KR20060117966A

KR20060117966A - 진공 청소기용 필터 클리닝 장치

Info

Publication number: KR20060117966A
Application number: KR1020067011210A
Authority: KR
Inventors: 린다 멘릭; 안나-카린 그레이; 핀 로프네스; 하칸 미팔크; 마티아스 얀슨; 안나-카린 트라이데가드; 마티아스 벨린; 헨릭 홀름; 라스 멘보르그
Original assignee: 아크티에볼라겟트 에렉트로룩스
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-11-17
Also published as: EP1727455A1; JP2007512896A; SE0401183D0; JP2011025065A; US7951214B2; WO2005053497A1; JP4917663B2; US20070125049A1; AU2004294882B2; AU2004294882A1

Abstract

본 발명은 진공원(41)을 지닌 본체를 포함하는 진공 청소기에 관한 것이다. 진공 청소기에는 2개 이상의 필터 공간(31, 34, 52, 59)이 마련되고, 상기 2개 이상의 필터 공간은 능동 클리닝 상태의 제1 필터 수단(29, 52)용의 제1 필터 공간과, 상기 제1 필터 수단 또는 수동 클리닝되지 않은 상태의 제2 필터 수단(32, 58)용의 제2 필터 공간을 포함한다.

Description

진공 청소기용 필터 클리닝 장치{FILTER CLEANING SYSTEM FOR A VACUUM CLEANER}

본 발명은 진공원을 구비하는 본체를 포함하는 진공 청소기에 관한 것이다.

전통적인 진공 청소기는 통상 캐니스터형 진공 청소기와 직립형 진공 청소기로 일컫는 2개의 상이한 카테고리에 속한다. 캐니스터형 진공 청소기는 전기 팬을 포함하며, 이 전기 팬은 튜브 샤프트와 호스를 통과하고, 또한 분리 장치를 통과하는, 진공 청소기 노즐로부터의 기류를 형성하며, 상기 분리 장치는 공기가 전기 팬에 도달하여 하우징을 떠나 주위 공기로 배출되기 전에 먼지를 수집하는 다공질 백을 포함한다. 직립형 진공 청소기는 튜브 샤프트와 호스가 제거되고, 회전 브러시가 종종 마련되는 노즐이 진공 청소기 하우징에 피봇식으로 연결된다는 점에서 캐니스터형 진공 청소기와 상이하다. 하우징에는 팬 유닛과 공기 투과성 백이 수납되며, 핸들이 마련되어 마루 상에서 완전한 진공 청소기를 이동시킨다.

공기가 진공 청소기를 빠져나가기 전에, 공기를 더욱 깨끗하게 하기 위해서, 전술한 추가적인 필터들이 기류 방향으로 봤을 때에 먼지 백 뒤에 배치된다. 이들 필터는 통상 분리하기 쉽고, 새로운 필터로 용이하게 교체할 수 있도록 배치된다. 다른 여러 필터들은 수동 조작, 또는 물 및/또는 세정제로 필터를 세탁하거나 세정 함으로써 클리닝되도록 분리될 수 있다.

예컨대, 상이한 타입의 먼지 분리 장치가 마련된 유럽 특허 제00850060.1호를 참고하면, 시판중인 소위 사이클론 진공 청소기가 있다. 공기 투과성 집진(集塵) 백을 사용하는 대신에, 원형 사이클론 챔버 내에 형성된 와류에 의해 먼지가 분리된다. 먼지 입자들은 원심 작용에 의해 와류의 중심으로부터 외측 방향을 향하고 집진 용기에 수집되는 반면, 깨끗해진 공기는 와류의 중심으로부터 빠져나온다. 그 후, 깨끗한 공기가 진공원에 흡수되어 진공 청소기로부터 주위 공기로 흘러나간다. 먼지가 포함된 공기 안에 존재하는 먼지 입자의 대부분이 사이클론에 의해 분리되는 경우에도, 소량의 먼지 입자가 깨끗한 기류를 따라 사이클론 밖으로 빠져나간다. 그 결과, 이러한 타입의 진공 청소기에 대해서도 또한, 진공 청소기로부터 흘러나오는 공기를 효과적으로 깨끗이 하기 위해서, 사이클론 챔버 뒤의 공기 통로에 있는 필터를 필요로 한다.

전술한 모든 진공 청소기의 조작자가 필터를 분리하여, 필터를 교체하거나 필터를 클리닝해야 한다는 것은 단점인데, 그 이유는 교체가 소비자가 항상 필터의 소모를 감시하고, 필요한 경우에 새로운 필터를 구입해야 하는 것을 의미하는 반면, 클리닝은 클리닝 기간 동안 진공 청소기를 사용할 수 없으며, 조작차 측에서 번거로운 여러 활동을 요구하는 것을 의미하기 때문이다.

