KR20090018482A - 집진장치 - Google Patents

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최철호
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Abstract

집진장치가 개시된다. 개시된 집진장치는 상부가 개방되며, 바닥면에 흡입구를 구비하는 원통형상의 본체; 상기 본체의 상부를 덮으며, 상기 흡입구와 동일축상에 형성되는 배출구를 구비한 덮개; 상기 흡입구로부터 상기 본체내부로 돌출되도록 설치되는 공기가이드부재;를 포함하며, 상기 공기가이드부재는 상기 본체내부에 흡입력이 발생되면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 연통시키고, 상기 본체내부에 흡입력이 발생되지 않으면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 차단하는 것을 특징으로 한다.
제 1 필터, 제 2 필터, 필터털기유닛, 흡입력 손실, 오물배출

Description

집진장치 { A Dust-Separating apparatus}
본 발명은 진공청소기에 사용되는 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공청소기에 장착되며, 유입된 집진공기로부터 먼지를 분리하는 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 진공청소기에 사용되는 집진장치는 오물이 포함된 공기가 유입된 후 오물은 분리하고, 정화된 공기를 외부로 배출하는 장치를 말한다. 종래의 집진장치중 사이클론 집진장치는 흡입구를 통해 먼지를 포함한 외부공기가 사이클론 몸체내부로 유입되면서 선회기류 형성됨에 따라 원심력에 의해 먼지가 분리된다. 한편, 사이클론구조에 의해 분리되지 않은 미세먼지의 경우에는 사이클론 몸체 출구측에 별도로 구성된 필터장치를 통해 필터링 된 후, 정화된 공기는 사이클론 몸체의 배출구를 통해 빠져나가거나, 집진장치의 배출구 이후에 구성된 필터장치를 통해 필터링 되는 구조를 갖는다.
하지만, 종래의 사이클론구조를 적용한 집진장치는 먼지를 분리하기 위하여 선회기류를 형성하였기 때문에, 일정수준의 흡입력 손실이 발생할 뿐 아니라, 선회기류형성에 따른 유로소음이 크다는 단점이 있었고, 사이클론몸체내부에 사이클론 을 형성하기 위한 구조물들이 설치되기 때문에, 먼지를 수거할 수 있는 먼지의 수거공간이 적을 수 밖에 없었으며, 종래의 집진장치는 수거된 오물을 버릴 때 사용자의 의도와 관계없이 수거된 오물이 공기가 유입되던 유입구로 빠져나가서 주위를 더럽히는 문제점이 발생할 수도 있었다.
아울러, 청소 중 얼마 지나지 않아 필터부재가 막혀 흡입력이 급격하게 떨어지는 현상이 발생함으로써, 소비자로 하여금 제품의 불신을 초래하고, 모터에 부하가 걸려 모터의 수명이 단축되는 현상을 초래하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 창안된 것으로서, 기존의 사이클론구조를 적용한 집진장치에서 발생될 수 있는 흡입력감소, 구조적 소음발생, 오물수거공간 감소를 개선하고, 수거된 오물을 버릴 때 흡입구로 먼지가 빠져나가는 것이 방지되는 집진장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 집진장치는 상부가 개방되며, 바닥면에 흡입구를 구비하는 원통형상의 본체; 상기 본체의 상부를 덮으며, 상기 흡입구와 동일축상에 형성되는 배출구를 구비한 덮개; 상기 흡입구로부터 상기 본체내부로 돌출되도록 설치되는 공기가이드부재;를 포함하며, 상기 공기가이드부재는 상기 본체내부에 흡입력이 발생되면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 연통시키고, 상기 본체내부에 흡입력이 발생되지 않으면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진장치는 상기 공기가이드부재 최상단에 소정거리 이격되게 배치되어 상기 공기가이드부재를 통해 유입되는 오물을 분리하기 위한 제 1 필터와, 상기 배출구에 설치된 제 2 필터 및, 상기 제 2 필터에 묻어 있는 미세먼지를 털어내기 위한 필터털기유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기가이드부재는 최하측이 상기 흡입구의 원주면과 결합되고, 최상측은 상기 본체 내부에 흡입력이 발생하지 않으면 닫히도록 일직선형상이 되고 상기 본체내부에 흡입력이 발생하면 열리는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기가이드 부재는 탄성이 