body 10, the plurality of battery packs 131 and 132 separated from the cleaner body 10 may be seated on the charging stand 40 at the same time. You can.
  • the battery packs 131 and 132 When the battery packs 131 and 132 are seated on the charging table 40, the battery packs 131 and 132 may be charged.
  • the user may charge the battery packs 131 and 132 by connecting the power cord 30 to the vacuum cleaner 1, and after removing the battery packs 131 and 132 from the cleaner body 10, the charging table ( Since the battery packs 131 and 132 may be charged by being seated on the 40, the user's convenience for charging the battery packs 131 and 132 may be improved.
  • FIG. 5 is a view showing a switching mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the switching mechanism 150 may include a first switching mechanism 151 (or a series switch) for connecting the battery packs 131 and 132 in series, and the battery packs 131 and 132. Second switching mechanisms 161, 162, 163 (or parallel switches) for connecting in parallel may be included.
  • the second switching mechanisms 161, 162, and 163 may include a first switch 161, a second switch 162, and a third switch 163.
  • the first switch 161 may connect or disconnect both ends of the negative electrode terminal 173 and one battery pack, for example, the second battery pack 132 of the plurality of battery packs 131 and 132.
  • the second switch 162 may connect or block both ends of one battery pack, for example, the first battery pack 131 and the charging positive terminal 172 of the plurality of battery packs 131 and 132. have.
  • the third switch 163 may connect or disconnect the both ends (the same pole) of the first battery pack 131 and the second battery pack 132.
  • Each switch 161, 162, 163 may be connected to the controller 200 to receive a control signal from the controller 200 to perform a switching operation.
  • the first switching mechanism 151 may connect or disconnect the two ends (different poles) between the first battery pack 131 and the second battery pack 132.
  • the first switching mechanism 151 may be connected to the controller 200 to receive a control signal from the controller 200 to perform a switching operation.
  • FIG. 6 is a view illustrating a state in which a first battery pack according to an embodiment of the present invention is mounted on a cleaner body, and a second battery pack is separated from a cleaner body
  • FIG. 7 illustrates a second battery pack according to an embodiment of the present invention. Is mounted on, the first battery pack is a view showing a state separated from the cleaner body.
  • some of the plurality of battery packs 131 and 132 are mounted to the cleaner body 10, and other parts of the battery packs 131 and 132 are separated from the cleaner body 10. Can be operated by power supplied from some battery packs.
  • some battery packs mounted on the cleaner body 10 may be charged.
  • the battery pack separated from the cleaner body 10 may be seated on the charging table 40 to be charged.
  • the controller 200 turns off the first switching mechanism 151 and the second switching mechanism ( 161, 162, 163) are turned on.
  • the cleaner body 10 may be operated and the battery pack may be charged.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a plurality of battery packs connected in parallel in a state in which a plurality of battery packs are mounted in a cleaner body.
  • a first mode may be selected from an operation mode (or a connection mode of a battery pack) of the cleaner body 10 using the user interface 220.
  • the first mode may be a long time use mode.
  • the controller 200 controls the switching mechanism 150 to connect the plurality of battery packs 131 and 132 in parallel.
  • the controller 200 causes the first switching mechanism 151 to be turned off and the second switching mechanisms 161, 162, and 163 to be turned on.
  • the plurality of battery packs 131 and 132 are connected in parallel with the controller 200 and / or the charger 140.
  • an operating time of the suction motor 210 may be increased. That is, as the number of battery packs 131 and 132 connected in parallel in the cleaner body 10 increases, the operating time of the suction motor 210 may increase.
  • the one-way current flow is blocked in each battery pack to prevent current from flowing from the battery pack having the high voltage to the battery pack having the low voltage. Diodes may be provided.
  • the cleaner body 10 may be operated by the some battery packs.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a plurality of battery packs connected in series in a state in which a plurality of battery packs are mounted in a cleaner body.
  • a second mode or a third mode may be selected from an operation mode (or a connection mode of a battery pack) of the cleaner body 10 using the user interface 220.
  • the second mode is a high efficiency mode
  • the third mode is a high output mode.
  • Each of the second mode and the third mode is a series connection mode of the battery pack.
  • the controller 200 controls the switching mechanism 150 to connect the plurality of battery packs 131 and 132 in series.
  • the controller 200 causes the first switching mechanism 151 to be turned on and the second switching mechanism 161, 162, and 163 to be turned off.
  • the plurality of battery packs 131 and 132 are connected in series with the controller 200 and / or the charger 140.
  • the current applied to the suction motor 210 is adjusted by the current controller 202. That is, the current applied to the suction motor 210 by the current controller 202 in response to the increased voltage of the battery pack so that the suction motor 210 outputs a predetermined output is one battery pack.
  • the current applied to the suction motor 210 is adjusted by the current controller 202. That is, the current applied to the suction motor 210 by the current controller 202 in response to the increased voltage of the battery pack so that the suction motor 210 outputs a predetermined output is one battery pack.
