KR100776404B1 - 진공청소기의 집진장치 - Google Patents

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오장근
차승용
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삼성광주전자 주식회사
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Abstract

진공청소기의 집진장치가 개시된다. 개시된 집진장치는, 오물이 포함된 공기를 회전시켜 공기 중에 포함된 오물을 분리시키는 제 1집진유닛; 상기 제 1 집진유닛의 일 측에 설치된 제 2 집진유닛; 및, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛의 하부에 설치되어, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛으로부터 분리되는 오물을 저장하는 먼지통;을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 횡 방향으로 설치되고, 상기 먼지통은 종 방향으로 설치되며, 상기 제 1 집진유닛에서 배출된 공기가 상기 제 2 집진유닛으로 진입되도록 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 직렬로 배치된다.
집진장치, 횡 방향 배치, 종 방향 배치, 집진유닛케이싱, 사이클론

Description

진공청소기의 집진장치{a dust-separating apparatus of a vacuum cleaner}
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공청소기의 집진장치를 도시한 사시도로서, 개폐부재를 분리한 상태를 나타낸 도면,
도 2는, 도 1의 집진장치에서 개폐부재를 장착시킨 후, Ⅱ-Ⅱ라인을 따라 절개한 단면도,
도 3은, 도 1의 집진장치에서 개폐부재를 장착시킨 후, 도시된 집진장치 중 집진파트의 저 면이 보이도록 집진파트를 회전하여 도시한 사시도,
도 4는, 도 1에 도시된 집진장치의 일부를 절개하여, 제 1 및 제 3 분리대가 보이도록 도시한 개략도,
도 5는, 도 1의 Ⅴ-Ⅴ라인을 따라 절개하여, 오물이 제 1 및 제 2 집진유닛으로부터 낙하되는 상태를 도시한 사시도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명>
10:집진장치 11;집진파트
12;집진유닛케이싱 14:공기유입관
20:집진유닛 24:원통형 몸체
28;개폐부재 34,36,38:제 1 내지 제 3 가이드부재
50:제 2 집진유닛 52;제 2 집진유닛의 몸체
18,75,82:제 1 내지 제 3 분리대 80;먼지통
본 발명은 집진장치에 관한 것으로서, 특히, 흡입력을 발생시켜 오물이 포함된 공기를 흡입한 후, 공기로부터 오물을 분리시키는 진공청소기의 집진장치에 관한 것이다.
진공청소기의 집진장치는, 오물이 포함된 공기를 유입하여, 공기로부터 오물을 분리시키는 장치로서, 근래에는 교체해야하는 불편함이 없고 반영구적으로 사용할 수 있는 집진장치가 먼지봉투 대신에 많이 사용되고 있다.
통상적으로, 반 영구적으로 사용할 수 있는 집진장치는 필터만을 사용하여 오물이 포함된 공기가 필터를 통과하면서 오물과 공기가 분리되는 집진장치와, 오물이 포함된 공기를 선회시켜 오물과 공기의 원심력의 차이를 이용하여 오물과 공기를 분리시키는 소위 사이클론형 집진장치 등이 있다.
사이클론형 집진장치는, 한국 등록특허 제412583호 개시된 바와 같이, 집진유닛이 수직방향으로 설치되며, 몸체의 측면에 공기유입구가, 상면에 공기배출구가 구비되고, 먼지통은 집진장치의 하부에 연결된다. 따라서, 외부공기가 몸체의 측면으로 유입되어 선회하면서 하강하게 되고 공기로부터 분리된 오물은 낙하하여 먼지통에 저장된다. 그러나, 이러한 종래기술의 집진장치는, 집진장치의 높이가 커서 먼지통을 상대적으로 작게 구성할 수밖에 없었고, 이에 따라, 사용자는 먼지통에 포집된 오물을 자주 버려줘야 하고, 공기가 회전되면서 전진하는 방향과 오물이 낙하하는 방향이 동일하여 이미 분리되어 먼지통에 저장된 오물이 공기에 편승하여 제 1 집진챔버를 빠져나가는 역류현상이 발생되는 문제점이 있었다.
