KR20160119602A - 집진장치 및 이를 포함하는 청소기 - Google Patents

Abstract

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 집진장치는 내부에 유체가 저장되는 유체저장공간을 가지고, 공기와 이물질을 흡입하여 상기 유체를 통과하는 공기를 통해 상기 이물질을 포집하고 배출구를 통해 공기를 배출하는 집진챔버 및 공기와 이물질을 흡입하여 상기 집진챔버의 유체저장공간으로 토출하는 공기 공급유닛을 포함하고, 상기 공기 공급유닛은 상기 유체저장공간에 저장된 유체가 상기 집진챔버의 둘레방향으로 회전되도록 공기와 이물질을 토출하는 것을 특징으로 한다.

Description

집진장치 및 이를 포함하는 청소기{Dust collecting apparatus and Vacuum cleaner having thereof }

본 발명은 집진장치 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.

도 1에는 일반적인 진공청소기의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 진공청소기는, 실내의 공기를 흡입하는 흡입수단이 내장된 본체(1)와, 상기 본체(1)에서 발생하는 흡입력에 의하여 바닥면의 공기가 유입되는 흡입노즐(2)을 포함하는 구성을 가진다.

한편 상기 본체(1)는, 흡입수단이 수납되어 체결되는 하부본체(5)와, 상기 하부본체(5)에 내장된 부품이 외부로 드러나지 않도록 하고, 진공청소기를 제어하는 전장부(미도시)가 내장되는 상부본체(6)로 구성되어 진다.

상기 상부본체(6)의 상면에는 이동핸들(6')이 더 구비된다. 상기 이동핸들(6')은 청소기의 이동시 사용자의 파지를 용이하게 하기 위한 것으로, 상기 상부본체(6)의 상면으로부터 상측으로 라운드지게 돌출 형성된다.

또한, 상기 본체(1)가 바닥면을 원활하게 이동할 수 있도록 그 본체(1)의 양측면에 바퀴(8)가 체결되고, 상기 바퀴(8)에는 흡입노즐(2)을 통하여 흡입된 공기에서 이물질이 분리된 상태의 공기가 본체(1)에서 토출되는 토출부(8a)가 구성되어 진다.

그리고 상기 본체(1)와 흡입노즐(2) 사이에는, 플렉시블한 재질의 것으로 만들어지는 흡입호스(3b)와, 상기 흡입호스(3b)의 단부에 연결되는 조작부(4)와, 상기 조작부(4)와 흡입노즐(2)을 연결하는 연장관(3a) 등이 순차적으로 설치되어 있어서, 본체(1)에서 발생하는 흡입력을 상기 흡입노즐(2)로 전달할 수 있게 된다.

따라서 상기 본체(1)에 내장되어 있는 전장부(미도시)와 연결된 파워코드(9)를 통하여 전기를 인가하면, 진공청소기는 운전대기 상태가 된다. 이때, 사용자가 조작부(82)의 버튼을 이용하여 흡입단계를 조정하면, 각 단계에 적당한 흡입력이 본체(1)에 내장되어 있는 흡입수단에 의하여 발생된다.

상기 흡입수단을 통하여 발생된 흡입력은 흡입연결부(3c)에 체결되어 있는 흡입호스(3b) 및 연장관(3a)을 거쳐 흡입노즐(2)로 전달된다. 상기 흡입노즐(2)로 전달된 흡입력에 의하여 먼지나 보푸라기 등의 이물질이 포함된 공기가 흡입되고, 흡입된 공기중의 이물은 집진유니트(10)에 의하여 분리되며, 이물이 필터링된 공기는 토출부(8a)를 통하여 본체(1) 외부로 토출되는 과정에 의해 청소가 수행된다.

도 2는 종래의 먼지필터(14)가 체결된 상태의 집진유니트(10)를 도시한 것으로, 일측에는 흡입연결부(3c)를 통하여 본체(1)로 유입된 공기가 집진유니트(10) 내벽을 따라 접선방향으로 유동하도록 함으로써 사이클론을 유발하는 흡입가이드(12)가 성형되고, 내부에는 상기 흡입가이드(12)를 통하여 유입된 질량이 큰 먼지가 분리될 수 있도록 구멍(13a)이 성형된 분리판(13)이 조립되고, 상기 흡입가이드(12)의 타측 외벽에는 본체(1)로부터의 착탈을 용이하도록 하는 손잡이(15)가 구비된다.

