JP2006175203A - 真空清掃機用集塵装置及びこれを利用した集塵方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 流入した空気の状態によって空気流路を可変させることができ、塵埃及び水分の分離効率が高く、塵埃と水分が分離されて捕集され、捕集された水分の逆流が防止された集塵装置を提供する。
【解決手段】 本発明に係る集塵装置は、空気流入通路及び空気排出通路を備えた集塵体と、該集塵体の下部に設けられ、空気から分離された塵埃及び水分を貯蔵する回収ユニットと、前記集塵体の空気流路上に設けられ、空気の流れを可変させる少なくとも１つのガイドユニットとを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、真空清掃機に関し、さらに詳細には、真空清掃機に設置され、真空清掃機内に流入した空気中に含まれた塵埃及び水分を分離する真空清掃機用集塵装置及び集塵方法に関する。

従来の真空清掃機の集塵装置は集塵袋を用いたが、集塵袋をしばしば交替しなければならないという不便さがあって、集塵袋なしで半永久的に使用できるサイクロン集塵装置が開発され、現在多く用いられている。

一般に、このようなサイクロン集塵装置は、韓国公開特許（第２００１−０１０４８１０号）のように、集塵装置の円周上に空気流入通路が設けられ、集塵装置の上部に空気排出通路が設けられ、下部には塵埃筒が設けられる。また、塵埃の捕集性を良好にするため、韓国公開特許(第２００２−００７５４８７号)のように、空気排出通路に別途のグリルを設けることもある。

一方、このようなサイクロン集塵装置は、空気流入通路、塵埃筒、グリル、空気排出通路につながる空気流路を有する。ここで空気流路とは空気が流れる経路のことをいう。このような空気流路を経る間、塵埃と水分は分離されて塵埃筒に捕集され、塵埃と水分とが除去された空気は、空気排出通路を介して集塵装置から放出される。したがって、このような空気流路をどのように形成するかによって、塵埃と水分の分離効率は良くも悪くもなる。
したがって、空気流路をどのように形成するかが重要となる。

しかし、サイクロン集塵装置の製作の際、このような空気流路を最適の状態に形成するとしても、被掃除面の状態によって分離されるべき塵埃及び水分の量と、吸入力が変わり、初期に固定的に形成された空気流路では被掃除面の状態に適切に対処できないという問題点がある。
韓国公開特許第２００１−０１０４８１０号 韓国公開特許第２００２−００７５４８７号

本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、流入した空気の状態によって空気流路を可変させることのできる集塵装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、塵埃及び水分の分離効率が高い集塵装置を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明に係る集塵装置は、空気流入通路及び空気排出通路を備えた集塵体と、該集塵体の下部に設けられ、空気から分離された塵埃及び水分を貯蔵する回収ユニットと、前記集塵体の空気流路上に設けられ、空気の流れを可変させる少なくとも１つのガイドユニットとを備える。

前記ガイドユニットが、回転自在な少なくとも１つのガイド板を備えることが好ましく、特に、空気の流れを変化させる第１及び第２ガイド板及び前記第１及び第２ガイド板の片側に接続された第１及び第２ノブを備えることがさらに好ましい。

また、前記集塵体は、前記空気流入通路が形成された分離ユニット及び、前記分離ユニットの上部に結合され前記空気排出通路が形成されたカバーユニットを備えることが好ましい。

また、前記塵埃及び水分の分離効率を高めるため、前記ガイド板の回転角を自動的に調整する制御ユニットをさらに備えることが好ましい。

ここで、前記制御ユニットは、塵埃量、湿度、吸入力を測定するセンサ部と、前記測定された塵埃量、湿度、吸入力からガイド板の回転角度を計算する演算部と、前記計算された回転角度だけ前記ガイド板を回転させる駆動部とを備えることが好ましく、特に、前記センサ部が、ホコリセンサ、湿度センサ、圧力センサを備えることが好ましい。

本発明の目的は、ａ）塵埃及び水分が含まれた空気が空気流入通路に流入するステップと、ｂ）制御ユニットが分離ユニット内部に最適空気流路を形成するステップと、ｃ）前記最適空気流路を通過しながら、空気中に含まれた塵埃及び水分が分離されて第１排出通路を介して回収ユニットに捕集されるステップと、ｄ）分離ユニットで分離されない塵埃及び水分が、回収ユニットで分離されて捕集されるステップと、ｅ）塵埃及び水分が除去された空気が第２排出通路及び空気排出通路を介して、集塵装置外部に放出されるステップとを含む集塵方法により達成される。

