KR200229266Y1 - 진공 청소기 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 진공 청소기는 흡입력을 발생시키는 전동 송풍기와, 전동 송풍기의 흡입력이 작용하여 청소될 표면의 먼지를 흡입하는 흡구체와, 흡구체로부터 먼지를 집진하는 원심력 집진부를 포함한다. 전동 송풍기는 팬부와, 팬부를 구동하는 저입력형 모터를 포함한다.

Description

진공 청소기{Vacuum cleaner}

본 고안은 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여 먼지를 집진하는 원심력 집진부가 구비된 진공 청소기에 관한 것이다.

종래에, 이러한 종류의 원심력 집진부는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 구성된다. 그 구성이 아래에 기술된다.

도면에 도시된 바와 같이, 집진 용기(1)는 원통형상으로 형성되고, 흡기구(2)가 하부 측벽에 제공되며, 가이드 플레이트(3)가 흡기구(2)의 내벽에 제공된다. 커버체(4)는 개폐 가능하고 기밀될 수 있도록 집진 용기(1)의 상단 개구에 부착되고, 흡배기 장치(5)가 커버체(4)의 내면에 부착된다.

흡배기 장치(5)는 팬(도시되지 않음)과, 팬을 구동하는 모터(도시되지 않음)로 구성되고, 흡기구(2)로부터 집진 용기(1)로 도입된 공기를 커버체(4)의 측면에 제공된 배기구(4a)와 커버체(4)의 상부면에 제공되는 배기구(4b)를 통하여 배출한다.

필터 지지체(6)는 흡배기 장치(5)를 둘러싸도록 커버체(4)의 내면에 부착되며, 많은 수의 통기공(6a)들이 그 벽면에 제공된다. 거의 원추형인 종이 필터(7)가 필터 지지체(6)의 외면에 부착되어서, 필터(7)는 필터 지지체(6)를 둘러싼다. 홀더편(8)은 종이 필터(7)의 선단을 홀딩한다.

상기 구성에 있어서, 흡기 호스(도시되지 않음)가 집진 용기(1)의 흡기구(2)에 연결되고 흡배기 장치(5)가 작동될 때, 흡기구(2)로부터 도입된 공기의 방향은 변하게 되고, 화살표로 지시된 바와 같이, 집진 용기(1)의 내주변을 따르는 와류로 되어 종이 필터(7)의 주변을 회전하고, 그 사이클론 작용에 의한 원심력에 의해 공기 중의 먼지는 집진 용기(1)의 내벽면을 따라서 집진되고, 큰 먼지는 집진 용기(1)의 저부에 모이게 되고, 극히 미세한 먼지만이 종이 필터(7)에 부착된다.

상기와 같은 종래의 구성에 있어서, 흡기구(2)가 집진 용기(1)의 하부에 제공되기 때문에, 흡기구(2)로부터 도입된 먼지를 포함하는 공기는 집진 용기(1)의 내주면을 따라서 회전하고, 먼지는 사이클론 작용에 의한 원심력으로 집진되지만, 집진된 먼지가 집진 용기(1)의 하부에 축적되기 때문에, 흡기구(2)로부터의 공기가 축적된 먼지를 위로 송풍하여 먼지가 종이 필터(7) 전체에 부착되므로, 막힘이 가속되는 문제점이 있었다. 따라서, 종이 필터는 용이하게 설치되고 교환될 수 있는 방식으로 구성된다.

더욱이, 종이 필터(7)의 막힘을 최소화하여 필터 막힘에 의한 통기 저항을 작게 하는 것을 전체적으로 고려하지 않았으며, 종이 필터(7)가 막힌 상태에서도집진하도록, 흡배기 장치(5)로 하여 고입력형 모터를 사용하는 것이 필수 조건으로 되었다. 이 때문에, 장치가 대형으로 되는 문제를 가지고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하는 것으로서, 원심력 집진부를 소형, 경량으로 하여, 저소비 전력으로 동작되는 진공 청소기를 얻는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 종단면도.

도 2는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 정면도.

도 4는 본 고안의 다른 예에 따른 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 정면도.

도 5는 본 고안의 다른 예에 따른 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 정면도.

도 6은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 종단면도.

도 7은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 정면도.

도 8은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 횡단면도.

도 9는 본 고안의 제 3 실시예에 따른 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 정면도.

도 10은 본 고안의 제 4 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 종단면도.

도 11은 본 고안의 제 5 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 정면도.

도 12는 종래의 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 정면도.

도 13은 종래의 진공 청소기의 원심력 집진부를 도시한 부분 절단 평면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

11 : 전동 송풍기 12 : 흡구체

18 : 원심력 집진기 27 : 팬부

28 : 모터

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 흡입력을 발생시키는 전동 송풍기의 흡인력이 작용하는 흡구체로부터 청소될 표면의 먼지가 흡입되고, 흡구체로부터의 먼지를 원심력 집진부에 집진하도록 구성되고, 전동 송풍기는 팬(fan)부와, 팬부를 구동하는 모터로 구성되고, 모터는 저입력형 모터이다.

본 고안에 따라서, 저입력형 모터로 팬부를 구동하는 것에 의하여, 소형의 원심력 집진부에 있어서의 유입 속도를 최적으로 할 수 있으며, 원심력 집진에 있어서의 집진 성능을 확보하면서, 원심력 집진부가 소형, 경량화되어 저소비 전력의 진공 청소기를 얻을 수 있다.

