KR20020004469A - 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심력을 이용하여 공기와 오염물을 분리하는 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 싸이클론 몸체 내의 상부에서 유동하는 미세 먼지 등을 더욱 원활히 집진되도록 하여 상기 미세 먼지 등이 토출 유로관을 통해 팬 및 팬모터가 위치된 공간 상으로 배출됨을 최대한 방지함과 더불어 계속적인 선회로 인한 정전기의 발생을 최대한 저감시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 외부로부터 공기 및 각종 이물질의 흡입이 이루어지는 흡입 유로관(20); 둘레면 상에 상기 흡입 유로관(20)이 연결되고, 이 흡입 유로관(20)을 통해 흡입되는 공기 및 각종 이물질이 상호 분리되는 싸이클론 몸체(10); 상기 싸이클론 몸체(10)에 연결되어 이물질이 분리된 공기가 배출되는 배출 유로관(30); 상기 싸이클론 몸체(10)의 상부측에 상기 싸이클론 몸체(10) 내부와 연통된 부위를 가지고, 이 연통된 부위를 통해 유입되는 각종 이물질을 집진하는 집진통(50):을 포함하는 싸이클론 집진장치가 제공된다.

Description

싸이클론 집진장치{CYCLONE DUST COLLECTOR}

본 발명은 싸이클론(cyclone) 동작을 이용하여 먼지와 같은 각종 오염물을 집진할 수 있는 싸이클론 집진장치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 싸이클론 집진장치 내부에 유동하는 미세 이물질의 집진을 보다 원활히 행할 수 있도록 한 구조에 관한 것이다.

일반적으로 싸이클론 집진장치는 공기 및 각종 이물질의 원심력을 이용하여 상기 공기로부터 각종 이물질 만을 분리하여 수집하는 것으로서, 가정용으로는 주로 진공청소기에 많이 적용되고 있다.

이와 같은 싸이클론 집진장치는 도시한 도 1 및 도 2와 같이 그 저부로 갈수록 점차 축관되는 콘(cone) 형상의 싸이클론 몸체(10)와, 상기 싸이클론 몸체의 상단 둘레면 상에 연장 형성된 흡입 유로관(20)과, 상기 싸이클론 몸체의 상면 중앙측에 관통하여 형성된 토출 유로관(30)으로 크게 구성된다.

이 때, 상기 흡입 유로관(20)은 외부로부터 공기 및 각종 이물질(먼지, 보푸라기, 휴지조각 등)이 흡입되도록 연결되고, 상기 토출 유로관(30)은 팬(41) 및 팬모터(42)가 위치된 공간과 연결되어 상기 팬(41)의 회전에 의해 발생되는 흡입력을 상기 싸이클론 몸체(10) 내부로 전달한다.

따라서, 토출 유로관(30)을 통해 흡입력의 전달이 이루어지면, 이 흡입력은 싸이클론 몸체(10)를 통해 흡입 유로관(20)으로 전달된다.

이에 외부의 각종 이물질 및 공기가 상기 흡입 유로관(20)을 통과하여 싸이클론 몸체(10) 내로 흡입된다.

이 때, 상기 흡입 유로관(20)을 통해 싸이클론 몸체(10) 내부로 유입되는 공기 및 각종 이물질은 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 따라 선회하면서 상호간의 분리가 이루어진다.

이는, 상기 흡입 유로관(20)이 싸이클론 몸체(10)의 내측 둘레면이 향하는 방향을 따라 연장된 상태로 연결되어 있기 때문에 싸이클론 몸체(10) 내부로 유입되는 공기 및 각종 이물질이 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 따라 선회되고, 이 과정에서 질량이 거의 무시되는 공기는 원심력의 적용을 받지 않음에 따라 각종 이물질로부터 분리된다.

그리고, 전술한 바와 같이 공기로부터 분리된 각종 이물질은 그 자중에 의해 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 타고 하향 이동하면서 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 저부에 집진된다.

이는, 토출 유로관(30)의 끝단이 싸이클론 몸체(10)에 연결된 흡입 유로관(20)의 공기 유출측 위치에 비해 상기 싸이클론 몸체(10)의 하부측에 위치되어 있기 때문이다.

반면, 상기 집진되는 이물질로부터 분리된 공기는 싸이클론 몸체(10) 내의 하부측에서 상승하는 배출기류를 형성하면서 토출 유로관(30)을 통해 팬(41) 및 팬모터(42)가 위치된 공간으로 토출된다.

