KR20070088022A - 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기 - Google Patents

집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 먼지통의 내부에 저장되는 먼지를 압축하여 먼지의 부피를 최소화하는 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은, 공기 중에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부와 상기 먼지분리부에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 가지는 집진유닛; 그리고 상기 집진유닛에 구비되어, 상호작용에 의하여 상기 먼지 챔버에 저장되는 먼지의 부피를 감소시키는 한 쌍의 가압판들을 포함하여 구성되는 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기를 제공한다.
따라서, 본 발명에 따른 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기에 의하면, 먼지의 집진용량이 최대화될 수 있다.
진공 청소기, 사이클론, 먼지통, 가압판, 구동 기어, 종동 기어

Description

집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기{Dust Collector and Vacuum Cleaner Having the Same}
도 1은 종래의 진공청소기에 제공되는 집진장치를 개략적으로 나타낸 종단면도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 진공 청소기의 청소기 본체와 집진유닛을 분리하여 나타낸 사시도;
도 3은 도 2의 진공 청소기에 적용되는 청소기 본체의 집진유닛 장착부와 집진유닛을 분리하여 나타낸 사시도;
도 4는 도 2의 진공 청소기에 적용되는 집진유닛의 절개 사시도;
도 5은 도 4의 "A"부를 확대하여 나타낸 절개 사시도;
도 6은 도 3에 도시된 집진유닛의 먼지를 압축하기 위하여 제공되는 구동유닛의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도;
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 진공 청소기에 적용되는 집진유닛의 먼지통 내부에서 먼지가 압축되는 과정을 나타낸 평면도;
도 8은 도 4의 집진유닛의 사이클론과 먼지통을 분리하여 나타낸 사시도;
도 9는 도 8에 도시된 사이클론을 하부 일측에서 바라본 사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 청소기 본체 200: 집진장치
210: 먼지 분리부 211: 사이클론
220: 먼지통 221: 먼지 챔버
310: 제1가압판 320: 제2가압판
400: 구동 유닛 410: 종동 기어
420: 구동 기어 430: 구동 모터
본 발명은 진공 청소기 및 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 먼지의 집진용량이 증가된 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기에 관한 것이다.
종래의 진공 청소기는, 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입노즐, 상기 흡입노즐과 연통하는 청소기 본체, 상기 흡입노즐에서 흡입된 공기를 상기 청소기 본체 측으로 안내하는 연장관, 그리고 상기 연장관을 거친 공기를 상기 청소기 본체에 연결하는 연결관을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 흡입노즐의 바닥에는 소정 크기의 노즐 흡입구가 형성되어, 바닥에 쌓인 먼지가 포함된 공기가 흡입되도록 한다.
그리고 상기 청소기 본체의 후방 양측에는 상기 청소기 본체가 바닥면을 원활하게 이동할 수 있도록 하는 이동 바퀴가 각각 회전 가능하게 장착된다. 또한, 상기 청소기 본체의 바닥 전방부에는 상기 청소기 본체의 방향 전환을 위해 회전 자재의 캐스터(caster)가 구비된다.
한편, 상기 청소기 본체의 내부에는, 상기 흡입노즐로 먼지가 포함된 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시키는 구동유닛이 구비된다.
그리고 상기 청소기 본체에는 먼지를 분리하여 저장하는 집진장치가 분리 가능하게 장착된다. 상기 집진장치는 상기 흡입노즐에서 흡입된 공기에 포함된 먼지를 분리하여 저장하는 기능을 수행한다.
이하, 도 1을 참조하여, 종래의 진공 청소기에 구비되는 집진장치(10)를 설명한다.
종래의 집진장치는, 대략 원통 형상의 집진용기(11), 상기 집진용기(11)의 상단을 개폐하는 상부 뚜껑(12), 그리고 상기 집진용기(11)의 외주면에 구비되는 손잡이(13)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 집진용기(11)의 외주면 상부에는 외부 공기가 흡입되는 흡입구(11a)가 구비되고, 상기 상부 뚜껑(11a)의 중앙부에는 먼지 분리과정을 거친 공기가 배출되는 배기구(11b)가 형성된다.
상기 집진용기(11)의 상부 공간은 공기와 먼지의 원심력 차이, 즉 사이클론 원리로 먼지를 분리하는 사이클론부를 형성하고, 상기 집진용기(11)의 하부 공간은 상기 사이클론부에서 분리되는 먼지가 저장되는 먼지통을 형성한다.
이를 위하여, 상기 흡입구(11a)는 상기 집진용기(11)의 상부 외주면에 대략 접선 방향으로 연결되며, 상기 흡입구(11a)를 통해 상기 집진용기(11)의 상부로 유입되는 공기와 먼지는 상기 집진용기(11)의 내벽을 따라 나선유동을 하게 된다.
