KR20080076052A - 사이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

사이클론 집진장치가 개시된다. 개시된 사이클론 집진장치는 사이클론 실 및 상기 사이클론 실의 외 측을 원주상으로 감싸는 오물수거실을 포함한 사이클론 몸체; 상기 사이클론 실 및 상기 오물수거실 사이의 연결통로를 형성하도록 사이클론 몸체의 상단에 설치되는 상부커버; 상기 사이클론몸체의 하부에 설치된 유입파이프; 및, 상기 상부커버에 관통되어 상기 사이클론 실로 삽입된 제 1 배출파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

사이클론 집진장치, 사이클론 실, 오물수거 실, 가이드부재, 연결통로

Description

사이클론 집진장치{ A Cyclone Dust-Separating Apparatus }

도 1은 종래의 사이클론 집진장치를 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명의 제 1 실시 예를 도시한 사시도이고,

도 3은 도 2의 사이클론 집진장치의 단면도이고,

도 4는 본 발명의 제 2 실시 예를 도시한 단면이도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200... 사이클론 집진장치

110... 사이클론 몸체 111... 외벽

112... 저 벽 113... 내벽

115... 제1배출파이프 116... 가이드부재

117... 유입파이프 120... 사이클론실

130... 오물수거실 150... 상부커버

215...제 2 배출파이프

본 발명은 진공청소기에 사용되는 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 는 진공청소기에 장착되며, 유입된 집진공기를 먼지와 공기로 원심분리하는 사이클론 집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기에 사용되는 집진장치는, 오물이 포함된 공기가 유입된 후 오물은 분리되고 정화된 공기를 내보내는 장치를 말한다. 집진장치는 필터만으로 먼지를 걸러내는 필터형 집진장치와, 오물이 포함된 공기를 회전시켜 오물의 원심력을 이용하여 오물을 공기로부터 분리시키는 사이클론 집진장치가 있다.

도 1과 같이, 이러한 종래의 사이클론 집진장치(10)는 상부외면에 먼지의 공기를 포함한 외부공기가 유입되기 위한 흡입구(12)가 구비된 원통형의 사이클론몸체(11)와, 사이클론몸체(11)의 하부에 탈착가능하게 설치되며 상기 사이클론 몸체(11)의 내부에 분리된 먼지를 수거하는 집진통(14)과, 사이클론 몸체(11)에서 먼지가 분리된 정화된 공기가 배출되도록 사이클론 몸체(11)의 개방된 상부를 덮으며 중앙에 배출구(18)가 구비된 덮개(17)를 포함한다.

이러한 사이클론 집진장치(10)는 흡입구(12)를 통해 외부의 먼지를 포함한 외부공기가 사이클론 몸체(11) 내부로 유입된 후 선회기류 따른 원심력으로 먼지가 분리되며, 분리된 먼지는 먼지통(14)으로 떨어져 수거되고, 정화된 공기는 사이클론 몸체(11)의 상부를 덮는 덮개(17)에 형성된 배출구(18)를 통해 사이클론 몸체(11)의 상측방향으로 배출된다. 하지만, 이러한 종래의 사이클론 집진장치(10)는 사이클론 몸체(11)의 하부에 먼지통(14)이 배치됨으로써, 사이클론 집진장치의 전체적인 높이가 높아짐으로써, 사이클론 집진장치의 크기가 커지는 단점이 있었으며, 또한, 사이클론 몸체(11)의 개방된 하부와 먼지통(14)의 상부가 연통되도록 설 치된 구성을 가지므로, 흡입구(12)를 통해 유입된 외부공기로 부터 발생되는 선회기류로 인해 집진통(14)에 수거되어 있던 먼지들이 재비산하여 배출구(12)를 통해 외부로 배출되며, 이에 따라, 청소효율이 감소되는 단점을 가지고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인의 선출원인 한국특허등록 10-560967에 개시된 바와 같은 사이클론 집진장치가 창안되었다. 즉, 이러한 사이클론 집진장치는 오물수거실이 사이클론실의 외주를 감싸도록 설치되어 있기 때문에, 사이클론의 크기가 콤팩트해지고, 오물수거실에 수거된 먼지가 재비산하는 것을 방지할 수 있었다. 이 후, 본 출원인은 유입파이프를 통해 유입되어 사이클론 실의 내부에 상승선회하는 오물을 포함한 외부공기의 선회력을 장시간동안 유지시켜주고, 압력손실을 감소할 수 있는 사이클론 집진장치를 개발하기 위한 연구를 지속해 왔다.

