KR100617630B1

KR100617630B1 - 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기

Info

Publication number: KR100617630B1
Application number: KR1020030096562A
Authority: KR
Inventors: 이남호; 이재덕
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2006-09-01
Also published as: KR20050064947A

Abstract

본 발명은 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기에 관한 것으로, 동일 방향으로 상이한 축선상의 흡입 유로와 배기 유로가 사이클론 집진부를 중심으로 형성되는 유동실 및 유동실의 하부에 형성되는 집진실을 가지며, 유동실의 공기 유동 경로중에 원심 분리 경로가 형성되는 하우징; 원심 분리 경로의 유동선을 중심으로 하우징에 내설되는 필터 어셈블리; 필터 어셈블리의 일측단을 고정하며 하우징 일측에 구비되는 배기 유동 안내 부재; 필터 어셈블리의 타측단을 고정하며 하우징 타측에 구비되는 필터 고정 장치; 하우징의 저면에서 개폐 가능하게 설치되는 수거 부재; 그리고 진공 청소기 내부에 하우징의 장착 여부 및 필터 어셈블리의 설치 여부를 확인하는 필터 장착 확인 부재를 포함하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기를 제공하여, 공기 유로의 최적화로 인해 청소기의 크기가 소형화될 수 있으며, 부품의 오정렬로 인한 청소기의 오동작이 방지되어 청소기의 신뢰성과 경쟁력이 강화되는 효과가 있는 것이다.

진공 청소기, 사이클론, 필터 어셈블리, 필터 고정 장치

Description

원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기{VACUUM CLEANER WITH CYCLONE DUST COLLECTING AND FILTERING DEVICE}

도 1은 종래 원심 분리 방식의 사이클론 장치가 내장된 청소기의 사시도.

도 2는 종래 원심 분리 방식을 설명하기 위한 요부도

도 3은 종래 원심 분리 방식 청소기의 다른 실시예.

도 4은 종래 원심 분리 방식의 청소기의 또 다른 실시예.

도 5는 본 발명에 의한 집진 필터 장치의 하우징의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 집진 필터 장치의 분해 사시도.

도 7는 본 발명에 의한 필터 어셈블리의 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 필터 고정 장치와 하우징의 결합을 설명하는 사시도.

도 9는 본 발명의 먼지 가압 부재를 도시한 단면도.

도 10은 본 발명의 하우징이 청소기에 설치되는 상태를 보인 사시도.

도 11a, 도 11b는 본 발명에 따른 필터 고정 장치의 작동 상태도.

도 12는 본 발명에 따른 필터 고정 확인 장치의 설치 상태도.

도 13은 도 12의 요부 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 집진 필터 장치 110: 유동실

120: 집진실 130: 사이클론 집진부

200: 필터 어셈블리 300: 배기 유동 안내 부재

400: 필터 고정 장치 500: 수거 부재

600: 먼지 가압 부재 700: 필터 장착 확인 부재

본 발명은 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입 공기와 먼지를 원심 분리시켜 공기만을 배출시키는 집진 필터 장치에서 원심 분리 방식을 보다 충실하게 실행하여 집진 효율이 향상됨과 동시에 청소기가 컴팩트하게 소형화될 수 있는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기에 관한 것이다.

종래의 진공 청소기는 흡입된 먼지가 1회용의 종이로 제작되는 먼지 필터에 의해 집적되어 먼지 필터를 교환하는 방식이었는 바, 이를 개량하여 1회용의 먼지 필터를 채용하지 않고, 흡입 공기의 공기 유동 경로상에서 소용돌이 형상의 공기의 흐름, 이른바 사이클론을 발생시키는 집진 케이스내에 통상의 필터를 구비하고, 이 필터에 의하여 여과된 먼지를 집진 케이스 내에 축적한 후에 집진 케이스로부터 먼지를 소거하여 필터와 케이스를 반복 사용할 수 있는 사이클론식의 집진 장치가 개시되었다.

상기와 같은 사이클론식 집진 장치가 구비된 청소기가 대한민국 실용신안등 록 출원 제 1994-0004891(공개번호 20-1994-0021983)에 개시되었다.

상기 공개된 진공 청소기에서는 공기의 유동 경로와 동축상에 사이클론을 설치하며, 상기 사이클론은 외통체와, 외통체의 내부에 설치되는 내통체와, 상기 내통체의 하부에 연결설치되는 호퍼와, 청소기 헤드와 외통체를 연결하는 흡입호스와, 상기 내통체와 외통체의 상면에 관통되어 설치되는 볼테스 파인더와, 상기 내통체의 일측면에 형성되는 사이클론 인렛으로 구성된다.

그리하여, 흡입된 공기는 외통체의 내부에서 먼지를 하부로 집적시키면서 공기와 미세오물은 호퍼 내부에서 재차 걸러지게 되어 공기는 외부로 배출되었다. 상기 진공 청소기의 집진 장치는, 먼지가 역류하거나 호퍼의 용량 과다로 인한 먼지 역류 및 청소기의 흔들림에 의한 먼지의 역류에 대한 결함을 가진다.

이러한 결함으로부터, 상기 출원인에 의한 대한민국 특허출원 등록번호 제0012169호가 개시되었다.

상기 등록 특허에서의 집진 장치는, 먼지의 역류를 방지하도록 먼지를 유도하는 격판이 공기 유로 상에서 상하부에 설치되고, 상하부의 격판이 엇갈리게 배치되어 먼지가 집진실로 유도되면서 스프링이 설치된 가동 정지판에 의해 먼지의 역류가 방지된다. 상기의 등록 특허에서는 역류 방지에 대한 구성이 복잡하며 공기 유동 경로가 다수의 부품을 경유하면서 필터를 통하기 전에 유동력이 현저하게 저하되어 집진 효율이 현저히 저하된다.

