KR20010087691A - 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심력을 이용하여 공기와 먼지를 분리하는 싸이클론 집진장치를 다중 배열하여 구성된 다중 싸이클론 집진장치에 관한 것으로서, 상기 다중 싸이클론 집진장치 내에서의 압력손실을 저감시켜 집진효율을 향상시킬수 있도록 함과 함께 싸이클론 몸체의 공간부내에 집진된 오염물로부터 발생되는 냄새의 외부 유출을 방지하고, 상기 오염물의 계속적인 유동 역시 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 수집하는 싸이클론 집진장치가 다수개 구비되어 서로 직렬 연결된 다중 싸이클론 집진장치에 있어서, 상기 각 싸이클론 집진장치중 최소한 어느 하나의 싸이클론 집진장치는 그 내부를 따라 유동하는 공기의 유동 방향이 순방향을 이루는 순방향 싸이클론 집진장치로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 다중 싸이클론 집진장치의 구조가 제공된다.

Description

진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치{multi-cyclone collector for vaccum cleaner}

본 발명은 싸이클론 집진장치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 싸이클론 집진장치를 연결하여 사용하는 다중 싸이클론 집진장치에 관한 것이며, 특히 진공청소기에 사용이 적합한 다중 싸이클론 집진장치에 관한 것이다.

싸이클론 집진장치(cyclone collector)는 싸이클론 원리를 이용하여 공기중에 포함된 오염물(먼지, 보푸라기, 휴지조각 등)을 집진하는 장치이다. 싸이클론 집진장치는 여러 분야에서 사용되는데 가정용으로는 주로 진공청소기에 적용되고 있다.

싸이클론 집진장치는 오염물을 포함한 공기(이하 "오염공기")가 유입되는 방향과 정화된 공기가 배출되는 방향이 대략 같은 싸이클론 집진장치(이하 "순방향 싸이클론 집진장치")와, 반대인 싸이클론 집진장치(이하 "역방향 싸이클론 집진장치")로 나눌 수 있다.

또한, 집진성능을 향상시키기 위하여 다수의 싸이클론 집진장치를 연결한 다중 싸이클론 집진장치가 사용되며, 상기 다중 싸이클론 집진장치는 복수개의 싸이클론 집진장치를 병렬 또는 직렬로 연결하여 사용하는 것이 일반적이다.

도 1을 참조하여, 종래의 다중 싸이클론 집진장치를 설명하면 다음과 같다.

다중 싸이클론 집진장치(1)는 오염공기를 흡입하는 흡입구(11)를 가지는 싸이클론(이하, "제1싸이클론")(10)과, 상기 제1싸이클론(10)과 연결되며 정화된 공기를 배출하는 배출구(22)를 가지는 싸이클론(이하, "제2싸이클론")(20)으로 이루어진다. 그리고 제1싸이클론(10)과 제2싸이클론(20)은 역방향 싸이클론 집진장치이다.

먼저, 제1싸이클론(10)을 설명하면, 제1싸이클론 몸체(이하 "제1몸체")(10a)의 상부에는 접선방향으로 오염공기가 흡입되는 제1흡입구(11)가 구비되며, 제1몸체(10a)의 중앙측에는 정화된 공기를 배출하는 제1배출구(12)가 구비된다. 그리고, 제1배출구(12)의 입구측에는 크기가 큰 오염물의 배출을 방지하는 필터(12a)가 구비된다.

한편, 제2싸이클론(20)도 제1싸이클론(10)과 유사하게, 제2싸이클론 몸체(이하 "제2몸체")(20a)에는 공기를 유입하는 제2유입구(21) 및 정화된 공기를 배출하는 제2배출구(22)가 형성된다. 물론, 상기 제2유입구(21)는 제1싸이클론(10)의 제1배출구(12)와 연결되어, 제1싸이클론(10)에서 배출되는 공기 및 미세먼지를 유입하게 된다.

한편, 제2싸이클론의 제2배출구(22)에는 외부의 오염공기가 다중 싸이클론 집진장치에 흡입될 수 있도록 하는 흡입력 발생수단(도시는 생략함)이 연결되며,이와 같은 흡입력 발생수단은 일반적으로 모터의 구동에 따른 팬의 흡입력을 이용하는 것으로 널리 알려진 수단이므로 이에 관한 도시 및 상세한 설명은 생략한다.

