KR100553047B1 - 진공청소기의 집진유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 진공청소기의 본체 후방에 설치되어, 이물질을 필터링하여 수집하는 집진유니트에 관한 것이다. 본 발명에 의한 집진유니트는, 이물질이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통과한 큰 부피의 먼지를 집진하기 위한 주집진실과, 작은 부피의 먼지를 집진하기 위한 보조집진실과, 상기 주집진실과 보조집진실을 경계하는 경계벽과 , 상기 경계벽의 상부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통되게 하는 상연통공과, 상기 경계벽의 하부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통하게 하는 하연통공을 포함하여 구성되며, 상부가 개구된 집진케이싱과; 상기 집진케이싱의 상부를 개폐하고, 중심부분에는 이물질이 필터링된 공기가 배기되는 출구가 형성된 커버; 상기 출구의 하측에 대응하는 커버의 저면에 설치되고, 내부가 상기 출구와 연통하는 원통형의 필터; 상기 필터의 하부에 결합되고, 상기 집진케이싱의 내주연과 일정한 간격을 유지하는 반원형상의 분리판을 포함하여 구성된다.

진공청소기, 집진유니트, 와류, 비산, 먼지

Description

진공청소기의 집진유니트{Suction unit for vacuum cleaner}

도 1은 종래의 진공청소기를 보인 예시 사시도,

도 2는 도 1의 집진유니트를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 집진유니트의 분해 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 ..... 집진케이싱 120 ..... 주집진실

131 ..... 상연통공 133 ..... 하연통공

135 ..... 경계벽 140 ..... 보조집진실

160 ..... 유입구 170 ..... 분리판

200 ..... 커버 300 ..... 필터

본 발명은 진공청소기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공청소기의 본체 후방에 설치되는 집진유니트의 보조집진실 하부에 개방부를 형성하는 것에 의하여, 먼지의 투입 공간을 확장하고, 주 집진실내에 발생하는 와류를 방지할 수 있는 진공청소기의 집진유니트에 관한 것이다.

진공청소기는, 본체에 설치된 팬모터에 의하여 형성되는 진공압을 이용하여, 이물질을 포함된 공기를 흡입후, 본체 내부에서 이물질을 필터링하는 소형 가정용품이다. 그리고 최근에는 먼지봉투가 필요치 않은 청소기인, 싸이클론이론을 적용하여 필터링을 수행하는 진공청소기가 제안되고 있다. 도 1에는 이러한 싸이클론방식의 필터링을 수행하는 종래의 진공청소기가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이, 진공청소기는, 실내 공기를 흡입하는 흡입수단인 팬모터가 설치된 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부와 연통하는 유연한 재질의 연결호스(20), 상기 연결호스(20)의 단부에 연통하도록 설치되고 길이 조절이 가능한 연장관(30), 그리고 상기 본체에서 발생하는 흡입력에 의하여 이물질을 포함하는 공기를 피청소면으로 부터 유입하는 흡입노즐(40)로 구성된다.

그리고 상기 본체(10) 후방에는, 선택적으로 착탈 가능한 집진유니트(12)가 설치된다. 상기 집진유니트(12)는, 흡입노즐(40)에서 흡입되는 이물질을 포함하는 공기를 유입시킨 후, 본체(10)의 내부에서 이물질의 필터링을 수행하는 부분이다. 그리고 상기 본체(10)의 전방 측면에는, 상기 집진유니트(12)의 내부에서 이물질이 필터링된 공기가 외부로 배출되는 배기부(14)가 형성되어 있다.

그리고 상기 본체(10)의 양측면에는 본체를 이동시키기 위한 한쌍의 바퀴(16)가 회동 가능하게 설치되어 있다. 또한 상기 본체(10)의 일측에는, 진공청소기에 외부로 부터의 전원을 공급받기 위한 전원코드(18)가 설치되며, 상기 본체(10)의 상면에는 진공청소기를 이동시킬 경우, 사용자가 파지할 수 있는 핸들(19)이 설치되어 있다.

도 2를 참조로 하여 먼지를 포집하기 위한 종래의 집진유니트(12)에 대하여 살펴본다.