한편, 상기와 같은 종래의 사이클론식 집진 장치는 집진 장치를 청소기의 흡입구로부터 완전히 분리시켜야 하며, 이에 대한 불편함을 개선하기 위하여 대한민 국 특허출원 등록번호 제00317117호가 개시되었는 바, 이러한 구성이 도 1에 도시되었다.

상기 특허의 집진 장치는, 청소기 본체(1)와, 연결호스(2)와, 연장관(3)과, 흡입구(4)와, 커버(5)와, 집진실(6)과, 종이필터(7)와, 핸들 그립(8)을 포함하며, 특히 사이클론 집진장치(10)가 청소기 본체(1)와 흡입구(4)를 연결하는 연장관(3)에 연결 설치되어 있다.

상기 사이클론 집진장치(10)는 상하의 상기 연장관(3)에서 사이클론 몸체(20)가 설치되며, 상기 사이클론 몸체(20)에 착탈 가능하게 오물수거통(30)이 결합된다. 그리고, 상기 오물수거통(30)을 상기 사이클론 몸체(20)에 대하여 착,탈 가능하게 지지하는 록킹수단(미도시)을 포함한다.

그리하여, 상기의 사이클론 집진 장치(10)는 오물수거통(30)의 중심축이 연장관(3)의 축상에 있지 않고, 이축(異軸)적으로 위치한다. 따라서 오물수거통(30)에 수거된 오물을 버리기 위하여, 종래와 같이 청소기의 연장관을 분리할 필요가 없다. 즉, 도시된 바와 같이, 사이클론 몸체(20)에서 오물수거통(30)만을 분리하여 손쉽게 오물을 버릴 수 있다.

그러나, 상기 진공 청소기는 사이클론 집진 장치(10)에서 오물을 수거함과 동시에 청소기 본체(1)에서도 먼지 수거 및 포집을 위해 종이 필터(7)가 설치되었다. 즉, 사이클론식의 집진 장치임에도 불구하고 1회용의 먼지 필터를 사용함으로써 완전한 사이클론식 집진 장치의 진공 청소기에 대한 효과가 미비되면서 종래의 1회용 먼지 필터를 여전히 사용하여야 함으로써 그 불편함은 가중되었다.

한편, 보다 집약화된 사이클론식 집진 장치가 구비된 진공 청소기가 일본 특허출원 평13-80638호에 개시되었는 바, 이러한 집진 장치가 도 2에 도시된다.

상기 사이클론식 집진 장치는 흡기관(52)을 더스트 박스(51)의 내면을 따라서 접선방향으로 형성하여 유입된 공기를 더스트 박스(51) 내부에서 발생하는 필터부(53) 주변의 사이클론의 유동 방향으로 안내한다.

그러나, 흡기관(52)은 더스트 박스(51)의 폭방향에 있어 중심으로부터 벗어나기 때문에, 캐니스터 타입의 청소기에 있어서 더스트 박스(51)를 청소기 본체에 장착하는 경우 흡입 호스용 연결구를 청소기 본체의 폭방향 중심에 형성하기 위하여는 흡입호스용 연결구와 더스트박스(51)의 흡기관(52)과의 사이에 유로를 설치할 필요가 있어 청소기 본체가 대형화되어 바람직하지 않았다.

상기 특허의 문제를 개선하기 위해, 상기 출원인에 의한 대한민국 특허출원 공개번호 제2003-0051361호가 개시된다.

이는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 더스트 박스 본체(5)의 바닥부에는 손잡이(19)의 하부에 설치된 경첩(20)에 의하여 개폐가 자유롭도록 구성된 바닥 뚜껑(21)이 설치되어 있다. 상기 바닥 뚜껑(21)은 흡기관(15)의 아래쪽에 설치된 레버(22)의 상부를 눌러서 레버(22)의 하단에 형성된 클램프(23)가 바닥 뚜껑(21) 측의 멈춤쇠(24)로부터 벗겨져 더스트 박스 본체(5)의 하단 개구를 개방하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 진공 청소기에서, 도 4에서 도시한 바와 같이 청소기 본체(1)의 외부에서 흡입된 먼지를 포함한 공기는 더스트 박스(2)의 본체(5) 내벽, 외측 필터(9) 및 차양부(10)에 의하여 둘러싸인 제１사이클론 공간(25) 내부에서 공기가 선회하면서 외측 필터(9) 내부로 흐르고 먼지(거친 먼지)는 더스트 박스(2)의 본체(5)의 내벽과 차양부(10)와의 사이의 틈(34)을 통과하여 본체(5)의 바닥부의 공간부(26)에 쌓인다.

동일한 형태로, 외측 필터(9) 내부로 흐른 공기도 또한 선회한다. 구체적으로는 외측 통형부재(8), 내측필터(12) 및 차양부(13)에 의하여 둘러싸인 제 2 사이클론공간(27) 내부에 있어서 공기가 선회하면서 내측 필터(12) 내부로 흐르고 먼지는 외측 통상부재(8)와 차양부(13)와의 사이의 틈(35)을 통과하여 더스트 박스 본체(5)의 바닥부의 공간부(28)에 퇴적한다.

그리하여, 더스트 박스(2)의 본체(5)에서 먼지가 여과된 공기는 상부 뚜껑부(14) 내부의 원통상 필터(29)에 의하여 또 여과된 후 상부 뚜껑부(14) 후단의 배기구(30)로부터 더스트 박스(2) 외측으로 배출되어 연결통로(31)를 통하여 전동송풍기(3)로 들어가고, 전동송풍기(3)로부터 배기 필터(32)를 통하여 여과되며 청소기 본체(1)의 측면에 형성된 메시(mesh)모양의 배기구(33) 및 후륜(1c)의 메시를 통하여 외부로 배출된다.

