KR101668597B1 - 진공청소기 필터청소용 에어분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기의 내부에 설치되는 공기필터의 내부에서 압축공기를 분사시켜서 공기필터의 외부면에 달라붙은 먼지 덩어리를 털어내는 진공청소기 필터청소용 에어분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축공기를 단속적(斷續的)으로 분사시키되, 분사되는 압축공기가 순간적으로 강하게 분사되게 하여 공기필터에 달라붙은 먼지덩어리를 효과적으로 털어냄과 아울러, 압축공기의 사용량이 감축됨에 따라 생산원가를 절감시킬 수 있도록 하고, 시간조절을 전기방식이 아닌 에어스피드 콘트롤밸브로서 시간 간격을 조절함에 따라 주로 건조 중인 선박 내부에서 사용하는 청소기에서 스파크가 발생되지 않음에 따라 폭발사고를 예방할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 진공청소기(1)의 케이싱본체(2)의 내부에 설치되는 필터(6)의 내부에 설치되어 필터(6)의 외부면에 달라붙어 먼지덩어리를 털어내는 에어분사장치(100)에 있어서,
상기 에어분사장치(100)는 관형몸체(105)의 상하부에 상하부플랜지(106,107)가 설치되고, 상부플랜지(106)의 상부에는 중앙에 유입구(102)가 상하로 형성되고 외주연에 수개의 배기구(103)를 형성한 상부연결구(104)가 연결 설치되며, 상부플랜지(106)의 내부에는 유입구(102)와 통하는 제1통로(14)가 관형몸체(105)의 상부까지 수직 형성되고,
상기 하부플랜지(107)는 중앙부에 피스톤홀(108)이 형성되고, 상기 제1통로(14)와 피스톤홀(108)의 사이에는 1차관로(109)가 연결 설치되며,
상기 하부플랜지(107)의 하부에는 중앙에 피스톤홀(108)과 통하는 배기관부(110)가 형성되고 외주연에 배기관부(110)와 통하는 수개의 노즐(112)이 각각 연결 설치되는 하부캡(113)이 설치되고,
상기 관형몸체(105)의 내측 가운데에는 격벽(115)이 수평 설치되고, 격벽(115)의 상부에는 상측의 드레인밸브(119)와 수직기둥부(117a)로 연결되는 밸브시트(117)가 안착되며, 밸브시트(117) 상측의 관형몸체(105) 내부에는 수직기둥부(117a)가 헐겁게 삽입되는 통공(118a)이 구비된 챔버실바닥부(118b)가 형성되어 그 상측에 챔버실(118)이 구비되고, 이 챔버실(118)에 드레인밸브(119)가 설치된 상태에서 챔버실바닥부(118b)와 밸브시트(117)의 사이에는 스프링(121)이 설치되며,
하부플랜지(107) 상측의 관형몸체(105) 하부에는 피스톤홀(108)과 간격을 두고 제2격벽(120)이 형성되어 제2격벽(120)의 상측에 피스톤실(122)이 구비되며, 피스톤홀(108)에는 슬라이드밸브(140)가 삽입되고, 이 슬라이드밸브(140)의 상측 로드(146)는 제2격벽(120)을 상향 관통하여 피스톤실(122)로 삽입된 상태에서 로드(146)의 상단부에 피스톤(123)이 설치되며, 상기 격벽(115)의 저면과 피스톤(123)의 상면 사이에는 스프링(124)이 탄력적으로 설치되고,
제1통로(14) 하방에는 제1통로(14)와 통하는 제2통로(15)가 관형몸체(105)를 좌우로 관통하게 형성되며, 제2통로(15)의 일측 단부에는 스피드 콘트롤밸브(125)가 설치되고, 이 스피드 콘트롤밸브(125)에는 챔버실(118)과 통하는 챔버호스(126)가 연결 설치되며,
제2통로(15)의 타측단과 피스톤실(122) 사이에는 3차관로(127)가 연결 설치되고, 챔버실(118)과 피스톤실(122) 사이에는 2차관로(128)가 연결 설치되며, 하부챔버(116)와 배기관부(110) 사이에는 4차관로(129,129a)를 연결 설치하되, 4차관로(129,129a)의 중간에는 일방향으로는 다량의 압축공기가 이동하고 역방향으로는 소량의 압축공기가 이동하게 하는 이중속도제어밸브(130)가 설치되고,
챔버실바닥부(118b) 하부와 밸브시트(117) 사이의 관형몸체(105) 사방과, 피스톤실(122) 외측의 관형몸체(105) 사방에는 배기구(137)가 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

진공청소기 필터청소용 에어분사장치{Air injection apparatus for cleaning filter in vacuum cleaner}

본 발명은 진공청소기의 내부에 설치되는 공기필터의 내부에서 압축공기를 분사시켜서 공기필터의 외부면에 달라붙은 먼지 덩어리를 털어내는 진공청소기 필터청소용 에어분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축공기를 단속적(斷續的)으로 분사시키되, 분사되는 압축공기가 순간적으로 강하게 분사되게 하여 공기필터에 달라붙은 먼지덩어리를 효과적으로 털어냄과 아울러, 압축공기의 사용량이 감축됨에 따라 생산원가를 절감시킬 수 있도록 하고, 시간조절을 전기방식이 아닌 에어스피드 콘트롤밸브로서 시간 간격을 조절함에 따라 주로 건조 중인 선박 내부에서 사용하는 청소기에서 스파크가 발생되지 않음에 따라 폭발사고를 예방할 수 있도록 하기 위한 것이다.

