KR20150127816A - 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기 - Google Patents

집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기 Download PDF

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KR20150127816A
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김용호
이승갑
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동부대우전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기를 개시한다. 집진 유닛은, 흡입된 먼지 및 공기를 원주 방향으로 물 속에 토출하여 물을 1 차 회전시키는 유입관들과, 1 차 회전을 통해 서로 분리되는 먼지 및 공기를 포함하는 물을 원주 방향으로 2 차 회전시키는 워터 싸이클론 부재를 포함한다.

Description

집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기{DUST COLLECTION UNIT AND VACUUM CLEANER WITH THE SAME}
본 발명은 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물 필터를 이용하여 먼지를 포집하는 집진 유닛과, 이를 구비한 진공 청소기에 관한 것이다.
일반적으로, 진공 청소기는 내부 또는 외부에 먼지를 저장하는 먼지 저장 통이 설치되어, 모터의 동작에 의한 팬의 흡입력으로 외부의 공기, 먼지 및 오물 등을 흡입하여 먼지 저장 통에 포집하고, 공기만 외부로 배출시킨다.
특히, 싸이클론의 원리를 이용하여 비교적 큰 입자의 먼지는 먼지 저장통에 포집하고, 입자가 작은 먼지는 조밀한 필터를 이용하여 필터링하는 방식의 진공청소기가 주로 사용된다.
상기와 같은 방식의 진공 청소기는, 장시간 먼지를 저장한 상태에서 반복적으로 사용되기 때문에, 배출 공기 중에 유해 물질이 다량 포함되는 비위생적인 문제점과, 필터의 먼지 흡착에 의한 흡입력 저하가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 물 필터를 이용하여 먼지의 포집 효율을 향상시킬 수 있는 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 집진 유닛은, 속이 빈 원통 형상을 가지며, 하부 벽 위에 기설정된 높이로 물이 채워지고, 상부 벽에 유입 홀과 배기 홀이 형성된 용기; 및 상단이 상기 유입 홀에 유체 연통되고, 하단이 상기 하부 벽으로부터 이격되도록 상기 물 속에 잠기는 복수 개의 유입관들을 포함하되, 상기 복수 개의 유입관들은 원 모양의 배열을 이루도록 배치되고, 각각의 상기 유입관들의 상기 하단에는, 상기 용기의 벽을 따라 원주 방향으로 먼지 및 공기를 토출하는 제 1 토출구가 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 각각의 상기 유입관들의 내측에 제공되는 필터를 더 포함하며, 상기 필터는 상기 먼지 및 상기 공기가 상기 유입관을 통해 상기 물속으로 토출되기 전에 상기 먼지를 필터링할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 먼지 및 공기가 토출된 상기 물을 상기 원주 방향으로 선회시키는 워터 싸이클론 부재를 더 포함하며, 상기 워터 싸이클론 부재는, 링 형상을 가지고, 상기 용기의 내벽에 접하도록 상기 물의 수면 아래에 배치되는 수직 벽; 상기 수직 벽의 높이 방향으로 돌출되고, 일 측면에 상기 원주 방향을 향하는 제 2 토출구가 형성되며, 상기 원주 방향을 따라가면서 상기 수직 벽의 내측 면에 결합되는 복수 개의 토출부들; 및 상기 토출부들로부터 상기 수직 벽의 중심을 향해 하향 경사지게 연장되고, 상기 복수 개의 유입관들이 관통 삽입되는 경사벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 경사벽의 중심에는 상기 경사벽의 상부와 하부가 연통되도록 연결 홀이 형성될 수 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 진공 청소기는, 먼지와 공기를 흡입하는 흡입부; 상기 흡입부에 흡입력을 제공하는 팬-모터 유닛; 및 상기 흡입부와 상기 팬-모터 유닛 사이의 공기 이동 경로에 배치되고, 상기 먼지를 포집하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 집진 유닛을 포함한다.
본 발명에 의하면, 워터 싸이클론 방식을 이용하여 먼지를 포집할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 먼지의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 청소기 본체의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 집진 유닛의 단면도이다.
