KR100656958B1

KR100656958B1 - 진공청소기용 브러쉬조립체

Info

Publication number: KR100656958B1
Application number: KR1020050015074A
Authority: KR
Inventors: 김화중; 히로유키 우라타니
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2025-02-23
Also published as: US20060185119A1; KR20060093938A; EP1695651A2; EP1695651A3; RU2005130312A; RU2308213C2; JP2006231027A

Abstract

진공청소기용 브러쉬조립체가 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 브러쉬조립체는 오물흡입구가 형성된 본체; 흡입유로 및 터빈챔버가 형성되도록, 상기 본체의 상부에 결합되는 커버; 상기 터빈챔버에 설치된 터빈; 및 상기 터빈의 회전력을 전달받아 회전하는 브러쉬드럼;을 포함하며, 상기 터빈챔버와 상기 흡입유로는 격리되게 형성되며, 상기 터빈은 상기 오물흡입구와는 구별된 별도의 공기흡입구로 유입된 공기에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 터빈에 오물, 먼지, 머리카락이 끼는 것이 방지된다.

브러쉬조립체, 터빈챔버, 흡입유로, 격리, 공기흡입구

Description

진공청소기용 브러쉬조립체 {A Brush Assembly For Vacuum Cleaner}

도 1은 본 발명인 브러쉬조립체의 일 실시예가 채용된 진공청소기의 사시도,

도 2는 도 1의 브러쉬조립체의 분해 사시도,

도 3a는 도 2의 터빈의 정면도,

도 3b는 도 2의 터빈의 측면도,

도 4는 도 1의 Ⅳ- Ⅳ선을 따라 절개한 브러쉬조립체 및 연장관의 부분절개도,

도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절개한 브러쉬조립체 및 연장관의 부분절개도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100..브러쉬조립체 110..본체

113..격리부재 113a..제1챔버

113b..제2챔버 113c..격벽

120..브러쉬드럼 120a..섬모

130..터빈 131..베이스플레이트

132..블레이드 140..커버

141..제1커버 141a..제1공기흡입구

142..제2커버 142a..제2공기흡입구

S1..흡입유로 S2..터빈챔버

본 발명은 진공청소기용 브러쉬조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 진공청소기용 브러쉬조립체는 피 청소면과 접촉된 브러쉬드럼을 회전시켜 바닥면에 고착된 오물을 스크래치 또는 타격하여 분리시켜 빨아들인다. 따라서, 이러한 브러쉬조립체가 채용된 진공청소기는 피 청소면에 고착된 오물까지 수거할 수 있어 청소효율이 높다.

한편, 이러한 브러쉬조립체의 브러쉬드럼을 회전시켜 주기 위한 방법으로 첫째, 브러쉬조립체 내부에 별도의 구동모터를 설치하거나, 둘째, 브러쉬조립체내로 유입되는 공기의 운동에너지를 이용하는 방법이 있다.

현재는, 브러쉬조립체의 구성이 복잡해지고 비용이 상승되는 구동모터 설치방식보다는 미국 특허 제 5701633호에 개시된 바와 같은 공기의 운동에너지를 이용하는 방식이 주로 사용된다.

즉, 흡입유로상에 터빈을 설치하여 브러쉬조립체로 유입되는 공기로 터빈과 이와 연결된 브러쉬드럼을 회전시켜, 브러쉬드럼이 피 청소면에 고착된 오물을 스크래치 및 타격하여 분리시키는 방식이 사용된다.

그러나, 상기 특허에 개시된 바와 같은 브러쉬조립체는 터빈이 흡입유로상에 노출상태로 설치되어 있어, 오물의 크기 및 양에 따라 오물이 터빈에 끼는 현상이 발생한다. 이럴 경우 터빈의 회전이 원할하지 못하게 되고 심하면 흡입유로가 막히는 경우가 발생되어 청소효율이 떨어지게 된다. 특히, 이러한 현상은 애완동물의 털을 청소하는 팻 브러시를 사용할 경우에 더욱 심하게 발생한다.