종래의 공기필터 자동청소장치는 실용신안등록 제 20-370162호(고안의 명칭 : 공기필터 자동청소장치)로 등록되어 공보에 의해 알려지고 있다.

상기 종래고안은 에어크리너의 내부에서 필터엘레멘트에 흡착된 이물질을 청소시키기 위한 무인 자동화 공기필터청소장치에 있어서, 압축공기공급관 단부에 설치한 자동 타이머와, 자동 타이머에 배관으로 연결한 공압실린더와, 전후진 왕복동 이송이 가능하도록 공압실린더의 내부에 설치한 피스톤 및 복귀 스프링과, 피스톤의 단부에 설치한 노즐공급관과, 노즐공급관의 단부에서 에어크리너의 내부에 위치한 공기분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

위와 같은 종래고안은 자동타이머를 동작시키기 위해 전기가 공급되어야 하는데, 본 발명을 적용하고자 하는 건조 중엔 선박 내부에서는 유증기를 포함한 각종 인화물질이 존재하고 있어서 자동타이머가 동작하는 과정에서 스파크가 발생되는 경우에는 유증기가 점화되면서 폭발사고를 발생시키는 문제점을 안고 있었다.

또한, 상기 종래고안은 균일한 압력으로 압축공기를 쉼 없이 지속적으로 분사하면서 공기필터의 외부면에 달라붙은 먼지 덩어리를 털어내는 것임에 따라 공기필터의 외부면에 달라붙은 먼지 덩어리를 털어내는 분리력이 약한 문제가 있고, 분리력이 약한 것을 보완하기 위하여 보다 높은 압력으로 압축공기를 지속적으로 분사시킴에 따라 압축공기의 소모량이 많아지게 되었고, 그로인하여 제품생산에 따른 제조원가가 상승되는 문제를 안고 있었다.

실용신안등록 제 20-370162호(고안의 명칭 : 공기필터 자동청소장치)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압축공기를 단속적(斷續的)으로 분사시키되, 분사되는 압축공기가 순간적으로 강하게 분사되게 하여 공기필터에 달라붙은 먼지덩어리를 효과적으로 털어냄과 아울러, 압축공기의 사용량이 감축됨에 따라 생산원가를 절감시킬 수 있도록 하고, 시간조절을 전기방식이 아닌 에어스피드 콘트롤밸브로서 시간 간격을 조절함에 따라 주로 건조 중인 선박 내부에서 사용하는 청소기에서 스파크가 발생되지 않음에 따라 폭발사고를 예방할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 진공청소기의 케이싱본체의 내부에 설치되는 필터의 내부에 설치되어 필터의 외부면에 달라붙어 먼지덩어리를 털어내는 에어분사장치에 있어서,

상기 에어분사장치는 관형몸체의 상하부에 상하부플랜지가 설치되고, 상부플랜지의 상부에는 중앙에 유입구가 상하로 형성되고 외주연에 수개의 배기구를 형성한 상부연결구가 연결 설치되며, 상부플랜지의 내부에는 유입구와 통하는 제1통로가 관형몸체의 상부까지 수직 형성되고,

상기 하부플랜지는 중앙부에 피스톤홀이 형성되고, 상기 제1통로와 피스톤홀의 사이에는 1차관로가 연결 설치되며,

상기 하부플랜지의 하부에는 중앙에 피스톤홀과 통하는 배기관부가 형성되고 외주연에 배기관부와 통하는 수개의 노즐이 각각 연결 설치되는 하부캡이 설치되고,

상기 관형몸체의 내측 가운데에는 격벽이 수평 설치되고, 격벽의 상부에는 상측의 드레인밸브와 수직기둥부로 연결되는 밸브시트가 안착되며, 밸브시트 상측의 관형몸체내부에는 수직기둥부가 헐겁게 삽입되는 통공이 구비된 챔버실바닥부가 형성되어 그 상측에 챔버실이 구비되고, 이 챔버실에 드레인밸브가 설치된 상태에서 챔버실바닥부와 밸브시트의 사이에는 스프링이 설치되며,

하부플랜지 상측의 관형몸체 하부에는 피스톤홀과 간격을 두고 제2격벽이 형성되어 제2격벽의 상측에 피스톤실이 구비되며, 피스톤홀에는 슬라이드밸브가 삽입되고, 이 슬라이드밸브의 상측 로드는 제2격벽을 상향 관통하여 피스톤실로 삽입된 상태에서 로드의 상단부에 피스톤이 설치되며, 상기 격벽의 저면과 피스톤의 상면 사이에는 스프링이 탄력적으로 설치되고,

제1통로 하방에는 제1통로와 통하는 제2통로가 관형몸체를 좌우로 관통하게 형성되며, 제2통로의 일측 단부에는 스피드 콘트롤밸브가 설치되고, 이 스피드 콘트롤밸브에는 챔버실과 통하는 챔버호스가 연결 설치되며,

