KR101491031B1

KR101491031B1 - 사이클론 집진장치

Info

Publication number: KR101491031B1
Application number: KR20080054336A
Authority: KR
Inventors: 유동훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2015-02-06
Also published as: KR20090128261A; US20090305862A1; GB2460736B; AU2009202040A1; GB0908817D0; US8268029B2; GB2460736A; AU2009202040B2

Abstract

본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 상부에 커버부가 분리 가능하게 결합되는 몸체부; 상기 몸체부 내에 설치된 사이클론부; 및 상기 사이클론부 상측에 분리 가능하게 결합되는 필터부;를 포함하며, 상기 몸체부로 유입된 공기는 상기 사이클론부에서 상기 필터부 상측으로 안내된 후, 상기 필터부를 거쳐 다시 하방향으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

진공청소기, 사이클론, 집진장치, 필터, 유지보수, 압력손실

Description

사이클론 집진장치{Cyclone Dust Collecting Apparatus}

본 발명은 사이클론 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입구체를 통해 유입된 먼지를 공기로부터 분리하여 수거하고, 필터링된 공기를 배출하는 진공청소기용 사이클론 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 청소기 본체에 설치된 흡입모터를 사용하여 흡입력을 발생시키고, 이 흡입력을 이용하여 흡입노즐로 피청소면에 있는 먼지나 오물을 공기와 함께 흡입한다. 오물을 포함한 공기는, 청소기 본체에 설치된 사이클론 집진장치를 통과하면서 오물이 제거되고, 필터링된 공기가 청소기 본체의 외부로 배출된다.

이와 같은 종래의 사이클론 집진장치는 사이클론부 및 필터부가 복잡한 구조로 고정되며, 이들을 유지보수 하기 위해서는 사이클론 집진장치 내측의 다수의 부품들을 분리해야 하는 번거로움이 있었으며, 특히 숙련작업자가 아닌 일반 사용자가 종래의 사이클론 집진장치를 분해하는 데에는 많은 어려움이 따랐다.

또한, 종래의 사이클론 집진장치는 사이클론부의 복잡한 내부 구조에 따라 공기의 유로가 길게 형성되며, 이로 인해 사이클론 집진장치 내의 압력손실을 유발 하여 흡입력을 약화시키는 문제가 있었다.

상기한 문제를 감안하여 안출된 본 발명은, 사이클론부 유지보수는 물론 사이클론부 유지보수 시 필터부의 유지보수도 함께 행할 수 있으며, 사이클론부 및 필터부의 분해작업을 손쉽게 행할 수 있는 사이클론 집진장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사이클론 집진장치 내에서 유로를 최단거리로 설정하여 사이클론 집진장치 내의 압력손실을 최소화할 수 있는 사이클론 집진장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상부에 커버부가 분리 가능하게 결합되는 몸체부; 상기 몸체부 내에 설치된 사이클론부; 및 상기 사이클론부 상측에 분리 가능하게 결합되는 필터부;를 포함하며, 상기 몸체부로 유입된 공기는 상기 사이클론부에서 상기 필터부 상측으로 안내된 후, 상기 필터부를 거쳐 다시 하방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치를 제공한다.

상기 사이클론부는 상기 몸체부의 길이방향에 대하여 직각으로 배치되고, 공기유입은 상기 사이클론부의 배치방향과 동일한 방향으로 유입되고 공기배출은 상기 사이클론부의 직각방향으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 사이클론부는 공기로부터 먼지가 원심 분리되는 원통부; 상기 원통부의 내측에 동축으로 배치된 배 출관; 및, 상기 배출관에 일측에 연통되어 상기 원통부에 직각방향으로 연장되어 상기 필터부를 관통하는 안내관;을 포함할 수 있다.

상기 커버부는 상측에 손잡이가 구비되며, 상기 필터부를 덮도록 배치됨에 따라, 사용자가 손잡이를 통해 상기 커버부를 몸체부로부터 손쉽게 분리할 수 있다.

