KR102658396B1 - Dust collector and vacuum cleaner having the same - Google Patents
Dust collector and vacuum cleaner having the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102658396B1 KR102658396B1 KR1020160075244A KR20160075244A KR102658396B1 KR 102658396 B1 KR102658396 B1 KR 102658396B1 KR 1020160075244 A KR1020160075244 A KR 1020160075244A KR 20160075244 A KR20160075244 A KR 20160075244A KR 102658396 B1 KR102658396 B1 KR 102658396B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- axial flow
- dust
- auxiliary
- cyclones
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 498
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 288
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 73
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 130
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 241000409716 Anisus vortex Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
- A47L9/16—Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
- A47L9/1616—Multiple arrangement thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
- A47L9/16—Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
- A47L9/1691—Mounting or coupling means for cyclonic chamber or dust receptacles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)
Abstract
본 발명은, 집진장치의 외관을 형성하는 외부 케이스; 상기 외부 케이스의 내측에 배치되는 내부 케이스; 상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스에 의해 형성되고, 외부로부터 유입되는 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어지는 1차 사이클론부; 및 상기 내부 케이스의 내측에 설치되고, 축 방향으로 유입되는 공기에서 미세먼지를 분리하는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어지는 2차 사이클론부를 포함하며, 상기 집합은, 상기 내부 케이스의 내주면에 접하도록 제1원의 원주를 따라 배열되고, 부분적으로 상기 내부 케이스의 내주면으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제1유로를 형성하는 제1그룹; 및 상기 제1원과 중심을 공유하고 상기 제1원보다 작은 제2원의 원주를 따라 서로 접하도록 배열되며, 부분적으로 상기 제1그룹에 접하고 부분적으로 상기 제1그룹으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제2유로를 형성하는 제2그룹을 포함한다.The present invention includes an external case that forms the exterior of a dust collection device; an inner case disposed inside the outer case; a primary cyclone unit formed by the outer case and the inner case and configured to separate dust from air flowing in from the outside; and a secondary cyclone unit installed inside the inner case and consisting of a set of axial flow cyclones that separate fine dust from air flowing in in the axial direction, wherein the set includes a first cyclone unit in contact with the inner peripheral surface of the inner case. a first group arranged along the circumference of a circle and partially spaced apart from the inner peripheral surface of the inner case to form a plurality of first flow paths therebetween; and arranged to contact each other along the circumference of a second circle that shares a center with the first circle and is smaller than the first circle, and is partially in contact with the first group and partially spaced apart from the first group, with a plurality of circles therebetween. It includes the second group forming the second flow path.
Description
본 발명은 멀티 사이클론을 이용하여 공기로부터 먼지와 미세먼지를 분리 집진하도록 이루어지는 진공 청소기용 집진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dust collection device for a vacuum cleaner that separates and collects dust and fine dust from the air using a multi-cyclone.
진공 청소기는 흡입력을 이용하여 공기를 빨아들이고, 공기에 포함된 먼지나 미세먼지를 공기로부터 분리하여 깨끗한 공기를 배출하는 장치이다.A vacuum cleaner is a device that sucks air using suction power, separates dust or fine dust contained in the air from the air, and discharges clean air.
진공 청소기의 종류는 1) 캐니스터 타입(canister type), 2) 업라이트 타입(upright type), 3) 핸드 타입(hand type), 4) 실린더형 플로어 타입(floor type) 등으로 구분될 수 있다.Types of vacuum cleaners can be divided into 1) canister type, 2) upright type, 3) hand type, and 4) cylinder type floor type.
캐니스터 타입의 진공 청소기는 오늘날 가정에서 가장 많이 사용되는 진공 청소기로 흡입 노즐과 청소기 본체를 연결부재에 의해 연통시킨 방식의 진공 청소기이다. 캐니스터 타입은 흡입력만으로 청소를 수행하기 때문에 딱딱한 바닥을 청소하기에 적합하다.The canister type vacuum cleaner is the most widely used vacuum cleaner in homes today and is a vacuum cleaner in which the suction nozzle and the cleaner body are communicated through a connecting member. The canister type is suitable for cleaning hard floors because it cleans using only suction power.
이에 반해 업라이트 타입의 진공 청소기는 흡입 노즐과 청소기 본체를 일체형으로 형상한 형태의 진공 청소기다. 업라이트 타입의 진공 청소기는 회전 브러시를 구비하므로 캐니스터 타입의 진공 청소기와 달리 카펫 속의 먼지 등도 깨끗이 청소할 수 있다.On the other hand, an upright type vacuum cleaner is a vacuum cleaner in which the suction nozzle and the cleaner body are integrated into one piece. Upright-type vacuum cleaners are equipped with a rotating brush, so unlike canister-type vacuum cleaners, they can clean dust in carpets.
진공 청소기에 이용되는 사이클론은 공기의 유입 방향에 따라 접선 유입식 사이클론(vertical cyclone)과 축류식 사이클론(axial cyclone)으로 구분될 수 있다.Cyclones used in vacuum cleaners can be divided into vertical cyclones and axial cyclones depending on the direction of air inflow.
접선 유입식 사이클론의 구조는 대한민국 등록특허공보 제10-0673769(이하 특허문헌1)에서 알 수 있다. 특허문헌1에 개시된 바에 따르면 접선 유입식 사이클론에는 나선 유동의 형성을 위해 접선 가이드가 구비된다. 접선 유입식 사이클론의 경우 접선 가이드 등의 구조물을 통해 외곽의 접선 방향으로 공기가 유입되며, 나선 유동은 접선 방향으로 공기를 유입시키는 구조에 의해 형성된다. 접선 유입식 사이클론은 구조가 단순하다는 장점과 원형 배치에 유리하여 진공 청소기와 같이 제한된 공간에 설치되기 적합하다는 장점을 갖는다. 이에 반해 접선 유입식 사이클론은 한쪽으로 편심된 고속의 유동으로 인해 큰 압력 손실이 발생한다는 단점을 갖는다.The structure of the tangential inflow cyclone can be found in Republic of Korea Patent Publication No. 10-0673769 (hereinafter referred to as Patent Document 1). According to Patent Document 1, a tangential inflow cyclone is provided with a tangential guide to form a spiral flow. In the case of a tangential inflow cyclone, air flows in in the tangential direction of the outside through structures such as tangential guides, and the spiral flow is formed by a structure that introduces air in the tangential direction. The tangential inlet cyclone has the advantage of a simple structure and a circular arrangement, making it suitable for installation in limited spaces such as vacuum cleaners. On the other hand, tangential inflow cyclones have the disadvantage that large pressure loss occurs due to high-speed flow eccentric to one side.
축류식 사이클론의 구조는 대한민국 공개특허공보 10-2010-0051320(이하 특허문헌2)에서 알 수 있다. 특허문헌2에 개시된 바에 따르면 축류식 사이클론에는 나선 유동의 형성을 위한 나선 날개가 구비된다. 축류식 사이클론의 경우 축 방향으로 유동이 유입되며, 축류식 사이클론은 나선 날개 등을 이용하여 선회류를 일으키도록 이루어진다. 축류식 사이클론은 접선 유입식 사이클론에 비해 적정한 유속과 균일한 흡입의 장점을 가지며, 이로 인해 압력 손실이 적다는 장점을 갖는다. 이에 반해 축류식 사이클론은 가이드 베인의 제작이 어렵다는 단점을 갖는다.The structure of the axial flow cyclone can be found in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0051320 (hereinafter referred to as Patent Document 2). According to Patent Document 2, the axial flow cyclone is equipped with spiral blades for forming a spiral flow. In the case of an axial flow cyclone, flow flows in the axial direction, and the axial flow cyclone uses spiral blades, etc. to generate a swirling flow. Axial flow cyclones have the advantages of appropriate flow rate and uniform suction compared to tangential inflow cyclones, which results in lower pressure loss. On the other hand, axial flow cyclones have the disadvantage that it is difficult to manufacture guide vanes.
이와 같이 압력 손실을 가급적 줄여 진공 청소기의 효율을 전체적으로 향상시키기 위해서는 축류식 사이클론을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나 축류식 사이클론을 이용한 종래의 진공 청소기들은 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.In order to improve the overall efficiency of the vacuum cleaner by reducing pressure loss as much as possible, it is desirable to use an axial flow cyclone. However, conventional vacuum cleaners using axial flow cyclones had several problems as follows.
먼저, 유입 유동이 축류식 사이클론의 어느 일부 영역에만 집중된다면 축류식 사이클론의 성능이 충분히 발휘될 수 없다. 이것은 축 방향으로 유동이 유입된다는 축류식 사이클론의 특성 때문이다. 축류식 사이클론의 효율이 최대로 발휘되기 위해서는 유입 유동이 축류식 사이클론의 입구에 균일하게 분배되는 것이 바람직하다. 이러한 문제는 다수의 축류식 사이클론들이 모여 집합을 형성하는 경우에 특히 중요하다. 그러나 아직까지 다수의 축류식 사이클론에 유입 유동을 균일하게 분배할 수 있는 구조에 대하여 구체적으로 제시된 사례가 부족하다.First, if the inflow flow is concentrated only in some areas of the axial flow cyclone, the performance of the axial flow cyclone cannot be fully demonstrated. This is due to the characteristics of an axial flow cyclone in which flow flows in the axial direction. In order to maximize the efficiency of the axial flow cyclone, it is desirable for the inlet flow to be uniformly distributed at the inlet of the axial flow cyclone. This issue is particularly important when multiple axial flow cyclones come together to form a cluster. However, there is still a lack of concrete examples of a structure that can uniformly distribute the incoming flow to multiple axial flow cyclones.
또한 축류식 사이클론의 성능은 높이와 직경에 따라 달라질 수 있으나, 축류식 사이클론의 분리 성능을 최대화하기 위한 크기에 대하여 구체적으로 제시된 사례가 부족하다.In addition, the performance of an axial flow cyclone may vary depending on the height and diameter, but there is a lack of specific examples of sizes to maximize the separation performance of an axial flow cyclone.
다음으로 특허문헌2에 개시된 바와 같이 다수의 축류식 사이클론들을 가진 종래의 진공 청소기들은 분리 제작된 다수의 축류식 사이클론들이 모여 먼지 또는 미세먼지를 분리하도록 이루어진다. 축류식 사이클론들은 서로 동일한 모양을 갖도록 동일한 모양의 금형에서 각각 분리 생산된다. 금형에서 생산된 각각의 축류식 사이클론들은 외측벽과 나선 날개 사이의 간격(gap) 또는 가이드 베인들 사이의 간격(gap)을 가지므로, 그 구조에 따른 분리 성능 저하가 불가피하다는 단점을 갖고 있었다.Next, as disclosed in Patent Document 2, conventional vacuum cleaners with multiple axial flow cyclones are configured to separate dust or fine dust by gathering a plurality of separately manufactured axial flow cyclones. Axial flow cyclones are produced separately from molds of the same shape so that they have the same shape. Each axial flow cyclone produced from a mold had a gap between the outer wall and the spiral blades or a gap between the guide vanes, so it had the disadvantage that separation performance was inevitably reduced due to its structure.
또한 진공 청소기는 공산품이므로 각각의 축류식 사이클론들은 대량 생산 후 조립 과정을 거치게 된다. 특허문헌2에 개시된 축류식 사이클론들도 이와 같은 과정을 거칠 것으로 예상된다. 각각의 축류식 사이클론들은 가이드 베인을 구비하는 볼텍스 파인더와 외측벽을 분리 생산한 후 외측벽의 내측에 볼텍스 파인더를 삽입하고 조립하여 형성된다. 따라서 각각의 축류식 사이클론들마다 조립을 해야하는 공정의 번거로움이 존재하였다.Additionally, since vacuum cleaners are industrial products, each axial flow cyclone is mass produced and then undergoes an assembly process. The axial flow cyclones disclosed in Patent Document 2 are expected to undergo the same process. Each axial flow cyclone is formed by separately producing a vortex finder equipped with a guide vane and an outer wall, then inserting the vortex finder inside the outer wall and assembling it. Therefore, there was a hassle in the process of assembling each axial flow cyclone.
나아가 금형에서 생산되는 축류식 사이클론들은 고분리 성능을 구현하기 위한 복잡한 형상을 갖지 못한다는 단점을 가지고 있었다. 축류식 사이클론들은 일반적으로 상부금형과 하부금형에 의해 생산되는데, 축류식 사이클론들이 복잡한 형상을 갖기 어려운 것은 금형에서 생산되는 한계 때문이다.Furthermore, axial flow cyclones produced from molds had the disadvantage of not having a complex shape to achieve high separation performance. Axial flow cyclones are generally produced using an upper mold and a lower mold, but the reason it is difficult for axial flow cyclones to have complex shapes is due to limitations in producing them in the mold.
본 발명의 제1목적은 다수의 축류식 사이클론들에 균일한 유입 유동을 형성할 수 있는 구조의 집진장치를 제안하기 위한 것이다.The first purpose of the present invention is to propose a dust collection device that can form a uniform inflow flow in a plurality of axial flow cyclones.
본 발명의 제2목적은 성능을 최대화할 수 있는 크기의 축류식 사이클론들과 이를 포함하는 집진장치를 제공하기 위한 것이다.A second object of the present invention is to provide axial flow cyclones of a size capable of maximizing performance and a dust collection device including the same.
본 발명의 제3목적은 축류식 사이클론들의 분리 생산에 따른 분리 성능 저하, 공정의 번거로움 등의 문제점을 해결하기 위해, 일체형 부재에 의해 형성되는 다수의 축류식 사이클론들과 이를 포함하는 집진장치를 제안하기 위한 것이다.The third object of the present invention is to solve problems such as poor separation performance and process inconvenience caused by the separate production of axial flow cyclones, and to provide a plurality of axial flow cyclones formed by an integrated member and a dust collection device including them. It is to suggest.
본 발명의 제4목적은 외측벽과 가이드 베인 사이의 간격으로 인해 발생하는 집진장치의 분리 성능 저하 문제를 해결하도록 외측벽과 가이드 베인이 서로 연결된 구조의 축류식 사이클론들을 갖는 집진장치를 제안하기 위한 것이다.The fourth object of the present invention is to propose a dust collection device having axial flow cyclones in which the outer wall and the guide vane are connected to each other to solve the problem of deterioration in separation performance of the dust collector caused by the gap between the outer wall and the guide vane.
본 발명의 제5목적은 가이드 베인들 사이의 간격으로 인해 발생하는 집진장치의 분리 성능 저하 문제를 해결하도록 가이드 베인들끼리 일 방향에서 서로 오버랩되는 구조의 축류식 사이클론들을 갖는 집진장치를 제안하기 위한 것이다.The fifth object of the present invention is to propose a dust collection device having axial flow cyclones in which the guide vanes overlap each other in one direction to solve the problem of deterioration in separation performance of the dust collection device caused by the gap between the guide vanes. will be.
본 발명의 제6목적은 축류식 사이클론들의 조립 공정을 간소화할 수 있도록 이루어지는 일체형 부재와 케이스 간의 결합 구조를 제안하기 위한 것이다.The sixth object of the present invention is to propose a coupling structure between an integrated member and a case that can simplify the assembly process of axial flow cyclones.
본 발명의 제7목적은 일체형 부재의 분리 성능을 보완할 수 있는 일체형 보조 부재를 갖는 집진장치를 제안하기 위한 것이다.The seventh object of the present invention is to propose a dust collecting device having an integrated auxiliary member that can supplement the separation performance of the integrated member.
본 발명의 집진장치는 외부 케이스, 내부 케이스 및 축 방향으로 유입되는 공기에서 미세먼지를 분리하는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어지는 사이클론부를 포함하며, 상기 축류식 사이클론들의 집합은 제1그룹과 제2그룹을 포함한다.The dust collector of the present invention includes an outer case, an inner case, and a cyclone unit consisting of a set of axial flow cyclones that separate fine dust from air flowing in in the axial direction, and the set of axial flow cyclones are divided into a first group and a second group. Includes.
제1그룹의 축류식 사이클론들은 내부 케이스의 내주면에 접하도록 제1원의 원주를 따라 배열된다. 제1그룹의 축류식 사이클론들은 내부 케이스로부터 부분적으로 이격되어 그 사이에 복수의 제1유로를 형성한다.The first group of axial flow cyclones are arranged along the circumference of the first circle so as to contact the inner circumferential surface of the inner case. The first group of axial flow cyclones are partially spaced apart from the inner case to form a plurality of first flow paths therebetween.
제2그룹의 축류식 사이클론들은 제1원의 동심원인 제2원의 원주를 따라 서로 접하도록 배열된다. 제2그룹의 축류식 사이클론들은 부분적으로 제1그룹에 접하고 부분적으로 제1그룹으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제2유로를 형성한다.The second group of axial flow cyclones are arranged to contact each other along the circumference of the second circle, which is concentric with the first circle. The axial flow cyclones of the second group are partially in contact with the first group and partially spaced apart from the first group to form a plurality of second flow paths therebetween.
브리지는 제2유로를 가로질러 제1그룹의 축류식 사이클론들과 제2그룹의 축류식 사이클론들에 연결된다. 브리지의 일단은 제1그룹에 속하는 어느 하나의 축류식 사이클론에 연결되고, 브리지의 타단은 제2그룹에 속하는 두 축류식 사이클론들 사이에 연결된다.The bridge connects the first group of axial flow cyclones and the second group of axial flow cyclones across the second flow path. One end of the bridge is connected to one axial flow cyclone belonging to the first group, and the other end of the bridge is connected between two axial flow cyclones belonging to the second group.
제1유로들의 단면적의 합과 제2유로들의 단면적의 합의 비는 0.75 내지 1.25일 수 있다.The ratio of the sum of the cross-sectional areas of the first passages and the sum of the cross-sectional areas of the second passages may be 0.75 to 1.25.
축류식 사이클론들의 높이(h)와 직경(d)의 비(h/d)는 3 내지 5 일 수 있다.The ratio (h/d) of the height (h) and diameter (d) of the axial flow cyclones may be 3 to 5.
본 발명의 집진장치는 미세먼지 분리부재를 포함하는 제1실시예, 미세먼지 분리부재와 보조 부재를 포함하는 제2실시예로 구분된다.The dust collecting device of the present invention is divided into a first embodiment including a fine dust separation member and a second embodiment including a fine dust separation member and an auxiliary member.
본 발명의 제1실시예에 따르는 집진장치는, 축 방향으로 유입되는 공기에서 미세먼지를 분리하는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어지는 사이클론부를 포함하며, 상기 축류식 사이클론들의 집합은 케이싱들과 미세먼지 분리 부재의 결합에 의해 형성된다. 미세먼지 분리 부재는 볼텍스 파인더들, 밴드부들, 및 가이드 베인들을 포함하는 단일의 부재(또는 일체형 부재)로, 단일의 부재인 미세먼지 분리 부재와 케이싱들이 결합되어 축류식 사이클론들의 집합을 형성함에 본 발명의 특징이 있다.The dust collection device according to the first embodiment of the present invention includes a cyclone unit consisting of a set of axial flow cyclones that separate fine dust from air flowing in in the axial direction, and the set of axial flow cyclones separates fine dust from the casings. It is formed by combining members. The fine dust separation member is a single member (or integrated member) including vortex finders, band parts, and guide vanes. The fine dust separation member and the casing, which are single members, are combined to form a set of axial flow cyclones. It has the characteristics of invention.
이러한 특징은 낱개의 축류식 사이클론들을 구성하기 위해 가이드 베인을 구비하는 볼텍스 파인더를 케이싱과 결합한 후, 낱개의 축류식 사이클론들을 모아 축류식 사이클론들의 집합을 형성하는 종래의 구조와 구별된다. 본 발명은 단일의 부재인 미세먼지 분리 부재가 볼텍스 파인더들, 밴드부들, 및 가이드 베인들을 포함하므로, 미세먼지 분리 부재와 케이싱들의 결합만으로 축류식 사이클론들의 집합이 형성되고, 종래의 구성에 비해 단순한 조립 공정을 구현할 수 있다.This feature is different from the conventional structure in which a vortex finder with a guide vane is combined with a casing to form individual axial flow cyclones, and then the individual axial flow cyclones are gathered to form a set of axial flow cyclones. In the present invention, since the fine dust separation member, which is a single member, includes vortex finders, band parts, and guide vanes, a set of axial flow cyclones is formed only by combining the fine dust separation member and the casing, and is simple compared to the conventional configuration. The assembly process can be implemented.
상기 미세먼지 분리 부재의 볼텍스 파인더들은 각 케이싱들의 내측에 배치되고, 상기 케이싱들은 각각 중공부 둘레의 외벽을 형성한다. 따라서 볼텍스 파인더들은 케이싱들의 중공부에 배치되는 것으로 이해될 수 있다.The vortex finders of the fine dust separation member are disposed inside each casing, and the casings each form an outer wall around the hollow portion. Accordingly, the vortex finders can be understood as being disposed in the hollow portion of the casings.
밴드부들은 각 볼텍스 파인더들로부터 이격된 위치에서 각 볼텍스 파인더들의 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 케이싱들에 안착되어 상기 케이싱들과 함께 각 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하도록 상기 케이싱들에 대응되는 형상을 갖는다. 밴드부들과 케이싱들은 서로 별개의 부품이나 서로 대응되는 형상을 갖는다는 점에서 마치 하나의 부품처럼 둘이 함께 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하는 것이다. 각 밴드부들이 각 볼텍스 파인더들로부터 이격되어 있으며, 케이싱들과 대응되는 형상을 가지므로, 케이싱들도 볼텍스 파인더들로부터 이격되어 있는 것으로 이해될 수 있다.The band portions are formed to surround the outer peripheral surface of each vortex finder at a position spaced apart from each vortex finder, and are seated on the casings and have a shape corresponding to the casings to form the outer walls of each axial flow cyclone together with the casings. have The bands and casings are separate parts but have corresponding shapes, so they together form the outer walls of the axial flow cyclones as if they were one part. Since each band portion is spaced apart from each vortex finder and has a shape corresponding to the casing, it can be understood that the casings are also spaced apart from the vortex finders.
