KR20030093626A - 진공청소기용 사이클론 집진장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 공기유입구와 공기배출구를 구비하며 상기 공기유입구를 통하여 유입되는 먼지를 포함한 공기에 대하여 선회기류를 형성하는 사이클론 몸체(20)와, 상기 선회기류에 의해 공기로부터 분리되는 먼지를 수거하기 위하여 상기 사이클론 몸체에 착탈 가능하게 결합되는 집진챔버(30)와, 상기 사이클론 몸체의 공기배출구를 통한 먼지의 역류를 방지하기 위하여 상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 설치되는 그릴 조립체(400)를 포함하며, 상기 그릴 조립체는, 상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 지지되는 지지부를 갖춘 제 1 그릴부재(410); 상기 제 1 그릴부재의 하부 개구에 분리 가능하게 결합되는 제 2 그릴부재(420); 및 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 상기 공기배출구와 통하는 유로를 형성하기 위하여 배치되는 그릴부(430);를 구비한다. 이에 의하면, 청소시 먼지가 집중적으로 달라붙는 그릴부가 있는 제 2 그릴부재가 사이클론 몸체에 고정된 제 1 그릴부재에 대하여 분리 가능하게 나사식으로 결합되어 있기 때문에, 제 2 그릴부재를 간단하게 분리하여 물 세척 등으로 손쉽게 그릴부에 붙어 있는 먼지를 털어낼 수 있다. 즉, 그릴 조립체의 보수가 매우 용이해진다.

Description

진공청소기용 사이클론 집진장치{CYCLONE-TYPE DUST COLLECT APPARATUS FOR VACUUM CLEANER}
본 발명은 진공청소기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 청소기의 흡입구를 통하여 흡입되는 먼지 및 오물(이하, '먼지'로 총칭한다)을 포함한 흡입공기에 대하여 선회기류를 형성토록 함으로써 원심력에 의해 선회기류로부터 먼지를 분리 수거하는 사이클론 집진장치에 관한 것이다.
상기와 같은 진공청소기용 사이클론 집진장치의 대표적인 예로서, 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제 1999-20704 호에 개시된 것이 있으며, 이의 개략적인 구조가 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 대한민국 특허출원 제 1999-20704 호에 개시된 일반적인 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 사이클론 몸체(20), 집진챔버(30) 및 그릴 조립체(40)를 구비한다.
상기 사이클론 몸체(20)는 상,하 몸체부(21)(22)로 분리 형성되며, 이 상,하 몸체부(21)(22)는 수개의 나사(23)에 의해 서로 결합된다. 상기 하 몸체부(22)에는 청소기의 흡입구측 연장관(1a)과 연결되는 공기유입관(24) 및 이 공기유입관(24)과 연통되는 공기유입구(25)가 형성된다. 상기 상 몸체부(21)에는 청소기의 본체측 연장관(1b)과 연결되는 공기배출관(26) 및 이 공기배출관(26)과 연통되는 공기배출구(27)가 형성된다. 청소기의 흡입구를 통하여 흡입되는 먼지를 포함한 공기는 상기 공기유입구(25)를 통하여 사이클론 몸체(20)에 대하여 사선방향으로 유입되며, 이에 의해 상기 사이클론 몸체(20)의 내부에는 선회기류가 형성된다. 이 선회기류에 의해 공기 중에 포함된 먼지는 원심력에 의해 공기로부터 분리된다.
상기 집진챔버(30)는 상기 사이클론 몸체(20)에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 사이클론 몸체(20)와 협동하여 유입되는 공기에 대하여 선회기류를 형성함과 아울러 선회기류에 의해 공기로부터 분리되는 먼지를 수거한다.
상기 그릴 조립체(40)는 상기 사이클론 몸체(20)의 공기배출구(27)에 설치되어 집진챔버(30)에 수거된 먼지가 상기 공기배출구(27)를 통하여 역류하는 것을 방지한다. 이러한 그릴 조립체(40)는 그릴 바디(41)와, 이 그릴 바디(41)의 외주면에 상기 공기배출구(27)와 통하는 유로를 형성하도록 배치되는 그릴부(42)와, 상기 그릴 바디(41)의 하단부에 형성된 원추형 먼지역류방지부(43)를 구비한다. 상기 그릴 바디(41)는 그 상단 주연부(41a)가 상기 사이클론 몸체(20)의 상,하 몸체부(21)(22) 사이에 지지되며, 이에 의해 그릴 조립체(40)는 사이클론 몸체(20)의 공기배출구(27)에 설치된다. 상기 그릴부(42)는 그릴 바디(41)의 외주면에 다수의 미세통공을 직접 천공하는 것에 의해 형성된다.
