JP2000157463A - 真空掃除機用サイクロン集塵装置 - Google Patents

真空掃除機用サイクロン集塵装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集塵効率を向上させるとともに流動抵抗を減
少させ、雑音および圧力損失を低減できるようなサイク
ロン集塵装置を提供する。 【解決手段】本発明はサイクロンボディと、前記サイク
ロンボディに汚染物および空気を吸入する汚染空気吸入
口と、前記サイクロンボディで浄化した空気を排出する
空気排出口と、前記サイクロンボディから分離された汚
染物を排出する排出口とを含むサイクロン集塵装置にお
いて、前記サイクロンボディの内部には、前記空気排出
口に対向する位置に流動案内手段が設けられ、前記サイ
クロンボディの内部の旋回力を向上するとともに旋回流
及び排出気流の干渉を防止することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はサイクロン集塵装置
に関するもので、特に、真空掃除機の使用に適した真空
掃除機用サイクロン集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、サイクロン集塵装置はサイクロ
ン原理を利用して、空気中に含まれた汚染物（塵、ご
み、紙屑など）を集塵する装置である。サイクロン集塵
装置は様々な分野で使用されるが、家庭用には主として
真空掃除機に適用されている。
【０００３】サイクロン集塵装置はアメリカ特許４６４
３７４８，アメリカ特許４３５３００８，アメリカ特許
５０７８７６１，アメリカ特許１４５４９９などに様々
な形態のものが提案されている。
【０００４】サイクロン集塵装置は、汚染物を含む空気
（以下、”汚染空気”）が流入される方向と浄化した空
気が排出される方向とがほぼ同じであるサイクロン集塵
装置（以下、”順方向サイクロン集塵装置”）と、その
反対のサイクロン集塵装置（以下、”逆方向サイクロン
集塵装置”）とで分けられる。
【０００５】まず、従来の一方向型サイクロン集塵装置
を説明する。
【０００６】一方向型サイクロン集塵装置は、空気吸入
方向がサイクロンボディの軸方向になる集塵装置（図１
および図２）と接線方向になる集塵装置（図３および図
４）とで分けられる。
【０００７】図１および図２に基づき従来の一方向型サ
イクロン集塵装置の一実施例を説明する。
【０００８】円筒状のサイクロンボディ１の一側には、
汚染空気を軸方向に吸入するための吸入口２が形成さ
れ、他側には浄化した空気を軸方向に排出させる空気排
出口４が形成される。そして、サイクロンボディ１の内
部には、軸方向に吸入した空気を接線方向に回転させる
回転力付与手段３が設けられ、排出口４側には、遠心力
により分離された汚染物を接線方向に案内する汚染物排
出口５が設けられ、前記汚染物排出口５の一端には集塵
箱６が脱着可能に設けられる。
【０００９】図３および図４に示すように、従来の一方
向型サイクロン集塵装置の他の実施例も上記サイクロン
集塵装置と同様の構造となっているので、詳細な説明は
省略する。ただ、吸入口１２がサイクロンボディ１１に
対して接線方向に設けられるので、別途の回転力付与手
段は形成されない。符号１１はサイクロンボディ、１３
は空気排出口、１４は汚染物排出口、１５は集塵箱を意
味する。
【００１０】一方、真空掃除機に上記サイクロン集塵装
置を使用する場合は、サイクロン集塵装置を掃除機の本
体に設置して使用したり、掃除機の本体と吸入口体との
間に設置して使用する。
【００１１】図１および図２に基づき従来のサイクロン
集塵装置の作動を説明する。
【００１２】サイクロン集塵装置が作動すると、吸入力
発生手段、例えば、真空掃除機の吸入ファン（図示せ
ず）が動作して吸入力を発生させるので、室内の汚染物
が空気とともに吸入口２を介して前記サイクロンボディ
１に吸入される。この際、軸方向に吸入された汚染空気
は回転力付与手段３を通過しつつ接線方向に回転力が加
えられ、サイクロンボディ１内で回転を行う。したがっ
て、比較的軽い空気は遠心力を少なく受け、サイクロン
ボディ１の中心部分に集まりつつサイクロンを起こす。
そして、ある瞬間に空気排出口方向の流動（排出気流）
が形成され、空気は空気排出口４を介して排出される。
しかし、空気より重い汚染物は遠心力を多く受けて、サ
イクロンボディ１の内壁面に沿って流動し、結局、汚染