상술한 종래의 다중 싸이클론 집진장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 다중 싸이클론 집진장치가 작동되어, 흡입력발생수단, 예를 들어 진공청소기의 흡입팬이 구동되면, 제1흡입구(11)을 통해 외부의 오염공기가 제1싸이클론(10)의 내부로 유입된다. 이때, 흡입되는 오염공기는 접선방향을 따라 흡입되어, 제1몸체(10a)의 내벽면을 타고 선회하게 되며, 이과정에서 원심력에 의하여 오염물이 분리된다.

이때, 비교적 무거운 오염물들은 제1몸체(10a)의 하부에 집진되며, 분리되지 않은 미세먼지는 제1몸체(10a) 내부를 선회하다가 상승하여 제1배출구(12)을 통하여 제2싸이클론(20)으로 배출된다.

한편, 제1싸이클론의 제1배출구(12)을 통해 배출되는 미세먼지를 포함하는 공기는 제2흡입구(21)를 통해 제2몸체(20a) 내부로 유입된다. 따라서, 제2싸이클론에서 다시 한 번 오염물은 분리되고 정화된 공기는 제2배출구(22)를 통하여 외부로 배출된다.

상술한 싸이클론 집진장치이외에도 미국특허4643748, 미국특허4353008, 미국특허5078761, 미국특허145499 등에 여러 가지 형태의 싸이클론 집진장치가 제안되어 있다. 상기 미국특허에서는 다중 싸이클론 집진장치를 소형화하기 위하여 제2싸이클론을 제1싸이클론의 내부에 배치하는 다중 싸이클론 집진장치를 개시하고 있다.

그러나, 상술한 종래의 다중 싸이클론 집진장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래의 일반적인 다중 싸이클론 집진장치는 역방향 싸이클론 집진장치를 연속적으로 사용함에 따라 전체적인 압력손실이 커져 집진효율이 저하하며 소음이 커진다는 단점이 있었다.

왜냐하면, 역방향 싸이클론 집진장치에서는 오염공기의 유입방향과 정화된 공기의 유출방향이 반대이다. 따라서, 유입공기가 선회류을 이루다가 배출기류 즉 배출구의 중심선상으로 형성되는 상승기류로 바뀌는 과정에서 유동의 충돌 및 간섭이 발생하여 유동저항이 커져 압력손실 및 소음 발생을 유발하게 되기 때문이다.

둘째, 종래에는 공기가 배출되는 과정에서 무게는 거의 없지만 면적은 큰 비닐 혹은 휴지 등이 제1싸이클론의 제1배출구에 부착되는 문제가 발생하게 되었다.즉, 제1배출구가 이러한 오염물에 의해 막혀버리면 싸이클론 집진장치가 동작되지 않고, 동작되더라고 심한 압력 증가를 유발하게 된다는 문제점이 있었다.

셋째, 종래의 다중 싸이클론 집진장치에서는 제1싸이클론에서 집진되지 못한 미세먼지가 원활히 제2싸이클론으로 배출되지 못하고 제1몸체의 내부를 계속 유동한다는 문제점이 있었다.

왜냐하면, 제1싸이클론에서 분리된 오염물은 마찰력 및 중력에 의하여 제1몸체의 저부에 남게 되는데, 오염물 중 미세먼지는 제1몸체에 저부에 그대로 있지 못하고 상승기류를 따라 상부로 이동하게 된다. 이때, 일부의 미세먼지는 제2싸이클론으로 유입되지 못하고 제1싸이클론의 몸체 내부에서 계속 유동하게 된다. 따라서, 미세먼지와 제1몸체와의 마찰에 의한 정전기가 발생하고, 상기 정전기에 의하여 미세먼지가 제1몸체의 내벽이 부착되어 집진효율이 저하되게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 유동저항을 감소시켜 압손 및 소음을 저감시킬 수 있는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 원심력을 향상시켜 집진효율을 높일 수 있는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 미세먼지의 계속적인 유동을 방지하여 집진효율을 향상시킬 수 있는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치를 제공한다.

도 1은 종래의 다중 싸이클론 집진장치를 나타낸 종단면도

도 2는 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제1실시예를 나타낸 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제2실시예를 나타낸 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제3실시예를 나타낸 종단면도

도 5는 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제4실시예를 나타낸 종단면도

도 6은 도 5의 A부를 확대하여 나타낸 사시도

도 7A내지 도 7C는 도 6의 층류화수단의 변형예를 도시한 사시도

도 8은 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제5실시예를 나타낸 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제1싸이클론 200 : 제2싸이클론

100a : 제1몸체 110 : 제1흡입구

120 : 제1배출구 121 : 통공

130 : 나선형 블레이드 140 : 제1집진부

200a : 제2몸체 210. 제2흡입구

220 : 제2공기 배출관 230 : 제2집진부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 수집하는 싸이클론장치가 다수개 연결된 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치에 있어서, 상기 다수의 싸이클론 집진장치중 최소한 하나의 싸이클론 집진장치는 공기를 흡입하는 유동방향과 배출하는 유동방향이 대략 같은 순방향 싸이클론 집진장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치를 제공한다.

