KR20050056817A - 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싸이클론을 이용한 진공 청소기에서 싸이클론내에 유입되는 미세 먼지를 부착시키는 액적(LIQUID DROPLETS)을 공급할 수 있도록 구성한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치에 관한 것으로서, 이를 위해 싸이클론을 이용한 진공 청소기에 있어서, 상기 싸이클론에 연결되는 액적 공급관과, 상기 액적 공급관과 연결되어 미세 먼지를 부착시키는 액적을 상기 싸이클론에 공급하는 액적 분무 장치로 구성된 것을 특징으로 하며, 이에 따라, 진공 청소기의 미세 먼지 집진 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만아니라, 기존의 미세먼지제거용 필터가 필요없어 주기적 필터의 교환에 따른 불편함을 방지하여 진공 청소기의 사용을 증진시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

진공 청소기의 미세 먼지 제거장치{DUST REMOVING APPARATUS FOR VACUUM CLEANER}

본 발명은 싸이클론을 이용한 진공 청소기에서 싸이클론내에 유입되는 미세 먼지를 부착시키는 액적(LIQUID DROPLETS)을 공급할 수 있도록 구성한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치에 관한 것이다.

통상적으로, 싸이클론(CYCLONE)의 원리를 이용한 여러 가지 형태의 캐니스터형 진공 청소기가 알려지고 있는바, 그 중에서 전형적인 실시 형태를 첨부도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3 과 같이, 싸이클론 진공 청소기는 본체(1)의 내부에 중간 격벽(2)을 중심으로 싸이클론 장착실(3)과 모터 장착실(4)로 구분하여 형성된다.

상기 싸이클론 장착실(3)에는 흡입 공기와 오염물을 분리수거하는 통상적인 구조의 싸이클론(5)이 설치되어 있으며, 상기 모터 장착실(4)에는 흡입력을 부여하는 구동모터(6)가 고정되어 있다.

상기 싸이클론(5)은 하부에 원추부(7)를 갖는 싸이클론 원통 몸체(8)의 외주 연부에 흡입공기 및 오염물이 접선방향으로 흡입되도록 안내하는 공기 흡입연결관(9)이 연결고정되어 있고, 상기 원통 몸체(8)의 상면 중간부에는 공기(A1)의 배출을 위한 공기 배출관(10)이 형성되어 있으며, 상기 원추부(7)의 하부에는 오염물이 수거되는 호퍼(11)가 결합고정되어 있다.

상기 호퍼(11)의 외주면에는 수나사부(12)가 형성되어 있고, 하면에는 오면물의 폐기를 위한 마개(13)가 착탈가능하도록 결합되어 있다.

상기 호퍼(11)는 흡입공기와 분리되는 오염물이 튀어 공기 배출관(10)으로 배출되는 현상을 방지하기 위하여 각형이 아닌 원통형으로 형성되어 있다.

상기 싸이클론 장착실(3)의 저면에는 내벽에 나사부(14)가 형성된 고정관(15)이 형성되어 상기 싸이클론(5)의 호퍼(11)가 나사식으로 결합고정되도록 되어 있다.

도면 중 미설명 부호 16은 모터 보호용 필터, 17은 미세먼지제거용 필터, 18,19는 바퀴, 20은 실링, 21은 연결관을 보인 것이다.

이와 같이 구성되는 일반적인 싸이클론의 원리를 이용한 캐니스터형 진공 청소기에 있어서는, 청소작업을 위하여 구동모터(6)에 전원을 인가하게 되면, 진공 청소기 본체(1)와 연결관(21)으로 연결되는 흡입구(도시하지 않음)을 통하여 오염물이 흡입공기(A1)와 함께 본체(1)의 내부로 유입된다.

상기 본체(1)의 내부로 유입된 흡입공기(A1) 및 오염물은 본체(1)의 싸이클론 장착실(3)에 장착된 싸이클론(5)의 공기 흡입연결관(9)을 통하여 원통 몸체(8)의 내주벽을 타고 접선 방향으로 흡입된다.

상기 싸이클론(5)의 공기 흡입연결관(9)을 통하여 싸이클론(5)의 내부로 흡입된 흡입 공기(A1) 및 오염물을 도 4 및 도 5와 같이, 원통 몸체의 내주벽을 타고 접선 방향으로 회전 운동을 하면서 원추부(7)의 내주벽을 따라 나선상으로 하강하게 된다.

이와 같이, 흡입 공기(A1)와 오염물의 흡입기류는 원추부의 내경이 점차로 작아지게 되므로 회전 모우멘트 원리에 의하여 속도는 점차로 상승하게 된다.

