KR100382451B1 - 진공청소기의 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

별도의 오물수거통을 구비한 진공청소기의 사이클론 집진장치가 개시된다. 본 발명에 의한 진공청소기의 사이클론 집진장치는, 일단이 막힌 원통형이며, 막힌단의 원주면상에는 관통공이 마련된 커버몸통과, 커버몸통의 관통공을 막힌단의 하부로 연통시키는 제 1 오물유도로를 구비하며, 사이클론 몸체에 결합되는 사이클론 커버; 일단이 막힌 원통형의 수거몸통과, 수거몸통의 열린단측의 원주면상에 제 1 오물유도로에 대응되도록 형성된 제 2 오물유도로를 구비하며, 사이클론 커버의 막힌단의 하부에 결합되는 오물수거통;을 포함하고 있다. 이와 같은 진공청소기의 사이클론 집진장치에 의해 어떠한 자세로 청소를 하여도 진공청소기의 작동이 되며 집진 능력이 떨어지지 않고, 포집된 오물을 버리는 경우에도 그릴에 부착된 먼지가 떨어지거나 그릴이 파손될 염려가 없게 된다.

Description

진공청소기의 싸이클론 집진장치{Cyclone dust-collecting apparatus for vacuum cleaner}

본 발명은 진공청소기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 진공청소기의 연장관에 설치되어 흡입구를 통하여 흡입되는 비교적 큰 입자의 오물들을 일차적으로 걸러 수거하는 사이클론 집진장치에 관한 것이다.

사이클론 집진장치는, 원심력을 이용하여 유체내의 입자를 분리하는 장치로써, 구조가 간단하고 고온, 고압에 견딜 수 있는 장점 때문에, 오래 전부터 산업현장에서 널리 사용되어지고 있다. 또한, 이 사이클론 집진장치를 진공청소기에 부설하여, 청소기의 흡입구로부터 흡입되는 공기 중에 포함된 비교적 입자가 큰 오물, 특히 화장지나 비닐류 또는 머리카락 등과 같은 오물을 1차적으로 걸러 포집하도록 함으로써, 이들 오물들이 종이필터에 수거되지 않게 하여, 종이필터의 교환주기를 연장시킬 수 있게 한 사이클론 집진장치를 구비한 진공청소기도 알려 지고 있다.

종래 기술에 의한 사이클론 집진장치를 구비한 진공청소기의 일예가 도 1에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 종래의 사이클론 집진장치(10)를 구비한 진공청소기는 오물을 흡입하는 브러시(4)와, 브러시(4)를 청소기 본체(1)로 연결하는 연장관(3) 및 플렉시블호스(2), 오물을 포집하는 종이필터(7)와, 흡입동력을 발생시키는 모터부로 구성되며, 여기에 입자가 큰 오물을 걸러내기 위한 사이클론 집진장치(10)가 연장관(3)의 일단에 장착되어 있다.

상기와 같은 진공청소기용 사이클론 집진장치(10)는, 오물을 외부로부터 브러시(4)를 통하여 흡입하고, 이렇게 브러시(4)를 통하여 흡입되는 각종 오물이 포함된 공기를 사이클론 커버(12)에 사선 방향으로 유입시킴으로써, 사이클론 커버(12)에 발생되는 공기의 소용돌이에 의해 공기 중에 포함된 화장지나 비닐류 또는 머리카락 등과 같은 비교적 큰 입자의 각종 오물이 원심력의 작용에 의해 분리되어 사이클론 커버(12)로 수거되도록 구성되어 있다. 그리고, 오물이 제거된 공기는 사이클론 커버(12)의 바닥면으로부터 다시 상승하는 기류에 의해 연결호스(2)를 통해 청소기 본체(1)측으로 배출된다.

상기한 바와 같이 동작되는 청소기에 의한 청소시 무의식적으로나 아니면 높은 위치의 오물을 청소하고자 할 때 사이클론 집진장치(10)가 기울어지거나 뒤집어지게 되는 등 그 배치방향이 변동하게 되므로, 오물을 분리ㆍ수거하는 사이클론 집진장치(10)에서 사이클론 커버(12)에 수거된 화장지나 비닐류 또는 머리카락 등과 같은 오물이 사이클론의 그릴(11)측으로 역류할 수 있게 된다. 이러한 오물의 역류는 사이클론 집진장치의 그릴(11)을 막아버리기 때문에, 청소 효율의 저하 및 동작 불능을 초래하므로 이의 역류를 방지하여야 한다.