WO 85/02528을 참고하면, 공통 집진 챔버 내에 배치되는 필터를 각각 구비하는 2개의 전기 모터(도 1 내지 도 4)가 마련된 진공 청소기도 또한 제안되어 왔다. 필터를 클리닝하기 위해서, 각각의 필터를 통과하는 기류가 다른 모터에 의해 역전 된다. 이 공보는 또한 하나의 모터와, 공통 집진 챔버 내에 배치된 하나의 주요 필터와 보조 필터가 마련된 진공 청소기의 구성(도 5 및 도 6)도 보여준다. 주요 필터를 클리닝하기 위해서, 기류가 역전되어 보조 필터를 통과하도록 지향된다. 제1 구성의 명확한 단점은, 제2 구성의 보조 필터를 클리닝하는 방법에 대한 표시가 없는 반면, 2개의 모터가 필요하다는 것이다.

본 발명의 주요 목적은 전술한 결점을 제거한 구성을 형성하여, 조작자가 필터를 신속하게 바꾸고, 필터 조건에 대한 정보를 용이하게 계속해서 얻을 수 있게 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 진공 청소기의 작동을 중단시키는 일 없이, 또는 필터를 클리닝하기 위한 번거로운 방법을 사용하는 일 없이 필터를 용이하게 클리닝할 수 있는 구성을 형성하는 것이다. 이것은 후술하는 청구 범위에 따른 구성에 의해서 달성된다.

이제, 첨부된 개략도를 참고하여 본 발명의 3개의 실시예를 설명하겠다. 도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예를 보여주고, 도 5 및 도 6은 제2 실시예를 보여주며, 도 7 및 도 8은 제3 실시예를 보여주는 반면, 도 9는 적절한 필터 회전 기구의 개략도이다.

도 1에 도시된 진공 청소기는 작동 상태의 제1 필터를 구비하는 반면, 제2 필터는 평소 청소 작동중에는 비작동 상태이다. 도 2는 제1 필터가 비작동 상태이 고 제2 필터가 작동 상태인, 도 1과 유사한 도면이다. 도 3은 제1 필터가 클리닝될 때의 진공 청소기를 통한 기류를 보여주는 반면, 도 4는 제2 필터가 클리닝될 때의 기류를 보여준다. 제2 실시예에 따르면, 도 5는 제2 필터가 비작동 저장 상태일 때, 평소 진공 청소 작동 중에 작동 상태인 제1 필터를 보여주고, 도 6은 필터가 저장 상태에서 클리닝되는 것을 보여준다. 도 7은 필터 클리닝 시스템의 제3 실시예의 개략도인 반면, 도 8은 이 필터 클리닝 시스템이 마련된 진공 청소기의 분해도이다.

도 1은 팬 유닛(11) 및 먼지 분리 유닛(12)과 같은 단일 진공원을 수납하는 진공 청소기 본체(10)를 보여준다. 먼지 분리 유닛(12)은 소위 사이클론형이며, 먼지 함유 공기를 위한 접선 방향 유입구(14)와, 깨끗한 공기를 위한 중앙 유출구(15)를 포함한다. 기류로 인해서, 와류가 챔버(13) 내에 형성되고, 먼지 입자가 원심력에 의해 기류로부터 분리되며, 개구(17)를 통해 집진 용기(16)로 수집된다.

유입구(14)는 채널(18)을 통해 진공 청소기 본체의 개구(19)에 연결되며, 진공 청소기 본체는 종래 방식으로 호스(21)와 튜브 샤프트(22)를 통해 진공 청소기 노즐(20)에 연결될 수 있다. 중앙 사이클론 유출구(15)는 밸브(24)에 의해 채널(23)에 연결되어, 기류가 채널(23)의 제1 섹션(23a) 및 제2 섹션(23b)으로 지향될 수 있다. 제1 섹션(23a) 및 제2 섹션(23b)은 밸브(25, 26)를 통해 공통 채널(27)에 연결되며, 이 공통 채널은 다른 밸브(28)에 의해 채널(18)로부터 분기된다.

채널의 섹션(23a)은 진공 청소기의 외측에서 접근 가능한 그립(30)이 마련된 제1 튜브형 필터 카트리지(29)의 중앙부에서 종결된다. 카트리지(29)는 진공 청소 기 본체에 마련되고 필터 홀더 형상인 제1 필터 공간(31)에 삽입되고, 제1 필터 공간으로부터 용이하게 분리할 수 있다. 필터 카트리지(29)는 수동 또는 클리닝 작업에 의해 클리닝 가능한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

대응하는 방식으로, 채널의 섹션(23b)은 진공 청소기의 외측에서 접근 가능한 그립(33)이 마련된 제2 튜브형 필터 카트리지(32)의 중앙부에서 종결된다. 이카트리지는 제2 필터 공간(34)에 삽입되고, 전술한 제1 필터 카트리지(29)와 동일한 구성 및 동일한 필터재를 갖는다.