그러나, 전술한 작용을 행하는 종래 싸이클론 집진장치는 일반적으로 이물질로부터 분리된 공기의 배출기류가 이물질의 집진이 이루어진 부위로부터 발생됨을 고려할 때 미세한 먼지 등의 이물질이 편승된다.

그리고, 상기와 같이 미세 먼지를 포함한 배출기류가 토출 유로관(30)을 향해 상승하는 과정에서 상기 미세 먼지 등은 싸이클론 몸체(10)의 상부에서 유동하는 공기의 유동과 섞이면서 상기 싸이클론 몸체(10)의 상부에서 계속적인 선회를 행하게 된다.

특히, 싸이클론 몸체(10) 내측에 위치되는 토출 유로관(30)의 끝단이 타공관(31) 등으로 형성되어 있을 경우 전술한 작용은 더욱 심화된다.

뿐만 아니라 각종 이물질이 싸이클론 몸체(10) 내로 유입되는 과정에서 상기 이물질에 함유된 미세 이물질은 그 자체적인 중량이 극히 미미한 관계로 싸이클론 몸체(10)의 저부로 유동하지 못하고 상기 싸이클론 몸체(10) 내부의 상부측에서 계속적으로 선회하였다.

이로 인해, 상기 이물질과 싸이클론 몸체(10)와의 마찰이 계속적으로 이루어짐에 따른 정전기의 발생이 심화되었고, 이 정전기로 인해 상기 싸이클론 몸체(10) 내벽면을 따라 선회하는 각종 이물질의 선회 유동이 저하되어 결과적으로 집진효율이 저하되었다.

또한, 전술한 바와 같이 미세 먼지가 유동하는 과정에서 대부분 토출 유로관(30)을 통해 싸이클론 몸체(10) 외부로 배출되어 팬(41) 및 팬모터(42)가 위치된 공간 내부로 유입됨으로써 상기 팬모터의 손상을 유발하게 되었다.

이로 인해 종래에는 팬 및 팬모터가 위치된 공간 상에 별도의 집진필터를 추가로 구비하여야 하는 문제점이 역시 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 싸이클론 몸체 내의 상부에서 유동하는 미세 먼지 등을 더욱 원활히 집진되도록 하여 상기 미세 먼지 등이 토출 유로관을 통해 팬 및 팬모터가 위치된 공간 상으로 배출됨을 최대한 방지함과 더불어 계속적인 선회로 인한 정전기의 발생을 최대한 저감시킬 수 있도록 한 싸이클론 집진장치를 제시하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 2 는 도 1의 싸이클론 집진장치를 단면한 종단면도

도 3a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 3b 는 도 3a의 싸이클론 집진장치를 단면한 종단면도

도 4 는 도 3b의 싸이클론 집진장치에 걸름부를 부가한 구성을 나타낸 종단면도

도 5a 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도

도 5b 는 도 5a의 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도

도 6 은 본 발명의 또 다른 적용예를 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 싸이클론 몸체 20. 흡입 유로관

30. 토출 유로관 50. 집진통

51. 연통공

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면 외부로부터 공기 및 각종 이물질의 흡입이 이루어지는 흡입 유로관; 둘레면 상에 상기 흡입 유로관이 연결되고, 이 흡입 유로관을 통해 흡입되는 공기 및 각종 이물질이 상호 분리되는 싸이클론 몸체; 상기 싸이클론 몸체에 연결되어 이물질이 분리된 공기가 배출되는 배출 유로관; 상기 싸이클론 몸체의 상측부에 상기 싸이클론 몸체 내부와 연통된 부위를 가지고, 이 연통된 부위를 통해 유입되는 각종 이물질을 집진하는 집진통:을 포함하는 싸이클론 집진장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 3a 내지 도 6을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도시한 도 3a 는 본 발명의 일 실시예에 따른 싸이클론 집진장치를 나타낸 사시도이고, 도 3b 는 도 3a의 싸이클론 집진장치를 단면한 종단면도이다.

즉, 본 발명의 일 실시예는 상단 둘레측에 흡입 유로관(20)이 연장되고, 상면 중앙측을 관통하여 토출 유로관(30)이 연장된 싸이클론 몸체(10)의 상부측에 상기 싸이클론 몸체(10) 내부와 연통된 부위를 가지고, 이 연통된 부위를 통해 유입되는 각종 이물질을 집진하는 집진통(50)을 구비한 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 집진통(50)의 이물질 유입측은 싸이클론 몸체(10)의 둘레면 중 흡입 유로관(20)의 공기 유출측(21)에 대응하여 위치되도록 연통시킴이 바람직하나 굳이 이에 한정하지 않는다.