본 고안의 청구범위 제 1 항에 따라서, 흡인력을 발생시키는 전동 송풍기와; 상기 전동 송풍기의 흡인력이 작용하고, 청소될 표면의 먼지를 흡입하기 위한 흡구체와; 상기 흡구체로부터의 먼지를 집진하는 원심력 집진부를 포함하고; 상기 전동 송풍기는 팬부와, 상기 팬부를 구동하는 모터로 구성되며, 상기 모터는 저입력형 모터인 진공 청소기가 제공되며, 전동 송풍기의 흡인력에 의해 흡구체로부터 흡인될 청소될 표면 상의 먼지를 포함한 공기는 원심력 집진부 내로 유입되어 사이클론작용에 의해 원심력 집진된다. 여기에서, 저입력형 모터로 팬부를 구동하는 것에 의하여, 소형의 원심력 집진부에 있어서의 유입 속도를 최적으로 할 수 있으며, 원심력 집진에 있어서의 집진 성능을 확보하면서, 원심력 집진부를 소형, 경량으로 하여 저소비 전력의 진공 청소기가 얻어질 수 있다. 또한, 모터를 저입력형 모터로 하는 것에 의하여, 모터가 전지에 의하여 구동되는 것이 가능하기도 하고, 코드리스로 될 수 있어 청소 작업성이 향상될 수 있다.

제 1 항의 고안에 따라서, 상기 흡구체에 상기 전동 송풍기의 배기가 도입되는 배기 통로를 추가적으로 포함하는 진공 청소기가 제공되며, 전동 송풍기의 흡입력에 의해 흡구체로부터 흡입된 청소될 표면상의 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부 내로 유입되어 사이클론 작용에 의해 원심력 집진된다. 여기에서, 저입력형 모터에 의해 팬부가 구동되는 것에 의하여, 소형의 원심력 집진부에 있어서의 유입 속도가 최적으로 될 수 있으며, 원심력 집진에 있어서의 집진 성능을 확보하면서 저소비 전력의 진공 청소기가 얻어질 수 있는 동시에, 배기 통로를 통하여 흡구체에 전동 송풍기의 배기를 도입하는 것에 의하여, 전동 송풍기의 배기에 의해 청소될 표면의 먼지가 위로 송풍될 수 있어, 집진 성능이 한층 향상될 수 있다. 또한, 모터가 저입력형 모터로 되는 것에 의하여, 모터가 전지에 의하여 작동될 수 있다. 아울러, 모터가 저입력 모터로 되는 것에 의하여, 모터의 발열도 억제될 수 있고, 특히, 전동 송풍기의 배기가 흡구체로 보내지고, 그 흡구체로 흡출된 배기가 다시 전동 송풍기로 흡인된다. 배기 순환형 진공 청소기에 있어서, 배기 온도는 상승하지만, 저입력형 모터로 하는 것에 의하여 그 배기 온도의 상승이 억제될 수 있다.

제 3 항의 고안에 따라서, 상기 제 1 항 또는 제 2 항의 고안에 있어서, 모터가 300W 이하의 저입력형 모터로 되어 있으므로, 원심력 집진부에 있어서의 유입 속도가 최적으로 될 수 있고, 원심력 집진에 있어서의 집진 성능이 확보되면서 저소비 전력의 진공 청소기가 얻어질 수 있다. 또한, 모터가 300W 이하의 저입력형 모터로 되는 것에 의하여, 모터의 발열도 억제될 수 있으며, 모터가 전지에 의하여 구동되는 경우에도, 그 입력에서, 진공 청소기는 그 중량 및 크기로 보아 실용적인 것으로 된다.

제 4 항의 고안에 따라서, 상기 제 2 항의 고안에 있어서, 모터가 200W 이하의 저입력형 모터이기 때문에, 전동 송풍기의 배기가 흡구체로 보내지고, 그 흡구체로 흡출된 배기가 다시 전동 송풍기로 흡인된다. 배기 순환형의 진공 청소기에 있어서도 배기 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 전동 송풍기의 배기를 모두 순환시키는, 소위 배기가 본체 밖으로 나가지 않는 형태의 진공 청소기에 있어서, 배기의 온도 상승에 의한 전동 송풍기의 열화를 방지할 수 있는 상한이 200W의 저입력형 모터인 것을 실험적으로 확인하였다.

제 5 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 4 항의 고안에 있어서, 원심력 집진부로부터 전동 송풍기로 유입되는 먼지를 제거하는 필터를 구비하며,흡구체로부터 흡입된 먼지를 포함하는 공기가 원심력 집진부 내로 유입되어 사이클론 작용에 의하여 원심력 집진될 때, 큰 먼지는 원심력 집진부의 저부에 집적되고, 작은 먼지는 필터에 부착된다. 이 때문에, 필터의 통풍압 손실이 장기간에 걸쳐 작게 될 수 있고, 저입력형 모터로 구성되는 전동 송풍기에 의해서도 높은 집진 성능을 얻을 수 있다.

제 6 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 5 항의 고안에 있어서, 모터가 직류 모터이며, 모터로서 직류 모터를 이용하면, 동 손실이 적게 되고 에너지 변환율이 높게 되므로, 저소비 전력, 저입력형의 모터로 할 수 있어 소형으로 할 수 있으며, 또한 배기 통로를 통하여 흡구체로 전동 송풍기의 배기가 도입하는 순환식의 경우에는, 배기의 일부에 의해 모터가 냉각될 수 있어, 더욱 소형화될 수 있다.

제 7 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 6 항의 고안에 있어서, 모터가 전지로 구동되는 것이며, 청소할 때, 코드리스로 하여 청소될 표면에 대해 흡구체가 자유롭게 이동될 수 있고, 사용의 편리함이 향상될 수 있는 동시에, 평범한 청소도 간편하고, 또한 간단하게 청소할 수 있으며, 게다가 모터가 저소비 전력, 저입력형이므로, 전지로 구동되도록 하여도, 장시간 동안 청소할 수 있다.

