KR20060024147A - 싸이클론 집진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싸이클론 집진 장치에 관한 것으로서, 특히, 싸이클론 몸체 내의 집진 공간 상에서 발생되는 이물질의 선회 현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 한 싸이클론 집진 장치의 구조를 제공하고자 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관; 상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체; 상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고, 일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되어 기류의 선회 유동을 차단하고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진통 내의 어느 한 측 둘레 방향을 향해 절곡되거나, 경사지거나 혹은, 요입되게 형성되어 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치를 제공한다.

싸이클론 집진 장치, 선회방지 리브, 절곡, 경사, 요입

Description

싸이클론 집진 장치{cyclone dust collector}

도 1 은 종래 기술에 따른 싸이클론 집진 장치의 일 예를 나타낸 개략적인 종단면도

도 2 는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 3 은 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도

도 4 는 본 발명 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도

도 5 는 본 발명의 싸이클론 집진 장치에 대한 제2실시예의 선회방지 리브를 설명하기 위한 집진통 내부 구조를 나타낸 횡단면도

도 6 은 본 발명의 싸이클론 집진 장치에 대한 제3실시예의 선회방지 리브를 설명하기 위한 집진통 내부 구조를 나타낸 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110. 공기 유입관 120. 싸이클론 몸체

121. 이물질 배출공 130. 공기 배출관

140. 집진통 141. 선회방지 리브

본 발명은 싸이클론 원리를 이용하여 이물질을 집진할 수 있는 싸이클론 집진 장치에 관한 것으로써, 특히 각종 이물질의 집진 과정에서 발생되는 이물질의 지속적인 선회를 효과적으로 차단할 수 있도록 한 구조에 관한 것이다.

일반적으로 싸이클론 집진 장치는 싸이클론 원리를 이용하여 공기와 함께 회전하는 이물질 중 공기는 외부로 배출하고 이물질만을 공기로터 분리하여 수집하도록 한 것으로 최근에는 청소기 본체에 상기한 싸이클론 집진 장치를 적용한 형태가 개발되어 사용되고 있다.

첨부된 도 1에서는 종래의 일반적인 싸이클론 집진 장치에 대한 구조가 개략적으로 도시되고 있다.

이를 통해 알 수 있듯이, 종래의 싸이클론 집진 장치는 크게 공기 유입관(10)과, 싸이클론 몸체(20)와, 공기 배출관(30)과, 집진통(40)이 포함되어 구성된다.

여기서, 상기 공기 유입관(10)은 외부로부터 이물질이 포함된 공기가 유입되는 관로로써, 예컨대, 진공 청소기의 흡입호스 등과 연결되는 관이다.

이 때, 상기 공기 유입관(10)은 상기 싸이클론 몸체(20)의 둘레에 그 접선 방향을 따라 연결된다.

그리고, 상기 싸이클론 몸체(20)는 상기 공기 유입관(10)을 통해 유입된 공기에 원심력을 제공함으로써, 상기 공기로부터 각종 이물질이 분리되도록 하는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 공기 배출관(30)은 상기 싸이클론 몸체(20) 내에서 이물질이 분리된 공기의 배출 유동을 안내하는 관로이며, 그 관로상에는 공기 흡입력을 발생하는 팬(31) 및 팬모터(32)가 구비된다.

이 때, 상기 공기 배출관(30)은 도시된 바와 같이 상기 싸이클론 몸체(20)의 상면을 관통하도록 장착된다.

그리고, 상기 집진통(40)은 상기 싸이클론 몸체(20)의 저부에 결합되어 상기 싸이클론 몸체(20) 내에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 형성한다.

이 때, 상기 싸이클론 몸체(20)의 저면 둘레측에는 상기 집진통(40)의 내부 공간으로 상기 이물질 배출을 위한 이물질 배출공(21)이 형성된다.

전술한 구성으로 이루어진 종래 싸이클론 집진 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

우선, 팬모터(32)의 구동에 의한 팬(31)의 회전으로 흡입력이 발생되면, 이물질이 포함된 외부 공기가 공기 유입관(10)을 통해 싸이클론 몸체(20) 내로 흡입된다.

이 때, 상기 이물질이 포함된 공기는 상기 싸이클론 몸체(20)의 공기 유입관(10)을 통해 싸이클론 몸체(20)에 대하여 접선 방향으로 흡입된 후, 상기 싸이클론 몸체(20)의 내벽면을 따라 선회하면서 하강한다.

