KR20010026685A - 싸이클론 집진장치 - Google Patents

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KR20010026685A
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dust collector
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이근형
윤인철
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구자홍
엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 단방향형이나 양방향형에 관계없이 흡입구를 통해 싸이클론 몸체 내로 흡입되는 선회류(공기+오염물)를 초기 단계에서 싸이클론 몸체의 중심부와 최대한 멀리(싸이클론 몸체의 내측 둘레면에는 최대한 가깝게) 가이드하도록 하여 밀도차이에 의해 공기와 분리된 오염물의 일부가 배출공기에 편승되어 함께 배출되는 일이 없도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 상기 싸이클론 몸체 내로 공기 및 오염물을 흡입하는 흡입구와, 상기 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내로 흡입된 공기를 배출하는 공기 배출구와, 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 소정위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내에서 원심력에 의해 공기와 분리된 오염물을 배출하는 오염물 배출구를 구비한 것에 있어서, 상기 싸이클론 몸체 내부중 흡입구의 근접된 위치에 구비되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 공기 및 오염물을 싸이클론 몸체의 둘레면 쪽으로 안내하는 가이드체를 더 포함하여서 된 싸이클론 집진장치이다.

Description

싸이클론 집진장치{cyclone dust collector}
본 발명은 싸이클론(cyclone) 원리를 이용하여 먼지와 같은 각종 오염물을 집진할 수 있도록 한 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 싸이클론 몸체 내로 흡입된 공기가 원심력에 의해 초기 선회되는 과정에서 상기 싸이클론 몸체의 중심부와 최대한 멀어지도록 하여 오염물이 배출기류에 영향을 받는 일이 없도록 한 것이다.
일반적으로 싸이클론 집진장치는 가정용으로는 주로 진공청소기에 적용되고 있는데, 그 원리는 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물(먼지, 보푸라기, 휴지조각, 과자부수러기 등)중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 집진하는 장치로 수년전부터 이미 알려져 오고 있다.
상기한 싸이클론 집진장치는 공기의 배출 및 오염물의 배출이 한쪽방향으로 만 이루어지는 단방향형과 상기 공기의 배출 및 오염물의 배출이 양쪽방향으로 동시에 이루어지는 양방향형으로 크게 나누어진다.
그럼 여기서 종래 싸이클론 집진장치를 단방향형과 양방향형으로 나누어 각각 설명하면 다음과 같다.
상기 종래 싸이클론 집진장치에서 단방형은 일 실시예와 같이 싸이클론 몸체 내로의 공기 흡입이 축방향으로 이루어지는 구조와 다른 실시예와 같이 싸이클론 몸체 내로의 공기 흡입이 접선방향으로 이루어지는 나누어 진다.
먼저 종래 단방향형 싸이클론 집진장치의 일 실시예에 대하여 설명하면, 첨부된 도 1 내지 도 2와 같이 원통형상의 싸이클론 몸체(1)가 구비되고, 상기 싸이클론 몸체의 일측에는 공기 및 오염물이 축방향으로 흡입되도록 흡입구(2)가 형성되며, 상기 싸이클론 몸체(1) 내의 흡입구(2) 측에는 축방향으로 흡입되는 공기 및 오염물에 접선방향으로의 회전력을 부여하여 주도록 회전력부여수단(3)이 고정되고, 상기 싸이클론 몸체(1)의 타측 중심부에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 공기를 축방향으로 배출시켜 주도록 공기 배출구(4)가 형성되며, 상기 싸이클론 몸체(1)의 둘레면 타측에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 오염물을 접선방향으로 배출시켜 주도록 오염물 배출구(5)가 형성되고, 상기 오염물 배출구에는 배출되는 오염물이 수집되어 집진되도록 집진함(6)이 분리가능하게 결합된 구조이다.
따라서 이와같은 종래 단방향형 싸이클론 집진장치의 일 실시예를 진공청소기를 구성하는 청소기 본체 내부에 설치하여 사용하거나 아니면 청소기 본체와 흡입구체를 연결하는 연장관과 연결호스 사이에 설치하여 사용하거나 하면 되는데, 상기 청소기 본체 내부에 설치한 상태에서는 싸이클론 몸체(1)의 일측에 형성된 흡입구(2) 만이 청소기 본체의 연결호스 결합부분인 입구부에 결합되고, 연장관과 연결호스 사이에 설치한 상태에서는 싸이클론 몸체(1)의 일측에 형성된 흡입구(2)가 연장관에 결합됨과 함께 상기 싸이클론 몸체(1)의 타측 중심부에 형성된 공기 배출구(4)는 연결호스에 결합된다.
