KR19990044371A

KR19990044371A - Vacuum cleaner

Info

Publication number: KR19990044371A
Application number: KR1019980701615A
Authority: KR
Inventors: 테런스 로버트 데이
Original assignee: 테런스 로버트 데이; 제트팬 오스트레일리아 프로프라이어테리 리미티드
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1999-06-25
Also published as: BR9610364A; AUPN518995A0; CA2231001A1; EP0850009A4; EP0850009A1; CN1195274A; WO1997008983A1; JPH11514896A; DE850009T1

Abstract

본 발명은 유체가 그 주위를 순환할 수 있는 만곡형 본체(15)를 포함하는 진공 청소기 헤드에 관한 것으로, 만곡형 본체는 사용할 때 진공이 되는 영역에 인접하기 적합한 저부(17)를 가지며, 상기 저부는 저압 표면을 제공하게 크기를 가지며, 만곡형 본체는 또한 고압 표면을 제공하게 크기를 갖는 상부(18), 유체를 만곡형 본체 주위로 가속시키는 유체 가속 수단(21), 만곡형 본체 주위를 계속하여 이동하는 재순환부속으로 유체를 분무하도록 만곡형 본체의 상부에 있는 유체 스트림 스플릿터(31), 및 먼지 집진 챔버(32)속으로 이동하고 그로부터 버려지는 유기부를 가진다.The present invention relates to a vacuum cleaner head comprising a curved body 15 through which fluid can circulate, the curved body having a bottom portion 17 suitable for adjoining an area to be vacuum when in use. The bottom is sized to provide a low pressure surface, and the curved body is also sized to provide a high pressure surface, a top 18, fluid acceleration means 21 for accelerating fluid around the curved body, and around the curved body. A fluid stream splitter 31 at the top of the curved body to spray fluid into the continuously moving recirculation portion, and an organic portion that is moved into and discarded from the dust collection chamber 32.

Description

Vacuum cleaner

진공 청소기는 강력한 공기 스트림을 케이싱의 후방 단부로부터 방출하는 팬에 의해서 흡입을 조성한다. 이것은 흡입 노즐이 닿는 카페트 또는 플로어로부터 모든 먼지 입자를 더불어 이동시키는 공기의 강력한 유입류를 설정한다. 팬은 비스듬히 설정된 많은 블레이드를 가지며, 회전에 의해서 공기 흐름을 축방향으로 설정한다. 공기 흐름에 감지할 수 있을 정도의 방해 없이 먼지가 갑자기 빨려 들어와 집진되는 주머니(bag)안으로 공기 스트림이 들어 온다.The vacuum cleaner creates suction by a fan that discharges a powerful air stream from the rear end of the casing. This establishes a strong inflow of air that moves all the dust particles together from the carpet or floor that the suction nozzle touches. The fan has many blades set at an angle and sets the air flow axially by rotation. The air stream enters a bag where dust is suddenly sucked in and collected without noticeable disturbance to the air flow.

진공 청소기가 가진 한 가지 단점은 공기의 전체 체적이 먼지 집진 챔버속으로 들어가고 먼지 주머니의 벽을 통과해야만 한다는 것이다. 먼지 주머니가 꽉 찼거나 막히게 되면, 이것이 진공 청소기의 효율을 감소시킬 것이며 그 자체로 진공 청소기에 손상을 야기할 수 있다.One drawback with vacuum cleaners is that the entire volume of air must enter the dust collection chamber and pass through the walls of the dust bag. If the dust bag becomes full or clogged, this will reduce the efficiency of the vacuum cleaner and can itself damage the vacuum cleaner.

