KR20150112026A - 진공 청소기용 오물 분리기 - Google Patents

Abstract

진공 청소기(1)용 오물 분리기(3)는, 유체가 오물 분리기(3)에 들어갈 때 통과하는 입구(6), 및 유체가 오물 분리기(3)에서 나갈 때 통과하게 되는 출구(7)를 포함한다. 오물 분리기(3)는, 입구(6)의 하류에 그리고 출구(7)의 상류에 위치되는 필터 어셈블리(13), 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3)에서 제거될 때 통과하는 개구(14), 및 개구(14)가 노출되는 개방 위치와 개구(14)가 부분적으로 덮히는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 해치(15)를 더 포함한다. 필터 어셈블리(13)가 상기 오물 분리기(3)에서 제거되어 있고 해치(15)가 폐쇄 위치에 있을 때, 유체가 입구(6)에 우선하여 오물 분리기(3)에 들어갈 때 통과하게 되는 블리드(bleed)(60)가 해치(15)의 적어도 일 부분 주위에 생성된다. 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3) 안에 위치되어 있고 해치(15)가 폐쇄 위치에 있을 때, 필터 어셈블리(13)가 해치(15)를 시일링하여 블리드(60)를 폐쇄한다.

Description

진공 청소기용 오물 분리기{DIRT SEPARATOR FOR A VACUUM CLEANER}

본 발명은 진공 청소기용 오물 분리기에 관한 것이다.

진공 청소기의 오물 분리기는 유체 흐름으로부터 오물을 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 이 필터는 세척될 수 있도록 오물 분리기에서 제거될 수 있다. 그러나, 부주의로 진공 청소기를 필터 없이 사용할 수 있다는 문제가 있다. 그 결과, 흡입원이 더 높은 레벨의 오물에 노출되고, 이 결과 그 흡입원의 조기 고장이 생길 수 있다.

본 발명은 진공 청소기용 오물 분리기를 제공하는데, 이 오물 분리기는, 유체가 오물 분리기에 들어갈 때 통과하는 입구; 유체가 오물 분리기에서 나갈 때 통과하게 되는 출구; 상기 입구의 하류에 그리고 출구의 상류에 위치되는 필터 어셈블리; 상기 필터 어셈블리가 오물 분리기에서 제거될 때 통과하는 개구; 및 상기 개구가 노출되는 개방 위치와 개구가 해치(hatch)에 의해 부분적으로 덮히는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 해치를 포함하고, (ⅰ) 상기 필터 어셈블리가 상기 오물 분리기에서 제거되어 있고 상기 해치가 폐쇄 위치에 있을 때, 유체가 상기 입구에 우선하여 오물 분리기에 들어갈 때 통과하게 되는 블리드(bleed)가 해치의 적어도 일 부분 주위에 생성되며, (ⅱ) 상기 필터 어셈블리가 오물 분리기 안에 위치되어 있고 상기 해치가 폐쇄 위치에 있을 때, 상기 필터 어셈블리가 해치를 시일링하여 상기 블리드를 폐쇄한다.

그러므로, 블리드는 필터 어셈블리가 오물 분리기에서 제거될 때마다 생성된다. 블리드는 입구의 하류에 위치된다. 따라서, 출구에서 흡입이 가해지면, 비교적 깨끗한 유체가 블리드를 통해 오물 분리기 안으로 끌려 들어가게 된다. 더러운 유체는 입구를 통해서는 거의 또는 전혀 끌려 들어가지 않는다. 그 결과, 흡입을 발생시키기 위한 흡입원이 더 잘 보호된다. 블리드는 해치의 적어도 일 부분 주위에 생성되며, 그래서 필터 어셈블리가 없음을 사용자에게 시각적으로 알려주게 된다. 추가로, 진공 청소기에 의해 발생되는 소음은, 유체가 입구가 아닌 블리드를 통해 끌려 들어가는 결과 변할 수 있다. 따라서, 사용자는 필터 어셈블리가 없음을 청각적으로도 알 수 있게 된다.

오물 분리기는 출구와는 구별되는 접근 개구를 갖는다. 그 결과, 출구의 위치, 크기 및/도는 형상은 필터 어셈블리와는 독립적으로 정해질 수 있다. 특히, 출구의 위치, 크기 및/또는 형상은 출구를 통한 필터 어셈블리의 제거가 어렵거나 불가능하도록 정해질 수 있다.

