KR100407948B1 - cyclone collector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 원통형 사이클론 몸체의 일부 형상을 변경하여 원심력을 증대시킴으로써 이물질의 집진율을 향상시킴과 동시에 분리된 이물질이 재비산되지 않는 사이클론 집진장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a cyclone dust collector, and an object of the present invention is to change the shape of the cylindrical cyclone body to increase the centrifugal force to improve the dust collection rate of foreign matter and at the same time to provide a cyclone dust collector that does not scatter the separated foreign matter will be.
이를 위해 본 발명의 사이클론 집진장치는 일측 외주면에는 이물질을 포함한 공기가 흡입되도록 공기 흡입구가 형성된 원통형의 사이클론 몸체와; 상기 사이클론 몸체의 타측에 구비되며, 이물질의 배출측으로 갈수록 점차 직경이 감소되게 형성된 축관부와; 상기 축관부의 이물질 배출측에 구비되며, 상기 축간부의 이물질 배출측이 이루는 직경에 비해 큰 직경을 이루도록 형성됨과 더불어 그 둘레면 적소에는 이물질 배출구가 형성된 확관부와; 상기 사이클론 몸체를 관통하여 내부와 연통되며, 공기 흡입력을 제공하는 공기 배출관; 그리고, 상기 확관부의 이물질 배출구에 연통되어 이물질이 수집되는 집진부:를 포함하여 구성된다.To this end, the cyclone dust collector of the present invention includes a cylindrical cyclone body formed with an air intake port so that air containing foreign matter is sucked on one outer peripheral surface thereof; It is provided on the other side of the cyclone body, the shaft tube portion formed to gradually reduce the diameter toward the discharge side of the foreign matter; An expansion pipe portion provided on the debris discharge side of the shaft pipe portion and formed to have a larger diameter than a diameter formed by the debris discharge side of the shaft portion, and a debris discharge port formed at an appropriate circumferential surface thereof; An air discharge pipe passing through the cyclone body to communicate with the inside, and providing an air suction force; And, it is configured to include: a dust collecting portion that is in communication with the foreign matter discharge port of the expansion portion is collected foreign matter.
Description
본 발명은 진공 청소기 등에 적용되는 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형 사이클론 몸체의 일측에 내경이 점차 감소되는 축관부와 내경이 큰 확관부를 차례로 형성하여 유동공기의 원심력을 상승시킴으로써 이물질의 집진 성능을 향상시키고 이물질의 역류를 방지할 수 있는 사이클론 집진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cyclone dust collector applied to a vacuum cleaner, etc. More specifically, on one side of the cylindrical cyclone body to form an axial tube portion gradually increasing the inner diameter of the expansion pipe portion to increase the centrifugal force of the flow air foreign matter The present invention relates to a cyclone dust collector that can improve dust collection performance and prevent backflow of foreign substances.
일반적으로 사이클론 집진장치는 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 이물질을 집진하고 공기는 외부로 배출하는 장치로서, 진공 청소기 등에 많이 적용되고 있다.In general, a cyclone dust collector is a device that collects foreign matter that rotates with air using a centrifugal force and discharges air to the outside, and is widely applied to a vacuum cleaner.
이러한 사이클론 집진장치는 공기의 유동방향에 따라 순방향 사이클론 집진장치와 역방향 사이클론 집진장치로 구분할 수 있으며, 그 밖에 이물질의 집진을 여러 번 수행하도록 하여 집진 성능을 향상시키는 다중 사이클론 집진장치가 있다.Such cyclone dust collectors can be classified into a forward cyclone dust collector and a reverse cyclone dust collector according to the flow direction of air, and there are also multiple cyclone dust collectors for performing dust collection several times to improve dust collection performance.
도 1은 일반적인 순방향 사이클론 집진장치를 나타낸 단면도로서, 상기 순방향 사이클론 집진장치(10)는 원통형 사이클론 몸체(11)와, 상기 사이클론 몸체의 일측부 외주면에 형성되는 공기 흡입관(12)과, 상기 사이클론 몸체의 타측부 외주면에 형성되는 이물질 배출관(13)과, 상기 이물질 배출관에 연통되어 이물질이 수집되는 이물질 집진부(14)와, 상기 사이클론 몸체(11)의 타측면에 그 일부가 삽입되어 공기가 토출되는 공기 배출관(15)으로 구성된다. 그리고, 상기 공기 배출관(15)의 일측에는 공기흡입수단으로 모터팬(도시 생략)이 구비되어 공기의 강제 순환을 유도한다. 이 때, 상기 사이클론 몸체(11)를 원통형으로 형성시킨 이유는 이물질이 포함된 공기에 원심력을 인가하기 위함이다.1 is a cross-sectional view showing a general forward cyclone dust collector, the forward cyclone dust collector 10 is a cylindrical cyclone body 11, an air suction pipe 12 formed on one side outer peripheral surface of the cyclone body, and the cyclone body The foreign matter discharge pipe 13 formed on the outer peripheral surface of the other side, the foreign matter dust collecting portion 14 is in communication with the foreign matter discharge pipe is collected, and a part of the foreign matter is inserted into the other side of the cyclone body 11 is discharged air It consists of an air discharge pipe 15. In addition, one side of the air discharge pipe 15 is provided with a motor fan (not shown) as an air suction means to induce forced circulation of air. At this time, the reason why the cyclone body 11 is formed in a cylindrical shape is to apply a centrifugal force to the air containing the foreign matter.