物排出口５側に設置された集塵箱６に入る。そして、集
塵箱６に汚染物が所定の限度以上に捕集すると、前記集
塵箱６を汚染物排出口５から分離して汚染物を捨てた
後、再び結合させて使用する。
【００１３】従来の他のサイクロン集塵装置（図３およ
び図４）の動作原理も上述のものと類似であるので、詳
細な説明は省略する。ただ、他のサイクロン集塵装置で
は汚染空気がサイクロンボディの接線方向に流入される
ので、別途の回転力付与手段がなくても汚染空気は遠心
力を受ける。
【００１４】図５に基づき従来の逆方向サイクロン集塵
装置を説明する。
【００１５】円筒状のサイクロンボディ３１の上部には
接線方向に汚染空気が吸入されるよう吸入口３２が形成
され、下部には遠心力により分離された汚染物を接線方
向に案内する汚染物排出口３４が設けられ、前記汚染物
排出口３５には集塵箱３４が脱着可能に設けられる。
【００１６】ところで、逆方向サイクロン集塵装置では
順方向サイクロン集塵装置とは異なって、浄化した空気
を排出する空気排出口３４が、吸入口３２が設けられた
部分、つまり、サイクロンボディ３１の上部に軸方向に
設けられる。
【００１７】上述の逆方向サイクロン集塵装置の動作を
説明すると次の通りである。
【００１８】吸入口３２に吸入された汚染空気はサイク
ロンボディ３１の内壁に沿って回転しつつ下降し、汚染
物は分離され集塵箱３５に捕集する。
【００１９】一方、浄化した空気は空気排出口３３を介
して作用する吸入力により、サイクロンボディ１の底部
から空気排出口３３側に方向を変えて上昇し、サイクロ
ンボディ３１の外部に排出される。すなわち、逆方向サ
イクロン集塵放置ではサイクロンボディの内壁に沿って
旋回する流動（旋回流）が、サイクロンボディの底部
（空気排出口の反対側面）で方向を変えて上昇する排出
気流となる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のサ
イクロン集塵装置は次のような問題点がある。
【００２１】第１に、サイクロンボディに吸入される汚
染空気が遠心力を十分に受けなく、汚染物が効果的に集
塵されずに、排出空気に便乗して再びサイクロンボディ
の外部に排出されるので、集塵効率が落ちるといった不
具合があった。
【００２２】第２に、サイクロンボディ内で発生する旋
回流及び排出気流が互いに干渉を起こし、これは流動抵
抗となるので、圧力損失が大きくなるし、雑音が増加す
るといった不具合もあった。このような現象は逆方向サ
イクロン集塵装置でさらに激しく現れる。なぜなら、逆
方向サイクロン集塵装置では、サイクロンボディの底部
から旋回する流動が排出気流に変わる過程で互いに衝突
を起こし、乱流が発生するが、これが空気の抵抗要素と
して作用するためである。
【００２３】本発明は上記従来の問題点を解決するため
になされたもので、その目的は集塵効率を向上させるこ
とのできるサイクロン集塵装置を提供することである。
【００２４】本発明の他の目的は流動抵抗を減少させ、
雑音および圧力損失を低減できるようなサイクロン集塵
装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、本発明はサイクロンボディと、前記サイクロンボデ
ィに汚染物および空気を吸入する汚染空気吸入口と、前
記サイクロンボディで浄化した空気を排出する空気排出
口と、前記サイクロンボディから分離された汚染物を排
出する排出口とを含むサイクロン集塵装置において、前
記サイクロンボディの内部には、前記空気排出口に対向
する位置に流動案内手段が設けられ、前記サイクロンボ
ディの内部の旋回力を向上するとともに旋回流及び排出
気流の干渉を防止することを特徴とするサイクロン集塵
装置を提供する。
【００２６】ここで、前記流動案内手段は前記空気排出
口方向に行くほど直径が大きくなるように構成され、旋
回流及び排出気流の干渉を防止する流動干渉防止部を有
する。 また、前記流動干渉防止部の一端には前記流動
干渉防止部を支持して、排出口を介して発生する吸入力
がおよぶ領域に吸入空気が流動されないようにする案内
部が形成されてもよい。したがって、本発明によれば、
集塵効率を向上させることができ、また雑音および圧力
損失を低減させることができる。
【００２７】上記目的を達成するために、本発明はサイ
クロンボディと、前記サイクロンボディに汚染物および
空気を吸入する汚染空気吸入口と、前記サイクロンボデ
ィで浄化した空気を排出する空気排出口と、前記サイク