제2통로의 타측단과 피스톤실 사이에는 3차관로가 연결 설치되고, 챔버실과 피스톤실 사이에는 2차관로가 연결 설치되며, 하부챔버와 배기관부 사이에는 4차관로를 연결 설치하되, 4차관로의 중간에는 일방향으로는 다량의 압축공기가 이동하고 역방향으로는 소량의 압축공기가 이동하게 하는 이중속도제어밸브가 설치되고,

챔버실바닥부 하부와 밸브시트 사이의 관형몸체 사방과, 피스톤실 외측의 관형몸체 사방에는 배기구가 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 진공청소기 필터청소용 에어분사장치는, 압축공기를 단속적(斷續的)으로 분사시키되, 분사되는 압축공기가 순간적으로 강하게 분사되게 하여 공기필터에 달라붙은 먼지덩어리에 순간적으로 충격을 가하여 효과적으로 먼지덩어리를 털어내는 효과와, 압축공기의 사용량이 감축됨에 따라 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있으며, 시간조절을 전기방식이 아닌 에어스피드 콘트롤밸브로서 시간 간격을 조절함에 따라 주로 건조 중인 선박 내부에서 사용하는 청소기에서 스파크가 발생되지 않음에 따라 폭발사고를 예방할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 설치상태도.
도 2는 본 발명에 따른 에어분사장치를 나타내는 정면사시도.
도 3은 본 발명에 따른 에어분사장치를 나타내는 배면사시도.
도 4A 및 도 4B는 본 발명에 따른 에어분사장치의 정단면도 및 측단면도.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도
도 6은 도 4의 B-B선 단면도.
도 7은 도 4의 C-C선 단면도.
도 8은 도 4의 D-D선 단면도.
도 9은 도 4의 E-E선 단면도.
도 10은 도 4의 F-F선 단면도.
도 11은 도 4의 G-G선 단면도.
도 12A 및 도 12B는 본 발명에 포함되는 슬라이드밸브의 구조와 작용관계를 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명에 포함되는 이중속도제어밸브의 구조와 작용관계를 나타내는 단면도.
도 14는 본 발명에 포함되는 드레인밸브의 작용관계를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명에 따른 진공청소기 필터청소용 에어분사장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 14를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 에어분사장치(100)는 진공청소기(1)의 케이싱본체(2) 내부에 삽입 설치된 필터(6) 내측에 설치되어 필터(6)의 외부면에 달라붙어 먼지덩어리를 털어내는데 사용되는 것이다.

상기 진공청소기(1)는 상측 중앙부가 개방되고 하부에 하부케이싱(3)이 착탈가능하게 설치된 케이싱본체(2)의 개구부에 흡입기(20)가 설치되고, 이 흡입기(20)는 단면형상이 "工"자 형태로 형성되어 흡입기 상부몸체(23)와 흡입기 하부몸체(21)가 상하로 수직관부에 의해 연결 형성되고, 중앙부에는 상하방향으로 중앙통공(26)이 형성되며, 흡입기 하부몸체(21)의 내부에는 중앙통공(26)과 통하는 수개의 에어통로(27)가 방사방향으로 형성되고, 각각의 에어통로(27) 상부에는 에어를 상측으로 배출시키는 노즐(22)이 설치된다.

그리고, 흡입기 상부몸체(23)에는 각각의 노즐(22)과 대응되는 에어가이드(24)가 하측에서 상측으로 형성되고, 흡입기 상부몸체(23) 상측에는 각각의 에어가이드(24) 출구에 상측은 넓고 하측은 좁은 배출관(25)이 각각 설치되어 있다.

이때, 상기 필터(6)는 하부판(6a)의 상부에 필터본체가 설치되고 상부가 개방된 상태로 케이싱본체(2)의 개구부와 필터(6)의 개구부가 서로 통하게 케이싱본체(2)의 내부에 설치되며, 상기 흡입기(20)의 흡입기 상부몸체(23) 저면이 케이싱본체(2)의 개구부 상부에 결합되어 흡입기 하부몸체(21)는 필터(6)의 내부로 삽입 설치된다.

또한, 상기 케이싱본체(2)의 상부에는 하방이 개방되고 중앙에 중앙통공이 구비되며 외주연에 수개의 통공(7)이 형성된 상부캡(8)이 흡입기 상부몸체(23)를 감싸는 형태로 소정의 높이로 설치되고, 이 상부캡(8)의 내외부에는 하방이 개구되고 중앙에 중앙통공을 구비하며 상부캡(8) 보다 짧은 내외부캡(9,10)의 상부가 상부캡(8)의 상부와 결합 설치되어 있다.

그리고, 외부캡(10)과 상부캡(8), 그리고 내부캡(9)의 상측이 겹쳐지게 설치된 중앙통공의 상부와 흡입기(20)의 통공 사이에는 수직방향으로 유입관(13)이 설치되고, 외부캡(10)의 상측으로 노출된 유입관(13)의 상부에는 외측단부에 콤푸레셔(11)와 호스로 연결되는 유입구(12)와 연결 설치되어 있다.