이와 같이 구성되는 순방향 사이클론 집진장치(10)는 상기 공기 흡입관(12)을 통해 이물질을 포함한 공기가 흡입되고, 질량을 갖는 이물질은 원심력에 의해 사이클론 몸체의 내주면을 따라 회전하면서 이물질 집진부(14)에 최종 집진된다.In the forward cyclone dust collector 10 configured as described above, air including foreign matter is sucked through the air suction pipe 12, and the foreign matter having mass is rotated along the inner circumferential surface of the cyclone body by centrifugal force to the foreign matter dust collector 14. The final dust is collected.
이 때, 상기 공기 흡입관(12)을 통해 흡입된 공기는 이물질의 유동방향과 같은 방향으로 이동하다가 공기 배출관(15)을 통해 토출된다.At this time, the air sucked through the air suction pipe 12 moves in the same direction as the flow direction of the foreign matter and is discharged through the air discharge pipe 15.
한편, 역방향 사이클론 집진장치는 공기 배출관이 사이클론 몸체를 기준으로 이물질 배출관과 서로 대향하는 위치에 구비되는 것으로, 이 경우 이물질이 제거된 공기는 유동방향과 반대방향으로 이동하다가 상기 공기 배출관을 통해 배출되는 것이다.On the other hand, the reverse cyclone dust collector is provided in a position in which the air discharge pipe is opposed to each other with the foreign matter discharge pipe on the basis of the cyclone body, in which case the air from which the foreign matter is removed is moved in the opposite direction to the flow direction and discharged through the air discharge pipe. will be.
그러나, 상술한 바와 같은 사이클론 집진장치는 원통형 사이클론 몸체(11)를 적용함에 따라 모터팬의 성능을 향상시키지 않는 한 원심력의 증가에 한계가 있으며, 이는 곧 집진 성능의 한계를 의미한다.However, the cyclone dust collector as described above has a limitation in increasing the centrifugal force unless the performance of the motor fan is improved by applying the cylindrical cyclone body 11, which means a limitation of the dust collection performance.
그리고, 이물질이 분리된 공기가 공기 배출관(15)을 통해 외부로 배출될 때, 상기 공기 배출관의 입구측은 상대적으로 압력이 낮기 때문에 이물질 집진부(14)에 있던 이물질이 공기의 유동을 타고 상기 공기 배출관(15)으로 함께 배출되는 문제가 발생하게 된다.When the air from which foreign matters are separated is discharged to the outside through the air discharge pipe 15, since the inlet side of the air discharge pipe is relatively low in pressure, the foreign matter in the foreign matter dust collecting unit 14 rides on the flow of air, and thus the air discharge pipe. There is a problem that is discharged together with (15).
또한, 이물질의 집진이 한 차례 이루어지기 때문에 비교적 질량이 큰 이물질은 분리될 수 있으나, 질량이 작은 미세한 이물질은 집진되지 않고 공기와 함께 배출되는 문제가 발생하게 된다.In addition, since the foreign matter is collected once, a relatively large mass of foreign matter can be separated, but a small mass of foreign matter is discharged together with air without being collected.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원통형 사이클론 몸체의 일부 형상을 변경하여 원심력을 증대시킴으로써 이물질의 집진율을 향상시킴과 동시에 분리된 이물질이 재비산되지 않는 사이클론 집진장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the centrifugal force by changing a part of the cylindrical cyclone body to improve the dust collection rate of the foreign matter and at the same time the separated foreign matter cyclone dust collector is not scattered again To provide.