이에 따라, 상기 집진용기(11)의 상부로 유입되는 공기와 먼지는 원심력 차이에 의해 분리된다.
그리고, 상기 배기구(11b)에는 대략 원통 형상의 배기 부재(14)가 결합된다. 여기서, 상기 배기 부재(14)는 상단이 개방된 대략 중공형상을 가지며, 그 외주면에는 다수개의 통공이 형성되어 있다.
따라서, 상기 집진용기(11)의 내부에서 먼지와 분리된 공기는, 상기 배기부재(14)의 통공들을 통해 상기 배기구(11b)로 배출된다.
한편, 상기 집진용기(11)의 하부 공간, 즉 상기 먼지통의 먼지는 상기 집진장치가 작동되는 동안은 상기 집진용기(11) 내부의 회전류에 의해 계속적으로 상기 먼지통의 내주면을 따라 회전운동을 한다.
그리고, 상기 집진장치(10)의 작동이 중지되면, 상기 집진용기(11)의 바닥에 그대로 가라앉아 밀도가 낮은 상태로 저장된다.
따라서, 종래의 집진장치는, 상기 집진장치가 작동되는 중에 상기 집진용기의 내부에 소정량 이상의 먼지가 집진되면, 먼지가 상기 집진용기의 내벽을 따라 회전하면서 상승하여, 상기 집진용기의 상부 공간에 형성되는 사이클론부를 침범하게 되고, 이에 따라 미분리된 먼지가 상기 배기부재를 통한 배출기류에 편승하여 상기 배기구로 배출되므로, 집진성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 집진장치(10)의 작동이 중지되면, 상기 집진용기(11)의 바닥에 그대로 가라앉아 밀도가 낮은 상태로 저장된다. 다시 말해서, 상기 집진용기(11) 내부의 먼지가 그 무게에 비해 너무 큰 부피를 차지하게 되므로, 집진성능의 유지 를 위해 상기 집진용기를 자주 비워야 하는 불편함이 있었다.
따라서, 근래에는 청소기 사용의 편의성을 향상시키기 위하여, 상기 먼지통에 집진되는 먼지의 집진용량을 최대화하는 동시에 집진성능을 향상시키기 위한 노력이 계속되고 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 먼지의 집진용량이 증대된 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 먼지의 압축이 자동으로 수행되는 집진장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 공기 중에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부와 상기 먼지분리부에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 가지는 집진유닛; 그리고 상기 집진유닛에 구비되어, 상호작용에 의하여 상기 먼지 챔버에 저장되는 먼지의 부피를 감소시키는 한 쌍의 가압판들을 포함하여 구성되는 집진장치 및 이를 가지는 진공 청소기를 제공한다.
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.
먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 진공 청소기의 일 실시예의 기본적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기의 청소기 본체와 집진장치가 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 실시예에 따른 진공 청소기는 크게 흡입노즐(미도시), 청소기 본체(100), 그리고 먼지를 분리하여 저장하는 집진장치(200)를 포함하여 구성된다.
상기 흡입노즐은 먼지가 포함된 외부의 공기를 흡입하기 위한 것으로서, 그 기본적인 구성은 종래와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 청소기 본체(100)의 전면 하단에는 상기 흡입노즐과 연통하는 본체 흡입구(110)가 구비되고, 상기 청소기 본체(100)의 일측면에는 상기 집진장치(200)를 거치면서 먼지가 분리된 공기가 배출되는 본체 배출부(120)가 구비된다.
그리고, 상기 청소기 본체(100)의 내부에는 공기 흡입력을 발생시키는 공기흡입장치(미도시)가 구비된다. 여기서, 상기 공기흡입장치는 상기 집진장치(200)와 연통하는 공기 유동로 상에 구비되는 팬-모터 어셈블리을 포함하여 이루어지며, 상기 팬-모터 어셈블리는 상기 흡입노즐의 바닥에 형성되는 흡입구로 외부의 공기가 흡입되도록 공기 흡입력을 발생시킨다.
보다 상세하게는, 상기 팬-모터 어셈블리는, 모터와 상기 모터에 의해 회전하면서 공기의 유동을 강제하는 송풍팬을 포함한다.
그리고, 상기 청소기 본체(100)에는 청소기 본체(100)의 이동을 위한 바퀴(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다. 도시되지는 않았으나, 상기 바퀴는, 롤러와 같은 형태로 상기 청소기 본체(100)의 바닥 전방부와 후방부 양측에 각각 하나씩 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 진공 청소기의 집진장치는, 유동하는 공기 중에 포함된 먼지를 분리하여 저장하는 집진유닛을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 집진유닛은 유동하는 공기에 포함된 먼지를 분리하는 먼지 분리부(210)와, 상기 먼지 분리부(210)에 의해 분리되는 먼지를 저장하는 먼지통(220)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 먼지 분리부(210)는, 상기 흡입노즐에서 상기 본체 배출구(120)로 유동하는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리, 즉 공기와 먼지의 원심력 차이로 먼지를 분리하는 사이클론(211)을 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 사이클론(211)에 의해 분리되는 먼지는 상기 먼지통(220)의 내부에 저장된다.