이 과정에서, 공기와 이물질은 그 중량 차이에 의해 각기 다른 원심력을 받으면서 상호간의 분리가 이루어진다.

즉, 상대적으로 중량이 큰 이물질은 원심력을 적용받으면서 상기 싸이클론 몸체(20)의 내벽면을 타고 하측으로 흘러내려 상기 싸이클론 몸체(20)의 저면에 형성된 이물질 배출공(21)을 통해 집진통(40) 내부로 배출된다.

이와 함께, 상기 싸이클론 몸체(20) 내에서 각종 이물질이 분리된 공기는 공기 배출관(30)을 통해 외부로 배출된다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 싸이클론 집진 장치는 싸이클론 몸체(20)의 이물질 배출공(21)을 통해 집진통(40) 내부로 유입된 먼지 및 이물질들이 상기 집진통(40) 내부 공간상에 존재하는 공기의 선회력에 의해 계속해서 상기 집진 공간 내의 둘레를 따라 선회하였던 문제점이 있다.

특히, 상기 이물질이 상기 집진 공간 내를 선회하면서 집진통(40) 내벽면과의 마찰에 의해 정전기가 발생되었을 뿐만 아니라, 상기 집진 공간 내의 선회 도중 상기 이물질 배출공(21)을 통해 다시 상기 싸이클론 몸체(20) 내의 상부 공간으로 유출되는 기류를 형성함으로써 집진 효율이 저하되었던 문제점을 가진다.

이에 종래에는 첨부된 도 2와 같이 상기 싸이클론 몸체(20) 내의 저면인 상기 집진 공간 내부에 평판 상태의 리브(41)를 다수 형성하여 상기 이물질의 선회됨을 방지할 수 있도록 하였다.

하지만, 상기와 같이 각 리브(41)가 평판형으로 형성되어 있기 때문에 집진 초기에만 이물질의 선회를 방지하였을 뿐 집진 과정이 지속적으로 이루어질 경우에는 공기의 유동이 도면상 화살표와 같이 변경되어 지속적으로 선회되었던 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 싸이클론 몸체 내의 집진 공간 상에서 발생되는 이물질의 선회 현상을 안정적으로 방지할 수 있도록 한 싸이클론 집진 장치의 구조를 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관; 상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체; 상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고, 일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되어 기류의 선회 유동을 차단하고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진통 내의 어느 한 측 둘레 방향을 향해 절곡되게 형성되어 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치가 제공된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관; 상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체; 상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고, 일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진 공간 내의 어느 한 측 둘레방향을 향해 경사지게 형성되어 기류의 선회 유동을 차단함과 더불 어 상기 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치가 제공된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관; 상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체; 상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고, 일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되어 기류의 선회 유동을 차단하고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진 공간의 어느 한 측 둘레 방향을 향해 요입되도록 라운드지게 형성되어 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 각 실시예들을 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

우선, 도 3 및 도 4에서는 본 발명에 따른 싸이클론 집진 장치의 구조에 대한 제1실시예를 개략적으로 나타내고 있다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 싸이클론 집진 장치는 크게 공기 유입관(110)과, 싸이클론 몸체(120)와, 집진통(140) 그리고, 선회방지 리브(141)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 공기 유입관(110)은 외부로부터 이물질이 포함된 공기가 유입되는 관로로써, 예컨대, 진공 청소기의 흡입호스 등과 연결되는 관이다.

이 때, 상기 공기 유입관(110)은 상기 싸이클론 몸체(120)의 둘레면 상에 연 결된다.

특히, 상기 공기 유입관(110)은 상기 싸이클론 몸체(120)의 둘레면과는 접선 방향을 이루도록 연결되어 외부 공기가 상기 싸이클론 몸체(120) 내의 접선 방향을 통해 유입되도록 함이 바람직하다.

이는, 상기 유입되는 공기가 상기 싸이클론 몸체(120) 내의 벽면을 타고 선회될 수 있도록 함으로써 상기 공기로부터 이물질의 분리가 보다 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위한 구조이다.

그리고, 상기 싸이클론 몸체(120)는 상기 공기 유입관(110)을 통해 유입된 공기에 원심력을 제공함으로써, 상기 공기로부터 각종 이물질이 분리되도록 하는 역할을 수행한다.

