KR100565581B1 - 진공청소기용 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기용 싸이클론 집진장치에 관한 것으로, 하나의 싸이클론 몸체 내에서 큰 오물을 비롯하여 집진필터에 의해 미세 먼지까지도 완전히 걸러질 수 있도록 함으로써 집진장치의 구성을 단순화할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 몸체 상단부에 형성되어 공기가 유입되는 공기유입구와, 이 공기유입구를 통해 유입된 공기가 여과된 후 배출되는 공기배출구를 구비하며, 하단부에 몸체 내로 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하는 구획판이 설치된 대체로 원통형의 싸이클론 몸체와; 상기 몸체의 하단부 외측을 경유하여 상기 몸체의 공기유입구에 연통되도록 형성되어, 외부로부터 흡입되는 공기와 오물을 몸체 내로 안내하도록 된 흡입유로와; 상기 몸체 내에서 공기 배출구에 설치되어 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기중 오물을 여과하여 배출시키는 집진필터와; 상기 몸체 외부에서 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 집진필터를 통과하여 배출되는 공기를 몸체 외부로 안내하는 배출유로 및; 청소기 본체 내에서 상기 배출유로의 일단에 연통되게 설치되어 공기 흡입력을 발생시키는 팬/모터어셈블리를 포함하여 구성되고; 상기 싸이클론 몸체는 그 하단부에 몸체 내로 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하도록 구획판이 구비되고; 상기 집진필터는 공기 흡입력에 의해 그 형태가 변형되지 않을 정도의 강성을 지닌 폴리에스테르 재질로 된 진공청소기용 싸이클론 집진장치를 제공한다.

진공청소기, 싸이클론, 집진장치

Description

진공청소기용 싸이클론 집진장치{Cyclone type dust collector for vacuum cleaner}

도 1은 종래의 진공청소기용 싸이클론 집진장치의 구조를 나타내기 위하여 측면에서 바라본 요부단면도

도 2는 본 발명에 따른 싸이클론 집진장치의 일 실시예의 구조를 나타기 위하여 측면에서 바라본 요부단면도

도 3은 도 2의 싸이클론 집진장치의 1차싸이클론 몸체의 구조를 나타낸 요부사시도

도 4는 도 2의 싸이클론 집진장치의 미세먼지 여과용 집진필터의 구조를 나타낸 저면도

*도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명*

100 - 흡입유로 200 - 싸이클론 몸체

210 - 집진부 250 - 구획판

251, 252 - 반원형부 253 - 요홈부

255 - 힌지브라켓 300 - 상부덮개

350 - 집진필터 500 - 배출유로

60 - 팬/모터어셈블리

본 발명은 진공청소기에 관한 것으로, 진공청소기 본체에 설치되어 싸이클론 원리로써 오염물을 여과하여 집진하는 싸이클론 집진장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 진공청소기는 청소기 본체 내에서 강한 공기흡입력을 발생시켜 바닥의 먼지 등의 오염물을 강제 흡인함으로써 청소가 이루어지도록 된 가전기구로, 청소기 본체 내에는 흡인된 오염물을 걸러내어 집진하기 위한 집진수단이 설치되며, 이러한 집진수단으로서 통상적으로 종이필터가 사용되고 있으나, 최근에는 교체의 필요가 없이 반영구적으로 사용할 수 있는 싸이클론 집진장치를 연장관 또는 청소기 본체에 장착한 진공청소기가 개발되어 사용되고 있다.

상기와 같은 싸이클론 집진장치는 여러 가지 형태가 있지만 그 중 1차 싸이클론 집진장치와 2차 싸이클론 집진장치를 연결하여 하나의 싸이클론 집진장치를 이루는 듀얼 싸이클론 집진장치(dual type cyclone dust collector)는 이물질의 집진을 재차적으로 수행하도록 함으로써 하나로만 구성된 단일 싸이클론 집진장치보다 더욱 우수한 집진성능을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

즉, 1차 싸이클론 집진장치는 비교적 부피가 큰 이물질의 집진을 행하도록 하고, 2차 싸이클론 집진장치는 상기 1차 싸이클론 집진장치에서 미처 집진하지 못한 미세 이물질의 집진을 수행하도록 구성되어 있다.

