KR20070069778A - 사이클론 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차사이클론 없이도 먼지를 효율적으로 분리할 수 있는 사이클론 공기청정기를 개시한다.

본 발명에 따른 사이클론 공기청정기는 하부에 마련되는 유입구와 상기 유입구로부터 유입된 공기가 선회하며 흐르는 공기유로를 가지는 통형상의 본체와, 상기 본체의 외부에 설치되어 상기 공기유로로부터 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 복수개의 사이클론과, 상기 각각의 사이클론으로부터 배출되는 공기가 상기 공기유로로 토출되도록 안내하도록 상기 본체내부에 설치되는 환류관과, 상기 환류관의 외측면에 형성되는 고전압전극부와 상기 본체의 내측면에 형성되는 접지전극부를 포함하는 전리장치를 포함하여 원심력과 전기적인 인력을 동시에 사용하여 먼지가 상기 각각의 사이클론으로 유입되도록 유도한다.

또한, 상기 환류관의 측면에는 상기 공기유로를 따라 흐르는 공기 중의 먼지가 상기 본체의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하는 공기가 토출되는 복수개의 통공이 형성된다.

Description

사이클론 공기청정기{A CYCLONE AIR PURIFIER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 공기청정기의 분해사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 공기청정기의 종단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 본체 11: 공기유로

12: 유입구 14: 환류관

14b: 통공 15: 나선형 가이드

16: 가이드 20: 토출안내통

30: 전리장치 31: 고전압전극부

31a: 방전침 32: 접지전극부

40: 사이클론 41: 흡입관

42: 배출관 44: 펌프

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사이클론을 채용한 공기청정기에 관한 것이다.

사이클론 장치는 공기 중에 부유하고 있는 고체나 액체 미립자를 포집하여 제거하는 장치로서, 선회하는 공기 중의 입자가 원심력과 중력 등에 의해 분리되는 원리를 이용한 것이다. 이러한 사이클론 장치는 진공청소기 등에 많이 사용되고 있는데, 대한민국 공개특허공보 제 2005-0026218호에는 이와 같은 사이클론 장치 및 이를 구비한 진공청소기가 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 사이클론 장치에서 먼지의 집진효율을 향상시키기 위하여 제1사이클론과 함께 제2사이클론을 사용하여 먼지를 분리하였는데, 제1사이클론으로부터 배출된 모든 공기는 제2사이클론으로 유입되었으므로 제2사이클론에서 발생하는 압력손실 및 소음은 상당하였다.

