JP4167674B2

JP4167674B2 - 真空掃除機

Info

Publication number: JP4167674B2
Application number: JP2005175362A
Authority: JP
Inventors: 化圭宋; 俊和李; 載晩朱; 秀鎔崔; 承基洪
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-09-04
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2025-06-15
Also published as: DE602005025438D1; JP2006068500A; EP1632163A2; EP1632163A3; CN100350869C; US7438737B2; US20060048487A1; CN1742668A; KR101073503B1; KR20060021735A; CA2509111C; EP1632163B1; CA2509111A1

Description

本発明は、真空掃除機に関するもので、詳しくは、空気と埃とを分離するための複数個のサイクロンチャンバーを備えた真空掃除機に関するものである。

一般に、真空掃除機は、送風装置により空気と一緒にゴミや埃を吸入した後、吸入空気中のゴミおよび埃をフィルタを通して分離することで、室内空間を掃除する機構である。

最近は、真空掃除機の内部に吸入空気とゴミとを分離するフィルタの代りに、サイクロンチャンバーを設置することで、吸入空気の旋回気流を発生してゴミおよび埃を吸入空気から分離し、集塵されたゴミや埃を容易に処理できるサイクロン真空掃除機が開発された。このサイクロン真空掃除機は、特許文献１に開示されたように、複数個のサイクロンチャンバーを直列または並列に設置することで、埃と吸入空気とを効率的に分離することもできる。

しかしながら、従来のサイクロン真空掃除機は、その内部に設置される複数個のサイクロンチャンバーが同一の大きさおよび形状を有して設けられることで、各サイクロンチャンバーから発生する騷音が重なって動作騷音が大きくなるという問題点があった。

すなわち、従来のサイクロン真空掃除機は、各サイクロンチャンバーの大きさおよび形状が同一であるため、各サイクロンチャンバーから発生する特定帯域の騷音周波数が相互一致する現象(騷音が重なる現象)により騷音が大きくなるという問題点があった。
韓国公開特許２００３−００８１４４３号

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、複数個のサイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が異なる特性を示すことで、特定の周波数帯域で騷音が重なる現象を防止して動作騷音を減少できる真空掃除機を提供することを目的とする。

前記課題を達成するために本発明は、一つのグループに配置された複数個のサイクロンチャンバーを含み、
前記複数個のサイクロンチャンバーは、複数個が一つのグループをなすように、埃の排出通路をなす円筒部材に半径方向に位置され、プラスチック射出成形により円筒部材と一体に成形されて相互連結されて並列に配置してあり、
且つ、各サイクロンチャンバーは、円錐状の内部空間を備え、下端の最大直径部にきれいな空気を排出するための第１出口を有し、上端の最小直径部に微細な埃を排出するための第２出口を有する、真空掃除機であって、
前記各サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記各サイクロンチャンバーの形状が相異なっていることを特徴とする。

また、前記各サイクロンチャンバーは出口と、前記各出口から相異なる長さを有して延長される延長管と、を含むことを特徴とする。

また、前記各サイクロンチャンバーの容積は、相異なることを特徴とする。また、前記各サイクロンチャンバーは、円錐状を有することを特徴とする。また、前記各サイクロンチャンバーは、その最大直径部から相異なる長さを有して延長される延長管をさらに含むことを特徴とする。

また、前記各サイクロンチャンバーは、その端部に埃を排出するための出口を含み、前記各延長管は、前記各出口から相異なる長さを有して延長されることを特徴とする。また、前記各サイクロンチャンバーは、円錐状を有しており、前記各出口は、前記各サイクロンチャンバーの最小直径部に形成されることを特徴とする。

また、前記複数個のサイクロンチャンバーは、並列に配置されることを特徴とする。

また、前記各サイクロンチャンバーは、相異なる最大直径を有することを特徴とする。また、前記各サイクロンチャンバーは、出口をさらに含み、前記各出口は、相異なる直径を有することを特徴とする。