오물의 역류를 방지하기 위해 US6,350,292에 개시된 바와 같이, 집진유닛과 먼지통을 약간 어긋나게 설치하거나 공기가 선회하며 전진하는 방향과 먼지가 낙하하는 방향을 다르게 구성한 집진장치도 개시되었으나, 여전히 집진장치의 부피가 크고, 오물을 분리하는 효율도 낮은 문제점이 있었다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 오물의 역류현상이 줄어들고, 오물의 포집효율이 향상된 진공청소기의 집진장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 집진장치의 부피를 키우지 않으면서, 먼지통의 용량을 키울 수 있도록 구조가 개선된 진공청소기의 집진장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 해결하기 위해 개시된 진공청소기의 집진장치는, 오물이 포함된 공기를 회전시켜 공기 중에 포함된 오물을 분리시키는 제 1집진유닛; 상기 제 1 집진유닛의 일 측에 설치된 제 2 집진유닛; 및, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛의 하부에 설치되어, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛으로부터 분리되는 오물을 저장하는 먼지통;을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 횡 방향으로 설치되고, 상 기 먼지통은 종 방향으로 설치되며, 상기 제 1 집진유닛에서 배출된 공기가 상기 제 2 집진유닛으로 진입되도록 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 직렬로 배치된다.
상기 제 1 및 제 2 집진유닛은, 공기를 선회시켜 공기 중의 오물을 공기로부터 분리시키는 사이클론형 집진유닛인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 집진유닛은, 상기 제 1 집진유닛의 둘레에 복수 개 설치되고, 상기 제 1 집진유닛은 원통형이고, 상기 제 2 집진유닛은 콘형상으로 구성할 수 있다.
개시된 집진장치는, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛을 감싸는 집진유닛케이싱을 더 포함할 수 있으며, 상기 집진유닛케이싱은, 하면에 케이스개구가 형성되어 있으며, 상기 먼지통은 상기 집진유닛케이싱 하면에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상기 제 1 집진유닛은, 공기유입구, 공기배출구 및 오물배출구가 형성되어 있으며, 내부에 제 1 집진챔버를 형성하는 원통형 몸체와, 상기 원통형 몸체의 일단에는 착탈 가능하게 설치되어, 상기 제 1 집진챔버의 일 측을 밀폐하거나 개방할 수 있는 개폐부재를 포함한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 의한 진공청소기의 집진장치를 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 집진장치의 사시도를 도시한 것으로서, 도 1을 참조하면, 집진장치(10)는, 집진파트(11)와 먼지통(80)을 포함한다. 집진파트(11)는, 오물이 포함된 공기를 유입하여 오물과 먼지를 분리시키는 부분이며 먼지통(80)은 집진파트(11)에서 분리된 오물을 일시적으로 저장하는 부분을 의미한 다. 참고적으로 여기서 오물은 먼지, 오물, 미세먼지 등 통상적으로 가정이나 사무실 공장 등을 청소할 시 나올 수 있는 것들을 총칭하는 의미이다. 집진파트(11)와 먼지통(80)은 서로 장착되고 분리될 수 있고, 사용 시에는 도 1과 같이, 집진파트(11)의 하단에 먼지통(80)을 장착하여 사용하고, 오물을 버릴 시에는 먼지통(80)을 집진파트(11)로부터 분리시킬 수 있다.
집진파트(11)는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 제 1 집진유닛(20), 제 2 집진유닛(50), 집진유닛케이싱(12)을 포함한다. 제 1 집진유닛(20)과 제 2 집진유닛(50)은 공기가 제 1 집진유닛(20)에서 제 2 집진유닛(50)으로 순차적으로 흐르도록 직렬배치되어 있으며, 공기를 선회하여 공기 중이 오물을 분리시키는 소위 사이클론형 집진유닛으로 구성된다.
제 1 집진유닛(20)은, 도 1 및 도2를 참조하면, 횡 방향으로 설치되어 있으며, 원통형 몸체(24), 개폐부재(28), 제 1 내지 제 3 가이드부재(34,36,38), 필터부재(21)를 포함한다. 원통형 몸체(24)는 집진유닛케이싱(12)의 내부에 횡 방향으로 설치되어 있고, 공기유입구(22)가 형성된 공기유입관(14)이 집진유닛케이싱(12) 상부로 돌출되며, 원통형 몸체(24)의 접선방향으로 설치되어, 공기가 원통형 몸체(24)의 접선방향으로 유입된다. 도 1과 같이, 원통형 몸체(24)의 일 측에는 제 1 개구(26)가 형성되어 있고, 도 2를 참조하면, 타 측에는 공기가 배출되는 공기 배출구(25)가 형성되어 있다. 개폐부재(28)는, 도 1을 참조하면, 원통형 몸체(24)로부터 분리 가능하게 원통형 몸체(24)의 일 측에 장착된다. 개폐부재(28)에는 손잡이(29)가 달려있다. 사용자가 제 1 집진챔버(23) 내부 및 제 1 집진챔버(23) 내부 에 설치된 필터부재(21)를 청소하고자 할때, 손잡이(29)를 잡고 개폐부재(28)를 분리시킬 수 있다. 제 1 내지 제 3 가이드부재(34,36,38)는 제 1 집진챔버(23) 내부에 구비되어 있으며, 제 1 가이드부재(34)는 회전되는 공기의 회전 중심을 잡아주는 역할을 할 뿐 아니라 필터부재(21)를 통과한 공기를 공기배출구(25)로 안내하며, 필터부재(21)는 파이프 형상으로 구성된다. 제 2 가이드부재(36)는, 공기유입구(22)를 통해 유입되는 공기가 제 1 집진챔버(23) 내에서 회전되도록 가이드하는 나선형 부재로서, 제 1 가이드부재(34)의 외주 면을 따라 나선형으로 둘러져 있다. 제 3 가이드부재(38)는 제 1 집진챔버(23) 내부에서 제 1 가이드부재(34)의 반대편에 배치되도록 개폐부재(28)로부터 돌출되어 있으며, 선회되는 공기의 중심을 잡아주도록 파이프 형상으로 형성되어 있다. 도 3을 참조하면, 오물배출구(32)는 제 1 집진유닛(20)의 몸체(24) 원주 방향으로 360도 형성되어 있다. 이를 통해, 제 1 집진챔버(23)로부터 분리된 오물이 먼지통(80)으로 낙하된다. 그러나, 오물배출구(32)는 몸체(24)의 원주방향 일부분에만 형성될 수도 있다.