마지막으로 가이드 베인들은 상기 볼텍스 파인더들과 상기 밴드부들 사이에 배치되어 상기 볼텍스 파인더들과 상기 밴드부들에 연결되고, 나선 방향을 따라 연장된다. 따라서 서로 이격되어 있는 볼텍스 파인더들과 밴드부들은 가이드 베인들에 의해 연결되며, 이로부터 축류식 사이클론들의 외벽들과 볼텍스 파인더들이 가이드 베인들에 의해 연결되어 있는 것으로 이해될 수 있다.Finally, guide vanes are disposed between the vortex finders and the band parts, are connected to the vortex finders and the band parts, and extend along the spiral direction. Accordingly, the vortex finders and the bands that are spaced apart from each other are connected by guide vanes, and from this, it can be understood that the outer walls of the axial flow cyclones and the vortex finders are connected by guide vanes.
이렇게 형성되는 본 발명의 축류식 사이클론은 종래의 축류식 사이클론의 구조와 구별된다. 종래의 축류식 사이클론의 경우 볼텍스 파인더와 외벽이 서로 이격되어 있어 그 갭으로 인한 분리 성능 저하의 문제가 있었다. 이에 반해 본 발명의 축류식 사이클론은 볼텍스 파인더와 외벽이 가이드 베인에 의해 서로 연결되어 있으므로, 그 사이에 갭이 존재하지 않고 갭으로 인한 분리 성능 저하도 발생하지 않게 된다. 따라서 본 발명의 축류식 사이클론은 종래에 비해 분리 성능 향상을 기대할 수 있는 것이다.The axial flow cyclone of the present invention formed in this way is distinguished from the structure of a conventional axial flow cyclone. In the case of a conventional axial flow cyclone, the vortex finder and the outer wall were spaced apart from each other, so there was a problem of deterioration of separation performance due to the gap. On the other hand, in the axial flow cyclone of the present invention, the vortex finder and the outer wall are connected to each other by a guide vane, so there is no gap between them and the separation performance does not deteriorate due to the gap. Therefore, the axial flow cyclone of the present invention can be expected to improve separation performance compared to the conventional one.
본 발명의 축류식 사이클론들은 1차 사이클론부와 2차 사이클론부를 포함하는 집진장치의 2차 사이클론부로 적용될 수 있다. 1차 사이클론부는 외부로부터 유입된 공기에서 먼지를 분리하도록 형성되며, 2차 사이클론부는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어져 공기에서 미세먼지를 분리하도록 형성된다. 여기서 1차 사이클론부와 2차 사이클론부를 포함하는 멀티 사이클론이라는 개념이 도입될 수 있다.The axial flow cyclones of the present invention can be applied as a secondary cyclone unit of a dust collection device including a primary cyclone unit and a secondary cyclone unit. The primary cyclone unit is formed to separate dust from air introduced from the outside, and the secondary cyclone unit is made up of a set of axial flow cyclones and is formed to separate fine dust from the air. Here, the concept of a multi-cyclone including a primary cyclone unit and a secondary cyclone unit can be introduced.
상기 가이드 베인들의 일측은 나선 방향을 따라 상기 볼텍스 파인더들의 외주면에 연결되고, 상기 가이드 베인들의 타측은 나선 방향을 따라 상기 밴드부들의 내주면에 연결될 수 있다. 또한 상기 가이드 베인들은 상기 밴드부들과 동일한 높이를 형성하도록 상기 밴드부들의 하단으로부터 나선 방향을 따라 상기 밴드부들의 상단까지 연장될 수 있다. 이러한 구조에 의하면 가이드 베인들과 밴드부들 사이에는 전혀 틈이 존재하지 않으므로, 갭으로 인한 분리 성능 저하의 문제가 해결될 수 있다.One side of the guide vanes may be connected to the outer peripheral surface of the vortex finders along the helical direction, and the other side of the guide vanes may be connected to the inner peripheral surface of the band portions along the helical direction. Additionally, the guide vanes may extend from the bottom of the bands to the top of the bands along a spiral direction to form the same height as the bands. According to this structure, there is no gap at all between the guide vanes and the bands, so the problem of deterioration of separation performance due to the gap can be solved.
축류식 사이클론들은 위치에 따라 제1 축류식 사이클론과 제2 축류식 사이클론들로 구분될 수 있다. 제1 축류식 사이클론은 중심에 배치되고, 제2 축류식 사이클론들은 상기 제1 축류식 사이클론을 중심으로 방사형으로 배치된다. 제1 축류식 사이클론은 중심에 배치된다는 점에서 단수이나, 제2 축류식 사이클론들은 방사형으로 배치된다는 점에서 복수다.Axial flow cyclones can be divided into first axial flow cyclones and second axial flow cyclones depending on location. The first axial flow cyclone is arranged at the center, and the second axial flow cyclones are arranged radially around the first axial flow cyclone. The first axial cyclone is singular in that it is centrally arranged, but the second axial cyclones are plural in that they are radially arranged.
상기 제1 축류식 사이클론의 밴드부와 상기 제2 축류식 사이클론들의 밴드부들은 서로 연결될 수 있으며, 이것은 밴드부들끼리 서로 연결되어 단일의 부재 혹은 일체형 부재를 형성하기 위함이다. 나아가 상기 제1 축류식 사이클론의 밴드부와 상기 제2 축류식 사이클론들의 밴드부들 사이에는 공기와 미세먼지의 유로가 형성되어, 별도의 유로 구조물 없이도 공기와 미세먼지가 1차 사이클론부로부터 2차 사이클론부로 유동 가능하다.The band portions of the first axial flow cyclone and the band portions of the second axial flow cyclones may be connected to each other, so that the band portions are connected to each other to form a single member or an integrated member. Furthermore, a flow path for air and fine dust is formed between the band portion of the first axial flow cyclone and the band portions of the second axial flow cyclones, so that air and fine dust are transferred from the primary cyclone portion to the secondary cyclone portion without a separate flow path structure. It is possible to float.
미세먼지 분리 부재는 외곽 밴드부를 포함하며, 외곽 밴드부는 제2 축류식 사이클론들의 밴드부들을 감싸도록 형성되어 상기 미세먼지 분리 부재의 테두리를 형성하고, 상기 제2 축류식 사이클론들의 밴드부들과 연결된다. 상기 제2 축류식 사이클론들의 밴드부들과 상기 외곽 밴드부의 사이에는 공기와 미세먼지의 유로가 형성되어, 별도의 유로 구조물 없이도 공기와 미세먼지가 1차 사이클론부로부터 2차 사이클론부로 유동 가능하다. 외곽 밴드부는 케이싱들과 함께 2차 사이클론부의 외벽을 형성한다. 외곽 밴드부는 설계에 따라 선택적인 구성으로 분류될 수도 있으나, 내부 케이스와 미세먼지 분리 부재의 안정적인 결합을 위해서는 미세먼지 분리 부재가 외곽 밴드부를 포함하는 것이 바람직하다.The fine dust separation member includes an outer band portion, and the outer band portion is formed to surround the band portions of the second axial flow cyclones to form an edge of the fine dust separation member, and is connected to the band portions of the second axial flow cyclones. A flow path for air and fine dust is formed between the band portions of the second axial flow cyclones and the outer band portion, allowing air and fine dust to flow from the primary cyclone portion to the secondary cyclone portion without a separate flow path structure. The outer band portion, together with the casings, forms the outer wall of the secondary cyclone portion. The outer band may be classified as an optional configuration depending on the design, but for stable coupling between the inner case and the fine dust separation member, it is preferable that the fine dust separation member includes an outer band portion.
집진장치는, 외부 케이스와 내부 케이스를 포함하는데, 미세먼지 분리 부재는 내부 케이스에 안착 가능하게 형성된다. 외부 케이스는 상기 집진장치의 외관과 상기 1차 사이클론부의 외벽을 형성한다. 내부 케이스는 상기 외부 케이스의 내측에 설치되어 상기 케이싱들과 상기 외곽 밴드부를 감싸도록 형성되고, 상기 외곽 밴드부를 지지하도록 내주면을 따라 형성되는 단차부를 구비하는 내부 케이스를 포함한다.The dust collection device includes an outer case and an inner case, and the fine dust separation member is formed to be seatable on the inner case. The external case forms the exterior of the dust collector and the outer wall of the primary cyclone unit. The inner case is installed inside the outer case and is formed to surround the casings and the outer band portion, and includes an inner case having a step portion formed along an inner peripheral surface to support the outer band portion.
케이싱들은 내부 케이스에 고정되기 때문에, 미세먼지 분리 부재와 내부 케이스의 임의적인 상대 회전은, 미세먼지 분리 부재와 케이싱들의 상대 회전을 의미하는 것이다. 따라서 미세먼지 분리 부재가 내부 케이스에 대하여 임의적으로 상대 회전하게 되면 축류식 사이클론들의 구조가 변형되는 것이다. 미세먼지 분리 부재는 단차부에 안착되며, 미세먼지 분리 부재와 내부 케이스는 위치 고정 홈과 위치 고정 돌기를 이용하여 임의적인 상대 회전을 방지하도록 이루어진다.Since the casings are fixed to the inner case, random relative rotation of the fine dust separation member and the inner case means relative rotation of the fine dust separation member and the casing. Therefore, when the fine dust separation member randomly rotates relative to the inner case, the structure of the axial flow cyclones is deformed. The fine dust separation member is seated on the step portion, and the fine dust separation member and the inner case are configured to prevent arbitrary relative rotation using a position fixing groove and a position fixing protrusion.
본 발명의 제2실시예에 따르는 집진장치는 미세먼지 분리 부재와 보조 부재를 포함하며, 축류식 사이클론들의 집합은 케이싱들, 미세먼지 분리 부재 및 보조 부재의 결합에 의해 형성된다. 케이싱들과 미세먼지 분리 부재는 제1실시예와 동일하며, 보조 부재는 미세먼지 분리 부재의 기능을 보조하도록 이루어진다.The dust collecting device according to the second embodiment of the present invention includes a fine dust separation member and an auxiliary member, and a set of axial flow cyclones is formed by combining the casings, the fine dust separation member, and the auxiliary member. The casings and the fine dust separation member are the same as those in the first embodiment, and the auxiliary member is configured to assist the function of the fine dust separation member.
보조 부재는 미세먼지 분리 부재 위에 안착되며, 커버부들, 보조 밴드부들, 보조 가이드 베인들을 포함한다. 커버부들은 보조 부재와 미세먼지 분리 부재의 결합 및 임의적인 상대 회전을 방지하기 위한 것으로 각 볼텍스 파인더들의 외주면을 감싸도록 형성된다. 나아가 커버부들은 볼텍스 파인더들의 외주면을 감싼다는 점에서 볼텍스 파인더들의 외벽을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.The auxiliary member is seated on the fine dust separation member and includes cover parts, auxiliary band parts, and auxiliary guide vanes. The cover parts are designed to prevent the combination of the auxiliary member and the fine dust separation member and arbitrary relative rotation, and are formed to surround the outer peripheral surface of each vortex finder. Furthermore, the cover parts can be understood as forming the outer wall of the vortex finders in that they surround the outer peripheral surface of the vortex finders.
보조 밴드부들은 미세먼지 분리 부재의 밴드부들을 보조하기 위한 것으로, 각 커버부들로부터 이격된 위치에서 각 커버부들의 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 밴드부들에 안착되어 상기 케이싱들 및 상기 밴드부들과 함께 각 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하도록 상기 밴드부들에 대응되는 형상을 갖는다. 보조 밴드부들, 밴드부들, 및 케이싱들은 서로 별개의 부품들이나 서로 대응되는 형상을 갖는다는 점에서 마치 하나의 부품처럼 셋이 함께 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하는 것이다.The auxiliary band parts are for assisting the band parts of the fine dust separation member, and are formed to surround the outer circumferential surface of each cover part at a position spaced apart from each cover part, and are seated on the band parts to work with the casings and the band parts. It has a shape corresponding to the bands to form the outer walls of the axial flow cyclones. The auxiliary bands, bands, and casings are separate parts or have shapes corresponding to each other, so that the three together form the outer walls of the axial flow cyclones as if they were one part.
마지막으로 보조 가이드 베인들은 미세먼지 분리 부재의 가이드 베인들을 보조하기 위한 것으로, 보조 가이드 베인들의 일측은 나선 방향을 따라 상기 커버부들의 외주면에 연결되고, 타측은 나선 방향을 따라 상기 보조 밴드부들의 내주면에 연결된다. 따라서 서로 이격되어 있는 커버부들과 보조 밴드부들은 보조 가이드 베인들에 의해 연결되며, 이로부터 축류식 사이클론들의 외벽들과 볼텍스 파인더들의 외벽들이 보조 가이드 베인들에 의해 연결되어 있는 것으로 이해될 수 있다.Lastly, the auxiliary guide vanes are to assist the guide vanes of the fine dust separation member. One side of the auxiliary guide vanes is connected to the outer peripheral surface of the cover parts along the spiral direction, and the other side is connected to the inner peripheral surface of the auxiliary band parts along the spiral direction. connected. Therefore, the cover parts and the auxiliary band parts that are spaced apart from each other are connected by auxiliary guide vanes, and from this, it can be understood that the outer walls of the axial flow cyclones and the outer walls of the vortex finders are connected by auxiliary guide vanes.
미세먼지 분리 부재와 마찬가지로, 각각의 상기 보조 가이드 베인들은 각각의 상기 가이드 베인들과 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장된다. 또한 각각의 보조 가이드 베인들은 각각의 상기 가이드 베인들과 면접촉되도록 형성된다. 미세먼지 분리 부재와 보조 부재는 서로 별개의 부품이지만 가이드 베인들과 보조 가이드 베인들이 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되며 서로 면접촉되는 구조에 의해 마치 하나의 부품처럼 나선 날개들을 형성하는 것이다.Like the fine dust separation member, each of the auxiliary guide vanes is in contact with each of the guide vanes and extends continuously along the spiral direction. Additionally, each auxiliary guide vane is formed to make surface contact with each of the guide vanes. The fine dust separation member and the auxiliary member are separate parts, but the guide vanes and the auxiliary guide vanes extend continuously along the spiral direction and are in surface contact with each other, forming spiral wings as if they were one part.
이에 따라 금형에서 제작되는 단일 부품에서는 형성될 수 없는 오버랩 구조가 구현될 수 있다. 상기 가이드 베인들은 서로 인접하게 배치되는 제1 가이드 베인과 제2 가이드 베인을 포함하고, 상기 보조 가이드 베인들은, 상기 제1 가이드 베인에 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되는 제1 보조 가이드 베인; 및 상기 제2 가이드 베인에 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되는 제2 보조 가이드 베인을 포함하며, 상기 제1 보조 가이드 베인과 상기 제2 가이드 베인은 상기 미세먼지 분리 부재와 상기 보조 부재의 결합 방향을 따라 서로 오버랩되는 것이 상기 오버랩 구조다. 오버랩 구조에 의하면 고속의 선회 흐름을 형성할 수 있게 되며, 집진장치의 분리 성능 향상이 구현될 수 있다.Accordingly, an overlap structure that cannot be formed in a single part manufactured in a mold can be implemented. The guide vanes include a first guide vane and a second guide vane arranged adjacent to each other, and the auxiliary guide vanes include: a first auxiliary guide vane that contacts the first guide vane and extends continuously along a helical direction; and a second auxiliary guide vane that is in contact with the second guide vane and continuously extends along a spiral direction, wherein the first auxiliary guide vane and the second guide vane are used to form a coupling between the fine dust separation member and the auxiliary member. The overlap structure is one that overlaps each other along the direction. According to the overlap structure, a high-speed swirling flow can be formed, and the separation performance of the dust collector can be improved.
상기 미세먼지 분리 부재는 상기 볼텍스 파인더들의 외주면을 따라 단차를 형성하는 지지부들을 구비하고, 상기 미세먼지 분리 부재는 상기 볼텍스 파인더들의 외주면을 따라 단차를 형성하는 지지부들을 구비하고, 상기 커버부들은 상기 지지부들에 안착되도록 각각 상기 지지부들에 대응되는 형상을 갖는다. 이 구조에 의해 미세먼지 부재와 보조 부재의 결합이 이루어질 수 있다.The fine dust separation member includes support parts that form a step along the outer peripheral surface of the vortex finders, and the fine dust separation member includes support parts that form a step along the outer peripheral surface of the vortex finders, and the cover parts support the support. Each has a shape corresponding to the support parts so that it is seated on the parts. This structure allows the fine dust member and the auxiliary member to be combined.
미세먼지 분리 부재는 보조 부재보다 두껍게 형성된다. 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 두께는 집진장치의 분리 성능과 효율에 영향을 미친다. 보조 부재는 미세먼지 분리 부재를 보조하는 기능을 하며, 보조 부재가 과도하게 두껍게 형성되면 압력 손실에 따른 효율 저하가 유발된다. 따라서 보조 부재는 미세먼지 분리 부재보다 얇게 형성된다. 이에 반해 미세먼지 분리 부재는 공기로부터 미세먼지를 분리하는 주기능을 하며 고 분리 성능을 위해 보조 부재보다 두껍게 형성된다.The fine dust separation member is formed thicker than the auxiliary member. The thickness of the fine dust separation member and auxiliary member affects the separation performance and efficiency of the dust collection device. The auxiliary member functions to assist the fine dust separation member, and if the auxiliary member is formed excessively thick, efficiency is reduced due to pressure loss. Therefore, the auxiliary member is formed to be thinner than the fine dust separation member. On the other hand, the fine dust separation member has the main function of separating fine dust from the air and is formed thicker than the auxiliary member for high separation performance.
축류식 사이클론들의 집합은, 위치에 따라 제1 축류식 사이클론과 제2 축류식 사이클론들로 구분될 수 있다. 제1 축류식 사이클론은 중심에 배치되며, 제2 축류식 사이클론들은 상기 제1 축류식 사이클론을 중심으로 방사형으로 배치된다. 제1 축류식 사이클론은 중심에 배치되므로 단수로 구비되고, 제2 축류식 사이클론들은 방사형으로 배치되므로 복수로 구비된다. 보조 부재는 외곽 밴드부의 상부에 안착되도록 상기 외곽 밴드부에 대응되는 형상을 갖는 보조 외곽 밴드부를 포함한다. 보조 외곽 밴드부는 보조 부재가 단일의 부재(또는 일체형 부재)로 형성되기 위한 것으로, 상기 외곽 밴드부와 상기 보조 외곽 보조 밴드부는 상기 케이싱들과 함께 상기 2차 사이클론의 외벽을 형성한다.A set of axial flow cyclones can be divided into first axial flow cyclones and second axial flow cyclones depending on location. The first axial flow cyclone is arranged at the center, and the second axial flow cyclones are arranged radially around the first axial flow cyclone. The first axial flow cyclone is located at the center, so it is provided in single form, and the second axial flow cyclones are arranged radially, so they are provided in plural numbers. The auxiliary member includes an auxiliary outer band portion having a shape corresponding to the outer band portion so as to be seated on an upper portion of the outer band portion. The auxiliary outer band portion is for forming the auxiliary member as a single member (or integrated member), and the outer band portion and the auxiliary outer auxiliary band portion together with the casings form the outer wall of the secondary cyclone.
본 발명의 집진장치는 상기 제1실시예와 제2실시예로부터 확장된 실시예를 구성할 수 있다. 집진장치의 1차 사이클론부는 외부 케이스, 내부 케이스 및 메쉬 필터에 의해 이루어진다. 외부 케이스는 집진장치의 외관을 형성하며, 1차 사이클론부의 외벽을 형성한다. 내부 케이스는 외부 케이스의 내측에 배치되며, 1차 사이클론부의 내벽을 형성한다. 2차 사이클론부는 내부 케이스의 내측에 배치되므로 내부 케이스는 1차 사이클론부와 2차 사이클론부의 경계를 형성한다. 메쉬 필터는 내부 케이스의 개구부들을 덮도록 설치되며, 메쉬 필터 또한 1차 사이클론부와 2차 사이클론부의 경계를 형성한다.The dust collecting device of the present invention can constitute an embodiment expanded from the first and second embodiments. The primary cyclone part of the dust collector is comprised of an outer case, an inner case, and a mesh filter. The outer case forms the exterior of the dust collector and forms the outer wall of the primary cyclone unit. The inner case is disposed inside the outer case and forms the inner wall of the primary cyclone unit. Since the secondary cyclone unit is disposed inside the inner case, the inner case forms a boundary between the primary cyclone unit and the secondary cyclone unit. The mesh filter is installed to cover the openings of the inner case, and the mesh filter also forms a boundary between the primary cyclone unit and the secondary cyclone unit.
내부 케이스는 단일 부재로 이루어질 수도 있고, 적어도 2개 이상의 부재로 이루어질 수도 있다. 내부 케이스가 2개의 부재로 이루어지는 경우, 제1 부재는 2차 사이클론부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 측면 경계부, 측면 경계부의 상단에서 외부 케이스의 내주면을 향해 원주 방향으로 확장되는 상부 경계부, 제1부재의 하단에서 외부 케이스의 내주면을 향해 원주 방향으로 확장되는 스커트부, 스커트부의 내측에 형성되는 플레이트부, 측면 경계부와 스커트부 사이를 연결하는 연결부들을 포함한다.The inner case may be made of a single member or may be made of at least two or more members. When the inner case is composed of two members, the first member includes a side boundary portion formed to surround at least a portion of the secondary cyclone portion, an upper boundary portion extending in the circumferential direction from the top of the side boundary portion toward the inner peripheral surface of the outer case, and the first member. It includes a skirt portion extending in the circumferential direction from the bottom of the outer case toward the inner peripheral surface of the outer case, a plate portion formed on the inside of the skirt portion, and connection portions connecting the side boundary portion and the skirt portion.
