WO2010126222A2 - 진공청소기의 습식분리형 집진장치 - Google Patents

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WO2010126222A2
WO2010126222A2 PCT/KR2010/000802 KR2010000802W WO2010126222A2 WO 2010126222 A2 WO2010126222 A2 WO 2010126222A2 KR 2010000802 W KR2010000802 W KR 2010000802W WO 2010126222 A2 WO2010126222 A2 WO 2010126222A2
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dust
dust collector
water
water storage
dust collecting
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한정균
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삼성광주전자 주식회사
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    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
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    • B04C5/14—Construction of the underflow ducting; Apex constructions; Discharge arrangements ; discharge through sidewall provided with a few slits or perforations
    • B04C5/185—Dust collectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C9/00—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks
    • B04C2009/008—Combinations with other devices, e.g. fans, expansion chambers, diffusors, water locks with injection or suction of gas or liquid into the cyclone

Definitions

  • the present invention relates to a dust collector of a vacuum cleaner, and more particularly, to a wet-separable dust collector that separates fine dust by generating droplets in a vacuum cleaner used for home, industrial, and business purposes.
  • a dust collector of a centrifugal vacuum cleaner is configured to include a centrifuge for separating dust by centrifugal force by rotating air containing dust and a dust bin for collecting the separated dust.
  • Such a centrifugal vacuum cleaner does not require a separate dust bag for collecting dust.
  • the dust bag such as a vacuum cleaner that separates the dust using the dust bag, the problem of deterioration of breathability does not occur, and thus the cleaning efficiency does not occur.
  • the centrifugal vacuum cleaner separates dust by centrifugal force
  • the light weight and small fine dust may not be separated by centrifugal force from the air introduced into the dust collector.
  • the fine dust that is not separated thus blocks the pre-filter or the exhaust filter, which lowers the air permeability, thereby causing a problem of frequently managing the pre-filter or the exhaust filter.
  • the prior art discloses vacuum cleaners that perform cleaning using water, such as a method of cleaning by spraying steam or a wet dust separation method.
  • Examples of the above-described prior art include 'steam vacuum cleaner' (Prior art 1) of Korean Patent Registration No. 10-813537 and 'vacuum cleaner' (Prior Art 2) of Korean Patent Application Publication No. 10-2007-19920. .
  • the prior art 1 discloses a steam vacuum cleaner for heating water stored in a bucket pump by a heater to generate steam and then spraying the cleaning surface to perform cleaning.
  • bacteria, microorganisms, etc. of the cleaning surface can be sterilized by steam, and the water generated by the liquefaction of the steam condenses dust and the like to improve the cleaning efficiency of the cleaning surface.
  • the related art 2 discloses that a droplet generating portion and a droplet injection portion are provided at the bottom of the dust collector so that fine dust can be easily separated by spraying a liquid drop into the dust collector.
  • water containing dust may flow into the main body, causing inconvenience such as clogging of the filter.
  • the present invention provides a wet type dust collector of a vacuum cleaner that sprays droplets automatically without providing a separate injection means and improves the efficiency of dust separation in the dust separator. It is for that purpose.
  • the dust collecting unit for collecting the dust discharged from the centrifuge; And a water storage unit for storing water, wherein a plurality of droplet injection holes are formed on sidewalls of the dust collecting unit so that the droplets are automatically injected into the dust collecting unit by the vacuum pressure of the vacuum cleaner.
  • the plurality of droplet ejection holes are formed to have different diameters to generate droplets having various sizes so as to be combined with fine dust of various sizes.
  • the diameter of the droplet injection hole should have a size that does not interfere with the droplet generation by the tension of water.
  • the diameter of the droplet ejection hole in which droplet generation is not hindered by the tension of the water is 3 mm to 10 mm, and in order to generate more stable droplets, the diameter of the droplet injection hole is preferably 3 mm to 5 mm.
  • the water storage unit has a volume smaller than that of the dust collecting unit to prevent the water collected in the dust collecting unit from overflowing, and is coupled to the outer surface of the dust collecting unit to form a water storage area on the outside of the dust collecting unit.
  • the water storage unit may also be configured to further include a handle for mounting the dust collector to the vacuum cleaner, or detachable from the vacuum cleaner.
  • the handle portion may have an open water inlet at an upper portion thereof, and a bottom portion thereof may have a structure in which a through hole communicating with a water storage region of the water storage portion is formed.
  • the dust collector of the present invention may also be configured to further include a water supply unit located in the water storage unit and formed at each position of the droplet injection hole.
  • the water supply part may be formed so that the bottom part is submerged in the water stored in the water storage part, and has an inner diameter larger than the diameter of the droplet injection hole.
  • the water supply unit may be provided perpendicular to the outer peripheral surface of the side wall of the dust collector, the inner diameter of the water supply unit may be formed so that the rise of water due to the vacuum pressure of the vacuum cleaner is not lowered.
  • the present invention described above makes it possible to easily separate the fine dust not separated in the centrifuge by spraying droplets of various sizes into the dust collector.