  • the operation efficiency may be increased at a higher voltage than a low voltage.
  • the plurality of battery packs 131 and 132 may be connected to the current controller 202 in a state in which they are connected in series. If the current is adjusted by the operating efficiency is increased compared to when the plurality of battery packs (131, 132) are connected in parallel, the operating time (operation time of the suction motor) of the battery pack (131, 132) can be increased. have.
  • the current control (current reduction) by the current control unit 202 is not performed. That is, in the third mode, a current substantially equal to the current applied to the suction motor when one battery pack is used or a plurality of battery packs are connected in parallel may be applied to the suction motor 210. .
  • the output of the suction motor 210 may be increased.
  • the current control unit 202 may be omitted, in this case it is also possible to use only the first mode and the third mode.
  • the user interface 220 when the second mode or the third mode is selected, all of the plurality of battery packs 131 and 132 should be mounted on the cleaner body. If the second mode or the third mode is selected while all of the plurality of battery packs 131 and 132 are not mounted to the cleaner body, the user interface 220 includes notification information for additional mounting of the battery pack. Error information may occur.
  • the controller 200 may charge the plurality of battery packs 131 to charge the plurality of battery packs 131 and 132 while the plurality of battery packs 131 and 132 are connected to the cleaner body 10.
  • 132 may control the switching mechanism 150 to be connected in parallel. At this time, the state of the switching mechanism 150 is as shown in FIG.
  • two battery packs are configured to be connected in parallel or in series, but alternatively, three or more battery packs may be connected in parallel or in series. Regardless of the number of battery units, the battery packs can be replaced individually.
  • the canister type cleaner has been described as an example of the cleaner, but the idea of the present invention can be applied to an upright cleaner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Abstract

본 발명은 진공 청소기에 관한 것이다. 본 발명의 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하고, 작동모드 및 충전모드로 동작하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있으며, 복수의 배터리 팩을 구비하는 배터리 어셈블리; 상기 흡입 모터의 작동을 제어하는 컨트롤러; 상기 복수의 배터리 팩이 직렬로 연결된 상태에서 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 조절하는 전류 조절부; 상기 복수의 배터리 팩을 직렬로 연결시키기 위한 제1스위칭 기구; 및 상기 복수의 배터리 팩을 병렬로 연결시키기 위한 제2스위칭 기구를 포함한다.

Description

진공 청소기
본 발명은 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 진공 청소기는 본체 내부에 장착되는 흡입 모터에 의하여 발생되는 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 흡입한 다음, 본체 내부에서 먼지를 필터링하는 장치이다.
이러한 진공 청소기는 수동 청소기와 자동 청소기로 구분된다. 수동 청소기는 사용자가 직접 청소를 수행하여야 하는 청소기이고, 자동 청소기는 스스로 주행하면서 청소를 수행하는 청소기이다.
상기 수동 청소기는, 흡입 노즐이 본체와는 별도로 구비되어 연결관에 의해 연결되는 캐니스터 방식과, 흡입 노즐이 본체와 결합되는 업라이트 방식으로 구별할 수 있다.
선행문헌1인 대한민국공개특허공보 제10-2006-0118796호(공개일 2006.11.24.)에는 청소기의 전원코드 인출구가 개시된다.
선행문헌1에는 본체 내에 코드릴어셈블리가 구비되고, 전원코드를 콘센트에 연결함으로써, 상기 본체가 전원을 공급받을 수 있다.
이와 같은 선행문헌1의 경우 코드릴어셈블리에 의해서 청소기가 전원을 공급받으므로, 청소기를 이용하여 청소 수행 시 청소기는 코드릴어셈블리에 감긴 코드의 길이 만큼 이동할 수 있으므로, 청소에 제약이 있다.
선행문헌2인 대한민국공개특허공보 제10-2008-0105847호(공개일 2008.12.04.)에는 진공 청소기가 개시된다.
선행문헌2의 진공 청소기는, 배터리와 충전기를 가지는 본체와, 본체에 분리 가능하게 연결되는 코드릴 조립체를 포함한다.
상기 진공 청소기는, 본체를 코드릴 조립체에 연결하여 상용 전원을 공급받고 배터리를 충전할 수 있으며, 코드릴 조립체가 본체에 분리된 상태에서는 배터리의 직류 전원을 공급받아 작동하게 된다.
선행문헌2의 경우, 배터리로부터 전원을 공급받아 진공 청소기가 작동하는 경우, 배터리의 충전 용량 제한으로 인하여 사용 시간이 제한되어 있으며, 특히 흡입력 세기가 최대인 상태로 동작하는 경우 작동 시간이 현저히 줄어드는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 청소 가능한 시간이 증가될 수 있는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 흡입 모터의 흡입력의 세기가 증가될 수 있는 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 배터리의 충전이 용이한 진공 청소기를 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 진공 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하고, 작동모드 및 충전모드로 동작하는 청소기 본체; 상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부; 상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있으며, 복수의 배터리 팩을 구비하는 배터리 어셈블리; 상기 흡입 모터의 작동을 제어하는 컨트롤러; 상기 복수의 배터리 팩이 직렬로 연결된 상태에서 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 조절하는 전류 조절부; 상기 복수의 배터리 팩을 직렬로 연결시키기 위한 제1스위칭 기구; 및 상기 복수의 배터리 팩을 병렬로 연결시키기 위한 제2스위칭 기구를 포함한다.