즉, 집진통(50)과 싸이클론 몸체(10)를 연통시키는 연통공(51)을 상기 흡입 유로관(20)의 공기 유출측(21)과 대향된 위치로부터 공기의 선회 방향을 기준으로 하여 상기 흡입 유로관(20)의 공기 유출측(21)에 근접되도록 위치시켜도 상관은 없다.

이는, 상기 연통공(51)의 위치가 흡입 유로관(20)을 통해 싸이클론 몸체 내로 흡입되는 공기 및 이물질의 선회 유동을 최대한 방해하지 않도록 함으로써 배출기류에 편승되어 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 선회하는 미세먼지의 집진을 보다 용이하도록 하기 위함이다.

따라서, 팬모터(42)의 구동에 따라 팬(41)이 회전하면 이에 따라 발생하는 흡입력에 의해 흡입 유로관(20)을 통해 실내 공기 및 이물질이 유입된다.

이 과정에서 상기 흡입 유로관(20)의 공기 유출측(21)을 통해 싸이클론 몸체(10) 내부로 유출되는 공기 및 이물질은 그 유출되는 힘 및 토출 유로관(30)으로부터 전달되는 흡입력에 의해 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 타고 선회하면서 하향 이동됨과 함께 상호간의 분리가 이루어진다.

즉, 이물질이 가지는 자체적인 중량에 의해 상기 이물질은 싸이클론 몸체(10) 내의 저부로 점차 유동하고, 질량을 거의 가지지 않은 공기는 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 하부 중앙측에서부터 형성된 배출기류에 편승되어 토출유로관(30)을 통해 외부로 배출된다.

이 때, 상기 흡입 유로관(20)의 공기 유출측(21)에 대향된 싸이클론 몸체(10)의 내벽면 상에는 집진통(50)과 연통된 연통공(51)이 형성되어 있음으로써 상기 싸이클론 몸체(10)의 내벽면을 따라 선회하는 이물질의 일부는 상기 연통공(51)을 통해 집진통(50) 내에 집진된다.

그리고, 나머지 이물질은 계속해서 싸이클론 몸체(10)의 하부로 흘러내려 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 하부에 집진되고, 이 이물질 중 미세 먼지 등은 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 중앙측에서 형성되는 배출기류에 편승되어 상승한다.

이 과정에서 상기 미세 먼지 등은 흡입 유로관(20)을 통해 흡입되는 공기의 유동과 섞이게 될 뿐 아니라 상기 흡입 유로관(20)을 통해 흡입되는 이물질 중 공기로부터 분리되지 못하고 유동하는 미세한 이물질과 섞여 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 상부측에서 계속적인 선회를 행하게 된다.

이 때, 상기 싸이클론 몸체(10)의 상측 내벽면 상에는 집진통(50)의 내부와 연통된 연통공(51)이 형성되어 있음으로써 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 상부에서 유동하는 미세 먼지는 상기 연통공(51)을 통해 집진통(50) 내에 집진된다.

이에 따라 상기 미세 먼지가 토출 유로관(30)을 통해 팬(41) 및 팬모터(42)가 위치된 공간 상으로 배출됨을 최소화할 수 있음으로써 상기 팬모터(42)의 손상이 최대한 방지된다.

한편, 전술한 구성은 최초 흡입 유로관(20)을 통해 각종 이물질의 흡입이 이루어지는 과정에서 비교적 부피가 큰 이물질이 싸이클론 몸체(10) 내의 연통공(51)을 통과하여 집진통(50) 내에 집진될 수 있다.

이 과정에서 상기 부피가 큰 이물질이 상기 연통공(51)을 폐쇄할 수 있음을 고려할 때 미세 먼지의 집진 효율이 저하될 수 있다.

이로 인해 본 발명에서는 도시한 도 4와 같이 싸이클론 몸체(10) 내부와 집진통(50)과의 연통된 부위 상에 비교적 큰 먼지의 유입을 방지하는 걸름부(52)를 더 구비한 구성을 제시한다.

이 때, 상기 걸름부(52)는 다수의 미세 통공이 형성된 격벽으로 구성하거나 혹은 다수의 미세 통공을 가지는 그물망으로 구성한다.

