JP2006110321A

JP2006110321A - サイクロン集塵装置

Info

Publication number: JP2006110321A
Application number: JP2005048324A
Authority: JP
Inventors: Hyun-Ju Lee; 弦柱李; Hwa-Gyu Song; 化圭宋; Shokoku Rin; 鐘國林
Original assignee: Samsung Gwangju Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-04-27
Also published as: EP1647218A2; KR100595916B1; US7381236B2; KR20060033147A; CN1759796A; US20060080947A1; RU2005109377A; RU2294685C2; CN100393266C; EP1647218A3

Abstract

【課題】コンパクトなサイズを有し、塵埃の逆流を効果的に防止することができるサイクロン集塵装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るサイクロン集塵装置は、サイクロン室、連結通路および塵埃収納室に画成されており、前記サイクロン室および塵埃収納室が並列的に配置されたサイクロン筐体と、前記サイクロン筐体の上端に結合され、外部空気が流入される吸入通路が形成されたカバーユニットとを備え、前記塵埃収納室の一側壁には、収集された塵埃の前記サイクロン室への流入を防止するための逆流防止部材が設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、真空掃除機に関し、遠心力を用いて吸入された空気から塵埃を分離するサイクロン集塵装置に関する。

一般に、サイクロン集塵装置は、サイクロン筐体内にサイクロン室と塵埃収納室とを備えている。このような構成により、サイクロン筐体内に流入された空気が前記サイクロン室で遠心力により異物と空気とに分離され、このとき、分離された異物は、前記塵埃収納室に収納される。

なお、このようなサイクロン室と塵埃収納室は、サイクロン筐体内において互いに垂直に配置される直列式または互いに並べて配置される並列式で構成することができる。

直列式に配置される例としては、例えば、エルジー電子社の特許文献１に示されているように、サイクロン筐体と、サイクロン筐体の下側に異物集塵部とが設けられるサイクロン集塵装置が挙げられる。また、並列式に配置される例としては、例えば、特許文献２に記載のように、円筒形の遠心力式塵埃装置とこの遠心力式集塵装置の円周部の一部に着脱自在の捕集室とが設けられるサイクロン集塵装置が挙げられる。特に、並列式にサイクロン室と塵埃収納室とが配置される場合、サイクロン集塵装置の高さを低減することができ、小型の家庭用掃除機に容易に適用できる。しかし、並列式の場合、サイクロン室と塵埃収納室とが画成されており、小さな連結通路を介して塵埃がサイクロン室から塵埃収納室へ移動されることがあり、塵埃収納室に収集されている塵埃のサイクロン室への逆流を防止することが重要である。
韓国特許公開第２００１−９９５７号日本特許公開２００１−２９２８９号公報

本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、コンパクトなサイズを有し、塵埃の逆流を効果的に防ぐことができる、サイクロン集塵装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係るサイクロン集塵装置は、サイクロン室、連結通路および塵埃収納室に画成されており、前記サイクロン室および塵埃収納室が並列的に配置されたサイクロン筐体と、前記サイクロン筐体の上端に結合され、外部空気が流入される吸入通路が形成されたカバーユニットとを備え、前記塵埃収納室の一側壁には、収集された塵埃の前記サイクロン室への流入を防止するための逆流防止部材が設けられていることを特徴とする。

前記逆流防止部材は、前記塵埃収納室と前記連結通路とを画成する右側壁に設けられていることが好ましく、また、前記塵埃収納室の上端面の面積の３０％乃至５０％をカバーすることがさらに好ましい。

また、前記逆流防止部材は、前記塵埃収納室の底部に向かうように傾斜して設けられる、断面が円弧状である扇子状のものであることが好ましい。

また、前記逆流防止部材の長さ（Ｌ１）は、前記塵埃収納室の長さ（Ｌ２）の０．８〜０．９倍であり、前記逆流防止部材の幅（Ｗ１）は、前記塵埃収納室の幅（Ｗ２）の０．４〜０．５倍であることが好ましい。

本発明によるサイクロン集塵装置およびこれを備えた真空掃除機によれば、サイクロン室と塵埃収納室とが並列式に配置されていても、塵埃収納室に設けられた逆流防止部材により、収集された異物がサイクロン室に逆流するのが防止される。従って、従来のように、塵埃収納室に収集された異物が逆流して排気通路および排気フィルタに溜まってしまい、掃除機の集塵効率が低下するという問題点を防止する効果を奏する。

