KR101526292B1 - 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에 연장하는 유출 덕트를 포함하는 사이클론식 분리기 - Google Patents

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Abstract

사이클론식 분리기는 링 상으로 배치되는 사이클론 본체들 및 상기 사이클론식 분리기로부터 정화된 유체를 배출하는 유출 덕트를 포함하고, 상기 유출 덕트는 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에서 연장된다.

Description

2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에 연장하는 유출 덕트를 포함하는 사이클론식 분리기{CYCLONIC SEPARATOR COMPRISING AN OUTLET DUCT EXTENDING BETWEEN TWO ADJACENT CYCLONE BODIES}
본 발명은 사이클론식 분리기 및 이것을 포함하는 진공 청소기에 관한 것이다.
사이클론식 분리기를 가진 진공 청소기는 현재 주지되어 있다. 분리기의 성능에 악영향을 주지 않고 사이클론식 분리기의 크기를 감소시키기 위한 노력이 끊임없이 진행되고 있다.
제 1 양태에서, 본 발명은 링 상으로 배치되는 사이클론 본체들 및 이 사이클론 본체로부터 정화된 유체를 배출하는 유출 덕트를 포함하는 사이클론식 분리기로서, 유출 덕트는 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에 연장하는, 사이클론식 분리기를 제공한다.
링 상으로 배치되는 사이클론 본체들을 가지는 종래의 사이클론식 분리기에서, 사이클론 본체로부터 정화된 유체는 전형적으로 사이클론 본체의 상측에 위치되는 매니폴드 내로 배출된다. 따라서, 사이클론식 분리기의 유출구는 매니폴드의 벽에 위치된다. 이에 대해, 본 발명의 사이클론식 분리기의 유출구는 2 개의 사이클론 본체 사이에 위치된다. 그 결과, 매니폴드는 생략될 수 있고, 수직 방향으로 더 콤팩트한 사이클론식 분리기가 실현될 수 있다.
사이클론 본체의 각각은 유체를 유출 덕트 내로 배출할 수 있고, 유출 덕트는 제 1 부분 및 제 2 부분을 가질 수 있다. 제 1 부분은 사이클론 본체가 배치되는 축선을 따라 연장하고, 제 2 부분은 제 1 부분으로부터 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이까지 연장한다. 링 상으로 배치되는 사이클론 본체들을 가지는 종래의 사이클론식 분리기에서, 사이클론 본체가 주위에 배치되는 중앙 공간은 종종 사용되지 않는다. 본 발명은, 이에 반해, 유출 덕트의 제 1 부분을 위치시키기 위해 이 공간을 사용한다. 다음에 제 2 부분이 제 1 부분으로부터 분기되어 2 개의 사이클론 본체 사이에 연장된다. 사용되지 않았을 공간을 사용함으로써, 더 콤팩트한 분리기가 성능을 훼손하지 않고 실현될 수 있다.
사이클론식 분리기는 유출 덕트 내에 위치되는 세장형 필터를 포함할 수 있다. 따라서, 사이클론 본체에 의해 유체로부터 분리되지 않은 쓰레기는 필터에 의해 제거될 수 있다. 세장형 필터를 사용하는 경우, 필터를 위한 비교적 넓은 표면적이 달성될 수 있다.
필터는 일단부에서 개방되고 또 대향 단부에서 폐쇄된 중공 튜브를 포함할 수 있고, 사이클론 본체로부터 유체는 개방 단부를 통해 필터의 내부로 유입되고, 필터를 통해 유출 덕트 내로 유입된다. 그 결과, 유체는 필터를 팽창시키도록 작용하고, 따라서 필터가 찌그러지는 것을 방지한다. 그러므로 필터는 필터의 형상을 유지하기 위한 프레임이나 기타 지지 구조물을 포함할 필요가 없다.
사이클론식 분리기는 사이클론 본체에 의해 분리되는 쓰레기를 내부로 포집하는 쓰레기 포집 체임버를 포함할 수 있다. 따라서, 쓰레기 포집 체임버는 유출 덕트의 적어도 일부를 둘러 싼다. 유출 덕트가, 사이클론 본체가 배치되는 축선을 따라 연장하는 제 1 부분을 포함하는 경우, 쓰레기 포집 체임버는 제 1 부분의 적어도 일부를 둘러 싼다. 쓰레기 포집 체임버는 유출 덕트의 적어도 일부를 둘러 싸므로, 비교적 콤팩트한 사이클론식 분리기가 실현될 수 있다.
쓰레기 포집 체임버 및 유출 덕트는 공통 측벽을 공유할 수 있다. 그 결과, 사이클론식 분리기를 위해 더 적은 재료가 요구되고, 그 결과 사이클론식 분리기의 비용 및/또는 중량이 감소된다.
사이클론식 분리기는 제 1 사이클론 스테이지 및 이 제 1 사이클론 스테이지의 하류에 위치되는 제 2 사이클론 스테이지를 포함할 수 있다. 다음에 제 1 사이클론 스테이지는 종축선을 가지는 사이클론 체임버를 포함하고, 제 2 사이클론 스테이지는 이 종축선을 중심으로 링 상으로 배치되는 사이클론 본체들을 포함한다. 제 1 사이클론 스테이지는 사이클론식 분리기에 수용되는 유체로부터 비교적 큰 쓰레기를 제거하기 위한 용도를 갖는다. 다음에 제 1 사이클론 스테이지의 하류에 위치되는 제 2 사이클론 스테이지는 유체로부터 더 작은 쓰레기를 제거하기 위한 용도를 갖는다. 그 결과, 사이클론 분리기를 위한 비교적 더 높은 분리 효율이 달성될 수 있다.
사이클론 본체는 사이클론 체임버의 상측에 위치될 수 있고, 사이클론 체임버에 의해 둘러 싸인 공간 내로 하방으로 돌출한다. 따라서, 이것은 사이클론식 분리기의 높이를 감소시키는 이점을 갖는다.
사이클론 체임버는 유출 덕트의 적어도 일부를 둘러 쌀 수 있다. 그 결과, 더 콤팩트한 사이클론식 분리기가 실현될 수 있다. 각 사이클론 본체는 유출 덕트 내로 유체를 배출할 수 있고, 유출 덕트는 사이클론 체임버의 종축선을 따라 연장하는 제 1 부분 및 제 1 부분으로부터 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이까지 연장하는 제 2 부분을 가질 수 있다. 다음에, 사이클론 체임버는 유출 덕트의 제 1 부분의 적어도 일부를 둘러 싼다.
사이클론식 분리기는 사이클론 체임버에 유체를 운반하기 위한 유입 덕트를 포함할 수 있고, 유입 덕트는 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에서 연장할 수 있다. 그 결과, 더 콤팩트한 사이클론식 분리기가 실현될 수 있다. 특히, 사이클론 본체가 사이클론 체임버의 상측에 위치되는 경우, 사이클론 본체는 사이클론식 분리기의 높이를 감소시키도록 사이클론 체임버에 의해 둘러 싸인 공간 내로 하방으로 돌출한다. 다음에, 유입 덕트는 사이클론식 분리기의 높이를 증가시킬 필요 없이 사이클론 체임버의 상측 부분 내로 유체를 도입할 수 있도록 2 개의 사이클론 본체 사이에 연장될 수 있다.
유입 덕트는 사이클론 체임버의 종축선을 따르는 방향으로 유체를 운반하기 위한 제 1 부분 및 유체를 사이클론 체임버 내로 방향 전환시키기 위한 제 2 부분을 포함할 수 있다. 다음에, 제 2 부분은 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이에서 연장된다. 따라서, 이것에 의해 유체는, 유입 덕트가 사이클론 체임버 내에서 나선 운동하는 유체와 불리하게 간섭하는 것을 최소화하고, 또는 실제로 방지하는 방식으로, 사이클론식 체임버를 통해 운반될 수 있다.