상기 작동모드는 복수의 모드를 포함하고, 상기 복수의 모드 중 선택된 모드에 기초하여, 상기 컨트롤러는, 상기 제1스위칭 기구, 상기 제2스위칭 기구 및 상기 전류 조절부 중 하나 이상을 제어한다.
상기 복수의 모드는, 제1모드, 제2모드 및 제3모드를 포함할 수 있다.
상기 제1모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 오프시키고 상기 제2스위칭 기구를 온시킨다.
상기 제2모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 온시키고 상기 제2스위칭 기구를 오프시키며, 상기 전류 조절부가 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 조절한다.
상기 제3모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 온시키고 상기 제2 스위칭 기구를 오프시키며, 상기 전류 조절부는 미작동된다.
상기 복수의 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스에 의해서 입력된 명령에 의해서 상기 복수의 배터리 팩의 연결 상태가 병렬 또는 직렬이 된다.
상기 제2모드 또는 상기 제3모드가 선택된 상태에서 상기 복수의 배터리 팩 중 일부가 상기 청소기 본체에 장착되지 않는 경우, 상기 사용자 인터페이스에서는 배터릭 팩의 장착 알림 정보 또는 에러 정보가 발생된다.
상기 제2모드 또는 상기 제3모드가 선택된 상태에서 상기 복수의 배터리 팩 중 일부가 상기 청소기 본체에 장착되지 않는 경우, 상기 사용자 인터페이스에서는 배터릭 팩의 장착 알림 정보 또는 에러 정보가 발생된다.
상기 전류 조절부는 상기 제2모드에서 하나의 배터리 팩이 장착된 경우에 비하여 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 감소시킨다.
상기 제3모드에서 상기 흡입 모터로 인가되는 전류는 일정하게 유지될 수 있다.
상기 제2스위칭 기구는, 음극 단자와 복수의 배터리 팩 중 일 배터리 팩의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제1스위치와, 상기 복수의 배터리 팩 중 일 배터리 팩과 충전용 양극 단자의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제2스위치와, 상기 복수의 배터리 팩의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제3스위치를 포함한다.
상기 각 배터리 팩에는 상기 제1모드에서 전압이 높은 배터리 팩에서 전압이 낮은 배터리 팩으로 흐르는 전류 흐름을 차단하기 위한 다이오드가 구비된다.
상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 복수의 배터리 팩 중 일부 및 전부를 충전시키기 위한 충전기를 더 포함한다.
상기 복수의 배터리 팩 중 일부는 상기 청소기 본체에 고정된 상태가 유지되고, 다른 일부는 상기 청소기 본체에서 분리 가능하다.
상기 청소기 본체에 고정된 배터리 팩의 충전 용량은 상기 청소기 본체에서 분리 가능한 배터리 팩의 충전 용량 보다 크다.
상기 각 배터리 팩은 복수의 배터리 셀을 포함하고, 상기 청소기 본체에 고정된 배터리 팩의 배터리 셀의 개수는 상기 청소기 본체에서 분리 가능한 배터리 팩의 배터리 셀의 개수 보다 많다.
상기 청소기 본체에는 상기 복수의 배터리 팩이 개별적으로 장착될 수 있는 장착부를 더 포함하고, 상기 장착부에는 상기 복수의 배터리 팩 각각의 장착을 가이드하기 위한 장착 가이드가 구비된다.
상기 장착 가이드에 의해서 상기 장착부에 장착된 복수의 배터리 팩은 서로 이격된다.
제안되는 발명에 의하면, 배터리 어셈블리로부터 흡입 모터로 전원이 공급되므로, 진공 청소기의 이동 자유도가 향상되는 장점이 있다.
즉, 상기 진공 청소기가 전원코드가 감기는 코드릴을 구비하지 않고, 상기 배터리 어셈블리로부터 전원을 공급받으므로, 상기 진공 청소기의 이동 거리에 제한이 없고, 상기 진공 청소기가 이동하는 과정에서 전원코드를 타고 넘거나 전원코드를 정리하면서 이동할 필요가 없으므로 이동이 원활한 장점이 있다.
또한, 복수의 배터리 팩 중 일부 또는 전부를 청소기 본체에서 분리할 수 있으므로, 배터리 셀의 교체가 용이하고, 배터리 팩의 충전이 용이한 장점이 있다.
또한, 복수의 배터리 팩 중 일부 배터리 팩 만이 청소기 본체에 장착되어도 청소기 본체의 작동이 가능하므로, 청소기 본체의 사용 가능성이 증가되는 장점이 있다.
