KR20050108623A - 사이클론 집진장치 및 진공청소기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 사이클론 집진장치는, 제1사이클론부와, 복수의 콘을 가지는 제2사이클론부를 구비하는 사이클론몸체와; 사이클론몸체의 상부에 결합되며, 제1사이클론부와 제2사이클론부 사이의 공기이동을 가이드하는 커버유닛과; 사이클론몸체의 하부에 결합되어, 제1 및 제2사이클론부에서 분리된 오물질을 수거하는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사이클론 집진장치 및 진공청소기{Cyclone separating apparatus and vacuum cleaner}
본 발명은 사이클론 집진장치 및 진공청소기에 관한 것이다.
일반적으로, 진공청소기는 구동원이 설치되는 본체와, 그 본체에 연결되며 피청소면의 먼지를 흡입해내는 흡입브러쉬와, 흡입브러쉬와 본체를 연결하는 연결호스 또는 연결관을 구비한다. 물론, 업라이트형 진공청소기의 경우에는 흡입브러쉬가 본체에 직접 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 본체에는 통상적으로, 구동원이 구동모터와, 흡입된 공기로부터 먼지를 필터링하는 필터링수단에 구비된다. 이를 위해, 본체에는 구동모터가 설치되는 구동실과, 필터링수단에 설치되는 집진실로 구분된다.
상기 필터링수단으로는, 상기 집진실에 착탈 가능하게 설치되는 먼지봉투와 같은 집진필터가 채용되어 사용된다. 그런데, 이러한 먼지봉투는 사용자기 직접 손으로 만져서 꺼내서 오물을 털어낸되 다시 사용해야 하므로, 비위생적이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 오물질이 찬 먼지봉투를 본체에서 분리한 뒤, 새 먼지봉투로 교체하여 사용할 수 있는 필터링수단에 사용되기도 한다.
그러나, 이와 같은 소모성 먼지봉투를 사용하게 되면, 유지비용이 많이 드는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 먼지봉투의 단점을 보완할 수 있고, 오물 집진 성능이 향상된 사이클론 집진장치가 활발히 개발되어 채용되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 구조가 간단하면서도 집진 성능이 좋은 사이클론 집진장치 및 이를 채용한 진공청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이클론 집진장치는, 제1사이클론부와, 복수의 콘을 가지는 제2사이클론부를 구비하는 사이클론몸체와; 상기 사이클론몸체의 상부에 결합되며, 상기 제1사이클론부와 상기 제2사이클론부 사이의 공기이동을 가이드하는 커버유닛과; 상기 사이클론몸체의 하부에 결합되어, 상기 제1 및 제2사이클론부에서 분리된 오물질을 수거하는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 커버유닛은, 상기 제1사이클론부의 토출공기를 상기 제2사이클론부로 가이드하는 원심유로부와, 상기 제2사이클론부에서의 공기토출을 위한 토출포트를 가지는 제1커버부재와; 상기 제1커버의 상부에 결합되며, 상기 토출포트로 빠져나온 공기를 일시적으로 모아서 머물도록 하는 공간을 제공하는 제2커버부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원심유로부는 상기 콘의 수에 대응되는 수로 마련된 것이 좋다.
상기 제1사이클론부는 상기 제2사이클론부보다 큰 오물질을 수거하도록 큰 원심반경을 갖는 것이 좋다.
상기 제1사이클론부는, 오물질이 포함된 공기가 유입되는 공기유입구와; 원심분리실의 상부에 마련되는 그릴부재;를 포함하는 것이 좋다.
상기 오물수거통은, 상기 제1사이클론부에 대응되는 제1수거실과; 상기 제1수거실과 격리되며, 상기 제2사이클론부제 대응되는 제2수거실;을 가지는 것이 좋다.
상기 제1수거실은 상기 제1사이클론부에 대응되는 원통형상인 것이 좋다.
상기 제1수거실에는 수거된 오물질의 이동을 억제하기 위한 오물 유동 억제부재가 설치된 것이 좋다.