본 발명의 특징부가 되는 에어분사장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상단부가 형성되는 상부연결구(104)가 흡입기 하부몸체(21)의 중앙통공에 결합 설치되는데, 유입구니블(101)의 외주연에 형성되는 수개의 배기구(103)가 흡입기 하부몸체(21)의 내부에 형성되는 수개의 에어통로(27)와 연결되게 설치된다.

상기 에어분사장치(100)는, 도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이 관형몸체(105)의 상하부에 상하부플랜지(106,107)가 연결 설치되고, 상부플랜지(106)의 상부에는 중앙에 유입구(102)가 상하로 형성되고 외주연에 수개의 배기구(103)를 형성한 상부연결구(104)가 연결 설치되며, 상부플랜지(106)의 내부에는 유입구(102)와 통하는 제1통로(14)가 관형몸체(105)의 상부까지 수직 형성되어 있다.

상기 하부플랜지(107)는 중앙부에 피스톤홀(108)이 형성되고, 상기 제1통로(14)와 피스톤홀(108)의 사이에는 관형몸체(105)의 외측으로 1차관로(109)가 연결 설치된다.

상기 하부플랜지(107)의 하부에는 중앙에 피스톤홀(108)과 통하는 배기관부(110)가 상하로 형성되고 외주연에 배기관부(110)와 통하는 수개의 노즐관(111)이 방사방향으로 외향 연결 설치되며, 각각의 노즐관(111) 단부에는 노즐(112)이 각각 연결 설치되는 하부캡(113)이 설치되고, 이 하부캡(113)의 하부에는 도 1에 도시된 바와 같이 필터(6)의 하부판(6a)과 설치되는 볼트부(114)가 하향 설치되어 있다.

도 4 및 도 8에서 보는 바와 같이 관형몸체(105)의 내측 가운데에는 격벽(115)이 수평방향으로 설치되고, 격벽(115)의 상부에는 상측에 수직기둥부(117a)를 구비한 밸브시트(117)가 안착되며, 밸브시트(117) 상측의 관형몸체(105) 내부에는 수직기둥부(117a)가 헐겁게 삽입되는 통공(118a)이 구비된 챔버실바닥부(118b)가 형성되어 그 상측에 챔버실(118)이 형성된다.

그리고, 이 챔버실(118)에는 하단부가 수직기둥부(117a)와 결합되는 드레인밸브(119)가 설치되며, 챔버실바닥부(118b)와 밸브시트(117)의 사이에는 스프링(121)이 설치된다.

하부플랜지(107) 상측의 관형몸체(105) 하부에는 피스톤홀(108)과 간격을 두고 제2격벽(120)이 형성되어 제2격벽(120)의 상측에 피스톤실(122)이 구비되며, 피스톤홀(108)에는 슬라이드밸브(140)가 삽입되고, 이 슬라이드밸브(140)의 상측 로드(146)는 제2격벽(120)을 상향 관통하여 피스톤실(122)로 삽입되며, 피스톤실(122)에 설치되는 피스톤(123)의 하부와 결합 설치되고, 상기 격벽(115)의 저면과 피스톤(123)의 상면 사이에는 스프링(124)이 탄력적으로 설치된다.

상기 슬라이드밸브(140)는 도 12에서 보는 바와 같이 내측에 공간부(141)를 형성하고 상측에 걸림턱(142)을 형성한 통형밸브(143)가 구비되고, 이 통형밸브(143)의 내부에는 하측 외주연에 걸림테(144)를 형성한 기둥부(145)가 걸림턱(142) 내측을 통하여 상하로 승하강되게 설치되며, 이 기둥부(145)의 상부에 로드(146)가 연결 설치되어 있다.

도 2, 4 및 도 5, 6에서 보는 바와 같이 제1통로(14) 하방에는 제1통로(14)와 통하는 제2통로(15)가 관형몸체(105)를 좌우로 관통하게 형성되며, 제2통로(15)의 일측 단부에는 공지된 스피드 콘트롤밸브(125)가 설치되고, 이 스피드 콘트롤밸브(125)에는 챔버실(118)과 통하는 챔버호스(126)가 연결 설치된다.

그리고, 제2통로(15)의 타측단과 피스톤실(122) 사이에는 외측을 통하여 3차관로(127)가 연결 설치되고, 챔버실(118)과 피스톤실(122) 사이에는 제2격벽(120)을 통하여 하부측 피스톤실(122)과 통하는 2차관로(128)가 외측을 통하여 연결 설치되며, 하부챔버(116)와 배기관부(110) 사이에는 4차관로(129,129a)를 외측으로 통하여 연결하되, 4차관로(129,129a)의 중간에는 이중속도제어밸브(130)가 설치된다.

상기 이중속도제어밸브(130)는 도 13에서 보는 바와 같이 내측에 상하로 통하는 공간부를 구비한 튜브(131)의 내측에 상하로 확대내경부(133)와 축소내경부(132)를 형성하고, 확대내경부(133)의 상부와 축소내경부(132)의 하부는 볼(134)의 이탈을 방지하는 상하부스토퍼(135,135a)가 튜브(131)에 체결되며, 상하부스토퍼(135,135a) 사이의 공간부에는 축소내경부(132) 보다 외경이 미세하게 작은 볼(134)이 상하로 이동가능하게 삽입 설치된다.