제2부재는 축류식 사이클론들의 미세먼지 배출구를 수용하도록 이루어지는 수용부, 제1집진부와 제2집진부의 경계를 형성하는 집진부 바운더리를 포함할 수 있다.The second member may include a receiving portion configured to accommodate the fine dust discharge ports of the axial flow cyclones, and a dust collecting portion boundary forming a boundary between the first dust collecting portion and the second dust collecting portion.
메쉬 필터는 측면 경계부와 스커트부 사이에 형성되는 개구부에 결합되며, 그물망 또는 다공성 형태로 이루어진다. 먼지와 미세먼지를 구분하는 무게의 기준은 1차 사이클론부와 2차 사이클론부의 분리 성능에 의해 결정되며, 크기의 기준은 메쉬 필터에 의해 결정될 수 있다.The mesh filter is coupled to the opening formed between the side border and the skirt portion and is made of a mesh or porous form. The weight standard for distinguishing dust and fine dust is determined by the separation performance of the primary cyclone unit and the secondary cyclone unit, and the size standard can be determined by the mesh filter.
2차 사이클론부는 앞서 설명하였던 축류식 사이클론들의 집합에 의해 형성될 수 있다. 축류식 사이클론들은 1차 사이클론부의 내측에 배치될 수도 있고, 1차 사이클론부의 외주면을 따라 방사형으로 배치될 수도 있다.The secondary cyclone unit can be formed by a collection of axial flow cyclones described previously. The axial flow cyclones may be arranged inside the primary cyclone unit, or may be arranged radially along the outer peripheral surface of the primary cyclone unit.
집진장치는 1차 사이클론부에 의해 분리된 먼지를 집진하도록 이루어지는 제1집진부와 2차 사이클론부에 의해 분리된 미세먼지를 집진하도록 이루어지는 제2집진부를 포함한다.The dust collection device includes a first dust collection unit configured to collect dust separated by the primary cyclone unit and a second dust collection unit configured to collect fine dust separated by the secondary cyclone unit.
제1집진부는 상측벽을 형성하는 구획부와 수용부, 외벽을 형성 외부 케이스, 내벽을 형성하는 집진부 바운더리, 바닥을 형성하는 하부 커버에 의해 정의 및 형성될 수 있다. 상기 구획부는 외부 케이스의 내주면을 따라 형성되며, 구획부를 기준으로 구획부의 상측은 1차 사이클론부, 구획부의 하측은 제1집진부로 구분된다.The first dust collection unit may be defined and formed by a partition and a receiving part forming an upper wall, an outer case forming an outer wall, a dust collection boundary forming an inner wall, and a lower cover forming a floor. The partition is formed along the inner peripheral surface of the external case, and the upper side of the partition is divided into a primary cyclone part and the lower side of the partition is divided into a first dust collection part.
제1집진부에는 가압유닛이 설치되어 제1집진부에 집진된 먼지를 압축하도록 이루어진다. 가압유닛은 회전축, 가압부재, 고정부, 제1 종동기어, 동력 전달 회전축 및 제2 종동기어를 포함한다. 청소기 본체의 구동 모터에서 발생된 구동력은 청소기 본체의 주동기어를 통해 집진장치의 제1 종동기어로 전달되고, 다시 순차적으로 동력 전달 회전축과 제2 종동 기어를 통해 회전축으로 전달된다. 회전축이 회전함에 따라 가압부재도 회전하여 먼지가 압축되게 된다.A pressurizing unit is installed in the first dust collection unit to compress the dust collected in the first dust collection unit. The pressing unit includes a rotating shaft, a pressing member, a fixing part, a first driven gear, a power transmission rotating shaft, and a second driven gear. The driving force generated by the drive motor of the cleaner main body is transmitted to the first driven gear of the dust collector through the main gear of the cleaner main body, and then sequentially transmitted to the rotating shaft through the power transmission rotation shaft and the second driven gear. As the rotating shaft rotates, the pressurizing member also rotates and the dust is compressed.
제2집진부는 측벽을 형성하는 집진부 바운더리와 바닥을 형성하는 하부 커버에 의해 정의된다. 설계에 따라 제2집진부 내에 가압유닛이 설치될 수 있으며, 제2집진부 내에 설치된 가압유닛은 제1집진부 내에 설치된 가압유닛과 구동력을 공유하도록 구성될 수 있다.The second dust collection unit is defined by a dust collection unit boundary forming a side wall and a lower cover forming a bottom. Depending on the design, a pressurizing unit may be installed in the second dust collection unit, and the pressurizing unit installed in the second dust collection unit may be configured to share driving force with the pressurizing unit installed in the first dust collection unit.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 2차 사이클론부에 속하는 제1그룹의 축류식 사이클론들과 내부 케이스 사이에 복수의 제1유로가 형성되고, 제1그룹의 축류식 사이클론들과 제2그룹의 축류식 사이클론들 사이에 복수의 제2유로가 형성된다. 제1유로들의 단면적의 합(a)과 제2유로들의 단면적의 합(b)의 비(a/b)가 0.75 내지 1.25이므로, 본 발명에 의하면 각각의 축류식 사이클론들로 유입되는 유동이 사방에서 균일하게 각각의 축류식 사이클론들로 유입될 수 있다.According to the present invention configured as described above, a plurality of first flow paths are formed between the first group of axial flow cyclones belonging to the secondary cyclone unit and the inner case, and the first group of axial flow cyclones and the second group of axial flow cyclones are formed. A plurality of second flow paths are formed between the axial flow cyclones. Since the ratio (a/b) of the sum of the cross-sectional areas of the first passages (a) and the sum of the cross-sectional areas of the second passages (b) is 0.75 to 1.25, according to the present invention, the flow flowing into each axial flow cyclone flows in all directions. can be uniformly introduced into each axial flow cyclone.
또한 브리지가 제2유로를 가로질러 제1그룹과 제2그룹에 연결되므로, 하나의 제2유로 내에서 유동이 일부 영역으로 치우치게 되는 현상을 방지할 수 있다. 브리지가 제2유로마다 형성되어, 제2유로를 두 개의 영역으로 분할함에 따라 제2유로를 통과하는 유동이 어느 일부 영역으로 치우치지 않고 균일하게 제2유로를 통과하게 된다. 이에 따라 각 축류식 사이클론들로 유입되는 유동이 사방에서 균일하게 각각의 축류식 사이클론들로 유입되도록 유도할 수 있다.Additionally, since the bridge is connected to the first group and the second group across the second flow path, it is possible to prevent the flow from being biased to some areas within one second flow path. A bridge is formed in each second flow path, dividing the second flow path into two regions, so that the flow passing through the second flow path passes through the second flow path uniformly without being biased toward any part of the flow path. Accordingly, the flow flowing into each axial flow cyclone can be induced to flow into each axial flow cyclone uniformly from all directions.
본 발명은 축류식 사이클론들의 높이(h)와 직경(d)의 비(h/d)를 3 내지 5로 설정하여 축류식 사이클론들의 분리 성능을 최적화 하도록 이루어진다.The present invention is made to optimize the separation performance of the axial flow cyclones by setting the ratio (h/d) of the height (h) and diameter (d) of the axial flow cyclones to 3 to 5.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 볼텍스 파인더들, 밴드부들, 가이드 베인들이 일체로 부재(미세먼지 분리 부재)형성되며, 축류형 사이클론들은 케이싱들과 일체형 부재의 결합의 형성되므로, 각 사이클론마다 분리 생산에 따른 성능 저하 및 공정의 번거로움 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention with the above configuration, the vortex finders, band parts, and guide vanes are formed as an integrated member (fine dust separation member), and the axial flow cyclones are formed by combining the casings and the integrated member, so that each cyclone It can solve the problems of performance degradation and process inconvenience caused by separate production.
또한 본 발명은, 일체형 부재의 밴드부와 가이드 베인이 연결되어 있으므로 갭으로 인해 발생하는 분리 성능 저하 문제를 해결할 수 있다. 마찬가지로 가이드 베인들 사이의 간격으로 발생하는 분리 성능 저하 문제도 두 일체형 부재인 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 중첩 구조를 통해 해결할 수 있다.Additionally, in the present invention, since the band portion of the integrated member and the guide vane are connected, the problem of deterioration in separation performance caused by the gap can be solved. Likewise, the problem of reduced separation performance caused by the gap between guide vanes can be solved through an overlapping structure of two integrated members, the fine dust separation member and the auxiliary member.
또한 본 발명은 (1) 위치 설정 돌기와 위치 설정 홈에 의해 구현되는 내측 케이스에 미세먼지 분리 부재의 결합 구조 (2) 볼텍스 파인더와 커버부에 의해 구현되는 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 결합 구조를 통해 집진장치의 용이한 분해 조립을 가능하게 한다.In addition, the present invention provides (1) a coupling structure of the fine dust separation member to the inner case implemented by the positioning protrusion and the positioning groove (2) a coupling structure of the fine dust separation member and the auxiliary member implemented by the vortex finder and the cover part. This enables easy disassembly and assembly of the dust collection device.
또한 본 발명은, 미세먼지 분리 부재를 이용한 집진장치의 효율 향상과 보조 부재를 이용한 집진장치의 분리 성능 향상을 구현할 수 있다.Additionally, the present invention can improve the efficiency of a dust collection device using a fine dust separation member and improve the separation performance of a dust collection device using an auxiliary member.
도 1a는 본 발명에 따른 진공 청소기의 일 예를 보인 사시도다.
도 1b는 본 발명에 따른 진공 청소기의 다른 일 예를 보인 사시도다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 집진장치의 개념도다.
도 3은 도 2에 도시된 집진장치의 분해 사시도다.
도 4는 도 2의 집진장치를 라인 A-A를 따라 자르고 바라본 종단면도다.
도 5는 도 3과 도 4에 도시된 미세먼지 분리 부재의 사시도다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 집진장치의 분해 사시도다.
도 7은 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 사시도다.
도 8은 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 결합 상태를 부분적으로 도시한 개념도다.
도 9는 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재와 보조 부재의 평면도다.Figure 1a is a perspective view showing an example of a vacuum cleaner according to the present invention.
Figure 1b is a perspective view showing another example of a vacuum cleaner according to the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram of a dust collection device according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the dust collection device shown in Figure 2.
Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the dust collector of Figure 2 cut along line AA.
Figure 5 is a perspective view of the fine dust separation member shown in Figures 3 and 4.
Figure 6 is an exploded perspective view of a dust collection device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 7 is a perspective view of the fine dust separation member and the auxiliary member shown in Figure 6.
FIG. 8 is a conceptual diagram partially showing the coupled state of the fine dust separation member and the auxiliary member shown in FIG. 6.
Figure 9 is a plan view of the fine dust separation member and the auxiliary member shown in Figure 6.
도 1a는 본 발명에 따른 진공 청소기(10)의 일 예를 보인 사시도다.Figure 1a is a perspective view showing an example of a
청소기 본체(11)와 집진장치(100)는 진공 청소기(10)의 외관을 형성한다. 청소기 본체(11)의 양측에는 바퀴(12)가 설치되어 청소기 본체(11)의 슬라이드 이동을 구현한다. 청소기 본체(11)의 내부에는 흡입 모터(미도시) 및 상기 흡입 모터에 의해 회전되어 흡입력을 발생시키는 흡입팬(미도시)이 설치된다.The
도시되지는 않았지만, 진공 청소기(10)는 이물질이 포함된 공기를 흡입하는 흡입 노즐(미도시)과 상기 흡입 노즐을 상기 청소기 본체(11)에 연결하는 연결부재(미도시)를 더 포함한다. 본 발명에서 상기 흡입 노즐 및 상기 연결부재의 기본적인 구성은 종래와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.Although not shown, the
청소기 본체(11)의 전면 하단부에는 상기 흡입 노즐을 통해 흡입된 공기 및 상기 공기에 포함된 이물질을 흡입하는 흡입부(13)가 형성된다. 공기와 이물질은 흡입 모터와 흡입팬의 작동에 의해 흡입부(13)로 유입된다. 흡입부(13)로 유입된 공기와 이물질은 입구측 청소기 내부 유로(14)와 집진장치(100)의 입구(111)를 통해 집진장치(100)의 내부로 유입되며, 집진장치(100)에서 서로 분리된다. 그리고 이물질로부터 분리된 공기는 집진장치(100)의 출구(141)와 출구측 청소기 내부 유로(15)를 통해 집진장치(100)를 빠져나간다.A
참고로 본 명세서에서는 공기에 포함된 이물질을 먼지, 미세먼지, 초미세먼지로 구분한다. 상대적으로 큰 먼지는 "먼지"로 지칭되고, 상대적으로 작은 먼지는 "미세먼지"로 지칭되며, "미세먼지"보다도 작은 먼지는 "초미세먼지"로 지칭된다.For reference, in this specification, foreign substances contained in the air are classified into dust, fine dust, and ultrafine dust. Relatively large dust is referred to as “dust,” relatively small dust is referred to as “fine dust,” and dust smaller than “fine dust” is referred to as “ultrafine dust.”
집진장치(100)는 청소기 본체(11)에 착탈 가능하게 구성된다. 집진장치(100)는 흡입된 공기로부터 이물질을 분리하여 집진하고, 이물질로부터 분리된 공기를 배출하도록 이루어진다.The
외부 케이스(110)의 하단과 상단에는 각각 개구부가 형성될 수 있다. 외부 케이스(110)의 하단에는 하부 커버(130)가 결합되고, 상단에는 상부 커버(140)가 결합된다.Openings may be formed at the bottom and top of the
하부 커버(130)는 외부 케이스(110)의 하단 개구부를 개폐 가능하게 설치된다. 하부 커버(130)는 외부 케이스(110)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.The
상부 커버(140)는 외부 케이스(110)의 상단 개구부를 개폐 가능하게 설치된다. 상부 커버(140)도 외부 케이스(110)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 상부 커버(140)에는 손잡이(142)가 회전 가능하게 설치된다. 사용자는 집진장치(100)를 청소기 본체(11)로부터 분리시킨 후 손잡이(142)를 회전시키고 손에 쥐어 집진장치(100)를 휴대할 수 있다.The
도 1b는 본 발명에 따른 진공 청소기(20)의 다른 예를 보인 사시도다.Figure 1b is a perspective view showing another example of the vacuum cleaner 20 according to the present invention.
도 1b에서는 도 1a에 도시된 진공 청소기(10)와 달리 상부 커버에 상부 커넥터(23)가 형성된 구성을 보이고 있다. 도 1b를 참조하면 외부 케이스(110')의 상단과 하단에 각각 상부 커버(140')와 하부 커버(130')가 결합된다. 그리고 상부 상부 커넥터(23)는 상부 커버(140')의 일측에 형성된다.FIG. 1B shows a configuration in which an
상부 커넥터(23)는 집진장치(100')가 아니라 청소기 본체(21)에 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어 집진장치의 상부를 덮는 덮개(도 1b의 140'에 대응되나 이 경우 덮개는 집진장치가 아니라 청소기 본체에 연결됨)가 구비되며, 상기 덮개에 상부 커넥터(23)가 형성되어 있을 수 있다. 덮개를 위로 젖히면 그 아래에 있는 집진장치(100')가 청소기 본체(21)로부터 분리될 수 있다.The
또한 상부 커넥터(23)는 후술하는 손잡이(26)의 일단에 형성되는 것도 가능하다. 손잡이(26)가 집진장치(100')를 덮도록 배치된 상태에서 상부 커넥터(23)는 집진장치(100')의 입구(미도시)와 연결될 수 있다. 흡입 노즐이 상부 커넥터(23)와 연결되면, 상부 커넥터(23)는 집진 장치(100')의 입구와 흡입 노즐 사이에 공기의 연결 유로를 형성하게 된다.Additionally, the
상기 상부 상부 커넥터(23)는 흡입 노즐(미도시)과 연결 가능하게 형성된다. 공기가 청소기 본체(21)로 흡입된 후 다시 집진장치(100')로 유입되는 도 1a의 진공 청소기(10)와 달리 도 1b에 도시된 진공 청소기(20)는 흡입 노즐과 상부 상부 커넥터(23)를 통해 곧바로 집진장치(100')의 내부로 공기를 흡입시키도록 이루어진다.The upper
이와 같이 진공 청소기(10, 20)와 집진장치(100, 100')의 설계에 따라 흡입구(23)의 위치가 달라질 수 있다. 또한 청소기 본체(21)를 경유하여 공기를 집진장치(100')로 유입시킬 것인지, 청소기 본체(21)를 경유하지 않고 공기를 집진장치(100')로 유입시킬 것인지가 달라질 수 있다. 본 발명에서는 흡입구(23)의 위치나 청소기 본체(21)의 경유 여부를 특별히 한정하는 것은 아니다.In this way, the position of the
청소기 본체(21)에 설치된 손잡이(26)는 집진장치(100')의 상부 커버(140')를 덮도록 형성될 수 있다. 손잡이(26)에는 버튼(27)이 형성되며, 버튼(27)은 사용자의 누름 조작에 근거하여 걸림을 해제하도록 이루어진다. 걸림이란 집진장치(100')를 청소기 본체(21)에 고정하기 위한 것을 의미한다.The
사용자가 버튼(27)을 누르면 걸림이 해제되며, 상부커버(140')가 개방된다. 이에 따라 집진장치(100')의 구속이 해제되고, 집진장치(100')는 청소기 본체(21)로부터 분리될 수 있다.When the user presses the button 27, the jam is released and the upper cover 140' is opened. Accordingly, the restraint of the dust collection device 100' is released, and the dust collection device 100' can be separated from the cleaner
도 1b에서 미설명된 도면부호 22는 바퀴를 가리키며, 도 1b에서 미설명된 구성은 도 1a의 설명으로 갈음한다.
이하, 본 발명의 집진장치(100, 200)에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
이하에서 설명할 집진장치(100, 200)는 캐니스터 타입의 진공 청소기(10)에 적용된 집진장치(100, 200)를 보이고 있으나, 본 발명의 집진장치(100, 200)가 반드시 캐니스터 타입의 진공 청소기(10)에만 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 집진장치(100, 200)는 업라이트 타입의 진공 청소기(10)에도 적용될 수 있다.The
Ⅰ. 제1실시예Ⅰ. First embodiment
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 집진장치(100)의 개념도다. 도 3은 도 2에 도시된 집진장치(100)의 분해 사시도다. 도 4는 도 2의 집진장치(100)를 라인 A-A를 따라 자르고 바라본 종단면도다.Figure 2 is a conceptual diagram of a
1. 집진장치(100)의 외관1. Appearance of
집진장치(100)의 외관은 외부 케이스(110), 하부 커버(130) 및 상부 커버(140)로 이루어진다.The exterior of the
(1) 외부 케이스(110)(1) External case (110)
외부 케이스(110)는 집진장치(100)의 측면 외관을 형성한다. 또한, 외부 케이스(110)는 1차 사이클론부(101)의 외벽을 형성하게 된다. 1차 사이클론부(101)의 선회류 형성을 위해 외부 케이스(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 외부 케이스(110)의 내주면과 달리 외주면까지 원통형으로 형성되어야 하는 것은 아니다.The
외부 케이스(110)에는 집진장치(100)의 입구(111)가 형성된다. 도 1a에서 설명된 흡입부(13)를 통해 유입된 공기와 이물질은 청소기 본체(11) 내측의 유로를 따라 유동되며, 입구(111)를 통해 외부 케이스(110)의 내측으로 유입된다.An
입구(111)는 외부 케이스(110)의 접선 방향을 따라 형성될 수 있으며, 외부 케이스(110)의 내주를 향해 연장되게 형성될 수 있다. 입구(111)가 이러한 구조를 갖는 것은 공기와 이물질의 선회 운동을 일으키기 위한 것이다. 입구(111)를 통해 접선 방향을 따라 외부 케이스(110)의 내측으로 유입된 공기와 이물질은 외부 케이스(110)의 내부를 따라 선회 운동하게 된다.The
입구(111)는 청소기 본체(11) 내부의 유로와 연결되도록 외부 케이스(110)로부터 돌출될 수 있다. 만일 청소기 본체(11) 내부의 유로가 외부 케이스(110)의 외주면에 대응되는 형상을 갖는 경우에는 입구(111)가 외부 케이스(110)로부터 돌출되지 않는 구조를 가질 수도 있다.The
외부 케이스(110)의 하단과 상단에는 각각 개구부가 형성될 수 있다. 외부 케이스(110)의 하단에는 하부 커버(130)가 결합되고, 상단에는 상부 커버(140)가 결합된다.Openings may be formed at the bottom and top of the
(2) 하부 커버(130)(2) Lower cover (130)
하부 커버(130)는 집진장치(100)의 바닥을 형성한다. 하부 커버(130)의 둘레는 외부 케이스(110)의 둘레와 대응되도록 형성되며, 하부 커버(130)는 외부 케이스(110)의 하단 개구부를 덮도록 이루어진다.The
하부 커버(130)는 외부 케이스(110)에 회전 가능하게 결합되어 외부 케이스(110)의 하단 개구부를 개폐하도록 이루어진다. 본 실시예에서는, 하부 커버(130)가 외부 케이스(110)에 힌지 결합(115, 131)되어, 회전에 따라 외부 케이스(110)의 하단 개구부를 개폐하도록 구성된 것을 보이고 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 하부 커버(130)는 외부 케이스(110)에 완전히 착탈 가능하게 결합될 수도 있다.The
하부 커버(130)는 후크 결합부(132)를 통해 외부 케이스(110)에 결합된 상태를 유지한다. 후크 결합부(132)는 하부 커버(130)의 중심을 기준으로 힌지(131)의 반대쪽에 형성된다. 후크 결합부(132)는 외부 케이스(110)의 외주면에 형성된 홈(116)에 삽입 가능하도록 이루어지며, 하부 커버(130)가 힌지(131)에 의해 회전하기 위해서는 후크 결합부(132)가 외부 케이스(110)의 홈(116)으로부터 인출되어야 한다.The
집진장치(100)의 내측에는 후술하게 될 제1집진부(103)와 제2집진부(104)가 형성되며, 하부 커버(130)는 제1집진부(103) 및 제2집진부(104)의 바닥면을 형성하도록 구성된다. 이에 따라 하부 커버(130)는 힌지(131)에 의해 회전되어 제1집진부(103)와 제2집진부(104)를 동시에 개방시킬 수 있다. 하부 커버(130)가 힌지(131)에 의해 회전되어 제1집진부(103)와 제2집진부(104)가 동시에 개방되면, 먼지와 미세먼지가 동시에 배출될 수 있다. 따라서 하부 커버(130)를 개방하는 1회성 동작만으로 먼지와 미세먼지가 동시에 배출되므로, 집진장치(100) 또는 진공 청소기(10) 등의 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.A first
하부 커버(130)의 둘레에는 실링부재(133)가 결합될 수 있다. 실링부재(133)는 하부 커버(130)의 둘레를 감싸는 고리 형태로 형성될 수 있으며, 외부 케이스(110)와 하부 커버(130) 사이를 실링하여 집진장치(100)의 내측에 집진된 먼지 또는 미세먼지의 누설을 방지하도록 이루어진다.A sealing
(3) 상부 커버(140)(3) Top cover (140)
상부 커버(140)는 외부 케이스(110)의 상단 개구부를 덮도록 형성되며, 외부 케이스(110)의 상부에 결합된다. 상부 커버(140)의 둘레는 외부 케이스(110)의 둘레와 대응되도록 형성된다.The
상부 커버(140)는 외부 케이스(110)의 내측에 배치되는 커버 부재(150)를 마주보도록 배치된다. 상부 커버(140)는 커버 부재(150)로부터 이격되어 2차 사이클론부(102)로부터 배출되는 공기를 집진장치(100)의 외부로 배출시키기 위한 배출 유로를 형성한다. 상부 커버(140)에는 집진장치(100)의 출구(141)가 형성되며, 공기는 출구(141)를 통해 배출된다.The
집진장치(100)의 출구(141)를 통하여 배출된 공기는 청소기 본체(11)의 배기구(미도시)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 집진장치(100)의 출구(141)로부터 청소기 본체(11)의 배기구로 이어지는 유로에는 공기에서 초미세먼지를 여과하도록 이루어지는 다공성의 필터(미도시)가 설치될 수 있다.Air discharged through the
상부 커버(140)에는 손잡이(142)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 손잡이(142)는 상부 커버(140)의 외주를 따라 형성될 수 있다. 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 손잡이(142)는 상부 커버(140)의 외주를 따라 반원형 또는 아치형으로 형성될 수 있다. 사용자가 청소기 본체(11)로부터 집진장치(100)를 분리하고자 하는 경우 청소기 본체(11)와 집진장치(100)의 결합을 해제한 후 손잡이(142)를 회전시켜 들어올리면 집진장치(100)가 청소기 본체(11)로부터 분리된다.A
2. 집진장치(100)의 내부 구성2. Internal configuration of
(1) 1차 사이클론부(101)(1) Primary cyclone unit (101)
사이클론(cyclone)이란 공기와 이물질에 선회류를 형성하여 원심력에 의해 공기로부터 이물질을 분리하는 장치를 가리킨다. 이물질은 먼지, 미세먼지 및 초미세먼지 등을 포함하는 개념이다. 공기의 무게와 이물질의 무게는 서로 다르기 때문에, 원심력에 의한 공기의 회전 반경과 이물질의 회전 반경은 서로 다르다. 사이클론은 원심력에 의한 회전 반경 차이를 이용하여 공기로부터 먼지, 미세먼지 등의 이물질을 분리하게 된다.A cyclone refers to a device that separates foreign substances from the air by centrifugal force by forming a swirling flow in the air and foreign substances. Foreign matter is a concept that includes dust, fine dust, and ultrafine dust. Because the weight of air and the weight of foreign substances are different, the rotation radius of air and the rotation radius of foreign substances due to centrifugal force are different. Cyclones use the difference in rotation radius caused by centrifugal force to separate foreign substances such as dust and fine dust from the air.
