KR20010054396A

KR20010054396A - 사이클론방식 진공청소기

Info

Publication number: KR20010054396A
Application number: KR1019990055200A
Authority: KR
Inventors: 오장근; 송정곤; 박규창
Original assignee: 이충전; 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-07-02
Also published as: KR100444551B1

Abstract

흡입구를 가지는 집진실 및, 상기 흡입구를 통해 외부의 먼지함유한 공기를 흡입시키는 흡입모터가 내장된 부하구동실이 격벽에 의해 구획되어 있는 사이클론방식 청소기가 개시되어 있다. 본 발명에서는, 상기 집진실의 전방영역은 개구되어 있고, 상기 개구전면에 착탈가능한 먼지수거통에 결합되며; 상기 집진실내에 상기 흡입모터와 동축적으로 배치되는 필터; 및 상기 흡입모터의 회전력을 상기 필터에 전달하여 상기 필터를 회전시키는 수단을 포함한다. 이에 의해, 비교적 저렴하게 제작하여 흡입되는 먼지함유한 공기로부터 먼지를 효과적으로 분리집진시킬 수 있다.

Description

사이클론방식 진공청소기{Cyclone type vacuum cleaner}

본 발명은 청소기에 관한 것으로서, 특히, 흡입구를 통해 흡입되는 먼지함유한 공기로부터 먼지를 분리하여 집진하는 먼지주머니(Dust Bag)를 제거하여, 주기적인 교체로 인한 번거로움을 배제시키는 동시에 유지비용을 절감시킬 수 있도록 한 진공청소기에 관한 것이다.

진공청소기는 일반적으로, 집진실내에 교환가능하게 수납된 먼지주머니를 가진다. 흡입구를 통해 흡입되는 먼지함유된 공기는 먼지주머니를 통과하게 되며, 이 때, 먼지는 먼지주머니에 형성된 미세한 통과공을 통과하지 못하여 내부에 수거되고, 외부로 공기만이 유출된다.

그런데, 이러한 종래의 진공청소기에서는, 먼지주머니내에 수거되는 먼지의 양이 많아지면, 공기흡입을 위한 흡입력이 저하될 뿐만 아니라 구동모터의 과부하를 초래하기 때문에, 이를 정기적으로 교환해주어야 한다. 따라서, 먼지주머니의 빈번한 교체에 따른 불편함을 개선하고, 또한, 필터링효과를 증대시키기 위하여 소위 사이클론방식 진공청소기가 제안되어 있다.

도 1은 종래의 사이클론방식 진공청소기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분확대단면도이다. 종래의 사이클론방식 진공청소기(1)는, 흡입구(11)를 가지는 청소기본체(3), 청소기본체(3)의 전면에 착탈가능하게 결합되는 먼지수거통(21), 흡입구(11)에 결합되는 신축관(7) 및, 신축관(7)의 선단부에 결합되는 브러쉬(15)로 구성되어 있다. 청소기본체(3)는 흡입구(11)를 통해 외부의 공기를 먼지수거통(21)으로 흡입시키는 흡입모터(13)가 내장되며, 전면에 결합되는 먼지수거통(21)의 개구를 회동개폐시키는 개폐커버(5)를 가진다.

개폐커버(5)의 전방영역에 흡입구(11)가 형성되어 있다. 개폐커버(5)의 하부영역에는, 먼지수거통(21)에서 배출되는 공기를 부하구동실(4)의 통과공(6)으로 안내하는 안내덕트(17)가 설치되어 있다. 이러한 안내덕트(17)는, 개폐커버(5)와 일체로 회동하여, 먼지수거통(21)의 상부면과 상호 체결가능하고, 이 때, 그 흡기구(11)가 필터(25)의 배기구(26)에 대응한다.

부하구동실(4)의 전면에는 먼지수거통(21)에서 배출되는 공기를 통과시키는 통과공(6)이 형성되어 있다. 부하구동실(4)의 배면에는 부하구동실(4)내의 공기를 배출시키는 배출구(13)가 형성되어 있다.

