KR20020091926A - 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체 - Google Patents

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Abstract

그릴을 통과하여 진공발생장치 쪽으로 유입되는 오물의 양을 줄임으로서, 진공청소기의 집진성능을 향상시킬 수 있는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체(100)가 개시된다. 개시된 그릴 조립체는, 흡입공기가 선회기류를 형성토록 함으로서 원심력에 의하여 선회기류로부터 오물을 분리해 내는 사이클론 본체의 공기배출통로의 상류에 배치되어 오물이 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 것으로서, 그릴 바디(110) 및 이에 형성된 복수의 유로를 포함하며, 상기 유로는 그 중심선의 연장선이 선회기류의 스트림 라인과 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체{Grille assembly for a cyclone-type dust collecting apparatus for a vacuum cleaner}
본 발명은 진공청소기용 사이클론 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 머리카락 등과 같은 오물이 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 사용되는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체에 관한 것이다.
도 1에는 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치의 일례가 도시되어 있다. 도 1에 의하면, 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치(10)는 사이클론 본체(20)와, 오물수거부(30), 및 분리판(40)으로 구성된다.
사이클론 본체(20)의 상측에는 진공청소기의 브러쉬 조립체(도시되지 않음)와 연결된 공기유입통로(21)가 마련된다. 공기유입통로(21)를 통하여 유입되는 공기는 사이클론 본체(20)의 접선방향으로 유입되어 선회기류를 형성한다.
사이클론 본체(20)의 중앙 상측에는 진공청소기의 진공발생장치(도시되지 않음)에 연결된 공기배출통로(22)가 마련된다. 공기배출통로(22)의 입구에는 머리카락 등이 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하기 위한 그릴(23)이 마련된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 그릴(23)에는 정화된 공기의 유입이 가능하도록 복수의 유로(24)가 형성되어 있다. 도 2에서 미설명부호 "A"는 사이클론 본체(20) 내의 선회기류의 스트림 라인(stream line)이다.
이와 같이 구성된 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치(10)는, 진공청소기의 진공발생장치가 작동되면, 피청소면에 존재하는 각종 오물을 포함하는 공기가 브러쉬 조립체 및 공기유입통로(21)를 통하여 사이클론 본체(20)로 유입된다.
사이클론 본체(20)로 유입된 공기는 선회기류를 형성하며, 기류에 포함된 오물은 원심력에 의해 분리되어 오물수거부(30)에 수거되고, 정화된 공기는 그릴(23)의 유로(24) 및 공기배출통로(22)를 통하여 진공발생장치 쪽으로 이동된다.
한편, 기류로부터 미처 분리되지 못한 일부 오물은, 그릴(23)의 유로(24)를 통하여 공기와 함께 그릴(23)을 통과하며, 공기배출통로(22)를 통하여 그 상류에 필터(도시되지 않음)가 배치된 진공발생장치 쪽으로 이동된다.
필터에서 오물은 공기로부터 분리되어 걸러지며, 정화된 공기는 진공발생장치를 거쳐서 진공청소기의 외부로 배출된다. 한편, 필터는 오물로 인하여 그 통공이 막히게 되며, 이로 인하여 진공청소기의 집진성능이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치의 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 그릴을 통과하여 진공발생장치 쪽으로 유입되는 오물의 양을 줄임으로서, 진공청소기의 집진성능을 향상시킬 수 있는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치를 도시하는 단면도.
도 2는 종래의 진공청소기의 사이클론 집진장치의 그릴 주변에서의 공기의 흐름을 설명하기 위한 부분단면도.
도 3은 본 발명에 따른 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체의 일부절개 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체가 사이클론 본체에 장착된 상태를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 진공청소기의 사이클론 집진장치의 그릴 조립체 주변에서의 공기의 흐름을 설명하기 위한 부분단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 그릴 조립체110: 그릴 바디
111: 브라케트120: 브레이드
121: 유로130: 차폐부재
131: 오물역류방지부140: 나사
200: 사이클론 본체210: 공기유입통로
220: 공기배출통로230: 프로텍터
300: 오물수거부
상기와 같은 본 발명의 목적은, 흡입공기가 선회기류를 형성토록 함으로서 원심력에 의하여 선회기류로부터 오물을 분리해 내는 사이클론 본체의 공기배출통로의 상류에 배치되어 오물이 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 것으로서, 그릴 바디 및 이에 형성된 복수의 유로를 포함하며, 상기 유로는 그 중심선의 연장선이 선회기류의 스트림 라인과 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체를 제공함으로서 달성된다.