이하 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(1)의 일측에 형성된 흡입구(2)를 통해 상기 싸이클론 몸체(1) 내에 축방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(1) 내에 축방향으로 흡입되면, 이 흡입된 공기 및 오염물은 계속해서 상기 싸이클론 몸체(1)의 흡입구(2) 측에 고정되어 있는 회전력부여수단(3)을 지나게 되는데, 이때 공기 및 오염물이 상기 회전력부여수단에 의해 접선방향으로 회전력을 부여 받으므로 상기 싸이클론 몸체(1)가 원통형임을 감안할 때 회전력부여수단(3)을 통과한 공기 및 오염물은 원심회전하면서 타측으로 이동을 하게 된다.
상기 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(1) 내에서 원심회전을 하게되면, 공기와 오염물은 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 중량이 오염물 보다 비교적 가벼운 공기는 싸이클론 몸체(1)의 중심부분으로 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 배출기류를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(1)의 타측 중심부에 형성된 공기 배출구(4)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(1)의 내측 둘레를 따라 계속 타측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 타측 둘레면 적소에 형성되어 있는 오염물 배출구(5)를 통해 접선방향으로 배출된다.
한편 싸이클론 몸체(1) 내에서 오염물 배출구(5)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(6)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 집진함을 오염물 배출구(5)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시 결합시켜 사용하면 된다.
또한 종래 단방향형 싸이클론 집진장치의 다른 실시예에 대하여 설명하면, 첨부된 도 3 내지 도 4와 같이 원통형상의 싸이클론 몸체(11)가 구비되고, 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 일측에는 공기 및 오염물이 접선방향으로 흡입되도록 흡입구(12)가 형성되며, 상기 싸이클론 몸체(1)의 타측 중심부에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 공기를 축방향으로 배출시켜 주도록 공기 배출구(13)가 형성되며, 상기 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 타측에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 오염물을 접선방향으로 배출시켜 주도록 오염물 배출구(14)가 형성되고, 상기 오염물 배출구에는 배출되는 오염물이 수집되어 집진되도록 집진함(15)이 분리가능하게 결합된 구조이다.
따라서 이와같은 종래 단방향형 싸이클론 집진장치의 다른 실시예를 사용하기 위해서는 일 실시예에와 동일하게 진공청소기에 설치하면 되는데, 상기 설치된 상태에서 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 일측에 형성된 흡입구(12)를 통해 상기 싸이클론 몸체(11) 내에 접선방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(11) 내에 접선방향으로 흡입되면, 이 흡입된 공기 및 오염물은 상기 싸이클론 몸체(11)가 원통형임을 감안할 때 원심회전하면서 타측으로 이동을 하게 된다.
상기 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(11) 내에서 원심회전을 하게되면, 공기와 오염물은 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 중량이 오염물 보다 비교적 가벼운 공기는 싸이클론 몸체(11)의 중심부분으로 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 배출기류를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(11)의 타측 중심부에 형성된 공기 배출구(13)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레를 따라 계속 타측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 타측 둘레면 적소에 형성되어 있는 오염물 배출구(14)를 통해 접선방향으로 배출된다.
한편 싸이클론 몸체(11) 내에서 오염물 배출구(14)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(15)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 일 실시예에서와 같이 상기 집진함(15)을 오염물 배출구(14)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시 결합시켜 사용하면 된다.
다음으로 종래 양방향형 싸이클론 집진장치에 대하여 설명하면, 첨부된 도 5 내지 도 6과 같이 원통형상의 싸이클론 몸체(21)가 구비되고, 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 가운데부분에는 공기 및 오염물이 접선방향으로 흡입되도록 흡입구(22)가 형성되며, 상기 싸이클론 몸체(21)의 양측면 중심부에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 공기가 축방향으로 배출되도록 공기 배출구(23)가 형성되고, 상기 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 양측에는 접선방향으로 회전되는 과정에서 원심력에 의해 분리된 오염물이 접선방향으로 배출되도록 오염물 배출구(24)가 형성되며, 상기 오염물 배출구에는 배출되는 오염물이 수집되어 집진되도록 집진함(25)이 분리가능하게 결합된 구조이다.
