KR20000056752A - 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기에 적용되는 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 싸이클론몸체의 직경을 상부에서 하부로 갈수록 점점 더 넓어진 형태로 하여 공기가 싸이클론몸체 내에서 상승기류를 형성하면서 배출되더라도 미세먼지와 같은 가벼운 오염물이 상기 공기의 상승기류에 영향을 받아 함께 배출되는 일은 없도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 원통형상의 싸이클론몸체(11)와, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에 형성되어 공기 및 오염물을 싸이클론몸체(11) 내의 접선방향으로 흡입하는 흡입유로관(12)과, 상기 싸이클론몸체(11)의 상부면 중심부에 형성되어 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기를 상방으로 배출하는 공기배출관(13)과, 상기 싸이클론몸체(11)의 하부면 일측에 형성되어 공기와 함께 싸이클론몸체 내로 흡입된 오염물을 하방으로 배출하는 오염물배출공(14)과, 상기 싸이클론몸체(11)의 하단에 분리가능하게 결합되어 오염물배출공(14)을 통해 배출되는 오염물을 수집하는 오염물수집함(15)으로 구성된 것에 있어서, 상기 원통형상의 싸이클론몸체(11)가 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점점 더 커지는 형태인 것을 특징으로 한다.

Description

싸이클론 집진장치{cyclone dust collector}

본 발명은 싸이클론(cyclone) 원리를 이용하여 먼지와 같은 각종 오염물을 집진할 수 있는 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 싸이클론몸체의 구조를 달리하여 미세먼지와 같은 오염물이 배출되는 공기의 상승기류에 영향을 받지 않도록 한 것이다.

일반적으로 싸이클론 집진장치는 가정용으로는 주로 진공청소기에 적용되고 있는데, 그 원리는 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 수집하는 것으로서, 수년전부터 이미 알려져 오고 있다.

상기한 싸이클론 집진장치의 종래 기술을 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 살펴보면 다음과 같다.

전체적으로 동일한 직경을 갖는 원통형상의 싸이클론몸체(1)가 있고, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에는 공기 및 오염물(먼지, 보푸라기, 종이조각, 과자부수러기 등)이 싸이클론몸체 내에 접선방향으로 흡입되도록 흡입유로관(2)이 형성되어 있으며, 상기 싸이클론몸체(1)의 상부면 중심부에는 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기가 상방으로 배출되도록 원통형상의 공기배출관(3)이 형성되어 있고, 상기 싸이클론몸체(1)의 하부면 일측에는 공기와 함께 싸이클론몸체(1) 내로 흡입된 오염물이 하방으로 배출되도록 오염물배출공(4)이 형성되어 있으며, 싸이클론몸체(1)의 하단에는 오염물배출공(4)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 오염물수집함(5)이 분리가능하게 결합되어 있다.

이와같은 구조의 종래 싸이클론 집진장치를 진공청소기를 구성하는 청소기 본체 내부에 설치하여 사용하거나 아니면 상기 청소기 본체와 흡입구체를 연결하는 연장관과 연결호스 사이에 설치하여 사용하거나 하면 되는데, 상기 청소기 본체 내부에 설치한 상태에서는 싸이클론몸체(1)에 형성된 흡입유로관(2)만이 청소기 본체의 연결호스 결합부분인 입구부에 결합되고, 연장관과 연결호스 사이에 설치한 상태에서는 싸이클론몸체(1)에 형성된 흡입유로관(2)이 연장관에 결합됨과 함께 공기배출관(3)이 연결호스에 결합된다.

이하 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사용자가 청소작업을 수행하기 위해 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 싸이클론몸체(1)의 둘레면 상부 적소에 형성되어 있는 공기흡입관(2)을 통해 공기 및 오염물이 상기 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 흡입되는데, 상기 공기흡입관(2)에는 진공청소기의 흡입구체(도시는 생략함)가 연결되어 있으므로 결국 실내의 오염물이 공기와 함께 흡입구체를 통해 함께 흡입되고, 이 흡입된 공기 및 오염물은 계속해서 상기 싸이클론몸체(1) 내에 흡입됨은 이해 가능하다.

