KR960001801B1 - 진공 청소기용 흡입장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진공 청소기용 흡입장치

제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 흡입장치를 갖는 진공 청소기의 전체를 도시한 도면.

제2도는 제1도에 도시한 흡입장치를 일반적 구성을 도시한 단면도.

제3도는 제1도에 도시한 진공 청소기의 조작부의 단면도.

제4a도 및 제4b도는 제1도의 진공 청소기의 경질 연장관을 각각 도시한 평면도 및 단면도.

제5도는 제1도에 도시한 플렉시블 호스의 부분 단면도.

제6도는 제5도의 두개의 플렉시블 호스가 접속된 상태를 도시한 부분단면도.

제7도는 제1도의 흡입장치의 횡단면도.

제8도는 제1도의 흡입장치의 종단면도.

제9도는 제1도의 흡입장치의 상면도.

제10도는 제1도의 흡입장치의 하면도.

제11도는 제1도의 흡입장치의 전체를 도시한 사시도.

제12도는 제1도의 흡입장치의 에어 터어빈을 도시한 사시도.

제13a도 및 제13b도는 제1도의 흡입장치내의 노즐구멍을 도시한 도면.

제14a도 내지 제14c도는 노즐구멍으로부터의 제트류에 의해 발생되는 난류를 도시한 도면.

제15a도 내지 제15b도는 제13a도 및 제13b도의 노즐구멍의 변형예를 도시한 도면.

제16a도 내지 제21도는 제13a도 및 제13b도의 노즐구멍의 여러가지 변형예를 도시한 도면.

제22도는 제1도의 노즐구멍과 임펠러 사이의 흡입장치의 수직방향에서의 위치관계를 개략적으로 도시한 단면도.

제23도는 제1도의 흡입장치의 에어 터어빈을 개략적으로 도시한 횡단면도.

제24도는 제1도의 흡입장치의 에어 터어빈을 개략적으로 도시한 종단면도.

제25도는 제1도의 흡입장치의 변형예를 개략적으로 도시한 종단면도.

제26도는 제25도에 도시한 흐름 가이드판의 확대도.

제27도 내지 제29도는 제26도의 가이드판의 변형예를 도시한 개략도.

제30도는 우회통로가 닫힌 상태에서 제1도의 흡입장치를 도시한 단면도.

제31도는 우회통로가 열린 상태에서 제1도의 흡입장치를 도시한 단면도.

제32도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡입장치의 단면도.

제33도는 종래 흡입장치의 임펠러를 도시한 사시도.

제34a도 및 제34b도는 각각 종래의 다른 임펠러를 도시한 단면도 및 사시도.

제35a도 및 제35b도는 각각 제1도의 흡입장치에 사용되는 임펠러의 변형예를 도시한 단면도 및 사시도.

본 발명은 에어 터어빈에 의해 구동되는 회전솔을 갖는 진공 청소기용 바닥 노즐 장치(이하, 흡입장치라 한다)에 관한 것이다. 이 흡입장치는 에어 터어빈의 필요한 회전력을 보장하면서 에어 터어빈에 의해 발생하는 불쾌한 소음을 저감한다.

먼지수집성능을 향상하도록 바닥과 접촉해서 회전하는 회전솔이 마련되어 있고, 에어 터어빈을 회전솔용 구동원으로써 사용한 종래의 진공 청소기용 흡입장치는, 예를 들면, 일본 특허공개공보 소화61-98232호 및 평성 2-65826호에 기재되어 있다.

상기 흡입장치에 있어서는 입구로부터 리이드하는 유로에 노즐이 마련되고, 장치내로 흡입된 공기를 상기 노즐에 대해 조절하여 고밀도의 제트류를 형성한다. 이 제트류는 에어 터어빈의 임펠러로 불어서 임펠러를 회전시킨다. 회전솔에 필요한 회전력을 주로 회전솔을 롤링하여 접촉시키는 바닥의 저항계수에 의해 결정된다. 즉, 에어 터어빈은 청소하는 바닥, 예를 들면 양탄자 또는 다다미(밀짚 매트)의 저항을 극복하고 또한 회전솔용 전동기구의 전력손실을 보상하면서 회전해야하므로 큰 구동 회전력을 필요로 한다. 예를 들면, 10000rpm의 회전에는 약 180gf·㎝의 회전력이 필요하다.

한편, 에어 터어빈을 구동하는 실제 회전력은 노즐로부터의 분출유량 및 분출속도에 비례한다. 분출유량은 진공 청소기 본체내의 송풍기의 성능에 영향을 받는다. 일반적으로, 흡입 일량이 증가하는 유속으로 송풍기가 동작할 수 있도록 분출유량은 청소기 본체내의 마이크로 컴퓨터에 의해 1.2∼1.5㎥/min으로 제어된다. 그러한 분출유량에 필요한 회전력을 에어 터어빈에 부여하기 위해 노즐로부터의 제트류는 약 100m/sec에 달하는 높은 분사속도를 가질 필요가 있다. 따라서, 에어 터어빈을 사용하는 구동계는 노즐로부터의 높은 분출속도 때문에 제트 소음이 커서 에어 터어빈 전체가 큰 소음을 발생한다는 문제점을 갖는다.

상술한 일본특허공개공보 평성2-65826호는 노즐의 정면에 골재가 마련되고, 터어빈의 동작 중 노즐의 일부가 이 골재로 덮어져서 흡입된 공기의 속도를 저감시키고, 이것에 의해 터어빈에서 발생되는 고주파 소음을 저감하는 구조가 기재되어 있다.

또, 상술한 종류의 흡입장치에 있어서, 상기 장치를 회전솔의 동작중 바닥에서 들어올릴 때, 솔은 무부하를 견디게 된다. 그 결과 에어 터어빈이 고속으로 회전하는 것에 의해 소음이 더 커진다. 따라서, 예를 들면, 일본국특허공개공보 소화59-166124호는 흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때 터어빈이 우회하여 개방되는 공기통로를 마련하는 것을 제안하고 있다. 우회통로가 개방될 때 공기는 터어빈을 우회하면서 청소기 본체로 빨려들어가므로 터어빈을 통과하는 공기의 유량이 감소되어 소음이 줄어든다. 이 통로는 흡입장치의 뒷부분에 회전가능하게 탑재된 흡입 조인트에 의해 열리고 닫힌다. 상기 종래 구조에 있어서, 흡입 조인트는 우회통로가 충분한 흐름영역을 갖도록 큰 각도로 회전해야 한다. 그러나, 조인트의 회전각이 큰 경우, 흡입장치의 앞쪽 끝은 장치를 들어올릴 때 아래쪽으로 향하고, 바닥을 향해 뒤쪽으로 움직일 때 바닥에 닿아 손상을 줄 수도 있다. 반대로, 흡입 조인트의 회전각이 제조 이유상 제한되면 소음발생을 방지하는 우회통로의 필요영역을 확보할 수 없다.

본 발명의 목적은 회전솔의 회전에 필요한 구동력을 보장하면서 에어 터어빈의 소음을 줄이는 진공 청소기의 흡입장치를 제공하는 것이다.

에어 터어빈의 소음은 (1) 노즐구멍으로부터의 제트 소음, (2) 제트류가 임펠러에 충돌할 때 발생되는 소음, (3) 임펠러에서 흘러 나오는 기류가 흡입 조인트의 유로의 벽과 충돌할 때 발생하는 소음을 합친 것이다. 특히, 이들 소음 중 첫번째와 두번째 성분이 크다. 첫번째와 두번째 성분은 소음 정도가 일반적으로 서로 동일하고, 제트소음이 클 때 에어 터어빈의 소음도 커진다.

따라서, 본 발명의 첫번째 목적은 노즐구멍으로부터의 제트소음을 감소시키는 것이다.

노즐구멍으로부터의 제트소음을 감소시키기 위해, 노즐구멍의 면적을 증가시키고 분출속도를 저감하는 것에 의해 제트소음은 속도의 6승에 비례하여 줄어든다. 이 경우, 에어 터어빈의 구동력도 감소하여 회전솔이 양탄자 등의 저항으로 인하여 회전하지 못할 우려가 있다. 따라서, 노즐구멍의 면적을 늘리는 것이 불가능하므로, 제트류가 필요한 속도로 부는 구성으로 노즐구멍을 형성해야 한다.

상술한 바와 같이, 노즐구멍으로부터의 제트류의 속도는 예를 들면 약 100m/sec로 매우 빠르다. 따라서, 제트류와 정지된 주위의 공기(속도가 0m/sec임) 사이에는 큰 속도차가 있다. 이 속도차 때문에 그들 사이에서는 전단이 발행하고, 제트류 주위에 난류가 발생한다. 그 난류가 와류를 형성하여 결국 열 및 소음으로 된다. 따라서, 노즐구멍으로부터의 제트소음이 제트류 주위에서 발생한다. 즉, 제트소음의 정도는 제트류와 주위 공기 사이의 속도차와 전단이 발생하는 영역의 길이에 관한 것이다. 이것은 소정의 구동 회전력에 대하여 분출소음의 정도가 노즐구멍의 둘레길이에 비례하는 것을 의미한다.

따라서, 본 발명에서는 노즐구멍을 원형 및 달걀형상과 같이, 각진 부분이 거의 없고, 둘레길이가 가능한 한 짧은 완만한 형상으로 형성한다. 반대로, 종래의 흡입장치에서는 가능한 한 용이하게 성형하기 위해 정사각형 또는 직사각형으로 형성하였다.

본 발명은 또 흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때 발생하는 에어 터어빈의 회전속도의 증가를 방지하여 불쾌한 소음을 저감하는 것을 목적으로 한다.

결국, 본 발명에서는 흡입장치의 외부로부터의 공기가 임펠러를 우회하여 장치의 유로로 불도록 우회통로를 마련하고, 우회통로를 개폐하는 밸브소자를 마련한다. 밸브소자는 흡입장치의 주행동작을 위한 휠과 함께 동작한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 진공 청소기용 흡입장치는 청소할 바닥과 면하는 흡입구, 흡입구에 접속된 유로, 흡입구를 통해 바닥과 접촉하여 회전하도록 마련된 회전솔, 유로에 탑재되어 회전솔을 구동시키는 에어 터어빈, 유로에 접속되어 에어 터어빈을 통과한 공기를 진공 청소기의 본체로 옮기는 조인트 및 바닥과 접촉하여 이동하는 적어도 하나의 휠을 포함한다. 에어 터어빈은 노즐구멍 및 회전가능 임펠러를 구비한다. 임펠러는 그의 둘레에 여러개의 날개를 갖고, 노즐구멍은 흡입공기의 흐름을 조절하여 날개로 불게 해서 임펠러를 회전시킨다. 임펠러는 회전솔에 접속되어 회전력을 전달한다. 또, 흡입장치의 외부로부터의 공기가 임펠러를 유로로 불게 하는 우회통로가 마련된다. 노즐구멍은 각진 부분이 거의 없고 둘레길이가 가능한 한 짧은 완만한 윤곽을 갖는다. 임펠러의 인접하는 날개 사이 구멍의 바닥은 그의 대향하는 끝에서 임펠러의 바깥쪽으로 급격히 구부러져 있다. 우회통로는 우회통로를 개폐하는 밸브소자를 구부러져 있다. 우회통로는 우회통로를 개폐하는 밸브소자를 갖는다. 밸브소자는 휠이 바닥과 접촉할 때 우회통로를 열고 휠이 바닥과 접촉하지 않을 때에는 우회통로를 닫을 수 있도록 휠에 조작가능하게 연결된다.