도 1은 일반적인 사이클론 집진장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a general cyclone dust collector
도 2는 본 발명에 따른 사이클론 집진장치의 사시도2 is a perspective view of a cyclone dust collector according to the present invention
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도3 is a partial cross-sectional view of a cyclone dust collector according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도4 is a partial cross-sectional view of a cyclone dust collector according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도5 is a partial cross-sectional view of a cyclone dust collector according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도6 is a partial cross-sectional view of a cyclone dust collector according to a fourth embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 절개 사시도7 is a cutaway perspective view of a cyclone dust collector according to a fourth embodiment of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 : 제1 사이클론 21 : 제1 사이클론 몸체20: first cyclone 21: first cyclone body
22 : 공기 흡입관 23 : 제1 집진부22: air suction pipe 23: first dust collecting part
24 : 타공판 30 : 제2 사이클론24: perforated plate 30: second cyclone
32 : 공기 흡입구 33 : 이물질 배출구32: air inlet 33: foreign matter outlet
34 : 제2 집진부 35 : 공기 배출관34: second dust collector 35: air discharge pipe
36 : 축관부 37 : 확관부36: shaft portion 37: expansion tube
38 : 가이드 부재 40 : 원형 디스크38: guide member 40: circular disk
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 사이클론 집진장치는 일측 외주면에 이물질을 포함한 공기가 흡입되는 공기 흡입구와 타측 외주면에 이물질 배출구가 형성되고 직경이 확대되는 확관부를 갖는 원통형의 사이클론 몸체와, 상기 사이클론 몸체를 관통하여 내부와 연통되며 일단은 공기흡입수단에 연결되는 공기 배출관과, 상기 사이클론 몸체의 이물질 배출구에 연결되어 이물질이 수집되는 집진부를 포함한다.In order to achieve the above object, the cyclone dust collecting device of one embodiment of the present invention has a cylindrical cyclone having an air intake port through which air containing foreign matter is sucked on one outer circumferential surface, and a foreign matter discharge port formed on the other outer circumferential surface, and an enlarged portion having an enlarged diameter. It includes a body, an air discharge pipe connected to the inside through the cyclone body and connected to the air suction means, and a dust collecting part connected to the foreign matter outlet of the cyclone body to collect the foreign matter.
이 때, 상기 사이클론 몸체의 공기 흡입구와 확관부 사이에 공기의 유동방향에 따라 내경이 점차 감소하는 축관부를 더 포함한다.At this time, further comprises a shaft pipe portion of the inner diameter gradually decreases in accordance with the flow direction of the air between the air inlet and the expansion pipe portion of the cyclone body.
한편, 본 발명의 다른 형태에 따른 사이클론 집진장치는 일측 외주면에 이물질을 포함한 공기가 흡입되는 공기 흡입구와 타측 외주면에 이물질 배출구가 형성되는 원통형의 사이클론 몸체와, 상기 사이클론 몸체의 공기 흡입구와 이물질 배출구 사이에 형성되고 공기의 유동방향에 따라 단면적이 감소하는 축관부와, 상기 사이클론 몸체를 관통하여 내부와 연통되며 일단은 공기흡입수단에 연결되는 공기 배출관과, 상기 사이클론 몸체의 이물질 배출구에 연결되어 이물질이 수집되는 집진부를 포함한다.On the other hand, the cyclone dust collector according to another aspect of the present invention is a cylindrical cyclone body in which air containing the foreign matter is sucked into one outer peripheral surface and the foreign matter discharge port is formed on the other outer peripheral surface, between the air inlet and the foreign material outlet of the cyclone body An axial tube portion having a cross-sectional area reduced according to a flow direction of air, an air discharge pipe connected to the inside through the cyclone body, and one end connected to an air suction means, and a foreign material connected to the foreign matter discharge port of the cyclone body; And a dust collector to be collected.
이 때, 상기 축관부는 사이클론 몸체의 일부로 형성되거나, 또는 사이클론 몸체의 내부에 삽입되는 별도의 원추형 콘으로 형성된다.At this time, the shaft portion is formed as a part of the cyclone body, or is formed of a separate conical cone inserted into the cyclone body.
그리고, 상기 축관부는 이물질의 역류를 방지하기 위해 그 일단이 연장되어 사이클론 몸체와의 사이에 턱을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that one end thereof is extended to form a jaw with the cyclone body in order to prevent the backflow of the foreign matter.
한편, 상기 공기 배출관은 사이클론 몸체의 일측면에 구비되어 공기의 배출방향이 이물질의 유동방향과 반대가 되는 역방향 사이클론 집진장치로 구현될 수도 있으며, 또는 사이클론 몸체의 타측면에 구비되어 공기의 배출방향이 이물질의 유동방향과 같은 순방향 사이클론 집진장치로 구현될 수도 있다.On the other hand, the air discharge pipe is provided on one side of the cyclone body may be implemented as a reverse cyclone dust collector that the discharge direction of the air is opposite to the flow direction of the foreign matter, or is provided on the other side of the cyclone body discharge direction of the air It may be implemented by a forward cyclone dust collector such as the flow direction of the foreign matter.
그리고, 상기 축관부의 일단으로부터 소정 간격 이격된 위치에 이물질의 역류를 방지하도록 공기 배출관을 감싸는 원형 디스크가 더 포함되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the circular disk surrounding the air discharge pipe to further prevent the backflow of foreign matter at a position spaced apart from one end of the shaft tube portion.