또한, 블레이드가 터빈의 중심부로부터 형성된 관계로 중심부가 막혀있어, 공기가 중심부로는 지나갈 수가 없다. 따라서, 블레이드와 충돌된 공기가 터빈의 중심부를 통과하지 못하고 곧바로 튕겨져 나가게 된다. 따라서, 블레이드에 충분한 공기의 운동에너지가 전달되지 못해 터빈의 회전력이 떨어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 오물의 크기 및 양에 관계없이 오물이 터빈에 끼지 않는 브러쉬조립체를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 공기의 운동에너지가 터빈에 충분히 전달될 수 있는 브러쉬조립체를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 브러쉬조립체는 오물흡입구가 형성된 본체; 흡입유로 및 터빈챔버가 형성되도록, 상기 본체의 상부에 결합되는 커버; 상기 터빈챔버에 설치된 터빈; 및 상기 터빈의 회전력을 전달받아 회전하는 브러쉬드럼;을 포함하며, 상기 터빈챔버와 상기 흡입유로는 격리되게 형성되며, 상기 터빈은 상기 오물흡입구와는 구별된 별도의 공기흡입구로 유입된 공기에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 공기흡입구는 피청소면에 있는 오물이 흡입되지 않도록 상기 커버에 형성된 것이 바람직하다. 이렇게 상기 터빈이 상기 오물흡입구와는 구별된 별도의 공기흡입구로 유입된 공기에 의해 회전되므로 터빈에 오물, 먼지, 머리카락이 끼는 것이 방지된다.

상기 커버는 제1커버 및 제2커버를 포함하며, 상기 공기흡입구는 상기 제1 커버에 형성된 제1공기흡입구 및 상기 제2커버에 형성된 제2공기흡입구를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제2커버는 내부를 확인할 수 있도록 투명재질로 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 브러쉬조립체는 상기 흡입유로 및 상기 터빈챔버를 형성하는 격리부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 격리부재는 상기 본체에 착탈 가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 따라서, 격리부재가 분리될 수 있어 격리부재의 청소가 용이하다.

상기 터빈은, 베이스플레이트; 및 상기 베이스플레이트에 돌출되게 형성된 복수개의 블레이드;를 포함하며, 상기 블레이드는 상기 베이스플레이트의 중심부를 제외한, 상기 베이스플레이트의 상면에 돌아가며 배치된 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 상기 블레이드의 일 측에는, 상기 블레이드와 충돌한 공기가 상기 중심부로 흘러갈 수 있는 커팅부;가 형성된 것이 바람직하다. 따라서, 유입되는 공기의 운동에너지를 효과적으로 터빈에 전달할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명인 브러쉬조립체(100)의 일 실시예가 채용된 진공청소기(10)의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 진공청소기(10)는 흡입모터(미도시) 및 집진실(미도시)이 마련된 청소기본체(11)와, 피 청소면의 오물을 타격 및 스크래치하여 흡입하는 브러쉬조립체(100)와, 청소기본체(11)와 브러쉬조립체(100)를 연결하는 연장관(13) 및 플랙시블호스(12)와, 진공청소기(10)를 조작하는 조작부(14)를 포함한다.

상술한 구성으로, 사용자가 조작부(14)의 온/오프스위치(14a)를 온(ON)시키면 청소기본체(11)내의 흡입모터(미도시)가 구동되면서 흡입력이 발생된다. 이러한 흡입력에 의해 피 청소면의 오물이 브러쉬조립체(100)와 연장관(13)과 플랙시블호스(12)를 거쳐 청소기본체(11)내의 집진실(미도시)로 빨려들어가 수거된다. 이러한 과정이 일어나는 동안, 브러쉬조립체(100)는 피 청소면에 고착된 오물을 타격 및 스크래치하여 분리시킨다.

도 2를 참조하면, 브러시조립체(100)는 본체(110)와 격리부재(113)와 브러쉬드럼(120)과 동력전달부재(125)와 터빈(130)과 커버(140)를 포함한다.

상기 본체(110)는 피 청소면의 오물을 빨아들이기 위해, 피 청소면과 마주보는 브러쉬조립체(100)의 하측 프레임을 말한다. 이러한 본체(110)에는 피 청소면의 오물이 유입되기 위한 오물흡입구(111)와 연결부(112)가 형성된다.

오물흡입구(111)는 본체(110)의 전단부에 형성된 길이 L1과 폭 W1를 가진 직사각형의 슬릿으로, 이러한 오물흡입구(111)를 통해 피 청소면의 오물이 브러쉬조립체(100) 내부로 빨려 들어온다.

연결부(112)는 본체(110)의 후단부에 형성된 길이 L2과 폭 W2를 가진 사각형의 통로로서, 이러한 연결부(112)의 전단은 오물흡입구(111)와 연결되고, 후단은 연장관(13, 도 1참조)과 연결된다.