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 필터는 상기 본체의 내면과 탈착가능하게 설치되는 필터지지부재에 고정결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 필터는 상기 본체의 바닥면에 대해 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터털기유닛은, 상기 제 2 필터의 중심으로부터 상기 본체의 내부를 향해 돌출되도록 설치되는 회전축; 상기 배출구를 향해 이동하는 공기의 힘에 의해 회전력이 발생하도록 상기 회전축의 끝단에 설치되는 회전팬; 상기 제 2필터와 소정거리 이격되도록 설치되며 상기 회전팬의 회전력에 따라 회전하며, 상기 제 2필터의 직경과 동등한 길이를 갖는 막대형상의 회전부재; 일측이 상기 제 2 필터와 접촉되도록 상기 회전부재에 결합되는 솔부재;를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 집진장치는 흡입구, 제 1 필터, 제 2 필터, 배출구가 동축선상에 배치되고, 이에 따라, 오물을 분리하기 위한 공기의 흐름이 일직선상에서 이루어지기 때문에, 기존의 사이클론 집진장치에 비해서 흡입력 손실이 감소되고, 유로소음이 발생이 저감되며, 또한, 사이클론구조를 형성하기 위한 구조물들이 본체에 설치되지 않기 때문에, 기존 대비 먼지수거공간이 확장될 수 있다.
또한, 집진장치 본체 내부에 흡입력이 발생할 경우에는 공기가이드부재를 통해 공기가 유입되고, 흡입력이 발생하지 않을 경우에는 본체 내부와 흡입구가 차단됨으로써, 본체 내부에 수거된 먼지를 버릴 경우, 수거된 오물이 흡입구를 통해 외부로 빠져나가서 주위를 더럽히는 일이 없다.
또한, 집진장치가 동작하여 오물이 분리됨과 동시에 미세먼지를 분리하기 위한 제 2 필터의 청소가 실시간으로 이루어지기 때문에, 집진장치의 동작을 정지시키고 별도로 집진장치를 분리하여 제 2 필터를 청소할 필요가 없는 효과가 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 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 한다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 대한 집진장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 집진장치는 본체(110), 덮개(120), 공기가이드부재(130), 제 1 필터(140), 제 2필터(150), 필터털기유닛(160)을 포함한다.
본체(110)는 원통형상으로 형성되며, 상부가 개방되고, 본체(110)의 바닥 면(110a) 중심에는 소정반경을 가지는 흡입구(112)가 형성된다.
덮개(120)는 본체(110)와 결합되어 내부에 먼지를 분리할 수 있는 집진공간을 형성하기 위한 것으로서, 덮개(120)는 본체(110)의 개방된 상부를 덮도록 본체(110)와 대응되는 원판형상으로 형성된다. 또한, 덮개(120)의 중심에는 소정반경을 가지는 배출구(124)가 형성된다. 이때, 배출구(124)는 흡입구(112)와 동일축선상에 형성된다.
공기 가이드부재(130)는 외부공기가 선택적으로 흡입구(112)를 통해 본체(110) 내부로 유입될 수 있도록 하기 위한 것으로, 본체(110) 내부에 흡입력이 발생되지 않으면 흡입구(112)를 통해 공기가 본체(110) 내부로 유입되는 것을 막고, 본체(110) 내부에 흡입력이 발생되면, 흡입구(112)를 통해 공기가 본체(110)내부로 유입되도록 한다. 이를 위해, 공기가이드부재(130)는 하광상협 형상을 가지고, 탄성력이 있는 고무, 실리콘, 필름과 같은 합성수지재로 이루어지며, 공기가이드부재(130)의 최하측은 흡입구(112)의 원주면과 융착되어 결합되고, 공기가이드부재(130)의 상측은 본체(110)내부로 일정거리만큼 상향경사지게 돌출되어 모아지는 형상으로 형성된다. 한편, 본체(110)의 내부에 흡입력이 발생하지 않으면, 공기가이드부재(130)는 도 1 및 도 3a에서 보는 바와 같이, 공기가이드부재(130)의 최하측으로부터 상방향으로 모아지다가 최상단이 일직선형상으로 모아져 닫히게 된다. 이에 따라, 본체(110)의 내부에 흡입력이 발생하지 않을때는 흡입구(110a)와 본체(110)의 내부가 밀폐된다. 또한, 본체(110)의 내부에 흡입력이 발생되면, 흡입구(112)로부터 본체내부로 유입되려는 공기의 유입력에 의해 닫혀있던 공기가이드 부재(130)의 최상단은 도 3b에서 보는 바와 같이, 활짝 벌어지게 된다. 이후, 본체(110) 내부에 흡입력 발생이 정지되면, 공기가이드 부재(130)의 최상단은 탄성력에 의해 도 3a와 같이, 일직선형상으로 닫히게 된다.
