KR102054419B1 - 사이클론 진공청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이클론 진공청소기를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 사이크론의 구조가 단순화된 집진장치를 구성한 것이며, 이에따라 사이클론 챔버내로 유입되는 먼지 및 오물의 집진이 용이하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 사이클론의 제작 편의성과 그 제작비용을 절감하도록 한 것이다.

Description

사이클론 진공청소기{Cyclone vaccum cleaner}

본 발명은 사이클론 진공청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사이클론 챔버내로 유입되는 먼지 및 오물의 집진이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 사이클론 진공청소기에 관한 것이다.

일반적인 진공청소기는 본체, 본체에 연결되는 연결호스, 연결호스에 연결되는 복수의 연장관 및, 연장관의 단부에 연결되는 흡입구를 포함하는 것으로, 상기 본체에는 커버가 회동 개폐 가능하게 설치되어 있으며, 이 커버에는 연결호스가 연결되어 있다.

또한, 상기 본체의 내부에는 집진실이 마련되어 있으며, 이 집진실에는 먼지 등의 오물을 수거하는 종이필터가 착,탈 가능하게 수납되어 있다.

상기와 같은 일반적인 진공청소기는 본체의 내부에 설치된 모터에 의한 흡입력으로 흡입공기와 함께 오물이 흡입구를 통하여 흡입하고, 흡입되는 흡입공기 및 오물은 연장관 및 연결호스를 거쳐 본체의 내부로 유입되며, 오물은 본체의 집진실에 수납된 종이필터에 수거되고, 흡입공기는 종이필터를 지나 본체의 외부로 배출되도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 진공청소기는 흡입구를 통하여 공기와 함께 흡입되는 먼지 및 오물들이 본체의 집진실에 수납된 하나의 종이필터에 모두 수거되기 때문에, 종이필터가 쉽게 오물들로 가득차게 되는데, 종이필터에 오물들이 가득차게 되면 진공청소기의 흡입력이 저하될 뿐만아니라 모터의 과부하를 초래하므로, 이를 교체해 주어야 하는데, 종래의 일반적인 진공청소기는 상기와 같은 이유로 종이필터가 쉽게 오물들로 가득채워짐으로써, 종이필터를 자주 갈아 끼워야 하는 사용상의 불편함이 있다.

상기와 같은 일반적인 진공청소기가 가지는 문제, 즉 종이필터의 빈번한 교체에 따른 청소기 사용의 불편함을 해소하고자 공개특허공보 제 10-2009-0026208 호(공개일 2009.03.11.)와, 등록특허공보 제 10-1176057 호(등록일 2012.08.16.) 등과 같이 사이클론 집진장치(원심분리기)를 가지는 진공청소기가 제안되었다.

즉, 사이클론은 원심력을 이용하여 유체내의 입자를 분리하는 장치로 구조가 단순하고 고온, 고압에 결딜 수 있는 장점 때문에 오래전부터 산업현장에서 집진장치로 널리 사용되어져 왔으며 진공청소기에도 이용되는 것으로, 이러한 사이클론 진공청소기는 흡입구를 통하여 흡입되는 비교적 큰 입자의 오물을 청소기 본체의 종이필터로 유입되기 전에 1차적으로 걸러 수거함으로써, 종이필터로 수거되는 오물의 양을 줄일 수 있으므로, 종이필터를 보다 오랜 시간 사용할 수 있고, 종이필터가 쉽게 오물들로 가득 채워짐으로써 야기되는 흡입력의 저하 및 모터의 과부하를 방지할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

그러나, 종래 선행문헌의 사이클론 집진장치는 사이클론의 구조가 복잡하여 제작이 어렵고, 제작 비용이 높아지는 문제를 가지고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선한 것으로, 사이크론의 구조를 단순화하면서도 사이클론 챔버내로 유입되는 먼지 및 오물의 집진이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 사이클론 진공청소기를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 사이클론 진공청소기는,

흡입브러쉬가 마련되는 청소기 본체; 상기 본체에 탈부착 가능하게 결합되는 사이클론 챔버; 를 포함하여 구성하고,

상기 사이클론 챔버는 상기 청소기 본체의 흡입브러쉬에 연결되는 제 1 기류유입공 및 제 1 기류배출공이 형성되며, 상기 제 1 기류유입공을 통해 유입되는 먼지 및 오물을 포함한 흡입공기에 대하여 1차 선회기류를 형성하여 흡입공기로부터 먼지 및 오물을 원심 분리하고 이를 수거하는 챔버몸체;