그러나, 상기에서 공기 유동과정이 본체(5) 내벽으로부터, 외측 필터(9) 및 제１사이클론 공간(25)을 거쳐 먼지가 하방의 공간부(26)로 원심 분리되는데, 이때 공기는 원통상 필터(29)를 거치면서 다시 상방으로 역행하게 된다. 즉, 공기의 유동이 상방에서 하방 및 원심 분리 과정으로 유동하면서 그 유동력이 저하되어 흡입력이 현저하게 저하되었다.

특히, 더스트 박스(2)가 단순하게 본체(1)에서 자중에 의해 자유롭게 탈착되는 탑재 방식이므로, 더스트 박스(2)가 본체(1)에 정확하게 탑재되지 못하는 경우에는 청소기 내부의 오염도가 심각해진다.

또한, 더스트 박스(2)의 내측 필터(7)와 외측 필터(9)의 결합 및 그러한 필터 결합체가 더스트 박스(2) 내에서 정확하게 고정되지 못하므로 강한 흡입력에 의하여 필터 결합체와 더스트 박스(2) 내부가 이격되어 먼지가 누출되므로 진공 청소기의 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 원심 분리 방식의 집진 필터 내부에서 흡입 공기의 역류에 의한 난류 유동이 억제됨으로써 흡입 공기가 안정적으로 유동되어 집진 효과가 향상되는 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 원심 분리 방식의 집진 필터가 진공 청소기에 안정적으로 장착되어 집진된 먼지가 누출되지 않아 청소기의 청결성을 유지할 수 있는 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 집진 필터 장치의 공기 유동 경로가 단축되어 집진 필터 장치가 소형화됨으로써 진공 청소기의 전체 외장을 소형화할 수 있는 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 흡입된 이물질을 원심 분리 방식으로 집진하는 사이클론 집진부가 내장되는 진공 청소기에 있어서, 동일 방향 으로 상이한 축선상의 흡입 유로와 배기 유로가 사이클론 집진부를 중심으로 형성되는 유동실 및 유동실의 하부에 형성되는 집진실을 가지며, 유동실의 공기 유동 경로중에 원심 분리 경로가 형성되는 하우징; 원심 분리 경로의 유동선을 중심으로 하우징에 내설되는 필터 어셈블리; 필터 어셈블리의 일측단을 고정하며 하우징 일측에 구비되는 배기 유동 안내 부재; 필터 어셈블리의 타측단을 고정하며 하우징 타측에 구비되는 필터 고정 장치; 그리고 진공 청소기 내부에서 하우징의 설치 여부와 필터 장착을 확인하기 위한 탈착 가능하게 고정하기 위한 필터 장착 확인 부재를 포함하는 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기를 제공한다.

본 발명은 원심 분리 방식으로 흡입 공기로부터 먼지를 분리시키는 소위 사이클론 집진 장치의 원리를 이용하는 진공 청소기를 개시하고 있는 것이며, 특히 사이클론 집진 장치가 사용되는 사이클론 집진부에서 흡입 유로와 배기 유로가 평행선 상에서 동일 방향으로 위치되며, 흡입 유로에서 원심 분리되는 공기 유동 경로가 최소한의 공기 손실 경로를 가지도록 설계되는 특징을 가진다.

또한, 본 발명은 상기의 공기 유동 경로 상에서 이중으로 먼지를 분리시키는 필터 수단을 가지며, 필터 수단이 사이클론 집진부에서 횡축 방향으로 직교하도록 위치하여 그 집진 성능이 향상되는 특징을 가진다.

그리고, 본 발명은 필터 수단의 고정 상태를 양호하게 유지할 수 있어 공기 유동에 의한 필터의 수명을 연장하는 구조를 가진다.

상기와 같은 특징과 함께 본 발명에서 나타날 수 있는 구성의 특징과 작용 효과는 이후의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 5는 본 발명의 집진 필터 장치(100)가 도시된다.

상기 집진 필터 장치(100)의 외형을 한정하는 하우징(150)의 양측은 사이클론 집진부(130)를 사이에 두고 상호 연통되는 흡입 유로(In)와 배기 유로(Out)를 갖는다.

상기 흡입 유로(In)와 배기 유로(Out)는 동일 방향으로 배치되며, 그 공기 유동의 경로선 상에서 접선이 되는 방향으로부터 원심 분리 유동선(Q)을 갖는다.

보다 상세하게는, 상기 흡입 유로(In)와 배기 유로(Out)는 동일 방향으로 상이한 축선상으로 배치되고, 상기 원심 분리 유동선(Q)은 하우징(150)의 중앙에 설치되는 사이클론 집진부(130)를 경유하도록 유동 경로가 설정되며, 상기 사이클론 집진부(130)를 중심으로 상기 흡입 유로(In) 측방에는 유동실(110)이 형성되고, 배기 유로(Out) 측방에는 하방으로 집진실(120)이 형성된다.

상기 사이클론 집진부(130)에서는 원심 분리된 먼지를 걸러내며, 공기 유동을 통과시켜 배기시키기 위한 필터 어셈블리(200)가 설치된다.

상기 필터 어셈블리(200)가 설치되는 하우징(150)으로 구성된 본 발명의 집진 필터 장치(100)에 대한 상세한 구성이 도 6에 도시된다.