또한, 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 병렬로 연결될 수 있으므로, 청소기 본체의 사용 시간이 증가될 수 있는 장점이 잇다.
또한, 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 직렬로 연결되고 전류가 조절되는 경우에는 흡입 모터의 작동 효율이 향상되어 배터리의 사용 시간이 증가될 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 직렬로 연결되어 전류가 일정하게 유지되는 경우에는 흡입 모터의 출력이 증가되고, 이에 따라 흡입력이 증가될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도.
도 2는 본 실시 예에 따른 진공 청소기에서 복수의 배터리 어셈블리가 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도.
도 4는 본 실시 예의 배터리 팩이 청소기 본체에서 분리되어 충전대에 안착된 모습을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 기구를 보여주는 도면.
도 6은 본 실시 예에 따른 제1배터리 팩이 청소기 본체에 장착되고, 제2배터리 팩은 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 7은 본 실시 예에 따른 제2배터리 팩이 청소기 본체에 장착되고, 제1배터리 팩은 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 8은 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 병렬 연결된 모습을 보여주는 도면.
도 9는 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 직렬 연결된 모습을 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이고, 도 2는 본 실시 예에 따른 진공 청소기에서 복수의 배터리 어셈블리가 분리된 상태를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 실시 예에 따른 진공 청소기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 진공 청소기(1)는, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터(210)를 구비하는 청소기 본체(10)와, 상기 청소기 본체(10)로 먼지를 포함하는 공기를 안내하는 흡입 장치(20)를 포함할 수 있다.
상기 흡입 장치(20)는, 청소면 일 예로 바닥면의 먼지를 흡입하기 위한 흡입부(21)와, 상기 흡입부(21)를 상기 청소기 본체(10)에 연결시키기 위한 연결부(22, 23, 24)를 포함할 수 있다.
상기 연결부(22, 23, 24)는, 상기 흡입부(21)에 연결되는 연장관(24)과, 상기 연장관(24)에 연결되는 핸들(22)과, 상기 핸들(22)을 상기 본체(10)에 연결시키는 흡입 호스(23)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입 장치(20)에서 흡입된 공기와 먼지를 서로 분리시키는 먼지 분리부(미도시)와, 상기 먼지 분리부에서 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(110)을 더 포함할 수 있다. 상기 먼지통(110)은 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 먼지 분리부는 상기 먼지통(110)과 별도의 물품으로 제조되거나 상기 먼지통(110)과 하나의 모듈을 이루거나 상기 먼지통(110) 내부에 위치될 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 상기 흡입 모터(210)를 작동시키기 위한 전원을 공급하는 배터리 어셈블리(120)와, 상기 흡입 모터(210)를 제어하기 위한 컨트롤러(200)를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리 어셈블리(120)는, 제1배터리 팩(131)과, 제2배터리 팩(132)을 포함할 수 있다.
상기 각 배터리 팩(131, 132)은 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 상기 복수의 배터리 셀은 충전 및 방전 가능한 2차 전지일 수 있으며, 상기 각 배터리 팩(131, 132)을 구성하는 배터리 셀 들은 직렬로 연결될 수 있다.
상기 청소기 본체(10)에는 장착부(101)가 구비되며, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 하나 이상은 상기 장착부(101)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
예시적으로, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 전부가 개별적으로 상기 장착부(101)에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
이 경우, 필요에 따라서, 하나 또는 둘 이상의 배터리 팩(131, 132)을 상기 장착부(101)에서 분리할 수 있다.
일 예로 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 슬라이딩 방식으로 상기 장착부(101)에 장착될 수 있다. 이 경우, 상기 장착부(101)에는 상기 각 배터리 팩(131, 132)의 장착을 가이드하기 위한 장착 가이드(103)가 구비될 수 있다.
상기 장착 가이드(103)는 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 장착부(101)에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩(131, 132)이 서로 이격되도록 할 수 있다.
따라서, 복수의 배터리 팩(131, 132)이 장착부(101)에 장착된 상태에서 각 배터리 팩(131, 132)에서 발생되는 열이 다른 배터리 팩에 영향을 주는 것이 최소화될 수 있다.
다른 예로서, 상기 장착부(101)에는 상기 장착 가이드(103)와 별도로 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 장착부(101)에 장착된 상태에서 이격되도록 하기 위한 스페이서(미도시)가 구비되는 것도 가능하다.
또는, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부는 상기 장착부(101)에 고정되고, 다른 일부는 상기 장착부(101)에서 분리 가능할 수 있다.
이 경우에는 일부의 배터리 팩은 상기 장착부(101)에 고정된 상태를 유지하므로, 상기 일부의 배터리 팩에 사용 가능한 잔여 전압이 존재하는 한, 다른 일부의 배터리 팩이 상기 장착부(101)에서 분리되어도 상기 진공 청소기(1)의 작동이 가능하게 된다.