상기 격리부재(113)는 격벽(113c)에 의해 구분된 제1챔버(113a)와 제2챔버(113b)를 포함하며, 본체(110)에 착탈가능하게 설치된다. 보다 구체적으로 연결부(112)에 착탈 가능하게 설치되며, 이를 위해 격리부재(113)는 연결부(112)의 폭 W2보다 작은 폭 W3을 가지고 있다.

제1챔버(113a)는 터빈(130)이 수납될 수 있게 바닥이 둥글게 구성되며, 이러한 제1챔버(113a)에 제1커버(141)가 덮혀 터빈챔버(S2, 도 4참조)가 형성된다.

제2챔버(113b)는 최대한 공기가 저항을 덜 받으면서 흘러갈 수 있게 바닥이 평평하게 구성된다. 이러한 제2챔버(113b)에 제1커버(141)가 덮혀 흡입유로(S1, 도 4참조)가 형성된다.

이렇게, 터빈챔버(S2, 도 4참조)와 흡입유로(S1, 도 4참조)가 격벽(113c)에 의해 분리된 관계로, 제2공기흡입구(142a)와 제1공기흡입구(141a)를 통과한 공기는 화살표 F2방향으로 터빈챔버(S2, 도 4참조)를 빠져나가고, 오물흡입구(111)를 통과한 오물을 포함한 공기는 화살표 F1 방향으로 흡입유로(S1, 도 4참조)를 각각 빠져나간다. 따라서, 오물을 포함한 공기가 터빈챔버(S2, 도 4참조)에 유입될 수 없어, 오물이 터빈에 끼지 않는다.

상기 브러쉬드럼(120)은 오물흡입구(111)에 위치하며, 본체(110)에 회전가능하게 설치된다. 이러한 브러쉬드럼(120)는 피 청소면에 존재하는 각종 오물을 스크 래치하거나 타격함으로써 오물을 바닥에서 분리한다. 이를 위해 브러쉬드럼(120)의 표면에는 섬모(120a)가 압입 또는 접착되어 설치된다. 그리고, 벨트(125b)를 통해 터빈(130)의 회전력을 전달받기 위해 브러쉬드럼(120)의 끝단에는 기어(120b)가 형성된다.

상기 동력전달부재(125)는 터빈(130)의 회전력을 브러쉬드럼(120)에 전달하기 위한 회전축(125a)과 벨트(125b)를 포함한다.

회전축(125a)은 터빈(130)의 축공(131a, 도 3a참조)에 삽입되며, 터빈(130)의 회전력을 벨트(125b)로 전달한다. 이를 위해 회전축(125a)의 끝단에는 벨트(125b)가 걸릴 수 있는 기어(125aa)가 형성된다.

벨트(125b)는 회전축(125a)의 회전력을 브러쉬드럼(120)에 전달하며, 이를 위해 벨트(125b)는 브러쉬드럼(120)의 기어(120b)와 회전축(125a)의 기어(125aa)에 동시에 걸린다. 물론, 본 실시예와 달리 벨트(160) 없이 회전축(125a)의 기어(125aa)와 브러쉬드럼(120)의 기어(120b)를 맞물리게 하여, 터빈(130)의 회전력을 브러쉬드럼(120)에 직접 전달하는 방법도 가능할 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 터빈(130)은 터빈챔버(S2, 도 4참조)내 회전가능하게 설치되며, 베이스플레이트(131)와 블레이드(132)를 포함한다.

베이스플레이트(131)는 원형의 지지프레임으로서, 이러한 베이스플레이트(131)의 중심에는 축공(131a)이 형성되어 회전축(125a, 도 2참조)이 삽입된다. 그리고, 축공(131a)의 주위로 베이스플레이트(131)의 무게를 줄이고, 소음을 흡수할 수 있는 11개의 소음감소홈(131b)이 일정간격으로 뚫린다.

블레이드(132)는 베이스플레이트(131)에 돌출되게 형성된 날개이다. 이러한 블레이드(132)는 11개가 베이스플레이트(131)의 중심부(C)를 제외한 베이스플레이트(131)의 상면(131c)에 돌아가며 배치된다. 여기서, 중심부(C)란 블레이드(132)에 의해 둘러싸인 공간을 말한다. 즉, 블레이드(132)가 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(131)의 코어(131d)를 제외하고 상면(131c)에 원주방향으로 돌출형성되어 있으므로, 블레이드(132)에 의해 둘러싸인 공간을 중심부(C)로 정의한다.