1차 사이클론부(101)는 외부 케이스(110)의 내측에 형성되며, 외부로부터 유입된 공기에서 먼지를 분리하도록 형성된다. 1차 사이클론부(101)는 외부 케이스(110), 내부 케이스(121, 122) 및 메쉬 필터(mesh filter)(127)에 의해 이루어진다.The
1) 외부 케이스(110)1) External case (110)
외부 케이스(110)의 내주면은 1차 사이클론부(101)의 외벽을 형성한다. 공기와 미세먼지 등에 비해 무거운 먼지는 선회류 내에서 공기나 미세먼지보다 큰 회전 반경을 그리면서 회전하게 된다. 먼지는 외부 케이스(110)의 내주면에 의해 정의되는 영역 내에서 회전하므로, 먼지의 최대 회전 반경은 외부 케이스(110)의 내주면에 의해 결정된다.The inner peripheral surface of the
2) 내부 케이스(121, 122)2) Inner case (121, 122)
내부 케이스(121, 122)는 외부 케이스(110)의 내측에 설치되며, 부분적으로 원통의 형상을 가질 수 있다. 1차 사이클론부(101)는 내부 케이스(121, 122)의 외측에 형성되고, 2차 사이클론부(102)는 내부 케이스(121, 122)의 내측에 형성되므로, 내부 케이스(121, 122)는 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102)의 경계를 형성한다. 내부 케이스(121, 122)는 커버 부재(150)의 바로 아래에 배치되며, 커버 부재(150)는 내부 케이스(121, 122)의 개구된 상단을 덮도록 배치된다.The
내부 케이스(121, 122)는 제1부재(121)와 제2부재(122)의 결합에 의해 형성될 수 있으며, 하나의 부재만으로 형성될 수도 있다. 이하에서는 내부 케이스(121, 122)가 제1부재(121)와 제2부재(122)의 결합에 의해 형성되는 것을 기준으로 설명하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
제1부재(121)는 측면 경계부(121a), 상부 경계부(121b), 스커트부(121d), 플레이트부(121e) 및 연결부들(121f)을 포함한다. 제2부재(122)는 제1집진부(103) 및 제2집진부(104)와 관련된 항목에서 후술한다.The
측면 경계부(121a)는 2차 사이클론부(102)의 적어도 일부를 감싸도록 형성되며, 2차 사이클론부(102)의 축류식 사이클론들(102a, 102b)을 수용하도록 개구된 고리 형태를 갖는다. 측면 경계부(121a)는 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102)의 측면 경계에 해당한다.The
상부 경계부(121b)는 측면 경계부(121a)의 상단에서 외부 케이스(110)의 내주면을 향해 원주 방향으로 확장된다. 상부 경계부(121b)는 원주 방향을 따라 외부 케이스(110)의 내주면에 접촉되어 1차 사이클론부(101)의 상부 경계를 형성한다. 상부 경계부(121b)의 둘레에는 실링부재(미도시)가 결합될 수 있다. 실링부재는 상부 경계부(121b)의 둘레를 감싸는 고리 형태로 형성될 수 있으며, 외부 케이스(110)의 내주면과 상부 경계부(121b) 사이를 실링하여 먼지의 누설을 방지하도록 이루어진다.The
상부 경계부(121b)에는 커버 부재를 마주보는 돌기(121c)가 형성된다. 돌기(121c)는 커버 부재의 홈(152)에 삽입 가능하도록 형성되며, 돌기(121c)와 홈(152)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 상부 경계부(121b)의 돌기(121c)가 커버 부재(150)의 홈(152)에 삽입됨에 따라 제1부재(121)와 커버 부재(150)의 상대 위치가 설정될 수 있다.A
스커트부(121d)는 제1부재(121)의 하단에서 외부 케이스(110)의 내주면을 향해 원주 방향으로 확장된다. 스커트부(121d)는 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 분리된 먼지가 비산되는 것을 방지하기 위한 것이다.The
상부 경계부(121b)와 달리 스커트부(121d)는 외부 케이스(110)의 내주면으로부터 이격된다. 스커트부(121d)가 외부 케이스(110)의 내주면으로부터 이격됨에 따라 외부 케이스(110)의 내주면과 스커트부(121d) 사이에는 환형의 통로가 형성된다. 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 분리된 먼지는 이 통로를 따라 제1집진부(103)로 이동하게 된다.Unlike the
플레이트부(121e)는 스커트부(121d)의 내측에 형성된다. 플레이트부(121e)에는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 하단부(보다 구체적으로는 후술하게 될 케이싱들(125)의 하단부)를 수용하는 관통홀(121i)이 형성된다. 플레이트부(121e)는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 미세먼지 배출구(141)로부터 배출된 미세먼지가 다시 2차 사이클론부(102)로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다. 플레이트부(121e)와 스커트부(121d)는 실질적으로 동일한 높이에 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
연결부들(121f)의 일단은 각각 측면 경계부(121a)에 연결되고, 타단은 각각 스커트부(121d) 또는 플레이트부(121e)에 연결된다. 연결부들(121f)의 타단은 스커트부(121d)와 플레이트부(121e)의 경계에 배치될 수도 있다. 연결부들(121f)은 제1부재(121)의 외주를 따라 서로 이격되어 배치된다.One end of the connecting
측면 경계부(121a)와 연결부들(121f)은 아래로 갈수록 좁아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이는 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 분리된 먼지의 낙하를 유도하기 위한 것이다. 만일 측면 경계부(121a)와 연결부들(121f)이 수직 방향을 따라 형성되면, 먼지의 낙하 과정에서 장애물로 작용할 수 있다. 그러나 도면에 도시된 바와 같이 측면 경계부(121a)와 연결부들(121f)이 경사지게 형성되면 먼지의 낙하 과정에서 장애물로 작용하지 않으므로 먼지의 원활한 낙하를 유도할 수 있다. 메쉬 필터(127)도 같은 이유에서 경사지게 형성될 수 있다.The
3) 메쉬 필터(127)3) Mesh filter (127)
연결부들(121f)이 서로 이격되게 배치됨에 따라 측면 경계부(121a), 연결부들(121f) 및 스커트부(121d)(또는 플레이트부(121e))에 의해 정의되는 영역에는 개구부들(123)이 형성된다. 메쉬 필터(127)는 이 개구부들(123)을 덮도록 제1부재(121)에 설치된다. 메쉬 필터(127)는 단수 혹은 복수로 구비될 수 있다.As the
메쉬 필터(127)는 내부 케이스(121, 122)의 내측으로 유입된 공기로부터 먼지를 분리하도록 그물망 또는 다공성 형태를 갖는다. 먼지와 미세먼지를 구분하는 크기의 기준은 메쉬 필터(127)에 의해 결정될 수 있다. 메쉬 필터(127)를 통과하는 크기의 이물질은 미세먼지로 구분되고, 메쉬 필터(127)를 통과하지 못하는 크기의 이물질은 먼지로 구분될 수 있다.The
(2) 제1집진부(103)(2) 1st dust collection unit (103)
1) 제1집진부(103)의 구성1) Configuration of the first dust collection unit (103)
제1집진부(103)는 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 분리된 먼지를 집진하도록 형성된다. 제1집진부(103)는 구획부(112), 외부 케이스(110), 내부 케이스(121, 122) 및 하부 커버(130)에 의해 정의되는 공간을 가리킨다.The first
외부 케이스(110)의 내측에는 상기 외부 케이스(110)의 내주면을 따라 외부 케이스(110)의 상부와 하부를 구획하는 구획부(112)가 형성된다. 구획부(112)는 외부 케이스(110)와 일체로 형성될 수도 있다.A
구획부(112)는 제1집진부(103)의 상측벽을 형성한다. 구획부(112)는 외부 케이스(110)의 내주면을 따라 연장되나, 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 분리된 먼지가 제1집진부(103)로 유입되도록 개구부(113)가 형성된다.The
구획부(112)를 기준으로 외부 케이스(110)의 상부는 앞서 설명한 1차 사이클론부(101)의 외벽을 형성하고, 외부 케이스(110)의 하부는 제1집진부(103)의 외벽을 형성한다. 외부 케이스(110)의 하부에 의해 형성되는 제1집진부(103)의 외벽은 상기 제1집진부(103)의 측벽에 해당한다.Based on the
내부 케이스(121, 122)의 제2부재(122)는 제1부재(121)의 아래에 배치되며, 수용부(122a)와 집진부 바운더리(122b)를 포함한다.The
수용부(122a)는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 미세먼지 배출구(141)를 수용하도록 이루어진다. 수용부(122a)의 상단은 개구되어 있으며, 제1부재(121)의 플레이트부(121e)는 수용부(122a)의 개구된 상단을 덮도록 배치된다. 수용부(122a)는 후술하는 가압유닛(160)의 위에 배치된다. 수용부(122a)도 제1부재(121)의 측면 경계부(121a)나 연결부(121f)와 마찬가지로 경사지게 형성될 수 있다.The receiving
수용부(122a)의 아랫면은 구획부(112)와 함께 제1집진부(103)의 상측벽을 형성한다. 구획부(112)는 수용부(122a)의 외주면을 따라 연장되며, 구획부(112)와 수용부(122a)의 외주면은 서로 밀착된다.The lower surface of the receiving
집진부 바운더리(122b)는 속이 빈 원통형 또는 속이 빈 다각 기둥형으로 형성되며, 수용부(122a)의 일측에서 하부 커버(130)를 향하여 연장된다. 후술하게 될 가압유닛(160)은 수용부(122a)의 아래에 배치되는 회전축(161)을 구비하는데, 집진부 바운더리(122b)는 상기 회전축(161)의 일측에 나란히 배치될 수 있다. 회전축(161)은 하부 커버(130)의 중심에 배치될 수 있으며, 집진부 바운더리(122b)는 하부 커버(130)의 중심으로부터 편심되게 배치될 수 있다.집진부 바운더리(122b)의 외주면은 제1집진부(103)의 내벽을 형성한다. 또한 하부 커버(130)는 제1집진부(103)의 바닥을 형성한다. 이에 따라, 제1집진부(103)는 상측벽을 형성하는 구획부(112)와 수용부(122a), 외벽을 형성 외부 케이스(110), 내벽을 형성하는 집진부 바운더리(122b), 바닥을 형성하는 하부 커버(130)에 의해 정의 및 형성될 수 있다.The dust
제1집진부(103)에는 내부벽(114)이 형성될 수 있다. 내부벽(114)은 외부 케이스(110)와 일체로 형성되거나 내부 케이스(121, 122)의 제2부재(122)와 일체로 형성될 수 있다. 내부벽(114)은 제1집진부(103)의 좌우를 구분하도록 세로 방향으로 연장된다. 내부벽(114)의 일측은 외부 케이스(110)에 연결되고, 내부벽(114)의 타측은 제2부재(122)의 집진부 바운더리(122b)에 연결된다. 내부벽(114)의 상단은 구획부(112)에 연결되고, 내부벽(114)의 하단은 하부 커버(130)와 접촉될 수 있다.An
제1집진부(103)는 집진장치(100)의 하부를 향하여 개방되도록 형성된다. 하부 커버(130)의 회전에 의해 제1집진부(103)와 제2집진부(104)가 동시에 개방되는 구성은 앞서 설명한 것으로 갈음한다.The first
2) 가압유닛(160)2) Pressurization unit (160)
만일 제1집진부(103)에 집진된 먼지가 한곳에 모여 있지 않고 분산되어 있으면, 먼지를 배출하는 과정에서 먼지가 흩날리거나 의도하지 않은 곳으로 배출될 가능성이 있다. 또한 제1집진부(103)에 집진된 먼지 한곳에 모여 있지 않으면 집진 공간을 충분히 확보가 어려울 수 있다. 본 발명은 이러한 문제를 극복하고자 가압유닛(160)을 이용하여 제1집진부(103)에 집진된 먼지를 가압하여 부피를 감소시키도록 이루어진다.If the dust collected in the first
가압유닛(160)은 제1집진부(103) 내에서 양방향으로 회전하여 집진된 먼지를 압축하도록 이루어진다. 가압유닛(160)은 회전축(161), 가압부재(162), 고정부(163), 제1 종동기어(164), 동력 전달 회전축(165) 및 제2 종동기어(166)를 포함한다.The pressurizing
회전축(161)은 제2부재(122)의 수용부(122a) 아래에 배치된다. 회전축(161)은 청소기 본체(11)의 구동 모터로부터 동력을 전달받아 회전 가능하게 구성된다. 회전축(161)은 시계 방향 또는 반시계 방향, 즉 양방향으로 왕복 운동 가능하게 이루어진다.The
회전축(161)의 상부는 수용부(122a)의 하부에 의해 지지되고, 회전축(161)의 하부는 고정부(163)에 의해 지지될 수 있다.The upper portion of the
회전축(161)의 상부에는 회전축(161) 중심의 내측으로 리세스되는 홈(161a)이 형성된다. 그리고 수용부(122a)의 하부에는 상기 홈(161a)에 삽입되는 돌기(122d)가 돌출되게 형성된다. 돌기(122d)는 홈(161a)에 삽입되어 회전축(161)을 지지하도록 이루어지며, 이에 따라 돌기(122d)와 회전축(161)은 상대 회전 가능하게 형성된다. 이 구조에 따르면, 회전축(161)이 회전될 때 돌기(122d)는 회전축(161)의 회전 중심을 잡아준다. 따라서 회전축(161)의 회전이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.A groove 161a that is recessed toward the inside of the center of the
고정부(163)는 회전축(161)에 상대 회전 가능하게 결합되며, 내부 케이스(121, 122)의 집진부 바운더리(122b)에 고정된다. 고정부(163)가 내부 케이스(121, 122)에 연결되어 있으므로, 하부 커버(130)가 힌지(131)에 의해 회전되어 제1집진부(103)가 개방되더라도 가압부재(162) 및 회전축(161)은 제자리에 고정될 수 있다.The fixing
가압부재(162)는 회전축(161)에 연결되어, 회전축(161)의 회전에 따라 제1집진부(103) 내에서 회전하도록 구성된다. 가압부재(162)는 판상 형태로 형성될 수 있다. 제1집진부(103) 내에 집진된 먼지는 가압부재(162)의 회전에 의해 제1집진부(103)의 일측으로 이동되어 집진되게 되며, 먼지가 많이 쌓였을 경우 먼지는 가압부재(162)에 의해 가압 및 압축되게 된다.The pressing
제1 종동기어(164), 동력 전달 회전축(165) 및 제2 종동기어(166)는 청소기 본체(11)의 구동 모터(미도시)로부터 제공되는 구동력을 전달받아 회전축(161)으로 전달하도록 형성된다. 구동 모터는 앞서 설명한 흡입 모터와 구별된다.The first driven
제1 종동기어(164)는 하부 커버(130)의 외측에 배치되어 집진장치(100)의 외측으로 노출된다. 청소기 본체(11)에는 제1 종동기어(164)에 대응되는 주동기어(미도시)가 설치되어 있어, 집진장치(100)가 청소기 본체(11)에 결합되면 제1 종동기어(164)는 주동기어와 서로 맞물리게 된다. 주동기어는 구동 모터에 의해 회전되도록 이루어진다. 이에 따라 구동 모터가 작동하여 발생하는 구동력은 주동기어를 통해 제1 종동기어(164)에도 전달된다.The first driven
동력 전달 회전축(165)은 하부 커버(130)를 관통하여 제1 종동기어(164)와 제2 종동기어(166)에 각각 연결된다. 동력 전달 회전축(165)은 하부 커버(130)와 상대 회전 가능하게 이루어진다.The power
제2 종동기어(166)는 동력 전달 회전축(165)에 연결되며, 회전축(161)으로 구동력을 전달하도록 형성된다. 회전축(161)의 하단에는 제2 종동기어(166)를 수용하도록 이루어지는 홈이 형성되고, 홈의 둘레에는 제2 종동기어(166)와 맞물리도록 이루어지는 기어 구조가 구비된다. 회전축(161)과 제2 종동기어(166)는 하부 커버(130)의 개폐에 따라 서로 결합 및 분리되도록 이루어져 제1집진부(103)와 제2집진부(104)의 개방을 방해하지 않도록 이루어진다.The second driven
설계 변경에 따라 상기 구동부의 구동력을 회전축(161)에 전달하는 구조는 변경될 수 있다. 예를 들어, 회전축(161)은 하부 커버(130)를 관통하도록 배치되어, 직접 주동기어에 형합되도록 구성될 수도 있다.According to design changes, the structure for transmitting the driving force of the drive unit to the
어느 구조이건 간에, 가압유닛(160)의 하단부가 하부 커버(130)와 상대 회전 가능하게 이루어져야 한다. 하부 커버(130)에서 상대 회전되는 부분에는 이들 사이를 실링하는 실링부재가 구비될 수 있다.Regardless of the structure, the lower part of the pressurizing
집진장치(100)가 청소기 본체(11)에 결합된 상태에서 구동 모터가 작동하면 구동력이 발생하게 되고, 주동기어는 구동 모터에 의해 발생하는 구동력에 의해 회전하게 된다.When the drive motor operates while the
청소기 본체(11)의 구동 기어에 전달된 구동력은 가압유닛(160)에 전달된다. 제1 종동기어(164)는 주동기어와 맞물려 회전하게 되고, 동력 전달 회전축(165)에 의해 제1 종동기어(164)와 연결된 제2 종동기어(166)도 제1 종동기어(164)를 따라 회전하게 된다. 그리고 제2 종동기어(166)와 함께 회전하도록 이루어지는 회전축(161)도 제2 종동기어(166)를 따라 회전하고 회전축(161)에 연결된 가압부재(162)도 회전축(161)과 함께 회전하여 제1집진부(103)에 집진된 먼지를 가압 및 압축하게 된다.The driving force transmitted to the driving gear of the
이때, 구동 모터의 회전은 가압부재(162)를 양방향으로 회전시키도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터는 회전 방향에 반대 방향으로 반발력이 가해지면, 반대 방향으로 회전하도록 이루어질 수 있다. 즉, 구동 모터는 가압부재(162)가 일방향으로 회전하여 일측에 집진된 먼지를 일정 수준으로 압축하면, 타방향으로 회전하여 타측에 집진된 먼지를 압축하도록 이루어진다. 가압부재(162)가 후술하는 내부벽(114)에 가까워지거나 내부벽(114)에 닿았을 때 반발력이 발생하도록 집진장치(100)와 청소기의 설계가 이루어질 수 있다.At this time, the rotation of the driving motor can be controlled to rotate the
제1집진부(103)에 먼지가 충분히 집진되어 있지 않을 경우에는, 가압부재(162)가 내부벽(114)에 부딪혀 이에 따른 반발력을 받거나, 가압부재(162)의 회전 경로상에 구비되는 스토퍼 구조(미도시)에 의해 반발력을 받아, 반대 방향으로 회전되도록 구성될 수 있다.If dust is not sufficiently collected in the first
이와 달리, 청소기 본체(11) 내의 제어부는 일정 시간마다 가압부재(162)의 회전 방향을 바꿔주도록 구동 모터에 제어 신호를 인가하여, 가압부재(162)의 양방향 회전이 반복적으로 일어나도록 할 수도 있다.Alternatively, the control unit in the
제1집진부(103) 내에는 가압부재(162)의 회전에 의해 일측으로 이동된 먼지를 집진시키기 위한 내부벽(114)이 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 내부벽(114)이 제2부재(122)의 집진부 바운더리(122b)를 사이에 두고 회전축(161)의 반대편에 배치된 것을 보이고 있다. 이에 따르면, 제1집진부(103)로 유입된 먼지는 가압부재(162)의 회전에 의해 내부벽(114) 양측에 각각 집진된다.An
이러한 가압유닛(160)에 의하면, 먼지를 버리는 과정에서 먼지의 흩날림을 억제할 수 있고, 의도하지 않은 곳으로 배출될 가능성을 현저하게 낮출 수 있다.According to this
(3) 2차 사이클론부(102)(3) Secondary cyclone unit (102)
1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 먼지가 분리되고 나면, 공기와 미세먼지는 유로를 따라 2차 사이클론부(102)로 유입된다. 2차 사이클론부(102)는 1차 사이클론부(101)로부터 유입된 공기에서 미세먼지를 분리하도록 형성된다.After dust is separated from the air by the
2차 사이클론부(102)는 축 방향으로 유입되는 공기에서 미세먼지를 분리하도록 형성되는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합으로 이루어진다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합은 케이싱들(125)과 미세먼지 분리 부재(170)를 포함한다.The
1) 케이싱들(125)1) Casings (125)
각각의 케이싱(125)은 중공부(125a) 둘레의 외벽들을 형성한다. 케이싱들(125)에 의해 형성되는 중공부(125a) 둘레의 외벽들은 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 외벽들에 해당한다. 후술하게 될 볼텍스 파인더(171)와 케이싱(125) 사이에서 공기와 미세먼지의 선회 흐름이 형성된다.Each
공기보다 무거운 미세먼지는 선회류 내에서 공기보다 큰 회전 반경을 그리면서 회전하게 된다. 미세먼지는 케이싱(125)에 의해 정의되는 영역 내에서 회전하므로, 미세먼지의 최대 회전 반경은 각 케이싱들(125)에 의해 정의된다.Fine dust, which is heavier than air, rotates within a swirling flow with a radius of rotation larger than that of air. Since fine dust rotates within an area defined by the
케이싱(125)의 하부는 아래로 갈수록 좁아지도록 경사진 형상을 가질 수 있다. 케이싱(125)의 하부가 아래로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는 것은 공기로부터 분리된 미세먼지의 낙하를 유도하고 미세먼지가 공기를 따라 볼텍스 파인더(171)로 배출되는 것을 막기 위함이다.The lower part of the
케이싱들(125)의 하부는 제1부재(121)의 플레이트부(121e)에 의해 지지된다. 플레이트부(121e)에는 케이싱들(125)을 마주보는 위치에 관통홀들(121i)이 형성되며, 각 케이싱들(125)의 하부는 각각의 관통홀(121i)들에 삽입된다. 케이싱(125)의 하부는 아래로 갈수록 좁아지도록 경사진 형상을 가지므로, 케이싱(125)의 외주면과 관통홀(121i)의 크기가 서로 동일한 위치에서 케이싱(125)이 플레이트부(121e)에 의해 지지될 수 있다.The lower portions of the
케이싱(125)의 상부는 후술하는 미세먼지 분리 부재(170)의 볼텍스 파인더(171)를 수용하도록 형성된다. 케이싱(125)의 상부는 일정한 내경을 갖도록 형성될 수 있다. 케이싱(125)의 상부와 하부는 내경이 좁아지는 위치를 기준으로 구분될 수 있다.The upper part of the
케이싱(125)의 하단에는 미세먼지 배출구(125b)가 형성된다. 공기로부터 분리된 미세먼지는 미세먼지 배출구(125b)를 통해 축류식 사이클론(102a, 102b)으로부터 배출된다.A
케이싱(125)은 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수만큼 구비한다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합은 케이싱들(125)과 미세먼지 분리 부재(170)에 의해 형성되기 때문에 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수와 케이싱들(125)의 수는 동일하다. 후술하게 될 볼텍스 파인더들(171)과 밴드부들(172)도 같은 이유에서 각각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수와 동일하다.The
케이싱들(125)은 내부 케이스(121, 122)의 내측에 배치될 수 있다. 도면을 참조하면 케이싱들(125)은 제1부재(121)의 내측에 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 케이싱들(125)은 제1그룹(125a)과 제2그룹(125b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 케이싱들(125a)은 제1부재(121)의 내측에 접하도록 배치되고, 제2그룹의 케이싱들(125b)은 제1그룹의 케이싱들(125a)에 의해 둘러싸이도록 제1그룹(125a)의 내측에 배치될 수 있다.