유입 덕트는 사이클론식 분리기의 베이스 내의 개구로부터 연장될 수 있다. 사이클론식 분리기의 베이스에 개구를 제공함으로써, 사이클론식 분리기에 운반되는 유체는 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있다. 예를 들면, 사이클론식 분리기가 직립형 진공 청소기에 사용되는 경우, 청소기 헤드는 일반적으로 사이클론식 분리기의 하측에 위치된다. 따라서, 청소기 헤드로부터 사이클론식 분리기로 유체를 운반하기 위한 덕팅은 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있고, 그 결과 성능이 향상된다. 대안적으로, 사이클론식 분리기가 캐니스터형 진공 청소기에 사용되는 경우, 이 사이클론식 분리기는 이 사이클론식 분리기의 베이스를 진공 청소기의 전면을 향해 지향시키도록 배치될 수 있다. 따라서 사이클론식 분리기에 유체를 운반하기 위한 덕팅은 진공 청소기를 조작하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 덕팅을 당겨서 진공 청소기를 전방으로 이동시킬 수 있다. 더욱이, 덕팅은 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있으므로 성능을 향상시킨다. 특히, 덕팅은 사이클론식 분리기의 베이스 주위에서 굴곡될 필요가 없다.
유입 덕트는 사이클론 체임버의 상측 부분에 유체를 운반할 수 있다. 다음에 유체는 사이클론 체임버 내에서 대체로 하강하는 방향으로 나선 운동한다. 다음에 유체로부터 분리된 쓰레기는 사이클론 체임버의 하측에 위치되는 쓰레기 포집 체임버 내에 포집될 수 있다.
사이클론 체임버는 유입 덕트의 적어도 일부를 둘러 쌀 수 있다. 따라서, 이것에 의해 비교적 콤팩트하고 유선형의 사이클론식 분리기가 얻어진다. 특히, 유입 덕트가 사이클론 체임버의 외측을 따라 연장되는 것이 방지될 수 있다.
유입 덕트의 일부는 유출 덕트와 일체로 형성될 수 있다. 그 결과, 사이클론식 분리기를 위해 더 적은 재료가 요구되고, 그 결과 사이클론식 분리기의 비용 및/또는 중량이 감소된다.
제 2 양태에서, 본 발명은 전술한 단락 중 임의의 하나의 단락에 기재된 바와 같은 사이클론식 분리기를 포함하는 진공 청소기를 제공한다.
이하에서, 본 발명을 더 쉽게 이해할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 예로써 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 직립형 진공 청소기의 사시도이고;
도 2는 직립형 진공 청소기의 측단면도이고;
도 3은 직립형 진공 청소기의 정단면도이고;
도 4는 직립형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 사시도이고;
도 5는 직립형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 측단면도이고;
도 6은 직립형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 평단면도이고;
도 7은 본 발명에 따른 캐니스터형 진공 청소기의 측면도이고;
도 8은 캐니스터형 진공 청소기의 측단면도이고;
도 9는 캐니스터형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 측면도이고;
도 10은 캐니스터형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 측단면도이고;
도 11은 캐니스터형 진공 청소기의 사이클론식 분리기의 평단면도이다.
도 1 내지 도 3의 직립형 진공 청소기(1)는 청소기 헤드(3) 및 사이클론식 분리기(4)를 장착한 본체(2)를 포함한다. 사이클론식 분리기(4)는 이 분리기(4)에 의해 수집된 쓰레기를 비울 수 있도록 본체(2)로부터 제거될 수 있다. 본체(2)는 흡입원(suction source; 7), 청소기 헤드(3)와 사이클론식 분리기(4)의 유입구(5) 사이에서 연장하는 상류 덕팅(8), 및 사이클론식 분리기(4)의 유출구(6)와 흡입원(7) 사이에서 연장하는 하류 덕팅(9)을 포함한다. 따라서, 흡입원(7)은 사이클론식 분리기(4)의 하류에 위치되고, 사이클론식 분리기(4)는 청소기 헤드(3)의 하류에 위치된다.
흡입원(7)은 사이클론식 분리기(4)의 하측의 위치에서 본체(2) 내에 장착된다. 흡입원(7)은 종종 비교적 무거우므로, 사이클론식 분리기(4)의 하측에 흡입원(7)을 설치하면 진공 청소기의 무게 중심이 비교적 낮아진다. 그 결과, 진공 청소기(1)의 안정성이 향상된다. 또한, 진공 청소기(1)의 취급 및 조작이 더 쉬워진다.
사용 시, 흡입원(7)은 청소기 헤드(3)의 흡입 개구를 통해 , 상류 덕팅(8)를 통해, 그리고 사이클론식 분리기(4)의 유입구(5) 내로 쓰레기를 품고 있는 유체를 흡인한다. 다음에 쓰레기는 유체로부터 분리되어 사이클론식 분리기(4) 내에 유지된다. 정화된 유체는 유출구(6)를 통해 사이클론식 분리기(4)로부터 배출되고, 하류 덕팅(9)을 통해 흡입원(7) 내로 유입된다. 흡입원(7)으로부터, 정화된 유체는 본체(2) 내의 통기구(10)를 통해 진공 청소기(1)로부터 배출된다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하면, 사이클론식 분리기(4)는 제 1 사이클론 스테이지(11), 제 1 사이클론 스테이지(11)의 하류에 위치되는 제 2 사이클론 스테이지(12), 유입구(5)로부터 제 1 사이클론 스테이지(11)로 유체를 운반하기 위한 유입 덕트(13), 제 2 사이클론 스테이지(12)로부터 유출구(6)로 유체를 운반하기 위한 유출 덕트(14), 및 필터(15)를 포함한다.
제 1 사이클론 스테이지(11)는 외측벽(16), 내측벽(17), 외측벽(16)과 내측벽(17) 사이에 위치되는 슈라우드(18), 및 베이스(19)를 포함한다.
외측벽(16)은 원통 형상이고, 내측벽(17)과 슈라우드(18)를 둘러 싼다. 내측벽(17)은 대체로 원통 형상이고, 외측벽(16)과 동심으로 배치된다. 내측벽(17)의 상측 부분은 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 주름(flute) 가공되어 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 이 주름은 제 2 사이클론 스테이지(12)의 사이클론 본체(28)에 의해 분리된 쓰레기를 쓰레기 포집 체임버(37)로 안내하는 통로를 제공한다.
슈라우드(18)는 원주 방향의 벽(20), 망(21) 및 브레이스(brace; 22)를 포함한다. 벽(20)은 확개된 상측 부분, 원통형 중앙 부분, 및 확개된 하측 부분을 갖는다. 벽(20)은 유입구(23)를 한정하는 제 1 개구 및 망(21)에 의해 차폐되는 더 큰 제 2 개구를 포함한다. 슈라우드(18)는 브레이스(22)에 의해 내측벽(17)에 고정되고, 브레이스(22)는 중앙 부분의 하단부와 내측벽(17) 사이에 연장된다.
외측벽(16)의 상단부는 슈라우드(18)의 상측 부분에 대해 시일된다. 외측벽(16)의 하단부 및 내측벽(17)의 하단부는 베이스(19)에 대해 시일되고, 베이스(19)에 의해 폐쇄된다. 따라서, 외측벽(16), 내측벽(17), 슈라우드(18) 및 베이스(19)는 공동으로 체임버를 한정한다. 체임버의 상측 부분(즉, 대체로 외측벽(16)과 슈라우드(18) 사이에 한정되는 부분)은 사이클론 체임버(25)를 한정하고, 동시에 체임버의 하측 부분(즉, 대체로 외측벽(16)과 내측벽(17) 사이에 한정되는 부분)은 쓰레기 포집 체임버(26)를 한정한다. 그러므로 제 1 사이클론 스테이지(11)는 사이클론 체임버(25) 및 이 사이클론 체임버(25)의 하측에 위치되는 쓰레기 포집 체임버(26)를 포함한다.
