KR101315876B1 - 표면 처리 헤드 - Google Patents

Abstract

진공 청소기용 바닥 공구(10) 형태의 표면 처리 헤드는, 주몸체(12), 흡입 캐비티(20), 및 방출구(34)를 포함한다. 흡입 캐비티(20)는 제1 흡입 채널(22) 및 제2 흡입 채널(24)을 포함하며, 제1 흡입 채널 및 상기 제2 흡입 채널은 각각의 작업 에지(working edge)(40, 42, 44, 46)에 의해 양측면의 경계가 정해진다. 유체 흐름 경로(56)는 제1 흡입 채널(22)로부터 제2 흡입 채널(24)까지 연장하고 또한 제2 흡입 채널(24)로부터 방출구(34)까지 연장한다. 복수의 흡입 채널은 먼지의 효과적인 픽업을 가능하게 하며, 이것은 작업 에지(42, 44)의 일부분에 걸쳐 공기를 인입하는 슬롯(48) 형태의 에어 덕트에 의해 추가로 향상될 수 있다. 본 발명은 각각의 채널과 방출구 사이에 별도의 흐름 경로를 제공함으로써 달성할 수 있는 것보다 낮은 프로파일로 바닥 공구를 제조할 수 있도록 한다.

Description

표면 처리 헤드{A SURFACE TREATING HEAD}

본 발명은 진공 청소기와 같은 표면 처리 기기와 함께 사용되거나 또는 이러한 표면 처리 기기의 일부를 형성할 수 있는 표면 처리 헤드에 관한 것이다.

진공 청소기는 일반적으로 특정 타입의 청소를 처리하기 위한 일련의 공구가 제공된다. 이러한 공구는 일반적인 바닥 위에서의 청소를 위한 바닥 공구(floor tool)를 포함한다. 카펫 바닥 상에서의 바닥 공구의 픽업 성능(pick up performance)을 향상시키기 위한 노력이 이루어져 왔다. 일부 공구는 흡입구에 장착된 브러시를 가지며, 이 브러시는 직립형 진공 청소기의 브러시 바(brush bar)와 동일한 방식으로 바닥 표면을 휘젓도록 회전된다. 이 브러시는 에어 터빈의 사용에 의해 회전되거나 또는 청소기의 주몸체로부터 끌어온 전원 공급장치에 의해 전원 공급되는 전기 모터에 의해 회전될 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 공구는 통상적으로 수동형 바닥 공구보다 더 고가이며, 더 많은 전력을 소모한다.

바닥 공구를 보다 수동적인 방식으로 향상시키기 위한 노력이 이루어져 왔다. 예컨대, EP 1 320 317호는 바닥 표면에 밀착하여 휘젓기 위해 작업 에지(working edge)에 의해 적어도 일측면의 경계가 정해지는 흡입 채널을 갖는 바닥 공구를 개시하고 있다. 바닥 공구의 하부측 상의 린트 피커(lint picker)는 머리카락, 보풀 및 기타 섬유 물질을 바닥 공구가 바닥을 따라 푸시될 때에 린트 피커 아래에서 통과할 수 있도록 하지만 바닥 공구가 뒤쪽으로 잡아 당겨질 때에는 린트를 차단하도록 동작하는 일방향 게이트로서 동작한다. 바닥 표면을 가로지르는 바닥 공구의 반복된 전방 및 후방 동작은 린트를 포획하고, 바닥 공구에 의해 흡입될 수 있도록 린트를 둥글게 말아서 공 모양으로 만든다.

또 다른 개량 장치가 GB 1,077,574에 개시되어 있으며, 이 특허는 2개의 불연속적인 흡입 애퍼처를 갖는 공구를 기술하고 있으며, 이 애퍼처 사이에는 덕트가 배치되어 공구의 폭을 가로질러 연장하고 있으며, 이 덕트의 끝은 대기(atmosphere)에 개방되어 있다. 이러한 공구는 우수한 픽업 성능을 제공하지만, 중간 에어 덕트의 설치에 의하여 공구의 전체 크기 및 구체적으로는 그 프로파일이 요구되는 것보다 더 커지게 된다.

본 발명은, 주몸체; 상기 주몸체에 형성되고, 제1 흡입 채널 및 제2 흡입 채널을 포함하며, 각각의 상기 제1 흡입 채널 및 상기 제2 흡입 채널이 작업 에지(working edge)에 의해 적어도 하나의 측면의 경계가 정해지는, 흡입 캐비티; 방출구; 및 상기 제1 흡입 채널로부터 상기 제2 흡입 채널까지 연장하고 또한 상기 제2 흡입 채널로부터 상기 방출구까지 연장하는 상기 흡입 캐비티 내의 유체 흐름 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 헤드를 제공한다.