본 발명의 1실시예에서, 노즐구멍은 원형, 달걀형, 타원형 또는 완만한 각도로 정해진 적어도 하나의 코너를 갖는 사각형이라도 좋다. 주행이동용 휠을 플로링 방식으로 흡입장치에 지지시켜도 좋다. 이 경우, 휠은 흡입장치에서 방향으로 스프링에 의해 편심되고, 우회통로의 밸브소자는 선회암을 거쳐 휠의 축에 접속된다.

노즐구멍의 하부 에지는 흡입장치의 높이 방향에 대해서 임펠러의 바깥둘레상의 최하점과 동일하거나 높은 레벨을 배치하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 노즐구멍으로부터의 제트류를 임펠러 회전에 효과적으로 사용할 수 있다.

상기 노즐구멍의 형상에 의하면, 노즐구멍이 동일한 면적을 가질때 각진 모서리를 갖는 사각형의 노즐구멍에 비해 노즐구멍을 통과 하는 공기흐름의 속도를 변경하지 않고 노즐구멍의 둘레길이를 크게 줄일수 있다. 그 결과, 제트류 주위에 생기는 와류가 경감되고 그러한 와류에 의한 제트소음이 작아진다. 또한, 주행이동용 휠을 바닥에서 들어올릴 때 휠과 조작가능하게 맞물린 밸브소자에 의해 우회통로가 확실히 열려서 임펠러를 우회하는 루트를 통해 공기가 흡입되므로, 에어 터어빈을 통해 흐르는 제트류가 크게 감소된다. 따라서, 흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때 터어빈의 회전 속도 증가를 억제할 수 있으므로, 그러한 고속회전에 의한 불쾌한 소음의 발생을 방지할 수 있다.

상기 구성에 의하면, 상술한 첫번째 소음이 개선된다. 그러나 소음레벨을 더욱 저감하기 위해서는 두번째 및 세번째 성분도 저감하는 것이 바람직한 것은 물론이다. 두번째 소음성분은 임펠러의 구성에 관한 것이고, 세번째 소음성분은 노즐구멍, 유로 및 흡입 조인트의 배치 또는 구성에 관한 것이다. 본 발명의 실시형태에서는 이들 소음성분을 더욱 개선할 수 있다.

바늘, 이쑤시개 및 머리카락 등의 긴 이물질도 진공 청소기의 흡입장치로 흡입된다. 따라서, 흡입장치는 임펠러의 회전을 방해하지 않고 그러한 먼지를 아래쪽으로 흘려야 한다. 회전솔의 부하 때문에, 임펠러의 주위 속도는 노즐로부터의 제트류 속도에 비해 매우 느리다. 따라서, 노즐구멍으로부터의 제트류의 상당부분은 임펠러 부근으로 불고, 제트류의 일부만이 임펠러로 분다. 이 우회흐름에 의해 상술한 긴 이물질이 아래쪽으로 흐른다. 한편 임펠러로 분 흐름은 각 날개에 의해 반사되어 임펠러 우측 및 좌측을 따라 두개의 흐름으로 분리된다. 두개의 흐름은 인접하는 날개 사이에 불어서 임펠러의 반대쪽 끝에서 각각 충돌한다. 이 충돌에 의해 흐름이 방해되어 소음이 발생한다. 그 후, 두개의 흐름이 각각 반대방향으로 불어서 임펠러에 다시 충돌하거나 또는 임펠러를 우회하는 흐름과 섞이는 것에 의해 소음이 발생된다.

본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 임펠러는 그의 중심부보다 대향하는 끝에서 바깥지름이 작게 형성되는 것이 좋다. 또한, 임펠러는 유로의 대향하는 끝과 측벽 사이에 간격을 두고 배치되고, 그 간격은 임펠러의 밖으로 부는 기류의 통로로써 기능한다.

이 경우, 임펠러는 인접하는 날개 사이의 구멍의 바닥이 대향하는 끝에서 임펠러 바깥으로 급격히 구부러지고, 임펠러의 대향하는 끝부분은 직경면에서 더 작다. 상술한 바와 같이, 노즐구멍으로부터의 제트류가 임펠러로 불 때, 이 흐름은 인접하는 두개의 날개 사이에서 임펠러의 대향하는 끝을 향해 각각 부는 두개의 흐름으로 분리된다. 두개의 기류는 굽어진 대향하는 끝부분을 따라 바깥쪽으로 방사형으로 느리게 불고, 임펠러의 바깥둘레밖으로 흐를 때 임펠러의 각 끝에 인접해서 마련된 통로를 통해 아래쪽으로 용이하게 흐른다. 따라서, 기류가 임펠러의 대향하는 끝과 충돌하는 것이 방지되므로, 그러한 충돌에 의한 소음을 저감할 수 있다.

또한, 노즐구멍으로부터의 기류는 필요한 작업을 실행한 후, 임펠러에서 재빨리 흘러나간다. 그 결과, 임펠러에 기류가 재충돌하는 것 뿐만 아니라 임펠러로 부는 다른 공기류에 대한 공기류의 충돌 또는 영향이 방지되어 이들에 의한 소음이 줄어든다. 또한, 제트류는 임펠러를 효과적으로 통과하므로, 임펠러의 회전력 저감을 방지할 수 있거나, 또는 회전력도 한층 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 청소기 본체의 필터가 막혀서 흡입공기의 유량이 줄어들 때에도 충분한 회전력으로 에어 터어빈을 회전시킬 수 있다.

일반적으로, 임펠러를 우회하는 흐름은 임펠러와 임펠러 아래의 유로 바닥 사이의 공간을 통해 대부분 흐른다. 이 흐름은 노즐의 바깥으로 볼 때와 동일한 방향 및 속도를 실질적으로 유지한다. 그러한 흐름이 유로 또는 흡입 조인트의 측벽과 충돌할 때, 측벽의 진동이 유발되어 난류가 증가되므로 소음이 발생한다. 따라서, 유로 및 흡입 조인트는 우회흐름을 가능한 한 완만하게 보내는 것이 바람직하다. 이것은 임펠러를 통과한 흐름에 대해서도 필요하다. 또한 사용을 위해, 예를 들면 진공 청소기용 흡입장치의 높이는 슬라이드룸과 임펠러의 외경의 합의 치수로 제한되는 것이 보통이다. 예를 들면, 흡입장치의 높이는 그의 폭의 대부분이다. 따라서, 유로 및 흡입 조인트는 흡입 노즐부의 높이를 증가시키지 않고 가능한 한 최적으로 배치하는 것이 좋다.

본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 노즐구멍은 그의 중심선이 흡입 조인트의 중심을 향하도록 배치하는 것이 좋다. 또한, 흡입조인트 및 유로의 측벽에 노즐구멍으로부터의 흐름이 충돌하는 것을 방지하거나 억제하기 위해, 유로 및 흡입 조인트는 노즐구멍의 중심선에 대해 90도 이하의 각도로 기울여서 또는 대체로 평행하게 형성하는 것이 좋다. 따라서, 기류의 충돌을 방지하거나 억제하는 것에 의해, 소음이 줄어든다. 또한, 유로 및 흡입 조인트는 임펠러로부터의 기류가 90도 이하로 방향을 바꾸어 하류로 흐르도록 형성하여도 좋다. 방향변경을 줄이는 것에 의해, 흡입 조인트 및 유로의 측벽을 따라 흐름이 완만하게 흘러 거의 분리되지 않으므로, 그러한 분리에 기인하는 난류에 의해 발생하는 소음이 줄어든다.

임펠러 아래 유로의 바닥은 통상 노즐구멍의 중심선과 평행하고, 흡입공기의 흐름에 대해 가장 아래쪽인 임펠러의 바깥둘레와 유로의 바닥 사이의 거리는 임펠러의 반경보다 크며, 흡입 조인트의 가장 아래 부분은 흡입장치의 높이 방향에 대해서 임펠러의 바깥둘레의 가장 아래부분과 같거나 또는 아래의 레벨로 맞추는 것이 좋다. 또한, 임펠러의 바깥으로 부는 흐름의 통로를 임펠러와 대향하는 끝에 마련하는 것이 좋다. 이 경우, 임펠러를 우회하는 기류는 임펠러와 임펠러 아래 유로의 바닥 사이의 공간을 통해 용이하게 흐를 수 있어, 흡입 조인트의 가장 아래부분에 기류가 충돌하는 것이 방지되거나 억제된다. 또한, 임펠러로부터의 기류가 임펠러의 반대측에 마련된 각 통로를 통해 흐르므로, 임펠러를 우회하는 흐름과 이들 흐름이 섞이는 것이 줄어든다. 그 결과, 기류의 충돌 및 그의 섞임으로 인한 소음을 줄일 수 있다.

또한, 임펠러 아래의 유로에 임펠러에 대체로 가로질러 연장하는 적어도 한쌍의 가이드판을 마련하는 것이 좋다. 가이드판은 아치형 단면의 프론트 에지부를 각각 갖는 것이 좋다. 이들 흐름 가이드판은 임펠러를 우회하는 기류를 가이드하여 우회흐름이 임펠러 바깥으로 흐르는 흐름과 섞이는 것을 거의 완전히 방지한다. 우회흐름은 흐름 가이드판에 의해 널리 퍼져서 높이가 증가하는 것이 제한되고, 기류의 일부는 날개에 충돌하여 임펠러를 구동한다. 그 결과, 에어 터어빈의 소음이 더욱 줄어들고, 임펠러를 구동하는 회전력도 증가된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 흡입장치를 갖는 진공 청소기를 도시한 것이다. 진공 청소기는 본체(1), 플렉시블 호스(2), 조작부(3)내의 무선 원격 제어기(4), 경질재료로 이루어진 연장관(5) 및 흡입장치(6)으로 구성되어 있다. 진공청소기의 본체(1)에는 공기를 불어내는 전기 송풍 장치가 내장되어 있다. 호스(2) 및 연장관(5)는 본체(1) 및 흡입장치(6)을 서로 접속하여 흡입공기의 통로를 공통으로 구성한다. 호스(2) 및 연장관(5)는 전선이 없는 무선 타입이고, 연장관(5)는 연장 및 수축이 가능한 구조이다.

