KR20130031364A

KR20130031364A - 표면 처리 기기

Info

Publication number: KR20130031364A
Application number: KR1020137002122A
Authority: KR
Inventors: 리처드 데이비드 니콜라오우; 토마스 제임스 더닝 팔로우즈; 애슐리 월터 시메스
Original assignee: 다이슨 테크놀러지 리미티드
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CA2804064C; JP5622674B2; GB201010955D0; CN102309289A; EP2587980B1; AU2011273211B2; GB2481608A; KR101457503B1; GB201419478D0; JP2012011201A; CA2804064A1; WO2012001387A1; CN102309289B; AU2011273211A1; GB2481608B; WO2012001420A1; GB2516391B; EP2587980A1; US8495789B2; GB2516391A

Abstract

가정용 진공 청소기(1)는 병렬로 배열된 복수의 절두 원추형 사이클론(38)을 포함한다. 각각의 사이클론(38)은 상대적으로 넓은 절두 원추형 강성부(62) 및 이 강성부에 연결된 상대적으로 좁은 절두 원추형 연성부(64)를 갖는다. 상대적으로 넓은 강성부(62)는 하나 이상의 함진 공기 유입구(dirty air inlet)(52)를 포함하고, 상대적으로 좁은 연성부(64)는 오염물 출구(58)를 포함한다. 상대적으로 좁은 연성부(64)는 기기의 사용 동안 진동하여, 오염물이 상대적으로 좁은 연성부(64)의 내면으로부터 떨어져 나오게 되며, 떨어져 나온 오염물이 오염물 출구(58)로부터 방출된다.

Description

사이클론 진공 청소기{CYCLONE VACUUM CLEANER}

본 발명은 표면 처리 기기 및 구체적으로는 하나 이상의 사이클론(cyclone)을 포함하는 진공 청소기에 관한 것이다.

예컨대 진공 청소기와 같은 표면 처리 기기는 필터 백(filter bag)을 사용하지 않고서도 먼지와 오염물을 공기흐름으로부터 분리할 수 있다. 이들 소위 백리스 진공 청소기(bagless vacuum cleaner)는 매우 인기가 있다. 대부분의 백리스 진공 청소기는 먼지와 오염물을 공기흐름으로부터 회전시키기 위해 사이클로닉 또는 원심 분리를 이용한다. 필터 백을 1차적인 형태의 분리 요소로서 이용하는 것을 방지함으로써, 집진 챔버(collection chamber)가 오염물로 채워진 경우에도 꾸준히 높은 흡입 레벨을 유지할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

가정용 진공 청소기에서의 사이클로닉 분리의 원리는 EP 0 042 723을 포함하는 다수의 공개 문헌에 설명되어 있다. 일반적으로, 먼지와 오염물이 포함되어 있는 공기흐름은 접선식 유입구(tangential inlet)를 통해 제1 사이클로닉 분리기에 진입하며, 이 접선식 유입구가 공기흐름을 집진 챔버 내에서 소용돌이 또는 나선형 경로를 따르도록 하여, 먼지와 오염물이 공기흐름으로부터 분리된다. 분리된 먼지와 오염물이 집진 챔버에 집진되면서 비교적 깨끗한 공기가 집진 챔버를 빠져나오게 된다. 일부 기기에서, 공기흐름은 그 후 상류측 사이클론보다 더 미세한 먼지와 오염물을 분리할 수 있는 제2 및 가능하게는 제3 스테이지의 사이클로닉 분리 요소를 통과하게 된다. 이에 의해 공기흐름이 더 높은 정도로 깨끗하게 되어, 공기흐름이 사이클로닉 분리 장치를 빠져나올 즈음에는 공기흐름에는 먼지 및 오염물 입자가 거의 없게 된다.

소형 사이클론은 이들이 더 작은 먼지 입자를 분리할 수도 있기 때문에 바람직할 수 있다. 구체적으로, 사이클론 상의 소형 팁(small tip)(오염물 출구) 직경이 분리 효율을 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 또한, 사이클론이 크기가 감소할 때에는 사이클론이 막히게 될 위험이 증가하며, 이것은 표면 처리 기기의 전체적인 분리 효율에 영향을 줄 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 제1 특징은 하나 이상의 사이클론의 적어도 일부분이 연성인 하나 이상의 사이클론을 포함하는 표면 처리 기기 또는 사이클로닉 분리 장치를 제공한다. 연성부를 갖는 것은 표면 처리 기기의 사용 동안 오염물이 사이클론 내부에 쌓이게 되는 것을 방지하는데 도움을 줄 수 있어서 이롭다.

일실시예에서는, 전체 사이클론이 연성(flexible)이다. 또 다른 실시예에서는, 사이클론이 강성부와 연성부를 포함한다. 연성부는 적어도 사이클론의 연성 팁(flexible tip)을 포함하는 것이 바람직하다.

사이클론은 하나 이상의 함진 공기 유입구(dirty air inlet)를 포함할 수 있다. 함진 공기 유입구는 사이클론의 연성부 상에 제공될 수 있다. 이와 달리, 함진 공기 유입구는 사이클론의 강성부 상에 제공될 수도 있다. 함진 공기 유입구는 사이클론의 일체형 유입구 부분으로서 형성될 수도 있다.

사이클론은 오염물 출구를 포함할 수 있다. 오염물 출구는 연성부에 제공될 수 있고, 특히 하나 이상의 사이클론의 연성 팁의 말단(end)에 제공될 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 함진 공기 유입구가 사이클론의 강성부에 위치될 수 있고, 오염물 출구가 사이클론의 연성부에 위치될 수 있다.

사이클론은 형상이 절두 원추형(frusto-conical)으로 될 수 있다. 이 경우, 사이클론은, 하나 이상의 함진 공기 유입구를 포함하는 상대적으로 넓은 강성부와, 오염물 출구를 포함하는 상대적으로 좁은 연성부를 가져, 오염물 출구를 포함하는 사이클론의 부분만이 사이클론의 사용 동안 진동하도록 할 수 있다. 사이클론의 강성부에 하나 이상의 함진 공기 유입구를 형성하는 것은, 하나 이상의 함진 공기 유입구의 크기가 사이클론의 사용 동안 정지 위치(stationary position)에서 그대로 유지될 수 있게 하고, 또한 하나 이상의 함진 공기 유입구의 크기가 사이클론의 사용 동안 일정하게 유지될 수 있게 할 수 있다.

