KR100623915B1

KR100623915B1 - 먼지 분리장치

Info

Publication number: KR100623915B1
Application number: KR1020050072796A
Authority: KR
Inventors: 오장근; 이학봉
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2006-09-15
Also published as: US7559964B2; US20070012002A1; CN1895145A

Abstract

진공청소기에 채용되는 먼지 분리장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 먼지 분리장치는, 집진케이싱, 집진케이싱 내부에 설치되며 공기와 함께 흡입된 오물을 걸러내고 오물이 제거된 공기를 배출시키는 사이클론유닛 및, 집진케이싱 내부에 사이클론유닛과 병렬로 배치되며 사이클론유닛에서 공기와 분리된 오물이 포집되는 집진부를 포함한다. 집진케이싱은 진공청소기 본체의 장착실에 대응되도록 반원 형상을 갖는다. 사이클론 유닛의 저면에는 공기유입구와, 공기유입구 일측에 설치된 공기배출구가 형성된다.

먼지 분리, 반원, 집진케이싱, 사이클론, 집진부, 병렬, 집진용량

Description

먼지 분리장치{Dust separating apparatus}

도 1은 일반적인 먼지 분리장치가 적용된 진공청소기의 사시도,

도 2는 도 1의 진공청소기 본체의 개략 평면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 먼지 분리장치의 외관 사시도,

도 4는 도 2의 먼지 분리장치의 분리 사시도,

도 5은 도 4의 먼지 분리장치에서의 집진케이싱의 저면 사시도,

도 6는 도 3의 먼지 분리장치를 Ⅵ-Ⅵ에서 본 단면도이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

100. 먼지 분리장치 110. 집진케이싱

120. 사이클론유닛 121. 사이클론 몸체

122. 사이클론 챔버 123. 공기유입구

124. 공기 가이드관 125. 공기배출구

130. 집진부 140. 커버

141. 먼지배출구 142. 역류방지부재

본 발명은 진공청소기에 채용되어 피청소면의 오물을 포함한 공기를 흡입하고, 오물을 분리하여 포집한 후 여과된 공기를 배출시키는 먼지 분리장치에 관한 것이다.

먼지 분리장치는 여러 종류가 있으나, 최근에는 1회용 먼지봉투나 먼지필터를 사용하는 방식의 먼지 분리장치보다는, 사용이 편리하며 반영구적으로 사용할 수 있는 사이클론 방식의 먼지 분리장치가 많이 사용된다. 도 1은 사이클론 방식의 먼지 분리장치가 적용된 캐니스터형 진공청소기의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 진공청소기(10)는 모터(미도시)가 설치되는 모터구동실(12)과 먼지 분리장치(30)가 설치되는 장착실(13)을 구비하는 진공청소기 본체(11)와, 흡입노즐(21)과, 연장호스(22) 및 플렉시블호스(23)를 포함한다. 진공청소기(10)는 모터(미도시)를 구동시켜 흡입력을 발생시키고, 흡입노즐(21)과 연장호스(22) 및 플렉시블호스(23)를 통해 피청소면의 먼지나 오물을 포함하는 공기를 진공청소기 본체(11) 내부로 흡입한다. 그리고, 진공청소기(10)는 먼지 분리장치(30)를 이용하여 공기와 함께 흡입되는 먼지나 오물(이하 “오물”)을 공기로부터 분리하여 포집하고, 오물이 제거된 공기를 모터구동실(12)을 거쳐 외부로 배출한다.