상기 필터 어셈블리는 프레임에 지지되는 필터 매체를 포함하고, 상기 프레임의 일 부분은 필터 매체의 일 단부를 넘어 연장되어 있고 상기 해치를 시일링하여 상기 블리드를 폐쇄하며 또한 유체가 통과하는 하나 이상의 구멍을 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 구멍은 필터 매체로부터 멀어지는 방향으로 연장되어 있는 프레임의 벽에 위치될 수 있다. 그러므로, 프레임에 있어서 필터 매체를 넘어 연장되어 있는 부분은 두 가지의 작용을 행하게 된다. 먼저, 상기 부분은 해치를 시일링하고 블리드를 폐쇄하는 작용을 한다. 둘째, 상기 부분은 유체가 프레임을 관류할 수 있게 해준다. 그 결과, 유체는 접근 개구 근처에 있는 단부를 지나 자유롭게 필터 매체에 유입하거나 그 밖으로 유출할 수 있다. 이리하여, 오물 분리기의 크기 및/또는 성능 면에서 큰 이점이 얻어진다. 예컨대, 접근 개구는 오물 분리기의 정상부에 위치될 수 있고, 필터 어셈블리는 유체가 챔버에 들어가거나 나갈 때 통과하는 하나 이상의 포트를 갖는 챔버 안에 위치될 수 있다. 프레임에 구멍을 가짐으로써, 포트는 접근 개구에 인접한 챔버의 단부에 위치될 수 있다.

상기 필터 매체는 중공 내부 및 개방 단부를 포함하고, 프레임은 필터 매체의 상기 개방 단부를 넘어 연장되어 있을 수 있다. 중공 팰터 매체를 사용함으로써, 필터 매체의 표면적은 필터 어셈블리의 크기가 부당하게 증가됨이 없이 증가될 수 있다. 프레임에 있는 구멍은 유체가 필터 매체의 개방 단부에 들어가거나 나갈 수 있게 해준다.

오물 분리기를 통과하는 유체의 경로는, 유체가 필터 매체를 통과하기 전에 프레임에 있는 구멍을 통과하도록 정해질 수 있다. 그래서, 유체는 접근 개구 근처에 있는 단부를 지나 필터 매체에 들어갈 수 있다. 필터 매체가 중공인 경우, 유체는 필터를 부풀려 그 필터가 붕괴되는 것을 방지하는 작용을 한다. 그 결과, 프레임이 필터 매체의 전체 길이를 따라 연장되어 있을 필요는 없다.

상기 필터 어셈블리는 챔버 안에 위치될 수 있고 상기 챔버는 유체가 이 챔버에 들어가거나 나갈 때 통과하게 되는 하나 이상의 포트를 포함할 수 있다. 상기 프레임은 상기 포트 위쪽 및 아래쪽의 위치에서 상기 챔버의 벽을 시일링할 수 있고 상기 프레임에 있는 구멍은 시일들 사이에 위치될 수 있다. 시일에 의해, 챔버를 관류하는 유체가 필터 매체를 우회하는 것이 방지되고, 그래서 흡입원이 잘 보호될 수 있다.

상기 해치는 원추형 몸체를 포함하고, 해치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 원추형 몸체는 상기 필터 어셈블리의 내부로 돌출하게 된다. 이와 관련한 이점으로서, 원추형 몸체는 유체를 매끄러운 경로를 따라 보낼 수 있고 그래서 소음 및 유체 유동 손실이 줄어들게 된다. 더욱이, 원추형 몸체는 필터 어셈블리의 내부로 돌출함으로써, 오물 분리기의 전체 크기를 증가시킴이 없이 유체를 방향 전환시킬 수 있다.

상기 오물 분리기는 상기 필터 어셈블리의 상류에 위치되는 사이클론단을 포함할 수 있다. 그리고 사이클론단을 사용하여 조대한 오물을 제거할 수 있고 필터어셈블리를 사용하여 미세한 오물을 제거할 수 있다. 필터 어셈블리는 더 낮은 레벨의 오물에 노출되므로, 오물 분리기는 필터 어셈블리의 세척 또는 교체가 필요하기 전에 더 긴 기간 동안 사용될 수 있다.

상기 사이클론단은 상기 필터 어셈블리 주위에 배치되는 복수의 사이클론체를 포함할 수 있다. 복수의 사이클론체를 사용함으로써, 오물 분리기의 분리 효율이 개선될 수 있다. 더욱이, 사이클론체를 필터 어셈블리 주위에 배치함으로써, 비교적 컴팩트한 오물 분리기가 얻어질 수 있다.

상기 오물 분리기는 제 1 사이클론단을 포함하고, 상기 사이클론단은 상기 제 1 사이클론단의 하류에 위치되는 제 2 사이클론단을 포함할 수 있다. 제 1 사이클론단을 사용하여 유체로부터 더 큰 오물을 제거할 수 있고, 제 2 사이클론단을 사용하여 유체로부터 더 작은 오물을 제거할 수 있다. 그 결과, 오물 분리기의 분리 효율이 더 개선될 수 있다. 추가로, 필터 어셈블리는 더욱더 낮은 레벨의 오물에 노출되므로, 오물 분리기는 필터 어셈블리를 세척 또는 교체해야 하기 전에 더 긴 기간 동안 사용될 수 있다.