이와 같이 구성된 일반적인 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 청소기의 흡입구에 발생되는 흡입력에 의해 먼지가 흡입공기와 함께 공기유입구(25)를 통하여 사이클론 몸체(20)에 대하여 사선방향으로 유입되며, 이에 의해 공기는 선회기류를 형성하면서 집진챔버(30)의 하부로 하강하게 된다(도 1의 실선 화살표 참조). 이 과정에서 원심력에 의해 공기 중에 포함된 먼지는 공기로부터 분리되어집진챔버(30)로 수거된다.
이어서, 공기는 집진챔버(30)의 바닥면에서 반전 상승 운동하는 기류에 의해 그릴 조립체(40)의 그릴부(42), 공기배출구(27) 및 공기배출관(26)을 통해 청소기 본체측으로 배출된다(도 1의 점선 화살표 참조). 이 때, 집진챔버(30)에서 상승하는 기류에 의해 공기와 함께 상승하는 일부의 먼지는 먼지역류방지부(43)에 부딪혀 반사됨으로써 그 진행방향이 선회기류 쪽으로 전환되며, 따라서, 먼지는 다시 선회기류에 휘말리게 된다. 먼지역류방지부(43)에 의해서도 상승기류로부터 분리되지 못한 먼지는 그릴 조립체(40)의 그릴부(42)를 통하여 공기와 함께 배출된다. 이 때, 상기 그릴부(42)의 미세통공의 크기보다 큰 먼지는 미세통공을 빠져 나가지 못함에 따라 다시 선회기류에 휘말리게 된다.
상기와 같은 작용에서 공기와 함께 사이클론 몸체(20)로 유입되는 먼지에는, 매우 미세한 먼지도 포함되어 있다. 이러한 미세한 먼지는 매우 가벼워서 사이클론 몸체(20) 내에서 선회하는 기류의 원심력에 의해 분리될 수 없다. 따라서, 유입된 공기가 그릴 조립체(40)의 그릴부(42)를 통해 배출될 때, 미세 먼지가 그릴부(42)에 흡착하여 그릴부(42)가 막히게 된다. 이와 같이 그릴부(42)가 막히게 되면 진공모터의 출력에 대하여 충분한 흡기가 얻어지지 않고, 따라서, 흡입효율이 저하된다.
또한, 청소가 끝난 뒤에도 많은 먼지가 그릴 조립체(40)에 흡착된 상태로 남아 있게 되므로, 정기적으로 그릴 조립체(40)를 청소하지 않으면 청소기 사용시마다 잇달아 먼지가 쌓여서 상술한 그릴부(42)의 막힘에 의한 흡입효율의 저하가 현저해지게 된다. 따라서, 그릴 조립체(40) 청소 등의 정기적인 보수가 필수적이며, 많은 시간 및 수고가 필요하게 된다.
종래의 사이클론 집진장치에서는 상기 그릴 조립체(40)가 사이클론 몸체(20)의 상,하 몸체부(21)(22)에 지지된 상태로 설치되어 있기 때문에, 사이클론 몸체(20)로부터의 착탈이 용이하지 않다. 따라서, 그릴 조립체(40)의 청소 등 보수가 매우 어렵다고 하는 문제가 있다. 더욱이 먼지가 붙은 그릴 조립체(40)를 천 등으로 문질러 청소할 때, 떨어진 먼지가 청소자의 손가락에 묻어 비위생적이며, 또한, 바닥면에 떨어져 주변 환경을 더럽힌다고 하는 문제가 있다. 또한, 그릴 조립체(40)의 구석구석까지 완전히 청소하기 위해서는, 상당한 시간과 수고가 필요하며, 따라서, 사용자의 선호도 관점에서 불만족스럽게 한다.
상기와 같은 사이클론 집진장치를 구비하는 진공청소기의 다른 문제는 사용 및 취급이 불편하다는 것이다. 즉, 청소시 청소자는 도 3에서 보는 바와 같이, 청소기의 본체측 연장관(1b)에 구비된 그립(G)을 손으로 잡고 청소한다. 그러나, 한 손으로 흡입구(E)을, 그것도 연장관에 사이클론 집진장치(S)가 장착된 흡입구를 이동시키면서 청소하기란 그리 쉽지 않다. 따라서, 청소자는 도면에서와 같이 다른 한 손으로 연장관을 잡고 청소하는 경우가 많은데, 상기 연장관이나 사이클론 집진장치에 청소자가 파지할 만한 별도의 구조적인 장치가 없기 때문에, 청소가 불편할 뿐만 아니라 그 취급 또한 쉽지 않다. 도면에서 참조부호 B는 청소기 본체이다.