본 발명은 상기와 같은 지속적인 연구에 의해 창안된 것으로, 사이클론 실의 내부에서 발생되는 외부공기의 선회력을 장시간동안 유지시킬 수 있는 구조가 개선된 사이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 압력손실을 줄일 수 있도록 구조가 개선된 사이클론 집진장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이클론 집진장치는, 사이클론 실 및 상기 사이클론 실의 외 측을 원주상으로 감싸는 오물수거실을 포함한 사이클 론 몸체; 상기 사이클론 실 및 상기 오물수거실 사이의 연결통로를 형성하도록 사이클론 몸체의 상단에 설치되는 상부커버; 상기 사이클론몸체의 하부에 설치된 유입파이프; 및, 상기 상부커버에 관통되어 상기 사이클론 실로 삽입된 제 1 배출파이프;를 포함한다.

또한, 개시된 사이클론 집진장치는, 상기 유입파이프로부터 유입된 공기가 안내되어 상기 사이클론 실에서 상승선회기류를 형성하도록 상기 사이클론 실에 설치된 가이드부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 개시된 사이클론 집진장치는, 상기 사이클론 몸체의 저 벽에 설치된 제 2 배출파이프를 더 포함하여, 공기가 사이클론의 상부와 하부로 빠져나가도록 구성할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직할 제 1 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2 의 사이클론 집진장치의 단면도이다. 본 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)는 진공청소기에 적용되는 것이며, 노즐조립체를 통해 흡입된 먼지를 포함한 외부공기는 연장관 및 플렉시블호스를 거쳐, 진공청소기본체에 설치된 본 실시예에 의한 사이클론 집진장치(100)로 유입된다.

도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)는 사이클론 몸체(110)와 상부커버(150)를 포함한다.

사이클론 몸체(110)는 상부가 개방된 원통형의 용기로서, 중심에는 사이클론 실(120)이 형성되며, 상기 사이클론 실(120)의 외주를 감싸도록 원주상에 오물수거실(130)이 형성된다. 이를 위해 사이클론 몸체(110)는 외벽(111)과 저벽(112)과 내벽(113)을 포함한다.

사이클론실(120)은 내벽(113)과 저벽(112)에 의해 형성되며, 먼지를 포함한 외부공기로부터 먼지(D)가 원심분리되는 공간이다. 이때, 내벽(113)의 높이는 외벽(111)의 높이보다 작도록 형성된다.

사이클론실(120)의 중앙부에는 내벽(113)으로 돌출되는 상부/하부가 밀폐된 원기둥부재(119)가 설치되며, 내벽(113)과 원기둥부재(119)사이에는 저벽(112)으로부터 원기둥부재(119)를 나선형으로 감싸며 점차 높아지는 가이드부재(116)가 설치된다. 이 경우, 가이드부재(116)에 의해서 유입파이프(117)로부터 유입된 외부공기는 상부커버(150)방향으로 상승하는 상승선회기류 즉, 중력에 반대방향으로 선회하는 선회기류가 형성된다. 이러한 가이드부재(116)는 사이클론 몸체(110)의 저벽(112)으로부터 직접형성 할 수 있으며, 필요에 따라 별개의 구조물로 제작하여 저벽(112)에 용접 또는 접착 될 수 있다.