유체는 슈라우드(18)의 유입구(23)를 통해 사이클론 체임버(25) 내로 유입된다. 슈라우드(18)의 망(21)은 사이클론 체임버(25)로부터 유체를 배출하는 복수의 천공을 포함한다. 그러므로 슈라우드(18)는 사이클론 체임버(25)를 위한 유입구 및 유출구의 양자 모두의 역할을 한다. 유입구(23)의 위치로 인해, 유체는 사이클론 체임버(25)의 상측 부분 내로 도입된다. 사용 중, 쓰레기는 망(21)의 표면 상에 축적될 수 있고, 그 결과 사이클론식 분리기(4)를 통한 유체의 유동을 제한한다. 사이클론 체임버(25)의 상측 부분 내로 유체를 도입함으로써, 유체는 사이클론 체임버(25)의 내부에서 하방으로 나선 운동하고, 또 망(21)으로부터 쓰레기를 쓸어 내어, 쓰레기 포집 체임버(26) 내로 유입시키는 것을 돕는다.
슈라우드(18)와 내측벽(17) 사이의 공간은 브레이스(21)에 의해 하단부에서 폐쇄되는 유체 통로(27)를 한정한다. 유체 통로(27)는 상단부에서 개방되어, 제 1 사이클론 스테이지(11)를 위한 유출구를 제공한다.
제 2 사이클론 스테이지(12)는 복수의 사이클론 본체(28), 복수의 안내 덕트(29), 매니폴드 커버(30), 및 베이스(31)를 포함한다.
사이클론 본체(28)는 2 개의 층으로서 배치되고, 각 층은 링 상으로 배치되는 사이클론 본체(28)들을 포함한다. 사이클론 본체(28)는 제 1 사이클론 스테이지(11)의 상측에 배치되고, 사이클론 본체(28)의 하측 층은 제 1 사이클론 스테이지(11)의 상부의 하측으로 돌출한다.
각 사이클론 본체(28)는 대체로 원추대 형상이고, 접선 방향 유입구(32), 와류 파인더(vortex finder; 33), 및 원추 개구(34)를 포함한다. 각 사이클론 본체(28)의 내부는 사이클론 체임버(35)를 한정한다. 쓰레기를 품고 있는 유체는 접선 방향 유입구(32)를 통해 사이클론 체임버(35) 내로 유입된다. 다음에 사이클론 체임버(35) 내에서 분리된 쓰레기는 원추 개구(34)를 통해 배출되고, 동시에 정화된 유체는 와류 파인더(33)를 통해 배출된다. 따라서, 원추 개구(34)는 사이클론 체임버(35)를 위한 쓰레기 유출구의 역할을 하고, 한편 와류 파인더(33)는 정화된 유체 유출구의 역할을 한다.
각 사이클론 본체(28)의 유입구(32)는 제 1 사이클론 스테이지(11)의 유출구, 즉, 슈라우드(18)와 내측벽(17) 사이에 한정되는 유체 통로(27)와 유체 연통 상태에 있다. 예를 들면, 제 2 사이클론 스테이지(12)는 제 1 사이클론 스테이지(11)로부터 유체가 유입되는 플레넘(plenum)을 포함할 수 있다. 다음에 이 플레넘은 사이클론 본체(28)의 유입구(32)에 유체를 공급한다. 대안적으로, 제 2 사이클론 스테이지(12)는 제 1 사이클론 스테이지(11)의 유출구로부터 사이클론 본체(28)의 유입구(32)로 유체를 안내하는 복수의 구별되는 통로를 포함할 수 있다.
매니폴드 커버(30)는 돔 형상이고, 사이클론 본체(28)의 상측에 동심으로 위치된다. 이 커버(30)에 의해 포위된 내부 공간은 매니폴드(36)를 한정하고, 이 매니폴드(36)는 제 2 사이클론 스테이지(12)를 위한 유출구의 역할을 한다. 각 안내 덕트(29)는 각각의 와류 파인더(33)와 매니폴드(36) 사이에 연장한다.
제 1 사이클론 스테이지(11)의 내측벽(17)에 의해 포위된 내부 공간은 제 2 사이클론 스테이지(12)를 위한 쓰레기 포집 체임버(37)를 한정한다. 그러므로 2 개의 사이클론 스테이지(11, 12)의 쓰레기 포집 체임버(26, 37)는 인접하고, 공통 벽, 즉, 내측벽(17)을 공유한다. 2 개의 쓰레기 포집 체임버(26, 37)를 구별하기 위해, 이하에서 제 1 사이클론 스테이지(11)의 쓰레기 포집 체임버(26)는 제 1 쓰레기 포집 체임버(26)라고 부르고, 이하에서 제 2 사이클론 스테이지(12)의 쓰레기 포집 체임버(37)는 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)라고 부른다.
제 2 쓰레기 포집 체임버(37)는 제 2 사이클론 스테이지(12)의 베이스(31)에 의해 하단부에서 폐쇄된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 유입 덕트(13)와 유출 덕트(14)의 양자 모두는 내측벽(17)에 의해 포위된 내부 공간을 통해 연장한다. 따라서, 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)는 내측벽(17), 유입 덕트(13) 및 유출 덕트(14)에 의해 한정된다.
각 사이클론 본체(28)의 원추 개구(34)는 사이클론 본체(28)에 의해 분리된 쓰레기를 제 2 쓰레기 포집 체임버(37) 내로 낙하시키도록 제 2 쓰레기 포집 체임버(37) 내로 진입한다. 전술한 바와 같이, 내측벽(17)의 상측 부분은 주름 가공되어 있다. 이 주름은 사이클론 본체(28)의 하측 층에 의해 분리된 쓰레기를 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)로 안내하는 통로를 제공하고, 이것은 도 5에 가장 잘 도시되어 있을 것이다. 주름이 없는 경우, 제 2 쓰레기 포집 체임버(37) 내로 사이클론 본체(28)의 원추 개구(34)를 확실하게 돌출시키도록 더 큰 직경의 내측벽(17)이 필요할 수 있다.
제 2 사이클론 스테이지(12)의 베이스(31)는 제 1 사이클론 스테이지(11)의 베이스(19)와 일체로 형성된다. 더욱이, 공통 베이스(19, 31)는 외측벽(16)에 피봇 가능하게 장착되고, 캐치(catch; 38)에 의해 폐쇄되도록 유지된다. 캐치(38)를 해제하면, 공통 베이스(19, 31)는 선회 개방됨으로써 2 개의 사이클론 스테이지(11, 12)의 쓰레기 포집 체임버(26, 37)가 동시에 비워진다.
유입 덕트(13)는 사이클론식 분리기(4)의 베이스의 유입구(5)로부터 상방으로, 그리고 내측벽(17)에 의해 포위된 내부 공간을 통해 연장한다. 제 1 사이클론 스테이지(11)의 상측 부분에 대응하는 높이에서, 유입 덕트(13)는 굴곡되고, 내측벽(17) 및 유체 통로(27)를 통해 연장되고, 슈라우드(18)의 유입구(23)에서 종료된다. 그러므로 유입 덕트(13)는 사이클론식 분리기(4)의 베이스의 유입구(5)로부터 슈라우드(18)의 유입구(23)로 유체를 운반한다.