첨부한 도면 중 도 1은 전술한 듀얼 싸이클론 집진장치의 구성을 나타내고 있는 바, 도 1에 도시된 바와 같이, 듀얼 싸이클론 집진장치는 진공 청소기의 본체에 장착되는 1차 싸이클론 집진부(1) 및 2차 싸이클론 집진부(2)와, 상기 본체 내의 저부에 위치하여 상기 각 싸이클론 집진부로 흡입력을 전달하는 팬(3) 및 이 팬을 회전시키도록 구동력을 전달하는 팬모터(4)로 크게 구성된다.

여기서, 상기 1차 싸이클론 집진부(1)는 그 몸체를 이루면서 집진통의 역할을 수행하는 외부몸체(1a)와, 상기 외부몸체의 상부 일측편에 구비되어 실내 공기가 흡입되는 제1공기 흡입유로(1b)와, 상기 외부몸체 내에서 유동하는 공기가 배출되도록 안내하는 제1공기 배출유로(1c)로 구성되어 있다.

그리고, 2차 싸이클론 집진부(2)는 상기 1차 싸이클론 집진부의 외부몸체(1a) 내부와 소정 간격 이격된 상태로써 위치되는 내부몸체(2a)와, 상기 내부몸체 내로 공기의 흡입이 이루어지는 제2공기 흡입유로(2b)와, 상기 내부몸체 내에서 유동하는 공기가 배출되도록 안내하는 제2공기 배출유로(2c)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 제2공기 흡입유로(2b)는 1차 싸이클론 집진부(1)의 제1공기 배출유로(1c)와 연결되어 상기 1차 싸이클론 집진부(1)로부터 배출된 공기의 유입이 이루어지도록 안내하게 되고, 제2공기 배출유로(2c)는 팬(3) 및 모터(4)로 구성된 팬/모터어셈블리가 위치된 공간과 연결되어 상기 팬(3)의 회전에 의해 발생되는 흡입력을 전달받게 된다.

또한, 상기 내부몸체(2a)는 대략 그 저부로 갈수록 점차 축관되는 콘의 형상을 이루고 있고, 이 내부몸체(2a)의 하부측에는 공기로부터 분리된 미세 먼지의 집 진을 위한 집진부(2d)가 위치 되어있다.

이 때, 상기 집진부(2d)는 별도의 구획판(2e)에 의해 1차 싸이클론 집진부(1)의 외부몸체(1a) 내의 저부와 상호 구획되어 있음으로써 상호간의 유동이 방지된다.

따라서, 팬모터(4)의 구동력에 의해 팬(3)이 회전하면서 흡입력을 발생시키게 되면 이 흡입력은 제2공기 배출유로(2c), 제2공기 흡입유로(2b), 제1공기 배출유로(1c) 등을 순차적으로 거치면서 제1공기 흡입유로(1b)로 전달된다.

이에 상기 제1공기 흡입유로(1b)를 통해 실내의 각종 이물질이 포함된 공기의 흡입이 이루어지게 됨은 이해 가능하다.

이와 같이 하여 외부몸체(1a) 내로 흡입된 공기 및 먼지는 상기 외부몸체(1a) 내부와 내부몸체(2a) 외부를 따라 유동하는 과정에서 공기는 제1공기 배출유로(1c)를 통해 흡입력을 전달받아 내부몸체(2a) 내로 흡입되고, 먼지는 그 자중에 의해 외부몸체(1a) 내의 저부에 집진된다.

이 때, 상기 먼지 중 미세 먼지는 상기 공기의 유동에 포함된 상태로써 제1공기 배출유로(1c)를 통해 내부몸체(2a) 내로 흡입되고, 이 흡입된 미세 먼지 및 공기는 상기 내부몸체(2a) 내를 선회하는 과정에서 상호간의 원심력 차이에 의해 서로 분리된다.

즉, 중량을 가지는 먼지 등은 상기 원심력의 적용을 비교적 크게 받으므로써 내부몸체(2a) 내벽면을 따라 회전하면서 하향 이동하게 되고, 중량이 무시 가능한 공기는 상기 원심력의 적용을 거의 받지 않으므로써 내부몸체(2a)의 내측 중앙부분 에 위치된 상태로 유동하게 된다.

따라서, 상기와 같이 공기로부터 분리된 먼지는 그 자중에 의해 하향 이동하면서 집진부(2d) 내에 집진되고, 공기는 내부몸체(2a)의 중앙부분에서 발생하는 상승기류를 타고 상승하면서 제2공기 배출유로(2c)를 통해 팬(3) 및 팬모터(4)가 위치된 공간 상으로 배출된다.

