KR100601897B1 - 사이클론 집진장치 및 이를 이용한 진공청소기 - Google Patents

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Abstract

부피가 큰 먼지와 작은 먼지를 구분하여 집진할 수 있으며, 장치의 소형화와 경량화를 달성할 수 있도록 구조가 개선된 사이클론 집진장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 사이클론 집진장치는, 흡입구; 흡입구를 통해 흡입되는 오물이 포함된 공기중에 함유된 부피가 큰 오물을 포집하는 제 1 집진통부; 제 1 집진통부를 통과한 부피가 작은 오물을 포집하는 제 2 집진통부; 제 1 및 제 2 집진통부 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치되는 사이클론 형성부; 사이클론 형성부에 설치되어 흡입구를 통해 흡입되는 오물과 충돌하며, 제 2 집진통부에 선회기류를 형성하는 오물분리유닛; 및 오물분리유닛과 이격되게 사이클론 형성부 내부에 배치되는 배기관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
사이클론, 사이클론집진장치, 직렬형사이클론, 집진장치, 진공청소기

Description

사이클론 집진장치 및 이를 이용한 진공청소기{Cyclone dust collecting apparatus and vacuum cleaner thereof}
도 1은 본 발명에 의한 사이클론 집진장치의 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 단면도, 그리고,
도 5는 본 발명에 의한 사이클론 집진장치를 구비한 진공청소기 이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100; 사이클론 집진장치 110; 흡입구
120; 제 1 집진통부 130; 제 2 집진통부
140; 사이클론 형성부 150; 오물분리유닛
160; 배기관 170; 도어부재
본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형, 경량화 및 초기 흡입력 저하를 개선할 수 있는 진공청소기용 사이클론 집진장치에 관한 것 이다.
먼지봉투를 사용하는 진공청소기는, 일정 주기마다 먼지봉투를 교체해야 되는 번거로움이 있다. 따라서, 최근에는 영구필터로서, 원심력을 이용하여 오물을 포집하고, 포집된 먼지를 배출한 후에 재 사용 할 수 있는 사이클론 집진장치를 구비한 진공청소기가 개발되고 있다.
하지만, 사이클론 방식의 집진장치는, 종래의 먼지봉투를 사용하는 집진장치에 비해 집진장치의 큰 부피가 요구되므로, 본체 중량이 증가된다. 특히 원심력을 발생시키기 위해 선회기류를 형성하는 과정에서 구동원의 에너지 손실이 필연적으로 부가된다. 따라서, 동일 구동원을 진공흡입력 발생수단으로 사용할 경우, 먼지봉투를 사용하는 집진장치에 비해 사이클론 집진장치의 초기 흡입력이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 부피가 큰 먼지와 작은 먼지를 구분하여 집진할 수 있으며, 장치의 소형화와 경량화를 달성할 수 있도록 구조가 개선된 사이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 사이클론 집진장치는, 흡입구; 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물이 포함된 공기중에 함유된 부피가 큰 오물을 포집하는 제 1 집진통부; 상기 제 1 집진통부를 통과한 부피가 작은 오물을 포집하는 제 2 집진통부; 상기 제 1 및 제 2 집진통부 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치되는 사이클론 형성부; 상기 사이클론 형성부에 설치되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물과 충돌하며, 상기 제 2 집진통부에 선회기류를 형성하는 오물분리유닛; 및 상기 오물분리유닛과 이격되게 상기 사이클론 형성부 내부에 배치되는 배기관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 사이클론 형성부는, 상기 제 1 집진통부와 연결되는 사이클론 입구와, 상기 제 2 집진통부가 연결되는 사이클론 출구의 직경이 동일한 원통형으로 형성되는 것이 좋다.
또한, 상기 사이클론 형성부는, 상기 제 1 집진통부와 중첩되는 부피가, 상기 제 2 집진통부와 중첩되는 부피보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 오물분리유닛은, 상기 흡입구와, 상기 사이크론 형성부 및 상기 배기구의 중심축과 동축상에 배치된 제 1 오물분리부; 및 상기 제 1 오물분리부에 일단이 연결되고, 타단은 상기 사이클론 형성부의 내주면상에 연결되어 상기 사이클론 형성부의 내부에 선회기류를 형성하는 제 2 오물분리부;를 포함하는 것이 좋다.
그리고, 상기 제 1 오물분리부는, 상기 흡입구 측으로 돌출 형성된 돌기부; 및 상기 돌기부의 타단에 형성되며, 직경이 상기 배기구와 대응되는 개구부;를 포함하는 것이 좋다.
그리고, 상기 제 2 오물분리부는, 상기 제 1 오물분리부를 중심으로 배치되는 복수의 블레이드인 것이 좋다.