상기 하우징(150)의 일측에는 흡기 유로(In)를 위한 흡입공(105)이 형성되고, 그 내측에는 상기 흡입공(105)과 직교하는 방향으로, 상기 유동선(Q)을 중심으로 필터 어셈블리(200)가 내설된다.

상기 필터 어셈블리(200)는 도 7에 상세히 도시된다.

상기 필터 어셈블리(200)는 중공 형상으로 형성되는 메인 필터(210)가 구비되는데, 이는 소정의 미립자 형태인 먼지를 투과시키는 경우 공기 유동이 가능하면서 먼지가 걸러지는 통상의 필터 소자로 형성되는 바, 본 발명에서는 그 종류나 재질에 대하여 특별히 한정하지는 않으나, 예컨대 공기와 먼지를 선별 여과시키는 메쉬 형상의 필터 또는 주름 방식으로 제조되는 여과지가 밀집 가공되는 필터 등이 사용 가능하다.

상기 메인 필터(210)의 내경부에는 공기압에 의해 메인 필터(210)의 내측이 변형되는 것을 방지하기 위한 내측 필터 프레임(220)이 밀착되어 설치된다.

그리고, 상기 내측 필터 프레임(220)은 메인 필터(210)의 양측에 설치되는 필터 캡(230a, 230b)에 의해 고정되는데, 상기 일측의 필터 캡(230a)은 외주 상면에서 원형 돌부(235)가 형성되며, 타측의 필터 캡(230b)은 외면의 중앙에서 필터 고정돌부(236)가 형성된다.

또한, 상기 메인 필터(210)의 외주면에는 외측 필터 프레임(240)이 설치되는데, 이는 통기되는 공기로부터 먼지를 걸러내기 위한 메쉬 필터망(246)이 부착되어 먼지가 메인 필터(210)에 접촉되기 전에 일차적으로 걸러내기 위한 것이다.

상기 외측 필터 프레임(240)에는 상기 필터 캡(230a)의 원형 돌부(235)와 형합되는 원형 요부(245)가 측단 외주면에 형성되어, 외측 필터 프레임(240)과 메인 필터(210) 및 필터 캡(230a,230b)을 일체로 고정하게 된다. 물론, 메인 필터(210) 내측의 내측 필터 프레임(220)도 동시에 고정되어 필터 어셈블리(200)가 완전하게 조립되는 것이다.

상기 필터 어셈블리(200)는 도 6에 도시된 하우징(150)의 내측에서 일측이 고정되는 것이고, 그 타측은 배기 유동 안내 부재(300)에 의해 고정되는 것이다.

상기 배기 유동 안내 부재(300)는 배기통(310)과, 배기 덮개(320) 및 밀봉 프레임(330)으로 구성되는데, 상기 배기통(310)은 도 5에 도시된 배기 유로(Out)와 연통되는 개구(315)가 형성되며, 상기 개구(315)의 주변으로 밀봉재(316)가 개재되어 상기 필터 어셈블리(200)의 일측단을 고정하는 고정 요홈(318)이 형성된다.

또한, 상기 밀봉 프레임(330)은 배기 덮개(320)와 배기통(310) 사이에서 공기 누출을 방지하도록 탄성재질로 형성된다.

그리고, 상기 배기 덮개(320)는 상기 필터 어셈블리(200)의 설치축과 직교하는 배기 유로(Out)를 형성하도록 배기구(335)가 형성되며, 상기 하우징(150)의 일측을 개폐하도록 탈착 가능하게 설치된다.

상기 배기 덮개(320)의 측면에는 배기 덮개(320)를 상기 하우징(150)으로부터 탈거시키는 경우에 사용되는 손잡이(340)가 설치가능하다.

한편, 상기 필터 어셈블리(200)가 하우징(150)의 내측에 고정되기 위하여, 상기 도 7에 도시된 필터 캡(230b)의 필터 고정 돌부(236)를 고정하는 필터 고정 장치(400)가 하우징(150)의 외측에 구비된다.

상기 필터 고정 장치(400)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(150) 상단에서 수평 회동하도록 설치되는 수평 링크 부재(410)가 하우징 손잡이(420)의 하면에 고정된다.

상기 수평 링크 부재(410)는 하우징(150)의 외형에 간섭되지 않도록 가변 절 곡되는 형상으로 중앙부에 홀(414)이 형성되어 하우징(150) 상단에 형성된 보스(415)에 축설되므로 수평 링크 부재(410)가 회동 가능하며, 상측에는 회동시 가압되는 버튼부(412)가 형성되어 있다.

또한, 상기 수평 링크 부재(410)의 하단에 연접하여 상기 하우징(150)의 수직 방향으로 외측에 회동 가능하게 설치되는 수직 링크 부재(430)는 방아쇠 형상으로 형성되어 상부는 상기 수평 링크 부재(410)에 접촉 설치되면서 하부는 상기 필터 캡(230b)의 상기 필터 고정돌부(236)를 탄발 고정한다.

그리고, 상기 수평 링크 부재(410)와 상기 수직 링크 부재(430)에는 탄성력에 의해 각각의 위치가 복원되도록 탄성 부재(450)가 구비된다.

그리하여, 상기 수직 링크 부재(430)는 탄성 부재(450)와 연합하여 상기 하우징(150)에 고정되도록, 하측이 상기 필터 어셈블리(200)의 타측 형상을 수용하는 요부(445)가 형성된 수직 커버(440)가 구비된다.

도 6에서, 상기 하우징(150)의 하면은 개구되어 있으며, 이러한 개구를 개폐하기 위하여 수거 부재(500)가 하우징(150) 하측에 구비된다.