사이클론 방식의 먼지 분리장치(30)는 흡입된 공기와 오물을 선회기류를 형성하도록 함으로써, 선회기류에 작용하는 원심력으로 흡입된 오물이 공기로부터 분리되도록 한다. 한편, 사이클론 방식의 먼지 분리장치(30)는 선회기류를 형성하도록 하기 위해 사이클론 몸체(31)를 원통형으로 하고, 사이클론 몸체(31) 상단 부근 에 공기유입구(33) 및 공기배출구(미도시)를 형성하는 것이 일반적이다. 공기유입구(33)는 유입포트(14)를 통해 플렉시블호스(23)와 연통되고, 공기배출구(미도시)는 유출포트(15)를 통해 모터구동실(12)과 연통된다. 그리고, 사이클론 몸체(31)에서 공기와 분리된 오물을 포집하는 먼지통(32)은 사이클론 몸체(31)의 하부에 설치되며, 이러한 먼지통(32) 역시 사이클론 몸체(31)와 대응되게 원통형으로 형성된다. 결국, 종래의 먼지 분리장치(30)는 전체적으로 원통형의 형상을 갖는 것이 일반적이다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 장착실(13)에는 먼지 분리장치(30)가 설치된 이외의 영역에 비활용 공간(dead space, S)이 발생하게 된다. 즉, 진공청소기 본체(11)에서 모터구동실(12)은 모터로 인해 대략 사각 형상을 가지며, 모터구동실(12)과 연결된 장착실(13)은 대략 반원 형상을 갖는 것이 일반적인 구조이다. 그런데, 먼지 분리장치(30)가 원통형이므로, 장착실(13)에는 비활용 공간이 발생할 수 밖에 없는 구조적 문제가 생긴다. 한편, 장착실(13)에 설치되는 먼지 분리장치(30)는 그 높이가 제한되므로, 먼지통(32) 역시 일정 높이 이상으로 제작할 수 없게 되어, 집진용량에 제한을 받게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 진공청소기 본체의 비활용공간을 활용하여, 설계상으로 정해진 한정된 크기에서 집진용량을 높일 수 있도록 개선된 먼지 분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 먼지 분리장치는, 집진케이싱; 상기 집진케이싱 내부에 설치되며, 공기와 함께 흡입된 오물을 걸러내고, 오물이 제거된 공기를 배출시키는 사이클론유닛; 및 상기 집진케이싱 내부에 상기 사이클론유닛과 병렬로 배치되며, 상기 사이클론유닛에서 공기와 분리된 오물이 포집되는 집진부;를 포함한다. 여기서, 상기 집진케이싱은 진공청소기 본체의 장착실에 대응되도록 반원 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이클론유닛은, 사이클론 챔버를 형성하며 상기 집진케이싱보다 낮은 높이를 갖는 원통형의 사이클론 몸체, 상기 사이클론 몸체 저면에 형성된 공기유입구 및 공기배출구를 포함하며, 상기 집진부는, 상기 집진케이싱과 상기 사이클론 몸체를 둘러쌓도록 상기 사이클론 몸체의 외주면상에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 사이클론 몸체는, 내벽에 소정길이 상향 경사지는 나선형상으로 연속해서 설치되어, 상기 공기유입구를 통해 유입된 공기가 상기 사이클론 챔버에서 상승기류를 형성하도록 가이드하는 가이드부재를 더 포함하는 것이 좋다.

한편, 본 발명에 따른 먼지 분리장치는, 상기 집진케이싱 상단에 분리 가능하게 결합되는 커버를 더 포함하며, 상기 커버는 상기 사이클론 몸체와 함께 먼지배출구를 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 먼지 분리장치의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 먼지 분리장치(100)는 집진케이싱(110)과, 사이클론유닛 (120)과, 집진부(130) 및, 커버(140)를 포함한다.

집진케이싱(110)은 소정 높이를 가지며, 단면이 대략 반원 형상을 갖는다. 즉, 집진케이싱(110)은 먼지 분리장치(100)가 설치되는 진공청소기 본체의 장착실(13, 도1 참조)과 대응되게 반원 형상을 갖는다. 집진케이싱(110) 저면에는 유입포트(111) 및 유출포트(미도시)가 연결되며, 유입포트(111)는 진공청소기의 흡입노즐(미도시)과 연통되고, 유출포트(미도시)는 진공청소기의 모터구동실(12, 도1 참조)과 연통된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 집진케이싱(200) 내부에는 사이클론유닛(120)과 집진부(130)가 설치된다.

사이클론유닛(120)은 집진케이싱(110) 내부의 대략 중앙부에 설치되며, 사이클론유닛(120) 내부로 공기와 함께 흡입된 오물을 분리하고, 오물이 분리된 공기를 공기배출구(125)로 배출시킨다. 사이클론유닛(120)은 사이클론 챔버(122)를 형성하는 사이클론 몸체(121)와, 공기유입구(123) 및, 공기배출구(125)를 구비하는 공기 가이드관(124)을 포함한다.

