KR100459131B1 - 싸이클론 집진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싸이클론 집진 장치에 관한 것으로서, 미세 먼지나 머리카락 등의 유입을 원활히 방지할 수 있고, 상기 머리카락의 제거가 간단히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 싸이클론 집진장치의 구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 일측면이 개구된 싸이클론 몸체와; 상기 싸이클론 몸체의 개구된 부위를 폐쇄하는 덮개부와; 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 일단을 관통하여 연결된 공기 유입관과; 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 타단을 관통하여 연결된 이물질 배출관과; 상기 싸이클론 몸체의 덮개부를 관통하여 형성된 공기 배출공; 그리고, 상기 싸이클론 몸체 내부에 장착되며, 둘 이상의 각 필터체가 서로 겹쳐지도록 구성되어 상기 공기 배출공을 통해 배출되는 공기 내의 미세 이물질을 걸러주는 필터 수단:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치를 제공한다.

Description

싸이클론 집진 장치{cyclone dust collector}

본 발명은 싸이클론 원리를 이용하여 이물질을 집진할 수 있는 싸이클론 집진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 싸이클론 집진 장치는 싸이클론 원리를 이용하여 공기와 함께 회전하는 이물질 중 공기는 외부로 배출하고 이물질만을 공기로터 분리하여 수집하도록 한 것이다.

도 1은 상기한 싸이클론 집진 장치에 대한 일 예를 나타낸 개략적인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.

이를 통해 알 수 있듯이, 종래 싸이클론 집진 장치는 원추 형상으로 형성된 싸이클론 몸체(10)와, 공기 및 각종 이물질이 흡입되는 공기 유입관(20)과, 상기 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기가 배출되는 공기 배출관(30) 그리고, 상기 싸이클론 몸체 내에서 공기로부터 분리된 이물질의 집진이 이루어지는 집진통(40)으로 크게 구성된다.

이 때, 상기 공기 유입관(20)은 상기 싸이클론 몸체(10)의 둘레면 상단에 연결된다.

그리고, 상기 공기 배출관(30)은 상기 싸이클론 몸체(10)의 상면을 관통하여 상기 싸이클론 몸체(10)의 내부 상단에까지 이르도록 관통된 상태로 연결되어 구성된다.

또한, 상기 공기 배출관(30)의 타단은 공기 흡입력을 전달하는 흡입력 발생 수단(50)과 연결된다.

이 때, 상기 흡입력 발생 수단(50)은 모터(51)의 구동에 따른 팬(52)의 회전으로 흡입력을 발생하는 수단으로서, 이에 관한 구체적인 도시 및 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 집진통(40)은 싸이클론 몸체(10)의 저면에 형성된 이물질 배출공(11)과 연통되도록 구비된다.

전술한 구성으로 이루어진 종래 싸이클론 집진 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 흡입력 발생 수단(50)의 구동이 이루어지면, 이물질이 포함된 외부 공기가 싸이클론 몸체(10) 내로 흡입된다.

이 때, 상기 이물질이 포함된 공기는 상기 싸이클론 몸체(10)의 공기 유입관(20)을 통해 싸이클론 몸체(10)에 대하여 접선 방향으로 흡입된 후, 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 따라 선회하면서 하강한다.

이 과정에서, 공기와 이물질은 그 중량 차이에 의해 각기 다른 원심력을 받으면서 상호간의 분리가 이루어진다.

즉, 상대적으로 중량이 큰 이물질은 원심력을 적용받으면서 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 타고 하측으로 흘러내려 이물질 배출공(11)을 통해 집진통(40)으로 배출되고, 상대적으로 중량이 작은 공기는 공기 배출관(30)을 통해 싸이클론 몸체(10) 외부로 배출된다.

이 경우, 거의 중량을 갖고 있지 않은 공기는 공기 배출관(30)을 통해 발생되는 흡입력에 의해 싸이클론 몸체(10)의 저면에 부딪혀 상기 싸이클론 몸체(10)의 중앙을 따라 상승기류를 형성하면서 상승하여 상기 공기 배출관(30)을 통해 싸이클론 몸체(10) 외부로 배출되는 것이다.