한편, 상기와 같은 진공청소기용 사이클론 집진장치에서 사이클론 몸체(20) 내부에 형성되는 선회기류는 청소기의 효율에 큰 영향을 미친다. 즉, 사이클론 몸체(20) 내부의 상기 선회기류가 일정한 방향성을 가지고 안정적으로 형성될 때 청소기의 효율 향상을 도모할 수 있다. 그러나, 종래의 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 도 4에서 보는 바와 같이, 공기유입구(25)를 통한 공기의 유입으로 사이클론 몸체(20)에 선회기류가 형성될 때, 사이클론 몸체(20)의 하 몸체부(22)의 내주벽(22a)을 따라 선회하는, 도 4의 화살표 A로 나타낸, 극히 바람직한 유동성분 이외에도 화살표 B로 나타낸 유동성분과 화살표 C로 나타낸 유동성분이 존재한다. 이 때, 상기 유동성분 B 및 C는 대부분 유동성분 A의 방향으로 진행하나 그 중 일부가 유동성분 A의 진행방향과 다른 방향으로 진행하면서 서로 충돌하게 되며, 이에 따라 사이클론 몸체(20)에는 효율 저하를 야기시키는 불안정한 선회기류가 형성되게 된다.
본 발명은 상기와 같은 여러 문제를 감안하여 안출한 것으로, 그릴 조립체의 청소 등 보수가 용이할 뿐만 아니라 청소기의 사용 및 취급이 용이한 등 사용상의 편의성이 대폭 개선된 진공청소기용 사이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 사이클론 몸체 내에 형성되는 선회기류의 안정성 및 방향성을 증대시킴으로써 효율 향상을 도모할 수 있는 진공청소기용 사이클론 집진장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 진공청소기용 사이클론 집진장치의 구조 및 작용을 보인 단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 종래 진공청소기용 사이클론 집진장치의 그릴 조립체를 발췌하여 도시한 사시도,
도 3은 도 1에 나타낸 사이클론 집진장치가 구비된 진공청소기를 이용한 청소예를 보인 사시도,
도 4는 도 1에 나타낸 종래 진공청소기용 사이클론 집진장치에서의 선회기류 방향을 설명하기 위하여 도시한 하부 사이클론 몸체부의 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치를 나타낸 분해 사시도,
도 6은 도 5에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 사이클론 집진장치에서의 선회기류의 방향을 설명하기 위하여 도시한 하부 사이클론 몸체부의 평면도,
도 7은 도 5에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 사이클론 집진장치의 요부인 그릴 조립체의 분해 사시도,
도 8은 도 7에 나타낸 그릴 조립체의 제 1 그릴부재와 제 2 그릴부재의 결합구조를 보인 부분 파단 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 사이클론 집진장치의 먼지역류방지부재의 구조를 보인 부분 파단 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치의 작용을 설명하기 위한 단면도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치에서 제 2 그릴부재의 먼지 제거를 위하여 제 2 그릴부재를 사이클론 몸체로부터 분리한 상태를 보인 사시도, 그리고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 사이클론 집진장치가 구비된 진공청소기를 이용한 청소예를 보인 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20;사이클론 몸체21,22;상,하 사이클론 몸체부
24;공기유입관26;공기배출관
25,27;공기유입 및 배출구28;보조 손잡이
29;유로안내부재29a;유로안내면
30;집진챔버400;그릴 조립체
410;제 1 그릴부재420;제 2 그릴부재
430;그릴부440;메쉬 필터
441;필터 프레임442;망상체
450;먼지역류방지부재451;원통체
452;축453;플레이트
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 공기유입구와 공기배출구를 구비하며 상기 공기유입구를 통하여 유입되는 먼지를 포함한 공기에 대하여 선회기류를 형성하는 사이클론 몸체와, 상기 선회기류에 의해 공기로부터 분리되는 먼지를 수거하기 위하여 상기 사이클론 몸체에 착탈 가능하게 결합되는 집진챔버와, 상기 사이클론 몸체의 공기배출구를 통한 먼지의 역류를 방지하기 위하여 상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 설치되는 그릴 조립체를 포함하며, 상기 그릴 조립체는, 상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 지지되는 지지부를 갖춘 제 1 그릴부재; 상기 제 1 그릴부재의 하부 개구에 분리 가능하게 결합되는 제 2 그릴부재; 및 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 상기 공기배출구와 통하는 유로를 형성하기 위하여 배치되는 그릴부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 청소시 먼지가 집중적으로 달라붙는 그릴부가 있는 제 2 그릴부재가 사이클론 몸체에 고정된 제 1 그릴부재에 대하여 분리 가능하게 나사식으로 결합되어 있기 때문에, 제 2 그릴부재를 간단하게 분리하여 물 세척 등으로 손쉽게 그릴부에 붙어 있는 먼지를 털어낼 수 있다. 즉, 그릴 조립체의 보수가 매우 용이해진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제 1 그릴부재의 하부 개구 내주에는 암나사부가 형성되고, 상기 제 2 그릴부재의 상부 외주에는 상기 암나사부에 대응되는 수나사부가 형성되어, 서로 대응 결합된다.