상기 배터리 팩(131, 132) 들의 충전 용량은 동일하거나 다를 수 있다.
이때, 상기 배터리 팩(131, 132) 중 일부 만이 상기 청소기 본체(10)에서 분리 가능한 경우에는 상기 배터리 팩(131, 132) 중 상기 청소기 본체(10)에 고정되는 배터리 팩의 충전 용량은 상기 청소기 본체(10)에서 분리 가능한 배터리 팩의 충전 용량 보다 클 수 있다.
예시적으로, 상기 배터리 팩(131, 132) 중 상기 청소기 본체(10)에 고정되는 배터리 팩의 배터리 셀의 개수는 상기 청소기 본체(10)에서 분리 가능한 배터리 팩의 배터리 셀의 개수 보다 많을 수 있다.
상기 청소기 본체(10)에는 상기 배터리 어셈블리(120)를 커버하는 커버부재(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 커버부재를 상기 청소기 본체(10)에서 분리함으로써, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부 또는 전부를 상기 장착부(101)에서 분리할 수 있다. 또는, 상기 커버부재가 상기 청소기 본체(10)에 회전 또는 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.
상기 배터리 어셈블리(120)는 상기 흡입 모터(210)와 상기 청소기 본체(10)의 이동을 위한 바퀴(105) 사이에 위치될 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는, 상기 배터리 어셈블리(120)를 충전시키기 위한 충전기(140)와, 상기 청소기 본체(10)에 분리 가능하게 연결되며, 상기 청소기 본체(10)로 상용 전원을 공급하기 위한 전원 코드(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 전원 코드(30)는 콘센트에 연결되는 플러그(31)와, 상기 청소기 본체(10)에 연결되는 코드 커넥터(32)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 청소기 본체(10)는 상기 코드 커넥터(32)가 연결되는 본체 커넥터(102)를 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체(10)의 양측에는 바퀴(105)가 구비될 수 있으며, 상기 본체 커넥터(102)는 제한적이지는 않으나 일측 바퀴(105)의 상방에 위치될 수 있다.
상기 충전기(140)는 일부의 배터리 팩이 청소기 본체(10)에서 분리되어도 청소기 본체(10)에 장착되어 있는 배터리 팩을 충전할 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 상기 흡입 모터(210)는 상기 배터리 어셈블리(120)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 따라서, 본 실시 예에서는 전원코드가 감기는 코드릴(cord reel)이 생략될 수 있다. 따라서, 상기 진공 청소기(1)의 이동 자유도가 향상되는 장점이 있다.
즉, 상기 진공 청소기(1)가 코드릴을 구비하지 않고, 상기 배터리 어셈블리(120)로부터 전원을 공급받으므로, 상기 진공 청소기(1)의 이동 거리에 제한이 없고, 상기 진공 청소기(1)가 이동하는 과정에서 상기 코드릴에 감긴 전원코드를 타고 넘거나 전원코드를 정리하면서 이동할 필요가 없으므로 이동이 원활한 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에 의하면, 배터리 팩(131, 132) 중 일부 또는 전부를 청소기 본체(10)에서 분리할 수 있으므로, 각 배터리 팩(131, 132)에 구비되는 배터리 셀의 교체가 용이한 장점이 있다.
특히, 상기 배터리 어셈블리(120)가 복수의 배터리 팩(131, 132)을 포함하므로, 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부 또는 전부를 개별적으로 교체할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 진공 청소기(1)는 사용자 인터페이스(220)를 더 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(220)는 상기 진공 청소기(1)의 작동 명령을 입력받을 수 있고, 상기 진공 청소기(1)의 작동 정보 또는 상태 정보를 표시할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스(220)는 상기 핸들(22) 및 본체(10) 중 하나 이상에 구비될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스(220)는, 입력부와 표시부가 일체로 구비되는 형태로 제공되거나, 별개의 입력부와 표시부를 포함할 수 있다.
상기 입력부를 통하여 상기 진공 청소기(1)의 전원 온 선택, 청소 모드, 흡입력의 강약 정도 등을 선택할 수 있다. 상기 표시부는 적어도 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량 정보를 표시할 수 있다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량이 기준값에 도달하는 경우, 상기 표시부에서 상기 배터리 어셈블리(120)의 충전이 필요함을 알리기 위한 정보가 표시되도록 할 수 있다.
다른 예로서, 상기 표시부는 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량을 연속적 또는 단계적으로 표시할 수 있다. 일 예로 상기 표시부는 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량을 숫자 또는 기호, 또는 그래프 형태 등으로 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 복수의 발광부를 포함하며 복수의 발광부의 온 개수를 달리하여 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량을 표시할 수 있다. 또는 상기 표시부는 발광부에서 조사되는 빛의 색상을 달리하여 상기 배터리 어셈블리(120)의 잔량을 표시할 수 있다.
상기 컨트롤러(200)는 상기 흡입 모터(210)로 인가되는 전류를 조절하는 전류 조절부(202)를 포함할 수 있다.