사이클론은 역류 사이클론(reverse flow cyclone)일 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "연성"이라는 표현은 하나 이상의 사이클론의 연성을 나타내는 부분이 상세한 설명에서의 테스트 1 또는 테스트 2에서 설명되고 또한 도 13a 내지 도 13c에 도시된 테스트 조건에 놓이게 될 때에 1mm보다 크게 편향될 것이라는 것을 의미하기 위해 이용될 것이다. 일례로서, 연성부는 최대 80 쇼어 A(Shore A)의 쇼어 A 값을 가질 수 있으며, 예컨대 연성부는 20, 또는 25, 또는 30, 또는 35에서부터 40, 또는 45, 또는 50, 또는 55, 또는 60까지의 쇼어 A 값을 가질 수 있다. 전체 사이클론 또는 사이클론의 연성부는 예컨대 가소성 재료 또는 고무와 같은 탄성중합체로 형성될 수 있다. 전체 사이클론 또는 사이클론의 연성부는 예컨대 열가소성 탄성중합체, TPU, 실리콘 고무 또는 천연 고무로 형성될 수도 있다.

본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "강성"이라는 표현은 하나 이상의 사이클론의 강성을 나타내는 부분이 상세한 설명에서의 테스트 1 또는 테이스트 2에서 설명되고 또한 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같은 테스트 조건에 놓일 때에 1mm 미만으로 편향될 것이라는 것을 의미하기 위해 이용될 것이다. 일례로서, 강성부는 60 쇼어 D를 넘는 쇼어 D 값을 가질 수 있으며, 예컨대 강성부는 60, 또는 65, 또는 70에서부터 75, 또는 80, 또는 85, 또는 90까지의 쇼어 D 값을 가질 수 있다. 강성부는 예컨대 폴리프로필렌, ABS 또는 알루미늄과 같은 가소성 재료 또는 금속 재료로 형성될 수 있다.

본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "팁(tip)"이라는 표현은 하나 이상의 사이클론의 말단부를 의미하기 위해 이용될 것이다. 바람직한 실시예에서, 팁은 하나 이상의 사이클론의 낮은 쪽의 말단부(lower end portion)일 수 있다. 팁은 사이클론의 총길이의 최대 95%를 포함할 수 있지만, 바람직하게는 팁은 하나 이상의 사이클론의 총길이의 50% 이하이어도 된다. 예컨대, 팁은 하나 이상의 사이클론의 총길이의 5, 또는 10, 또는 15, 또는 20%에서부터 25, 또는 30, 또는 35, 또는 40%까지로 될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 팁은 0.2 또는 0.5mm에서부터 1 또는 1.5mm까지의 벽부 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 사이클론의 연성부의 일부분이 팁을 포함할 수도 있다. 이와 달리, 팁은 하나 이상의 사이클론의 연성부를 형성할 수도 있다.

사이클론이 강성부 및 연성부를 포함하는 특정 실시예에서, 연성부는 하나 이상의 사이클론의 강성부 상으로 오버 몰딩될(over-moulded) 수 있다. 이에 추가하여 또는 이와 달리, 연성부는 임의의 적합한 방법에 의해 또는 임의의 적합한 고정 수단을 이용함으로써 강성부에 접착(glue)되거나, 고정되거나, 또는 클램프될 수 있다. 연성부는 기밀 방식(airtight manner)으로 강성부에 부착되는 것이 바람직하다. 연성부는 연성부와 강성부 사이에서, 내측 또는 외측 중의 어느 하나에, 단차(step)가 존재하도록 강성부에 고정될 수도 있다. 그러나, 하나 이상의 사이클론의 내면은 매끄럽게 되거나 그렇지 않은 경우에는 강성부와 연성부 사이에 단차가 없도록 되는 것이 바람직하다.

하나 이상의 사이클론은 길이가 5mm 내지 400mm일 수 있으며, 예컨대 하나 이상의 사이클론은 10, 또는 20, 또는 30, 또는 40, 또는 50, 또는 60, 또는 70mm에서부터 100, 또는 200, 또는 300, 또는 400mm까지의 길이로 될 수 있다. 오염물 출구는 0.2 내지 20mm의 직경을 가질 수 있으며, 예컨대 오염물 출구는 0.2, 또는 0.4, 또는 0.5, 또는 0.6, 또는 0.8mm에서부터 1, 또는 1.5, 또는 2, 또는 5, 또는 10mm까지의 직경을 가질 수 있다. 오염물 출구는 모따기(chamfer)될 수 있다. 오염물 출구가 모따기되는 실시예에서, 오염물 출구 직경은 오염물 출구의 가장 위쪽의 지점에서의 직경으로서 측정될 수 있다.

하나 이상의 사이클론의 적어도 일부분은 사용 동안에 공기흐름이 표면 처리 기기를 통해 이동할 때에 진동하도록 배열될 수 있다. 연성부를 20 내지 60의 쇼어 A 값을 갖는 재료로 구성하면, 사용 동안 공기흐름이 표면 처리 기기를 통해 이동할 때에 연성부가 진동하게 되는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 연성부에서의 오염물 출구가 진동하는 것으로 밝혀졌다.

연성 팁이 20의 쇼어 A 경도를 갖는 재료를 이용하여 형성되고 0.5mm의 오염물 출구 직경을 갖는 특히 바람직한 실시예에서, 연성 팁은 대략 0.05mm의 진폭으로 약 500㎐로 진동하는 것으로 밝혀졌다. 이것은 먼지 침적물이 사이클론의 연성 팁에 적재되어 연성 팁을 막기 전에 먼지 침적물이 쪼개어지게 하는 효과를 갖는다. 이 진동 주파수 및 진폭은 공기흐름의 고유 주파수(natural frequency)에서 오염물 출구를 여기시키는 사이클론을 통한 공기흐름에 의해 달성된다. 그러므로, 이러한 사이클론을 이용함으로써, 이전에는 막힘이 발생하기가 쉬웠을 더 소형의 사이클론을 이제는 사용할 수 있게 된다는 이점이 있다. 따라서, 더 소형의 사이클론을 사용하는 것이 가능하다는 것은 표면 처리 기기의 전체적인 분리 효율을 증가시킬 수 있어서 이롭다.

표면 처리 기기는 하나 이상의 사이클론의 연성부를 확장(dilating), 팽창(inflating), 변형(deforming), 압축(compressing) 및/또는 이동시키는 수단을 더 포함할 수 있으며, 그러므로 제2 특징에서는, 본 발명은, 연성부를 갖는 사이클론과, 연성부를 확장, 팽창, 변형, 압축 및/또는 이동시키는 수단을 포함하는 표면 처리 기기 또는 사이클로닉 분리 장치를 제공한다.

예컨대 연성 팁과 같은 하나 이상의 사이클론의 연성부는 그 형상 및/또는 치수를 변경하기 위해 확장 및/또는 이완(relax)될 수 있도록 확장 가능한 것으로 될 수 있다. 연성부는, 연성부의 이완 상태에서는, 연성부가 확장된 상태에 있을 때보다 오염물 출구가 더 작은 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 이로써, 표면 처리 기기의 사용 동안, 연성부는 작은 직경의 오염물 출구를 갖도록 이완되므로, 사이클론의 분리 효율을 증가시킨다. 그리고나서, 사용 후에, 연성부는 오염물 출구의 직경을 증가시키도록 확장되어, 사용 동안 연성부에 쌓여져 있을 수도 있는 어떠한 오염물이 떨어져 나오게 하는데 도움을 줄 수 있다.