  • the present invention improves the separation efficiency of the fine dust by forming a plurality of droplet injection holes along the upper wall of the dust collecting unit to spray the droplets to distribute the droplets evenly in the upper region of the dust collecting unit and the centrifuge. .
  • the present invention prevents the floating fine dust from flowing back by rapidly moving the fine dust floating in the dust collecting portion to the bottom of the dust collecting portion.
  • the present invention improves the droplet generation efficiency by allowing the water stored in the water storage unit to easily rise to the droplet injection hole by having a water supply.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dust collector 1 of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the dust collector 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a view of the dust collector 1 of FIG.
  • FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of the dust collector 1 showing the droplet injection hole 32;
  • FIG. 5 is a sectional view of a dust collecting apparatus 2 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dust collector 1 of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the dust collector 1 of Figure 1
  • Figure 3 is a dust collector 1 of Figure 1 4 is a partially cutaway perspective view of the dust collector 1 showing the arrangement of the droplet ejection holes 32.
  • FIG. 1 is a perspective view of a dust collector 1 of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the dust collector 1 of Figure 1
  • the dust collecting device 1 includes a cover 10, a centrifugal separator 20, a dust collecting unit 30, a water supply unit 40 and a water storage unit 50.
  • the centrifugal separator 20 is coupled to the inner side of the dust collecting unit 30, and the water storage unit 50 is coupled to the outer side of the dust collecting unit 30.
  • the supply unit 40 has a structure coupled to the outer surface of the dust collecting unit 30 in the water storage unit 50.
  • the centrifugal separator 20 has an inlet 25 formed therein and a centrifuge tube 21 having an inner centrifuge area 21a, an exhaust pipe 23 formed inside the centrifuge tube 21, and an inlet port. And a flow path guide 24 spirally formed on the outside of the exhaust pipe 23 so as to induce the external air introduced through the 25 to rotate at the outer periphery of the exhaust pipe 23 and move upward.
  • the exhaust pipe 23 has an upper portion having a grille 22, and the bottom portion is formed of a cylindrical tube that serves as an exhaust hole 23a through which air is discharged.
  • the dust collecting unit 30 is sealed at the top by a cover 10 that can be opened and closed, and the centrifuge 20 is coupled to the inside so that the outer region of the centrifuge 20 is separated from the centrifuge 20.
  • the dust 3 is formed into a cylinder that becomes the dust collecting region 31 for collecting.
  • a plurality of droplet injection holes 32 communicating the water storage unit 50 and the dust collecting region 31 to inject the droplet 4 are centrifugal as shown in FIG. It is formed radially about 20.
  • the droplet injection hole 32 is formed to have a height to prevent the sprayed droplets from flowing too much into the centrifuge 20.
  • the droplet injection hole 32 is preferably formed to be located on the upper part of the dust collecting unit 30 as much as possible.
  • the droplet injection hole 32 is formed having a different diameter so that the sprayed droplets can have a variety of sizes.
  • the diameter of the droplet injection hole 32 is formed to have a diameter of 0.3mm ⁇ 10mm, preferably 0.3mm ⁇ 5mm. This is because when the diameter of the droplet injection hole 32 is 0.3 mm or less, the supply of water is not smooth and the generation of droplets is considerably lowered.
  • the diameter of the droplet injection hole 32 is 10 mm or more, the tension of the water is reduced. This is because the water is agglomerated and not broken, so it is discharged into the water stream, which also significantly reduces the generation of droplets.
  • the water supply unit 40 is formed of a rectangular tube with one side and a bottom open, and includes a droplet spray hole 32 therein so as to communicate with the dust collecting region 31 through the droplet spray hole 32, while collecting the dust collector. It is coupled to the outer side of the (30).
  • the water supply part 40 may be configured in the form of a hollow flexible tube such as a tube.
  • the water storage region 51 of the water supply unit 40 is in communication with the dust collecting region 31 through the droplet injection hole 32 located in the open bottom and the upper portion of the water supply unit 40.
  • the lower part of the water supply part 40 extends to the inner bottom of the water storage part 50 so as to be immersed in the water stored in the water storage part 50.
  • the water supply unit 40 having the above-described configuration is also limited in the vertical length and the inner diameter according to the height and diameter of the droplet injection hole (32).
  • the water supply unit 40 is larger than the inner diameter for supplying water so that the droplet generation rate of the droplet injection hole 32 is not lowered, and the amount of water that can rise due to the pressure difference between the upper part and the lower part in the water supply part 40. It is formed to have an inner diameter smaller than the inner diameter exceeding.
  • the inner diameter of this water supply unit 40 may also be determined by performing repeated experiments according to the dust collectors.
  • the water storage unit 50 is coupled to the outside of the dust collecting unit 30 to surround the entire outside of the dust collecting unit 30.
  • the water storage unit 50 is provided with a hollow handle portion 52 of the water inlet 52a of which the top is open to supply water to the water storage unit 50 on one side.