상기 진공 청소기(1)는 상기 배터리 팩(131, 132)의 장착 개수 또는 연결 모드에 따라서 스위칭 작동하는 스위칭 기구(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 스위칭 기구(150)에 대해서는 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
도 4는 본 실시 예의 배터리 팩이 청소기 본체에서 분리되어 충전대에 안착된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 청소기 본체(10)에서 분리된 배터리 팩(131, 132)은 충전대(40)에 안착될 수 있다.
이때, 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 청소기 본체(10)에서 분리 가능한 경우에는 상기 청소기 본체(10)에서 분리된 복수의 배터리 팩(131, 132)을 동시에 상기 충전대(40)에 안착시킬 수 있다.
그리고, 상기 배터리 팩(131, 132)이 상기 충전대(40)에 안착되면, 상기 배터리 팩(131, 132)이 충전될 수 있다.
따라서, 사용자는 진공 청소기(1)에 전원코드(30)를 연결하여 배터리 팩(131, 132)을 충전시킬 수 있고, 배터리 팩(131, 132)을 청소기 본체(10)에서 분리한 후 충전대(40)에 안착시켜 배터리 팩(131, 132)을 충전시킬 수 있으므로, 배터리 팩(131, 132)의 충전을 위한 사용자의 편의성이 향상되는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 기구를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 스위칭 기구(150)는 배터리 팩(131, 132) 들을 직렬로 연결시키기 위한 제1스위칭 기구(151)(또는 직렬용 스위치)와, 상기 배터리 팩(131, 132) 들을 병렬로 연결시키기 위한 제2스위칭 기구(161, 162, 163)(또는 병렬용 스위치)를 포함할 수 있다.
상기 제2스위칭 기구(161, 162, 163)는, 제1스위치(161)와, 제2스위치(162)와, 제3스위치(163)를 포함할 수 있다.
상기 제1스위치(161)는 음극 단자(173)와 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일 배터리 팩, 일 예로 제2배터리 팩(132)의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있다.
상기 제2스위치(162)는 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일 배터리 팩, 일 예로 상기 제1배터리 팩(131)과 충전용 양극 단자(172)의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있다.
상기 제3스위치(163)는 상기 제1배터리 팩(131)과 제2배터리 팩(132)의 양단(서로 동일한 극)을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있다.
상기 각 스위치(161, 162, 163)는 상기 컨트롤러(200)에 연결되어 상기 컨트롤러(200)로부터 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작될 수 있다.
상기 제1스위칭 기구(151)는 상기 제1배터리 팩(131)과 상기 제2배터리 팩(132)의 양단(서로 다른 극)을 연결하거나 연결을 차단할 수 있다.
상기 제1스위칭 기구(151)는 상기 컨트롤러(200)에 연결되어 상기 컨트롤러(200)로부터 제어 신호를 인가받아 스위칭 동작될 수 있다.
도 6은 본 실시 예에 따른 제1배터리 팩이 청소기 본체에 장착되고, 제2배터리 팩은 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 실시 예에 따른 제2배터리 팩이 청소기 본체에 장착되고, 제1배터리 팩은 청소기 본체에서 분리된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부는 청소기 본체(10)에 장착되고, 다른 일부는 상기 청소기 본체(10)에서 분리된 상태에서도 상기 청소기 본체(10)는 일부 배터리 팩으로부터 공급된 전원에 의해서 작동할 수 있다.
또한, 상기 청소기 본체(10)에 장착된 일부 배터리 팩은 충전될 수 있다. 물론, 상기 청소기 본체(10)에서 분리된 배터리 팩은 충전대(40)에 안착되어 충전될 수 있다.
구체적으로, 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부 만이 상기 청소기 본체(10)에 장착된 상태에서는 상기 컨트롤러(200)는 상기 제1스위칭 기구(151)를 오프시키고, 상기 제2스위칭 기구(161, 162, 163)를 온 시킨다.
이 경우에는 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 중 일부의 배터리 팩 만이 상기 청소기 본체(10)에 장착되더라도 상기 청소기 본체(10)의 작동 및 상기 일부의 배터리 팩의 충전이 가능하게 된다.
도 8은 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 병렬 연결된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 상기 사용자 인터페이스(220)를 이용하여 상기 청소기 본체(10)의 작동 모드(또는 배터리 팩의 연결 모드) 중 제1모드(또는 병렬 모드)를 선택할 수 있다.
상기 제1모드는, 장시간 사용모드일 수 있다.
상기 제1모드가 선택되면, 상기 컨트롤러(200)는 복수의 배터리 팩(131, 132)이 병렬로 연결되도록 상기 스위칭 기구(150)를 제어한다.
구체적으로, 상기 컨트롤러(200)는 상기 제1스위칭 기구(151)가 오프되고, 상기 제2스위칭 기구(161, 162, 163)가 온되도록 한다.
그러면, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 컨트롤러(200) 및/또는 충전기(140)와 병렬로 연결된다.