제2 필터 공간(34)뿐만 아니라 제1 필터 공간(31)도 팬 유닛(11)과 연통하는 공통 채널(35)에 연결된 각각의 필터 카트리지 주변에 자유 공간을 제공한다. 채널은 제1 섹션(35a)와 제2 섹션(35b)을 포함하며, 각각의 섹션에는 이들 섹션을 주위 공기와 접속시킬 수 있는 밸브(36, 37)가 마련된다.

상기 구성은 다음과 같은 방식으로 작동한다. 도 1을 참고하면, 평소 청소 작동중에, 밸브(28)는 분기 채널(27)의 개구가 폐쇄되도록 위치한다. 먼지 함유 공기는 노즐(20)을 통해 흡입되어, 튜브 샤프트(22), 호스(21) 및 채널(18)을 경유하여 사이클론 챔버(13)로 분배된다. 먼지 입자 대부분은 사이클론 챔버에서 분리되어, 집진 용기(16)로 분배된다. 소량의 먼지 입자가 포함된 깨끗한 공기가 사이클론 챔버(13) 중심부에서 유출구(15)를 통해 흘러나가고, 밸브(24)에 의해 제2 섹션(23b)으로 지향되며, 또한 밸브(26)에 의해 제2 관형 필터 카트리지(32)로 지향된다. 그 후, 공기가 카트리지에 있는 필터재를 통해 흐르며, 이 카트리지에서 잔류하는 먼지 입자의 대부분이 공기가 필터 카트리지(32) 외측에 있는 필터 공간에 도달하기 전에 여과되며, 또한 공기가 팬 유닛(11)으로 유입되기 전에 상기 필터 카트리지로부터 채널(35)의 제2 섹션(35b)로 흘러 들어간다. 다음에, 공기가 진공 청소기로부터 헤파필터(hepafilter) 타입일 수 있는 배출 필터(도시하지 않음)를 경유하여 가능하다면 주위로 빠져나간다. 이 과정 중에, 밸브(36, 37)는 개구를 주위 공기에 대해 폐쇄 상태로 유지하는 위치에 있다.

제2 필터 카트리지(32)가 막히게 되면, 조작자는 단순히 기류 방향을 제1 필터 카트리지(32)로부터 제1 필터 카트리지(29)로 변경함으로써, 진공 청소 작동을 계속할 수 있는 가능성을 갖는다. 이것은 깨끗한 공기가 사이클론 유출구(15)로부터 밸브(25)에 의해 채널(23)의 제1 섹션(23a)을 경유하여 필터 카트리지(29)의 중심부로 흐르도록 밸브(24)의 위치를 변경시킴으로써 달성되며, 공기는 팬 유닛(11)에 도달하기 전에 필터 카트리지(29)로부터 필터재를 경유하여 채널의 제1 섹션(35a)으로 흐른다.

상기 구성에서, 조작자는 기류 방향을 전환시킴으로써 간단한 방식으로 각각의 필터 카트리지를 클리닝할 수 있다. 도 3은 필터 카트리지(32)를 클리닝하는 방법을 보여준다. 주위 공기는 밸브(37)에 의해 시스템으로 유입될 수 있다. 이 공기는 체널 섹션(35b)의 일부를 경유하여, 필터 카트리지(32) 외측의 필터 공간(34)으로 흐르고, 또한 필터재를 경유하여 카트리지의 중심부로 흐른다. 필터 카트리지(32)의 내부를 막고 있던 입자들은 기류에 의해 떨어져나와 운반되고, 밸브(26, 28)에 의해 분기된 채널(27)과 채널(18)의 일부를 경유하여 사이클론 챔버(13)로 분배된다. 필터를 충분히 클리닝하기 위해서, 필터를 통과하는 기류를 총 필터 면적중 보다 작은 부분으로 집중시켜 이 부분을 통과하는 공기의 속도를 증가시키는 수단(도시하지 않음)이 있는 것이 바람직하다. 필터 표면에 대해 기류를 점차적으로 이동시킴으로써, 예컨대 필터를 수동 또는 자동으로 회전시킴으로써, 완전한 필터 영역이 클리닝될 것이다. 그 후, 공기가 챔버(13)의 깨끗한 공기 유출구(15)로부터 채널(23)의 제1 섹션(23a)을 경유하여 제1 필터 카트리지(29)로 흐르고, 채널(35)의 제1 섹션(35a)을 통해 제1 필터 공간(31)을 이탈하기 전에 필터재를 경유하여 팬 유닛(11)으로 흐른다. 이러한 클리닝 과정 중에, 밸브(25)는 제1 섹션(23a)과 폐쇄된 분기 채널(27) 사이에서 개방된 상태로 유지되고, 밸브(36)는 제1 섹션(35a)과 폐쇄된 주위 공기 사이에서 개방된 상태로 유지된다.