  • the handle portion 52 is formed as a hollow tube having a through hole 54 formed at the inner bottom thereof, and communicates with the water storage area 51 through the through hole 54 to replenish water in the water storage part 50. Do it.
  • the water storage unit 50 has a volume smaller than that of the dust collecting region 31 so that the water collected in the dust collecting region 31 does not overflow out of the dust collecting region 31. It is preferably formed.
  • the method of reducing the volume of the water storage region 51 to less than the volume of the dust collection region 31 may be such that the height of the water storage portion 50 is lower than the height of the dust collection portion 30.
  • the centrifugal separator 20 is fixedly coupled to the inside of the dust collecting unit 30. At this time, the centrifuge tube 21 separates the centrifuge 20 and the dust collecting region (31).
  • the outer surface of the dust collecting unit 30 includes a droplet injection hole 32 therein, a plurality of water supply unit 40 is coupled.
  • the water supply unit 40 coupled as described above supplies water for droplet injection to the droplet injection hole 32.
  • the centrifugal separator 20 is coupled to the inner side, and the dust collecting unit 30 having a plurality of water supply units 40 coupled to the outer side is fixedly coupled to the inner side of the water storage unit 50. At this time, the wall constituting the dust collecting unit 30 isolates the water storage region 51 and the dust collecting region 31 of the water storage unit 50.
  • the cover 10 opens the upper portion of the dust collecting unit 30. Sealed to open and close.
  • a vacuum pressure lower than atmospheric pressure is formed in the internal flow path of the vacuum cleaner.
  • the vacuum pressure generated inside the vacuum cleaner generates suction force through the nozzle (not shown in the figure) or the brush assembly (not shown in the figure) of the vacuum cleaner. Accordingly, the dust on the cleaning surface is sucked together with the air sucked through the nozzle or the brush assembly.
  • the outside air containing the sucked dust is introduced into the centrifugal separator 21a of the centrifugal separator 20 through the inlet 25.
  • a vacuum pressure is also generated in the dust collecting region 31 of the dust collecting unit 30.
  • the vacuum pressure inside the dust collecting region 31 thus formed serves as a suction force for sucking the water stored in the water storage unit 50 into the dust collecting region 31. Accordingly, the water stored in the water storage unit 50 is moved upward through the water supply unit 40 by the suction force, and then discharged into the dust collecting region 31 through the droplet injection hole 32.
  • the vacuum pressure increases the kinetic energy of water injected into the dust collecting unit 30. Accordingly, the water passing through the narrow diameter droplet injection hole 32 is separated and sprayed into droplets of various sizes. In this case, since the droplet injection holes 32 have different diameters, the droplets also have various sizes. The sprayed droplets of various sizes are evenly distributed in the dust collecting region 31.
  • the water supply unit 40 helps the water stored in the water storage unit 50 to rise to the height at which the droplet injection hole 32 is formed by the same principle as the capillary phenomenon.
  • the dust collector 1 can spray the droplets into the dust collecting region 31 only by the suction force by the vacuum pressure formed by the operation of the vacuum cleaner without having a separate droplet spraying means. .
  • the air flowing into the centrifugal separation area 21a by the vacuum pressure of the vacuum cleaner along with the droplet injection process moves upwardly of the centrifugal separation area 21a along the flow guide 24 from the outside of the exhaust pipe 23. And rotate.
  • the droplets evenly spread on the top of the centrifuge 20 is combined with the fine particles not separated to agglomerate or increase the weight to be easily separated by centrifugal force. Accordingly, the separation efficiency of the fine dust is improved in the centrifugal separator 20 to prevent the prefilter or the exhaust filter from being blocked by the fine dust.
  • the droplets evenly spread in the dust collecting region 31 is combined with the dust discharged to the dust collecting region 31, or by increasing the weight of the dust by agglomerating the dust together, the dust is collected in the dust collecting region 31. Allow it to move quickly to the bottom. Accordingly, the fine dust floating in the dust collecting region 31 is quickly removed to prevent the fine dust from flowing back into the centrifuge 20.
  • the droplets are prevented from scattering the collected dust because the dust collected at the bottom of the dust collecting region 31 is wetted by the droplet.
  • the water stored in the water storage unit 50 is converted into droplets without having a separate droplet injection means to collect dust. Spray into the area 31.
  • the user when the user wants to discard the dirt 35 including the dust and water collected in the dust collecting area 31, the user separates the dust collector 1 from the vacuum cleaner, opens the cover 10, and then collects the dust.
  • the dirt 35 is discharged by turning the device 1 upside down.
  • the dust collector 1 according to the exemplary embodiment of the present invention has been described as having a centrifugal separator 20 configured to discharge air in a downward direction, but the present invention has various configurations.
  • FIG. 5 is a sectional view of a dust collecting apparatus 2 according to another embodiment of the present invention.
  • the dust collecting device 2 includes a centrifugal separator 20 ′ configured to discharge air in an upward direction.