제2도는 흡입장치(6)의 일반적 구조를 도시한 것이다. 흡입장치(6)은 에어 터어빈(7), 회전솔(8) 및 에어 터어빈(7)과 회전솔(8)을 서로 접속하여 회전력을 전달하는 타이밍 벨트를 갖는다. 에어 터어빈에 의해 회전솔이 구동되는 구동계에서는 흡입장치(6) 및 연장관(5)에 전선을 설치할 필요가 없다. 이하, 흡입장치(6)을 상세히 설명한다.

조작부(3)의 손잡이에 탑재된 원격 제어기(4)는 배터리 전원을 포함하고, 호스(2)는 전기배선을 필요로 하지 않는다. 원격 제어기(4)는 진공 청소기 본체(1)의 전기계를 제어하도록 구성된다.

상기 구성에 의하면, 흡입장치, 연장관 및 플렉시블 호스에 전선이 마련되지 않는다. 이것에 의해, 이들 부품이 포함된 전선이 진공 청소기의 동작 중에 또는 보관중에 호스의 변형으로 인해 절단되는 상황이 없어지므로, 진공 청소기의 신뢰성이 향상된다. 또한, 전선의 절단을 방지하기 위해 호스의 강성 또는 두께를 증가시킬 필요도 없다. 본체(1)로 흡입되는 공기의 유량은 원격제어기(4)에 의해 조정할 수 있고, 흡입장치(6)은 청소하는 바닥의 종류에 따라 성능을 전환하는 메카니즘을 가질 필요가 없으므로 중량이 줄어든다. 따라서, 조작자가 느끼는 중량이 줄어들고 진공 청소기의 조작성이 향상될 수 있다.

상기 구조의 진공 청소기는 흡입장치에서 발생되는 소음이 모터 구동계에 비해 작다는 다른 효과도 있다. 본 발명자에 의한 실험에 따르면, 터빈 구동형 흡입장치에서의 소음은 모터 구동형 흡입장치에서의 소음보다 약 3dB 작았다.

제3도에 따르면, 조작부에 조작자용 손잡이(10), 원격 제어기(4), 연장관 부착구(11) 및 호스 부착구(12)가 형성되어 있다. 원격 제어기(4)는 전력을 공급하는 AAA 사이즈 건전지와 같은 전원을 포함하고, 여러개의 조작 누름버튼(4a) 및 두개의 송신부(4b)및 (4c)를 갖는다. 송신부(4b) 및 (4c)의 각각은 누름버튼의 조작에 따라 음파, 광 또는 전파를 발생하는 신호 발생 회로를 갖는다. 송신부(4b) 및 (4c)의 위치 및 방향은 송신신호가 방의 천장과 벽면에서 반사되어 진공 청소기 본체(1)에 도달하도록 결정된다. 원격 제어기(4)에서 조작신호를 수신하는 수신부(20)(제1도 참조)은 진공 청소기 본체(1)의 위쪽에 탑재된다. 진공 청소기 본체(1)은 수신부(20)에서의 신호를 처리하는 회로의 모터를 조작하는 본체(1)의 모터 제어계에 여러가지 명령을 인가하는 제어회로를 포함한다.

이 실시예에서는 두개의 송신부가 마련되어 있지만, 하나의 송신부만을 마련하는 것으로도 조작부(3)의 무게를 줄일 수 있다. 반대로, 진공 청소기를 복잡한 곳에서 사용할 때도 신호의 확실한 송신을 보장하도록 두개 이상의 송신부를 마련해도 좋은 것은 물론이다. 또한, 송신부(20)은 반사된 신호를 즉시 수신할 수 있는 한 본체(1)의 위쪽 이외의 부분에 탑재해도 좋고, 수신부의 수는 하나에 한정되지 않는다.

진공 청소기의 조작에는 전원의 온 또는 오프, 청소하는 바닥이 다다미/나무바닥 또는 양탄자인가에 따라 흡입공기의 유량을 전환하는 것, 흡입이 차단될 때 유량을 제한하는 것 등이 있다. 무선 원격 제어기(4)는 명령신호에 의해 이들 조작을 제어한다. 따라서, 청소하는 바닥의 따라 성능을 변경하는 것은 흡입장치에 마련된 레버 등에 의해 실행된다. 이 실시예의 진공 청소기에서는 조작자가 청소 자세를 유지하면서 이 조작을 실행할 수 있다. 따라서, 진공 청소기의 조작성이 향상되고, 그러한 조작을 실행하는 기구를 흡입장치에 탑재할 필요가 없으므로, 이 장치를 경량화할 수 있다.

제4도 a 및 제4도 b는 경질 연장관(5)를 도시한 것이다. 상술한 바와 같이, 연장관(5)는 전선을 포함하지 않고, 연장부(5a)가 수축가능한 구조를 갖고 있다. 연장부(5a)에는 여러개의 홈(5b)가 서로 떨어져서 형성되어 있다. 연장관(5)의 고정부에는 홈(5b)에 걸리도록 걸쇠를 갖는 버튼(5c)가 탑재된다. 연장부(5a)가 늘어나거나 줄어든 후, 버튼(5c)의 걸쇠가 홈(5b)중의 원하는 홈에 걸리는 것에 의해, 원하는 길이로 연장대(5a)를 고정할 수 있다. 조작부(3)에 대한 부착부(5d) 및 흡입장치(6)에 대한 다른 부착부(5e)는 연장관(5)에 반대쪽 끝에 각각 마련되어 있다. 이들 부착부의 각각은 그의 끼워맞춤 부착부에 끼워맞춰지고, 버튼(5c)와 마찬가지인 기구에 의해 그곳에 이탈가능하게 고정된다. 이 구조에 의하면, 연장관(5)의 길이를 조작자의 키 및 청소하는 장소에 따라 용이하게 변경할 수 있으므로 진공 청소기의 조작성이 향상된다.

전선을 포함하는 종래의 연장관은 전선을 보호하기 위해 판벽의 두께가 증가되었었다. 종래의 다른 연장관에서는 전선을 수납하는 부분이 그의 판벽 안쪽에 보호되도록 형성된다. 이 실시예의 연장관(5)는 어떠한 전선도 포함하지 않으므로, 그의 판벽의 두께를 줄일 수 있는 것에 의해 경량화된다. 또한, 연장관의 안쪽을 보호할 필요가 없으므로, 연장관의 내벽을 평평하게 하여 공기의 흐름에 대한 저항을 줄일 수 있다.

제5도는 플렉시블 호스(2)를 도시한 것이다. 호스(2)의 안쪽면은 요철이 적고, 공기의 흐름에 대한 저항이 작도록 평평하다. 호스(2)의 강성을 유지하기 위해 호스(2)의 바깥둘레에는 여러개의 링형상 돌출부(2a)가 형성되어 있다. 돌출부(2a)는 호스를 풀무 형상으로 형성하는 것에 의해 얻을 수 있고, 호스를 가볍게하고 강성을 높이며 유연성도 높인다. 진공 청소기 본체(1)에 대한 부착부(2b) 및 조작부(3)에 대한 다른 부착부(2c)는 호스(2)의 대향하는 끝에 각각 마련된다. 부착부(2b) 및 (2c)의 각각을 그의 끼워맞춤 부착부에 끼워맞춰서 연장관에 대해 설명한 것과 마찬가지인 걸쇠 기구에 의해 고정시킬 수 있다.

호스(2)의 링형상 돌출부(2a)를 나선형으로 형성해도 좋다. 이 경우, 나선형 홈을 부착부(2b) 및 (2c)의 각각의 안쪽면에 상보적으로 형성하면 호스(2)의 끝부분을 끼워넣는 것에 의해 호스(2)를 각 부착부에 용이하게 부착할 수 있다. 호스를 절단할 수 있도록 설계하여, 호스를 사용할 때 호스가 손상되거나 절단되어도 손상된 부분을 가위 등으로 용이하게 잘라내거나 제거할 수 있다. 그 후, 호스의 나머지 부분을 끼워 넣어서 진공 청소기를 다시 사용할 수 있다. 상술한 실시예에서는 호스(2)를 다른 호스에 즉시 연결할 수 있다. 따라서, 호스의 길이를 필요에 따라 조정할 수 있고, 여려개의 호스(2)를 사용하는 것에 의해, 예를 들면 1층에 있는 진공 청소기 본체(1)로 계단 또는 2층을 청소할 수 있다.

제6도는 두개의 호스(2)를 사용하는 경우를 도시한 것이다. 이들 호스(2)는 접속관(13)을 거쳐서 서로 접속한다. 접속관(3)은 하나의 호스(2)의 부착부(2b)용 부착부 및 다른 호스(2)의 부착부(2c)용 다른 부착구가 각각 그의 대향하는 끝에 있다. 각 호스(2)의 부착부는 접속관(13)의 끼워맞춤 부착구에 끼워맞춰지고, 연장관(5)에 대해 상술한 것과 마찬가지인 걸쇠기구에 의해 고정된다. 따라서, 종래의 진공 청소기에 사용되는 것과 마찬가지의 길이를 갖는 하나의 플렉시블 호스를 일상의 청소 및 계단 또는 다른 장소를 청소하는데 사용할 수 있고, 다른 플렉시블 호스를 제6도에 도시한 바와 같은 첫번째 언급한 호스에 접속하여 사용에 필요한 길이를 얻을 수 있다.

상기 경우와 마찬가지로, 호스의 바깥면에 형성된 돌출부(2a)를 사용하여 각 호스(2)를 접속관(13)에 직접 끼워넣도록 접속관(13)을 구성해도 좋다. 또한 다른 호스를 그것에 직접 끼워넣도록 각 호스의 부착부를 구성해도 좋다. 그러한 구성에 의하면, 호스를 서로 용이하게 접속할 수 있고, 접속용의 부가적인 기구를 마련할 필요가 없으므로 플렉시블 호스의 전체 무게를 더욱 줄일 수 있다.

플렉시블 호스를 함께 접속할 수 있으므로, 무거운 진공 청소기 본체(1)을 움직일 필요가 없고, 본체(1)에 접속된 전원코드를 단축할 수 있으므로, 안정성이 향상된다. 또한, 흡입장치, 호스 및 연장관이 경량화되므로 청소중에 조작자가 손에 드는 중량이 줄어들어 취급하기 좋은 진공 청소기가 얻어진다.