도 4는 제1 필터 카트리지(29)가 대응하는 방식으로 클리닝되는 것을 보여준다. 조작자가 여러 밸브를 작동시키면, 주위 공기가 밸브(36)에 의해 시스템 내로 유입될 수 있다. 공기는 전술한 방식과 유사하게, 제1 필터 카트리지(29)와 분기 채널(27)을 통해, 채널(18)의 일부로, 그리고 또한 사이클론 챔버(13)로 흐른다. 다음에, 사이클론 챔버(13) 내의 유출구로부터의 깨끗한 공기는 대부분의 잔류 입자가 분리되는 제2 필터 카트리지(32)의 내부로 유입되기 전에 채널(23)의 제2 섹션(23b)을 통해 지향된다. 공기는 필터재를 통해 흐른 후, 채널(35)의 제2 섹션(35b)을 통해 팬 유닛(11)으로 지향된다.

따라서, 전술한 구성으로 인해서, 필터 안이 막힘으로써 효율성이 감소하는 경우에도, 간단히 기류를 사이클론으로부터 다른 필터로 지향시킴으로써 청소 작업을 계속할 수 있다. 또한 상기 구성으로 인해서, 상이한 밸브를 작동시키기거나 작동을 정지시켜 기류를 적절한 길로 이동시킴으로써, 필터를 진공 청소기로부터 분리하지 않고 클리닝할 수 있다. 필터 카트리지는 진공 청소기 본체로부터 용이하게 분리되기 때문에, 전술한 흡입 작업 중에 카트리지가 완전히 클리닝되지 않은 경우에는 조작자가 카트리지를 분리하여, 클리닝 작업 중에 이 카트리지를 보다 철저하기 클리닝하는 것도 또한 용이하다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 팬 유닛(41)과 같은 단일 진공원과, 먼지 함유 공기용의 유입구(44)와, 불완전하게 깨끗해진 공기용의 유출구(45)를 지닌 환형 챔버를 구비하는 사이클론 타입의 먼지 분리 유닛(42)을 포함한다. 먼지 분리 유닛은 개구(47)에 의해 집진 용기(46)에 연결되며, 이 개구를 통해 먼지 입자가 집진 용기로 분배된다. 유입구(44)는 전술한 것과 동일한 방식으로 채널(48)을 통해 진공 청소기 노즐(49)에 연결된다. 사이클론의 공기 유출구(45)는 깨끗해진 공기를 제1 튜브형 필터 카트리지(52)용의 제1 필터 공간(51)으로 지향시키며, 상기 제1 튜브형 필터 카트리지는 제1 필터 공간에 분리 가능하게 삽입된다. 카트리지(52)의 중앙부(53)는 채널(54)을 통해 팬 유닛(41)과 연통하여 공기가 중앙부(53)로부터 팬으로 흡입된 후 주위 공기로 지향된다.

채널(48)에는, 노즐(49)로부터의 기류가 유입구(44)로 흐르는 것을 방지하는 동시에 분기 채널(56)을 통해 챔버 내로 기류가 유입될 수 있게 하는 밸브(55)가 마련된다. 채널(56)은 분리 가능한 제2 튜브형 필터 카트리지(58)의 제2 필터 공간(57)에 연결된다. 카트리지(58)의 중앙부(59)는 개구(61)가 마련된 튜브(60)에 연결되며, 상기 개구(61)를 통해 공기가 필터 카트리지로 흡입될 수 있다.

도 5 및 도 6에 따른 시스템은 다음 방식으로 작동한다. 통상의 진공 청소 작업(도 5 참조) 중에, 먼지 함유 공기가 노즐(49)과 채널(48)을 통해 챔버(43)로 흐입된다. 이 과정 중에, 밸브는 채널(56)에 대한 연결부가 폐쇄되는 위치에 있는다. 그 결과, 먼지 입자가 챔버(43)에서 분리되고 집진 용기(46)로 지향된다. 그 후, 불완전하게 깨끗해진 공기가 유출구(45)와 채널(50)을 통해 필터 공간(51)으로 흡입되며, 이 필터 공간으로부터 공기가 카트리지(52)의 필터재를 통해 카트리지의 중앙부(53)로 흐른다. 이것은 챔버(43)에서 분리되지 않은 대부분의 먼지 입자들이 공기가 필터재를 경유하여 채널(54)로 흐를 때에 필터재에 증착된다는 것을 의미하며, 상기 채널로부터 공기가 팬 유닛(41)을 통해 주위 공기로 방출된다.

제1 카트리지(52)가 막히게 되고, 제2 카트리지가 클리닝된 경우, 조작자는 진공 청소기를 끄고 2개의 카트리지(도 6 참조)의 위치를 바꿔서 작업을 계속할 수 있지만, 이때 공간 51에 있는 카트리지(58)는 깨끗하고 공간 57에 있는 카트리지는 더럽다.