예컨대 연성 팁과 같은 하나 이상의 사이클론의 연성부는 그 형상 및/또는 치수를 변경하기 위해 부분적으로 또는 전체적으로 유체로 채워질 수 있도록 팽창 가능한 것으로 될 수 있다. 연성부는 그 팽창된 상태에서는 오염물 출구가 연성부의 수축(deflate) 상태에 있을 때보다 작은 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 이로써, 표면 처리 기기의 사용 동안, 연성부는 작은 직경의 오염물 출구를 갖도록 팽창될 수 있으므로, 사이클론의 분리 효율을 증가시킨다. 그리고나서, 사용 후에, 연성부는 오염물 출구의 직경을 증가시키도록 수축되어, 사용 동안 연성부에 쌓여져 있을 수도 있는 어떠한 오염물이 떨어져 나오게 하는데 도움을 줄 수 있다.

이에 추가하여 또는 이와 달리, 사이클로닉 분리 장치는 사이클론의 연성부를 수동으로 또는 기계식으로 이동시키거나 압축하기 위한 디바이스를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 이 디바이스는 표면 처리 기기의 사용 동안에 연성부에 포집되었을 수도 있는 어떠한 오염물이 떨어져 나오게 하는데 도움을 주기 위해 예컨대 연성 팁과 같은 사이클론의 연성부를 때리거나, 압축하거나, 움직이게 하도록 배열될 수 있는 패들(paddle), 패드(pad), 암(arm) 또는 막대(rod)를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 표면 처리 기기는 하나의 사이클론의 적어도 일부분, 그러나 바람직하게는 각각의 사이클론의 적어도 일부분이 연성으로 될 수 있는 복수의 사이클론을 포함할 수 있다. 복수의 사이클론은 사이클론을 통한 공기흐름의 측면에서 병렬로 배치될 수 있다.

제3 특징에서, 본 발명은, 병렬로 배치된 복수의 절두 원추형 사이클론을 포함하며, 각각의 상기 사이클론이, 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부와, 이 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부에 연결된 상대적으로 좁은 절두 원추형의 연성부를 가지며, 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부가 하나 이상의 함진 공기 유입구를 포함하고, 상대적으로 좁은 절두 원추형의 연성부가 오염물 출구를 포함하는, 표면 처리 기기 또는 사이클로닉 분리 장치를 제공한다.

복수의 사이클론은 또한 물리적으로 서로 평행하게 되도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 사이클론은, 사이클론이 축으로부터 동일하게 이격되는 상태로, 바람직하게는 축의 주위에 동일하게 이격되는 상태로, 축의 주위에 배열될 수도 있다.

이와 달리, 하나 이상의 사이클론은 단일 행(single row)으로 또는 그룹으로 중의 둘 중 어느 하나로 적층체로서 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 사이클론은, 축의 주위에 제1 배열체로 배열된 제1 세트의 사이클론과, 축의 주위에 제2 배열체로 배열되고 제1 세트의 사이클론으로부터 축을 따라 이격된 제2 세트의 사이클론을 포함할 수 있다.

표면 처리 기기는 사이클론의 상류 또는 하류 중의 어느 하나에 배치된 하나 이상의 강성체의 사이클론을 더 포함할 수 있다. 강성체의 사이클론은 강성체의 사이클론을 통한 공기흐름의 측면에서 병렬 또는 직렬로 배열될 수 있다.

특정 실시예에서, 복수의 사이클론은 표면 처리 기기의 나머지로부터 탈거될 수 있는 필터 카트리지의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 이것은 필터 카트리지가 필요 시에 더욱 용이하게 청소되거나 및/또는 교체될 수 있도록 할 수 있어 이롭다.

복수의 사이클론은 이들의 길이방향 축들이 수직 또는 실질적으로 수직이도록 지향될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 복수의 사이클론의 길이방향 축들은 평행을 이루거나 또는 실질적으로 평행을 이룰 수 있고, 바람직하게는 사이클론이 배열되는 상기 축에 대해 평행할 수 있다.

다른 실시예에서, 사이클론은 이들의 오염물 출구가 실질적으로 내측으로 가리키는(pointing) 상태로 환형 배열체로 배열될 수 있다. 사이클론은 이들의 길이방향 축이 수평 또는 실질적으로 수평이 되도록 지향될 수 있다. 이와 달리, 사이클론은 이들의 길이방향 축이 사이클론이 배열되는 상기 축에 대해 경사지도록 지향될 수 있다.

강성부 및 연성 팁 또는 연성부가 있는 실시예에서, 연성 팁 또는 연성부 중의 하나 이상이 굽어지거나, 곡선을 이루거나, 또는 강성부의 길이방향 축으로부터 멀어지는 형상으로 될 수 있다.

2개 이상의 층 또는 세트의 사이클론은 각각의 사이클론을 통한 병렬 공기흐름 경로를 갖는 상태로 배열되는 사이클론의 열(column)을 형성하도록 적층될 수 있다.

사이클론은 제1 사이클로닉 청소 스테이지 및 이 제1 사이클로닉 청소 스테이지로부터 하류에 위치되고 복수의 사이클론을 포함하는 제2 사이클로닉 청소 스테이지를 포함하는 사이클로닉 분리 장치의 일부분을 형성하는 것이 바람직하다.

"표면 처리 기기"라는 표현은 넓은 의미를 갖도록 의도되며, 몇몇 방식으로 표면을 청소하거나 처리하기 위해 표면 위에서 이동하기 위한 헤드를 갖는 넓은 범위의 기기를 포함한다. 표면 처리 기기는 그 중에서도 진공 청소기(건식, 습식 및 습식/건식)와 같이 표면으로부터 물질을 흡인하기 위해 표면에 흡입력을 가하는 기기와, 폴리싱/왁싱 기기(polishing/waxing machine), 압력 세척기(pressure washing machine), 그라운드 마킹 기기(ground marking machine), 및 샴핑 기기(shampooing machine)와 같이 표면에 재료를 가하는 기기를 포함한다. 또한, 표면 처리 기기는 잔디 깎는 기기(lawn mower) 및 기타 커팅 기기를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 표면 처리 기기는 진공 청소기이다.

본 발명의 제1 특징과 관련하여 전술한 특징부는 본 발명의 제2 및 제3 특징의 각각에 동일하게 적용할 수 있으며, 그 반대도 가능하다.

