KR20160041424A - 진공청소기용 집진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1케이스의 내부에 설치되고, 하부에서 이물질과 함께 유입된 공기로부터 1차적으로 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제1사이클론; 상기 제1사이클론의 적어도 일측에 장착되고, 상기 제1사이클론에 의해 먼지가 분리된 공기로부터 미세 먼지를 분리하여, 제2케이스의 내부에 형성되는 제2먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제2사이클론; 및 폐쇄 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론의 바닥면을 형성하고, 개방 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론 내에 집진된 상기 이물질의 배출을 가능하게 하도록, 상기 제1케이스에 힌지 결합되는 하부 커버를 포함하는 진공청소기용 집진장치를 제공한다.

Description

진공청소기용 집진장치{DUST COLLECTOR FOR A VACUUM CLEANER}
본 발명은 다중 사이클론 방식을 통하여 진공 청소기 내로 유입된 공기로부터 먼지를 분리하여 집진하고, 집진된 먼지의 배출을 용이하도록 하는 진공청소기용 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 집진장치는 사이클론 원리를 이용하여 공기 중에 포함된 머리카락, 티끌 등의 먼지를 집진하는 장치로서, 주로 진공 청소기에 적용되고 있다.
근래에는 집진성능을 향상시키기 위하여 다수의 사이클론 집진장치를 연결한 다중 사이클론 집진장치가 사용된다.
통상, 다중 사이클론 집진장치는 상류측 사이클론과, 상기 상류측 사이클론과 연결되며 비교적 작은 먼지를 집진하는 하류측 사이클론을 포함하여 구성된다. 또한, 하류측 사이클론을 다수의 소형 사이클론을 사용하는 경우도 있다.
종래의 진공청소기의 사이클론 집진장치를 설명하면 다음과 같다.
사이클론 집진장치는 오염공기를 외부에서 흡입하여 먼지를 1차적으로 집진하는 제1사이클론과, 상기 제1사이클론과 연결되며 미세 먼지를 2차적으로 집진하는 제2사이클론으로 이루어진다. 멀티 사이클론에서 제2사이클론은 다수의 소형 사이클론의 집합이다.
제1사이클론의 외부 둘레에는 다수의 소형 사이클론으로 이루어지는 제2사이클론이 설치된다. 그리고, 제1사이클론의 제1몸체의 상부에는 외부의 오염공기를 접선 방향으로 유입하는 제1유입구가 형성되며, 내부의 대략중앙에는 1차적으로 걸러진 공기를 제2사이클론으로 배출하는 제1유출구가 형성된다. 제1유출구는 통상 원통형이며 하부는 개방되어 있고, 상부는 막혀있는 구조이다. 경우에 따라서는 하부의 개구부에 필터가 설치되기도 한다.
한편, 제2사이클론은 제1사이클론의 외부 둘레에 설치되는 다수개의 소형 사이클론이다. 물론, 각각의 제2사이클론도 제2유입구 및 제2유출구를 가진다. 그리고, 통상 제1사이클론과 제2사이클론의 사이에는 완충공간이 정의되어, 상기 완충공간을 경유하여 제1사이클론에서 나온 공기가 제2사이클론으로 유입된다. 또한, 제2사이클론의 상부에는 다수의 제2사이클론의 제2유출구와 연통되는 배출공간이 위치하며, 상기 배출공간을 경유하여 배출관을 통하여 공기는 외부로 배출된다.
상술한 종래의 멀티 사이클론 집진장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
다중 사이클론 집진장치가 작동되어, 흡입력 발생수단, 예를 들어 진공청소기의 흡입팬이 구동되면, 제1사이클론의 제1유입구를 통해 외부의 오염공기가 제1사이클론의 내부로 유입된다. 이때, 흡입되는 오염공기는 접선방향을 따라 흡입되어, 제1사이클론의 제1몸체의 내벽면을 타고 선회하게 되며, 이 과정에서 원심력에 의하여 먼지가 분리된다.
