KR100622549B1 - 멀티 사이클론 집진장치 - Google Patents

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Abstract

멀티 사이클론 집진장치가 개시된다. 개시된 멀티 사이클론 집진장치는, 제1사이클론과 복수개의 제2사이클론을 포함하는 다중사이클론유닛; 상기 다중사이클론유닛의 상부에 설치되며, 상기 제1사이클론으로부터 빠져나온 공기를 상기 제2사이클론으로 유도하는 연결유로를 형성하는 복수개의 연결덮개 및, 상기 제2사이클론으로부터 빠져나온 공기를 외부로 유도하는 배출유로를 형성하는 배출덮개가 일체로 형성된 상부커버; 및 상기 다중사이클론유닛의 하부에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 사이클론으로부터 분리된 이물질을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
멀티 사이클론 집진장치, 다중사이클론유닛, 커버유닛, 상부커버, 가스켓

Description

멀티 사이클론 집진장치{Multi Cyclone Dust-Separating Apparatus}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치를 나타내 보인 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 분리 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 다중사이클론유닛의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 다중사이클론유닛의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 도 2에 도시된 가스켓의 확대사시도,
도 6은 도 2에 도시된 상부커버의 확대사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
11..다중사이클론유닛 12..오물수거유닛
13..커버유닛 20,30..제1 및 제2사이클론
21..내측케이스 23..흡입포트
27..그릴부재 31..외측케이스
33..콘부재 70..메인수거통
80..격리부재 100..가스켓
110..연결슬릿 120..배출파이프
200..상부커버 210..연결덮개
220..배출덮개 221..제1구역
222..제2구역 223..제3구역
본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입된 공기 중에 포함된 오물을 1차로 원심분리한 후, 분리되지 않은 작은 오물을 2차적으로 다시 원심분리하는 멀티 사이클론 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 사이클론 집진장치는, 원심력을 이용하여 집진공기에서 오물을 분리한 후 공기는 외부로 배출하고, 오물은 별도의 집진실에 보관하는 장치이다. 최근에는 집진성능을 향상시키기 위해 여러 개의 사이클론을 직렬 또는 병렬 배치한 소위 멀티 사이클론 집진장치가 개발되고 있다.
그러나, 이와 같은 멀티 사이클론 집진장치는 여러개의 사이클론이 필요하므로 하나의 사이클론을 가진 단일 사이클론 집진장치보다 사이클론을 구성하기 위해 많은 부품이 필요하며, 특히 각 사이클론을 연결하는 연결유로와 각 사이클론에서 공기가 빠져나오기 위한 배출유로를 구성하기 위한 부품이 다량으로 필요하다는 점에서 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 부품수가 감소된 멀티 사이클론 집진장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 조립성이 향상된 멀티 사이클론 집진장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 사이클론 집진장치는, 제1사이클론과 복수개의 제2사이클론을 포함하는 다중사이클론유닛; 상기 다중사이클론유닛의 상부에 설치되며, 상기 제1사이클론으로부터 빠져나온 공기를 상기 제2사이클론으로 유도하는 연결유로를 형성하는 복수개의 연결덮개 및, 상기 제2사이클론으로부터 빠져나온 공기를 외부로 유도하는 배출유로를 형성하는 배출덮개가 일체로 형성된 상부커버; 및 상기 다중사이클론유닛의 하부에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 사이클론으로부터 분리된 이물질을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배출덮개는, 상기 제 2 사이클론으로부터 배출된 공기가 합류되는 제1구역, 상기 제1구역에서 분기되어 상기 제 2 사이클론과 연통된 복수개의 제2구역 및, 상기 제1구역에서 모아진 공기가 배출되는 통로인 제3구역을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 1구역은 상기 상부커버의 중심부에 형성되어 있고, 상기 제 2 구역은 상기 상부커버에 방사형으로 형성되어 상기 제 2 사이클론으로부터 배출된 공기를 상기 제 2구역으로 유도하는 것이 바람직하다.