상기 필터부는 필터; 및, 상기 필터를 상기 사이클론부의 상측에 간격을 두고 배치되도록, 상기 몸체부 상측에 분리 가능하게 안착되는 필터몸체;를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 필터몸체는 상기 필터를 상측으로부터 하측으로 공기가 통과하도록 상기 필터를 지지하는 지지리브를 포함할 수 있다. 또한 상기 필터몸체는 상기 사이클론부로부터 공기를 배출하기 위한 안내관이 관통하는 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부 상단에는 상기 필터몸체를 상기 몸체부로부터 분리하기 위한 파지부를 포함하는 것도 물론 가능하다.

상기 필터몸체와 커버부 사이의 기밀을 유지하도록 상기 필터몸체의 상단 둘레를 따라 결합되는 패킹을 더 포함할 수 있다.

상기 원통부는 상기 사이클론부 하측으로 먼지를 수거하기 위한 먼지수거챔버를 구비하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 있어서는, 사이클론부 및 필터부를 유지 보수하는 경우, 사용자가 커버부를 몸체부로부터 분리시킨 뒤 필터몸체를 원통부로부터 분리하는 간단한 과정을 통해 사이클론부가 외부로 드러나게 되므로 신속하게 유지 보수할 수 있고, 아울러 필터몸체를 원통부로부터 용이하게 분리할 수 있어 필터의 교체 등 필터부의 유지보수를 손쉽게 행할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 사이클론 집진장치 내로 유입된 공기가 서로 인접하게 배치된 사이클론부, 필터부 및 몸체부의 배출구를 최단거리로 통과할 수 있도록 설정됨에 따라 공기의 유로를 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 사이클론 집진장치 내부에서 발생하는 압력손실을 최소화할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 구성을 상세히 설명한다. 첨부된 도 1은 청소기 본체로부터 분리된 상태의 사이클론 집진장치를 나타내는 사시도이고, 도 2은 사이클론 집진장치의 후방을 나타내는 사시도이고, 도 3은 사이클론 집진장치의 분해 사시도이고, 도 4는 사이클론 집진장치의 평면도이고, 도 5는 도 4에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타낸 사이클론 집진장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예의 사이클론 집진장치(100)는 청소기 본체(10)의 장착부(11)에 분리 가능하게 설치된다. 이 경우, 청소기 본체(10)는 흡입구체(13)로부터 유입된 먼지 및 공기를 사이클론 집진장치(100)로 배출하기 위한 배출구(12a)와, 사이클론 집진장치(100)로부터 배출되는 공기를 모터실(15)로 안내하기 위한 유입구(12b)가 각각 형성된다.

사이클론 집진장치(100)는 몸체부(110), 사이클론부(130), 필터부(150) 및 커버부(170)를 포함한다.

몸체부(110)는 대략 원통형상으로 이루어지며 내측에 사이클론부(130)가 배치되고 사이클론부(130) 하측에는 사이클론부(130)로부터 배출되는 먼지를 수거하기 위한 먼지수거챔버(111)가 마련된다.

또한, 몸체부(110)는 몸체부(110)의 후방을 관통하여 사이클론부(130)의 일측에 연통되는 유입구(112a)와, 커버부(170)를 통해 사이클론 집진장치(100) 외부로 공기를 배출하기 위한 배출구(112b)가 형성된다. 이러한 몸체부(110)의 유입구(112a) 및 배출구(112b)는 사이클론 집진장치(100)를 청소기 본체(10)의 장착부(11)에 결합하는 경우, 각각 몸체부(110)의 유입구(112a)가 청소기 본체(10)의 배출구(12a)와 연통되고, 사이클론부(130)의 배출구(112b)가 청소기 본체(10)의 유입구(12b)와 연통된다.