이때, 비교적 무겁고 큰 먼지들은 제1사이클론의 하부에 집진되며, 분리되지 않은 작은 먼지는 제1사이클론 내부를 선회하다가 상승하여 제1유출구를 통하여 배출된다.
한편, 제1사이클론에서 배출되는 미세 먼지를 포함하는 공기는 제2유입구를 통해 제2사이클론 내부로 유입된다. 따라서, 제2사이클론에서 다시 한 번 미세 먼지가 분리되고 정화된 공기는 제2유출구, 배출공간 및 배출관을 통하여 외부로 배출된다.
종래의 진공 청소기용 집진장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
제1사이클론 내에 필터가 있는 경우, 머리카락, 이물질 등의 큰 먼지는 필터에 의해 1차적으로 걸러져 분리되고, 미세 먼지 및 공기는 필터를 통과하여, 제2사이클론으로 유입되어야 한다. 그 후에 제2사이클론에서 미세 먼지가 공기로부터 분리되어야 한다.
그러나, 큰 먼지가 제1사이클론 필터에 고착되었으며, 이로 인해 필터에 의해 분리되어 집진되어야 할 큰 먼지의 일부가 분리되지 못하였다. 또한, 필터에 고착된 큰 먼지는 미세 먼지의 통과를 방해하여 필터에는 큰 먼지, 미세 먼지가 함께 고착되어 뒤엉키는 문제가 발생하였다.
한편, 집진장치의 덮개를 열어 먼지를 배출하는 경우에도, 상기와 같이, 필터에 먼지가 고착됨에 따라, 필터에 고착된 먼지 및 뒤엉킨 먼지 등이 잘 분리되지 않는 문제가 발생하였다. 또한, 필터에 고착된 큰 먼지는 공기의 흐름을 방해하여, 진공 청소기의 전체적인 효율을 감소시켰다.
그리고, 먼지통에 집진된 먼지를 외부로 배출하기 위해, 제1사이클론, 제1 또는 제2먼지 저장부을 집진장치로부터 분리하여 개별적으로 먼지가 배출되거나, 제1사이클론, 제1 또는 제2먼지 저장부의 커버를 개별적으로 열어서 먼지가 배출되어야 하였기에, 먼지의 배출 시에 여러 과정을 거쳐야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 제1사이클론의 필터에 고착된 먼지를 효율적으로 분리하기 위한 구조를 제공하고, 제1사이클론, 제1 및 제2먼지 저장부의 바닥면을 형성하는 커버의 구조를 제공함을 일 목적으로 한다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 진공청소기용 집진장치는 제1케이스의 내부에 설치되고, 하부에서 이물질과 함께 유입된 공기로부터 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제1사이클론; 상기 제1사이클론의 적어도 일측에 장착되고, 상기 제1사이클론에 의해 먼지가 분리된 공기로부터 미세 먼지를 분리하여, 제2케이스의 내부에 형성되는 제2먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제2사이클론; 및 폐쇄 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론의 바닥면을 형성하고, 개방 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론 내에 집진된 상기 이물질의 배출을 가능하게 하도록, 상기 제1케이스에 힌지 결합되는 하부 커버를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1먼지 저장부는 상기 제1사이클론으로부터 배출된 먼지가 쌓이도록, 상기 제1케이스의 내주면, 상기 제2케이스의 외주면, 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 하부 커버 사이에 형성되는 공간이다.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 제2케이스는, 상기 제1케이스의 내부에 배치되고, 상기 제2사이클론에 의해 상기 공기로부터 분리된 미세 먼지를 집진하기 위해, 상기 제2사이클론의 미세 먼지 배출구를 수용하도록 상기 제2사이클론에 결합되어 형성된다.
상기 제2먼지 저장부는 상기 제2사이클론으로부터 배출된 미세 먼지가 쌓이도록, 상기 제2사이클론의 외주면, 상기 제2케이스의 내주면 및 상기 하부 커버 사이에 형성되는 공간일 수 있다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 제1사이클론은 상기 먼지를 필터링(filtering)하여 상기 공기로부터 분리하도록 형성되는 메쉬 필터를 포함한다.