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳述する。

図１は、本発明の一実施例によるサイクロン集塵装置３００が適用された真空掃除機２００を示すもので、掃除機本体２５０と被掃除面上の塵埃を吸入する吸入ブラシ２１０と、掃除機２００を操作するための操作部２３０と、吸入ブラシ２１０と操作部２３０とを連結する延長管２２０と、操作部２３０と掃除機本体２５０とを連結するフレキシブルホース２４０と、サイクロン集塵装置３００とを含む。

掃除機本体２５０内には、吸引力を提供するための駆動源である駆動モータ（図示省略）が設けられている。このため、掃除機本体２５０内には駆動モータ（図示省略）が設けられる駆動室（図示省略）と、駆動室（図示省略）に連結される塵埃収納室２５１とが設けられている。塵埃収納室２５１には、集塵空気に含まれた異物を遠分離作用で分離するサイクロン集塵装置３００が着脱自在に設けられている。

図２を参照するに、サイクロン集塵装置３００は、カバーユニット３３０とドアユニット３５０とサイクロン筐体３１０とで構成される。

カバーユニット３３０は、サイクロン筐体３１０の上端に着脱自在に設けられ、カバーユニット３３０がサイクロン筐体３１０の上端に装着されると、自然的にサイクロン室３１３と塵埃収納室３１５とを連結する異物移動通路３１８が形成される。このような、異物移動通路３１８を介してサイクロン室３１３内で集塵空気から遠心分離された異物が塵埃収納室３１５に移動するようになる。

そして、カバーユニット３３０がサイクロン筐体３１０から分離でき、サイクロン室３１３と塵埃収納室３１５の掃除や修理などのための作業者の接近が容易になる。

カバーユニット３３０の中央には、吸入通路３３１が形成される。このような吸入通路３３１は、フレキシブルホース２４０（図１参照）に連通する。

ドアユニット３５０は、サイクロン筐体３１０の下端にヒンジ方式で設けられ、ヒンジ３５１を中心に矢印Ｇ方向に開けるか、矢印Ｇ’方向に閉めることができる。ドアユニット３５０を開けると、連結通路３１１と塵埃収納室３１５の底面が開放され、連結通路３１１（図３参照）と塵埃収納室３１５に収集された異物が落ちて排出される。

このとき、ドアユニット３５０の開放は、取っ手３１９に設けられたボタン３１９ａを押してドアユニット３５０の一側と締結されている輪（図示省略）が後退し、これと同時にドアユニット３５０と輪（図示省略）との締結が解除されることでドアユニット３５０の一側がヒンジ３５１を中心に回転しながらなされる。

そして、ドアユニット３５０を閉めるには、作業者が強制にヒンジ３５１を中心に矢印Ｇ’方向にドアユニット３５０を回転させて輪（図示省略）にドアユニット３５０の一側を締結することでなされる。

図３を参照するに、サイクロン筐体３１０は、取っ手３１９と、連結通路３１１と、サイクロン室３１３と、塵埃収納室３１５とを含む。

取っ手３１９は、

（外１）

字形の形状を有し、サイクロン筐体３１０の正面に設けられ、サイクロン筐体３１０を掃除機本体２５０から分離する時、作業者の手で把持するものである。また、取っ手３１９の下端には、ドアユニット３５０を開けるためのボタン３１９ａが設けられ、取っ手３１９の内部には、ボタン３１９ａと輪（図示省略）とを連結するリンク部材（図示省略）が設けられている。

連結通路３１１は、サイクロン筐体３１０の中央に形成され、吸入通路３３１（図２参照）と連通し、吸入通路３３１（図２参照）に流入される集塵空気をサイクロン室３１３にガイドする役割をする。また、連結通路３１１には、微細な塵埃をろ過するメッシュフィルタ（Ｍ）が設けられるメッシュ取付孔３１１ａが形成され、前記メッシュフィルタ（Ｍ）を介して連結通路３１１は、駆動モータ（図示省略）と連通する。そして、連結通路３１１の底面は、ドアユニット３５０が開くと、開放される。従って、ドアユニット３５０が開くと、連結通路３１１の底部に収集されている異物が落ちて排出される。

サイクロン室３１３は、連結通路３１１を基準に右側にサイクロン筐体３１０内に形成され、遠心力を用いて集塵空気から異物を分離する。

サイクロン室３１３の底面には、吸入通路３３１（図２参照）と連結通路３１１を経て流入された集塵空気がサイクロン室３１３内に流入されるようにする進入通路３１３ａと遠心分離された空気が排出される排気通路３１４とが設けられている。