상기한 싸이클론 몸체(120)는 보통 원통형으로 형성됨이 바람직하지만, 사각형의 통이나 다각형의 통과 같이 다양한 형태로도 형성될 수 있다.

또한, 상기 싸이클론 몸체(120)의 상면에는 공기 배출관(130)이 연결된다.

이 때, 상기 공기 배출관(130)은 상기 싸이클론 몸체(120) 내에서 이물질이 분리된 공기의 배출 유동을 안내하는 관로이며, 그 관로상에는 공기 흡입력을 발생하는 팬(131) 및 팬모터(132)가 구비된다.

물론, 도시하지는 않았지만 상기 싸이클론 몸체(120)의 상면은 개구되게 형성함과 더불어 상기 개구된 상면은 상기 공기 배출관(130)이 일체로 형성된 별도의 덮개부(도시는 생략됨)로 폐쇄하도록 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 집진통(140)은 상기 싸이클론 몸체(120)의 저부에 결합되어 상 기 싸이클론 몸체(120) 내에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 형성한다.

이 때, 상기 싸이클론 몸체(120)의 저면 둘레측에는 상기 집진통(140)의 내부 공간으로 상기 이물질 배출을 위한 이물질 배출공(121)이 형성된다.

상기한 집진통(140)은 도시된 바와 같이 상기 싸이클론 몸체(120)와는 별도로 형성되어 상기 싸이클론 몸체(120)의 저부에 직접 결합된다.

비록, 도시되지는 않았지만 상기 집진통(140)은 상기 싸이클론 몸체(120)와 일체형으로 형성될 수도 있고, 상기 싸이클론 몸체(120)와는 상당 거리 이격된 위치에 구비되면서 별도의 이물질 배출 관로로 연결될 수도 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 구조에 의해 집진된 먼지나 이물질의 선회가 방지되는 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 팬모터(132)의 구동에 의한 팬(131)의 회전으로 흡입력이 발생되면, 이물질이 포함된 외부 공기가 공기 유입관(110)을 통해 싸이클론 몸체(120) 내로 흡입된다.

이 때, 상기 이물질이 포함된 공기는 상기 싸이클론 몸체(120)의 공기 유입관(110)을 통해 싸이클론 몸체(120)에 대하여 접선 방향으로 흡입된 후, 상기 싸이클론 몸체(120)의 내벽면을 따라 선회하면서 하강한다.

이 과정에서, 공기와 이물질은 그 중량 차이에 의해 각기 다른 원심력을 받으면서 상호간의 분리가 이루어진다.

그리고, 상기 싸이클론 몸체(120) 내에서 각종 이물질이 분리된 공기는 공기 배출관(130)을 통해 외부로 배출된다.

또한, 상기 이물질은 상기 싸이클론 몸체(120) 내의 저부로 흘러내린 후 상기 싸이클론 몸체(120)의 저면에 형성된 이물질 배출공(121)을 통해 집진통(140) 내부로 배출되어 상기 집진통(140) 내에 집진된다.

전술한 바와 같은 일련의 집진 과정이 진행되는 도중 상기 집진통(140) 내에서는 상기 이물질 배출공(121)을 통해 유입되는 이물질에 의한 소정의 공기 유동으로 인해 회전 기류가 생성된다.

이 때, 상기 회전 기류는 상기 집진통(140) 내에 집진된 각종 이물질을 상기 집진통(140) 내에서 선회시키도록 작용되지만, 상기 집진통(140) 내에는 다수의 선회방지 리브(141)가 구비되어 있기 때문에 상기 집진통(140) 내에서 생성된 회전 기류는 상기 각 선회방지 리브(141)에 의해 유동의 차단이 발생된다.

특히, 상기 각 선회방지 리브(141)는 상기 기류의 유동 방향과는 반대 방향을 향해 그 타단 끝부분이 절곡 형성되어 있기 때문에 해당 부위에서 와류가 발생된다.

이로 인해, 집진 초기 상기 집진통(140) 내에서의 이물질 선회가 방지될 뿐 아니라 집진 과정이 지속적으로 이루어지더라도 상기 집진통(140) 내에서의 선회 유동의 지속됨은 방지된다.

이의 상태는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같다.

한편, 첨부된 도 5는 본 발명 제2실시예의 선회방지 리브를 설명하기 위한 집진통 내부 구조가 도시되고 있다.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 싸이클론 집진 장치는 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 싸이클론 집진 장치의 구조와 대략 유사하되, 집진통(140) 내에 형성되는 각 선회방지 리브(141)가 집진통(140) 내벽면에 연결된 일단으로부터 상기 집진통(140) 내측 방향인 타단으로 갈수록 집진 공간 내의 어느 한 측 둘레방향을 향해 경사지게 형성됨을 그 특징으로 한다.