이와같이 하여 오염물과 함께 싸이클론몸체(1) 내에 접선방향으로 흡입된 공기는 상기 싸이클론몸체가 전부분 직경이 동일한 원통형임에 따라 원심력에 의해 회전하면서 하강하는데, 이때 공기와 오염물은 밀도차이에 의하여 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 비교적 가벼운 공기는 싸이클론몸체(1)의 중심부분에서 회오리를 일으키다가 어느순간 역방향으로 상승기류를 형성하여 상기 싸이클론몸체(1)의 상부면 중심부에 형성된 공기배출관(3)을 통해 상방으로 배출됨과 동시에 비교적 무거운 오염물은 싸이클론몸체(1)의 둘레면을 따라 계속 하강하다가 상기 싸이클론몸체의 하부면 일측에 형성되어 있는 오염물배출공(4)을 통해 배출된다.

한편 오염물배출공(4)을 통해 배출되는 오염물은 상기 싸이클론몸체(1)의 하단에 오염물수집함(5)이 결합되어 있음에 따라 상기 오염물수집함에 수집되므로 결국 오염물이 집진되면서 청소가 행하여 지는데, 상기 오염물이 오염물수집함(5)에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 오염물수집함을 싸이클론몸체(1)에서 분리하여 수집되어 있는 오염물을 버리면 된다.

그러나 종래 이와같은 싸이클론 집진장치는 싸이클론몸체가 전부분 직경이 동일한 형상이므로 상기 싸이클론몸체의 중심부분으로 모여들면서 하부에서 상승기류를 형성하는 공기와 상기 싸이클론몸체의 둘레면부분을 따라 계속 하강하다가 오염물배출공을 통해 배출되는 오염물과의 거리가 처음부터 끝까지 동일할 수 밖에 없음에 따라 상기 오염물을 회전시키는 회전기류가 공기를 배출하는 상승기류에 쉽게 영향을 받게되고, 이로인해 오염물중 미세먼지의 일부가 공기의 상승기류에 혼합되면서 공기배출관을 통해 함께 배출되므로 진공청소기의 본체 내부로 별도의 필터를 부가적으로 사용하여야 만 하는 문제점이 있고, 또한 별도의 필터를 본체 내부에 부가적으로 사용하지 않았을 경우에는 미세먼지 등이 다시 실내로 배출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 싸이클론몸체의 직경을 상부에서 하부로 갈수록 점점 더 넓어진 형태로 하여 공기가 싸이클론몸체 내에서 상승기류를 형성하여 배출되더라도 미세먼지와 같은 가벼운 오염물이 상기 공기의 상승기류에 영향을 받아 함께 배출되는 일은 없도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면 원통형상의 싸이클론몸체와, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에 형성되어 공기 및 오염물을 싸이클론몸체 내의 접선방향으로 흡입하는 흡입유로관과, 상기 싸이클론몸체의 상부면 중심부에 형성되어 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기를 상방으로 배출하는 공기배출관과, 상기 싸이클론몸체의 하부면 일측에 형성되어 공기와 함께 싸이클론몸체 내로 흡입된 오염물을 하방으로 배출하는 오염물배출공과, 상기 싸이클론몸체의 하단에 분리가능하게 결합되어 오염물배출공을 통해 배출되는 오염물을 수집하는 오염물수집함으로 구성된 것에 있어서, 상기 원통형상의 싸이클론몸체가 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점점 더 커지는 형태인 것을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치가 제공된다.