사이클론 몸체(121)는 공기와 오물이 선회기류를 형성하도록 원통형으로 형성되고, 집진케이싱(110)보다 약간 낮은 높이를 갖는다(도6 참조). 사이클론 몸체(121) 저면에는 유입포트(111)와 연통된 공기유입구(123)가 형성된다. 공기유입구(123)는 유입포트(111)를 통해 유입된 오물을 포함한 공기를 사이클론 몸체(121) 내부로 유입시킨다. 한편, 사이클론 몸체(121) 내벽에는 유입된 공기가 상승기류를 형성할 수 있도록, 상향 경사지게 형성된 나선구조를 갖는 가이드부재(126)가 소정 길이 연속해서 설치된다.

공기 가이드관(124)은 사이클론 몸체(121)의 대략 중앙부에 설치되며, 사이클론 몸체(121)의 바닥면으로부터 소정 길이 돌출되도록 설치된다. 공기 가이드관(124) 하단에는 사이클론 챔버(122)에서 오물이 분리된 공기를 외부로 배출시키는 공기배출구(125)를 구비한다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 사이클론 몸체(121) 저면에는 공기유입구(123)와 공기배출구(125)가 나란히 형성된다. 공기배출구(125)는 진공청소기의 모터(미도시)와 연통된다. 결국, 본 발명의 실시예에 따른 먼지 분리장치(100)는 하단 흡입구조 및 하단 배출구조를 갖게 된다. 한편, 도시되지 않았으나, 공기 가이드관(124)의 상단에는 그릴과 같은 필터부재를 설치하여, 공기속에 포함된 오물을 거르도록 하는 것이 바람직하다.

집진부(130)는 사이클론유닛(120)에서 공기와 분리된 오물을 포집한다. 집진부(130)는 집진케이싱(110) 내부에서 사이클론유닛(120)과 나란하게 배치되며, 상기 사이클론유닛(120)이 설치된 영역 이외의 영역에 설치된다. 즉, 집진부(130)는 집진케이싱(110)의 내벽과 사이클론 몸체(121)의 외벽에 의해 둘러쌓여 형성된다.

이와 같이, 집진케이싱(110)을 먼지 분리장치(100)가 설치되는 진공청소기 본체의 장착실(13, 도1 참조)과 대응되게 반원 형상으로 구성하고, 집진케이싱(110) 내부에 사이클론유닛(120)과, 사이클론유닛(120)을 제외한 나머지 영역에 집진부(130)를 사이클론유닛(120)과 병렬로 배치함으로써, 집진부(130)의 집진용량이 커질 수 있게 된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존 먼지 분리장치(30)에서는 사이클론몸체(31)의 하단에 먼지통(32)을 설치함으로 인해, 먼지통(32)의 집진용량에 한계가 있었다. 그러나, 본 발명에 따르면 집진케이싱(110)을 반원 형상으로 하여 먼지 분리장치(100)가 장착되는 진공청소기 본체의 집진실(13)에 비활용 공간(S, 도2 참조)을 없애고, 상기 비활용 공간을 집진부(130)로 대체할 수 있게 된다. 따라서, 설계상으로 정해진 진공청소기 본체(11)의 크기는 변하지 않고, 집진부(130)의 집진용량이 커지게 되는 이점이 있다.

다시 도 4를 참조하면, 커버(140)는 집진케이싱(110) 상단에 분리 가능하게 결합된다. 따라서, 집진케이싱(110)을 보수하거나 집진부(130)에 수거된 먼지를 비우는 경우, 상기 커버(140)만을 분리함으로써 원하는 작업을 할 수 있다. 한편, 커버(140)는 사이클론 몸체(121)의 상단과 함께 먼지배출구(141)를 형성한다. 상술한 바와 같이 사이클론 몸체(121)의 상단 높이는 집진케이싱(110)이 상단 높이보다 더 낮다. 따라서, 커버(140)가 집진케이싱(110)에 결합될 때, 커버(140)의 내측면과 사이클론 몸체(121)의 상단 사이에 먼지배출구(141)가 형성된다(도5 참조). 커버(140) 내측면에는 집진부(130)에 수거된 오물이 역류하여 사이클론 몸체(121) 내부로 들어가는 것을 방지하는 역류방지부재(142)가 소정길이 돌출하도록 설치된다. 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 역류방지부재(142)의 직경(D1)은 사이클론 몸체(121)의 직경(D2)보다 더 크다.