여기서, 그릴 바디의 상류측 단부는, 그릴 바디에 분리 가능하게 결합되는 별도의 차폐부재에 의하여 차폐되는 것이 바람직하며, 상기 차폐부재는 그릴 바디 쪽으로 향하는 기류에 포함된 오물의 진행방향을 선회기류 쪽으로 전환시키는 역할을 겸할 수 있도록 하는 것이 또한 바람직하다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 흡입공기가 선회기류를 형성토록 함으로서 원심력에 의하여 선회기류로부터 오물을 분리해 내는 사이클론 본체의 공기배출통로의 상류에 배치되어 오물이 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 것으로서, 그릴 바디 및 이의 외주면을 따라 공기의 소통이 가능하도록 소정 간격 이격 배치된 복수의 브레이드를 포함하며, 상기 브레이드는 그 중심선의 연장선이 선회기류의 스트림 라인과 예각을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체를 제공함으로서도 달성된다.
여기서, 브레이드 사이의 간격 및 이들과 선회류의 스트림 라인이 이루는 각도는, 이들이 동축상의 가상의 원통면에 투영될 때, 그 그림자가 인접하는 브레이드의 그림자와 10%∼50% 정도 겹쳐지는 범위 내에서 정하여 지는 것이 바람직하다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3에는 본 발명의 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체의 일례가 도시되어 있다. 이에 의하면, 본 발명의 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체(100)는, 그릴 바디(110)와, 복수의 브레이드(120) 및 차폐부재(130)를 가진다.
그릴 바디(110)는 그 양측이 개방된 원통형의 형상을 가지며, 그 상측 개방부는, 도 4에 도시된 바와 같이, 사이클론 본체(200)의 공기배출통로(220)에 연통되고, 그 하측 개방부는 차폐부재(130)에 의하여 차폐된다.
차폐부재(130)는 그릴 바디(110)와 일체로 형성된 브라케트(111)에 나사(140)에 의하여 결합된다. 즉, 나사(140)를 제거함으로서 그릴 바디(110)로부터 차폐부재(130)의 제거가 가능하며, 이와 같은 점은 그릴 조립체(100)의 유지보수에 편리하다.
차폐부재(130)의 원주방향 외측에는 오물역류방지부(131)가 형성된다. 오물역류방지부(131)는 그릴 바디(110) 쪽으로 향하는 기류에 포함된 오물의 진행방향을 사이클론 본체(200)의 선회기류 쪽으로 전환시키는 역할을 한다.
오물역류방지부(131)는 그릴 바디(110)가 끝나는 지점으로부터 반경방향 외측으로 하향 연장된 플레이트로 구성되며, 오물이 이 플레이트에 부딛혀 반사됨으로서 오물의 진행방향이 전환된다.
복수의 브레이드(120)는 그릴 바디(110)의 외주면을 따라 공기의 소통이 가능하도록 소정 간격 이격 배치된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 브레이드(120)와 브레이드(120)의 사이에는 유로(121)가 형성된다.
여기서, 브레이드(120)는, 그 중심선과 선회기류의 스트림 라인(B)이 이루는 각도 θ가 예각이 되도록 배치되는 것이 중요하다. 따라서, 유로(121)가 선회기류의 스트림 라인(B)과 이루는 각이 예각이 된다.
즉, 기류에 포함되어 선회하던 오물이 브레이드(120) 사이의 유로(121)로 진입하기 위하여는 90°이상 방향이 전환되어야 한다. 즉, 선회기류의 선회방향을 역행하여야 하기 때문에 그 만큼 오물이 유로(121)를 통과하기가 어렵다.
이러한 효과는, 각도 θ가 작을수록, 브레이드(120) 사이의 간격이 좁을수록(즉, 유로의 폭이 좁을수록) 커지나, 이에 따라 그 만큼 유로(121)를 통과하는 공기의 유동저항도 증가하게 된다.
따라서, 소음이 심해질 뿐만 아니라 흡입력의 저하로 인하여 진공청소기의 효율이 떨어질 수도 있다. 따라서, 각도 θ와 브레이드(120) 사이의 간격은 이와 같은 점을 감안하여 적절히 설정되어야 한다.
이를 위하여, 각도 θ 및 브레이드(120) 사이의 간격은, 브레이드(120)가 동축상의 가상의 원통면에 투영될 때, 그 그림자가 인접하는 브레이드(120)의 그림자와 10%∼50% 정도 겹쳐지는 범위 내에서 정하여 지는 것이 바람직하다.
도 4에는 이와 같이 구성된 그릴 조립체(100)가 사이클론 본체(200)에 장착된 상태가 도시되어 있다. 그릴 조립체(100)는 도시되지 않은 나사 등과 같은 체결수단에 의하여 사이클론 본체(200)에 분리 가능하게 부착된다.