  • the centrifuge 20 ′ has a stabilizer 26 formed at the inner bottom of the centrifuge tube 21.
  • the exhaust pipe 23a provided with the grille 22a is formed in the inner upper surface of the dust container which opposes the open upper part of the centrifuge tube 21.
  • the handle portion 52 'of the water storage portion 50' is formed in a 'c' shape, and has a structure in which a water injection hole 52'a is formed at an upper portion thereof.
  • the dust collector of the present invention includes a dust collector having a centrifugal separator lying horizontal or horizontal axis of air, a primary separator including a primary cyclone and a secondary separator including a secondary cyclone.
  • the dust collector, the centrifugal separator may be implemented in various ways such as a dust collector installed outside the dust box.
  • the dust collectors according to the above-described embodiments of the present invention may further include an opening and closing cover for discharging dirt including dust and water from the bottom.
  • the opening and closing cover includes a sealing member for preventing water leakage
  • the water inlet 52a is provided with a sealing lid
  • the cover 10 of the fixing means is provided with a sealing lid
  • the cover 10 of the fixing means is provided with a sealing lid
  • the cover 10 of the fixing means so as not to be separated when the dust collector is turned over It further comprises a sealing means for preventing leakage.
  • the present invention can be applied to cleaning devices, such as household cleaners, businesses, industrial cleaners.

Abstract

본 발명은 진공청소기의 습식분리형 집진장치를 개시한다. 상기 집진장치는 원심분리부에서 배출된 먼지를 수집하는 먼지수집부; 및, 상기 먼지수집부로 분사되는 액적 생성을 위한 물을 저장하는 물저장부;를 포함하여 구성되고, 상기 먼지수집부는 상부 측벽에 상기 진공청소기의 내측에 형성되는 진공압에 의해 액적을 분사하는 다수의 액적분사홀이 형성된 것을 특징으로 한다. 상술한 구성에 의해 본 발명의 집진장치는 먼지통 내부 전체에 고르게 액적을 분사시킴으로써 원심분리부의 미세먼지 분리효율을 향상시킨다. 또한 먼지통 내부에 부유하는 미세먼지를 먼지통의 저부로 신속히 이동시켜 미세먼지가 역류하는 것을 방지한다.

Description

진공청소기의 습식분리형 집진장치
본 발명은 진공청소기의 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 가정용, 산업용, 업소용 등으로 사용되는 진공청소기에서 액적을 생성하여 미세먼지를 분리하는 습식분리형 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로, 싸이클론(Cyclone) 청소기라고 알려진 원심분리형 진공청소기의 집진장치는 먼지를 포함하는 공기를 회전시켜 원심력에 의해 먼지를 분리하는 원심분리기와 분리된 먼지를 수집하는 먼지통을 포함하여 구성된다.
이러한 원심분리형 진공청소기는 먼지를 포집하기 위한 별도의 먼지봉투를 필요로 하지 않는다. 또한, 먼지 봉투를 이용하여 먼지를 분리하는 진공청소기와 같이 먼지 봉투에 이물이 끼어 통기성이 저하되는 문제가 발생하지 않으므로 청소효율이 저하되는 문제를 발생시키지 않는다.
그러나 이러한 원심분리형 진공청소기의 경우 원심력에 의해 먼지를 분리하므로, 무게가 가볍고 작은 미세 먼지의 경우 집진장치 내로 유입된 공기로부터 원심력에 의해 분리되지 않을 수 있는 문제점을 가진다. 이렇게 분리되지 않은 미세 먼지들은 전치필터 또는 배기필터를 막아 통기성이 저하되므로 전치필터 또는 배기필터를 자주 관리해야 하는 문제를 발생시킨다.
따라서 이러한 미세먼지 분리 효율 저하의 문제점을 해결하기 위해 종래기술에서는 스팀을 분사하여 청소하는 방식 또는 습식 먼지 분리 방식 등 물을 이용하여 청소를 수행하는 진공청소기들을 개시하고 있다.
상술한 종래기술의 예로는, 대한민국 등록특허 10-813537호의 '스팀진공청소기'(종래기술 1)와, 대한민국 공개특허공보 10-2007-19920호의 '진공 청소기'(종래기술 2)를 들 수 있다.
상기 종래기술 1은 물통 펌프에 저장된 물을 히터에 의해 가열하여 스팀을 생성한 후 청소면에 분사하여 청소를 수행하는 스팀 진공청소기를 개시한다. 이 경우 스팀에 의해 청소면의 세균, 미생물 등을 살균할 수 있으며, 스팀의 액화에 의해 생성된 물이 먼지 등을 응집시켜 청소면의 청소 효율을 향상시킨다.
그리고 종래기술 2는 집진장치의 저부에 액적발생부와 액적주입부를 구비하여 집진장치 내부로 액적(液滴, liquid drop)을 분사시킴으로써 미세 먼지를 용이하게 분리할 수 있도록 하는 것을 개시한다.