제 2 집진유닛(50)은, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제 1집진유닛(20)의 측부에, 제 1 집진유닛(20)과 동일하게 횡 방향으로 설치되어 있으며, 몸체(52) 및 배출파이프(56)를 포함한다. 제 2 집진유닛(50)의 몸체(52)는 콘 형상으로 횡 방향 배치되어 있으며, 제 1 집진유닛(20)의 몸체(24) 좌측 둘레에 3 개, 우측 둘레에 3개 배치되어 있다. 제 2 집진유닛(50)의 몸체(52) 길이는 제 1 집진유닛(20) 몸체(24)길이의 약 반 정도이다. 따라서, 오물이 배출되는 제 2 집진유닛(50)의 오물배출구(57)는 제 1 집진유닛(20)의 오물배출구(32)와 일정거리 이격되어 있다. 도 2를 참조하면, 제 2 집진유닛(50)의 공기유입구(51)는 몸체(52)의 일 측에 형성되어 제 1 연결유로(70)와 연통되어 있다. 배출파이프(56)는 몸체(52)의 내부공간인 제 2집진챔버(54)로 돌출되어 있으며, 제 2 분리대(75)와 일체로 형성되어 있다. 각각의 제 2 집진유닛(50)은 제 1 집진유닛(20)에서 배출되는 공기를 유입하여 다시 미세 오물을 분리시키며, 제 2 집진유닛(50)의 개수 및 형상은 다양하게 구성할 수 있다.
집진유닛케이싱(12)은, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 집진유닛(20,50)을 감싸며, 먼지통(80)과 연결되거나 분리될 수 있다. 도 2를 참조하면, 집진유닛케이싱(12)의 내부에는 제 1 및 제 2 분리대(18,75)가 구비되어 있다. 제 1 분리대(18)는 제 1 집진유닛(20)이 설치된 공간과 제 2 집진유닛(50)이 설치된 공간을 분리시킨다. 제 1 분리대(18)는 도 3을 참조하면 'ㄱ'자 형상으로 집진유닛케이싱(12)의 내면 및 제 1 집진유닛(20)의 몸체(24) 외주 면과 연결되어 있다. 따라서, 제 1 집진유닛(20)에서 배출되는 오물과 제 2 집진유닛(50)으로부터 분리된 오물이 서로 섞이지 않는다. 제 2 분리대(75)는 제 2 집진유닛(50)의 배출파이프(56)와 일체로 형성되어 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 집진유닛(20,50)의 몸체들(24,52)의 일 측에 결합된다. 따라서, 제 1 집진유닛(20)의 몸체(24)와의 사이에 제 1 연결유로(70)를 형성하고, 집진유닛케이싱(12)의 외벽(73)과의 사이에 제 2 연결유로(72)가 형성된다. 제 2 연결유로(72)는 집진유닛케이싱(12)의 외벽(73)에 구비된 제 2 개구(74)와 연결된다. 도 3을 참조하면, 집진유닛케이싱(12)의 하면에는 원형으로 절개된 케이스개구(19)가 형성되어 있다.
먼지통(80)은, 원통형으로 구성되며, 도 4와 도 5를 참조하면, 내부에 두 개의 제 3분리대(82)가 구비되어 있다. 두 개의 제 3 분리대(82)는 먼지통(80)의 내부공간을 제 1 내지 제 3챕버(87,88,89)로 분리하여, 제 1 집진유닛(20)으로부터 낙하하는 오물과 제 2 집진유닛(50)으로부터 낙하하는 오물을 분리하여 저장한다.