또한 몸체부(110)는 먼지수거챔버(111)에 수거된 먼지를 비우기 위해 몸체부(110)의 개방된 하부(112)에 먼지배출도어(113)가 설치된다.

먼지배출도어(113)는 일측에 형성된 힌지돌기(113a)가 몸체부(110) 전방 하단에 형성된 힌지부(114)에 힌지 결합됨에 따라 몸체부(110)의 하부를 개방할 수 있다. 또한 먼지배출도어(113)는 타측에 형성된 후크(113b)가 몸체부(110) 후방 하단에 형성된 록킹홈(110a)에 스냅 결합되며, 이와 같이 후크(113b)가 록킹홈(110a)에 스냅 결합을 유지하는 동안 몸체부(110)의 하부(112)를 폐쇄한다.

후크(113b)는 몸체부(110) 후방에 몸체부(110)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치된 록킹해제로드(110b)의 작동에 의해 록킹홈(110a)으로부터 록킹 해제된다. 한편, 록킹해제로드(110b) 및 후크(113b)는 사이클론 집진장치(100)를 장 착부(11)에 결합 시 청소기 몸체(10)에 형성된 요홈(10a, 도 1 참고)으로 매입된다.

사이클론부(130)는 원통부(132), 배출관(133), 그릴부재(134), 선회가이드(135), 스테이빌라이저(136) 및 안내관(137)을 포함한다.

원통부(132)는 몸체부(110)의 길이방향에 대해 대략 직각방향으로 배치되며 유입구(121a)와 연통된다. 또한 원통부(132)는 일측이 몸체부(110) 내벽에 연장 형성되고, 타측이 몸체부(110) 내벽과 간격을 갖도록 형성됨에 따라 원통부(132)에서 원심력에 의해 배출되는 먼지를 먼지수거챔버(111)로 안내하기 위한 먼지배출공간(132b)이 형성된다. 더욱이 원통부(132)는 상측으로 필터(157)를 통과한 공기가 몸체부(110)의 배출구(112b)로 안내되도록 제2 공기통로(132a)가 마련된다.

배출관(133)은 원통부(132) 내측 중앙에 원통부(132)와 대략 동축으로 배치되며, 원통부(132) 내에서 먼지와 분리된 공기를 원통부(132) 외측으로 배출한다.

그릴부재(134)는 배출관(133)의 선단에 결합되어 비교적 큰 먼지가 배출관(133)으로 유입되는 것을 차단한다.

선회가이드(135)는 원통부(132)와 배출관(133) 사이에서 나선형으로 형성된다. 이러한 선회가이드(135)는 모터실(15)에 설치된 흡입모터(미도시)의 흡입력에 의해 몸체부(110)의 유입구(112a)를 통해 소정 속도로 유입되는 먼지 및 공기를 원통부(132) 내에서 선회시킴과 동시에 먼지배출공간(132b)측으로 안내하여 원심력을 통해 공기로부터 먼지를 효과적으로 분리시킨다.

스테이빌라이저(136)는 파이프 형상으로 이루어지며, 배출관(133)과 동축으 로 몸체부(110) 내벽에 돌출 형성된다. 스테이빌라이저(136)는 선회가이드(135)를 따라 선회하는 기류가 배출관(133)의 선단을 지나친 후에도 계속해서 선회력을 유지할 수 있도록 함으로써 공기로부터 분리된 먼지를 먼지배출공간(132b)까지 안정적으로 선회 이동시킨다.

안내관(137)은 배출관(133) 일측에 사이클론부(130)에서 1차 필터링된 공기를 필터부(150)로 안내하기 위해 배출관(133)에 직각방향으로 연통 형성된다.

필터부(150)는 사이클론부(130)에서 1차 필터링된 공기에 포함된 미세먼지를 필터링하기 위한 것으로, 필터몸체(151), 지지리브(153) 및 필터(157)를 포함한다.