유입 덕트(13)는 하측의 제 1 부분(39) 및 상측의 제 2 부분(40)을 가지는 것으로 간주될 수 있다. 제 1 부분(39)은 대체로 직선형이고, 내측벽(17)에 의해 포위된 내부 공간을 통해 축선 방향(즉, 사이클론 체임버(25)의 종축선에 평행한 방향)으로 연장한다. 제 2 부분(40)은 한 쌍의 굴곡부를 포함한다. 제 1 굴곡부는 유입 덕트(13)를 축선 방향으로부터 대체로 반경 방향(즉, 사이클론 체임버(25)의 종축선에 대체로 수직한 방향)으로 굴곡시킨다. 제 2 굴곡부는 유입 덕트(13)를 사이클론 체임버(25)의 종축선을 중심으로 하는 방향으로 굴곡시킨다. 그러므로 제 1 부분(39)은 유체를 사이클론식 분리기(4)을 통해 축선 방향으로 운반하고, 한편 제 2 부분(40)은 사이클론 체임버(25) 내로 굴곡되어 유체를 도입한다.
유입 덕트(13)가 슈라우드(18)의 유입구(23)에서 종료되므로, 유입 덕트(13)는 사이클론 체임버(25) 내로 접선 방향으로 유체를 도입할 수 없다. 그럼에도 불구하고, 유입 덕트(13)의 하류 단부는 사이클론 체임버(25) 내에서 사이클론 유동이 달성되도록 충분히 유체를 방향 전환시킨다. 유체가 사이클론 체임버(25) 내로 유입되고 외측벽(16)에 충돌할 때 유체 속도가 다소 손실될 수 있다. 이와 같은 유체 속도의 손실을 보상하기 위해, 유입 덕트(13)의 하류 단부는 유입구(23)를 향하는 방향으로 단면적이 감소될 수 있다. 그 결과, 사이클론 체임버(25) 내로 유입하는 유체는 유입 덕트(13)에 의해 가속된다.
사이클론 체임버(25) 내의 유체는 슈라우드(18)를 중심으로 하여, 그리고 유입구(23) 상에서 나선 운동을 하지 않는다. 유입 덕트(13)와 슈라우드(18)의 연결부는 사이클론 체임버(25) 내의 유체 유동의 방향에 대해 상류단(41) 및 하류단(42)을 한정하는 것으로 간주될 수 있다. 즉, 사이클론 체임버(25) 내에서 나선 운동하는 유체는 먼저 상류단(41)을 통과한 다음 하류단(42)을 통과한다. 전술한 바와 같이, 유입 덕트(13)의 하류 단부는, 유체가 사이클론 유동을 촉진하는 각도로 사이클론 체임버(25) 내로 도입되도록, 사이클론 체임버(25)의 종축선을 중심으로 굴곡된다. 또한, 유입 덕트(13)의 하류 단부는, 상류단(41)은 날카롭고, 하류단(42)은 곡선형 또는 융합되는 형상을 갖도록 형성된다. 그 결과, 사이클론 체임버(25) 내로 유입되는 유체는 유입 덕트(13)에 의해 더욱 방향 전환된다. 특히, 곡선형 하류단(42)을 가짐으로써, 유체는 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 하류단(42)을 따르도록 촉진된다.
유출 덕트(14)는 제 2 사이클론 스테이지(12)의 매니폴드(36)로부터 사이클론식 분리기(4)의 베이스 내의 유출구(6)로 연장한다. 유출 덕트(14)는 사이클론식 분리기(4)의 중앙 영역을 통해 연장하고, 제 1 사이클론 스테이지(11) 및 제 2 사이클론 스테이지(12)의 양자 모두에 의해 둘러 싸인다.
유출 덕트(14)는 하측의 제 1 부분 및 상측의 제 2 부분을 가지는 것으로 간주될 수 있다. 유출 덕트(14)의 제 1 부분 및 유입 덕트(13)의 제 1 부분(39)은 인접하고, 또 공통 벽을 공유한다. 더욱이, 유출 덕트(14)의 제 1 부분 및 유입 덕트(13)의 제 1 부분(39)은 각각 대체로 D자 형상의 단면을 갖는다. 2 개의 덕트(13, 14)의 제 1 부분들은 공동으로 내측벽(17)에 의해 둘러 싸인 내부 공간을 통해 상방으로 연장하는 원통형 요소를 형성하고, 이것은 도 3 및 도 6에 가장 잘 도시되어 있다. 원통형 요소는, 내측벽(17), 유입 덕트(13) 및 유출 덕트(14)에 의해 한정되는 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)가 대체로 원형 단면을 가지도록, 내측벽(17)으로부터 이격되어 있다. 유출 덕트(14)의 제 2 부분은 원형 단면을 갖는다.
필터(15)는 유입 덕트(13) 내에 위치되고, 세장 형상을 갖는다. 더 구체적으로, 필터(15)는 개방된 상측 단부(43) 및 폐쇄된 하측 단부(44)를 갖는 중공 튜브를 포함한다. 필터(15)는, 제 2 사이클론 스테이지(12)의 유체가 개방된 단부(43)를 통해 필터(15)의 중공 내부로 유입되고, 필터(15)를 통해 유출 덕트(14) 내로 유입되도록, 유출 덕트(14) 내에 위치된다. 그러므로 유체는 필터(15)를 통과한 후, 사이클론식 분리기(4)의 베이스 내의 유출구(6)를 통해 배출된다.
사이클론식 분리기(4)는 제 1 사이클론 스테이지(11)의 사이클론 체임버(25)의 종축선과 일치하는 중앙 종축선을 갖는 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 제 2 사이클론 스테이지(12)의 사이클론 본체(28)는 이 중앙 축선을 중심으로 배치된다. 따라서, 유출 덕트(14) 및 유입 덕트(13)의 제 1 부분(39)은 사이클론식 분리기(4)를 통해 축선 방향(즉, 중앙 축선에 평행한 방향)으로 연장한다.
사용 시, 쓰레기를 품고 있는 유체는 사이클론식 분리기(4)의 베이스의 유입구(5)를 통해 사이클론식 분리기(4) 내로 흡인된다. 그곳으로부터, 쓰레기를 품고 있는 유체는 유입 덕트(13)에 의해 슈라우드(18) 내의 유입구(23)로 운반된다. 다음에 쓰레기를 품고 있는 유체는 유입구(23)를 통해 제 1 사이클론 스테이지(11)의 사이클론 체임버(25) 내로 유입된다. 쓰레기를 품고 있는 유체는 사이클론 체임버(25)의 주위에서 나선 운동함으로써 조대한 쓰레기를 유체로부터 분리되도록 한다. 조대한 쓰레기는 쓰레기 포집 체임버(26) 내에 포집되고, 동시에 부분적으로 정화된 유체는 슈라우드(18)의 망(21) 및 상방의 유체 통로(27)를 통해 제 2 사이클론 스테이지(12) 내로 흡인된다. 다음에 부분적으로 정화된 유체는 분할되고, 접선 방향 유입구(32)를 통해 각 사이클론 본체(28)의 사이클론 체임버(25) 내로 흡인된다. 사이클론 체임버(35) 내에서 분리된 미세한 쓰레기는 원추 개구(34)를 통해 제 2 쓰레기 포집 체임버(37) 내로 배출된다. 정화된 유체는 상방의 와류 파인더(33)를 통해 각각의 안내 덕트(29)를 따라 매니폴드(36)로 흡인된다. 그곳으로부터, 정화된 유체는 필터(15)의 내부 내로 흡인된다. 유체는 이 유체로부터 임의의 잔류하는 쓰레기를 제거하도록 작용하는 필터(15)를 통해 유출 덕트(14) 내로 유입된다. 다음에 정화된 유체는 유출 덕트(14)의 하방으로 흡인되고 사이클론식 분리기(4)의 베이스 내의 유출구(6)를 통해 배출된다.