본 발명을 이하의 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명할 것이다.
도 1은 업라이트형 진공 청소기의 투시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 진공 청소기의 사이클로닉 분리 장치의 투시도이다.
도 3은 사이클론이 전체적으로 연성 재료로 구성되어 있는 사이클로닉 분리 장치의 제1 실시예의 단면도이다.
도 4a는 사이클론이 강성부 및 연성 팁을 갖는 사이클로닉 분리 장치의 제2 실시예의 단면도이고, 도 4b는 (ⅰ) 회전, (ⅱ) 압축 및 (ⅲ) 사이드 투 사이드 운동(side to side movement)에서의 연성 팁의 모식도이다.
도 5a는 사이클로닉 분리 장치의 제3 실시예의 사이클론의 확대 단면도(close up section)이며, 여기서 사이클론은 강성부 및 확장 가능한 연성 팁을 갖고, 연성 팁이 이완 상태로 도시되어 있으며, 도 5b는 연성 팁이 확장 상태에 있을 때의 도 5a에 도시된 사이클론을 도시하는 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 사이클론의 연성 팁의 확장을 제어하기 위한 일방향 구형 밸브(one way ball valve)를 보여주고 있는 사이클로닉 분리 장치의 제4 실시예의 단면도로, 연성 팁이 이완 상태로 도시되어 있으며, 도 6d는 확장 상태에 있는 연성 팁을 보여주고 있는 이 사이클로닉 분리 장치의 단면도이다.
도 7a는 사이클론의 연성부의 확장을 제어하기 위한 제어 밸브를 보여주고 있는 사이클로닉 분리 장치의 제5 실시예의 단면도로, 연성 팁이 이완 상태로 도시되어 있으며, 도 7b는 확장 상태에 있는 연성 팁을 보여주고 있는 이 사이클로닉 분리 장치의 단면도이다.
도 8은 사이클론의 연성부의 확장을 제어하기 위한 기계 전기식 펌프(electro mechanical pump)를 갖는 사이클로닉 분리 장치의 제6 실시예의 단면도로, 연성 팁이 확장 상태로 도시되어 있다.
도 9a는 각각의 사이클론의 연성 팁을 플리킹(flicking)하기 위한 전동 패들(motorised paddle)을 갖는 사이클로닉 분리 장치의 제7 실시예의 단면도이며, 도 9b는 이 사이클로닉 분리 장치의 사이클론 및 패들의 반전된 투시도(inverted perspective view)이며, 도 9c는 도 9b에 도시된 패들을 회전시키기 위한 래칫 기구(ratchet mechanism)를 밑에서 본 투시도이다.
도 10a는 각각 연성부를 갖고 있는 복수의 사이클론을 병렬로 배열한 사이클로닉 분리 장치의 제8 실시예의 단면도이며, 도 10b는 도 10a에 원으로 표시된 부분의 확대도이며, 도 10c는 탈거 가능한 필터 카트리지 형태의 도 10a 및 도 10b의 사이클론을 위에서 본 투시도이다.
도 11a는 사이클론의 오염물 출구가 실질적으로 내측으로 가리키고 있는 상태로 사이클론이 원으로 배열된 사이클로닉 분리 장치의 제9 실시예의 투시도이며, 도 11b는 사이클론의 열을 형성하도록 적층된 복수층의 사이클론을 보여주고 있는 이 사이클로닉 분리 장치의 단면도이며, 도 11c는 연성 팁을 노킹(knocking)하기 위한 패들을 보여주고 있는 도 11b에 도시된 라인 B-B를 따라 절취한 단면도이다.
도 12는 사이클론이 경사져 있는 상태로 복수층의 사이클론이 사이클론의 열을 형성하도록 적층되어 있는 사이클로닉 분리 장치의 제10 실시예의 단면도이며, 여기서 연성 팁은 강성부의 길이방향 축으로부터 멀어지는 형상으로 되어 있다.
도 13a는 팁에서 1mm 반경을 갖는 2mm 직경의 스타일러스(stylus)를 이용하는 테스트 1에 의해 사이클론의 일부분의 연성도(flexibility)를 테스트하는 방법을 도시하며, 여기서 A와 B는 다른 스타일러스 형상을 나타내고 있으며, 도 13b는 사이클론의 내면 상의 지점에 부하가 가해질 때의 테스트 1에서의 연성 팁의 편향을 도시하며, 도 13c는 사이클론의 팁에 부하를 가하기 위해 웨지 공구(wedge tool)가 사용되는 테스트 2를 이용하여 사이클론의 일부분의 연성도를 테스트하는 방법을 도시하는 도면이다.

본 명세서에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 나타낸다.

도 1은 이 예에서는 진공 청소기(1)인 표면 처리 기기를 도시하고 있다. 진공 청소기(1)는 주몸체부(2) 및 주몸체부(2)에 탑재되어 청소될 표면을 가로질러 진공 청소기(1)가 능숙하게 이동하게 하기 위한 롤링 지지 구조물(4)을 포함한다. 청소기 헤드(6)는 롤링 지지 구조물(4)의 하단에 피봇 가능하게 탑재되며, 함진 공기 유입구(8)가 청소될 표면을 향하는 청소기 헤드(6)의 하면에 제공된다. 분리 장치(10)는 주몸체(2) 상에 탈거 가능하게 제공되며, 덕팅(ducting)(12)이 함진 공기 유입구(8)와 분리 장치(10) 간의 연통을 제공한다. 봉과 핸들 조립체(14)가 분리 장치(10) 뒤쪽에서 주몸체부(10) 상에 탑재된다.

사용 시에, 롤링 지지 구조물(4) 내부에 위치되는 모터 및 팬 유닛(도시하지 않음)은 먼지 함유 공기를 함진 공기 유입구(8) 또는 봉(14) 중의 하나를 통해 진공 청소기(1) 내로 흡인한다. 먼지 함유 공기는 덕팅(12)을 통해 분리 장치(10)에 운반되며, 혼입된 먼지 입자가 공기로부터 분리되고, 분리 장치(10)에 포집된다. 청소된 공기는 모터를 통과하고, 그 후 진공 청소기(1)로부터 방출된다.

진공 청소기(1)의 일부를 형성하는 분리 장치(10)가 도 2에 전반적으로 도시되어 있다. 분리 장치(10)의 특정한 전체 형상은 분리 장치(10)가 사용될 진공 청소기(1)의 타입에 따라 바뀔 수 있다. 예컨대, 분리 장치(10)의 전체 길이는 분리 장치(10)의 직경에 관하여 증가되거나 감소될 수 있다.

분리 장치(10)는 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16) 및 제2 사이클로닉 청소 스테이지(18)를 포함한다. 일부 실시예에서, 분리 장치(10)는 또한 분리 장치(10)를 통해 길이 방향으로 위치된 프리 모터 필터(pre motor filter)(20)를 포함한다.

