KR20050080916A - 진공청소기의 사이클론 집진장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 진공청소기의 사이클론 집진장치는, 제 1 사이클론 및 제 2 사이클론을 갖는 사이클론 몸체, 사이클론 몸체에 연결된 공기흡입구 및 공기배출구, 사이클론 몸체에 결합된 오물수거통을 포함하며, 오물수거통은 수거통 몸체 및 구획부재를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 구획부재는 수거통 몸체의 내주면에 설치되어 오물수거통을 상부 및 하부 집진실로 구획하며, 하부 집진실의 크기는 상부 집진실의 크기보다 큰 것이 좋다.

Description

진공청소기의 사이클론 집진장치{Cyclone dust-collecting apparatus for vacuum cleaner}
본 발명은 진공청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입된 공기 중에 포함된 각종 오물을 원심분리하여 수거하는 진공청소기의 사이클론 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로, 업라이트형 또는 캐니스터형과 같은 진공청소기는, 청소기 본체에 연결되어 피청소면을 따라 이동되는 흡입브러쉬를 구비한다. 상기 청소기 본체의 내부는 먼지필터가 착탈가능하게 설치되는 집진실과, 흡입력을 제공하는 모터가 설치되는 모터구동실로 구분된다. 상기 구성에서, 모터가 구동되면, 흡입브러쉬에 강한 흡입력이 발생된다. 이 흡입력에 의해 피청소면에 존재하는 먼지 및 각종 오물을 포함한 공기가 청소기 본체로 흡입된다. 이와 같이 흡입된 공기는 청소기 본체의 집진실에 설치된 먼지 필터를 경유하여 배출된다. 공기 중에 포함된 각종 오물들은 상기 먼지필터에서 수거되고, 깨끗한 공기는 모터구동실을 거쳐 외부로 배출된다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 진공청소기는 먼지필터를 이용하여 먼지 및 오물을 수거하는 구조로 되어 있기 때문에, 소모품으로써의 먼지필터를 반드시 구비하여야 한다.
또한, 먼지필터에 오물들이 가득차면, 먼지필터를 교환해 주어야 한다. 교환시, 먼지들로 오염된 먼지필터를 사용자가 손으로 만지면서 교환할 수밖에 없기 때문에, 불편하고 비위생적인 문제점이 있다.
이를 감안하여, 최근에는 먼지 집진효율이 높고, 걸러진 오물을 제거한 뒤 계속해서 반영구적으로 사용할 수 있는 사이클론 집진장치가 널리 개발되어 사용되고 있다. 상기 사이클론 집진장치는 원심분리 원리를 이용하여 공기로부터 먼지를 원심 분리하여 오물을 수거하는 구조를 갖는다.
그런데, 상기 사이클론 집진장치의 경우, 종래의 먼지봉투가 먼지필터를 사용하지 않고 반영구적인 사이클론 집진구조를 가진다. 따라서, 사이클론 집진장치의 구조나 성능에 따라서는 미세 먼지를 완전하게 걸러내지 못하고 그냥 통과시킬 수도 있다. 현재, 미세 먼지의 집진효율을 가능한 한 향상시킬 수 있는 사이클론 집진장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 미세 먼지의 집진효율을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 진공청소기의 사이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치는, 제 1 사이클론 및 제 2 사이클론을 갖는 사이클론 몸체, 상기 사이클론 몸체에 연결된 공기흡입구 및 공기배출구, 상기 사이클론 몸체에 결합된 오물수거통을 포함하며, 상기 오물수거통은 수거통 몸체 및 구획부재를 포함하여 이루어진다. 여기에서, 상기 구획부재는 상기 오물수거통을 상부 및 하부 집진실로 구획한다.
상기 구성을 갖는 본 발명에 있어서, 상기 하부 집진실의 크기가 상기 상부 집진실의 크기보다 큰 것이 좋다.
그리고, 상기 구획부재는, 역돔 형상을 갖고, 상기 수거통 몸체의 내주면에 경사지도록 설치된 것이 좋다.
또한, 상기 하부 집진실에는 적어도 하나의 회전방지리브 및 선회가이드축이 설치될 수 있다.
또한, 상기 수거통 몸체는 투명재질로 이루어진 것이 좋다.