상기 오물 분리기는 오물 분리기를 운반하기 위한 손잡이를 포함하고, 이 손잡이는 상기 해치에 부착될 수 있다. 이와 관련한 이점으로서, 손잡이를 사용하여 오물 분리기를 운반할 수 있을 뿐만 아니라 해치를 개방 및/또는 폐쇄할 수 있다.

본 발명은, 본체 및 이전 단락들 중 어느 하나에 기재되어 있는 바와 같은 오물 분리기를 포함하는 진공 청소기를 또한 제공하는데, 상기 본체는 오물 분리기의 출구에 흡입을 가하기 위한 흡입원을 수용하고, 상기 오물 분리기는 본체에 제거가능하게 부착된다.

본 발명을 더 잘 이해할 수 있도록 이제 본 발명의 일 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 설명하도록 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 친공 청소기의 측면도이다.
도 2 는 진공 청소기의 단면도이디.
도 3 은 진공 청소기의 오물 분리기의 정사도이다.
도 4 는 오물 분리기의 단면도이다.
도 5 는 오물 분리기의 다른 단면도로, 그 단면은 도 4 와는 다른 면에서 취한 것이다.
도 6 은 오물 분리기의 필터 어셈블리의 정사도이다.
도 7 은 필터 어셈블리의 상부의 단면도이다.
도 8 은 오물 분리기의 해치가 개방 위치에 있고 필터 어셈블리는 오물 분리기에서 제거되어 있는 오물 분리기의 상부의 정사도이다.
도 9 은 해치가 폐쇄 위치에 있고 필터 어셈블리가 오물 분리기 안에 위치되어 있는 오물 분리기의 상부의 정사도이다.
도 10 은 해치가 폐쇄 위치에 있고 필터 어셈블리는 오물 분리기에서 제거되어 있는 오물 분리기의 상부의 정사도이다.
도 11 은 도 5 와 동일한 단면도이지만, 필터 어셈블리는 오물 분리기에서 제거되어 있다.

도 1 및 2 의 진공 청소기(1)는 캐니스터형이고, 오물 분리기(3)가 제거가능하게 부착되는 본체(2)를 포함한다. 오물 분리기(3)는 유체가 오물 분리기(3)에 들어갈 때 통과하는 입구(6) 및 유체가 오물 분리기(3)에서 나갈 때 통과하게 되는 출구(7)를 포함한다. 본체(2)는 흡입원(4)을 수용하는데, 사용 중에 그 흡입원은 출구(7)에서 흡입을 발생시켜 유체를 입구(6)를 통해 끌어들이기 된다. 유체에 실린 오물은 오물 분리기(3)에 의해 분리되고, 오물 분리기(3)에서 나가는 정화된 유체는 흡입원(4)을 통해 끌려들어가 본체(2)에 있는 배출구(5)를 통해 배출된다.

이제 도 3 내지 11 를 참조하면, 오물 분리기(3)는 제 1 사이클론단(cyclone stage)(8), 이 제 1 사이클론단(8)의 하류에 위치되는 제 2 사이클론단(9), 제 2 사이클론단(9)의 하류에 위치되는 필터 챔버(10), 입구(6)로붜터 유체를 제 1 사이클론단(8)에 보내기 위한 입구 덕트(11), 필터 챔버(10)로부터 유체를 출구(7)에 보내기 위한 출구 덕트(12), 필터 챔버(10) 안에 위치되는 필터 어셈블리(13), 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3)로부터 제거될 때 통과할 수 있는 접근 개구(14), 이 접근 개구(14)를 부분적으로 덮는 해치(15), 및 오물 분리기(3)를 운반하기 위한 손잡이(16)를 포함한다.

제 1 사이클론단(8)은 외벽(20), 내벽(21), 및 두 벽(20, 21) 사이에 위치되는 쉬라우드(shroud)(22)를 포함한다. 외벽(20)의 상단부는 쉬라우드(22)에 대해 시일링되어 있다. 외벽(20)의 하단부 및 내벽(21)의 하단부는 기부(23)에 대해 시일링되고 또한 그 기부에 의해 폐쇄된다. 그래서 외벽(20), 내벽(21), 쉬라우드(22) 및 기부(23)는 함께 챔버를 형성하게 된다. 이 챔버의 상부(즉, 전반적으로 외벽(20)과 쉬라우드(22) 사이에 형성되어 있는 부분)는 사이클론 챔버(24)를 형성하고, 상기 챔버의 하부(즉, 전반적으로 외벽(20)과 내벽(21) 사이에 형성되어 있는 부분)는 오물 집결 챔버(25)를 형성한다. 쉬라우드(22)는 프레임(27)에 지지되는 메쉬(26)를 포함한다. 그 프레임(27)은 구멍(28)을 포함하는데, 이 구멍을 통해 유체가 사이클론 챔버(24)에 들어가고, 메쉬(26)는 유체가 사이클론 챔버(24)에서 나갈 때 통과하는 구멍을 포함한다. 쉬라우드(22)와 내벽(21) 사이의 공간은 유체 통로(29)를 형성하는데, 이 유체 통로는 상단부에서 열려 있고 제 1 사이클론단(8)을 위한 출구를 제공한다.