종래의 집진유니트(12)는 상부가 개구되는 원통형상의 집진케이싱(13)과, 상기 집진케이싱(13)의 개구된 상부를 선택적으로 개폐할 수 있는 커버(15)와, 상기 커버(15)에 부착되어 배기되는 공기를 필터링하기 위한 필터(17)를 포함하여 구성된다.

상기 집진케이싱(13)은 본체(10)에서 발생된 흡입력에 의하여 흡입된 먼지를 포집하는 장소이다. 집진케이싱(13)의 상부에는 각종 먼지를 포함하는 오염된 먼지를 흡입하기 위한 입구(19)가 구비된다. 상기 입구(19)는 집진케이싱(13)의 내측으로 유입되는 먼지를 포함하는 공기가 집진케이싱(13)의 내부벽을 타고 회전을 형성할 수 있도록 집진케이싱(13)과 접선방향으로 형성된다.

그리고 상기 집진케이싱(13)의 내측 하부에는 한쌍으로 제작된 반원형상의 분리판(18b,18c)이 설치된다. 상기 분리판(18b,18c)은 중심부분에 형성되는 중심축(18a)이 집진케이싱(13)의 내측면에 회동 가능하게 장착되는 것에 의하여, 집진케이싱(13)의 내부에서 지지되고 있다. 그리고 상기 분리판(18b,18c)은 수평 상태로 지지되고 있는데, 이러한 상태에서 상기 중심축(18a)을 중심으로 회동가능하게 설치되는데, 도시한 상태에서 상측으로만 회동 가능하게 지지된다. 그리고 상기 분리판(18b,18c)에 수평으로 지지되는 것은, 예를 들면 집진케이싱(13)의 내측면의 지지돌기(도시하지 않음)를 형성하는 것에 의하여 구현될 수 있다. 따라서 집진케이싱(13)의 내측면에서 돌출 성형된 지지돌기에 의하여 상기 분리판(18b,18c)은 수 평방향으로 지지되어 있는 상태에서, 오직 상부로만 회동가능하게 된다.

상기 분리판(18b,18c)에 의하여, 집진케이싱(13)의 하부에는 이물질을 모아둘 수 있는 공간이 형성된다. 그리고 상기 분리판(18b)의 일측에는 분리판(18b,18c)의 하부 집진공간으로 이물질이 하강할 수 있는 연결부(18d)가 형성되어 있다.

그리고 상기 커버(15)의 중앙에는 출구(16)가 형성되어 있고, 상기 출구(16)는 집진케이싱(13)의 내부에서 이물질이 걸러진 후의 공기가 상기 배기부(14)를 통하여 배출될 수 있도록 형성되는 부분이다.

상기 출구(16)의 하부에는, 원통상의 필터(17)가 설치된다. 상기 필터(17)는, 원통상의 내부가 상기 출구(16)와 연통하도록 커버(15)의 하면에 착탈 가능하게 설치되어 있다.

다음에는 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 진공청소기 및 집진유니트(12)의 동작에 대하여 도 1 및 도 2를 참조로 하여 살펴보기로 한다. 진공청소기의 본체(10) 내부에 설치되어 있는 모터가 구동하여 흡입력이 발생하게 되면, 흡입노즐(40)을 통하여 이물질을 포함하는 공기가 유입된다. 이러한 공기는 연장관(30) 및 연결호스(20)를 경유하여 본체(10) 내부로 유입된 후, 상술한 집진케이싱(13)의 입구(19)로 유입된다.

상기 입구(19)를 통하여 집진케이싱(13)의 내부로 유입된 공기는, 싸이클론의 이론에 의하여 집진케이싱(13)의 원통형 내측면을 따라 회전하는 나선류를 형성하게 된다. 이와 같은 나선류의 형성에 의하여, 상태적으로 무거운 이물질은 집진 케이싱(13)의 측면을 따라 회전면서 점점 하강한 후 분리판(18b,18c)의 연결부(18d)를 경유하여 집진케이싱(13)의 하부로 이동한다. 그러나 가벼운 미세먼지는 자체의 중량으로 자유낙하운동을 하지 못하고, 흡입력에 의하여 집진케이싱(13)의 상부면을 타고 계속하여 회전운동을 한다. 그리고 오염된 공기는 상기 배기필터(17)를 거치면서 필터링되어 진공청소기의 외부로 배출된다.