제 8 항의 고안에 따라서, 상기의 제 7 항의 고안에 있어서, 전지가 충전 가능한 전지이므로, 청소할 때 코드리스로 하여 청소될 표면에 대하여 흡구체가 자유롭게 이동될 수 있고, 사용의 편리함이 향상될 수 있는 동시에, 평범한 청소도 간편하고, 또한 간단하게 청소할 수 있으며, 게다가 모터가 저소비 전력, 저입력형모터이므로, 전지로 구동되도록 하여도, 장시간 동안 청소할 수 있으며, 또한, 청소를 행하지 않을 때에 전지에 충전을 행하면 다음의 청소에 있어서도 청소 작업 시간, 즉 전동 송풍기의 구동 지속 시간이 확보될 수 있다.

제 9 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 8 항의 고안에 있어서, 원심력 집진부에는 흡구체로부터의 먼지를 도입하는 흡기구와, 전동 송풍기의 흡인측에 연통하는 배기구가 설치되는 동시에, 상기 배기구를 덮도록 필터가 설치되며, 흡기구로부터 원심력 집진부 내로 도입된 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부 내에서 사이클론 작용에 의한 원심력에 의해 먼지를 집진한 후, 배기구로부터 배출된다. 이 때, 큰 먼지는 원심력 집진부의 저부에 집적되고, 작은 먼지는 배기구를 덮도록 설치된 필터에 부착되기 때문에, 필터의 통풍압 손실을 장기간에 걸쳐 작게 할 수 있어, 높은 집진 성능을 얻을 수 있다.

제 10 항의 고안에 따라서, 상기의 제 9 항의 고안에 있어서, 원심력 집진부의 측방에는 흡기구는 상기 원심력 집진부의 상방에는 배기구가 설치되며, 흡기구로부터 원심력 집진부 내로 도입된 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부 내에서 와류를 발생시켜 하방으로 이동하고, 하방으로 이동한 와류는 그 중심부로부터 상방의 배기구로 향하여 상승하는 소위 사이클론 작용을 발생시킨다. 이 사이클론 작용에 의한 원심력에 의해 먼지가 집진된 후 배기구로부터 배출된다. 이 때, 큰 먼지는 원심력 집진부의 저부로 집적되고, 작은 먼지는 배기구를 덮도록 설치된 필터에 부착되기 때문에, 필터의 통풍압 손실이 장기간 동안 작게 될 수 있어, 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다.

제 11 항의 고안에 따라서, 상기의 제 9 항 또는 제 10 항의 고안에 있어서, 필터의 하부는 흡기구의 바로 위에 위치되며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여, 흡기구로부터 원심력 집진부 내로 도입된 먼지를 포함하는 고기가 원심력 집진부의 내주를 따르는 와류로 되어 회전할 때, 필터로 먼지가 직접 부딪힘이 없이, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여 원활하게 집진할 수 있어, 집진 성능이 향상될 수 있다.

제 12 항의 고안에 따라서, 상기의 제 9 항 또는 제 10 항의 고안에 있어서, 필터의 하단부는 흡기구의 바로 아래에 위치되며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여, 흡기구로부터 원심력 집진부 내로 도입된 먼지를 포함하는 공기가 원심력 집진부의 내주를 따르는 와류로 되어 회전할 때, 흡기구 근방의 필터의 측면에 먼지가 직접 부딪히는 것에 의하여, 필터가 자체 세척할 수 있어, 집진 성능이 향상될 수 있다.

제 13 항의 고안에 따라서, 상기의 제 9 항 또는 제 10 항의 고안에 있어서, 필터의 하부는 흡기구의 일부와 중첩하며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여, 흡기구로부터 원심력 집진부 내로 도입된 먼지를 포함하는 공기가 원심력 집진부의 내주를 따르는 와류로 되어 회전할 때, 흡기구 근방의 필터의 측면 및 저면에 먼지가 부딪히는 것에 의하여, 필터가 넓은 범위에 걸쳐 자체 세척할 수 있어, 집진 성능이 향상될 수 있다.

제 14 항의 고안에 따라서, 상기 제 1 항 내지 제 8 항의 고안에 있어서, 원심력 집진부는 흡기구가 형성된 바닥을 가진 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 상부 개구부를 덮는 동시에 배기구가 설치된 커버체로 구성되며, 상기 상부 개구부가 필터부에 덮여지며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여, 흡구체로부터의 먼지가 흡기구로부터 원심력 집진부를 구성하는 먼지 박스 내로 도입되고, 도입된 먼지를 포함하는 공기는 먼지 박스의 내주를 따르는 와류로 되어 회전하고, 그 사이클론 작용에 의한 원심력에 의해 집진되며, 큰 먼지는 먼지 박스의 저부에 집적되고, 작은 먼지는 상부 개구부를 덮는 필터에 부착되어, 장기간에 걸쳐 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다. 또한, 먼지 박스의 내용적이 큰 먼지가 퇴적될 수 있는 양으로 되어, 먼지 박스 내가 가득 차면, 먼지 박스만을 꺼내어 먼지를 제거할 수 있다. 이 때, 먼지 박스의 상부 개구부가 필터로 덮여있으므로, 위생적이다.