하지만, 전술한 구조 및 동작을 수행하는 종래의 싸이클론 집진 장치는 유입되는 각종 이물질 중 비교적 무게가 가벼운 먼지 혹은, 머리카락 등은 집진통 내에 원활히 집진되지 못하고, 공기 배출관을 통해 흡입력 발생 수단이 구비된 공간으로 배출되는 문제점을 가지고 있다.

특히, 상기 머리카락 등은 송풍팬이나 모터로 유입될 경우 상기 송풍팬이나 모터의 동작 불량을 유발하게 되는 심각한 문제점이 있기 때문에 이의 방지가 반드시 필요로 하였다.

이에 따라, 기존에는 상기 흡입력 발생 수단이 구비된 공간과 상기 공기 배출관의 유로 사이에 상기 싸이클론 집진 장치로부터 미처 집진되지 못한 각종 이물질을 걸러줄 수 있도록 별도의 필터체를 구비하였다.

하지만, 상기 구성 역시 상기 필터체의 잦은 청소가 필요시되어 사용상의 불편함을 야기시켜 제품 신뢰성이 저하되는 또 다른 문제점을 가지게 되었을 뿐만 아니라 상기한 필터체로 인한 흡입 성능의 저하로 인해 흡입력 발생 수단의 송풍 능력을 증가시켜야만 하여 전력 손실이 컸다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 미세 먼지나 머리카락 등의 유입을 원활히 방지할 수 있고, 상기 머리카락의 제거가 간단히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 싸이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 싸이클론 집진 장치의 일 예를 나타낸 개략적인 종단면도

도 2 는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 3 은 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 분해 사시도

도 4 는 본 발명 일 실시예에 따른 싸이클론 집진 장치를 개략적으로 나타낸 횡단면도

도 5a 는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도

도 5b 는 도 5a의 동작 상태도

도 6 은 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 분해 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110. 싸이클론 몸체 120. 덮개부

130. 공기 유입관 140. 이물질 배출관

150. 공기 배출공 160. 제1필터체

170. 제2필터체

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 일측면이 개구된 싸이클론 몸체와; 상기 싸이클론 몸체의 개구된 부위를 폐쇄하는 덮개부와; 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 일단을 관통하여 연결된 공기 유입관과; 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 타단을 관통하여 연결된 이물질 배출관과; 상기 싸이클론 몸체의 덮개부를 관통하여 형성된 공기 배출공; 그리고, 상기 싸이클론 몸체 내부에 장착되며, 둘 이상의 각 필터체가 서로 겹쳐지도록 구성되어 상기 공기 배출공을 통해 배출되는 공기 내의 미세 이물질을 걸러주는 필터 수단:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도 3 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

우선, 도 3 내지 도 5b에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진 장치를 개략적으로 나타내고 있다.

이를 통해 알 수 있듯이 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치는 크게 싸이클론 몸체(110)와, 덮개부(120)와, 공기 유입관(130)과, 이물질 배출관(140)과, 공기 배출공(150) 그리고, 필터 수단을 포함하여 구성된다.

상기에서 싸이클론 몸체(110)는 전체적으로 원통형상으로 형성되고, 그 일측면은 개구된다.

이 때, 상기 싸이클론 몸체(110)는 직경이 높이에 비해 크게 형성된다.

그리고, 상기 덮개부(120)는 상기 싸이클론 몸체(110)의 개구된 부위를 폐쇄하는 역할을 수행하며, 상기 싸이클론 몸체(110)로부터의 착탈이 가능하다.

그리고, 상기 공기 유입관(130)은 흡입된 외부 공기 및 각종 집진물을 싸이클론 몸체(110) 내부로 유입되도록 안내하는 역할을 수행하며, 상기 싸이클론 몸체(110)의 둘레면 일단을 관통하여 연결된다.

그리고, 상기 이물질 배출관(140)은 싸이클론 몸체(110) 내부로 유입된 이물질을 외부로 배출하는 역할을 수행하며, 상기 싸이클론 몸체(110)의 둘레면 타단을 관통하여 연결된다.