상기 수거 부재(500)는 도 5에 도시된 집진실(120)의 저면을 한정하여 하우징(150)의 일측에서 힌지 회동하도록 설치되어, 측면에 고정 돌부(512)를 가진 집진판(510)과, 상기 집진판(510)을 탈착가능하게 고정하기 위한 고정 링크(520)로 구성된다.

상기 고정 링크(520)는 하우징(150)의 일측에서 중앙부가 힌지 고정되고, 상부의 누름부(522)가 눌려지는 경우 상기 집진판(510)의 고정 돌부(512)를 해제함으로써 집진판(510)이 자중에 의해 개방되도록 하며, 상기 고정 링크(520)는 길이 방향으로 설치되는 링크 커버(530)에 의해 하우징(150)에 고정된다. 이러한 구성이 조립된 상태가 도 8에 도시되었다.

한편, 상기 수거 부재(500)의 집진판(510) 상부에는 상기 하우징(150) 내측에서, 보다 상세하게는 도 5에 도시된 집진실(120) 저면에서 먼지 가압 부재(600)가 내설된다.

상기 먼지 가압 부재(600)는 집진실(120)에 쌓이는 먼지 등의 이물질을 가압하여 축적시키기 위한 것으로, 먼지의 부피를 적게 함과 동시에 상기 수거 부재(500)의 집진판(510)이 개방되는 경우 먼지가 비산되지 않도록 하기 위한 것으로, 그 단면이 도 9에 도시된다.

상기 먼지 가압 부재(600)는 상기 집진판(510)의 상부에 수용되는 방식으로 그 크기가 설정되는 가압판(610)을 포함하고, 상기 가압판(610)에서 다수의 집진 통공(620)이 연속하여 배열 형성된다.

그리고, 상기 먼지 가압 부재(600)의 하면에는, 상기 집진판(510)에 놓여져 먼지 가압 부재(600)가 상하로 요동할 수 있도록 탄성핀(630)이 형성된다.

상기 탄성핀(630)은 연질의 수지재로 상기 가압판(610)과 일체로 형성되어, 공기압에 의하여 가압판(610)이 눌려지는 경우 소정의 높이만큼 하강하면서 탄발되며, 일정 공기압 이하가 되는 경우에는 다시 가압판(610)을 복원시키는 방식으로 구성되어 연속적으로 집진판(510)에 쌓이는 먼지 등을 가압하여 축적시키는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 집진 필터 장치(100)가 설치되는 진공 청소기가 도 10에 도시된다.

도 10에서, 상기 집진 필터 장치(100)는 상단의 하우징 손잡이(420)를 사용하여 진공 청소기(90) 내측에 안치된다.

상기와 같이 진공 청소기(90) 내측에 안치되는 경우, 상기 집진 필터 장치(100)의 일측에 형성된 흡입공(105)은 진공 청소기의 흡입구(92)와 연통되도록 위치되어 작동시 흡입 공기가 하우징(150) 내측으로 누설없이 안내되도록 한다.

상기와 같이 집진 필터 장치(100)가 진공 청소기(90) 내측에서 정위치된 경우 커버(94)가 닫혀지면서 커버(94) 내측 소정의 위치에 형성된 가압편(424)이 상기 하우징(150) 손잡이의 고정면(422)을 가압함으로써 하우징(150)은 청소기(90) 내측에서 안정되게 그 위치가 고정된다.

한편, 상기 집진 필터 장치(100)의 하우징(150) 내측에는 상기 필터 어셈블리(200)가 설치되어 있는 바, 상기 필터 어셈블리(200)가 정위치에서 정확하게 고정되지 못하는 경우에는 상기 필터 고정 장치(200)가 탄발되어 있으므로, 필터 고정 장치(200)의 수평 링크 부재(410)가 일측으로 편향되어 있게 되고, 상기 커버(94)의 가압편(424)에 의해 그 위치가 정해지지 못하므로 커버(94)가 닫혀지지 아니하게 되어, 필터 어셈블리(200)의 정위치 설정 여부에 따라 작동 상태가 결정되는 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 필터 어셈블리(200)는 일측에 형성된 필터 고정돌부(236)가 하우징(150) 외부로 돌출되고, 타측은 상기 배기 유동 안내 부재(300)에 의해 고정되는 것인데, 상기 하우징(150) 외부로 돌출된 필터 고정 돌부(236)는 필터 고정 장치(400)의 수직 링크 부재(430)에 걸려진 상태이다.

도 11a 및 도 11b에서는 상기 필터 고정 장치(400)가 필터 어셈블리(200)를 고정하는 상태를 도시하고 있는데, 상기 수직 링크 부재(430)는 필터 고정 돌부(236)에 끼워진 상태를 유지하는 경우(도 11a) 수평 링크 부재(410)를 원위치로 정렬시키며, 만일 필터 어셈블리(200)의 고정 돌부(236)가 원위치되지 못하여 수직 링크 부재(430)가 회동된 상태를 유지하는 경우(도 11b) 수평 링크 부재(410)는 원위치로부터 벗어나게 된다.

그리하여, 상기 수평 링크 부재(410)의 상단에 형성된 버튼부(412)가 일측으로 편향됨으로써 상기 청소기 커버(94)의 가압편(424)에 접촉된다. 즉, 가압편(424)이 완전히 하방으로 위치되지 못함으로써 청소기 커버(94)는 완전하게 닫혀지지 아니한다. 이로써, 청소기(90) 내측에 필터 어셈블리(200)가 정위치되지 못한채 안치되는 경우 청소기 커버(94)가 닫혀지지 못함으로써 그 작동이 불가능하여 필터 어셈블리(200)의 불량 정렬로 인한 청소기(90)의 오염 등의 오동작이 방지된다.