상기 하부 커버의 개방시에, 상기 메쉬 필터에 의해 필터링되어 상기 메쉬 필터에 결합된 상기 먼지가 상기 메쉬 필터로부터 분리되도록, 상기 메쉬 필터는 상기 메쉬 필터의 상부에서 하방향을 따라 점점 좁아지는 원뿔대의 형상일 수 있다.
상기 메쉬 필터는, 상기 제1사이클론의 내부에 설치되고, 상기 제1사이클론의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제2케이스는 상기 제1케이스의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제2케이스는, 원통형 또는 타원통형의 형상으로 형성되고, 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 제1케이스의 내주면에 접하도록 배치될 수 있다.
상기 제2케이스는, 두 개로 구비되고, 상기 두 개의 제2케이스 각각은 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 제1케이스의 내주면에 접하도록 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 제2사이클론은 상기 제1사이클론의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장된다.
상기 제2사이클론은 복수로 구비되고, 상기 복수의 제2사이클론은 서로 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 복수 개의 제2사이클론은 제1사이클론 또는 제1케이스와 접하도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 진공청소기는 회전력을 발생시키는 모터를 구비하는 본체; 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어지는 흡입부; 및 상기 흡입부로부터 유입된 공기에서 상기 먼지를 분리하여 배출하도록 이루어지는 집진장치를 포함하고, 상기 집진장치는, 제1케이스의 내부에 설치되고, 하부에서 이물질과 함께 유입된 공기로부터 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제1사이클론; 상기 제1사이클론의 적어도 일측에 장착되고, 상기 제1사이클론에 의해 먼지가 분리된 공기로부터 미세 먼지를 분리하여, 제2케이스의 내부에 형성되는 제2먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제2사이클론; 및 폐쇄 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론의 바닥면을 형성하고, 개방 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론 내에 집진된 상기 이물질의 배출을 가능하게 하도록, 상기 제1케이스에 힌지 결합되는 하부 커버를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 집진장치에는 제1사이클론, 제1 및 제2먼지 저장부의 바닥면을 형성하는 하부 커버가 제공되어, 하부 커버의 개방 시에 제1사이클론, 제1 및 제2먼지 저장부에 집진된 먼지를 한꺼번에 배출할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 집진장치는 제1사이클론의 내부에 상부에서 하방향을 따라서 좁아지는 원뿔대 형상의 메쉬 필터를 구비하여, 메쉬 필터에 고착된 큰 먼지를 보다 효율적으로 분리, 배출할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 집진장치는, 제2먼지 저장부의 미세 먼지 배출구를 제2먼지 저장부가 수용하는 구조를 형성하여 제2먼지 저장부 내부에서 미세 먼지를 배출할 수 있기에, 미세 먼지의 집진 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 제2사이클론이 제1케이스의 내부에 설치되어, 기존의 제1사이클론의 상측에 제2사이클론이 위치한 집진장치에 비해, 집진장치가 보다 소형화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 집진장치의 사시도.
도 2는 도 1의 집진장치의 일부를 분해하여 도시한 개념도.
도 3은 도 2의 A-A' 부분의 단면도.
도 4는 도 2의 B-B' 부분의 단면도.
도 5는 도 1의 하부 커버가 개방된 집진장치를 나타내는 개념도.
도 6은 제1 및 제2사이클론에서의 공기 또는 먼지의 흐름을 나타내는 개념도.
도 7은 제1사이클론의 상부를 빠져나와 제2사이클론으로 유입되는 공기 또는 먼지의 흐름을 나타내는 개념도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 집진장치를 포함하는 진공청소기의 개념도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 진공청소기용 집진장치(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 집진장치(100)의 일부를 분해하여 도시한 개념도이다. 또한, 도 3은 도 2의 A-A' 부분의 단면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 진공청소기용 집진장치(100)는 제1사이클론(110), 제2사이클론(120), 제1케이스(130), 제2케이스(140) 및 하부 커버(150)를 포함할 수 있다.