이 때, 상기 원형 디스크의 직경은 축관부의 일단 사이의 간격보다 크게 형성됨이 바람직하며, 또한 상기 원형 디스크와 축관부 사이의 간격이 2∼3㎜를 유지하는 것이 집진 성능면에서 가장 바람직하다.At this time, the diameter of the circular disk is preferably formed larger than the distance between one end of the shaft tube portion, and it is most preferable in terms of dust collection performance that the spacing between the circular disk and the shaft tube portion is maintained to 2-3mm.
이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the cyclone dust collector according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 사이클론 집진장치의 사시도로서, 상기 사이클론 집진장치는 질량이 작은 미세 이물질까지 포집하기 위해 2개의 사이클론으로 이루어지는 다중 사이클론 집진장치이다. 즉, 상기 사이클론 집진장치는 관성 집진에 의해 질량이 큰 이물질을 먼저 분리시키는 제1 사이클론(20)과, 상기 제1 사이클론을 통과한 공기가 원심력에 의해 회전하면서 상기 공기 중의 미세한 이물질까지도 분리시키는 제2 사이클론(30)으로 이루어진다.First, Figure 2 is a perspective view of a cyclone dust collector according to the present invention, the cyclone dust collector is a multi-cyclone dust collector consisting of two cyclones to collect even the small foreign matters. That is, the cyclone dust collector is a first cyclone 20 for first separating the foreign matter having a large mass by inertial dust, and the air passing through the first cyclone is separated by the centrifugal force to remove even the fine foreign matter in the air It consists of two cyclones 30.
이 때, 상기 제1 사이클론(20)은 타원형의 제1 사이클론 몸체(21) 상단에 이물질을 포함한 공기가 흡입되는 공기 흡입관(22)이 구비되고, 상기 제1 사이클론 몸체 하부에 질량이 큰 이물질이 수집되는 제1 집진부(23)가 구비된다. 그리고, 상기 제1 사이클론 몸체(21)의 상단 외주면에는 제2 사이클론(30)과 연통되는 공기 배출구(도시 생략)가 형성된다.At this time, the first cyclone 20 is provided with an air inlet pipe 22 through which air containing foreign matter is sucked into an upper portion of the first cyclone body 21 of an elliptical shape, and foreign matter having a large mass is provided under the first cyclone body. The first dust collector 23 to be collected is provided. In addition, an air outlet (not shown) communicating with the second cyclone 30 is formed on the upper outer circumferential surface of the first cyclone body 21.
그리고, 상기 제2 사이클론(30)은 상단 외주면에 제1 사이클론 몸체(20)의 공기 배출구와 연결되는 공기 흡입구(도시 생략)가 형성되고, 하단 외주면에 이물질 배출구가 형성됨과 동시에 직경이 확대되는 확관부(37)가 형성되는 원통형의 제2 사이클론 몸체(31)와, 상기 확관부(37)의 하단에 이물질이 분리된 공기가 최종 배출되는 공기 배출관(35)이 구비된다. 그리고, 상기 공기 흡입구와 확관부(37) 사이에 공기의 유동방향에 따라 내경이 점점 감소하는 축관부(36)가 형성된다. 또한, 상기 확관부(37)의 하단 일측에는 이물질 배출구(도시 생략)와 연통되어 미세 이물질이 최종 수집되는 제2 집진부(34)가 구비된다.In addition, the second cyclone 30 has an air inlet (not shown) connected to the air outlet of the first cyclone body 20 on the upper outer circumferential surface, and a foreign matter outlet is formed on the lower outer circumferential surface, and at the same time, the diameter is expanded. A cylindrical second cyclone body 31 in which the pipe part 37 is formed, and an air discharge pipe 35 in which air from which foreign matters are separated are finally discharged from the lower end of the expansion pipe 37. In addition, between the air intake port and the expansion pipe portion 37, a shaft pipe portion 36 is formed in the inner diameter gradually decreases in accordance with the flow direction of the air. In addition, the lower side of the expansion portion 37 is provided with a second dust collecting portion 34 in communication with the foreign matter discharge port (not shown) to finally collect the fine foreign matter.
이 때, 상기 이물질 배출구가 확관부(37)에 형성됨으로써, 제2 집진부(34)의 이물질이 상기 확관부를 통해 축관부(36) 측으로 역류되는 것을 1차적으로 억제할 수 있다. 이러한 확관부(37)는 공기 흡입구와의 사이에 축관부가 포함될 경우, 제2 사이클론 몸체(31)의 다른 부분보다 직경이 더 클 필요는 없다. 왜냐하면 상기 축관부(36)에 의해 이물질 배출구가 형성되는 부분은 충분히 직경이 확대되는 효과를 달성할 수 있기 때문이다.At this time, the foreign matter discharge port is formed in the expansion pipe 37, it is possible to primarily suppress the foreign matter of the second dust collector 34 to flow back to the shaft pipe portion 36 through the expansion pipe. This expansion tube 37 does not need to be larger in diameter than other portions of the second cyclone body 31 when the shaft tube portion is included between the air intakes. This is because the portion where the foreign matter discharge port is formed by the shaft portion 36 can achieve the effect of sufficiently expanding the diameter.