그러나, 전술한 작용을 수행하면서 이물질을 집진하는 듀얼 싸이클론 집진장치에 있어서, 상기 2차 싸이클론 집진부(2)는 상당히 미세한 먼지까지 완전히 집진할 수 있도록 구성되어야 함에도 불구하고, 매우 가벼운 미세 먼지 등은 제2공기 배출유로(2c)를 통해 팬(3) 및 팬모터(4)가 위치된 공간측으로 유입될 수밖에 없었다.

특히, 1차 싸이클론 집진부(1)는 비교적 큰 먼지만을 집진하도록 구성되어 있음을 고려할 때 2차 싸이클론 집진부(2)로는 미세 먼지가 계속적으로 유입될 수밖에 없지만 상기 2차 싸이클론 집진부(2)의 허용 집진용량이 작음에 따라 사용자는 수시로 2차 싸이클론 집진부에 집진된 각종 이물질을 배출시켜 팬모터의 손상을 방지하여야만 하는 불편함을 수반하였다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위해서는 1차 싸이클론 집진부의 외부몸체 크기를 크게할 수밖에 없고, 이에 따라 청소기 본체의 크기와 중량도 함께 커져 콤팩트한 디자인의 진공청소기의 구현이 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 싸이클론의 구조를 개선하여 공기의 유입방향을 싸이클론 원주방향과 대체로 일치하게 하는 한편, 2차싸이클론이 필요없이 1차싸이클론 내에서 큰 오물과 미세 먼지의 집진이 완전하게 이루어질 수 있도록 하여 구조를 단순화할 수 있도록 한 진공청소기용 싸이클론 집진장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 몸체 상단부에 형성되어 공기가 유입되는 공기유입구와, 이 공기유입구를 통해 유입된 공기가 여과된 후 배출되는 공기배출구를 구비하며, 하단부에 몸체 내로 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하는 구획판이 설치된 대체로 원통형의 싸이클론 몸체와; 상기 몸체의 하단부 외측을 경유하여 상기 몸체의 공기유입구에 연통되도록 형성되어, 외부로부터 흡입되는 공기와 오물을 몸체 내로 안내하도록 된 흡입유로와; 상기 몸체 내에서 공기 배출구에 설치되어 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기중 오물을 여과하여 배출시키는 집진필터와; 상기 몸체 외부에서 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 집진필터를 통과하여 배출되는 공기를 몸체 외부로 안내하는 배출유로 및; 청소기 본체 내에서 상기 배출유로의 일단에 연통되게 형성되어 흡입력을 발생시키는 팬/모터어셈블리를 포함하여 구성된 진공청소기용 싸이클론 집진장치를 제공한다.

이에 따르면 싸이클론 몸체 내에서 큰 오물을 비롯하여 집진필터에 의해 미세 먼지까지도 모두 걸러지므로 2차싸이클론을 구성할 필요가 없게 되어, 싸이클론 집진장치의 구성이 단순화될 수 있는 이점을 갖게 된다.

또한, 상기 싸이클론 몸체에는 싸이클론 몸체 하단부에 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하도록 1개 이상의 통공이 형성된 구획판이 설치되되, 이 구획판은 일방향으로 회전가능하게 설치된 2개의 반원형 부분으로 이루어져, 사용자가 싸이클론 몸체를 뒤집었을 때 상기 2개의 반원형 부분이 자중에 의해 회전하여 집진부가 개방되도록 되어 있다.

이에 의하면, 싸이클론 몸체의 집진부 내에 집진된 오물들이 싸이클론 몸체에서 손쉽게 제거될 수가 있다.

그리고, 상기 집진필터는 그 외면이 벨로우즈 형상으로 주름지게 형성됨과 더불어 공기 흡입력에 의해 변형이 일어나지 않을 정도의 강성을 지닌 폴리에스테르 재질로 이루어짐으로써 싸이클론 몸체 내에 흡입된 미세 먼지까지도 완전히 여과시켜줄 수가 있다.