제 2 사이클론단(9)은 플레넘(plenum)(30), 복수의 사이클론체(31), 복수의 안내 덕트(32) 및 오물 집결 챔버(33)를 포함한다. 플레넘(30)은 제 1 사이클론단(8)의 출구(즉, 유체 통로(29)) 및 사이클론체(31)의 입구(34)와 유체 연통되어 있다. 그러므로 제 1 사이클론단(8)에서 나온 유체는 각각의 사이클론체(31)에 나누어져 공급된다. 사이클론체(31)는 필터 챔버(10) 주위에 링으로 배치된다. 각각의 사이클론체(31)는 전반적으로 절두 원추형이고 접선 방향 입구(34), 선회류 출구(vortex finder)(35), 및 원추 개구(36)를 포함한다. 각 사이클론체(31)의 내부는 사이클론 챔버(37)를 형성한다. 플레넘(30)에서 나온 유체는 접선 방향 입구(34)를 경유하여 사이클론 챔버(37)에 들어가게 된다. 사이클론 챔버(37) 안에서 분리된 오물은 원추 개구(36)를 통해 배출되고, 정화된 유체는 선회류 출구(35)를 통해 나가게 된다. 각각의 안내 덕트(32)는 각 선회류 출구(35)와 필터 챔버(10) 사이에 연장되어 있다. 따라서, 사이클론체(31)에서 배출된 유체는 안내 덕트(32)에 의해 필터 챔버(10)에 보내진다. 오물 집결 챔버933)는 내벽(21)과 기부(23)에 의해 경계져 있는 내부 공간으로 형성된다. 각 사이클론체(31)의 원추 개구(36)는, 사이클론체(31)에 의해 분리된 오물이 오물 집결 챔버(33) 안으로 낙하하도록 오물 집결 챔버(33) 안으로 돌출해 있다.

필터 챔버(10)는 전반적으로 원통형이고 중앙에서 오물 분리기(3)의 길이 방향 축선을 따라 연장되어 있다. 안내 덕트(32)의 단부는, 제 2 사이클론단(9)에서 나온 유체가 필터 챔버(10) 안으로 배출될 때 통과하게 되는 포트(38)로 생각될 수 있다. 이 포트(38)는 필터 챔버(10)의 벽(39)의 상단부 주위에 위치된다.

오물 분리기(3)의 입구(5)는 기부(23)에 위치된다. 입구 덕트(11)는, 내벽(21)에 의해 경계져 있는 내부 공간을 통해 입구(5)로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 제 1 사이클론단(8)의 상부에 대응하는 높이에서, 입구 덕트(11)는 내벽(21), 유체 통로(29)를 통해 돌아 연장되어 쉬라우드(22)에 있는 구멍(28)에서 끝나 있다. 오물 분리기(3)의 출구(6)는 제 2 사이클론단(9)의 두 사이클론체(31) 사이에 위치된다. 출구 덕트(12)는 필터 챔버(10)로부터 출구(6)까지 연장되어 있다.

필터 어셈블리(13)는 기다란 형상이고 필터 매체(40), 프레임(41), 엔드 캡(42), 제 1 시일(43) 및 제 2 시일(44)을 포함한다. 필터 매체(40)는 프레임(41)에 의해 상단부에서 개방 상태로 유지되는 중공 관으로 형성되어 있고, 하단부에서는 엔드 캡(42)에 의해 폐쇄된다. 프레임(41)은 제 1 링(45), 제 2 링(46), 및 두 링(45, 46) 사이에 연장되어 있는 복수의 버팀부(47)를 포함한다. 두 링(45, 46)은 동심으로 배치되는데, 제 2 링(46)이 약간 더 큰 직경을 갖는다. 제 1 링(45)은 필터 매체(40)의 상단부에 고정되고 그 상단부를 개방 상태로 유지한다. 버팀부(47) 및 제 2 링(46)은 필터 매체(40)의 상단부를 넘어 연장되어 있다. 링(45, 46) 및 버팀부(47)는 함께 프레임(41)에서 복수의 구멍(48)을 한정한다. 제 1 시일(43)은 제 1 링(45)의 외부 주위에 제공되어 있고 제 2 시일(46)은 제 2 링(46)의 외부 주위에 제공되어 있다.

