KR101309781B1 - 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 단계에 걸쳐 공기로부터 오물을 분리하여 수거하는 멀티 사이클론 집진장치가 개시된다. 개시된 멀티 사이클론 집진장치는 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 제1공기흡입부를 통해 흡입되는 공기로부터 비교적 큰 오물을 분리하는 제1사이클론, 및 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 제1사이클론과 연통되는 제2공기흡입부와 공기를 배출하는 공기배출부를 구비하고, 제2공기흡입부를 통해 흡입된 공기로부터 미세 오물을 분리하는 복수 개의 제2사이클론을 포함하는 사이클론유닛; 및 사이클론유닛의 하부에 설치되며, 사이클론유닛에서 공기로부터 분리된 오물을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하며, 복수 개의 제2사이클론의 사이클론몸체는 각각 공기배출부의 입구 근처의 부분에서의 직경이 최대가 되도록 볼록한 원통형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
멀티 사이클론, 몸체, 수직, 볼록

Description

진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치{Multi-cyclone dust-separating apparatus of vacuum cleaner}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치의 분리 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 취한 단면도,
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 및 도 3e는 도 1에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 제1사이클론몸체의 변형예를 도시한 단면도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 흡입파이프의 변형예를 도시한 부분 사시도,
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 및 도 5e는 도 1에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 제2사이클론몸체의 변형예를 도시한 단면도,
도 6은 도 1에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 변형예를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치의 단면도,
도 8은 도 7에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 제2사이클론들의 부분 사시도,
도 9는 도 7에 도시된 멀티 사이클론 집진장치의 변형예를 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치의 단면도, 및
도 11은 도 7의 선 XI-XI을 따라 도시한 평면도이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >
100, 100', 209, 209', 309. 멀티 사이클론 집진장치
110. 사이클론유닛 120, 230, 330. 제1사이클론
123, 123', 123", 123"', 123"", 123""', 232, 332. 제1사이클론몸체
127, 237, 337. 그릴부재
129, 129', 129", 231, 331. 흡입파이프 142, 211, 310. 제2사이클론
146, 146', 146", 146"', 146"", 146""', 217, 317. 제2사이클론몸체
147, 216, 316. 공기흡입부 149, 260. 커버부재
150, 250, 350. 오물수거유닛
본 발명은 진공청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부공기를 흡입하여 공기 중에 포함된 오물이나 먼지 등을 여러 단계에 걸쳐서 공기와 분리시키는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치에 관한 것이다.
진공청소기에 사용되는 사이클론 집진장치는, 오물이 포함된 공기를 회전시켜 공기 중에 포함된 오물이나 먼지 등을 분리하는 장치로서, 먼지봉투를 매번 교체해줘야하는 불편함이 없고 반영구적으로 사용할 수 있어 근래에 많이 사용되고 있다.
이러한 사이클론 집진장치는 통상적으로, 흡입된 공기를 선회기류로 만들어 오물을 분리하는 사이클론, 흡입되는 공기가 사이클론의 접선방향으로 유입되도록 하는 공기흡입부, 및 사이클론에서 분리된 오물을 수거하는 오물수거통을 포함하는 단일 사이클론 구조를 가진다. 단일 사이클론 구조의 사이클론 집진장치는, 크기가 큰 오물, 중간인 오물, 미세 오물을 한꺼번에 흡입된 공기로부터 분리한다. 따라서, 상대적으로 무게 및 부피가 큰 오물은 쉽게 걸러낼 수 있으나, 먼지 등과 같은 미세 오물은 공기와 함께 섞여서 배출부를 통해 배출되기 쉽다. 그 결과, 집진효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 오물을 복수의 단계에 걸쳐서 공기와 분리시키도록 복수 개의 사이클론을 구비하는 멀티 사이클론 집진장치에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 멀티 사이클론 집진장치는 오물을 여러 단계에 걸쳐서 분리하므로, 먼지 등과 같은 미세 오물까지도 분리할 있으며, 그 결과 집진효율이 향상되는 장점이 있다. 하지만, 이 멀티 사이클론 집진장치는 통상 각 사이클론의 사이클론몸체가 길이방향으로 직경이 일정한 직선형 원통형태 또는 하부에 절두원추형 부분을 갖는 형태로 구성되므로, 사이클론몸체내에 유입된 흡입공기가 사이클론몸체의 공기배출부를 통해 빠져나갈 때 유속이 증가되는 문제점이 있다. 이러한 흡입공기의 공기배출부에서의 유속증가는 작동소음을 증가시킬 뿐 아니라, 압력손실을 증가시킨다. 압력손실의 증가는 동일 집진효율을 얻기 위한 진공모터의 출력을 증가시키고, 그에 따라 전력소모를 증가시키는 문제를 야기한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작동소음 및 압력손실을 감소시킨 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치는, 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 제1공기흡입부를 통해 흡입되는 공기로부터 비교적 큰 오물을 분리하는 제1사이클론, 및 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 제1사이클론과 연통되는 제2공기흡입부와 공기를 배출하는 공기배출부를 구비하고, 제2공기흡입부를 통해 흡입된 공기로부터 미세 오물을 분리하는 복수 개의 제2사이클론을 포함하는 사이클론유닛; 및 사이클론유닛의 하부에 설치되며, 사이클론유닛에서 공기로부터 분리된 오물을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하며, 복수 개의 제2사이클론의 사이클론몸체는 각각 공기배출부의 입구 근처의 부분에서의 직경이 최대가 되도록 볼록한 원통형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 복수 개의 제2사이클론의 사이클론몸체는 각각 직경이 점진적으로 증가하는 적어도 두 개의 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태로 구성될 수 있다. 이때, 두 개의 볼록한 원통부분은 서로 동일하거나 서로 다른 장축방향의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
선택적으로, 제2사이클론의 사이클론몸체는 직경이 일정한 적어도 하나의 직선형 원통부분과 직경이 점진적으로 변하는 적어도 하나의 볼록한 원통부분이 합쳐 진 형태로 구성될 수 있다. 이때, 두 개의 원통부분은 서로 동일하거나 서로 다른 장축방향의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
또, 제1 및 제2공기흡입부는 각각, 공기가 제1 및 제2사이클론의 사이클론몸체의 내주면과 바로 접하면서 흡입되는 접선 형태(Tangential inlet form), 공기가 제1 및 제2사이클론의 사이클론몸체의 일측면의 외측에서 나선형태로 일측면쪽으로 점점 접근하여 제1 및 제2사이클론의 사이클론몸체의 내주면과 접하면서 흡입되는 헬리컬 형태(Helical inlet form), 또는 공기가 제1 및 제2사이클론의 사이클론몸체의 외주면의 외측에서 소용돌이 형태로 외주면 및 내주면쪽으로 점점 접근하여 내주면과 접하면서 흡입되는 소용돌이 형태(Involute inlet form)로 형성될 수 있다.