제 15 항의 고안에 따라서, 상기 제 1 항 내지 제 8 항의 고안에 있어서, 원심력 집진부는 흡기구가 형성된 바닥을 가진 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 상부 개구부를 덮는 커버체로 구성되며, 상기 커버체에는 배기구가 형성되며, 상기 배기구를 덮도록 필터가 상기 커버체에 설치되며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여 흡구체로부터의 먼지가 흡기구로부터 원심력 집진부를 구성하는 먼지 박스 내로 도입되고, 도입된 먼지를 포함하는 공기는 먼지 박스의 내주를 따르는 와류로 되어 회전하고, 그 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여 집진되며, 큰 먼지는 먼지 박스의 저부에 집적되고, 작은 먼지는 상부 개구부를 덮는 필터에 부착되어, 장기간에 걸쳐 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다. 또한, 필터가 배기구를 덮도록 커버체에 설치되므로, 필터가 먼지 박스 내로 돌출되기 때문에, 먼지 박스의 내용적이 크게 될 수 있어, 퇴적되는 먼지의 양이 많아질 수 있다.

제 16 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 8 항의 고안에 있어서,원심력 집진부는 바닥을 가진 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 상부 개구부를 덮는 커버체로 구성되며, 상기 커버체에는 흡기구 및 배기구가 설치되며, 상기 배기구를 덮도록 필터가 상기 커버체에 설치되며, 전동 송풍기의 흡인력에 의하여, 흡구체로부터의 먼지를 흡기구로부터 원심력 집진부를 구성하는 먼지 박스 내로 도입하고, 동입된 먼지를 포함하는 공기는 먼지 박스의 내주를 따르는 와류로 되어 회전하고, 그 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여 집진되며, 큰 먼지는 먼지 박스의 저부로 집적되고, 작은 먼지는 상부 개구부를 덮는 필터에 부착되어, 장기간에 걸쳐 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다. 또한, 먼지 박스 내가 가득 차게 되면 먼지 박스만을 꺼내어 먼지를 제거할 수 있다. 이 때, 커버체에 흡기구와 배기구가 형성되므로, 먼지 박스에는 흡기구, 배기구 등의 개구부가 불필요하게 된다. 그 결과, 먼지가 상단 개구부까지 모을 수 있으며, 먼지를 제거할 때, 먼지 박스에는 개구부가 없기 때문에, 먼지가 흐르는 것이 없다.

제 17 항의 고안에 따라서, 상기의 제 9 항 내지 제 15 항의 고안에 있어서, 필터의 표면적은 배기구의 면적에 비하여 크며, 필터의 통풍압 손실이 장기간에 걸쳐 작게 될 수 있어, 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다.

제 18 항의 고안에 따라서, 상기의 제 1 항 내지 제 17 항의 고안에 있어서, 흡구체가 모터 또는 에어 터빈에 의해 구동되는 회전 브러시를 포함하는 것이며, 기계적으로 먼진가 끌어 올려지는 것으로 저입력의 전동 송풍기로도 융단 상에서의 집진 성능을 높일 수 있으므로, 팬 모터 및 원심력 집진부를 소형화할 수 있는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

본 고안의 제 1 실시예를 도 1 내지 도 3을 이용하여 설명한다.

청소기 본체(10)는 흡인력을 발생시키는 전동 송풍기(11)가 내장되고, 하부 전방에 흡구체(12)가 설치되는 동시에 하부 후방에 롤러(13)가 설치되며, 청소기 본체(10)의 상부에 설치된 핸들부(14)가 조작되는 것에 의하여 청소될 표면을 이동 가능하게 한다. 또한, 연장관(15)을 통하여 파지부(16)가 핸들부(14)에 설치됨으로써, 사용자의 손 높이에서 조작될 수 있다.

흡구체(12)에는 모터 또는 에어 터빈(도시되지 않음)에 의해 구동되는 청소될 표면의 먼지를 들어 올리는 회전 브러시(17)가 설치되며, 전동 송풍기(11)의 흡인력이 작용하여 청소될 표면의 먼지가 흡입되도록 구성된다.

원심력 집진부(18)는 흡구체(12)로부터의 먼지를 집진하는 것이므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 흡기구(19)가 측벽에 접선 방향으로 제공되는 바닥을 가진 대략 원통 형상으로 형성된 먼지 박스(20)와, 먼지 박스(20)의 상부 개구부(21)를 덮는 동시에 배기구(22)가 제공되는 커버체(23)로 구성되며, 상부 개구부(21)가 필터(24)로 덮여 있다. 여기에서, 필터(24)의 하부가 흡기구(19)의 바로 위에 위치되도록 되어 있다. 또한, 배기구(22)의 면적에 비하여 필터(24)의 표면적이 크게 되어 있다.

이러한 원심력 집진부(18)는 노브(25)를 가지며, 이러한 노브(25)에 의해 청소기 본체(10)에 탈착 가능하게 설치 가능한 것으로 하고, 청소기 본체(10)에 설치될 때, 흡구체(12)로 연통한 흡기 통로(26)로 흡기구(19)가 압접되어 기밀하게 연결될 수 있도록 구성된다.

전동 송풍기(11)는 팬부(27)와, 이 팬부(27)를 구동하는 모터(28)로 구성되며, 모터(28)가 직류 모터로 구성되어, 40W의 모터 입력, 20W의 팬 출력의 저입력형 모터가 사용된다. 전지(29)는 모터(28)가 구동되는 것으로, 충전 가능한 10셀의 니켈-카드뮴 전지(1.2V/셀)를 사용하여, 모터(28)에 12V가 인가되고, 3.3A의 전류가 흐르도록 되어 있다. 이러한 전지(29)로는 25분 정도의 연속 운전이 가능하게 된다.