ロンボディから分離された汚染物を排出する汚染物排出
口とを含み、汚染空気の吸入方向と浄化空気の排出方向
とがほぼ同じである真空掃除機用順方向サイクロン集塵
装置において、前記サイクロンボディの内部には前記空
気排出口に対向する位置に、空気排出口の方向に行くほ
ど直径が大きくなるように構成され、旋回流及び排出気
流の干渉を防止する流動干渉防止部が設けられることを
特徴とする真空掃除機用順方向サイクロン集塵装置を提
供する。
【００２８】前記流動干渉防止部の一端には円筒状の案
内部が形成されてもよい。
【００２９】上記目的を達成するために、本発明はサイ
クロンボディと、前記サイクロンボディに汚染物および
空気を吸入する汚染空気吸入口と、前記サイクロンボデ
ィで浄化した空気を排出する空気排出口と、前記サイク
ロンボディから分離された汚染物を排出する汚染物排出
口と含み、汚染空気の吸入方向と浄化空気の排出方向と
が同一ではない真空掃除機用逆方向サイクロン集塵装置
において、前記サイクロンボディの内部には前記空気排
出口に対向する位置に、空気排出口方向に行くほど直径
が大きくなるように構成され、旋回流及び排出気流の干
渉を防止する流動干渉防止部が設けられることを特徴と
する真空掃除機用逆方向サイクロン集塵装置を提供す
る。
【００３０】前記流動干渉防止部の一端には円筒状の案
内部が形成されてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を添
付図面を参照して説明する。
【００３２】図６は本発明のサイクロン集塵装置の第１
実施例を示す縦断面図である。これに基づいて本発明の
第１実施例を説明する。従来と同様の構成要素は同一名
称および同一符号が付され、その説明は省略する。
【００３３】本発明は基本的には従来と同様に、サイク
ロンボディ１，汚染空気吸入口２，空気排出口４，集塵
箱６および回転力付与手段３からなる。ただ、本発明で
は、サイクロンボディ１内に吸入される空気の遠心力を
向上させるとともに流動抵抗を減少させる役割の流動案
内手段がサイクロンボディ内部の所定の位置に設けられ
る。ここで、前記流動案内手段は空気排出口４の対向面
に設けられることが望ましい。
【００３４】詳細に説明すると、流動案内手段は空気排
出口４の対向面、つまり、回転力付与手段３の出口側に
設けられる。そして、流動案内手段は案内部７と、前記
案内部に連結され、空気をサイクロンボディ１の内壁に
案内すると同時に流動抵抗を減少させる役割をする流動
干渉防止部８とからなる。ここで、案内部７は円筒状を
有するのが望ましい。
【００３５】そして、流動干渉防止部８は空気吸入側か
ら排出側に行くほど、その大きさが段々と大きくなると
うに構成され、大端部は陥没して凹部８ａが形成される
のが望ましい。なぜなら、このような形状で流動干渉防
止部８を構成すると、吸入側から排出側に行くほど空気
をより円滑にサイクロンボディの内壁面の方向に案内す
ることができるためである。また、流動干渉防止部８に
よって旋回流及び排出気流の干渉を効果的に防止するこ
とができる。ここで、流動干渉防止部８は空気吸入側か
ら排出側に行くほどその大きさが段々と大きくなる形状
であれば、何の形状でも使用可能である。例えば、漏斗
状、トランペット状、半球状、スカート状などを使用す
ることが可能である。
【００３６】図６に基づき本発明の第１実施例による一
方向型サイクロン集塵装置の作用を説明する。
【００３７】サイクロン集塵装置が動作すると、汚染空
気がサイクロンボディ１の吸入口２を介して前記サイク
ロンボディ１の内部に吸入される。吸入された汚染空気
は回転力付与手段３を通過しつつ接線方向に回転力が加
えられる。回転力付与手段３から回転力を受けて排出さ
れる汚染空気は、案内部７からサイクロンボディ１の内
壁方向に案内される。また、案内部７の外側に形成され
る流動干渉防止部８は空気吸入側から排出側に行くほど
その直径が段々と大きくなる形状であるので、汚染空気
はさらに効率よくサイクロンボディ１の内壁面の方向に
広がる。
【００３８】すなわち、本発明によれば、サイクロンボ
ディ１に流入した汚染空気は流動案内手段により、サイ
クロンボディ１の内壁面に広がる力がさらに強くなる。
【００３９】このように、流動案内手段８によってサイ
クロンボディ１の内壁面に効率的に案内された空気及び
汚染物は、その重さの差により相違の遠心力を受ける。
【００４０】したがって、比較的軽い空気はサイクロン