또한, 오물수거유닛은 오물을 수거하는 볼록한 원통형태의 수거통 몸체를 구비할 수 있다. 이때, 수거통 몸체는 제1사이클론의 사이클론몸체와 함께 볼록한 하나의 원통체를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1사이클론의 사이클론몸체는 하부에 절두원추형 부분을 가지는 형태 또는 직경이 일정한 직선형 원통형태로 형성될 수 있다.
또한, 복수 개의 제2사이클론은 제1사이클론의 둘레에 배치되거나, 상측에 배치될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 사이클론 집진장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치를 도시하는 분해 사시도 및 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 멀티 사이클론 집진장치(100)는, 사이클론유닛(110), 사이클론유닛(110)의 상부에 결합되는 커버부재(149), 및 사이클론 유닛(110)의 하부에 결합되는 오물수거유닛(150)을 포함한다.
사이클론유닛(110)은 제1사이클론(120), 및 복수 개의 제2사이클론(142)을 구비한다. 제1사이클론(120)은 하우징(121), 제1사이클론몸체(123), 흡입파이프(129) 및 그릴부재(127)로 구성된다. 하우징(121)은 사이클론(120)의 외관을 형성하고, 대략 원통형태를 갖는다.
제1사이클론몸체(123)는 제1사이클론챔버(122)를 형성하고, 하우징(121) 내부에 설치된다. 제1사이클론몸체(123)는 볼록한 원통형태를 갖는다. 즉, 제1사이클론몸체(123)는 상단 및 하단에서 중앙까지 직경이 점진적으로 증가하는 두 개의 볼록한 원통부분을 중앙에서 대칭적으로 접합시킨 형태로 구성된다. 선택적으로, 제1사이클론몸체(123', 123"; 123"', 123"", 123""')는, 도 3a에 도시한 바와 같이 서로 다른 장축방향의 길이를 가지는 두 개의 볼록한 원통부분을 접합시킨 형태(123'), 도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이, 서로 동일한 장축방향의 길이를 가지는 직경이 일정한 직선형 원통부분과 직경이 점진적으로 작아지는 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태(123", 123"'), 또는 도 3d 및 도 3e에 도시한 바와 같이, 서로 다른 장축방향의 길이를 가지는 직선형 원통부분과 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태(123"", 123""')로 구성될 수 있다. 이러한 제1사이클론몸체(123)의 구성에 따 라, 흡입파이프(129)를 통해 제1사이클론챔버(122) 내부로 유입되어 유동하는 공기가 급격하게 유동변화를 발생하지 않게 된다.
하우징(121)과 제1사이클론몸체(123) 사이에는 공간부(128)가 형성되며, 이 공간부(128)에는 제2사이클론들(142)이 배치되어 있다.
제1사이클론몸체(123)는 하부가 개방되어 있으며, 상부는 제1유출구(125)를 통해 개방되어 있다. 한편, 제1사이클론몸체(123)에는 흡입파이프(129)와 연결되는 제1유입구(124)가 형성된다. 제1유출구(125)는 제1사이클론몸체(123)의 내경보다 작게 형성된다. 한편, 제1사이클론몸체(123)의 내측면에는 공기유도벽(132)이 형성된다. 공기유도벽(132)은 제1유출구(125)의 외측에서 원주방향으로 높이가 점진적으로 낮아지는 형상, 예컨대 나선방향으로 소정 거리 연속해서 형성된다. 따라서, 제1유입구(124)를 통해 유입된 공기는 공기유도벽(132)에 의해 가이드되어 선회기류를 형성하면서 제1사이클론챔버(122) 내부로 유입된다.
흡입파이프(129)는 제1사이클론챔버(122) 내부로 공기를 흡입하기 위한 제1공기흡입부를 형성하는 것으로써, 오물이 포함된 공기를 제1사이클론챔버(122) 내부로 유입되게 안내한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 흡입파이프(129)는 오물이 포함된 공기가 하우징(121)을 관통하여 제1사이클론몸체(123)의 내주면과 바로 접하면서 흡입되는 접선 형태(Tangential inlet form)로 제1사이클론몸체(123)에 연결되도록 형성된다. 흡입파이프(129)의 외측에 마련된 입구(126)는 비원형의 관형 단면을 갖는다.
선택적으로, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 흡입파이프(129', 129")는 공기가 제1사이클론몸체(123)의 상단 위쪽에서 나선형태로 상단쪽으로 점점 접근하여 상단 및 내주면과 접하면서 흡입되는 헬리컬 형태(Helical inlet form), 또는 공기가 제1사이클론몸체(123)의 상부 외측에서 소용돌이 형태로 상부 및 내주면쪽으로 점점 접근하여 내주면과 접하면서 흡입되는 소용돌이 형태(Involute inlet form)로 형성될 수 있다.
그릴부재(127)는 제1사이클론몸체(123)의 상단에 결합된다. 그릴부재(127)는 제1사이클론몸체(123) 내에서 원심분리된 비교적 큰 오물이 역류되어 제1유출구(125)로 빠져나가는 것을 차단한다. 그릴부재(127)는 다수의 미세공이 형성된 그릴몸체(131), 및 그릴몸체(131)의 하단에 결합된 스커트(132)를 가진다. 그릴몸체(131)는 상단이 개방되며, 원통형상을 가진다. 이 그릴몸체(131)의 상단은 제1유출구(125)에 결합된다. 그릴몸체(131)의 하단은 막혀 있으며, 하단의 외주에는 스커트(132)가 확장 형성되어 있다. 스커트(132)는 제1사이클론챔버(122) 내에서 원심 분리된 오물이 역류되는 것을 방지한다.
복수의 제2사이클론(142)은 그 상부가 하우징(121)과 제1사이클론몸체(123)) 사이의 공간부(128)에 삽입된다. 이러한 복수의 제2사이클론(142)은 제1사이클론몸체(123)의 외측에서 원주방향으로 일정간격으로 배치된다. 즉, 제2사이클론들(142)은 흡입파이프(129)가 형성된 부분을 제외하고 제1사이클론몸체(123)의 외주면의 둘레에 배치된다.
복수의 제2사이클론(142)의 각각은 제2사이클론챔버(148), 제2사이클론챔버(148)를 형성하는 제2사이클론몸체(146), 제2공기흡입부(147) 및 배출파이 프(143)를 포함한다.