이러한 블레이드(132)에는 블레이드(132)와 충돌한 공기가 화살표 F2방향으로 터빈(130)의 중심부(C)로 흘러들어갈 수 있게 블레이드(132)의 일측을 모따기한 커팅부(132d)가 형성된다.

이렇게 블레이드(132)가 베이스플레이트(131)의 코어(131d)를 제외한 상면(131c)에 배치되며 커팅부(132d)가 형성된 관계로, 블레이드(132)와 충돌된 공기가 곧바로 튕겨져나가는 대신, 화살표 F2방향으로 터빈(130)의 중심부(C)를 통과할 수 있다. 따라서, 공기의 운동에너지를 다음 블레이드(132)에 충분히 전달할 수 있다. 그러므로, 터빈(130)의 회전력이 증가될 수 있어, 터빈(130)의 효율이 증가된다.

도 4를 참조하면, 상기 커버(140)는 본체(110)를 덮어 흡입유로(S1)와 터빈챔버(S2)를 형성하며, 이를 위해 커버(140)는 제1커버(141)와 제2커버(142)를 포함한다.

제1커버(141)는 본체(110)의 상측에서 결합됨으로서, 본체(110)와 커버(140)사이의 내부공간에 상술한 흡입유로(S1)와 터빈챔버(S2)를 형성한다.

흡입유로(S1)란 브러쉬조립체(100) 내부로 빨려 들어온 오물이 연장관(13)까지 이동할 수 있게, 브러쉬조립체(100) 내부에 형성된 오물이동통로를 말한다.

이러한 흡입유로(S1)는 앞서 설명한 유로챔버(113b, 도 2참조)와 이러한 유로챔버(113b, 도 2참조)를 상측에서 덮는 제1커버(141) 및, 본체(110)와 이를 덮는 제2커버(142)에 의해 형성되어 연장관(13)과 연통된다. 상술한 구성으로, 피 청소면의 오물이 화살표 F1방향으로 오물흡입구(111)와 흡입유로(S1)를 거쳐 연장관(13)으로 유입될 수 있다.

터빈챔버(S2)란 터빈(130)이 회전가능하게 설치될 수 있는 챔버로, 격리부재(113)의 제1챔버(113a, 도 2참조)와 이를 덮는 제1커버(141)에 의해 둘러싸여 형성된 공간이다.

물론, 이러한 흡입유로(S1)와 터빈챔버(S2)를 격리부재(113) 없이 본체(110)에 직접 형성할 수도 있다. 그러나 조립 및 보수를 보다 용이하게 하기 위해서, 본 실시예와 같이 별도로 제작된 격리부재(113)를 이용하여 흡입유로(S1)와 터빈챔버(S2)를 형성하는 것이 좋다.

한편, 터빈(130)을 흡입유로(S1)상의 공기와 별도의 공기를 이용하여 회전시키기 위해 제1커버(141)에는 제1공기흡입구(141a)가 형성된다. 이러한 제1공기흡입구(141a)는 터빈챔버(S2)와 연통되어 있어, 제1공기흡입구(141a)로 유입된 공기가 터빈(130)을 회전시킨다. 따라서, 터빈(130)은 더 이상 오물이 포함된 흡입유로(S1)를 지나는 공기에 의해 회전력을 부여받지 않아도 된다.

제2커버(142)는 본체(110)와 함께 흡입유로(S1)를 완성한다. 이러한 제2커버 (142)의 상면에는 제1공기흡입구(141a)와 연통된 제2공기흡입구(142a)가 형성된다.

한편, 제2커버(142)는 제2커버(142)의 양측에 장착된 2개의 착탈스위치(142b, 도 2참조)에 의해 제1커버(141)와 결합한다. 그리고, 제1커버(141)에는 착탈스위치(142b, 도 2참조)가 결합될 수 있는 결합홈(141b, 도 2참조)이 착탈스위치(123b, 도 2참조)와 대응한 위치에 형성된다. 이러한 제2커버(142)는 브러쉬드럼(120)의 회전상태를 볼 수 있도록 투명재질로 형성된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬조립체(100)의 동작을 설명한다.