또한, 멀티 사이클론 집진장치는, 상기 상부커버 및 상기 다중사이클론유닛 사이에 설치되며, 상기 상부커버와 상기 다중사이클론 사이를 실링하고 상기 제 2 사이클론으로 유입 또는 유출되는 공기를 가이드하는 가스켓을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 가스켓은, 방사형으로 배치된 복수개의 연결슬릿 및 원주방향으로 돌아가며 배치된 복수개의 배출파이프를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상부커버의 상기 배출덮개는 상기 배출파이프의 적어도 일부를 감싸는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제3구역의 일측에는 공기배출관이 형성된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1 및 제2사이클론은 일체로 형성된 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(10)는, 다중사이클론유닛(11)과, 오물수거유닛(12)과, 커버유닛(13)을 포함한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 다중사이클론유닛(11)은 제1사이클론(20)과, 제2사이클론(30)을 구비한다.
제1사이클론(20)은 원통형상을 갖는 내측케이스(21)와, 내측케이스(21)로 공기를 흡입하기 위한 흡입포트(23)와, 내측케이스(21)의 공기배출구(25)에 결합되는 그릴부재(27)를 구비한다.
내측케이스(21)는 후술한 외측케이스(31)와 일체로 형성된다. 이 내측케이스(21)는 하부가 개방되어 있으며, 상부는 공기배출구(25)를 통해 개방되어 있다. 공기배출구(25)는 내측케이스(21)의 내경보다 작게 형성된다.
공기유도벽(26)은 공기를 하향 경사지게 유도하여 원심력이 발생하도록 공기배출구(25)의 외측에서 원주방향으로 높이가 점진적으로 낮아지는 형상, 예컨대 나선방향으로 소정 거리 연속해서 형성된다. 이러한 공기유도벽(26)의 높은 쪽은 돔형상으로 형성되고, 낮은 쪽은 평면형상으로 형성되며, 돔형상 쪽의 공기유도벽(26)은 흡입포트(23)와 연결된다.
흡입포트(23)는 오물이 포함된 공기를 내측케이스(21)로 유입되게 안내한다. 이 흡입포트(23)는 외측케이스(31)의 외부로부터 내측케이스(21)까지 연결된다. 이러한 흡입포트(23)는 유입되는 공기를 점진적으로 하부를 향하도록 가이드한다.
그릴부재(27)는 내측케이스(21)내에서 원심분리된 비교적 큰 오물이 역류되어 공기배출구(25)로 빠져나가는 것을 차단하기 위해, 다수의 미세공이 형성된 원통형상의 몸체(27a)와, 몸체(27a)의 하단에 결합된 스커트(27b)를 가진다. 이러한 몸체(27a)의 상단은 공기배출구(25)에 결합된다.
한편, 몸체(27a)의 하단은 막혀 있으며, 하단의 외주에는 스커트(27b)가 확장 형성되어 있다. 스커트(27b)는 내측케이스(21) 내에서 원심 분리된 오물이 역류되는 것을 차단하기 위해 내측케이스(21)의 내경보다는 작고, 몸체(27a)의 외경보다는 큰 외경을 갖도록 형성된다.
제2사이클론(30)은 외측케이스(31) 및 콘형상의 콘부재(33)로 이루어진다. 그리고, 제2사이클론(30)은 흡입포트(23)가 형성된 부분을 제외하고는, 제1사이클론(20) 외측에 원주방향으로 일정간격으로 13개가 배치된다.
콘부재(33)는 상부로부터 공기가 소용돌이를 형성하여 하강되다가 다시 상승 하여 빠져나가고, 공기 중에 포함된 미세먼지는 원심분리되어 하부로 빠져나가도록 상하가 개방되어 있다.
한편, 이러한 제1사이클론(20)과 복수의 제2사이클론(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 일체로 형성되는데, 이로 인해 복수개의 사이클론을 구성하기 위해 많은 부품이 필요없게 되어 비용이 절감되며, 조립성이 향상된다.