상기 제2사이클론부의 콘은 서로 동일한 형상 및 크기로 두개가 마련된 것이 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명이 진공청소기는, 흡입력을 제공하는 구동모터가 설치되는 청소기본체와; 상기 청소기본체에 연결되어 피청소면의 이물질을 흡입해내는 흡입브러쉬와; 상기 청소기본체에 설치되어 상기 흡입브러쉬를 통해 흡입된 공기로부터 오물질을 분리하는 사이클론 집진장치;를 포함하며, 상기 사이클론 집진장치는, 제1사이클론부와, 복수의 콘을 가지는 제2사이클론부를 구비하는 사이클론몸체와; 상기 사이클론몸체의 상부에 결합되며, 상기 제1사이클론부와 상기 제2사이클론부 사이의 공기이동을 가이드하는 커버유닛과; 상기 사이클론몸체의 하부에 결합되어, 상기 제1 및 제2사이클론부에서 분리된 오물질을 수거하는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 진공청소기는, 청소기본체(10)와, 흡입브러쉬(30) 및 사이클론 집진장치(40)를 구비한다. 상기 청소기본체(10) 내에는 흡입력을 제공하기 위한 구동원인 구동모터가 설치된다. 이를 위해 청소기본체(10) 내에는 구동모터가 설치되는 구동실과, 구동실에 연결되는 집진실(13)이 마련된다. 상기 집진실(13)에는 상기 사이클론 집진장치(40)가 설치된다.
상기 흡입브러쉬(30)는 구동모터의 흡입력을 제공받아서, 피청소면의 오물질과 공기를 함께 흡입해낸다. 도면부호 14는 흡입브러쉬에서 흡입한 공기와 오물질을 집진실 즉, 사이클론 집진장치(40)로 유입시키기 위한 유입경로를 나타낸다. 도면부호 15는 집진실(13)과 구동모터를 연결하는 배출경로로서, 사이클론 집진장치(40)에서 필터링된 깨끗한 공기가 빠져나가는 배출경로이다. 상기 유입경로(14)와 배출경로(15)가 사이클론 집진장치(40)를 사이에 두고 마련됨으로서, 구동모터의 흡입력이 흡입브러쉬(30)로 전달될 수 있게 된다. 도 1에서는 도면부호 17이 구동모터가 설치되는 구동실을 나타내고 있다.
상기 사이클론 집진장치(40)는 흡입브러쉬(30)를 통해 흡입된 공기에 포함된 오물질을 원심분리 작용에 의해 분리한다. 따라서, 사이클론 집진장치(40)는 원심 분리된 오물질은 수거하여 자장하고, 깨끗한 공기는 구동모터 쪽으로 배출시킨다. 이 사이클론 집진장치(40)는 상기 집진실(13)에 착탈 가능하게 설치되다. 사이클론 집진장치(40)의 착탈방법 및 착탈수단은 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 이미 공지된 다양한 방법 및 구조를 이용하여 사이클론 집진장치(40)는 본체(10)에 장착될 수 있다.
이러한 사이클론 집진장치(40)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 사이클론 몸체(50)와, 사이클론 몸체(50)의 상부에 결합되는 커버유닛(60,70)과, 사이클론 몸체(50)의 하부에 결합되는 오물수거통(80)을 구비한다.
상기 사이클론 몸체(50)는 제1사이클론부(51)와, 제2사이클론부(52)로 구분된다. 제1사이클론부(51)에는 오물질이 포함된 공기가 유입되는 공기유입구(51a)가 마련된다. 상기 공기유입구(51a)는 도 1의 유입경로(14)와 연결된다. 공기유입구(51a)를 통해 유입된 공기는 경사가이드부(51b)의 저면을 통해 원심방향으로 안내되어 원심분리실(51c) 내로 유도된다. 그리고, 제1사이클론부(51)의 대략 중앙부위에는 그릴부재(53)가 설치된다. 상기 그릴부재(53)는 제1사이클론부(51)의 중앙부위에 결합되는 원통형의 그릴몸체(53a)와, 그릴몸체(53a)의 하단에서 스커트형으로 연장된 스커트부(53b)를 가진다. 상기 그릴몸체(53a)에는 복수의 미세공이 형성된다. 따라서, 공기유입구(51a)를 통해 유입된 공기는 제1사이클론부(51)에는 원심 분리되어 비교적 큰 오물질이 분리되어 떨어진다. 그리고, 비교적 깨끗한 공기는 상기 그릴몸체(53a)의 미세공을 통과하여 그릴부재(53)의 상부로 배출된다. 도면부호 51d는 그릴부재(53)가 결합되는 장착부를 나타낸 것이다. 이 장착부(51d)는 경사 가이드부(51b)와 일체로 형성된다.