또한, 사이클론 커버(12)에 오물이 가득 찬 경우에는 사이클론 커버(12)를 분리하여 안에 찬 오물을 버려야 하기 때문에, 사이클론 몸체의 그릴(11)이 노출되어 그릴에 쌓인 먼지가 떨어져 주변을 더럽힐 염려도 있고, 또 취급을 잘못하면 그릴(11)이 파손될 경우도 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 어떠한 자세로 청소를 하여도 작동이 되며 집진 능력이 떨어지지 않고, 포집된 오물을 버리는 경우에도 그릴에 부착된 먼지가 떨어지거나 그릴이 파손될 염려가 없는 사이클론 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 사이클론 집진장치를 구비한 진공청소기를 나타내보인 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 진공청소기의 사이클론 집진장치를 나타내보인 분리사시도,

도 3은 본 발명에 의한 진공청소기의 사이클론 집진장치를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 진공청소기의 사이클론 집진장치의 사이클론 커버의 저면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20; 사이클론 몸체 22; 그릴

30; 사이클론 커버 31; 커버몸통

35; 제 1 오물유도로 40; 오물수거통

41; 수거몸통 45; 제 2 오물유도로

47; 요홈 50; 지지수단

51; 고정부재 55; 삽입부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 진공청소기의 사이클론 집진장치는, 진공청소기의 연장관에 설치되며, 흡입되는 공기에 대해 소용돌이 기류를 발생시키는 사이클론 몸체와, 상기 사이클론 몸체에 결합되며 상기 소용돌이 기류를 유도하여 흡입된 오물을 분리하는 사이클론 커버로 이루어진 진공청소기의 사이클론 집진장치에 있어서, 일단이 막힌 원통형이며, 막힌단의 원주면상에는 관통공이 마련된 커버몸통과, 상기 커버몸통의 관통공을 상기 막힌단의 하부로 연통시키는 제 1 오물유도로를 구비하며, 상기 사이클론 몸체에 결합되는 사이클론 커버; 일단이 막힌 원통형의 수거몸통과, 상기 수거몸통의 열린단측의 원주면상에 상기 제 1 오물유도로에 대응되도록 형성된 제 2 오물유도로를 구비하며, 상기 사이클론 커버의 막힌단의 하부에 결합되는 오물수거통;을 포함하고 있다.

여기서, 제 1 오물유도로는 상기 제 1 오물유도로의 너비가 상기 사이클론 커버의 커버몸통의 원주면상에 형성된 상기 관통공의 너비보다 큰 것이 특징이다.

바람직하게는 상기 오물수거통의 막힌단의 하부에는 요홈이 마련되고, 상기 요홈에 삽입되어 상기 연장관에 고정되는 지지수단이 더 포함되는 것이다. 여기서, 지지수단은 상기 연장관에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재의 일단에 신축가능하게 돌설되며 상기 오물수거통의 요홈에 삽입되는 삽입부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

도면을 참조하면, 사이클론 집진장치는 사이클론 몸체(20), 사이클론 커버 (30) 및 오물수거통(40)으로 이루어져 있다. 여기에 오물수거통(40)을 지지하기 위한 지지수단(50)이 부가된다.

사이클론 몸체(20)는 진공청소기의 연장관(3)에 연결되는 것으로서, 브러시에서 흡입된 공기를 경사지게 인입시키는 흡입공기 인입로(21)와, 사이클론 커버(30)에서 반사되어 올라오는 흡입공기를 걸르는 그릴(22)과, 그릴(22)을 통해 흡입되는 공기를 청소기 본체로 유도하는 흡입공기 배출로(23)로 이루어 진다.

사이클론 커버(30)는 사이클론 몸체(20)의 흡입공기 인입로(21)에 의해 경사지게 유도되어 들어오는 공기가 소용돌이 기류를 형성하도록 원통형으로 된 커버몸통(31)과 오물을 포함하고 있는 흡입공기를 오물수거통(40)으로 유도하는 제 1 오물유도로(35)로 구성된다. 커버몸통(31)의 일단은 열려있고, 타단은 막혀 있다. 커버몸통(31)의 열린단에는 상기 사이클론 몸체(20)에 결합할 수 있는 결합돌기가 복수개 마련되어 있다. 커버몸통(31)의 원주면상에는 막힌단의 상면으로부터 위쪽으로 일정한 높이의 사각형상의 관통공(31a)이 형성된다.