영국 특허 GB 1,077,574에서는, 유체가 제1 흡입 채널로부터 방출구로 또한 제2 흡입 채널로부터 방출구로 동시에 흐르도록 배치되어, 2개의 병렬 흐름 경로가 제공될 필요가 있다. 제1 흡입 채널로부터 제2 흡입 채널까지 연장하고 또한 제2 흡입 채널로부터 방출구까지 연장하는 유체 흐름 경로를 제공함으로써, 보다 유선형의 공구가 제조될 수 있게 된다. 제2 흡입 채널은 제1 흡입 채널과 방출구 사이에 위치되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 표면 처리 헤드는, 대기에 개방되어 있고, 상기 제1 흡입 채널과 상기 제2 흡입 채널 사이에 위치된 에어 덕트를 더 포함한다. 이에 의해 공기가 양자의 흡입 채널의 양측면에서 인입되어, 픽업 성능을 향상시키게 된다. 상기 에어 덕트는 상기 주몸체의 상면과 하면 사이에 연장하여, 공기가 흡입 채널의 에지 아래로 인입된다.

바람직하게는, 상기 에어 덕트는 작업 에지의 표면에 걸쳐 공기의 흐름을 발생하기 위해 하나 이상의 작업 에지에 인접하여 있다. 이것은 예컨대 카펫 섬유 상에서의 작업 에지의 동작에 의해 떨어져 나온 먼지 및 오물을 흡입 캐비티 내로 인입하는데 도움을 준다.

바람직하게는, 각각의 상기 흡입 채널은 그 양측면이 각각의 작업 에지에 의해 경계가 정해지며, 이로써 바닥 공구의 휘젓기 효과가 증가된다. 휘젓기의 추가의 향상은 주몸체의 전체 폭을 점유하도록 작업 에지 중의 적어도 하나를 연장함으로써 이루어질 수 있다.

상기 유체 흐름 경로의 일부분이 상기 제1 흡입 채널과 상기 제2 흡입 채널 사이에 연장하는 중간 채널에 의해 형성되는 것이 이롭다. 상기 유체 흐름 경로는, 각각 흡입 채널을 가로로(transversely) 연장할 수 있는 제1 중간 채널 및 제2 중간 채널을, 바람직하게는 바닥 공구의 주몸체의 반대쪽 측면에 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 유체 흐름 경로는 흐름 방향으로 횡단면이 증가하는 영역을 포함한다. 상기 횡단면이 증가하는 영역은 흡입 채널 중의 하나 또는 양자를 포함할 수 있다. 이 구성은 흡입 캐비티 내부의 압력의 균형을 제공하여, 공기가 흡입 채널의 전체 폭을 가로질러 양자의 흡입 채널 내로 고르게 인입되게 된다.

주몸체의 저면은 머리카락, 보플 및 기타 섬유를 픽업하는 것을 지원하기 위해 하나 이상의 린트 피커(lint picker)가 제공될 수 있다.

상기 흡입 캐비티 내의 압력에 따라서는, 예컨대 압력이 소정의 값 아래로 떨어질 때에는, 사용 시에 대기 공기(atmospheric air)가 바닥 공구 내로 진입하도록 블리드 밸브(bleed valve)가 제공되어 배치될 수도 있다. 이것은 흡입 캐비티가 일시적으로 막힌 경우에 주몸체가 대기압에 의해 바닥 표면 아래로 힘을 받게 되는 것을 방지한다.

바닥 공구를 실린더(캐니스터(canister), 배럴), 직립형 또는 파지형 진공 청소기의 봉 또는 호스의 끝에 연결하기 위해 가요성 호스가 상기 방출구와 컨넥터 사이에 연장하는 것이 바람직하다. 이와 달리, 바닥 공구는 직립형 진공 청소기 또는 스틱형 진공 청소기의 청소 헤드와 같은 표면 처리 기기 자체의 일부분을 형성할 수 있다.