진공 청소기(1)의 청소기 헤드(3)는 사이클론식 분리기(4)의 하측에 위치된다. 유입구(5)를 사이클론식 분리기(4)의 베이스에 위치시킴으로써, 청소기 헤드(3)와 사이클론식 분리기(4) 사이에서 유체는 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있다. 유체가 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있으므로 에어와트(airwatt)의 증가가 달성될 수 있다. 유사하게, 흡입원(7)은 사이클론식 분리기(4)의 하측에 위치된다. 따라서, 유출구(6)를 사이클론식 분리기(4)의 베이스에 위치시킴으로써, 사이클론식 분리기(4)와 흡입원(7) 사이에서 유체는 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있다. 그 결과, 에어와트가 더욱 증가될 수 있다.
유입 덕트(13) 및 유출 덕트(14)는 사이클론식 분리기(4)의 중앙 영역 내에 위치되므로, 사이클론식 분리기(4)의 길이를 따라 연장하는 외부 덕팅은 존재하지 않는다. 따라서, 더 콤팩트한 진공 청소기가 실현될 수 있다.
사이클론식 분리기(4)의 내부를 통해 연장함으로써, 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)의 체적은 유입 덕트(13) 및 유출 덕트(14)에 의해 효과적으로 감소된다. 그러나, 제 2 사이클론 스테이지(12)는 유체로부터 비교적 미세한 쓰레기를 제거하기 위한 용도를 갖는다. 따라서, 사이클론식 분리기(4)의 쓰레기의 총 수용량을 크게 감소시키지 않고 제 2 쓰레기 포집 체임버(37)의 체적의 일부를 희생시키는 것이 가능하다.
제 1 사이클론 스테이지(11)는 유체로부터 비교적 조대한 쓰레기를 제거하기 위한 용도를 갖는다. 제 2 쓰레기 포집 체임버(37), 유입 덕트(13) 및 유출 덕트(14)를 둘러 싸는 제 1 쓰레기 포집 체임버(26)를 구비함으로써, 제 1 쓰레기 포집 체임버(26)를 위한 비교적 큰 체적이 달성될 수 있다. 더욱이, 제 1 쓰레기 포집 체임버(26)는 외경이 최대인 최외측 부분이므로, 비교적 큰 체적이 달성될 수 있고, 동시에 사이클론식 분리기(4)의 전체 크기를 비교적 콤팩트하게 유지할 수 있다.
유출 덕트(14) 내에 필터(15)를 위치시킴으로써, 사이클론식 분리기(4)의 전체 크기를 상당히 증가시키지 않고 유체의 추가의 여과가 달성된다. 유출 덕트(14)는 사이클론식 분리기(4)을 통해 축선 방향으로 연장되므로, 비교적 큰 표면적을 갖는 세장형 필터(15)가 사용될 수 있다.
도 7 및 도 8의 캐니스터형 진공 청소기(50)는 사이클론식 분리기(52)를 착탈 가능하게 장착하는 본체(51)를 포함한다. 이 본체(51)는 흡입원(55), 상류 덕팅(56) 및 하류 덕팅(57)를 포함한다. 상류 덕팅(56)의 일단부는 사이클론식 분리기(52)의 유입구(53)에 결합된다. 상류 덕팅(56)의 타단부는, 예를 들면, 호스-청소봉 조립체에 의해 청소기 헤드에 결합되기 위한 용도를 갖는다. 하류 덕팅(57)의 일단부는 사이클론식 분리기(52)의 유출구(54)에 결합되고, 타단부는 흡입원(55)에 결합된다. 그러므로, 흡입원(55)은 사이클론식 분리기(52)의 하류에 위치되고, 다음에 사이클론식 분리기(52)는 청소기 헤드의 하류에 위치된다.
이하 도 9 내지 도 11을 참조하면, 사이클론식 분리기(52)는 전술되고 또 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 많은 관점에서 동일하다. 특히, 이 사이클론식 분리기(52)는 제 1 사이클론 스테이지(58), 제 1 사이클론 스테이지(58)의 하류에 위치되는 제 2 사이클론 스테이지(59), 유입구(53)로부터 제 1 사이클론 스테이지(58)로 유체를 운반하기 위한 유입 덕트(60), 제 2 사이클론 스테이지(59)로부터 유출구(54)로 유체를 운반하기 위한 유출 덕트(61), 및 필터(62)를 포함한다. 2 개의 사이클론식 분리기(4, 52) 사이의 유사성을 고려하여, 사이클론식 분리기(52)의 전체 설명은 반복하지 않는다. 그 대신, 이하의 단락은 주로 2 개의 사이클론식 분리기(4, 52) 사이에 존재하는 차이에 집중할 것이다.
제 1 사이클론 스테이지(58)는 전술한 것과 마찬가지로 외측벽(63), 내측벽(64), 슈라우드(65) 및 베이스(66)를 포함하고, 이들은 공동으로 사이클론 체임버(67) 및 쓰레기 포집 체임버(68)를 공동으로 한정한다. 도 4 내지 도 6의 사이클론식 분리기(4)의 경우, 제 1 사이클론 스테이지(11)의 베이스(19)는 내측벽(17)에 대해 밀봉하는 시일을 포함한다. 도 9 내지 도 11의 사이클론식 분리기(52)의 경우, 내측벽(64)의 하측 부분은 가요성 재료로 형성되고, 이 가요성 재료는 제 1 사이클론 스테이지(58)의 베이스(66)에 형성되는 환형 융기부(71)에 대해 시일한다. 그 외에, 제 1 사이클론 스테이지(58)는 전술한 것으로부터 본질적으로 변화되지 않는다.
제 2 사이클론 스테이지(59)도 전술한 것과 마찬가지로 복수의 사이클론 본체(72), 복수의 안내 덕트(73) 및 베이스(74)를 포함한다. 도 4 내지 도 6에 도시된 제 2 사이클론 스테이지(12)는 2 개의 층의 사이클론 본체(28)를 포함한다. 이에 대해, 도 9 내지 도 11의 제 2 사이클론 스테이지(59)는 단일 층의 사이클론 본체(72)를 포함한다. 사이클론 본체(72)의 자체는 변화되지 않는다.
도 4 내지 도 6의 클론식 분리기(4)의 제 2 사이클론 스테이지(12)는 제 2 사이클론 스테이지(12)의 유출구의 역할을 하는 매니폴드(36)를 포함한다. 다음에 제 2 사이클론 스테이지(12)의 안내 덕트(29)의 각각은 사이클론 본체(28)의 와류 파인더(33)와 매니폴드(36) 사이에 연장한다. 이에 비해, 도 9 내지 도 11의 사이클론식 분리기(52)의 제 2 사이클론 스테이지(59)는 매니폴드(36)를 포함하지 않는다. 그 대신, 제 2 사이클론 스테이지(59)의 안내 덕트(73)은 제 2 사이클론 스테이지(59)의 상부의 중심에서 만나고, 또 공동으로 제 2 사이클론 스테이지(12)의 유출구를 한정한다.
유입 덕트(60)도 사이클론식 분리기(52)의 베이스 내의 유입구(53)로부터 상방으로, 또한 내측벽(64)에 의해 포위된 내부 공간을 통해 연장한다. 그러나, 유입 덕트(60)의 제 1 부분(76)(즉, 내부 공간을 통해 축선 방향으로 연장하는 부분)은 내측벽(64)으로부터 이격되지 않는다. 그 대신 유입 덕트(60)의 제 1 부분(76)은 내측벽(64)과 일체로 형성된다. 따라서, 유입 덕트(60)의 제 1 부분(76)은 내측벽(64) 및 유출 덕트(61)와 일체로 형성된다. 유입 덕트(60) 및 유출 덕트(61)의 위치로 인해, 제 2 쓰레기 포집 체임버(75)는 C자형 단면으로서 간주될 수 있다. 그 외에, 유입 덕트(60)는 전술되고 또 도 4 내지 도 6에 도시된 것으로부터 크게 변화되지 않는다.