제2사이클론몸체(146)는 제1사이클론몸체(123)과 마찬가지로 볼록한 원통형태를 갖는다. 즉, 제2사이클론몸체(146)는 상단 및 하단에서 중앙까지 직경이 점진적으로 증가하는 두 개의 볼록한 원통부분을 중앙(도 2의 선 O-O')'에서 접합시킨 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 두 개의 볼록한 원통부분을 제2사이클론몸체(146)의 중앙에서 접합시킨 이유는 공기가 배출되는 배출파이프(143)의 입구에서 공기의 유동이 심하게 발생하기 때문에 이를 상쇄하기 위해 배출파이프(143)의 입구 근처의 배출파이프(143) 부분의 직경이 최대가 되도록 하기 위해서이다.
선택적으로, 제2사이클론몸체(146', 146", 146"', 146"", 146""')는 배출파이프(143)의 입구 근처의 제2사이클론몸체(146) 부분의 직경이 최대가 되도록하는 범위내에서, 도 5a에 도시한 바와 같이 장축방향으로 서로 다른 길이를 갖는 두 개의 볼록한 원통부분을 서로 접합시킨 형태(146'), 도 5b 및 도 5c에 도시한 바와 같이 서로 동일한 장축방향의 길이를 가지는 직경이 일정한 직선형 원통부분과 직경이 점진적으로 작아지는 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태(146", 146"'), 또는 도 5d 및 도 5e에 도시한 바와 같이 서로 다른 장축방향의 길이를 가지는 직선형 원통부분과 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태(146"", 146""')로 구성될 수 있다.
이러한 제2사이클론몸체(146)의 구성에 따라, 제2공기흡입부(147)을 통해 제2사이클론챔버(148) 내부로 유입되어 유동하는 공기가 배출파이프(143)의 입구 근처에서 급격하게 유동변화를 발생하지 않게 된다.
제2사이클론몸체(146)의 상단 및 하단은 모두 개방된 구조를 갖는다. 제2 사 이클론챔버(148)에서는 오물을 포함한 공기가 선회기류를 형성하면서 하강하고, 공기속에 포함된 오물은 원심분리되어 제2사이클론몸체(146)의 하단으로 빠져나온다. 제2사이클론몸체(146)의 개방된 상단은 지지몸체(138)와 결합된다. 지지몸체(138)에는 제1사이클론(120)에서 배출된 공기가 유입되는 제2공기흡입부(147) 및 제2사이클론챔버(148)에서 오물이 원심분리되어 제거된 공기가 배출되는 배출파이프(143)가 지지몸체(138)와 연통하도록 배치된다.
각각의 제2공기흡입부(147)는 제1사이클론(120)의 제1유출구(125)에서 배출된 공기를 각각의 제2사이클론(142)의 제2사이클론챔버(148) 내부로 유도하기 위한 것으로써, 도 1에 도시한 바와 같이, 지지몸체(138)의 중심에서 방사상으로 연장되어, 제2사이클론몸체(146) 상단 위쪽에서 나선형태로 상단 쪽으로 점점 접근하여 상단 및 내주면과 접하면서 흡입되는 헬리컬 형태로 제2사이클론몸체(146)에 연결된다. 선택적으로, 제2공기흡입부(147)는 도 1에 도시한 제1사이클론(120)의 흡입파이프(129)와 같이 접선형태, 또는 도 4b에 도시한 제1사이클론(120)의 흡입파이프(129")와 같이 소용돌이 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 제1사이클론(120)에서부터 지지몸체(138)의 중심쪽으로 솟구친 공기는 각각의 제2공기흡입부(147)를 따라 사방으로 이동하게 된다. 제2사이클론몸체(146)는 제2공기흡입부(147)를 통해 유입된 공기가 제2사이클론챔버(148)내에서 회전기류를 계속 유지하도록 가이드한다. 이를 위해, 제2사이클론몸체(146)의 내면에는 나선형의 공기유도부재(157)가 설치된다. 배출파이프(143)는 제2사이클론몸체(146) 내부를 관통하여 제2사이클론몸체(146)의 직경이 최대가 되는 부분 약간 위쪽까지 아래로 연장된다. 배출파이프(143)는 제2사이클론챔버(148)에서 미세오물이 원심분리되어 제거된 정화된 공기를 커버부재(149)쪽으로 배출시킨다.
커버부재(149)는 지지몸체(138)를 덮도록 결합된다. 배기파이프(145)은 각각의 제2사이클론(142)의 배출파이프(143)와 연통되도록 커버부재(249) 상부에 설치되며, 배출파이프(143)를 통해 각각의 제2사이클론(142)에서 배출되는 공기를 멀티 사이클론 집진장치(100) 외부로 배출하도록 가이드한다.
오물수거유닛(150)은 제1사이클론(120) 및 제2사이클론(142)에 의해 공기로부터 원심분리된 오물을 수거한다. 오물수거유닛(150)은 상단이 개방되고, 하단이 폐쇄된 구조를 갖는다. 오물수거유닛(150)은 수거된 먼지를 용이하게 제거할 수 있도록 사이클론유닛(110) 하부에 착탈 가능하도록 설치된다. 오물수거유닛(150)은 외관을 형성하는 수거통 몸체(151), 제1사이클론(120)으로부터 원심분리된 오물을 수거하는 제1집진실(152), 각각의 제2사이클론(142)으로부터 원심분리된 오물을 수거하는 제2집진실(153), 및 제1집진실(152)와 제2집진실(153)을 분리하는 격벽(154)을 포함한다. 한편, 수거통 몸체(151)의 바닥에는 기둥(155)이 돌출되게 설치된다. 이 기둥(155)은 제1집진실(152)에 수거된 오물이 제1집진실(152)에서 발생되는 선회기류를 타고 상승하는 것을 방지한다. 한편, 분리부재(156)는 기둥(155)과 수거통 몸체(151)의 내벽을 연결하여, 수거통 몸체(151) 내에 수거되어 쌓인 오물이 회전기류에 의해 회전되거나 움직이는 것을 방지한다.