필터몸체(151)는 필터(157)를 사이클론부(130)의 원통부(132) 상측에 소정 간격을 두고 배치되도록, 몸체부(110) 내측에 형성된 연장벽(115) 상단에 분리 가능하게 안착된다. 또한 필터몸체(151)는 필터몸체(151)에 삽입된 필터(157)가 안착되는 지지리브(153)가 형성된다. 이 경우, 지지리브(153)는 필터(157)로 흡입된 공기가 필터(157) 하측으로 빠져 나갈 수 있도록 방사형상의 가는 굵기로 형성된다.

또한 필터몸체(151)는 내측으로 돌출된 원통형상의 돌출부(151a)에는 사이클론부(130)의 안내관(137)이 삽입된다. 또한 돌출부(151a) 상단에는 필터몸체(151)를 몸체부(110)로부터 손쉽게 분리할 수 있도록 사용자가 파지할 수 있는 파지부(151c)가 형성된다.

패킹(155)은 필터몸체(151)와 커버부(170) 사이의 기밀을 유지하도록 필터몸체(151)의 상단 둘레를 따라 결합된다.

필터(157)는 예를 들면 스폰지필터로 이루어질 수 있고, 필터몸체(151)에 삽 입 시 돌출부(151a)에 간섭되지 않도록 일측에 돌출부(151a)에 대응하는 요홈(157a)이 형성된다.

커버부(170)는 몸체부(110)에 설치된 필터부(150)를 커버하도록 몸체부(110)의 개방된 상부에 결합된다. 또한 커버부(170)는 내측으로부터 연장되어 제1 공기통로(171)를 마련하는 원통형 결합돌기(173)가 형성된다. 원통형 결합돌기(173)는 하단이 필터몸체(151)의 상단에 결합되면서, 패킹(155)에 의해 제1 공기통로(171)의 기밀을 유지한다. 더욱이 커버부(170)는 상측에 설치된 손잡이(175)를 통해 몸체부(110)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 작용을 설명한다.

도 1을 참고하면, 흡입구체(13)를 통해 유입된 먼지 및 공기는 청소기 본체(10) 내부를 따라 이동하여 배출구(12a)로 배출되고, 이렇게 청소기 본체(10)의 배출구(12a)로부터 배출된 먼지 및 공기는 몸체부(110)의 유입구(121a)로 유입된다.

도 5를 참고하면, 몸체부(110)의 유입구(131a)로 유입된 먼지 및 공기는 사이클론부(130)의 선회가이드(135)를 따라 회전하면서 원통부(132)를 따라 먼지배출공간(132b) 측으로 이동한 후, 먼지는 원심력에 의해 공기와 분리되어 먼지배출공간(132b)을 통해 먼지수거챔버(111)로 투입된다.

사이클론부(130)에서 먼지와 분리된 공기는 그릴부재(134)를 거쳐 배출관(133)으로 유입된다. 이어서 공기는 배출관(133) 및 안내관(137)을 순차적으로 통과하여 커버부(170)의 제1 공기통로(171)로 유입된다. 그 후, 공기는 필터(157)를 거치면서 미세먼지와 분리된다. 이 경우 안내관(137)으로부터 필터(157)로 이동하는 공기의 흐름은 대략 역 U자 형으로 이루어지며, 이에 따라 미세먼지는 필터(157)의 상측에 쌓이게 된다.

한편, 필터(157)를 거쳐 필터링된 공기는 제2 공기통로(132a)를 거쳐 몸체부(110)의 배기구(112b)로 배출된다. 이렇게 배기구(112b)로부터 배출되는 공기는 청소기 본체(10)의 유입구(12b)로 유입된 후 청소기 본체(10) 내부를 따라 모터실(15)을 거쳐 청소기 본체(10) 외부로 배출된다.