한편, 상기 제2 사이클론의 축관부(36)는 공기의 유동방향에 따라 직경이 감소되는 형상으로, 이는 유동공기의 속도에 탄력을 주어 원심력을 증대시킴으로써 집진 성능을 향상시키기 위한 것이다. 이러한 축관부(36)는 제2 사이클론 몸체(31)의 확관부(37) 상부에 몸체(31)의 일부로 형성될 수 있으며, 아니면 별도의 원추형 콘이 삽입되어 형성될 수도 있다. 그 중에서도, 상기 축관부(36)가 제2 사이클론 몸체(31)의 일부로 형성된 경우에 대하여 상술하기로 한다.On the other hand, the shaft portion 36 of the second cyclone has a shape in which the diameter decreases according to the flow direction of air, which is intended to improve dust collection performance by increasing the centrifugal force by giving elasticity to the speed of the flow air. The shaft portion 36 may be formed as a part of the body 31 on the expansion portion 37 of the second cyclone body 31, or may be formed by inserting a separate cone cone. Especially, the case where the said shaft pipe part 36 is formed as a part of the 2nd cyclone body 31 is explained in full detail.
이하, 상기 제2 사이클론의 구체화된 여러 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the second cyclone will be described in detail.
먼저, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도로서, 상기 제2 사이클론(30)은 원통형의 제2 사이클론 몸체(31) 일측 외주면에 제1 사이클론의 공기 배출구와 연통되는 공기 흡입구(32)가 형성되고, 타측 외주면에는 제2 집진부(34)에 연결되는 이물질 배출구(33)가 형성된다. 그리고, 상기 제2 사이클론 몸체(31)의 타측면에는 이를 관통하여 내부와 연통되는 공기 배출관(35a)이 구비된다. 또한, 상기 공기 배출관(35a)의 제2 사이클론 몸체의 외부에 위치하는 일단에는 공기흡입수단으로서 모터팬(도시 생략)이 구비되어 공기를 흡입할 수 있는 원동력을 제공한다.First, Figure 3 is a partial cross-sectional view of the cyclone dust collector according to the first embodiment of the present invention, the second cyclone 30 is in communication with the air outlet of the first cyclone on one outer peripheral surface of the cylindrical second cyclone body 31 The air inlet 32 is formed, and the foreign matter discharge port 33 connected to the second dust collecting part 34 is formed on the other outer circumferential surface. And, the other side surface of the second cyclone body 31 is provided with an air discharge pipe (35a) to communicate with the inside. In addition, one end of the air discharge pipe (35a), which is located outside the second cyclone body, is provided with a motor fan (not shown) as an air suction means to provide a driving force for sucking air.
이 때, 상기 공기 흡입구(32)는 이물질을 포함한 공기의 유동을 위해 제2 사이클론 몸체(31) 내주면에 접선방향을 따라 구비되며, 상기 이물질 배출구(33) 역시 상기 제2 사이클론 몸체(31) 내주면을 회전 이동한 이물질이 상기 제2 집진부(34)로 원활히 배출되도록 제2 사이클론 몸체 내주면의 접선방향을 따라 구비됨이 바람직하다.At this time, the air inlet 32 is provided along the tangential direction to the inner circumferential surface of the second cyclone body 31 for the flow of air containing foreign matter, the foreign matter outlet 33 also the inner circumferential surface of the second cyclone body 31 It is preferable that the foreign matter rotated to be moved along the tangential direction of the inner circumferential surface of the second cyclone body so as to be smoothly discharged to the second dust collecting part 34.
즉, 제1 실시예에 따른 제2 사이클론(30)은 이물질을 포함한 공기의 유동방향과 이물질이 제거된 공기의 배출방향이 같은 순방향 사이클론이다.That is, the second cyclone 30 according to the first embodiment is a forward cyclone in which the flow direction of the air including the foreign matter and the discharge direction of the air from which the foreign matter is removed are the same.