따라서 이와같은 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치를 사용하기 위해서는 종래와 동일하게 진공청소기에 설치하면 되는데, 상기 설치된 상태에서 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 상기 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 가운데부분에 형성된 흡입구(22)를 통해 상기 싸이클론 몸체(21) 내에 접선방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(21) 내에 접선방향으로 흡입되면, 상기 싸이클론 몸체가 원통형임을 감안할 때 이 흡입된 공기 및 오염물은 계속해서 상기 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레면을 따라 원심회전하면서 양측으로 양분되어 이동을 하게 되는데, 이때 공기와 오염물은 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 중량이 오염물 보다 비교적 가벼운 공기는 싸이클론 몸체(21)의 중심부분으로 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 배출기류를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(21)의 양측면 중심부에 형성된 공기 배출구(23)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레를 따라 계속 양측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 타측 둘레면 양측에 형성되어 있는 오염물 배출구(23)를 통해 접선방향으로 배출된다.
한편 싸이클론 몸체(21) 내에서 각 오염물 배출구(23)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(27)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 집진함을 오염물 배출구(23)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시 결합시켜 사용하면 된다.
그러나 종래 이와같은 단방향형 및 양방향형 싸이클론 집진장치는 흡입구를 통해 싸이클론 몸체 내로 흡입되는 선회류(공기+오염물)를 초기 단계에서 싸이클론 몸체의 중심부와 최대한 멀리(싸이클론 몸체의 내측 둘레면에는 최대한 가깝게) 가이드하는 구조를 갖지 못하고 있으므로 싸이클론 몸체 내에서 유동하는 오염물이 원심력을 충분히 받지 못하게 됨으로써 오염물이 오염물 배출구를 통해 원활히 배출되지 못하고 배출공기에 편승되어 함께 배출되므로 집진효율이 떨어지고, 모터 손상의 우려가 있으며, 싸이클론 몸체 내에서 발생하게 되는 선회류와 배출기류와의 간섭으로 압손이 발생함에 따라 이로 인한 소음이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 단방향형이나 양방향형에 관계없이 흡입구를 통해 싸이클론 몸체 내로 흡입되는 선회류(공기+오염물)를 초기 단계에서 싸이클론 몸체의 중심부와 최대한 멀리(싸이클론 몸체의 내측 둘레면에는 최대한 가깝게) 가이드하도록 하여 원심력을 충분히 받을 수 있도록 하므로써 공기로 부터 분리된 오염물이 배출공기에 편승되어 함께 배출되는 일이 없도록 하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 단방향형 싸이클론 집진장치를 일 실시예로 나타낸 종단면도
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도
도 3은 종래 단방향형 싸이클론 집진장치를 다른 실시예로 나타낸 종단면도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도
도 5는 종래 양방향형 싸이클론 집진장치를 나타낸 황단면도
도 6은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도
도 7은 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치를 일 실시예로 나타낸 종단면도
도 8은 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치를 다른 실시예로 나타낸 종단면도
도 9는 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치를 나타낸 횡단면도
도 10은 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치의 요부 구성을 나타낸 사시도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 11, 21 싸이클론 몸체 2, 12, 22. 흡입구
4, 13, 23. 공기 배출구 5, 14, 24. 오염물 배출구
7, 16, 28. 가이드체 8. 17. 지지부
26. 원통체
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태는 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 상기 싸이클론 몸체 내로 공기 및 오염물을 흡입하는 흡입구와, 상기 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내로 흡입된 공기를 배출하는 공기 배출구와, 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 소정위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내에서 원심력에 의해 공기와 분리된 오염물을 배출하는 오염물 배출구를 구비한 것에 있어서, 상기 싸이클론 몸체 내부중 흡입구의 근접된 위치에 구비되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 공기 및 오염물을 싸이클론 몸체의 내측벽으로 안내하는 가이드체를 더 포함하여서 된 싸이클론 집진장치이다.