그리고, 튜브(131)의 상측에는 상부4차관로(129a)가 하부챔버(116)측을 향하도록 설치되고, 튜브(131)의 하측에는 하부4차관로(129)가 배기관부(110)측을 향하도록 설치되어 있다.

도 4 및 도 7에서 보는 바와 같이 챔버실바닥부(118b) 하부와 밸브시트(117) 사이의 관형몸체(105) 사방과, 피스톤실(122) 외측의 관형몸체(105) 사방에는 외측방에 소음기(136)가 설치되는 배기구(137)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 14를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명이 포함되는 진공청소기(1)는, 주로 건조 중인 선박의 내부에서 건조 중인 선박의 내부를 청소하는데 사용되는 것으로, 콤푸레셔(11)에서 공급되는 압축공기가 유입구(12)를 통하여 유입관(13)으로 유입되면, 유입관(13)과 수직 하방으로 연결되는 에어분사장치(100)의 유입구(102)로 유입된다.

이렇게 유입구(102)로 유입되는 압축공기는 유입구(102)와 직진방향으로 연결되는 제1통로(14)로 유입되는데, 이 제1통로(14)의 하단부에는 제2통로(15)와 1차관로(109)가 직각방향으로 통하게 연결되어서 직각으로 꺽인 부분에서 저항이 생기면서 제1통로(14) 내부에서 압축공기가 정체되는데, 유입구니블(101)의 외주연에는 방사방향으로 수개의 배기구(103)가 형성되어 일부의 압축공기가 배기구(103)로 배출된다.

상기 배기구(103)에는 흡입기(20)의 하부측에 위치한 흡입기 하부몸체(21) 내부에 형성된 에어통로(27)와 통하게 설치되어서 배기구(103)로 배출되는 압축공기는 에어통로(27)를 통하여 그들 에어통로(27)의 상측에 상향 설치된 노즐(22)을 통하여 상측으로 배출된다.

이때, 노즐(22)의 상측에 간격을 두고 설치된 흡입기 상부몸체(23)의 에어가이드(24)가 대응되게 설치되어 에어가이드(24)로 에어가 유입되면서 상측에 통하게 설치된 배출관(25)을 통하여 상측으로 배출된다.

이때, 상기 배출관(25)은 상부는 넓고 하부는 좁은 형태로 형성되어서 압축공기가 배출관(25)을 빠르게 빠져나가면서 배출관(25) 상측의 압력이 흡입기 상부몸체(23) 하부측의 필터(6) 내부의 압력이 낮아진다.

이렇게 필터(6) 내측의 압력이 높고 배출관(25) 상측의 압력이 낮음에 따라 도 1의 화살표(a)와 같이 필터(6) 내부의 공기를 에어가이드(24) 측으로 흡입하는 흡입력이 발생하게 되는데, 상기 필터(6)는 공기가 통과할 수 있는 상태이므로 필터(6) 외측의 케이싱본체(2) 내부공간의 공기를 흡입하게 된다.

이때, 케이싱본체(2)의 일측에는 흡입구(5)가 통하게 구비되고, 그 흡입구(5) 외측에는 먼지흡입기(4)가 연결되어서 건조 중인 선박의 내부에 있는 먼지나, 작은 이물질을 흡입하게 되며, 이렇게 먼지흡입기(4)와 흡입구(5)를 통하여 케이싱본체(2)의 내부로 흡입되는 먼지 등의 이물질은 필터(6)의 외부면에 걸리게 되고, 공기가 필터(6)를 통과하여 흡입기(20)의 에어가이드(24)로 흡입되게 된다.

에어가이드(24)로 유입되는 공기는 배출관(25)을 통하여 내부캡(9)의 내부공간으로 유입되는데, 이때, 배출관(25)으로 배출되는 압축공기는 빠르게 배출되면서 소음이 발생된다.

상기 내부캡(9)은 하단부는 하방이 개방된 상태에서 상부캡(8)의 내측에 설치되어서 내부캡(9)의 하부에 형성된 공간을 통하여 "b"와 같이 상부캡(8)과 내부캡(9) 외벽 사이로 올라가다가 상부캡(8)의 상부측에 형성된 통공(7)을 통하여 외부캡(10)과 상부캡(8) 사이의 공간으로 배기되고, 뒤이어 외부캡(10)과 상부캡(8) 사이의 상측공간에서 하측공간으로 배기되면서 배출압력과 속도가 낮아지고 소음도 감축된 상태로 배기되게 된다.

이제부터는 본 발명에 따른 에어분사장치(100)에 대한 적용관계에 대하여 설명하기로 한다.

위의 설명에서와 같이 콤푸레셔(11)로부터 공급되는 압축공기가 유입구(102)를 통하여 상부연결구(104)의 내측에 형성된 제1통로(14)로 유입되었을 때, 그 압축공기는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 1차관로(109)로 유입되는데, 하부플랜지(107)의 내측에 형성된 피스톤홀(108)에는 슬라이드밸브(140)가 삽입되어 1차관로(109)의 내측으로 유입된 압축공기가 슬라이드밸브(140)에 막혀서 1차관로(109)의 내부에 압축공기가 차있는 상태가 된다.