도 1은 종래 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 2는 종래 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 4는 본 발명 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11. 사이클론몸체 12. 흡입유로관

13. 공기배출관 14. 오염물배출공

15. 오염물수집함

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 4 내지 도 5를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 4는 본 발명 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도로서, 본 발명은 상부에서 부터 하부로 갈수록 직경이 점점 더 넓어지는 원통형상의 싸이클론몸체(11)가 있고, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에는 공기 및 오염물(먼지, 보푸라기, 종이조각, 과자부수러기 등)이 싸이클론몸체 내에 접선방향으로 흡입되도록 흡입유로관(12)이 형성되어 있으며, 상기 싸이클론몸체(11)의 상부면 중심부에는 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기가 상방으로 배출되도록 원통형상의 공기배출관(13)이 형성되어 있고, 상기 싸이클론몸체(11)의 하부면 일측에는 공기와 함께 싸이클론몸체(11) 내로 흡입된 오염물이 하방으로 배출되도록 오염물배출공(14)이 형성되어 있으며, 싸이클론몸체(11)의 하단에는 오염물배출공(14)을 통해 배출되는 오염물을 수집하도록 오염물수집함(15)이 분리가능하게 결합되어 있는 구조이다.

이와같은 구조의 본 발명 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시킨 상태에서 사용자가 진공청소기를 사용할 때 먼지 및 보푸라기 등과 같은 각종 오염물이 수집되는 집진과정은 기 설명된 종래의 과정을 참고하면 대부분 이해가능하리라 생각되므로 이하에서는 본 발명의 요부 구성(싸이클론몸체(11)의 직경이 상부에서 하부로 갈수록 점점 더 커지는 형태)에 따른 작용을 중심으로 하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

청소기 본체 내에서 발생된 흡입력에 의해 공기 및 오염물이 싸이클론몸체(11)에 형성된 흡입유로관(12)을 통해 상기 싸이클론몸체(11) 내로 흡입되면, 이 흡입되는 공기 및 오염물중 공기는 중심부분으로 모여들면서 하부에서 상승기류를 형성하여 공기배출관(13)을 통해 상방으로 배출되고, 오염물은 계속해서 싸이클론몸체(11)의 둘레면을 따라 원심력을 크게 받으면서 이동하여 오염물배출공(14)을 통해 하방으로 배출되는데, 이때에는 상기 사이클론몸체(11)의 직경이 상부에서 하부로 갈수록 점점 더 넓어지는 형태이므로 상기 오염물을 하부로 이동시키는 힘인 원심력이 하부로 가면 갈수록 공기의 상승기류와 멀어지게 되고, 이에따라 오염물중 미세먼지라 할지라도 상기 공기의 상승기류에 영향을 받아 혼합되는 일이 없으므로 결국 배출되는 공기에는 어떠한 오염물도 포함되지 않게됨은 이해 가능하다.

그러므로 본 발명 싸이클론 집진장치는 싸이클론몸체의 직경이 상부에서 하부로 갈수록 점점 더 넓어지는 형상이므로 싸이클론몸체의 하부로 갈수록 공기의 상승기류와 상기 오염물의 원심력간 거리가 멀어지게 됨에 따라 상기 오염물중 비교적 가벼운 미세먼지라 할 지라도 공기의 상승기류에 영향을 받는 일이 없고, 이로인해 오염물이 상기 상승기류에 포함되지 않아 진공청소기의 본체 내부로 별도의 필터를 부가적으로 설치하지 않아도 되는 효과가 있음은 물론 상기 별도의 필터를 설치하지 않더라도 미세먼지 등이 실내로 배출되는 일도 없게되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원통형상의 싸이클론몸체와, 상기 싸이클론몸체의 둘레면 상부 적소에 형성되어 공기 및 오염물을 싸이클론몸체 내의 접선방향으로 흡입하는 흡입유로관과,

   상기 싸이클론몸체의 상부면 중심부에 형성되어 싸이클론몸체 내로 흡입된 공기를 상방으로 배출하는 공기배출관과, 상기 싸이클론몸체의 하부면 일측에 형성되어 공기와 함께 싸이클론몸체 내로 흡입된 오염물을 하방으로 배출하는 오염물배출공과, 상기 싸이클론몸체의 하단에 분리가능하게 결합되어 오염물배출공을 통해 배출되는 오염물을 수집하는 오염물수집함으로 구성된 것에 있어서,

   상기 원통형상의 싸이클론몸체가 상부에서 하부로 갈수록 직경이 점점 더 커지는 형태인 것을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.