상기와 같이 필터 어셈블리(200)의 정위치 설정 여부에 따라 커버(94)의 개폐 여부를 결정하기 위한 다른 실시예로서, 상기 필터 어셈블리(200)의 장착 상태를 확인하여 커버(94)가 닫혀지는 상태를 결정하는 필터 장착 확인 부재(700)가 도 12에 도시된다.

도 12에 도시된 필터 장착 확인 부재(700)는 청소기 커버(94)가 닫혀지는 청 소기(90) 측벽(95)의 내측으로 소정의 형상을 가지고 설치되는데, 이를 보다 상세히 설명하기 위하여 도 13을 참조한다.

도 13에서, 상기 필터 장착 확인 부재(700)는 청소기 측벽(95) 내측으로 중앙부에서 회동가능하게 끼움 고정되고, 상측에는 청소기 커버(94)에 맞물리도록 외측을 돌출된 커버 차단부(710)가 형성되며, 하부에는 필터 장착 확인 부재(700)를 위치 복원시키는 탄성 부재(730)가 내측으로 설치되는 가압부(720)가 형성되어 구성된다.

그리하여, 청소기(90) 내측으로 하우징(150)이 장착되는 경우 하우징(150) 내측에 설치되는 필터 어셈블리(200)의 필터 고정 돌부(236)에 의해 상기 필터 장착 확인 부재(700)의 가압부(720)가 눌려지게 되면 필터 장착 부재(700)의 상측에 형성된 커버 차단부(710)가 내측으로 위치됨으로써 커버(94)가 완전하게 닫혀질 수 있는 것이다.

이와는 반대로, 상기 하우징(150)이 장착되지 않은 상태이거나 또는 필터 어셈블리(200)가 설치되지 않은 상태에서 하우징(150)이 장착되는 경우에는 청소기(90)의 작동이 되지 못하도록 상기 청소기 커버(94)가 닫혀지는 것을 방지하여야 한다. 즉, 상기 필터 어셈블리(200)의 필터 고정 돌부(236)가 상기 필터 장착 확인 부재(700)의 가압부(720)를 가압하지 못하는 상태인 경우에는 상기 커버 차단부(710)가 커버(94)와 측벽(95) 사이에 위치함으로써 커버(94)가 완전하게 닫혀지는 것을 방지하게 된다.

그리하여, 상기 필터 장착 확인 부재(700)에 의하여 필터 어셈블리(200)의 설치 상태와 설치 여부가 확인되며, 하우징(150)가 정위치에 장착되는지의 여부가 확인됨으로써 청소기(90)의 오동작을 방지할 수 있다.

한편, 상기 집진 필터 장치(100)가 완전하게 정위치되는 경우, 청소기 커버(94)는 완전하게 닫혀져 작동 가능 상태가 되므로, 청소기(90)가 구동된다.

청소기(90)의 구동시, 도 5에 도시된 바와 같이 흡입 공기는 흡입 유로(In)를 거쳐 완전하게 원형 경로를 거치면서 유동실(110)로 안내되고, 먼지를 포함한 상태의 공기는 강한 흡입력에 의해 필터 어셈블리(200)의 외측에 형성된 외측 필터 프레임(240)의 메쉬 필터망(246)에서 먼지가 포집된다.

상기 필터 어셈블리(200)의 외측면에서 포집되는 공기는 지속적으로 잔류되거나 혹은 공기 유동에 의하여 회전되면서 하방의 집진실(120)로 집적되기도 한다.

상기 필터 어셈블리(200)의 외측 필터 프레임(240)에서 일차적으로 먼지가 걸려진 공기는 메인 필터(210)를 경유하면서 이차로 미세 먼지 등이 걸려지게 되는데, 이때에는 내측 필터 프레임(220)에 의하여 메인 필터(210)의 내측 형상이 변형되는 것이 방지된다.

그리하여, 상기 공기 유동에 의한 원심력으로 인하여 먼지는 이중으로 걸려져 집진실(120)로 유도되거나 혹은 메인 필터(210)에 잔류하게 된다.

이때, 흡입된 공기 유동은 상기 흡입구(105)로부터 별도의 안내 수단없이 사이클론 방식으로 유도되며, 이 과정중에 공기 유동이 저하되지 않은채 자연스럽게 중앙부로 유도되어 배기 유로(Out)를 향하게 되고, 배기 유로(Out)는 하우징(150)의 중앙으로부터 배기통(310)의 개구(315)를 통과한 후에 배기구(335)로 배출된다. 즉, 별도의 공기 유동 안내 수단을 설치하지 않으면서 공기 유동이 자연스럽게 사이클론 방식으로 유동되어 배기되므로 공기 유동 경로가 단축될 수 있게 되는 바, 이는 청소기(90) 내부의 공간을 절약하게 되어 청소기(90) 외형을 작게 설계할 수 있게 되는 것이다.

그리하여, 상기 배기구(335)는 도 10에 도시된 청소기(90) 내부의 그릴(96)에 밀착되어 있어, 배기 공기는 청소기(90)의 후방으로 배출되어 소정의 배기 유동 과정을 통해 청소기(90) 외부로 배출된다.

한편, 상기 하우징(150) 내측의 유동실(110)과 집진실(120)에서 사이클론 방식으로 걸려진 먼지 등은 청소기(90)의 작동 중에 하우징(150) 내측의 소정 위치에 잔류되거나 대부분 집진실(120)로 향하게 되는데, 이때 집진실(120) 하부에 형성된 먼지 가압 부재(600)에서는 포집된 먼지가 집진 통공(620)을 통해 하방의 집진판(510)에 집진되는데, 상기 가압 부재(600)는 공기압에 의해 눌려짐과 동시에 가압판(610) 하부에 형성된 탄성핀(630)이 공기압에 반대되는 탄발력을 제공하게 되므로 가압판(610)은 지속적으로 상하로 요동하게 된다.