필터 어셈블리(13)가 필터 챔머(10) 안에 위치되면, 제 1 시일(43)은 포트(38) 아래의 위치에서 필터 챔버(10)의 벽(39)을 시일링하고, 제 2 시일(44)은 포트(38) 위쪽의 위치에서 벽(39)을 시일링한다. 프레임(41)에 있는 상기 구멍(48)은, 포트(38)를 통해 필터 챔버(10)에 들어가는 유체가 프레임(41)에 있는 구멍(48)을 통과해 필터 매체(40)의 내부에 들어가도록 두 시일(43, 44) 사이에 위치된다. 제 1 시일(43)에 의해, 유체가 접근 개구(14)를 통해 필터 챔버(10) 안으로 끌려 들어가지 않게 된다. 제 2 시일(44)에 의해, 포트(38)를 통해 필터 챔버(10)에 들어가는 유체는 필터 매체(40)를 우회하여 출구 덕트(12)에 직접 가지 않게 된다.

접근 개구(14)는 오물 분리기(3)의 정상부에 위치된다. 보다 구체적으로, 접근 개구(14)는 필터 챔버(10)의 정상부에 위치된다. 접근 개구(14)는 원형이고, 이 접근 개구의 크기는 필터 어셈블리(13)가 접근 개구(14)를 통해 오물 분리기(3)로부터 제거될 수 있도록 되어 있다.

해치(15)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있다. 폐쇄 위치에서, 해치(15)는 접근 개구(14)를 부분적으로 덮는다. 반대로 해치(15)가 개방 위치에 있을 때, 접근 개구(14)는 노출되고 그래서 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3)로부터 제거될 수 있다. 해치(15)는 중앙 디스크(50), 디스크(50)의 양측에서 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 1 및 2 아암(51, 52), 제 2 아암(52)에 제공되어 있는 잠금 돌출부(53), 및 중앙 디스크(50)의 저면에 부착되어 있는 소음기(silencer)(54)를 포함한다. 제 1 아암(51)의 단부는 힌지(55)에 의해 제 2 사이클론단(9)의 상부에 부착된다. 그러므로 해치(15)는 힌지(55) 둘레로 선회하여 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있다. 해치(15)가 폐쇄 위치에 있을 때, 잠금 돌출부(53)는 제 2 사이클론단(9)의 외부 표면에 있는 오목부(57)에 결합하여 해치(15)를 잠그게 된다. 상기 제 2 아암의 자유 단부는 탭(tab)(56)을 갖는데, 오목부(57)로부터 잠금 돌출부(53)를 분리시켜 해치(15)에 대한 잠금을 풀기 위해 사용자가 상기 탭을 위쪽으로 잡아 당길 수 있다. 소음기(54)는 고무와 같은 탄성 재료로 형성되며, 원추형 몸체, 시일, 및 복수의 배플을 포함한다. 원추형 몸체는 중공이고 오목한 외부 표면을 갖는다. 시일은 원추형 몸체의 기부 주위에 위치되며, 전반적으로 평평한 상기 배플은 원추형 몸체로부터 외측으로 연장되어 있다.

해치(15)가 폐쇄 위치에 있고 필터 어셈블리(13)는 오물 분리기(3) 안에 위치되어 있을 때, 해치(15)는 필터 어셈블리(13)를 시일링하게 된다. 보다 구체적으로, 소음기(54)의 시일은 프레임(41)의 제 2 링(46)의 내부 표면과 접촉하여 그를 시일링하게 된다. 원추형 몸체 및 배플은 필터 어셈블리(13)의 내부 안으로 돌출해 있다. 유체가 프레임(41)에 있는 구멍(48)을 통과할 때, 원추형 몸체가 그 유체를 아래쪽으로 방향 전환시키게 된다. 상기 몸체의 만곡된 원추형 표면 때문에, 유체는 비교적 매끄러운 경로를 따라 방향 전환되며, 그 결과 음향 및 유체 유동 면에서 이점이 얻어지게 된다. 배플은 다른 포트를 통해 필터 챔버에 들어가는 유체의 충돌을 줄여주는 작용을 한다. 특히, 한 포트를 통해 들어가는 유체가 반대쪽 포트를 통해 들어가는 유체와 직접 충돌하는 것이 방지된다. 그 결과, 음향 및 유체 유동 면에서의 추가 이점이 얻어진다.

해치(15)가 폐쇄 위치에 있고 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3)로부터 제거되어 있을 때, 블리드(60)가 해치(15)의 일 부분 주위에 생성된다(도 10 및 11 참조). 이 블리드(60)는 디스크(50)와 필터 챔버(10)의 벽(39) 사이의 틈의 형태로 되어 있다. 블리드(60)는 해치(15)가 폐쇄 위치에 있을 때 접근 개구(14)를 부분적으로만 덮기 때문에 생기게 된다. 따라서, 접근 개구(14)에 있어서 해치(15)에 의해 덮히지 않는 부분은 블리드(60)를 형성하게 된다. 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이, 필터 어셈블리(13)가 오물 분리기(3)로부터 제거되어 있을 때 진공 청소기(1)가 전원이 켜지면, 공기가 오물 분리기(3)의 입구(5)에 우선하여 블리드(60) 안으로 끌려 들어가게 된다.