각 케이싱(125)의 외주면은 주위의 다른 케이싱들(125)과 접하도록 연결되어, 케이싱들(125)은 하나의 부재를 형성할 수도 있다. 각 케이싱(125)의 단면은 도면에 도시된 바와 같이 원형을 갖는 것이 바람직하다. 케이싱(125)의 단면이 원형으로 형성되면 인접한 케이싱들(125)의 외주면끼리 서로 밀착되더라도 그 사이에 공기와 미세먼지의 유로가 형성될 수 있기 때문이다. 케이싱들(125) 사이에 공기와 미세먼지의 유로가 형성되면, 별도의 유로 구조물이 설치되지 않아도 되는 장점이 있다.The outer peripheral surface of each
각 케이싱(125)의 단면이 다각형으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다. 다만 각 케이싱(125)의 단면이 다각형으로 형성되더라도 공기와 미세먼지의 유로가 형성될 수 있는 다각형으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is not excluded that the cross section of each
2) 미세먼지 분리 부재(170)2) Fine dust separation member (170)
미세먼지 분리 부재(170)는 케이싱들(125)의 위에 배치되어 케이싱들(125)과 함께 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합을 형성한다.The fine
본 발명에서는 케이싱들(125)과 하나의 미세먼지 분리 부재(170)에 의해 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합이 형성된다는 점에 특징이 있다. 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 미세먼지 분리 부재(170)의 구조를 설명한다.The present invention is characterized in that a set of axial flow cyclones (102a, 102b) is formed by the
도 5는 도 3과 도 4에 도시된 미세먼지 분리 부재(170)의 사시도다.Figure 5 is a perspective view of the fine
미세먼지 분리 부재(170)는 볼텍스 파인더들(171), 밴드부들(172), 가이드 베인들(173) 및 외곽 밴드부(174)를 포함한다. 미세먼지 분리 부재(170)는 하나의 일체형 부재이므로, 상기 볼텍스 파인더들(vortex finders)(171), 밴드부들(band portions)(172), 가이드 베인들(guide vanes)(173) 및 외곽 밴드부(174)는 미세먼지 분리 부재(170)의 각 부분을 의미한다. 다만 설계에 따라 미세먼지 분리 부재(170)는 외곽 밴드부(174)를 구비하지 않을 수도 있다. 하나의 미세먼지 분리 부재(170)에 볼텍스 파인더(171), 밴드부(172), 가이드 베인(173)은 모두 복수로 구비되나, 외곽 밴드부(174)는 단수로 구비된다.The fine
a. 볼텍스 파인더들(vortex finders)(171)a. Vortex finders (171)
볼텍스 파인더(171)는 미세먼지로부터 분리된 공기를 배출시키도록 이루어진다. 각 볼텍스 파인더들(171)은 각 케이싱들(125)의 내측에 배치되며, 각 볼텍스 파인더들(171)의 외주면은 각 케이싱들(125)의 내주면으로부터 이격된다. 각 볼텍스 파인더들(171)은 중공부(171') 둘레의 외벽을 형성하는 구조를 가지며, 각 볼텍스 파인더들(171)의 입구(171")로 유입된 공기는 증공부(171')를 통해 상부로 배출된다.The
볼텍스 파인더(171)의 상부와 하부는 밴드부(172) 또는 외곽 밴드부(174)보다 높은 높이를 갖는다. 도면에서 볼텍스 파인더들(171)의 상단과 하단이 미세먼지 분리 부재(170)의 위와 아래로 각각 튀어나와 있음을 알 수 있다.The upper and lower portions of the
도 4를 참조하면, 볼텍스 파인더(171)의 하부는 아래로 갈수록 좁아지도록 경사진 형상을 가질 수 있다. 볼텍스 파인더(171)의 하부가 아래로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는 것은 미세먼지가 공기를 따라 볼텍스 파인더(171)로 배출되는 것을 막기 위함이다.Referring to FIG. 4, the lower part of the
또한 도 4를 참조하면, 볼텍스 파인더(171)의 상부는 일정한 내경을 갖도록 형성된다. 볼텍스 파인더(171)의 상부와 하부는 내경이 좁아지는 위치를 기준으로 구분될 수 있다.Also, referring to FIG. 4, the upper part of the
볼텍스 파인더들(171)은 제1그룹(171a)과 제2그룹(171b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 볼텍스 파인더들(171a)은 제1그룹의 케이싱들(125a)에 삽입되도록 배치되고, 제2그룹의 볼텍스 파인더들(171b)은 제2그룹의 케이싱들(125b)에 삽입되도록 배치될 수 있다.The
볼텍스 파인더들(171)은 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수만큼 구비된다. 앞서 설명했던 바와 같이 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합은 케이싱들(125)과 미세먼지 분리 부재(170)에 의해 형성되기 때문에 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수와 볼텍스 파인더들(171)의 수는 동일하다.
b. 밴드부들(band portions)(172)b. Band portions (172)
밴드부(172)는 볼텍스 파인더(171)로부터 이격된 위치에서 볼텍스 파인더(171)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 밴드부(172)와 볼텍스 파인더(171)가 서로 이격됨에 따라 그 사이에 각 축류식 사이클론(102a, 102b)의 유입구가 형성된다. 공기와 미세먼지는 축 방향을 따라 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 유입구로 유입된다.The
밴드부(172)는 필요에 따라 다른 명칭으로 명명될 수 있다. 예를 들어 고리부, 링부, 테두리부, 둘레부, 써클부(circle portion), 지지부, 연결부, 외곽부, 사이클론 경계부, 외벽부 등의 명칭이 고려될 수 있으며, 그 외에 다른 명칭도 가능하다.The
밴드부들(172)은 케이싱들(125)에 안착되며, 케이싱들(125)과 함께 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 외벽들을 형성하도록 케이싱들(125)의 상부에 대응되는 형상을 갖는다. 도 3을 참조하면 케이싱(125)의 상부는 원형으로 형성되고, 밴드부(172)도 볼텍스 파인더(171)를 감싸는 원형으로 형성되는 것을 알 수 있다. 다만 케이싱(125)의 상부와 밴드부(172)가 다각형으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다.The
미세먼지 분리 부재(170)와 케이싱들(125)은 위치 고정 홈(미도시)과 위치 고정 돌기(미도시)에 의해 결합 위치를 설정하고 임의적인 상대 회전을 방지하도록 이루어진다. 각 볼텍스 파인더들(171)는 각 케이싱들(125)로부터 이격되어 있으므로 미세먼지 분리 부재(170)와 케이싱들(125) 간에는 임의적인 상대 회전이 발생할 수 있으며, 집진장치(100)의 정상작동을 위해서는 임의적인 상대 회전이 방지되어야 한다.The fine
위치 고정 돌기는 위치 고정 홈에 삽입 가능하도록 이루어지며, 밴드부들(172)과 케이싱들(125) 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 위치 고정 홈은 위치 고정 돌기를 수용하도록 이루어지며, 밴드부들(172)과 케이싱들(125) 중 다른 하나에 형성될 수 있다. 또한 위치 고정 홈과 위치 고정 돌기는 복수로 구비될 수 있다.The position fixing protrusion is made to be insertable into the position fixing groove and may be formed on any one of the
미세먼지 분리 부재(170)가 케이싱들(125)의 상부에 안착되면, 각 케이싱들(125)과 각 밴드부들(172)은 서로 형합되어 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 외벽들을 형성한다. 구분을 위해 케이싱들(125)에 의해 형성되는 외벽들은 하부 외벽들로 명명되고, 밴드부들(172)에 의해 형성되는 외벽들은 상부 외벽들로 명명될 수 있다.When the fine
밴드부들(172)은 제1그룹(172a)과 제2그룹(172b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 밴드부들(172a)은 제1그룹의 케이싱들(125a)에 거치되도록 배치되고, 제2그룹의 밴드부들(172b)은 제2그룹의 케이싱들(125b)에 거치되도록 배치될 수 있다.The
제1그룹의 밴드부들(172a)과 제2그룹의 밴드부들(172b)은 서로 접하도록 배치될 수 있다. 각 밴드부(172)의 단면은 도면에 도시된 바와 같이 원형을 갖는 것이 바람직하다. 밴드부(172)의 단면이 원형으로 형성되면 인접한 밴드부들(172)끼리 서로 밀착되더라도, 그 사이에 공기와 미세먼지의 유로(191)가 형성될 수 있기 때문이다. 밴드부들(172) 사이에 공기와 미세먼지의 유로(191)가 형성되면, 별도의 유로 구조물이 설치되지 않아도 되는 장점이 있다.The first group of
밴드부(172)의 단면이 다각형으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다. 다만 밴드부(172)의 단면이 다각형으로 형성되더라도 공기와 미세먼지의 유로가 형성될 수 있는 다각형으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is not excluded that the cross section of the
밴드부들(172)은 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수만큼 구비된다. 앞서 설명했던 바와 같이 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합은 케이싱들(125)과 미세먼지 분리 부재(170)에 의해 형성되기 때문에 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수와 밴드부들(172)의 수는 동일하다.
c. 가이드 베인들(guide vanes)(173)c. Guide vanes (173)
가이드 베인들(173)은 각 볼텍스 파인더들(171)과 각 밴드부들(172) 사이에 배치되어 각 볼텍스 파인더들(171)과 각 밴드부들(172)에 연결된다. 각 가이드 베인들(173)의 일측은 각 볼텍스 파인더들(171)의 외주면에 연결되고, 타측은 각 밴드부들(172)의 내주면에 연결된다.
각 축류식 사이클론(102a, 102b)마다 가이드 베인(173)은 복수로 구비될 수 있으며, 가이드 베인(173)은 선회 흐름을 일으키도록 나선 방향을 따라 연장된다. 가이드 베인(173)의 일측은 나선 방향을 따라 볼텍스 파인더(171)의 외주면에 연결되고, 타측은 나선 방향을 따라 밴드부(172)의 내주면에 연결될 수 있다. 가이드 베인(173)이 나선 방향으로 연장됨에 따라 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 유입구로 유입된 공기와 미세먼지는 선회 흐름을 형성하게 된다. 접선 유입식 사이클론과 달리 축류식 사이클론(102a, 102b)은 가이드 베인(173)에 의해 선회 흐름을 일으키므로, 접선 유입을 위한 유로 구조물을 필요로 하지 않는다.Each axial flow cyclone (102a, 102b) may be provided with a plurality of
각 가이드 베인들(173)은 밴드부(172)의 하단으로부터 나선 방향을 따라 밴드부(172)의 상단까지 연장될 수 있다. 하단에서부터 상단까지 연장된다는 것은 가이드 베인들(173)이 밴드부(172)와 동일한 높이를 갖는다는 것을 의미한다. 가이드 베인들(173)이 밴드부(172)와 동일한 높이를 가짐에 따라 다른 부품과의 간섭 가능성과 파손 가능성을 낮출 수 있다.Each
d. 외곽 밴드부(outer band portion)(174)d. Outer band portion (174)
외곽 밴드부(174)는 밴드부들(172)을 감싸도록 형성되어 미세먼지 분리 부재(170)의 테두리를 형성한다. 외곽 밴드부(174)는 밴드부들(172)의 외곽에서 밴드부들(172)을 감싼다. 앞서 밴드부들(172)을 제1그룹의 밴드부들(172a)과 제2그룹의 밴드부들(172b)로 구분한 바 있으며, 이 구분에 따라 외곽 밴드부(174)는 제1그룹의 밴드부들(172a)을 감싸도록 형성된다. 외곽 밴드부(174)는 제1그룹의 밴드부들(172a)과 연결될 수 있다.The
외곽 밴드부(174)도 밴드부들(172) 및 가이드 베인들(173)과 동일한 높이를 가질 수 있다. 외곽 밴드부(174)가 밴드부들(172) 및 가이드 베인들(173)과 동일한 높이를 가짐에 따라 다른 부품과의 간섭 가능성과 파손 가능성을 낮출 수 있다.The
외곽 밴드부(174)는 내부 케이스(121, 122)의 내측에 안착되도록 이루어진다. 내부 케이스(121, 122)의 제1부재(121)는 케이싱들(125)과 외곽 밴드부(174)를 감싸도록 형성되고, 외곽 밴드부(174)를 지지하도록 내주면을 따라 형성되는 단차부(121g)를 구비한다. 단차부(121g)는 외곽 밴드부(174)에 대응되는 형상을 가지며, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 원형의 외곽 밴드부(174)에 대응되도록 단차부(121g)도 원형으로 형성될 수 있다. 외곽 밴드부(174)는 제1부재(121)의 내측에서 단차부(121g)에 안착될 수 있다.The
미세먼지 분리 부재(170)와 내부 케이스(121, 122)는 위치 고정 홈(175)과 위치 고정 돌기(121h)에 의해 결합 위치를 설정하고 임의적인 상대 회전을 방지하도록 이루어진다. 볼텍스 파인더들(171)과 케이싱들(125)은 이격되어 있으므로 임의적인 상대 회전이 발생할 수 있으며, 집진장치(100)의 정상작동을 위해서는 임의적인 상대 회전이 방지되어야 한다.The fine
위치 고정 돌기(121h)는 위치 고정 홈(175)에 삽입 가능하도록 이루어지며, 외곽 밴드부(174)와 내부 케이스(121, 122) 중 어느 하나에 형성될 수 있다. 위치 고정 홈(175)은 위치 고정 돌기(121h)를 수용하도록 이루어지며, 외곽 밴드부(174)와 내부 케이싱(125) 중 다른 하나에 형성될 수 있다. 위치 고정 홈(175) 또는 위치 고정 돌기(121h)가 내부 케이스(121, 122)에 형성된다면, 상기 위치 고정 홈(175) 또는 위치 고정 돌기(121h)는 내부 케이스(121, 122)의 내측면이나 단차부(121g)에 형성될 수 있다. 도 3에서는 위치 고정 돌기(121h)가 내부 케이스(121, 122)의 내측면에 형성된 구성을 보이고 있다. 또한 위치 고정 홈(175)과 위치 고정 돌기(121h)는 복수로 구비될 수 있다.The
외곽 밴드부(174)는 케이싱들(125)의 상단에 안착되는 것도 가능하다. 예를 들어 제1그룹 케이싱들(125a)의 상단에 제1부재(121)의 내주면을 향해 돌출된 돌출부가 형성되고, 외곽 밴드부(174)가 상기 돌출부에 안착되는 구성을 고려할 수 있다.The
외곽 밴드부(174)와 제1그룹 밴드부들(172a) 사이에는 공기와 미세먼지의 유로(192)가 형성된다. 외곽 밴드부(174)의 반지름이 제1그룹 밴드부들(172a)의 반지름보다 크므로, 외곽 밴드부(174)와 제1그룹 밴드부들(172a) 사이에 공기와 미세먼지의 유로(192)가 형성되게 된다. 외곽 밴드부(174)와 제1그룹 밴드부들(172a) 사이에 공기와 미세먼지의 유로(192)가 형성되면, 별도의 유로 구조물이 설치되지 않아도 되는 장점이 있다.A
외곽 밴드부(174)는 케이싱들(125)과 함께 2차 사이클론부(102)의 외벽을 형성한다. 외곽 밴드부(174)와 케이싱들(125)의 경계를 기준으로 2차 사이클론부(102)의 외벽이 하부와 상부로 구분될 수 있다. 케이싱들(125)은 2차 사이클론부(102)의 하부 외벽을 형성하고, 외곽 밴드부(174)는 2차 사이클론부(102)의 상부 외벽을 형성한다.The
축류식 사이클론들(102a, 102b)의 외벽들은 케이싱들(125)과 밴드부들(172)에 의해 형성되고, 2차 사이클론부(102)의 외벽은 케이싱들(125)과 외곽 밴드부(174)에 의해 형성된다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 외벽들과 2차 사이클론부(102)의 외벽은 서로 구분된다. 나아가 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102)의 경계는 내부 케이스(121, 122)에 의해 형성됨을 앞서 설명한 바 있다.The outer walls of the axial flow cyclones (102a, 102b) are formed by the
볼텍스 파인더(171)와 밴드부(172)는 가이드 베인들(173)에 의해 서로 연결되고, 각각의 밴드부들(172)은 서로 연결되어 있으며, 외곽 밴드부(174)는 제2 밴드부들에 연결되어 있으므로, 미세먼지 분리 부재(170)는 하나의 일체형 부재로 이루어질 수 있다.The
3) 축류식 사이클론들3) Axial cyclones
미세먼지 분리 부재(170)가 케이싱들(125) 위에 안착되면 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합이 형성되며, 2차 사이클론부(102)는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합으로 이루어진다. When the fine
축류식 사이클론들(102a, 102b)의 집합은 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 케이싱들(125a), 제1그룹의 볼텍스 파인더들(171a), 제1그룹의 밴드부들(172a)은 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)을 형성한다. 마찬가지로, 제2그룹의 케이싱들(125b), 제2그룹의 볼텍스 파인더들(171b), 제2그룹의 밴드부들(172b)은 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)을 형성한다.The set of axial flow cyclones (102a, 102b) can be divided into a first group (102a) and a second group (102b). The first group of
제1그룹(102a)은 내부 케이스(121, 122)의 내주면에 접하도록 제1원(i, 도 9 참조)의 원주를 따라 배열된다. 제1그룹 축류식 사이클론들(102a)이 접하는 내부 케이스(121, 122)는 제1부재(121)를 의미한다. 제1원(i)은 후술하는 제2원(ii, 도 9 참조)보다 큰 가상의 원을 가리킨다.The
제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)이 제1원(i)의 원주를 따라 배열된다는 것은, 제1원(i)의 원주가 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)을 지나가는 것을 의미한다. 이것은 축류식 사이클론들(102a)의 중심이 제1원(i)의 원주를 따라 배열되는 것과 구별되어야 한다. 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)은 2차 사이클론부(102)의 중심으로부터 동일한 거리를 갖도록 배열될 수 있음은 물론이고, 2차 사이클론부(102)의 중심으로부터 서로 거리의 차이가 있을 수도 있다.The fact that the first group of axial flow cyclones (102a) are arranged along the circumference of the first circle (i) means that the circumference of the first circle (i) passes through the first group of axial flow cyclones (102a). do. This should be distinguished from the fact that the centers of the
도 2 내지 도 5를 참조하면 제1그룹(102a)은 아홉 개의 축류식 사이클론들이 모여 형성된다. 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)은 제2그룹(102b)에 속하는 세 개의 축류식 사이클론들을 둘러싸도록 배열된다. 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)이 제1부재(121)의 내주면에 접하도록 배열됨을 도면으로부터 알 수 있다. 여기서 접한다는 것은 축류식 사이클론들(102a)의 최외곽 부분이 내부 케이스(121, 122)에 연결되는 것을 의미한다.Referring to FIGS. 2 to 5, the
제1그룹(102a)은 부분적으로 내부 케이스(121, 122)의 내주면으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제1유로(191)를 형성한다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 단면이 원형이라면, 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)은 각각 부분적으로 내부 케이스(121, 122)의 내주면에 접하고 부분적으로 내부 케이스(121, 122)의 내주면으로부터 이격되게 된다. 예를 들어 도 3을 참조하면 케이싱들(125)의 상부는 제1부재(121)의 내주면에 접하도록 배치된다. 각 케이싱들(125)의 단면은 원형이므로 제1부재(121)의 내주면에 접하는 부분을 제외한 나머지 부분은 제1부재(121)의 내주면으로부터 이격되게 된다.The
제1그룹에 속하는 각 축류식 사이클론들(102a)이 부분적으로 제1부재(121)의 내주면으로부터 이격됨에 따라 제1그룹에 속하는 두 축류식 사이클론들(102a)과 제1부재(121)의 내주면 사이에는 공기와 미세먼지의 유로가 형성된다. 이 유로는 후술하는 제2유로(192)와 구분하기 위해 제1유로(191)로 명명될 수 있다. 도 3에서 제1그룹에 속하는 축류식 사이클론들(102a)의 수는 아홉 개이므로, 제1유로(191)는 총 아홉 개가 형성될 수 있다.As each of the axial flow cyclones (102a) belonging to the first group is partially spaced apart from the inner circumferential surface of the
제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)은 서로 접하도록 배열될 수 있으나, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 예를 들어 세 개의 축류식 사이클론들끼리 접하도록 배열될 수도 있다.The first group of
제2그룹(102b)은 제2원(ii)의 원주를 따라 서로 접하도록 배열된다. 제2원(ii)은 제1원(i)의 동심원으로, 제1원(i)과 중심을 공유하고 제1원(i)보다 작다. 따라서 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 제1그룹의 축류식 사이클론들(120a)에 의해 둘러싸이도록 배열된다.The