ここで、前記ｂ）ステップが、ｆ）センサ部が流入した空気中に含まれた塵埃量、湿度及び吸入力を測定するステップと、ｇ）演算部が最適空気流路が形成されるための第１ガイド板及び第２ガイド板の回転角度を計算するステップと、ｈ）駆動部が前記第１ガイド板及び第２ガイド板を回転させるステップとを含むことが好ましい。

本発明の実施例による集塵装置は、流入する空気の状態によって空気流路を可変させることができるため、塵埃及び水分の分離効率が高い。

また、水分によりフィルタが塞がるのを防止できる。これによって、清掃機の吸入力が一定に維持され得る。

また、水分により空気排出流路及びフィルタなどにかび、細菌などが繁殖するのを防止できるため、衛生上清潔である。

以下、添付した図面を参照し本発明の一実施例に係る真空清掃機用集塵装置を詳細に説明する。

図１及び図２に示されているように、集塵装置１００は、分離ユニット１１０とカバーユニット１３０とを含む集塵体１０５、回収ユニット１２０及びガイドユニット１４０を備える。図１の矢印は、空気の流れを示す。

分離ユニット１１０は、吸入された空気中に含まれた塵埃及び水分が分離ユニット１１０内に形成された空気流路を通過しながら空気から分離されるようにする。このような分離ユニット１１０は、空気流入通路１１５と、第１排出通路１１１、ガイド壁１１４、第２排出通路１１３を含む。

空気流入通路１１５は、分離ユニット１１０内に塵埃及び水分が含まれた空気が流入するように、分離ユニット１１０の側壁１１０ａに形成される。このような空気流入通路１１５は円状のパイプであり、分離ユニット１１０の外部に一定長さ突出されるように分離ユニット１１０の側壁１１０ａに接着または熔接される。もちろん、このような空気流入通路１１５を分離ユニット１１０と一体にモールド形成でき、円状以外にも四角形、三角形パイプで多様に構成できる。

第１排出通路１１１は、分離ユニット１１０を回収ユニット１２０に連通させ、分離ユニット１１０の底部１１０ｂに形成される。このような第１排出通路１１１は、楕円形のパイプであり、回収ユニット１２０の内部に一定部分突出されるように分離ユニット１１０の底部１１０ｂに接着または熔接される。もちろん、このような第１排出通路１１１を分離ユニット１１０と一体にモールド形成でき、楕円形以外にも円状、四角形、三角形パイプで多様に構成できる。

このような第１排出通路１１１を介して、分離ユニット１１０内に形成された空気流路を通過しながら分離された塵埃及び水分が回収ユニット１２０内に流入する。また、塵埃及び水分が除去された空気と、まだ塵埃及び水分が除去されない空気も流入する。このような過程は、同時に、または時間差をおいて起きることもできる。

ガイド壁１１４は、空気流入通路１１５を介して流入した塵埃及び水分が含まれた空気を第１排出通路１１１にガイドする。このようなガイド壁１１４は、第１ガイド壁１１４ａと第２ガイド壁１１４ｂを含む。もちろん、第１ガイド壁１１４ａと第２ガイド壁１１４ｂ以外にも、必要によってガイド壁をさらに設置することができる。

第１ガイド壁１１４ａは、分離ユニット１１０の底部１１０ｂと側壁１１０ａに設置された曲線型のガイドである。このような第１ガイド壁１１４ａは、分離ユニット１１０の内部を空気流入通路１１５と連通された第１チャンバーＣ１と第１排出通路１１１と連通された第２チャンバーＣ２とに分割する。そして、このような第１チャンバーＣ１と第２チャンバーＣ２とは、第１ガイド壁１１４ａと側壁１１０ａとにより形成された連結孔Ｃ３により連通される。第２ガイド壁１１４ｂは、分離ユニット１１０の底部１１０ｂと側壁１１０ａとに設置された直線型のガイドである。

上述した空気流入通路１１５、第１排出通路１１１、第１ガイド壁１１４ａ、第２ガイド壁１１４ｂ、側壁１１０ａにより分離ユニット１１０の内部に空気流路が固定的に形成される。このような空気流路に沿って、空気流入通路１１５を介して流入した空気が連結孔Ｃ３を通過した後、第１排出通路１１１を介して回収ユニット１２０に流入する。