이하에서는 본 발명을 아래의 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명할 것이다.
도 1은 표면 처리 헤드의 위쪽 사시도이다.
도 2는 도 1의 표면 처리 헤드의 아래쪽 사시도이다.
도 3은 도 1의 표면 처리 헤드의 측면도이다.
도 4는 도 1의 표면 처리 헤드의 측단면도이다.
도 5a는 제1 방향으로 사용 시의 도 1의 표면 처리 헤드의 일부분에 대한 개략 측면도이다.
도 5b는 제2 방향으로 사용 시의 도 5a의 일부분의 개략 측면도이다.
도 6은 도 1의 표면 처리 헤드의 저면도이다.
도 7a는 제1 방향으로 사용 시의 도 5a에 도시된 일부분의 다른 예에 대한 개략 측면도이다.
도 7b는 제2 방향으로 사용 시의 도 7a의 일부분의 개략 측면도이다.
도 8은 도 1의 표면 처리 헤드를 통합한 진공 청소기의 사용 시의 측면도이다.

도 1∼도 4 및 도 6은 진공 청소기 바닥 공구(10) 형태의 표면 처리 헤드를 예시하고 있다. 바닥 공구(10)는, 주몸체(12)와, 바닥 공구(10)가 바닥 표면 위에서 조종될 수 있도록 배열된 한 쌍의 바퀴(14)를 포함한다. 각각의 바퀴(14)는 주몸체(12)로부터 후방으로 연장하는 각각의 아암(15)에 회전 가능하게 연결된다. 바닥 공구(10)는 진공 청소기의 봉 또는 호스에 연결될 수 있는 개방 단부를 갖는 컨넥터(16)를 추가로 포함한다. 주몸체(12)와 통합될 수도 있는 바닥 공구(10)의 밑면(18)은 바닥 공구(10)의 흡입 캐비티(20)의 범위를 정한다. 사용 시에, 흡입 캐비티(20)는 청소될 바닥 표면과 대향하게 되고, 바닥 표면으로부터의 먼지 함유 공기가 바닥 공구(10) 내로 흡입되도록 한다. 한 쌍의 바퀴(21)는 바닥 공구(10)의 밑면(18)을 예컨대 바닥 공구(10)가 조종되는 아래의 단단한 바닥 표면으로부터 이격시키기 위해 주몸체(12)의 밑면(18)에 형성된 리세스 내에 회전 가능하게 탑재된다.

흡입 캐비티(20)는 제1 흡입 채널(22) 및 제2 흡입 채널(24)을 포함하며, 이들 채널은 바닥 공구(10)의 주몸체(12)의 반대측 에지(26, 28) 사이에 연장한다. 제1 흡입 채널(22)은 바닥 공구(10)의 전방 벽(30) 쪽에 위치되며, 제2 흡입 채널(24)은 바닥 공구(10)의 후방 벽(32) 쪽에 위치된다. 제1 흡입 채널(22) 및 제2 흡입 채널(24)은 실질적으로 유사한 외부 치수를 가지며, 동일 평면으로 위치된다. 제2 흡입 채널(24)은 주몸체(12)의 후방 벽(32)의 중앙에 위치된 방출구(34) 내로 개구되어 있다. 중간 채널(36)은 제1 흡입 채널(22)과 제2 흡입 채널(24) 간의 유체 연결을 제공한다. 주몸체(12)의 각각의 측면 에지(26, 28) 쪽에 하나씩 2개의 중간 채널(36)이 제공되어 있다. 중간 채널(36)은 흡입 채널(22, 24) 사이에서 가로질러 연장하고 있다. 중간 채널(36)의 외측 벽은 바닥 공구(10)의 측면 에지(26, 28)의 일부분을 포함한다.

각각의 흡입 채널(22, 24)은 바닥 공구(10)의 밑면(18)에 의해 형성된 작업 에지에 의해 경계가 정해진다. 제1 흡입 채널(22)은 전방 작업 에지(40) 및 후방 작업 에지(42)를 갖는다. 제2 흡입 채널(24) 또한 전방 작업 에지(44) 및 후방 작업 에지(46)를 갖는다. 작업 에지는 바닥 공구(10)가 카펫 표면 상에서 사용될 때에 효과적인 휘젓기 동작을 제공하도록 날카롭게 형성된다. 이러한 표면 상에서, 바퀴(21)는 카펫의 파일(pile) 내로 가라앉아 작업 에지를 카펫과 접촉하게 한다.

바닥 공구(10)는 하나 이상의 에어 덕트를 추가로 포함한다. 이 예에서, 하나 이상의 에어 덕트는 2개의 슬롯(48) 형태로 되며, 각각의 슬롯은 제1 흡입 채널(22)의 후방 작업 에지(42), 중간 채널(36)의 내측 벽, 및 후방 흡입 채널(24)의 전방 작업 에지(44)에 의해 범위가 정해진다. 각각의 슬롯(48)은 바닥 공구(10)의 상면(52)으로부터 바닥 공구(10)의 하면(18)까지 아래로 연장한다. 각각의 슬롯(48)은 대기에 개방되어 있다.