ボディ１の中心部分に再び集まりつつサイクロンを起こ
し、排出気流を形成して排出口４を介して排出される。
そして、空気より重い汚染物はサイクロンボディ１の内
壁に沿って続けて排出口側に移動し、汚染物排出口５を
介して接線方向に排出され集塵箱６に収集される。
【００４１】一方、本発明では、前記過程で回転力付与
手段３により回転力が加えられる初期の空気流動（旋回
流）は、流動案内手段によりサイクロンボディ１の内壁
面に案内される。したがって、汚染物が空気排出口４の
方向に発生する空気排出圧力の影響を受けてサイクロン
ボディ１の内壁面の方向に流れず、排出空気に便乗して
空気排出口４にすぐ排出されることを効率的に防止する
ことができる。
【００４２】図７に基づき本発明のサイクロン集塵装置
の第２実施例を説明する。
【００４３】第２実施例の基本構造も第１実施例と類似
である。すなわち、サイクロンボディ１１，汚染空気吸
入口１２，空気排出口１３，集塵箱１５からなる。た
だ、空気吸入口１２がサイクロンボディ１１の接線方向
に形成され、これにより回転力付与手段は形成されな
い。本実施例においても流動案内手段は空気排出口１３
の対向面に形成され、前記流動案内手段は案内部１７と
流動干渉防止部１８とからなる。
【００４４】動作原理は上記第１実施例と同一であるの
で、詳細な説明は省略する。
【００４５】図８に基づき本発明のサイクロン集塵装置
の第３実施例を説明する。
【００４６】第３実施例は本発明の要旨の流動案内手段
を逆方向サイクロン集塵装置に適用したものである。
【００４７】本実施例においても流動案内手段は案内部
３７と流動干渉防止部３８とからなり、空気排出口３３
の対向面、つまり、サイクロンボディ３１の底面に設け
られる。勿論、流動干渉防止部３８の大端部は空気排出
口３３側に向き、陥没している。本実施例では案内部３
７が吸入空気を案内する役割をするよりは、遠心力によ
り分離された汚染物が集塵箱３５に円滑に排出されるよ
うに案内する役割をする。
【００４８】このように構成すると、汚染空気吸入口３
２から吸入されサイクロンボディ３１の下部に旋回する
流動が排出気流に変換する過程で、流動案内手段により
衝突および干渉を効率的に減少させ得るので、流動抵抗
を減少させることができる。
【００４９】したがって、圧力損失かつ雑音を減らすこ
とができる。
【００５０】より詳しく説明すると、前記サイクロンボ
ディ３１の下部に旋回する流動は空気排出口を介して空
気排出圧力を受け排出気流に変換する。この際、前記変
換過程で流動方向が前記流動案内手段の陥没した内部に
沿って自然に変換できるようになり、空気流動間の干渉
および衝突を防止する。また、前記流動案内手段は、サ
イクロンボディ３１内の汚染物排出口の入り口側で流動
する汚染物が、旋回流から排出気流に変換する空気と分
離されるようにすることで、汚染物が排出気流へ干渉に
より入り込むことを防止できる。
【００５１】一方、本発明のサイクロン集塵装置は従来
技術の説明でのように、真空掃除機の本体または本体と
吸入口体との間に設置して使用できる。
【００５２】
【発明の効果】本発明の真空掃除機用サイクロン集塵装
置の効果は次の通りである。
【００５３】本発明によれば、吸入口を介してサイクロ
ンボディ内に吸入される汚染空気を、初期段階でサイク
ロンボディの内壁面に効率よく案内するので、空気は十
分な遠心力が受けられる。したがって、空気から分離し
た汚染物は空気排出圧力（真空圧）が作用するサイクロ
ンボディの中心部と最大限遠くなるので、汚染物が排出
される空気とともに外部に排出されることを効率的に防
止することができる。
【００５４】また、サイクロンボディの内部では旋回流
及び排出気流が形成されるが、流動案内手段により旋回
流及び排出気流の領域が明確となり、互いの干渉が防止
されるので、雑音および圧力損失を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサイクロン集塵装置の一実施例を示す縦
断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】従来のサイクロン集塵装置の他の実施例を示す
縦断面図である。
【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】従来の逆方向サイクロン集塵装置を示す縦断面
図である。
【図６】本発明のサイクロン集塵装置の第１実施例を示
す縦断面図である。