상술한 종래기술들은 모두 액체를 이용하여 미세 먼지를 포집하거나 응집시키는 것에 의해 원심분리부 내에서 미세먼지의 분리 효율이 저하되는 것을 방지한다.
그러나 상술한 종래기술 1과 같이 스팀을 청소면에 직접 분사하는 경우에는 스팀 분사를 위한 별도의 분사장치를 구비해야 한다.
또한, 청소면에 스팀을 분사한 후 먼지를 제거하게 되면, 스팀이 액화되어 생기는 습기에 젖은 먼지를 흡입하므로 흡입노즐을 포함하는 공기 유로를 이루는 구성들이 쉽게 오염될 수 있는 문제점을 가진다.
또한, 집진장치 내부에서 물과 먼지가 기류에 직접 노출되므로, 물과 먼지가 뒤 썩여 재 비산이 발생할 수 있다.
또한, 먼지가 포함된 물이 본체 내부로 흘러들어가 필터가 막히는 등의 불편을 초래할 수도 있다.
종래기술 2의 경우에는 집진장치의 저부에서 액적을 발생시키므로 액적이 상부까지 고르게 분포하지 않게 되고 집진장치 내부에서의 액적에 의한 먼지의 응집효율이 저하되는 문제점을 가진다.
또한, 종래기술 2의 경우에는 국부적으로 액적을 발생시키는 구성이므로 액적 발생 효율이 저하되어 액적에 의한 미세 먼지의 분리 효율이 저하되는 문제점을 더 가진다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 별도의 분사수단을 구비함이 없이 자동으로 액적을 분사시키며, 먼지분리부 내의 먼지 분리 효율을 향상시킨 진공청소기의 습식분리형 집진장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 진공청소기의 습식분리형 집진장치는, 원심분리부에서 배출된 먼지를 수집하는 먼지수집부; 및 물을 저장하는 물저장부;를 포함하고, 상기 먼지수집부의 측벽에는 상기 진공청소기의 진공압에 의해 액적이 상기 먼지수집부로 자동 분사되도록 다수의 액적분사홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 액적분사홀은 다양한 크기의 미세먼지와 결합될 수 있도록 다양한 크기를 가지는 액적을 생성하기 위해 서로 다른 직경을 가지도록 형성된다. 이 경우 상기 액적분사홀의 직경은 물의 장력에 의해 액적 생성이 방해되지 않는 크기를 가져야 한다. 액적 생성이 물의 장력에 의해 방해되지 않는 액적분사홀의 직경은 3mm ~ 10mm 이며, 더욱 안정적인 액적 생성을 위해서는 3mm ~ 5mm인 것이 바람직하다.
상기 물저장부는 먼지수집부에 수집된 물이 넘치는 것을 방지하기 위해 상기 먼지수집부의 부피보다 적은 부피를 가지며, 상기 먼지수집부의 외측에 물저장영역을 형성하도록 상기 먼지수집부의 외측면에 결합된다.
상기 물저장부는 또한 집진장치를 진공청소기에 장착하거나, 진공청소기로부터 분리할 수 있도록 하는 손잡이부를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 손잡이부는 상부는 개방된 물주입구를 구비하며, 저부는 상기 물저장부의 물저장영역과 연통된 관통공이 형성되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 집진장치는 또한 상기 물저장부의 내부에 위치하며, 상기 액적분사홀의 위치마다 형성된 물공급부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 물공급부는 저부가 상기 물저장부에 저장된 물에 잠기도록 형성되며, 상기 액적분사홀의 직경보다 큰 내경을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 물공급부는 상기 먼지수집부의 측벽 외주면에 수직으로 구비될 수 있으며, 상기 물공급부의 내경은 상기 진공청소기의 진공압에 의한 물의 상승이 저하되지 않도록 형성될 수 있다.
상술한 본 발명은, 먼지수집부 내로 다양한 크기의 액적을 분사시키는 것에 의해 원심분리부에서 분리되지 않은 미세 먼지를 용이하게 분리할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 먼지수집부의 상부 벽을 따라 다수의 액적분사홀을 형성하여 액적을 분사시키는 것에 의해 먼지수집부 및 원심분리부의 상부 영역에 고르게 액적이 분포되도록 하여 미세 먼지의 분리 효율을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 먼지수집부 내에 부유하는 미세먼지를 먼지수집부의 저부로 신속히 이동시킴으로써 부유하는 미세먼지가 역류하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명은 물공급부를 구비하는 것에 의해 물저장부에 저장된 물이 액적분사홀로 용이하게 상승하도록 하여 액적 생성 효율을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 진공청소기의 집진장치(1)의 사시도,
도 2는 도 1의 집진장치(1)의 분해사시도,
도 3은 도 1의 집진장치(1)의
도 4는 액적분사홀(32)을 나타내는 집진장치(1)의 일부 절개 사시도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 집진장치(2)의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 진공청소기의 집진장치(1)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 집진장치(1)의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 집진장치(1)의 단면도이고, 도 4는 액적분사홀(32)의 배치를 나타내는 집진장치(1)의 일부 절개 사시도이다.