도 5a 및 도 5b는 사용 시의 에어 슬롯(48) 및 작업 에지의 기능을 개략적으로 예시하고 있다. 도 5a에서, 바닥 공구(10)는 카펫 바닥 표면을 따라 전방으로 푸쉬되고 있으며, 그 방향은 상면(52) 위의 커다란 화살표에 의해 표시되어 있다. 바닥 공구(10)는 추후에 설명되는 바와 같이 흡입 기류를 생성하는 진공 청소기와 유체 소통된다. 바닥 공구(10)의 전방 행정 시에, 각각의 흡입 채널(22, 24)의 전면 작업 에지(40, 44)는 작동 상태로 된다. 전면 작업 에지(40, 44)는 카펫의 파일을 펼쳐서 작은 화살표로 나타낸 바와 같이 흡입 공기가 전면 작업 에지(40, 44) 부근에서 흡입 채널(22, 24) 내로 흐를 수 있게 된다. 공기는 주몸체(12)의 전방 벽(30) 아래, 전면 작업 에지(40) 아래, 및 흡입 캐비티(20)의 제1 흡입 채널(22) 내로 인입된다. 제1 흡입 채널(22)로부터의 공기는 중간 채널(36)을 통해 제2 흡입 채널(24) 내로 흐르고, 방출구(34)를 통해 흡입 캐비티(20)를 빠져나온다. 공기는 또한 에어 슬롯(48)을 통하여 대기로부터 전면 작업 에지(44) 아래를 거쳐 흡입 캐비티(20)의 제2 흡입 채널(24) 내로 인입된다. 제2 흡입 채널(24)로부터의 공기는 방출구(34)를 통해 흡입 캐비티(20)를 빠져나온다. 방출구(34)는 제2 흡입 채널(24)과 방출구(34) 사이에서의 매끄러운 전환을 제공하기 위해 벌어진 개구부(flared opening)를 갖는다.

도 5b에서, 바닥 공구(10)는 카펫 바닥 표면을 따라 후방으로 끌려지며, 그 방향은 상면(52) 위의 커다란 화살표로 표시되어 있다. 바닥 공구(10)의 후방 행정 시에, 흡입 채널(22, 24)의 후면 작업 에지(42, 46)가 작업 상태로 된다. 공기가 에어 슬롯(48)을 통하여 대기로부터 후면 작업 에지(42) 아래를 거쳐 제1 흡입 채널(22) 내로 인입된다. 제1 흡입 채널(22)로부터의 공기는 중간 채널(36)을 통해 제2 흡입 채널(24) 내로 흐르게 되고, 방출구(34)를 통해 흡입 캐비티(20)를 빠져나온다. 공기는 또한 주몸체(12)의 후방 벽(32) 아래, 후면 작업 에지(46) 아래 및 제2 흡입 채널(24) 내로 인입된다. 제2 흡입 채널(24)로부터의 공기는 방출구(34)를 통해 흡입 캐비티(20)를 빠져나온다.

그러므로, 바닥 공구(10)의 각각의 행정을 위해, 복수의 작업 에지가 작용하도록 되어, 하나의 흡입 채널 및 2개의 작업 에지만을 갖는 종래의 바닥 공구에 비하여 먼지 또는 오물의 픽업이 향상된다. 바닥 공구(10)의 측벽(26, 28)을 따라 연장하는 제1 흡입 채널(22)과 제2 흡입 채널(24) 사이의 유체 연결을 제공함으로써, 복수의 흡입 채널 및 작업 에지를 갖는 바닥 공구는 종래의 단일 흡입 채널 바닥 공구와 유사한 치수를 갖도록 제조될 수 있다. 구체적으로, 바닥 공구(10)의 깊이는 바닥 공구(10)가 낮은 프로파일을 갖도록 비교적 작게 구성될 수 있다. 이 이점은 도 3 및 도 4에 더욱 명확하게 나타나 있다.