그러나 이와 같은 구성을 가지는 종래의 기술에 있어서는 다음과 같은 단점이 지적된다.

상술한 바와 같은 싸이클론 이론이 적용된 집진방식에 의하여 상기 연결부(18d)를 통과한 큰 먼지는 집진케이싱(13)의 하부에 포집되지만, 자체 중량이 작아 자유낙하운동을 하지 못하는 먼지는 흡입력이 미치는 동안 계속하여 집진케이싱(13)의 상부에서 회전운동을 하게 된다.

집진케이싱(13)의 상부에서 계속적으로 회전운동을 하는 미세한 먼지는, 진공청소기의 동작이 멈추면, 흡입력이 미치지 않아 상기 분리판(18b,18c)의 상부면에 쌓이게 된다. 그리고 다시 진공청소기가 동작을 하는 경우 분리판(18b,18c)에 쌓여진 먼지는 흡입력에 의하여 집진케이싱(13)의 상부에서 벽면을 타고 계속하여 회전운동을 하게된다.

즉 이와 같이 미세먼지는, 청소기 동작시마다 분리판(18b,18c)에서 부상되어 집진케이싱(13)의 벽면을 회전하므로, 집진케이싱(13)의 내벽면이 계속적으로 오염되는 문제점이 발생한다. 그리고 소비자는, 먼지가 집진케이싱(13)의 하부로 하강하여 쌓이지 않고, 진공청소기의 동작시마다 집진케이싱(13)의 내부를 회전하므로 청소가 원활하게 이루어 지지않는 것으로 오인을 할 수 있고, 또한 싸이클론 방식의 청소기 자체를 신뢰하지 못하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 집진케이싱의 입구를 통하여 유입된 미세먼지를 집진케이싱의 하부에 집진시키기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 집진유니트는, 이물질이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통과한 큰 부피의 먼지를 집진하기 위한 주집진실과, 작은 부피의 먼지를 집진하기 위한 보조집진실과, 상기 주집진실과 보조집진실을 경계하는 경계벽과 , 상기 경계벽의 상부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통되게 하는 상연통공과, 상기 경계벽의 하부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통하게 하는 하연통공을 포함하여 구성되며, 상부가 개구된 집진케이싱과; 상기 집진케이싱의 상부를 개폐하고, 중심부분에는 이물질이 필터링된 공기가 배기되는 출구가 형성된 커버; 상기 출구의 하측에 대응하는 커버의 저면에 설치되고, 내부가 상기 출구와 연통하는 원통형의 필터; 상기 필터의 하부에 결합되고, 상기 집진케이싱의 내주연과 일정한 간격을 유지하는 반원형상의 분리판을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 하연통공은 집진케이싱의 바닥부와 접하여 형성되며, 유입구의 직 하방에 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 진공청소기의 집진유니트에 의하면, 분리판에 쌓이게 되는 먼지를 집진통의 보조집진실에 집진시킬 수 있어, 보다 효과적인 먼지의 집진을 수행할 수 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명에 의한 집진유니트의 사시도인 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 집진유니트는, 상부가 개구된 집진케이싱(100)과, 상기 집진케이싱(100)의 개구된 상부에 선택적으로 착탈되는 커버(200)와, 상기 커버(200)에 부착되어 배기되는 공기를 필터링하기 위한 필터(300)를 포함하고 있다.

상기 집진케이싱(100)은 이물질이 유입되는 유입구(160)와, 상기 유입구(160)를 통과한 먼지를 집진시키기 위한 주집진실(120)과 보조집진실(140)을 포함한다. 상기 유입구(160)는 집진케이싱(100)의 내측으로 유입되는 먼지를 포함하는 공기가 집진케이싱(100)의 내부벽을 타고 회전을 형성할 수 있도록 집진케이싱(100)과 접선방향으로 형성된다.

그리고 상기 유입구(160)와 연통되는 집진케이싱(100)의 주집진실(120)은, 유입되는 먼지와 공기를 원활하게 회전시킬 수 있도록 원통모양으로 형성된다. 상기 주집진실(120)은 집진케이싱(100)의 전체적인 부분을 이루며, 집진되는 오물의 양은 주집진실(120)의 크기에 의하여 결정된다. 그리고 주집진실(120)에는 상기 집진케이싱(100)을 착탈시키거나 이동시키기 위한 핸들(180)이 부착된다. 상기 핸들(180)은 주집진실(120)의 일측에 형성된 유입구(160)의 반대편 구비된다.