이 때, 상기 공기 유입관(130)과 이물질 배출관(140)은 서로 대향된 위치에 각각 형성되며, 상기 이물질 배출관(140)은 싸이클론 몸체(110)의 둘레면이 이루는 곡선과 반대 방향의 곡선을 가지면서 형성된다.

즉, 상기 이물질 배출관(140)은 이물질이 선회하는 방향과는 반대 방향을 향하여 이물질의 유동이 안내되도록 형성함으로써, 상기 이물질이 가지는 선회력이 감쇠되도록 하여 집진되는 이물질의 비산을 방지할 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기 공기 배출공(150)은 상기 덮개부(120)의 중앙 부위에 형성된다.

이 때, 상기와 같은 공기 배출공(150)은 흡입력 발생 수단(도시는 생략함)이 구비된 공간과 연결되어 싸이클론 몸체(110) 내부로 공기 흡입력을 전달하게 된다.

그리고, 상기 필터 수단은 상기 싸이클론 몸체(110) 내부에 장착되며, 상기 공기 배출공(150)을 통해 배출되는 공기로부터 미세 이물질을 걸러주는 역할을 수행한다.

본 발명의 실시예에 따른 필터 수단은 크게 제1필터체(160)와 제2필터체(170)로 구성됨을 제시된다.

이 때, 상기 제1필터체(160)는 그 둘레면에 높이 방향을 따라 다수의 장공(161)이 형성된 원통형으로 이루어지고, 그 일단은 덮개부(120)에 장착 가능하도록 제1테두리부(162)를 가지며, 그 타단은 내측 둘레를 따라 제2테두리부(163)가 내향 절곡 형성된다.

상기 덮개부(120)와 제1테두리부(162)간의 장착 구조는 통상의 수용턱(121) 및 걸림턱(164)간의 결합관계를 이용하나, 반드시 이로 한정하지는 않는다.

또한, 상기 제2필터체(170)는 둘레면이 격자형으로 이루어짐과 더불어 망사체(171)에 감싸여진 상태로 형성되고, 그 일단은 상기 싸이클론 몸체(110)의 폐쇄된 면에 장착되며, 그 타단 테두리부분에는 상기 제1필터체(160)의 장공(161)을 따라 이동하는 적어도 하나 이상의 돌기(172)가 형성된다.

이 때, 상기 제2필터체(170)와 싸이클론 몸체(110)와의 장착은 상기 싸이클론 몸체(110)에 볼트(111)를 돌출 형성하고, 상기 제2필터체(170)의 저면에는 상기 볼트(111)의 체결이 이루어지는 너트(173)를 형성하여 구성함으로써 가능하다. 물론, 여타의 다양한 체결 구조로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기한 필터 수단의 구성에 있어서, 제1필터체(160)는 제2필터체(170)에 비해 그 직경이 크게 형성되어 상기 제2필터체(170)의 수용이 가능하며, 상기 제2필터체(170)는 상기 제1필터체(160) 내부에서 선택적인 이동이 가능하다.

이 때, 상기 제1필터체(160)의 제1테두리부(162)에는 상기 제1필터체(160)의 둘레면에 형성된 장공(161)과 연통되는 다수의 절개공(165)이 더 형성되며, 상기 제2필터체(170)의 테두리부분에 형성된 다수의 돌기(172)는 상기 각 절개공(165)을 통해 장공(161) 내부로 수용되어 상기 제1필터체(160)의 외부로 돌출된 상태로써 상기 장공을 따라 이동 가능하게 된다.

또한, 상기와 같은 제1필터체(160) 및 제2필터체(170)는 그 저부(싸이클론 몸체의 폐쇄된 면)로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 경사지게 형성된다.

이와 함께, 상기 제1필터체(160)의 제2테두리부(163)가 형성된 부위의 내측 둘레면에는 제2필터체(160)의 외부 둘레면과 밀착되어 각종 미세 먼지를 제거하는 먼지털이 수단(166)이 장착된다.

이 때, 상기 먼지털이 수단(166)은 부직포 등이 될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 필터 수단은 싸이클론 몸체(110) 내부가 덮개부(120)에 의해 폐쇄되었을 경우 상기 각 필터체(160,170) 간은 서로 겹쳐진 상태로 상기 싸이클론 몸체(110) 내부에 장착된다.