보통보다 긴 플랙시블 호스를 종래의 에어 터어빈형 진공 청소기에 사용할 때, 통풍저항의 증가에 의한 흡입장치의 흡입기류의 풍량이 저감된다. 일반적으로 종래의 진공 청소기에서는 송풍장치의 흡입전력이 350W이하이다. 그 결과, 긴 호스를 사용할 수 없어 에어 터어빈의 성능이 떨어지므로, 필요한 속도로 회전솔을 회전시킬 수 없다. 상술한 실시예에서는 연장관뿐만 아니라 플렉시블 호스의 안쪽면이 비교적 평평하게 형성되므로 흐름저항이 낮다. 또한, 진공 청소기의 흡입전력은 360W이상으로 설정되고, 긴 호스를 사용하여 흐름 저항이 증가하더라도 흡입장치에서 흡입공기의 필요한 유량을 확보할 수 있으므로, 에어 터어빈뿐만 아니라 회전솔도 필요한 속도로 회전구동할 수 있다.

상술한 바와 같이, 이 실시예의 진공 청소기에 의해 플렉시블 호스 및 연장관에 전선을 마련할 필요가 없고, 진공 청소기 본체의 전기계를 제어하도록 무선 원격 제어기를 손잡이에 탑재하므로, 흡입장치에서 에어 터어빈의 동작조건을 임의로 변경할 수 있다.

이 구성에 의하면, 회전솔이 탑재된 흡입장치를 포함하는 진공 청소기의 조작부가 경량화되고, 호스의 길이를 청소목적에 따라 임의로 변경할 수 있다. 따라서, 취급이 용이한 진공 청소기를 마련할 수 있다.

이하, 흡입장치(6)를 제7도 내지 제10도에 따라 상세히 설명한다. 제7도 내지 제10도는 청소하는 바닥과 평행한 장치(6)의 단면, 바닥과 수직인 장치(6)의 단면, 장치(6)의 윗면 및 장치(6)의 바닥을 각각 도시한 것이다. 흡입장치(6)은 상부 케이스(22), 상부 케이스(22)에 접속된 하부 케이스(23)과 상부 케이스 앞쪽으로 배치되어 상부 및 하부 케이스에 접속된 입구 커버(24)로 구성된 바깥 동체를 갖는다. 상부 및 하부 케이스(22) 및 (23)은 스크류 보스(23a)(제7도)의 위치에 스크류에 의해 함께 접속된다. 기구 등에 대한 손상을 방지하는 범퍼(25)는 상부 및 하부 케이스(22), (23) 및 입구커티(24) 사이에 탑재된다. 상부 및 하부 케이스(22) 및 (23)의 뒷부분에는 수직으로 각을 이루고 이동가능한 케이스(26)이 탑재되고, 그 케이스(26)의 끝에는 흡입 조인트(27)에 회전가능하게 부착되어 있다.

조인트(27)은 제11도에 도시한 스토퍼(27a)에 의해 케이스(26)에 유지된다.

가로로 연장된 입구(28)은 그의 앞쪽끝에 인접한 하부 케이스(23)의 아래면에 형성된다. 플렉시블 재료인 두개의 압력 제어판(29) 및 (30)은 입구(28)의 반대측에 각각 배치되도록 하부 케이스(23)에 탑재되어 입구(28)을 따라 연장한다. 이들 압력 제어판(29) 및 (30)은 입구(28)의 흡입압력을 유지하는 기능을 한다. 압력 제어판(30)의 뒤쪽으로 하부 케이스(23)의 아래면에는 우수한 슬라이드성을 갖는 판(63)이 부착되어 있다. 하부 케이스(23)은 그의 앞쪽에 인접한 아래면에 탑재된 로울러(31)과 같이 그의 뒤쪽의 아래면에 탑재된 휠(32) 및 (33)을 갖는다. 로울러(31)과 휠(32) 및 (33)에 의해, 하부 케이스(23)의 아래면은 청소하는 바닥에서 소정 거리 떨어져 있다.

상부 케이스(22)의 윗면에는 홈이 형성되고, 이 홈부에는 장식 커버(60)이 부착되어 있다. 입구커버(24)는 그의 위면의 대향하는 끝부에 각각 탑재된 레버(61) 및 (62)를 갖는다. 레버(61) 및 (62)는 상부 케이스(22)와 맞물린 걸쇠기구와 동작가능하게 접속되고, 이들 레버(61) 및 (62)를 조작하는 것에 의해 입구 커버(24)를 상부 및 하부 케이스(22) 및 (23)에서 제거할 수 있다.

흡입장치(6)내에서, 회전솔(8)을 포함하는 회전솔실(35)는 입구(28)에 인접하여 마련되고, 터어빈실(37)은 회전솔실(35)에 인접하여 마련된다. 터어빈실(37)에는 입구(28)에서의 공기와 함께 흡입된 먼지를 케이스(26) 및 조인트(27)로 안내하는 통로가 마련되어 있고, 회전솔(8)의 구동원으로써 가능하는 임펠러(34)가 수납되어 있다. 두개의 실(35)와 (37)사이에는 노즐(38)이 마련되어 있다. 노즐(38)은 소정 면적의 노즐구멍을 갖고, 입구(28)로부터의 기류를 조절하면 그것을 터어빈실(37)로 불게 하여 임펠러(34)를 회전시킨다. 노즐(38) 및 임펠러(34)는 에어 터어빈(7)을 공동으로 구성한다.

또한, 터어빈실(37)에는 임펠러(34)의 한쪽끝에 대향관계로 우회노즐(39)가 마련되어 있다. 이 우회노즐(39)에 관하여, 우회노즐(39)의 구멍을 개폐하는 밸브로써 기능하는 우회레버(40) 및 우회레버(40)에 선회 가능하게 접속된 암(41)이 마련된다. 흡입장치(6)에는 또 청소하는 바닥이 양탄자인지 다다미/마루바닥인지에 따라 흡입장치의 기능을 전환하는 레버(42)가 마련되어 있다.

회전솔(8)은 회전코어(45) 및 회전코어(45)에 형성되어 축방향으로 360°꼬인 여러개의 나선형 돌출부를 갖는다. 먼지를 터는 플렉시블 날개(43) 및 긁어 모으는 강모(44)는 이들 돌출부에 매입된다. 이빨이 있는 풀리(46)은 회전솔(8)의 한쪽끝에 부착되고, 플랜지(47)은 회전솔(8)의 다른쪽끝에 부착된다. 회전코어(45)의 대향하는 한쌍의 축(48)이 각각 눌러끼워져서 한쌍의 슬라이드 베어링(49)을 각각 지지한다. 따라서, 회전솔(8)은 베어링(49)를 통해 회전가능하게 지지된다. 각 베어링(49)는 커버(50)에 눌러끼워지고 하부 케이스(23)의 각 끝에 형성된 커버(50)을 통해 하상의 골재(23b) 및 (23c)에 의해 유지된다.

회전솔(8)의 강모(44)는 흡입장치(6)을 청소하는 바닥에 놓을 때 입구(28)을 거쳐 바닥과 접촉하는 치수를 갖도록 설정된다. 날개(43)은 청소하는 바닥과 약간 접촉하는 치수로 설정되므로, 마루바닥을 청소할 때, 날개(43)은 그것을 손상시키지 않고 바닥면을 닦을 수 있다.

또한, 압력 제어판(29) 및 (30)을 강모열로 대신하여도 좋다. 이 경우, 강모열은 하부 케이스(23)에서 수축가능하게 마련되고 전환레버(40)을 따라 이동하도록 하여, 양탄자를 청소할 때 강모열을 하부 케이스(23)으로 줄인다. 회전솔(8)을 청소하는 바닥의 요철에 따라 위아래로 이동시킬 수 있도록 플로팅 방식으로 흡입장치에 지지해도 좋다.

제12도에 도시한 바와 같이, 터어빈실(37)의 임펠러(34)는 축방향에서 절반으로 분할되어 임펠러(34)의 두개의 부분(34L) 및 (34R)은 대체로 대칭적으로 형성된다. 임펠러의 부분(34L) 및 (34R)은 각각 그의 바깥둘레에 8개의 날개(34a)를 갖는다. 임펠러부(34L) 및 (34R)은 그들의 대향하는 끝면에 서로 상보 형상인 오목 볼록부(34b) 및 (34c)를 갖는다. 임펠러부(34L) 및 (34R)을 거쳐서 축방향에 구멍이 형성되어 있고, 두개의 임펠러부(34L) 및 (34R)의 이들 관통구멍은 서로 중심점이 맞춰진다. 두개의 임펠러부(34L) 및 (34R)은 오목부(34C)에 맞물린 볼록부(34b)와 함께 조립되고 중심선이 일치된 관통구멍을 통해 축(51)이 삽입된다. 조립된 상태에서, 두개의 임펠러부의 날개(34a)는 임펠러(34)의 회전방향에서 서로 피치가 절반 어긋나 있다. 제2도에 도시한 바와 같이, 임펠러(34)의 분할면(34d)는 폭방향에서 흡입장치(6)의 중심(6a)와 일치하지 않는다.

축(51)의 바깥둘레면에는 스플라인 너얼(51a)가 형성되고, 이 너얼이 스루홀의 안쪽면과 맞닿아서 단단히 맞물려서 유지되는 것에 의해, 임펠러부(34L) 및 (34R)이 축(51)에 대하여 회전하는 것이 방지된다. 임펠러(34)의 반대쪽에서 C링(52) 및 누름나사(53)이 축(51)에 부착되어, 임펠러(34)가 축(51)에서 미끄러지는 것이 방지된다.

축(51)은 둘레(56)에 수납된 볼베어링(54) 및 (55)에 의해 회전가능하게 지지된다. 축(51)의 말단 끝부는 베어링(55)에서 돌출되어 있고, 이빨이 있는 드라이브 풀리(57)은 이 말단 끝부에 눌러끼워진다. 베어링(54)와 링(52) 사이에는 슬라이더 워셔(58)이 개재되고, 베어링(55)와 풀리(57) 사이에는 판형성 슬리이브(59)가 개재된다. 벨트(9)는 그의 안쪽면에 이빨을 갖고, 풀리(46) 및 (47)에 감겨서 임펠러(34)의 회전을 회전축(8)에 전달한다. 임펠러(34)는 상부 및 하부 케이스(22) 및 (23)이 마련된 지지부(65) 및 (66)과 베어링 홀더(56)이 맞물린 상태로 흡입장치(6)내에 유지된다.

노즐(38)은 회전솔실(35)의 뒤쪽 칸막이벽(67)과 중심이 일치하는 쪽에 배치된다. 노즐(38)은 임펠러(34)의 중심 즉, 두개의 임펠러부(34L) 및 (34R)의 이음면(34d)를 향해 기류가 불도록 구멍(68)을 갖는다. 노즐(38)은 임펠러(34)이하의 부분으로 흡입기류가 불도록 구멍(68)에 평행하게 형성된 다른 구멍(69)도 갖는다. 전환레버(42)는 노즐(38)의 구멍(69)를 개폐하도록 흡입장치의 폭방향으로 레버(42)와 함께 이동할 수 있는 셔터(71)을 갖는다. 레버(42)는 상부 케이스(22)의 홀을 통해 바깥쪽으로 돌출하는 놉(70)을 통해 조작할 수 있다.