도 3을 참조하면, 유입파이프(117)가 외벽(111) 및 내벽(113)을 관통하여 사이클론 몸체(110)의 하부에 설치된다. 보다 구체적으로 유입파이프(117)는 오물을 포함한 외부공기에 원심력을 부여하기 위하여 사이클론 실(120)의 측방향 즉, 원기둥부재(119)의 외주면에 접선방향으로 설치된다. 이러한 유입파이프(117)는 원형외에 사각, 삼각등 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 유입파이프(117)를 통해 공기흡입구(117a)를 통해 유입된 먼지를 포함한 외부공기가 사이클론 실(120)로 안내된 다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 상부커버(150)는 사이클론 몸체(110)의 개방된 상부를 덮도록 원형의 덮개형상을 가지며, 사이클론 몸체(110)와 탈착가능하도록 설치된다. 또한, 상부커버(150)는 중앙에 배출공(121)이 형성되어 있으며, 상부커버(150)의 하측방향으로는 공기배출구(121)에는 소정 높이를 가진 제 1 배출 파이프(115)가 설치된다. 이 경우, 제 1 배출파이프(115)는 사이클론 실(120)의 삽입되도록 설치되며, 이에 따라 내벽(113)과 제 1 배출파이프(115)의 사이에는 공간 S1이 형성된다. 한편, 상부커버(150)가 사이클론 몸체(110)의 개방된 상부에 결합됨으로써, 사이클론 몸체의 내벽(113)과 상부덮개(150)에 의해 연결통로(P)가 형성된다.

다만, 본 실시예와 달리 사이클론 몸체(110)의 상측을 상부커버(150) 대신, 외벽(111)의 상단과 연결된 분리되지 않은 상벽으로 덮을 수도 있다. 이 경우, 오물수거실(130)에 저장된 먼지는 저벽(112)을 개폐가능하여 구성함으로써 버릴 수 있을 것이다. 제 1 배출파이프(115)는 몰딩물로 상부커버(150)에 일체로 형성할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 오물수거실(130)은 사이클론실(120)의 외측을 감싸도록 형성된 공간으로, 이러한 오물수거실(130)에는 먼지(D)가 저장된다. 이를 위해 오물수거실(130)은 내벽(113), 외벽(111), 저벽(112)에 의해 둘러싸여 형성된다.

이하, 제 1 실시 예에 따른 사이클론 집진장치(100)의 동작을 자세히 설명한 다.

도 3를 참조하면, 먼지를 포함한 외부공기는 흡입구(117a) 및 유입파이프(117)를 통해 사이클론실(120) 내부로 유입되며, 이 때, 먼지(D)를 포함한 외부공기는 유입파이프(117)가 원기둥부재(119)에 측방향에 설치된 관계로 원심력을 부여받게 된다. 또한, 가이드부재(116)가 원기둥부재(119)를 나선형으로 감싸며 점차 높아지게 사이클론실(120)의 저벽(112)에 설치된 관계로 상부커버(150)쪽으로 상승선회기류 즉, 중력의 반대방향으로 선회하는 선회기류가 형성된다. 도 3을 참조하면, 이러한 과정을 통해 공기속에 포함된 먼지(D)는 원심력에 의해 연결통로(P)를 거쳐 사이클론 몸체(110)의 외벽(111)에 부딪친 후 오물수거실(130)로 떨어진다.