이때, 흡입공기(A1) 및 오염물은 밀도차이에 의하여 각각 다른 원심력을 받게 되므로 비교적 무거운 오염물은 원추부(7)의 내주벽을 타고 하강하여 호퍼(11)로 수납되며 이와 동시에 흡입공기(A1)는 원추부(7)의 최하단부에서 반전 상승운동을 시작하여 보다 작은 회전 반경으로 회전 및 상승함으로써, 공기 배출관(10)을 거친 후, 싸이클론의 외부로 배출되는 것이며, 이와 같은 1차적으로 정화된 흡입공기(A1)는 계속되는 구동 모터(6)의 구동에 의하여 모터 보호용 필터(16) 및 미세먼지 제거용 필터(17)를 거쳐 본체(1)의 외부로 배출된다.

상기 호퍼(11)에 많은 양의 오염물이 수납된 경우에는 고정관(15)에 나사결합된 싸이클론(5)의 호퍼(11)를 분리시킨 후 상기 호퍼(11)의 하부에 결합된 마개(13)를 분리시켜 호퍼(11)에 수납된 오염물을 폐기하도록 되어 있다.

종래의 싸이클론 청소기는 흡입 공기(A1)에 포함된 미세먼지를 원심력에 의해 분리시켜 제거하는 장치이므로, 먼지에 작용하는 힘은 크게 원심력과 공기(A1) 흐름에 의한 항력으로 나눌 수 있다. 여기서, 상기 항력은 유체의 저항력이라고도 한다.

그러나, 종래의 싸이클론 청소기는 상기 원심력이 항력보다 클때는 먼지 분리가 용이하나 그렇지 않을 때는 먼지가 공기(A1) 흐름을 타고 가기 때문에 분리가 되지 않으며, 상기 원심력은 먼지 직경의 3승에 비례하고, 항력은 직경의 2승에 비례하기 때문에 직경이 작아질수록 원심력이 항력보다 더욱 감소하여 분리가 어렵다. 따라서, 종래의 싸이클론 청소기는 미세 먼지를 분리하기 위해 미세 먼지 제거용 종이 필터를 따로 구비해야 하고, 주기적으로 필터를 교환해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 싸이클론 청소기는 미국특허번호 제 6, 623, 539호에 상세히 기재되어 있으며, 그 구성을 살펴보면, 싸이클론 먼지 집진 장치와, 공기흡입 파이프와, 상기 공기 흡입 파이프에 형성된 공기 유입구와, 상기 공기 유입구에 공기흐름을 가이드 하는 가이부로 구성된다. 그러나, 상기 미국 특허는 단순히 공기의 흐름을 용이하게 할 수 있도록 가이드부를 구성한 것이므로, 여기서도 마찬가지로 미세 먼지를 분리하기 위해 서는 별도로 미세먼지제거용 필터를 구비해야 하는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 싸이클론을 이용한 진공 청소기에서 싸이클론내에 유입되는 미세 먼지를 부착시키는 액적(LIQUID DROPLETS)을 공급할 수 있도록 구성함으로써, 진공 청소기의 미세 먼지 제거 효율을 향상시킬 수 있도록 한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 싸이클론을 이용한 진공 청소기에서 싸이클론에 유입되는 미세먼지를 부착시키는 액적을 공급할 수 있도록 구성함으로써, 기존의 미세먼지제거용 필터가 필요없어 주기적 필터의 교환에 따른 불편함을 방지할 수 있도록 한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 싸이클론을 이용한 진공 청소기에 있어서,

상기 싸이클론에 연결되는 액적 공급관; 및

상기 액적 공급관과 연결되어 미세 먼지를 부착시키는 액적을 상기 싸이클론에 공급하는 액적 분무 장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 또한, 도면이 구성요소 중 종래의 기능과 동일한 기능은 동일 부호를 사용하였음을 유의해야 한다.

도 6 내지 9과 같이, 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치(100)는 액적 공급관(200)과, 액적 분무 장치(300)로 이루어져 있다.

상기 액적 공급관(200)은 상기 액적 분무 장치(300)에서 공급되는 액적(400)을 상기 싸이클론(5)에 공급할 수 있도록 상기 싸이클론(5)에 연결되어 있다.

상기 액적 분무 장치(300)는 상기 액적 공급관(200)을 통해 미세 먼지(500)를 부착시키는 액적(400)을 상기 싸이클론(5)에 공급할 수 있도록 상기 액적 공급관(200)에 연결되어 있다.

또한, 상기 액적(400)은 상기 싸이클론(5)으로 유입되는 미세 먼지(500)를 상기 액적(400)의 표면 주위에 부착가능하도록 상기 미세 먼지(500) 보다 큰 형상으로 이루어진다.

또한, 상기 액적 공급관(200)의 일단은 상기 싸이클론(5)에 형성된 공기 흡입연결관(9)과 연결되어 있다. 상기 액적 공급관(200)의 타일단은 상기 액적 분무 장치(300)와 연결되어 있다.