【図７】本発明のサイクロン集塵装置の第２実施例を示
す縦断面図である。
【図８】本発明のサイクロン集塵装置の第３実施例を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
１、１１ サイクロンボディ ２、１２ 汚染空気吸入口 ４、１３ 空気排出口 ５、１４ 汚染物排出口 ７、１７、３７ 案内部 ８、１８、３８ 流動干渉防止部
フロントページの続き (72)発明者 安 ▲ヒョク▼晟 大韓民國 慶▲尚▼南▲道▼ 昌原市 沙 巴丁洞 大東 エイピーティー．， 106 −2002 (72)発明者 林 慶錫 大韓民國 慶▲尚▼南▲道▼ 昌原市 南 陽洞 成員 ２次 エイピーティー．， 208−1501 (72)発明者 朴 俊相 大韓民國 慶▲尚▼南▲道▼ 昌原市 成 山洞 76 エルジー エレクトロニクス クリーナー オービーユー リサーチ ラ ボラトリー (72)発明者 梁 炳善 大韓民國 慶▲尚▼南▲道▼ 昌原市 成 山洞 76 エルジー エレクトロニクス クリーナー オービーユー リサーチ ラ ボラトリー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サイクロンボディと、前記サイクロンボ
    ディに汚染物および空気を吸入する汚染空気吸入口と、
    前記サイクロンボディで浄化した空気を排出する空気排
    出口と、前記サイクロンボディから分離された汚染物を
    排出する排出口とを含むサイクロン集塵装置において、 前記サイクロンボディの内部には、前記空気排出口に対
    向する位置に流動案内手段が設けられ、前記サイクロン
    ボディの内部の旋回力を向上するとともに旋回流及び排
    出気流の干渉を防止することを特徴とするサイクロン集
    塵装置。
  2. 【請求項２】 前記流動案内手段は前記空気排出口の方
    向に行くほど、直径が大きくなるように構成され、旋回
    流及び排出気流の干渉を防止する流動干渉防止部を有す
    ることを特徴とする請求項１記載のサイクロン集塵装
    置。
  3. 【請求項３】 前記流動干渉防止部の一端には前記流動
    干渉防止部を支持して、排出口を介して発生する吸入力
    がおよぶ領域に吸入空気が流動されないようにする案内
    部が形成されることを特徴とする請求項２記載のサイク
    ロン集塵装置。
  4. 【請求項４】 サイクロンボディと、前記サイクロンボ
    ディに汚染物および空気を吸入する汚染空気吸入口と、
    前記サイクロンボディで浄化した空気を排出する空気排
    出口と、前記サイクロンボディから分離された汚染物を
    排出する汚染物排出口とを含み、汚染空気の吸入方向と
    浄化空気の排出方向とがほぼ同じである真空掃除機用順
    方向サイクロン集塵装置において、 前記サイクロンボディの内部には前記空気排出口に対向
    する位置に、空気排出口の方向に行くほど直径が大きく
    なるように構成され、旋回流及び排出気流の干渉を防止
    する流動干渉防止部が設けられることを特徴とする真空
    掃除機用順方向サイクロン集塵装置。
  5. 【請求項５】 前記流動干渉防止部の一端には円筒状の
    案内部が形成されることを特徴とする請求項４記載の真
    空掃除機用順方向サイクロン集塵装置。
  6. 【請求項６】 サイクロンボディと、前記サイクロンボ
    ディに汚染物および空気を吸入する汚染空気吸入口と、
    前記サイクロンボディで浄化した空気を排出する空気排
    出口と、前記サイクロンボディから分離された汚染物を
    排出する汚染物排出口と含み、汚染空気の吸入方向と浄
    化空気の排出方向とが同一ではない真空掃除機用逆方向
    サイクロン集塵装置において、 前記サイクロンボディの内部には前記空気排出口に対向
    する位置に、空気排出口方向に行くほど直径が大きくな
    るように構成され、旋回流及び排出気流の干渉を防止す
    る流動干渉防止部が設けられることを特徴とする真空掃
    除機用逆方向サイクロン集塵装置。
  7. 【請求項７】前記流動干渉防止部の一端には円筒状の案
    内部が形成されることを特徴とする請求項６記載の真空
    掃除機用逆方向サイクロン集塵装置。
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