상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 컨트롤러(200)에 병렬로 연결되면, 일 예로 상기 흡입 모터(210)의 작동 시간이 증가될 수 있다. 즉, 상기 청소기 본체(10)에서 병렬 연결되는 배터리 팩(131, 132)의 개수가 증가될 수록 상기 흡입 모터(210)의 작동 시간이 증가될 수 있다.
다만, 배터리 팩(131, 132) 들에 존재하는 잔여 전압의 크기가 다르므로, 전압이 높은 배터리 팩에서 전압이 낮은 배터리 팩으로 전류가 흐르는 것이 방지되도록 각 배터리 팩에는 일 방향 전류 흐름을 차단하는 다이오드가 구비될 수 있다.
상기 제1모드가 선택된 상태에서, 일부 배터리 팩 만이 상기 청소기 본체(10)에 장착되는 경우에도 상기 일부 배터리 팩에 의해서 상기 청소기 본체(10)의 작동은 가능하다.
도 9는 복수의 배터리 팩이 청소기 본체에 장착된 상태에서 복수의 배터리 팩이 직렬 연결된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 상기 사용자 인터페이스(220)를 이용하여 상기 청소기 본체(10)의 작동 모드(또는 배터리 팩의 연결 모드) 중 제2모드 또는 제3모드를 선택할 수 있다.
상기 제2모드는 고효율 모드이고, 상기 제3모드는 고출력 모드이다. 상기 제2모드 및 제3모드 각각은 상기 배터리 팩의 직렬 연결 모드이다.
상기 제2모드 및 상기 제3모드 중 어느 하나가 선택되면, 상기 컨트롤러(200)는 복수의 배터리 팩(131, 132)이 직렬로 연결되도록 상기 스위칭 기구(150)를 제어한다.
구체적으로, 상기 컨트롤러(200)는 상기 제1스위칭 기구(151)가 온되고, 상기 제2스위칭 기구(161, 162, 163)가 오프되도록 한다.
그러면, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 컨트롤러(200) 및/또는 충전기(140)와 직렬로 연결된다.
상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 직렬로 연결되면, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)의 전압은 하나의 배터리 팩의 전압 보다 커지게 된다.
이때, 상기 제2모드에서는 상기 전류 조절부(202)에 의해서 상기 흡입 모터(210)로 인가되는 전류가 조절된다. 즉, 상기 흡입 모터(210)가 정해진 출력을 낼 수 있도록, 증가된 배터리 팩의 전압에 대응하여 상기 전류 조절부(202)에 의해서 상기 흡입 모터(210)로 인가되는 전류가, 하나의 배터리 팩을 사용하는 경우의 흡입 모터로 인가되는 전류 보다 낮아질 수 있다.
흡입 모터(210)의 구동 시 저전압 보다 고전압에서 작동 효율이 상승할 수 있는데, 본 실시 예에 의하면, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 들이 직렬로 연결된 상태에서 상기 전류 조절부(202)에 의해서 전류가 조절되는 경우 상기 복수의 배터리 팩(131, 132) 들이 병렬로 연결된 경우에 비하여 작동 효율이 상승하므로, 배터리 팩(131, 132)의 사용시간(흡입 모터의 작동 시간)이 증가될 수 있다.
한편, 상기 제3모드에서는 상기 전류 조절부(202)에 의한 전류 조절(전류 감소)은 수행되지 않는다. 즉, 상기 제3모드에서는 하나의 배터리 팩을 사용하거나 복수의 배터리 팩을 병렬로 연결하여 사용할 때의 상기 흡입 모터로 인가되는 전류와 실질적으로 동일한 전류가 상기 흡입 모터(210)로 인가될 수 있다.
이 경우에는 전류가 일정하게 유지되는 상태에서 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)의 직렬 연결에 의한 전압이 증가되므로, 상기 흡입 모터(210)의 출력이 증가될 수 있다.
물론, 상기 전류 조절부(202)가 생략될 수 있으며, 이 경우에는 제1모드와 제3모드 만을 사용하는 것도 가능하다.
본 실시 예의 경우, 상기 제2모드 또는 제3모드가 선택된 경우에는 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)의 전부가 상기 청소기 본체에 장착되어야 한다. 만약, 복수의 배터리 팩(131, 132)의 전부가 청소기 본체에 장착되지 않은 상태에서 제2모드 또는 제3모드가 선택되면, 상기 사용자 인터페이스(220)에는 배터리 팩의 추가 장착을 위한 알림 정보 또는 에러 정보가 발생할 수 있다.
한편, 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 상기 청소기 본체(10)에 연결된 상태에서 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)의 충전을 위하여 상기 컨트롤러(200)는 상기 복수의 배터리 팩(131, 132)이 병렬로 연결되도록 상기 스위칭 기구(150)를 제어할 수 있다. 이때 스위칭 기구(150)의 상태는 도 8에 도시된 바와 같다.