본 실시예의 사이클론 집진장치(100)는 먼지수거챔버(111)에 수거된 먼지를 비우는 경우, 사이클론 집진장치(100)를 청소기 본체(10)로부터 분리한 뒤 (110b)를 눌러 후크(113b)가 록킹홈(110a)으로부터 이탈되도록 함으로써 먼지배출도어(113)를 중력에 의해 힌지부(114)를 기준으로 선회시킨다.

이에 따라 몸체부(110)의 하부(112)가 개방되면서 먼지배출도어(113) 내측에 쌓인 먼지를 먼지수거챔버(111)로부터 간편하게 배출시킬 수 있다.

한편, 본 실시예의 사이클론 집진장치(110)는 사이클론부(130) 및 필터부(150)를 유지 보수하는 경우, 커버부(170)를 몸체부(110)로부터 분리시킨 뒤 파지부(151c)를 잡고 몸체부(110)로부터 분리하는 간단한 과정을 통해 필터부(150)는 물론 사이클론부(130)도 함께 유지 보수할 수 있다.

더욱이, 사이클론 집진장치(110)는 유입된 공기의 유로가 서로 인접하게 배치된 사이클론부(130), 필터부(150) 및 몸체부(110)의 배출구(112b)로 이어지도록 하여, 유로의 길이를 최단거리로 설정함에 따라 사이클론 집진장치(110) 내부에서 발생하는 압력손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 청소기 본체로부터 분리된 상태의 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 나타내는 사시도,

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 후방을 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치의 평면도,

도 5는 도 4에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타낸 단면도이다.

*도면 내 주요부분에 대한 부호설명*

110: 몸체부 130: 사이클론부

137: 안내관 150: 필터부

151: 필터몸체 153: 지지리브

155: 패킹 157: 필터

170: 커버부 175: 손잡이

Claims

상부에 커버부가 분리 가능하게 결합되는 몸체부;

상기 몸체부 내에서 상기 몸체부의 길이방향에 대하여 직각으로 설치된 사이클론부; 및

상기 사이클론부 상측에 분리 가능하게 결합되는 필터부;를 포함하며,

상기 사이클론부로 유입되는 공기는 상기 사이클론부의 배치방향과 동일한 방향으로 유입되고, 상기 사이클론부에서 배출되는 공기는 상기 사이클론부의 직각방향으로 배출되며,

상기 커버부가 상기 몸체부로부터 분리되면 상기 필터부가 노출되고, 상기 필터부가 상기 몸체부로부터 분리되면 상기 사이클론부가 노출되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제1항에 있어서,

상기 몸체부로 유입된 공기는 상기 사이클론부에서 상기 필터부 상측으로 안내된 후, 상기 필터부를 거쳐 다시 하방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 사이클론부는

공기로부터 먼지가 원심 분리되는 원통부;

상기 원통부의 내측에 동축으로 배치된 배출관; 및,

상기 배출관에 일측에 연통되어 상기 원통부에 직각방향으로 연장되어 상기 필터부를 관통하는 안내관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 커버부는 상측에 손잡이가 구비되며, 상기 필터부를 덮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 필터부는

필터; 및,

상기 필터를 상기 사이클론부의 상측에 간격을 두고 배치되도록, 상기 몸체부 상측에 분리 가능하게 안착되는 필터몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제5항에 있어서, 상기 필터몸체는 상기 필터를 상측으로부터 하측으로 공기가 통과하도록 상기 필터를 지지하는 지지리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제5항에 있어서, 상기 필터몸체는 상기 사이클론부로부터 공기를 배출하기 위한 안내관이 관통하는 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부 상단에는 상기 필터몸체를 상기 몸체부로부터 분리하기 위한 파지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
제5항에 있어서, 상기 필터몸체와 커버부 사이의 기밀을 유지하도록 상기 필터몸체의 상단 둘레를 따라 결합되는 패킹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이 클론 집진장치.
제1항에 있어서, 상기 몸체부는 상기 사이클론부 하측으로 먼지를 수거하기 위한 먼지수거챔버를 구비하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.