排気通路３１４は、集塵空気から分離された空気が抜け出す通路であって、円形の断面形状を有し、サイクロン室３１３の中央底部に一定の高さで突出して設けられ、サイクロン室３１３と一体または別体として製作される。

排気通路３１４には、排気通路３１４を通過する空気により発生する騒音および圧力損失を減少させるため、４つのリブ３１７が設けられている。

塵埃収納室３１５は、連結通路３１１を基準に左側にサイクロン筐体３１０内に形成され、サイクロン室３１３で分離された異物が収納される。

また、塵埃収納室３１５の底部は、ドアユニット３５０が開くと、開放される。従って、ドアユニット３５０を開けることで、塵埃収納室３１５の底部に溜まっている異物が排出される。

図３および図４を参照するに、塵埃収納室３１５には、収集された異物（Ｘ）がサイクロン室３１３へ逆流するのを防止するため、逆流防止部材４００が設けられている。

逆流防止部材４００は、円弧状の断面形状を有し、横長さがＬ１、円弧幅がＷ１、厚さがｔ１である扇子状のものであり、材質は、サイクロン筐体のそれと同じ透明なアクリルからなる。

なお、横長さ（Ｌ１）と円弧幅（Ｗ１）は、塵埃収納室３１５に収集された異物のサイクロン室３１３への逆流を防止するため、適切な長さを有する。

具体的に、本実施例では、逆流防止部材４００が塵埃収納室３１５の一部を覆うように横長さ（Ｌ１）と円弧幅（Ｗ１）が形成される。

このとき、Ｌ１とＷ１との比は、０．８：１〜０．９：１であることが好ましい。また、Ｗ１とＷ２との比は、０．４：１〜０．５：１であることが好ましい。

このような横長さ（Ｌ１）と円弧幅（Ｗ１）により、逆流防止部材４００が塵埃収納室３１５の上端面の面積３１５ｄを、少なくとも３０％、多くとも５０％覆うように設けられる。

そして、逆流防止部材４００は、塵埃収納室３１５の底面３１５ａに向かうようにθだけ傾斜するように、塵埃収納室３１５の右側壁３１５ｂおよび後壁３１５ｃに溶接または接着剤で取り付けられる。

このとき、逆流防止部材４００の高さ（Ｈ１）と塵埃収納室の高さ（Ｈ２）との比は、０．８：１〜０．９：１であることが好ましい。

そして、θは、矢印Ｆ３方向に塵埃収納室３１５に流入された異物が、逆流防止部材４００の上面４０１との摩擦に勝ち、塵埃収納室３１５の底面３１５ａに落ちる角度に設定され、２０°以上２５°以下であることが好ましい。

以下、図１乃至図４の構成を有する真空掃除機の動作について説明する。

図１および図２を参照するに、駆動モータ（図示省略）が吸引力を発生すると、この吸引力は、サイクロン集塵装置３００を介して吸入ブラシ２１０に伝達され、吸入ブラシ２１０では、被掃除面上の異物が空気と共に吸入される。吸入された集塵空気は、矢印Ｆ方向に吸入ブラシ２１０と延長管２２０とフレキシブルホース２４０を介してカバーユニット３３０の吸入通路３３１に入り込むようになる。

図３を参照するに、連結通路３１１において集塵空気は、その一部は矢印Ｆ１方向にメッシュ取付孔３１１ａに設けられたメッシュフィルタ（Ｍ）を通過した後、サイクロン筐体３１０の後面に設けられた排気フィルタ５００を介して矢印Ｆ７方向にサイクロン集塵装置から抜け出し、残りは、矢印Ｆ２方向にサイクロン室３１３の進入通路３１３ａに流入される。

このように流入された集塵空気は、サイクロン室３１３の底面からカバーユニット３３０の上端（図示省略）まで回転しながら上昇する。このとき、異物は、遠心力により矢印Ｆ３方向にサイクロン筐体３１０の左側に設けられた塵埃収納室３１５に飛んで入る。

そして、異物と分離された空気は、カバーユニット３３０の上端（図示省略）に衝突して矢印Ｆ５方向に下降し、サイクロン室３１３の底面中央に設けられた排気通路３１４から抜け出す。

このように排気通路３１４から抜け出した空気は、矢印Ｆ６方向にサイクロン筐体３１０の後面に設けられた排気フィルタ５００を介してサイクロン集塵装置３００から排出される。