조작자가 현재 필터 공간(57)에 있는 카트리지(52)를 클리닝하는 것이 적절하다고 판단하면, 조작자가 밸브(55)를 작동시켜 노즐(49)에 대한 연결부를 폐쇄하는 동시에 채널(56)과 유입 개구(44) 사이의 연결부를 개방한다. 이것은 주위 공기가 개구(60)를 통해 카트리지(52)의 중심부로, 그리고 또한 필터재를 통해 필터 공간(57)으로 인출되는 것을 의미한다. 이것은 필터 표면 상의 먼지 입자가 자유롭게 되어 채널(48)을 통해 기류와 함께 챔버(43)로 이송되는 것을 의미한다. 전술한 바와 같이 대부분의 먼지 입자는 챔버(43) 내에서 분리되어 집진 용기(46) 내 로 수집되는 반면, 유출구(45)를 통해 방출되는 깨끗한 공기는, 공기가 채널(54)과 팬 유닛(41)을 통해 진공 청소기를 이탈하기 전에 필터재를 통해 필터링되는 카트리지(58)의 필터 공간(51)으로 유입된다. 이러한 관계에 있어서, 필터 카트리지를 효율적으로 클리닝하기 위해서는, 공기가 필터 카트리지의 내부에서 외부로 흐를 때에 필터 표면의 작은 영역으로 집중된다는 점을 언급해야 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 용이하게 분리 가능하고 공기 사이클론 및 팬 유닛에 연결된 필터 공간에 위치하는 단지 하나의 능동 필터만이 마련된 종래의 사이클론 진공 청소기에서 본 발명을 사용할 수도 있다. 그러한 진공 청소기에는 진공 청소기의 외측에서 용이하게 접근 가능한 수동 필터를 위한 저장 장소로서의 역할을 하는 하나 이상의 추가적인 비능동 필터 공간이 마련될 수 있다. 진공 청소기 작동 중에 능동 필터가 막히면, 조작자는 능동 필터 공간으로부터 능동 필터를 쉽게 분리하여, 이 능동 필터를 추가적인 필터 공간으로부터 취출된 클리닝된 필터로 교환할 수 있다. 그 후, 조작자는 청소 작업을 끝내고, 또한 막힌 필터를 분리하여 수동으로 클리닝 또는 청소하기 전에 진공 청소기를 사용할 수 있다. 필터 클리닝이 완료되면, 이 필터를 다시 추가적인 비능동 필터 공간에 삽입하여 능동 필터가 막혔을 때에 사용할 수 있다.

도 7 및 도 8에 따른 진공 청소기는 먼지 함유 공기용 유입 개구(110)를 포함하며, 이 유입 개구는 종래 방식으로 호스(111)에 의해 진공 청소기 노즐(도시하지 않음)에 연결될 수 있다. 유입 개구는 거의 원통형인 사이클론 챔버(113)에서 종결되는 유입 채널(112)로서 연속된다. 사이클론 챔버(113)는 개구(114)를 통해 집진 용기(115)와 연통하고, 사이클론 챔버의 중앙부에 배치된 튜브형 유출구(116)를 구비한다. 이 유출구(116)는 제1 필터 카트리지(119)가 삽입되는 필터 챔버(118)에서 종결되는 공기 통로(117)와 연통한다. 필터 카트리지에는 중앙 채널(120) 주위에 배치되고 필터 챔버(118)의 내벽으로부터 일정 거리를 두고 배치된 외주부를 지닌 하나 이상의 접힌 필터층이 마련되는 것이 바람직하다. 필터 카트리지의 상부는 핸들과 같은 형상의 지지 구조체(121)의 일단부에 회전 및 분리 가능하게 배치된다.

지지 구조체(121)에는 회전 가능한 노브(knob)(122)가 마련되며, 이 노브는 필터 카트리지(119)에 연결되어 노브(122)가 회전하는 경우에 필터 카트리지가 노브의 회전 운동을 따른다. 노브 또는 필터 카트리지의 회전 운동은 물론 전기 모터 또는 다른 수단에 의해 자동으로 달성될 수도 있다. 필터 카트리지의 중앙 채널(120)은 모터/팬 유닛(124)과 같은 진공원의 공기 유입구에 연결된 공기 채널(123)과 연통하는 저부에 위치한다.