상기 그릴부는, 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 그 반경방향으로 개방된 복수의 창문형 개구를 다수의 미세통공을 갖는 메쉬 필터로 끼워 맞춤으로써 형성된다.
상기 메쉬 필터는, 상부링부, 하부링부 및 상기 상,하부링부를 연결하는 적어도 2개의 리브를 갖춘 필터 프레임; 및 상기 필터 프레임의 상기 리브에 의해 구획된 개구에 위치하도록 필터 프레임에 인서트 몰딩된 망상체;를 구비한다.
상기 필터 프레임은 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 이 때, 메쉬 필터는 상기 제 2 그릴부재에 삽입된 상태에서 상기 필터 프레임의 상,하부링부와 제 2 그릴부재의 해당부위가 융착 결합된다.
또한, 상기 필터 프레임은 고무로 형성될 수도 있으며, 이 때, 메쉬 필터는 상기 제 2 그릴부재에 강제 끼워 맞춰져 결합된다.
또한, 상기 그릴부는, 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 다수의 미세통공을 직접 천공하는 것에 의해 형성될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면, 상기 그릴 조립체는, 상기 제 2 그릴부재의 하부 개구에 설치되어 상기 집진챔버에서 반전 상승하는 기류에 편승하여 공기와 함께 상승하는 먼지를 반사시키는 먼지역류방지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 먼지역류방지부재는, 상기 제 2 그릴부재의 하부 개구를 통하여 압입되며, 적어도 2개의 리브로 이루어지는 상,하지지부를 갖춘 원통체; 상기 상,하지지부에 지지된 축; 및 상기 축의 단부에 결합되며, 상기 제 2 그릴부재의 하단부와 일정간격을 두고 배치된 플레이트;를 포함한다.
상기 원통체의 내부에는 이를 통한 공기의 유동을 안내하는 나선형 유로 가이드가 장착될 수 있다.
또한, 상기 원통체 및 플레이트는 고무로 형성되는 것이 조립성 측면에서 유리하다.
그리고, 상기 플레이트는 원추형으로 형성되는 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, 상기 사이클론 몸체에는 이를 청소기의 연장관에 장착할 때 연장관의 상측으로 돌출되어 청소자가 파지할 수 있는 보조 손잡이가 설치된다. 따라서, 청소자는 한 손으로는 연장관의 그립을 잡고 다른 한 손으로는 상기 보조 손잡이를 잡고 편리하게 청소를 수행할 수 있게 된다.
상기 사이클론 몸체는 서로 맞대어져 결합되는 상,하 몸체부로 분리 형성되며, 상기 상,하 몸체부에는 상기 보조 손잡이를 구성하기 위한 대칭구조의 한 쌍의 손잡이부가 일체로 각각 형성된다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 상기 사이클론 몸체의 공기유입구 일측벽에 이 공기유입구를 통한 공기의 유입시 상기 사이클론 몸체 내에서의 선회기류의 방향성을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 안내하는 소정곡률반경의 유로안내면을 가지는 유로안내부재가 설치된 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 사이클론 몸체의 내부에 형성되는 선회기류의 안정성 및 방향성을 증대시킬 수 있기 때문에, 역류 방지 및 효율 향상을 도모할 수 있다.
상기 유로안내면의 곡률반경은 사이클론 몸체의 내주면 곡률반경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상술한 목적 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 명백해질 것이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.
도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 사이클론 몸체(20), 집진챔버(30) 및 그릴 조립체(400)를 구비한다.
상기 사이클론 몸체(20)는 상,하 몸체부(21)(22)로 분리 형성되며, 이 상,하 몸체부(21)(22)는 수개의 나사(23)에 의해 서로 결합된다. 상기 하 몸체부(22)에는 청소기의 흡입구측 연장관(1a)과 연결되는 공기유입관(24) 및 이 공기유입관(24)과 연통되는 공기유입구(25)가 형성된다. 그리고, 상기 상 몸체부(21)에는 청소기의 본체측 연장관(1b)과 연결되는 공기배출관(26) 및 이 공기배출관(26)과 연통되는 공기배출구(27)가 형성된다.