이하 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 7은 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치를 일 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 일 실시예의 구성중 기 설명된 종래의 단방향형 싸이클론 집진장치의 일 실시예와 동일한 구성의 설명은 생략하고 다만 도면상에는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.
이하 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치의 일 실시예에 대한 요부 구성을 설명하면 다음과 같다.
싸이클론 몸체(1) 내에 고정된 회전력부여수단(3)의 공기 배출구(4) 대향면 중심부에 원통형의 가이드체(7)를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(1) 내로 흡입되어 회전력부여수단(3)에 의해 원심회전되는 초기 선회류(공기+오염물)가 상기 가이드체(7)에 가이드되어 싸이클론 몸체(1)의 둘레면 쪽으로 퍼져나가도록 한다.
상기에서 가이드체(7)는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 형상으로 함이 바람직 한데, 이는 초기 선회류가 상기 가이드체(7)에 가이드되어 싸이클론 몸체(1)의 둘레면 쪽으로 보다 원활하게 퍼져나가도록 하기 위함에 있다.
또한 상기 가이드체(7)는 흡입구(2) 측으로 원통형상의 지지부(8)를 포함함이 바람직 한데, 이는 상기 흡입구(2)를 통해 싸이클론 몸체(1) 내로 흡입된 초기 선회류가 일단 원심회전에 의한 이동력을 가진상태에서 상기 가이드체(7)에 가이드되도록 하기 위함에 있다.
이와 같이 구성된 본 발명 일 실시예의 단방향 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시키는 과정은 종래에서 설명된 과정과 동일하므로 생략한다.
이하 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 본 발명 일 실시예의 단방향형 싸이클론 집진장치에 의해 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(1)의 일측에 형성된 흡입구(2)를 통해 상기 싸이클론 몸체(1) 내에 축방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(1) 내에 축방향으로 흡입되면, 이 흡입된 공기 및 오염물은 계속해서 상기 싸이클론 몸체(1)의 흡입구(2) 측에 고정되어 있는 회전력부여수단(3)을 지나게 되는데, 이때 공기 및 오염물은 상기 회전력부여수단에 의해 접선방향으로 회전력을 부여 받으므로 상기 싸이클론 몸체(1)가 원통형임을 감안할 때 회전력부여수단(3)을 통과한 공기 및 오염물은 원심 회전하면서 타측으로 이동을 하게 된다.
상기 회전력부여수단(3)에 의해 회전력을 받아 원심회전되는 초기 선회류(공기+오염물)는 상기 회전력부여수단(3)의 공기 배출구(4) 대향면 중심부에 형성되어 있는 원통형의 가이드체(7)에 안내되는데, 상기 가이드체는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 형상이므로 싸이클론 몸체(1)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼지게 되고, 이 퍼진 공기 및 오염물은 상기 싸이클론 몸체를 따라 계속 원심회전을 하게 된다.
한편 싸이클론 몸체(1) 내로 흡입된 초기 선회류를 상기 싸이클론 몸체의 내측 둘레면 쪽으로 가이드하는 역할의 원통형 가이드체(7)는 흡입구(2)와 근접된 상태로 원통형상의 지지부(8)를 포함하고 있으므로 상기 초기 선회류가 실제로 가이드체(7)에 가이드되기 직전에는 지지부(8)에 의해 일단 원심회전에 의한 이동력을 갖게되고, 이에따라 상기 가이드체(7)에 가이드되어 싸이클론 몸체(1)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나가는 힘이 더욱 강해져 후술하는 바와 같은 본 발명 효과를 더욱 크게 기대할 수 있다.
이와 같이 가이드체(7)에 의해 싸이클론 몸체(1)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나간 공기와 오염물은 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 중량이 비교적 가벼운 공기는 싸이클론 몸체(1)의 중심부분으로 다시 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 배출기류를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(1)의 타측 중심부에 형성된 공기 배출구(4)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(1)의 내측 둘레를 따라 계속 타측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 타측 둘레면 적소에 형성되어 있는 오염물 배출구(5)를 통해 접선방향으로 배출되는데, 상기 과정에서 회전력부여수단(3)에 의해 회전력을 부여받는 초기 선회류는 가이드체(7)에 의해 계속해서 싸이클론 몸체(1)의 둘레면 쪽으로 안내되므로 결국 이 초기 선회류의 오염물이 배출공기의 압력에 영향을 받는 일이 없고, 이에따라 오염물의 일부가 배출공기에 포함되면서 함께 배출되는 일이 발생되지 않음은 이해 가능하다.