また、本発明による真空掃除機は、相対的に大きな異物質を空気から分離する第１サイクロンチャンバーと、前記第１サイクロンチャンバーを通過した空気から微細な埃を分離するように、前記第１サイクロンチャンバーよりも小さく設けられる複数個の第２サイクロンチャンバーとを含み、前記第２サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記第２サイクロンチャンバーの形状が相異なっていることを特徴とする。

また、前記第２サイクロンチャンバーは、出口を含み、前記各延長管は、前記各出口から相異なる長さを有して延長されることを特徴とする。

また、前記第２サイクロンチャンバーの容積は、相異なることを特徴とする。また、前記第２サイクロンチャンバーは、円錐状を有することを特徴とする。また、前記第２サイクロンチャンバーは、その最大直径部から相異なる長さを有して延長される延長管をさらに含むことを特徴とする。

また、前記第２サイクロンチャンバーは、その端部に埃を排出するための出口を含み、前記各延長管は、前記各出口から相異なる長さを有して延長されることを特徴とする。

また、前記第２サイクロンチャンバーは、相異なる最大直径を有することを特徴とする。また、前記第２サイクロンチャンバーは、出口をさらに含み、前記各出口は、相異なる直径を有することを特徴とする。

本発明による真空掃除機は、各サイクロンチャンバーの出口長さや大きさ、内部容積、形状などが異なり、各サイクロンチャンバーから発生する騒音周波数の特性も異なるため、特定の周波数帯域で騒音が重なる現象を防止することで、動作騒音を減少できるという効果がある。

以下、本発明による好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明によるサイクロン真空掃除機は、図１に示すように、下端に車輪２が設置され、上部に取っ手部３が設置された直立型本体１と、この直立型本体１の下部に設置された送風ユニット４と、掃除面における空気および異物質(ゴミや埃など)の吸入を案内する吸入ユニット５と、送風ユニット４から送風される空気からゴミや埃を分離して集塵するために、直立型本体１に設置されるとともに、送風ユニット４の上部に位置される着脱自在のサイクロン分離装置１０とを含む。

吸入ユニット５は、室内空間の掃除面に隣接する端部に入口５ａを備えたダクト状に構成され、送風ユニット４に関節形態で結合される。また、この吸入ユニット５に連通される流路は、図示されてないが、通常の管やホースなどを通して後述するサイクロン分離装置１０の入口１１(図３及び図５を参照)に連通される。このような構成により、吸入空気および異物質は、サイクロン分離装置１０の入口１１側に案内される。

送風ユニット４は、図示されてないが、吸入力を発生する送風ファンと、この送風ファンを駆動するモータと、から構成される。また、この送風ユニット４は、図１および図２に示すように、サイクロン分離装置１０の出口１２から下部に延長される排出案内部材１３に連結される。このような構成により、サイクロン分離装置１０を通過しながら異物質が濾過されたきれいな空気は、排出案内部材１３を通して送風ユニット４側に吸入された後、再び室内空間に排出される。このとき、送風ユニット４を経て排出される空気は、送風ユニット４を駆動するモータを冷却した後、室内空間に排出される。

送風ユニット４の上部に位置したサイクロン分離装置１０は、図１に示すように、結束装置１４により本体１に着脱自在に装着される。また、サイクロン分離装置１０は、図２および図３に示すように、下側に位置され、吸入空気中の埃やゴミを集塵するための第１サイクロンユニット２０と、この第１サイクロンユニット２０の上部に装着され、第１サイクロンユニット２０を経た空気中の微細な埃などを濾過するための第２サイクロンユニット４０とを含む。