제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)이 제2원(ii)의 원주를 따라 배열된다는 것은, 제2원(ii)의 원주가 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)을 지나가는 것을 의미한다. 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 2차 사이클론부(102)의 중심으로부터 동일한 거리를 갖도록 배열될 수 있음은 물론이고, 2차 사이클론부(102)의 중심으로부터 서로 거리의 차이가 있을 수도 있다. 도 3과 도 5를 참조하면 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)이 2차 사이클론부(102)의 중심으로부터 서로 120°각도를 이루며 배열된다.The fact that the second group of axial cyclones (102b) are arranged along the circumference of the second circle (ii) means that the circumference of the second circle (ii) passes through the second group of axial cyclones (102b). do. The second group of
제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 서로 접하도록 배열된다. 여기서 접한다는 것은 축류식 사이클론들(102b)의 최외곽 부분끼리 서로 연결되는 것을 의미한다. 도 3을 참조하면 세 개의 축류식 사이클론들끼리 서로 접하도록 배열된 것을 알 수 있다.The second group of
제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 부분적으로 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)에 접하고 부분적으로 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)로부터 이격되어 그 사이에 공기와 미세먼지의 유로(192)를 형성한다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 단면이 원형이라면, 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 각각 부분적으로 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)에 접하고 부분적으로 제1그룹의 축류식 사이클론들(102a)로부터 이격된다. 예를 들어 도 3을 참조하면 제2그룹에 속하는 각 축류식 사이클론들(102b)의 단면은 원형이므로 제1그룹(102a)에 접하는 부분을 제외한 나머지 부분은 제1그룹(102a)으로부터 이격되게 된다.The second group of
제2그룹의 각 축류식 사이클론들(102b)이 부분적으로 제1그룹(102a)에 접하고 부분적으로 제1그룹(102b)으로부터 이격됨에 따라 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b) 사이에는 공기와 미세먼지의 유로(192)가 형성된다. 이 유로는 제1유로(191)와 구분하기 위해 제2유로(192)로 명명될 수 있다. 도 3에서 제2그룹에 속하는 축류식 사이클론들(102b)의 수는 세 개이므로, 제2유로(192)는 총 세 개가 형성된다 다만, 여기서 제2유로(192)가 브리지(177)에 의해 구분되는 것은 고려하지 아니하였다.As each axial flow cyclone (102b) of the second group is partially in contact with the first group (102a) and partially spaced apart from the first group (102b), there is a space between the first group (102a) and the second group (102b). A
브리지(177)는 제2유로(192)를 가로질러 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b)에 연결된다. 브리지(177)는 하나의 제2유로(192)를 두 개의 영역으로 구분하도록 이루어진다. 브리지(177)는 케이싱들(125) 사이에 형성될 수도 있고, 밴드부들(172) 사이에 형성될 수도 있다. 브리지(177)의 일단은 제1그룹에 속하는 어느 하나의 축류식 사이클론(102a)에 연결되고, 브지지(177)의 타단은 제2그룹에 속하는 두 축류식 사이클론들(102b)의 사이에 연결될 수 있다.The
브리지(177)는 제2유로(192)마다 형성될 수 있다. 예를 들어 도 5를 참조하면 세 개의 제2유로(192)에 각각 브리지(177)가 형성되고, 각각의 제2유로(192)를 두 개의 영역으로 구분한다. 브리지(177)가 형성되는 이유는 2차 사이클론부(102)의 강도 보강과 균일한 유동 분배를 위해서다.A
제2유로(192)를 형성하기 위해 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b)은 부분적으로 서로 이격되어 있다. 따라서 브리지(177)가 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b)을 서로 연결하면 2차 사이클론부(102)의 강도가 보강될 수 있다.To form the
제2유로(192) 하나 당 단면적이 과도하게 넓으면, 1차 사이클론부(101)에서 2차 사이클론부(102)로 유입되는 공기와 미세먼지의 유동이 하나의 제2유로(192) 내에서 일부 영역으로 치우치게 될 우려가 있다. 공기와 미세먼지의 유동은 회전 유동이기 때문이다. 그러나 브리지(177)가 제2유로(192)를 두 영역으로 분할하게 되면 유동이 하나의 제2유로 내에서 일부 영역으로 치우치는 것을 방지하고 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)로 균일한 유입 유동이 형성되는 것을 유도할 수 있다.If the cross-sectional area of each
축류식 사이클론(102a, 102b)은 축 방향을 따라 유동이 유입되고, 축류식 사이클론(102a, 102b)의 선회류는 가이드 베인(173)에 의해 형성된다는 특성을 갖는다. 따라서 축류식 사이클론(102a, 102b)은 사방에서 균일하게 유입 유동이 형성되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 유입 유동이 균일하기 형성되지 않으면 축류식 사이클론(102a, 102b)의 유동 면적이 충분히 활용되지 못하고 손실이 발생하기 때문이다.The axial flow cyclones (102a, 102b) have the characteristic that flow flows in along the axial direction, and the swirling flow of the axial flow cyclones (102a, 102b) is formed by the guide vane (173). Therefore, it is desirable that the axial flow cyclones (102a, 102b) have a structure in which inflow flows are formed uniformly from all directions. This is because if the inflow flow is not uniform, the flow area of the axial flow cyclones (102a, 102b) is not fully utilized and loss occurs.
본 발명에서는 제1유로들(191)의 단면적의 합(a)과 제2유로들(192)의 단면적의 합(b)이 과도하게 차이나지 않도록 설계된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.In the present invention, the sum of the cross-sectional areas (a) of the
각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 성능은 높이와 직경의 비에 따라 달라진다.The performance of each axial flow cyclone (102a, 102b) varies depending on the ratio of height and diameter.
축류식 사이클론(102a, 102b)이 높이는 케이싱(125)의 하단부에서 가이드 베인(173)의 상단부까지의 거리(h)로 정의된다. 이것은 축류식 사이클론(102a, 102b) 내에서 유동이 시작되는 지점과 끝나는 지점 사이의 높이차와 같다. 또한 축류식 사이클론(102a, 102b)의 직경은 케이싱(125)의 최대 직경(d)으로 정의된다. 케이싱(125)의 단면은 상단에서 하단으로 갈수록 일정하다가 점점 좁아지므로, 축류식 사이클론(102a, 102b)의 직경은 케이싱(125)의 단면적이 좁아지기 전의 직경으로 정의되어야 한다.The height of the
또한 케이싱(125)의 최대 직경과 밴드부(172)의 직경은 동일하므로, 축류식 사이클론(102a, 102b)의 직경은 밴드부(172)의 직경으로 정의될 수 있다. 밴드부(172)의 단면은 일정하므로 최대 또는 최소의 개념을 적용하지 않아도 된다.Additionally, since the maximum diameter of the
본 발명에서는 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 높이와 직경의 비를 의미하는 h/d가 3 내지 5로 설계된다. 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)이 최적의 성능을 보이기 위해서는 h/d의 수가 4 내외인 것이 바람직하다. h/d가 3보다 작으면 공기로부터 미세먼지가 충분히 분리되지 않을 수 있고, h/d가 5보다 크면 미세먼지의 유동이 아래로 배출되지 않을 수 있다.In the present invention, h/d, which means the ratio of the height and diameter of each axial flow cyclone (102a, 102b), is designed to be 3 to 5. In order for each of the
축류식 사이클론들(102a, 102b)의 높이가 일정하다는 전제하에, 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수가 너무 적으면 d 값이 커지므로, h/d 값은 작아지게 된다. 이에 따라 공기로부터 미세먼지가 충분히 분리되지 않을 가능성이 있다. 이 경우에는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 수가 늘어나면 자연스럽게 d 값이 작아지므로, h/d 값이 3 내지 5의 범위로 조절될 수 있다.Under the premise that the height of the axial flow cyclones (102a, 102b) is constant, if the number of axial flow cyclones (102a, 102b) is too small, the d value increases, and thus the h/d value becomes small. Accordingly, there is a possibility that fine dust may not be sufficiently separated from the air. In this case, as the number of
제1그륩의 축류식 사이클론들(102a)과 제2그룹의 축류식 사이클론들(102b)은 나란한 방향(도면에서는 상하 방향)을 향하도록 배치되며, 서로 평행하게 배치될 수 있다. 상기 배치에 따르면, 1차 사이클론부(101)의 내측에 축류식 사이클론들(102a, 102b)이 효율적으로 배치될 수 있다. 특히, 축류식 사이클론들(102a, 102b)은 접선 방향 유입을 위한 별도의 가이드 유로를 필요로 하지 않으므로, 1차 사이클론부(101)의 내부에 보다 많은 축류식 사이클론들(102a, 102b)이 배치될 수 있다. 따라서, 축류식 사이클론들(102a, 102b)이 1차 사이클론부(101)의 내측에 수용되더라도, 본 발명에 의하면 기존 대비 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 개수가 줄어들지 않아 청소 성능의 저하가 방지될 수 있다.The first group of
또한 가이드 유로에 의해 일측으로 치우쳐 고속 회전 유동이 발생하던 접선 유입식 사이클론과 달리, 축류식 사이클론들(102a, 102b)에서는 유입구의 전영역에 걸쳐 상대적으로 균일한 회전 유동이 발생하게 된다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)에서는 국부적인 고속 유동이 발생하지 않으므로, 이로 인한 유동 손실이 줄어들 수 있다.In addition, unlike the tangential inlet cyclone, which generates high-speed rotational flow biased to one side by the guide passage, the
1차 사이클론부(101)의 상측에 2차 사이클론부(102)가 배치되는 구성과 달리, 본 발명의 2차 사이클론부(102)는 1차 사이클론의 내측에 수용되므로, 집진장치(100)의 전체적인 높이가 상대적으로 낮아질 수 있다.Unlike the configuration in which the
(4) 제2집진부(104)(4) 2nd dust collection unit (104)
제2집진부(104)는 2차 사이클론부(102)에 의해 공기로부터 분리된 먼지를 집진하도록 형성된다. 제1집진부(103)는 집진부 바운더리(122b)와 하부 커버(130)에 의해 정의되는 공간을 가리킨다.The second
내부 케이스(121, 122)는 제1부재(121)와 제2부재(122)로 이루어질 수 있으며, 제2부재(122)의 집진부 바운더리(122b)는 속이 빈 원통으로 형성되어 하부 커버(130)에 밀착된다. 다만 집진부 바운더리(122b)는 원통 외에 속이 빈 다각 기둥으로 형성될 수도 있다. 제2부재(122)는 수용부(122a)를 포함하며, 수용부(122a)는 집진장치(100)가 청소기 본체(11)에 결합되었을 때 경사를 형성할 수 있다. 미세먼지 배출구(125b)로부터 배출된 미세먼지는 경사에 의해 미끄러져 제2집진부(104)로 집진될 수 있다.The
집진부 바운더리(122b)는 제1집진부(103)와 제2집진부(104)의 경계를 형성한다. 이에 따라 제1집진부(103)에 집진된 먼지와 제2집진부(104)에 집진된 미세먼지의 혼합이 방지될 수 있다. 제2집진부(104)는 제1집진부(103)의 내측에 형성되고, 제1집진부(103)는 제2집진부(104)에 해당하는 영역을 제외한 나머지 영역에 해당한다.The dust
집진부 바운더리(122b)는 제2집진부(104)의 측벽을 형성하고, 하부 커버(130)는 제2집진부(104)의 바닥을 형성한다. 제2부재(122)의 수용부(122a)와 집진부의 경계에는 구멍(122c)이 형성되며, 이 구멍(122c)은 제2집진부(104)의 미세먼지 유입구에 해당한다.The dust
집진부 바운더리(122b)의 내경은 아래로 갈수록 좁아지도록 형성될 수 있다. 이 구조에 따르면 미세먼지의 낙하를 유도할 수 있으므로 효율적인 집진이 가능하다.The inner diameter of the dust
기타 집진부 바운더리(122b) 및 하부 커버(130)의 구조는 앞서 설명한 것으로 갈음한다. 제2집진부(104)는 제1집진부(103)와 마찬가지로 집진장치(100)의 하부를 향하여 개방되도록 형성되며, 하부 커버(130)의 회전에 의해 제1집진부(103)와 제2집진부(104)가 동시에 개방되는 구성도 앞서 설명한 것으로 갈음한다.The structures of the other dust
(5) 집진장치(100)의 유로(5) Flow path of dust collector (100)
집진장치(100)의 유로는 공기의 흐름에 따라 설명될 수 있다.The flow path of the
외부 케이스(110)에는 집진장치(100)의 입구(111)가 형성되며, 공기는 입구측 청소기 내부 유로(14)로부터 입구(111)를 통해 집진장치(100)의 내부로 유입된다.An
1차 사이클론부(101)의 유로는 외부 케이스(110)의 내주면과 내부 케이스(121, 122)의 외주면 사이에 형성된다. 1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 먼지가 분리되면, 공기와 미세먼지는 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102) 사이의 유로로 유입된다. 제1집진부(103)는 1차 사이클론부(101)와 연통되어 있다.The flow path of the
1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102) 사이의 유로는 제1그룹(102a)과 내부 케이스(121, 122) 사이, 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b) 사이에 형성된다. 앞서 제1그룹(102a)과 내부 케이스(121, 122) 사이의 유로가 제1유로(191)로 명명되고, 제1그룹(102a)과 제2그룹(102b) 사이의 유로가 제2유로(192)로 명명됨을 설명한 바 있다. 공기와 미세먼지는 메쉬 필터(127)를 통과한 후 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102) 사이의 유로를 통해 2차 사이클론부(102)로 유입된다.The flow path between the
2차 사이클론부(102)의 유입구(111)는 각 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 볼텍스 파인더(171)와 밴드부(172) 사이에 형성된다. 축류식 사이클론들(102a, 102b)은 각각 공기를 배출시키는 볼텍스 파인더(171)와 미세먼지(172)를 배출시키는 미세먼지 배출구(125b)를 구비한다. 제2집진부(104)는 미세먼지 배출구(125b)와 연통되어 있다.The
2차 사이클론부(102)의 상부에는 커버 부재(150)가 배치된다. 커버 부재(150)의 외곽 커버(151)는 내부 케이스(121, 122)의 상부 경계부(121b)에 대응되는 형상을 가지며, 상부 경계부(121b)를 덮도록 배치된다. 상부 경계부(121b)의 돌기(121c)가 외곽 커버(151)의 홈(152)에 삽입됨에 따라 커버 부재(150)가 상부 경계부(121b)에 안착될 수 있다. 돌기(121c)와 홈(152)은 제1부재(121)와 커버 부재(150)의 위치를 설정하는 역할을 하며, 돌기(121c)와 홈(152)에 의해 설정되는 위치에서 커버 부재(150)의 연통홀들(155)은 볼텍스 파인더들(171)을 마주보도록 배치된다. 돌기(121c)와 홈(152)의 위치는 서로 바뀔 수도 있다.A
연통홀들(155)은 커버 부재(150)의 내측 커버(154)에 형성되며, 경사부(153)는 경사지게 형성되어 외곽 커버(151)와 내측 커버(154)를 연결한다. 경사부(153)에 의해 내측 커버(154)가 밴드부들(172)로부터 이격될 수 있으며, 이에 따라 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 유입구(111)가 충분히 확보될 수 있다.The communication holes 155 are formed in the
커버 부재(150)와 상부 덮개 사이에는 2차 사이클론부(102)와 출구(141) 사이의 유로(193)가 형성되며, 2차 사이클론부(102)로부터 배출된 공기는 이 유로(193)를 따라 출구(141)로 배출된다.Between the
3. 집진장치(100) 및 진공 청소기(10)의 작동3. Operation of
진공 청소기(10)의 흡입 모터에서 발생하는 흡입력에 의해 공기와 이물질은 흡입부(13, 23, 도 1a 내지 도 1b 참조)를 통하여 집진장치(100)의 입구(111)로 유입된다. 집진장치(100)의 입구(111)로 유입된 공기는 유로를 따라 유동하면서 1차 사이클론부(101)와 2차 사이클론부(102)에서 순차적으로 여과되고 출구(141)를 통해 빠져나간다. 공기로부터 분리된 먼지와 미세먼지는 집진장치(100)에 집진된다.Due to the suction force generated by the suction motor of the
1차 사이클론부(101)에 의해 공기로부터 먼지가 분리되는 과정부터 구체적으로 살펴보면, 공기와 이물질은 집진장치(100)의 입구(111)를 통해 외부 케이스(110)와 내부 케이스(121, 122) 사이의 환형 공간으로 유입되어, 상기 환형 공간을 선회 운동하게 된다.Looking specifically at the process of separating dust from the air by the
이 과정에서, 상대적으로 무거운 먼지는 원심력에 의해 외부 케이스(110)와 내부 케이스(121, 122) 사이의 공간에서 나선형으로 선회 운동하면서 점차 아래로 유동하여, 제1집진부(103)에 집진된다. 가압유닛(160)은 지속적으로 작동하며 제1집진부(103)에 집진된 먼지를 압축한다.In this process, relatively heavy dust gradually flows downward while spirally rotating in the space between the
한편, 공기와 미세먼지는 먼지보다 가볍기 때문에 흡입력에 의해 메쉬 필터(127)를 통과하여 내부 케이스(121, 122)의 내측으로 유입된다. 공기와 미세먼지는 제1유로(191)와 제2유로(192)를 통과하여 2차 사이클론부(102)의 축류식 사이클론들(102a, 102b)에 유입된다.Meanwhile, since air and fine dust are lighter than dust, they pass through the
가이드 베인들(173)을 따라서 먼지와 미세먼지는 축류식 사이클론들(102a, 102b)의 내측에서 선회 운동을 하게 된다. 공기보다 무거운 미세먼지는 각각의 볼텍스 파인더(171)와 밴드부(172) 사이에서 선회 운동하면서 점차 아래로 유동하여 미세먼지 배출구(125b)로 배출되고, 제2집진부(104)에 집진된다. 미세먼지보다 가벼운 공기는 볼텍스 파인더(171)의 내측을 통해 커버 부재(150)와 상부 커버(140) 사이의 유로(193)로 배출되고, 출구(141)를 통해 집진장치(100)를 빠져나간다.Dust and fine dust move along the
Ⅱ. 제2실시예Ⅱ. Second embodiment
제2실시예는 제1실시예와 비교하여 보조 부재(280)(auxiliary member)를 추가 구비한다는 점에서만 차이가 있으며 나머지 구성은 같다. 따라서 이하에서는 보조 부재(280)를 중심으로 제1실시예와 차이가 나는 구성에 대하여만 설명하고, 나머지 구성에 대한 설명은 제1실시예의 설명으로 갈음한다.The second embodiment differs from the first embodiment only in that an
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 집진장치(200)의 분해 사시도다. 도 7은 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 사시도다.Figure 6 is an exploded perspective view of the
2차 사이클론부(202)는 보조 부재(280)를 포함하고, 축류식 사이클론들의 집합은 케이싱들(225), 미세먼지 분리 부재(270) 및 상기 미세먼지 분리 부재(270) 위에 안착되는 보조 부재(280)에 의해 형성된다.The secondary cyclone unit 202 includes an
미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 두께는 집진장치(200)의 분리 성능과 효율에 영향을 미친다. 보조 부재(280)는 미세먼지 분리 부재(270)를 보조하는 기능을 하며, 보조 부재(280)가 과도하게 두껍게 형성되면 압력 손실에 따른 효율 저하가 유발된다. 따라서 보조 부재(280)는 미세먼지 분리 부재(270)보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 반해 미세먼지 분리 부재(270)는 공기로부터 미세먼지를 분리하는 주기능을 하며 고 분리 성능을 위해 보조 부재(280)보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.The thickness of the fine