또한, 상기와 같은 사이클론 장치는 본체의 측면 일측에 제1사이클론으로 유입되는 유입구가 마련되어 있어 본체 내부로 유입할 수 있는 공기의 양에 한계가 있어, 많은 양의 공기를 동시에 정화해야 하는 공기청정기에는 적용되기가 적합하지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제2사이클론에서 발생하는 압력손실 및 소음을 제거할 수 있으면서도 공기정화 효율을 높일 수 있는 사이클론 공기청정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본체 내부로 유입되는 공기의 양을 증가시켜 많은 양의 공기를 정화할 수 있는 사이클론 공기청정기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이클론 공기청정기는 내부에 선회기류가 형성되는 공기유로를 가지는 통형상의 본체와, 상기 본체의 외부에 설치되며 상기 공기유로로부터 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 복수개의 사이클론과, 상기 공기유로를 흐르는 공기 중의 먼지를 전리시켜 상기 각각의 사이클론으로 유입되도록 유도하는 전리장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전리장치는 고전압이 인가되는 고전압전극부와 상기 고전압전극부로부터 소정거리 이격되는 접지전극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 내부에는 상기 각각의 사이클론으로부터 배출되는 공기가 상기 공기유로로 토출되도록 안내하는 환류관이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 사이클론의 측면에는 상기 공기유로와 연통되어 공기가 흡입되는 흡입관이 설치되고, 상기 각 사이클론의 상면에는 상기 환류관과 연통되어 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출관이 설치되며, 상기 배출관 상에는 상기 각 사이클론에 흡입력을 발생시키는 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고전압전극부는 상기 환류관의 외측면에 형성되고, 상기 접지전극부는 상기 본체의 내측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환류관의 측면에는 상기 공기유로를 따라 흐르는 공기 중의 먼지가 상기 본체의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하는 공기가 토출되는 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 하부에 공기가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 본체의 상부에 공기가 유출되는 유출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기유로에는 상기 유입구로 유입된 공기가 선회기류를 형성하도록 안내하는 나선형 가이드가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체와 상기 환류관은 고전압이 인가될 수 있도록 도체로 형성되며, 상기 나선형 가이드는 상기 본체와 상기 환류관을 절연시키는 부도체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 사이클론 공기청정기는 하부에 마련되는 유입구와 상기 유입구로부터 유입된 공기가 선회하며 흐르는 공기유로를 가지는 통형상의 본체와, 상기 본체의 외부에 설치되어 상기 공기유로로부터 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 복수개의 사이클론과, 상기 각각의 사이클론으로부터 배출되는 공기가 상기 공기유로로 토출되도록 안내하도록 상기 본체내부에 설치되는 환류관과, 상기 환류관의 외측면에 형성되는 고전압전극부와 상기 본체의 내측면에 형성되는 접지전극부를 포함하는 전리장치를 포함하여 원심력과 전기적인 인력을 동시에 사용하여 먼지가 상기 각각의 사이클론으로 유입되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고전압전극부에는 코로나 방전을 유도하는 복수개의 방전침이 상기 환류관의 원주방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기유로에는 상기 유입구로 유입된 공기가 선회기류를 형성하도록 안내하는 나선형 가이드가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 사이클론의 측면에는 상기 공기유로와 연통되어 공기가 흡입되는 흡입관이 설치되고, 상기 각 사이클론의 상면에는 상기 환류관과 연통되어 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출관이 설치되며, 상기 배출관 상에는 상기 각 사이클론에 흡입력을 발생시키는 펌프가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환류관의 측면에는 상기 공기유로를 따라 흐르는 공기 중의 먼지가 상기 본체의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하는 공기가 토출되는 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사이클론 공기청정기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 공기청정기는 내부에 공기유로(11)가 형성되고, 하부에는 공기유로(11)로 공기가 유입되는 유입구(12)가 형성된 본체(10)를 구비한다. 이러한 본체(10)의 상세구조에 관해서는 후술하기로 한다.

본체(10)의 상부에는 정화된 공기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출안내통(20)이 설치된다. 토출안내통(20)은 하방으로 개방되어 본체(10)와 결합되며 토출안내통(20)에는 정화된 공기를 유출되는 유출구(21)가 형성되며, 토출안내통(20)에는 본체 내부에 흡입력을 발생시키는 송풍팬(22)과 송풍팬(22)을 구동하는 팬모터(23)가 설치된다.

토출안내통(20)은 본체(10)의 상부에 고정되는데, 토출안내통(20) 내부에는 본체에서 분리되지 않은 미세먼지를 거르기 위한 것으로 필요에 따라 착탈가능하게 장착되는 필터(24)가 설치된다.

본체(10)의 하부에 마련되는 유입구(12)에는 유입구(12)를 통해 공기유로(11)로 유입되는 공기에 원심력을 발생시키는 복수개의 가이드베인(13)이 설치된다.

유입구(12)가 본체(10)의 하부에 마련되어 있으므로 공기 중의 부유하는 먼지 뿐만 아니라 바닥면에 쌓여 있는 먼지도 흡입된다. 또한, 유입구(12)는 본체(10)의 하부 측면에 원주방향으로 연속적으로 형성되어 많은 양의 공기가 공기유로(11)로 유입된다.

본체(10)의 중심부에는 상하로 길게 형성된 환류관(14)이 설치되며 공기유로(11)에는 상기 환류관(14)을 중심으로 나선형 가이드(15)가 설치되어 공기유로(11)를 흐르는 공기가 더 큰 원심력을 가지도록 한다.

본체(10) 내부에는 공기유로(11)로 유입된 공기 중의 먼지가 원심력과 함께 전기적인 인력으로 공기와 분리되어 본체(10)의 내측면을 따라 흐르도록 유도하는 전리장치(30)가 설치된다.