상기 싸이클론 몸체(1) 내에서 오염물 배출구(5)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(6)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 집진함(6)을 오염물 배출구(5)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시 결합시켜 사용하면 된다.
또한 첨부된 도 8은 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치를 다른 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명 다른 실시예의 구성중 기 설명된 종래의 단방향형 싸이클론 집진장치의 다른 실시예와 동일한 구성의 설명은 생략하고 다만 도면상에는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.
이하 본 발명 단방향형 싸이클론 집진장치의 다른 실시예에 대한 요부 구성을 설명하면 다음과 같다.
싸이클론 몸체(11) 내의 일측면중 흡입구(12)측 중심부에 원통형의 가이드체(16)를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(11) 내에 접선방향으로 흡입되어 회전되는 초기 선회류(공기+오염물)가 상기 가이드체(16)에 가이드되어 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 쪽으로 퍼져나가도록 한다.
상기에서 가이드체(16)는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 형상으로 함이 바람직 한데, 이는 초기 선회류가 상기 가이드체(16)에 가이드되어 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 쪽으로 보다 원활하게 퍼져나가도록 하기 위함에 있다.
또한 상기 가이드체(16)는 흡입구(12) 측으로 원통형상의 지지부(17)를 포함함이 바람직 한데, 이는 상기 흡입구(12)를 통해 싸이클론 몸체(11) 내로 흡입된 초기 선회류가 일단 원심회전에 의한 이동력을 가진상태에서 상기 가이드체(16)에 가이드되도록 하기 위함에 있다.
이와 같이 구성된 본 발명 다른 실시예의 단방향 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시키는 과정은 종래에서 설명된 과정과 동일하므로 생략한다.
이하 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 본 발명 다른 실시예의 단방향형 싸이클론 집진장치에 의해 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 일측에 형성된 흡입구(12)를 통해 상기 싸이클론 몸체(11) 내에 접선방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(11) 내에 접선방향으로 흡입되면, 이 흡입된 공기 및 오염물은 상기 싸이클론 몸체가 원통형임을 감안할 때 원심 회전하면서 타측으로 이동을 하게 된다.
상기 회전력부여수단(13)에 의해 회전력을 받아 원심회전되는 초기 선회류(공기+오염물)는 싸이클론 몸체(11) 내의 일측면중 흡입구(12)측 중심부에 형성된 원통형의 가이드체(16)에 안내되는데, 상기 가이드체는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 형상이므로 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼지게 되고, 이 퍼진 공기 및 오염물은 상기 싸이클론 몸체를 따라 계속 원심회전을 하게 된다.
한편 싸이클론 몸체(11) 내로 흡입된 초기 선회류를 상기 싸이클론 몸체의 내측 둘레면 쪽으로 가이드하는 역할의 원통형 가이드체(17)는 흡입구(12)와 근접된 상태로 원통형상의 지지부(17)를 포함하고 있으므로 상기 초기 선회류가 실제로 가이드체(16)에 가이드되기 직전에는 상기 지지부(17)에 의해 일단 원심회전에 의한 이동력을 갖게되고, 이에따라 상기 가이드체(17)에 가이드되어 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나가는 힘이 더욱 강해져 후술하는 바와 같은 본 발명 효과를 더욱 크게 기대할 수 있다.
이와 같이 가이드체(16)에 의해 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나간 공기와 오염물은 각기 서로 다른 원심력을 받으므로 중량이 비교적 가벼운 공기는 싸이클론 몸체(11)의 중심부분으로 다시 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 배출기류를 형성하여 상기 싸이클론 몸체(11)의 타측 중심부에 형성된 공기 배출구(13)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레를 따라 계속 타측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 타측 둘레면 적소에 형성되어 있는 오염물 배출구(15)를 통해 접선방향으로 배출되는데, 상기 과정에서 싸이클론 몸체(11) 내의 초기 선회류는 가이드체(16)에 의해 계속해서 싸이클론 몸체(11)의 둘레면 쪽으로 안내되므로 결국 이 초기 선회류의 오염물이 배출공기의 압력에 영향을 받는 일이 없고, 이에따라 오염물의 일부가 배출공기에 포함되면서 함께 배출되는 일이 발생되지 않음은 이해 가능하다.