진공 청소기의 효율은 두 가지 요인인 공기 흐름률과 흡입력에 따른다. 흡입 성능은 두 요인의 산물이다. 그러므로, 흐름률이 최대이면 흡입은 작아지고, 반대로 흡입이 커지는 경우에 흐름률이 작아진다. 진공 청소기가 효율적으로 기능하기 위해서, 흡입과 흐름률이 모두 적절하게 될 필요가 있다.The efficiency of the vacuum cleaner depends on two factors: air flow rate and suction power. Inhalation performance is the product of two factors. Therefore, if the flow rate is maximum, the suction becomes small, and conversely, if the suction becomes large, the flow rate becomes small. In order for the vacuum cleaner to function efficiently, both suction and flow rate need to be appropriate.

종래의 진공 청소기가 갖는 다른 단점은 공기 흐름 속도와 체적이 비교적 작다는 것이다. 카페트 또는 바닥을 따라서 그리고 진공 청소기 헤드속으로의 공기 흐름 속도는 진공 청소기의 효율을 크게 결정한다. 그러므로, 고속 및 부피가 큰 공기가 요구될 것임에 틀림없다.Another disadvantage of conventional vacuum cleaners is that the air flow rate and volume are relatively small. The rate of air flow along the carpet or floor and into the vacuum cleaner head greatly determines the efficiency of the vacuum cleaner. Therefore, high speed and bulky air must be required.

진공 청소기의 또 다른 단점은 효율적인 진공 청소기를 배터리로 구동할 수 없게 하는 통상 1,000Kw인 비교적 큰 모터 동력 소모와 그리고 팬의 저 효율이다.Another disadvantage of vacuum cleaners is the relatively high motor power consumption, typically 1,000 Kw, which makes it impossible to run an efficient vacuum cleaner on a battery and the low efficiency of the fan.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 상기에 언급한 단점을 극복할 수 있고 또한 일반인들에게 유용하고 또한 가격 조건이 좋은 특선품을 제공할 수 있는 진공 청소기에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum cleaner which can overcome the above-mentioned disadvantages and can also provide specialties that are useful to the public and have good price conditions.

일 실시예에 있어서, 본 발명은 유체가 그 주위를 순환하는 만곡형 본체로서, 상기 만곡형 본체는 사용시 진공이 되는 영역에 인접하는 저부를 가지며, 상기 저부는 저압 표면을 제공하는 크기를 가지며, 상기 만곡형 본체는 또한 고압 표면을 제공하는 크기를 갖는 상부를 가지는, 상기 만곡형 본체와, 상기 만곡형 본체 주위의 유체를 가속시키는 유체 가속 수단과, 상기 만곡형 본체의 상부에 위치되어 유체를 상기 만곡형 본체 주위를 계속하여 이동하는 재순환부와 먼지 집진 챔버내로 들어가 상기 집진 챔버로부터 배출되는 유기부(waste portion)로 분리하는 유체 스트림 스플릿터를 포함하는 진공 청소기 헤드를 제공한다.In one embodiment, the present invention provides a curved body in which fluid circulates around the curved body, the curved body having a bottom adjacent to an area to be vacuumed in use, the bottom having a size to provide a low pressure surface, The curved body also has a curved body having a top sized to provide a high pressure surface, fluid acceleration means for accelerating fluid around the curved body, and positioned above the curved body to provide fluid. A vacuum cleaner head is provided that includes a recirculation portion that continuously moves around the curved body and a fluid stream splitter that enters into a dust collection chamber and separates into a waste portion exiting the dust collection chamber.

만곡형 본체는 도넛 또는 토로이드의 형태일 수 있다. 만곡형 본체는 대칭적일 필요는 없으며 그 단면이 약간 타원형일 수 있다. 만곡형 본체는 전체적으로 만곡형일 필요는 없으며, 만곡형 본체의 부분이 경우에 따라 직선일 수 있다.The curved body may be in the form of a donut or toroid. The curved body need not be symmetrical and its cross section may be slightly elliptical. The curved body does not need to be curved in its entirety, and the portion of the curved body may be straight in some cases.