또한, 상기 사이클론 몸체는, 상기 사이클론 몸체의 윤곽을 형성하는 몸체 외벽 및 상기 제 1 사이클론의 윤곽을 형성하는 몸체 내벽을 구비하고, 상기 오물수거통은, 상기 몸체 외벽의 하단부가 삽입되도록 상기 수거통 몸체의 상단부에 형성된 제 1 결합홈 및 상기 몸체 내벽의 하단부가 삽입되도록 상기 구획부재의 상단부에 형성된 제 2 결합홈을 구비하는 것이 좋다.
또한, 상기 제 1 결합홈의 내부에는 제 1 실링이 설치되고, 상기 제 2 결합홈의 내부에는 제 2 실링이 설치된 것이 좋다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치(100)는, 사이클론 몸체(110), 제 1,2 커버(120)(130) 및 오물수거통(140)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사이클론 몸체(110)는, 제 1,2 사이클론(111)(112), 공기흡입구(110a), 유동가이드부재(113) 및 그릴부재(114)를 포함한다.
상기 제 1 사이클론(111)은, 사이클론 몸체(110)로 유입된 공기 중에 포함된 크기가 큰 오물을 공기로부터 분리시키기 위한 것으로, 사이클론 몸체(110)의 중앙에 구비된다. 제 1 사이클론(111)은, 사이클론 몸체(110) 내부에 구비된 몸체 내벽(115)에 의해 그 윤곽이 정의되며, 그 내부에는 유입된 공기가 선회될 수 있는 제 1 챔버(111a)가 마련된다.
상기 제 2 사이클론(112)은, 제 1 챔버(111a)에서 공기로부터 분리되지 않은 미세 먼지를 공기로부터 분리시키기 위한 것으로, 공기가 선회될 수 있는 제 2 챔버(112a)를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 사이클론(112)은, 제 1 사이클론(111)의 둘레에 복수가 구비되며, 제 1 사이클론(111)과 연결된다. 제 2 사이클론(112)은, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 줄어드는 원추의 형상으로 되어 있으며, 사이클론 몸체(110)의 윤곽을 이루는 몸체 외벽(116)에 의해 둘러 싸인다.
상기 공기흡입구(110a)는, 상기 사이클론 몸체(110)의 내부로 공기를 유도하기 위한 것으로, 사이클론 몸체(110)의 일측에 형성된다. 사이클론 집진장치(100)가 진공청소기에 설치될 경우, 공기흡입구(110a)는 진공청소기의 흡입관(미도시)과 연결된다.
상기 유동가이드부재(113)는, 공기흡입구(110a)를 통해 흡입된 공기의 선회 유동을 가이드하기 위한 것으로, 사이클론 몸체(110) 중앙의 제 1 사이클론(111) 상부에 설치된다. 유동가이드부재(113)의 중앙에는 연결관(117)이 구비되며, 연결관(117)은 제 1 사이클론(111) 내부의 공기가 제 2 사이클론(112)으로 유동될 수 있는 통로를 제공한다.
상기 그릴부재(114)는 제 1 챔버(111a) 내부에 위치되도록 연결관(117)에 결합된다. 그릴부재(114)는, 제 1 챔버(111a) 내로 유입된 공기는 제 2 사이클론(112) 측으로 통과시키고, 제 1 챔버(111a) 내로 유입된 오물은 제 1 챔버(111a)에서 쉽게 빠져나가지 못하게 한다.
상기 제 1 커버(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 사이클론 몸체(110)의 상면에 결합된다. 제 1 커버(120)는, 제 2 사이클론(112)의 개수에 대응되는 유로형성부(121) 및 배출관(122)을 갖는다. 유로형성부(121)의 내부에는 제 1 챔버(111a)에서 배출된 공기가 제 2 챔버(112a)로 유동되는 공기유로(121a)가 형성되고, 배출관(122)은 제 2 챔버(112a) 내의 공기가 제 2 챔버(112a) 외부로 배출될 수 있는 통로를 제공한다.
상기 제 2 커버(130)는, 공기배출구(130a)를 가지며, 제 1 커버(120)의 상부를 덮도록 설치된다. 사이클론 집진장치(100)가 진공청소기에 설치될 경우, 공기배출구(130a)는 진공청소기의 모터구동실(미도시)과 연결된다.