도 4는 유입관들의 토출 동작을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 워터 싸이클론 부재의 부분 절개 사시도이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 청소기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 청소기(1)는 흡입부(10) 및 청소기 본체(20)를 포함한다. 청소기 본체(20)는 흡입부(10)에 흡입력을 작용하고, 흡입부(10)는 먼지와 공기를 흡입한다. 흡입부(10)를 통해 흡입되는 먼지와 공기는 청소기 본체(20)로 유입되고, 청소기 본체(20)는 물을 이용하여 먼지를 포집한 후, 먼지가 제거된 공기를 외부로 배출한다.
흡입부(10)는 손잡이부(12), 흡입관(14), 흡입 노즐(16), 흡입 호스(18) 및 연결관(19)을 포함한다. 손잡이부(12)는 진공 청소기(1)의 작동을 제어하는 콘트롤부(11)를 가진다. 손잡이부(12)의 전단에는 흡입관(14)이 분리 가능하게 결합되고, 흡입관(14)의 전단에는 흡입 노즐(16)이 결합된다. 흡입 노즐(16)은 먼지와 공기를 흡입한다. 손잡이부(12)의 후단에는 흡입 호스(18)가 결합되고, 흡입 호스(18)는 연결 관(19)에 의해 청소기 본체(20)의 흡입구(23)에 결합된다. 흡입 호스(18) 및 연결관(19)은 흡입 노즐(16)에 의해 흡입되는 먼지와 공기를 청소기 본체(20)로 유도한다.
도 2는 도 1의 청소기 본체(20)의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 청소기 본체(20)는 하우징(22), 팬-모터 유닛(100) 및 집진 유닛(200)을 포함한다. 하우징(22)에는 흡입구(23)와 배기구(25)가 형성되고, 하우징(22)의 내측에는 흡입구(23)와 배기구(25)를 연결하는 공기 이동 경로(27)가 제공된다. 공기 이동 경로(27)에는 팬-모터 유닛(100)과 집진 유닛(200)이 배치된다. 팬-모터(100)은 집진 유닛(200)의 후단에 배치되고, 집진 유닛(200)을 경유하여 흡입부(10)로 먼지 및 공기의 흡입을 위한 흡입력을 제공한다. 팬-모터 유닛(100)은 모터(110)와, 모터(110)에 의해 회전되는 흡입 팬(120)을 가진다.
흡입구(23)에는 흡입부(10)의 연결관(19)이 결합되고, 흡입부(10)의 흡입 노즐(16)에 의해 흡입되는 먼지와 공기가 연결관(19)을 통해 흡입구(23)로 유입된다. 흡입구(23)로 유입된 먼지와 공기는 공기 이동 경로(27)를 통해 집진 유닛(200)으로 전달되고, 집진 유닛(200)은 공기 중의 먼지를 포집한다. 먼지가 제거된 공기는 팬-모터 유닛(100)의 흡입력 및 송풍력에 의해 공기 이동 경로(27)를 경유하여 배기구(25)로 전달되고, 배기구(25)는 먼지가 제거된 공기, 즉 정화된 공기를 하우징(22) 외부로 배출한다.
도 3은 집진 유닛의 단면도이고, 도 4는 유입관들의 토출 동작을 보여주는 도면이며, 도 5는 도 3의 워터 싸이클론 부재의 부분 절개 사시도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 집진 유닛(200)은 용기(210), 유입관(230) 및 워터 싸이클론 부재(250)를 포함한다.
용기(210)는 상부와 하부가 개방된 원통 형상의 몸체(212), 몸체(212)의 개방된 상부에 결합되는 상부 캡(214), 그리고 몸체(212)의 개방된 하부에 결합되는 하부 캡(218)을 포함한다. 상부 캡(214)에는 유입 홀(215)과 배기 홀(216)이 형성된다. 유입 홀(215)은 상부 캡(214)의 주변 영역에 형성될 수 있고, 청소기 본체의 흡입구(23)를 통해 흡입부(10)와 유체 연통된다. 배기 홀(216)은 상부 캡(214)의 중심 영역에 형성될 수 있고, 팬-모터 유닛(100)과 유체 연통된다. 여기서, 상부 캡(214)과 하부 캡(218)은 청구항에 따라서는 상부 벽과 하부 벽이라 한다.
상부 캡(214)의 아래에는 수평 격벽(220)이 이격 배치된다. 상부 캡(214)과 수평 격벽(220) 사이의 공간은 유입 홀(215)에 유체 연통된다. 배기 홀(216)에는 배기관(217)이 삽입된다. 배기관(217)은, 배기 홀(216)을 경유하는 유체 경로가 유입 홀(215)을 경유하는 유체 경로와 분리되도록, 수평 격벽(220)을 관통하여 연장되고, 배기관(217)의 하단은 수평 격벽(220) 아래의 공간에 유체 연통된다.
수평 격벽(220)에는 복수 개의 홀들(222)이 관통 형성된다. 복수 개의 홀들(222)은 배기관(217)을 중심으로 원 모양의 배열을 이루도록 수평 격벽(220)에 형성된다. 홀들(222)이 형성된 수평 격벽(220)의 하면에는 홀들(222)에 유체 연통되도록 유입관들(230)이 각각 결합된다. 그리고, 몸체(212)와 하부 캡(218)에 의해 정의되는 공간에는 필터 기능을 수행하는 물(W)이 기설정된 높이로 채워지고, 유입관들(230)의 하단은 물(W) 속에 잠기도록 아래 방향으로 길게 연장된다
도 4에 도시된 바와 같이, 유입관들(230)은 원 모양의 배열을 이루도록 배치되며, 물(W) 속에 잠긴 유입관들(230)의 하단에는 먼지 및 공기를 토출하는 제 1 토출구(232)가 각각 형성된다. 제 1 토출구(232)는, 먼지 및 공기가 용기(210)의 몸체(212)의 내측 면을 따라 원주 방향으로 토출되도록, 유입관들(230) 하단부의 일 측에 형성된다.