한편, 상기 집진장치(200)는, 그 내부에 저장되는 먼지의 집진용량이 최대화될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 집진유닛에는 상기 먼지통(220)의 내부에 저장되는 먼지의 부피를 감소시키기 위한 구성이 추가되는 것이 바람직하다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 먼지의 집진용량이 최대화된 본 발명에 따른 집진장치를 설명한다.
여기서, 도 3은 도 2의 진공 청소기에 적용되는 청소기 본체의 집진유닛 장착부와 집진유닛을 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 진공 청소기에 적용되는 집진유닛의 절개 사시도이고, 도 5은 도 4의 "A"부를 확대하여 나타낸 절개 사시도이고, 도 6은 도 3에 도시된 집진유닛의 먼지를 압축하기 위하여 제공되는 구동유닛의 결합 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 집진유닛은 상기 청소기 본체(100)에 탈착 가능하게 장착된다.
상기 집진유닛은, 상기 청소기 본체(100)에 구비되는 집진유닛 장착부(130)에 탈착 가능하게 수용된다. 여기서, 상기 집진유닛 장착부(130)는 청소기 본체의 전방부에 구비되나 다른 위치에 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 집진유닛에는 상기 먼지통(220)에 저장되는 먼지의 부피를 감소시켜, 먼지의 집진용량을 증가시키는 한 쌍의 가압판들(310, 320)이 구비된다.
여기서, 상기 한 쌍의 가압판들(310, 320)은, 서로 간의 상호 작용에 의해 먼지를 압축하여 먼지의 부피를 감소시키며, 이에 따라 상기 먼지통(220)의 내부에 저장되는 먼지의 단위 부피당 질량 즉 밀도가 높아짐으로써 상기 먼지통(220)의 최대 집진용량이 증가된다.
본 실시예에 있어서, 상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들 중 적어도 하나는 상기 먼지통(220)의 내부에 이동 가능하게 구비되어, 상기 한 쌍의 가압판들(310, 320)의 사이에서 먼지가 압축된다.
다시 말해서, 상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들 모두 또는 어느 하나가 이동하면서 상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들 사이의 간격이 좁아지면, 상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들 사이의 먼지가 쓸어 모아지면서 먼지가 고밀도로 압축된다.
상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들은 상기 먼지통(220)의 내부에 제공되며, 설명의 편의를 위하여, 상기 한 쌍의 가압판(310, 320)들 중 하나를 제1가압판(310)이라 칭하고, 다른 하나를 제2가압판(320)이라고 칭한다.
본 발명에 따른 집진장치에 있어서, 상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320) 중 적어도 하나는 상기 먼지통(220)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320) 모두가 상기 먼지통(220)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 경우, 상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320) 모두가 서로를 향하여 회전 이동을 하면서, 상기 제1가압판(310)의 일측면과 상기 제1가압판(310)의 일측면에 대향되는 상기 제2가압판(320)의 일측면 사이의 간격이 좁아지게 되고, 이에 따라 상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320) 사이에 위치하는 먼지가 압축된다.
다만, 본 실시예에 있어서는, 상기 제1가압판(310)이 상기 먼지통(220)의 내부에 회전 가능하게 제공된다. 그리고, 상기 먼지통(220)의 내부에는 먼지를 저장하는 공간을 형성하는 먼지 챔버(221)가 구비된다.
보다 상세하게는, 상기 먼지 챔버(221)의 내주면이 상기 제1가압판(310)이 회전할 때 상기 제1가압판(310)의 자유단(311)이 회전하면서 그리는 궤적을 둘러쌀 수 있도록, 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 회전 가능하게 연결된다.
다시 말해서, 상기 먼지 챔버(221)의 내주면은, 상기 제1가압판(310)이 회전하면서 형성하는 가상의 회전체의 외주를 둘러싼다.
그리고, 상기 제2가압판(320)은 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 회전 가능하 게 구비될 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 먼지 챔버(221) 내부의 고정된 위치에 구비된다. 따라서, 상기 제1가압판(310)은 회전판이 되고, 상기 제2가압판(320)은 고정판이 된다.
여기서, 상기 제2가압판(320)은, 상기 먼지 챔버(221)의 내주면과 상기 제1가압판(310)의 회전중심을 이루는 회전축(312)의 축선 사이에 제공되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 제2가압판(320)은, 상기 회전축(312)의 축선과 상기 먼지 챔버(221)의 내주면을 잇는 면상에 구비되는 벽을 형성한다.