이처럼, 공기가이드부재(130)는 본체(110)내부에 흡입력이 발생할 경우에만 본체(110)내부와 흡입구(112)가 연통됨으로써, 본체(110)에 수거된 오물을 버릴 경우, 도 3a와 같이, 공기가이드부재(130)의 최상단은 막힌형상이 되기 때문에, 흡입구(112)를 통해 본체(110)내부에 수거된 오물이 빠져나가는 것이 방지된다.
제 1 필터(140)는 흡입구(112)로부터 유입되는 먼지를 포함한 공기 중 비교적 큰 입자의 오물을 분리하고, 후술될 회전팬(167)에 비교적 입자가 큰 오물이나 중량물이 부딛치지 않도록 하기 위한 것으로, 흡입구(112) 및 배출구(124)와 함께 동일축선상에 배치되고, 공기가이드 부재(130)의 최상측에 소정간격으로 이격되게 설치된다. 또한, 제 1 필터(140)는 본체(110)의 내면과 탈착가능하게 결합된다. 이 경우, 제 1 필터(140)의 일측은 막대형상의 필터지지부재(141)와 고정결합되며, 필터지지부재(141)는 본체(110)의 내면에 일체로 형성되어 있는 지지홈(113)에 삽입결합됨으로써, 제 1 필터(140)는 본체(110)의 내면과 탈착가능하게 결합되는 것이 가능하다. 한편, 본 실시예의 집진장치(100)는 흡입력의 손실을 감소시키기 위해서 제 1 필터(140)가 도 5에서 보는 바와 같이, 본체(110)의 바닥면(110a)에 대해서 소정각도로 경사지게 형성된다. 이는 제 1 필터(140)가 바닥면(110a)에 대해 평행하게 설치되어 공기가이드부재(130)로부터 유입되는 공기가 제 1 필터(140)에 직각으로 부딛치는 경우보다 제 1 필터(140)가 바닥면(110a)에 대해 경사지게 형성되 어, 공기가이드부재(130)로부터 유입되는 공기가 제 1 필터(140)에 비스듬이 부딛치는 것이 흡입력의 손실이 감소되기 때문이다.
제 2 필터(150)는 제 1 필터(140)로부터 필터링되지 않은 미세먼지를 분리하기 위한 것으로서, 덮개(120)에 형성된 배출구(124)에 설치된다. 제 2 필터(150)는 흡입구(112) 및 제 1 필터(140)와 동일축선상에 배치되게 되며, 미세먼지를 제거하기 위하여 미세한 다공성재질의 필터들이 적용될 수 있다. 예를 들어 미세 mesh나, 해파필터가 사용될 수 있다.
도 2 , 도 4 및 도 6을 참조하면, 필터털기유닛(160)은 흡입구(112)와 상기 배출구(124) 사이에 배치되어 공기의 흐름에 의해 회전하여 상기 제 2 필터(150)에 묻어 있는 미세먼지를 털어내기 위한 것으로 회전부재(161), 솔부재(163), 회전축(165), 회전팬(167)을 포함한다.
회전부재(161)는 제 2 필터(150)와 소정거리 이격되게 배치되고, 회전팬(167)의 회전력에 의해 회전하며 제 2 필터의 직경과 동등한 길이를 갖는 막대형상으로 형성된다.
솔부재(163)는 회전부재(161)에 고정결합되게 설치되어, 솔부재(163) 끝단이 제 2 필터(150)와 접촉되도록 배치된다.
회전팬(167)은 바람개비 형상으로 형성되며, 배출구(124)를 향해 이동하는 공기의 유동에 의해 회전력이 발생하도록 회전부재(161)의 하측에 소정거리 이격되며, 회전축(165)의 끝단에 설치된다.