이하에서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 상술한 실시 예에 의한 오물분리 및 포집 과정을 자세히 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 공기유입관(14)을 통해 제 1 집진챔버(23)로 오물이 포함된 공기가 유입된다. 유입된 공기는, 도 2의 화살표 A와 같이, 제 1 내지 제 3 가이드 부재(34,36,38)를 따라 선회하면서, 공기로부터 큰 오물이 분리된다. 분리된 오물은 도 3에 도시된 오물배출구(32)를 통해 먼지통(80)의 제 1챔버(87)로 낙하한다. 도 2의 화살표 B와 같이, 큰 오물이 분리된 공기는 필터부재(21)를 통과하여 공기배출구 및 제 1 연결유로(70)를 거쳐 6 개의 제 2집진챔버(50)로 분산되어 들어간다. 공기는 제 2 집진챔버들(50)에서, 화살표 C와 같이, 다시 선회되면서 오물배출구(57)로 미세 오물을 배출한다. 도 5의 화살표 E와 같이, 배출된 오물은 먼지통(80)의 제 2 및 제 3 챔버(88,89)로 낙하된다. 제 1 집진챔버(23)와 제 2 집진챔버(54)로부터 분리된 오물들은 제 1 및 제 3 분리대(18,75,82)에 의해 서로 섞이지 않고 분리되어 먼지통(80)에 저장된다. 제 2 집진챔버(54)에서 오물이 분리된 공기는, 도 2의 화살표 D와 같이, 제 2 연결유로(72) 및 제 2 개구(74)를 통해 집진장치(10) 외부로 배출된다.
상술한 실 시예에 따른 진공청소기의 집진장치는, 제 1 집진유닛 및 제 2 집 진유닛이 횡 방향으로 설치되어 있고, 먼지통은 종 방향으로 배치되어 있기 때문에 먼지통에 포집된 오물이 기류를 따라 역류될 확률이 매우 적을 뿐 아니라, 직렬로 연결된 두 개의 집진유닛에서 순차적으로 오물을 여러 번 분리시키기 때문에 오물의 분리효율이 향상된다.
또한, 제 1 집진유닛의 둘레에 제 2 집진유닛이 횡 방향으로 설치되어 있어, 먼지통의 높이를 크게 할 수 있기 때문에, 먼지통에 저장된 오물을 버리는 주기를 더 길게 가져갈 수 있다.
또한, 여러 개의 집진유닛이 설치되어 있지만, 집진유닛케이싱이 제 1 및 제 2 집진유닛을 감싸며, 조밀하게 구성되어 있기 때문에, 전체적인 집진장치의 크기를 컴팩트(compact)하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 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 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 오물이 포함된 공기를 회전시켜 공기 중에 포함된 오물을 분리시키는 제 1집진유닛;
    상기 제 1 집진유닛의 측 부에 설치된 제 2 집진유닛; 및,
    상기 제 1 및 제 2 집진유닛의 하부에 설치되어, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛으로부터 분리되는 오물을 저장하는 먼지통;을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 횡 방향으로 설치되고, 상기 먼지통은 종 방향으로 설치되며, 상기 제 1 집진유닛에서 배출된 공기가 상기 제 2 집진유닛으로 진입되도록 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은 직렬로 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 집진유닛은,
    공기를 선회시켜 공기 중의 오물을 공기로부터 분리시키는 사이클론형 집진유닛인 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 집진유닛은,
    상기 제 1 집진유닛의 둘레에 복수 개 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 집진유닛은 원통형이고, 상기 제 2 집진유닛은 콘형상인 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 집진유닛을 감싸는 집진유닛케이싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 집진유닛케이싱은,
    하면에 케이스개구가 형성되어 있으며, 상기 먼지통은 상기 집진유닛케이싱 하면에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 집진유닛은,
    공기유입구, 공기배출구 및 오물배출구가 형성되어 있으며, 내부에 제 1 집진챔버를 형성하는 원통형 몸체와, 상기 원통형 몸체의 일단에는 착탈 가능하게 설치되어, 상기 제 1 집진챔버의 일 측을 밀폐하거나 개방할 수 있는 개폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공기유입구는 상기 원통형 몸체의 접선방향으로 형성되어 있고, 상기 오물배출구는 상기 원통형 몸체에 원주방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 집진챔버 내부에는 공기의 회전을 가이드 하는 적어도 하나의 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 집진유닛케이싱은.
    상기 제 1 집진유닛과 상기 제 2 집진유닛을 공간적으로 분리시키는 적어도 하나의 적어도 하나의 분리대를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 먼지통은,
    상기 제 1 및 제 2 집진유닛으로부터 분리된 오물을 저장하는 공간을 분리시키는 분리대를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 집진장치.
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