제12도에 따르면, 입구(28)로부터의 기류(72)는 노즐구멍(68)을 관통하여 제트류를 형성하는 것에 의해 임펠러(34)를 회전시킨 후, 배출흐름으로써 케이스(26)의 꼭지(26a)(제7도)를 관통한다. 유로꼭지(26)은 후퍼형, 즉 유선형 구조를 갖는 것이 보통이다. 그러나, 제2도에 도시한 바와 같이, 노즐구멍(68)의 중심(68a)는 꼭지(26a)의 중심(6a)와 일치하지 않고 폭방향으로 흡입장치(6)의 중심과 일치하므로, 유로꼭지(21a)는 비대칭으로 형성된다.

노즐구멍(68) 및 (69)는 모두 원형이다. 노즐구멍(69)는 양탄자 등의 저항이 큰 바닥을 청소할 때만 노즐구멍(68)이 개방되도록 셔터(71)에 의해 닫혀진다. 다다미나 마루바닥 등의 저항 작은 바닥을 청소할 때, 노즐구멍(69)는 노즐구멍(68)과 함께 사용하도록 열려진다. 이 실시예에 있어서, 구멍(68)의 면적은 약 250㎟이고, 구멍(69)의 면적은 약 100㎟이고, 이들 구멍 면적은 청소하는 바닥의 부하 및 진공 청소기의 용도에 따라 결정된다. 구멍(68)의 중심선(68a)는 임펠러(34)의 분할면(34d)와 일치한다. 노즐구멍(68)은 다음에 기술하는 바와 같이, 그의 아래쪽 끝이 임펠러(34)의 바깥둘레의 최하위점과 대략 같은 높이가 되도록 배치된다.

제13도a 및 제13도b는 노즐구멍의 구조를 도시한 것으로, 제13도a는 구멍의 단면도, 제13도 b는 기류의 방향에 대하여 하류쪽에서 본 구멍의 정면도이다.

진공 청소기 본체(1)의 송풍장치가 활성화될 때, 흡입공기는 대체로 흡입장치(6)과 대면하는 바닥으로부터 회전솔(8)과 인접한 유로, 노즐구멍(68), 임펠러(34) 및 유로꼭지(26)을 거쳐서 유입된다. 노즐(38)부근의 흡입기류(72)는 구멍(68)에 의해 제트 또는 고속흐름(73)으로 조절되고, 에어 터어빈의 임펠러(34)에 회전력(토오크)을 부여한다. 임펠러(34)의 회전이 타이밍 벨트(9)를 거쳐서 회전솔(8)에 전달되어 솔이 회전한다. 따라서, 회전솔(8)은 청소하는 바닥, 예를 들면 양탄자에서 먼지를 쓸어 먼지를 수집한다.

흡입기류(72)는 노즐구멍(68)을 관통하여 음속의 제트류(73)으로 형성되므로, 큰 제트소음을 발생한다. 제14도 a에 도시한 바와 같이, 노즐구멍의 출구 직후 중심의 제트류의 속도 V_C1은 바깥쪽의 속도 V_S1과 동일하고, 바깥쪽의 제트류의 속도는 주위 공기의 속도 V_M크게 다르다. 따라서, 제14도b에 도시한 바와 같이, 노즐구멍의 출구 근방 위치에서는 바깥쪽의 제트류의 속도 V_S1와 주위공기의 속도 V_P2사이의 차이 때문에 전단력이 발생하므로, 난류(75)가 발생한다. 난류(75)는 소용돌이를 형성하여 제트소음을 발생한다. 제14도c에 도시한 바와 같이, 노즐구멍에서 먼 위치에서는 공기밀도때문에 제트류가 주위의 공기를 수반하고 그의 바깥쪽에서 제트류의 속도 V_S2는 V_S3로 감속되고, 반류 V_S3가 발생한다.

따라서, 난류(75)에 의해 제트소음이 발생한다. 난류(75)의 크기는 속도차(V_S-V_P2) 및 전단발생 주파수에 의존하는 노즐구멍의 둘레길이에 밀접하다. 필요한 회전력이 일정하고, 또 흡입공기의 유량 및 노즐구멍에서의 속도(V_S1)이 일정하면 제트소음의 크기는 주로 노즐구멍의 둘레길이에 영향을 받는다. 제13도a 및 제13도b에 도시한 바와 같이, 노즐구멍(68)이 원형상일 때 원형 노즐구멍(68)의 면적이 직사각형 노즐 구멍의 면적과 동일하더라도 직사각형의 노즐구멍보다 둘레길이가 더 짧다. 예를들면, 원형구멍의 둘레길이를 정사각형의 둘레길이와 비교하면, 원형구멍이 정사각형 구멍보다 둘레길이가 약 13%작다. 긴 변이 짧은 변보다 3배 긴 직사각형 구멍과 원형구멍을 비교하면, 원형구멍이 직사각형 구멍보다 둘레길이가 약 23% 작다.

상기는 노즐구멍의 둘레길이를 비교하였지만, 노즐구멍으로부터의 제트소음은 둘레길이뿐만 아니라 노즐구멍에 직각 모서리가 존재하는 것에 의해서도 영향을 받는다. 노즐구멍이 원형일 때 난류(75)는 제트류 주위에 균일하게 발생된다. 반대로, 노즐구멍이 직사각형일 때, 난류(75)는 모서리부에서 불연속으로 발생하고, 난류(75)의 크기는 원형구멍에 의해 대체로 커진다.

본 발명자는 노즐구멍의 둘레길이와 소음 사이의 관계뿐만 아니라 노즐구멍의 직각 모서리와 소음 사이의 관계를 알아보기 위하여 시험을 실시하였다. 그 결과에 따르면, 제트류의 유량이 1.4㎥이고 그의 속도가 100m/s일 때, 원형 노즐구멍으로부터의 제트소음은 83.2dB이고, 그 원형 노즐구멍과 동일한 면적을 갖는 정사각형 노즐구멍으로부터 발생된 제트소음은 88.5dB였다. 4개의 직각 모서리가 없고 둘레길이가 13% 작은 원형 구멍은 소음이 5.3dB 낮았다. 긴 변이 짧은 변의 3배인 직사각형 노즐구멍으로부터의 제트소음은 90.8dB이었다. 이 직사각형 구멍은 각각 모서리를 갖지만 둘레길이가 15% 큰 정사각형과 마찬가지이지만, 제트소음이 2.3dB 크고, 원형 구멍보다 제트소음이 7.6dB높았다. 즉, 직각 모서리를 갖는 직사각형 구멍은 제트류의 바깥쪽에 큰 난류를 발생하고, 원형구멍보다 제트소음이 더 크다.

상기 제트류의 소음 레벨을 노즐구멍만을 사용하여 계측하였다. 그러한 노즐구멍이 마련된 흡입장치를 양탄자상에서 실제로 동작시킬 때 흡입장치의 케이스에 의해 에어 터어빈음이 부분적으로 차단되므로 소음레벨은 60∼70dB로 줄어든다. 구체적으로는, 원형 노즐 구멍을 갖는 흡입장치의 소음레벨은 60dB이고, 직사각형 노즐구멍인 경우의 소음레벨은 66dB이다. 따라서, 소음레벨은 직사각형 구멍보다 원형구멍에서 6dB 낮다.

제15도a 및 제15도b는 노즐구멍의 변형예를 도시한 것이다. 이 변형예에서, 노즐구멍(168)은 계란형 또는 타원형이다. 계란형 노즐구멍은 종래의 직사각형 노즐구멍에 비해 둘레길이가 짧고, 직각 모서리를 갖지 않는다. 따라서, 난류가 작고 발생되는 제트소음이 작으므로, 소음억제 또는 정음화가 달성된다. 본 발명자에 의해 실시된 실험에 따르면, 계란형 구멍의 단면에서 단축에 대한 장축의 길이비가 1.5∼1일 때, 소음은 동일한 면적을 갖는 원형구멍에서 발생되는 제트소음보다 겨우 0.3dB 큰 83.5dB이었다. 모두 종래의 직사각형 구멍보다 제트소음이 작다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 노즐구멍은 둘레길이가 짧을 뿐만 아니라, 직각코너를 갖지 않는다. 그 결과, 제트류의 바깥쪽의 난류가 매우 작으므로, 노즐구멍의 제트소음이 크게 줄어든다.

본 발명은 직사각형 노즐구멍에 적용할 수 있다. 제16도a 및 제16도b는 노즐구멍의 다른 변형예를 도시한 것이다. 이 변형예에서, 노즐구멍(268)이 하류쪽에서 보았을 때 대략 직사각형이더라도 네개의 코너부(268a) 모두는 완만한 곡선이다. 따라서, 각 코너부가 완만한 윤곽으로 형성될 때 직각 코너가 없어진다. 그 결과, 구멍이 직사각형이더라도 제트류의 바깥쪽의 난류가 흐름 주위에 연속해서 발생하여 종래 설계에서 경험하였던 불연속 난류가 발생하지 않으므로, 제트소음이 저감된다.

제17도a 및 제17도b는 노즐구멍의 또 다른 변형예를 도시한 것이다. 이 변형예의 노즐구멍(368)은 하류쪽에서 보았을 때, 직사각형의 짧은 변이 반원(368a)로 치환된 형상을 갖는다. 따라서, 각 짧은 변이 완만한 곡선 윤곽으로 형성될 때, 종래 노즐에서와 같은 직각 코너가 없어져 낮은 제트소음을 발생하는 노즐구멍이 얻어진다.

제18도 내지 제21도는 노즐구멍의 또다른 변형예를 도시한 것이다. 이들 변형예의 노즐구멍은 다각형 형상, 즉 삼각형상 및 5개 이상의 코너를 갖는 다각 형상을 갖는다. 제18도는 육각형상의 구멍(468)을 도시한 것이고, 제19도 및 제20도는 각각 팔각형상의 구멍(568) 및 구멍(668)을 도시한 것이며 제21도는 삼각형상의 구멍(768)을 도시한 것이다. 제18도, 제20도 및 제21도의 노즐구멍에서 코너부는(468a), (668a) 및 (768a)에서와 같이 완만한 곡선윤곽으로 형성되므로, 직각형상을 피할 수 있는 것에 의해 제트류의 난류가 줄어든다. 제19도의 노즐구멍(568)의 각진 코너를 갖지만, 코너수가 증가할수록 구멍의 전체구성이 원형 또는 타원형에 가까와지므로, 난류의 불연속 발생의 영향이 줄어든다.