1. 보조 부재(280)1. Secondary member (280)
보조 부재(280)는 커버부들(cover portions)(281), 보조 밴드부들(282), 보조 가이드 베인들(283) 및 보조 외곽 밴드부(284)를 포함한다. 보조 부재(280)는 하나의 일체형 부재이므로, 상기 커버부들(281), 보조 밴드부들(282), 보조 가이드 베인들(283) 및 보조 외곽 밴드부(284)는 보조 부재(280)의 각 부분을 의미한다. 다만 설계에 따라 보조 부재(280)는 보조 외곽 밴드부(284)를 구비하지 않을 수도 있다.The
(1) 커버부들(281)(cover portions)(1)
커버부들(281)은 볼텍스 파인더들(271)의 수만큼 구비될 수 있으며, 각 커버부(281)는 미세먼지 분리 부재(270)의 볼텍스 파인더(271)를 감싸도록 형성된다. 커버부(281)는 볼텍스 파인더(271)에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 속이 빈 원통형으로 형성될 수 있다.The
미세먼지 분리 부재(270)는 볼텍스 파인더들(271)의 외주면을 따라 돌출 형성되는 지지부들(276)을 구비할 수 있으며, 지지부들(276)은 볼텍스 파인더들(271)의 외주면을 따라 단차를 형성한다. 커버부(281)는 지지부(276)에 안착되도록 지지부(276)에 대응되는 형상을 갖는다. 예를 들어 지지부(276)가 볼텍스 파인더(271)의 외주면을 따라 원형으로 형성되면, 커버부(281)도 원형으로 형성될 수 있다.The fine
커버부(281)는 이론적으로 지지부(276)와 동일한 직경을 가질 수 있다. 그리고 볼텍스 파인더(271)의 외경과 커버부(281)의 내경은 동일할 수 있다. 이에 따라 커버부(281)는 볼텍스 파인더(271)의 외주면을 감싸면서 볼텍스 파인더(271)에 결합될 수 있고, 또한 지지부(276)에 안착될 수 있다.The
각각의 커버부들(281)이 각가의 볼텍스 파인더들(271)을 감싸는 구조에 의해 보조 부재(280)의 위치는 고정된다. 따라서 보조 부재(280)와 미세먼지 분리 부재(270)는 별도의 위치 고정을 위한 구성을 필요로 하지 않으며, 위치 고정을 위한 구성을 갖지 않더라도 상대 회전하지 않는다. 이러한 점에서 보조 부재(280)와 미세먼지 분리 부재(270)에 차이가 있다.The position of the
커버부(281)의 상부는 미세먼지 분리 부재(270)의 볼텍스 파인더(271)와 마찬가지로 보조 밴드부(282)나 보조 외곽 밴드부(284)에 비해 높은 높이를 가질 수 있다. 그러나 커버부(281)의 하부는 볼텍스 파인더(271)와 달리 보조 밴드부(282)나 보조 외곽 밴드부(284)와 동일한 높이를 가질 수 있다. 도 7에서 커버부들(281)의 상단은 보조 부재(280)의 위로 튀어나와 있으나, 하단은 그렇지 않음을 알 수 있다. 이에 띠라 커버부들(281)은 일정한 내경을 가질 수 있다.The upper part of the
커버부들(281)은 제1그룹(281a)과 제2그룹(281b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 커버부들(281a)은 제1그룹의 볼텍스 파이더들(271a)에 결합되고, 제2그룹의 커버부들(281b)은 제2그룹의 볼텍스 파인더들(271b)에 결합된다.The
(2) 보조 밴드부들(auxiliary band portions)(282)(2) auxiliary band portions (282)
보조 밴드부들(282)은 각 커버부들(281)로부터 이격된 위치에서 각 커버부들(281)의 외주면을 감싸도록 형성된다. 보조 밴드부들(282)과 커버부들(281)이 서로 이격됨에 따라 그 사이에 축류식 사이클론들(미도시)의 유입구가 형성된다. 공기와 미세먼지는 축 방향을 따라 축류식 사이클론들의 유입구로 유입된다.The
보조 밴드부들(282)은 필요에 따라 다른 명칭으로 명명될 수 있다. 예를 들어 보조 고리부, 보조 링부, 보조 테두리부, 보조 둘레부, 보조 써클부(auxiliary circle portion), 보조 지지부, 보조 연결부, 보조 외곽부, 보조 사이클론 경계부, 보조 외벽부 등의 명칭이 고려될 수 있으며, 그 외에 다른 명칭도 가능하다.The
보조 밴드부들(282)은 밴드부들(272)에 안착되며, 케이싱들(225) 및 밴드부들(272)과 함께 각 축류식 사이클론들(120a, 102b)의 외벽을 형성하도록 밴드부들(272)에 대응되는 형상을 갖는다. 도 7을 참조하면 밴드부들(272)은 원형으로 형성되고, 보조 밴드부들(282)도 원형으로 형성되는 것을 알 수 있다. 다만 밴드부들(272)과 보조 밴드부들(282)이 다각형으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다.The
보조 부재(280)가 미세먼지 분리 부재(270) 위에 안착되고, 미세먼지 분리 부재(270)가 케이싱들(225)의 상부에 안착되면, 각 케이싱들(225)과 각 밴드부들(272)은 서로 형합되어 각 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성한다. 구분을 위해 케이싱들(225)에 의해 형성되는 외벽들은 하부 외벽들로 명명되고, 밴드부들(272)에 의해 형성되는 외벽들은 중간 외벽들로 명명되며, 보조 밴드부들(282)에 의해 형성되는 외벽들은 상부 외벽들로 명명될 수 있다.When the
보조 밴드부들(282)은 제1그룹(282a)과 제2그룹(282b)으로 구분될 수 있다. 제1그룹의 보조 밴드부들(282a)은 제1그룹의 밴드부들(272a)에 안착되고, 제2그룹의 보조 밴드부들(282b)은 제2그룹의 밴드부들(272b)에 안착된다.The
제1그룹의 보조 밴드부들(282a)과 제2그룹의 보조 밴드부들(282b)은 서로 연결될 수 있다. 각 보조 밴드부들(282)의 단면은 도면에 도시된 바와 같이 원형을 갖는 것이 바람직하다. 각 보조 밴드부들(282)의 단면이 원형으로 형성되면 인접한 보조 밴드부들(282)끼리 서로 밀착되더라도, 그 사이에 공기와 미세먼지의 유로(292')가 형성될 수 있기 때문이다. 보조 밴드부들(282) 사이에 공기와 미세먼지의 유로(292')가 형성되면, 별도의 유로 구조물이 설치되지 않아도 되는 장점이 있다. The first group of
보조 밴드부들(282)의 단면이 다각형으로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다. 다만 보조 밴드부들(282)의 단면이 다각형으로 형성되더라도 공기와 미세먼지의 유로(292')가 형성될 수 있는 다각형으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is not excluded that the cross-sections of the
보조 밴드부들(282)은 축류식 사이클론들의 수만큼 구비된다. 앞서 설명했던 바와 같이 축류식 사이클론들의 집합은 케이싱들(225)과 미세먼지 분리 부재(270) 및 보조 부재(280)에 의해 형성되기 때문에 축류식 사이클론들의 수와 보조 밴드부들(282)의 수는 동일하다.
(3) 보조 가이드 베인들(auxiliary guide vanes)(283)(3) Auxiliary guide vanes (283)
보조 가이드 베인들(283)은 커버부(281)와 보조 밴드부(282) 사이에 배치되어 커버부(281)와 보조 밴드부(282)에 연결된다. 보조 가이드 베인들(283)의 일측은 각 커버부들(281)의 외주면에 연결되고, 타측은 각 보조 밴드부들(282)의 내주면에 연결된다.The
각 축류식 사이클론마다 보조 가이드 베인(283)은 복수로 구비될 수 있으며, 각 보조 가이드 베인들(283)은 선회 흐름을 일으키도록 나선 방향을 따라 연장된다. 보조 가이드 베인들(283)의 일측은 나선 방향을 따라 상기 커버부(281)의 외주면에 연결되고, 타측은 나선 방향을 따라 상기 보조 밴드부(282)의 내주면에 연결될 수 있다.Each axial flow cyclone may be provided with a plurality of
보조 가이드 베인들(283)은 보조 밴드부들(282)의 하단으로부터 나선 방향을 따라 보조 밴드부들(282)의 상단까지 연장될 수 있다. 하단에서부터 상단까지 연장된다는 것은 보조 가이드 베인들(283)이 보조 밴드부들(282)과 동일한 높이를 갖는다는 것을 의미한다. 보조 가이드 베인들(283)이 보조 밴드부들(282)과 동일한 높이를 가짐에 따라 다른 부품과의 간섭 가능성과 파손 가능성을 낮출 수 있다.The
(4) 보조 외곽 밴드부(auxiliary outer band portion)(284)(4) Auxiliary outer band portion (284)
보조 외곽 밴드부(284)는 보조 밴드부들(282)을 감싸도록 형성되어 보조 부재(280)의 테두리를 형성한다. 보조 외곽 밴드부(284)는 보조 밴드부들(282)의 외곽에서 보조 밴드부들(282)을 감싼다. 앞서 보조 밴드부들(282)을 제1그룹(282a)과 제2그룹(282b)으로 구분한 바 있으며, 이 구분에 따라 보조 외곽 밴드부(284)는 제1그룹의 보조 밴드부들(282a)을 감싸도록 형성된다. 보조 외곽 밴드부(284)는 제1그룹의 보조 밴드부들(282a)과 연결될 수 있다.The auxiliary
보조 외곽 밴드부(284)도 보조 밴드부들(282) 및 보조 가이드 베인들(283)과 동일한 높이를 가질 수 있다. 보조 외곽 밴드부(284)가 보조 밴드부들(282) 및 보조 가이드 베인들(283)과 동일한 높이를 가짐에 따라 다른 부품과의 간섭 가능성과 파손 가능성을 낮출 수 있다.The auxiliary
보조 외곽 밴드부(284)는 미세먼지 분리 부재(270)의 외곽 밴드부(274)에 안착되도록 이루어진다. 보조 외곽 밴드부(284)는 실질적으로 외곽 밴드부(274)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 보조 외곽 밴드부(284)는 원형의 외곽 밴드부(274)에 대응되도록 원형의 형상을 가질 수 있다.The auxiliary
보조 외곽 밴드부(284)와 제1그룹의 보조 밴드부들(282a) 사이에는 공기와 미세먼지의 유로(291')가 형성된다. 보조 외곽 밴드부(284)의 반지름이 제1그룹에 속하는 보조 밴드부들(282a)의 반지름보다 크므로, 보조 외곽 밴드부(284)와 제1그룹의 보조 밴드부들(282a) 사이에 공기와 미세먼지(291')의 유로가 형성되게 된다. 보조 외곽 밴드부(284)와 제1그룹의 보조 밴드부들(282a) 사이에 공기와 미세먼지의 유로가 형성되면, 별도의 유로 구조물이 설치되지 않아도 되는 장점이 있다.A flow path 291' for air and fine dust is formed between the auxiliary
보조 외곽 밴드부(284)는 외곽 밴드부(274) 및 케이싱들(225)과 함께 2차 사이클론부(202)의 외벽을 형성한다. 외곽 밴드부(274)를 기준으로 2차 사이클론부(202)의 외벽이 하부, 중간 및 상부로 구분될 수 있다. 케이싱들(225)은 2차 사이클론부(202)의 하부 외벽을 형성하고, 외곽 밴드부(274)는 2차 사이클론부(202)의 중간 외벽을 형성하며, 보조 외곽 밴드부(284)는 2차 사이클론부(202)의 상부 외벽을 형성한다.The auxiliary
축류식 사이클론들의 외벽들은 케이싱들(225), 밴드부들(272) 및 보조 밴드부들(282)에 의해 형성되고, 2차 사이클론부(202)의 외벽은 케이싱들(225), 외곽 밴드부(274) 및 보조 외곽 밴드부(284)에 의해 형성된다. 축류식 사이클론들의 외벽들과 2차 사이클론부(202)의 외벽은 서로 구분된다. 나아가 1차 사이클론부와 2차 사이클론부의 경계는 내부 케이스(221, 222)에 의해 형성됨을 앞서 설명한 바 있다.The outer walls of the axial flow cyclones are formed by
커버부들(281)과 보조 밴드부들(282)은 보조 가이드 베인들(283)에 의해 서로 연결되고, 각각의 보조 밴드부들(282)은 서로 연결되어 있으며, 보조 외곽 밴드부(284)는 제1그룹의 보조 밴드부들(282a)에 연결되어 있으므로, 보조 부재(280)는 하나의 일체형 부재로 이루어질 수 있다.The
(2) 축류식 사이클론들(2) Axial cyclones
보조 부재(280)가 미세먼지 분리 부재(270) 위에 안착되고 미세먼지 분리 부재(270)가 케이싱들(225) 위에 안착되면, 축류식 사이클론들의 집합이 형성되며 2차 사이클론부는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어진다. 커버부들(281)이나 보조 밴드부들(282)과 마찬가지로 축류식 사이클론들도 제1그룹(202a, 도 9 참조)과 제2그룹(202b, 도 9 참조)으로 구분될 수 있다. 제2그룹의 축류식 사이클론들(202b)은 제1그룹의 축류식 사이클론들(202a)에 의해 둘러싸이도록 배열될 수 있다.When the
도 8은 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 결합 상태를 부분적으로 도시한 개념도다. 도 9는 도 6에 도시된 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 평면도다.FIG. 8 is a conceptual diagram partially showing the coupled state of the fine
보조 부재(280)가 미세먼지 분리 부재(270) 위에 안착됨에 따라 보조 가이드 베인(283)은 가이드 베인(273)과 접촉되어 연속적으로 나선 방향을 따라 연장된다. 특히 각각의 보조 가이드 베인(283)은 각각의 가이드 베인(273)과 면접촉(273', 283')되도록 형성될 수 있다.As the
어느 하나의 가이드 베인(273)과 어느 하나의 보조 가이드 베인(283)을 기준으로 설명하면, 가이드 베인(273)과 보조 가이드 베인(283)은 서로 다른 부재에 구비되지만, 서로 면접촉(273', 283')됨에 따라 마치 하나의 베인처럼 나선 방향을 따라 연속적으로 연장된다.When explaining based on one
보다 구체적으로 도 8을 참조하면, 미세먼지 분리 부재(270)는 제1 가이드 베인(273a)과 제2 가이드 베인(273b)을 포함하고, 제1 가이드 베인(273a)과 제2 가이드 베인(273b)은 서로 인접하게 배치된다. 마찬가지로 보조 부재(280)는 제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 보조 가이드 베인(283b)을 포함하고, 제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 보조 가이드 베인(283b)은 서로 인접하게 배치된다.More specifically, referring to FIG. 8, the fine
보조 부재(280)가 미세먼지 분리 부재(270) 위에 안착되면, 제1 가이드 베인(273a)과 제1 보조 가이드 베인(283a)은 서로 면접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되고, 제1 가이드 베인(273a)과 제1 보조 가이드 베인(283a)은 마치 하나의 베인처럼 나선 방향을 따라 연장된다.When the
제2 가이드 베인(273b)과 제2 보조 가이드 베인(283b)도 서로 면접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되며, 제2 가이드 베인(273b)과 제2 보조 가이드 베인(283b)은 마치 하나의 베인처럼 나선 방향을 따라 연장된다.The second guide vane (273b) and the second auxiliary guide vane (283b) are also in surface contact with each other and extend continuously along the spiral direction, and the second guide vane (273b) and the second auxiliary guide vane (283b) are as if they are one It extends along the spiral direction like a vane.
이와 같은 구성에 의하면 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 결합 방향을 따라 베인과 베인끼리 서로 오버랩 될 수 있다. 구체적으로 제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 가이드 베인(273b)이 서로 오버랩 된다. 제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 가이드 베인(273b)이 서로 오버랩 되는 것은 도 8 및 도 9에서 알 수 있다.According to this configuration, vanes can overlap each other along the coupling direction of the fine
상부 금형과 하부 금형에서 사출에 의해 제조되는 미세먼지 분리 부재(270)는 사출 후 상부 금형과 하부 금형으로부터 분리되어야 하므로 볼텍스 파인더(273)의 축 방향을 따라 가이드 베인들(273)끼리 서로 오버랩될 수 없다. 이는 보조 부재(280)도 마찬가지다.The fine
그러나 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)가 서로 결합되면 제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 가이드 베인(273b)이 서로 오버랩 될 수 있다. 이는 마치 하나의 베인이 다른 베인과 볼텍스 파인더(273)의 축 방향 또는 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 결합 방향을 따라 서로 오버랩 되는 구조를 형성하는 것과 같다.However, when the fine
제1 보조 가이드 베인(283a)과 제2 가이드 베인(273b)이 미세먼지 분리 부재(270)와 보조 부재(280)의 결합 방향을 따라 서로 오버랩되면 고속의 선회 흐름 형성을 형성할 수 있게 되며, 이를 통해 집진장치(200)의 고 분리 성능을 구현할 수 있다.When the first
집진장치(200)의 효율과 분리 성능은 반비례 관계에 있는데, 축방향 사이클론들의 집합을 케이싱들(225)과 미세먼지 분리 부재(270)로 구성하는 제1실시예의 구조를 이용하면 저속의 선회 흐름을 통해 고 효율의 집진장치(200)를 구현할 수 있다. 반대로 축방향 사이클론들의 집합을 케이싱들(225), 미세먼지 분리 부재(270) 및 보조 부재(280)로 구성하는 제2실시예의 구조를 이용하면 다소 효율은 감소하더라도 고속의 선회 흐름을 통해 고 분리 성능의 집진장치(200)를 구현할 수 있다.The efficiency and separation performance of the
각 축류식 사이클론들(202a, 202b)의 단면은 원형이므로, 제2그룹에 속하는 각 축류식 사이클론들(202b)의 둘레에는 적어도 두 개의 제1유로(191)와 적어도 하나의 유로가 형성된다. 제1유로(191)는 제1그룹에 속하는 두 개의 축류식 사이클론들(202a)이 내부 케이스(221, 222)에 접하여 그 사이에 형성되는 것이므로, 각 축류식 사이클론들(202a)에 좌측과 우측에 하나씩 제1유로(291)가 형성된다.Since the cross-section of each of the
또한 제1그룹에 속하는 각 축류식 사이클론들(202a) 중 어느 일부는 제2그룹(202b)에 접하고 다른 일부는 제2그룹(202b)으로부터 이격되어 있어야 제1그룹(202a)과 제2그룹(202b) 사이에 제2유로(292)가 형성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 제2그룹에 속하는 축류식 사이클론들(202b)은 각각 제1그룹에 속하는 두 개의 축류식 사이클론들(202a)과 접하도록 배치될 수 있다. 그리고 제1그룹에 속하는 축류식 사이클론들(202a) 중 어느 일부는 제2그룹에 속하는 축류식 사이클론들(202b)부터 이격되게 배치된다.In addition, some of the axial flow cyclones (202a) belonging to the first group must be in contact with the second group (202b) and others must be spaced apart from the second group (202b) to form the first group (202a) and the second group (202a). A
구체적으로 도 9를 참조하면, 제1그룹 중 세 개의 축류식 사이클론들(202a)과 제2그룹 중 두 개의 축류식 사이클론들(202b)은 제2유로(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)를 형성하도록 연속적으로 접하게 배열된다. 그리고 세 개의 축류식 사이클론들(202a) 중 가운데에 배치되는 축류식 사이클론은 제2그룹의 두 축류식 사이클론들(202b)로부터 이격된다. 이렇게 축류식 사이클론들(202a, 202b)의 일부는 접하고 일부는 이격되는 구조에 의해 제1그룹(202a)과 제2그룹(202b) 사이에 제2유로(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)가 형성된다. 세 개의 제2유로들(292a)(292b)(292c)은 브리지(277)에 의해 각각 두 영역(292a1, 292a2)(292b1, 292b2)(292c1, 292c2)으로 구분된다.Specifically, referring to FIG. 9, three
본 발명에서 제1유로들(291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i)의 단면적의 합(a)과 제2유로들(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)의 단면적의 합(b)의 비(a/b)는 0.75 내지 1.25의 범위 내에 존재한다. 제1유로들(291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i)의 단면적과 제2유로들(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)의 단면적은 2차 사이클론부(202)의 평면도를 기준으로 표시되는 각 유도들의 면적을 가리킨다.In the present invention, the sum (a) of the cross-sectional areas of the first passages (291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i) and the second passages (292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2) ) The ratio (a/b) of the sum (b) of the cross-sectional areas is within the range of 0.75 to 1.25. The cross-sectional areas of the first passages (291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i) and the cross-sectional areas of the second passages (292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2) are the secondary cyclone section. It refers to the area of each guide displayed based on the plan view of (202).