상기 오물수거유닛(12)은 다중사이클론유닛(12)의 하부에 착탈 가능하게 결합되며, 메인수거통(70)과 메인수거통(70)의 내부에 마련된 격리부재(80)로 구성되며,
메인수거통(70)은 외측케이스(31)와 동일한 크기의 외경을 가지며, 외부에서 오물의 수거량을 확인할 수 있도록 투명한 재질로 형성된다.
메인수거통(70)의 바닥에는 기둥(91)이 돌출되게 설치되어 있다. 이 기둥(91)은 제1공간부(A)에 수거된 오물이 제1공간부(A)에서 발생하는 선회기류를 타고 상승하는 것을 방지한다. 그리고, 메인수거통(70)의 바닥에는 상기 기둥(91)과 메인수거통(70)의 내벽을 연결하는 격벽(93)이 더 구비된다. 격벽(93)은 메인수거통(70) 내에 수거되어 쌓인 오물이 기류에 의해 회전되거나 움직이는 것을 방지한다.
도 3을 참조하면, 격리부재(80)는 내측케이스(21)의 하단에 결합되는 원통형의 몸체(81)와, 상기 몸체(81)의 다단에서 확장 연장되어 메인수거통(70)의 내측에 연결되는 스커트부(83)를 가진다. 이때, 격리부재(80)의 스커트부(83)는 어느 한쪽으로 더 하향경사지게 형성되는 것이 좋다. 즉, 더 경사진 스커트부(83) 쪽으로 미세먼지가 쌓이게 되면, 오물의 수거량을 외부에서 더 용이하게 확인할 수 있기 때 문이다. 이러한, 격리부재(80)의 내부와 메인수거통(70)의 하부공간에 의해 형성되는 제1공간부(A)에는 제1사이클론(20)에서 분리된 비교적 큰 오물이 수거된다.
또한, 격리부재(80)의 외측과 메인수거통(70)의 상부 사이에 형성되는 제2공간부(B)는 제2사이클론(30)과 연결되며, 이러한 제2공간부(B)에는 제2사이클론(30)에서 원심분리된 작은 오물이 수거된다.
상기 커버유닛(13)은 다중사이클론유닛(11)의 상부에 설치되며, 제1사이클론(20)으로부터 빠져나온 공기를 제2사이클론(30)으로 유도하는 연결유로(F1) 및 제2사이클론(30)으로부터 빠져나온 공기를 외부로 배출하는 배출유로(F2)가 일체로 형성된다. 이를 위해 커버유닛(13)은 가스켓(100)과 상부커버(200)를 포함한다.
이렇게 커버유닛(13)에 연결유로(F1)와 배출유로(F2)가 일체로 형성된 관계로, 커버유닛(13)만으로 연결유로(F1) 및 배출유로(F2)가 모두 형성될 수 있어 연결유로(F1)와 배출유로(F2)를 구성하기 위한 부품이 다량으로 필요한 종래의 멀티 사이클론 집진장치에 비해 부품수가 크게 줄어들어 비용이 절감된다. 또한 복수개의 사이클론에 일일히 연결유로(F1)와 배출유로(F2)를 조립해야 하는 종래의 멀티 사이클론 집진장치에 비해 조립성이 크게 향상된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 가스켓(100)은 상부커버(200)및 다중사이클론유닛(11)사이에 설치되어, 상부커버(200)와 다중사이클론유닛(11)사이를 실링하고, 제2사이클론(30)으로 유입 또는 유출되는 공기를 가이드한다.
이러한 가스켓(100)은 방사형으로 배치된 복수개의 연결슬릿(110) 및 원주방향으로 돌아가며 배치된 복수개의 배출파이프(120)를 포함한다.
연결슬릿(110)은 제1사이클론(20)과 제2사이클론(30)을 연통시키는 일자형의 슬릿으로 복수개가 방사형으로 배치된다. 이러한 연결슬릿(110)은 후크형상을 가지며 배출파이프(120) 주변을 감싸고 있다. 이렇게 연결슬릿(110)이 후크형상을 가짐으로 인해 제1사이클론(20)으로부터 빠져나온 공기가 제2사이클론(30)에 원심방향으로 유도될 수 있어, 제2사이클론(30)에서 작은 오물의 분리효율이 향상된다.