상기 제2사이클론부(52)는 제1사이클론부(51)에서 1차로 필터링된 공기를 2차로 필터링하기 위해 마련된 것이다. 이 제2사이클론부(52)는 복수개, 바람직하게는 2개의 사이클론형 콘(53,54)을 가진다. 각 콘(53,54)은 동일한 높이로 서로 이웃되게 일체로 형성된다. 이러한 제2사이클론부(52)는 제1사이클론부(51)와 좌/우 대등한 비율을 차지하도록 배치된다. 즉, 제1사이클론부(51)와 제2사이클론부(52)는 그 필터링순서만 다를 뿐, 서로 이웃하게 설치되는 것이 좋다. 구체적으로는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2사이클론부(52)의 콘들(53,54)의 중심(c1,c2)을 연결하는 직선(X)이 제1사이클론부(51)와 겹치지 않도록 제1 및 제2사이클론부(51,52)가 설치되는 것이 좋다. 또한, 각 콘들(53,54)의 중심들(c1,c2) 간의 거리(L1)는 어느 한 중심(c1,2)과 제1사이클론부(51)의 중심(c3) 사이의 거리(L2)보다는 작거나 같은 것이 좋다. 상기와 같은 조건으로 사이클론몸체(50)가 형성되면, 1차 및 2차로 이루어진 필터링효과를 높이면서, 사이클론 집진장치(40)의 사이즈를 콤팩트하게 설계할 수 있다.
상기 커버유닛(60,70)은 제1커버부재(60)와 제2커버부재(70)로 구분된다. 이중 상기 제1커버부재(60)는 제1사이클론부(51)에서 배출되는 공기를 제2사이클론부(52)로 안내해주기 위한 것이다. 이러한 제1커버(60)는 사이클론몸체(50)의 상부에 결합되는 플레이트형의 커버몸체(61)와, 커버몸체(61)에 마련되어 그릴부재(53)에서 빠져나오는 공기를 제1 및 제2콘(52a,52b)으로 각각 원심 분리되게 유도하는 한 쌍의 원심유로부(63,64)를 가진다. 상기 한 쌍의 원심유로부(63,64)는 커버몸체(61)에 일체로 형성되며, 서로 대칭되게 배치된다. 또한, 제1커버부재(60)는 한 쌍의 공기 토출포트(65,66)를 구비한다. 상기 공기 토출포트(65,66)는 제1 및 제2콘(52a,52b)에 대응되게 마련된다. 상기 공기 토출포트(65,66)를 통해 제2사이클론부(52)에서 2차로 필터링된 깨끗한 공기가 배출된다.
상기 제2커버부재(70)는 제1커버부재(60)를 덮도록 결합된다. 이 제2커버부재(70)는 제1 및 제2토출포트(65,66)를 빠져나온 공기가 혼합되어 일정시간 머물도록 소정 공간을 제공한다. 따라서, 고속으로 배출되는 공기에 의한 소음이 제2커버부재(70)에 의해 감소될 수 있다. 또한, 제2커버부재(70)는 필터링된 공기를 배출시키기 위한 최종 배출포트(71)를 가진다. 상기 배출포트(71)는 구동모터로 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 즉, 배출포트(71)는 도 1의 배출경로(15)와 연결된다.
상기 오물수거통(80)은 사이클론몸체(50)의 하부에 결합된다. 이 오물수거통(80)은 제1사이클론부(51)에서 분리된 오물을 수거하는 제1수거실(81)과, 제2사이클론부(52)에서 원심 분리된 오물을 수거하는 제2수거실(83)을 가진다. 제1수거실(81)은 제1사이클론부(51)의 원심운동이 어느 정도 유지될 수 있도록 원통형상으로 형성된다. 반면에, 상기 제2수거실(83)은 비 원통형상 즉, 형상에 구애받지 않고 적절한 크기 및 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제1수거실(81)에는 상기 수거된 오물질이 유동되는 것을 방지하기 위한 유동 억제부재(85)가 설치된다. 유동억제부재(85)는 제1수거실(81)의 대략 중앙 바닥면에 돌출된 기둥(85a)과, 기둥(85a)과 제1수거실(81)의 내측면을 연결하는 격벽(85b)을 구비한다. 기둥(85a)은 수거된 오물이 상승되는 것을 방지하고, 격벽(85a)은 오물이 제1수거실(81) 바닥에서 회전되면서 이동되는 것을 방지한다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 가지는 진공청소기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
구동모터가 구동되면, 흡입력이 발생된다. 이 흡입력은 사이클론 집진장치(40)를 통해 흡입브러쉬(20)로 전달된다. 흡입브러쉬(20)에서는 피청소면의 오물질을 공기와 함께 흡입한다. 흡입된 공기는 도 1의 공기 유입경로(14)를 통해 사이클론 집진장치(40)로 유입된다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기유입구(51a)로 유입된 공기는 제1사이클론부(51)에서 원심작용에 의해 비교적 큰 오물질이 분리된다. 분리된 오물질은 제1수거실(81)로 떨어져 수거된다. 그리고, 필터링된 공기는 크릴부재(53)를 통화하여 배출되고, 다시 제1 및 제2원심유로부(63,64)를 통해 제2사이클론부(52)로 유입된다.