그리고, 집진유니트(10)의 상부를 개폐 가능하도록 구성되는 상면커버(11)에는, 중앙에 토출구(11a)가 성형되고, 상기 토출구(11a)의 저면 가장자리에 먼지필터(14)가 체결된다.

상기 먼지필터(14)의 필터본체(14b)는 길이방향의 주름이 원주방향으로 반복되게 형성된 원통형상을 가지고 있다. 그리고, 상기 필터본체(14b)의 저부를 고정하여 지지하는 하측고정부(14a) 테두리는 필터본체(14b)의 저부를 감싸도록 상방으로 일정부분 돌출되어 있다.

상기 먼지필터(14)의 필터본체(14b)는, 공기가 강하게 유동되는 것을 고려하여 일정 이상의 강도가 확보되고 세척시 형태를 유지할 수 있는 재질의 것으로 성형하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 섬유재로 활용이 가능한 폴리에스테르 재질로 구성할 수도 있다.

또한 상기 필터본체(14b)의 상부와 저부를 고정하여 지지하는 상측고정부(미도시)와 하측고정부(14a)도 필터본체(14b)가 원기둥 형태를 유지할 수 있도록 구성됨과 동시에, 세척이 가능한 합성수지재로 구성할 수도 있다.

상기 필터본체(14b)가 길이방향의 주름이 다수 개 성형되는 것에 의하여 유동하는 공기와의 접촉표면적을 넓혀줄 수 있게 되므로, 집진효율이 극대화 된다. 즉, 토출구(11a)를 통하여 배출되는 공기에 미세한 이물질이 포함되지 않도록 상기 필터본체(14b)에 의하여 걸러주게 되는 것이다.

이러한 과정을 거치면서 먼지필터(14)의 필터본체(14b) 표면에 미세한 이물질이 쌓이게 되면, 공기의 유동이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 따라서, 상기 먼지필터(14)의 표면에 묻어있는 이물질을 털어주거나 세척해야 한다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 진공청소기에서는 공기중의 이물이 상기 먼지필터(14)에 의해 단한번 필터링되므로, 공기의 정화능력이 낮은 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 의한 청소기는 헤파필터(HEPA-Filter)를 구비하더라도, 도 미세먼지를 99.7%밖에 걸러주지 못하며, 0.3μm 이하의 먼지는 걸러주지 못하고, 시간이 경과되면, 그 성능이 저하되는 문제점이 존재한다.

한편, 공개특허공보 10-2011-0052276 등 에는 물을 이용한 청소기를 개시하고 있으나, 단순히 흡입된 공기 중에 물을 분사하거나, 흡입되는 공기를 물속으로 토출하는 기술적 특징을 나열하고 있다. 그러나, 이들 물을 이용한 청소기의 경우, 흡입된 공기가 물속에 장시간 체류하지 못하여 성능이 저하되는 문제와, 청소기 내부의 물이 외부로 유출되는 문제점이 존재한다.

본 발명은 미세먼지를 효과적으로 제거하고, 내부에 저장된 물이 유출되지 않는 집진장치 및 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 집진장치는 내부에 유체가 저장되는 유체저장공간을 가지고, 공기와 이물질을 흡입하여 상기 유체를 통과하는 공기를 통해 상기 이물질을 포집하고 배출구를 통해 공기를 배출하는 집진챔버 및 공기와 이물질을 흡입하여 상기 집진챔버의 유체저장공간으로 토출하는 공기 공급유닛을 포함하고, 상기 공기 공급유닛은 상기 유체저장공간에 저장된 유체가 상기 집진챔버의 둘레방향으로 회전되도록 공기와 이물질을 토출하는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

실시예는 집진장치의 내부에 저장된 유체를 이용하여서, 이물질을 제거하므로, 초 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있고, 사용 중에 필터의 성능이 저하되는 것을 개선할 수 있다.

또한, 실시예는 집진바디의 내부에 저장된 유체를 회전시켜서, 집진바디의 외부로 유체로 유출되는 것을 제한하는 이점이 존재한다.

또한, 실시예는 집진바디의 하부에서 둘레방향을 따라 함진가스가 유입되므로, 함진가스가 유체와 접촉되는 시간을 향상시키는 이점이 존재한다.