도 1 내지 도 3의 집진장치(1)는 커버(10), 원심분리부(20), 먼지수집부(30), 물공급부(40) 및 물저장부(50)를 포함하여 구성된다.
상술한 구성을 가지는 집진장치(1)는 원심분리부(20)가 먼지수집부(30)의 내측에 결합되고, 물저장부(50)는 먼지수집부(30)의 외측에 결합되며, 물공급부(40)가 물저장부(50)의 내부에서 먼지수집부(30)의 외측면에 결합되는 구조를 가진다.
상기 원심분리부(20)는 유입구(25)가 형성되고 내측은 원심분리영역(21a)으로 되는 원심분리관(21)과, 원심분리관(21)의 내측에 형성된 배기관(23)과, 유입구(25)를 통해 유입된 외부 공기가 배기관(23)의 외주연에서 회전하며 상 방향으로 이동하는 것을 유도하도록 배기관(23)의 외측에 나선형으로 형성되는 유로가이드(24)를 포함하여 구성된다.
상기 배기관(23)은 상부는 그릴(22)을 구비하여 개방되고, 저부는 공기가 배출되는 배기공(23a)으로 되는 원통관으로 형성된다.
상기 먼지수집부(30)는 상부는 개폐 가능한 커버(10)에 의해 밀폐되고, 내측에 원심분리부(20)가 결합되어 원심분리부(20)의 외측 영역이 원심분리부(20)에서 분리된 먼지(3)가 수집되는 먼지수집영역(31)으로 되는 통으로 형성된다.
상기 먼지수집부(30)의 상부에는 액적(4)을 분사시키기 위해 물저장부(50)와 먼지수집영역(31)을 연통시키는 다수의 액적분사홀(32)이 도 4와 같이 원심분리부(20)를 중심으로 방사상으로 형성된다.
상기 액적분사홀(32)은 분사되는 액적이 원심분리부(20)의 내측으로 지나치게 많이 유입되는 것을 방지하할 수 있도록 하는 높이를 가지도록 형성된다. 이 경우 상기 액적분사홀(32)은 가능한 한 먼지수집부(30)의 상부에 위치되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액적분사홀(32)은 분사되는 액적이 다양한 크기를 가질 수 있도록 서로 다른 직경을 가지고 형성된다. 이 경우 상기 액적분사홀(32)의 직경은 0.3mm ~ 10mm, 바람직하게는 0.3mm ~ 5mm 사이의 직경을 가지도록 형성된다. 이는 액적분사홀(32)의 직경이 0.3mm 이하로 되는 경우에는 물의 공급이 원활하지 않아 액적의 발생이 현저히 저하되며, 액적분사홀(32)의 직경이 10mm 이상이 되는 경우에는 물의 장력에 의해 물이 응집되어 부서지지 않게 되므로 물줄기로 배출되어 이 또한 액적 발생이 현저히 저하되기 때문이다.
상기 물공급부(40)는 일 측면과 저면이 개방된 직사각형 관으로 형성되어 액적분사홀(32)을 통해 먼지수집영역(31)과 연통되도록 내부에 액적분사홀(32)을 포함하면서 먼지수집부(30)의 외측면에 결합된다. 이와 달리 상기 물공급부(40)는 튜브 등의 중공상태의 가요성 관 등의 형태로 구성될 수도 있다.
이때 상기 물공급부(40)의 물저장영역(51)은 물공급부(40)의 개방된 저부와 상부에 위치되는 액적분사홀(32)을 통해 먼지수집영역(31)과 연통된다. 상기 물공급부(40)의 하부는 물저장부(50)의 내부 저면까지 연장되어 물저장부(50)에 저장된 물에 잠긴다. 상술한 구성을 가지는 물공급부(40) 또한 액적분사홀(32)의 높이 및 직경에 따라 그 수직 길이 및 내경이 제한된다.
즉, 상기 물공급부(40)는 액적분사홀(32)의 액적 발생율이 저하되지 않도록 물을 공급할 수 있는 내경보다 크고, 물공급부(40) 내부에서 상부와 저부의 압력차에 의해 상승 가능한 물의 양을 초과하는 내경 보다는 작은 내경을 가지도록 형성된다.
이러한 물공급부(40)의 내경 또한 집진장치들에 따라 반복적인 실험을 수행하는 것에 의해 결정될 수 있다.
상기 물저장부(50)는 먼지수집부(30)의 외측 전체를 감싸도록 상기 먼지수집부(30)의 외측에 결합된다. 상기 물저장부(50)는 일 측에 물저장부(50)로 물을 공급할 수 있도록 상부가 개방된 물주입구(52a)로 되는 중공형의 손잡이부(52)를 구비한다.
상기 손잡이부(52)는 내측 저부에는 관통공(54)이 형성된 중공형 관으로 형성되고, 관통공(54)을 통해 물저장영역(51)과 연통되어 물저장부(50)에 물을 보충할 수 있도록 한다.