제1사이클론(110)은 바닥면의 유입구(153)를 통해 이물질과 함께 유입된 공기로부터 1차적으로 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부(133)로 배출시킬 수 있다.
제1사이클론(110)은 하우징(111) 및 메쉬 필터(115)를 포함할 수 있다.
제1사이클론(110)의 하우징(111)은 제1케이스(130)의 내부에 형성될 수 있으며, 원심력을 이용하여 공기로부터 먼지를 분리, 배출하도록 원통형의 부재로 형성될 수 있다.
일례로, 제1사이클론(110)의 하우징(111)은 제1케이스(130)의 연장 방향과 나란하게 연장되어 제1사이클론(110)의 외관을 형성할 수 있으며, 하우징(111)은 내부에서 하부로부터 유입된 공기 또는 먼지의 선회운동을 가능하게 한다.
또한, 하우징(111)의 상부에는 절개부(113)가 형성될 수 있는데, 상기 절개부(113)를 통하여 제1사이클론(110)에서 제1먼지 저장부(133)로 큰 먼지가 배출될 수 있다.
제1사이클론(110)의 메쉬 필터(115)는 상기와 같이 유입된 공기로부터 큰 먼지를 필터링(filtering)하여 분리하도록 이루어진다.
메쉬 필터(115)를 통과한 공기가 상부로 이동하여, 후술하는 제2사이클론(120)의 유입 통로(122)를 따라서 이동하고 유입구(123)를 통하여 제2사이클론(120)의 내부로 유입되도록, 메쉬 필터(115)의 상부는 후술하는 제2사이클론(120)의 유입 통로(122)와 연결된다.
메쉬 필터(115)는, 상기 제1사이클론(110)의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 상부에서 하방향을 따라 점점 좁아지는 원뿔대의 형상을 포함하여 형성될 수 있다. 메쉬 필터(115)의 이런 구조로 인해, 하부 커버(150)의 개방 시에, 메쉬 필터(115)에 고착된 먼지는 메쉬 필터(115)로부터 보다 쉽게 분리될 수 있다.
제1케이스(130)는 일례로 원통형의 부재로 형성될 수 있는데, 내부에 제1사이클론(110), 제2사이클론(120), 제2케이스(140) 및 압축판(171)을 수용할 수 있으며, 제1케이스(130) 내부의 일부 공간은 제1먼지 저장부(133)로 이루어질 수 있다.
제1먼지 저장부(133)는 제1사이클론(110)으로부터 배출된 상대적으로 큰 먼지가 쌓일 수 있는 공간이다. 제1먼지 저장부(133)는 일례로 제1케이스(130)의 내주면, 제2케이스(140)의 외주면, 제1사이클론(110)의 외주면 및 상기 하부 커버(150) 사이에 형성될 수 있다.
제1케이스(130)는 원통형의 부재로서 형성되어 집진장치(100) 외관의 일부를 형성할 수 있으며, 제1케이스(130)의 외부에 케이싱(미도시)이 더 설치되어 집진장치(100) 외관의 일부를 형성할 수도 있다. 제1먼지 저장부(133)에 집진된 먼지의 량을 확인할 수 있도록 제1케이스(130) 또는 상기 케이싱(미도시)은 투명하게 형성될 수 있다.
또한, 제1케이스(130)의 내부에는 먼지를 압축할 수 있는 압축판(171)이 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 압축판(171)은 제1먼지 저장부(133)에 집진된 먼지를 압축하여, 제1먼지 저장부(133)의 공간을 보다 확보하도록 하며, 이로 인해 보다 많은 먼지의 집진이 가능해진다.
압축판(171)은 중심축(173)을 중심으로 일 방향으로 회전하여 먼지를 압축할 수 있으며, 회전하는 도중에 회전을 방해하는 이물질 또는 큰 먼지 등에 의하여 상기 일 방향으로 회전이 제한되는 경우에는, 회전방향을 바꾸어 타 방향으로 회전되도록 동작된다.