또한, 실시예는 집진바디의 상부커버가 공기가 통과되면서, 유체의 유출을 제한하는 이점이 존재한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 서로 다른 방향에서 바라 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치와 본체를 분리한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 분해사시도이다.
도 5는 도 1 의 A-A선을 취한 집진장치와 본체의 단면도이다.
도 6은 도 1 의 B-B선을 취한 집진장치와 본체의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진선회 조립체의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진선회 조립체의 수평방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 공기와 이물질의 유동경로를 설명하는 참고도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치와 본체의 단면도이다.
도 12는 종래 기술에 따른 진공청소기를 도시한 도면이다.
도 13은 종래 기술에 따른 집진 유니트를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다.

또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 청소기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기를 서로 다른 방향에서 바라 본 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 일 실시예에 의한 청소기는, 내부에는 다수의 부품이 내장되는 본체(100), 본체(100)에 설치되되, 흡입된 공기 중의 이물을 필터링하는 집진장치(400), 본체(100)에 설치되되, 외부에서 집진장치(400)로 공기와 이물질을 흡입하는 동력을 발생시키는 모터어셈블리(160) 및 집진장치(400)에 공기와 이물질을 유입하는 흡입노즐체(50)를 포함한다.

흡입노즐체(50)는 바닥면에 근접한 상태로 이동하면서 공기와 이물의 흡입하여 집진장치(400)로 안내한다.

보다 상세하게는 흡입노즐체(50)와 본체(100)는 이격되어 있으며, 이러한 흡입노즐체(50)와 본체(100) 사이에는 연장관(60)과 연결호스(70) 등이 구비되어 공기와 이물의 유동을 안내하게 된다. 흡입노즐체(50)는 집진장치(400)의 흡입구(401)와 연통된다.

연장관(60)은 흡입노즐체(50)의 일단에 연결 설치되며 길이조절이 가능하도록 구성된다. 연결호스(70)는 연장관(60)과 연결되어 흡입노즐체(50)를 통해 유입되는 공기와 이물을 안내하고, 신축성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때, 본체(100)는 연결호스(70)의 일단과 연결되고 다수의 부품이 내장된다.

그리고, 연결호스(70)와 연장관(60)을 열결하는 부분(연결관)에는 사용자가 청소기를 조작할 수 있도록 하는 조작부(82)가 형성된다. 따라서 사용자는 조작부(82)를 조작하여 청소기의 동작여부와 청소기의 강약을 조절할 수 있게 된다.

본체(100)와 연결호스(70)의 연결 부위에는 커넥터(90)가 더 구비된다. 커넥터(90)는 조작부(82)로부터 입력된 사용자의 조작 신호가 본체(100)로 인가되도록 하기 위한 연결단자의 기능과, 연결호스(70)를 통해 유입되는 공기와 이물질을 본체(100)의 결합된 집진장치(400)로 안내하는 기능을 동시에 수행한다.

따라서 도시되지는 않았지만, 커넥터(90)의 단부에는 복수개의 전기 연결단이 더 구비되며, 이러한 커넥터(90)는 조작부(82)가 구비되는 경우와 같이 조작부(82)가 본체(100) 외에 구비되는 경우에 전기 연결단을 포함한다. 또한, 커넥터(90)는 집진장치(400)의 흡입구와 연통된다. 즉, 커넥터(90)로 흡입된 공기는 집진장치(400)의 흡입구를 통해 집진장치(400)의 내부로 유입된다.

즉, 조작부(82)가 본체(100)의 어느 곳에 구비되는 경우에는 커넥터(90)에는 전기 연결단이 구비되지 아니하고 공기의 유입통로로서의 기능만이 수행되도록 구성된다.

본체(100)에는, 본체(100)의 바닥면에 제공되는 제1베이스(110)와, 제1베이스(110)의 상측에 놓이는 제2베이스(150)와, 본체(100) 후방의 양측에 제공되어 본체(100)의 이동이 원활하게 수행되도록 하는 바퀴(111)와, 등이 구비된다.

제1베이스(110)에는 커넥터(90)가 연결되어 외기가 흡입되도록 하는 것은 물론이다. 또한, 제1베이스(110)는 집진장치(400)의 하부가 내삽되도록 하부로 함몰되어 형성된다.