이때, 제1통로(14)의 하단부는 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 제2통로(15)가 연결된 상태에서 관형몸체(105)의 전후방으로 형성되면서 전방측에는 스피드 콘트롤밸브(125)가 설치되고 후방측에는 3차관로(127)가 통하게 연결된 상태임에 따라, 제1통로(14)로 유입되는 압축공기는 스피드 콘트롤밸브(125)측과 3차관로(127)측으로 공급된다.

상기 3차관로(127)의 하단부는 도 4B의 "가"부와 같이 피스톤실(122)을 피스톤(123)이 막고 있어서 3차관로(127) 내에는 압축공기가 정체된 상태이며, 전방측에 설치된 스피드 콘트롤밸브(125)는 압축공기가 서서히 유입되게 조절되어서 스피드 콘트롤밸브(125)와 연결된 챔버호스(126)를 통하여 챔버실(118) 내측으로 압축공기가 천천히 채워지게 된다.

이때, 챔버실(118)의 타측에는 도 4B 및 도 6에서 보는 바와 같이 2차관로(128)의 상측이 연결되어 있으면서, 2차관로(128)의 하단부는 도 4B의 "나"와 같이 피스톤실(122)과 통하게 되어서 2차관로(128)로 공급되는 압축공기가 피스톤(123)을 상측으로 천천히 밀어 올리게 되며, 이렇게 피스톤(123)이 올라갈 때 피스톤(123) 상측의 피스톤실(122)에 차있던 압축공기는 배기구(137)를 통해 외부로 배기된다.

이렇게 피스톤(123)이 올라가면 피스톤(123)의 하측에 설치된 로드(146)가 함께 따라 올라가고, 로드(146)의 하단부에 설치된 기둥부(145)도 상승하는데, 이 기둥부(145)는 도 12에서 보는 바와 같이 통형밸브(143)의 내측 공간부에서 올라감에 따라 통형밸브(143)는 제자리에서 1차관로(109)의 하단부를 계속 막고 있으면서 기둥부(145)만 상승한다.

위와 같이 기둥부(145)가 통형밸브(143)의 공간부(141) 내에서 천천히 상승하다가 기둥부(145) 하측의 걸림테(144)가 통형밸브(143)의 상측 걸림턱(142)에 걸리면, 상승하던 기둥부(145)의 걸림테(144)가 통형밸브(143)를 상측으로 끌고 올라가게 되며, 상측 피스톤(123)도 계속 올라가다가 피스톤(123)이 3차관로(127)가 연결된 하부통로를 벗어나면, 3차관로(127)에 대기하던 다량의 압축공기가 한꺼번에 유입되면서 피스톤(123)을 순간적으로 상향 이동시켜서 하측의 통형밸브(143)도 순간적으로 상승시킨다.

이처럼 통형밸브(143)가 순간적으로 상승됨에 따라 막혀있던 1차관로(109)의 하측부분을 개방시켜 1차관로(109)에 정체되어 있던 압축공기와 콤푸레셔(11)로부터 공급되던 다량의 압축공기가 순간적으로 1차관로(109)의 하단부와 통하는 배기관부(110)로 이동하게 되고, 이 배기관부(110) 하방에는 도 4 및 도 11에서 보는 바와 같이 방사방향으로 설치되는 노즐관(111)으로 이동하게 되며, 각각의 노즐관(111)의 단부에는 노즐(112)이 각각 설치되어서 그들 수개의 노즐(112)을 통하여 순간적으로 압축공기가 한꺼번에 강하게 배출 분사되게 된다.

이렇게 방사상으로 설치되는 수개의 노즐(112)을 통하여 순간적으로 압축공기가 한꺼번에 강하게 배출 분사되게 되면서 필터(6)의 내벽을 외측 방향으로 충격적으로 타격하게 되어 필터(6)의 외부면에 달라붙은 먼지덩어리를 필터(6)의 외부면에서 분리되게 한다.

위와 같이 각각의 노즐관(111)으로 압축공기가 순간적으로 배출될 때, 4차관로(129)의 하단부가 배기관부(110)와 통하게 연결되어서 4차관로(129)의 하단부측으로도 일부의 압축공기가 배출된다.

이때, 4차관로(129,129a)의 중간에는 도 13에서 보는 바와 같은 이중속도제어밸브(130)이 설치되는데, 이 이중속도제어밸브(130)는 튜브(131)의 내측 공간부에 상하로 확대내경부(133)와 축소내경부(132)를 형성하고, 확대내경부(133)의 상부와 축소내경부(132)의 하부는 볼(134)의 이탈을 방지하는 상하부스토퍼(135,135a)가 튜브(131)에 체결되며, 상하부스토퍼(135,135a) 사이의 공간부에는 축소내경부(132) 보다 외경이 0.01㎜ 내외로 미세하게 작은 볼(134)이 상하로 이동가능하게 삽입 설치되어 있으며, 튜브(131)의 상측에는 상부4차관로(129a)가 하부챔버(116)측을 향하도록 설치되고, 튜브(131)의 하측에는 4차관로(129)가 배기관부(110)측을 향하도록 설치되어 있다.