바닥 공구(10)의 일부분의 하부측을 더욱 상세하게 예시하고 있는 도 2 및 도 6에는 흡입 캐비티(20)의 상세 구조가 도시되어 있다. 흡입 캐비티(20)는 균일한 횡단면을 갖지 않는다. 제1 흡입 채널(22)은 흡입 캐비티(20)의 가장 작은 횡단면 면적을 갖는 중앙 영역(54)을 갖는다. 횡단면 면적은 중앙 영역(54)으로부터 제1 흡입 채널(22)의 나머지를 따라 바닥 공구(10)의 측벽(26, 28)에 인접한 외측 에지까지 연장하는 유체 흐름 경로(56)(도 6에 도시함)의 부분을 따라 증가한다. 흡입 캐비티(20)의 횡단면 면적은 제1 흡입 채널(22)로부터 중간 채널(36)을 따라 제2 흡입 채널(24)까지 연장하는 유체 흐름 경로(56)의 부분을 따라서는 실질적으로 일정하다. 흡입 캐비티(20)의 횡단면 면적은 중간 채널(36)로부터 제2 흡입 채널(24)을 따라 주몸체(12)의 후방 벽(32)의 중앙 부분에 위치된 방출구(34)까지 연장하는 유체 흐름 경로(56)의 부분을 따라서는 증가한다. 이러한 형상의 흡입 캐비티(20)를 수용하기 위해, 에어 슬롯(48)이 제1 흡입 채널(22)의 중앙 영역(54)에 인접한 정점과 조합하여 역 V자 형상(chevroned shaped)이 되도록 배치된다. 흡입 캐비티(20)를 유체 흐름 경로(56)의 적어도 일부분을 따라 증가하는 횡단면을 갖도록 구성함으로써, 흡입 캐비티(20) 전반에 걸쳐 실질적으로 일정한 유체 압력이 유지된다. 이것은 공기가 흡입 채널(22, 24)의 전체 폭에 걸쳐 양자의 흡입 채널(22, 24) 내로 고르게 인입되도록 하기 때문에 추가의 성능 상의 이점을 제공한다.

전면 작업 에지(40) 및 후면 작업 에지(46)는 바닥 공구(10)의 주몸체(12)의 폭을 가로질러 연장한다. 에어 슬롯(48)에 인접하여 있는 작업 에지(42, 44)의 효과를 추가로 증가시키기 위해, 이들 에지는 중간 채널(36)을 가로지르는 브리지(58)를 거쳐서 측벽(26, 28)까지 연장되어 있다. 브리지(58)는 에어 슬롯(48)의 반대측 에지에서부터 측벽(26, 28)까지 연장하며, 또한 유체가 브리지(58)에 의해 형성된 작업 에지(42, 44)의 부분 아래에서 이 부분을 따라 측면으로부터 흐르도록 하는 작은 통로를 제공한다. 브리지(58)는 바닥 공구(10)의 하면(18)의 통합부를 형성할 수도 있다. 실질적으로 바닥 공구(10)의 전체 폭을 연장하는 작업 에지를 제공함으로써, 휘젓기 효과가 더 커지게 될 수 있다.

린트 피커(60)는, 작업 에지(40, 46)로부터 이격된 상태로, 바닥 공구(10)의 전방부 및 후방부에서 바닥 공구(10)의 하면(18)에 제공되어 있다. 각각의 린트 피커(60)는 미세 섬유의 복수의 술(tuft)이 달라붙는 재질의 스트립을 포함한다. 바닥 표면을 가로지르는 바닥 공구(10)의 반복된 전방 및 후방 동작은 머리카락, 보플 및 기타 섬유 재료를 포획하고, 이것을 공 모양으로 감아서 흡입 캐비티(20) 내로 흡입될 수 있도록 한다. 린트 피커(60)의 사용은 사용자가 바닥 표면을 가로질러 바닥 공구(10)를 밀거나 잡아당기기 위해 요구되는 힘의 증가를 초래한다. 린트 피커(60)의 폭을 실질적으로 바닥 공구의 폭까지로 증가시킬 수도 있지만, 이것은 사용자에 의해 요구되는 미는 힘의 증가를 초래할 것이다.

바닥 공구(10)의 상면(52)에는 블리드 밸브(bleed valve)(62)가 제공된다. 흡입 캐비티(20)가 예컨대 흡입 채널(22, 24) 내로 인입되는 섬유에 의해 막히게 되는 경우, 흡입 캐비티(20) 내부의 압력은 낮아질 것이다. 흡입 캐비티(20) 내부의 압력이 소정의 값 아래로 떨어질 때, 대기압이 블리드 밸브(62)에 작용하고, 이 대기압이 블리드 밸브를 스프링(64)의 힘에 대항하여 내측으로 압력을 가하여, 대기압이 바닥 공구(10)에 진입되도록 하는 개구부를 제공한다. 이러한 막힘이 제거될 때, 스프링(64)의 힘은 블리드 밸브(62)를 다시 원래 위치로 되돌아 가도록 압력을 가하여, 상면(52)과 동평면을 이루도록 한다.