이하, 본 발명에 따른 싸이클론 집진장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 싸이클론 집진장치는, 그 측면부 상단에 공기가 유입되는 공기유입구를 구비한 대략 원통형의 싸이클론 몸체(200)와; 상기 싸이클론 몸체(200)의 하단부 외측을 경유하여 싸이클론 몸체(200)의 측면부 상단에 접선방향으로 연통된 흡입유로(100)와; 그 중앙부에는 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기가 배출되는 공기배출구가 형성되고, 상기 싸이클론 몸체(200)의 상단부에 착탈가능하게 장착되어 싸이클론 몸체(200) 상부면을 이루게 되는 상부덮개(300)와; 상기 상부덮개(300)의 중앙부의 공기배출구에 설치되어 유동공기로부터 미세먼지를 여과시켜 순수 공기만을 배출시키는 집진필터(350)와; 상기 싸이클론 몸체(200)의 외부에서 상기 집진필터(350)에 연통되게 형성된 배출유로(500)로 구성되며, 상기 배출유로(500)의 일측에는 흡입력을 발생시키는 팬/모터어셈블리(60)가 구비된다.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 흡입유로(100)는 청소기 본체(미도시) 외측의 전방부에서 연결된 흡입호스(미도시)에 연결된 형태로 구성된다.

그리고, 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 싸이클론 몸체(200) 내의 하부에는 싸이클론 몸체(200) 내로 유입되어 하강한 오물을 집진하기 위한 집진부(210)를 구획하도록 외주부에 다수의 요홈부(253)가 형성된 원반형의 구획판(250)이 설치되는데, 이 구획판(250)은 싸이클론 몸체(200)의 측벽 하부에 대향되게 설치된 한 쌍의 힌지브라켓(255)에 그 양단이 선회가능하게 결합된 2개의 반원형부(251, 252)로 구성된다.

또한, 상기 싸이클론 몸체(200)의 측벽부에는 상기 구획판(250)의 반원형부(251, 252) 들을 걸어서 지지하기 위한 걸림턱(256)이 형성되어 있는 바, 이 걸림턱(256)에 의해 구획판(250)은 아래쪽으로의 회동이 제한되며 일방향으로만 회전할 수 있게 된다.

따라서, 사용자가 싸이클론 몸체(200)를 기울이거나 뒤집으면 상기 구획판(250)의 반원형부(251, 252)들은 자중에 의해 힌지브라켓(255)을 중심으로 선회하게 된다.

한편, 상기 상부덮개(300)에 형성된 집진필터(350)는 도 4에 도시된 바와 같이 필터(351)가 벨로우즈형태로 주름지도록 형성된 상태에서 원통형상을 이루도록 된 것이 바람직한데, 이는 필터(351)의 강도를 보강하여 강한 흡입력에 대해 필터 를 보호함과 더불어, 필터(351)와 유동공기와의 접촉면적을 최대화하여 공기의 흐름은 원활히 하면서 여과량을 극대화하기 위함이다.

또한, 상기 집진필터(350)는 공기의 흡입시 흡입력에 의해 그 형태가 변하지 않을 정도로 충분한 강성을 갖는 재질로 이루어지며, 특히 폴리에스테르 재질로 된 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진필터(350)는 상기 상부덮개(300)에 착탈이 용이하도록 설치되는 것이 바람직한데, 이는 집진필터(350)의 교환을 용이토록 하기 위함이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 싸이클론 집진장치의 작동에 대해 설명한다.

사용자가 시작모드를 선택하여 청소기의 작동이 개시되면, 팬/모터어셈블리(60)의 동작에 의해 흡입력이 발생하여 흡입유로(100)를 따라 외부의 공기와 오물이 함께 싸이클론 몸체(200) 내로 유입된다.

이 때, 상기 흡입유로(100)는 싸이클론 몸체(200)에 대해 접선방향으로 연통되어 있으므로 흡입유로(100)를 통해 싸이클론 몸체(200) 내로 유입된 공기 및 오물은 싸이클론 몸체(200)의 내벽면을 따라 나선 회전하며 하강하게 되는데, 상대적으로 중량이 큰 오물들은 원심력에 의해 계속 하강하여 싸이클론 몸체(200) 하부에 설치된 구획판(250)의 요홈부(253)를 지나 집진부(210)에 집진되고, 상대적으로 중량이 작은 공기와 미세먼지는 흡입력에 의해 집진필터(350)쪽으로 유동하게 된다.

이어, 유동공기 중에 포함된 미세먼지는 집진필터(350)에 의해 걸러지게 되고, 공기만이 집진필터(350)를 통과하여 배출유로(500)를 통해 팬/모터어셈블리(60) 쪽으로 배출된다.