제 1 오물유도로(35)는 엘보우 형상이며, 일단은 상기 커버몸통(31)의 관통공(31a)을 둘러싸도록 하여 커버몸통(31)에 부착되고, 타단은 커버몸통(31)의 막힌단 하측으로 열려 있다(도 2 및 도 3 참조). 이 제 1 오물유도로(35)의 단면은, 도4에 나타낸 바와 같이 커버몸통(31)의 반경에 대응되는 곡률반경을 갖는 원호의 일부로써, 일측은 관통공(31a)의 일변을 이루는 커버몸통(31)의 원주면과 접선방향으로 접하도록 형성되고, 타측은 커버몸통(31)의 원주면과 본래의 곡률로 접하게 된다.

또한, 상기 관통공(31a) 너비의 최대크기는 커버몸통(31)과 제 1 오물유도로 (35)가 접하는 면적의 너비이나, 바람직하게는 제 1 오물유도로(35)의 너비의 절반정도의 크기로 하는 것이다. 즉, 커버몸통(31)이 직경 80cm인 경우 제 1 오물유도로(35)와 커버몸통(31)이 접하는 너비는 대략 120cm 정도가 되고, 이 때의 관통공(31a)의 너비는 60cm로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 관통공(31a)의 크기는 커버몸통(31)의 크기와 오물의 배출상태에 따라 다르게 결정할 수 있다.

또한, 상기 커버몸통(31)의 막힌단과 제 1 오물유도로(35)의 하측의 단부 (37)는 오물수거통(40)을 삽입할 수 있도록 계단형으로 형성되어 있다.

오물수거통(40)은 싸이클론 커버(30)의 제 1 오물유도로(35)로 나오는 오물을 수거하는 통으로서, 원통형의 형상을 갖는 수거몸통(41)과 제 1 오물유도로(35)의 하측에 밀착되어 삽입되도록 형성된 제 2 오물유도로(45)로 이루어져 있다.

수거몸통(41)은 일단이 막힌 원통형이며, 열린단측의 원주면에는 관통공 (41a)이 마련되어 제 2 오물유도로(45)가 결합되고, 막힌단의 하면에는 요홈(47)이 형성된다.

제 2 오물유도로(45)의 단면은 상기 제 1 오물유도로(35)와 동일한 단면형상을 갖고 있으며, 제 1 오물유도로(35)에 삽입되면서도 흡입공기가 누설되지 않는치수를 갖도록 형성된다.

도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 제 2 오물유도로(45)가 접하는 수거몸통 (41)의 외주면은 접하는 면적 전부가 관통되어 있다. 이 관통구멍(41a)의 높이는 제 1 오물유도로(35)에서 유출되는 오물이 원할하게 수거몸통(41)으로 유도될 수 있도록 하기 위하여 일정한 비율로 증가되는 일정한 곡선을 형성하고 있다. 따라서, 제 2 오물유도로(45)의 측면은 상기 관통공(41a)의 둘레로부터 부드러운 곡선을 그리면서 상기 제 2 오물유도로(45)의 상단과 만날 수 있도록 형성된다.

수거몸통(41)의 막힌단의 하면에 형성된 요홈(47)은 연장관(3)에 고정된 지지수단(50)의 삽입부(55)가 삽입될 수 있도록 삽입부(55)의 크기에 대응되는 형상 및 크기를 갖는다.

지지수단(50)은 연장관(3)에 고정되는 고정부재(51)와 수거몸통(41)의 요홈(47)에 삽입되는 삽입부(55)로 구성된다. 고정부재(51)의 일단은 연장관(3)에 결합할 수 있도록 연장관(3)의 외경에 대응되는 크기의 원형클램프가 형성되고 타단은 삽입부(55)가 결합되어 있다.

삽입부(55)는 수거몸통(41)의 요홈(47)에 삽입되는 삽입핀(55a)과 삽입핀 (55a)이 신축할 수 있도록 하는 압축코일 스프링(55b)으로 구성된다. 삽입핀(55a)의 길이는 사용자가 오물수거통(40)을 잡고 하방으로 누르면 오물수거통(40)이 사이클론 커버(30)의 일단의 결합단에서 원할하게 분리할 수 있고, 정상상태에서는 청소시 오물수거통(40)이 탈락되지 않도록 하는 크기로 결정된다.