그리고 상기 주집진실(120)의 내부 하측에는, 쌍으로 제작된 반원형상의 분리판(170)이 설치된다. 상기 분리판(170)은 각 분리판(170)의 중심부분에 형성되는 중심축(170a)이 집진케이싱(100)의 내측면에 회동 지지되고 있다. 그리고 상기 분리판(170)은 수평 상태로 지지된 상태에서 상기 중심축(170a)을 중심으로 상측으로만 회동가능하게 지지된다. 그리고 상기 분리판(170)을 수평으로 지지하기 위하여 예를 들어 집진케이싱(100)의 내측면의 지지돌기를 형성하는 것에 의하여 구현될 수 있다.

상기 분리판(170)에 의하여, 집진케이싱(100)의 하방에는 이물질을 모아둘 수 있는 공간이 형성된다.

그리고 상기 분리판(170)의 일측에는 분리판(170)의 하부 집진공간으로 이물질이 하강할 수 있는 하강부(171)가 형성되어 있다. 상기 하강부(171)는, 유입구(160)를 지나 주집진실(120)의 벽면을 타고 접선 방향으로 회전하는 먼지가 분리판(170)의 하부로 진행될 수 있도록 주집진실(120)의 벽면에 접하여 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 주집진실(120)의 전방 즉, 핸들(180)의 반대편에는 주집진실(120)의 미세먼지를 집진시키기 위한 보조집진실(140)이 형성된다. 상기 보조집진실(140)은 주집진실(120)의 일측 벽인 경계벽(135) 사이에 두고 또 다른 하나의 공간으로 형성된다. 주집진실(120)의 상부를 따라 계속적으로 회전하는 미세먼지는 후술하는 상연통공(131)을 경유하여 상기 보조집진실(140)에 집진된다.

그리고 상기 주집진실(120)과 보조집진실(140)을 서로 연통시키기 위한 상연 통공(131)과 하연통공(133)이 상기 주집진실(120)의 경계벽(135)에 형성된다. 상연통공(131)은 유입된 먼지중, 중량이 작아 자유낙하운동을 하지 못하고 주집진실(120)의 상부를 계속하여 회전하는 미세한 먼지를 주집진실(120)로 부터 보조집진실(140)로 이동시키기 위하여 형성되는 것이다. 상연통공(131)은 주집진실(120)의 상부벽을 따라 맴도는 먼지를 보조집진실(140)로 유입시키므로, 경계벽(135)의 상부에 형성시키는 것이 바람직하다.

하연통공(133)은 경계벽(135)의 하부에 형성되는 것으로, 주집진실(120)의 분리판(170) 하부에 쌓인 먼지를 일부 수용하기 위하여 형성되었다. 상술한 바와 같이, 집진케이싱의 주집진실(120)에 주로 큰 먼지가 포집되며, 보조집진실(140)에는 미세한 먼지가 집진되므로 주집진실(120)에 먼지가 가득차더라도, 보조집진실(140)은 아직 비어있는 경우가 발생한다. 이러한 경우 주집진실(120)에 먼지가 넘쳐나는 경우 일부의 먼지를 집진실(140)로 이동시키기 위하여, 하연통공(133)이 형성되는 것이다. 주집진실(120)에 먼지가 가득차는 경우, 주집진실의 먼지는 자연적으로 하연통공(133)을 통하여 보조집진실(140)로 이동할 수 있어 집진케이싱(100)의 집진공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

그리고 하연통공(133)의 형성에 의하여, 유입구(160)로 부터 유입된 공기의 일부는 상연통공(131)에서 하연통공(133)을 지나 주집진실(120)의 내부로 유동되므로, 유로가 끊어지지 않고 계속적으로 이어지므로 흡입력의 손실을 방지할 수 있다. 만약 하연통공(133)이 형성되지 않으면 상연통공(131)을 지난 공기는 보조집진실(140) 내부에서 와류가 형성되어, 형성된 와류 만큼의 공기 유동이 이루어지지 않아 흡입력의 손실이 발생한다.