이와 같은 구성은 싸이클론 몸체(10) 내부로 흡입되는 각종 이물질 중 비교적 부피가 작은 미세한 이물질 만을 통과하도록 하고, 비교적 부피가 큰 먼지는 상기 싸이클론 몸체(10) 내의 연통공(51)을 단순히 지나치도록 한 것이다.

즉, 비교적 부피가 큰 먼지는 상기 걸름부(52)에 의해 연통공(51)으로 배출됨이 방지되어 단순히 계속적인 하향 이동을 행하게 되는 것이다.

한편, 도시한 도 5a 및 도 5b는 본 발명을 다른 형태의 싸이클론 집진장치에 적용한 실시예를 도시하고 있다.

즉, 흡입 유로관(120) 및 토출 유로관(130)이 전술한 일 실시예와 대략 동일하게 설치된 싸이클론 몸체(100)와, 상기 싸이클론 몸체(100)의 저부에 집진통(160)이 형성된 싸이클론 집진장치에 본 발명의 구성을 적용한 것이다.

이와 같은 구성에서도 마찬가지로 싸이클론 몸체(100)의 상부측에 상기 싸이클론 몸체(100) 내부와 연통된 부위를 가지고, 이 연통된 부위를 통해 유입되는 각종 이물질을 집진하는 보조 집진통(150)을 장착한다.

이에 따른 작용은 전술한 일 실시예와 동일하게 이루어짐으로써 생략하도록 한다.

또한, 본 발명은 도시한 도 6과 같이 싸이클론 몸체(210)가 콘 형상이 아닌 원통형의 형상으로 형성되어 있을 경우에도 그 적용이 가능하다.

이 때, 상기 도시한 도 6은 흡입되는 각종 이물질의 자중을 이용하여 상기 이물질의 집진을 수행하는 집진장치이다.

이와 같은 구성일 경우에는 타공관(231)을 통해 공기의 배출이 이루어지도록 구성됨으로써 미세 먼지가 배출기류에 편승됨이 더욱 심화된다.

그러나, 본 발명에서와 같이 싸이클론 몸체(210)의 내벽면 중 흡입 유로관(220)의 공기 유출측이 위치된 부위에 대응하여 미세 먼지가 유입되는 연통공(251)을 형성하고, 이 연통공은 별도로 구비되는 보조집진통(250)과 연통되도록 함으로써 배출기류에 편승되어 유동하는 미세 먼지를 상기 보조집진통(250)에 집진할 수 있게 된다.

이의 과정은 기 전술한 일 실시예와 같다.

따라서, 본 발명은 그 다양한 적용 및 응용이 가능한 유용한 발명이라 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 싸이클론 몸체의 내벽면 중 흡입 유로관의 공기 유출측이 위치된 부위에 대응하여 미세 먼지가 유입되도록 집진통을 장착함으로써 싸이클론 몸체 내의 상부에서 유동하는 미세 먼지 등을 원활히 집진할 수 있게 된다.

이로 인해, 상기 미세 먼지 등이 토출 유로관을 통해 팬 및 팬모터가 위치된 공간 상으로 배출됨을 최대한 방지함과 더불어 계속적인 선회로 인한 정전기의 발생을 최대한 저감시킬 수 있게 된 효과가 있다.

또한, 미세 먼지 등이 토출 유로관을 통해 팬모터가 위치된 공간 상으로 배출됨을 최대한 저감시켜 상기 팬모터 등과 같은 부속품의 손상을 미연에 방지할 수 있게 된 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외부로부터 공기 및 각종 이물질의 흡입이 이루어지는 흡입 유로관;

   둘레면 상에 상기 흡입 유로관이 연결되고, 이 흡입 유로관을 통해 흡입되는 공기 및 각종 이물질이 상호 분리되는 싸이클론 몸체;

   상기 싸이클론 몸체에 연결되어 이물질이 분리된 공기가 배출되는 배출 유로관;

   상기 싸이클론 몸체의 상부측에 상기 싸이클론 몸체 내부와 연통된 부위를 가지고, 이 연통된 부위를 통해 유입되는 각종 이물질을 집진하는 집진통:을 포함하는 싸이클론 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   집진통의 이물질 유입측은 대략 싸이클론 몸체의 둘레면 중 흡입 유로관의 공기 유출측에 대응되어 연통됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   싸이클론 몸체 내부와 집진통과의 연통된 부위 상에 비교적 큰 먼지의 유입을 방지하는 걸름부를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진장치.