이상에서, 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(100)는 제1 및 제2사이클론몸체(123, 146)가 모두 볼록한 원통형태로 형성된 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를들면, 도 6에 도시한 멀티 사이클론 집진장치(100')와 같이, 제1사이클론몸체(123')는 종래와 같이 직선형 원통형태 또는 하부에 절두원추형을 갖는 형태(도시하지 않음)로 형성되고, 제2사이클론몸체(146)만 볼록한 원통형태로 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(100, 100')는 제1 및 제2 사이클론(120, 142)의 제1 및/또는 제2사이클론몸체(123, 123'; 146)가 볼록한 원통형태로 형성됨으로써, 제1유출구(125) 및 배출파이프(143)를 통해 배출되는 공기의 유속이 감소되고, 그에 따라 청소기의 작동소음이 감소되고, 압력손실이 저감된다. 압력손실의 감소는 동일 집진효율을 얻기 위한 진공모터의 출력을 감소시키고, 그에 따라 전력소모를 감소시키게 한다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(100)의 동작을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
오물이 포함된 공기는 흡입파이프(129)를 거쳐 제1유입구(124)를 통해 제1 사이클론챔버(122) 내부로 유입된다. 유입된 공기는 선회기류를 형성하면서 하강하고, 공기속에 포함된 비교적 큰 오물은 원심분리되어 낙하하여 오물수거유닛(150)의 제1집진실(152)에 수거된다. 그리고, 큰 오물이 제거된 공기는 상승하고 그릴부재(127)를 통과하여 제1유출구(125)를 빠져나간다. 여기서, 그릴부재(127)의 미세공보다 큰 오물은 그릴부재(127) 내부로 유입되지 못하고 걸러지게 된다. 제1유출구(125)를 통해 상승된 공기는 지지몸체(138)에 부딪혀 확산되면서 각각의 제2사이클론(142)의 공기흡입부(147)를 거쳐 각각의 제2사이클론몸체(146) 내부로 진입한 다. 진입된 공기는 배출파이프(143)의 구조에 의해 선회기류를 형성하면서 제2사이클론챔버(148)내에서 미세먼지와 분리된다. 즉, 유입된 공기는 선회기류를 형성하면서 하강하고, 제1사이클론(120)에서 미처 분리되지 않은 공기속에 포함된 미세오물은 원심분리되어 낙하하여 오물수거유닛(150)의 제2집진실(153)에 수거된다. 오물이 제거된 공기는 다시 배출파이프(143)를 통해 빠져나가고, 각각의 배출파이프(143)에서 배출된 공기는 합쳐져서 커버부재(149) 및 배기파이프(145)을 통해 멀티 사이클론 집진장치(100) 외부로 빠져나간다. 배기파이프(145)에는 흡입력을 제공하는 진공청소기의 구동모터(도시하지 않음)가 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(209)를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 멀티 사이클론 집진장치(209)는 제1사이클론(230), 제1사이클론(230) 상부에 결합된 제2사이클론 유닛(210), 제1사이클론(230)의 하부에 결합되는 오물수거유닛(250), 및 커버부재(260)를 구비한다.
제1사이클론(230)은 제1사이클론몸체(232), 제1사이클론몸체(232) 내부로 공기를 흡입하기 위한 흡입파이프(231), 및 공기 중에 포함된 오물을 걸러내는 그릴부재(237)를 포함하도록 구성된다.
제1사이클론몸체(232)는 하부가 개방되어 있으며, 그 내부는 원통형 격벽(243)에 의해 제1챔버(240)와 제2챔버(244)로 구분된다. 격벽(243)은 후술할 제2사이클론유닛(210)의 먼지 배출가이드(215)와 결합되어 있다. 제1챔버(240)는 유입 된 공기가 선회될 수 있도록 하며, 제2챔버(244)는 먼지 배출가이드(215)를 통해 배출되는 먼지를 후술할 오물수거유닛(250)의 제2집진실(263)로 가이드 하는 통로역할을 한다.
또한, 제1사이클론몸체(232)는 하부쪽으로 갈수록 직경이 점진적으로 증가하는 볼록한 원통형태로 형성된다. 이와 같이 제1사이클론몸체(232)가 볼록한 원통형태로 형성되는 이유는 제1챔버(240) 내부로 유입된 공기가 저항을 받지 않고 제1챔버(240) 내부를 선회하여 그릴부재(237)를 통해 배출될 수 있도록 하기 위해서이다.
흡입파이프(231)는 오물이 포함된 공기를 제1사이클론몸체(232)의 제1챔버(240) 내부로 흡입하기 위한 제1공기흡입부로써, 제1사이클론몸체(232)의 유입구(234)를 통해 제1사이클론몸체(232)의 내주면과 바로 접하면서 흡입되는 접선 형태로 제1사이클론몸체(123)에 형성된다. 선택적으로, 흡입파이프(231)는 도 4a 및 도4b에 도시한 제1실시예의 흡입파이프(129', 129")와 마찬가지로, 헬리컬 형태 또는 소용돌이 형태로 형성될 수 있다.
그릴부재(237)는 다수의 미세공이 형성된 몸체(238), 및 몸체(238)의 하단에 결합되고 격벽(243) 둘레에서 격벽(243)과 결합된 스커트(239)를 가진다. 몸체(238)의 상단은 후술할 제2사이클론유닛(210)의 하우징(248)의 공기유입구(233)에 결합된다. 몸체(238)의 하단은 막혀 있으며, 하단의 외주에는 스커트(239)가 확장 형성되어 있다. 스커트(239)는 제1사이클론몸체(232)의 제1챔버(240) 내에서 원심 분리된 오물이 역류되는 것을 차단하기 위한 것이다.
제2사이클론유닛(210)은 제1사이클론(230)에 의해 분리되지 않은 미세먼지를 분리하기 위한 것으로, 하우징(248), 하우징(248) 내부에서 지지몸체(258)에 결합된 복수 개의 제2사이클론(211), 및 복수의 제2사이클론(211) 아래에서 제1사이클론몸체(232)의 격벽(243)과 결합되는 먼지 배출가이드(215)를 포함한다.
하우징(248)은 상부에서는 지지몸체(258)에 의해 막혀있고, 하부에서는 그릴부재(237)의 몸체(238)의 상단과 결합되는 공기유입부(233)를 구비하여 그릴부재(237)와 연통된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 복수 개, 예를들면 12 개의 제2사이클론(211)은 지지몸체(258) 하면에 원형형태로 배치된다. 각각의 제2사이클론(211)은 제1사이클론(230)으로부터 유입된 공기가 선회운동에 의해 수직상태로 유동하여 배출되도록 하기 위해 그 중심축선이 제1사이클론(230)의 선회운동의 중심축선과 실질적으로 평행하도록 배치된다. 각각의 제2사이클론(211)은 제2사이클론몸체(217), 제2사이클론몸체(217) 내부로 공기를 흡입하는 공기흡입부(216), 제2사이클론몸체(217) 내부에 형성되는 배출파이프(212), 및 먼지 배출가이드(215)를 포함한다. 각 제2사이클론(211)은 동일한 구성요소 및 동일한 기능을 하므로 하나의 제2사이클론에 대해서만 설명하기로 한다.