각각의 유입관들(230)의 내측 상부 영역에는 필터(234)가 제공될 수 있다. 필터(234)는 유입관(230)으로 유입되는 먼지와 공기를 1 차적으로 필터링한다. 즉, 먼지 및 공기가 유입관(230)을 통해 물(W) 속으로 유입되기 전에, 전처리 과정으로서, 미세 먼지보다 큰 입자 크기를 가지는 먼지를 필터링한다.
필터(234)에서 1차 필터링된 먼지와 공기는 하강 기류를 형성하고, 먼지 및 공기의 하강 기류는 제 1 토출구(232)를 통해 물(W) 속으로 토출된다. 토출되는 먼지 및 공기는 물과 섞이면서 용기(210)의 몸체(212)의 내측 면을 따라 원주 방향으로 회전되고, 회전되는 물속에서 먼지와 공기는 서로 분리된다.
워터 싸이클론 부재(250)는 수직벽(252), 토출부들(254) 및 경사벽(256)을 포함한다. 수직벽(252)은 복수 개의 유입관들(230)의 하단부를 감싸는 링 형상을 가지고, 용기(210)의 몸체(212)의 내측 면에 접하도록 물(W)의 수면 아래에 배치된다. 복수 개의 토출부들(254)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 수직 벽(252)의 높이 방향으로 돌출되고, 수직 벽(252)의 원주 방향을 따라가면서 수직 벽(252)의 내측 면에 결합된다. 수직벽(252)의 원주 방향을 향하는 토출부들(254)의 일 측면에는 제 2 토출구(255)가 형성된다. 경사벽(256)은 토출부들(254)로부터 수직 벽(252)의 중심을 향해 하향 경사지게 연장된다. 경사벽(256)의 중심에는 경사벽(256)의 상부와 하부가 서로 연통되도록 연결 홀(257)이 형성되고, 경사벽(256)의 가장자리 영역에는 유입관들(230)이 관통 삽입되는 삽입 홀들(259)이 형성된다.
유입관들(230)의 제 1 토출구(232)를 통해 토출되는 먼지와 공기는 물(W)과 함께 1 차적으로 회전하면서 분리된다. 분리된 먼지와 공기를 포함하는 물은 워터 싸이클론 부재(250)의 토출부들(254)로 유입되고, 토출부들(254)의 제 2 토출구(255)를 통해 토출되면서 원주 방향을 따라 2차적으로 회전된다. 물이 2차적으로 회전되면서, 물 속에 포함된 공기는 물로부터 분리된다. 분리된 공기는 상승 기류를 형성하여 배기관(217)으로 유입되고, 이후 배기 홀(216)을 통해 집진 유닛(200)으로부터 배출된다. 그리고, 먼지를 포함하는 물은 연결 홀(257)을 통해 경사벽(256) 상부로부터 경사벽(256) 하부로 유입되고, 다시 유입관들(230)의 하단부를 향해 이동하는 방식으로 순환된다.
한편, 워터 싸이클론 부재(250)와 하부 캡(218) 사이에는 물의 유동 경로를 변환시켜주는 유로 변환 부재(260)가 제공될 수 있다. 유로 변환 부재(240)는 제 1 내지 제 4 수직 격벽들(262,264,266, 268)을 포함할 수 있다. 제 1 내지 제 4 수직 격벽들(262,264,266, 268)은 양단이 개방된 원통 형상을 가질 수 있다.
제 1 수직 격벽(262)은 경사벽(256)의 연결 홀(257)에 결합되고, 제 2 수직 격벽(264)은 제 1 수직 격벽(262)을 둘러싸도록 경사벽(256)의 하면에 결합된다. 제 1 수직 격벽(262)과 제 2 수직 격벽(264)은 기설정된 간격으로 서로 이격된다. 제 3 수직 격벽(266)은 제 1 수직 격벽(262)을 둘러싸도록 제 1 수직 격벽(262)과 제 2 수직 격벽(264) 사이에 제공된다. 제 3 수직 격벽(266)의 상단은 경사벽(256)의 하면으로부터 이격되고, 제 3 수직 격벽(266)의 하단은 하부 캡(218)에 결합된다. 제 4 수직 격벽(268)은 제 2 수직 격벽(264)을 둘러싸도록 제공되며, 제 2 수직 격벽(264)으로부터 기설정된 간격으로 이격 배치된다. 제 4 수직 격벽(268)의 상단은 경사벽(256)의 하면으로부터 이격되고, 제 4 수직 격벽(268)의 하단은 하부 캡(218)에 결합된다.
경사벽(256)의 연결 홀(257)로 유입되는 물은, 유로 변환 부재(260)에 의해 지그재그 형상의 유동 경로를 따라 흘러 유입관들(230)의 하단 측으로 이동한다. 즉, 물은 제 1 수직 격벽(262)의 내측 공간을 통해 아래로 유동하고, 제 1 수직 격벽(262)과 제 3 수직 격벽(266) 사이의 공간을 따라 위로 유동하고, 제 3 수직 격벽(266)과 제 2 수직 격벽(264) 사이의 공간을 따라 아래로 유동하고, 제 2 수직 격벽(264)과 제 4 수직 격벽(268) 사이의 공간을 따라 위로 유동하고, 이후 유입관들(230)의 하단 측으로 유동한다. 이와 같이, 물이 지그재그 형상의 유동 경로를 따라 이동하면, 교반 효과에 의해 물에 의한 먼지의 포집 능력이 더욱 향상될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 흡입부 200: 청소기 본체
100: 팬-모터 유닛 200: 집진 유닛
210: 용기 230: 유입관
230: 제 1 플레이트 232: 제 1 토출구
250: 워터 싸이클론 부재 255: 제 2 토출구