2 개의 사이클론식 분리기(4, 4,52) 사이의 가장 중요한 차이는 유출구(6, 54)의 위치 및 유출 덕트(14, 61)의 형상에 있다. 도 4 내지 도 6의 사이클론식 분리기(4)와 다르게, 도 9 내지 도 11의 사이클론식 분리기(52)의 유출구(54)는 사이클론식 분리기(52)의 베이스에 위치되지 않는다. 그 대신, 이하에서 설명되는 바와 같이, 유출구(54)는 사이클론식 분리기(52)의 상측 부분에 위치된다.
사이클론식 분리기(52)의 유출 덕트(61)는 제 1 부분(78) 및 제 2 부분(79)을 포함한다. 제 1 부분(78)은 사이클론식 분리기(52)를 통해 축선 방향으로 연장한다. 더 구체적으로, 제 1 부분(78)은 사이클론식 분리기(52)의 상측 부분으로부터 하측 부분으로 연장한다. 제 1 부분(78)은 상단부에서 개방되고, 하단부에서 폐쇄된다. 제 2 부분(79)은 제 1 부분(78)의 상측 부분으로부터 외방으로 2 개의 인접하는 사이클론 본체(72) 사이까지 연장한다. 다음에 제 2 부분(79)의 자유 단부는 사이클론식 분리기(52)의 유출구(54)의 역할을 한다.
필터(62)는 전술되고 또 도 4 내지 도 6에 도시된 것으로부터 본질적으로 변화되지 않는다. 특히, 필터(62)는 세장형이고, 또 유출 덕트(61) 내에 위치된다. 또, 필터(62)는 개방된 상측 단부(80) 및 폐쇄된 하측 단부(81)를 갖는 중공 튜브를 포함한다. 제 2 사이클론 스테이지(59)로부터의 유체는 필터(62)의 중공 내부로 유입되고, 필터(62)를 통해 유출 덕트(61) 내로 유입된다. 사이클론식 분리기(52)의 유출구(54)가 사이클론식 분리기(52)의 상측 부분에 위치되어 있으나, 사이클론식 분리기(52)를 통해 축선 방향으로 연장하는 유출 덕트(61)를 제공하면 필터(62)를 수용하기 위한 공간이 제공된다. 그 결과, 비교적 넓은 표면적을 가지는 세장형 필터(62)가 사용될 수 있다.
상류 덕팅(56)은 진공 청소기의 전단부에 위치된다. 더욱이, 상류 덕팅(56)은 진공 청소기(50)의 바퀴(82)의 회전 축선에 대체로 수직한 축선을 따라 연장한다. 그 결과, 호스가 상류 덕팅(56)에 부착된 경우, 진공 청소기(50)는 호스를 당김으로써 전방으로 편리하게 이동될 수 있다. 사이클론식 분리기(52)의 유입구(53)를 베이스에 위치시킴으로써, 유체는 호스로부터 사이클론식 분리기(52)로 이동할 때 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있다. 특히, 상류 덕팅(56)은 베이스의 주위에서 굴곡될 필요가 없고, 또 사이클론식 분리기(52)의 일측을 따라 연장될 필요가 없다. 그 결과, 에어와트의 증가가 달성될 수 있다.
유입구(53)를 사이클론식 분리기(52)의 베이스에 위치시킴으로써, 진공 청소기(50)는 상류 덕팅(56) 또는 그것에 부착되는 호스를 상방으로 당김으로써 후방으로 편리하게 경사를 이룰 수 있다. 진공 청소기(50)를 후방으로 경사지게 하면, 진공 청소기(50)의 전면이 바닥으로부터 상승되므로 진공 청소기(50)는 바퀴(82)에 의해서만 지지된다. 따라서, 이것에 의해 진공 청소기(50)는 바닥면 상의 융기부나 다른 장애물 상에서 조작될 수 있다.
사이클론식 분리기(52)는, 사이클론식 분리기(52)의 베이스가 진공 청소기(50)의 전면을 향하도록, 즉, 사이클론식 분리기(52)가 사이클론식 분리기(52)의 베이스를 밀어주는 방향인 수직 방향으로부터 진공 청소기(50)의 전면을 향하여 경사를 이루도록, 본체(51) 에 장착된다. 사이클론식 분리기(52)의 베이스를 진공 청소기(50)의 전면을 향해 지향시키면, 상류 덕팅(56)에 의해 방향 전환되는 유체의 각도는 감소된다.
흡입원(55)은 사이클론식 분리기(52)의 하측에 위치되지 않고, 즉, 흡입원은 사이클론식 분리기(52)의 베이스의 하측에 위치되지 않는다. 이러한 이유로, 사이클론식 분리기(52)의 유출구(54)는 베이스에 위치되지 않는다. 그 대신, 유출구(54)는 사이클론식 분리기(52)의 상측 부분에 위치된다. 그 결과, 유체는 사이클론식 분리기(52)와 흡입원(55) 사이에서 더 짧고 덜 구불구불한 경로를 취할 수 있다.
2 개의 사이클론 본체(72) 사이에서 연장하는 유출 덕트(61)를 가짐으로써, 더 콤팩트한 사이클론식 분리기(52)가 실현될 수 있다. 링 상으로 배치되는 사이클론 본체(72)들을 가지는 공지된 사이클론식 분리기의 경우, 유체는 종종 사이클론 본체의 상측에 위치되는 매니폴드 내로 배출된다. 따라서, 사이클론식 분리기의 유출구는 매니폴드의 벽 내에 위치된다. 이에 비해, 도 9 내지 도 11의 사이클론식 분리기(52)의 경우, 유체는 사이클론 본체(72)로부터 이 사이클론 본체(72)가 주위에 배치되는 유출 덕트(61)의 제 1 부분(78) 내로 배출된다. 다음에 유출 덕트(61)의 제 2 부분(79)은 제 1 부분(78)으로부터 외방으로 2 개의 사이클론 본체(72) 사이까지 연장한다. 그 결과, 매니폴드는 생략될 수 있고, 따라서 사이클론식 분리기(52)의 높이는 감소될 수 있다. 종래의 사이클론식 분리기에서, 사이클론 본체가 주위에 배치되는 중앙 공간은 종종 사용되지 않는다. 이에 반해, 도 9 내지 도 11의 사이클론식 분리기(52)는 이 공간을 사용하여 유출 덕트(61)의 제 1 부분(78)을 위치시킨다. 따라서, 유출 덕트(61)의 제 2 부분(79)은 제 1 부분(78)으로부터 외방으로 2 개의 사이클론 본체(72) 사이까지 연장한다. 사용되지 않았을 공간을 사용함으로써, 사이클론식 분리기(52)의 높이는 성능을 훼손하지 않고 감소될 수 있다.
사이클론식 분리기(52)의 높이를 더 감소시키기 위해, 제 2 사이클론 스테이지(59)의 사이클론 본체(72)는 제 1 사이클론 스테이지(58)의 상부의 하측으로 돌출한다. 그 결과, 슈라우드(65) 및 사이클론 체임버(67)는 사이클론 본체(72)의 하단부를 둘러 싼다. 따라서, 유입 덕트(60)는 유출 덕트(61)와 동일하게 동일한 2 개의 사이클론 본체 사이에 연장한다. 그 결과, 유체는 사이클론식 분리기(52)의 높이를 증가시킬 필요 없이 사이클론 체임버(67)의 상측 부분 내로 도입될 수 있다.
도 4 내지 도 6의 사이클론식 분리기(4)와 같이, 유입 덕트(60)와 유출 덕트(61)는 사이클론식 분리기(52)의 내부를 통해 연장한다. 따라서, 사이클론식 분리기(52)의 길이를 따라 연장하는 외부 덕팅이 존재하지 않으므로 더욱 콤팩트한 진공 청소기(50)가 실현될 수 있다.