손잡이(16)는 해치(15)에 부착된다. 보다 구체적으로, 손잡이(16)의 일 단부는 해치(15)의 제 1 아암(51)에 부착되고, 손잡이(16)의 다른 단부는 디스크(50)와 제 2 아암(52) 사이의 이음부에 부착된다. 그러므로 손잡이(16)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 움직일 때 해치(15)와 함께 선회하게 된다. 해치(15)가 개방 위치에 있을 때, 손잡이(16)를 사용하여, 해치(15)를 폐쇄하여 잠글 수 있다. 해치(15)가 폐쇄 위치에 있을 때, 손잡이(16)를 위쪽으로 잡아 당기면, 해치(15)가 디스크(50)와 제 2 아암(52) 사이의 이음부에서 위쪽으로 휘어지게 된다. 잠금 돌출부(53)는 제 2 아암(52)을 따라 더 위치되어 있으므로, 손잡이(16)를 위쪽으로 잡아 당기면, 잠금 돌출부(53)를 오목부(57) 안으로 더 들어가게 하는 힘의 모멘트가 발생된다. 그러므로, 손잡이(16)를 위쪽으로 잡아 당겨 해치(15)를 여는 것은 가능하지 않다(또는 확실히 매우 어렵다). 그래서, 이리하여, 해치(15)가 부주의로 열릴 우려가 없이 손잡이(16)를 사용하여 오물 분리기(3)와 진공 청소기(1)를 운반할 수 있는 이점이 있게 된다. 그래서, 손잡이(14)는 해치(15)를 개방 및 폐쇄하는데 사용될 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스크(50)와 제 2 아암(52) 사이의 이음부에 부착하지 않고, 손잡이(16)는 제 2 아암(52)의 자유 단부에 부착될 수 있다. 그래서, 충분한 힘으로 손잡이(16)를 위족으로 잡아 당기면 잠금 돌출부(53)가 오목부(57)로부터 분리된다.

이제, 진공 청소기(1)의 작동 및 유지 관리를 설명한다.

진공 청소기(1)가 전원이 켜지면, 흡입원(4)이 오물 분리기(3)의 출구(6)에서 흡입을 발생시키고, 그래서 오물 실린 유체가 입구(5)를 통해 안으로 끌려 들어가게 된다. 여기서부터 유체는 입구 덕트(11)에 의해 쉬라우드(22)에 있는 구멍(28)에 보내진다. 그런 다음 유체는 제 1 사이클론단(8)의 사이클론 챔버(24)에 들어가게 된다. 오물 실린 유체는 사이클론 챔버(24) 주위에서 나선형으로 움직이게 되며, 그래서 조대한 오물이 유체로부터 분리된다. 그 조대한 오물은 제 1 사이클론단(8)의 오물 집결 챔버(25) 안에 모이게 되고, 부분적으로 정화된 유체는 쉬라우드(22)의 메쉬(26)를 통해 끌려 들어오고 위쪽으로 유체 통로(29)를 통과하여 제 2 사이클론단(9)의 플레넘(30) 안으로 들어가게 된다. 부분적으로 정화된 유체는 접선 방향 입구(34)를 통해 사이클론체(31)에 나누어져 끌려 들어가게 된다. 그리고 유체는 각 사이클론체(31)의 사이클론 챔버(37) 주위에서 나선형으로 움직이게 되고, 그래서 미세한 오물이 유체로부터 분리된다. 미세한 오물은 원추 개구(36)를 통해 배출되어 제 2 사이클론단(9)의 오물 집결 챔버(33) 안으로 들어가게 된다. 정화된 유체는 선회류 출구(35)를 통해 안내 덕트(32)를 따라 위쪽으로 끌려가 필터 챔버(10)에 가게 된다. 여기서부터, 정화된 유체는 필터 어셈블리(9)의 프레임(41)에 있는 구멍(48)을 통과하고, 소음기(54)에 의해 아래쪽으로 보내져 필터 매체(40)의 내부에 들어가게 된다. 유체는 필터 매체(40)를 통과하고, 이 필터 매체는 잔류 오물을 유체로부터 제거하는 작용을 한다. 그리고 유체는 출구 덕트(12)를 따라 끌려가 오물 분리기(3)의 출구(6)를 통과하게 된다. 여기서부터, 정화된 유체는 흡입원(4)을 통해 끌려가 본체(2)에 있는 배출구(5)를 통해 배출된다.

본체(2)에서 오물 분리기(3)를 제거하고 그 오물 분리기(3)를 통 등에 운반해서 두 오물 집결 챔버(25, 33)의 내용물을 비우면(예컨대, 기부(23)를 외벽(20)에 대해 아래쪽으로 선회시켜서), 오물 분리기(3)에 의해 모인 오물을 비울 수 있다.