따라서, 도 4A 및 도 13에서 보는 바와 같이 배기관부(110)로 빠르게 이동하던 압축공기의 일부가 하부4차관로(129)를 통하여 이중속도제어밸브(130)의 축소내경부(132) 하측으로 유입되는데, 빠르게 유입되던 압축공기는 자중에 의해 축소내경부(132)에 삽입되어 있던 볼(134)을 상측으로 밀어주어 이 볼(134)은 가상선과 같이 확대내경부(133)로 올라가게 된다.

이렇게 볼(134)이 확대내경부(133)로 올라가면 확대내경부(133)와 볼(134) 사이에 압축공기가 충분히 통과할 수 있는 공간이 형성되어 다량의 압축공기가 확대내경부(133)를 통하여 상부4차관로(129a)로 배출되면서 하부챔버(116)로 유입되고, 그렇게 공급되는 압축공기에 의해 밸브시트(117)를 상측으로 빠르게 밀어 올리게 되고, 이 밸브시트(117)의 상부에는 드레인밸브(119)가 결합 설치되어서 드레인밸브(119)도 상승하게 된다.

위에서 볼(134)이 확대내경부(133)로 밀려올라갈 때, 확대내경부(133)의 상측에 상부스토퍼(135)가 설치되어서 볼(134)은 상부스토퍼(135)에 걸려서 상측으로 이탈하지 않고 확대내경부(133)의 내부에만 있게 됨을 밝혀둔다.

도 4 및 도 14에서 보는 바와 같이 드레인밸브(119)가 상승하게 되면, 챔버실바닥부(118b)에 형성된 통공(118a)이 열리면서 챔버실(118)에 남아 있던 압축공기가 통공(118a)과 배기구(137)를 통하여 외부로 배기된다.

그리고, 챔버실(118)이 2차관로(128)에 의해 연결되어서 피스톤(123) 하방의 피스톤실(122)에 채워져 있던 압축공기도 통공(118a)과 배기구(137)를 통하여 외부로 배기됨에 따라 피스톤(123) 하측의 피스톤실(122)의 압력이 제거되어 피스톤(123) 상측의 피스톤실(122)에 설치된 스프링(124)의 탄력으로 피스톤(123)을 하강시켜서 그 하단부에 설치된 슬라이드밸브(140)도 하강하면서 1차관로(109)의 하부를 막아 배기관부(110)로 압축공기가 이동하던 것을 차단하게 된다.

위에서 드레인밸브(119)가 상승하면서 통공(118a)과 배기구(137)를 통하여 외부로 배기될 때, 챔버실(118)에 차있던 압축공기가 제거되어 챔버실바닥부(118b)와 밸브시트(117) 사이에 설치된 스프링(121)의 탄력에 의해 드레인밸브(119)를 하강시킴에 따라 초기 상태가 되어 1사이클이 완료된다.

여기서 1사이클이란 제1통로(14)로 유입되는 압축공기가 최종적으로 노즐(112)을 통하여 순간적으로 강하게 분사 배출되는 과정을 칭하는 것이다,

이렇게 1사이클이 완료되면, 다시 제1통로(14)를 통하여 압축공기가 1차관로(109)로 유입되면서 1차관로(109)의 하단부가 막혀서 압축공기가 정지되어 대기 상태가 되고, 3차관로(127)로 압축공기가 유입되다가 피스톤실(122)의 피스톤(123)에 막혀서 이곳에서도 정체되게 되며, 스피드 콘트롤밸브(125)와 챔버호스(126)를 통하여 챔버실(118) 내부로 압축공기가 서서히 채워지고, 위의 설명한 순서대로 압축공기가 노즐(112)로 순간적으로 빠르게 배출 분사되면서 필터(6)의 내벽면에 충격적으로 압력을 가하는 작업을 단속적으로 실시하게 되면서 필터(6)의 외부면에 달라붙은 먼지덩어리를 털어내는 작업을 반복하게 되는 것이다.

1 : 진공청소기 2 : 케이싱본체 3 : 하부케이싱
4 : 먼지흡입기 5 : 흡입구 6 : 필터
7 : 통공 8 : 상부캡 9 : 내부캡
10 : 외부캡 11 : 콤푸레셔 12 : 유입구
13 : 유입관 14 : 제1통로 15 : 제2통로
20 : 흡입기 21 : 흡입기 하부몸체 22 : 노즐
23 : 흡입기 상부몸체 24 : 에어가이드 25 : 배출관
26 : 중앙통공 27 : 에어통로 100 : 에어분사장치
101 : 유입구니블 102 : 유입구 103 : 배기구
104 : 상부연결구 105 : 관형몸체 106 : 상부플랜지
107 : 하부플랜지 108 : 피스톤홀 109 : 1차관로
110 : 배기관부 111 : 노즐관 112 : 노즐
113 : 하부캡 114 : 볼트부 115 : 격벽
116 : 하부챔버 117 : 밸브시트 118 : 챔버실
119 : 드레인밸브 120 : 제2격벽 121 : 스프링
122: 피스톤실 123 : 피스톤 124 : 스프링
125 : 스피드 콘트롤밸브 126 : 챔버호스 127 : 3차관로
128 : 2차관로 129,129a : 4차관로 130 : 이중속도제어밸브
131 : 튜브 132 : 축소내경부 133 : 확대내경부
134 : 볼 135 : 상부스토퍼 136 : 소음기
137 : 배기구 140 : 슬라이드밸브 141 : 공간부
142 : 걸림턱 143 : 통형밸브 144 : 걸림테
145 : 기둥부 146 : 로드