상기 물저장부(50)는 먼지수집영역(31)에 수집된 물이 먼지수집영역(31)의 밖으로 넘치는 것을 방지하도록 물저장영역(51)의 부피가 먼지수집영역(31)의 부피보다 적게 형성되는 것이 바람직하다. 물저장영역(51)의 부피를 먼지수집영역(31)의 부피보다 적도록 하는 방법으로는 물저장부(50)의 높이를 먼지수집부(30)의 높이보다 낮게 형성하는 것 등일 수 있다.
상술한 구성에서 원심분리부(20)는 먼지수집부(30)의 내측에 고정 결합된다. 이때, 원심분리관(21)이 원심분리부(20)와 먼지수집영역(31)을 분리한다.
상기 먼지수집부(30)의 외측면에는 액적분사홀(32)을 내부에 포함하며 다수의 물공급부(40)가 결합된다. 이렇게 결합된 물공급부(40)는 액적분사홀(32)로 액적 분사를 위한 물을 공급한다.
원심분리부(20)가 내측에 결합되고, 외 측면에 다수의 물공급부(40)가 결합된 먼지수집부(30)는 물저장부(50)의 내측에 고정 결합된다. 이때 먼지수집부(30)를 이루는 벽이 물저장부(50)의 물저장영역(51)과 먼지수집영역(31)을 격리시킨다.
상술한 바와 같이 원심분리부(20), 먼지수집부(30), 물공급부(40) 및 물저장부(50)가 결합된 후 커버(10)가 먼지수집부(30)의 개방된 상부를 개폐 가능하게 밀폐한다.
이하, 도 4를 참조하여 상술한 구조를 가지는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 집진장치(1)의 습식 먼지 분리 과정을 설명한다.
상술한 바와 같이 결합된 집진장치(1)가 진공청소기(도면에 미 도시)에 장착된 상태에서 진공청소기가 구동하면, 진공청소기의 내부 유로에는 대기압보다 낮은 진공압이 형성된다. 진공청소기의 내부에 형성된 진공압은 진공청소기의 노즐(도면에 미도시) 또는 브러시조립체(도면에 미 도시)를 통한 흡입력을 발생킨다. 이에 따라 노즐 또는 브러시조립체를 통해 흡입되는 공기와 함께 청소면의 먼지가 흡입된다.
흡입된 먼지를 포함하는 외부공기는 유입구(25)를 통해 원심분리부(20)의 원심분리영역(21a)으로 유입된다.
또한, 진공청소기가 구동하면 상기 먼지수집부(30)의 먼지수집영역(31)도 진공압이 형성된다. 이렇게 형성된 먼지수집영역(31) 내부의 진공압은 물저장부(50)에 저장된 물을 먼지수집영역(31)으로 흡입하는 흡입력으로 작용한다. 따라서 상기 흡입력에 의해 물저장부(50)에 저장된 물이 물공급부(40)를 통해 상부로 이동된 후 액적분사홀(32)을 통해 먼지수집영역(31) 내부로 배출된다.
상기 진공압은 먼지수집부(30)로 분사되는 물의 운동에너지를 증가시킨다. 이에 따라 좁은 직경의 액적분사홀(32)을 통과하는 물은 다양한 크기의 액적으로 분리되어 분사된다. 이때 상기 액적분사홀(32)들이 서로 다른 직경을 가지므로, 액적 또한 다양한 크기를 가진다. 이렇게 분사된 다양한 크기의 액적은 먼지수집영역(31)에 고르게 분포된다.
상술한 액적 생성 과정에서 물공급부(40)는 모세관 현상과 같은 원리에 의해 물저장부(50)에 저장된 물이 액적분사홀(32)이 형성된 높이까지 상승하는 것을 돕는다.
이에 따라 본 발명에 따르는 집진장치(1)는 별도의 액적 분사수단을 구비함이 없이 진공청소기의 동작에 의해 형성된 진공압에 의한 흡입력만으로 먼지수집영역(31) 내부에 액적을 분사할 수 있도록 한다.
이러한 액적분사 과정과 함께 진공청소기의 진공압에 의해 원심분리영역(21a)으로 유입된 공기는 배기관(23)의 외 측에서 유로가이드(24)를 따라 원심분리영역(21a)의 상 방향으로 이동하며 회전한다.
먼지를 포함하는 공기가 원심분리영역(21a)의 내측 상부로 이동하여 회전하면, 원심력에 의해 먼지들이 회전하는 공기로부터 분리되어 원심분리관(21)의 개방된 상부를 통해 먼지수집영역(31)으로 배출된다.
이때 원심분리부(20)의 상부에 고르게 퍼진 액적들은 분리되지 않은 미세 먼지와 결합하여 미세 먼지를 응집시키거나 무게를 증가시켜 원심력에 의해 쉽게 분리되도록 한다. 이에 따라 원심분리부(20)에서 미세먼지의 분리 효율이 향상되어 전치필터 또는 배기필터 등이 미세 먼지에 의해 막히는 것을 방지한다.