제2사이클론몸체(217)는 내부에 제1사이클론(230)으로부터 유입된 공기가 선회될 수 있도록 하는 제2사이클론챔버(220)를 구비한다. 또한, 제2사이클론몸체(217) 내부에는 유입된 공기가 원할한 형태의 선회 기류를 형성할 수 있도록 도와줌과 함께 공기를 배출하는 배출파이프(212)가 설치된다.
제2사이클론몸체(217)는 상부는 지지몸체(258)와 결합되어 막혀있고 하부는 개방된 볼록한 원통형태로 형성된다. 즉, 제2사이클론몸체(217)의 상단 및 하단에서 중앙(도면의 선 Oa-Oa')까지 직경이 점진적으로 증가하는 두 개의 볼록한 원통부분을 제2사이클론몸체(217)의 중앙에서 접합시킨 형태로 구성될 수 있다. 선택적으로, 제2사이클론몸체(217)는 제1실시예의 사이클론몸체(146', 146", 146"', 146"", 146""')와 마찬가지로, 공기가 배출되는 배출파이프(212)의 입구 근처의 제2사이클론몸체(217)의 부분의 직경이 최대가 되도록 하는 범위내에서 장축방향으로 서로 다른 길이를 갖는 두 개의 볼록한 원통부분을 서로 접합시킨 형태, 또는 장축방향으로 서로 동일하거나 서로 다른 길이를 갖는 볼록한 원통부분과 직선형 원통부분을 서로 접합시킨 형태로도 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따라, 제2사이클론몸체(217)의 제2사이클론챔버(220) 내에서 유동하는 공기는 배출파이프(213)를 통해 배출될 때 배출파이프(213) 입구 근처에서 급격한 유동변화를 발생하지 않게 된다. 그 결과, 후술할 커버부재(260) 및 배기파이프(261)를 통해 배출되는 공기의 유속이 감소되고, 그에 따라 압력손실이 저감된다.
공기흡입부(216)는 하우징(248)내의 공기를 제2사이클론챔버(220) 내부로 흡입하기 위한 제2공기흡입부로써, 제2사이클론몸체(217)의 상부 외측에서 하우징(248)의 공기챔버(249)와 연통되도록 설치된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 공기흡입부(216)는 공기챔버(249)내에서 선회하는 공기가 제2사이클론몸체(217)의 내주면을 따라 접선형태로 흡입되도록 제2사이클론몸체(217)의 상부 일부를 직사각형 형상으로 절개하여 형성된다. 이때, 각각의 공기흡입부(216)는 서로 45도 간격으로 설치된 것이 바람직하다. 선택적으로, 각각의 공기흡입부(216)는 도면에 도시하지는 않았지만, 도 4a 및 도 4b에 도시한 제1실시예의 흡입파이프(129', 129")의 돌출된 부분을 절개한 것과 같은 헬리컬 형태 또는 소용돌이 형태로 형성될 수 있다.
먼지 배출가이드(215)은 깔때기 형태로 형성되며, 제2사이클론몸체(117)의 하부에 설치되어 제2사이클론몸체(217)의 제2사이클론챔버(220) 내에서 공기로부터 원심분리된 미세먼지를 제1사이클론(230)의 제2챔버(244)를 거쳐 오물수거유닛(250)의 제2집진실(263)로 가이드한다.
오물수거유닛(250)은 제1사이클론몸체(232)의 하부에 착탈 가능하게 결합된다. 이 오물수거유닛(250)은 제1 및 제2사이클론(230; 211) 각각에서 원심 분리된 비교적 큰 오물과 미세먼지를 별도로 수거하도록 하는 것으로서, 수거통 몸체(252) 내부에 구비된 원통형 구획벽(256)에 의해 제1집진실(253) 및 제2집진실(263)로 구분되도록 구성된다. 수거통 몸체(252)는 제1사이클론몸체(232)와 대칭되도록 하부쪽으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 볼록한 원통형 형태로 형성된다. 즉, 수거통 몸체(252)와 제1사이클론몸체(232)는 두 개의 볼록한 원통부분이 중앙에서 대칭적으로 합쳐진 볼록한 하나의 원통체를 형성한다.
선택적으로, 수거통 몸체(252)와 제1사이클론몸체(232)는 도 3a 내지 도 3e에 도시한 제1실시예의 제1사이클론몸체(123', 123", 123"', 123"", 123""')와 마찬가지로, 장축방향으로 서로 다른 길이를 갖는 두 개의 볼록한 원통부분을 서로 접합시킨 형태, 또는 장축방향으로 서로 동일하거나 서로 다른 길이를 갖는 볼록한 원통부분과 직선형 원통부분을 서로 접합시킨 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 제1챔버(240)와 제1집진실(253) 내부로 유입된 공기는 저항을 받지 않고 제1챔버(240)와 제1집진실(253) 내부를 선회한 후 그릴부재(237)를 통해 제2사이클론유닛(210)으로 이동될 수 있다.
커버부재(260)은 지지몸체(258)를 덮도록 결합된다. 배기파이프(261)은 각각의 제2사이클론(211)의 배출파이프(212)와 연통되도록 커버부재(260) 상부에 설치되며, 배출파이프(212)를 통해 각각의 제2사이클론(211)에서 배출되는 공기를 멀티 사이클론 집진장치(209) 외부로 배출하도록 가이드한다.