제2베이스(150)는 제1베이스(110)의 상방의 일부 영역에 지지된다. 따라서, 제2베이스(150)는 제1베이스(110) 상부의 일부 영역을 노출한다. 그리고, 제2베이스(150)는 적어도 집진장치(400)의 측방향 외면의 일부를 감싸게 배치되어서, 집진장치(400)의 측방향을 지지한다.

제2베이스(150)에의 후방에는 본체 배기구(302)가 형성되어, 집진장치(400)에 의해서 정화된 공기가 배출된다. 그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 본체(100)의 상면에는 이동핸들(미도시)이 구비될 수 있다.

본체(100)의 내부에는 흡인력을 생성하는 흡입수단이 구비된다. 구체적으로, 제2베이스(150)의 내부에는 외부에서 집진장치(400)로 공기와 이물질(이하, 함진가스라 한다.)을 흡입하는 동력을 발생시키는 모터어셈블리(160)(도 5 참고)를 포함한다.

제1베이스(110)의 함몰영역의 상부에는 집진장치(400)가 안착되어 외기가 유입되고, 집진장치(400)는 내부에 저장된 유체에 의해 의해서 이물이 걸러지도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치와 본체를 분리한 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 분해사시도, 도 5는 도 1 의 A-A선을 취한 집진장치와 본체(의 단면도, 도 6은 도 1 의 B-B선을 취한 집진장치와 본체의 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 집진장치(400)는 함진가스가 유입되어 내부에 저장된 유체에 의해 이물질이 필터링된 공기가 배출된다.

예를 들면, 집진장치(400)는 내부에 유체가 저장되는 유체저장공간(435)을 가지고, 공기와 이물질을 흡입하여 유체를 통과하는 공기를 통해 이물질을 포집하고 배출구(402)(집진챔버 배출구라고 명명될 수도 있다.)를 통해 공기를 배출하는 집진챔버 및 공기와 이물질을 흡입하여 집진챔버의 유체저장공간(435)으로 토출하는 공기 공급유닛을 포함한다.

집진챔버는 내부에 유체가 저장되는 유체저장공간(435)을 가진다. 여기서, 유체는 점성을 가지는 다양한 물질이 사용될 수 있지만, 물성이 우수한 물이 사용되는 것이 보통이다. 또한, 집진챔버는 외부에서 유입된 함진가스가 내부에 유체저장공간(435)으로 유입되어 유체를 통과한 후 배출구(402)를 통해 공기를 배출하는 구성을 가진다.

집진챔버 흡입구(401)는 흡입노즐체(50) 및 챔버 유입관(403)과 연통되어 흡입노즐체(50)에서 흡입된 함진가스를 챔버 유입관(403)으로 안내한다. 집진챔버 흡입구(401)는 챔버 유입관(403)과 교차되게 배치될 수 있다.

특히, 도 5 및 도 6을 참조하면, 집진바디(431)는 유체가 저장되는 유체저장공간(435)을 가지고, 상부에 개구가 형성된다. 집진바디(431)는 원통형상으로 형성되고, 하부에 유체가 저장된다. 집진바디(431)는 공기와 이물질이 분리되는 공간을 제공한다. 상세하게는, 집진바디(431)의 내부로 유입된 함진가스는 유체를 통과하며 공기와 이물질로 분리되고, 상부 개구를 통해 공기가 배출된다.

더욱 상세하게는, 집진바디(431)의 하부에는 공기 공급유닛과 연통되어 함진가스가 유입되는 토출공(436)이 형성된다. 토출공(436)이 집진바디(431)의 하부에 배치되면, 토출공(436)을 통해 유출된 함진가스가 유체를 통과하는 시간이 증가되어서, 이물질이 효과적으로 걸러지게 된다.

바람직하게는, 토출공(436)은 복수 개가 배치될 수 있고, 토출공(436)들은 집진바디(431) 하부의 둘레를 따라 배치된다. 이들 토출공(436)들은 배출되는 함진가스가 충분히 유체와 접촉되도록 작은 직경을 가질 수 있다. 토출공(436)의 지름은 0.5mm 내지 2mm일 수 있다. 더욱 상세하게는, 토출공(436)은 집진바디(431)의 측면(도 5 기준)의 하부에 집진바디(431)의 둘레를 따라 배치된다.

외부에서 유입된 함진가스가 공기 공급유닛 통해 집진바디(431)의 내부로 공급될 때, 함진가스는 챔버 유입관(403)을 통해 공기 공급유닛에 공급될 수 있다. 챔버 유입관(403)은 집진바디(431)에 외부에 위치될 수 있다.