다시 말해서, 상기 제2가압판(320)은, 상기 먼지 챔버(221)의 내주면과 상기 회전축(312)의 축선 사이의 통로를 완전히 또는 일정 부분 차폐하여, 상기 제1가압판(310)에 의해 먼지가 밀려오면 상기 제1가압판(310)과 함께 먼지를 압축한다.
이를 위하여, 상기 제2가압판(320)의 일단(321)이 상기 먼지 챔버(221)의 내주면에 일체로 형성되고, 타단은 상기 제1가압판의 회전축(312)과 동축상에 구비되는 고정축(322)에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
물론, 상기 제2가압판(320)의 일단만이 상기 먼지 챔버(221)의 내주면에 일체로 형성되거나, 타단만이 상기 고정축(322)에 일체로 형성될 수도 있다. 다시 말해서, 상기 제2가압판(320)은 상기 먼지 챔버(221)의 내주면과 상기 고정축(322) 중에 적어도 어느 일측에 고정된다.
그러나, 상기 제2가압판(320)의 일단이 상기 먼지 챔버(221)의 내주면에 일체로 연결되지 아니하더라도, 상기 제2가압판(320)의 일단이 상기 먼지 챔버(221) 의 내주면에 인접하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2가압판(320)의 타단이 상기 고정축(322)에 일체로 연결되지 아니하더라도 상기 제2가압판(320)의 타단은 상기 고정축(322)에 인접하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 상기 제1가압판(310)에 의해 밀려오는 먼지가, 상기 제2가압판(320)의 측방에 형성된 틈을 통해 새어나가는 것을 최소화하기 위함이다.
그리고, 상기 제2가압판(320)은, 상기 먼지 챔버(221)의 일단에 일체로 연결되거나 상기 먼지 챔버(221)의 일단에 인접하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 제1가압판(310)과 제2가압판(320)은 사각 형상의 플레이트로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제1가압판(310)의 회전축(312)은, 상기 먼지 챔버(221)의 중심을 이루는 축선과 동축상에 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 먼지 챔버(221)는 원통형의 내부 공간을 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1가압판(310)의 자유단, 즉 외측단은 상기 먼지 챔버(221)의 내주면에 최대한 인접한 상태로 회전 이동하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 고정축(322)은 상기 먼지 챔버(221)의 일단에서 내측으로 돌출되는 것이 바람직하며, 상기 고정축(322)의 내부에는 상기 회전축(312)의 조립을 위하여 축방향으로 관통되는 중공이 형성되고, 상기 먼지 챔버(221)의 일단에는 상기 고정축(322) 내부의 중공과 연통되는 관통홀(미도시)이 형성된다.
상기의 구성에 더하여, 본 발명에 따른 진공 청소기는, 상기 제1가압판의 회전축(312)에 연결되어, 상기 제1가압판(310)을 회전시키는 구동유닛(400)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 구동유닛(400)은 상기 제1가압판(310)을 회전시키는 힘을 상기 제1가압판의 회전축에 전달하는 동력전달부(410, 420)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 동력전달부(410, 420)는, 상기 제1가압판의 회전축(312)에 결합되는 종동 기어(410)와, 상기 종동 기어(410)로 동력을 전달하는 구동 기어(420)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 구동 기어(420)는 먼지 압축용 구동 모터(430)의 회전축에 결합되어 상기 구동 모터(430)에 의해 회전한다.
따라서, 상기 제1가압판(310)은 자동으로 회전하면서, 상기 먼지통(220)의 내부에 저장되는 먼지를 압축하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 먼지통(220)의 일단부는 상기 먼지통(220)의 바닥을 형성하는 동시에 상기 먼지 챔버(221)의 일단을 형성하고, 상기 먼지통의 바닥(222)은 상기 집진유닛 장착부(130)의 바닥에 의해 지지된다.
그리고, 상기 구동 모터(430)는 상기 집진유닛 장착부(130)의 하측에 구비되고, 상기 구동 기어(420)는 상기 구동 모터(430)의 회전축에 결합되어 상기 집진유닛 장착부(130)의 바닥에 구비된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 구동 모터(430)는 상기 집진유닛 장착부(130)의 바닥 아래측에 장착된다. 그리고, 상기 구동 기어(420)는 상기 구동 모터(430)의 회전축에 연결되어 상기 집진유닛 장착부(130)의 저면에 설치되며, 상기 구동 기어(420)의 외주면 일부는 상기 집진유닛 장착부(130)의 바닥에서 외부로 노출된 다.
이를 위하여, 상기 집진유닛 장착부(130)의 바닥 아래측에는 상기 구동 모터(430)가 설치되는 모터 수용부(미도시)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 집진유닛 장착부(130) 바닥의 대략 중앙부는 상기 구동 기어(420)의 외주면 일부를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 형성된다.