상기된 구성에 있어서의 동작을 설명한다. 원심력 집진부(18)가 청소기 본체(10)에 설치되어 운전이 개시되면, 흡구체(12)로부터 흡기 통로(26), 원심력 집진부(18)의 흡기구(19), 필터(24) 및 원심력 집진부(18)의 배기구(22)를 통하는 경로에서 전동 송풍기(11)의 흡인력이 작용하고, 이 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여, 회전 브러시(17)에 의하여 끌어 올려지는 청소될 표면의 먼지가 흡구체(12)로부터 흡입된다. 이 흡입된 먼지는 공기와 함께 흡구체(12)로 연통하는 흡기 통로(26)를 통하여 흡기구(19)로부터 원심력 집진부(18) 내로 접선 방향으로부터 도입된다.

바닥을 가진 원통형의 먼지 박스(20)를 상방으로부터 보면, 측벽이 원형으로 되어 있고, 이 원형의 접선 방향으로 먼지를 포함하는 공기가 도입되도록 흡기구(19)가 형성된다. 그리고, 흡기구(19)로부터 접선 방향으로 도입된 먼지를포함하는 공기는 사이클론 작용에 의하여 원심력 집진부(18)의 내주면을 따르는 와류로 되어 회전하면서 하강하고, 하단 부근까지 하강하면, 흐름은 반전 상승을 시작하고, 원심력 집진부(18)의 중심부를 회전하면서 배기구(22)로 상승한다.

이 때, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여, 공기중의 먼지는 원심력 집진부(18)를 구성하는 먼지 박스(20)의 내벽멱을 따라서 하강하고, 큰 먼지는 먼지 박스(20)의 저부에 집적되고, 미세한 먼지는 먼지 박스(20)의 거의 중심부를 반전 상승하여 필터(24)에 의해 포착된다.

즉, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의해 집진되는 것에 의하여 전동 송풍기(11)의 흡입측으로 유입되는 먼지가 감소될 수 있고, 그 결과, 그 먼지를 제거하는 필터(24)에 부착되는 먼지의 양은 극히 적게 된다. 특히, 먼지 박스(20)의 저면으로부터 떨어져 있으므로, 먼지의 급상승의 영향은 적게 되고, 배기구(22)에 가까운 위치에서는 급상승에 의한 먼지의 부착도 낮게 억제될 수 있다.

이와 같이, 먼지 박스(20)의 저면으로부터 떨어진 위치에 필터(24)가 설치되는 것에 의하여, 먼지 박스(20) 내에 채워진 먼지가 제거될 때마다, 필터(24)를 청소하지 않으면 안 될 정도의 막힘은 아니어서, 높은 집진 성능이 장기간동안 얻어질 수 있는 동시에, 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 저입력형 모터(28)가 채택되는 것으로, 원심력 집진부(18)의 저부로부터 배기구(22)로 향하여 흐르는 기류 속도도 늦게 되고, 집진의 급상승을 억제하는 효과도 얻어진다. 이와 같이, 저입력형 모터(28)와 원심력 집진부(18)의 조합에 의하여, 필터(24)만으로 먼지의 모든 것을 제거하는 것에 비하여, 필터(24)가 거의막히지 않고, 필터(24)의 통기 저항이 저입력형의 모터(28)에 대해 크게 되는 것도 방지할 수 있어, 저입력형 모터(28)가 채택되는 것으로 극히 유용하다.

또한, 먼지 박스(20)의 내용적이 큰 먼지가 퇴적될 수 있는 양으로 되어, 먼지 박스(20) 내가 가득 차게 되면, 먼지 박스(20)를 꺼내어 먼지를 제거할 때, 먼지 박스(20)의 상부 개구부(21)가 필터(24)에 덮여 있으므로, 미세 먼지가 비산하지 않아 위생적이다.

또한, 필터(24)의 하부가 흡기구(19)의 바로 위에 위치되어 있으므로, 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여, 흡기구(19)로부터 먼지 박스(20) 내로 접선 방향으로 도입된 먼지가 먼지 박스(20)의 내주면을 따르는 와류로 되어 회전할 때, 필터(24)에 먼지가 직접 부딪힘이 없이, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여 원활하게 집진할 수 있고, 집진 성능이 향상될 수 있다.

또한, 배기구(22)의 면적에 비하여 필터(24)의 표면적이 크게 되어 있으므로, 필터(24)의 통풍압 손실이 장기간에 걸쳐 작게 될 수 있어, 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다.

여기에서, 전동 송풍기(11)를 구성하는 모터(28)를 저입력형 모터로 하는 것에 의하여, 모터(28)를 소형으로 할 수 있는 동시에, 모터(28)가 전지(29)로 구동하는 경우에, 전지(29)가 소형의 경량으로 될 수 있어, 청소기 본체의 중량이 경량화될 수 있다.

즉, 전지(29)를 사용하여 모터(28)를 구동하여 청소를 행하는 경우에는, 모터(28)의 입력은 낮게 억제되고, 전지(29)의 전압 및 전류를 감소시키는 것이 중요하게 된다. 전지(29)로는 10A를 초과하는 전류를 흐르게 하면 발열이 일어나고, 전지 성능이 저하되기도 하고, 또한 전지(29)의 전압을 높게 하도록 하면 전지(29)의 셀 수를 증가시키지 않으면 안 된다.

예를 들면, 상용 전원으로 전력을 공급하는 진공 청소기에서는 1000W 이상의 입력을 가지는 것이 있지만, 이러한 것을 니켈-카드뮴 전지로 실용화하도록 하려면, 먼저 전류 제한이 10A이며, 이 10A를 베이스로 전압을 고려하면 100V가 필요하게 된다.