바닥 공구(10)로부터 최상의 가능한 성능을 얻기 위해서는, 바닥 공구(10)가 바닥 표면을 따라 잡아 당겨지고 밀려질 때에 작업 에지가 바닥과 접촉 상태로 유지되는 것이 중요하다. 이를 달성하기 위해, 진공 청소기의 봉 또는 호스를 연결하는 컨넥터(16)와 방출구(34) 사이에 관절부(articulation)가 제공된다. 이 관절부는 가요성의 내부 호스(66) 형태로 제공된다. 내부 호스(66)의 일단부(68)는 흡입 캐비티(20)의 슬롯 형상 방출구(34)에 끼워맞춤되어 밀봉하는 넓은 마우스(mouth)를 갖는다. 내부 호스(66)의 타단부(70)는 원형 횡단면을 가지며, 목부(72)에 끼워맞춤되어 목부를 밀봉하도록 구성되며, 이 목부는 그 다음에 컨넥터(16) 내부에 끼워맞춤된다. 목부(72)는 바닥 공구(10)의 주몸체(12) 쪽으로 연장하는 한 쌍의 제2 아암(74)에 바람직하게는 일체화되는 형태로 연결된다. 각각의 아암(74)은 그 일단부 쪽에서 한 쌍의 제3 아암(76)의 각각의 아암의 제1 단부에 피봇 가능하게 연결된다. 이에 의해 바닥 공구(10)의 제1 관절 조인트(78)가 제공된다. 각각의 아암(76)의 제2 단부는 바닥 공구(10)의 주몸체(12)의 각각의 아암(15)에 피봇 가능하게 연결된다. 이에 의해 바닥 공구(10)의 제2 관절 조인트(80)가 제공된다. 제1 및 제2 관절 조인트(78, 80)는 바닥 표면과 평행을 이루는 축을 중심으로 피봇한다. 내부 호스(66)는 이동 및 가요성을 유지하면서 방출구(34)와 컨넥터(16) 사이의 통풍로(airway)의 신뢰적인 밀봉을 제공한다.

컨넥터(16)는 제1 및 제2 조인트(78, 80)의 축에 직교하는 축을 중심으로 목부(72)에 대하여 회전하도록 배치된다. 목부(74)와 컨넥터(16)의 회전 가능한 연결은 바닥 공구가 측방향으로 이동할 수 있도록 하는 제3 조인트(82)를 형성한다. 사용 시에, 제3 조인트는 바닥 공구(10)로 하여금 작업 에지와 카펫의 접촉을 유지하면서 조작 및 조종될 수 있도록 하며, 이로써 바닥 공구의 픽업 성능이 증가된다. 제1 및 제2 조인트(78, 80)의 이중 관절 구성은 사용자에 의해 바닥 공구(10)에 가해지는 힘이 바닥 공구(10)의 바퀴(14)를 통해 전달되도록 한다. 이것은 움직임 저항을 감소시키는데 도움을 주며, 또한 사용자가 바닥 공구(10)를 바닥 표면에 대해 평탄하게 유지하면서 더 긴 행정을 완료할 수 있도록 한다.

도 7a 및 도 7b는 도 5a 및 도 5b에 도시된 부분에 대한 관절형 대안을 예시하고 있다. 이 대안에서, 제1 및 제2 흡입 채널(22, 24)은 서로에 대해 관절로 연결되어 있다. 가요성 조인트(84)가 제1 흡입 채널(22)을 제2 흡입 채널(24)에 연결한다. 도 7a에서, 바닥 공구(10)는 카펫 바닥 표면을 따라 전방으로 푸쉬되고 있으며, 그 방향은 상면(52) 위의 커다란 화살표로 나타내어져 있다. 바닥 공구(10)의 전방 행정 시에, 가요성 조인트(84)는 제1 및 제2 흡입 채널(22, 24)이 작업 에지(40, 44)를 앞쪽으로 낮추도록 피봇하게 하여, 이들 에지가 바닥 표면과 접촉하게 된다. 반대 행정 시에, 도 7b에 도시된 바와 같이, 가요성 조인트(84)는 제1 및 제2 흡입 채널(22, 24)이 바닥 표면쪽으로 작업 에지(42, 46)를 후방으로 낮추도록 피봇하게 한다. 본 실시예는 방출구(34)와 컨넥터(16) 간의 연결이 견고한 경우에도 바닥 공구(10)의 다양한 작업 위치에서 작업 에지를 바닥 표면과 계합 상태로 유지한다.