구체적으로, 조립의 편의성을 위해, 챔버 유입관(403)은 집진바디(431)의 중심을 상하방향으로 관통하여 형성된다. 챔버 유입관(403)은 하부커버(420)의 집진챔버의 흡입구(401) 및 공기 공급유닛과 연통된다. 챔버 유입관(403)은 함진가스가 통과하는 공간을 제공하고, 집진바디(431)의 내부에 형성된 유체저장공간(435)을 상부에서 보아 링 형상으로 만드는 역할을 한다. 따라서, 집진바디(431)에 저장된 유체가 상부 개구를 통해 쉽게 넘치기 않게 된다.

상부커버(460)는 집진바디(431)의 상부 개구를 커버한다. 구체적으로, 상부커버(460)는 집진바디(431)에서 유체저장공간(435)을 형성하는 부분의 상부를 덮는다. 집진바디(431)의 중심에는 챔버 유입관(403)이 배치되는 경우, 상부커버(460)는 링 형상으로 집진바디(431)의 상부 개구를 덮는다.

상부커버(460)는 집진바디(431)의 유체저장공간(435)과 연통되고, 일측에는 집진바디(431)의 유체저장공간(435)을 통과한 함진가스가 배출되는 배출구(402)가 형성된다. 여기서, 배출구(402)는 본체(100)의 모터 어셈블리 유입구(172)와 연통된다.

상부커버(460)는 집진바디(431)에 저장된 유체는 유출되지 않고, 유체를 통과한 공기만 유출시키는 구조를 가진다. 예를 들면, 상부커버(460)는 집진바디(431)에서 배기되는 공기가 적어도 1회 방향이 전환되어 배출구(402)로 가이드 한다. 구체적으로, 집진바디(431)의 개구에서 배출된 공기가 상부커버(460)의 내부에서, 수평방향에서 좌우방향으로 변경되거나, 수직방향에서 상하방향으로 변경된다.

예를 들면, 상부커버(460)는 집진바디(431)에서 배기된 공기가 유입되는 커버 유입구(462)와, 커버 유입구(462)가 집진바디(431)의 하방에서 바라본 평면 상에 노출되지 않게 하는 커버 가이드(463~465)를 포함한다.

커버 유입구(462)는 집진바디(431)의 상부 개구를 커버하고, 집진바디(431)의 상부 개구와 연통된다. 커버 유입구(462)는 배출구(402)와 연통된다. 커버 유입구(462)는 상부커버(460)의 하부가 개방되어 형성된다.

커버 가이드(463~465)는 커버 유입구(462)가 집진바디(431)의 하방에서 바라본 평면 상에 노출되지 않게 한다. 여기서, 집진바디(431)의 상하방, 수평방향은 도 5를 기준으로 한다.

커버 가이드(463~465)는 집진바디(431)에 저장된 유체가 상부커버(460)의 커버 유입구(462)로 유입되는 것을 제한한다. 구체적으로, 커버 가이드(463~465)는 집진바디(431)의 하부에서 보아 커버 유입구(462)와 수직적으로 중첩되게 배치되고, 수평방향이 오픈된 형상을 가질 수 있다. 더욱 구체적으로, 커버 가이드(463~465)는 집진바디(431)의 하부에서 보아 커버 유입구(462)를 커버하는 적어도 하나의 가이드편(463)(464)을 포함한다.

가이드편(463)(464)은 복수개가 구비되어서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 적어도 집진바디(431)의 하부에서 보아 커버 유입구(462)를 커버하면서, 내부에 형성되는 유로가 방향이 전환되는 구조를 가질 수 있다.

이 때, 커버 가이드(463~465)에 의해 형성되는 공기 유로의 입구(465)는 집진바디(431)의 중앙방향을 바라보게 배치되고, 출구(461)는 커버 유입구(462)와 연통되는 것이 바람직하다. 즉, 커버 가이드(463~465)에 형성되는 공기 유로의 입구는 양측방향에서 중앙방향으로 수평하게 배치된다. 유체가 회전되며 발생하는 원심력에 의해 유체의 높이는 집진바디(431)의 양단 쪽이 가장 높게 된다. 이 때, 커버 가이드(463~465)에 형성되는 공기 유로의 입구(465)가 중앙방향으로 오픈되는 경우, 커버 가이드(463~465)의 내부로 유체가 유입되는 것이 제한되게 된다.