한편, 상기 제1가압판의 회전축(312)은 상기 먼지 챔버(221)의 바닥과 상기 고정축(322)의 중공을 관통하여 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전축(312)의 하단에는 상기 종동 기어(410)가 결합된다.
여기서, 상기 제1가압판(310)이 결합된 상기 회전축(312)이 상기 먼지통(220)에 조립될 수 있도록, 상기 회전축(312)은 상기 제1가압판(310)이 결합된 상부축(312a)과 상기 종동 기어(410)가 결합된 하부축(312b)을 포함하여 구성된다.
상기 상부축(312a)에는 상기 고정축(322)의 상단에 의해 지지되는 단차부가 형성되며, 상기 상부축(312a)의 하단부는 상기 하부축(312b)의 상단부에 결합된다.
보다 상세하게는, 상기 상부축(312a)은 상기 고정축(322)의 상측에서 상기 중공의 내부로 소정 깊이 삽입된다. 그리고, 상기 하부축(312b)은 상기 먼지 챔버(221)의 일단, 다시 말해서 상기 먼지통(220) 바닥에 형성되는 상기 관통홀(미도시)을 통해 상기 고정축(322)의 중공에 삽입된다.
여기서, 상기 하부축(312b)의 상단부는 상기 상부축(312a)의 하단부에 결합되어, 상기 상부축(312a)과 하부축(312b)이 일체로 회전한다.
상기 상부축(312a)과 하부축(312b)이 일체로 회전할 수 있도록, 상기 상부축 (312a)과 하부축(312b) 중 어느 일측에는 결합돌기가 형성되고, 다른 일측에는 결합홈이 형성되는 것이 바람직하다.
그 예로서, 상기 상부축(312a)의 하단면에 "ㅡ"자 또는 "+"자 형의 결합돌기가 형성되고, 상기 하부축(312b)의 상단면에 "ㅡ"자 또는 "+"자 형의 결합홈이 형성되는 것을 들 수 있다.
그리고, 상기 하부축(312b)의 하단부에는 상기 종동 기어(410)가 일체로 결합되어 상기 먼지통(220)의 바닥 아래측에 설치된다.
이에 따라, 상기 집진유닛 장착부(130) 바닥에서 외부로 노출되는 상기 구동 기어의 외주면 일부는, 상기 먼지통(220)이 상기 청소기 본체의 집진유닛 장착부에 장착됨에 따라, 상기 먼지통(220)의 바닥 아래측에 구비되는 상기 종동 기어(410)와 맞물리게 된다.
한편, 상기 구동 모터(430)는 정회전과 역회전이 가능한 모터로 이루어지는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 구동 모터(430)는 양방향 회전이 가능한 모터로 이루어진다.
이에 따라, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 제1가압판(310)은 정회전과 역회전을 할 수 있게 되며, 상기 제1가압판(310)이 정회전 및 역회전함에 따라, 상기 제2가압판(320)의 양측면에 압축된 먼지가 쌓이게 된다.
그리고, 상기 제1가압판(310)이 회전하여 먼지를 압축하면서 더 이상 회전할 수 없는 정점에 도달한 후에도, 상기 제1가압판(310)이 먼지를 일정 시간동안 계속적으로 가압하도록, 상기 제1가압판(310)이 정점에 도달한 후에도, 상기 회전축 (312)에 전달되는 상기 구동모터의 동력이 일정 시간동안 지속되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동 모터(430)는, 먼지의 압축이 용이하게 이루어질 수 있도록, 상기 제1가압판(310)을 동일한 각속도로 지속적으로 정/역회전시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 구동 모터(430)는 싱크로노스 모터(sychronous motor)로 이루어질 수 있다. 상기 싱크로노스 모터(sychronous motor)는 모터 기술분야에서 일반적으로 알려진 것이므로, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 다만, 상기 싱크로노스 모터(sychronous motor)가 본 발명에 따른 진공 청소기에 적용될 수 있다는 것이 본 발명의 기술적 사상 중 하나이다.
한편, 도 8과 도 9를 참조하면, 상기 먼지 분리부(210), 다시 말해서 상기 사이클론(211)은 상기 먼지통(220)의 상부에 제공되는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 사이클론(211)은 상기 먼지 챔버(221)의 상측에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 사이클론(211)의 상부 외주면에는 먼지를 포함한 공기가 흡입되도록 대략 접선 방향의 흡입구(211a)가 구비되고, 상기 사이클론(211)의 천장 중앙부에는 상기 사이클론(211) 내부에서 1차적으로 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출구(211b)가 형성된다.
또한, 상기 배출구(211b)에는 중공형의 배기부재(211c)가 결합되고, 상기 배기부재(211c)의 외주면에는 상기 사이클론(211)의 내부에서 먼지분리 과정을 거친 공기가 배출되는 다수개의 통공들이 형성된다.
여기서, 상기 사이클론(211)의 천장은 상기 사이클론의 상단 테두리에 탈착 가능하게 결합되는 커버(211d)에 의해 형성된다.