이하, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치의 동작 과정을 도시한 도 4 내지 도 5b를 참조하여 간략히 설명하면 후술하는 바와 같다.

우선, 흡입력 발생 수단(도시는 생략함)의 구동에 의한 공기 흡입력이 발생되면 도시한 도 4와 같이 이물질이 포함된 외부 공기가 공기 유입관(130)을 통해 싸이클론 몸체(110) 내로 흡입된다.

이 때, 소정의 무게를 가지는 이물질은 상기 싸이클론 몸체(110)의 내벽면을 따라 선회하고, 무게를 거의 가지지 않는 공기 및 미세 먼지는 필터 수단을 통과하게 된다.

이 과정에서 상기 싸이클론 몸체(110)의 내벽면을 따라 선회하는 이물질은 이물질 배출관(140)을 통해 집진통(도시는 생략함)으로 배출되고, 상기 제1필터체(160) 및 제2필터체(170)를 순차적으로 통과하는 공기 및 미세 먼지 중 상기 머리카락 및 미세 먼지 등은 상기 제1필터체(160) 및 제2필터체(170)에 의해 걸러져 상기 싸이클론 몸체(110)의 내부에 잔존하며, 상기 공기만이 상기 제2필터체(170)를 통과하여 공기 배출공(150)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 상기한 일련의 과정에 의한 청소가 완료되면 미처 이물질 배출관(140)을 통해 배출되지 못하고 싸이클론 몸체(110) 내에 잔존하는 각종 이물질 및 필터 수단을 통과하는 도중 제1필터체(160) 및 제2필터체(170)에 의해 걸러진 미세 이물질 특히, 머리카락 등의 제거가 이루어져야 한다.

이를 위해 사용자는 도시한 도 5a와 같은 최초 상태에서 도 5b와 같이 덮개부(120)를 싸이클론 몸체(110)로부터 탈거시킨다.

이 때, 본 발명의 필터 수단을 구성하는 제1필터체(160)는 상기 덮개부(120)에 장착되어 있고, 제2필터체(170)는 상기 제1필터체(160) 내부에 수용된 상태로써 싸이클론 몸체(110)에 장착되어 있음을 고려한다면 상기 덮개부(120)의 탈거에 의해 상기 제1필터체만(160)이 상기 덮개부(120)와 함께 탈거된다.

이의 과정에서 상기 제1필터체(160)의 특정 장공(161)에 끼워진 상태로써 외부로 노출된 제2필터체(170)의 각 돌기(172)는 상기 제1필터체(160)의 각 장공(161)에 잔존하는 머리카락 등의 각종 이물질을 긁어 내리게 된다.

특히, 도시된 바와 같이 각 필터체(160,170)는 싸이클론 몸체(110)의 폐쇄된 면으로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 경사지게 형성되어 있기 때문에 상기 각 돌기(172)가 상기 머리카락 등을 긁어내려 뭉치는 과정에서 상기 뭉쳐진 머리카락은 상기 제1필터체(160)로부터 쉽게 탈거되어 싸이클론 몸체(110)의 내부로 떨어진다.

즉, 점차 뭉쳐지게 되는 머리카락은 비교적 직경이 큰 제1필터체(160)의 상측 부위에서 소정의 직경을 이룬 상태로 형성되지만 상기 제2필터체(170)의 돌기(172)에 의해 비교적 직경이 작은 상기 제1필터체(160)의 하측 부위로 떨어져 내리는 과정에서 상기 뭉쳐진 머리카락의 직경과 상기 제1필터체(160)의 직경 상호간의 차이로 인해 상기 뭉쳐진 머리카락은 상기 제1필터체(160)로부터 원활히 제거될 수 있는 것이다.

또한, 상기의 과정이 진행되는 도중에는 제1필터체(160)의 제2테두리부(163) 내측 둘레면을 따라 먼지털이 수단(166)이 장착되어 있고, 이 먼지털이 수단(166)은 제2필터체(170)의 둘레면에 밀착되어 있기 때문에 상기 제1필터체(160)와 제2필터체(170)가 분리되는 과정에서 상기 제2필터체(170)의 둘레면에 붙어 있던 각종 미세 먼지는 상기 먼지털이 수단(166)에 의해 제거되어 싸이클론 몸체(110)의 내부로 떨어진다.