상기 챔버몸체의 내부에 구성되고 외주면에 다수의 홀이 마련되는 메인그릴부;

상기 메인그릴부의 내부에 탈부착 가능하게 결합되면서 제 2 기류유입공과, 상기 제 1 기류배출공으로 연통되는 제 2 기류배출공을 형성하고, 상기 챔버몸체내에서 흡입공기로부터 분리되지 않은 미세한 먼지 및 오물이 흡입공기와 함께 상기 홀을 통해 메인그릴부의 내측으로 유입시, 상기 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 원심 분리시키는 2차 선회기류를 형성하게 되는 원심분리기;

상기 원심분리기에서 원심 분리되는 흡입공기가 챔버몸체의 상면에서 제 1,2 기류배출공을 통해 배출시, 배출되는 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 재필터링하도록 상기 챔버몸체의 외측에 설치되는 필터조립체; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 메인그릴부는 상측 가장자리면에 상기 원심분리기가 체결부재를 통해 결합이 이루어질 수 있도록 하는 보스부를 형성하고, 하측에는 흡입공기로부터 원심 분리되는 미세한 먼지 및 오물을 수거하는 원통형의 배출부를 연장 구성한 것이다.

또한, 상기 챔버몸체의 상단에는 손잡이를 형성한 제 1 덮개를 결합 구성하고, 상기 챔버몸체의 하단에는 힌지부를 중심으로 회전 개폐되는 제 2 덮개를 결합 구성하며, 상기 제 2 덮개의 중심부에는 상기 배출부의 끝단이 삽입되는 장착홈부를 형성하고, 상기 장착홈부에는 상기 배출부의 끝단과 밀착되는 패킹을 형성하여 둔 것이다.

또한, 상기 원심분리기는, 상기 메인그릴부의 내부 상측에 체결부재를 통해 결합 고정되면서 메인그릴부의 내측으로 연장되어 상기 메인그릴부의 바닥면에 밀착 결합되며, 제 2 기류유입공과 제 2 기류배출공을 형성하는 원심몸체; 상기 원심몸체에 후크로 통해 일단이 결합되면서 원심몸체의 내부공간을 따라 연장되어 끝단이 상기 원심몸체의 외부로 노출되어 미세한 먼지 및 오물이 상기 배출부에 의해 둘러쌓인 제 2 덮개의 바닥면에 수거되도록 상기 메인그릴부의 바닥 경사면과 일정갭(G)을 유지하게 되는 보조그릴부; 를 포함하여 구성하고, 상기 보조그릴부의 상측 외주면은 밀폐되는 원통체이고, 하측 외주면에는 일정간격으로 배열되어 흡입공기를 상기 제 2 기류배출공으로 안내하는 수직홀이 형성되는 것이다.

또한, 상기 보조그릴부의 상면은 흡입공기가 배출되도록 개방되고, 하면에는 미세한 먼지 및 오물을 배출부 방향으로 낙하시키도록 원뿔형의 바닥부를 형성한 것이다.

이와 같이, 본 발명은 사이크론의 구조가 단순화된 집진장치를 구성하여, 사이클론 챔버내로 유입되는 먼지 및 오물의 집진이 용이하게 이루어질 수 있도록 함은 물론, 사이클론의 제작 편의성과 그 제작비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 사이클론 진공청소기의 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 구조를 보인 분해도.
도 3은 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 1차 선회기류 발생 상태를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 2차 선회기류 발생 상태를 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 챔버몸체 및 배출부내에 수거되는 먼지 및 오물을 제거하는 상태의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 사이클론 진공청소기의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 구조를 보인 분해도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 1차 선회기류 발생 상태를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 사이클론 챔버의 2차 선회기류 발생 상태를 보인 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 챔버몸체 및 배출부내에 수거되는 먼지 및 오물을 제거하는 상태의 단면도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 진공청소기는 흡입브러쉬(101)가 마련되는 청소기 본체(100)와, 상기 청소기 본체(100)에 탈부착 가능하게 결합되는 사이클론 챔버(200)를 포함하되, 상기 사이클론 챔버(200)는 챔버몸체(10), 메인그릴부(20), 원심분리기(30), 필터조립체(40)를 포함하여 구성하는 것이다.