下側に位置した第１サイクロンユニット２０は、上部が開放された円筒状の外部容器２１と、この外部容器２１内の中央部に設置される円筒状の内部容器２２とを含む。このとき、外部容器２１と内部容器２２との間の空間は、埃やゴミを集塵する第１サイクロンチャンバー２３をなす。また、外部容器２１の下部には、第１サイクロンチャンバー２３の内部に積み重なる異物質を排出するために、開閉自在の底板２１ａが形成され、この底板２１ａにより外部容器２１が閉鎖される。また、外部容器２１の上側面には、吸入ユニット５の流路に連通される入口１１が形成される。また、第１サイクロンチャンバー２３は、上側に位置され、内部空間を区画して上昇流路２５を形成するための円筒状の区画部材２４と、図４に示すように、内部容器２２の下側外面に位置され、第１サイクロンチャンバー２３内で旋回する空気中の大きな異物質を濾過するために、内部容器２２の外面から半径方向に延長される複数個のバッフル２６と、を含む。このとき、バッフル２６は、区画部材２４の下端部から内部容器２２の下部まで延長される。

このような第１サイクロンユニット２０において、外部容器２１の入口１１を通して第１サイクロンチャンバー２３の上側空間に流入される空気は、外部容器２１の内壁に沿って旋回しながら下降した後、内部容器２２の外面と区画部材２４との間の上昇流路２５を通して、第１サイクロンユニット２０の上部に位置した第２サイクロンユニット４０側に流動される。また、旋回空気の遠心力により、比較的大きな埃やゴミは、旋回空気から分離されながら第１サイクロンチャンバー２３の下側空間２３ａに集塵される。このとき、内部容器２２の外面に設けられたバッフル２６は、大きな埃やゴミを空気から分離する役割をする。

上側に位置した第２サイクロンユニット４０は、図２、図３および図５に示すように、第１サイクロンユニット２０の外部容器２１の上端に連結される円筒状の連結部材４１と、この連結部材４１の上側に結合され、円錐状の内部空間を備える複数個の第２サイクロンチャンバー４２とを含む。このとき、第２サイクロンチャンバー４２は、複数個が一つのグループをなすように、埃の排出通路をなす円筒部材４３に半径方向に位置され、通常のプラスチック射出成形により円筒部材４３と一体に成形されて相互連結される。すなわち、第２サイクロンチャンバー４２は、複数個が並列に配置される。

また、第２サイクロンチャンバー４２は、下端中央に形成され、きれいな空気を排出するための第１出口４２ａと、上端に形成され、微細な埃を排出するための第２出口４２ｂと、を含む。第１出口４２ａは、第２サイクロンチャンバー４２の下端中心部から内側上部に延長される延長管４２ｃにより形成される。また、第２サイクロンチャンバー４２は、下端部の外郭に形成され、第１サイクロンユニット２０の上昇流路２５に連通される流入口４４をさらに含み、連結部材４１は、上昇流路２５および第２サイクロンチャンバー４２の各流入口４４を連通する複数個の連通流路４５をさらに含む。

また、第２サイクロンチャンバー４２は、直径の大きい下部が円筒部材４３から突出し、上部の第２出口４２ｂが円筒部材４３の内部に位置するように、その中心軸４２ｄが傾斜して配置される。このような構成により、第２出口４２ｂを通して排出される微細な埃は、円筒部材４３の内部通路４６を通して下部に落下し、第１サイクロンユニット２０の内部容器２２の内側空間２８に集塵される。内部容器２２の内側空間２８に埃を集塵するために、連結部材４１は、中心部に形成され、円筒部材４３の内部通路４６と第１サイクロンユニット２０の内部容器２２の内側空間２８とを連通する連通孔４７を含む。

また、連結部材４１は、外郭内部に形成され、第２サイクロンチャンバー４２の第１出口４２ａにそれぞれ連通される流路４８を含む、また、この流路４８は、図１および図２に示すように、排出案内部材１３に連通されるように、連結部材４１の外面に形成された出口１２に連通される。このような構成により、第２サイクロンチャンバー４２を経て排出されるきれいな空気は、排出案内部材１３を通して送風ユニット４側に案内される。また、第２サイクロンユニット４０の円筒部材４３の上側開放部は、取っ手４９ａを備えたカバー部材４９に結合されるとともに、このカバー部材４９により閉鎖される。また、第２サイクロンユニット４０およびその下部に位置した第１サイクロンユニット２０は、第２サイクロンユニット４０の各中心線に長く配置される固定ねじ５０の両端がカバー部材４９および内部容器２２の下側にそれぞれ締結され、連結部材４１の下端と外部容器２１の上部とが結束装置５１により結合されることで相互結束される。