진공 청소기에는 또한 필터 클리닝 챔버(125)도 마련되며, 이 필터 클리닝 챔버에는 바람직게는 제1 필터 카트리지와 동일한 타입의 제2 필터 카트리지가 삽입된다. 제2 필터 카트리지(126)는 제1 필터 카트리지(119)와 동일한 방식으로 지지 구조체(121)의 타단부에 회전 가능하게 배치되고, 또한 지지 구조체(121)에 고착된 노브(127)에 회전 가능하게 연결된다. 제2 필터 카트리지는 중앙 채널(128)을 구비하며, 이 중앙 채널은 필터 클리닝 챔버(125)의 저부에 배치된 공기 유입구(129)에 연결되어, 주위 공기와 연통한다. 필터 클리닝 챔버에는 필터 카트리지의 외주에 근접한 필터 카트리지의 축과 거의 평행하게 연장되는 가늘고 길며 좁은 개구와 같은 형상의 유출구(130)가 더 마련된다. 유출구(130)는 공기 통로(131) 및 밸브(132)에 의해 먼지 함유 공기의 유입 채널(112)에 연결된다.

진공 청소기에는 제1 필터 카트리지(119) 전반의 압력 강하를 감지하는 압력 센서(133)에 접속된 전기 회로가 마련되어, 필터가 막혔을 때를 나타낼 수 있다. 이것이 발생한 경우에, 전구 또는 청각적인 신호가 작동된다. 필터 클리닝 챔버(125) 근처 또는 내부에 센서(134)가 배치되어, 필터 클리닝 챔버 내의 필터가 클리닝되었을 때에 전기 회로에 신호를 송신한다. 이 센서는 각각의 노브(122, 127)의 둘레 상에 배치된 영구 자석(135)을 포함하고, 조작자가 노브를 소정량 완전히 회전시킨 경우에 노브(122)가 회전되어 차단될 때에 진공 청소기 모터가 시동되도록 연결된 센서 시스템에 접속된다.

장치는 다음 방식으로 작동하고 사용된다. 조작자가 진공 청소기를 가동시키면, 먼지 함유 공기가 호스(111)와 유입 채널(112)를 경유하여 사이클론 챔버(113)에 흡입된다. 유입 흐름이 거의 원통형인 사이클론 챔버(113)에 대해 접선 방향으로 배열되기 때문에, 와류가 형성되어 먼지 입자가 원심력에 의해 둘레를 향해 투척되고, 개구(114)를 통해 먼지가 수집되는 집진 용기로 수집된다. 깨끗해진 기류는 사이클론 챔버(113)의 유출구(116)를 통해 공기 통로(117)로 흐르고, 공기가 제1 필터 카트리지(119)에 도달하기 전에 필터 챔버(118) 내로 연속해서 흐른다. 그 후, 사이클론 챔버를 통과한 보다 작은 양의 먼지 입자들이 필터재에서 분리된 다음에, 공기가 중앙 채널(120)을 통해 모터/팬 유닛(124)로 흘러 주위 공기 로 분배된다.

제1 필터 카트리지가 막히면, 이것이 압력 센서(133)를 통해 청각 신호 또는 광 전구에 의해 표시된다. 그 후, 조작자는 진공 청소기를 끄고 밸브(132)에 연결된 커버를 개방하여, 밸브가 유입 채널(112)의 외측부를 폐쇄하고, 이 유입 채널의 내측부와 공기 통로(131) 사이에 있는 연결부를 개방하게 한다. 다음에, 조작자는 제1 및 제2 카트리지(119, 126)이 고착되어 있는 지지 구조체(121)를 들어올려, 제1 필터 카트리지(119)를 필터 클리닝 챔버(125) 내에 밀어넣는 동시에, 제2 필터 카트리지(126)를 제1 챔버(118)에 삽입하기 전에, 지지 구조체를 거의 수직인 축을 중심으로 180°회전시킨다.

그 후, 조작자가 수동으로 노브(122)를 회전시켜, 필터 카트리지(119)가 회전하기 시작하여, 영구 자석(135)이 센서(134)에 영향을 끼쳐 모터/팬 유닛(124)을 시동시키는 신호를 생성한다. 이것은 이제 신선한 공기가 주위 공기로부터 공기 유입구(129)를 통해 카트리지(119)의 중앙 채널(120) 내로 흡입된다는 것을 의미한다. 다음에, 공기가 협소한 유출구(130) 반대측의 필터재 부분을 큰 속도로 통과하여 흘러, 이전에 포획된 먼지 입자들을 방출시켜 이 먼지 입자들을 통로(131)와 유입 채널(112)의 내측부를 통해 사이클론 챔버(113)로 운반한다. 대부분의 먼지 입자들이 분리되어 집진 용기(115)로 수집되는 반면, 깨끗해진 공기는 유출구(116)를 통해 방출되어, 공기 통로(117)을 통해 필터 챔버(118)로 흐른다.

그 후, 공기가 필터재를 통해 흡입되어, 공기가 공기 채널(123) 및 모터/팬 유닛(124)을 통해 주위 공기로 방출되기 전에 잔류하는 먼지 입자들이 제2 필터 카 트리지(126)에 의해 포획된다. 조작자가 노브(112)를 소정 회수로 완전히 회전시키고 나면, 모터/팬 유닛이 중지되어 필터 클리닝이 완료되었다는 것을 나타낸다. 그 후, 조작자는 커버를 폐쇄할 수 있으며, 이것은 밸브(132)가 그 본래 위치로 되돌아가고 조작자가 진공 청소기를 다시 시동시켜, 작업을 계속할 수 있다는 것을 의미한다. 제2 필터 카트리지(126)가 막혔을 때, 전술한 과정을 반복하여 2개의 필터 카트리지(119, 126)를 그들의 본래 위치로 전환시킬 수 있다.