전리장치(30)는 고전압이 인가되는 고전압전극부(31)와 고전압전극부(31)로부터 소정거리 이격되는 접지전극부(32)를 포함하여 구성된다.

고전압전극부(31)는 환류관(14)이 금속재로 만들어지거나 환류관(14)의 외측 표면에 금속코팅이 되어 형성되며, 접지전극부(32)는 본체(10)가 금속재로 만들어 지거나 본체(10)의 내측표면에 금속코팅이 되어 형성된다.

고전압이 인가되는 고전압전극부(31)에는 환류관(14)의 원주방향으로 복수개의 방전침(31a)이 설치되어 접지전극부(32) 사이에서 코로나방전을 유도하게 된다.

상기와 같은 전리장치(30)의 고전압전극부(31)에 높은 (+)전압이 인가되면 방전침(31a)에서 코로나방전이 발생하게 되고, 그에 따라 유입구(11)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 공기 중의 먼지는 전리되어 양(+)전하를 띄게 된다.

또한, 고전압전극부(31)에는 높은 양(+) 전압이 인가되고 접지전극부(32)는 접지되어 있으므로, 고전압전극부(31)에서 접지전극부(32)로 향하는 전기장이 형성되는데, 양(+) 전하로 대전된 먼지는 전기적인 인력에 의해 접지전극부(32)가 형성되는 본체(10)의 내측면을 따라 흐르도록 유도된다. 이때 환류관(14)을 중심으로 설치되는 나선형 가이드(15)는 환류관(14)과 본체(10) 사이에 형성되는 전기장에 영향을 주지 않도록 부도체로 이루어진다.

본체(10)의 상부 외측에는 공기유로(11)를 흐르는 공기 중의 먼지가 흡입되어 분리되는 복수개의 사이클론(40)이 설치된다. 복수개의 사이클론(40)은 본체(10)를 중심으로 원주방향으로 배치된다.

각 사이클론(40)은 직경이 일정한 통형상의 원통부(40a)와 상기 원통부(40a)의 하부에서 연장되어 점차 아래로 갈수록 직경이 작아지는 형상의 원추부(40b)를 포함하고, 상기 사이클론(40)의 하부에는 사이클론(40)에서 분리된 먼지가 집진되는 집진통(43)이 설치되어 있다.

각 사이클론(40)의 측면에는 공기유로(11)와 연통되어 공기유로(11)를 흐르 는 공기 및 먼지를 흡입하는 흡입관(41)이 설치된다. 흡입관(41)은 사이클론(40)의 원통부(40a)에 내접하도록 설치되어 사이클론(40)으로 흡입된 공기가 원통부(40a) 내에서 선회기류를 형성하도록 한다.

본체(10)의 상부 내측에는 원심력과 전기적인 인력으로 본체(10)의 내측면을 따라 흐르는 먼지가 흡입관(41)을 통해 사이클론(40)으로 흡입되도록 안내하는 가이드(16)가 형성되어 있다. 이와 같은 가이드(16)가 형성되어 있어 본체(10)의 내측면을 따라 흐르는 먼지의 대부분이 흡입관(41)을 통해 사이클론(40) 내부로 유입된다.

각 사이클론(40)의 원통부(40a)로 유입된 공기는 점차 선회하면서 원추부(40b)로 하강하게 되어 먼지는 집진통(43)으로 집진되고 먼지가 분리된 공기는 사이클론(40)의 상부에 설치되며 환류관(14)과 연통되는 배출관(42)으로 배출된다.

배출관(42) 상에는 사이클론(40) 내부에 흡입력을 발생시키는 펌프(44)가 설치되어 있다.

각 배출관(42)을 통해 각 사이클론(40)으로부터 배출된 공기는 환류관(14)에서 합쳐져 환류관(14)의 내부에 형성된 환류유로(14a)를 통해 하강하게 되고, 환류유로(14a)를 따라 하강하는 공기는 환류관(14)의 하부에 형성된 통공(18)를 통해 반경방향으로 토출된다.

이때, 환류관(14)에 형성된 통공(14a)을 통해 환류관(14)의 반경방향으로 토출되는 공기는 공기유로(11)를 흐르는 공기 중의 먼지가 본체(10)의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하게 된다.