상기 싸이클론 몸체(11) 내에서 오염물 배출구(14)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(15)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 집진함(15)을 오염물 배출구(14)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시 결합시켜 사용하면 된다.
그리고 첨부된 도 9는 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치를 나타낸 횡단면도이고, 도 10은 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치의 요부 구성을 나타낸 사시도로서, 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치의 구성중 기 설명된 종래의 양방향형 싸이클론 집진장치와 동일한 구성의 설명은 생략하고 다만 도면상에는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.
이하 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치에 대한 요부 구성을 설명하면 다음과 같다.
싸이클론 몸체(21)의 양측면에 형성된 공기 배출구(23)의 입구부를 서로 연결한 상태로 원통체(26)가 구비되고, 상기 원통체의 둘레에는 가운데 부분을 일정간격 이격되게 하여 그 양측으로 싸이클론 몸체(21) 내부와 원통체(26) 내부를 연통시키도록 복수개의 통공으로 이루어진 통공부(27)가 형성되며, 상기 원통체(26)의 둘레중 각 통공부(27) 안쪽부분에는 서로 대향되게 원통형의 가이드체(28)를 형성하여 흡입구(22)를 통해 흡입되어 원심회전되는 초기 선회류(공기 +오염물)가 상기 각 가이드체(28)에 의해 가이드되어 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 쪽으로 퍼져나가도록 한다.
상기에서 각 가이드체(28)는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 나팔관형상으로 함이 바람직 한데, 이는 초기 선회류가 상기 각 가이드체(28)에 가이드되어 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 쪽으로 원할하게 퍼져나가도록 하기 위함에 있다.
이와 같이 구성된 본 발명 양방향 싸이클론 집진장치를 진공청소기에 적용시키는 과정은 종래에서 설명된 과정과 동일하므로 생략한다.
이하 진공청소기의 사용에 따라 공기와 함께 흡입되는 각종 오염물이 본 발명 양방향형 싸이클론 집진장치에 의해 수집되는 집진과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
사용자가 전원을 인가시킨 다음 청소시작모드를 선택하면, 진공청소기를 구성하는 본체 내의 흡입력 발생수단이 작용하여 흡입력을 발생시키므로 실내의 오염물이 공기와 함께 진공청소기의 흡입구체를 통해 흡입되고, 이 흡입되는 공기 및 오염물은 계속해서 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 가운데 부분에 형성된 흡입구(22)를 통해 상기 싸이클론 몸체(21) 내에 접선방향으로 흡입된다.
이와같이 공기 및 오염물이 싸이클론 몸체(21) 내에 접선방향으로 흡입되면, 상기 싸이클론 몸체가 원통형임을 감안할 때 이 흡입된 공기 및 오염물은 계속해서 상기 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레면을 따라 원심회전하면서 양측으로 양분되어 이동을 하게 된다.
상기 흡입구(22)를 통해 싸이클론 몸체(21) 내로 흡입되면서 회전력을 받아 회전되는 초기 선회류(공기+오염물)는 원통체(26)의 둘레중 각 통공부(27) 안쪽부분에는 서로 대향되게 형성된 원통형의 가이드체(28)에 일단 안내되는데, 상기 각 가이드체는 흡입구(22) 쪽인 공기 흡입측에서 공기 배출구(23) 쪽인 공기 배출측으로 갈수록 직경이 점점 더 커지는 형상이므로 상기 선회류는 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레면 쪽으로 넓게 퍼지게 되고, 이 퍼진 공기 및 오염물은 상기 싸이클론 몸체를 따라 양측으로 원심회전을 하게 된다.