또한, 먼지수집영역(31)에 고르게 퍼진 액적들은 먼지수집영역(31)으로 배출된 먼지들과 결합하거나, 먼지들을 서로 응집시키는 것에 의해 먼지의 무게를 증가시켜 먼지들이 먼지수집영역(31)의 저부로 신속히 이동되도록 한다. 이에 따라 먼지수집영역(31)의 내부에서 부유하는 미세 먼지가 신속히 제거되어 미세먼지가 원심분리부(20) 내부로 역류하는 것을 방지한다.
또한, 상기 액적들은 먼지수집영역(31)의 저부에 수집된 먼지들이 액적에 의해 젖은 상태로 되므로 수집된 먼지가 비산되는 것도 방지한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르는 집진장치(1)가 장착된 진공청소기가 동작하면 물저장부(50)에 저장된 물은 별도의 액적 분사수단을 구비함이 없이 액적으로 변환되어 먼지수집영역(31)으로 분사된다.
이러한 진공청소기의 사용상태가 계속되면, 먼지수집영역(31)의 저부에는 먼지와 물을 포함하는 오물(35)이 수집되고, 물저장부(50)의 물의 양은 계속 감소한다. 물저장부(50)에서 감소된 물은 손잡이부(52)의 물주입구(52a)를 통해 보충된다.
그리고 먼지수집영역(31) 내부에 수집된 먼지와 물을 포함하는 오물(35)을 버리고자 하는 경우 사용자는 집진장치(1)를 진공청소기로부터 분리하고, 커버(10)를 개방한 후, 집진장치(1)를 뒤집는 것에 의해 오물(35)을 배출한다.
상술한 도 1 내지 도 4의 설명에서 본 발명의 일 실시 예에 따르는 집진장치(1)가 하 방향으로 공기를 배출하도록 구성된 원심분리부(20)를 구비한 것으로 설명하였으나, 본 발명은 다양한 구성을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 집진장치(2)의 단면도이다.
도 5와 같이 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 집진장치(2)는 상 방향으로 공기를 배출하도록 구성되는 원심분리부(20')를 구비하여 구성된다.
도 5에서 원심분리부(20')는 원심분리관(21)의 내측 저부에 안정기(26)가 형성된다. 그리고 원심분리관(21)의 개방된 상부와 대향하는 먼지통의 내측 상부면에 그릴(22a)을 구비한 배기관(23a)이 형성된다. 물저장부(50')의 손잡이부(52')는 'ㄷ' 자형으로 형성되고, 상부에 물주입구(52'a)가 형성된 구조를 가진다.
이외에도 본 발명의 집진장치는 공기의 회전축이 일정 경사를 가지거나 수평인 누운 원심분리부를 구비한 집진장치, 1차 사이클론을 포함하는 1차 분리부와 2차 사이클론을 포함하는 2차 분리부를 구비한 집진장치, 원심분리부가 먼지통의 외부에 설치되는 집진장치 등으로 다양하게 실시될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시 예에 따르는 집진장치들은 하부에서 먼지 및 물을 포함하는 오물을 배출할 수 있도록 하는 개폐 커버를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 개폐 커버는 물의 누수를 방지하기 위한 밀봉 부재를 포함하고, 물주입구(52a)에는 밀폐용 뚜껑이 구비되며, 커버(10)에는 집진장치를 뒤집는 경우 분리되지 않도록 하는 고정 수단 및 물의 누수 방지를 위한 밀봉 수단을 더 포함한다.
본 발명은 가정용, 업소용, 산업용 청소기 등의 청소용 기기에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 진공청소기의 집진장치에 있어서,
    원심분리부에서 배출된 먼지를 수집하는 먼지수집부; 및,
    물을 저장하는 물저장부;를 포함하고,
    상기 먼지수집부의 측벽에는, 상기 진공청소기의 진공압에 의해 액적이 상기 먼지수집부로 자동 분사되도록 다수의 액적분사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 액적분사홀은,
    서로 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 액적분사홀은,
    0.3mm ~ 10mm 사이의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 물저장부는,
    상기 먼지수집부의 부피보다 적은 부피를 가지는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 물저장부는,
    상기 먼지수집부의 외측에 물저장영역을 형성하도록, 상기 먼지수집부의 외측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 물저장부는,
    상부는 개방된 물주입구를 구비하며, 저부는 상기 물저장부의 물저장영역과 연통하는 관통 공이 형성된 손잡이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 물저장부의 내부에 위치하며, 상기 액적분사홀의 위치마다 형성된 물공급부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 물공급부는,
    저부가 상기 물저장부에 저장된 물에 잠기도록 형성된 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 물공급부는,
    상기 액적분사홀의 직경보다 큰 내경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 물공급부는,
    상기 먼지수집부의 측벽 외주면에 수직으로 구비된 것을 특징으로 하는 습식분리형 집진장치.
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