회전축(165)은 제 2 필터(150)의 중심으로부터 본체(110)의 내부를 향해 하 향되게 돌출되도록 설치되며, 회전축(165)의 최하측에는 회전팬(167)이 고정설치된다. 또한, 회전축(165)은 회전부재(161)의 중심을 관통하고, 제 2 필터(150)의 중심에 회전가능하게 결합된다.
이에 따라, 배출구(124)를 향해 이동하는 공기의 흐름에 의해 회전팬(167)이 회전하며, 이러한 회전팬(167)의 회전력에 의해 회전부재(161)가 회전되고, 회전부재(161)에 설치된 솔부재(163)가 제 2 필터(150)에 묻어 있는 먼지를 털어주게 됨으로써, 제 2 필터(150)의 청소가 행해지는 것이다. 이와 같이, 기존의 집진장치에서는 필터의 먼지를 털기 위해, 집진장치의 동작을 정지시키고, 집진장치를 분리하여 필터를 청소하건, 조합된 부품간의 부딪힘에 의해 필터에 부착된 먼지를 일정수준털어주는 기능이지만, 본 실시예에 의한 집진장치(100)는 먼지의 분리동작이 이루어짐과 동시에, 실시간으로 제 2 필터(150)의 청소동작이 행해지기 때문에, 제 2 필터(150)를 따로 분리해서 청소할 필요가 없다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 집진장치(100)의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 진공청소기 본체에 내장되어 있는 흡입모터(미도시)를 동작하여 흡입력이 발생하면, 이 흡입력은 흡입구(112)를 통해 본체(110)내부에 전달된다. 이렇게 본체(110)내부에 흡입력이 발생하면, 압력차에 의해 먼지를 포함한 공기는 본체(110)내부로 유입되려는 흐름이 흡입구(112)를 통해 공기가이드부재(130)에 전달되고, 이에 따라, 도 3a와 같이 닫혀 있던 공기가이드부재(130)의 최상단이 도 3b와 같이 열리면서 오물을 포함한 외부공기가 흡입구(112) 및 공기가이드부재(130) 를 통해 본체(110)내부로 유입된다. 유입된 공기중 비교적 큰 오물들은 제 1 필터(140)에 붙어 있다가 흡입력이 정지하면 본체(110)의 바닥면(110a)에 떨어지고, 나머지 공기는 제 2 필터(150)를 향해 이동하여 미세먼지는 제 2필터(150)에 붙어 있다가 필터털기유닛(160)에 의해 바닥면(110a)에 떨어지고, 정화된 공기는 외부로 배출된다.
이 경우, 본 실시예에 의한 집진장치(100)는 흡입구(112), 제 1 필터(140), 제 2 필터(150), 배출구(124)가 동일축선상에 배치되기 때문에, 먼지를 분리하기 위한 공기의 흐름이 직선(도 2, 참조부호 P)으로 형성되고, 이에 따라, 유로구조가 복잡한 기존에 사이클론 구조를 채택한 집진장치에 비해서 흡입구(112)부터 배출구(124)까지의 유로가 단순화되기 때문에, 흡입력 손실이 감소하고, 유로소음을 저감한다. 또한, 본실시예의 집진장치(100)는 기존의 사이클론 집진장치에 비해서 선회기류를 형성하기 위한 구조물들을 설치할 필요가 없기 때문에, 먼지수거공간이 확장될 수 있다.
아울러, 본 실시예에 따른 집진장치(100)는 본체(110)에 수거된 오물량이 일정수준을 넘게 되면 사용자는 덮개(120)를 본체(110)로부터 분리 한 후, 본체(110)를 뒤집어 줌으로써 본체(110)내부에 수거된 먼지를 배출할 수 있다. 이 경우, 집진장치(100)는 본체(110)내부에 흡입력이 발생할 경우에만, 흡입구(112)와 본체(110)내부를 연통시켜 흡입구(112)를 통해 본체(110)내부로 공기를 유입시키기 때문에, 수거된 먼지를 버릴 경우, 흡입구(112)와 본체(110)내부가 공기가이드부재(130)에 의해서 차단됨으로써, 흡입구(112)를 통해 수거된 오물이 배출되지 않아 주위를 더럽히지 않으면서 수거된 먼지를 버릴 수 있다. 또한, 제 1 필터(140)는 덮개(120)를 본체(110)로부터 분리 한 후, 제 1 필터(140)와 결합된 필터지지부재(141)를 본체(110)에 형성된 지지홈(113)으로부터 분리함으로써, 제 1 필터(140)를 청소할 수 있다.