상기 오물수거통(140)은, 제 1 및 제 2 사이클론(111)(112)에서 공기와 분리된 오물 및 먼지를 수거하기 위한 것으로, 사이클론 몸체(110) 하부에 결합된다. 오물수거통(140)은 수거통 몸체(141) 및 구획부재(142)를 포함하여 이루어진다. 구획부재(142)는 수거통 몸체(141)의 내주면에 경사지도록 설치되어 수거통 몸체(141)의 내부 공간을 상부 및 하부 집진실(140a)(140b)로 구획한다. 하부 집진실(140b)에는 제 1 사이클론(111)에 의해 공기와 분리된 크기가 큰 오물이 집진되고, 상부 집진실(140a)에는 복수의 제 2 사이클론(112)에 의해 공기와 분리된 미세 먼지가 집진된다. 청소기 크기가 큰 오물의 집진량이 미세 먼지의 집진량보다 많기 때문에, 하부 집진실(140b)의 크기가 상부 집진실(140a)의 크기보다 큰 것이 좋다. 도 2에 도시된 바와 같이, 구획부재(142)는 역돔 형상을 갖는다. 이러한 구획부재(142)의 형상은, 하부 집진실(140b)의 크기를 상부 집진실(140a)의 크기보다 크게 하기에 유리하고, 오물수거통(140)을 청소할 경우, 하부 집진실(140b)에 집진된 오물을 제거하기에 유리하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수거통 몸체(141)의 상단부에는 제 1 결합홈(141a)이 구비되고, 구획부재(142)의 상단부에는 제 2 결합홈(142a)이 형성된다. 그리고, 각 결합홈(141a)(142a)의 내부에는 제 1 및 제 2 실링(143)(144)이 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 오물수거통(140)이 사이클론 몸체(110)에 결합될 경우, 사이클론 몸체(110)의 몸체 외벽(116) 하단부는 제 1 결합홈(141a)에 삽입되어 실링되고, 몸체 내벽(115) 하단부는 제 2 결합홈(142a)에 삽입되어 실링된다. 따라서, 제 1 챔버(111a)와 제 1 집진실(140a)은 크기가 큰 오물이 공기로부터 분리된 후 집진되는 하나의 독립 공간을 형성하고, 복수의 제 2 챔버(112a)와 제 2 집진실(140b)은 미세 먼지가 공기로부터 분리된 후 집진되는 또 하나의 독립 공간을 형성하게 된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 집진실(140b)의 내부에는 회전방지리브(145) 및 선회가이드축(146)이 설치된다. 회전방지리브(145)는 하부 집진실(140b)로 유입된 오물이 선회 기류에 의해 유동되는 것을 방지한다. 회전방지리브(145)는 하부 집진실(140b)의 바닥면에 하나가 설치될 수도 있으나, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 도 5에 도시된 것과 같이, 선회가이드축(146)을 중심으로 세 개의 선회방지리브(145')가 설치될 수도 있다. 이러한 실시예 이외에, 선회방지리브의 개수는, 두 개, 네 개 등 다양한 형태로 구비될 수 있다. 선회가이드축(146)은 하부 집진실(140b)의 대략 중앙에 설치되며, 제 1 챔버(111a)로 유입된 공기가 원활한 형태의 선회 기류를 형성할 수 있도록 도와준다. 즉, 하부 집진실(140b)에서 유동되는 공기는 선회가이드축(146)을 회전중심으로 선회하게 된다.
수거통 몸체(141)는 투명한 재질로 만들어진다. 따라서, 본 발명에 의한 사이클론 집진장치(100)가 진공청소기에 설치되어 사용되면, 사용자는 오물수거통(140)을 분리하지 않고도 오물수거통(140) 내부에 집진된 오물의 양을 확인할 수 있게 된다. 사이클론 집진장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 A방향에서 사이클론 집진장치(100)를 볼 수 있도록 진공청소기에 설치된다. 하부 집진실(140b)에 집진된 크기가 큰 오물은 외부에서 바라볼 때 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있기 때문에, 오물수거통(140)의 구획부재(142)가 기울어진 방향이 외부를 향하게 되면, 외부에서 보이는 하부 집진실(140b)의 크기는 상부 집진실(140a)에 비해 작아 보이게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 사이클론 집진장치(100)의 작용에 대하여 설명한다.
공기흡입구(110a)를 통해 흡입된 공기는, 유동가이드부재(113)의 하면을 따라 유동하면서 제 1 챔버(111a) 내에서 선회된다. 이때, 흡입된 공기 중에 포함되어 있는 크기가 큰 오물은 원심력에 의해 공기로부터 분리된 후 제 1 집진실(140a)로 떨어진다. 제 1 챔버(111a)에서 제 1 집진실(140a) 측으로 하강된 선회 기류는 제 1 챔버(111a)의 중심부를 통해 다시 상승하여 그릴부재(114)를 통해 제 1 챔버(111a)에서 빠져나간다.