전술한 바와 같은 필터 카트리지의 회전 운동은 기계 및/또는 전기 수단에 의해 실현될 수도 있으며, 예컨대 더러운 필터가 필터 클리닝 챔버 내에 삽입되었을 때에 팬과 회전이 자동으로 시동되도록 구성될 수 있다.

도 9에는 바람직한 필터 회전 기구의 평면도가 도시되어 있다. 그러한 기구는 2개의 원통형 필터(절반부만이 도시되어 있음)를 위한 가늘고 긴 필터 지지 구조체(210)의 각각의 단부에 배치된다. 필터 지지 구조체의 각 단부는 회전 가능한 컵 형상의 커버(213)가 배치되고, 상방으로 연장되는 플랜지(212)를 구비하는 거의 원통형 저부 플레이트(211)를 포함한다. 커버에는 외측 방향으로 연장되는 복수 개의 핀(215)을 구비하는 환형 요소(214)가 마련된다. 커버(213)가 회전하는 동안, 핀이 플랜지(212)에 있는 개구(217)에서 선형 운동 가능한 슬라이더(216)와 체결하게 된다. 커버 아래에 있는 슬라이더(216)의 일부에는 플랜지(212)에 대하여 지지되는 2개의 탄성 설형부(舌形部)(218)가 마련되어, 그 결과 슬라이더를 커버(213)의 회전축(A)을 향해 압박한다. 개구(217) 외부에 위치하는 슬라이더의 일부는 진공 청소기의 전기 시스템에 연결된 마이크로 스위치(219)에 대하여 작동할 수 있도록 구성된다. 필터 카트리지(220)는 커버의 회전을 따르도록, 저부 플레이트(21) 아래에 위치되며, 커버(213)에 이동 가능하게 고착된다. 필터 카트리지는 거의 원통형이며, 접는 선이 상기 회전축(A)과 평행한 접힌 외측면을 지닌다.

회전 기구는 다음 방식으로 작동한다. 필터를 사용하고 나서 막힌 필터를 필터 챔버로부터 클리닝 챔버로 이동시킬 때에, 2개의 필터를 구비하는 지지 구조체를 180°회전시킨 후, 필터들을 새로운 위치에 삽입한다. 조작자는 커버(213) 회전을 개시하는데, 이것은 슬라이더(216)가 핀(215)에 의해 전후방으로 이동되어 스위치(219)에 작용함으로써, 진공 청소기 내의 전기 장치에 의해 카운팅될 수 있는 전기 펄스를 확립한다. 여러 펄스 후에, 팬이 시동되도록 구성된다. 이와 동시에, 폴드(fold)로 이루어진 필터가 진공 청소기 내의 가늘고 길며 협소한 유출 개구를 연속적으로 통과하여, 공기가 클리닝 챔버 내의 유입 개구로부터 필터 카트리지의 하부 중앙 유입 개구와 필터재를 경유하여 상기 유출 개구로 인출될 수 있다. 소정 개수의 완전한 회전과 대응하는 양의 펄스 후에, 팬의 모터가 전기 시스템에 의해 꺼진다.

보다 효율적으로 먼지를 제거하기 위해서, 클리닝 챔버의 벽에 릿지(ridge) 또는 이와 유사한 요소를 마련하여, 필터가 회전하는 동안에 먼지가 릿지를 통과할 때에 먼지를 폴드로부터 털어낸다.

Claims

진공원(11)을 지닌 본체를 포함하는 진공 청소기로서,

2개 이상의 필터 공간(31, 34, 53, 59)이 마련되고, 상기 2개 이상의 필터 공간은 능동 클리닝 상태의 제1 필터 수단(29, 52)용의 제1 필터 공간과, 상기 제1 필터 수단 또는 수동 클리닝되지 않은 상태의 제2 필터 수단(32, 58)용의 제2 필터 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제1항에 있어서, 상기 본체(10)에는 오염된 공기용의 유입구(14, 44)와, 깨끗한 공기용의 유출구(15, 45)가 마련된 사이클론(cyclone)(13, 43)이 수납되며, 상기 깨끗한 공기용의 유출구는 공기 채널(23, 35, 50, 54)를 통해 주위 공기와 연통하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제2항에 있어서, 상기 제1 필터 공간(53)은 기류 방향으로 봤을 때에 깨끗한 공기용의 유출구(45) 뒤에 위치하는 반면, 상기 제2 필터 공간(59)은 사이클론 유입구(44) 앞에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제3항에 있어서, 주위 공기로부터 제2 필터 공간(59)을 경유하여 사이클론 유입구(44)로의 기류를 확립하도록 하나 이상의 밸브 수단(55)을 배치하여, 제2 필터 공간에 삽입된 필터 수단을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제2항에 있어서, 사이클론 유출구(15)로부터의 기류를 제1 필터 공간(31)의 필터 수단(29)이나 제2 필터 공간(34)의 필터 수단(32)을 통과하도록 지향시키는 수단(24)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 환류(backflow of air)가 필터 클리닝용의 필터 공간(31, 34)에 있는 필터 수단(29, 32) 중 하나 이상을 통과하도록, 공기 환류를 지향시키는 수단(36, 37, 24, 25, 26, 28)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제6항에 있어서, 상기 필터 수단 중 하나를 통과하는 공기 환류는 사이클론(13)으로 지향되고, 또한 다른 필터 수단을 통과하도록 지향되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공원(11, 41)은 기류 방향으로 봤을 때에 사이클론(13, 43) 뒤에 위치하며, 능동 필터 수단(29, 32, 52)은 상기 사이클론과 진공원(11, 41) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 수단(29, 32, 52, 58) 은 튜브형 카트리지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제1항에 있어서, 먼지 함유 공기용 유입 개구(110) 및 유입 채널(112)과, 깨끗한 공기용 유출구와, 진공 청소기를 통과하는 기류로부터 먼지 입자의 대부분을 분리하여 집진(集塵) 용기(115)에 수집하는 먼지 입자 분리기(113)와, 이 먼지 입자 분리기(113) 하류의 필터 챔버(118) 내에 배치된 분리 가능한 제1 필터(119)를 포함하는 진공 청소기로서,

상기 진공 청소기에는 개별 필터 클리닝 챔버(125)가 마련되며, 이 개별 클리닝 챔버 내에 상기 제1 필터(119)가 삽입될 수 있고, 이 필터는 필터를 후방으로 통과하여 흐르는 공기에 의해 클리닝될 수 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제10항에 있어서, 상기 필터 클리닝 챔버(125)에는 주위 공기와 소통하는 깨끗한 공기용 유입구(129)와, 통로(131)를 통해 먼지 함유 공기용 유입 채널(112)에 연결되는 유출구(130)가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제11항에 있어서, 필터 클리닝 챔버(125)의 유출구(130)와 먼지 함유 공기용 유입 채널(112) 사이에 밸브(132)가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제12항에 있어서, 상기 밸브(132)는 유입 개구(11)를 통과하는 흐름을 차단하는 동시에, 필터 클리닝 챔버(125)의 유출구(130)와 유입 채널(112) 사이의 통로 를 개방하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제11항에 있어서, 상기 필터 클리닝 챔버의 유입구(129) 또는 유출구(130)는 필터 클리닝 챔버 내의 필터를 통과하는 환류가 필터 영역의 소부분에 집중되도록 구성되고, 필터는 유입구에 대하여 이동되도록 구성되어 필터 영역의 대부분이 연속적으로 클리닝되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 필터(119)는 지지부(121) 상에 배치되는 회전 가능한 카트리지로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제15항에 있어서, 상기 필터 클리닝 챔버(125)의 유출구는 카트리지의 외주에 근접 배치되고 카트리지의 축에 대해 거의 평행하게 연장되는 슬롯으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 지지부(121)는 핸들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 지지부(121)는 필터 챔버(118)와 필터 클리닝 챔버(125) 사이의 거리를 가로질러 가설되고, 상기 지지부에는 제2 필터 (126)가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제18항에 있어서, 상기 제2 필터(126)는 지지부(121) 내에 회전 가능하게 배치되고, 제1 필터(119)와 거의 동일한 형상을 지니는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 카트리지에는 진공 청소기에 있는 전기 회로에 접속된 필터 클리닝 표시 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 회로는 조작자에 의해 필터 클리닝 챔버(125) 내의 필터 상에 가해지는 회전수 또는 회전률을 카운팅하는 센서 장치(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제21항에 있어서, 상기 센서 장치는 영구 자석(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터 클리닝 챔버에는 필터 카트리지를 회전시키기 위한 관련 전기 및/또는 기계 구동 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제10항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 먼지 입자 분리기(113)는 사이클론 분리기인 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제20항 또는 제21항에 있어서, 필터 지지부(210)에는, 필터(220)에 전동식으로 연결된 회전 가능한 커버(213) 등과, 전기 회로에 펄스를 제공하는 스위치(219)에 작용하는 슬라이더(217)와 체결하는 돌출부(215)를 구비하는 환형 요소(214)가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
제25항에 있어서, 상기 슬라이더(217)는 바람직하게는 슬라이더와 일체형인 스프링의 영향을 받는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.