도넛 또는 토로이드 형상을 제공함으로써, 유체가 중앙 통로를 통하여 형상대로 본체의 하부 밑으로 이동하여 표면적이 증가하는 표면위를 이동함에 따라 팽창될 수 있다. 유체가 이 영역위를 이동하고 중앙 통로속으로 귀환함에 따라, 유체가 표면적이 감소하는 갖는 상부 영역을 통과하기 때문에 보다 고압 표면이 나타날 수 있다.By providing a donut or toroidal shape, fluid can expand as it moves under the lower portion of the body in shape through the central passageway and over the surface where the surface area increases. As the fluid travels over this region and returns to the central passageway, a higher pressure surface may appear as the fluid passes through the upper region with decreasing surface area.

만곡형 본체가 도넛 또는 토로이드 형상이면, 유체 가속 수단은 중앙 통로안에 위치설정될 수 있다. 바람직하게는, 유체 가속 수단은 청소될 카페트 또는 바닥 표면을 향하여 근접해 가는 부분인, 즉 중앙 통로의 하부에 위치된다. 유체 가속 수단은 그 자체로 블레이드형일 수 있는 팬을 포함할 수 있다. 팬은 전기 모터와 같은 모터에 의해서 구동될 것이며 이것은 팬의 상부 그리고 중앙 통로내에 위치될 수 있다. 모터는 유체가 만곡형 본체 주위 그리고 만곡형 본체와, 모터가 위치되는 하우징 사이로 순환하기에 충분한 공간이 있는 중앙 통로내의 밀봉된 격실안에 내장될 수 있다.If the curved body is donut or toroidal in shape, the fluid acceleration means can be positioned in the central passage. Preferably, the fluid acceleration means is located at the bottom of the central passage, that is, the part approaching towards the carpet or floor surface to be cleaned. The fluid acceleration means may comprise a fan which may itself be bladed. The fan will be driven by a motor, such as an electric motor, which can be located in the upper and central passages of the fan. The motor may be embedded in a sealed compartment in a central passage where there is sufficient space for fluid to circulate around the curved body and between the curved body and the housing in which the motor is located.

만곡형 본체의 하단부는 송풍 슬롯을 가질 수 있다. 만곡형 본체가 도넛 또는 토로이드 형상이면, 통로의 하단부는 단지 조금 밀봉이 벗겨져 있을 수 있으며, 통상 환형 슬롯이 있어서 유체가 슬롯을 통해서 그리고 저압 표면위로 송풍하도록 존재한다.The lower end of the curved body may have a blowing slot. If the curved body is in a donut or toroidal shape, the lower end of the passageway may only be slightly unsealed, and there is usually an annular slot to allow fluid to blow through the slot and onto the low pressure surface.

만곡형 본체의 상부는 디스크 또는 만곡형 부재를 포함할 수 있는 유체 스트림 스플릿터를 가진다. 스플릿터는 유체를 만곡형 본체 주위로 재순환하는 부분과, 먼지 집진 챔버내로 이동하는 분할된 유기부로 분리할 수 있다.The upper portion of the curved body has a fluid stream splitter that can include a disk or curved member. The splitter can separate the fluid into a portion that recirculates around the curved body and the divided organic portion that moves into the dust collection chamber.

유체 가속 수단은 유체 스플릿터 아래 그리고 유체 송풍 슬롯 상부의 중앙 통로에 위치되는 것이 바람직하다.The fluid acceleration means is preferably located in the central passage below the fluid splitter and above the fluid blowing slots.

본 발명은 진공 청소기 특히, 카페트 등에 사용되는 플로어(floor) 진공 청소기에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum cleaner, in particular a floor vacuum cleaner for use in carpets and the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 청소 헤드의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a vacuum cleaning head according to an embodiment of the present invention.

실시예Example

도 1을 참조하면, 손잡이(11)가 통상의 방식으로 부착될 수 있는 진공 청소기 헤드(10)가 도시되어 있는데, 여기서 손잡이는 본 발명의 어떤 부분도 형성하지 않는다.1, there is shown a vacuum cleaner head 10 to which the handle 11 can be attached in a conventional manner, where the handle does not form any part of the present invention.