그리고, 상기 사이클론(211)과 상기 먼지통(220)은 구획판(230)에 의하여 상호 구획된다. 본 실시예에 있어서, 상기 구획판(230)은 상기 먼지 챔버(221)의 천장을 형성한다.
여기서, 상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320)의 상단은 상기 구획판(230)의 저면에 인접하는 것이 좋다.
또한, 상기 사이클론(211)에서 분리되는 먼지가 상기 먼지 챔버(221)로 유입되도록, 상기 구획판(230)은 그 가장자리에 구비되는 먼지 유입부(231: 도 9 참조)를 형성한다.
여기서, 상기 먼지 유입부(231)는, 상기 구획판(230)의 가장자리 일부가 상기 구획판(230)의 중심을 향해 함몰됨으로써 형성된다.
그리고, 상기 먼지 유입부(231)는 실질적으로 상기 제2가압판(320)의 반대측에 위치하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 상기 제2가압판(320)의 양측에 압축되는 먼지의 양을 최대화하여, 먼지의 집진용량을 최대화하는 동시에 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 먼지가 저장되는 과정에서 먼지의 비산을 최소화하기 위함이다.
본 실시예에 있어서, 상기 먼지통(220)은 상기 사이클론(211)과 별도로 상기 청소기 본체(100)에서 분리된다. 이를 위하여, 상기 먼지통(220)은, 상기 사이클론의 하부에 탈착 가능하게 구비된다. 그리고, 상기 구획판(230)은 상기 사이클론 (211)에 일체로 형성되어 상기 사이클론(211)의 바닥을 형성한다.
여기서, 상기 먼지 유입부(231)를 형성하는 상기 구획판(230)의 가장자리 일부를 제외한 나머지 부분은, 상기 사이클론(211)의 하단 테두리에 일체로 연결되어, 상기 한 쌍의 가압판들(310, 320)에 의해 먼지가 압축되는 과정에서 먼지가 상기 구획판(230)의 상부로 상승하는 것을 방지하고, 상기 사이클론(211) 내부에 형성되는 나선류에 의해 상기 먼지통의 먼지가 비산되는 것을 방지한다.
이에 따라, 사용자는 상기 먼지통(220)만을 분리하여 먼지 비움을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 사이클론(211) 내부의 청소가 필요한 경우에, 사용자는 상기 사이클론(211)을 상기 청소기 본체(100)에서 분리하여 상기 커버(211d)를 분리함으로써, 상기 사이클론(211) 내부를 손쉽게 청소할 수 있다.
상기와 같이 상기 사이클론(211)과 상기 먼지통(220)의 탈착을 위하여, 상기 사이클론(211)의 외주면과 상기 먼지통(220)의 외주면에는 각각 상부 손잡이(212)와 하부 손잡이(223)가 구비된다.
그리고, 상기 먼지통이 상기 사이클론(211)의 하측에 장착된 상태에서 상기 먼지통(220)과 상기 사이클론(211)을 결합하기 위하여, 상기 집진유닛에는 후크장치가 구비된다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 사이클론(211)의 외주면 하단에는 후크 걸이(241)가 설치되고, 상기 먼지통(220)의 상부 외주면에는 후크부(242)가 구비되어 상기 후크 걸이(241)에 선택적으로 결합됨으로써, 상기 먼지통(220)을 상기 사이클론(211)의 하단에 고정시킨다.
그리고, 상기 제1가압판(310)과 제2가압판(320) 중의 어느 하나는 상기 먼지통(220) 내부에 저장된 먼지의 비움을 용이하게 위하여, 압축된 먼지로부터 이격되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서와 같이, 상기 제1가압판(310)이 회전판이고, 상기 제2가압판(320)이 고정판인 경우, 먼지의 비움을 위하여 상기 제1가압판(310)이 압축된 먼지로부터 이격된다.
이에 따라, 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 압축된 먼지가 상기 먼지 챔버(221)의 내주면과 상기 제2가압판(320)에만 접촉되므로, 상기 먼지통(220)의 비움이 쉽게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 소정량 이상의 먼지가 집진되면, 집진 성능의 저하와 모터의 과부하 등을 방지하기 위하여, 상기 먼지통(220)의 비움 시기를 사용자에게 표시하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 청소기 본체(100)나 집진유닛에 알람 표시등(미도시)을 설치하여, 상기 먼지 챔버(221)의 내부에 소정량 이상의 먼지가 집진되어, 상기 제1가압판(310)의 회전 범위가 소정 각도 이하가 되면, 상기 먼지통(220)의 비움 시기를 사용자에게 표시한다.