배출파이프(120)는 제2사이클론(30)에서 작은 오물과 분리된 공기가 다시 상승하여 빠져나오는 곳으로 가스켓(100)의 원주방향으로 복수개가 일정하게 배치된다. 이러한 배출파이프(120)는 제2사이클론(30)상에 가스켓(100)이 덮힐 경우, 일부가 제2사이클론(30)의 콘부재(33)내로 삽입되도록 가스켓(100)의 하측으로 돌출되며, 일부가 상부커버(200)내측에 삽입되도록 가스켓(100)의 상측으로 돌출된다. 이러한, 배출파이프(120)는 가스켓(100)과 일체 또는 별도로 제작하여 형성할 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 상부커버(200)에는 연결덮개(210)와 배출덮개(220)가 몰딩되어 일체로 형성된다. 따라서, 연결덮개(210)와 배출덮개(220)가 한꺼번에 제작될 수 있어 부품수가 크게 줄어 비용이 절감된다. 그리고, 이러한 연결덮개(210)와 배출덮개(220)가 형성된 상부커버(200)가 가스켓(100)을 덮음으로서, 연결유로(F1)와 배출유로(F2)가 일체로 형성되므로 조립성이 크게 향상된다.
연결덮개(210)는 연결슬릿(110)과 같은 후크형상을 가지며, 복수개가 방사형으로 배치된다. 이러한 연결덮개(210)가 연결슬릿(110)을 덮게되면, 제1사이클론(20)을 경유하여 나온 공기가 상기 제2사이클론(30)으로 유도되는 연결유로(F1)가 폐쇄적으로 형성되며, 이러한 연결유로(F1)를 통해 제1사이클론(20)의 공기배출구(25)로 배출된 공기가 원심방향으로 유도되어 제2사이클론(30)로 진입될 수 있다.
배출덮개(220)는 가스켓(100)과 함께 배출파이프(120)로부터 빠져나오는 공기가 외부로 배출될 수 있도록 배출유로(F2)를 형성한다. 이를 위해 배출파이프(120)의 적어도 일부를 감싼다. 이러한 배출덮개(220)는 제2사이클론(30)으로부터 배출된 공기가 합류되는 제1구역(221)과, 제1구역(221)에서 분기되어 제2사이클론(30)과 연통된 복수개의 제2구역(222)과, 제1구역(221)에서 모아진 공기가 배출되는 통로인 제3구역(223)을 포함한다.
제1구역(221)는, 상부커버(200)의 중심부에 형성되는 원통형의 구역으로 상부커버(200)가 가스켓(100)을 덮게 되면 배출파이프(120)로 배출된 공기가 모이는 공간이 형성된다.
제2구역(222)는, 제1구역(221)에서 방사형으로 분기되는 구역으로 상부커버(200)가 가스켓(100)을 덮게 되면 배출파이프(120)로부터 배출되는 공기가 제1구역(221)로 유도될 수 있는 복수개의 통로가 형성된다. 이러한 제2구역(222)는 13개의 배출파이프(120)를 2개씩 덮기 위해 Y자형상을 가지며, 예외적으로 나머지 1개의 배출파이프(120)를 덮기 위해 일자형상을 가진다. 그리고, 상부커버(200)의 면적활용을 최대화하기 위하여 연결덮개(210)가 제2구역(222)의 주변을 감싸도록 배치된다.
제3구역(223)은, 제1구역(221)에서 직선형으로 분기되는 구역으로 상부커버(200)가 가스켓(100)을 덮게 되면 제1구역(221)에 모아진 공기가 한꺼번에 배출되 는 통로가 형성된다. 그리고, 제3구역(223)의 일측에는 공기배출관(230)이 형성된다. 이러한 공기배출관(230)은 원형의 파이프로서, 공기가 최종적으로 빠져나가는 통로이며 제3구역(223)과 일체 또는 별도로 제작되어 형성된다. 그리고, 이러한 배출관(230)에는 흡입력을 발생하는 구동원이 직접 또는 간접적으로 설치된다.