이와 같이, 본체(10)의 내부로 흡입되어 공기유로(11)를 따라 흐르는 먼지는 원심력과 전기적인 인력 뿐만 아니라 환류관(14)에서 토출되는 공기에 의한 압력에 의해서도 본체(10)의 내측면을 따라 상측으로 흐르게 되어 사이클론(40) 내부로 흡입되는 효율이 향상된다. 이에 따라 공기정화 효율 또한 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사이클론 공기청정기에 의하면 제2사이클론 없이도 원심력, 전기적인 인력 및 환류관에서 토출되는 공기에 의한 압력을 이용하여 먼지를 사이클론 내부로 유도하여 효율적으로 분리할 수 있다.

또한, 사이클론 내부로 많은 공기를 유입할 수 있으므로 많은 양의 공기를 동시에 정화할 수 있다.

Claims (14)

1. 내부에 선회기류가 형성되는 공기유로를 가지는 통형상의 본체와, 상기 본체의 외부에 설치되며 상기 공기유로로부터 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 복수개의 사이클론과, 상기 공기유로를 흐르는 공기 중의 먼지를 전리시켜 상기 각각의 사이클론으로 유입되도록 유도하는 전리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 전리장치는 고전압이 인가되는 고전압전극부와 상기 고전압전극부로부터 소정거리 이격되는 접지전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 본체의 내부에는 상기 각각의 사이클론으로부터 배출되는 공기가 상기 공기유로로 토출되도록 안내하는 환류관이 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 각 사이클론의 측면에는 상기 공기유로와 연통되어 공기가 흡입되는 흡 입관이 설치되고, 상기 각 사이클론의 상면에는 상기 환류관과 연통되어 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출관이 설치되며, 상기 배출관 상에는 상기 각 사이클론에 흡입력을 발생시키는 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 고전압전극부는 상기 환류관의 외측면에 형성되고, 상기 접지전극부는 상기 본체의 내측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 환류관의 측면에는 상기 공기유로를 따라 흐르는 공기 중의 먼지가 상기 본체의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하는 공기가 토출되는 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 본체의 하부에 공기가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 본체의 상부에 공기가 유출되는 유출구가 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 공기유로에는 상기 유입구로 유입된 공기가 선회기류를 형성하도록 안내하는 나선형 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 본체와 상기 환류관은 고전압이 인가될 수 있도록 도체로 형성되며, 상기 나선형 가이드는 상기 본체와 상기 환류관을 절연시키는 부도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
10. 하부에 마련되는 유입구와 상기 유입구로부터 유입된 공기가 선회하며 흐르는 공기유로를 가지는 통형상의 본체와, 상기 본체의 외부에 설치되어 상기 공기유로로부터 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 복수개의 사이클론과, 상기 각각의 사이클론으로부터 배출되는 공기가 상기 공기유로로 토출되도록 안내하도록 상기 본체내부에 설치되는 환류관과, 상기 환류관의 외측면에 형성되는 고전압전극부와 상기 본체의 내측면에 형성되는 접지전극부를 포함하는 전리장치를 포함하여 원심력과 전기적인 인력을 동시에 사용하여 먼지가 상기 각각의 사이클론으로 유입되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 고전압전극부에는 코로나 방전을 유도하는 복수개의 방전침이 상기 환류관의 원주방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 공기유로에는 상기 유입구로 유입된 공기가 선회기류를 형성하도록 안내하는 나선형 가이드가 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
13. 제 10항에 있어서,

    상기 각 사이클론의 측면에는 상기 공기유로와 연통되어 공기가 흡입되는 흡입관이 설치되고, 상기 각 사이클론의 상면에는 상기 환류관과 연통되어 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출관이 설치되며, 상기 배출관 상에는 상기 각 사이클론에 흡입력을 발생시키는 펌프가 설치되는 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.
14. 제 10항에 있어서,

    상기 환류관의 측면에는 상기 공기유로를 따라 흐르는 공기 중의 먼지가 상기 본체의 내측면으로 밀착되도록 압력을 가하는 공기가 토출되는 복수개의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론 공기청정기.

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