도 4를 참조하면, 흡입원(미도시)의 흡입력에 의해, 오물이 화살표 F1방향으로 브러쉬조립체(100)의 오물흡입구(111)로 유입된다. 유입된 오물은 흡입유로(S1)를 거쳐 연장관(13)으로 유입된 후, 플랙시블호스(12, 도 1참조)를 거쳐 청소기본체(11, 도 1참조)의 집진실(미도시)에 수거된다. 이때, 터빈챔버(S2)는 흡입유로(S1)와 격리되어 있어, 화살표 F1방향으로 흘러가는 공기속에 포함된 오물이 터빈챔버(S2)로 유입되지 못한다.

도 5를 참조하면, 터빈(130)은 흡입원(미도시)의 흡입력에 의해, 제2공기흡입구(142a) 및 제1공기흡입구(141a)를 통해 화살표 F2방향으로 터빈챔버(S2)로 유입된 공기에 의해 회전된다. 이렇게 유입된 공기는 블레이드(132)와 충돌한 후 커팅부(132d, 도 3b참조)를 지나 터빈(130)의 중심부(C, 도 3b참조)으로 흘러들어가 다음 블레이드(132)와 충돌하게 된다. 이로 인해 터빈(130)은 더욱 강력하게 회전하게 된다.

이렇게 회전되는 터빈(130)의 회전력은 회전축(125a, 도 2참조)과 벨트 (125b, 도 2참조)를 통해 브러쉬드럼(120)으로 전달되어 브러쉬드럼(120)을 회전시킨다. 이 때 브러쉬드럼(120)의 표면에 장착된 섬모(120a, 도 2참조)가 피 청소면에 고착된 오물을 스크래치 또는 타격함으로써 오물을 피 청소면으로부터 분리시킨다. 도 4를 참조하면, 이렇게 분리된 오물은 화살표 F1방향으로 흡입유로(S1)를 거쳐 연장관(13)으로 유입된 후, 플랙시블호스(12, 도 1참조)를 거쳐 청소기본체(11 , 도 1참조)의 집진실(미도시)에 수거된다.

이상에서 설명한 본 발명인 브러쉬조립체의 일 실시예에 따르면,

첫째, 터빈챔버가 흡입유로와 격리된 관계로, 흡입유로를 지나는 오물이 터빈챔버로 유입되지 못한다. 따라서, 터빈챔버에 장착된 터빈에 오물이 끼지 않아 터빈의 회전이 원할하여 청소효율이 향상된다.

둘째, 블레이드가 베이스플레이트의 중심부를 제외한 베이스플레이트의 상면에 배치되어 형성된 관계로, 블레이드와 충돌된 공기가 터빈의 중심부를 통과할 수 있어 공기의 운동에너지가 다음 블레이드에 충분히 전달할 수 있다. 따라서, 터빈의 회전력이 증가되어 청소효율이 향상된다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범 위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

오물흡입구가 형성된 본체;

상기 본체에 설치된 격리부재;

흡입유로 및 터빈챔버가 형성되도록, 상기 본체의 상부에 결합되는 커버;

상기 터빈챔버에 설치된 터빈; 및

상기 터빈의 회전력을 전달받아 회전하는 브러쉬드럼;을 포함하며,

상기 격리부재와 상기 흡입유로는 상기 격리부재에 의해 구획되며,

상기 터빈챔버와 상기 흡입유로는 격리되게 형성되며, 상기 터빈은 상기 오물흡입구와는 구별된 별도의 공기흡입구로 유입된 공기에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 공기흡입구는 피청소면에 있는 오물이 흡입되지 않도록 상기 커버에 형성된 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
제 2 항에 있어서,

상기 커버는 제1커버 및 제2커버를 포함하며, 상기 공기흡입구는 상기 제1 커버에 형성된 제1공기흡입구 및 상기 제2커버에 형성된 제2공기흡입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
제 3 항에 있어서,

상기 제2커버는 내부를 확인할 수 있도록 투명재질로 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 격리부재는 상기 본체에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 터빈은,

베이스플레이트; 및

상기 베이스플레이트에 돌출되게 형성된 복수개의 블레이드;를 포함하며,

상기 블레이드는 상기 베이스플레이트의 중심부를 제외한, 상기 베이스플레이트의 상면에 돌아가며 배치된 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.
제 7 항에 있어서, 상기 블레이드의 일 측에는,

상기 블레이드와 충돌한 공기가 상기 중심부로 흘러갈 수 있는 커팅부;가 형 성된 것을 특징으로 하는 브러쉬조립체.