진공 청소기 헤드는 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있는 외부 하우징(12)을 가진다. 외부 하우징(12)은 중공형이며 돔 형상이고 하우징에 강도를 제공하는 하부가 두꺼운 주변부(13)와 상부의 더 얇은 벽 구조체(14)를 가진다.The vacuum cleaner head has an outer housing 12 which can be made of plastic or metal. The outer housing 12 is hollow, dome shaped and has a lower thicker peripheral portion 13 and a thinner wall structure 14 thereon that provides strength to the housing.

하우징(12) 내부에 만곡형 본체(15)가 도넛 또는 토로이드의 형태로 있다. 본체(15)는 결합 스트럿(도시안됨) 또는 다른 유형의 장착부를 사용하여 하우징의 내측에 장착될 수 있다. 본체(15)는 도넛 또는 토로이드 형상이기 때문에 중앙 통로(16)를 가진다. 본체(15)는 또한 저부(17), 상부(18), 내부(19)와 외부(20)를 가진다.Inside the housing 12 is a curved body 15 in the form of a donut or toroid. Body 15 may be mounted inside the housing using a coupling strut (not shown) or other type of mount. The main body 15 has a central passage 16 because it is donut or toroidal in shape. The body 15 also has a bottom 17, a top 18, an interior 19 and an exterior 20.

중앙 통로(16)의 내측에 블레이드형 팬(21)의 형태인 공기 가속 수단이 있다. 팬(21)은 모터(25)에 의해서 구동되는 축(24)에 부착되어 있는 허브(23)에 부착된 많은 블레이드(22)를 가진다. 모터(25)는 하우징(26)안에 내장되어 있어서 모터를 먼지와 부스러기로부터 보호하며 또한 모터를 조용하게 한다. 팬은 본 발명자의 초기의 국제 특허 출원(PCT/AU93/00581)에 개시되어 있는 디자인이 바람직하다.Inside the central passage 16 is air acceleration means in the form of a blade-shaped fan 21. The fan 21 has many blades 22 attached to the hub 23 which are attached to the shaft 24 driven by the motor 25. The motor 25 is embedded in the housing 26 to protect the motor from dust and debris and to keep the motor quiet. The fan is preferably the design disclosed in the inventor's initial international patent application (PCT / AU93 / 00581).

팬(21) 아래에 판(27)(이것은 허브(23)의 연장부 또는 별개로 형성된 판일 수 있을 것이다)이 있다. 판(27)은 중앙 통로(16)의 하부를 가로질러 연장되지만 본체(15)의 내단부로부터 내방으로 이격되어 있어서 환형의 송풍 슬롯(28)을 형성한다. 유체가 저압 표면적(17) 표면 위를 슬롯(28)을 통하여 흐르는 것에 의해서 송풍되게 송풍 슬롯은 보증하는데 상기 슬롯은 만곡형 본체(15)에 부착될 것이며 코안다 효과(coanda effect)에 의해서 본체의 표면을 따라 있을 것이다.Below the fan 21 is a plate 27 (which may be an extension of the hub 23 or a plate formed separately). The plate 27 extends across the lower portion of the central passage 16 but is spaced inward from the inner end of the body 15 to form an annular blowing slot 28. The blowing slots ensure that the fluid is blown by flowing through the slots 28 over the surface of the low pressure surface area 17, which slots will be attached to the curved body 15 and by the Coanda effect Will be along the surface.