이 때, 상기 각 선회방지 리브(141)의 경사 방향은 상기 집진통(140) 내에 형성되는 기류의 유동 방향과는 반대 방향을 향하도록 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기 각 선회방지 리브(141)를 경사지게 형성함으로써 상기 집진통(140) 내에 형성되는 기류의 초기 선회 유동을 차단함과 더불어 해당 부위에 와류가 형성되도록 함으로써 집진 과정이 지속적으로 이루어지더라도 상기 집진통(140) 내에서 이물질이 연속적으로 선회됨을 방지할 수 있게 된다.

한편, 첨부된 도 6은 본 발명 제3실시예의 선회방지 리브를 설명하기 위한 집진통 내부 구조가 도시되고 있다.

즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 싸이클론 집진 장치는 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 싸이클론 집진 장치의 구조와 대략 유사하되, 집진통(140) 내에 형성되는 각 선회방지 리브(141)가 집진통(140) 내벽면에 연결된 일단으로부터 상기 집진통(140) 내측 방향인 타단으로 갈수록 집진 공간 내의 어느 한 측 둘레방향을 향해 요입되도록 라운드지게 형성됨을 그 특징으로 한다.

이 때, 상기 각 선회방지 리브(141)의 요입 방향은 상기 집진통(140) 내에 형성되는 기류의 유동 방향과는 동일 방향을 향하도록 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기 각 선회방지 리브(141)를 요입 형성함으로써 상기 집진통(140) 내에 형성되는 기류의 초기 선회 유동을 차단함과 더불어 해당 부위에 와류가 형성되도록 함으로써 집진 과정이 지속적으로 이루어지더라도 상기 집진통(140) 내에서 이물질이 연속적으로 선회됨을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 집진통(140) 내의 선회방지 리브(141)는 굳이 전술한 각 실시예에서와 같은 형상으로만 형성될 수 있는 것은 아니다.

즉, 실시예로는 제시되지 않았지만 집진통(140) 내의 특정 부위에 선회 유동이 차단될 수 있음과 동시에 와류 생성이 가능하도록 하는 구조로 상기 선회방지 리브(141)를 형성하면 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구조에 따른 싸이클론 집진 장치는 집진 초기에만 이물질의 선회가 방지되는 것이 아니라 집진 과정이 지속적으로 이루어지더라도 집진통 내부의 집진 공간을 따라 이물질이 지속적으로 선회됨은 방지할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관;

   상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체;

   상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고,

   일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되어 기류의 선회 유동을 차단하고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진통 내의 어느 한 측 둘레 방향을 향해 절곡되게 형성되어 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선회방지 리브의 절곡 방향은

   상기 집진통 내에 형성되는 기류의 유동 방향과는 반대 방향을 향하도록 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치의 이물질 선회 방지 구조.
3. 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관;

   상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체;

   상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고,

   일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진 공간 내의 어느 한 측 둘레방향을 향해 경사지게 형성되어 기류의 선회 유동을 차단함과 더불어 상기 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 선회방지 리브의 경사 방향은

   상기 집진통 내에 형성되는 기류의 유동 방향과는 반대 방향을 향하도록 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치의 이물질 선회 방지 구조.
5. 외부 공기의 유입 유동을 안내하는 공기 유입관;

   상기 공기 유입관으로부터 공기가 유입됨과 더불어 상기 공기로부터 이물질이 분리되는 싸이클론 몸체;

   상기 싸이클론 몸체에서 공기로부터 분리된 이물질이 집진되는 집진 공간을 가지는 집진통; 그리고,

   일단은 상기 집진통의 내벽면에 연결되어 기류의 선회 유동을 차단하고, 타단은 상기 일단으로부터 상기 집진 공간의 어느 한 측 둘레 방향을 향해 요입되도록 라운드지게 형성되어 해당 부위에 와류가 형성되도록 하는 적어도 하나 이상의 선회방지 리브:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 선회방지 리브의 요입 방향은

   상기 집진통 내에 형성되는 기류의 유동 방향과 동일한 방향을 향하도록 형성됨을 특징으로 하는 싸이클론 집진 장치.

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