한편, 상기 제2 사이클론 몸체(31)의 일측과 타측 사이 즉, 공기 흡입구(32)와 이물질 배출구(33) 사이에 공기의 유동방향에 따라 직경이 감소하는 축관부(36)가 형성된다. 상기 축관부(36)는 일정 비율로 내경이 줄어드는 구간으로, 이 구간을 지나는 유동공기는 속도가 빨라지게 되며 결국 원심력이 증대된다. 따라서, 제2 사이클론 몸체(31)의 내주면을 따라 이동하던 이물질은 상기 축관부(36)를 지나면서 회전 운동이 활발해져 제2 집진부(34)에 원활히 수집될 수 있다.On the other hand, between the one side and the other side of the second cyclone body 31, that is, between the air inlet 32 and the foreign matter outlet 33 is formed in the shaft portion 36 is reduced in diameter in the flow direction of the air. The shaft portion 36 is a section in which the inner diameter decreases at a constant rate, and the flow air passing through the section is increased in speed and thus the centrifugal force is increased. Therefore, the foreign matter that has moved along the inner circumferential surface of the second cyclone body 31 may be smoothly collected by the second dust collecting part 34 as the rotational movement becomes active while passing through the shaft tube part 36.
다음, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도로서, 제2 실시예에 따른 제2 사이클론은 상술한 제1 실시예의 제2 사이클론과 유사하나, 축관부의 일단이 연장된 것이 특징이다.Next, Figure 4 is a partial cross-sectional view of the cyclone dust collector according to the second embodiment of the present invention, the second cyclone according to the second embodiment is similar to the second cyclone of the first embodiment described above, but one end of the shaft tube is extended It is characteristic.
상기 축관부의 일단(36a)은 소정 길이 연장되어 인접한 제2 사이클론 몸체(31)와 함께 이물질의 역류를 방지하는 턱을 형성함으로써, 집진 성능을 더욱 향상시키게 된다. 즉, 제2 집진부(34)에 수집된 이물질 중 비교적 질량이 가벼운 것은 공기 배출관(35)을 통해 빠져나가는 공기의 유동에 의해 상기 축관부(36)로 역류되어 비산될 우려가 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 축관부의 일단(36a)이 연장됨으로써 이물질의 역류 경로를 일부 차단하게 되며, 이에 따라 이물질의 역류는 방지될 수 있다.One end 36a of the shaft portion extends a predetermined length to form a jaw that prevents the backflow of foreign matter with the adjacent second cyclone body 31, thereby further improving dust collection performance. That is, the relatively light mass of the foreign matter collected by the second dust collector 34 may be flowed back to the shaft pipe portion 36 by the flow of air exiting through the air discharge pipe 35 and scattered. In order to prevent this, one end 36a of the shaft tube portion is extended to partially block the reverse flow path of the foreign matter, and thus, the reverse flow of the foreign matter can be prevented.
한편, 이 경우 상기 축관부(36)의 연장된 길이만큼 원심력의 증대 효과를 볼 수 있다.On the other hand, in this case it can be seen the effect of increasing the centrifugal force by the extended length of the shaft tube (36).
다음, 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도로서, 제3 실시예에 따른 제2 사이클론은 이물질이 포함된 공기의 유동방향과 이물질이 제거된 공기의 배출방향이 서로 반대되는 역방향 사이클론 집진장치이다.Next, Figure 5 is a partial cross-sectional view of the cyclone dust collector according to a third embodiment of the present invention, the second cyclone according to the third embodiment has a flow direction of the air containing the foreign matter and the discharge direction of the air from which the foreign matter is removed Reverse cyclone dust collectors opposite each other.
즉, 상기 실시예에 따르면 제2 사이클론 몸체(31)의 공기 흡입구(32)가 형성되는 일측면에 공기 배출관(35b)이 내부와 연통되도록 관통된다. 이와 같은 경우, 상기 공기 흡입구(32)를 통해 흡입된 공기는 상기 공기 배출관(35b)의 외주면과 제2 사이클론 몸체(31)의 내주면 사이의 공간을 회전 이동하게 되며, 이것은 이물질의 수집에 바람직한 작용을 한다. 즉, 상기 공기 배출관(35b)은 이물질이 포함된 공기의 유동 가이드 역할을 겸하는 것이다.That is, according to the above embodiment, the air discharge pipe 35b penetrates through the one side where the air inlet 32 of the second cyclone body 31 is formed. In this case, the air sucked through the air inlet 32 moves the space between the outer circumferential surface of the air discharge pipe 35b and the inner circumferential surface of the second cyclone body 31, which is a desirable action for collecting foreign matter. Do it. That is, the air discharge pipe 35b serves as a flow guide of air containing foreign matter.
다음, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 부분 단면도로서, 제4 실시예에 따른 제2 사이클론은 상술한 제1 또는 제2 사이클론과 같은 순방향 사이클론 집진장치로 이물질의 역류를 방지함과 아울러 집진 성능을 향상시킬 수 있는 원형 디스크(40)가 더 포함된다.6 is a partial cross-sectional view of a cyclone dust collector according to a fourth embodiment of the present invention, wherein the second cyclone according to the fourth embodiment is a reverse cyclone dust collector such as the first or second cyclone described above. In addition to the circular disk 40 that can further improve the dust collection performance is further included.