이하, 제22도에 따라 흡입장치의 세로 방향으로 임펠러(34)와 노즐구멍(68) 사이의 관계를 설명한다. 임펠러(34)의 힘(회전력)은 각 날개(34a)의 (제트류(73)이 흘러드는) 유입부와 (제트류(73)이 흘러나가는) 유출부 사이의 회전 모멘트차에 의존하고, 유입 및 유출부는 모두 날개(34a)의 바깥둘레끝에 존재한다. 임펠러가 제22도의 화살표 D로 나타낸 방향을 회전하는 경우, 각 날개(34a)의 끝이 흡입장치의 세로방향에서 최하점 F에 있고, 제트류(73)에서 충격력을 받을 때, 임펠러(34)의 회전력이 최대이다.

한편, 각 날개(34a)가 흡입장치의 상하방향에서 임펠러(34)의 회전축 0와 동일한 레벨인 점 G 에서 제트류(73)을 받을 때, 날개(34a)가 부의 일을 실행하여 임펠러(34)가 방향 D와는 반대방향으로 회전한다. 따라서, 노즐구멍으로부터의 제트류(73)이 날개(34a)에 가장 효과적으로 일(회전력)을 실행하도록 노즐구멍의 가장 위쪽 에지 H 및 가장 아래쪽 에지 J의 위치를 선택해야 한다.

먼저, 노즐구멍의 최상위 에지 H가 임펠러(34)의 가로 중심선에 있는 점 G위의 레벨에 배치되면, 제트류(73)은 날개(34a)에 부의 일을 실행하여 에어 터어빈의 전체적인 힘(회전력)이 줄어든다. 따라서, 이 실시예에서는 가장 위쪽 에지 H를 G점 아래로 위치시킨다. 또한, 노즐구멍의 가장 아래쪽 에지 J가 점 F 아래 레벨에 배치되면, 아래 통로(76)을 통과하여 유로꼭지(26a)를 통과하는 흐름(73a)의 비율이 증가된다. 흐름(73a)는 임펠러(34)를 우회하여 임펠러에 어떠한 일도 시키지 않는다. 흐름(73a)의 비율이 증가하면, 에어 터어빈의 전체 힘(회전력)이 감소된다. 각 날개(34a)가 가장 효과적으로 일을 하게 하는 최하위 에치 J의 위치는 최하위점 F'가 있는 수평선과 동일하거나 또는 수직방향에서 수평선보다 약간 위에 있다. 이 실시예에서, 최하위 에지 J는 점 F와 동일 레벨에 위치한다. 따라서, 최상위 및 최하위 에지의 위치를 설정하는 것에 의해, 노즐구멍(68)의 제트류(73)은 임펠러(34)에게 가장 효과적으로 일을 실행시키고, 점 G로 흐르는 제트류의 유량이 작아지므로 부의 힘이 작게 되어 임펠러의 전체 회전력이 최대로 된다.

이하, 이 실시예의 에어 터어빈의 유로 배치를 제23도 및 제24도에 따라 설명한다.

회전솔(8)의 부하 및 회전력 전달계의 부하는 에어 터어빈의 임펠러(34)에 작용하고, 임펠러(34)의 주위속도는 노즐구멍(68)에서 부는 제트류의 속도에 비해 매우 느리다. 따라서 상당한 비율의 제트류가 임펠러(34)에 반사되고, 임펠러(34)를 우회하여 제24도에 화살표(73a)로 도시한 바와 같이 흐른다. 제트류의 일부는 임펠러의 날개 사이의 공간으로 분다. 임펠러(34)로 유입하는 흐름은 날개(34a)에 충돌하여 제23도에 화살표(73b) 및 (73c)로 도시한 바와 같이 우측 및 좌측으로 분할되고, 분할된 흐름은 임펠러의 대향하는 끝을 향해 각각 분다.

임펠러(34)는 인접하는 날개(34a) 사이의 구멍의 바닥이 대향하는 끝에서 임펠러(34) 반경방향 바깥으로 굽어지도록 형성된다. 임펠러(34)는 터어빈실의 측벽과 대향하는 끝사이에서 공간을 두고 터어빈실에 각각 탑재된다. 이들 공간은 임펠로 바깥에서 기류의 통로(37a) 및 (37b)로써 기능한다. 임펠러(34)에서 서로 분리된 두개의 흐름은 날개(34a)를 따라 반경방향 바깥으로 불고, 임펠러 밖으로 불어서 화살표(74a)∼(74d)로 나타낸 바와 같이 통로(37a) 및 (37b)를 거쳐서 유로꼭지(26a)로 분다. 따라서, 임펠러를 통과한 공기는 아래쪽으로 용이하게 흐를 수 있고, 임펠러(34)와 다시 충돌하거나 임펠러(34)를 우회하는 흐름(73a)와 섞이지 않는다. 따라서, 임펠러에 대한 흐름의 재충돌 및 우회흐름과 그 흐름의 흡입에 의한 소음의 발생이 방지되어, 임펠러의 출력 회전력이 증가되는 효과가 있다.

터어빈실의 측벽(37c)뿐만 아니라 유로꼭지(26a)와 안쪽면(26b)는 공기의 흐름에 대하여 임펠러(34)의 회전축(51)의 하류쪽에서 기류의 방향변화가 90°이하로 되도록 완만히 구부러져 있다. 임펠러(34)의 날개(34a) 사이를 통과한 흐름(74d)는 유로의 벽면을 따라 이동하고, 그곳에서 거의 떨어지지 않는다. 따라서, 그러한 분리에 기인하는 난류에 의한 소음이 발생되지 않는다.

임펠러(34)를 우회하는 흐름(73a)는 노즐구멍(68)에서 흐름이 유출할 때 주어진 것과 대략 동일한 방향과 속도를 유지한다. 흐름(73a)가 유로의 벽에 충돌하면 벽의 진동이 유기되고 난류가 증가되어 소음이 발생한다. 에어 터어빈의 소음을 더욱 저감하기 위해, 흡입장치의 유로는 흐름을 안내하여 최소한의 제한으로 송출할 필요가 있다.

임펠러(34)를 우회하는 흐름의 대부분은 흡입장치의 폭방향으로 퍼져버린다. 따라서, 이 실시예에서는 측벽(37c) 및 안쪽면(26b)가 제23도의 평면에서 제트류를 나타내는 노즐구멍(68)의 가상의 연장선(68b)와 교차하지 않거나 또는 이들 선(68b)와 교차하더라도 이들 가상의 연장선(68b)에 대해 둔각으로 배치되도록, 유로의 측벽(37c) 및 꼭지(26a)의 안쪽면(26b)는 노즐구멍의 중심선(68a)에 대해 90°이하의 각도로 경사지거나 또는 대략 평행하게 형성된다. 유로의 측벽 및 유로꼭지를 그렇게 형성하는 것에 의해, 임펠러를 우회하는 기류가 유로에 강력하게 충돌하는 것이 방지되므로 소음을 줄일 수 있다.

이 실시예에서, 노즐구멍의 중심선(68a)는 유로꼭지(26a)의 중심선(6a)와 일치하지 않는다. 그러나, 일반적으로 유로꼭지(26a)의 관형상 부분의 직경 De는 노즐구멍(68)의 폭에 비해 크고 노즐구멍의 중심선(68a)는 유로꼭지(26a)의 중심선(6a)와 일치시켜도 좋다. 이 경우, 임펠러(34)를 우회하는 기류는 유로에 충돌하지 않고 꼭지(26a)의 관형상 출구부에 도달할 수 있어, 이 구조는 소음저감에 더욱 효과적이다.

제24도에 도시한 바와 같이, 청소하는 바닥과 수직인 방향, 즉 그의 높이 방향에서 흡입장치(6)의 크기는 슬라이트 룸 및 임펠러(34)의 외경과의 합의 값으로 제한된다. 그러나, 에어 터어빈의 소음을 더욱 저감하기 위해서는 터어빈실의 바닥(37d)와 임펠러(34) 사이에 유로의 흐름의 충돌에 의한 소음발생을 방지하기 위해 우회하는 제트류의 완만한 유로를 확실하게 마련할 필요가 있다. 이 실시예에서, 터어빈실의 바닥(37d)는 노즐구멍의 중심선(68a)과 대략 평행하고, 기류의 방향에서 보았을 때 가장 하류쪽에서 임펠러(34)의 바깥둘레부와 터어빈실의 바닥(37d) 사이의 수직거리 Dh는 임펠러의 반경보다 크게 설정된다. 또한, 유로꼭지(26a)의 최하위부는 임펠러(34)의 바깥둘레의 최하위부와 같은 레벨 또는 아래에 위치된다. 따라서, 유로를 배치하는 것에 의해, 임펠러를 우회하는 제트류(73a)는 임펠러를 통해 흐르는 흐름 또는 유로와 충돌하지 않고 임펠러 아래를 용이하게 통과할 수 있다. 또한, 임펠러(34)를 우회하는 흐름은 유로꼭지(26a)와 충돌하지 않는다.

제25도 및 제26도는 상기 실시예의 에어 터어빈의 유로의 변형예를 도시한 것이다. 이 변형예에서, 터어빈실의 바닥(37d)에는 한쌍의 흐름 가이드판(82)가 마련된다. 가이드판(82)는 연장된 평탄한 판형상이다. 각 흐름 가이드판(82)는 임펠러의 축(51)에 대체로 수직으로 바닥(37d)에 고정탑재되고, 바닥(37d)와 임펠러(34) 사이 및 노즐구멍(68)의 중심선(68a)와 대략 평행하게 연장한다. 두개의 흐름 가이드판(82) 사이의 거리 Ds는 노즐구멍의 폭 Dn보다 크게 설정된다. 제26도에서 명백한 바와 같이, 각 흐름 가이드판(82)의 프론트 에지(82a)는 아치형 단면을 갖도록 형성되어 제트류의 충돌을 경감하므로 소음발생이 방지된다.

제27도 내지 제29도는 각각 변형예의 흐름 가이드판(182), (282) 및 (382)를 도시한 것이다. 제27도의 흐름 가이드판(182)는 흡입장치의 바깥쪽 옆쪽으로 굽은 프론트 끝부(182a)를 갖는다. 제28도의 흐름 가이드판(282)는 눈물방울형 단면을 갖도록 형성된 앞쪽끝을 갖는다. 제29도의 흐름 가이드판(382)는 흐름 가이드판의 뒤쪽끝을 향해 단면이 뾰족해지는 앞쪽끝 또는 에지(382a)를 갖는다.