한편, 상기 싸이클론 몸체(200) 하부의 집진부(210)에 집진된 먼지 등의 오물을 제거하고자 하는 경우, 사용자는 싸이클론 몸체(200)를 청소기 본체(미도시)에서 분리시킨 후 뒤집으면 구획판(250)의 반원형부(251, 252)들이 자중에 의해 회전하여 집진부(210)가 개방되고, 이어 오물들이 떨어져 제거된다.

전술한 실시예는 본 발명의 싸이클론 집진장치를 설명하기 위한 하나의 예로서 본 발명은 이 실시예에 국한되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 하나의 싸이클론 몸체 내에서 미세먼지를 포함한 모든 오물이 집진되므로 2차싸이클론이 필요없게 되어 장치의 구성이 단순화될 수 있고, 이에 따라 제작이 용이하며 제작비용도 절감되는 효과가 있다.

또한, 싸이클론 몸체 내에서 오물을 집진하는 집진부가 회전가능하게 구성된 구획판에 의해 구획되므로 오물의 제거가 더욱 용이하게 수행될 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 몸체 상단부에 형성되어 공기가 유입되는 공기유입구와, 이 공기유입구를 통해 유입된 공기가 여과된 후 배출되는 공기배출구를 구비하며, 하단부에 몸체 내로 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하는 구획판이 설치된 대체로 원통형의 싸이클론 몸체와;

   상기 몸체의 하단부 외측을 경유하여 상기 몸체의 공기유입구에 연통되도록 형성되어, 외부로부터 흡입되는 공기와 오물을 몸체 내로 안내하도록 된 흡입유로와;

   상기 몸체 내에서 공기 배출구에 설치되어 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기중 오물을 여과하여 배출시키는 집진필터와;

   상기 몸체 외부에서 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 집진필터를 통과하여 배출되는 공기를 몸체 외부로 안내하는 배출유로 및;

   청소기 본체 내에서 상기 배출유로의 일단에 연통되게 형성되어 흡입력을 발생시키는 팬/모터어셈블리를 포함하여 구성된 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 구획판은 그 외주부에 1개 이상의 통공이 형성된 원반형으로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 구획판은 싸이클론 몸체에 대해 선회가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 구획판은 싸이클론 몸체의 측벽 하부에 서로 대향되게 설치된 한 쌍의 힌지브라켓 각각에 일방향으로 선회가능하게 결합되고, 그 외주부에는 1개 이상의 요홈부가 형성되어 있는 2개의 반원형 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 집진필터는 폴리에스테르 재질로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 집진필터는 싸이클론 몸체의 상단면 내측에 배출유로와 착탈가능하게 결합하도록 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 집진필터는 그 외면이 벨로우즈 형상으로 주름지도록 형성되고, 공기 흡입력에 의해서 그 형상이 변하지 않는 정도의 강성을 지닌 재질로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 싸이클론 집진장치.
9. 몸체 상단부에 형성되어 공기가 유입되는 공기유입구와, 이 공기유입구를 통해 유입된 공기가 여과된 후 배출되는 공기배출구를 구비한 대체로 원통형의 싸이클론 몸체와;

   상기 몸체의 하단부 외측을 경유하여 상기 몸체의 공기유입구에 연통되도록 형성되어, 외부로부터 흡입되는 공기와 오물을 몸체 내로 안내하도록 된 흡입유로와;

   상기 몸체 내에서 공기 배출구에 설치되어 싸이클론 몸체 내로 유입된 공기중 오물을 여과하여 배출시키는 집진필터와;

   상기 몸체 외부에서 상기 공기 배출구와 연통되어 상기 집진필터를 통과하여 배출되는 공기를 몸체 외부로 안내하는 배출유로 및;

   청소기 본체 내에서 상기 배출유로의 일단에 연통되게 설치되어 공기 흡입력을 발생시키는 팬/모터어셈블리를 포함하여 구성되고;

   상기 싸이클론 몸체는 그 하단부에 몸체 내로 유입된 오물이 하강하여 집진되는 집진부를 구획하도록 구획판이 구비되고;

   상기 집진필터는 공기 흡입력에 의해 그 형태가 변형되지 않을 정도의 강성을 지닌 폴리에스테르 재질로 된 진공청소기용 싸이클론 집진장치.

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