이하, 상기 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 먼지 분리장치(100)의 동작 및 작용에 대해 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

진공청소기의 모터(미도시)가 구동하면 흡입력이 발생하고, 이 흡입력은 먼 지 분리장치(100)를 통해 공기유입구(123)로 작용한다. 그러면, 공기유입구(123) 및 유입포트(111)에 연통된 흡입노즐(미도시)을 통해 공기와 오물이 상기 공기유입구(123)를 통해 사이클론 몸체(121) 내부로 유입된다.

오물을 포함한 공기가 공기유입구(123)로 유입되면, 오물을 포함한 공기는 화살표 A와 같이 사이클론 챔버(122)에서 선회기류를 형성하면서 상승하게 된다. 이 때, 공기보다 무거운 오물은 원심력을 더 크게받아 사이클론 몸체(121)의 내벽에 집중하게 되고, 상승기류에 의해 상승하면서 화살표 B와 같이 먼지배출구(141)를 통해 튕겨져나가 집진부(130)의 바닥면에 쌓이게 된다. 한편, 집진부(130)에 수거된 오물은 역류방지부재(142)에 의해 사이클론 챔버(122) 내부로 다시 유입되지 못한다.

오물이 분리된 공기는 커버(140)에 부딪혀 다시 하강하고, 화살표 C와 같이공기 가이드관(124)을 거쳐 공기배출구(125)를 통해 집진케이싱(110) 외부로 빠져나간다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 먼지 분리장치에 의하면, 반원형상의 집진케이싱 내부에 사이클론유닛과 집진부를 병렬로 배치하고, 사이클론유닛이 설치된 영역 이외의 영역에 집진부를 설치함으로써, 집진부의 집진용량이 커지게 된다. 따라서, 먼지 분리장치가 설치되는 진공청소기 본체의 비활용공간(dead space)을 없애고, 이 비활용공간을 집진부로 대체함으로써, 정해진 구조에서 집진부의 용량을 커지게 할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명을 설명하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

진공청소기 본체의 장착실에 착탈 가능하게 설치되는 먼지 분리장치에 있어서,

집진케이싱;

상기 집진케이싱 내부에 설치되며, 공기와 함께 흡입된 오물을 걸러내고, 오물이 제거된 공기를 배출시키는 사이클론유닛; 및

상기 집진케이싱 내부에 상기 사이클론유닛과 병렬로 배치되며, 상기 사이클론유닛에서 공기와 분리된 오물이 포집되는 집진부;를 포함하며,

상기 집진케이싱은, 상기 진공청소기 본체의 장착실에 대응되도록 반원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 먼지 분리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 사이클론유닛은, 사이클론 챔버를 형성하며 상기 집진케이싱보다 낮은 높이를 갖는 원통형의 사이클론 몸체, 상기 사이클론 몸체 저면에 형성된 공기유입구 및 공기배출구를 포함하며,

상기 집진부는, 상기 사이클론 몸체를 둘러쌓도록 상기 사이클론 몸체의 외주면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 먼지 분리장치.
제 2 항에 있어서, 상기 사이클론 몸체는,

내벽에 소정길이 상향 경사지는 나선형상으로 연속해서 설치되어, 상기 공기유입구를 통해 유입된 공기가 상기 사이클론 챔버에서 상승기류를 형성하도록 가이드하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 분리장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 집진케이싱 상단에 분리 가능하게 결합되는 커버를 더 포함하며,

상기 커버는 상기 사이클론 몸체와 함께 먼지배출구를 형성하는 것을 특징으로 하는 먼지 분리장치.
진공청소기 본체의 장착실에 착탈 가능하게 설치되는 먼지 분리장치에 있어서,

상기 장착실에 대응되도록 반원 형상을 갖는 집진케이싱;

상기 집진케이싱 내부의 중앙부에 설치되며, 공기유입구와 공기배출구가 저면에 형성된 사이클론유닛;

상기 집진케이싱 내부에 상기 사이클론유닛과 병렬로 배치되며, 상기 사이클론유닛에서 공기와 분리된 오물이 포집되는 집진부; 및

상기 집진케이싱 상단에 분리 가능하게 결합되며, 상기 사이클론 유닛과 함께 먼지배출구를 형성하는 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 먼지 분리장치.