커버 가이드(463~465)의 가이드편(463)(464)은 수평방향에 나란하게 배치된다. 그리고, 가이드편(463)(464)은 집진바디(431)의 하방에서 보아, 커버 유입구(462)의 하방을 커버하고, 일측방으로 공기 유로의 입구가 형성되는 제1가이드편(463)과, 제1가이드편(463)의 하방에 배치되며, 타측방으로 공기 유로의 입구가 형성되고, 제1가이드편(463)과 커버 유입구(462) 사이의 공기유로와 연통되는 공기 유로를 형성하는 제2가이드편(464)을 포함한다.

공기 공급유닛은 공기와 이물질을 흡입하여 집진챔버의 유체저장공간(435)으로 토출한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진선회 조립체의 사시도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 공기 공급유닛은 흡입노즐체(50)와 연통되어서, 흡입노즐체(50)에서 흡입된 함진가스를 집진챔버의 유체저장공간(435)으로 토출한다. 실시예에 따라서는 공기 공급유닛은 챔버 유입관(403)을 통해 흡입노즐체(50)와 연통될 수도 있다. 공기 공급유닛은 챔버 유입관(403)을 통해 유입된 함진가스를 집진바디(431)의 토출공(436)으로 가이드한다.

공기 공급유닛은 유체저장공간(435)에 저장된 유체가 집진챔버의 둘레방향으로 회전되도록 공기와 이물질을 토출한다. 구체적으로, 공기 공급유닛은 집진바디(431)의 토출공(436)과 연통되어 함진가스를 집진바디(431)의 토출공(436)을 통해 배출한다.

이 때, 함진가스가 유체와 접촉되는 시간을 길게 하여서, 이물질을 효과적으로 제거하고, 유체에 원심력을 부가하여서, 유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 공기 공급유닛은 집진바디(431)의 토출공(436)으로 토출되는 함진가스의 방향이 집진바디(431)의 원주방향 또는 원주방향의 접선방향을 가지게 한다.

구체적으로, 공기 공급유닛은 선회바디(433)와, 나선 가이드(434)를 포함한다.

선회바디(433)는 흡입된 함진가스를 집진바디(431)의 토출공(436)으로 가이드 한다. 구체적으로, 선회바디(433)는 집진바디(431)의 상방에서 보아, 적어도 집진바디(431)의 둘레를 감싸게 배치되어 집진바디(431)와의 사이에 흡입된 공기가 유동되는 공간(432)을 정의한다.

이때, 선회바디(433)는 흡입된 공기의 유속을 증폭한다. 구체적으로, 집진바디(431)의 외주면과 선회바디(433) 사이의 이격거리(d)는 집진바디(431)의 상부에서 하부로 진행될 수록 작아진다. 즉, 선회바디(433)와 집진바디(431)에 의해 정의되는 공기 유동 공간은 수평단면적은 집진바디(431)의 하부 방향으로 진행할수록 작아지게 된다. 따라서, 선회바디(433)는 집진바디(431)의 상부방향으로 진행할 수록 그 직경이 커지는 원통 형상이다.

선회바디(433)의 상부는 챔버 유입관(403)과 연통되고, 하부는 집진바디(431)의 토출공(436)과 연통되어, 선회바디(433)의 상부로 유입된 함진가스가 하부로 유동되며, 그 속도가 증폭된다.

나선 가이드(434)는 선회바디(433)와 집진바디(431) 사이의 유동공간으로 유입되는 함진가스를 집진바디(431)를 중심으로 회전시킨다. 구체적으로, 나선 가이드(434)는 선회바디(433)와 집진바디(431) 사이의 유동공간(432)으로 흡입되는 공기와 이물질이 집진바디(431)의 상부에서 하부 방향으로 진행되면서, 집진바디(431)의 상부에서 바라본 평면에서 둘레 방향으로 진행되게 가이드한다. 즉, 나선 가이드(434)는 선회바디(433)와 집진바디(431) 사이의 유동공간으로 흡입되는 함진가스가 하향 선회류(하강하며 나선 방향으로 선회)를 형성하도록 한다.

특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 나선 가이드(434)는 복수 개가 구비되며, 집진바디(431)의 상부에서 하부로 연장되며, 집진바디(431)의 둘레 방향 중 어느 하나 방향으로 경사지게 배치된다.