이 경우, 가이드부재(116)에 의해 사이클론실(120)에서 발생된 외부공기의 상승선회기류는 제 1 배출파이프(115)가 사이클론실(120)의 상측에 삽입 설치됨으로써, 내벽(113)의 상부에서까지 지속적으로 선회력을 유지할 수 있다. 즉, 유입파이프(117)를 통해 유입된 외부공기로부터 발생된 상승선회기류는 제 1 배출파이프(115)에 의해 장시간 선회력이 지속될 수 있다. 이후, 먼지(D)가 제거된 정화공기는 제 1 배출파이프(115) 및 공기배출구(121)를 거쳐 사이클론 집진장치(100)를 빠져나간다. 이 경우, 제 1 배출파이프(115)가 상부커버(150)에 설치되어 있기 때문에, 저벽(112)으로부터 상승되는 선회기류에 의해 먼지가 분리되고, 먼지가 분리된 정화공기가 상향으로 배출됨으로써, 상승되는 선회기류에 의해 먼지가 분리되고, 먼지가 분리된 정화공기가 상승하는 선회기류에 역전되어 저벽(112)을 관통하여 하측방향으로 배출되는 기존의 사이클론 집진장치에 비해 압력손실을 저감시킬 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 사이클론 집진장치(200)를 설명하기로 한다. 참고로, 제 2 실시예에 따른 사이클론 집진장치(200)와 제 1 실시예에 따른 사이클론 집진장치(100)의 다른점은 제 1 실시예의 사이클론 집진장치(100)는 사이클론 실(120)에서 먼지(D)가 제거된 정화공기가 배출되는 정화공기가 상부커버(150)에 관통형성된 제 1 배출파이프(115)를 통해 사이클론 몸체(110)의 상측방향 즉, 중력반대방향으로 배출되지만, 제 3 실시 예의 사이클론 집진장치(200)는 상기 정화공기가 사이클론 집진장치(200)의 상측방향 및 하측방향으로 동시에 배출되도록 한다는 점에서 차이가 있으며, 그외의 동일한 구성에 대해서 동일한 참조부호을 기재하고, 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 사이클론 집진장치(200)는 제 1 실시예의 원기둥부재(119) 대신에 상하부가 개방된 제 2 배출파이프(215)가 사이클론 몸체(110)의 저벽(112)를 관통되도록 설치된다. 따라서, 사이클론 몸체(110)에서 먼지(D)가 분리된 정화공기는 제 1 배출파이프(115)와 제 2 배출파이프(215)를 통해서 상하 양측으로 배출된다. 이 경우, 사이클론 몸체(110)의 상측방향으로 배출되는 제 1 실시예의 사이클론 집진장치(100)와 비교해 볼 때, 본 실시예에 따른 사이클론 집진장치(200)는 정화공기가 사이클론 몸체(110)의 상측방향과 하측방향으로 동시에 배출파이프(115) 및 제 2 배출파이프(215)를 통해 배출됨으로써, 하나의 배출파이프(115)를 통해 정화공기가 배출되는 사이클론 집진장치(100)에 비해서 압력손실이 약 20%정도 감소하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본발명의 실시예에 의한 사이클론 집진장치에 따르면, 상부커버에 설치된 배출파이프가 사이클론실의 상부에 일정길이 만큼 삽입되도록 설치됨으로써, 저벽으로부터 상승선회하는 외부공기의 선회력이 사이클론몸체의 상부까지 일정하게 유지될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 배출파이프 및 제 2 배출파이가 설치됨으로써, 정화공기의 배출이 상하 양측으로 동시에 이루어지기 때문에 압력손실을 저감시킬 수 있다는 효과가 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다 .따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 사이클론 실 및 상기 사이클론 실의 외 측을 원주상으로 감싸는 오물수거실을 포함한 사이클론 몸체;

   상기 사이클론 실 및 상기 오물수거실 사이의 연결통로를 형성하도록 사이클론 몸체의 상단에 설치되는 상부커버;

   상기 사이클론몸체의 하부에 설치된 유입파이프; 및,

   상기 상부커버에 관통되어 상기 사이클론 실로 삽입된 제 1 배출파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입파이프로부터 유입된 공기가 안내되어 상기 사이클론 실에서 상승선회기류를 형성하도록 상기 사이클론 실에 설치된 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 사이클론 몸체의 저 벽에 설치된 제 2 배출파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 집진장치.

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