한편, 상술한 사이클론(211)을 주 사이클론이라고 칭하고, 상기 먼지 챔버(221)를 메인 챔버라고 칭할 때, 본 발명에 따른 집진장치는 상기 청소기 본체(100)에 구비되는 적어도 하나의 보조 사이클론(미도시)과 상기 집진유닛에 구비되는 보조 먼지 챔버(224)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 보조 사이클론은 상기 주 사이클론(211)에서 배출되는 공기에 포함된 먼지를 2차적으로 분리하는 기능을 하며, 상기 보조 먼지 챔버(224)는 상기 보조 사이클론에서 분리되는 먼지를 저장하는 기능을 한다.
그리고, 상기 보조 먼지 챔버(224)는 상단이 개방된 상태로 상기 집진유닛의 외주면에 구비된다.
본 실시예에 있어서, 상기 보조 먼지 챔버(224)는 상기 먼지통(220)의 외주면에 구비되며, 상기 주 사이클론(211)의 외주면에는 상기 보조 먼지 챔버(224)와 연통하는 보조 먼지 유입부(213)가 제공된다.
여기서, 상기 보조 먼지 유입부(213)의 외벽에는, 상기 보조 사이클론의 먼지 배출구(140)에 선택적으로 연결되는 보조 먼지 유입구(213a)가 형성되고, 상기 보조 먼지 유입부(213)의 바닥은 개방되어 상기 보조 먼지 챔버(224)의 상단에 연결된다.
이에 따라, 상기 주 사이클론(211)이 상기 청소기 본체에 장착되면, 상기 보조 먼지 유입구(213a)가 상기 보조 사이클론의 먼지 배출구(140)에 연결되고, 상기 먼지통(220)이 상기 청소기 본체(100)에 장착되어 상기 주 사이클론(211)의 하측에 위치되면, 상기 보조 먼지 유입부(213)와 상기 보조 먼지 챔버(221)가 상호 연통된다.
따라서, 상기 보조 사이클론에서 분리되는 먼지가 상기 보조 먼지 유입구(213a)를 통해 유입되어 상기 보조 먼지 챔버(221)에 저장된다.
이하, 상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 진공 청소기의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 진공 청소기에 전원이 공급되면, 상기 공기흡입장치에 의해 공기 흡입력이 발생하고, 이러한 공기 흡입력에 의해 흡입노즐로 먼지가 포함된 외부 공기가 흡입된다.
상기 흡입노즐을 통해 흡입된 외부 공기는, 상기 본체 흡입구(110)를 거쳐 주 사이클론의 흡입구(211a)로 유입된다.
상기 주 사이클론의 흡입구(211a)를 통해 유입된 공기는 상기 주 사이클론 (211)의 내벽에 접선 방향으로 안내되어 나선류를 형성하게 되고, 이에 따라 공기에 포함된 먼지는 공기와의 원심력의 차이에 의해 분리되어 하강한다.
상기와 같이 상기 주 사이클론(211)의 내벽을 따라 나선유동을 하면서 하강하는 먼지는, 상기 구획판(230)의 먼지 유입부(231)를 통과하여 상기 메인 챔버(221)에 저장된다.
그리고 상기 주 사이클론(211)에 의해 일차적으로 먼지가 분리된 공기는, 배기부재(211c)를 거쳐 상기 배출구(211b)를 통해 배출된 후, 상기 보조 사이클론으로 유입된다.
이에 따라, 상기 보조 사이클론의 내부에서 사이클론 원리로 분리된 먼지는 상기 보조 먼지 챔버(224)에 저장되고, 상기 보조 사이클론에서 재차 먼지 분리과정을 거친 공기는 상기 보조 사이클론에서 배출된 후, 상기 팬-모터 어셈블리를 거쳐 상기 본체 배출부(120)를 통해 청소기 본체(100)에서 배출된다.
한편, 상기 메인 챔버(221)는 진공 청소기의 내부로 유입되는 먼지의 대부분 을 저장하게 되며, 상기 메인 챔버(221) 내부의 먼지는 상기 제1가압판(310)과 상기 제2가압판(320)에 의해 압축되어 부피가 최소화되므로, 상기 메인 챔버(221)의 내부에 다량의 먼지를 저장할 수 있게 된다.
상기 제1가압판(310)의 작동과 상기 제2가압판(320)과의 상호작용에 대해서는 전술하였으므로, 이에 대해서는 반복 설명을 생략한다.
상기와 같이, 내부에 압축된 상태로 먼지가 저장되는 상기 먼지통(220)은, 적절한 시기에 상기 먼지통(220)을 상기 청소기 본체(100)에서 분리하여 비워진다.
다시 말해서, 사용자가 상기 먼지통(220)을 청소기 본체(100)에서 분리하여 뒤집으면, 상기 먼지통 내부의 압축 먼지가 외부로 배출된다.
이상에서는 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 청소기의 일 실시예로서 캐니스터 형의 진공청소기를 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 업라이트 형의 진공 청소기나 로봇 청소기에도 적용이 가능하다.