더욱 구체적으로, 복수 개의 나선 가이드(434)는 선회바디(433)와 집진바디(431) 사이의 유동공간을 집진바디(431)의 둘레 방향을 따라 다수의 서브 유동공간(432a~432l)으로 구획한다. 함진가스는 서브 유동공간(432a~432l)을 통해 분산되어서, 집진바디(431)의 하부에 형성된 다수의 토출공(436)으로 균등하게 분산되게 된다. 또한, 각각의 서브 유동공간(432a~432l)은 적어도 1군 또는 복수 개의 토출공(436)과 연통된다.

이 때, 실시예에 따라서는 챔버 유입관(403)을 통해 유입된 공기와 이물질을 다수의 서브 유동공간(432a~432l)으로 분산시키는 분산유닛을 더 포함할 수 있다.

분산유닛은 챔버 유입관(403)의 상부 및 서브 유동공간(432a~432l)의 상부와 연통된다. 구체적으로, 분산유닛은 챔버 유입관(403)과 각각의 서브 유동공간(432a~432l)을 연통하는 연통관(471)을 포함한다. 연통관(471)은 챔버 유입관(403)의 상부에서 방사형으로 배치된다. 또한, 분산유닛은 챔버 유입관(403)의 상부를 밀폐하고, 연통관(471)이 연결되는 밀폐캡(470)을 더 포함할 수 있다. 밀폐캡(470)에는 연통관(471)들이 결합되는 연결공(472)이 형성된다.

선회바디(433)는 집진바디(431)와 일체로 형성될 수 있다. 선회바디(433)와 집진바디(431)는 집진선회 조립체로 정의될 수 있다.

이하에서는 흡입된 함진가스의 유동 경로에 대해 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진선회 조립체의 수평방향 단면도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기에 공기와 이물질의 유동경로를 설명하는 참고도이다.

도 10을 참고하면, 모터어셈블리(160)가 작동되면, 집진장치(400)의 외부와 내부의 압력차에 의해, 흡입노즐체(50)를 통과한 함진가스가, 챔버 유입관(403)과 분산유닛을 통해, 집진바디(431)와 선회바디(433) 사이의 유동공간으로 유입된다.

특히, 도 9를 참고하면, 유입된 함진가스는 나선 가이드(434)를 통해 하향 선회(f1)되며, 집진바디(431)의 하부에 배치된 다수의 토출공(436)을 통해 집진바디(431)의 둘레 방향으로 토출된다(f2). 집진바디(431)의 내부로 유입된 함진가스는 내부에 저장된 유체를 일 방향으로 회전시키며, 진행된다. 이 때, 함진가스에서 이물질에 제거된다.

이물질이 제거된 함진가스는, 상부 커버의 커버 유입구(462)를 거쳐 집진챔버의 배출구(402)로 배출된다.

집진바디(431)의 내부에 저장된 유체는 집진바디(431)의 상부 개구를 통해 유입되거나, 압력차에 의해 흡입노즐체(50)를 통해 유입될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치(400)와 본체(100)의 단면도이다.

도 11을 참고하면, 다른 실시예에 따른 집진장치(400)는 도 5의 실시예와 비교하면, 유체 회전수단을 더 포함한다. 유체 회전수단은 집진바디(431)에 저장된 유체를 일 방향으로 회전시킨다.

구체적으로, 유체 회전수단은 모터(491)와, 모터(491)에 의해 회전되는 팬(492)을 포함한다. 팬(492)은 집진바디(431)의 반경방향과 나란한 축을 가지고 회전되며, 팬의 날개는 집진바디(431)의 반경방향과 나란하게 배치된다. 그리고, 팬(492)의 축은 집진바디(431)의 바닥면에 매몰될 수 있다.