제2사이클론(120)은, 메쉬 필터(115)의 상부를 통과하고 제2사이클론(120)의 유입구(123)를 통하여 유입된 공기로부터 2차적으로 미세 먼지를 분리하여 배출한다. 즉, 제2사이클론(120)은, 제1사이클론(110)에 의해 상대적으로 큰 먼지가 분리된 공기로부터 2차적으로 미세 먼지를 분리하여 배출한다. 배출된 미세 먼지는 제2케이스(140)의 내부에 형성되는 공간인 제2먼지 저장부(143)에 집진된다.
제2사이클론(120)은 제1사이클론(110)의 적어도 일측에 장착되고, 상기 제1사이클론(110)의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장된다. 일례로 제2사이클론(120)은 제1사이클론(110)의 바닥면과 수직의 방향으로 연장될 수 있다.
제2사이클론(120)에서 분리, 배출된 미세 먼지가 외부로 분산되지 않고, 제2먼지 저장부(143)에 보다 효율적으로 집진되기 위하여, 미세 먼지 배출관(125)의 단부에 형성된 미세 먼지 배출구(126)는 제2케이스(140)에 의해 수용되는 구조를 형성한다. 제2사이클론(120)의 상세 구조에 관하여는 후술하도록 한다.
제2케이스(140)는 원통형 또는 타원통형으로 형성될 수 있으며, 그 외에도 미세 먼지를 집진할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제2케이스(140)는, 제1케이스(130)의 내부에 형성되고, 제1사이클론(110)의 외주면 및 상기 제1케이스(130)의 내주면에 접하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1케이스(130)의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 제2케이스(140)는 일례로 원통형 또는 타원통형의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 제2케이스(140)는, 두 개로 구비될 수 있으며, 상기 두 개의 제2케이스(140) 각각은 상기 제1사이클론(110)의 외주면 및 상기 제1케이스(130)의 내주면에 접하도록 배치될 수 있다.
한편, 제2케이스(140)는 제2사이클론(120)의 미세 먼지 배출관(125)에 결합되어, 미세 먼지 배출구(126)를 수용하는 구조를 형성한다. 이런 구조는, 미세 먼지 배출구(126)를 빠져나온 미세 먼지가 제2먼지 저장부(143)에 쌓이는데 있어서, 유리한 구조이다.
제2먼지 저장부(143)는 제2사이클론(110)으로부터 배출된 미세 먼지가 쌓이도록 이루어지는 공간이다. 제2먼지 저장부(143)는 일례로 제2케이스(140)의 내주면, 제2사이클론(110)의 외주면 및 하부 커버 사이에 형성될 수 있다.
제2사이클론(120)은 후술하는 바와 같이 복수 개로 형성될 수 있는데, 이 경우, 제2케이스(140)는 복수 개의 제2사이클론(120)의 미세 먼지 배출관(125)과 결합하는 구조를 형성할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 집진장치(100)는, 상기와 같은 제1케이스(130) 내부에서의 제2케이스(140)의 배치 및 제2사이클론(120) 등과의 결합관계로 인하여, 미세 먼지의 집진 및 배출에 유리하고, 집진장치 내부의 패키징, 먼지 집진 및 배출 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 상부 케이싱(160)은 제1케이스(130) 또는 제1케이스(130)의 외부 케이싱(미도시)과 결합할 수 있다.
하부 커버(150)는 힌지(157)에 의해 제1케이스(130)에 결합되어 개폐 가능하도록 이루어질 수 있다. 하부 커버(150)는 폐쇄 시에 제1먼지 저장부(133), 제2먼지 저장부(143) 및 제1사이클론(110)의 바닥면을 형성한다.
하부 커버(150)는 일례로 얇은 판의 형상으로 형성될 수 있으며, 그 외에도 제1먼지 저장부(133), 제2먼지 저장부(143) 및 제1사이클론(110)의 바닥면을 덮을 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
하부 커버(150)는 제1케이스(130), 제2케이스(140) 및 제1사이클론(110)의 하부를 실링(sealing)하기 위한 복수의 실링부(152, 155, 156)를 구비할 수 있다.