또한, 본 발명의 특징에 따라 상기 사이클론 몸체(20)는 보조 손잡이(28)를 구비한다. 이 보조 손잡이(28)는 도 12에서 보는 바와 같이, 사이클론 집진장치(S)를 청소기의 연장관(1a)(1b) 사이에 장착할 때 연장관의 상측으로 돌출되어 청소자가 파지할 수 있도록 한다. 따라서, 청소자는 한 손으로는 연장관에 구비된 그립(G)을 잡고 다른 한 손으로 상기 보조 손잡이(28)를 잡고 청소를 보다 편리하게 수행할 수 있다.
상기 보조 손잡이(28)는 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 상,하 몸체부(21)(22)에 대칭구조로 일체로 각각 형성되는 한 쌍의 손잡이부(28a)(28b)가서로 맞대어져 결합되는 것에 의해 구성된다. 또한, 상기 보조 손잡이(28)는 도시하지는 않았으나, 별도로 구성되어 상기 사이클론 몸체(20)에 결합될 수도 있다. 그리고, 보조 손잡이(28)의 형상은 꼭 한정하는 것은 아니며, 손으로 잡기 편한 형상이면 어떠하여도 무방하다.
또한, 본 발명의 특징에 따라 상기 사이클론 몸체(20)는 도 6에 도시된 바와 같이, 하 몸체부(22)의 공기유입구(25)의 일측벽(22b)에 형성된 유로안내부재(29)를 구비한다. 이 유로안내부재(29)는 소정곡률반경(R2)을 가지는 유로안내면(29a)을 구비한다. 상기 유로안내면(29a)의 곡률반경(R2)은 상기 하 몸체부(22)의 내주면(22a)의 곡률반경(R1)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
청소기의 흡입구를 통하여 흡입되는 먼지를 포함한 공기는 상기 공기유입구(25)를 통하여 사이클론 몸체(20)에 대하여 사선방향으로 유입된다. 이에 의해 상기 사이클론 몸체(20)의 내부에는 선회기류가 형성되며, 이 선회기류에 의해 공기 중에 포함된 먼지는 원심력에 의해 공기로부터 분리된다. 이 때, 상기 공기유입구(25)를 통한 공기의 유입으로 사이클론 몸체(20)에 선회기류가 형성됨에 있어서, 본 발명에서는 도 6에서 보는 바와 같이, 하 몸체부(22)의 내주면(22a)을 따라 유동하는 극히 바람직한 유동성분 A의 1사이클 후 이어지는 유동성분 C가 상기 유로안내부재(29)의 유로안내면(29a)에 의해 안내되어 상기 유동성분 A의 방향과 같은 방향으로 유동하게 되며, 또한, 유동성분 B 역시 상기 유로안내부재(29)에 의해 상기 유동성분 A의 방향으로 유동하게 된다. 즉, 종래에는 도 4에서 보는 바와 같이, 유동성분 B,C의 유동이 유동성분 A의 방향성을 방해하는 방향으로 유동함으로써 유동성분 A,B,C간의 충돌이 발생되었으나, 본 발명에 의하면, 상기 유동성분 B,C의 유동이 상기 유로안내부재(29)에 의해 유동성분 A의 방향으로 원활히 유동하기 때문에, 보다 안정된 선회기류가 형성될 수 있으며, 또한 선회기류의 방향성이 증대될 수 있다. 따라서, 선회기류의 안정성 및 방향성 증대로 인한 역류 방지 및 효율 향상을 꾀할 수 있다.
상기 집진챔버(30)는 상기 사이클론 몸체(20)에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 사이클론 몸체(20)와 협동하여 유입되는 공기에 대하여 선회기류를 형성함과 아울러 선회기류에 의해 공기로부터 분리되는 먼지를 수거한다.
상기 그릴 조립체(400)는 상기 사이클론 몸체(20)의 공기배출구(27)에 설치되어 상기 집진챔버(30)에 수거된 먼지가 상기 공기배출구(27)를 통하여 역류하는 것을 방지한다.
상기와 같은 그릴 조립체(400)는 본 발명의 특징에 따라, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 분리 형성된 제 1 그릴부재(410) 및 제 2 그릴부재(420)와, 상기 제 2 그릴부재(420)에 구비되는 그릴부(430)를 포함한다.
상기 제 1 그릴부재(410)는 상기 사이클론 몸체(20)의 공기배출구(27)에 지지되는 지지부(411)를 갖추고 있으며, 상기 지지부(411)가 상기 사이클론 몸체(20)의 상,하 몸체부(21)(22) 사이에 지지되는 것에 의해 공기배출구(27)에 설치된다. 또한, 상기 제 1 그릴부재(410)의 하부는 개방되어 있으며, 이 개방부의 내주면에는 암나사부(412)가 형성되어 있다.