이상에서, 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(209)는 제1사이클론몸체(232)와 수거통 몸체(252), 및 제2사이클론몸체들(217)이 모두 볼록한 원통형태로 형성된 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를들면, 도 9에 도시한 사이클론 집진장치(209')와 같이, 수거통 몸체(252')와 제1사이클론몸체(232')는 종래와 같이 직선형 원통형태를 갖는 형태로 형성되고, 제2사이클론몸체들(217)만 볼록한 원통형태로 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(209, 209')는 수거통 몸체(252)와 제1사이클론몸체(232) 및/또는 제2사이클론몸체들(217)이 볼록한 원통형태로 형성됨으로써, 그릴부재(237)의 상단 및 배출파이프(212)를 통해 배출되는 공기의 유속이 감소되고, 그에 따라 청소기의 작동소음이 감소되고, 압력손실이 저감된다. 압력손실의 감소는 동일 집진효율을 얻기 위 한 진공모터의 출력을 감소시키고, 그에 따라 전력소모를 감소시키게 한다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제2실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(209)의 작용을 도 7 및 도 8을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 7에 도시된 바와 같이, 오물이 포함된 공기는 흡입파이프(231)를 통해 제1사이클론몸체(232) 내부의 제1챔버(240)로 유입된다. 유입된 공기는 제1사이클론몸체(232)의 내주면에 의해 가이드되어 선회기류로 변하며, 이러한 선회기류의 원심작용에 의해 비교적 큰 오물은 낙하하여 오물수거유닛(250)의 제1집진실(253)에 수거된다. 그리고, 비교적 깨끗한 공기는 그릴부재(237)를 통과하여 공기유입부(233)를 통해 상승하여 하우징(248) 내부로 유입된다. 하우징(248) 내부로 유입된 공기는 각각의 제2사이클론(211)의 공기흡입부(216)를 통해 제2사이클론몸체(217)의 제2사이클론챔버(220) 내부로 각각으로 진입한다. 진입된 공기는 제2사이클론챔버(220) 내에서 배출파이프(212)에 의해 선회기류로 유도되어 오물이 2차로 분리된다. 따라서, 제2사이클론(211)의 각각에서는 제1사이클론(230)에서 미처 분리되지 않은 미세먼지가 원심력에 의해 제2사이클론몸체(217)의 하부를 통해 빠져나가 먼지 배출가이드(215)와 제1사이클론(230)의 제2챔버(244)를 통해 오물수거유닛(250)의 제2집진실(263)로 수거된다. 그리고, 선회기류는 다시 각각의 제2사이클론(211)의 배출파이프(212)을 통해 커버부재(260) 쪽으로 배출된다. 커버부재(260)로 배출된 공기는 배기파이프(261)를 통해 외부로 빠져나간다.
도 10 및 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(309)를 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 멀티 사이클론 집진장치(309)는 제1사이클론(330), 제1사이클론(330) 상부에 수평으로 배치된 복수의 제2사이클론(310), 및 제1사이클론(330)의 외측에 배치되는 오물수거유닛(350)을 구비한다.
제1사이클론(330)은 오물수거유닛(350) 내측에 배치된 제1사이클론몸체(332), 제1사이클론몸체(332) 내부에 흡입된 공기를 나선방향으로 상승시키도록 가이드하는 가이드부재(334), 및 가이드부재(334)에 결합되는 그릴부재(337)를 포함하도록 구성된다.
제1사이클론몸체(332)는 상부가 개방되어 있으며, 그 내부는 가이드부재(334)와 그릴부재(337)가 배치되어 있다. 제1사이클론몸체(332)는 상단 및 하단에서 중앙으로 갈수록 직경이 점진적으로 증가하는 두 개의 볼록한 원통부분을 대칭적으로 접속시킨 형태로 형성된다. 선택적으로, 제1사이클론몸체(332)는 도 3a 내지 도 3e에 도시한 제1실시예의 제1사이클론몸체(123', 123", 123"', 123"", 123"""')와 마찬가지로, 장축방향으로 서로 다른 길이를 갖는 두 개의 볼록한 원통부분을 서로 접합시킨 형태, 또는 장축방향으로 서로 동일하거나 서로 다른 길이를 갖는 볼록한 원통부분과 직선형 원통부분을 서로 접합시킨 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 제1사이클론몸체(332) 내부로 유입된 공기는 큰 저항을 받지 않고 가이드부재(334)를 따라 선회한 후 제2사이클론들(310)로 이동될 수 있다. 제1사이클론몸체(332) 하부에는 흡입파이프(331)가 형성되어 있다. 흡입파이프(331)는 제1사이클론몸체(332) 내부로 오물이 포함된 공기를 흡입하기 위한 것으로, 도 1, 도 4a 및 도4b에 도시한 제1실시예의 흡입파이프(129, 129', 129")와 마찬가지로, 접선형태, 헬리컬 형태, 또는 소용돌이 형태로 형성될 수 있다. 가이드부재(334)는 제1사이클론몸체(332) 내부로 유입된 공기가 나선방향으로 선회하면서 상승되도록 하여, 공기 중에 함유된 먼지를 원심력에 의해 제1사이클론몸체(332)의 내주면을 따라 제1사이클론몸체(332)의 상부를 통해 오물수거유닛(350)의 제1집진실(353)로 가이드하는 역할을 한다. 다수의 미세공이 형성된 그릴부재(337)는 가이드부재(334)의 상부에 배치되며, 가이드부재(334)에 의해 분리되지 않고 공기 중에 남아있는 미세한 먼지를 함유한 공기를 흡입하여 복수의 제2사이클론(310)으로 가이드한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 복수 개, 예를들면 8 개의 제2사이클론(310)은 배기파이프(311) 둘레에서 방사상으로 배치되어 배기파이프(311)와 연결되어있다. 각각의 제2사이클론(310)은, 제2사이클론몸체(317), 제2사이클론몸체(317) 내부에 형성되는 제1파이프(312) 및 제2파이프(313), 공기흡입부(316), 먼지배출관(315), 및 배기파이프(311)와 연통하는 공기배출구(318; 도 10)를 포함한다.
8 개의 제2사이클론(310)은 8 개의 공기흡입부(316)와 대응하여 방사상 및 수평방형으로 배치된다. 각각의 제2사이클론(310)은 동일한 구성요소 및 동일한 기능을 하므로, 하나의 제2사이클론(310)에 대해서만 설명하기로 한다.
제2사이클론몸체(317)는 내부에 제1사이클론(330)으로부터 유입된 공기가 선회될 수 있도록 하는 사이클론챔버(320)를 구비한다. 또한, 유입된 공기가 선회기류를 형성할 수 있도록 도와주는 제2파이프(313) 및 제1파이프(312)가 제2사이클론몸체(317)의 일측 및 타측에 동일 중심축을 가지고 서로 대향되도록 설치된다. 공기흡입부(316)는 공기를 제2사이클론몸체(317)의 사이클론챔버(320) 내부로 흡입하 기 위한 것으로써, 그릴부재(337)의 상부와 연통되어 사이클론챔버(320)에 대응하게 방사상으로 배치되어 있다. 공기흡입부(316)는 제1실시예의 공기흡입부(147)와 마찬가지로 접선 형태(도시하지 않음), 헬리컬 형태(도시하지 않음) 또는 소용돌이 형태(도시하지 않음)로 제2사이클론몸체(317)와 연결되도록 형성될 수 있다.