먼지수거통(21)은, 수거통본체(22) 및 수거통본체(22)의 상부를 덮는 수거통커버(23)로 구성되어 있다. 수거통커버(23)의 판면에는 공기공이 형성되어 안내덕트(17)의 흡기구(16)가 결합된다. 먼지수거통(21)내의 상부영역에는 필터(25)가 배치되며, 수거통커버(23)의 판면으로부터 하향 절곡돌출된 브라켓(27)에 결합된다. 이러한 필터(25)는 원주면에 다수의 흡기홀이 형성되어 있다.

한편, 신축관(7)은 길이방향을 따라 신축하는 주름관(9) 및 주름관(9)과 결합하는 연장파이프(8)를 가지고 있다. 이들 주름관(9)과 연장파이프(8)의 상호 결합영역에는 핸드그립(10)이 형성되어 있다. 연장파이프(8)의 말단에 브러쉬(15)가 결합되어 실내의 장판이나 카페트에 접촉한다. 브러쉬(15)의 바닥면에는 그 길이방향을 따라 연장된 유입구(도시않음)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 전원을 인가하면, 흡입모터(3)의 로터가 고속회전한다. 이 때, 흡입모터(3)의 축에 고정된 임펠러도 동일속도로 회전하여, 부하구동실(4)내의 공기를 강제순환시킨다. 이에 의해, 부하구동실(4)의 내부는 높은 진공상태가 되어, 그 외측과 높은 압력차가 발생되고, 따라서, 브러쉬(15)의 유입구를 통해 공기가 흡입된다. 이 때, 브러쉬(15)를 피청소면 예를 들어, 카페트나 장판에 접촉시키면, 브러쉬(15)의 유입구를 통해 먼지를 함유한 공기가 흡입된다.

흡입구(11)를 통해 유입되는 먼지함유한 공기는, 먼지수거통(21)의 내주연을 따라 돌며 하향 소용돌이 기류를 형성한다. 이 때, 공기중에 함유된 먼지는 원심력에 의해 공기로부터 분리되어 낙하한다. 한편, 하향 소용돌이 기류는 바닥면으로부터 상승하는 기류에 편승하여, 필터(25)에 형성된 흡기홀을 통과하여 안내덕트(17)내로 유입된다. 바닥면으로 낙하한 먼지중에는 상승기류를 따라 상승하는 먼지도 있지만, 이러한 상승먼지는 필터(25)의 흡기공을 통과하지 못하고 다시 낙하한다.

한편, 먼지수거통(21)내의 필터(25)를 통과한 공기는 먼지가 제거된 청정한 공기이다. 이러한 공기는 안내덕트(17)의 유로를 따라 안내되어 통과공(6)을 통해부하구동실(4)내로 유입된다. 부하구동실(4)내로 유입된 공기는 흡입모터(13)를 지나 배출구(15)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 미설명부호 28은 청소기본체(3)의 이동을 위한 바퀴이고, 29는 청소기본체(3)의 하부영역에 권취되어 인출철회가능한 코드이다.

그런데, 종래의 사이클론방식 청소기(1)에서는, 먼지수거통(21)내에 비교적 고가의 단일의 필터(25)가 설치되어 제작단가를 상승시키며, 이러한 필터(25)는 입자의 크기가 비교적 미세한 먼지까지 필터링할 수 없는 문제가 있다. 그리고, 먼지수거통(21)내에 수거되는 먼지는, 시간이 경과함에 따라 필터(25)의 흡기홀을 차단하여 필터링효율을 저하시키며, 따라서, 주기적으로 필터(25)에 걸러지는 먼지를 제거하여야 하는 번거로운 작업을 수행하여야 한다. 한편, 필터(25)의 흡기홀에 잔존하는 찌꺼기 때문에, 비교적 고가의 필터(25)를 자주 교체하여야 하며, 이에 의해, 유지비용이 많이 든다.