유체가 저압 표면위를 통과할 때, 만곡형 본체의 표면적의 증가에 의해서 유체가 팽창되며 이렇게 되어 이것이 인접 유체를 비말동반시킬 것이다. 이것은 청소 효과를 제공하며 카페트 또는 바닥 표면 위에 저부(17)를 위치시킴으로써, 어떤 오염물 또는 먼지도 순환하는 공기 스트림에 의해서 비말동반되거나 또는 걸러질 것이다. 신선한 공기(40)가 또한 비말동반하여 주변부(13) 아래로 이동하여 순환 유체 스트림속으로 이동할 것이다. 유체가 외부 에지(20) 위 전역을 이동할 때, 비말동반된 신선한 공기와 유기부가 내부 통로(30)를 통하여 이동하여 유체 스플릿터(31)를 향하여 이동될 것이다. 유체 스플릿터(31)는 환형 숄더로서 도시될 수 있고 이것은 유체를 중앙통로(16)내로 다시 이동하는 재순환부와 대부분의 더러운 먼지와 신선한 공기를 함유하는 유기부로 분리하는 기능을 한다. 유기부는 유체 스플릿터(31)의 상부 표면위로 이동하여 집진 챔버(32)속으로 들어간다. 집진 챔버(32)는 중앙 통로(16)위에 위치되어 있으며 분리가능한 먼지 또는 유기부 주머니를 구비할 수 있다. 과다한 공기는, 공기는 배출시키지만 먼지 또는 유기부가 배출되는 것을 방지하는 필터 스크린을 내포하는 개구부(33)를 통과한다.As the fluid passes over the low pressure surface, the fluid expands due to an increase in the surface area of the curved body, which will entrain the adjacent fluid. This provides a cleaning effect and by placing the bottom 17 over the carpet or floor surface, any contaminants or dust will be entrained or filtered by the circulating air stream. Fresh air 40 will also entrain and move down the periphery 13 and into the circulating fluid stream. As the fluid travels over the outer edge 20, entrained fresh air and organics will move through the inner passageway 30 and move towards the fluid splitter 31. The fluid splitter 31 may be shown as an annular shoulder, which functions to separate the fluid into a recirculation portion that moves back into the central passage 16 and an organic portion containing most dirty dust and fresh air. The organic portion moves onto the upper surface of the fluid splitter 31 and enters the dust chamber 32. The dust collection chamber 32 is located above the central passage 16 and may have a detachable dust or organic bag. Excess air passes through an opening 33 that encloses a filter screen that exhausts air but prevents dust or organics from being exhausted.

내부 통로(30)를 통과하여 상부로 이동하는 유기부 또는 먼지는 만곡형 본체(15) 주위를 순환하는 공기보다 더 무거우며 운동량이 너무 커서 유체 스플릿터(31) 아래로 이동하지 못한다. 그러므로 먼지와 유기부는 유체 스플릿터(31)의 상부 표면위로 이동하여 먼지 집진 챔버(32)내로 빨려 들어간다. 오염된 공기는 필터가 전체에 걸쳐 연장되어 있는 개구부를 통과한다.The organic portion or dust moving upward through the inner passage 30 is heavier than the air circulating around the curved body 15 and the momentum is too large to move under the fluid splitter 31. Therefore, the dust and organics are moved onto the upper surface of the fluid splitter 31 and sucked into the dust collecting chamber 32. Contaminated air passes through openings through which the filter extends throughout.

또 다른 방법을 들어보면, 환형의 송풍 슬롯(28)이 볼록한 곡선을 갖는 표면(15)과 증가하는 표면적(17) 위로 유체를 송풍한다. 고속으로 이 표면위를 이동할 때, 인접 공기가 버려지게될(유기될) 미립자 물질을 운반하는 흐름속으로 비말동반하게 된다.In another method, the annular blow slot 28 blows fluid over the convex curve 15 and the increasing surface area 17. As it travels over this surface at high speed, adjacent air is entrained into the stream carrying the particulate material to be discarded (organized).