하부 커버(150) 중에 제1사이클론(110)의 바닥면에는 유입구(153)가 형성될 수 있다. 상기 유입구(153)를 통해 이물질을 포함하는 먼지가 제1사이클론(110)의 내부로 유입될 수 있다.
도 4는 도 2의 B-B' 부분의 단면도이다.
제2사이클론(120)의 구조에 관하여 도 2 및 도 4를 참조하여 이하 서술한다.
제2사이클론(120)은 유입 측벽(121), 미세 먼지 배출관(125) 및 공기 배출관(128)을 포함할 수 있다.
제2사이클론(120)의 유입 측벽(121)과 미세 먼지 배출관(125)이 맞닿는 부분에 미세 먼지를 포함하는 공기가 유입되는 유입구(123)가 형성될 수 있다. 메쉬 필터(115)를 통과한 공기는 유입구(123)를 통해 제2사이클론(120)의 내부로 유입될 수 있다.
유입 통로(122)는 제1사이클론(110)을 통과한 공기가 제2사이클론(120)의 내부로 유입되도록 형성된 통로로서, 유입 측벽(121) 및 상부의 면(미도시)에 의해 형성되는 공간일 수 있다. 유입 측벽(121)은 원형, 반원형 등의 다양한 곡면을 포함하여 형성될 수 있다.
미세 먼지 배출관(125)은 원뿔대의 형상으로 미세 먼지가 배출되는 방향으로 점차적으로 좁아지는 관 구조로 형성되는데, 미세 먼지를 공기로부터 분리하여 배출하도록 형성될 수 있다.
또한, 공기 배출관(128)은 제2사이클론(120)에서 미세 먼지가 분리된 공기를 외부로 배출하는 관으로서 원통형의 형상으로 형성될 수 있다.
제2사이클론(120)은 복수로 구비될 수 있는데, 상기 복수의 제2사이클론(120)은 서로 나란한 방향으로 연장될 수 있으며, 제1사이클론(110) 또는 제1케이스(130)와 접하도록 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 네 개의 제2사이클론(120)은 제1사이클론(110)의 양측에 각각 두 개씩 배치되는 일례가 도시된다.
제2사이클론(120)은 점차 좁아지는 구조의 미세 먼지 배출관(125)을 포함하고, 복수로 구비되어서 미세 먼지를 보다 효과적으로 분리하여 배출할 수 있다.
도 5는 도 1의 하부 커버(150)가 개방된 집진장치(100)를 나타내는 개념도이다.
이하, 도 5를 참조하여 제1사이클론(110), 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)에서 외부로 먼지를 배출하는 과정에 대하여 설명한다.
제1사이클론(110), 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)에 일정량의 먼지가 적체되면, 진공청소기의 사용자는 하부 커버(150)를 개방하여, 집진된 먼지를 외부로 배출시킨다.
하부 커버(150)는 제1케이스(130)와 힌지 결합되어서 힌지(157)를 축으로 회동하여 개방될 수 있으며, 하부 커버(150)의 개방에 의해 제1사이클론(110)의 메쉬 필터(115)에 고착된 먼지와 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)에 집진된 먼지는 외부로 배출 가능하게 된다.
전술한 바와 같이, 하부 커버(150)는 제1사이클론(110), 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)의 바닥면을 형성하여, 하부 커버(150)의 개방만으로, 제1사이클론(110)의 메쉬 필터(115)에 고착된 먼지, 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)에 집진된 먼지는 한꺼번에 집진장치(110)의 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 종래에는 집진장치에 집진된 먼지를 외부로 배출하기 위해, 사용자는, 제1사이클론, 제1 및 제2먼지 저장부 등을 집진장치로부터 분리하여 개별적으로 먼지를 배출하거나, 제1사이클론, 제1 및 제2먼지 저장부 등의 커버를 개별적으로 열어서 먼지를 배출하였기에, 번거로운 점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 집진장치(100)는 하부 커버(150)의 개방만으로 제1 및 제2먼지 저장부(133, 143)에 집진된 먼지 및 제1사이클론(110)의 메쉬 필터(115)에 고착된 먼지를 한꺼번에 배출할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 제1 및 제2사이클론(110, 120)에서의 공기 또는 먼지의 흐름을 나타내는 개념도이고, 도 7은 제1사이클론(110)의 상부를 빠져나와 제2사이클론(120)으로 유입되는 공기 또는 먼지의 흐름을 나타내는 개념도이다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 이하, 이물질을 포함하는 외부의 공기가 집진장치(100)로 유입되고, 먼지, 미세 먼지 등이 분리되는 동작 과정이 서술된다.