따라서, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술된 상세한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 진공 청소기는 다음과 같은 효과가 있 다.
첫째, 본 발명에 따른 집진장치에 의하면, 먼지통의 내부에 저장되는 먼지가 압축되어 그 부피가 최소화되므로, 먼지통의 내부에 저장되는 먼지의 집진용량이 최대화된다.
둘째, 본 발명에 따른 집진장치에 의하면, 먼지통의 내부에 회전에 의해 먼지를 압축하는 가압판이 구비되어, 먼지를 비울 때 먼지통의 내부에 압축 저장된 먼지가 상기 먼지통의 외부로 쉽게 배출된다.
셋째, 본 발명에 따른 집진장치에 의하면, 먼지통의 내부에 저장되는 먼지가 자동으로 압축되므로, 사용상의 편의성이 향상된다.
넷째, 본 발명에 따른 집진장치에 의하면, 상기 먼지통의 내부에 소정량 이상의 먼지가 집진되면, 상기 먼지통의 비움 시기가 표시되어 먼지를 비우는 시기를 쉽게 알 수 있다.

Claims (17)

  1. 공기 중에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부와 상기 먼지분리부에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 가지는 집진유닛; 그리고
    상기 집진유닛에 구비되어, 상호작용에 의하여 상기 먼지통에 저장되는 먼지의 부피를 감소시키는 한 쌍의 가압판들을 포함하여 구성되는 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 먼지분리부는 상기 먼지통의 상부에 구비되는 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 먼지분리부는, 유동하는 공기에 포함된 먼지를 사이클론 원리로 분리하는 사이클론를 포함하여 구성되며; 상기 사이클론과 상기 먼지통은 상기 먼지통 내부의 먼지가 비산하는 것을 방지하는 구획판에 의하여 상호 구획되는 집진장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구획판은;
    상기 사이클론 유닛에서 분리되는 먼지가 상기 먼지통으로 유입되도록, 상기 구획판의 가장자리에 구비되는 먼지 유입부를 형성하는 집진장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 먼지통은, 상기 사이클론의 하부에 탈착 가능하게 구비되는 집진장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압판들 사이에서 먼지가 압축되도록, 상기 한 쌍의 가압판들 중 적어도 하나는 상기 먼지통의 내부에 이동 가능하게 구비되는 집진장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가압판들은 상기 먼지통의 내부에 구비되는 제1가압판과 제2가압판으로 이루어지며; 상기 제1가압판과 제2가압판 중 적어도 하나는 상기 먼지통의 내부에 회전 가능하게 구비되는 집진장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1가압판은 상기 먼지통의 내부에 회전 가능하게 제공되고; 상기 먼지통은 먼지가 저장되는 공간을 형성하는 먼지 챔버를 포함하며; 상기 먼지 챔버의 내주면은 상기 제1가압판의 자유단이 회전하면서 그리는 궤적을 둘러싸는 집진장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2가압판은, 상기 먼지 챔버의 내부의 고정된 위치에 구비되는 집진장 치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2가압판은;
    상기 먼지 챔버의 내주면과 상기 제1가압판의 회전축과 동축상에 제공되는 고정축 중 어느 일측에 일체로 고정되는 집진장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1가압판은;
    상기 먼지 챔버의 중심을 이루는 축선과 동축상에 구비되는 회전축을 중심으로 회전하는 집진장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1가압판은;
    상기 제1가압판의 회전축에 연결되어 상기 제1가압판을 이동시키는 구동유닛에 의하여 회전하는 집진장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동유닛은;
    상기 제1가압판을 회전시키는 힘을 상기 제1가압판의 회전축에 전달하는 동 력전달부를 포함하여 구성되는 집진장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 동력전달부는;
    상기 제1가압판의 회전축에 결합되는 종동 기어; 그리고
    상기 종동 기어로 동력을 전달하도록, 구동 모터의 회전축에 결합되는 구동 기어를 포함하여 구성되는 집진장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동유닛은 정회전과 역회전이 가능한 구동모터를 포함하여 구성되는 집진장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1가압판과 제2가압판 중 적어도 하나는, 먼지 비움을 위하여 압축된 먼지로부터 이격되는 집진장치.
  17. 공기 흡입력을 발생시키는 공기흡입장치가 구비되는 청소기 본체;
    상기 공기흡입장치의 구동에 의해 유동하는 공기 중에 포함된 먼지를 분리하는 먼지분리부와 상기 먼지분리부에 의해 분리된 먼지를 저장하는 먼지통을 가지며, 상기 청소기 본체에 구비되는 집진유닛; 그리고
    상기 집진유닛에 구비되어, 상호작용에 의하여 상기 먼지 챔버에 저장되는 먼지의 부피를 감소시키는 한 쌍의 가압판들을 포함하여 구성되는 진공 청소기.
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