このような第２サイクロンユニット４０においては、第１サイクロンユニット２０を通過しながら一次的に浄化された空気が、連結部材４１の連通流路４５を通して第２サイクロンチャンバー４２から再び排出されることで、吸入空気中に含まれた微細な埃が集塵される。すなわち、図３に示すように、第２サイクロンチャンバー４２の内部に吸入された空気は、円錐状の第２サイクロンチャンバー４２の内部に流入されながら旋回気流になり、この旋回気流の遠心力によって吸入空気から微細な埃が分離される。このとき、第２サイクロンチャンバー４２の中心部の浄化された空気は、第１出口４２ａを通して排出され、分離された微細な埃は、上部の第２出口４２ｂを通して円筒部材４３の内部に排出される。したがって、分離された微細な埃は、内部通路４６に沿って下降し、第１サイクロンユニット２０の内部容器２２の内側空間２８に集塵される。また、第１出口４２ａを通して排出されたきれいな空気は、連結部材４１の流路４８、排出案内部材１３および送風ユニット４を経て再び室内空間に供給される。

一方、このように真空掃除機の動作が行われるとき、第２サイクロンチャンバー４２を通過する空気が迅速に旋回しながら流動するため、空気の流動によって騷音が発生する。このとき、従来の真空掃除機においては、第２サイクロンチャンバーの大きさおよび形状が類似し、その内部を通過する空気の流動条件も類似しているので、各サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数もほぼ同一である。そのため、騷音が重なる現象によって騒音が増幅されることになる。その反面、本発明においては、第２サイクロンチャンバー４２の形状が異なり、各サイクロンチャンバー４２から発生する騷音周波数も異なるので、騷音が増幅される現象を防止できる。

図６は、第２サイクロンチャンバー４２から発生する騷音が異なる特性を示す第２サイクロンチャンバー４２の一例を示した図で、図示したように、第２サイクロンチャンバー４２の第２出口４２ｂ側には、相異なる長さＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…を有する延長管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…がそれぞれ設けられる。すなわち、第２出口４２ｂ側に相異なる長さを有する延長管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…をそれぞれ設けることで、各サイクロンチャンバー４２の第２出口４２ｂを通して排出される空気の騷音周波数が異なる特性を示すことになり、騷音が重なる現象を防止できる。このとき、各延長管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…は、狭くて長い流路を形成し、騷音抵抗要素として作用する。また、各延長管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…は、各サイクロンチャンバー４２から発生する騷音を減殺することで、動作騷音を減少する効果を発揮する。また、各延長管６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…の長さが異なるため、各第２出口４２ｂから発生する騷音周波数も異なる特性を示すことになり、騷音が重なる現象による騒音の増幅を防止する。

図７は、第２サイクロンチャンバー４２から発生する騷音が異なる特性を示す第２サイクロンチャンバー４２の他の例を示した図である。図示したように、上述した例と異なって、第２サイクロンチャンバー４２の直径の大きい下部側には、相異なる長さＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…を有する延長管６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ…がそれぞれ設けられる。すなわち、相異なる長さを有する延長管６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ…をそれぞれ設けることで、各サイクロンチャンバー４２の内部容積および各サイクロンチャンバー４２内の旋回気流の流動特性が異なり、各サイクロンチャンバー４２から発生する騷音周波数も異なる特性を示すことになる。よって、騷音が重なる現象による騷音の増幅を防止できる。

図８は、第２サイクロンチャンバー４２から発生する騷音が異なる特性を示す第２サイクロンチャンバー４２の他の例を示した図である。図示したように、各サイクロンチャンバー４２の最大直径Ｄ１〜Ｄ７および第２出口４２ｂの大きさは、異なるように形成された。よって、各サイクロンチャンバー４２の直径および出口の異なる大きさにより、上述した例と同一の効果を得ることができる。