一方、空気中に含まれた塵埃及び水分は、第１ガイド壁１１４ａ、第２ガイド壁１１４ｂ、側壁１１０ａとの摩擦及び衝突により空気から分離される。このように分離が起きる理由は、摩擦及び衝突により方向が変わり速度が遅くなった空気がこれ以上空気より重い塵埃及び水分を運搬することができないためである。

第２排出通路１１３は、回収ユニット１２０及び空気排出通路１３１を連通させる。このため、第２排出通路１１３は、空気排出通路１３１と結合されるように、分離ユニット１１０の底部１１０ｂに形成される。このような第２排出通路１１３は、円状のパイプであり、カバーユニット１３０の方向に突出されるように、分離ユニット１１０の底部１１０ｂに接着または熔接される。もちろん、このような第２排出通路１１３を分離ユニット１１０と一体にモールド形成することができ、円状以外にも楕円形、四角形、三角形パイプなど多様に構成できる。このような第２排出通路１１３には、分離ユニット１１０内に，収去した塵埃及び水分の逆流を防止するためのフィルタやグリルが装着できる。

回収ユニット１２０は、水分及び塵埃が捕集される片側がチャンバー状である四角形の筒である。このような回収ユニット１２０は、分離ユニット１１０の下部に着脱自在に結合される。このような回収ユニット１２０の底部には、第１排出通路１１１を介して流入した空気中に含まれた塵埃及び水分が積まれるようになる。図６を参照すれば、以後塵埃及び水分が除去された空気は、第２排出通路１１３を介して回収ユニット１２０から放出される。一方、このような回収ユニット１２０の内部でも塵埃及び水分の分離作用がおきることができる。このような分離原理は、分離ユニット１１０で説明したのと同様であるので、説明を省略する。

カバーユニット１３０は、分離ユニット１１０の上部に結合され、分離ユニット１１０内に形成された空気流路を密閉させる片側がチャンバー状である四角形のカバーである。カバーユニット１３０は、分離ユニット１１０にねじ結合し、このためにカバーユニット１３０には、ねじ穴１３５が、分離ユニット１１０には、タップ１１７が形成される。もちろん、ねじ結合外に嵌め込み式などの多様な方法でカバーユニット１３０を分離ユニット１１０に結合させることができる。

図２及び図６に示されているように、カバーユニット１３０の上面には、第２排出通路１１３と結合される空気排出通路１３１が形成される。空気排出通路１３１は、円状のパイプであって、カバーユニット１３０の外部に突出されるように、カバーユニット１３０の上面に接着または熔接される。もちろん、このような空気排出通路１３１をカバーユニット１３０と一体にモールド形成でき、円状以外にも楕円形、四角形、三角形パイプなど多様に構成できる。

図２を参照するに、ガイドユニット１４０は、分離ユニット１１０内の空気流路を可変させる。ここで、空気流路とは空気が流れる経路のことをいう。このためにガイドユニット１４０は、第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２とを含む。もちろん、第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２の他にも、必要によってガイド板をさらに設置することができる。

図２、図４及び図５に示されているように、第１ガイド板１４１は、カバーユニット１３０に回転自在に設置される長方形のリブであって、第１チャンバーＣ１内の空気流路上に配置される。このような第１ガイド板１４１が垂直線に対してθ１だけ回転するにつれて、分離ユニット１１０内の流路が変更される。

このような第１ガイド板１４１をカバーユニット１３０に設置するために、カバーユニット１３０には、第１スリット溝１３３が形成される。そして、第１ガイド板１４１をカバーユニット１３０に固定させるために、第１ノブ１５１が必要である。第１スリット溝１３３は、第１ガイド板１４１が通過するための長方形の穴であって、カバーユニット１３０の上面に形成される。このような第１ノブ１５１は、角度調節が終わった第１ガイド板１４１が動かれないように、カバーユニット１３０の上面と摩擦接触する。

図２、図４及び図５に示されているように、第２ガイド板１４２は、カバーユニット１３０に回転自在に設置される長方形のリブであって、第１チャンバーＣ１内の空気流路上に配置される。このような第２ガイド板１４２が垂直線に対してθ２だけ回転するにつれて、分離ユニット１１０内の空気流路が変更される。

このような第２ガイド板１４２をカバーユニット１３０に設置するために、カバーユニット１３０には第２スリット溝１３４が形成される。そして、第２ガイド板１４２をカバーユニット１３０に固定させるために、第２ノブ１５２が必要である。第２スリット溝１３４は、第２ガイド板１４２が通過するための長方形の穴であって、カバーユニット１３０の上面に形成される。このような第２ノブ１５３は、角度調節が終わった第２ガイド板１４２が動かれないように、カバーユニット１３０の上面と摩擦接触する。