종래의 사이클론방식 청소기(1)에서는, 또한, 청소기본체로부터 신축관을 분리시켜 보관하는데, 이 때, 외부로 돌출된 흡입구가 마모되거나 훼손되기 쉽고, 또한, 개방상태의 흡입구를 통해 이물질이 칩입하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점들을 고려하여, 비교적 저렴하게 제작가능하며, 흡입되는 먼지함유한 공기로부터 먼지를 효과적으로 분리집진시킬 수 있는 사이클론방식의 진공청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 필터의 청소가 용이하여 비교적 자주 교환할 필요가 없는 사이클론방식의 진공청소기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 흡입구의 훼손염려를 줄일 수 있는 진공청소기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 사이클론방식 진공청소기의 사시도,

도 2는 도 1의 부분확대 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 사이클론방식 진공청소기의 단면도,

도 4는 도 3의 부분확대도, 및

도 5는 도 4의 주요부 확대분해사시도로서, 필터영역을 구체적으로 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

33 : 청소기본체 34 : 브러쉬

35 : 격벽 37 : 신축관

40 : 흡입구 41 : 집진실

45 : 먼지수거통 50 : 배출구

51 : 부하구동실 58 : 바퀴

61 : 흡입모터 71 : 필터지지부

75 : 스커트부 81 : 필터

82 : 필터본체 89 : 베어링부

91 : 연장축부 93 : 연통공

95 : 축홈 101 : 먼지제거체

상기 목적은, 본 발명에 따라, 흡입구를 가지는 집진실 및, 상기 흡입구를 통해 외부의 먼지함유한 공기를 흡입시키는 흡입모터가 내장된 부하구동실이 격벽에 의해 구획되어 있는 청소기에 있어서, 상기 집진실의 전방영역은 개구되어 있고, 상기 개구전면에 착탈가능한 먼지수거통에 결합되며; 상기 집진실내에 상기 흡입모터와 동축적으로 배치되는 필터; 및 상기 흡입모터의 회전력을 상기 필터에 전달하여 상기 필터를 회전시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 회전수단은, 상기 흡입모터의 회전축으로부터 축선방향으로 연장된 연장축부로 간단히 구성할 수 있다.

그리고, 상기 집진실의 저면에 돌출되어, 상기 회전하는 필터의 외면에 접촉하는 탄성재질의 먼지분리체를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 필터는, 원통형상을 가지며, 원주면에 형성된 다수의 흡기홀 및 일측 면에 형성된 배기홀을 가지는 필터본체; 및 상기 필터본체의 원주면에 부착되는 통기성 필터부를 포함하여 간단히 구성할 수 있다.

한편, 상기 집진실의 흡입구는 상기 필터의 회전축선에 대하여 소정의 경사각을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 사이클론방식 진공청소기의 단면도이고, 도 4는 도 3의 부분확대도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 사이클론방식 진공청소기(31)는, 흡입구(31)를 가지는 청소기본체(33), 흡입구(31)에 결합되는 신축관(37) 및, 신축관(37)의 선단부에 결합되는 브러쉬(35)로 구성되어 있다. 청소기본체(33)는 격벽(35)에 의해 구분된 집진실(41) 및 부하구동실(51)을 가지고 있다. 격벽(35)에는 집진실(41)과 부하구동실(51)을 상호 연통시키는 연통공(93)이 형성되어 있다.

집진실(41)의 상부영역에 흡입구(40)가 형성되어 있고, 흡입구(40)의 전방영역은 개구되어 있다. 이 집진실(41)의 개구 전면에는, 원통상의 먼지수거통(45)이 착탈가능하게 결합된다. 집진실(41)의 개구 연부에는 그 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 결합후크(47)가 형성되어 있다. 그리고, 먼지수거통(45)의 개구 연부에는 걸림후크(47)와 맞물리는 걸림턱(43)이 형성되어 있다. 이에 의해, 집진실(41)의 개구 전면에 먼지수거통(45)을 착탈가능하다.