오랜 사용 후, 필터 매체(40)는 막힐 수 있고 그래서 진공 청소기(1)의 성능에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 필터 어셈블리(13)는 세척 또는 교환을 위해 오물 분리기(3)에서 제거될 수 있게 되어 있다. 필터 어셈블리(13)는 먼저 해치(15)를 열어 제거된다. 해치(15)는 제 2 아암(52)의 단부에 있는 탭(56)을 잡아 위쪽으로 잡아 당기면 열리게 된다. 이리하여, 잠금 돌출부(53)가 오목부(57)로부터 분리된다. 그후, 접근 개구(14)가 노출되도록 디스크(50)가 위쪽 후방으로 선회된다. 그런 다음 필터 어셈블리(13)는 접근 개구(14)를 통해 오물 분리기(3)로부터 제거될 수 있다.

먼저 필터 어셈블리(13)를 오물 분리기(3)에 복귀시키지 않고 해치(15)를 닫을 수 있다. 이 일이 얼어나면, 블리드(60)가 해치(15)의 일 부분 주위에 노출된다. 블리드(60)는 해치(15) 주위에서 뚜렷히 볼 수 있고 그래서 필터 어셈블리(13)가 없음을 사용자에게 시각적으로 알려 주게 된다. 시각적 지시기에도 불구하고 사용자는 오물 분리기(3)를 본체(2)에 복귀시킬 수 있다. 그리고 진공 청소기(1)가 전원이 켜지면, 유체가 입구(5)에 우선하여 블리드(60)를 통해 오물 분리기(3) 안으로 끌려 들어가게 된다. 입구(5)를 통해 끌려 들어가는 오물 실린 유체와는 달리, 블리드(60)를 통해 끌려 들어가는 유체는 비교적 깨끗하다. 결과적으로, 흡입원(4)이 더 잘 보호된다. 필터 어셈블리(13)가 없음을 나타내는 시각적 지시기를 제공하는 것에 추가하여, 블리드(60)는 청각적 지시기도 제공할 수 있다. 특히, 블리드(60)를 통해 끌려 들어가는 유체는, 유체가 입구(5)를 통해 끌려 들어갈 때 발생되는 것과는 다른 소음을 내기 쉽다.

오물 분리기(3)의 접근 개구(14)는 입구(6)와는 상당히 구별된다. 그러므로, 오물 분리기(3)는 출구를 통해 제거될 수 있는 필터 어셈블리를 갖는 공지된 오물 분리기와는 다르다. 구별되는 접근 개구(14)를 갖기 때문에, 출구(6)의 위치, 크기 및/또는 형상은 필터 어셈블리(13)를 고려하지 않고 정해질 수 있다. 특히, 출구(6)의 위치, 크기 및/또는 형상은 출구(6)를 통한 필터 어셈블리(13)의 제거가 어렵거나 불가능하도록 정해질 수 있다. 사실, 도면에 도시되어 있는 실시 형태에서, 출구(6)의 크기는 필터 어셈블리(13)의 것 보다 상당히 작다.

프레임(41)에 있어서 필터 매체(40)를 넘어 연장되어 있는 부분은 두 가지의 유용한 작용을 행하게 된다. 먼저, 상기 부분은 해치(15)를 시일링하고 블리드(60)를 폐쇄하는 작용을 한다. 둘째, 프레임(41)에 있는 구멍(48)은 유체가 프레임(41)을 관류하여 필터 매체(40) 안으로 들어가게 해준다. 이렇헤 해서, 필퍼 매체(40)의 개당 단부는 접근 개구(14) 근처에 위치될 수 있다. 이는 오물 분리기(13)의 크기 및 성능 면에서 이점을 갖는다. 예컨대, 제 2 사이클론단(9)은, 필터 챔버(10)를 둘러싸고 유체를 대체로 위쪽 방향으로 배출하는 복수의 사이클론체(31)를 포함한다. 필터 챔버(10)를 둘러싸는 사이클론체(31)를 가짐에 있어서, 비교적 컴팩트한 구성이 얻어진다. 유체는 대체로 위쪽 방향으로 사이클론체(31)로부터 배출되므로, 포트(38)는 이상적으로는 필터 챔버(10)의 상부에 위치된다. 블리드(60)를 폐쇄하고 유체가 프레임(41)을 관류할 수 있게 해주는 프레임(41)을 가짐으로써, 필터 매체(40)의 개방 단부는 또한 필터 챔버(10)의 상부에 위치될 수 있다. 그 결과, 유체는 사이클론체(31)로부터 필터 매체(40)로 유동할 때 곡부가 거의 없는 비교적 짧은 경로를 따르게 되는데, 이는 유체 유동 손실을 줄이는데 도움을 준다.

필터 매체(40)는 중공 관으로 성형되어 있는데, 그래서, 필터 어셈블리(13)의 크기가 부당하게 증가됨이 없이 필터 매체(40)의 표면적(및 그래서 유효성)이 증가될 수 있는 이점이 얻어진다. 프레임(41)에 있는 구멍(48) 때문에, 유체는 개방 단부를 통해 필터 매체(40)의 내부로 유동할 수 있다. 그리고 유체는 필터 매체(40)를 부풀려 그 필터 매체(40)가 붕괴되는 것을 방지한다. 결과적으로, 프레임(41)이 필터 매체(40)의 전체 길이를 따라 연장될 필요가 없다.