상술한 바와 같은 커버유닛(13)으로 인해 각 사이클론간을 연결하는 연결유로(F1)와 각 사이클론에서 공기가 빠져나오기 위한 배출유로(F2)가 간단하게 구성될 수 있다. 따라서, 종래와 달리 이러한 유로를 형성하기 위한 부품수를 크게 줄일 수 있어 비용이 절감되며 조립성이 향상된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 오물이 포함된 공기는 흡입포트(23)를 통해 사이클론 집진장치(10)내로 유입된다. 유입된 공기는 공기유도벽(26)에 가이드되어 선회기류로 변하여 내측 케이스(21) 내부로 유입된다.
유입된 선회기류의 원심작용에 의해 비교적 큰 오물은 낙하하여 메인수거통(70)의 제1공간부(A)에 수거된다. 그리고, 비교적 깨끗한 공기는 그릴부재(27)를 통과하여 공기배출구(25)로 빠져나온다.
공기배출구(25)를 통해 상승된 공기는 가스켓(100)의 하면(100a)에 부딪혀 확산되면서 연결슬릿(110)과 연결덮개(210)에 의해 형성된 연결유로(F1)를 따라 제2사이클론(30)으로 진입하게 된다. 이러한 제2사이클론(30)에서는 제1사이클론(20)에서 분리되는 않은 작은 오물의 원심분리가 이루어진다. 이렇게 원심분리된 작은 오물은 제2공간부(B)내에 쌓여서 수거된다.
이후 작은 오물이 분리된 공기는 가스켓(100)의 배출파이프(120)를 통과한 후, 가스켓(100)과 상부커버(200)에 의해 형성된 배출유로(F2)를 따라 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티 사이클론 집진장치에 따르면,
첫째, 제1사이클론과 제2사이클론이 일체로 형성되어 멀티 사이클론 집진장치를 구성하기 위한 부품수가 줄어, 비용이 절감되며 조립성이 향상된다.
둘째, 본원발명과 같은 특이한 구성을 가진 커버유닛으로 인해, 각 사이클론간을 연결하는 연결유로와 각 사이클론에서 공기가 빠져나오기 위한 배출유로를 간단하게 구성할 수 있어, 연결유로와 배출유로를 형성하기 위한 부품수가 줄어, 비용이 절감되며 조립성이 향상된다.

Claims (8)

  1. 제1사이클론과 복수개의 제2사이클론을 포함하는 다중사이클론유닛;
    상기 다중사이클론유닛의 상부에 설치되며, 상기 제1사이클론으로부터 빠져나온 공기를 상기 제2사이클론으로 유도하는 연결유로를 형성하는 복수개의 연결덮개 및, 상기 제2사이클론으로부터 빠져나온 공기를 외부로 유도하는 배출유로를 형성하는 배출덮개가 일체로 형성된 상부커버; 및
    상기 다중사이클론유닛의 하부에 설치되며, 상기 제 1 및 제 2 사이클론으로부터 분리된 이물질을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하며,
    상기 배출덮개는,
    상기 제 2 사이클론으로부터 배출된 공기가 합류되는 제1구역, 상기 제1구역에서 분기되어 상기 제 2 사이클론과 연통된 복수개의 제2구역 및, 상기 제1구역에서 모아진 공기가 배출되는 통로인 제3구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1구역은 상기 상부커버의 중심부에 형성되어 있고, 상기 제 2 구역은 상기 상부커버에 방사형으로 형성되어 상기 제 2 사이클론으로부터 배출된 공기를 상기 제 2구역으로 유도하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부커버 및 상기 다중사이클론유닛 사이에 설치되며, 상기 상부커버와 상기 다중사이클론 사이를 실링하고 상기 제 2 사이클론으로 유입 또는 유출되는 공기를 가이드하는 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가스켓은,
    방사형으로 배치된 복수개의 연결슬릿 및 원주방향으로 돌아가며 배치된 복수개의 배출파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부커버의 상기 배출덮개는 상기 배출파이프의 적어도 일부를 감싸는 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3구역의 일측에는 공기배출관이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
  8. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2사이클론은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 사이클론 집진장치.
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