집진실(41)내에는 자세히 후술하는 바와 같이, 필터(81)가 수평방향으로 배치되어 회전가능하다.

한편, 부하구동실(51)에는 흡입모터(61)가 내장된다. 이 흡입모터(61)의 회전축에는 임펠러(62)가 회전가능하게 결합되어 있다. 임펠러(62)는 그 전방영역의 공기를 후방으로 송풍시킨다. 이 때, 집진실(41)내의 공기가 부하구동실(51)내로 순환하며, 이에 의해, 외부의 공기가 흡입구(40)를 통해 집집실(41)내로 흡입된다.

부하구동실(51)의 배면에는 내부의 공기를 배출시키는 배출구(50)가 형성되어 있다. 그리고, 부하구동실(51)의 양측 외면에는, 각각 구름이동 가능한 바퀴(58)가 설치되어 있다. 하부영역에는 인출가능하게 권취된 코드선(63)이 내장되어 있다. 또한, 부하구동실(51)의 상부영역에는, 사용자의 파지를 위한 손잡이부(59)가 마련되어 있다.

신축관(37)은, 길이방향을 따라 신축하는 주름관(39) 및 주름관(39)과 결합하는 연장파이프(38)를 가지고 있다. 이들 주름관(39)과 연장파이프(38)의 상호 결합영역에는 핸드그립(36)이 형성되어 있다. 연장파이프(38)의 말단에 브러쉬(34)가 결합되어 실내의 장판이나 카페트에 접촉한다. 브러쉬(34)의 바닥면에는 그 길이방향을 따라 연장된 유입구(도시않음)가 형성되어 있다.

한편, 도 5는 도 4의 주요부 확대분해사시도서, 필터영역을 구체적으로 나타낸 도면이다. 도면을 통하여, 집진실(41)과 부하구동실(51)을 구분하는 격벽(35)에 연통공(93)이 형성되어 있음을 볼 수 있다. 연통공(93)의 중앙영역에는 축홈(95)이 형성되어 있으며, 이 축홈(95)의 연부로부터 연통공(93)의 연부를 향하여 복수의 아암(97)이 형성되어 있다. 격벽(35)의 축홈(95)에는, 부하구동실(51)내에 설치된 흡입모터(61)의 회전축으로부터 연장된 연장축부(91)가 관통되어 있다. 연장축부(91)는 축홈(95)을 관통하여 집진실(41)내로 연장되어 있으며, 이 연장축부(91)에 필터(81)가 동축적으로 일체회전가능하게 결합되어 있다.

격벽(35)과 필터(81) 사이에는 필터(81)를 회전가능하게 지지하는 필터지지부(71)가 형성되어 있다. 필터지지부(71)는, 양측이 개구된 원통형상을 가진다. 이러한 필터지지부(71)의 일측 개구에는, 그 반경방향으로 외향 돌출된 플랜지부(73)가 마련되어 있다. 플랜지부(73)에는 그 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수의 체결공(74)이 형성되어 있다. 플랜지부(73)의 체결공(74)을 관통하여 격벽(35)에 체결되는 복수의 스크류(76)에 의해, 격벽(35)에 대한 필터지지부(71)의 고정이 가능하다. 한편, 필터지지부(71)의 타측 개구에는, 그 반경방향으로 내향 돌출된 스커트부(75)가 형성되어 있다.

필터(81)는, 필터지지부(71)의 스커트부(75)에 회전가능하게 지지되는 필터본체(82)와, 필터본체(82)의 외면에 부착되는 통기성 재질의 필터부(93)로 구성되어 있다. 필터본체(82)는 원통형상을 가지며, 일측면이 개구되어 있다. 이러한 필터본체(82)의 원주면에는 복수의 필터공(86)이 형성되어 있다. 이들 필터공(86)의 전면에 통기성재질의 필터부(93)가 부착된다. 필터본체(82)의 바닥면에는 소정의 축결합부(87)가 형성되어 있다. 이 축결합부(87)에는, 격벽(35)의 연통공(93)에 형성된 축홈(95)를 통과한 흡입모터(61)의 연장축부의 말단이 수용고정된다. 이에 의해, 흡입모터(61)의 회전축의 회전시, 필터본체(82)가 일체회전한다.