그리고, 상기 사이클론 형성부는, 상기 배기구가 형성된 상기 제 2 집진통부 의 일측 벽면과 8mm 내지 12mm 간격으로 이격되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 집진통부는, 그 바닥면이 힌지회동하는 도어부재에 의해 개폐되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 의한 사이클론 집진장치를 가지는 진공청소기는, 피청소면에서 오물을 포집하는 흡입 브러시; 상기 흡입브러시 측과 유로형성 부재에 의해 연결되는 흡입구; 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물이 포함된 공기중에 함유된 부피가 큰 오물을 포집하는 제 1 집진통부; 상기 제 1 집진통부를 통과한 부피가 작은 오물을 포집하는 제 2 집진통부; 상기 제 1 및 제 2 집진통부 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치되는 사이클론 형성부; 상기 사이클론 형성부에 설치되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물과 충돌하며, 상기 제 2 집진통부에 선회기류를 형성하는 오물분리유닛; 상기 오물분리유닛과 이격되게 설치되는 배기구; 및 상기 배기구와 연결되는 진공흡입력을 발생시키는 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 사이클론 집진장치와 이를 구비한 진공청소기를 첨부된 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 사이클론 집진장치(100)는, 흡입구(110)와, 제 1 집진통부(120)와, 제 2 집진통부(130)와, 사이클론 형성부(140)와, 오물분리유닛(150) 및 배기관(160)를 포함한다.
상기 흡입구(110)는, 피청소면에서 흡입되는 오물이 포함된 공기를 사이클론 집진장치(100)로 유입시킨다.
상기 제 1 집진통부(120)는, 상기 흡입구(110)와 연결되어 상기 흡입구(110)를 통해 흡입된 오물이 포함된 공기 중에서 부피가 큰 오물을 포집한다.
상기 제 2 집진통부(130)는, 상기 제 1 집진통부(120)의 후방에 격벽(121)에 의해 구획되게 배치되고, 상기 사이클론 형성부(140)에서 선회기류가 형성된 공기로 부터 원심분리된 부피가 작은 오물을 포집한다.
상기 사이클론 형성부(140)는, 상기 제 1 및 제 2 집진통부(120,130) 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치된다. 상기 사이클론 형성부(140)는, 상기 제 1 집진통부(120)와 연결되는 사이클론 입구(141)와, 상기 제 2 집진통부(130)가 연결되는 사이클론 출구(142)의 직경이 동일한 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 사이클론 형성부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 집진통부(120)와 중첩되는 부피가, 상기 제 2 집진통부(130)와 중첩되는 부피보다 크게 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 사이클론 형성부(140)는, 상기 배기관(160)가 형성된 상기 제 2 집진통부(130)의 일측 벽면(131)과 일정 갭(d)을 가지도록 이격된다. 상기 갭(d)은, 8mm 내지 12mm으로 구비되어, 후술할 오물분리유닛(150)에서 형성된 선회기류에 의해 원심분리된 부피가 작은 오물이 상기 제 2 집진통부(130)로 포집될 수 있도록 한다.
상기 오물분리유닛(150)은, 상기 사이클론 형성부(140)에 설치되어, 상기 흡입구(110)를 통해 흡입되는 오물과 충돌하여 부피가 큰 오물을 물리적으로 분리하고, 상기 제 2 집진통부(130)에 진입되는 공기에 선회기류를 형성한다.
상기 오물분리유닛(150)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 오물분리부(151)와 제 2 오물분리부(155)를 포함한다.
상기 제 1 오물분리부(151)는, 상기 흡입구(110)와, 상기 사이크론 형성부(140) 및 상기 배기관(160)의 중심축과 동축상에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제 1 오물분리부(151)는, 상기 흡입구 측으로 돌출 형성된 돌기부(152); 및 상기 돌기부(152)의 타단에 형성되며, 직경이 상기 배기관(160)과 대응되는 개구부(153);를 포함한다.
그리고, 상기 제 2 오물분리부(155)는, 상기 제 1 오물분리부(151)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 사이클론 형성부(140)의 내주면상에 연결되어 상기 사이클론 형성부(140)의 내부에 선회기류를 형성하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제 2 오물분리부(155)는, 상기 제 1 오물분리부(151)를 중심으로 배치되는 복수의 블레이드로 마련되어, 상기 제 2 오물분리부(155)를 통과한 공기에 선회기류를 형성하는 것이 좋다.
상기 배기관(160)은, 진공흡입력을 발생시키는 미도시된 구동원 측과 연결되어 제 1 및 제 2 집진통부(120,130)를 통과하면서 여과된 공기를 사이클론 집진장치(100)의 외부로 배출한다. 이 때, 상기 배기관(160)은, 상기 사이클론 형성부(140) 내측에 배치되며, 상기 제 1 오물분리부(151)에 소정간격 이격되게 설치되는 것이 좋다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 집진통부(120,130)의 바닥면은, 도 3에 도시된 바와 같이, 도어부재(170)에 의해 개폐가능하게 설치되어 포집된 오물을 사용자가 간 편하게 제거할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 사이클론 집진장치(100)를 가지는 진공청소기(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입노즐(210), 연장관(220), 플랙시블호스(230), 청소기 본체(240) 및 상기 청소기 본체(240)에 착탈가능하게 설치되는 사이클론 집진장치(100)를 포함한다.