이 때, 상기 원형 디스크(40)는 축관부의 일단(36a)과 소정 간격(c)을 두고 공기 배출관(35)을 감싸면서 설치된다. 즉, 상기 원형 디스크(40)는 축관부(36)와 이물질 배출구(33) 사이에 설치되어 제2 집진부(34)의 이물질이 공기의 유동에 의해 이물질 배출구를 타고 상기 축관부 측으로 역류되는 것을 방지하게 된다. 이를 위해, 상기 원형 디스크(40)는 그 직경(b)이 축관부의 일단 간격(a), 즉 상기 축관부(40)의 최소 직경보다 크게 형성됨이 바람직하다.At this time, the circular disk 40 is installed while wrapping the air discharge pipe 35 at one end (36a) and the predetermined interval (c) of the shaft pipe portion. That is, the circular disk 40 is installed between the shaft pipe portion 36 and the foreign matter discharge port 33 to prevent the foreign matter of the second dust collector 34 to flow back to the shaft pipe portion by riding the foreign matter discharge port by the flow of air. Done. To this end, the circular disk 40 is preferably formed such that the diameter (b) is larger than the one end spacing (a) of the shaft tube portion, that is, the minimum diameter of the shaft tube portion 40.
한편, 상기 축관부(36)와 원형 디스크(40) 사이의 간격(c)은 상기 축관부를 빠져나가는 공기의 유동속도에 영향을 끼치며, 이것은 이물질의 집진 성능 측면에서 중요한 요인으로 작용한다. 즉, 상기 축관부(36)와 원형 디스크(40) 사이로 유입된 공기는 유동 단면적의 축소로 속도가 빨라지게 되며, 이로 인해 이물질의 이물질 배출구(33)로의 유동이 활발하게 진행될 수 있다.On the other hand, the distance c between the shaft portion 36 and the circular disk 40 affects the flow rate of air exiting the shaft portion, which acts as an important factor in terms of dust collection performance of foreign matter. That is, the air introduced between the shaft portion 36 and the circular disk 40 is increased in speed by the reduction of the flow cross-sectional area, thereby the flow of foreign matter to the foreign matter outlet 33 can be actively proceeded.
그런데, 상기 축관부와 원형 디스크 사이의 간격(c)과 집진율과의 관계는 아래 표와 같다.However, the relationship between the space c and the dust collection rate between the shaft portion and the circular disk is shown in the table below.
상기 표에 나타난 바와 같이, 상기 축관부와 원형 디스크 사이의 간격(c)이 2㎜일 때 집진율이 가장 높음을 알 수 있다. 따라서, 상기 축관부와 원형 디스크 사이의 간격(c)은 2∼3㎜를 유지함이 바람직하다.As shown in the table, it can be seen that the dust collection rate is the highest when the distance (c) between the shaft portion and the circular disk is 2mm. Therefore, it is preferable that the space c between the shaft portion and the circular disk is maintained at 2-3 mm.
이와 같이 구성된 제2 사이클론을 포함하는 다중 사이클론 집진장치의 전체적인 작용을 설명하면 다음과 같다.The overall operation of the multi-cyclone dust collector including the second cyclone configured as described above is as follows.
먼저, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 절개 사시도로서, 공기 배출관(35)의 일단에 구비된 모터팬이 가동됨에 따라 제1 사이클론(20)의 공기 흡입관(22)을 통해 이물질이 포함된 공기가 흡입된다. 이 때, 비교적 질량이 큰 이물질은 중력에 의해 제1 사이클론 몸체(21) 하부의 제1 집진부(23)로 수집되고, 나머지 이물질이 포함된 공기는 타공판(24)을 통해 상승하여 제2 사이클론 몸체(31)의 공기 흡입구(32)로 이동된다. 이 경우, 상기 제1 집진부(23)에 있는 이물질은 타공판(24)을 통과할 수 없음에 따라 그대로 남게 된다.First, FIG. 7 is a cutaway perspective view of a cyclone dust collector according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. As the motor fan provided at one end of the air discharge pipe 35 is operated, the air suction pipe 22 of the first cyclone 20 is operated. Through the air containing the foreign matter is sucked through. At this time, the foreign matter having a relatively large mass is collected by the gravity into the first dust collecting part 23 under the first cyclone body 21, and the air containing the remaining foreign matter rises through the perforated plate 24 to the second cyclone body. It moves to the air intake 32 of 31. In this case, foreign matter in the first dust collecting part 23 remains as it cannot pass through the perforated plate 24.
다음, 상기 제2 사이클론 몸체(31)의 공기 흡입구(32)를 통해 유입된 공기는 제2 사이클론 몸체의 내주면을 따라 회전하면서 아래로 이동된다. 이 때, 상기 제2 사이클론 몸체(31)의 상단 내부에 공기의 유동 경로를 안내하는 가이드 부재(38)가 구비됨이 바람직하다.Next, the air introduced through the air inlet 32 of the second cyclone body 31 is moved downward while rotating along the inner circumferential surface of the second cyclone body. At this time, it is preferable that a guide member 38 for guiding a flow path of air is provided inside the upper end of the second cyclone body 31.