필터본체(82)의 개구연에는 그 반경방향으로 외향 돌출된 리브(85)가 형성되어 있다. 필터지지부(71)에 회전가능하게 지지되는 필터본체(82)는, 그 리브(85)와 필터지지부(71)의 스커트부(73)가 상호 접촉함으로써, 외향 이탈이 방지된다.그리고, 스커트부(73)와 필터(81)의 외주면 사이에는, 베어링부(89)가 개재되어 있다. 이 베어링부(89)는 필터(81)의 원할한 회전을 도모한다.

한편, 집진실(41)의 저면에는 필터(81)의 축선방향에 평행한 결합홈을 가지는 결합부(103)가 돌출되어 있다. 이 결합부(103)의 결합홈에는, 판상의 먼지제거체(101)의 일측 연부가 수용결합된다. 먼지제거체(101)는 탄성재질을 가지며, 그 상측 연부가 필터(81)의 통기성재질의 필터부(83)에 접촉한다. 필터(81)가 회전하면, 먼지제거체(101)는 필터부(83)와 전체적으로 접촉하게 되고, 이 때, 필터부(83)에 흡착된 먼지가 제거된다.

이러한 구성에 의하여, 본 사이클론방식 청소기(31)에서는, 전원을 인가하면 흡입모터(61)의 로터가 고속회전한다. 그러면, 흡입모터(61)의 회전축에 고정된 임펠러(62)도 동일속도로 회전하여, 부하구동실(51))내의 공기를 강제순환시킨다. 이 때, 흡입모터(61)의 회전축, 보다 정확하게는, 회전축의 말단으로부터 그 축선방향으로 연장된 연장축부(91)에 고정결합된 필터(81)가 그와 일체로 회전하게 된다. 이러한 경우, 필터(81) 주위의 공기가 필터(81)의 회전방향을 따라 회전개시된 후, 소용돌이 기류를 형성하며 필터(81)의 바닥면 방향으로 이동한다.

한편, 공기의 강제순환으로 인하여, 부하구동실(51)의 내부는 높은 진공상태가 되며, 이에 의해, 외측과의 높은 압력차가 발생한다. 따라서, 상대적으로 고압상태인 외부의 공기가 브러쉬(34)의 유입구를 통해 흡입된다. 이 때, 브러쉬(34)를 피청소면 예를 들어, 카페트나 장판에 접촉시키면, 브러쉬(34)의 유입구를 통해 먼지를 함유한 공기가 흡입된다.

그런 다음, 신축관(7)의 유로를 따라 유동하여 집진실(41)의 흡입구(40)를 통해 집진실(41)내로 토출된다. 이 때, 집진실(41)의 흡입구(40)는, 집진실(41)내에 회전가능하게 설치된 필터(81)의 축선에 대하여 소정의 경사각을 형성하고 있다. 그래서, 흡입구(40)를 통해 토출되는 먼지함유한 공기는, 필터(81)주위를 회전하는 공기와 혼합되어, 그 유동을 따라 회전하게 된다. 이 후, 나선상의 소용돌이 기류를 형성하며, 필터(81)의 바닥면 방향으로 이동한다.

이 때, 공기중에 함유된 먼지는 원심력에 의해 공기로부터 분리되어, 먼지수거통(45)의 저면으로 낙하한다. 한편, 필터(81)의 바닥면을 향해 이동하는 소용돌이 기류는, 먼지수거통(45)의 바닥면에서 반전하여 작은 소용돌이 기류를 형성하며 격벽(35)의 연통공(93)을 향해 이동한다. 그런 다음, 필터본체(82)의 원주면에 부착된 통기성재질의 필터부(83)를 통과한 후, 부하구동실(51)내로 유입된다. 이 때, 원심력에 의해서도 공기로부터 분리되지 않은 먼지는, 필터(81)의 통기성재질의 필터부(83)에 걸러진다.