유체 회전수단은 유체를 고속으로 회전시켜서, 유체의 원심력에 의해 유체가 상부커버(460)의 유입구로 유출되는 것을 제한한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (14)

1. 내부에 유체가 저장되는 유체저장공간을 가지고, 공기와 이물질을 흡입하여 상기 유체를 통과하는 공기를 통해 상기 이물질을 포집하고 배출구를 통해 공기를 배출하는 집진챔버; 및
   공기와 이물질을 흡입하여 상기 집진챔버의 유체저장공간으로 토출하는 공기 공급유닛을 포함하고,
   상기 공기 공급유닛은,
   상기 유체저장공간에 저장된 유체가 상기 집진챔버의 둘레방향으로 회전되도록 공기와 이물질을 토출하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 집진챔버는,
   상부에 개구가 형성되어, 상기 유체저장공간이 형성되고, 공기와 이물질이 분리되는 집진바디; 및
   상기 집진바디의 상부 개구를 커버하고, 상기 집진바디에서 배기되는 공기가 배출되는 배출구를 가지는 상부커버를 포함하는 집진장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 집진바디에는 상기 공기 공급유닛을 통해 공급된 공기가 토출되는 복수 개의 토출공을 더 포함하고,
   상기 토출공들은 집진바디 하부의 둘레를 따라 배치되는 집진장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 상부커버는,
   상기 집진바디에서 배기되는 공기가 적어도 1회 방향이 전환되어 상기 배출구로 가이드 하는 집진장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 상부커버는,
   상기 집진바디에서 배기된 공기가 유입되는 커버 유입구와,
   상기 커버 유입구가 상기 집진바디의 하방에서 바라본 평면 상에 노출되지 않게 하는 커버 가이드를 포함하는 집진장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 커버 가이드에 의해 형성되는 공기 유로의 입구는 상기 집진바디의 중앙방향을 바라보는 집진장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 집진바디는 중심을 상하방향으로 관통하여 형성되되, 흡입된 공기와 이물질이 통과하는 챔버 유입관을 더 포함하고,
   상기 공기 공급유닛은,
   상기 챔버 유입관을 통해 흡입된 공기와 이물질을 상기 집진바디의 토출공으로 가이드 하며,
   흡입된 공기의 유속을 증폭하는 집진장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 공기 공급유닛은,(상하 방향, 가이드 유체 역류 방지하고, 공기 가이드)
   적어도 상기 집진바디의 둘레를 감싸게 배치되어 상기 집진바디와의 사이에 흡입된 공기가 유동되는 공간을 정의하는 선회바디와,
   상기 선회바디와 상기 집진바디 사이의 유동공간으로 흡입되는 공기와 이물질이 상기 집진바디의 상부에서 하부 방향으로 진행되면서, 상기 집진바디의 상부에서 바라본 평면에서 둘레 방향으로 진행되게 가이드하는 다수 개의 나선 가이드를 포함하는 집진장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 나선 가이드들은 상기 선회바디와 상기 집진바디 사이의 유동공간을 상기 집진바디의 둘레 방향을 따라 다수의 서브 유동 공간으로 구획하고,
   상기 챔버 유입관을 통해 유입된 공기와 이물질을 상기 다수의 서브 유동공간으로 분산시키는 분산유닛을 더 포함하는 집진장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 집진바디의 외주면과 상기 선회바디 사이의 이격거리는 상기 집진바디의 상부에서 하부로 진행될 수록 작아지는 집진장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 각각의 서브 유동공간은 적어도 1군의 상기 토출공과 연통되는 집진장치.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 집진챔버는,
    상기 집진바디의 하부를 지지하고, 상기 챔버 유입관과 연통되되, 상기 챔버 유입관과 교차되게 배치되는 집진챔버 흡입구를 가지는 하부커버를 더 포함하는 집진장치.
13. 내부에는 다수의 부품이 내장되는 본체;
    상기 본체에 설치되되, 흡입된 공기 중의 이물을 필터링하는 집진장치;
    상기 본체에 설치되되, 외부에서 집진장치로 공기와 이물질을 흡입하는 동력을 발생시키는 모터어셈블리; 및
    상기 집진장치에 공기와 이물질을 유입하는 흡입노즐체를 포함하고,
    상기 집진장치는,
    내부에 유체가 저장되는 유체저장공간을 가지고, 공기와 이물질을 흡입하여 상기 유체를 통과하는 공기를 통해 상기 이물질을 포집하고 배출구를 통해 공기를 배출하는 집진챔버; 및
    공기와 이물질을 흡입하여 상기 집진챔버의 유체저장공간으로 토출하는 공기 공급유닛을 포함하고,
    상기 공기 공급유닛은,
    상기 유체저장공간에 저장된 유체가 상기 집진챔버의 둘레방향으로 회전되도록 토출하는 것을 특징으로 하는 청소기.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 집진장치는 상기 본체의 상방으로 착탈되는 것을 특징으로 하는 청소기.
    

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