100V를 니켈-카드뮴 전지로 만들려면, 약 83셀이 필요하며, 전지 중량(50g ×83 = 4150g) 및 전지 수용 공간 등을 고려하면, 도저히 청소기에 채택될 수 없다. 또한, 1셀당의 전압이 높은 아연 전지(2V)를 사용한 것으로도, 50셀(125g×50 = 6250g)이 필요하게 되어, 상술한 바와 같이 청소기로의 채택이 곤란하다.

그러므로, 전지(29)로도 사용 가능한 모터 입력을 고려하면, 현 상태에서는 300W 이하가 목표로 된다. 즉, 10A의 전류로 한 경우, 30V의 전압으로 되며, 니켈-카드뮴 전지이면, 25셀(1250g)로 되며, 실용화가 가능한 범위로 된다. 한편, 청소 작업성, 운반성을 고려하면, 청소기 본체의 중량을 4㎏ 이하로 억제하는 것이 바람직하고, 이 전체 중량은 전지 외에 본체 외곽의 중량, 모터의 중량, 방음 부재, 제어 회로 부품 등이 가해지므로, 2㎏ 이상의 전지 중량으로는 실현이 곤란하게 된다.

또한, 모터(28)가 직류 모터로 구성되므로, 직류 모터를 이용하는 것에 의하여 동 손실이 적고, 에너지 변환율이 높아지므로, 저소비 전력, 저입력형의 모터로할 수 있으며, 소형으로 할 수 있다.

또한, 모터(28)를 전지(29)로 구동하는 것에 의하여, 청소할 때, 코드리스로 하여 청소될 표면에 대해 흡구체(12)를 자유롭게 이동시킬 수 있어 편리성이 향상될 수 있는 동시에, 평범한 청소도 간편하고 또한 간단하게 청소할 수 있으며, 더욱이, 모터(28)가 저소비전력, 저입력형이므로, 전지(29)로 구동하도록 하여도 장기간동안 청소할 수 있다.

또한, 충전 가능한 니켈-카드뮴 전지를 사용하는 것으로, 청소 작업을 지정하지 않은 상태에서는 전지로 충전할 수 있어, 다음회의 청소에 사용할 때에는 전지를 가득 충전하여 청소 작업 시간을 확보할 수 있다.

더욱이, 상기 실시예에서는 필터(24)의 하부가 흡기구(19)의 바로 위에 위치하도록 하고 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 필터(24a)의 하단부가 흡기구(19)의 바로 아래에 위치하도록 하여도 좋고, 이러한 경우에는, 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여 원심력 집진부(18a)를 구성하는 먼지 박스(20)에 형성된 흡기구(19)로부터 먼지 박스(20) 내로 접선 방향으로 도입된 먼지를 포함하는 공기가 먼지 박스(20)의 내주를 따르는 와류로 되어 회전할 때, 흡기구(19) 근방의 필터(24a)의 측면에 직접 부딪히는 것에 의하여, 필터(24a)가 자체 세척될 수 있으며, 집진 성능이 향상될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 필터(24b)의 하부가 흡기구(19)의 일부와 중첩하도록 하여도 좋고, 이 경우에는 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여 원심력 집진부(18b)를 구성하는 먼지 박스(20)에 형성된 흡기구(19)로부터 먼지 박스(20)내로 접선 방향으로 도입된 먼지를 포함하는 공기가 먼지 박스(20)의 내주를 따르는 와류로 되어 회전할 때, 흡기구(19) 근방의 필터(24b)의 측면 및 저면에 직접 부딪히는 것으로 되어, 필터(24b)가 넓은 범위에 걸쳐 자체 세척될 수 있어, 집진 성능이 향상될 수 있다.

(실시예 2)

본 고안의 제 2 실시예를 도 6 내지 도 8을 이용하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

청소기 본체(10a)는 흡입력을 발생시키는 전동 송풍기(11)가 내장되고, 하부 전방에 흡구체(12)가 설치되는 동시에, 원심력 집진부(18)가 착탈 가능하게 설치 가능하게 된 것으로서, 청소기 본체(10a)에 설치될 때, 흡구체(12)로 연통하는 흡기 통로(26)에 흡기구(19)가 압접되어 기밀하게 연결될 수 있도록 구성된다. 배기 통로(30)는 배기공(31)을 통하여 전동 송풍기(11)의 배기의 일부 또는 전부가 흡구체(12)로 도입되는 것이다. 다른 구성은 상기 실시예 1과 동일하다.

상기 구성에 있어서의 동작을 설명한다. 원심력 집진부(18)가 청소기 본체(10a)에 설치되고 운전이 개시되면, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 흡구체(12)로부터 흡기 통로(26), 원심력 집진부(18)의 흡기구(19), 필터(24) 및 원심력 집진부(18)의 배기구(22)를 통하는 경로에서 전동 송풍기(11)의 흡인력이 작용하고, 이 전동 송풍기(11)의 흡인력으로 회전 브러시(17)에 의해 끌어 올려진 청소될 표면의 먼지가 흡구체(12)로부터 흡입된다. 이 흡입된 먼지는 공기와 함께 흡구체(12)로 연통한 흡기 통로(26)를 통하여 흡기구(19)로부터 원심력 집진부(18) 내로 접선 방향으로 도입된다.

흡기구(19)로부터 접선 방향으로 도입된 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부(18)의 내주면을 따르는 와류로 되어 회전하면서 하강하고, 하단 부근까지 하강하면, 흐름은 반전 상승을 시작하고, 원심력 집진부(18)의 중심부를 회전하면서 배기구(22)로 상승한다.