전술한 각 실시형태에서, 제 2 사이클론 스테이지(12, 59)로부터의 유체는 필터(15, 62)의 중공 내부로 유입된다. 다음에 이 유체는 필터(15, 62)를 통해 유출 덕트(14, 61) 내로 유입된다. 유체를 필터(15, 62)의 중공 내부 내로 지향시킴으로써, 유체는 필터(15, 62)를 팽창시키도록 작용하고, 따라서 필터(15, 62)가 찌그러지는 것을 방지한다. 그 결과, 필터(15, 62)는 이 필터(15, 62)의 형상을 유지하기 위한 프레임 또는 기타 지지 구조물을 포함할 필요가 없다. 그럼에도 불구하고, 원하는 경우 또는 실제로 필요한 경우, 필터(15, 62)는 프레임 또는 기타 지지 구조물을 포함할 수 있다. 프레임 또는 기타 지지 구조물을 제공함으로써, 필터(15, ,62)를 통하는 유체의 방향은 역전될 수 있다.
전술한 실시형태에서, 유입 덕트(13, 60)와 유출 덕트(14, 61)는 상호 인접한다. 그러나, 유입 덕트(13, 60)는 유출 덕트(14, 61) 내에 내재되는 것도 생각할 수 있다 예를 들면, 유출 덕트(13, 60)의 제 1 부분(39, 76)은 유출 덕트(14, 61) 내에 축선 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 유입 덕트(13, 60)의 제 1 부분(40, 77)은 굴곡되고, 또 유출 덕트(14, 61)의 벽을 통해 제 1 사이클론 스테이지(11, 58) 내로 연장한다. 대안적으로, 유출 덕트(14, 61)의 하측 부분은 유입 덕트(13, 60) 내에 내재될 수 있다. 유입 덕트(13, 60)가 축선 방향으로부터 반경 방향으로 굴곡될 때, 유출 덕트(14, 61)는 유입 덕트(13, 60)의 벽을 통해 상방으로 연장한다.
제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)는 외측벽(16, 63) 및 내측벽(17, 64)에 의해 한정되고, 제 2 쓰레기 포집 체임버(37, 75)는 내측벽(17, 64), 유입 덕트(13, 60) 및 유출 덕트(14, 61)에 의해 한정된다. 그러나, 도 9 내지 도 11에 도시된 실시형태에서, 유출 덕트(61)는, 제 2 쓰레기 포집 체임버(75)가 내측벽(64) 및 유입 덕트(60)에 의해서만 한정되도록, 더 짧을 수 있다. 더욱이, 유입 덕트(13, 60)와 유출 덕트(14, 61)가 내재되는 전술한 단락에 기재된 상황의 경우, 제 2 쓰레기 포집 체임버(37, 75)는 유입 덕트(13, 60) 및 유출 덕트(14, 61) 중의 단지 하나 및 내측벽(17, 64)에 의해서 한정된다.
전술한 실시형태의 각각에서, 유출 덕트(14, 61)는 사이클론식 분리기(4, 52)를 통해 축선 방향으로 연장된다. 도 4 내지 도 6에 도시된 실시형태에서, 유출 덕트(14)는 사이클론식 분리기(4)의 베이스에 위치되는 유출구(6)까지 연장된다. 도 9 내지 도 11에 도시된 실시형태에서, 유출 덕트(61)는 베이스에 도달하지 않고 중단된다. 사이클론식 분리기(4, 52)를 통해 축선 방향으로 연장하는 유출 덕트(14, 61)를 가짐으로써, 비교적 긴 필터(15, 62)를 위한 적절한 공간이 제공된다. 그러나, 유출 덕트(14, 61)가 사이클론식 분리기(4, 52)를 축선 방향으로 관통하여 연장하는 것 또는 필터(15, 62)가 사이클론식 분리기(4, 52) 내에 사용되는 것은 필수적인 것이 아니다. 유출 덕트(14, 61)가 사이클론식 분리기(4, 52)를 통해 축선 방향으로 연장하거나 또는 필터(15, 62)가 사용되는 것에 무관하게, 사이클론식 분리기(4, 52)는, 예를 들면, 청소기 헤드와 사이클론식 분리기(4, 52)의 유입구(5, 53) 사이의 덜 구불구불한 경로 및 유입구(5, 53)로 연장하는 외측 덕팅을 구비하지 않는 더 콤팩트한 사이클론식 분리기(4, 52)와 같은 전술한 많은 이점을 계속하여 나타낸다.
공간 및 재료의 양자 모두를 절약하기 위해, 유입 덕트(13, 60)의 일부는 유출 덕트(14, 61)와 일체로 형성된다. 유입 덕트(13, 60)의 일부는 또한 내측벽(17, 64) 및/또는 슈라우드(18, 65)와 일체로 형성될 수 있다. 사이클론식 분리기(4, 52)를 위해 필요한 재료의 양을 감소시킴으로써, 사이클론식 분리기(4, 52)의 비용 및/또는 중량이 감소된다. 그럼에도 불구하고, 필요한 경우(예를 들면, 사이클론식 분리기(4, 52)의 제작 및 조립을 단순화하기 위해), 유입 덕트(13, 60)는 유출 덕트(14, 61), 내측벽(17, 64) 및/또는 슈라우드(18, 65)로부터 분리하여 형성될 수 있다.
전술한 실시형태에서, 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)는 유입 덕트(13, 60) 및 유출 덕트(14, 61) 뿐만 아니라 제 2 쓰레기 포집 체임버(37, 75)를 완전히 둘러 싼다. 그러나, 대안적 진공 청소기는 사이클론식 분리기(4, 52)의 형상 및 특히 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)의 형상에 제약을 둘 수 있다. 예를 들면, C자 형상인 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)를 가지는 것이 필요할 수 있다. 이 경우, 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)는 제 2 쓰레기 포집 체임버(37, 75), 유입 덕트(13, 60) 및 유출 덕트(14, 61)를 더 이상 완전히 둘러 싸지 않는다. 그럼에도 불구하고, 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)는 제 2 쓰레기 포집 체임버(37, 75), 유입 덕트(13, 60) 및 유출 덕트(14, 61)를 적어도 부분적으로 둘러 싸고, 이들 모두는 제 1 쓰레기 포집 체임버(26, 68)의 내측에 위치된다.
전술한 실시형태의 각각에서, 유체는 슈라우드(18, 65)의 벽 내에 형성되는 제 1 사이클론 스테이지(11, 58)의 사이클론 체임버(25, 67) 내에 도입된다. 이러한 구성은 외측벽에 위치되는 접선 방향 유입구를 갖는 종래의 사이클론 체임버와 비교했을 때 분리 효율의 향상을 유발한다. 명세서의 작성 시에, 분리 효율의 향상의 원인 메커니즘이 완전히 이해되지 않았다. 외측벽에 접선 방향 유입구를 가지는 종래의 사이클론 체임버의 경우, 유체가 사이클론 체임버 내에 도입되는 슈라우드의 측면 상에서 마모의 증가가 관찰되었다. 그러므로, 슈라우드는 사이클론 체임버 내로 도입되는 유체를 위한 제 1 시선을 제공하는 것으로 생각된다. 그 결과, 사이클론 체임버 내로 유입되는 유체의 일부는 외측벽보다 슈라우드의 표면에 먼저 충돌한다. 이러한 방식으로 표면에 충돌하는 것은, 유체 내에 혼입된 쓰레기가 사이클론 체임버 내에서 분리될 기회가 적다는 것을 의미한다. 그 결과, 슈라우드 천공보다 작은 쓰레기는 즉각 슈라우드를 통과함으로써 분리되지 않고, 그 결과 분리 효율을 떨어뜨리게 된다. 전술한 사이클론식 분리기(4, 52)의 경우, 사이클론 체임버(25, 67)의 유입구(23, 70)는 슈라우드(18, 65)의 표면에 위치된다. 그 결과, 유체는 슈라우드(18, 65)로부터 멀어지는 방향으로 사이클론 체임버(25, 67) 내에 도입된다. 그 결과, 유체를 위한 제 1 시선은 외측벽(16, 63)이다. 그러므로, 슈라우드(18, 65)를 통한 직접 경로는 제거되고, 따라서 분리 효율의 순 증가가 존재한다.