그리하여, 상기 가압판(610)의 상하 요동에 의한 가압력으로 집진판(510)에 모여진 먼지는 눌려져 축적되므로 그 부피가 현저하게 작아질 수 있어, 먼지를 수거하기 위하여 상기 하우징(150)을 청소기(90)로부터 빈번하게 분해시키지 않아도 된다.

또한, 상기와 같이 먼지 가압 부재(600)에 의하여 집진실(120) 하방에 축적되는 먼지 덩어리를 외부로 배출시키기 위하여, 우선 상기 하우징(150)을 청소기로 부터 분리시킨 후에 상기 배기 유동 안내 부재(300)를 분리시킨다.

상기 배기 유동 안내 부재(300)의 분리에 의하여, 상기 필터 어셈블리(200)의 측면이 분리된 상태이며, 그 타측은 필터 고정 장치(400)를 해제함으로써 필터 어셈블리(200)를 완전하게 분리시킬 수 있다.

그리하여, 상기 필터 어셈블리(200)에 잔류되는 먼지를 소거함과 동시에 하우징(150) 내측에 포집되어 축적된 먼지 덩어리를 수거하여야 하므로, 상기 수거 부재(500)의 고정 링크(520)를 집진판(510)으로부터 해제시킴으로써 하우징(150)의 저면이 개방된다.

이때, 상기 먼지 가압 부재(600)에 의해 가압된 상태에서 축적된 먼지 덩어리는 가압판(610)과 함께 하우징(150)으로부터 분리되는 과정에서 소정의 덩어리 형태를 가짐으로써 먼지가 비산되는 불결함없이 신속하고 청결하게 하우징(150)으로부터 수거될 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 공기 유동 경로 상에서 사이클론 유동을 발생시키는 사이클론 집진부(130)가 흡입 유로(In)와 배기 유로(Out) 중간에서 최적의 위치에 설치되어 공기 유동이 자연스럽게 유동함으로써, 유로 단축으로 인하여 하우징(150)의 크기가 적게 설계될 수 있으며, 하우징(150) 내부에서 필터 어셈블리(200)가 정위치되지 못한 경우에는 필터 고정 장치(400)에 의하여 청소기 커버(94)가 닫혀지지 않게 되어 청소기를 작동시키지 못하게 함으로써 필터 오정렬에 의한 청소기(90) 내부의 오염이나 오동작이 방지될 수 있다.

본 발명의 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기에 의하여, 공기 유로의 최적화로 인해 청소기의 크기가 소형화될 수 있으며, 부품의 오정렬로 인한 청소기의 오동작이 방지되면서 청소후에 집진된 먼지가 청결하게 수거되어 청소기의 신뢰성과 경쟁력이 강화되는 효과가 있는 것이다.

Claims

흡입된 이물질을 원심 분리 방식으로 집진하는 사이클론 집진부(130)가 내장되는 진공 청소기(90)에 있어서,

동일 방향으로 상이한 축선상의 흡입 유로(In)와 배기 유로(Out)가 상기 사이클론 집진부(130)를 중심으로 형성되는 유동실(110) 및 상기 유동실(110)의 하부에 형성되는 집진실(120)을 가지며, 상기 유동실(110)의 공기 유동 경로중에 원심 분리 경로(Q)가 형성되는 하우징(150);

상기 원심 분리 경로(Q)의 유동선을 중심으로 상기 하우징(150)에 내설되는 필터 어셈블리(200);

상기 필터 어셈블리(200)의 일측단을 고정하며 상기 하우징(150) 일측에 구비되는 배기 유동 안내 부재(300);

상기 필터 어셈블리(200)의 타측단을 고정하며 상기 하우징(150) 타측에 구비되는 필터 고정 장치(400);

상기 하우징(150)의 저면에서 개폐 가능하게 설치되는 수거 부재(500); 그리고

상기 필터 어셈블리(200)의 장착 여부와 상기 하우징(150)의 위치 설정 여부를 확인하기 위하여, 상기 진공 청소기(90) 측벽(95) 내부에 회동 가능하게 설치되어 상기 필터 어셈블리(200)에 의해 가압 작동되는 필터 장착 확인 부재(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소 기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터 어셈블리(200)는,

중공 형상의 메인 필터(210);

상기 메인 필터(210)의 내경부에 밀착 설치되는 내측 필터 프레임(220);

일측의 외주 상면에는 원형 돌부(235)가 형성되며, 타측 외면의 중앙에는 필터 고정돌부(236)가 형성되어, 상기 내측 필터 프레임(220)의 양단을 상기 메인 필터(210)에 고정하기 위한 필터 캡(230a, 230b); 그리고

상기 메인 필터(210)의 외주면에 설치되며, 메쉬 필터망(246)이 부착되고, 상기 필터 캡(230a)의 원형 돌부(235)에 형합되는 원형 요부(245)가 측단 외주면에 형성되는 외측 필터 프레임(240)을 포함하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 배기 유동 안내 부재(300)는,

상기 배기 유로(Out)가 연통되는 개구(315)가 형성되고, 상기 개구(315)의 주변으로 상기 필터 어셈블리(200)의 일측단을 고정하며 밀봉재(316)가 개재된 고정 요홈(318)이 형성되는 배기통(310);

상기 필터 어셈블리(200)의 설치축과 직교하는 배기 유로(Out)가 형성되며 상기 하우징(150)의 일측을 개폐하기 위한 배기 덮개(320); 그리고