한편, 집진장치(100)의 먼지를 분리하는 과정에서 제 1 필터(140)를 통과한 공기가 제 2 필터(150)를 향해서 이동할 때, 공기는 회전팬(167)과 부딛치게 되고, 이러한 흐름에 의해 회전팬(167)이 회전하게 된다. 이때, 회전팬(167)과 회전축(165)에 의해 결합되어 있는 회전부재(161)가 회전하게 된다. 이렇게 회전부재(161)가 회전하게 되면, 회전부재(161)에 설치되어 있는 솔부재(163)가 제 2필터(150)와 접촉하면서, 제 2필터(150)에 묻어 있는 먼지를 회전하면서 털어주게 된다. 이처럼, 오물을 분리하는 과정에서 제 2 필터(150)를 실시간으로 청소할 수 있기 때문에, 집진장치(100)의 동작을 정지시키고 별도로 집진장치를 분리한 후, 제 2 필터(150)를 청소할 필요가 없게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 절개 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 단면도이고,
도 3a은 집진장치 본체내에 흡입력이 발생되지 않은 상태에서 집진장치를 저면에서 바라본 도면이고,
도 3b는 집진장치 본체내에 흡입력이 발생된 상태에서 집진장치를 저면에서 바라본 도면이고,
도 4는 도 2에 표시된 IV의 확대도이고,
도 5는 도 1에 표시된 V에서 바라본 도면이고,
도 6은 도 2에 표시된 VI에서 바라본 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110... 본체 112... 흡입구
120... 덮개 124... 배출구
130... 공기가이드부재 140... 제 1 필터
150... 제 2 필터 160... 필터털기유닛
161... 회전부재 163... 솔부재
165... 회전축 167... 회전팬

Claims (9)

  1. 상부가 개방되며, 바닥면에 흡입구를 구비하는 원통형상의 본체;
    상기 본체의 상부를 덮으며, 상기 흡입구와 동일축상에 형성되는 배출구를 구비한 덮개;
    상기 흡입구로부터 상기 본체내부로 돌출되도록 설치되는 공기가이드부재;를 포함하며,
    상기 공기가이드부재는 상기 본체내부에 흡입력이 발생되면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 연통시키고, 상기 본체내부에 흡입력이 발생되지 않으면 상기 흡입구와 상기 본체내부를 차단하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기가이드부재는 최하측이 상기 흡입구의 원주면과 결합되고, 최상측은 상기 본체 내부에 흡입력이 발생하지 않으면 닫히도록 일직선형상이 되고 상기 본체내부에 흡입력이 발생하면 열리는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공기가이드 부재는 탄성이 있는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기가이드부재 최상단에 소정거리 이격되게 배치되어 상기 공기가이드부재를 통해 유입되는 오물을 분리하기 위한 제 1 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 필터는 상기 본체의 내면과 탈착가능하게 설치되는 필터지지부재에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 필터는 상기 본체의 바닥면에 대해 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 배출구에 설치된 제 2 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 집진장치는
    상기 흡입구와 상기 배출구 사이에 배치되어 공기의 흐름에 의해 회전하여 상기 제 2 필터에 묻어 있는 미세먼지를 털어내기 위한 필터털기유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 필터털기유닛은,
    상기 제 2 필터의 중심으로부터 상기 본체의 내부를 향해 돌출되도록 설치되는 회전축;
    상기 배출구를 향해 이동하는 공기의 힘에 의해 회전력이 발생하도록 상기 회전축은 끝단에 설치되는 회전팬;
    상기 제 2필터와 소정거리 이격되도록 설치되며 상기 회전팬의 회전력에 따라 회전하며, 제 2 필터직경과 동등한 길이를 갖는 막대형상의 회전부재;
    일측이 상기 제 2 필터와 접촉되도록 상기 회전부재에 결합되는 솔부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
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