Claims (5)

  1. 속이 빈 원통 형상을 가지며, 하부 벽 위에 기설정된 높이로 물이 채워지고, 상부 벽에 유입 홀과 배기 홀이 형성된 용기; 및
    상단이 상기 유입 홀에 유체 연통되고, 하단이 상기 하부 벽으로부터 이격되도록 상기 물 속에 잠기는 복수 개의 유입관들을 포함하되,
    상기 복수 개의 유입관들은 원 모양의 배열을 이루도록 배치되고,
    각각의 상기 유입관들의 상기 하단에는, 상기 용기의 벽을 따라 원주 방향으로 먼지 및 공기를 토출하는 제 1 토출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 집진 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 유입관들의 내측에 제공되는 필터를 더 포함하며,
    상기 필터는 상기 먼지 및 상기 공기가 상기 유입관을 통해 상기 물속으로 토출되기 전에 상기 먼지를 필터링하는 것을 특징으로 하는 집진 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 먼지 및 공기가 토출된 상기 물을 상기 원주 방향으로 선회시키는 워터 싸이클론 부재를 더 포함하며,
    상기 워터 싸이클론 부재는,
    링 형상을 가지고, 상기 용기의 내벽에 접하도록 상기 물의 수면 아래에 배치되는 수직 벽;
    상기 수직 벽의 높이 방향으로 돌출되고, 일 측면에 상기 원주 방향을 향하는 제 2 토출구가 형성되며, 상기 원주 방향을 따라가면서 상기 수직 벽의 내측 면에 결합되는 복수 개의 토출부들; 및
    상기 토출부들로부터 상기 수직 벽의 중심을 향해 하향 경사지게 연장되고, 상기 복수 개의 유입관들이 관통 삽입되는 경사벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 경사벽의 중심에는 상기 경사벽의 상부와 하부가 연통되도록 연결 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 집진 유닛.
  5. 먼지와 공기를 흡입하는 흡입부;
    상기 흡입부에 흡입력을 제공하는 팬-모터 유닛; 및
    상기 흡입부와 상기 팬-모터 유닛 사이의 공기 이동 경로에 배치되고, 상기 먼지를 포집하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 집진 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기.
KR1020120054027A 2012-05-22 2012-05-22 집진 유닛 및 이를 구비한 진공 청소기 KR20150127816A (ko)

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KR20210019757A (ko) * 2019-08-13 2021-02-23 김통일 수분 흡입이 가능한 진공청소기
CN114269453A (zh) * 2019-05-24 2022-04-01 知地恩环保科技有限公司 湿式集尘单元及使用其的湿式集尘装置

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