상기 챔버몸체(10)는 외주면이 투명체로서, 상기 챔버몸체(10)의 외주면에는 상기 청소기 본체(100)의 흡입브러쉬(101)에 별도의 관체(102) 또는 직접 연결되는 제 1 기류유입공(11)이 형성되고, 상기 챔버몸체(10)의 상면에는 제 1 기류배출공(12)이 형성된 것으로, 상기 제 1 기류유입공(11)을 통해 유입되는 먼지 및 오물을 포함한 흡입공기에 대하여 1차 선회기류를 형성하여 흡입공기로부터 먼지 및 오물을 원심 분리하고 이를 수거하도록 구성되는 것이다.

이때, 상기 챔버몸체(10)의 상단에는 손잡이(13a)를 형성한 제 1 덮개(13)가 결합 구성되고, 상기 챔버몸체(10)의 하단에는 힌지부(14a)를 중심으로 회전 개폐되는 제 2 덮개(14)가 결합 구성되는 것으로, 상기 제 2 덮개(14)의 중심부에는 후술하는 배출부의 끝단이 삽입되는 장착홈부(14b)이 형성되며, 상기 장착홈부(14b)에는 상기 배출부의 끝단과 밀착되어 상기 배출부의 끝단에 대한 밀폐 구조가 형성되도록 하는 패킹(14c)을 형성하여 둔 것이다.

여기서, 상기 제 2 덮개(14)의 개폐 회전은 챔버몸체(10)의 일단에 마련되는 버튼(10a)에 의해 결정되는 것이다.

상기 메인그릴부(20)는 상기 챔버몸체(10)의 내부에 구성되면서 상측 가장자리면에 상기 원심분리기(30)가 체결부재(300)를 통해 결합될 수 있도록 하는 보스부(21)를 형성하고, 하측에는 흡입공기로부터 원심 분리되는 미세한 먼지 및 오물을 수거하기 이한 원통형의 배출부(22)를 연장 구성한 것으로, 상기 원통형의 배출부(22)를 제외하는 상기 메인그릴부(20)의 외주면에는 흡입공기는 물론 이에 포함되는 미세한 먼지 및 오물이 통과되는 다수의 홀(20a)이 마련되어 있는 것이다.

상기 원심분리기(30)는 상기 메인그릴부(20)의 내부에 탈부착 가능하게 결합되는 것으로, 챔버몸체(10)내에서 흡입공기로부터 분리되지 않은 미세한 먼지 및 오물이 흡입공기와 함께 상기 홀(20a)을 통해 메인그릴부(20)의 내측으로 유입시, 상기 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 원심 분리시키는 2차 선회기류를 형성하도록 구성된 것이며, 원심몸체(31)와 보조그릴부(32)를 포함하여 구성한 것이다.

상기 원심몸체(31)는 상기 메인그릴부(20)의 내부 상측에 체결부재(300)를 통해 결합 고정되면서 메인그릴부(20)의 내측으로 연장되어 상기 메인그릴부(20)의 바닥면에 밀착 결합되는 것으로, 외주면에는 복수의 제 2 기류유입공(31a)이 형성되고, 상면에는 상기 제 1 기류배출공(12)으로 연통되는 제 2 기류배출공(31b)이 형성되는 것이다.

상기 보조그릴부(32)는 상기 원심몸체(31)에 후크(32a)로 통해 일단이 결합되면서 원심몸체(31)의 내부공간을 따라 연장되어 끝단이 상기 원심몸체(31)의 외부로 노출되어 상기 메인그릴부(20)의 바닥 경사면과 일정갭(G)을 유지하도록 구성된 것이며, 상기 보조그릴부(32)는 미세한 먼지 및 오물이 상기 배출부(22)에 의해 둘러쌓인 제 2 덮개(14)의 바닥면에 수거되도록 안내하는 것이다.

이때, 상기 보조그릴부(32)의 상측 외주면은 밀폐형의 원통체이고, 하측 외주면에는 일정간격으로 배열되어 흡입공기를 상기 제 2 기류배출공(31b)으로 안내하게 되는 수직홀(32b)이 형성되는 것이다.

그리고, 상기 보조그릴부(32)의 상면은 흡입공기가 배출되도록 개방되고, 하면에는 미세한 먼지 및 오물을 배출부(22)의 방향으로 낙하시키기 위해 원뿔형의 바닥부(32c)를 형성하여 둔 것이다.

상기 필터조립체(40)는 상기 원심분리기(30)에서 원심 분리되는 흡입공기가 챔버몸체(10)의 상면에서 제 1,2 기류배출공(12)(31b)을 통해 배출시, 배출되는 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 재필터링하도록, 상기 챔버몸체(10)내의 상측에 설치 구성된 후 제 1 덮개(13)에 의해 덮혀지도록 구성되는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 진공청소기는 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 같이, 사이클론 청소기의 기류구동원(미도시)에 의하여 발생된 흡입공기에 의하여 흡입브러쉬(101)를 통해 먼지 및 오물이 흡입된다.