도 9를 참조하면 제1유로들(291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i)은 총 아홉 개로 단면적의 합은 약 600mm2로 측정되었다. 그리고 제2유로들(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)은 총 세 개로 단면적의 합은 약 760mm2로 측정되었다. 이에 따라 제1유로(291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i)와 제2유로(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)의 총 면적은 1360mm2로 측정되었으며, a/b의 값은 약 0.789로 산출되었다.Referring to FIG. 9, there are a total of nine first passages (291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i), and the sum of the cross-sectional areas was measured to be about 600 mm 2 . There were a total of three second channels (292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2), and the sum of the cross-sectional areas was measured to be about 760 mm 2 . Accordingly, the total area of the first passage (291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i) and the second passage (292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2) was measured at 1360 mm 2 , the value of a/b was calculated to be approximately 0.789.
축류식 사이클론(202a, 202b)은 축 방향을 따라 유동이 유입되고, 축류식 사이클론(202a, 202b)의 선회류는 가이드 베인(273)에 의해 형성된다는 특성을 갖는다. 따라서 축류식 사이클론(202a, 202b)은 사방에서 균일하게 유입 유동이 형성되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 유입 유동이 균일하기 형성되지 않으면 축류식 사이클론(202a, 202b)의 유동 면적이 충분히 활용되지 못하고 손실이 발생하기 때문이다.The axial flow cyclones (202a, 202b) have the characteristic that flow flows in along the axial direction, and the swirling flow of the axial flow cyclones (202a, 202b) is formed by the guide vane (273). Therefore, it is desirable that the axial flow cyclones (202a, 202b) have a structure in which inflow flows are formed uniformly from all directions. This is because if the inflow flow is not uniform, the flow area of the axial flow cyclones (202a, 202b) is not fully utilized and losses occur.
축류식 사이클론(202a, 202b)의 사방에서 균일한 유입 유동을 형성하기 위해서는 제1유로들(291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i)의 단면적의 합(a)과 제2유로들(292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, 292c2)의 단면적의 합(b)이 1에 가까운 것이 바람직하다. a/b 값이 1이면 가장 이상적으로 균일한 유입 유동이 형성될 것이며, a/b 값이 0.75 내지 1.25의 범위 내에 있으면 균일한 유입 유동을 형성하기에 충분한 구조가 형성될 수 있다.In order to form a uniform inflow flow on all sides of the axial cyclones (202a, 202b), the sum (a) of the cross-sectional areas of the first passages (291a, 291b, 291c, 291d, 291e, 291f, 291g, 291h, 291i) and It is preferable that the sum (b) of the cross-sectional areas of the second passages 292a1, 292a2, 292b1, 292b2, 292c1, and 292c2 is close to 1. If the a/b value is 1, a uniform inlet flow will ideally be formed, and if the a/b value is within the range of 0.75 to 1.25, a structure sufficient to form a uniform inlet flow can be formed.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하였으므로, 도 6 내지 도 9에서 설명되지 않은 구성요소의 도면부호는 도 1a 내지 도 5의 설명을 참조한다.In this specification, the same or similar reference numbers are given to the same or similar components even in different embodiments, so reference numbers for components not described in FIGS. 6 to 9 refer to the descriptions of FIGS. 1A to 5.
도면부호 203은 제1집진부, 204는 제2집진부를 가리킨다.
도면부호 210은 외부 케이스, 211은 입구, 212는 구획부, 213은 개구부, 214는 내부벽, 216은 홈을 가리킨다.
도면부호 221은 제1부재, 211a는 측면 경계부, 211b는 상부 경계부, 221c은 돌기, 221d는 스커트부, 221e는 플레이트부, 221f는 연결부, 221g는 단차부, 221h는 위치 고정 돌기를 가리킨다.
도면부호 222는 제2부재, 222a는 수용부, 222b는 집진부 바운더리, 222c는 구멍을 가리킨다.
도면부호 223은 개구부, 225a는 중공부, 225b는 미세먼지 배출구, 227은 메쉬 필터를 가리킨다.
도면부호 230은 하부 커버, 231은 힌지, 232는 후크 결합부, 233은 실링부재를 가리킨다.
도면부호 240은 상부 커버, 241은 출구, 242는 손잡이를 가리킨다.
도면부호 250은 커버 부재, 251은 외곽 커버, 252는 홈, 253은 경사부, 254는 내측 커버, 255는 연통홀을 가리킨다.
도면부호 260은 가압유닛, 261은 회전축, 262는 가압부재, 263은 고정부, 264는 제1 종동기어, 265는 동력 전달 회전축, 266은 제2 종동기어를 가리킨다.
도면부호 271'은 중공부, 271"은 볼텍스 파인더의 입구를 가리킨다.Reference numeral 271' refers to the hollow part, and 271" refers to the entrance of the vortex finder.
도면부호 291과 292는 공기와 미세먼지의 유로를 가리킨다.
제2실시예는 보조 부재를 포함한다는 점에서도 제1실시예와 차이가 나므로, 제1실시예에 대한 설명이나 제2실시예에 대한 설명 중 보조 부재를 제외한 나머지 설명은 다른 실시예에도 서로 교차 적용될 수 있다.Since the second embodiment differs from the first embodiment in that it also includes an auxiliary member, the descriptions of the first embodiment and the second embodiment except for the auxiliary member intersect with each other even in other embodiments. It can be applied.
제1실시예와 제2실시예에서 설명된 바와 달리 제1그룹은 여덟 개의 축류식 사이클론들이 모여 형성되고, 제2그룹은 네 개의 축류식 사이클론들이 모여 형성될 수 있다. 이 경우에도 제2그룹에 속하는 네 개의 축류식 사이클론들은 각각 제1그룹에 속하는 두 개의 축류식 사이클론들과 접하도록 배치된다.Unlike what was explained in the first and second embodiments, the first group may be formed by gathering eight axial flow cyclones, and the second group may be formed by gathering four axial flow cyclones. In this case as well, the four axial flow cyclones belonging to the second group are each arranged to be in contact with the two axial flow cyclones belonging to the first group.
이와 같이 제1그룹와 제2그룹에 속하는 축류식 사이클론들의 수는 집진장치와 진공 청소기의 설계에 따라 변형될 수 있다. 다만, 축류식 사이클론들의 수가 변형되더라도 각 축류식 사이클론들로 균일한 유입 유동을 형성하기 위해 제1유로와 제2유로의 면적비가 앞서 설명한 바와 같이 0.75 내지 1.25의 범위 내로 설계되어야 한다.In this way, the number of axial flow cyclones belonging to the first group and the second group can be changed depending on the design of the dust collector and vacuum cleaner. However, even if the number of axial flow cyclones is changed, the area ratio of the first flow path and the second flow path should be designed within the range of 0.75 to 1.25 as described above in order to form a uniform inflow flow to each axial flow cyclone.
이상에서 설명된 집진장치 및 이를 구비하는 청소기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The dust collection device described above and the cleaner equipped with the same are not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It could be.
Claims (20)
상기 외부 케이스의 내측에 배치되는 내부 케이스;
상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스에 의해 형성되고, 외부로부터 유입되는 공기에서 먼지를 분리하도록 이루어지는 1차 사이클론부; 및
상기 내부 케이스의 내측에 설치되고, 축 방향으로 유입되는 공기에서 미세먼지를 분리하는 축류식 사이클론들의 집합으로 이루어지는 2차 사이클론부를 포함하며,
상기 집합은,
상기 내부 케이스의 내주면에 접하도록 제1원의 원주를 따라 배열되고, 부분적으로 상기 내부 케이스의 내주면으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제1유로를 형성하는 제1그룹; 및
상기 제1원과 중심을 공유하고 상기 제1원보다 작은 제2원의 원주를 따라 서로 접하도록 배열되며, 부분적으로 상기 제1그룹에 접하고 부분적으로 상기 제1그룹으로부터 이격되어 그 사이에 복수의 제2유로를 형성하는 제2그룹을 포함하고,
상기 제1유로들의 단면적의 합(a)과 상기 제2유로들의 단면적의 합(b)의 비(a/b)는 0.75 내지 1.25이며,
상기 제1그룹은 아홉 개의 축류식 사이클론들이 모여 형성되고,
상기 제2그룹은 세 개의 축류식 사이클론들이 모여 형성되며, 상기 제2그룹에 속하는 세 개의 축류식 사이클론들은 각각 상기 제1그룹에 속하는 두 개의 축류식 사이클론들과 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 집진장치.An external case forming the exterior of the dust collection device;
an inner case disposed inside the outer case;
a primary cyclone unit formed by the outer case and the inner case and configured to separate dust from air flowing in from the outside; and
It is installed inside the inner case and includes a secondary cyclone unit consisting of a set of axial flow cyclones that separates fine dust from air flowing in the axial direction,
The set is,
a first group arranged along the circumference of the first circle to contact the inner circumferential surface of the inner case, and partially spaced apart from the inner circumferential surface of the inner case to form a plurality of first flow paths therebetween; and
They are arranged to be in contact with each other along the circumference of a second circle that shares a center with the first circle and is smaller than the first circle, and is partially in contact with the first group and partially spaced apart from the first group, and has a plurality of circles therebetween. Including a second group forming a second flow path,
The ratio (a/b) of the sum of the cross-sectional areas of the first passages (a) and the sum of the cross-sectional areas of the second passages (b) is 0.75 to 1.25,
The first group is formed by nine axial cyclones,
The second group is formed by gathering three axial-flow cyclones, and the three axial-flow cyclones belonging to the second group are each arranged to contact the two axial-flow cyclones belonging to the first group. Device.
상기 제1그룹에 속하는 축류식 사이클론들 중 어느 일부는 상기 제2그룹에 속하는 축류식 사이클론들로부터 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
A dust collector, characterized in that some of the axial flow cyclones belonging to the first group are arranged to be spaced apart from the axial flow cyclones belonging to the second group.
상기 제1그룹 중 세 개의 축류식 사이클론들과 상기 제2그룹 중 두 개의 축류식 사이클론들은 상기 제2유로를 형성하도록 연속적으로 접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
A dust collector, characterized in that the three axial flow cyclones of the first group and the two axial flow cyclones of the second group are arranged in continuous contact to form the second flow path.
상기 집진장치는 상기 제2유로를 가로질러 상기 제1그룹과 상기 제2그룹에 연결되는 브리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
The dust collecting device is characterized in that it includes a bridge connected to the first group and the second group across the second flow path.
상기 브리지는 제2유로마다 형성되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 5,
A dust collector, characterized in that the bridge is formed for each second flow path.
상기 브리지의 일단은 상기 제1그룹에 속하는 어느 하나의 축류식 사이클론에 연결되고, 상기 브리지의 타단은 상기 제2그룹에 속하는 두 축류식 사이클론들의 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 5,
A dust collector, characterized in that one end of the bridge is connected to one axial flow cyclone belonging to the first group, and the other end of the bridge is connected between two axial flow cyclones belonging to the second group.
상기 제1그룹에 속하는 각 축류식 사이클론들의 둘레에는 적어도 두 개의 제1유로와 적어도 하나의 제2유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
A dust collector, characterized in that at least two first flow paths and at least one second flow path are formed around each axial flow cyclone belonging to the first group.
상기 축류식 사이클론들은,
중공부 둘레의 외벽을 형성하고, 아래로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는 케이싱;
상기 케이싱의 내측에 배치되는 볼텍스 파인더; 및
상기 볼텍스 파인더의 외주면에 형성되고, 나선 방향을 따라 연장되는 가이드 베인을 포함하며,
상기 케이싱의 하단부에서 상기 가이드 베인의 상단부까지의 거리(h)와 상기 케이싱의 최대 직경(d)의 비(h/d)는 3 내지 5인 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
The axial flow cyclones are,
A casing that forms an outer wall around the hollow portion and has a shape that narrows downward;
A vortex finder disposed inside the casing; and
It is formed on the outer peripheral surface of the vortex finder and includes a guide vane extending along the helical direction,
A dust collecting device, wherein the ratio (h/d) of the distance (h) from the lower end of the casing to the upper end of the guide vane and the maximum diameter (d) of the casing is 3 to 5.
상기 집합은,
각각 중공부 둘레의 외벽을 형성하는 케이싱들; 및
상기 케이싱들의 위에 배치되어 상기 케이싱들과 함께 상기 축류식 사이클론들을 형성하는 미세먼지 분리 부재를 포함하고,
상기 미세먼지 분리 부재는,
각 케이싱들의 내측에 배치되는 볼텍스 파인더들;
각 볼텍스 파인더들로부터 이격된 위치에서 각 볼텍스 파인더들의 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 케이싱들에 안착되어 상기 케이싱들과 함께 각 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하도록 상기 케이싱들에 대응되는 형상을 갖는 밴드부들; 및
상기 볼텍스 파인더들과 상기 밴드부들 사이에 배치되어 상기 볼텍스 파인더들과 상기 밴드부들에 연결되고, 나선 방향을 따라 연장되는 가이드 베인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to paragraph 1,
The set is,
Casings each forming an outer wall around the hollow portion; and
It includes a fine dust separation member disposed on the casings and forming the axial flow cyclones together with the casings,
The fine dust separation member,
Vortex finders disposed inside each casing;
A band portion formed to surround the outer peripheral surface of each vortex finder at a position spaced apart from each vortex finder and having a shape corresponding to the casings so as to be seated on the casings and form the outer walls of each axial flow type cyclone together with the casings. field; and
A dust collecting device comprising guide vanes disposed between the vortex finders and the band parts, connected to the vortex finders and the band parts, and extending along a spiral direction.
상기 가이드 베인들의 일측은 나선 방향을 따라 상기 볼텍스 파인더들의 외주면에 연결되고, 상기 가이드 베인들의 타측은 나선 방향을 따라 상기 밴드부들의 내주면에 연결되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 13,
A dust collecting device characterized in that one side of the guide vanes is connected to the outer peripheral surface of the vortex finders along the helical direction, and the other side of the guide vanes is connected to the inner peripheral surface of the band portions along the helical direction.
상기 미세먼지 분리 부재는,
상기 제2그룹의 축류식 사이클론들을 감싸도록 형성되어 상기 미세먼지 분리 부재의 테두리를 형성하고, 상기 제2그룹의 밴드부들과 연결되는 외곽 밴드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 13,
The fine dust separation member,
A dust collecting device comprising an outer band portion formed to surround the second group of axial flow cyclones to form an edge of the fine dust separation member and connected to the second group of band portions.
상기 집합은 상기 미세먼지 분리 부재의 위에 안착되는 보조 부재를 포함하고,
상기 보조 부재는,
각 볼텍스 파인더들의 외주면을 감싸도록 형성되는 커버부들;
각 커버부들로부터 이격된 위치에서 각 커버부들의 외주면을 감싸도록 형성되고, 상기 밴드부들에 안착되어 상기 케이싱들 및 상기 밴드부들과 함께 각 축류식 사이클론들의 외벽들을 형성하도록 상기 밴드부들에 대응되는 형상을 갖는 보조 밴드부들; 및
일측은 나선 방향을 따라 상기 커버부들의 외주면에 연결되고, 타측은 나선 방향을 따라 상기 보조 밴드부들의 내주면에 연결되는 보조 가이드 베인들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 13,
The set includes an auxiliary member seated on the fine dust separation member,
The auxiliary member is,
Cover portions formed to surround the outer peripheral surface of each vortex finder;
It is formed to surround the outer peripheral surface of each cover part at a position spaced apart from each cover part, and is seated on the band parts and has a shape corresponding to the band parts to form the outer walls of each axial flow cyclone together with the casings and the band parts. Auxiliary band portions having; and
A dust collecting device comprising auxiliary guide vanes, one side of which is connected to the outer peripheral surface of the cover portions along a spiral direction, and the other side of which is connected to the inner peripheral surface of the auxiliary band portions along a spiral direction.
각각의 상기 보조 가이드 베인들은 각각의 상기 가이드 베인들과 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 16,
A dust collecting device wherein each of the auxiliary guide vanes is in contact with each of the guide vanes and extends continuously along a spiral direction.
각각의 상기 보조 가이드 베인들은 각각의 상기 가이드 베인들과 면접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 16,
A dust collecting device wherein each of the auxiliary guide vanes is formed to make surface contact with each of the guide vanes.
상기 가이드 베인들은 서로 인접하게 배치되는 제1 가이드 베인과 제2 가이드 베인을 포함하고,
상기 보조 가이드 베인들은,
상기 제1 가이드 베인에 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되는 제1 보조 가이드 베인; 및
상기 제2 가이드 베인에 접촉되어 나선 방향을 따라 연속적으로 연장되는 제2 보조 가이드 베인을 포함하며,
상기 제1 보조 가이드 베인과 상기 제2 가이드 베인은 상기 미세먼지 분리 부재와 상기 보조 부재의 결합 방향을 따라 서로 오버랩되는 것을 특징으로 하는 집진장치.According to clause 16,
The guide vanes include a first guide vane and a second guide vane arranged adjacent to each other,
The auxiliary guide vanes are,
a first auxiliary guide vane that is in contact with the first guide vane and extends continuously along a spiral direction; and
It includes a second auxiliary guide vane that is in contact with the second guide vane and extends continuously along the helical direction,
The first auxiliary guide vane and the second guide vane are dust collecting devices, characterized in that they overlap each other along the coupling direction of the fine dust separation member and the auxiliary member.
상기 미세먼지 분리 부재는,
상기 제2그룹의 축류식 사이클론들을 감싸도록 형성되어 상기 미세먼지 분리 부재의 테두리를 형성하고, 상기 제2그룹의 밴드부들과 연결되는 외곽 밴드부를 포함하며,
상기 보조 부재는 상기 외곽 밴드부의 상부에 안착되도록 상기 외곽 밴드부에 대응되는 형상을 갖는 보조 외곽 밴드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
According to clause 16,
The fine dust separation member,
It is formed to surround the second group of axial flow cyclones to form an edge of the fine dust separation member, and includes an outer band portion connected to the second group of band portions,
The auxiliary member is a dust collecting device characterized in that it includes an auxiliary outer band portion having a shape corresponding to the outer band portion so as to be seated on an upper portion of the outer band portion.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160075244A KR102658396B1 (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
PCT/KR2017/004015 WO2017179927A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-04-13 | Collecting apparatus and vacuum cleaner having same |
CN201790000734.7U CN209996198U (en) | 2016-04-14 | 2017-04-13 | Dust collector |
TW106112429A TWI636761B (en) | 2016-04-14 | 2017-04-13 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
AU2017249927A AU2017249927B2 (en) | 2016-04-14 | 2017-04-13 | Collecting apparatus and vacuum cleaner having same |
EP17782682.3A EP3443881A4 (en) | 2016-04-14 | 2017-04-13 | Collecting apparatus and vacuum cleaner having same |
US15/487,821 US10271701B2 (en) | 2016-04-14 | 2017-04-14 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160075244A KR102658396B1 (en) | 2016-06-16 | 2016-06-16 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170142038A KR20170142038A (en) | 2017-12-27 |
KR102658396B1 true KR102658396B1 (en) | 2024-04-17 |
Family
ID=60938556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160075244A KR102658396B1 (en) | 2016-04-14 | 2016-06-16 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102658396B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108403002B (en) * | 2018-04-18 | 2024-02-02 | 北京小狗吸尘器集团股份有限公司 | Cyclone separator and filter assembly |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140366495A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-18 | Dyson Technology Limited | Cyclonic separating apparatus |
JP2015096200A (en) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | テクトロニック フロア ケア テクノロジー リミテッド | Cyclone type vacuum cleaner and dust separator |
DE202015008649U1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-03-29 | Lg Electronics Inc. | Dust collector for vacuum cleaners |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060068666A (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-21 | 삼성전자주식회사 | A cyclone air purifier |
KR20070101056A (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-16 | 삼성전자주식회사 | A cyclone and a cyclone air purifier |
KR101622726B1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-19 | 엘지전자 주식회사 | Dust collector and vacuum cleaner having the same |
-
2016
- 2016-06-16 KR KR1020160075244A patent/KR102658396B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140366495A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-18 | Dyson Technology Limited | Cyclonic separating apparatus |
JP2015096200A (en) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | テクトロニック フロア ケア テクノロジー リミテッド | Cyclone type vacuum cleaner and dust separator |
DE202015008649U1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-03-29 | Lg Electronics Inc. | Dust collector for vacuum cleaners |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170142038A (en) | 2017-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101845044B1 (en) | Dust collector and vacuum cleaner having the same | |
CN209996198U (en) | Dust collector | |
JP6546994B2 (en) | Dust collector for vacuum cleaner | |
JP6419354B2 (en) | Dust collector for vacuum cleaner | |
KR100667875B1 (en) | Suction bursh of vaccum cleaner with floor cloth | |
KR100667877B1 (en) | Multi cyclone dust collecting apparatus | |
KR100470561B1 (en) | Cyclone-type dust collecting apparatus for vacuum cleaner | |
AU2008276795B2 (en) | Dust separation apparatus of vacuum cleaner | |
JP2006320713A (en) | Multi-cyclone dust collector | |
KR20240018561A (en) | Dust collector and vacuum cleaner having the same | |
KR102658396B1 (en) | Dust collector and vacuum cleaner having the same | |
KR102290894B1 (en) | Dust collector and vacuum cleaner having the same | |
KR100606795B1 (en) | Cyclone Collector | |
EP2277426B1 (en) | Vacuum cleaner | |
KR20100003762A (en) | Dust separation apparatus of vacuum cleamer | |
KR20010018499A (en) | structure for multi cyclone dust collector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |