KR20070065636A - 진공 청소기 - Google Patents

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KR20070065636A KR1020050126270A KR20050126270A KR20070065636A KR 20070065636 A KR20070065636 A KR 20070065636A KR 1020050126270 A KR1020050126270 A KR 1020050126270A KR 20050126270 A KR20050126270 A KR 20050126270A KR 20070065636 A KR20070065636 A KR 20070065636A
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김일중
신진혁
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Abstract

본 발명은 컴팩트하고 사용이 편리한 진공청소기에 관한 것이다. 본 발명은, 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입노즐; 상기 흡입노즐과 연통하는 본체 유닛; 상기 본체 유닛에 구비되며, 상기 흡입노즐로 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 팬-모터 어셈블리를 가지는 구동 유닛; 상기 본체 유닛 내에 구비되어 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리로 분리하며, 길이 방향 축들이 서로 수렴하도록 배치되는 복수 개의 사이클론들을 가지는 사이클론 유닛; 그리고 상기 본체 유닛에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 포함하여 구성되는 진공 청소기를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 공간 활용도를 높여 진공 청소기의 소형화를 이룰 수 있으며, 진공 청소기를 편리하게 사용할 수 있다.
진공 청소기, 사이클론 유닛, 먼지통, 구동유닛, 본체 유닛

Description

진공 청소기{Vacuum Cleaner}
도 1은 종래의 진공청소기의 외관을 나타내는 사시도;
도 2는 종래의 진공 청소기에 구비되는 집진장치를 개략적으로 나타내는 종단면도;
도 3은 본 발명에 따른 진공 청소기의 본체 유닛과 먼지통을 분리하여 나타낸 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 진공 청소기의 집진장치와 구동유닛이 서로 연결된 상태를 나타낸 사시도;
도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 절개 사시도;
도 6은 본 발명에 따른 진공 청소기의 집진장치를 나타내는 사시도;
도 7은 도 6의 보조 사이클론 유닛과 연통덕트의 장착구조를 나타내는 사시도;
도 8은 도 6의 먼지통 내부 구조를 나타내는 사시도;
도 9는 도 6의 보조 사이클론 유닛을 나타내는 사시도;
도 10은 도 9의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도;
도 11은 도 9의 변형예를 나타내는 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
200: 본체 유닛 210: 구동 유닛
211: 팬-모터 어셈블리 213: 팬-모터 챔버
220: 본체 흡입구 230: 손잡이
240: 배기유로 253: 필터커버
290: 본체 배출부 310: 주 사이클론 유닛
311: 제1공기흡입부 313: 배기부재
315: 제1공기배출부 317: 비산 방지부재
319: 개구부 320: 보조 사이클론 유닛
321: 제2공기흡입부 322: 안내판
323: 제2공기배출부 325: 챔버 연결단
325a: 먼지 배출홀 330: 먼지통
331: 메인 챔버 335: 보조 챔버
337: 사이클론 결합부 339: 먼지 유입구
340: 상부 커버 350: 연통덕트
370: 먼지통 손잡이 390: 배출덕트
본 발명은 진공 청소기 및 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결합구조를 개선하여 사용상의 편의성이 향상된 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기 에 관한 것이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래의 진공 청소기를 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 진공 청소기는, 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입노즐(11), 상기 흡입노즐(11)과 연통하는 본체 유닛(20), 상기 흡입노즐(11)에서 흡입된 공기를 상기 본체 유닛(20) 측으로 안내하는 연장관(13), 그리고 상기 연장관(13)을 거친 공기를 상기 본체 유닛(20)에 연결하는 연결관(15)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 흡입노즐(11)의 바닥에는 소정 크기의 노즐 흡입구(미도시)가 형성되어, 바닥에 쌓인 먼지가 포함된 공기가 흡입되도록 한다.
그리고 상기 본체 유닛(20)의 전방에는 청소기를 운반하기 위한 청소기 손잡이(21)가 구비되며, 상기 본체 유닛(20)의 후방 양측에는 상기 본체 유닛(20)이 바닥면을 원활하게 이동할 수 있도록 하는 이동 바퀴(23)가 각각 회전 가능하게 장착된다. 또한, 상기 본체 유닛(20)의 바닥 전방부에는 상기 본체 유닛(20)의 방향 전환을 위해 회전 자재의 캐스터(caster: 미도시)가 구비된다.
한편, 상기 본체 유닛(20)의 내부에는, 상기 흡입노즐(11)로 먼지가 포함된 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 구동유닛(미도시)이 구비된다.
그리고 상기 본체 유닛(20)의 후방에는 먼지를 분리하여 저장하는 집진장치(30)가 분리 가능하게 장착된다. 상기 집진장치(30)는 상기 흡입노즐(11)에서 흡입 된 공기에 포함된 먼지를 분리하여 저장하는 기능을 수행한다. 상기 집진장치(30)의 상세한 구성과 작동 원리는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
또한, 상기 본체 유닛(20)에는 코드릴(미도시)이 설치되는데, 상기 코드릴은 본체 유닛(20)에 구비되는 구동 유닛에 전원을 공급시켜 주는 전선을 감아서 보관하는 기능을 한다. 그리고 상기 본체 유닛의 상측면에 상기 코드릴의 동작을 조작하기 위한 코드릴 버튼(25)이 구비된다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 종래의 진공 청소기에 구비되는 집진장치의 상세한 구성과 작동원리를 설명한다.
도 2에 도시된 집진장치는 사이클론 원리 즉 공기와 먼지의 원심력 차이를 이용하여 먼지를 분리하여 저장하는 사이클론 집진장치로서, 근래에 들어 집진성능을 향상을 위하여 진공 청소기에 적용되고 있다.
여기서, 상기 집진장치(30)는 크게 오염공기를 외부에서 흡입하여 비교적 큰 먼지를 집진하는 주 사이클론 유닛(40), 그리고 상기 주 사이클론 유닛(40)의 하류에 구비되어 비교적 작은 먼지를 집진하는 보조 사이클론 유닛(50)을 포함하여 구성된다.
상기 주 사이클론 유닛(40)은 원통형 용기의 상부에 형성되어 원심력에 의하여 먼지를 분리한다.
여기서, 상기 원통형 용기의 외주면 상부에는 이물질이 포함된 오염공기를 상기 접선 방향으로 유입하는 제1공기흡입부(41)가 형성되고, 상기 주 사이클론 유닛(40)의 축선 상에는 중공이 형성된 배기부재(43)가 형성된다. 그리고 상기 원통 형상 용기의 상단 중앙부에는 상기 배기부재(43)를 거친 공기가 배출되는 제1공기배출부(45)가 형성된다.
다음으로, 상기 보조 사이클론 유닛(50)는 상기 주 사이클론 유닛(40)에서 배출되는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리에 의해 재차 분리하는 역할을 수행하며, 상기 주 사이클론 유닛(40)의 상부 둘레를 따라 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 소형 사이클론들(51)을 포함하여 구성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1공기배출부(45)를 통해 주 사이클론 유닛(40)에서 배출된 공기는 상기 보조 사이클론 유닛(50) 내부로 유입되고, 상기 소형 사이클론들(51)에서 재차 먼지 분리 과정을 거친 후, 제2공기배출부(55)를 통해 상기 보조 사이클론 유닛(50)에서 배출된다.
한편, 상기 주 사이클론 유닛(40)과 보조 사이클론 유닛(50)에 의해 분리된 먼지는 먼지통(47,57)에 저장된다. 상기 먼지통(47,57)은, 상기 주 사이클론 유닛(40)의 하부에 구비되어 상기 주 사이클론 유닛(40)에 의해 분리된 먼지를 저장하는 메인 챔버(47)과, 상기 보조 사이클론 유닛(50)의 하부에 구비되어 상기 보조 사이클론 유닛(50)에 의해 분리된 먼지를 저장하는 보조 챔버(57)로 구성된다.
그리고 상기 메인 챔버(47)와 보조 챔버(57)는 상기 주 사이클론 유닛(40)과 보조 사이클론 유닛(50)의 하측에 상호 일체로 형성되며, 상기 보조 챔버(57)는 상기 메인 챔버(47)를 둘러싸도록 구성된다.
그러나, 상술한 종래의 진공 청소기와 집진장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 진공 청소기는 보관 공간을 최소화하기 위하여, 동일한 집진성능을 구현하면서도 컴팩트하게 제조하는 것이 바람직하다. 이와 함께, 진공 청소기의 특성상 청소 과정에서 반복적인 이동이나 운반이 수반되기 때문에, 장치의 소형화가 특히 요구된다. 하지만, 종래의 진공 청소기는 주 사이클론 유닛 및 복수 개의 소형 사이클론들로 이루어진 보조 사이클론 유닛의 배치로 인해 집진장치의 부피가 늘어나고, 이에 따라 진공 청소기의 크기가 커지는 문제점이 있었다. 또한, 이로 인해 청소과정에서 진공청소기의 이동이나 운반이 번거롭고, 보관 공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다.
둘째, 종래의 진공 청소기에서 본체 유닛에 탈착 가능하게 결합되는 먼지통은 주 사이클론 유닛과 보조 사이클론 유닛이 모두 일체로 구비되어, 상기 먼지통에 저장된 먼지를 비울 때 상기 집진장치 전체를 상기 본체 유닛에서 분리하여야하므로, 무거운 중량과 큰 부피로 인해 사용상의 불편함이 있었으며, 이러한 문제는 집진장치의 용량이 증가할수록 더욱 심화되어 왔다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 공간 활용도를 향상시켜 컴팩트한 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 먼지통의 먼지 비움이나 세척이 용이한 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 먼지가 포함된 외부의 공 기를 흡입하기 위한 흡입노즐; 상기 흡입노즐과 연통하는 본체 유닛; 상기 본체 유닛에 구비되며, 상기 흡입노즐로 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 팬-모터 어셈블리를 가지는 구동 유닛; 상기 본체 유닛 내에 구비되어 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리로 분리하며, 길이 방향 축들이 서로 수렴하도록 배치되는 복수 개의 사이클론들을 가지는 사이클론 유닛; 그리고 상기 본체 유닛에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 포함하여 구성되는 진공 청소기를 제공한다.
그리고 상기 복수 개의 사이클론들 각각의 축들은 동일 평면상에 위치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 사이클론 유닛과 먼지통은 상호 분리 가능하게 구비되며, 상기 먼지통이 상기 본체 유닛에 장착됨에 따라 상기 사이클론 유닛에 연결되는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 진공 청소기는 상기 복수 개의 사이클론들 각각에 형성되어 내부로 공기를 유입하기 위한 공기흡입부들을 면대칭되게 구획하며 상기 공기흡입부들로 공기를 안내하는 안내판을 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 안내판에 의해 구획된 공기흡입부들은, 상기 안내판에 인접된 부위가 개구된 형상으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 진공청소기는 상기 사이클론 유닛의 상류에 구비되어, 상기 사이클론 유닛으로 유동하는 공기에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부; 그리고 상기 먼지분리부와 사이클론 유닛 사이에 구비되어, 상기 먼지분리부와 상기 사이클론 유닛을 상호 연통시키는 연통덕트를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 연통 덕트의 내부에는, 상기 안내판에서 연장 형성되어 내부로 유동하는 공기를 구획하는 내부 구획판이 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상기 먼지분리부는, 사이클론 원리로 먼지를 분리하는 주 사이클론 유닛을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 먼지통은, 상기 주 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하며, 상기 주 사이클론 유닛과 일체로 형성되는 메인 챔버; 그리고 상기 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하며, 상기 사이클론 유닛과는 별도로 상기 본체 유닛에서 분리 가능한 보조 챔버를 포함하여 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 진공 청소기의 기본적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 도 3은 본 발명에 따른 진공 청소기의 본체 유닛과 먼지통을 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 진공 청소기의 집진장치와 구동유닛이 서로 연결된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 절개 사시도이다.
본 실시예에 따른 진공 청소기는 크게 흡입노즐(11: 도 1 참조), 본체 유닛(200), 구동 유닛(210), 그리고 먼지를 분리하여 저장하는 집진장치(310, 320)를 포함하여 구성된다.
상기 흡입노즐(11: 도 1 참조)은 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 것으로서, 그 기본적인 구성은 종래와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 본체 유닛(200)의 전면 하단에는 상기 흡입노즐과 연통하는 본체 흡입구(220)가 구비되고, 상기 본체 유닛(200)의 일측면에는 상기 집진장치를 거치면서 먼지가 분리된 공기가 배출되는 본체 배출부(290)가 구비된다.
상기 구동 유닛(210)은 상기 흡입노즐로 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 팬-모터 어셈블리(211)을 포함한다. 상기 팬-모터 어셈블리(211)는 상기 본체 유닛(200) 내부에 구비되는 팬-모터 챔버(213) 내부에 수용된다.
그리고, 본 발명에 따른 진공 청소기의 집진장치는, 상기 본체 유닛(200)에 구비되어 사이클론 원리로 먼지를 분리하는 사이클론 유닛(320)과 상기 사이클론 유닛(320)에서 분리된 먼지를 저장하는 먼지통(330)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 먼지통(330)은 상기 본체 유닛(200)에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 본체 유닛(200)에 장착됨에 따라 상기 사이클론 유닛(320)에 연결되어 상기 사이클론 유닛(320)에 의해 분리되는 먼지를 저장한다.
보다 상세하게 설명하면, 사용자가 상기 먼지통(330)을 비우기 위해 상기 본체 유닛(200)에서 상기 먼지통(330)을 분리하면, 상기 먼지통(330)이 상기 사이클론 유닛(320)에서 분리되고, 상기 먼지통(330)을 상기 본체 유닛(200)에 장착하면 상기 먼지통(330)이 상기 사이클론 유닛(320)에 연결된다.
상기의 구성에 더하여, 집진성능의 향상을 위하여, 상기 집진장치는 본 실시예에서와 같이 상기 사이클론 유닛(320)과는 별도로 먼지를 분리하는 기능을 하는 별도의 먼지 분리부(310)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 상기 먼지 분리부(310)는, 상기 사이클론 유닛(320)의 상류에 구비된다.
다시 말해서, 상기 먼지 분리부(310)는, 상기 본체 흡입구(220)를 통해 상기 본체 유닛(200)의 내부로 유입되는 공기가 상기 사이클론 유닛(320)으로 유입되기 전에, 상기 사이클론 유닛(320)으로 유동하는 공기에 포함된 먼지를 일차적으로 분리함으로써 진공 청소기의 집진성능을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에서 설명되는 상기 먼지 분리부(310)은 상기 먼지통(330)에 일체로 형성되며, 여러 가지 먼지 분리 방식 중 사이클론 방식으로 먼지를 분리하는 사이클론 유닛을 포함하여 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 설명의 편의상, 상기 먼지 분리부(310)의 사이클론 유닛을 주 사이클론 유닛(310)이라고 칭하고, 상기 본체 유닛(200)에 구비되는 사이클론 유닛(320)을 보조 사이클론 유닛(320)이라고 칭하기로 한다.
상기 주 사이클론 유닛(310)은 상기 본체 흡입구(220)를 거쳐 그 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리로 분리하는 기능을 수행한다.
본 실시예에서 상기 주 사이클론 유닛(310)은 상기 먼지통(330)의 상측에 구 비되며, 상기 먼지통(330)과 일체로 형성된다.
그리고 상기 주 사이클론 유닛(310)의 측면 상부에는 실질적으로 접선방향의 제1공기흡입부(311: 도 6 참조)가 형성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1공기흡입구(311)의 내벽에는 가이드 리브가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 가이드 리브는 상기 제1공기흡입구(311)의 내벽에서 소정각도로 연장되어, 상기 주 사이클론 유닛(310) 내로 유입되는 공기를 접선방향으로 안내한다.
그리고, 상기 주 사이클론 유닛(310)의 축상에는, 외주면에 소정 크기의 통공들이 다수 개 형성된 중공형의 배기부재(313)가 구비되어, 상기 주 사이클론 유닛(310) 내부에서 일차적으로 먼지가 분리된 공기가 배출되도록 한다.
상기 먼지통(330)은 상기 주 사이클론 유닛(310)과 보조 사이클론 유닛(320)에 의해 분리된 먼지를 저장한다.
이를 위하여, 상기 먼지통(330)은 상기 주 사이클론 유닛(310)에 의해 분리된 먼지를 저장하는 메인 챔버(331)와, 상기 보조 사이클론 유닛(320)에 의해 분리된 먼지를 저장하는 보조 챔버(335)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 메인 챔버(331)는 상기 주 사이클론 유닛(310)의 하부에 일체로 형성되며, 상기 주 사이클론 유닛(310)에 의해 분리된 먼지를 저장한다.
상기 보조 챔버(335)는, 상기 본체 유닛(200)에 장착됨에 따라 상기 보조 사이클론 유닛(320)에 연결되어 상기 보조 사이클론 유닛(320)에 의해 분리된 먼지를 저장하도록 구성된다. 즉, 상기 보조 챔버(335)는 상기 보조 사이클론 유닛(320)과 일체로 형성되지 않고, 별도로 분리 가능한 구조로 이루어져 상기 보조 사이클론 유닛(320)과 선택적으로 연결된다.
상기 보조 챔버(335)는 상기 주 사이클론 유닛(310)과 상기 메인 챔버(331) 중 어느 하나에 구비된다. 본 실시예에서 상기 보조 챔버(335)는 상기 주 사이클론 유닛(310)의 외면에 일체로 형성된 형태를 예시한 것이다.
그리고 사용자가 상기 먼지통(330)을 뒤집어서 먼지를 비울 수 있도록, 상기 주 사이클론 유닛(310)의 상부에는 상기 주 사이클론 유닛(310)과 탈착 가능하게 결합되어 상기 주 사이클론 유닛(310)의 상부를 개폐하는 상부 커버(340)가 구비된다.
여기서, 상기 상부 커버(330)의 중앙부에는 상기 배기부재(313)을 통과한 공기가 주 사이클론 유닛(310)에서 배출되도록 하는 제1공기배출부(315)가 형성된다.
다음으로, 상기 보조 사이클론 유닛(320)은 상기 주 사이클론 유닛(310)을 거친 공기에 포함된 먼지를 재차 분리하는 역할을 수행한다. 여기서, 보조 사이클론 유닛(320)은 상기 본체 유닛(200)에 구비된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 본체 유닛(200)의 일측부에는 상기 먼지통(330)이 장착되는 먼지통 장착부가 형성되고, 상기 보조 사이클론 유닛(320)은, 상기 본체 유닛(200)의 타측부의 내부에 눕혀진 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 보조 사이클론 유닛(320)을 상기 본체 유닛(200)에 눕혀진 상태로 배치함으로써, 소형화가 요구되는 진공청소기에 있어서의 구동 유닛(210) 등과의 배치관계에 있어서 공간 활용도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 주 사이클론 유닛(310)과 상기 보조 사이클론 유닛(320) 사이에는, 상기 주 사이클론 유닛(310)과 상기 보조 사이클론 유닛(320)을 상호 연통시키는 연통덕트(350)가 구비된다.
보다 구체적으로, 상기 연통덕트(350)의 일단은 상기 주 사이클론 유닛(310)의 상부에 위치하는 상부 커버(330)와 연결되고, 상기 연통덕트(350)의 타단은 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 제2공기흡입부(321)에 연결된다.
한편, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연통덕트(350)는 상기 제2공기흡입부(321) 측으로 갈수록 유로 단면적이 확장되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 제2공기흡입부(321)로 갈수록 유속이 감소하여, 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 제2공기흡입부(321)에서의 유동 저항이 최소화된다.
그리고 진공 청소기에는 상기 팬-모터 어셈블리(211)의 상류에 구비되어, 상기 팬-모터 어셈블리(211)로 유동하는 공기에 포함된 미세 먼지를 필터링하는 모터 프리필터(pre-filter: 미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 모터 프리필터는 모터를 보호하는 기능을 하며 미세 먼지가 포집되기 때문에, 집진 성능 저하를 방지하기 위하여 주기적으로 세척이나 교체가 요구된다.
이에 따라, 본 실시예에서 본체 유닛에는 상기 모터 프리필터를 탈착 가능하게 수용하는 필터 수용부가 형성되고, 상기 필터 수용부는 상기 본체유닛(200)에 탈착 가능하게 결합되는 필터 커버(253)에 의해 개폐된다.
그리고 상기 먼지통(330)의 외주면에는, 상기 먼지통(330)을 상기 본체 유닛(200)에 탈착하거나 상기 먼지통(330)을 운반하기 위한 먼지통 손잡이(370)이 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 보조 사이클론 유닛과 먼지통의 연결구조 및 비산 방지부재의 구조를 설명하면 다음과 같다.
상기 본체 유닛(200)에 눕혀진 상태로 배치되는 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 단부 중 상기 보조 챔버(335)를 향하는 단부에는 상기 보조 챔버(335)의 외벽에 구비된 사이클론 결합부(337)에 연결되는 챔버 연결단(325)이 구비된다. 그리고 상기 보조 챔버(335)의 사이클론 결합부(337)에는 상기 보조 사이클론 유닛(320)에서 분리된 먼지가 유입되는 적어도 하나의 먼지 유입구(339)가 형성된다.
그리고 상기 챔버 연결단(325)에는 먼지 배출홀(325a)들이 형성되어, 상기 챔버 연결단(325)과 상기 사이클론 결합부(337)가 결합됨에 따라, 상기 먼지 유입구(339)와 연통한다.
따라서, 상기 보조 사이클론 유닛(320)에서 분리된 먼지들은 상기 챔버 연결단(325)에 구비된 상기 먼지 배출홀(325a)들을 통해 상기 보조 챔버(335)로 배출된다.
본 실시예에 있어서, 상기 먼지 유입구(339)는 상기 먼지 배출홀(325a)의 수와 동일한 수로 이루어지나, 전체가 일체로 형성될 수도 있다.
상기의 구성에 더하여, 상기 메인 챔버(331)에 저장된 먼지가 공기의 나선유동에 의해 상기 주 사이클론 유닛(310)으로 비산되지 않도록, 상기 배기부재(313) 의 하측에는, 상기 주 사이클론 유닛(310)과 메인 챔버(331)를 구획하는 비산 방지부재(317)가 구비되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 상기 비산 방지부재(317)는, 총 2개의 대략 반원판으로 이루어지며, 상기 주 사이클론 유닛(310)에 의해 분리된 먼지는 상기 비산 방지부재(317)의 가장자리에 형성된 개구부(319)를 통해 아래로 이동하여 상기 메인 챔버(331)에 저장된다.
한편, 상기 보조 챔버(335)는 그 내부에 저장된 먼지를 비울 수 있도록 상부에 형성되는 개구부를 가지며, 상술한 상부 커버(330)는 상기 보조 챔버(335)의 개구부를 개폐하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 종래와 달리, 상기 보조 사이클론 유닛(320)은 본체 유닛(200)에 구비되고, 상기 보조 사이클론 유닛(320)에 의해 분리된 먼지를 저장하는 보조 챔버(335)만 상기 주 사이클론 유닛(310)의 외면에 일체로 형성되는 구조로 이루어진다. 다시 말해서, 먼지를 비우기 위해 반복적으로 탈착되는 상기 먼지통(330)에 상기 보조 사이클론 유닛(320)이 일체로 형성되어 있지 않기 때문에, 상기 먼지통(330)이 상대적으로 단순한 구조가 되고, 먼지통(330)의 경량화가 가능해진다.
그리고 사용자는 상기 먼지통(330)만을 본체 유닛(200)에서 분리하고 상기 주 사이클론 유닛(310)의 상부에 구비된 상부 커버(330)를 분리한 후, 먼지통(330)을 뒤집어서 용이하게 먼지를 비울 수 있다.
한편, 상기 메인 챔버(331)는, 사용자가 외부에서 상기 메인 챔버(331)에 집 진되는 먼지의 양을 육안으로 확인할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 메인 챔버(331)는 그 외벽이 직접 외부에 노출되고 투명한 재질로 구성되는 것이 좋다.
이에 따라, 사용자는 대부분의 먼지를 저장하는 메인 챔버(331)의 내부상태를 쉽게 확인할 수 있어, 먼지를 비우는 시기를 용이하게 결정할 수 있다.
도 8 내지 도 9을 참조하여, 본 발명에 따른 보조 사이클론 유닛의 상세한 배치구조를 설명하면 다음과 같다.
상기 보조 사이클론 유닛(320)은 복수 개의 사이클론들을 포함하여 이루어지며, 본 실시예에서는 총 4 개의 소형 사이클론들로 이루어져 있다.
이와 함께, 본 발명에 따른 복수 개의 사이클론들의 길이 방향 축들은 서로 수렴하도록 배치된다. 여기서, 축(axis)은 각 사이클론의 중심을 관통하는 선을 말한다.
본 발명에 있어서, 사이클론들의 축은 최소한 두 개가 서로 수렴하도록 구성되며, 도 9는 사이클론 유닛의 소형화를 위해 복수 개의 사이클론들의 길이 방향 축들이 모두 수렴하도록 구성한 형태를 예시한 것이다.
도 9에 도시된 형태와 달리, 총 4개의 사이클론들을 이루어진 보조 사이클론 유닛을 가정할 때, 중앙에 위치하는 두 개의 사이클론들의 축들은 서로 평행하게 배치되고, 좌측과 우측 외곽에 위치하는 사이클론의 축과 이에 인접한 사이클론의 축은 서로 수렴하도록 좌측과 우측 외곽에 위치하는 사이클론의 축이 중심 측으로 기울어지게 구성하는 것도 가능하다.
한편, 사이클론들의 축들이 서로 수렴하기 위해 사이클론들 사이에서 이루는 각도는, 사이클론들 자체의 크기나, 상기 사이클론들에 연결되는 보조 챔버(335)의 용량 등에 따라 자유롭게 변경이 가능하다.
도 9에 도시된 사이클론들은 챔버 연결단(325) 측으로 갈수록, 서로 인접한 사이클론들 사이에 소정의 간격이 생기도록 구성한 형태를 예시하였지만, 서로 인접하는 사이클론들이 외접하여 상호 선접촉되도록 배치하여, 먼지 배출홀(325a)들 사이의 간격을 최소화하는 것도 가능하다.
상기와 같이 본 발명은 상기 사이클론들의 축들이 서로 수렴하도록 배치함으로써, 상기 보조 사이클론 유닛(320)이 차지하는 부피를 줄일 수 있으며, 결과적으로 진공 청소기를 소형화할 수 있다.
또한, 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 끝단에 위치하는 상기 먼지 배출홀(325a)들 사이의 간격을 줄임으로써, 상기 보조 사이클론 유닛(320)에 연결되는 보조 챔버(335)의 사이클론 결합부(337) 크기를 줄일 수 있으며, 결과적으로 보조 챔버(335)의 크기가 필요 이상으로 커지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 복수 개의 사이클론들의 축들은 동일 평면상에 위치하는 것이 구조의 컴팩트화를 위해 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 동일 평면상에 위치하며 서로 수렴하는 복수 개의 사이클론들은 마치 부채꼴 형상을 이루며 배치된다.
여기서, 상기 각 사이클론들의 형상은 다양한 형태가 될 수 있으나, 원심력에 의해 공기에 포함된 먼지가 원활하게 분리될 수 있도록 회전체 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 각 사이 클론은 콘(cone) 형상의 몸체를 포함하여 구성된 형태를 예시한 것이다.
도 9 내지 도 11을 참조하여, 보조 사이클론 유닛에 형성된 제2공기흡입부의 형상을 설명하면 다음과 같다.
상기 보조 사이클론 유닛(320)을 구성하는 각 사이클론에는 내부로 공기를 유입하기 위한 제2공기흡입부(321)가 형성된다. 그리고 상기 제2공기흡입부(321)들에는, 상기 공기흡입부(321)들로 공기를 안내하는 안내판(322)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 안내판(322)은 이에 인접한 공기흡입부들을 면대칭되게 구획하는 기능을 수행한다. 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 안내판(322)이 공기흡입부(321)들의 중앙에 구비되어, 상기 안내판(322)을 중심으로 좌측와 우측 공기흡입부(321)들을 대칭되게 구획된다.
그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 안내판(322)에 인접한 공기흡입부(321)들은 상기 안내판(322) 측이 개구된 형상으로 이루어진다.
한편, 상기 주 사이클론 유닛(310)과 상기 보조 사이클론 유닛(320)을 상호 연통시키는 연통덕트(350)의 내부에는 상기 안내판(322)에서 연장 형성되는 내부 구획판(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 상기 안내판(322)은 상기 공기흡입부(321)들의 중앙에 위치하고, 총 한 개로 이루어지므로, 상기 내부 구획판도 이에 대응하여 상기 연통덕트(350)의 내부 중앙에 한 개가 구비되어, 연통덕트(350) 내부를 좌측과 우측으로 각각 구분하게 된다.
일반적으로, 복수 개의 사이클론들로 이루어진 보조 사이클론 유닛(320)에서 중앙부를 유동하는 공기의 양이 가장자리 측으로 유동하는 공기의 양보다 상대적으로 크다. 본 발명에서는, 상기와 같이 공기흡입부(321)들을 구획하는 안내판(322)과 상기 연통덕트(350)의 내부를 구획하는 내부 구획판을 구비함으로써, 공기가 유동하는 유로를 좌측과 우측으로 분리하여, 중앙부에 위치하는 사이클론으로 공기가 집중적으로 유입되지 않고, 복수 개의 사이클론들에 공기가 고르게 유입될 수 있게 된다.
도 10을 참조하면, 가장자리 측에 위치하는 사이클론들의 제2공기흡입부(321)가 상기 안내판(322)을 향하는 방향이 개구된 형상으로 이루어져 있다. 하지만, 상기 제2공기흡입부(321)들의 형상은 이에 한정되지 않으며, 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 접선 방향으로 공기가 유입될 수 있는 다양한 구조로 변형이 가능하다.
도 11은, 도 10에 나타난 제2공기흡입부(321)들의 변형예를 나타낸 보조 사이클론 유닛(420)의 단면도이다.
본 실시예는 상술한 실시예와 같이, 안내판(422)은 제2공기흡입부(421)들을 면대칭되게 구획하며, 상기 안내판(422)에 인접한 공기흡입부(421)들은 상기 안내판(422) 측이 개구된 형상으로 이루어진다.
다만, 도 11에 도시된 바와 같이, 보조 사이클론 유닛(320)의 가장자리 측에 위치하는 사이클론들의 공기흡입부(321)들은 외측 방향이 개구된 형상으로 이루어져, 공기가 외측의 접선방향으로 유입되도록 구성된다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 상술한 진공청소기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 진공 청소기의 구동 유닛에 전원이 공급되면, 상기 구동 유닛(210)에 의해 공기 흡입력이 발생하고, 이러한 공기 흡입력에 의해 흡입노즐(11)로 먼지가 포함된 외부 공기가 흡입된다.
상기 흡입노즐(11)을 통해 흡입된 외부 공기는, 본체 흡입구(220)를 거쳐 주 사이클론 유닛(310)의 제1공기흡입부(311)로 유입된다.
상기 제1공기흡입부(311)를 통해 유입된 공기는 상기 주 사이클론 유닛(310)의 내벽에 접선 방향으로 안내되어 나선류를 형성하게 되고, 이에 따라 공기에 포함된 먼지는 공기와의 원심력의 차이에 의해 분리되어 하강하면서 메인 챔버(331)에 저장된다. 그리고 상기 메인 챔버(331)에 저장된 먼지는 비산 방지부재(317)에 의해 상부로 비산되는 것이 방지된다.
그리고 상기 주 사이클론 유닛(310)에 의해 일차적으로 먼지가 분리된 공기는 배기부재(313)와 제1공기배출부(315)를 차례로 통과하며 상부로 이동한 후, 상기 제1공기배출부(315)와 연통된 연통덕트(350)를 따라 상기 보조 사이클론 유닛(320)으로 유동한다.
여기서, 상기 연통덕트(350)을 유동하는 공기는 연통덕트 내에 구비된 내부 구획판에 의해 좌측과 우측이 구획되어 유동한다. 그리고 연통덕트를 경유한 공기는 제2공기흡입부(321)들의 중앙에 형성된 안내판(322)의 안내에 따라 제2공기흡입부(321)를 통해 보조 사이클론 유닛(320)을 이루는 복수 개의 사이클론들의 내벽에 각각 접선 방향으로 안내된다.
이러한 공기는 상기 연통덕트(350)의 끝단에 연결된 제2공기흡입부(321)를 통해 보조 사이클론 유닛(320)을 이루는 복수 개의 사이클론들의 내벽에 각각 접선 방향으로 안내되고, 상기 보조 사이클론 유닛(320)으로 유입되는 먼지는 공기와의 원심력 차이에 의해 재차 먼지가 분리되며, 이러한 분리된 먼지는 상기 보조 사이클론 유닛(320)의 끝단과 연결된 보조 챔버(335)에 저장된다.
한편, 재차 먼지가 분리된 공기는 제2공기배출부(323)를 통해 상기 보조 사이클론 유닛(320)에서 빠져나와 배출덕트(390)을 경유하며 하부로 이동된다. 그리고 하부로 이동되는 공기는 유로 상에 구비된 모터 프리필터에 의해 미세 먼지가 최종적으로 분리되어, 팬-모터 어셈블리(211)로 유입된다.
그리고 상기 팬-모터 어셈블리(211)로 유입된 공기는 반경 방향으로 배출되며, 상기 팬-모터 어셈블리(211)에서 배출된 공기는 본체 유닛의 측면에 구비된 본체 배출부(290)를 통과하여 최종적으로 본체 유닛(200)에서 배출된다.
지금까지는 본 발명에 따른 캐니스터 형의 진공청소기를 대상으로 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 업라이트 형의 진공 청소기나 로봇 청소기에도 적용이 가능하다.
따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 진공 청소기는 다음과 같은 효과가 있 다.
첫째, 사이클론 유닛을 이루는 복수 개의 사이클론들을 축들이 서로 수렴하도록 배치함으로써, 사이클론 유닛이 차지하는 부피를 줄이고, 상기 사이클론 유닛에 연결되는 보조 챔버의 부피를 줄여 결과적으로 진공청소기를 소형화할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 보조 사이클론을 본체 유닛에 구비하고, 먼지통이 본체 유닛에 장착될 때 보조 사이클론 유닛에 연결되도록 구성함으로써, 본체 유닛에서 분리되는 먼지통에는 보조 사이클론 유닛이 포함되지 않는다. 따라서, 주기적을 분리하여 먼지 비움이 요구되는 먼지통의 구조를 단순화하여 먼지 비움과 먼지통의 세척이 용이한 이점이 있다. 이와 함께, 먼지통에는 주 사이클론 유닛만을 포함하고 있어 먼지통의 경량화를 이룰 수 있는 이점이 있다.
셋째, 연통덕트에 내부 구획판을 구비하고 공기흡입부에 안내판을 구비함으로써, 중앙에 있는 사이클론들에 공기가 집중되지 않고 복수 개의 사이클론들에 고르게 공기가 유입될 수 있어, 결과적으로 진공 청소기의 집진성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입노즐;
    상기 흡입노즐과 연통하는 본체 유닛;
    상기 본체 유닛에 구비되며, 상기 흡입노즐로 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 팬-모터 어셈블리를 가지는 구동 유닛;
    상기 본체 유닛 내에 구비되어 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리로 분리하며, 길이 방향 축들이 서로 수렴하도록 배치되는 복수 개의 사이클론들을 가지는 사이클론 유닛; 그리고
    상기 본체 유닛에 탈착 가능하게 구비되며, 상기 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 포함하여 구성되는 진공 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 사이클론들 각각의 축들은 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛과 먼지통은 상호 분리 가능하게 구비되며, 상기 먼지통이 상기 본체 유닛에 장착됨에 따라 상기 사이클론 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛은,
    상기 본체 유닛에 눕혀진 상태로 구비되는 것을 특징으로 하는 진공청소기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 사이클론들 각각에 형성되어 내부로 공기를 유입하기 위한 공기흡입부들을 면대칭되게 구획하며 상기 공기흡입부들로 공기를 안내하는 안내판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안내판에 의해 구획된 공기흡입부들은 상기 안내판에 인접된 부위가 개구된 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 유닛의 상류에 구비되어, 상기 사이클론 유닛으로 유동하는 공기에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부; 그리고
    상기 먼지분리부와 사이클론 유닛 사이에 구비되어, 상기 먼지분리부와 상기 사이클론 유닛을 상호 연통시키는 연통덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연통덕트의 내부에는, 상기 안내판에서 연장 형성되어 내부로 유동하는 공기를 구획하는 내부 구획판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 먼지분리부는,
    사이클론 원리로 먼지를 분리하는 주 사이클론 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 먼지통은,
    상기 주 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하며, 상기 주 사이클론 유닛과 일체로 형성되는 메인 챔버; 그리고
    상기 사이클론 유닛에 의해 분리된 먼지를 저장하며, 상기 사이클론 유닛과는 별도로 상기 본체 유닛에서 분리 가능한 보조 챔버를 포함하여 구성되는 것을 진공 청소기.
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