한편 싸이클론 몸체(21) 내로 흡입된 초기 선회류를 상기 싸이클론 몸체의 내측 둘레면 쪽으로 가이드하는 역할의 원통형 가이드체(28)는 원통체(26)에 형성되어 있으므로 상기 원통체가 결국은 각 가이드체를 지지하는 역할을 하게 되고, 이에따라 상기 초기 선회류가 실제로 각 가이드체(28)에 가이드되기 직전에는 상기 원통체(26)로 인해 일단 원심회전에 의한 이동력을 갖게되므로 상기 가이드체(28)에 가이드되어 싸이클론 몸체(11)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나가는 힘이 더욱 강해져 후술하는 바와 같은 본 발명 효과를 더욱 크게 기대할 수 있다.
이와 같이 각 가이드체(28)에 의해 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레면 쪽으로 퍼져나간 공기와 오염물은 서로 각기 다른 원심력을 받으므로 중량이 오염물보다 비교적 가벼운 공기는 상기 원통체(26)에 형성된 각 통공부(27)의 통공을 통해 싸이클론 몸체(21)의 중심부분으로 모여들면서 회오리를 일으키다가 어느순간 역방향으로 배출기류를 형성하여 상기 각 공기 배출구(23)를 통해 직선방향으로 배출됨과 동시에 공기보다 중량이 무거운 오염물은 싸이클론 몸체(21)의 내측 둘레를 따라 계속 양측으로 이동하다가 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 양측에 형성되어 있는 오염물 배출구(24)를 통해 접선방향으로 배출되는데, 상기 과정에서 초기 선회류는 각 가이드체(28)에 의해 계속해서 싸이클론 몸체(21)의 둘레면 쪽으로 안내되므로 결국 이 초기 선회류의 오염물이 배출공기의 압력에 영향을 받는 일이 없고, 이에따라 오염물의 일부가 배출공기에 포함되면서 함께 배출되는 일이 발생되지 않음은 이해 가능하다.
상기 싸이클론 몸체(21) 내에서 오염물 배출구(24)를 통해 배출되는 오염물은 상기 오염물 배출구에 분리가능하게 결합되어 있는 집진함(25)에 수집되므로 결국 오염물이 집진되고, 상기 오염물이 집진함에 수집되어 필요이상 쌓이게 되면 상기 집진함(25)을 오염물 배출구(24)에서 분리하여 수집되어 있던 오염물을 버린 다음 다시결합시켜 사용하면 된다.
그러므로 본 발명은 흡입구를 통해 싸이클론 몸체 내로 흡입되는 선회류(공기+오염물)를 초기 단계에서 싸이클론 몸체의 중심부와 최대한 멀리(싸이클론 몸체의 내측 둘레면에는 최대한 가깝게) 가이드하여 주므로 충분한 원심력을 받게되어 공기로 부터 분리된 오염물이 공기배출압력(진공압)이 작용하는 중심부와 최대한 멀어지게 되고, 이에따라 오염물의 일부가 배출되는 공기의 압력에 영향을 받는 일이 없어 결국 오염물이 배출되는 공기에 편승되는 일이 없으므로 인해 집진효율이 그만큼 향상되는 효과가 있다.
또한 싸이클론 몸체 내에는 형성되는 선회류와 배출기류가 있는데, 가이드체인 가이드체에 의하여 선회류가 싸이클론 몸체의 내벽측에 주로 작용하게 되므로 상기 선회류와 배출기류의 영역이 명확하게 되어 상기 선회류간 간섭이 방지되고, 이에따라 압손의 저하를 막을 수 있음은 물론 소음 저감의 효과도 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 상기 싸이클론 몸체 내로 공기 및 오염물을 흡입하는 흡입구와, 상기 싸이클론 몸체의 소정 위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내로 흡입된 공기를 배출하는 공기 배출구와, 상기 싸이클론 몸체의 둘레면 소정위치에 형성되어 싸이클론 몸체 내에서 원심력에 의해 공기와 분리된 오염물을 배출하는 오염물 배출구를 구비한 것에 있어서,
    상기 싸이클론 몸체 내부중 흡입구의 근접된 위치에 구비되어 상기 흡입구를 통해 흡입되는 공기 및 오염물을 싸이클론 몸체의 둘레면 쪽으로 안내하는 가이드체를 더 포함하여서 됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가이드체는 선회류가 흡입되는 측에서 그 반대측으로 갈수록 직경이 점점 더 커지는 원통형상임을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가이드체는 선회류가 흡입되는 측으로 원통형의 지지부를 가지고 있음을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.
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