Claims (2)

1. 진공청소기(1)의 케이싱본체(2)의 내부에 설치되는 필터(6)의 내부에 설치되어 필터(6)의 외부면에 달라붙어 먼지덩어리를 털어내는 에어분사장치(100)에 있어서,
   상기 에어분사장치(100)는 관형몸체(105)의 상하부에 상하부플랜지(106,107)가 설치되고, 상부플랜지(106)의 상부에는 중앙에 유입구(102)가 상하로 형성되고 외주연에 수개의 배기구(103)를 형성한 상부연결구(104)가 연결 설치되며, 상부플랜지(106)의 내부에는 유입구(102)와 통하는 제1통로(14)가 관형몸체(105)의 상부까지 수직 형성되고,
   상기 하부플랜지(107)는 중앙부에 피스톤홀(108)이 형성되고, 상기 제1통로(14)와 피스톤홀(108)의 사이에는 1차관로(109)가 연결 설치되며,
   상기 하부플랜지(107)의 하부에는 중앙에 피스톤홀(108)과 통하는 배기관부(110)가 형성되고 외주연에 배기관부(110)와 통하는 수개의 노즐(112)이 각각 연결 설치되는 하부캡(113)이 설치되고,
   상기 관형몸체(105)의 내측 가운데에는 격벽(115)이 수평 설치되고, 격벽(115)의 상부에는 상측의 드레인밸브(119)와 수직기둥부(117a)로 연결되는 밸브시트(117)가 안착되며, 밸브시트(117) 상측의 관형몸체(105) 내부에는 수직기둥부(117a)가 헐겁게 삽입되는 통공(118a)이 구비된 챔버실바닥부(118b)가 형성되어 그 상측에 챔버실(118)이 구비되고, 이 챔버실(118)에 드레인밸브(119)가 설치된 상태에서 챔버실바닥부(118b)와 밸브시트(117)의 사이에는 스프링(121)이 설치되며,
   하부플랜지(107) 상측의 관형몸체(105) 하부에는 피스톤홀(108)과 간격을 두고 제2격벽(120)이 형성되어 제2격벽(120)의 상측에 피스톤실(122)이 구비되며, 피스톤홀(108)에는 슬라이드밸브(140)가 삽입되고, 이 슬라이드밸브(140)의 상측 로드(146)는 제2격벽(120)을 상향 관통하여 피스톤실(122)로 삽입된 상태에서 로드(146)의 상단부에 피스톤(123)이 설치되며, 상기 격벽(115)의 저면과 피스톤(123)의 상면 사이에는 스프링(124)이 탄력적으로 설치되고,
   제1통로(14) 하방에는 제1통로(14)와 통하는 제2통로(15)가 관형몸체(105)를 좌우로 관통하게 형성되며, 제2통로(15)의 일측 단부에는 스피드 콘트롤밸브(125)가 설치되고, 이 스피드 콘트롤밸브(125)에는 챔버실(118)과 통하는 챔버호스(126)가 연결 설치되며,
   제2통로(15)의 타측단과 피스톤실(122) 사이에는 3차관로(127)가 연결 설치되고, 챔버실(118)과 피스톤실(122) 사이에는 2차관로(128)가 연결 설치되며, 하부챔버(116)와 배기관부(110) 사이에는 4차관로(129,129a)를 연결 설치하되, 4차관로(129,129a)의 중간에는 일방향으로는 다량의 압축공기가 이동하고 역방향으로는 소량의 압축공기가 이동하게 하는 이중속도제어밸브(130)가 설치되고,
   챔버실바닥부(118b) 하부와 밸브시트(117) 사이의 관형몸체(105) 사방과, 피스톤실(122) 외측의 관형몸체(105) 사방에는 배기구(137)가 형성되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 진공청소기 필터청소용 에어분사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬라이드밸브(140)는 내측에 슬라이드밸브(140)를 형성하고 상측에 걸림턱(142)을 형성한 통형밸브(143)가 구비되고, 이 통형밸브(143)의 내부에는 하측 외주연에 걸림테(144)를 형성한 기둥부(145)가 걸림턱(142) 내측을 통하여 상하로 승하강되게 설치되며, 이 기둥부(145)의 상부에 로드(146)가 연결 설치되고,
   상기 이중속도제어밸브(130)는 내측에 상하로 통하는 공간부를 구비한 튜브(131)의 내측에 상하로 확대내경부(133)와 축소내경부(132)를 형성하고, 확대내경부(133)의 상부와 축소내경부(132)의 하부는 볼(134)의 이탈을 방지하는 상하부스토퍼(135,135a)가 튜브(131)에 체결되며, 상하부스토퍼(135,135a) 사이의 공간부에는 축소내경부(132) 보다 외경이 미세하게 작은 볼(134)이 상하로 이동가능하게 삽입 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 진공청소기 필터청소용 에어분사장치.

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