흡입노즐(210)은, 피청소면으로 부터 오물을 포집하고, 연장관(220)은 플랙시블호스(230)와 함께 상기 청소기 본체(240)에 연결되어, 상기 청소기 본체(240)에 장착된 사이클론 집진장치(100)에 오물을 포집한다.
따라서, 흡입노즐(210)을 통과한 오물이 포함된 공기는, 부피가 큰 오물이 상기 제 1 집진통부(120)에 진입될 때, 상기 제 1 오물분리부(151) 및 블레이드로 마련된 상기 제 2 오물분리부(155)와 충돌되면서 상기 제 1 집진통부(120)에 포집된다. 상기 제 2 오물분리부(155)를 통과한 공기는, 상기 제 2 오물분리부(155)에 의해 선회기류가 발생된다. 이 선회기류에 의해 상기 제 1 오물분리부(151)에서 미처 포집되지 못한 부피가 작은 오물은 원심분리되면서, 상기 갭(d)을 통해 상기 제 2 집진통부(130)에 포집된다.
한편, 상기 배기관(160)은 상기 사이클론 형성부(140)의 내측에 배치되도록 설치되는 것이 바람직한데, 상기 제 1 오물분리부(151)와 상기 배기관(160)의 이격정도에 따라 흡입효율이 가변되기 때문에 상기 배기관(160)이 상기 제 1 오물분리부(151)에 과도하게 밀착되지 않도록 한다.
상기 배기관(160)을 통과한 공기는 미도시된 청소기 본체(240) 내부에 마련 된 모터구동실을 통해 청소기 본체(240)의 외부로 배출된다.
이상과 같은 본 발명에 의한 사이클론 집진장치 및 이를 이용한 진공청소기에 의하면, 부피가 큰 먼지는 오물분리수단과 충돌하여 1차적으로 제 1 집진통부에 포집되고, 오물분리수단을 통과한 미세먼지는, 오물분리수단에 의해 형성된 선회기류에 의해 제 2 집진통부에 사이클론 집진하는 것이 가능하다.
또한, 제 1 집진통부를 통과한 미세먼지만이 사이클론 집진되므로, 선회기류 형성에 요구되는 구동원의 동력을 줄일 수 있어 장치의 소형화 및 경량화가 가능하다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 흡입구;
    상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물이 포함된 공기중에 함유된 부피가 큰 오물을 포집하는 제 1 집진통부;
    상기 제 1 집진통부를 통과한 부피가 작은 오물을 포집하는 제 2 집진통부;
    상기 제 1 및 제 2 집진통부 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치되는 사이클론 형성부;
    상기 사이클론 형성부에 설치되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물과 충돌하며, 상기 제 2 집진통부에 선회기류를 형성하는 오물분리유닛; 및
    상기 오물분리유닛과 이격되게 상기 사이클론 형성부 내부에 배치되는 배기관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사이클론 형성부는,
    상기 제 1 집진통부와 연결되는 사이클론 입구와, 상기 제 2 집진통부가 연결되는 사이클론 출구의 직경이 동일한 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 사이클론 형성부는,
    상기 제 1 집진통부와 중첩되는 부피가, 상기 제 2 집진통부와 중첩되는 부 피보다 크게 배치된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오물분리유닛은,
    상기 흡입구와, 상기 사이크론 형성부 및 상기 배기구의 중심축과 동축상에 배치된 제 1 오물분리부; 및
    상기 제 1 오물분리부에 일단이 연결되고, 타단은 상기 사이클론 형성부의 내주면상에 연결되어 상기 사이클론 형성부의 내부에 선회기류를 형성하는 제 2 오물분리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 오물분리부는,
    상기 흡입구 측으로 돌출 형성된 돌기부; 및
    상기 돌기부의 타단에 형성되며, 직경이 상기 배기구와 대응되는 개구부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 오물분리부는,
    상기 제 1 오물분리부를 중심으로 배치되는 복수의 블레이드인 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 사이클론 형성부는,
    상기 배기구가 형성된 상기 제 2 집진통부의 일측 벽면과 8mm 내지 12mm 간 격으로 이격된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 집진통부는,
    그 바닥면이 힌지회동하는 도어부재에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  9. 피청소면에서 오물을 포집하는 흡입 브러시;
    상기 흡입브러시 측과 유로형성 부재에 의해 연결되는 흡입구;
    상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물이 포함된 공기중에 함유된 부피가 큰 오물을 포집하는 제 1 집진통부;
    상기 제 1 집진통부를 통과한 부피가 작은 오물을 포집하는 제 2 집진통부;
    상기 제 1 및 제 2 집진통부 각각과 연통되며, 그 사이에 중첩되게 설치되는 사이클론 형성부;
    상기 사이클론 형성부에 설치되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 오물과 충돌하며, 상기 제 2 집진통부에 선회기류를 형성하는 오물분리유닛;
    상기 오물분리유닛과 이격되게 설치되는 배기구; 및
    상기 배기구와 연결되는 진공흡입력을 발생시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
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