제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)는 분리 장치(10)의 실질적으로 원통 형상의 외벽부(24)와 외벽부(24)로부터 이격되고 외벽부(24)의 반경 방향 내측에 위치되는 제2 원통형 벽부(26) 사이에 위치된 환형 챔버(22)를 포함한다. 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)의 하단은 베이스(28)에 의해 폐쇄되어 있으며, 이 베이스(28)는 피봇(30)을 통해 외벽부(24)에 피봇 가능하게 부착되고, 캐치(catch)(32)에 의해 폐쇄 위치로 유지된다. 폐쇄 위치에서, 베이스(28)는 벽부(24, 26)의 하단에 대해 밀봉된다. 캐치(32)를 해제하면 베이스(28)가 외벽부(24)와 제2 원통형 벽부(26)로부터 멀어지도록 피봇할 수 있게 되어, 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16) 및 제2 사이클로닉 청소 스테이지(18)가 비워지게 된다.

환형 챔버(22)의 상부는 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)의 원통형 사이클론(34)을 형성하고, 환형 챔버(22)의 하부는 먼지 집진 빈(dust collecting bin)(36)을 형성한다. 제2 사이클로닉 청소 스테이지(18)는 12개의 2차 사이클론(38) 및 제2 먼지 집진 챔버(40)를 포함하며, 12개의 2차 사이클론(38)은 사이클론(38)을 통한 공기흐름의 측면에서 병렬로 배열되어 있다.

먼지 함유 공기 유입구(42)가 외벽부(24)에 제공된다. 먼지 함유 공기 유입구(42)는 인입하는 먼지 함유 공기가 환형 챔버(22) 주위의 나선형 경로를 따르게 하도록 하기 위해 외벽부(24)에 접선으로(tangentially) 배열된다. 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)로부터의 유체 출구는 메시 슈라우드(mesh shroud)(44)의 형태로 제공된다. 메시 슈라우드(44)는 다수의 관통공(48)이 형성되어 있는 원통형 벽부(46)를 포함한다. 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)로부터의 유일한 유체 출구는 슈라우드(44) 내의 관통공(48)에 의해 형성된다.

도 3은 사이클로닉 분리 장치(10)의 제1 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 슈라우드(44)의 하류에 통로(50)가 형성된다. 통로(50)는 제2 사이클로닉 청소 스테이지(18)와 연통한다. 통로(50)는 2차 사이클론(38)의 유입구(52)에 도달하는 환형 챔버의 형태로 될 수도 있고, 또는 각각의 통로가 별도의 2차 사이클론(38)에 도달하는 복수의 별개의 공기 통로의 형태로 될 수도 있다.

제3 원통형 벽부(54)가 베이스(28)를 향해 아래쪽으로 연장한다. 제3 원통형 벽부(54)는 제2 먼지 집진 챔버(40)를 형성하기 위해 제2 원통형 벽부(26)의 반경 방향 안쪽에 위치되고 제2 원통형 벽부(26)로부터 이격되어 있다. 베이스(28)가 폐쇄 위치에 있을 때에, 제3 원통형 벽부(54)는 베이스(28)에 대해 밀봉된다.

2차 사이클론(38)은 실질적으로 또는 전체적으로 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16) 위에 배열된다. 2차 사이클론(38)은 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)의 축에 중심이 맞추어진 환형 배열체로 배열된다. 본 실시예에서, 각각의 2차 사이클론(38)은 제1 사이클로닉 청소 스테이지의 축에 전반적으로 평행한 축을 갖는다.

각각의 2차 사이클론(38)은 그 형상이 전반적으로 절두 원추형이다. 각각의 2차 사이클론(38)의 상대적으로 좁은 부분은 제2 먼지 집진 챔버(40)의 정부(top) 내로 개방되는 오염물 출구(58)를 포함한다. 사용 시에, 2차 사이클론(38)에 의해 분리된 먼지는 오염물 출구(58)를 통해 빠져나오고, 제2 먼지 집진 챔버(40)에 집진될 것이다. 2차 사이클론(38)으로부터의 공기 출구를 제공하기 위해 각각의 2차 사이클론(38)의 상대적으로 넓은 상단에 보텍스 파인더(vortex finder)(60)가 제공된다. 보텍스 파인더(60)가 제공되는 곳에서는, 보텍스 파인더가 프리 모터 필터(20)와 연통한다. 각각의 보텍스 파인더(60)는 2차 사이클론(38)의 전반적으로 환형의 상단 벽부(61)를 통해 연장한다.

도 3에 도시된 실시예에서, 2차 사이클론(38)은 2차 사이클론(38)이 변형 가능하도록 전체적으로 예컨대 고무와 같은 연성 재료로 구성된다. 연성 재료는 본 실시예에서는 22의 쇼어 A 값을 갖는 고무인 것이 바람직하다. 진공 청소기(1)의 사용 동안, 2차 사이클론(38)은 공기흐름이 이들을 통과할 때에 진동한다. 이 진동은 2차 사이클론(38) 내에 오염물이 쌓이는 것을 방지하는데 도움을 주는 것으로 밝혀졌다. 제2 먼지 집진 챔버(40)는 2차 사이클론(38)이 주저앉는 것을 방지하기 위해 대기압과 분리되는 것이 이상적이다.

각각의 2차 사이클론(38)은 2차 사이클론(38)의 나머지와 동일한 재료로 형성될 수 있는 2차 사이클론 함진 공기 유입구(52)를 갖는다. 추가로, 2차 사이클론(38)의 보텍스 파인더(60) 및 상단 벽부(61) 또한 연성 재료로 형성될 수 있다.

도 4a는 사이클로닉 분리 장치(10)의 제2 실시예를 도시한다. 본 제2 실시예에서, 각각의 2차 사이클론(38)은, 강성의 상부(62)와, 연성 팁(64)을 포함하는 연성의 하부를 갖는다. 연성 팁을 형성하는 연성 재료는 20의 쇼어 A 값을 갖는 고무인 것이 바람직하다. 강성 재료는 60의 쇼어 D 값을 갖는 폴리프로필렌인 것이 바람직하다.