지금까지 오물 분리기의 일 특별한 실시 형태를 설명했지만, 청구 범위에 규정되어 있는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 상기 오물 분리기에 대한 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 예컨대, 전술한 오물 분리기는 필터 어셈블리에 앞서 유체로 부터 오물을 제거하는 두개의 사이클론단을 갖는다. 이와 관련한 이점으로서, 필터 어셈블리가 더 낮은 레벨의 오물에 노출되고 그래서 오물 분리기는 필터 어셈블리의 세척 또는 교체가 필요하기 전에 더 긴 기간 동안 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 사이클론단은 오물 분리기에서 생략될 수 있고 필터 어셈블리는 유체로부터 오물을 제거하기 위한 유일한 수단을 제공할 수 있다.

도 1 및 2 의 진공 청소기는 캐니스터형이지만, 오물 분리기는 다른 종류의 진공 청소기, 예컨대 직립형, 휴대용, 스틱형 또는 자주형 청소기에도 마찬가지로 사용될 수 있다.

Claims (11)

1. 진공 청소기용 오물 분리기로서,
   유체가 오물 분리기에 들어갈 때 통과하는 입구;
   유체가 오물 분리기에서 나갈 때 통과하게 되는 출구;
   상기 입구의 하류에 그리고 출구의 상류에 위치되는 필터 어셈블리;
   상기 필터 어셈블리가 오물 분리기에서 제거될 때 통과하는 개구; 및
   상기 개구가 노출되는 개방 위치와 개구가 해치(hatch)에 의해 부분적으로 덮히는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 해치를 포함하고,
   (ⅰ) 상기 필터 어셈블리가 상기 오물 분리기에서 제거되어 있고 상기 해치가 폐쇄 위치에 있을 때, 유체가 상기 입구에 우선하여 오물 분리기에 들어갈 때 통과하게 되는 블리드(bleed)가 해치의 적어도 일 부분 주위에 생성되며, (ⅱ) 상기 필터 어셈블리가 오물 분리기 안에 위치되어 있고 상기 해치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 필터 어셈블리가 해치를 시일링하여 상기 블리드를 폐쇄하는, 진공 청소기용 오물 분리기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터 어셈블리는 프레임에 지지되는 필터 매체를 포함하고, 상기 프레임의 일 부분은 상기 필터 매체의 일 단부를 넘어 연장되어 있고 상기 해치를 시일링하여 상기 블리드를 폐쇄하며 또한 유체가 통과하는 하나 이상의 구멍을 포함하는, 진공 청소기용 오물 분리기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 필터 매체는 중공 내부 및 개방 단부를 포함하고, 프레임의 상기 부분은 상기 필터 매체의 개방 단부를 넘어 연장되어 있는, 진공 청소기용 오물 분리기.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 유체는 필터 매체를 통과하기 전에 프레임에 있는 상기 구멍을 통과하게 되는, 진공 청소기용 오물 분리기.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 필터 어셈블리는 챔버 안에 위치되고, 상기 챔버는 유체가 이 챔버에 들어가거나 나갈 때 통과하게 되는 하나 이상의 포트를 포함하며, 상기 프레임은 상기 포트 위쪽 및 아래쪽의 위치에서 상기 챔버의 벽을 시일링하며, 프레임에 있는 상기 구멍은 시일들 사이에 위치되는, 진공 청소기용 오물 분리기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 해치는 원추형 몸체를 포함하고, 해치가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 원추형 몸체는 상기 필터 어셈블리의 내부로 돌출되는, 진공 청소기용 오물 분리기.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오물 분리기는 상기 필터 어셈블리의 상류에 위치되는 사이클론단(cyclone stage)을 포함하는, 진공 청소기용 오물 분리기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 사이클론단은 상기 필터 어셈블리 주위에 배치되는 복수의 사이클론체를 포함하는, 진공 청소기용 오물 분리기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 오물 분리기는 제 1 사이클론단을 포함하고, 상기 사이클론단은 상기 제 1 사이클론단의 하류에 위치되는 제 2 사이클론단을 포함하는, 진공 청소기용 오물 분리기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오물 분리기는 오물 분리기를 운반하기 위한 손잡이를 포함하고, 이 손잡이는 상기 해치에 부착되어 있는, 진공 청소기용 오물 분리기.
11. 본체 및 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 오물 분리기를 포함하는 진공 청소기로서, 상기 본체는 오물 분리기의 출구에 흡입을 가하기 위한 흡입원을 수용하고, 상기 오물 분리기는 상기 본체에 제거가능하게 부착되는 진공 청소기.

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