상기 제 2 그릴부재(420)는 원통형으로 되어 있으며, 그 반경방향에 대하여개방된 복수의 창문형 개구(421)를 갖추고 있다. 또한, 상기 제 2 그릴부재(420)의 상부 외주면에는 상기 제 1 그릴부재(410)의 암나사부(412)에 대응되는 수나사부(422)가 형성되어 있다. 이에 의해 상기 제 2 그릴부재(420)는 상기 제 1 그릴부재(410)에 대하여 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 그릴부(430)는 상기 제 2 그릴부재(420)의 외주면에 상기 공기배출구(27)와 통하는 다수의 유로를 형성하기 위하여 구비된다. 이 그릴부(430)는 상기 제 2 그릴부재(420)의 복수의 창문형 개구(421)를 다수의 미세통공을 갖는 메쉬 필터(440)로 끼워 맞춤으로써 형성된다. 그러나, 상기 그릴부(430)는 상기와 같은 메쉬 필터(440) 이외에도 도시하지는 않았으나, 제 2 그릴부재(420)의 외주면에 다수의 미세통공을 직접 천공하는 것에 의해 형성될 수 있는 등 도시예의 구성으로 꼭 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 상기 그릴부(430)는 상기 제 2 그릴부재(420)의 개구(421)에 다수의 블레이드를 설치하는 것에 의해 형성될 수도 있다.
상기 메쉬 필터(440)는 필터 프레임(441)과 망상체(442)를 구비하여 구성된다. 상기 필터 프레임(441)은 상부링부(441a), 하부링부(441b) 및 상기 상,하부링부(441a)(441b)를 연결하는 적어도 2개의 리브(441c)를 구비한다. 상기 망상체(442)는 상기 필터 프레임(441)의 상기 리브(441c)에 의해 구획된 개구에 위치하도록 필터 프레임(441)에 인서트 몰딩된다.
상기 필터 프레임(441)은 플라스틱으로 사출 성형되거나, 고무로 형성될 수 있다. 플라스틱으로 사출 성형된 필터 프레임(441)을 구비하는 메쉬 필터(440)는,이를 제 2 그릴부재(420)에 조립할 때, 메쉬 필터(440)를 제 2 그릴부재(420)에 끼운 상태에서 상기 필터 프레임(441)의 상,하부링부(441a)(441b)와 제 2 그릴부재(420)의 해당부위가 융착 결합되는 것에 의해 조립된다. 또한, 고무로 형성된 필터 프레임(441)을 구비하는 메쉬 필터(440)는, 이를 제 2 그릴부재(420)에 조립할 때, 별도의 융착 공정이 필요없다. 즉, 메쉬 필터(440)는 그 재질의 특성에 의해 제 2 그릴부재(420)에 강제 끼워 맞춰지므로, 비교적 간단하게 조립할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 그릴 조립체(400)는 상기 제 2 그릴부재(420)의 하부에 설치되어 집진챔버(30)에서 반전 상승하는 기류에 편승하여 공기와 함께 상승하는 먼지를 반사시켜 다시 선회기류에 휘말리도록 하는 먼지역류방지부재(450)를 더 구비한다. 이와 같은 먼지역류방지부재(450)를 구비하는 경우, 상기 제 2 그릴부재(420)의 하부는 개방되며, 이 개방부를 통하여 상기 먼지역류방지부재(450)가 설치된다. 상기 먼지역류방지부재(450)는 도 9에 도시된 바와 같이, 원통체(451)와 축(452)과 플레이트(453)를 구비한다.
상기 원통체(451)는 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 그릴부재(420)의 하부 개방부를 통하여 압입 결합되며, 그 상하부에는 적어도 2개의 리브를 가지는 상,하지지부(451a)(451b)가 구비된다. 상기 리브의 수를 꼭 한정하는 것은 아니나 도시예에서와 같이 3개로 구성하는 경우가 바람직하다. 상기 축(452)은 상기 상,하지지부(441a)(441b)에 의해 지지되며, 이 축(452)의 단부에 플레이트(453)가 결합된다. 여기서, 상기 플레이트(453)는 제 2 그릴부재(420)의 하단부와 일정간격을 두고 배치되며, 이에 따라 집진챔버(30)에서 반전 상승하는 기류의 공기는 상기 제 2 그릴부재(420)의 하단부와 플레이트(453) 사이의 간극을 통하여 제 2 그릴부재(420)의 내부로 유동할 수 있다.
또한, 상기 원통체(451)의 내부에는 이를 통하여 배출되는 공기의 유동을 안내하는 나선형 유로 가이드(454)가 장착되어 있다.