진공 청소기(1)의 사용 동안 공기흐름이 2차 사이클론(38)을 통과할 때에 연성 팁(64)이 진동하는 것으로 밝혀졌다. 이 진동은 2차 사이클론(38) 내에 오염물이 쌓이는 것을 방지하는데 도움을 주는 것으로 밝혀졌다. 도 4b는 공기흐름이 2차 사이클론(38)을 통과할 때에 연성 팁(64)에서 발생하는 것으로 밝혀진 진동의 타입의 예로서 (ⅰ) 회전 운동, (ⅱ) 압축 운동, 및 (ⅲ) 사이드 투 사이드 운동(side to side movement)을 예시하고 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 연성 팁(64)은 2차 사이클론(38)의 전체 길이의 1/3 미만인 것이 바람직하다. 2차 사이클론(38)은 길이가 65.5mm이며, 3.3mm의 오염물 출구 직경을 갖는다. 연성 팁(64)은 길이가 15mm이다. 연성 팁(64)은 2차 사이클론(38)의 내면(68)이 매끄럽도록 강성부(62) 상으로 오버몰딩된다. 본 실시예에서, 2차 사이클론(38)은 2차 사이클론(38)의 축이 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)의 길이방향 축에 대하여 이 길이방향 축을 향하여 안쪽으로 경사지도록 배열된다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 진공 청소기(1)는 또한 2차 사이클론(38)의 연성 팁(64)을 확장, 팽창, 변형, 압축 및/또는 이동시키기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 도 5 내지 도 8은 연성 팁(64)이 상이한 방법에 의해 확장 가능하거나 팽창 가능한 실시예를 도시한다. 도 9는 진공 청소기(1)가 연성 팁(64)을 접촉하거나, 플리킹하거나, 노킹하는 디바이스를 갖는 실시예를 도시한다.

도 5a 및 도 5b는 확장 가능한 연성 팁(64)을 도시한다. 연성 팁(64)은 내벽부(70) 및 외벽부(72)를 포함하며, 내벽부와 외벽부는 그 사이에 팁 챔버(74)를 형성하도록 일체로 형성되거나 결합될 수 있다. 도 5a는 이완 상태의 연성 팁(64)을 도시하고, 도 5b는 확장 상태의 연성 팁(64)을 도시한다. 연성 팁(64)은 사이클로닉 분리 장치(10) 내에서의 압력 변화에 응답하여 이완 상태와 확장 상태 사이에서 움직일 수 있다. 연성 팁(64)은 2차 사이클론(38)의 강성부(62) 상으로 오버몰딩된다. 오염물 출구(58)는 연성 팁(64)이 도 5b에 도시된 바와 같이 확장 상태에 있을 때에 최대가 된다.

다른 실시예에서, 팁 챔버(74)는 유체를 팁 챔버(74) 내로 통과시킴으로써 팽창되고 팁 챔버(74) 밖으로 통과시킴으로써 수축될 수 있다.

바람직한 작동 모드는 오염물 출구(58)가 진공 청소기(1)의 사용 동안에 가장 작은 직경이 되도록 연성 팁(64)이 이완되는 모드이다. 진공 청소기(1)가 스위치 오프될 때, 연성 팁(64)은 2차 사이클론(38)에 포집된 오염물을 예컨대 제2 먼지 집진 챔버(40) 내로 배출하도록 확장된다.

도 6a 내지 도 6e에 도시된 실시예에서는, 연성 팁(64)이 이완 상태에 있는 진공 청소기(1)의 정상 작동 상태가 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있다. 사이클로닉 분리 장치(10)를 통한 공기흐름은 도 6a 및 도 6c에 도시된 화살표로 나타내어져 있다. 도 6c는 슈라우드(44)를 통해 통로(50)를 거쳐 2차 사이클론(38)의 유입구(52) 내로 통과하는 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)로부터의 공기흐름을 도시하고 있다. 도 6a는 프리 모터 필터(20)를 통해 모터 및 팬 어셈블리 쪽으로 통과하는 2차 사이클론(38)으로부터의 공기흐름을 도시하고 있다. 연성 팁(64)이 확장 위치에 있게 되는 진공 청소기(1)의 오프 상태가 도 6e에 도시되어 있다.

진공 청소기(1)의 정상 작동 동안(즉, 도 6a 내지 도 6d에서), 제2 먼지 집진 챔버(40)는 대기압보다 대략 9kPa 아래에 있을 것이다. 2차 사이클론(38) 내부도 유사한 압력으로 될 것이다. 연성 팁(64)이 팽창하여 오염물 출구(58)를 막는 것을 방지하기 위해서는, 팁 챔버(74) 내의 압력이 제2 먼지 집진 챔버(40) 내부의 압력 및 2차 사이클론(38) 내부의 압력과 동등하게 되어야 한다. 이것은 팁 챔버(74)를 유사하게 낮은 압력에 연결함으로써 달성된다. 그러므로, 각각의 팁 챔버(74)는 프리 모터 필터(20)의 하류에 위치된 압력 탭(76)에 유동적으로(fluidly) 연결된다.

압력 탭(76)을 프리 모터 필터(20)의 하류에 위치시키는 것은, 이 영역에서의 공기가 깨끗하고, 그러므로 압력 탭(76) 및 그에 따라 팁 챔버(74) 내로의 먼지의 진입을 감소시킬 것이기 때문에 이롭다. 또한, 모터 바로 앞에서(at the eye of the motor) 이용 가능한 압력이 대기압에 대한 최대 압력차를 달성하고, 연성 팁(64)의 최대 확장을 제공할 수 있기 때문에 이롭다. 확실히, 이 지점에서의 압력은 제2 먼지 집진 챔버(40) 내부에서의 압력보다 항상 낮으며, 그러므로 연성 팁(64)의 팽창이 발생하지 않을 것이다.

진공 청소기(1)의 정상 작동 동안, 압력 탭(76)에서의 압력은 통상적으로 대략 1.5kPa(프리 모터 필터(20) 양단의 압력 강하와 동일)이다. 이것은 연성 팁(64)을 크게 변형시키기에는 충분하지 않지만 연성 팁(64)에 아주 작은 확장력을 가하는 효과를 갖는다.

각각의 팁 챔버(74)는 대형 저장부 챔버(large reservoir chamber)(80)의 일방향 구형 밸브(78)를 통해 압력 탭(76)에 연결된다. 이 저장부 챔버(80)는 연성 팁(64)을 대략 10kPa로 확장시키기에 충분한 정도로 길게 낮은 압력차를 유지하기 위해 요구된다. 그러므로, 진공 청소기(1)가 스위치 오프될 때, 2차 사이클론(38) 및 제2 먼지 집진 챔버(40)의 압력이 대기압으로 복귀하게 된다. 그러나, 팁 챔버(74)는 일방향 구형 밸브(78) 때문에 대기압 아래로 유지된다. 이것은, 진공 청소기(1)가 스위치 오프될 때, 대기압이 연성 팁(64)의 내벽부(70)를 연성 팁(64)의 외벽부(72) 쪽으로 밀어내어, 오염물 출구(58)가 도 6e에 도시된 바와 같이 확장되게 한다는 것을 의미한다.