공기와 혼합된 미립자 물질은 내부 통로(30)로 도입되며 통로를 통해서 환형 숄더(혹은 유체 스플릿터)(31)로 이동된다. 숄더의 곡선은 매우 타이트하여(작은 반지름) 대부분의 미립자 물질이 그 주위로 만곡하여 흐르지 못하게 하는데, 이는 미립자 물질이 공기보다 더 큰 무게를 가지기 때문이다. 또한, 팬 뒤에 공기 직선화 베인이 없다. 팬을 떠난 공기를 회전시켜 원심력의 작용에 의해서 미립자 물질을 외향으로 분사시키는 싸이크론이 통로(30)에 형성되어 있다. 공기가 상부(18) 표면위와 유체 스플릿터(31) 아래로 만곡되는 한편 대부분의 미립자 물질이 덜 만곡된 경로에서 연속되어 유체 스플릿터(31)를 넘어 이동하고 집진 챔버(32)속으로 들어가게 하는 효과가 있다.Particulate matter mixed with air is introduced into the inner passageway 30 and is transferred to the annular shoulder (or fluid splitter) 31 through the passageway. The curve of the shoulder is so tight (small radius) that most particulate matter does not curve around it, because the particulate material has a greater weight than air. In addition, there is no air straightening vane behind the fan. A cyclone is formed in the passage 30 for rotating the air leaving the fan and injecting the particulate matter outward by the action of centrifugal force. Air is bent over the top 18 surface and below the fluid splitter 31 while most of the particulate material continues in a less curved path, moving beyond the fluid splitter 31 and entering the dust chamber 32. It works.

표 1은 본 발명에 따른 진공 청소기와 종래의 진공 청소기 사이의 비교를 도시한다.Table 1 shows a comparison between a vacuum cleaner according to the present invention and a conventional vacuum cleaner.

비교 데이타Comparison data 종래의 진공 청소기Conventional vacuum cleaner 신규의 "제트 팬" 코안다 진공 청소기New "Jet Fan" Koanda Vacuum Cleaners 소모 동력(watts)Power consumption (watts) 1,1001,100 454454 RPMRPM 18,00018,000 18,00018,000 팬 직경Fan diameter 125㎜125 mm 112㎜112 mm 스테이지stage 2(2 팬)2 (2 fans) 1(1 팬)1 (1 fan) 공기량(리터)/초Air volume (liters) / second 4646 144144 카페트 표면의 속도Speed of carpet surface 60kph60 kph 240kph240 kph 팬의 효율Fan efficiency 9.1%9.1% 70% 플러스70% plus 크기와 무게Size and weight 10kg10 kg 종래의 절반Half of the conventional

본 발명의 정신과 범위를 이탈함 없이 다양한 다른 변경과 수정이 실시예에 행해질 수 있다는 것을 인식하여야 한다.It should be appreciated that various other changes and modifications can be made to the embodiments without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims

A curved body through which fluid circulates, the curved body having a bottom adjacent an area to be vacuumed in use, the bottom having a size providing a low pressure surface, the curved body also having a high pressure surface Said curved body having an upper portion having a size to provide,

Fluid acceleration means for accelerating fluid around the curved body,

A fluid stream splitter positioned on top of the curved body for separating fluid into a recirculation portion that continues to move around the curved body and a waste portion entering the dust collection chamber and exiting the dust collection chamber; Vacuum cleaner head.

The method of claim 1,

The vacuum cleaner head of the main body has a toroidal shape.

The method of claim 2,

And said fluid acceleration means is located in a central passage defined by said toroid.

The method of claim 3, wherein

And said fluid acceleration means is located below said central passage.

The method of claim 3, wherein

And said fluid acceleration means is a fan.

The method of claim 5,

The fan is driven by a motor, the motor being located in the central passage and on top of the fan.

The method of claim 3, wherein

And a fluid blower slot adjacent said bottom for pushing fluid onto a low pressure surface.

The method of claim 7, wherein

And the fluid splitter functions as a fluid suction slot.

The method of claim 8,

And said fluid accelerating means is located below the fluid splitter and above the fluid blowing slot.

The method of claim 9,

And the dust collecting chamber is located above the central passage and has an exhaust vent for discharging the organic portion of the fluid.

The method of claim 10,

And the fluid is air.