진공청소기는 청소 시에 이물질이 포함된 외부의 공기를 흡입부(210)를 통하여 흡입하는데, 흡입된 상기 공기는 하측 유입관(15)을 통해 제1사이클론(110)의 하부로 유입된다. 제1사이클론(110)의 내부로 유입된 상기 공기는 선회운동을 하며 상방향으로 이동되게 된다. 이 과정에서 머리카락, 큰 먼지 등의 이물질은 메쉬 필터(115)에 고착되거나 메쉬 필터(115)를 통과하지 못하고 제1사이클론(110)의 절개부(113)를 통해 배출되어 제1먼지 저장부(133)에 집진된다.
미세 먼지와 공기의 일부는 메쉬 필터(115)의 상부를 빠져나와 유입 통로(122)를 따라서 이동하고 유입구(123)를 통과하여 제2사이클론(120)의 내부로 유입된다. 도 7에는, 메쉬 필터(115)의 상부를 빠져나온 미세 먼지 및 공기가 유입 통로(122) 및 유입구(123)를 통과하여 네 개의 제2사이클론(120)의 내부로 유입되는 일례가 도시된다.
제2사이클론(120)으로 유입된 공기는 선회운동을 하게 되는데, 미세 먼지는 미세 먼지 배출관(125)을 통해 배출되고, 공기는 공기 배출관(128)을 빠져나와 집진장치(100)의 외부로 배출된다.
미세 먼지 배출구(126)를 통해 배출된 미세 먼지는 미세 먼지 배출구(126)를 수용하고 있는 제2먼지 저장부(143)에 집진된다. 미세 먼지 배출구(126)는 하방향을 향하고, 미세 먼지 배출구(126)의 하부에 제2케이스(140)가 미세 먼지 배출관(125)과 결합하여 위치하고 있어, 미세 먼지는 제2먼지 저장부(143)에 보다 효율적으로 집진될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 집진장치(100)를 포함하는 진공청소기(200)의 개념도이다.
도 8에서 도시되는 진공청소기(200)는 본체(220), 흡입부(210) 및 집진장치(100)를 포함한다.
본체(220)는 회전력을 발생시키는 전원부, 모터 등을 구비하여 진공청소기 동작시에 먼지를 포함한 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시킨다.
흡입부(210)는 본체(220)에서 발생된 흡입력을 이용하여, 먼지가 포함된 공기를 집진장치 내부로 흡입할 수 있도록 이루어진다.
또한, 집진장치(100)는 상기 흡입부로부터 유입된 공기에서 상기 먼지를 분리하여 배출하도록 형성되는데, 집진장치(100)에 관하여는 이미 상세하게 전술하였다.
이상에서 설명한 진공청소기용 집진장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 상술한 발명의 상세한 설명은 본 발명의 실시예로서 통상의 기술자가 발명을 실시하기 위한 구체적인 예시이고, 출원인의 권리가 이에 한정되는 것은 아니다. 출원인의 권리는 이하에서 서술되는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여진다.