구형 밸브(78)의 시트(seat)(82)는 연성 팁(64)을 수 초 내에 반대로 이완 위치로 이완시키기 위해 저장부 챔버(80)와 팁 챔버(74) 내로의 반대로의 제어된 공기 누출을 허용하도록 스코어링(scoring)된다. 이 기구는 진공 청소기(1)가 스위치 오프될 때마다 연성 팁(64)이 확장하고나서 다시 신속하게 이완하도록 하며, 이에 의해 2차 사이클론(38)을 포집된 오염물이 없도록 유지하는데 도움을 준다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예에서는, 어떠한 시점에서도 연성 팁(64)의 순간적인 확장을 허용하기 위해 프리 모터 필터 하우징(86)에 제어 밸브(84)가 위치된다. 제어 밸브(84)는 미리 정해진 시간 간격으로 어떠한 적합한 전기식 또는 기계식 수단에 의해서도 조작될 수 있다. 예컨대, 제어 밸브(84)는 진공 청소기(1)의 온/오프 스위치에 연결된 기계식 수단 또는 에어 머슬(air muscle)에 의해 제어될 수 있다. 진공 청소기의 정상 작동 상태가 도 7a에 도시되어 있다. 정상 작동 동안, 제어 밸브(84)는 개방되며, 따라서 제2 먼지 집진 챔버(40)가 대기압보다 대략 9kPa 아래에 있게 될 것이다. 2차 사이클론(38) 자체 내부의 압력도 유사할 것이다. 연성 팁(64)이 팽창하여 오염물 출구(58)를 막는 것을 방지하기 위해서는, 팁 챔버(74)의 압력이 제2 먼지 집진 챔버(40) 내부의 압력 및 2차 사이클론(38) 내부의 압력에 동등하게 되어야 한다. 역시, 이것은 팁 챔버(74)를 유사하게 낮은 압력에 연결함으로써 달성된다. 그러므로, 팁 챔버(74)는 프리 모터 필터(20) 하류에 위치된 압력 탭(76)에 유동적으로 연결된다.

진공 청소기(1)의 정상 작동 동안, 제2 먼지 집진 챔버(40)와 압력 탭(76) 간의 압력차는 보통은 대략 1.5kPa(프리 모터 필터(20) 양단의 압력 강하와 동일)이다. 이것은 연성 팁(64)을 크게 변형시키기에는 충분하지 않지만 연성 팁(64)에 아주 작은 확장력을 가하는 효과를 갖는다. 그러므로, 진공 청소기(1)가 작동 중이고, 제어 밸브(84)가 개방되어 있는 동안, 연성 팁(64)은 이완 위치에 있게 될 것이다.

요구되는 때에, 예컨대 진공 청소기(1)가 스위치 오프될 때에, 제어 밸브(84)는 도 7b에 도시된 바와 같이 폐쇄될 수 있다. 제어 밸브(84)를 폐쇄하는 것은 2차 사이클론(38)을 통한 공기흐름을 제한하며, 제2 먼지 집진 챔버(40) 및 2차 사이클론(38)이 대기압으로 복귀하는 동안 대기압 아래로 유지될 팁 챔버(74) 내부에 커다란 압력 강하를 생성한다. 이것은 연성 팁(64)이 도 7b에 도시된 위치로 확장하게 한다. 연성 팁(64)이 어떠한 포획된 오염물을 내보내는데 도움을 주도록 확장된 후, 연성 팁(64)이 이완 상태로 복귀하도록 제어 밸브(84)가 도 7a에 도시된 개방 위치로 복귀될 수 있다.

도 8에 도시된 실시예에서, 연성 팁(64)을 확장 위치로 개방하도록 잡아당기기 위해 연성 팁(64) 주위의 공기를 제거하기 위해 제어된 기계 전기식 펌프(controlled electro mechanical pump)(88)가 배열된다. 기계 전기식 펌프(88)는 임의의 특정한 시간 간격으로 제어될 수 있으며, 그 동작은 진공 청소기(1)의 주몸체부(2)로부터 사이클로닉 분리 장치(10)의 제거와 관련될 수 있다. 이와 달리, 기계 전기식 펌프(88)의 제어는 진공 청소기(1)의 스위칭 온 또는 스위칭 오프와 관련될 수 있다.

도 9a 내지 도 9c에 도시된 실시예에서, 2차 사이클론(38)은 강성의 상부(62) 및 연성 팁(64)을 갖는다. 추가로, 진공 청소기(1)는 연성 팁(64)을 스트라이킹, 플리킹 또는 와이핑(wiping)할 수 있도록 배열되는 복수의 패들(92)을 포함한다. 연성 팁(64)을 비교적 천천히 한쪽으로 움직이게 하기 위해 커다란 기계식 운동이 이용될 수 있다. 패들(92)이 연성 팁(64)을 지나 이동할 때에는, 연성 팁(64)이 해방(release)될 것이다. 연성 팁(64)의 재료 특성으로 인해, 이 동작은 연성 팁(64)의 운동을 가속화하는데 도움을 주고, 일련의 고속 진동 떨림으로 연성 팁을 다시 안정 위치(resting position)로 플리킹할 수 있게 한다. 이 동작 동안, 연성 팁(64)에 잡혀있는 임의의 오염물이 떨어져 나와 2차 사이클론(38)의 내면(68)으로부터 배출되고, 제2 먼지 집진 챔버(40) 내로 떨어지게 된다. 도 9a는 패들(92)을 2차 사이클론(38)에 대하여 이동시키도록 배열된 전기 모터(90)가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 패들(92)은 각각의 2차 사이클론(38)의 연성 팁(64)을 차례로 플리킹하도록 원을 이루며 이동하도록 배열된다. 도 9c에서, 패들(92)을 2차 사이클론(38)에 관련하여 회전시키기 위한 래칫 디바이스(94)가 도시되어 있다. 이러한 래칫 디바이스(94)는 에어 머슬에 연결될 수도 있고, 또는 이와 달리 진공 청소기(1)의 주몸체부(2) 상의 사이클로닉 분리 장치(10)의 탈거 또는 교체 시에 작동될 수도 있다.

본 발명에 따른 사이클로닉 분리 장치(10) 및 사이클론(96)의 다른 구성이 도 10 내지 도 12에 도시되어 있다. 이들 실시예의 각각에서, 복수의 사이클론(96)의 각각은 강성부(62) 및 연성 팁(64)을 갖는다.

도 10a 및 도 10b는 사이클론(96)을 통한 공기흐름의 측면에서 병렬로 배치된 복수의 사이클론(96)을 도시하고 있다. 복수의 사이클론(96)은 또한 서로 물리적으로 병렬로 되도록 배열된다. 본 실시예에서, 복수의 사이클론(96)은 필요 시에 청소 또는 교체를 위해 진공 청소기(1)의 나머지로부터 탈거될 수 있는 도 10c에 도시된 필터 카트리지(98)를 형성한다. 도 10a 및 도 10b에서, 복수의 사이클론(96)은 이들의 길이방향 축이 서로 평행하도록 지향된다.