또한, 상기 액적(400)은 미세 먼지(500)를 상기 액적(400) 표면에 부착시키고, 이 상태에서 상기 싸이클론(5)의 원심력에 의해 상기 액적(400)을 상기 공기(A1) 흐름에서 분리되어 진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치의 동작과정을 첨부된 도 6 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6과 같이, 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치(100)는 액적 공급관(200)과, 액적 분무 장치(300)로 이루어진다.

이 상태에서, 도 7과 같이, 상기 진공 청소기의 싸이클론(5)에 미세 먼지(500)가 유입된다.

이때, 상기 싸이클론(5)에 형성된 공기 흡입연결관(9)으로 미세 먼지(500)가 유입되고, 이때, 상기 액적 분무 장치(300)는 상기 액적 공급관(200)을 통해 상기 공기 흡입연결관(9)내로 미세 먼지(500)를 부착시키는 액적(400)을 공급한다.

여기서, 상기 액적 공급관(200)의 일단은 상기 공기 흡입연결관(9)과 연결되고, 타일단은 상기 액적 분무 장치(300)와 연결된다.

이때, 도 8과 같이, 상기 공기 흡입연결관(9)에 유입된 미세 먼지(500)가 상기 연결관(9)을 통과 하면서 상기 공기 흡입연결관(9)내에 공급된 액적(400)의 표면에 부착된다.

이때, 상기 액적(400)은 상기 공기 흡입연결관(9)을 통해 유입되는 미세 먼지(500)를 상기 액적(400)의 표면 주위에 부착가능하도록 상기 미세 먼지(500) 보다 큰 형상으로 이루어진다.

여기서, 도 9와 같이, 상기 싸이클론(5)에서 회전하는 공기(A1)와 함께 회전하는 큰 먼지(600)는 원심력에 의해 유동 경로를 이탈하여 분리되는 반면, 미세 먼지(500)는 원심력이 작아 유동 경로를 따르므로, 상기 액적(400)의 표면에 미세 먼지(500)를 부착시켜 상기 큰 먼지(600)와 같이 원심력을 받도록 하여 상기 미세 먼지(500)를 상기 액적(400)과 함께 공기(A1) 흐름에서 분리시켜 제거한다.

여기서, 도 7과 같이, 상기 분리된 큰 먼지(500) 및 액적(400)은 상기 싸이클론(5)의 하부로 하강하여 상기 싸이클론(5) 하부에 구비된 호퍼(11)내로 수납 된다.

상기와 같이, 싸이클론내에 유입되는 미세 먼지를 부착시키는 액적을 공급함으로써, 진공 청소기의 미세 먼지 제거 효율을 향상시키고, 미세 먼지 제거용 필터가 필요없어 주기적으로 필터를 교환해야 하는 불편함이 없으므로, 진공 청소기의 사용을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치에 의하면,

싸이클론을 이용한 진공 청소기에서 싸이클론내에 유입되는 미세 먼지를 부착시키는 액적을 공급할 수 있도록 구성함으로써, 진공 청소기의 미세 먼지 제거 효율을 향상시킬 수 있을뿐만아니라, 기존의 미세먼지제거용 필터가 필요없어 주기적 필터의 교환에 따른 불편함을 방지하여 진공 청소기의 사용을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 싸이클론의 원리를 이용한 진공 청소기의 구성을 나타낸 절단된 평면도,

도 2는 종래의 싸이클론의 원리를 이용한 진공 청소기의 구성을 나타낸 절단된 측단면도,

도 3은 종래의 싸이클론의 원리를 설명하기 위한 평면도,

도 4는 종래의 싸이클론의 원리를 설명하기 위한 정면도,

도 5는 종래의 싸이클론의 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치의 구성을 나타낸 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치의 작동에 따른 미세먼지의 이동을 나타낸 측단면도,

도 8은 본 발명에 따른 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치의 액적에 부착되는 미세 먼지를 나타낸 측단면도,

도 9는 본 발명에 따른 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치의 액적에 부착되는 미세 먼지를 제거하기 위한 싸이클론의 원리를 나타낸 평면도,

Claims (4)

1. 싸이클론을 이용한 진공 청소기에 있어서,

   상기 싸이클론에 연결되는 액적 공급관; 및

   상기 액적 공급관과 연결되어 미세 먼지를 부착시키는 액적을 상기 싸이클론에 공급하는 액적 분무 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액적은 상기 싸이클론으로 유입되는 미세먼지를 상기 액적의 표면 주위에 부착가능하도록 상기 미세먼지 보다 큰 형상으로 이루어짐을 특징으로 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 액적 공급관의 일단은 상기 싸이클론에 형성된 공기 흡입연결관과 연결되고, 타일단은 상기 액적 분무 장치와 연결되어짐을 특징으로 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 액적은 상기 싸이클론의 원심력에 의해 미세 먼지와 함께 공기 흐름에서 분리되어짐을 특징으로 진공 청소기의 미세 먼지 제거장치.