이하에서는 상기에서 설명한 구성을 갖는 사이클론 집진장치의 작용에 대해도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

브러시를 통해 인입된 오물을 함유한 흡입공기는 흡입공기 인입로(21)를 통해 인입되어 소용돌이 기류를 형성하게 된다. 이와 같은 소용돌이 기류에 의해 공기 중에 포함된 큰 입자의 오물들은 원심력에 의해 공기로부터 분리되어 낙하되고, 공기는 사이클론 커버(30)의 바닥면으로부터 상부를 향하여 형성되는 상승기류에 의해 그릴(22) 및 흡입공기 배출로(23)를 통해 청소기 본체 측으로 배출된다.

낙하된 오물은 소용돌이 기류의 일부와 함께 커버몸통(31)에 형성된 관통공(31a)을 통해 제 1 오물유도로(35)로 배출된다. 제 1 오물유도로(35)로 인입된 오물은 소용돌이 기류를 따라 제 2 오물유도로(45)를 거쳐 오물수거통(35)으로 배출된다. 오물수거통(35)에 수거된 오물은 소용돌이 기류에 의해 회전하나 커버몸통(31)의 막힌단에 의해 상승하지 못하고 오물수거통(40) 내에서만 회전하게 된다.

상기 사이클론 커버(30)는 사이클론 몸체(20)와 협동하여 유입되는 공기에 대한 소용돌이 기류를 형성함과 아울러 소용돌이 기류에 의한 원심력 작용으로 공기로부터 오물을 분리하고, 제 1 및 제 2 오물유도로(35,45)는 분리된 오물을 오물수거통(40)으로 안내하며, 오물수거통(40)은 분리된 오물을 수거하는 역할을 한다.

오물수거통(40)에 오물이 가득차서 사용자가 오물수거통(40)을 비우는 동작을 설명하면 다음과 같다. 우선 사용자는 오물수거통(40)을 아랫 방향을 향하여 누르게 된다. 오물수거통(40)이 하방으로 눌리면 오물수거통(40)을 지지하고 있던 지지수단(50)의 삽입부(55)가 눌리면서 오물수거통(40)이 사이클론 커버(30)에서 빠지게 된다. 사용자는 분리된 오물수거통(40)을 비운후 오물수거통(40)의 하부에 마련된 요홈(47)에 지지수단의 삽입핀(55a)을 끼우고 다시 아랫 방향으로 누른 상태에서 오물수거통(40)의 상단을 사이클론 커버(30)에 맞추고 손을 놓으면 오물수거통(40)이 사이클론 커버(30)에 끼워지고 지지수단(50)의 삽입부(55)에 의해 지지되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 어떠한 자세로 청소를 하여도 진공청소기의 작동이 되며 집진 능력이 떨어지지 않고, 포집된 오물을 버리는 경우에도 그릴에 부착된 먼지가 떨어지거나 그릴이 파손될 염려가 없는 진공청소기의 사이클론 집진장치를 제공할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 진공청소기의 연장관에 설치되며, 흡입되는 공기에 대해 소용돌이 기류를 발생시키는 사이클론 몸체와, 상기 사이클론 몸체에 결합되며 상기 소용돌이 기류를 유도하여 흡입된 오물을 분리하는 사이클론 커버로 이루어진 진공청소기의 사이클론 집진장치에 있어서,

   일단이 막힌 원통형이며, 막힌단측의 원주면상에는 관통공이 마련된 커버몸통과, 상기 커버몸통의 관통공을 막힌단의 하부로 연통시키는 제 1 오물유도로를 구비하며, 상기 사이클론 몸체에 결합되는 사이클론 커버;

   일단이 막힌 원통형의 수거몸통과, 상기 수거몸통의 열린단측의 원주면상에 상기 제 1 오물유도로에 대응되도록 형성된 제 2 오물유도로를 구비하며, 상기 사이클론 커버의 막힌단의 하부에 결합되는 오물수거통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 사이클론 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 오물유도로는,

   상기 제 1 오물유도로의 너비가 상기 사이클론 커버의 커버몸통의 원주면상에 형성된 상기 관통공의 너비보다 큰 것을 특징으로 하는 진공청소기의 사이클론 집진장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 오물수거통의 막힌단의 하부에는 요홈이 마련되고, 상기 요홈에 삽입되며 상기 연장관에 고정되는 지지수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 사이클론 집진장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지수단은,

   상기 연장관에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재의 일단에 신축가능하게 돌설되며 상기 오물수거통의 요홈에 삽입되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 사이클론 집진장치.