なお、連結通路３１１に進入した集塵空気のほとんどは、掃除機の初期駆動時は、メッシュ取付孔３１１ａに設けられたメッシュフィルタ（Ｍ）を介して抜け出し、メッシュフィルタ（Ｍ）が塵埃などで詰まると、そのほとんどがサイクロン室３１３の進入通路３１３ａに流入されるようになる。これは、流体（集塵空気）が相対的に抵抗の小さな側に流れようとする性質を持っているためである。このようなメッシュフィルタ（Ｍ）が設けられる構成を取ることで、掃除機の初期駆動時における圧力損失が改善される。

図３および図４を参照するに、塵埃収納室３１５に飛んで入る異物は、矢印Ｆ３方向に移動通路（３１８）を経て逆流防止部材４００の上面４０１に乗って塵埃収納室３１５の底面３１５ａに落ちて収納される。

そして、異物の除去された空気は、矢印Ｆ４方向に逆流防止部材４００の下面４０２と上面４０１に乗ってさらにサイクロン室３１３に流入される。このとき、このような空気に乗って塵埃収納室３１５に収集された異物がサイクロン室３１３に逆流されることがあり得る。

このような異物の逆流は、サイクロン室３１３と塵埃収納室３１５とが並列式に配置され、相互距離が近くなっているため、発生する。

また、塵埃収納室３１５の塵埃収納容量が少ないため、異物が塵埃収納室３１５に速く溜まり、また、溜まれば溜まるほど塵埃収納室内の塵埃とサイクロン室３１３との距離が近くなるためである。

特に、このような逆流現象は、塵埃収納室３１５が異物で一杯になった時に、頻繁に発生する。

しかし、本実施例のような構成を有する逆流防止部材４００が塵埃収納室３１５に設けられることで、塵埃収納室３１５に収集された異物がサイクロン室３１３に逆流するのを防止することが可能になる。

即ち、矢印Ｆ４方向に沿って移動する空気に含まれてサイクロン室３１３に逆流する異物は、空気が逆流防止部材４００の下面を回る時、逆流防止部材４００の下面４０２と衝突するようになる。

この衝突時の衝撃により、空気中の異物は、矢印Ｐ方向に落ちて塵埃収納室３１５に再び収納されるようになる。従って、このような原理により塵埃収納室３１５からサイクロン室３１３への異物の逆流が防止される。

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、後述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、本発明の特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明のサイクロン集塵装置は、キャニスター型、ドラム型、アップライト型、スティック型、ハンディ型、ロボット型などの掃除機において全て適用可能である。

本発明の一実施例によるサイクロン集塵装置を備えた真空掃除機を示す斜視図である。図１に示されたサイクロン集塵装置の分解斜視図である。図２に示されたサイクロン筐体を示す斜視図である。図３のIV−IVに沿ったサイクロン室の断面図である。

符号の説明

２５０掃除機本体
３００サイクロン集塵装置
３３０カバーユニット
３１０サイクロン筐体
３１３サイクロン室
３１５塵埃収納室
３５０ドアユニット
４００逆流防止部材

Claims

サイクロン室、連結通路および塵埃収納室に画成されており、前記サイクロン室および塵埃収納室が並列的に配置されたサイクロン筐体と、
前記サイクロン筐体の上端に結合され、外部空気が流入される吸入通路が形成されたカバーユニットとを備え、
前記塵埃収納室の一側壁には、収集された塵埃の前記サイクロン室への流入を防止するための逆流防止部材が設けられていることを特徴とするサイクロン集塵装置。
前記逆流防止部材は、前記塵埃収納室と前記連結通路とを画成する右側壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
前記逆流防止部材は、前記塵埃収納室の上端面の面積の３０％乃至５０％をカバーすることを特徴とする請求項２に記載のサイクロン集塵装置。
前記逆流防止部材は、断面が円弧状である扇子状のものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
前記逆流防止部材は、前記塵埃収納室の底部に向かうように傾斜して設けられることを特徴とする請求項４に記載のサイクロン集塵装置。
前記逆流防止部材の長さ（Ｌ１）は、前記塵埃収納室の長さ（Ｌ２）の０．８〜０．９倍であり、前記逆流防止部材の幅（Ｗ１）は、前記塵埃収納室の幅（Ｗ２）の０．４〜０．５倍であることを特徴とする請求項５に記載のサイクロン集塵装置。