제2사이클론몸체(317)는 볼록한 원통형태로 형성된다. 즉, 제2사이클론몸체(317)의 양측면에서 중앙(도면의 선 Ob-Ob')까지 직경이 점진적으로 증가하는 두 개의 볼록한 원통부분을 제2사이클론몸체(317)의 중앙에서 접합시킨 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 두 개의 볼록한 원통부분을 제2사이클론몸체(317)의 중앙(도면의 선 Ob-Ob')에서 접합시킨 이유는 공기가 배출되는 제2파이프(313)의 입구에서 공기의 유동이 심하게 발생하기 때문에 이를 상쇄하기 위해 제2파이프(313)의 입구 근처의 제2사이클론몸체(317)의 부분의 직경이 최대가 되도록 하기 위해서이다. 선택적으로, 제2사이클론몸체(317)는 공기가 배출되는 제2파이프(313)의 입구에 인접한 제2사이클론몸체(317)의 부분의 직경이 최대가 되도록 하는 범위내에서 장축방향으로 서로 다른 길이를 갖는 두 개의 볼록한 원통부분을 서로 접합시킨 형태, 또는 장축방향으로 서로 동일하거나 서로 다른 길이를 갖는 볼록한 원통부분과 직선형 원통부분을 서로 접합시킨 형태로도 형성될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 제2사이클론몸체(317) 내부로 유입되어 유동하는 공기가 급격하게 유동변화를 발생하지 않게 된다. 그 결과, 배기파이프(311)를 통해 배출되는 공기의 유속이 감소되고, 그에 따라 압력손실이 저감된다.
먼지 배출관(315)은 제2사이클론몸체(317)의 일측에 축방향으로 설치되어 공 기로부터 원심분리된 미세먼지를 오물수거유닛(350)의 제2집진실(363)로 보내게 된다. 공기배출구(318)는 배기파이프(311)의 하부에서 제2파이프(313)와 연통되도록 형성된다.
오물수거유닛(350)은 제2사이클론(310)의 하부에 착탈 가능하게 결합된다. 이 오물수거유닛(350)은 제1 및 제2사이클론(330, 310)의 각각에서 원심 분리된 비교적 큰 오물질과 미세먼지를 별도로 수거하도록 하는 것으로서, 수거통 몸체(352) 내부에 구비된 구획벽(356)에 의해 제1집진실(353) 및 제2집진실(363)로 구분되도록 구성된다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제3실시예에 따른 멀티 사이클론 집진장치(309)의 작용은 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 제2 실시예의 멀티 사이클론 집진장치(209)와 거의 유사하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 사이클론 집진장치는, 수거통 몸체와 제1사이클론몸체 및/또는 제2사이클론몸체들이 볼록한 원통형태로 구성됨으로써, 제1사이클로 및/또는 제2사이클론에서 배출되는 공기의 유속을 저감시킬 수 있으며, 그 결과, 청소기의 작동소음을 감소시킬 뿐 아니라 압력손실을 감소시킬 수 있다. 압력손실의 감소는 동일 집진효율을 얻기 위한 진공모터의 출력을 감소시키고, 그에 따라 전력소모를 감소시키게 한다.
이상에서, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 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 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 제1공기흡입부를 통해 흡입되는 공기로부터 비교적 큰 오물을 분리하는 제1사이클론, 및 길이방향의 장축이 수직방향으로 배치되고, 상기 제1사이클론과 연통되는 제2공기흡입부와 공기를 배출하는 공기배출부를 구비하고, 상기 제2공기흡입부를 통해 흡입된 공기로부터 미세 오물을 분리하는 복수 개의 제2사이클론을 포함하는 사이클론유닛; 및
    상기 사이클론유닛의 하부에 설치되며, 상기 사이클론유닛에서 공기로부터 분리된 오물을 수거하는 오물수거유닛;을 포함하며,
    상기 복수 개의 제2사이클론의 사이클론몸체는 각각 상기 공기배출부의 입구 근처의 부분에서의 직경이 최대가 되도록 볼록한 원통형태로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제2사이클론의 사이클론몸체는 각각 직경이 점진적으로 증가하는 적어도 두 개의 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 두 개의 볼록한 원통부분은 서로 동일한 장축방향의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 두 개의 볼록한 원통부분은 서로 다른 장축방향의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2사이클론의 상기 사이클론몸체는 직경이 일정한 적어도 하나의 직선형 원통부분과 직경이 점진적으로 변하는 적어도 하나의 볼록한 원통부분이 합쳐진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 두 개의 원통부분은 서로 동일한 장축방향의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 두 개의 원통부분은 서로 다른 장축방향의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  8. 제1항에 있어서, 제1 및 제2공기흡입부는 각각, 공기가 상기 제1 및 제2사이클론의 상기 사이클론몸체의 내주면과 바로 접하면서 흡입되는 접선 형태(Tangential inlet form), 공기가 상기 제1 및 제2사이클론의 상기 사이클론몸체의 일측면의 외측에서 나선형태로 일측면쪽으로 점점 접근하여 상기 제1 및 제2사이클론의 상기 사이클론몸체의 내주면과 접하면서 흡입되는 헬리컬 형태(Helical inlet form), 및 공기가 상기 제1 및 제2사이클론의 상기 사이클론몸체의 외주면의 외측에서 소용돌이 형태로 외주면 및 내주면쪽으로 점점 접근하여 상기 내주면과 접하면서 흡입되는 소용돌이 형태(Involute inlet form) 중의 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오물수거유닛은 오물을 수거하는 볼록한 원통형태의 수거통 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 수거통 몸체는 상기 제1사이클론의 상기 사이클론몸체와 함께 볼록한 하나의 원통체를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1사이클론의 상기 사이클론몸체는 하부에 절두원추형 부분을 가지는 형태 및 직경이 일정한 직선형 원통형태 중 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제2사이클론은 상기 제1사이클론의 둘레에 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제2사이클론은 상기 제1사이클론의 상측에 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 멀티 사이클론 집진장치.
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US11/975,098 US7776115B2 (en) 2007-04-24 2007-10-17 Multi cyclone dust-separating apparatus of vacuum cleaner
EP07291486A EP1985217A3 (en) 2007-04-24 2007-12-11 Multi cyclone dust-separating apparatus of vaccum cleaner.