위의 실시 예에서는 두 개의 배터리 팩이 병렬로 연결되거나 직렬로 연결되도록 구성되나, 이와 달리 3개 이상의 배터리 팩이 병렬로 연결되거나 직렬로 연결되도록 하는 것도 가능하다. 배터리 유닛의 개수와 관계 없이 배터리 팩은 개별적으로 교체될 수 있다.
위에서는 청소기로서 캐니스터 타입의 청소기를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 사상은 업라이트형 청소기에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

Claims (15)

  1. 흡입력을 발생시키기 위한 흡입 모터를 구비하고, 작동모드 및 충전모드로 동작하는 청소기 본체;
    상기 청소기 본체와 연통되며, 공기와 먼지를 흡입하기 위한 흡입부;
    상기 흡입 모터로 전원을 공급할 수 있으며, 복수의 배터리 팩을 구비하는 배터리 어셈블리;
    상기 흡입 모터의 작동을 제어하는 컨트롤러;
    상기 복수의 배터리 팩이 직렬로 연결된 상태에서 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 조절하는 전류 조절부;
    상기 복수의 배터리 팩을 직렬로 연결시키기 위한 제1스위칭 기구; 및
    상기 복수의 배터리 팩을 병렬로 연결시키기 위한 제2스위칭 기구를 포함하고,
    상기 작동모드는 복수의 모드를 포함하고,
    상기 복수의 모드 중 선택된 모드에 기초하여, 상기 컨트롤러는, 상기 제1스위칭 기구, 상기 제2스위칭 기구 및 상기 전류 조절부 중 하나 이상을 제어하는 진공 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 모드는, 제1모드, 제2모드 및 제3모드를 포함하며,
    상기 제1모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 오프시키고 상기 제2스위칭 기구를 온시키고,
    상기 제2모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 온시키고 상기 제2스위칭 기구를 오프시키며, 상기 전류 조절부가 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 조절하며,
    상기 제3모드에서 상기 컨트롤러는 상기 제1스위칭 기구를 온시키고 상기 제2 스위칭 기구를 오프시키며, 상기 전류 조절부는 미작동되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있고,
    상기 사용자 인터페이스에 의해서 입력된 명령에 의해서 상기 복수의 배터리 팩의 연결 상태가 병렬 또는 직렬이 되는 진공 청소기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2모드 또는 상기 제3모드가 선택된 상태에서 상기 복수의 배터리 팩 중 일부가 상기 청소기 본체에 장착되지 않는 경우, 상기 사용자 인터페이스에서는 배터릭 팩의 장착 알림 정보 또는 에러 정보가 발생되는 진공 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2모드 또는 상기 제3모드가 선택된 상태에서 상기 복수의 배터리 팩 중 일부가 상기 청소기 본체에 장착되지 않는 경우, 상기 사용자 인터페이스에서는 배터릭 팩의 알림 정보 또는 에러 정보가 발생되는 진공 청소기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전류 조절부는 상기 제2모드에서 하나의 배터리 팩이 장착된 경우에 비하여 상기 흡입 모터로 인가되는 전류를 감소시키는 진공 청소기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제3모드에서 상기 흡입 모터로 인가되는 전류는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2스위칭 기구는,
    음극 단자와 복수의 배터리 팩 중 일 배터리 팩의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제1스위치와,
    상기 복수의 배터리 팩 중 일 배터리 팩과 충전용 양극 단자의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제2스위치와,
    상기 복수의 배터리 팩의 양단을 연결시키거나 연결을 차단할 수 있는 제3스위치를 포함하는 진공 청소기.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 배터리 팩에는 상기 제1모드에서 전압이 높은 배터리 팩에서 전압이 낮은 배터리 팩으로 흐르는 전류 흐름을 차단하기 위한 다이오드가 구비되는 진공 청소기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체에 구비되며, 상기 복수의 배터리 팩 중 일부 및 전부를 충전시키기 위한 충전기를 더 포함하는 진공 청소기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩 중 일부는 상기 청소기 본체에 고정된 상태가 유지되고, 다른 일부는 상기 청소기 본체에서 분리 가능한 진공 청소기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 청소기 본체에 고정된 배터리 팩의 충전 용량은 상기 청소기 본체에서 분리 가능한 배터리 팩의 충전 용량 보다 큰 진공 청소기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 배터리 팩은 복수의 배터리 셀을 포함하고,
    상기 청소기 본체에 고정된 배터리 팩의 배터리 셀의 개수는 상기 청소기 본체에서 분리 가능한 배터리 팩의 배터리 셀의 개수 보다 많은 진공 청소기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 청소기 본체에는 상기 복수의 배터리 팩이 개별적으로 장착될 수 있는 장착부를 더 포함하고,
    상기 장착부에는 상기 복수의 배터리 팩 각각의 장착을 가이드하기 위한 장착 가이드가 구비되는 진공 청소기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 장착 가이드에 의해서 상기 장착부에 장착된 복수의 배터리 팩은 서로 이격되는 진공 청소기.
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