도 8은 사이클론 진공 청소기(86) 형태의 표면 처리 기기의 일부분으로서의 바닥 공구(10)를 도시하고 있다. 진공 청소기(86)는 모터 및 팬 유닛(도시하지 않음)을 수용하는 주몸체(88)를 갖는다. 주몸체(88)는 진공 청소기(86)가 바닥 표면을 가로질러 이동하도록 하는 수단을 포함하며, 이 수단은 본 실시예에서는 한 쌍의 바퀴(90)를 포함한다. 사이클론 분리기(92) 형태의 분리 장치가 주몸체(88)에 해제 가능하게 부착된다. 가요성 호스(94)가 주몸체(88) 상의 유입구 포트에 연결 가능하다. 가요성 호스(94)의 다른 단부는 봉(96)에 연결 가능하며, 이 봉의 원거리 단부는 바닥 공구(10)의 컨넥터(16)를 수용하도록 구성된다. 컨넥터(16)는 또한 호스(94)에 직접 연결될 수도 있다. 사용 동안, 진공 청소기(86)의 주몸체(88)는 사용자가 실내를 이리저리 이동할 때에 가요성 호스(88)에 의해 바닥 표면을 따라 끌어 당겨진다. 사용자가 진공 청소기(86)를 스위치 온할 때, 모터가 동력을 받게 되고, 바닥 공구(10)를 통해 먼지 공기를 흡인하기 위해 팬을 구동한다. 바닥 표면으로부터의 먼지 및 오물을 갖고 있는 먼지 공기는 봉(96) 및 호스(94)를 통해 유입구 포트를 거쳐 사이클론 분리기(cyclonic separator)(92) 내로 인입된다.

사이클론 분리기(92)는 복수의 하류측 사이클론이 후속되는 상류측 사이클론을 포함한다. 사이클론 분리기(92)에 진입하는 공기는 사이클론의 내부 둘레의 나선형 경로를 따르도록 된다. 먼지 및 오물은 공기의 소용돌이 흐름으로부터 분리된다. 청소된 공기가 그 후 사이클론 분리기(92)로부터 진공 청소기(86)의 주몸체(26) 내로 통과한다. 청소된 공기는 그 후 배출구(98)를 통해 진공 청소기(86)를 빠져나오기 전에 프리 모터 필터(pre-motor filter), 모터와 팬 유닛, 및 포스트 모터 필터(post-motor filter)를 순차적으로 통과하여 이동한다.

바닥 공구(10)의 낮은 프로파일은 바닥 공구가 낮은 가구 및 기타 장애물 아래에서 이용될 수 있도록 한다. 이러한 낮은 프로파일의 제조는 제1 흡입 채널(22)로부터 제2 흡입 채널(24)까지 연장하고 또한 제2 흡입 채널(24)로부터 방출구(34)까지 연장하는 유체 흐름 경로(56)의 제공에 의해 가능하다. 작업 에지 및 에어 슬롯(48)이 함께 효과적인 휘젓기 동작을 발생하고, 이것은 카펫의 파일로부터 먼지 및 오물을 떼어내는데 이롭다. 휘젓기 동작은 적어도 구동된 브러시 바에 의해 달성 가능한 것만큼은 양호할 것이다.

여기서 설명된 기기는 반드시 사이클론 진공 청소기일 필요는 없다. 본 발명은 예컨대 직립형 기기, 스틱형 진공 청소기, 또는 핸드헬드 청소기의 헤드 및 공구와 같은 진공 청소기용의 다른 유형의 표면 처리 헤드에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 예컨대 폴리싱/왁싱 기기, 압박 왁싱 기기, 그라운드 마킹 기기, 및 잔디 깎는 기기에 채용된 헤드와 같은 일반적인 기기의 표면 처리 헤드, 및 습윤 건조 기기(wet and dry machine) 또는 카펫 세척기(carpet shampooer)의 헤드와 같은 다른 유형의 청소 헤드에도 적용할 수 있다.

본 발명은 수동 공구를 참조하여 설명되었지만, 모터 또는 터빈에 의해 구동되는 브러시 바 또는 비터(beater)와 같은 애지테이터(agitator)를 채용하는 공구와 관련하여서도 마찬가지로 적합하다.