사이클론 체임버(25, 67)에 대한 유입구(23, 70)를 슈라우드(18, 65)에 위치시키는 것이 분리 효율의 증가를 유발한다는 결코 분명하지 않다. 슈라우드(18, 65)는 사이클론 체임버(25, 67)로부터 유체를 배출하는 복수의 천공을 포함한다. 슈라우드(18, 65)에 유입구(23, 70)를 위치시키면, 천공을 위한 면적이 줄어든다. 면적의 감소의 결과, 유체는 더 빠른 속도로 슈라우드 천공을 통과한다. 이러한 유체 속도의 증가는 쓰레기의 증가된 재혼입을 유발하고, 그 결과 분리 효율이 하락하게 된다. 그러나, 이에 비해, 분리 효율의 순 증가가 관찰된다.
따라서 지금까지 망(21)을 가지는 슈라우드(18, 65)를 참조하였으나, 사이클론 체임버(25, 67)로부터 유체를 배출하는 천공을 가지는 다른 유형의 슈라우드도 동등하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 망은 생략될 수 있고, 천공이 슈라우드(18, 65)의 벽(20)에 직접 형성될 수 있다. 이러한 유형의 슈라우드는, 예를 들면, DC25와 같은 많은 다이슨 진공 청소기 상에서 찾아볼 수 있다.
전술한 실시형태에서, 유입 덕트(13, 60)는 슈라우드(18, 65)의 유입구(23, 70)에서 종료한다. 따라서, 이것은 유입 덕트(13, 60)가 유체 유동과 불리하게 간섭할 수 있는 사이클론 체임버(25, 67) 내로 진입하지 않는 이점을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 대안적으로 유입 덕트(13, 60)를 슈라우드(18, 65)를 초과하여 사이클론 체임버(25, 67) 내로 연장시키는 것이 가능하다. 슈라우드(18, 65)를 초과하여 연장시키면, 유입 덕트(13, 60)는 사이클론 체임버(25, 67) 내에 접선 방향으로 유체를 도입하도록 굴곡될 수 있다. 사이클론식 분리기(4, 52)의 특정 설계에 따라, 유체를 사이클론 체임버(25, 67) 내에 접선 방향으로 도입하는 것의 장점은 유입 덕트(13, 60)와 나선 운동하는 유체 사이의 간섭으로부터 발생하는 단점보다 크다. 더욱이, 유입 덕트(13, 60)로부터의 간섭을 완화시키기 위한 조치가 취해질 수 있다. 예를 들면, 사이클론 체임버(25, 67) 내로 진입하는 유입 덕트(13, 60)의 일부는 유입 덕트(13, 60)의 후면에 충돌하는 나선 운동하는 유체를 하방으로 안내하도록 (예를 들면, 경사진) 후면에 형성될 수 있다. 대안적으로, 제 1 사이클론 스테이지(11, 58)는, 외측벽(16, 63)과 슈라우드(18, 65) 사이에 연장하고 또 슈라우드(18, 65)를 중심으로 적어도 1회전의 나선 운동하는 안내 베인을 포함할 수 있다. 그 결과, 유입 덕트(13, 60)를 통해 사이클론 체임버(25, 67) 내로 유입하는 유체는, 1회전 후, 유체가 유입 덕트(13, 60)의 하측에 위치되도록, 그리고 유입 덕트(13, 60)의 후면에 충돌하지 않도록, 안내 베인에 의해 하방으로 나선 운동하게 된다.

Claims (16)

  1. 사이클론식 분리기로서,
    링 상으로 배치되는 사이클론 본체들 및 상기 사이클론식 분리기로부터 정화된 유체를 배출하는 유출 덕트를 포함하고,
    상기 유출 덕트는 2 개의 인접하는 사이클론 본체들 사이에서 연장되는, 사이클론식 분리기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론 본체의 각각은 상기 유출 덕트 내로 유체를 배출하고, 상기 유출 덕트는 상기 사이클론 본체가 배치되는 축선을 따라 연장하는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분으로부터 상기 2 개의 인접하는 사이클론 본체 사이까지 연장하는 제 2 부분을 갖는, 사이클론식 분리기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 사이클론식 분리기는 상기 유출 덕트의 제 1 부분 내에 위치되는 세장형 필터를 포함하는, 사이클론식 분리기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는 일단부에서 개방되고 또 반대편 단부에서 폐쇄된 중공 튜브를 포함하고, 상기 사이클론 본체에 의해 배출되는 유체는 상기 개방 단부를 통해 상기 필터의 내부로 유입되고, 또 상기 필터를 통해 상기 유출 덕트 내로 유입되는, 사이클론식 분리기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사이클론식 분리기는 상기 사이클론 본체에 의해 분리되는 쓰레기를 내부에 포집하는 쓰레기 포집 체임버를 포함하고, 상기 쓰레기 포집 체임버는 상기 유출 덕트의 적어도 일부를 둘러 싸는, 사이클론식 분리기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 쓰레기 포집 체임버 및 상기 유출 덕트는 공통 벽을 공유하는, 사이클론식 분리기.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사이클론식 분리기는 제 1 사이클론 스테이지 및 상기 제 1 사이클론 스테이지의 하류에 위치되는 제 2 사이클론 스테이지를 포함하고, 상기 제 1 사이클론 스테이지는 종축선을 갖는 사이클론 체임버를 포함하고, 상기 제 2 사이클론 스테이지는 상기 종축선을 중심으로 배치되는 상기 링 상으로 배치되는 사이클론 본체들을 포함하는, 사이클론식 분리기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 사이클론 체임버는 상기 유출 덕트의 적어도 일부를 둘러 싸는, 사이클론식 분리기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 사이클론 본체의 각각은 상기 유출 덕트 내로 유체를 배출하고, 상기 유출 덕트는 상기 종축선을 따라 연장하는 제 1 부분 및 상기 제 1 부분으로부터 상기 2 개의 인접하는 사이클론 본체들 사이까지 연장하는 제 2 부분을 갖고, 상기 사이클론 체임버는 상기 유출 덕트의 제 1 부분의 적어도 일부를 둘러 싸는, 사이클론식 분리기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 사이클론식 분리기는 상기 사이클론 체임버에 유체를 운반하기 위한 유입 덕트를 포함하고, 상기 유입 덕트는 상기 2 개의 인접하는 사이클론 본체들 사이에서 연장하는, 사이클론식 분리기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유입 덕트는 상기 종축선을 따르는 방향으로 유체를 운반하기 위한 제 1 부분 및 상기 사이클론 체임버 내로 유체를 방향 전환시키기 위한 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 2 개의 인접하는 사이클론 본체들 사이에서 연장하는, 사이클론식 분리기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 유입 덕트는 상기 사이클론식 분리기의 베이스 내의 개구로부터 연장하는, 사이클론식 분리기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 유입 덕트는 상기 사이클론 체임버의 상측 부분에 유체를 운반하는, 사이클론식 분리기.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 사이클론 체임버는 상기 유입 덕트의 적어도 일부를 둘러 싸는, 사이클론식 분리기.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 유입 덕트의 일부는 상기 유출 덕트와 일체로 형성되는, 사이클론식 분리기.
  16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 사이클론식 분리기를 포함하는 진공 청소기.
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