이 때, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여, 공기중의 먼지는 원심력 집진부(18)를 구성하는 먼지 박스(20)의 내벽면을 따라서 하강하고, 큰 먼지는 먼지 박스(20)의 저부에 집적되고, 미세한 먼지는 먼지 박스(20)의 거의 중심부를 반전 상승하여 필터(24)에 부착된다.

이 때, 전동 송풍기(11)의 배기의 일부는 배기 통로(30)를 통하여 흡구체(12) 내로 도입되고, 회전 브러시(17)의 전방에 형성된 취출구로부터 배기가 흡출되는 것에 의하여, 전동 송풍기(11)의 배기에 의하여 청소될 표면의 먼지가 급상승될 수 있어, 집진 성능이 한층 향상될 수 있다.

더욱이, 본 실시예에서는 전동 송풍기(11)의 배기의 일부가 흡구체(12) 내로 흡출되며, 이 흡출된 배기가 전동 송풍기(11)로 다시 복귀되는 배기 순환 방식을 채택하였지만, 전동 송풍기(11)는 흡인된 공기에 의해 모터(28)가 냉각되는 구조를 채택하기 때문에, 모터(28)의 입력이 300W로 되고 배기가 전부 순환되면, 모터(28)의 온도가 상승될 수 있다. 즉, 모터(28)에 의하여 흡인되는 공기가 뜨거워지는 것이 반복되므로, 배기의 일부가 순환되어 남게 되는 것에 대해서는 차가운 외기가 전동 송풍기(11) 측으로 보내질 수 있도록 되어, 모터(28)의 온도 상승이 억제될수 있다. 한편, 배기가 전부 순환되는 경우에는 모터(28)의 입력이 200W 이하로 억제되는 것으로 상기 모터(28)의 이상 온도 상승이 억제될 수 있는 것이 실험적으로 확인된다.

(실시예 3)

본 고안의 제 3 실시예를 도 9를 이용하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며 그 설명은 생략된다.

원심력 집진부(18c)는 흡기구(19)가 형성된 바닥을 가진 먼지 박스(20)와, 이 먼지 박스(20)의 상부 개구부(21)를 덮는 커버체(23)로서 구성되며, 커버체(23)에 배기구(22)가 형성되며, 이 배기구(22)를 덮도록 필터(24c)가 커버체(23)에 설치된다. 다른 구성은 상기 실시예 1 또는 2와 동일하다.

상기 구성에 있어서의 동작을 설명한다. 원심력 집진부(18c)가 청소기 본체(10)에 설치되어 운전이 개시되면, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 흡구체(12)로부터 흡기 통로(26), 원심력 집진부(18c)의 흡기구(19), 필터(24c) 및 원심력 집진부(18c)의 배기구(22)를 통하는 경로에서 전동 송풍기(11)의 흡인력이 작용하고, 이러한 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여, 회전 브러시(17)에 의해 끌어 올려지는 청소될 표면의 먼지가 흡구체(12)로부터 흡입된다. 이 흡입된 먼지는 공기와 함께 흡구체(12)로 연통하는 흡기 통로(26)를 통하여 흡기구(19)로부터 원심력 집진부(18) 내로 접선 방향으로 도입된다.

흡기구(19)로부터 접선 방향으로 도입된 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부(18)의 내주면을 따르는 와류로 되어 회전하면서 하강하고, 하단 근방까지 하강하면, 흐름은 반전 상승을 시작하고, 원심력 집진부(18)의 중심부를 회전하면서 배기구(22)로 상승한다.

이 때, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여, 공기중의 먼지는 원심력 집진부(18)를 구성하는 먼지 박스(20)의 내벽면을 따라서 하강하고, 큰 먼지는 먼지 박스(20)의 저부에 집적되고, 미세한 먼지는 먼지 박스(20)의 거의 중심부를 반전 상승하여, 필터(24c)에 부착되고, 장기간에 걸쳐서 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다.

또한, 먼지 박스(20) 내가 가득 차게 되면, 먼지 박스(20) 만을 꺼내어 먼지를 제거할 수 있다. 이 때, 필터(24c)가 배기구(22)를 덮도록 커버체(23)에 설치되므로, 필터(24c)가 먼지 박스(20) 내로 돌출되기 때문에, 먼지 박스(20)의 내용적이 크게 될 수 있어, 퇴적될 수 있는 먼지의 양이 크게 될 수 있다.

(실시예 4)

본 고안의 제 4 실시예를 도 10, 도 11을 이용하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

청소기 본체(10d)는 흡인력을 발생시키는 전동 송풍기(11)가 내장되고, 하부 전방에 흡구체(12)가 설치된다. 원심력 집진부(18d)는 흡구체(12)로부터의 먼지를 집진하는 것으로, 바닥을 가진 대략 원통 형상으로 형성된 먼지 박스(20d)와, 먼지 박스(20d)의 상부 개구부를 덮는 동시에 흡기구(19d)와 배기구(22d)가 형성된 커버체를 겸하는 청소기 본체(10d)로 구성되며, 배기구(22d)를 덮도록 필터(24)가 커버체를 겸하는 청소기 본체(10d)에 설치되며, 먼지 박스(20d)가 청소기 본체(10d)에착탈 가능하게 설치될 수 있다.

먼지 박스(20d)가 청소기 본체(10d)에 설치될 때, 먼지 박스(20d)의 상부 개구부가 청소기 본체(10d)에 압접되어 기밀하게 연결될 수 있도록 구성된다. 또한, 흡기구(19d)는 흡구체(12)에 연통하는 흡기 통로(26)에 연결되어 있다. 다른 구성은 상기 실시예 1 또는 2와 동일하다.