また、本発明は、図６、図７および図８に示した各例のうちいずれか一つを第２サイクロンユニット４０に採用して騷音発生を減少し、これら例を複合的に採用して優れた騷音低減効果を発揮することもできる。

本発明によるサイクロン真空掃除機を示した側面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機のサイクロン分離装置を示した側面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機のサイクロン分離装置の内部構成を示した断面図である。図３のVI-VI’線断面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機のサイクロン分離装置を示した平面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機の第２サイクロンチャンバーの一例を示した断面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機の第２サイクロンチャンバーの他の例を示した断面図である。本発明によるサイクロン真空掃除機の第２サイクロンチャンバーの他の例を示した平面図である。

符号の説明

２０第１サイクロンユニット
２２第１サイクロンチャンバー
４０第２サイクロンユニット
４２第２サイクロンチャンバー
４２ａ第１出口
４２ｂ第２出口
６１ａ〜６１ｄ延長管
６２ａ〜６２ｄ延長管

Claims

一つのグループに配置された複数個のサイクロンチャンバーを含み、
前記複数個のサイクロンチャンバーは、複数個が一つのグループをなすように、埃の排出通路をなす円筒部材に半径方向に位置され、プラスチック射出成形により円筒部材と一体に成形されて相互連結されて並列に配置してあり、
且つ、各サイクロンチャンバーは、円錐状の内部空間を備え、下端の最大直径部にきれいな空気を排出するための第１出口を有し、上端の最小直径部に微細な埃を排出するための第２出口を有する、真空掃除機であって、
前記各サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記各サイクロンチャンバーの形状が相異なっていることを特徴とする真空掃除機。
前記各サイクロンチャンバーは、前記第２出口を延長してなる第２出口側延長管を有し、
且つ、各サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々の第２出口側延長管の長さが相異なっていることを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機。
前記各サイクロンチャンバーは、前記第１出口を延長してなる第１出口側延長管を有し、
且つ、各サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々の第１出口側延長管の長さが相異なっていることを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機。
前記各サイクロンチャンバーは、個々のサイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々のサイクロンチャンバーの最大直径及び前記の個々のサイクロンチャンバーの第２出口の直径が相異なっていることを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機。
相対的に大きな異物質を空気から分離する第１サイクロンチャンバーと、
前記第１サイクロンチャンバーの上側に配置してあり、前記第１サイクロンチャンバーを通過した空気から微細な埃を分離するように、前記第１サイクロンチャンバーよりも小さく設けられる複数個の第２サイクロンチャンバーとを含み、
前記複数個の第２サイクロンチャンバーは、複数個が一つのグループをなすように、埃の排出通路をなす円筒部材に半径方向に位置され、プラスチック射出成形により円筒部材と一体に成形されて相互連結されて並列に配置してあり、
且つ、前記の各第２サイクロンチャンバーは、円錐状の内部空間を備え、下端の最大直径部にきれいな空気を排出するための第１出口を有し、上端の最小直径部に微細な埃を排出するための第２出口を有する、真空掃除機であって、
前記各第２サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記各第２サイクロンチャンバーの形状が相異なっていることを特徴とする真空掃除機。
前記各第２サイクロンチャンバーは、前記第２出口を延長してなる第２出口側延長管を有し、
且つ、各第２サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々の第２出口側延長管の長さが相異なっていることを特徴とする請求項５に記載の真空掃除機。
前記各第２サイクロンチャンバーは、前記第１出口を延長してなる第１出口側延長管を有し、
且つ、各第２サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々の第１出口側延長管の長さが相異なっていることを特徴とする請求項５に記載の真空掃除機。
前記各第２サイクロンチャンバーは、個々の第２サイクロンチャンバーから発生する騷音周波数が相異なる特性を示すように、前記の個々の第２サイクロンチャンバーの最大直径及び前記の個々の第２サイクロンチャンバーの第２出口の直径が相異なっていることを特徴とする請求項５に記載の真空掃除機。