상기 흡입공기 및 이에 포함되는 먼지 및 오물 등은 흡입브러쉬(101)와 연통되는 관체(102)에 연결되는 사이클론 챔버(200)의 챔버몸체(10)에 형성되는 제 1 기류유입공(11)을 통해 상기 챔버몸체(10)의 내부로 유입된 후 그 내부에서 선회하게 되는 1차 선회기류를 형성하게 된다.

그러면, 상기 1차 선회기류에 의한 원심력으로부터 상기 흡입공기에 포함되는 먼지 및 오물 등은 1차 분리된 후 상기 챔버몸체(10)의 바닥면에 쌓이게 되고, 미처 분리되지 못한 미세한 먼지 및 오물 등은 메인그릴부(20)의 외주면에 형성되는 다수의 홀(20a)을 통해 상기 메인그릴부(20)의 내부공간으로 유입된다.

이때, 상기 메인그릴부(20)의 내부에는 원심분리기(30)가 설치되어 있는 바, 상기 원심분리가(30)는 챔버몸체(10)내에서 흡입공기로부터 분리되지 않은 미세한 먼지 및 오물이 흡입공기와 함께 상기 홀(20a)을 통해 메인그릴부(20)의 내측으로 유입되었을 때, 상기 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 원심 분리시키는 2차 선회기류를 형성시키게 된다.

즉, 상기 원심분리기(30)에 포함되는 원심몸체(31)의 외주면에 형성되는 제 2 기류유입공(31a)을 통해 흡입공기 유입이 이루어질 때, 상기 원심몸체(31)와 보조그릴부(32)의 사이에 존재하는 공간에서는 흡입되는 공기에 의해 2차 선회기류를 형성시키게 되고, 상기 2차 선회기류로부터 흡입공기에 포함되는 미세한 먼지 및 오물 등은 상기 보조그릴부(32)와 상기 메인그릴부(20)의 바닥 경사면에 마련되는 일정갭(G)에 의한 틈새를 통해 메인그릴부(20)의 배출부(22)의 바닥면으로 수거될 수 있는 것이다.

이때, 상기 보조그릴부(32)의 바닥부(32c)는 원뿔형으로 형성되어 있으므로, 상기 보조그릴부(32)의 상면으로 흡입공기의 배출이 이루어질 때, 상기 바닥부(32c)에서는 미세한 먼지 및 오물을 배출부(22)의 방향으로 낙하시키게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 1차 선회기류로부터 흡입공기에 포함되는 각종 먼지와 오물을 챔버몸체(10)의 바닥, 즉 상기 챔버몸체(10)에서 관통되는 바닥부분을 밀폐시키고 있는 제 2 덮개(14)의 바닥면에 수거함은 물론, 2차 선회기류로부터는 흡입공기에 포함되는 미세한 먼지 및 오물을 배출부(22)에 의해 둘러쌓인 상기 제 2 덮개(14)의 중앙 바닥면으로 수거할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 보조그릴부(32)의 상측 외주면은 밀폐형의 원통체이고, 하측 외주면에는 일정간격으로 배열되어 흡입공기를 상기 제 2 기류배출공(31b)으로 안내하게 되는 수직홀(32b)이 형성되어 있으므로, 상기 수직홀(32b)을 통해 흡입공기가 상기 제 2 기류배출공(31b)으로 안내된 후 제 1 기류배출공(12)을 통해 안내될 때, 상기 제 1,2 기류배출공(12)(31b)은 필터조립체(40)에 의해 밀폐되어 있는 바,

상기 보조그릴부(32)에 의해 분리되지 못하고 배출이 이루어지는 흡입공기에 포함되는 미세한 먼지 등은 상기 필터조립체(40)에 의해 다시 한번 필터링이 이루어지고, 이에따라 진공청소기의 흡입브러쉬(101)를 통해 진공 흡입되는 공기에 포함되는 먼지 및 오물 등은 확실하게 분리될 수 있는 것이다.