一方、このような第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２は、第１チャンバーＣ１でない第２チャンバーＣ２上に配置でき、いずれかを第２チャンバーＣ２上に配置することもできる。すなわち、多様な配置が可能である。

上述した第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２により、分離ユニット１１０内の空気流路が変更できる。一例に、空気流路が図４に示すような空気流路から図５に示す空気流路に変更できる。これによって、矢印で表示された空気流路に沿う空気の流れも変わるようになる。参考的に、図面表示の簡略のために、空気の流れを示す矢印は代表的なものだけを示した。

結果的に、このような第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２により、塵埃及び水分の分離効率が最大となる空気流路が、被掃除面の状態に合うように可変し形成されることができる。

一方、ユーザが被掃除面の状態によって手動で第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２の角度を調節する場合、被掃除面の状態をいちいちチェックしなければならなく、第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２の回転角度を探さなければならず、角度に合うように第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２とを回転させなければならないので、極めて不便である。

図６に示されているように、これを解決するために集塵装置１００には、第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２の角度を自動的に調整する制御ユニット２００が追加される。ここで、制御ユニット２００と第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２の具体的連結関係は本発明の要旨ではないので、その説明を省略する。

このような制御ユニット２００は、センサ部２１０と、演算部２２０と、駆動部２３０とを含む。

センサ部２１０は、空気流入通路１１５から流入した空気中に含まれた塵埃量(ｄ)、湿度(ｈ)、真空清掃機(図示せず)の吸入力(ｐ)を測定し、このためにホコリセンサ２１１と、湿度センサ２１２と、圧力センサ２１３とを含む。このような、ホコリセンサ２１１、湿度センサ２１２、圧力センサ２１３は、塵埃量、湿度、吸入力の測定精度を高めるために、空気流入通路１１５の片側に設置される。

演算部２２０は、センサ部２１０により測定された塵埃量、湿度、吸入力から最適の空気流路を形成するための第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２の回転角度を計算する。

この時、演算部２２０は、次のような方程式を用いる。

ｆｎ(ｄ*０.３９２＋ｈ*０.５＋ｐ*１.０１４)=θ１,θ２
ここで、ｆｎ(ｄ*０.３９２＋ｈ*０.５＋ｐ*１.０１４）は、実験により求められた回転角度の計算関数であり、θ１は、第１ガイド板１４１の回転角度であり、θ２は、第２ガイド板１４２の回転角度である。

駆動部２３０は、演算部２２０により計算された回転角度(θ１，θ２)で第１ガイド板１４１と第２ガイド板１４２とを回転させる。このために駆動部２３０は、第１ガイド板１４１を駆動する第１ガイド板駆動部２３１と、第２ガイド板１４２を駆動する第２ガイド板駆動部２３２を含む。

以下、本発明の実施例による集塵装置１００の動作を、図２、図４ないし図８を参照して説明する。

真空清掃機(図示せず)が稼動すれば、吸入力が発生し、これによって塵埃及び水分が含まれた空気が分離ユニット１１０の側壁１１０ａに形成された空気流入通路１１５に流入する(Ｓ１)。

センサ部２１０は、空気流入通路１１５に設置されたホコリセンサ２１１、湿度センサ２１２、圧力センサ２１３に流入した空気中に含まれた塵埃量、湿度、及び吸入力を測定する(Ｓ２)。

演算部２２０は、測定された塵埃量、湿度、吸入力から塵埃及び水分の分離効率が最大となる最適空気流路を形成するための第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２の回転角度を計算する(Ｓ３)。

駆動部２３０は、計算された回転角度に応じて、第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２を回転させる(Ｓ４)。

このように、第１ガイド板１４１及び第２ガイド板１４２の角度が調節されることによって、分離ユニット１１０上に塵埃及び水分の分離効率が最大となる最適空気流路が形成される。このような空気流路を通過しながら空気中に含まれた塵埃及び水分が分離されて、第１排出通路１１１を介して回収ユニット１２０に捕集される(Ｓ５)。

そして、分離ユニット１１０で分離されない塵埃及び水分は、回収ユニット１２０で分離され捕集される(Ｓ６)。

以後、塵埃及び水分が除去された空気は、第２排出通路１１３及び空気排出通路１３１を介して集塵装置１００の外部に放出される(Ｓ７)。

本発明の一実施例に係る集塵装置を示した斜視図である。 図１の集塵装置の分解斜視図である。 図２の分離ユニットの平面図である。 図１の断面IV-IVを示した図である。 図４の第１、２ガイド板が回転されたことを示した図である。 図１の断面VI-VIを示した図である。 本発明の一実施例に係る制御ユニットを示したブロック図である。 本発明の一実施例に係る集塵方法を示したフローチャートである。