상기 배기 덮개(320)와 상기 배기통(310)을 밀봉하기 위한 밀봉 프레임(330)을 포함하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 필터 고정 장치(400)는,

상기 하우징(150) 상단에서 수평 회동하도록 설치되는 수평 링크 부재(410);

상기 하우징(150)의 외측면에서 상기 수평 링크 부재(410)의 일단부에 의해 회동하도록 설치되며, 상기 필터 캡(230b)의 상기 필터 고정돌부(236)를 탄발 고정하는 수직 링크 부재(430); 그리고

상기 수평 링크 부재(410)와 상기 수직 링크 부재(430)를 복원시키기 위한 탄성 부재(450)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 수거 부재(500)는,

상기 하우징(150)의 일측에 회동 가능하게 설치되는 집진판(510);

상기 집진판(510)을 잠금 또는 해제하기 위하여 상기 하우징(150)에 수직으로 설치되는 고정 링크(520); 그리고

상기 고정 링크(520)를 상기 하우징(150)에 고정시키는 링크 커버(530)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터 장착 확인 부재(700)는,

상기 청소기(90)의 측벽(95) 내측으로 중앙부가 끼워져 고정되어 상단에는 커버 차단부(710)가 형성되고, 하단에는 상기 필터 어셈블리(200)의 필터 고정 돌부(236)에 의해 가압되는 가압부(720)로 형성되어, 상기 가압부(720) 내측에는 탄성 부재(730)가 내설되는 것을 특징으로 하는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.
흡입 유로(In)와 배기 유로(Out)가 동일 방향으로 배치되며, 상기 흡입 유로 (In)및 배기 유로(Out)의 유동선이 접선이 되는 원심 분리 유동선(Q)을 가지며 먼지와 공기를 원심 분리시키기 위하여 하우징(150) 내측에 형성되는 사이클론 집진부(130);

중공 형상의 메인 필터(210)와, 상기 메인 필터(210)의 내경부에 밀착 설치되는 내측 필터 프레임(220)과, 일측의 외주 상면에는 원형 돌부(235)가 형성되며 타측 외면의 중앙에는 필터 고정돌부(236)가 형성되어 상기 내측 필터 프레임(220)의 양단을 상기 메인 필터(210)에 고정하기 위한 필터 캡(230a, 230b)과, 그리고 메쉬 필터망(246)이 부착되며 상기 메인 필터(210)의 외주면에 설치되어 상기 필터 캡(230a)의 원형 돌부(235)에 형합되는 원형 요부(245)가 측단 외주면에 형성되는 외측 필터 프레임(240)으로 구성되어, 상기 사이클론 집진부(130)의 원심 분리 유동선(Q) 상에 설치되는 중공 원통형의 필터 어셈블리(200);

상기 필터 어셈블리(200)의 일측단을 고정하며 밀봉재(316)가 개재된 고정 요홈(318)이 형성되는 배기통(310)과, 상기 필터 어셈블리(200)의 설치축과 직교하는 배기 유로(Out)가 형성되며 상기 하우징(150)의 일측을 개폐하기 위한 배기 덮개(320)와, 상기 배기 덮개(320)와 상기 배기통(310)을 밀봉하기 위한 밀봉 프레임(330)으로 구성되어 상기 사이클론 집진부(130)의 일측에 형성되는 배기 유동 안내 부재(300);

상기 하우징(150) 상단에서 수평 회동하도록 설치되는 수평 링크 부재(410)와, 상기 하우징(150)의 외측면에서 상기 수평 링크 부재(410)의 일단부에 의해 회동하도록 설치되어 상기 필터 캡(230b)의 상기 필터 고정돌부(236)를 탄발 고정하는 수직 링크 부재(430)와, 상기 수평 링크 부재(410)와 상기 수직 링크 부재(430)를 복원시키기 위한 탄성 부재(450)로 구성되어 상기 사이클론 집진부(130)의 타측에서 상기 필터 어셈블리(200)를 고정하는 필터 고정 장치(400);

상기 하우징(150)의 일측에 회동 가능하게 설치되는 집진판(510)과, 상기 집진판(510)을 잠금 또는 해제하기 위하여 상기 하우징(150)에 수직으로 설치되는 고정 링크(520)와, 상기 고정 링크(520)를 상기 하우징(150)에 고정시키는 링크 커버(530)로 구성되어 상기 사이클론 집진부(130)의 하부에서 개폐 가능하게 설치되는 수거 부재(500);

상기 수거 부재(500)의 상면에 안치되는 방식으로 형성되는 가압판(610)과, 상기 가압판(610)에 천공되는 집진 통공(620)과, 상기 가압판(620) 하부에 형성되어 상기 수거 부재(500)의 상단에서 소정의 공기압으로 요동 탄발되는 탄성핀(630)으로 구성되어 상기 수거 부재(500) 상면에 내설되며 퇴적된 이물질을 축적시키는 가압 부재(600); 그리고

상기 필터 어셈블리(200)의 장착 여부와 상기 하우징(150)의 위치 설정 여부를 확인하기 위하여, 상기 청소기(90)의 측벽(95) 내측으로 중앙부가 끼워져 고정되어 상단에는 커버 차단부(710)가 형성되고, 하단에는 상기 필터 어셈블리(200)의 필터 고정 돌부(236)에 의해 가압되는 가압부(720)로 형성되어, 상기 가압부(720) 내측에는 탄성 부재(730)가 내설되는 필터 장착 확인 부재(700)를 포함하여 진공 청소기(90) 내부에 착탈 가능하게 고정되는 원심 분리 방식의 집진 필터 장치를 구비한 진공 청소기.