따라서, 상기 흡입공기로부터 분리되어 상기 챔버몸체(10)의 내부, 그리고 상기 메인그릴부(20)의 배출부(22)내에 쌓이게 되는 먼지 및 오물들은 첨부된 도 5에서와 같이 버튼(10a)을 눌러 제 2 덮개(14)를 힌지부(14a)를 통해 개방 회전시킴으로써 깨끗하게 제거될 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 사이클론 진공청소기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 챔버몸체 11; 제 1 기류유입공
12; 제 1 기류배출공 13; 제 1 덮개
14; 제 2 덮개 20; 메인그릴부
21; 보스부 22; 배출부
30; 원심분리기 31; 원심몸체
31a; 제 2 기류유입공 31b; 제 2 기류배출공
32; 보조그릴부 40; 필터조립체
100; 청소기 본체 200; 사이클론 챔버

Claims (5)

1. 흡입브러쉬가 마련되는 청소기 본체; 상기 본체에 탈부착 가능하게 결합되는 사이클론 챔버; 를 포함하여 구성하고,
   상기 사이클론 챔버는; 상기 청소기 본체의 흡입브러쉬에 연결되는 제 1 기류유입공 및 제 1 기류배출공이 형성되는 것으로 제 2 덮개가 결합되며, 상기 제 1 기류유입공을 통해 유입되는 먼지 및 오물을 포함한 흡입공기에 대하여 1차 선회기류를 형성하여 흡입공기로부터 먼지 및 오물을 원심 분리하고 이를 수거하는 챔버몸체; 상기 챔버몸체의 내부에 구성되고 외주면에 다수 홀이 마련되는 메인그릴부; 상기 메인그릴부의 내부에 탈부착 가능하게 결합되면서 제 2 기류유입공과, 상기 제 1 기류배출공으로 연통되는 제 2 기류배출공을 형성하고, 상기 챔버몸체내에서 흡입공기로부터 분리되지 않은 미세한 먼지 및 오물이 흡입공기와 함께 상기 홀을 통해 메인그릴부의 내측으로 유입시, 상기 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 원심 분리시키는 2차 선회기류를 형성하게 되는 원심분리기; 및, 상기 원심분리기에서 원심 분리되는 흡입공기가 챔버몸체의 상면에서 제 1,2 기류배출공을 통해 배출시, 배출되는 흡입공기로부터 미세한 먼지 및 오물을 재필터링하도록 상기 챔버몸체의 외측에 설치되는 필터조립체; 를 포함하며,
   상기 원심분리기는, 상기 메인그릴부의 내부 상측에 체결부재를 통해 결합 고정되면서 상기 메인그릴부의 내측으로 연장되어 상기 메인그릴부의 바닥면에 밀착 결합되며, 상기 제 2 기류유입공과 상기 제 2 기류배출공을 형성하는 원심몸체; 상기 원심몸체에 후크로 통해 일단이 결합되면서 상기 원심몸체의 내부공간을 따라 연장되어 끝단이 상기 원심몸체의 외부로 노출되어 미세한 먼지 및 오물이 메인그릴부 하측의 배출부에 의해 둘러쌓인 상기 제 2 덮개의 바닥면에 수거되도록 상기 메인그릴부의 바닥 경사면과 일정갭(G)을 유지하게 되는 보조그릴부; 를 포함하고,
   상기 보조그릴부의 상측 외주면은 밀폐되는 원통체이고, 하측 외주면에는 일정간격으로 배열되어 흡입공기를 상기 제 2 기류배출공으로 안내하는 수직홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 사이클론 진공청소기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인그릴부는 상측 가장자리면에 상기 원심분리기가 체결부재를 통해 결합이 이루어질 수 있도록 하는 보스부를 형성하고, 하측에는 흡입공기로부터 원심 분리되는 미세한 먼지 및 오물을 수거하는 원통형의 배출부를 연장 구성하는 것을 특징으로 하는 사이클론 진공청소기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 챔버몸체의 상단에는 손잡이를 형성한 제 1 덮개를 결합 구성하고, 상기 챔버몸체의 하단에는 힌지부를 중심으로 회전 개폐되는 상기 제 2 덮개를 결합 구성하며, 상기 제 2 덮개의 중심부에는 상기 배출부의 끝단이 삽입되는 장착홈부를 형성하고, 상기 장착홈부에는 상기 배출부의 끝단과 밀착되는 패킹을 형성하는 것을 특징으로 하는 사이클론 진공청소기.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 보조그릴부의 상면은 흡입공기가 배출되도록 개방되고, 하면에는 미세한 먼지 및 오물을 배출부 방향으로 낙하시키도록 원뿔형의 바닥부를 형성하는 것을 특징으로 하는 사이클론 진공청소기.

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