계속해서, 상기 공기는 축관부(36)를 지나 공기 배출관(35)의 외주면을 타고 회전하다가 이물질 배출구(33)를 통해 제2 집진부(34)로 이동된다. 이 때, 상기 공기는 축관부(36)를 지나면서 유동속도가 빨라져 원심력이 증가되고, 이에 따라 이물질의 회전 이동은 더욱 활발해진다. 그리고, 상기 축관부(36)를 지난 공기는 원형 디스크(40)를 빠져나가면서 그 유동속도는 더욱 빨라진다. 따라서, 공기 중의 미세한 이물질도 공기의 유동을 따라 제2 집진부(34)에 원활하게 수집된다.Subsequently, the air rotates on the outer circumferential surface of the air discharge pipe 35 through the shaft pipe part 36 and then moves to the second dust collecting part 34 through the foreign matter discharge port 33. At this time, the air flows through the shaft pipe portion 36 to increase the centrifugal force, thereby increasing the rotational movement of foreign matter. Then, the air passing through the shaft portion 36 exits the circular disk 40, and the flow speed thereof is further increased. Therefore, fine foreign matter in the air is also smoothly collected in the second dust collector 34 along the flow of air.
다음, 상기 제2 집진부(34) 내의 공기는 이물질이 제거된 상태에서 모터팬의 흡입력에 따라 이물질 배출구(33)를 통해 축관부(36) 내로 상승하다가 공기 배출관(35)으로 흡입되어 최종 배출된다. 이 때, 상기 제2 집진부(34) 내의 이물질은 상승하는 공기를 따라 역류될 수 있으나, 이물질 배출구(33)와 축관부(36) 사이에는 확관부(37)가 형성되며, 또한 원형 디스크(40)와 축관부(36)의 연장된 일단에 의해 유동에 구속을 받게 되어 역류되는 현상은 발생하지 않는다.Next, the air in the second dust collecting part 34 rises into the shaft pipe part 36 through the foreign matter discharge port 33 according to the suction force of the motor fan in the state where the foreign matter is removed, and is sucked into the air discharge pipe 35 and finally discharged. . At this time, the foreign matter in the second dust collecting part 34 can be flowed back along the rising air, but the expansion pipe part 37 is formed between the foreign matter discharge port 33 and the shaft pipe part 36, and the circular disk 40 ) And the extended end of the shaft portion 36 is constrained by the flow so that the phenomenon of backflow does not occur.
상술한 바와 같은 사이클론 집진장치는 사이클론 몸체가 원통형으로만 적용된 종래의 것에 비해 집진 성능면에서 아주 탁월한 역량을 발휘한다. 즉, 종래의 경우 집진율이 대략 88% 인 것에 비해, 본 발명의 사이클론 집진장치는 적어도 93% 이상의 집진율을 보인다.The cyclone dust collector as described above exhibits very excellent capability in dust collection performance compared to the conventional one in which the cyclone body is only cylindrical. That is, the cyclone dust collector of the present invention exhibits at least 93% or more dust collection rate in the conventional case compared to approximately 88% dust collection rate.
본 발명에 따른 사이클론 집진장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.Cyclone dust collector according to the present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명에 의하면 사이클론 몸체의 일측에 공기의 유동방향에 따라 직경이 감소하는 축관부를 유기적으로 형성함으로써, 이를 지나는 공기의 유동 속도에 탄력을 주어 원심력을 증대시키게 되고, 결국 공기 중에 있는 이물질의 회전 운동을 활성화하여 집진 성능을 향상시킬 수 있다.First, according to the present invention, by forming an organic concentric tube portion whose diameter decreases along the flow direction of the air on one side of the cyclone body, it gives elasticity to the flow rate of the air passing therethrough, thereby increasing the centrifugal force. The rotational motion can be activated to improve dust collection performance.
둘째, 본 발명에 의하면 이물질 배출구가 확관부에 형성됨과 아울러 축관부의 일단을 연장하고 상기 축관부의 일단과 이물질 배출구 사이에 원형 디스크를 구비함으로써, 집진부에 있는 이물질이 공기의 유동을 타고 사이클론 몸체 내로 역류되어 재비산되는 것을 방지할 수 있다.Second, according to the present invention, the foreign matter discharge port is formed in the expansion pipe portion and extends one end of the shaft pipe portion and includes a circular disk between the one end of the shaft pipe portion and the foreign matter discharge port, so that the foreign matter in the dust collecting portion flows back into the cyclone body through the flow of air. Can be prevented from being scattered again.
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