그리고, 상기 원통체(451) 및 플레이트(453)는 그 조립을 좋게 하기 위하여 고무 등과 같은 신축성을 갖는 재질로 형성됨이 바람직하며, 상기 플레이트(453)는 원추형으로 형성됨이 바람직하다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치의 작용을 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다.
도 10 및 12에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 사이클론 집진장치(S)는 종래의 그것과 같이 청소기의 연장관(1a)(1b)에 장착되어 사용된다. 청소가 시작되면, 청소기의 흡입구에 발생되는 흡입력에 의해 먼지가 흡입공기와 함께 공기유입구(25)를 통하여 사이클론 몸체(20)에 대하여 사선방향으로 유입되며, 이에 의해 공기는 선회기류를 형성하면서 집진챔버(30)의 하부로 하강하게 된다. 이 과정에서 원심력에 의해 공기 중에 포함된 먼지는 공기로부터 분리되어 집진챔버(30)로 수거된다. 이 때, 본 발명에 따르면, 사이클론 몸체(20) 내에 선회기류가 형성됨에 있어서, 공기유입구(25)의 일측벽에 형성된 유로안내부재(29)에 의해 선회기류의 유동방향이 일정하게 유지되기 때문에, 안정적이면서도 큰 방향성을 가지는 선회기류가 형성되며, 따라서, 먼지의 분리가 효과적으로 이루어질 뿐만 아니라 역류현상을방지할 수 있다.
이어서, 공기는 상기 집진챔버(30)의 바닥면에서 반전 상승 운동하는 기류에 의해 그릴 조립체(400)의 그릴부(430), 공기배출구(27) 및 공기배출관(26)을 통해 청소기 본체측으로 배출된다. 또한, 일부의 공기는 제 2 그릴부재(420)의 하단부와 먼지역류방지부재(450)의 플레이트(453) 사이의 틈새를 통하여 그릴 조립체(400)의 내부를 경유하여 청소기 본체측으로 배출된다. 이 때, 집진챔버(30)에서 상승하는 기류에 의해 공기와 함께 상승하는 일부의 먼지는 먼지역류방지부재(450)의 플레이트(453)에 부딪혀 반사됨으로써 그 진행방향이 선회기류 쪽으로 전환되며, 따라서, 먼지는 다시 선회기류에 휘말리게 된다. 상기 플레이트(453)에 의해서도 상승기류로부터 분리되지 못한 먼지는 그릴 조립체(400)의 그릴부(430)을 통하여 공기와 함께 배출된다. 이 때, 상기 그릴부(430)의 미세통공의 크기보다 큰 오물은 미세통공를 빠져 나가지 못함에 따라 다시 선회기류에 휘말리게 된다.
한편, 상기와 같은 청소를 장시간 수행하게 되면, 그릴 조립체(400)의 그릴부(430)에는 먼지가 달라 붙어 쌓이면서 그릴부(430)의 미세통공이 막히게 되므로, 이를 제거해 주어야 한다. 이러한 경우, 본 발명은 도 11에서 보는 바와 같이, 그릴 조립체(400)의 제 2 그릴부재(420)만을 사이클론 몸체(20)로부터 간단하게 분리하여 물 세척 등의 방법으로 그릴 조립체(400)의 그릴부(430)에 달라 붙은 먼지를 손쉽게 제거할 수 있다. 즉, 종래에는 그릴 조립체의 먼지를 털어내기 위하여 경우에 따라서는 사이클론 집진장치를 청소기 연장관으로부터 분리해야 하는 경우가 발생됨으로써 작업이 번거롭고, 또한 먼지를 털어내는 과정에서도 먼지가 날리는 등매우 비위생적 이었으나, 본 발명은 어떠한 경우에도 그릴 조립체의 먼지를 털어내기 위하여 사이클론 집진장치를 청소기 연장관으로부터 분리할 필요없이 그릴부(430)가 있는 제 2 그릴부재(420)만을 간단하게 분리하여 물 세척 등으로 먼지를 제거할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 청소시 먼지가 집중적으로 달라 붙는 그릴부(430)가 있는 제 2 그릴부재(420)가 사이클론 몸체(20)에 고정된 제 1 그릴부재(410)에 대하여 나사식으로 분리 가능하게 결합되어 있기 때문에, 상기 제 2 그릴부재(420)를 간단하게 분리하여 물 세척 등으로 손쉽게 그릴부(430)에 달라 붙은 먼지를 털어낼 수 있다. 즉, 그릴 조립체(400)의 그릴부(430)에 달라 붙어 쌓인 먼지를 제거하는 작업을 간편하게 수행할 수 있으며, 따라서, 그 보수 유지성을 향상시킬 수 있어 청소기 사용의 편리성을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 청소시 청소자가 파지할 수 있는 보조 손잡이(28)가 사이클론 몸체(20)에 구비되어 있기 때문에, 매우 편리하게 청소기를 사용할 수 있으며, 그 취급 또한 용이하다고 하는 장점이 있다.