그러한 흐름 가이드판을 마련하는 것에 의해, 노즐구멍(68)을 관통하여 임펠러(34)를 우회하는 제트류(73a)는 폭방향으로 퍼지지 않고 흐름 가이드판에 의해 안내되어 하류로 흐른다. 우회흐름은 임펠러(34)를 관통한 흐름(73) 및 (74)의 섞시은 것이 거의 완전히 방지된다. 따라서, 흐름의 혼합으로 인한 소음이 줄어든다. 또한, 제트류(73a)의 폭방향 퍼짐이 흐름가이드판에 의해 방지되고, 노즐구멍(68) 직후의 수직방향으로 퍼지고, 흐름의 일부는 임펠러의 날개 사이의 구멍으로 흘러서 임펠러의 회전력이 증가한다.

제7도에 따르면, 첫번째 실시예의 우회노즐(39)는 터어빈실(37)의 측벽(77)에 고정된다. 제30도 및 제31도에 도시한 바와 같이 우회노즐(39)는 팬형상으로 배열된 여러개의 연장 흡입구멍(39a)를 갖는다. 우회레버(40)는 노즐(39) 근방에 배치되고, 노즐(39)와 슬라이드 접촉하는 판부 및 판부에서 뒤쪽으로 연장하는 암부를 구비한다. 우회레저(40)의 판부는 노즐구멍(39)의 구멍(39a)와 동일한 형상 및 배치로 형성한 여러개의 구멍(40a)를 갖는다. 우회레버(40)은 하부 케이스(23)에 형성된 골재(78)에 선회가능하게 지지된다. 우회레버(40)의 암부는 핀 등에 의해 암(41)의 한쪽끝에 그의 끝이 접속된다. 암(41)의 다른쪽끝은 휠(32)의 축(3a)와 맞물린다. 휠(32)는 하부 케이스(23)에 대해서 위아래로 이동할 수 있도록 플로팅 방식으로 하부 케이스(23)에 탑재된다. 휠(32)가 하부 케이스(23)에서 하부 케이스(23)에서 돌출할 때 암(41)을 거쳐 왕복운동하도록 우회레버(40)을 움직여서 레버(40)의 구멍(40a)가 노즐(39)의 구멍(39a)와 각각 맞춰진다. 코일 스프링(79)는 우회레버(40)이 선회하는 축에 탑재되고, 코일 스프링(79)는 하부 케이스(23)에서 휠(32)가 돌출하는 방향으로 레버(40)을 몰아낸다.

하부 케이스(23)의 뒤쪽 부분에는 여러개의 배출 홈(80)이 마련되고, 이들 배출홈은 상부 및 하부 케이스내의 공간(81)을 거쳐 우회레버(40)의 구멍(40a)와 연통하여 우회통로를 형성한다.

이 우회통로를 갖는 흡입장치로 마루바닥을 청소할 때, 노즐구멍(69)을 열어서 두개의 노즐구멍(68) 및 (69)를 거쳐 터어빈실로 공기와 먼지를 흡입하도록 전환레벨(42)를 조작한다. 이 때, 구멍(69)를 관통한 기류는 임펠러(34)로 불지 않아 임펠러(34)의 회전속도뿐만 아니라 회전솔(8)의 회전속도도 줄어들고, 회전솔(8)은 쓸기에 알맞은 속도로 회전한다. 양탄자 등의 저항이 더 높은 바닥을 청소하기 위해서는 전환레버(42)를 구멍(69)가 닫혀지도록 안쪽으로 움직여 흐름과 함께 먼지를 노즐구멍(68)만을 거쳐 흡입한다. 노즐구멍(68)로부터 흡입된 모든 흐름은 임펠러를 향하고, 임펠러(34) 및 회전솔(8)은 고속으로 회전하므로, 양탄자 청소에 필요한 회전력이 얻어진다.

따라서, 흡입장치(6)을 청소하는 바닥에 놓을 때 그 바닥에 알맞은 동작을 전환레버(42)에 의해 실행할 수 있다. 이 때 우회노즐(39)의 구멍(39a)는 제30도에 도시한 바와 같이 우회레버(40)에 의해 닫히고, 공기는 노즐구멍(68)을 통해서만 터어빈실(37)로 들어간다. 한편, 흡입장치(6)을 바닥에서 들어올릴 때 휠(32)는 제31도에 도시한 바와 같이 스프링(79)의 힘에 의해 하부 케이스(23)에서 돌출하고 레버(40)은 암(41)을 통해 선회운동한다. 동시에, 우회노즐(39)의 흡입구멍(39a)가 우회레버(40)의 구멍(40a)와 각각 맞춰져서 우회통로가 열리고, 구멍(80)을 통해 흡입된 공기는 임펠러(34)를 우회하고, 유로꼭지(26a)로 흐른다. 그 결과, 노즐구멍(68)을 통해 흐르는 공기의 유량이 감소하고 임펠러(34) 및 회전솔(8)의 회전속도는 점차 감소하므로, 흡입장치는 임펠러와 솔이 더 빠른 속도로 회전하는 것에 의한 소음을 발생하지 않는다.

이 실시예에 따르면, 에어 터어빈의 노즐구멍(68)은 둘레길이가 짧고 직각 코너를 갖지 않는 원형 또는 계란형이다. 이 구성에 의하면, 제트류(73)에 의한 전단력이 더 작게 되므로 소음을 줄일 수 있다. 또한, 흡입장치(6)을 마루바닥, 다다미 및 양탄자 등의 청소할 바닥에 놓을 때 우회통로가 닫히고 청소할 바닥의 종류에 따라 흐름이 임펠러(34)로 부는 노즐구멍(68)을 통해 공기가 흡입되거나 또는 기류가 임펠러로 불지 않는 노즐구멍(69) 및 노즐구멍(68)을 모두 통해 흐르므로 회전솔(8)에 대한 최적속도를 얻을 수 있다. 흡입장치(6)을 바닥에서 들어올릴때, 우회통로가 무부하시 임펠러(34) 및 회전솔의 고속회전을 방지하도록 열리는 것에 의해 소음이 줄어든다. 제32도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡입장치를 도시한 것이다.

이 실시예의 흡입장치는 노즐(838)의 구멍(868)의 방향이 다르다는 점이 상기 실시예와 상이하고, 그밖의 구조 및 부품은 첫번째 실시예와 마찬가지이다. 이 실시예 및 여기에 예시하는 본 발명의 변형예에 있어서는 상술한 실시예 또는 변형예와 동일한 부분에 동일한 부호를 붙이고 그의 반복적인 설명은 생략한다.

흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때, 에어 터어빈은 회전력을 필요로 하지 않는다. 따라서, 상기 실시예에서 도시한 바와 같이, 노즐구멍(68) 부근에 흡입기류가 에어 터어빈을 우회하도록 하는 다른 구멍(69)가 마련된다. 흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때, 흡입공기는 두개의 구멍(68) 및 (69)를 통해 흐르고, 노즐구멍(68)을 통과하는 공기의 유량이 감소하므로, 에어 터어빈의 출력이 저감된다. 그러나, 노즐구멍(68)이 타이밍 벨트(9)를 향해 오프세트되어 그의 중심선은 유로꼭지(26a)의 중심선(6a)에서 벗어난다.

이 실시예는 노즐구멍(68)로부터의 제트류가 임펠러(34)에 큰 회전력을 주도록 구성되어 있으므로, 임펠러(34)로부터의 흐름(74)는 꼭지(26a)의 유로벽(26b)와 심하게 충돌하지 않는다. 더욱 구체적으로는, 제32도에 도시한 바와 같이, 구멍(68) 대신에 노즐구멍(868)을 마련하고, 노즐구멍(868)의 입구면(868b)는 노즐구멍(868)의 중심선(868a)의 유로꼭지(26a)의 중심선 C 부근을 향하도록 터어빈축(51)에 대하여 각도 δ로 기울어져 있다. 노즐구멍의 중심선(868a)가 제32도의 평면에서 꼭지의 중심선(6a)와 일치하지 않을 때 노즐입구면(868b)가 축(51)과 평행하면 임펠러 밖으로 부는 흐름(74')가 터어빈실의 유로의 경사진 측벽(37c)와 심하게 충돌하여 충돌소음이 발생한다. 동시에, 측벽(37c)에 의해 반사된 흐름이 임펠러(34)로 리턴하여 날개소음이 발생한다. 그러나, 이 실시예에서는 노즐입구면(868b)가 터어빈축(51)에 대하여 각도 Δ로 기울어져서 노즐구멍(868)로부터의 제트류가 꼭지의 중심점 C부근을 향한다. 따라서, 임펠러(34)로부터의 흐름(74)는 유로꼭지(26a)로 완만하게 흐를 수 있다.

본 발명자에 의해 실행된 실험에 따르면, 경사각 δ를 10∼20로 설정할 때, 그러한 경사를 마련하지 않은 경우에 비해 흐름 충돌 소음이 크게 줄어들어 에어 터어빈의 소음 레벨은 약 2dB 줄어든다.

마지막으로, 제1실시예의 임펠러의 변형예를 제33도 내지 제35도에 따라 설명한다.

이 실시예는 제33도와 제34도a 및 제34도b에 도시한 종래의 임펠러에 따른다. 상술한 바와 같이, 에어 터어빈 구동형 흡입장치는 흡입기류에 의해 임펠러를 회전시킨다. 결국, 가능한 한 큰 구동 회전력을 발생하도록, 제33도에 도시한 임펠러는 각각 날개를 갖는 두개의 임펠러부(1034L) 및 (1034R)이 대량의 제트류를 받도록 서로 맞춰진 그들의 날개와 함께 조립된 구조를 갖는다. 이 구조는 각 날개에 충돌하는 제트류의 양이 큰 충돌소음을 발생한다. 그러한 소음을 방지하는 방법은 각 날개에 충돌하는 흡입 공기의 양이 저감되도록 날개의 수를 늘리는 것이다. 그러나, 날개의 수가 증가될 때, 임펠러의 제조에 있어서, 많은 문제가 발생한다. 예를 들면, 임펠러의 무게가 증가되어 충분한 출력 회전력을 발생할 수 없다. 또한, 각 날개의 인접하는 끝부가 두꺼워 임펠러는 균형이 잡히지 않는다.

따라서, 제34도a 및 제34도b에 도시한 종래의 임펠러에서, 임펠러부(2034L) 및 (2034R)의 인접하는 날개는 서로 어긋나므로, 날개의 수가 외관상 두배이다. 이 구조는 기류 소음 저감에 유효하다.