도 4에서, 부호 230은 프로텍터이며, 프로텍터(230)는 사이클론 본체(200)의 공기유입통로(210)를 통하여 공기와 함께 유입된 오물이 직접 그릴 조립체(110)의유로(121) 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 진공청소기의 진공발생장치가 작동되면, 사이클론 본체(200)의 내부에는 선회기류가 형성된다. 선회기류에 포함된 각종 오물은 원심력에 의하여 기류로부터 분리되며, 분리된 오물은 오물수거부(300)로 수거된다.
상기 단계, 즉, 원심력에 의한 오물수거단계에서 기류로부터 분리되어 수거되지 못한 일부 오물은 사이클론 본체(200)의 중심부를 따라 선회하면서 상승하는 기류에 의하여 그릴 조립체(100) 쪽으로 이동된다.
이때, 기류 중에 포함된 오물 중 일부는 차폐부재(130)의 오물역류방지부(131)에 부딛혀 반사됨으로서 그 진행방향이 선회기류 쪽으로 다시 전환된다. 따라서, 오물은 다시 선회기류에 휘말리게 된다.
오물역류방지부(131)에 의하여도 상승기류로부터 분리되지 못한 오물은 그릴 조립체(100)의 유로(121) 쪽으로 이동된다. 공기는 그릴 조립체(100) 내외의 압력차로 인하여 유로(121)를 통하여 그릴 조립체(100)의 내부로 유입된다.
한편, 위에서 설명한 바와 같이, 복수의 브레이드(120)에 의하여 형성되는 유로(121)는 선회기류의 스트림 라인(B)과 예각을 이루도록 형성되어 있고, 오물은 공기에 비하여 비교적 비중이 크기 때문에 공기보다 큰 관성을 갖는다.
즉, 기류에 포함되어 선회하던 오물이 브레이드(120) 사이의 유로(121)로 진입하기 위하여는 상기와 같은 큰 관성을 극복하고 또한 선회기류의 선회방향을 역행하여 90°이상 그 진행방향이 전환되어야 한다.
즉, 그 만큼 오물이 유로(121)를 통과하기가 어렵고, 따라서, 진공발생장치쪽으로 이동되는 오물의 양이 줄어들게 된다. 따라서, 진공발생장치의 상류에 배치된 필터가 막힘으로 인한 집진성능의 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체(100)에 따르면, 기류를 따라 사이클론 본체(200)의 공기배출통로(220)를 통하여 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 이동되는 오물의 양이 줄어들게 되고, 따라서, 진공청소기의 집진성능이 향상된다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (7)

  1. 흡입공기가 선회기류를 형성토록 함으로서 원심력에 의하여 상기 선회기류로부터 오물을 분리해 내는 사이클론 본체의 공기배출통로의 상류에 배치되어 오물이 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 것으로서,
    그릴 바디 및 상기 그릴 바디에 형성된 복수의 유로를 포함하며, 상기 유로는 그 중심선의 연장선이 상기 선회기류의 스트림 라인과 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 그릴 바디의 상류측 단부는, 상기 그릴 바디에 분리 가능하게 결합되는 별도의 차폐부재에 의하여 차폐되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 차폐부재는 상기 그릴 바디 쪽으로 향하는 기류에 포함된 오물의 진행방향을 상기 선회기류 쪽으로 전환시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  4. 흡입공기가 선회기류를 형성토록 함으로서 원심력에 의하여 상기 선회기류로부터 오물을 분리해 내는 사이클론 본체의 공기배출통로의 상류에 배치되어 오물이 진공청소기의 진공발생장치 쪽으로 유입되는 것을 방지하는 것으로서,
    그릴 바디 및 상기 그릴 바디의 외주면을 따라 공기의 소통이 가능하도록 소정 간격 이격 배치된 복수의 브레이드를 포함하며, 상기 브레이드는 그 중심선의 연장선이 상기 선회기류의 스트림 라인과 예각을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 그릴 바디의 상류측 단부는, 상기 그릴 바디에 분리 가능하게 결합되는 별도의 차폐부재에 의하여 차폐되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 차폐부재는 상기 그릴 바디 쪽으로 향하는 기류에 포함된 오물의 진행방향을 상기 선회기류 쪽으로 전환시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 브레이드 사이의 간격 및 이들과 상기 선회류의 스트림 라인이 이루는 각도는, 이들이 동축상의 가상의 원통면에 투영될 때, 그 그림자가 인접하는 브레이드의 그림자와 10%∼50% 정도 겹쳐지는 범위 내에서 정하여 지는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체.
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