적어도 하나, 바람직하게는 2개의 작업 에지에 의해 각각 경계가 정해지는 추가의 흡입 채널이 제공될 수도 있다. 각각의 여분의 흡입 채널은 추가의 대기 에어 덕트(atmospheric air duct)에 의해 그 주변으로부터 분리될 수도 있다. 대기 에어 덕트(각각의 대기 에어 덕트)는 하나의 개구부, 또는 복수의 소형 슬롯, 노즐 또는 덕트를 포함할 수 있다. 비교적 작은 치수의 대기 공기 통로를 제공함으로써 높은 압력의 에어 제트를 작업 에지에 근접하게 형성하여 카펫으로부터 부스러기를 추가로 떼어내는데 도움을 줄 수도 있다. 하나의 단절되지 않은 덕트 대신에 여러 개의 대기 에어 덕트를 제공함으로써, 바닥 공구의 견고성이 향상될 수 있다.

당해 기술 분야에 익숙한 사람에게는 추가의 변형예가 가능할 것이다. 예컨대, 린트 피커의 적어도 하나가 생략되거나 또는 펠트(felt)의 줄, 강모(bristle) 또는 빗의 살(row)에 의해 대체될 수도 있다.

Claims (21)

1. 표면 처리 헤드에 있어서,
   주몸체;
   상기 주몸체에 형성되고, 제1 흡입 채널 및 제2 흡입 채널을 포함하며, 각각의 상기 제1 흡입 채널 및 상기 제2 흡입 채널이 전방 작업 에지(working edge) 및 후방 작업 에지에 의해 경계가 정해지는, 흡입 캐비티;
   방출구;
   상기 제1 흡입 채널로부터 상기 제2 흡입 채널까지 연장하고 또한 상기 제2 흡입 채널로부터 상기 방출구까지 연장하는 상기 흡입 캐비티 내의 유체 흐름 경로; 및
   대기(atmosphere)에 개방되어 있고, 상기 제1 흡입 채널과 상기 제2 흡입 채널 사이에 위치된 에어 덕트로서, 상기 제1 흡입 채널의 후방 작업 에지와 상기 제2 흡입 채널의 전방 작업 에지를 향해 공기를 전달하기 위한 에어 덕트
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 흡입 채널은 상기 제1 흡입 채널과 상기 방출구 사이에 위치되는, 표면 처리 헤드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어 덕트는 상기 주몸체의 상면과 하면 사이에 연장하는, 표면 처리 헤드.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 상기 작업 에지는 상기 주몸체의 실질적으로 전체 폭에 걸쳐 연장하는, 표면 처리 헤드.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체 흐름 경로는 상기 제1 흡입 채널과 상기 제2 흡입 채널 사이에 중간 채널을 포함하는, 표면 처리 헤드.
6. 제5항에 있어서,
   상기 유체 흐름 경로는 상기 제1 흡입 채널과 상기 제2 흡입 채널 사이에 제2 중간 채널을 포함하는, 표면 처리 헤드.
7. 제6항에 있어서,
   상기 중간 채널은 상기 제1 흡입 채널 및 상기 제2 흡입 채널을 가로로(transversely) 연장하는, 표면 처리 헤드.
8. 제6항에 있어서,
   상기 중간 채널은 상기 주몸체의 반대 측부에 위치되는, 표면 처리 헤드.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체 흐름 경로는 흐름 방향으로 횡단면이 증가하는 영역을 포함하는, 표면 처리 헤드.
10. 제9항에 있어서,
    상기 횡단면이 증가하는 영역은 상기 제1 흡입 채널을 포함하는, 표면 처리 헤드.
11. 제9항에 있어서,
    상기 횡단면이 증가하는 영역은 상기 제2 흡입 채널을 포함하는, 표면 처리 헤드.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 린트 피커(lint picker)를 갖는 저면을 포함하는, 표면 처리 헤드.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 캐비티 내의 압력에 따라서는 사용 시에 대기 공기(atmospheric air)를 공구 내로 진입시키도록 배치된 블리드 밸브(bleed valve)를 더 포함하는, 표면 처리 헤드.
14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방출구와 컨넥터 사이에 연장하는 가요성 호스를 더 포함하는, 표면 처리 헤드.
15. 제14항에 있어서,
    상기 컨넥터는 표면 처리 기기의 호스 또는 봉에 연결될 수 있도록 배치되는, 표면 처리 헤드.
16. 청구항 1 내지 3 중의 어느 하나의 청구항에서 청구된 바와 같은 표면 처리 헤드를 통합하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 처리 기기.
17. 제16항에 있어서,
    진공 청소기 형태를 갖는, 표면 처리 기기.
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제

Images