제33도 및 제34도의 임펠러는 대향하는 끝에 디스크 형상 측벽이 마련되어 있다. 제34도a에 도시한 바와 같이, 측벽(2019L) 및 (2019R)은 날개의 외경과 동일한 직경 크기를 갖는다. 따라서, 임펠러로 부는 제트류(2073)은 인접하는 날개 사이에서 좌측 및 외측으로 분할되고 측벽(2019t) 및 (2019r)에 충돌하여 소음이 발생한다. 또한, 날개 사이에 유로의 유효면적은 측벽(2019L) 및 (2019R)에 의해 뒤로 반사된 흐름에 의해 감소하므로, 임펠러를 향해 새롭게 부는 제트류가 감소된다. 그 결과, 임펠러의 회전력이 감소하고 진공 청소기의 흡입공기의 유량이 감소될 때, 에어 터어빈이 동작하게 된다.

제35도a 및 제35도b에 도시한 본 발명의 변형예에 따른 임펠러(134)에 있어서, 상술한 실시예의 임펠러(34)와 마찬가지로 인접하는 날개(134a) 사이의 구멍바닥이 그의 대향하는 끝에서 반경방향 바깥쪽으로 완만히 굽어져서 굽어진 측벽(119L) 및 (119R)이 형성된다. 이 변형예에서는 날개(134a)가 임펠러(134)의 대향하는 끝에서 외경이 줄어들어 경사부(134b)가 형성된다. 이 변형에 의해, 굽어진 측벽(119L) 및 (119R)은 임펠러(134)의 중심부보다 외경이 작다.

이하, 제35도a에 따라, 제트류(73)이 날개(134a)에 충돌하여 임펠러(134)가 회전하는 임펠러의 상태를 설명한다. 제35도a에는 제트류를 받는 날개(134a)의 부분만을 도시하고, 화살표의 방향 및 길이는 제트류의 방향 및 속도를 각각 나타낸다.

흡입기류는 노즐구멍(68)로 조절되고, 최대속도로 노즐구멍(689)를 통과하고, 임펠러(134)의 날개(134a)에 충돌한다. 이 때, 두개의 임펠러부(134L) 및 (134R)의 날개(134a)가 임펠러의 회전방향에서 서로 어긋나 있으므로, 하나의 날개의 임펄스가 감소한다. 그 결과, 임펠러로부터의 흐름 소음, 특히 회전수 및 날개의 수의 곱으로 통상 나타내어지는 귀에 거슬리는 날개 회전 소음이 거의 발생하지 않는다.

그 후, 제트류(73)은 측벽(119L) 및 (119R)을 향해 각각 부는 두개의 흐름으로 임펠러를 따라 좌측 및 우측으로 분할된다. 이 변형예에서, 측벽(119L) 및 (119R)이 반경방향 바깥으로 완만히 굽어지고, 그의 외경은 임펠러의 중심부의 외경보다 작고, 날개(134a)는 경사부(134b)에서 외경이 줄어든다. 따라서, 두개의 제트류는 각각 임펠러의 반경방향 바깥으로 굽어진 측벽(119L) 및 (119R)을 따라 흐른다. 이 때, 임펠러를 향해 새롭게 부는 기류의 영향하에서, 두개의 제트류는 임펠러의 축에 더 가까와지고, 경사부(134a)를 통해 임펠러의 바깥으로 완만히 볼 수 있다. 따라서, 날개 및 측벽에 반사된 흐름은 새롭게 유입해 온 제트류와 간섭하지 않아, 임펠러는 흡입공기의 충분한 유량을 보장하고 필요한 회전력을 아무런 감소 없이도 출력할 수 있다. 또한, 흐름은 더 작은 힘으로 측벽과 충돌하고, 난류에 의한 소음이 줄어든다.

이 변형예의 에어 터어빈에 있어서, 날개(134a)의 중심부의 직경은 40㎜이고, 측벽(119L) 및 (119R)의 외경은 26㎜이다. 임펠러가 6000rpm의 속도로 회전할 때, 측벽의 직경이 변하지 않은 임펠러에 비해 회전력이 약 10% 커지고, 소음 레벨은 약 2dB 줄어든다.

또한, 이물질이 노즐구멍(68)을 통해 터어빈실로 들어올 때도 날개(134a) 사이에 그 이물질이 거의 잔류하지 않아, 잔류에 의한 임펠러의 어떠한 불균형도 방지되므로, 회전중 진동소음 저감에 유효한 구조로 된다. 또한, 임펠러의 대향하는 그 끝이 뾰족하므로 예를 들면 실, 머리카락 등이 임펠러에 거의 잡히지 않는다.

또한, 상기 변형예에서는 두개의 임펠러부(134L) 및 (134R)의 날개(34a)가 서로 맞춰져 있지 않지만, 날개의 배열에 관계없이 상술한 효과를 얻을 수 있다.

이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims (21)

1. 청소할 바닥과 면한 입구, 상기 입구에 접속된 유로, 상기 입구를 거쳐 바닥과 접촉하여 회전하도록 마련된 회전솔, 상기 유로에 마련되어 회전솔을 구동하는 에어 터어빈, 상기 유로에 접속되어 에어 터어빈을 관통한 공기를 진공 청소기의 본체로 보내는 꼭지 및 바닥과 접촉하여 이동하는 적어도 하나의 휠을 포함하며, 상기 에어 터어빈은 노즐구멍 및 회전가능한 임펠러를 갖고, 상기 임펠러는 그의 둘레에 여러개의 날개를 구비하고, 상기 노즐구멍은 임펠러가 회전하도록 흡입기류를 조절하여 그것을 날개로 불게 하고, 상기 임펠러는 회전력을 전달하도록 회전솔에 접속되고, 공기가 임펠러를 우회하면서 흡입장치의 바깥에서 유로로 불도록 우회통로가 마련된 진공 청소기용 흡입장치에 있어서, 상기 노즐구멍은 각진 부분이 작고 둘레길이가 가능한 짧은 완만한 윤곽을 갖고, 상기 임펠러의 인접하는 날개사이의 구멍 바닥은 그의 대향하는 끝에서 상기 임펠러의 반경방향 바깥쪽으로 굽어지고, 상기 우회통로는 상기 우회통로를 개폐하는 밸브소자를 갖고, 상기 밸브소자는 상기 휠이 바닥과 접촉할 때 상기 밸브소자가 상기 우회통로를 열고 상기 휠이 바닥과 접촉하지 않을 때 상기 밸브소자가 상기 유로를 닫도록 상기 휠에 조작 가능하게 연결되는 흡입장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐구멍은 원형형상을 갖는 흡입장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐구멍은 달걀형상을 갖는 흡입장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 노즐구멍은 타원형상을 갖는 흡입장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 노즐구멍은 다각형상을 갖고, 상기 다각형상 노즐구멍의 적어도 하나의 코너는 완만한 코너로 형성되는 흡입장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 노즐구멍은 직사각형상을 갖는 흡입장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 구멍의 하부 에지는 상기 흡입장치의 수직방향에서 상기 임펠러의 바깥둘레상의 최하위점 이상 또는 동일 레벨에 위치하는 흡입장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 구멍은 상기 꼭지의 중심을 향한 중심선에 맞춰 배열되는 흡입장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 유로의 측벽과 상기 임펠러의 적어도 한쪽끝 사이에 공간을 두고 상기 유로와 수직으로 배치되고, 상기 노즐구멍은 흡입공기가 상기 임펠러와 교차하는 상기 노즐구멍에서 상기 꼭지 포트부로 흐르도록 향하고, 상기 우회통로는 상기 임펠러의 상기 끝과 대면하는 상기 유로의 상기 측벽에서 개방하는 흡입장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 우회통로는 상기 유로의 상기 측벽에 형성된 여러개의 구멍을 갖는 흡입장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 휠은 상기 흡입장치를 바닥에서 들어올릴 때 상기 휠이 상기 흡입장치에서 멀어지는 방향으로 이동되는 플로팅 방식으로 스프링을 통해 상기 흡입장치상에 지지되고, 상기 밸브소자는 선회가능하게 지지된 암을 거쳐서 상기 휠의 축에 접속되는 흡입장치.
12. 제1항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우회통로는 상기 노즐구멍보다 구멍면적이 큰 흡입장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 임펠러는 그의 중심부보다 외경이 작은 대향하는 끝을 갖도록 형성되는 흡입장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 유로의 측벽과 상기 임펠러의 상기 대향하는 끝사이에 각각 공간을 두고 상기 유로에 수직으로 배치되고, 상기 노즐구멍을 거쳐 상기 날개로 불어온 공기는 상기 임펠러를 따라 분할되어 상기 임펠러의 상기 대향하는 끝을 향해서 불고 상기 공간을 관통하는 흡입장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 유로 및 상기 꼭지는 상기 노즐구멍에서 불어온 공기가 상기 꼭지 및 상기 유로의 측벽에 충돌하는 것을 방지 또는 억제하기 위하여 상기 노즐구멍의 중심선에 대하여 90°이하의 각도로 기울어지거나 또는 평행하게 형성되는 흡입장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 유로의 측벽과 상기 임펠러의 대향하는 끝사이에 각각 공간이 남도록 배치되고, 상기 공간은 상기 임펠러의 바깥으로 부는 공기가 상기 공간을 통과하게 하고, 상기 유로 및 상기 꼭지는 상기 임펠러의 회전축의 아래쪽으로의 기류의 방향변화가 90°이하의 각도내로 되도록 형성되는 흡입장치.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 임펠러 아래의 상기 유로의 바닥면은 상기 노즐구멍의 중심선과 평행하고, 상기 유로의 상기 바닥면과 흡입기류의 대해 가장 하류쪽의 상기 임펠러의 바깥둘레부 사이의 거리는 상기 임펠러의 반경이상이고, 상기 꼭지의 최하부는 상기 흡입장치의 수직방향에서 상기 임펠러의 바깥둘레의 최하위부 이하의 레벨에 위치하는 흡입장치.
18. 제1항에 있어서, 상기 임펠러 아래의 상기 유로에는 상기 임펠러를 가로질러 연장하는 적어도 한쌍의 흐름 가이드판이 마련되는 흡입장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 흐름 가이드판의 각각은 상기 노즐구멍의 중심선과 평행한 면을 갖는 흡입장치.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 흐름 가이드판의 각각은 흡입기류에 대하여 프론트 에지부에서 아치형 단면을 갖도록 형성되는 흡입장치.
21. 전동기, 상기 전동기의 회전축에 부착된 흡입용 송풍기를 갖는 전기 청소기 본체, 상기 전기 청소기 본체에 마련된 흡입구멍에 끼워붙이는 플렉시블 호스, 상기 플렉시블 호스에 접속되는 적어도 하나의 연장관 및 상기 연장관의 상기 플렉시블 호스와의 접속끝의 반대끝에 접속되는 회전솔을 갖는 흡입구멍부를 구비한 전기 청소기에 있어서, 청소기를 조작하기 위해 상기 연장관에 마련되는 전원을 내장한 무선 원격 조정기와, 상기 흡입구멍부에 마련되고 상기 회전솔을 구동하는 에어 터어빈을 구비한 전기 청소기.