제 1 챔버(111a)를 빠져나간 공기는 제 1 커버(120)의 공기유로(121a)를 통해 제 2 사이클론(112)의 제 2 챔버(112a)로 유입된다. 제 2 챔버(112a)로 유입된 공기는 제 2 챔버(112a)의 외각을 따라 선회하면서 하강하다가 제 2 챔버(112a)의 중심부를 통해 다시 상승한다. 이때, 공기 중에 포함되어 있는 미세 먼지가 공기로부터 원심 분리되며, 분리된 미세 먼지는 오물수거통(140)의 상부 집진실(140a)에 집진된다.
그리고, 제 2 챔버(112a)의 중심부를 따라 상승된 공기는 배출관(122)을 통해 제 2 챔버(112a)에서 배출된 후, 제 2 커버(130)의 공기배출구(130a)를 통해 사이클론 집진장치(100)의 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 흡입된 공기 중에 포함된 크기가 큰 오물이 제 1 사이클론에서 원심 분리되어 오물수거통의 하부 집진실에 집진된다. 그리고, 공기 중에 포함된 미세 먼지가 제 2 사이클론에서 원심 분리되어 오물수거통의 상부 집진실에 집진된다. 따라서, 크기가 큰 오물뿐만이 아니라 미세 먼지까지 원심 분리하여 집진할 수 있는 사이클론 집진장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 오물수거통의 내부 공간을 구획부재를 이용하여 상부 및 하부 집진실로 구획시키되, 크기가 큰 오물이 집진되는 하부 집진실의 크기를 미세 먼지가 집진되는 상부 집진실의 크기보다 크게 형성하기 때문에, 오물수거통의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람지한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 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 당업자라면 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 사이클론 집진장치를 개략적으로 나타낸 외관 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 사이클론 집진장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 3 및 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 사이클론 집진장치의 오물수거통을 발췌하여 나타낸 사시도 및 평면도, 그리고,
도 5는 오물수거통의 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100;사이클론 집진장치 110a;공기흡입구
110;사이클론 몸체 111,112;제 1,2 사이클론
111a,112a;제 1, 2 챔버 113;유동가이드부재
114;그릴부재 115;몸체 내벽
116;몸체 외벽 117;연결관
120,130;제 1,2 커버 121;유로형성부
122;배출관 130a;공기배출구
140;오물수거통 140a;상부 집진실
140b;하부 집진실 141;수거통 몸체
142;구획부재 143,144;제 1,2 실링

Claims (9)

  1. 제 1 사이클론 및 상기 제 1 사이클론과 연통되도록 상기 제 1 사이클론의 둘레에 구비된 적어도 하나의 제 2 사이클론을 갖는 사이클론 몸체;
    상기 사이클론 몸체로 공기를 유입시키기 위해 상기 사이클론 몸체에 연결된 공기흡입구;
    상기 각 사이클론을 통과한 공기를 배출시키기 위해 상기 사이클론 몸체에 연결된 공기배출구; 및
    상기 각 사이클론에서 공기로부터 분리된 오물을 수거하기 위해 상기 사이클론 몸체에 결합된 오물수거통;을 포함하며,
    상기 오물수거통은, 수거통 몸체 및 상기 수거통 몸체의 내주면에 설치되어 상기 수거통 몸체 내부를 상부 및 하부 집진실로 구획시키는 구획부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 집진실의 크기가 상기 상부 집진실의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구획부재는 상기 수거통 몸체의 내주면에 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구획부재는 역돔 형상으로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 집진실에는 적어도 하나의 회전방지리브가 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 집진실에는 선회가이드축이 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수거통 몸체는 투명재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론 몸체는, 상기 사이클론 몸체의 윤곽을 형성하는 몸체 외벽 및 상기 제 1 사이클론의 윤곽을 형성하는 몸체 내벽을 구비하고,
    상기 오물수거통은, 상기 몸체 외벽의 하단부가 삽입되도록 상기 수거통 몸체의 상단부에 형성된 제 1 결합홈 및 상기 몸체 내벽의 하단부가 삽입되도록 상기 구획부재의 상단부에 형성된 제 2 결합홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 결합홈의 내부에는 제 1 실링이 설치되고, 상기 제 2 결합홈의 내부에는 제 2 실링이 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 사이클론 집진장치.
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