제2사이클론부(51)의 콘들(53,54)에서는 유입된 공기에 포함된 미세먼지가 원심분리의 작용에 의해 분리되어 하방으로 떨어져, 제2수거실(83)로 수거된다. 그리고, 각 콘들(53,54)에서 필터링된 깨끗한 공기는 각 토출포트(65,66)를 통해 제2커버부재(70) 쪽으로 배출된다. 제2커버부재(70)로 모아진 공기는 일정시간 머물다가 배출포트(71)를 통해 배출경로(15)를 거쳐 구동모터 쪽으로 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 사이클론 집진장치 및 이를 채용한 진공청소기에 따르면, 제1 및 제2사이클론부로 이루어져 있어서 공기를 이중으로 필터링할 수 있다.
또한, 제1사이클론부는 큰 원심력이 작용하여 비교적 큰 오물질을 필터링하고, 제2사이클론부는 상대적으로 작은 원심력이 작용하는 복수의 콘을 이용하여 비교적 작은 먼지를 필터링한다.
이와 같은 구성에 의하면, 필터링효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 제1사이클론부와 제2사이클론부를 서로 대칭되게 즉, 서로 1대 1의 비율을 차지하도록 배치하고, 형성함으로서 필터링효율을 높이면서 사이즈를 콤팩트하게 설계할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사이클론 집진장치가 채용되는 진공청소기를 나타내 보인 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 사이클론 집진장치의 분리 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 사이클론 집진장치의 결합 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 사이클론몸체를 평면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10..청소기본체 30..흡입브러쉬
40..사이클론 집진장치 50..사이클론몸체
51,52..제1 및 제2사이클론부 53..그릴부재
60..제1커버 70..제2커버
80..오물수거통 81,83..제1 및 제2수거실

Claims (12)

  1. 제1사이클론부와, 복수의 콘을 가지는 제2사이클론부를 구비하는 사이클론몸체와;
    상기 사이클론몸체의 상부에 결합되며, 상기 제1사이클론부와 상기 제2사이클론부 사이의 공기이동을 가이드하는 커버유닛과;
    상기 사이클론몸체의 하부에 결합되어, 상기 제1 및 제2사이클론부에서 분리된 오물질을 수거하는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버유닛은,
    상기 제1사이클론부의 토출공기를 상기 제2사이클론부로 가이드하는 원심유로부와, 상기 제2사이클론부에서의 공기토출을 위한 토출포트를 가지는 제1커버부재와;
    상기 제1커버의 상부에 결합되며, 상기 토출포트로 빠져나온 공기를 일시적으로 모아서 머물도록 하는 공간을 제공하는 제2커버부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 원심유로부는 상기 콘의 수에 대응되는 수로 마련된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1사이클론부는 상기 제2사이클론부보다 큰 오물질을 수거하도록 큰 원심반경을 갖는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1사이클론부는,
    오물질이 포함된 공기가 유입되는 공기유입구와;
    원심분리실의 상부에 마련되는 그릴부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오물수거통은,
    상기 제1사이클론부에 대응되는 제1수거실과;
    상기 제1수거실과 격리되며, 상기 제2사이클론부제 대응되는 제2수거실;을 가지는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1수거실은 상기 제1사이클론부에 대응되는 원통형상인 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1수거실에는 수거된 오물질의 이동을 억제하기 위한 오물 유동 억제부재가 설치된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2사이클론부의 콘은 서로 동일한 형상 및 크기로 두개가 마련된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2사이클론부의 콘들의 중심을 연결하는 선은 상기 제1사이클론부와 겹치지 않도록 상기 제1 및 제2사이클론부가 배치된 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2사이클론부의 콘들의 중심간의 거리는, 상기 콘들 중 어느 하나의 거리와 상기 제1사이클론부의 중심사이의 거리보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
  12. 흡입력을 제공하는 구동모터가 설치되는 청소기본체와;
    상기 청소기본체에 연결되어 피청소면의 이물질을 흡입해내는 흡입브러쉬와;
    상기 청소기본체에 설치되어 상기 흡입브러쉬를 통해 흡입된 공기로부터 오물질을 분리하는 사이클론 집진장치;를 포함하며,
    상기 사이클론 집진장치는,
    제1사이클론부와, 복수의 콘을 가지는 제2사이클론부를 구비하는 사이클론몸체와;
    상기 사이클론몸체의 상부에 결합되며, 상기 제1사이클론부와 상기 제2사이클론부 사이의 공기이동을 가이드하는 커버유닛과;
    상기 사이클론몸체의 하부에 결합되어, 상기 제1 및 제2사이클론부에서 분리된 오물질을 수거하는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
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