도 11a 내지 도 11c에 도시된 다른 실시예에서, 사이클론(96)은 이들의 오염물 출구(58)가 실질적으로 내측으로 가리키는 상태의 환형 배열체로 배열된다. 사이클론(96)은 이들의 길이방향 축이 수평 또는 실질적으로 수평을 이루도록 지향된다. 본 실시예에서, 사이클론(96)은 청소 또는 교체를 위해 진공 청소기(1)의 나머지로부터 탈거될 수 있는 필터 카트리지(98)를 형성한다.

도 12에서, 사이클론(96)은 이들의 길이방향 축이 기울어지도록 지향되며, 연성 팁(64)이 강성부(62)의 길이방향 축으로부터 멀어지는 형상으로 된다.

도 11 및 도 12에 도시된 실시예에서, 복수의 층 또는 세트의 사이클론(96)이 각각의 사이클론(96)을 통한 병렬 공기흐름 경로를 갖는 상태로 배열되는 사이클론(96)의 열(column)을 형성하도록 적층된다. 도 12에서, 사이클론의 세트는 제1 사이클로닉 청소 스테이지(16)의 축을 따라 이격된다. 이들 실시예에서, 진공 청소기(1)는 연성 팁(64)을 노킹(knocking) 및/또는 브러싱(brushing)하기 위한 이동 수단을 포함한다. 도 11에서, 이동 수단은 연성 팁(64)과 순차적으로 교착 및 해방(engage and release)하기 위해 원형 경로에 대해 스윕(sweep)하도록 배열된 패들(92)이다. 도 12에서, 이동 수단은 그 길이를 따라 주위에 복수의 돌기(102)가 배열되어 있는 막대(100)이다. 이 막대(100)는 연성 팁(64)에 관련하여 이동할 수 있도록 배열된다. 도시된 실시예에서, 막대(100)는 상하로 이동하도록 배치되어, 각각의 돌기가 연성 팁(64)에 위치된 어떠한 먼지를 제거하는데 도움을 주기 위해 연성 팁(64)을 플리킹하게 된다. 필요 시에, 막대(100)의 이동을 조종하기 위해 에어 머슬 활성화(air muscle activation)가 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 사이클론(96)은 사이클로닉 분리의 제3 스테이지(104)로서 배치된다. 따라서, 이들 사이클론은 2차 사이클론(38)의 하류에서 프리 모터 필터의 위치에 배치된다.

사이클론의 일부분이 "강성"인지 아니면 "연성"인지를 판정하기 위해, 이하의 테스트 중의 하나 또는 양자가 수행될 수 있다.

테스트 1

사이클론의 일부분의 연성도(flexibility)를 팁에서 1mm 반경을 갖는 2mm 직경의 스타일러스(stylus)를 이용하여 테스트할 수 있다. 스타일러스는 사이클론의 내면 상의 지점에 20N의 부하 L1을 가하기 위해 이용된다. 그리고나서, 사이클론 표면의 편향(deflection)을 확인한다. 형상의 왜곡은 사이클론의 내면 상의 임의의 지점에서 도 13b에서의 C 또는 D와 같이 될 수 있다. 적어도 1mm의 편향(x)은 테스트되고 있는 사이클론의 부분이 연성이라는 것을 의미하는 것으로 받아들여진다. 1mm 미만의 편향은 테스트되고 있는 사이클론의 부분이 강성이라는 것을 의미하는 것으로 받아들여진다.

테스트 2

50N의 부하 L2를 가하기 위해 도 13c에 "E"로 표시된 웨지 공구(wedge tool)가 이용된다. 사이클론의 신장(elongation)이 측정된다. 적어도 1mm의 편향(x)은 테스트되고 있는 사이클론의 부분이 연성이라는 것을 의미하는 것으로 받아들여진다. 1mm 미만의 편향은 테스트되고 있는 사이클론의 부분이 강성이라는 것을 의미하는 것으로 받아들여진다.

Claims

병렬로 배열된 복수의 절두 원추형 사이클론(frusto-conical cyclone)을 포함하며, 각각의 사이클론이 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부와, 상기 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부에 연결된 상대적으로 좁은 절두 원추형의 연성부를 가지며, 상기 상대적으로 넓은 절두 원추형의 강성부가 하나 이상의 함진 공기 유입구(dirty air inlet)를 포함하고, 상기 상대적으로 좁은 절두 원추형의 연성부가 오염물 출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 기기.
제1항에 있어서,
상기 연성부는 최대 60 쇼어 A(Shore A)의 쇼어 A 값을 갖는, 표면 처리 기기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 강성부는 60을 넘는 쇼어 D(Shore D) 값을 갖는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 사이클론의 연성부는, 사용 동안 공기흐름이 상기 표면 처리 기기를 통해 이동할 때에, 진동하도록 배열되는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 사이클론의 연성부를 움직이게 하는 수단을 더 포함하는, 표면 처리 기기.
제5항에 있어서,
상기 연성부를 움직이게 하는 수단은 각각의 상기 사이클론의 연성부를 상기 연성부의 확장, 팽창, 변형 및 압축 중의 하나에 의해 움직이게 하도록 배열되는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 사이클론은 상기 표면 처리 기기의 나머지로부터 탈거될 수 있는 필터 카트리지의 적어도 일부를 형성하는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사이클론은 축의 주위에 배열되는, 표면 처리 기기.
제8항에 있어서,
상기 사이클론은 이들의 길이방향 축이 상기 축에 실질적으로 평행하도록 지향되는, 표면 처리 기기.
제8항에 있어서,
상기 사이클론은 이들의 길이방향 축이 상기 축을 향하여 연장하도록 지향되는, 표면 처리 기기.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 사이클론은, 적어도 제1 세트의 사이클론 및 제2 세트의 사이클론으로 분할되며, 상기 제1 세트의 사이클론은 상기 축을 따라 상기 제2 세트의 사이클론으로부터 이격되어 있는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 사이클로닉 청소 스테이지와 상기 제1 사이클로닉 청소 스테이지의 하류에 위치되고 복수의 사이클론을 포함하는 제2 사이클로닉 청소 스테이지를 포함하는 사이클로닉 분리 장치를 더 포함하는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 사이클론의 연성부는, 이 연성부와 그 사이클론의 강성부 간의 내부 계면이 매끄럽게 되도록, 그 사이클론의 강성부에 연결되는, 표면 처리 기기.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 사이클론의 연성부는 그 사이클론의 강성부에 오버몰딩되는(over-moulded), 표면 처리 기기.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 강성체의 사이클론을 더 포함하는, 표면 처리 기기.
첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 것과 같은 표면 처리 기기.
진공 청소기의 형태를 갖는 전술한 청구항들 중의 어느 하나에 따른 표면 처리 기기.