한편, 필터부(83)에 걸러지는 먼지는, 집진실(41)의 저면에 고정된 탄성재질의 먼지제거체(101)에 의하여 제거된다. 즉, 먼지제거체(101)의 연부가 필터본체(82)의 원주면에 부착된 필터부(83)와 접촉하고 있기 때문에, 필터(81)의 회전시, 필터부(83)에 걸러지는 먼지는 자연적으로 먼지제거체(101)에 의해 분리되는 것이다. 필터부(83)에서 분리된 먼지는 먼지수거통(45)내로 낙하한다.

그리고, 다공질 필터부(83)를 통과한 후 부하구동실(51)로 유입된 청정한 공기는, 흡입모터(61)를 지나 배출구(50))를 통해 외부로 배출된다.

한편, 청소가 완료된 후, 사용자는 먼지수거통(45)을 집진실(41)로부터 분리하여, 그 내부에 수거된 먼지를 용이하게 처리할 수 있다.

상술 및 도시한 실시예에서는, 집진실(41)의 전방연부에 먼지수거통(45)이 착탈가능하게 결합되어 있는 구성에 대하여 설명하였지만, 집진실(41)이 그 자체로 부하구동실(51)에 대하여 착탈가능한 구성을 가지도록 할 수 있다. 이러한 경우, 집진실(41)이 먼지수거통의 역할을 하게 되며, 사용자는 집진실(41)을 부하구동실(51)에서 분리시킨 후, 그 내부에 수거된 먼지를 처리하면 되는 것이다. 그런데, 이러한 구성에서는, 집진실(41)에 흡입구(40)가 형성되어 있기 때문에, 집진실(41)을 부하구동실(51)에 대하여 분리하기 전에, 먼저 신축관(7)을 흡입구(40)에서 분리시켜야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비교적 저렴하게 제작가능하며, 흡입되는 먼지함유한 공기로부터 먼지를 효과적으로 분리집진시킬 수 있는 사이클론방식의 진공청소기가 제공된다.

그리고, 필터의 외면에 흡착되는 먼지들은, 필터의 회전시 자연적으로 먼지제거체에 제거된다. 따라서, 필터를 별도로 청소할 필요가 없으며, 필터의 청소가 필요한 경우에도, 매우 간편하게 수향할 수 있다. 이에 의해, 필터를 비교적 오랜동안 사용할 수 있는 사이클론방식 진공청소기가 제공된다.

본 사이클론방식 진공청소기는 또한, 흡입구의 훼손염려가 없다.

Claims

흡입구를 가지는 집진실 및, 상기 흡입구를 통해 외부의 먼지함유한 공기를 흡입시키는 흡입모터가 내장된 부하구동실이 격벽에 의해 구획되어 있는 청소기에 있어서,

상기 집진실의 전방영역은 개구되어 있고, 상기 개구전면에 착탈가능한 먼지수거통에 결합되며;

상기 집진실내에 상기 흡입모터와 동축적으로 배치되는 필터; 및

상기 흡입모터의 회전력을 상기 필터에 전달하여 상기 필터를 회전시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 1항에 있어서,

상기 회전수단은, 상기 흡입모터의 회전축으로부터 축선방향으로 연장된 연장축부인 것을 특징으로 하는 청소기.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 집진실의 저면으로부터 돌출되어, 상기 회전하는 필터의 외면에 접촉하는 탄성재질의 먼지분리체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 3항에 있어서,

상기 필터는,

원통형상을 가지며, 원주면에 형성된 다수의 흡기홀 및 일측 면에 형성된 배기홀을 가지는 필터본체; 및

상기 필터본체의 원주면에 부착되는 통기성 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소기.
제 1항에 있어서,

상기 집진실의 흡입구는 상기 필터의 회전축선에 대하여 소정의 경사각을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 청소기.