결과적으로, 본 발명에 의하면, 사용자의 선호도 관점에서 매우 만족스러운 진공청소기를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 사이클론 집진장치는, 사이클론 몸체(20) 내의 공기유입구(25) 측벽에 선회기류의 방향성을 증대시키기 위한 유로안내부재(29)가 설치되어 있기 때문에, 선회기류의 안정성 및 방향성을 증대시킬 수 있으며, 따라서, 효율 향상 및 역류방지 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 공기유입구와 공기배출구를 구비하며 상기 공기유입구를 통하여 유입되는 먼지를 포함한 공기에 대하여 선회기류를 형성하는 사이클론 몸체와, 상기 선회기류에 의해 공기로부터 분리되는 먼지를 수거하기 위하여 상기 사이클론 몸체에 착탈 가능하게 결합되는 집진챔버와, 상기 사이클론 몸체의 공기배출구를 통한 먼지의 역류를 방지하기 위하여 상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 설치되는 그릴 조립체를 포함하는 진공청소기용 사이클론 집진장치에 있어서,
    상기 그릴 조립체는,
    상기 사이클론 몸체의 공기배출구에 지지되는 지지부를 갖춘 제 1 그릴부재;
    상기 제 1 그릴부재의 하부 개구에 분리 가능하게 결합되는 제 2 그릴부재; 및
    상기 제 2 그릴부재의 외주면에 상기 공기배출구와 통하는 유로를 형성하기위하여 배치되는 그릴부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 그릴부재의 하부 개구 내주에는 암나사부가 형성되고, 상기 제 2 그릴부재의 상부 외주에는 상기 암나사부에 대응되는 수나사부가 형성되어, 서로 대응 결합되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 그릴부는, 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 그 반경방향으로 개방되도록 형성된 복수의 창문형 개구를 다수의 미세통공을 갖는 메쉬 필터로 끼워 맞춤으로써 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 메쉬 필터는,
    상부링부, 하부링부 및 상기 상,하부링부를 연결하는 적어도 2개의 리브를 갖춘 필터 프레임; 및
    상기 필터 프레임의 상기 리브에 의해 구획된 개구에 위치하도록 필터 프레임에 인서트 몰딩된 망상체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터 프레임은 플라스틱으로 형성되며, 이를 구비하는 메쉬 필터는 상기 제 2 그릴부재에 삽입된 상태에서 상기 필터 프레임의 상,하부링부와 제 2 그릴부재의 해당부위가 융착되어 조립됨을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터 프레임은 고무로 형성되며, 이를 구비하는 메쉬 필터는 상기 제 2 그릴부재에 강제 끼워 맞춰져 조립됨을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 그릴부는, 상기 제 2 그릴부재의 외주면에 다수의 미세통공을 직접 천공하여 형성됨을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 그릴 조립체는, 상기 제 2 그릴부재의 하부 개구에 설치되어 상기 집진챔버에서 반전 상승하는 기류에 편승하여 공기와 함께 상승하는 먼지를 반사시키는 먼지역류방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 먼지역류방지부재는,
    상기 제 2 그릴부재의 하부 개구를 통하여 압입되며, 적어도 2개의 리브로 이루어지는 상,하지지부를 갖춘 원통체;
    상기 상,하지지부에 지지된 축; 및
    상기 축의 단부에 결합되며, 상기 제 2 그릴부재의 하단부와 일정간격을 두고 배치된 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통체의 내부에는 이를 통하여 배출되는 공기의 유동을 안내하는 나선형 유로 가이드가 장착된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통체 및 플레이트는 고무로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 플레이트는 원추형으로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론 몸체에는 이를 청소기의 연장관에 장착할 때 연장관의 상측으로 돌출되어 청소자가 파지할 수 있는 보조 손잡이가 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 사이클론 몸체는 서로 맞대어져 결합되는 상,하 몸체부로 분리 형성되며, 상기 보조 손잡이는 상기 상,하 몸체부에 대칭구조로 일체로 형성된 한 쌍의 손잡이부가 서로 맞대어져 결합되는 것에 의해 상기 사이클론 몸체에 구비되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론 몸체의 공기유입구 일측벽에는 이 공기유입구를 통한 공기의 유입시 상기 사이클론 몸체 내에서의 선회기류의 방향성을 증대시키기 위하여 공기의 유동을 안내하는 소정곡률반경의 유로안내면을 가지는 유로안내부재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로안내면의 곡률반경은 사이클론 몸체의 내주면 곡률반경보다 작은것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
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