100 : 집진장치 110 : 제1사이클론
115 : 메쉬 필터 120 : 제2사이클론
121 : 제2사이클론의 유입 측벽 125 : 제2사이클론의 미세 먼지 배출관
128 : 제2사이클론의 공기 배출관 130 : 제1케이스
133 : 제1먼지 저장부 140 : 제2케이스
143 : 제2먼지 저장부 150 : 하부 커버

Claims (15)

  1. 제1케이스의 내부에 설치되고, 하부에서 이물질과 함께 유입된 공기로부터 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제1사이클론;
    상기 제1사이클론의 적어도 일 측에 장착되고, 상기 제1사이클론에 의해 먼지가 분리된 공기로부터 미세 먼지를 분리하여, 제2케이스의 내부에 형성되는 제2먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제2사이클론; 및
    폐쇄 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론의 바닥면을 형성하고, 개방 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론 내에 집진된 상기 이물질의 배출을 가능하게 하도록, 상기 제1케이스에 힌지 결합되는 하부 커버를 포함하는 진공청소기용 집진장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1먼지 저장부는 상기 제1사이클론으로부터 배출된 먼지가 쌓이도록, 상기 제1케이스의 내주면, 상기 제2케이스의 외주면, 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 하부 커버 사이에 형성되는 공간인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2케이스는, 상기 제1케이스의 내부에 배치되고, 상기 제2사이클론에 의해 상기 공기로부터 분리된 미세 먼지를 집진하기 위해, 상기 제2사이클론의 미세 먼지 배출구를 수용하도록 상기 제2사이클론에 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2먼지 저장부는 상기 제2사이클론으로부터 배출된 미세 먼지가 쌓이도록, 상기 제2사이클론의 외주면, 상기 제2케이스의 내주면 및 상기 하부 커버 사이에 형성되는 공간인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1사이클론은 상기 먼지를 필터링(filtering)하여 상기 공기로부터 분리하도록 형성되는 메쉬 필터를 포함하는 진공청소기용 집진장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메쉬 필터를 통과한 공기가 상기 제2사이클론으로 유입되도록, 상기 메쉬 필터의 상부는 상기 제2사이클론의 유입 통로와 연결되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하부 커버의 개방시에, 상기 메쉬 필터에 의해 필터링되어 상기 메쉬 필터에 결합된 상기 먼지가 상기 메쉬 필터로부터 분리되도록, 상기 메쉬 필터는 상기 메쉬 필터의 상부에서 하방향을 따라 점점 좁아지는 원뿔대의 형상인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메쉬 필터는, 상기 제1사이클론의 내부에 설치되고, 상기 제1사이클론의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2케이스는 상기 제1케이스의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제2케이스는, 원통형 또는 타원통형의 형상으로 형성되고, 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 제1케이스의 내주면에 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2케이스는, 두 개로 구비되고, 상기 두 개의 제2케이스 각각은 상기 제1사이클론의 외주면 및 상기 제1케이스의 내주면에 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2사이클론은 상기 제1사이클론의 연장 방향과 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2사이클론은 복수로 구비되고, 상기 복수의 제2사이클론은 서로 나란한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수 개의 제2사이클론은 제1사이클론 또는 제1케이스와 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 집진장치.
  15. 회전력을 발생시키는 모터를 구비하는 본체;
    먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어지는 흡입부; 및
    상기 흡입부로부터 유입된 공기에서 상기 먼지를 분리하여 배출하도록 이루어지는 집진장치를 포함하고,
    상기 집진장치는,
    제1케이스의 내부에 설치되고, 하부에서 이물질과 함께 유입된 공기로부터 먼지를 분리하여, 제1먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제1사이클론;
    상기 제1사이클론의 적어도 일측에 장착되고, 상기 제1사이클론에 의해 먼지가 분리된 공기로부터 미세 먼지를 분리하여, 제2케이스의 내부에 형성되는 제2먼지 저장부로 배출하도록 이루어지는 제2사이클론; 및
    폐쇄 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론의 바닥면을 형성하고, 개방 시에 상기 제1먼지 저장부, 상기 제2먼지 저장부 및 상기 제1사이클론 내에 집진된 상기 이물질의 배출을 가능하게 하도록, 상기 제1케이스에 힌지 결합되는 하부 커버를 포함하는 진공청소기.
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