상기 구성에 있어서의 동작을 설명한다. 먼지 박스(20d)가 청소기 본체(10d)에 설치되며 운전이 개시되면, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 흡구체(12)로부터 흡기 통로(26), 원심력 집진부(18d)의 흡기구(19d), 필터(24) 및 원심력 집진부(18d)의 배기구(22d)를 통하는 경로에서 전동 송풍기(11)의 흡인력이 작용하고, 이 전동 송풍기(11)의 흡인력에 의하여, 회전 브러시(17)에 의한 끌어 올려진 청소될 표면의 먼지가 흡구체(12)로부터 흡입된다. 이 흡입된 먼지는 공기와 함께 흡구체(12)에 연통하는 흡기 통로(26)를 통하여 흡기구(19d)로부터 원심력 집진부(18d) 내로 접선 방향으로 도입된다.

흡기구(19d)로부터 접선 방향으로 도입된 먼지를 포함하는 공기는 원심력 집진부(18d)의 내주면을 따르는 와류로 되어 회전하면서 하강하고, 하단 부근까지 하강하면, 흐름은 반전 상승을 시작하고, 원심력 집진부(18d)의 중심부를 회전하면서 배기구(22d)로 상승한다.

이 때, 사이클론 작용에 의한 원심력에 의하여, 공기중의 먼지는 원심력 집진부(18d)를 구성하는 먼지 박스(20d)의 내주면을 따라서 하강하고, 큰 먼지는 먼지 박스(20d)의 저부에 집적되고, 미세한 먼지는 먼지 박스(20d)의 거의 중심부를반전 상승하여, 필터(24)에 부착되며, 장기간에 걸쳐서 높은 집진 성능이 얻어질 수 있다.

또한, 먼지 박스(20d) 내가 가득 차면, 먼지 박스(20d) 만을 꺼내어 먼지를 제거할 수 있다. 이 때, 커버체를 겸하는 청소기 본체(10d) 측에 흡기구(19d)와 배기구(22d)가 형성되므로, 먼지 박스(20d)에는 흡기구, 배기구 등의 개구부가 불필요하게 된다. 그러므로, 먼지를 먼지 박스(20d)의 상단 개구부까지 모을 수 있으며, 먼지를 제거할 때, 먼지 박스(20d)에는 흡기구, 배기구 등의 개구부가 없기 때문에, 그 부분으로부터 먼지가 흐르는 것이 없다.

또한, 상기의 어느 실시예에서도, 필터의 면적은 배기구의 면적보다도 크게 되어, 집진부가 소형으로 되면서 통기 저항이 작게 된다.

또한, 흡구체에 구비된 모터 또는 에어 터빈에 의해 구동되는 회전 브러시에 의하여, 저입력의 전동 송풍기로도 융단 위 등에서의 집진 성능이 높게 될 수 있다.

이상과 같이, 본 고안에 의하면, 저입력형 모터에 의하여 팬부가 구동되는 것에 의하여, 원심력 집진에 있어서의 집진 성능이 확보되면서, 원심력 집진부를 소형, 경량화하여, 저소비 전력의 진공 청소기를 얻을 수 있다.

Claims (18)

1. 흡입력을 발생시키는 전동 송풍기와;

   상기 전동 송풍기의 흡인력이 작용하여 청소될 표면의 먼지를 흡입하기 위한 흡구체와;

   상기 흡구체로부터의 먼지를 집진하는 원심력 집진부를 포함하며;

   상기 전동 송풍기는 팬부와, 상기 팬부를 구동하는 저입력형 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
2. (정정) 제 1 항에 있어서, 상기 흡구체로 상기 전동 송풍기의 배기를 유도하는 배기 통로를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 300W 이하의 저입력형 모터인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 200W 이하의 저입력형 모터인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원심력 집진부로부터 상기 전동 송풍기로 유입되는 먼지를 제거하는 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 직류 모터인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 전지에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 전지는 충전될 수 있는 전지인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원심력 집진부는 상기 흡구체로부터의 너지가 도입되는 흡기구와, 상기 전동 송풍기의 흡인측에 연통하는 배기구가 형성되는 동시에, 상기 배기구를 덮는 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 흡기구는 상기 원심력 집진부의 측부에 제공되며, 상기 배기구는 상기 원심력 집진부의 상부에 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
11. (정정) 제 9 항에 있어서, 상기 필터의 하부는 상기 흡기구 바로 위에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
12. (정정) 제 9 항에 있어서, 상기 필터의 하단부는 상기 흡기구의 바로 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
13. (정정) 제 9 항에 있어서, 상기 필터의 하단부는 상기 흡기구의 일부와 중첩되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원심력 집진부는 상기 흡기구가 제공되는 바닥을 가진 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 상부 개구부를 덮으며 배기구를 구비하는 커버체를 포함하며, 상기 상부 개구부는 필터에 의하여 덮여지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원심력 집진부는 상기 흡기구가 제공되는 바닥을 가진 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 상부 개구부를 덮는 커버체를 포함하며, 상기 커버체는 배기구를 구비하고, 필터가 상기 배기구를 덮도록 상기 커버체에 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원심력 집진부는 저부를 가지는 먼지 박스와, 상기 먼지 박스의 사우 개구부를 덮는 커버체를 포함하며, 상기 커버체는 흡기구와 배기구를 구비하며, 필터는 상기 배기구를 덮도록 상기 커버체에 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 필터의 표면적은 상기 배기구의 표면적보다 작은 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 모터 또는 에어 터빈에 의하여 구동되는 회전 브러시가 상기 흡구체에 제공되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.