전술한 과정의 반복에 의해 각 필터체(160,170)에 붙어있던 각종 이물질의 완전한 제거가 이루어지면 상기 제2필터체(170)를 싸이클론 몸체(110)로부터 분리시켜 상기 싸이클론 몸체(110) 내부에 잔존하는 각종 이물질을 배출하면 된다.

한편, 본 발명의 필터 수단은 반드시 두 개의 필터체에 의해서만 구성되는 것으로 한정하지는 않는다.

즉, 보다 원활한 미세 먼지의 제거를 위해 도시한 도 6과 같이 상기 필터체를 3개로 구성할 수도 있는 것이다.

이의 경우 3개의 필터체 중 중간에 배치되는 필터체(210)가 가장 외곽측에 배치되는 필터체(220)에 붙는 머리카락 등을 제거할 수 있도록 구성되며, 가장 내측에 배치되는 필터체(230)가 싸이클론 몸체(110)에 장착될 수 있도록 구성된다.

이렇듯 구성되는 형태에 따른 동작은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 과정과 거의 동일하며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조에 따른 싸이클론 집진 장치에 의하면 비교적 무게가 가벼운 미세 먼지나 각종 머리카락 등의 모발도 원활한 제거가 가능하게 되어 흡입력 발생 수단의 손상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 싸이클론 집진 장치를 구성하는 필터 수단에서 포집되는 머리카락 등의 모발을 상기 필터 수단으로부터 원활히 제거할 수 있다는 장점도 가진다.

Claims (10)

1. 일측면이 개구된 싸이클론 몸체와;

   상기 싸이클론 몸체의 개구된 부위를 폐쇄하는 덮개부와;

   상기 싸이클론 몸체의 둘레면 일단을 관통하여 연결된 공기 유입관과;

   상기 싸이클론 몸체의 둘레면 타단을 관통하여 연결된 이물질 배출관과;

   상기 싸이클론 몸체의 덮개부를 관통하여 형성된 공기 배출공; 그리고,

   상기 싸이클론 몸체 내부에 장착되며, 둘 이상의 각 필터체가 서로 겹쳐지도록 구성되어 상기 공기 배출공을 통해 배출되는 공기 내의 미세 이물질을 걸러주는 필터 수단:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   싸이클론 몸체는 직경이 높이에 비해 크게 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   필터 수단은

   그 일단이 상기 싸이클론 몸체의 폐쇄된 일측면에 장착되고, 그 타단은 덮개부에 장착됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   필터 수단을 구성하는 각 필터체는

   덮개부에 장착될 수 있도록 장착 테두리부를 가지는 제1필터체와,

   상기 제1필터체 내부에 수용된 상태로 이동 가능하며, 싸이클론 몸체의 폐쇄된 내측면에 장착될 수 있도록 장착부를 가지는 제2필터체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   제1필터체의 둘레면은 싸이클론 몸체의 높이 방향을 따라 다수의 장공이 형성되어 이루어지고,

   제2필터체의 둘레면은 격자형으로 이루어짐과 더불어 망사체에 감싸진 상태로 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   제2필터체의 테두리측에는 상기 제1필터체의 장공을 관통하여 외향 돌출된 상태로 상기 장공을 따라 이동하는 적어도 하나 이상의 돌기가 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
7. 제 4 항 또는, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   제1필터체의 테두리부 중 제2필터체의 돌기가 삽입되는 장공이 형성된 측은절개된 상태로 상기 돌기의 탈거가 가능하도록 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   제1필터체 및 제2필터체는

   싸이클론 몸체의 폐쇄된 측면으로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
9. 제 4 항에 있어서,

   제1필터체의 각 부위 중 싸이크론 몸체의 폐쇄된 측면에 밀착되는 부위의 내주면에는 제2필터체의 외부 둘레면과 밀착되어 각종 미세 먼지를 제거하는 먼지털이 수단이 장착되어 이루어짐을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    먼지털이 수단은

    부직포 등으로 이루어짐을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.