本発明である集塵装置は、キャニスター型、ドラム型、アップライト型、スティック型,ハンディー型、ロボット型清掃機に全て適用される。

符号の説明

１００ 集塵装置
１１０ 分離ユニット
１１１ 第１排出通路
１１３ 第２排出通路
１１４ ガイド壁
１１５ 空気流入通路
１２０ 回収ユニット
１３０ カバーユニット
１３１ 空気排出通路
１３３ 第１スリット溝
１３４ 第２スリット溝
１４０ ガイドユニット
１４１ 第１ガイド板
１４２ 第２ガイド板
１５１ 第１ノブ
１５２ 第２ノブ
２００ 制御ユニット
２１０ センサ部
２２０ 演算部
２３０ 駆動部

Claims (11)

1. 空気流入通路及び空気排出通路を備えた集塵体と、
   該集塵体の下部に設けられ、空気から分離された塵埃及び水分を貯蔵する回収ユニットと、
   前記集塵体の空気流路上に設けられ、空気の流れを可変させる少なくとも１つのガイドユニットとを備えることを特徴とする真空清掃機の集塵装置。
2. 前記ガイドユニットが、回転自在な少なくとも１つのガイド板を備えることを特徴とする請求項１に記載の真空清掃機の集塵装置。
3. 前記ガイドユニットは、空気の流れを変化させる第１及び第２ガイド板及び、前記第１及び第２ガイド板の片側に接続された第１及び第２ノブを備えることを特徴とする請求項２に記載の真空清掃機の集塵装置。
4. 前記集塵体は、
   前記空気流入通路が形成された分離ユニットと、前記分離ユニットの上部に結合され前記空気排出通路が形成されたカバーユニットとを備えることを特徴とする請求項２に記載の真空清掃機の集塵装置。
5. 前記分離ユニットは、
   前記回収ユニットと連通された第１排出通路と、
   前記回収ユニット及び前記空気排出通路を連通させる第２排出通路とを備えることを特徴とする請求項４に記載の真空清掃機の集塵装置。
6. 前記分離ユニットは、
   前記分離ユニットの内部を前記空気流入通路と連通された第１チャンバーと、前記第１排出通路と連通された第２チャンバーとに分割する第１ガイド壁及び第２ガイド壁とを備えることを特徴とする請求項４に記載の真空清掃機の集塵装置。
7. 塵埃及び水分の分離効率を高めるため、前記ガイド板の回転角を自動的に調整する制御ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の真空清掃機の集塵装置。
8. 前記制御ユニットは、
   塵埃量、湿度、吸入力を測定するセンサ部と、
   前記測定された塵埃量、湿度、吸入力からガイド板の回転角度を計算する演算部と、
   前記計算された回転角度だけ前記ガイド板を回転させる駆動部とを備えることを特徴とする請求項７に記載の真空清掃機の集塵装置。
9. 前記センサ部が、
   ホコリセンサ、湿度センサ、圧力センサを備えることを特徴とする請求項８に記載の真空清掃機の集塵装置。
10. ａ）塵埃及び水分が含まれた空気が空気流入通路に流入するステップと、
    ｂ）制御ユニットが分離ユニット内部に最適空気流路を形成するステップと、
    ｃ）前記最適空気流路を通過しながら、空気中に含まれた塵埃及び水分が分離されて第１排出通路を介して回収ユニットに捕集されるステップと、
    ｄ）分離ユニットで分離されない塵埃及び水分が、回収ユニットで分離され捕集されるステップと、
    ｅ）塵埃及び水分が除去された空気が第２排出通路及び空気排出通路を介して、集塵装置外部に放出されるステップとを含むことを特徴とする真空清掃機の集塵方法。
11. 前記ｂ）ステップが、
    ｆ）センサ部が流入した空気中に含まれた塵埃量、湿度及び吸入力を測定するステップと、
    ｇ）演算部が最適空気流路が形成されるための第１ガイド板及び第２ガイド板の回転角度を計算するステップと、
    ｈ）駆動部が前記第１ガイド板及び第２ガイド板を回転させるステップとを含むことを特徴とする請求項１０に記載の真空清掃機の集塵方法。

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