RU2007148514/12A RU2362477C1 (ru) 2007-04-24 2007-12-27 Мультициклонное пылеотделяющее устройство пылесоса
CN2007103057228A CN101292851B (zh) 2007-04-24 2007-12-28 真空吸尘器的多旋风器灰尘分离设备

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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070209334A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Gbd Corp. Vacuum cleaner with a removable screen
DE102008004393B3 (de) * 2008-01-14 2009-07-16 Miele & Cie. Kg Vorrichtung zum Abscheiden von Staub aus staubbeladener Luft, insbesondere zur Verwendung in einem Staubsauger
US7879142B2 (en) * 2008-01-16 2011-02-01 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Cyclone dust collector and vacuum cleaner
US8394161B2 (en) * 2009-02-18 2013-03-12 Aerus Llc HEPA filter cartridge for canister vacuums
US8157895B2 (en) * 2010-05-04 2012-04-17 Kellogg Brown & Root Llc System for reducing head space in a pressure cyclone
AU2012241550B2 (en) * 2011-04-15 2015-08-20 Dyson Technology Limited Cyclonic separator comprising an outlet duct extending between two adjacent cyclone bodies
GB201106455D0 (en) 2011-04-15 2011-06-01 Dyson Technology Ltd Cyclonic separator
EP3639716B1 (en) * 2011-10-12 2021-11-03 Black & Decker Inc. Cyclonic separation apparatus
KR200469728Y1 (ko) * 2011-12-26 2013-11-05 대우조선해양 주식회사 사이클론 집진장치
CN102551609B (zh) * 2012-02-06 2014-10-01 胡海荣 吸尘器旋风分离式尘杯
ITMI20130287U1 (it) * 2013-08-08 2015-02-09 Polti Spa Macchina per aspirazione/filtrazione e pulizia a vapore
CN103431810B (zh) * 2013-08-13 2016-01-20 胡海荣 一种旋风分离式尘杯
PT107312B (pt) * 2013-11-25 2022-05-10 Advanced Cyclone Systems S A Ciclone aglomerador de fluxo invertido e respectivo processo
US10631697B2 (en) 2014-02-14 2020-04-28 Techtronic Industries Co. Ltd. Separator configuration
CN104001630A (zh) * 2014-06-12 2014-08-27 上海化工研究院 一种煤层气鼓风机低阻旋风分离器
KR102246450B1 (ko) * 2014-10-15 2021-04-30 삼성전자주식회사 청소기
GB2531564B (en) 2014-10-22 2017-02-01 Dyson Technology Ltd Apparatus for separating particles from an airflow
CN110123203A (zh) 2014-10-22 2019-08-16 创科实业有限公司 具有旋风分离器的真空吸尘器
WO2016065151A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Techtronic Industries Co. Ltd. Handheld vacuum cleaner
GB2531565B (en) * 2014-10-22 2017-02-01 Dyson Technology Ltd A separator for removing dirt particles from an airflow
GB2531566B (en) 2014-10-22 2017-04-26 Dyson Technology Ltd Apparatus for separating particles from a fluid
US9775483B2 (en) 2014-10-22 2017-10-03 Techtronic Industries Co. Ltd. Vacuum cleaner having cyclonic separator
KR101641261B1 (ko) 2014-10-28 2016-07-20 엘지전자 주식회사 청소기
KR101653481B1 (ko) 2015-01-16 2016-09-01 엘지전자 주식회사 진공 청소기 및 집진장치
CA2973369C (en) 2015-01-26 2020-06-30 Hayward Industries, Inc. Swimming pool cleaner with hydrocyclonic particle separator and/or six-roller drive system
US9885196B2 (en) 2015-01-26 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
US10251521B2 (en) * 2016-04-25 2019-04-09 Omachron Intellectual Property Inc. Cyclone assembly for surface cleaning apparatus and a surface cleaning apparatus having same
US10149587B2 (en) 2016-04-25 2018-12-11 Omachron Intellectual Property Inc. Cyclone assembly for surface cleaning apparatus and a surface cleaning apparatus having same
KR102306705B1 (ko) * 2016-08-25 2021-09-30 엘지전자 주식회사 청소기
US10722832B1 (en) * 2017-01-27 2020-07-28 James Hardie Technology Limited Dust removal system
US9896858B1 (en) 2017-05-11 2018-02-20 Hayward Industries, Inc. Hydrocyclonic pool cleaner
US10156083B2 (en) 2017-05-11 2018-12-18 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner power coupling
US9885194B1 (en) 2017-05-11 2018-02-06 Hayward Industries, Inc. Pool cleaner impeller subassembly
US11229341B2 (en) 2018-07-19 2022-01-25 Techtronic Floor Care Technology Limited Vacuum cleaner
US10882059B2 (en) 2018-09-21 2021-01-05 Omachron Intellectual Property Inc. Multi cyclone array for surface cleaning apparatus and a surface cleaning apparatus having same
CN109173445A (zh) * 2018-11-09 2019-01-11 潘兴旺 旋离式气体滤清器
US11849905B2 (en) * 2018-12-17 2023-12-26 Suzhou Gamana Electric Appliance Co., Ltd. Flat separator and cleaner
JP2022139605A (ja) * 2021-03-12 2022-09-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 サイクロン式の掃除機

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320713A (ja) 2005-05-16 2006-11-30 Samsung Kwangju Electronics Co Ltd マルチサイクロン集塵装置
KR20070000753A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지전자 주식회사 다중 싸이클론 집진장치
KR20070000754A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지전자 주식회사 진공청소기의 집진장치
KR20070032597A (ko) * 2005-09-16 2007-03-22 엘지전자 주식회사 진공청소기용 집진장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2542634A (en) * 1947-11-29 1951-02-20 Apex Electrical Mfg Co Dust separator
JP2001037687A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気掃除機
GB2374305A (en) 2001-04-12 2002-10-16 Dyson Ltd Cyclonic separating apparatus
KR100595918B1 (ko) * 2004-02-11 2006-07-05 삼성광주전자 주식회사 사이클론 집진장치
KR100628131B1 (ko) 2004-10-08 2006-09-26 엘지전자 주식회사 다중 싸이클론 집진장치
KR100635667B1 (ko) * 2004-10-29 2006-10-17 엘지전자 주식회사 진공청소기의 집진어셈블리
KR100633605B1 (ko) * 2004-12-27 2006-10-11 엘지전자 주식회사 진공 청소기의 집진유닛
KR100546627B1 (ko) 2005-01-04 2006-01-26 엘지전자 주식회사 진공 청소기의 집진장치
KR100622550B1 (ko) * 2005-03-29 2006-09-13 삼성광주전자 주식회사 진공청소기용 사이클론 집진장치 및 그 사이클론집진장치를 구비하는 진공청소기
CN1729923A (zh) * 2005-07-05 2006-02-08 泰怡凯电器(苏州)有限公司 吸尘器的灰尘分离装置
US7662202B2 (en) * 2006-06-19 2010-02-16 Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. Dust collector of vacuum cleaner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006320713A (ja) 2005-05-16 2006-11-30 Samsung Kwangju Electronics Co Ltd マルチサイクロン集塵装置
KR20070000753A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지전자 주식회사 다중 싸이클론 집진장치
KR20070000754A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지전자 주식회사 진공청소기의 집진장치
KR20070032597A (ko) * 2005-09-16 2007-03-22 엘지전자 주식회사 진공청소기용 집진장치

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