그리고 상기 집진케이싱(100)의 상부에 형성된 개방부를 선택적으로 개폐시키기 위한 커버(200)의 중앙부에는 출구(210)가 형성되어 있다. 상기 출구(210)는 집진케이싱(100)의 내부에서 이물질이 걸러진 후의 공기가 배출될 수 있도록 형성되는 부분이다.

상기 출구(210)의 하부에는, 원통상의 필터(300)가 설치된다. 상기 필터(300)는, 원통상의 내부가 상기 출구(210)와 연통하도록 커버(200)의 하면에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 오염된 공기는 상기 필터(300)를 거치는 과정을 통하여 깨끗한 공기로 정화되어 본체 외부로 배출된다.

이상과 같이 구성되어지는 집진케이싱 내부의 먼지집진에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 진공청소기가 동작을 하면, 종래의 기술에서 설명한 흡입노즐과 연장관, 흡입호스를 통하여 먼지를 포함한 공기가 흡입되며, 집진케이싱(100)의 유입구(160)를 통하여 유입된다. 그리고 상기 유입구(160)를 경유한 먼지를 포함한 공기는 주집진실(120)의 내부 벽면을 따라 회전을 하는데, 이때 무거운 먼지는 하부로 이동하면서, 분리판(170)에 형성된 하강부(171)를 통하여 주집진실(120)의 하부로 이동하면서 포집된다.

그리고 자체 중량이 작아, 흡입력에 의하여, 주집진실(120)의 내벽을 따라 회전하면서 자유낙하하지 못하는 미세먼지는 경계벽(135)의 상연통공(131)을 통하여 보조집진실(140)에 포집된다. 이 때 공기는 상연통공(131)으로 부터 하연통공(133)을 지나 다시 주집진실(120)로 이동되고, 필터(300)를 경유하여 외부 로 배출된다.

그리고 주집진실(120)에 쌓여진 먼지의 일부는 상기 하연통공(133)을 통하여 보조집진실(140)로 이동된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 분리벽의 상부와 하부에 주집진실(120)과 보조집진실(140)을 연통시키는 상하연통공을 구비시켜 미세먼지를 집진케이싱(100)의 하부에 집진시키는 것을 기본적인 기술적 요지로 하고 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 함은 자명하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 될 것이다. 주집진실의 경계벽에 상연통공을 형성하는 것에 의하여, 자체 중량이 작아 자유낙하운동을 하지 못하고 주집진실의 상부에서 지속적으로 회전운동하는 미세먼지를 보조집진실로 이동시켜 집진케이싱의 하부에 미세한 먼지를 집진 시킬 수 있음을 알 수 있다. 따라서 분리판에 미세한 먼지가 지속적으로 쌓여 집진통이 불결해 보이는 것을 해결하는 것은 물론이고, 하연통공의 형성에 의하여 집진케이싱에 포집할 수 있는 먼지의 포집량을 증가시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 진공청소기의 본체 일측에 장착되어, 유입되는 이물질을 포함하는 공기를 필터링하기 위한 집진유니트로서;

   이물질이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통과한 큰 부피의 먼지를 집진하기 위한 주집진실과, 작은 부피의 먼지를 집진하기 위한 보조집진실과, 상기 주집진실과 보조집진실을 경계하는 경계벽과 , 상기 경계벽의 상부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통되게 하는 상연통공과, 상기 경계벽의 하부에 형성되어 주집진실과 보조집진실을 서로 연통하게 하는 하연통공을 포함하여 구성되는, 상부가 개구된 집진케이싱과;

   상기 집진케이싱의 상부를 개폐하고, 중심부분에는 이물질이 필터링된 공기가 배기되는 출구가 형성된 커버;

   상기 출구의 하측에 대응하는 커버의 저면에 설치되고, 내부가 상기 출구와 연통하는 원통형의 필터;

   상기 필터의 하부에 결합되고, 상기 집진케이싱의 내주연과 일정한 간격을 유지하는 반원형상의 분리판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진유니트.
2. 제1항에 있어서, 상기 하연통공은 집진케이싱의 바닥부와 접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진유니트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하연통공은 유입구의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진유니트.

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