즉, 본 발명은 원심력에 의하여 분리된 오염물을 마찰력 및 중력에 의하여 저부에 집진하는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 상부에 접선방향으로 형성되어 오염공기를 흡입하는 제1흡입구와, 상기 제1몸체의 상부에 축방향으로 형성되어 1차적으로 정화된 공기를 배출하는 제1배출구를 가지는 제1싸이클론과; 상기 제1몸체에 대하여 대략 수직으로 설치되는 제2몸체와, 상기 제2몸체의 일측에 접선방향으로 형성되며 상기 제1배출구와 연통되는 제2흡입구와, 상기 제2흡입구의 반대 영역에서 축방향으로 형성되는 제1배출구와, 상기 제1배출구 설치영역에서 접선방향으로 형성되는 집진통을 가지는 제2싸이클론을 포함하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치를 제공한다.

따라서, 상술한 본 발명에 의하면 집진효율을 높일 수 있으며, 소음을 줄일 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예서는 제2싸이클론으로서 역방향이 아닌 순방향 싸이클론 집진장치를 적용한 것이다. 그 이유는 역방향 싸이클론 집진장치는 일반적으로 압력손실이 크므로, 다중 싸이클론 집진장치를 구성할 경우 최소한 하나의 싸이클론은 압력손실이 비교적 작은 순방향 싸이클론으로 구성함으로써 다중 싸이클론 집진장치의 압력손실을 최대한 줄여 집진효율을 높일 수 있기 때문이다.

제1싸이클론(100) 및 제2싸이클론(200)을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1싸이클론(100)는 종래와 유사하게 구성된다. 즉 제1몸체(100a)의 상부 일측에는 오염공기를 흡입하는 제1흡입구(110)가 형성되며, 상부 중앙에는 상기 제1몸체를 관통하여 제2싸이클론에 연결되는 제1배출구(120)가 형성된다.

한편, 제1몸체(100a)내로 흡입된 오염물 중 크기가 큰 오염물이 상기 제1배출구를 통해 제2싸이클론으로 배출되지 않도록 하기 위해서, 제1배출구(120)에는 다수의 통공(121)이 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 제1배출구(120)의 상부와 하부에는 통공(121)을 형성하지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제1배출구(120)의 상부에 통공을 형성하지 않음으로써 제1흡입구(110)을 통해 흡입된 오염공기가 여과되지 않고 바로 제1배출구(120)를 통하여 제2싸이클론(200)으로 배출되는 것을 방지하고, 또한 오염공기가 제1몸체(100a)내로 흡입될 때 선회력을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 제1배출구(120)의 하부에 통공을 형성하지 않는 이유는 제1몸체의 하부에 집진된 먼지가 제1배출구의 각 통공을 통해 전달되는 흡입력의 영향을 받지 않도록하여 집진된 먼지의 재비산을 방지하기 위함이다.

한편, 제1몸체(100a) 하부에는 공기가 유동하는 공간과 먼지가 집진되는 공간(이하, “제1집진부”라 한다)(140)을 구획하는 구획수단을 설치하는 것이 바람직하다. 상기 구획수단은 도시한 바와 같이 나선형 블레이드(130)를 사용하여도 되며, 공기 통로가 형성된 평판 등을 사용하는 것도 물론 가능하다. 이렇게 함으로써 먼지를 원활하게 집진하고 또한 집진된 먼지의 재비산을 효율적으로 방지할 수 있기 때문이다.

다음으로, 종래와는 달리 순방향형으로 구성되는 제2싸이클론(200)을 설명하면 다음과 같다.

제2몸체(200a)는 제1몸체(100a)에 대하여 대략 수직하게 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 제1몸체(200a)의 일측에는 제1배출구(120)와 연통되는 제2흡입구(210)가 상기 제2몸체의 접선방향으로 설치되며, 타측에는 제2배출구(220)가 축방향으로 설치된다. 또한, 제1몸체(200a)의 타측(제2배출구 설치방향)에는 오염물 배출공(231)이 형성되며, 상기 오염물 배출공(231)에는 제2집진부(230)가 설치된다.

상술한 본 실시예에서는 제1싸이클론으로 역방향 싸이클론 집진장치를 사용하고, 제2싸이클론으로 순방향 싸이클론 집진장치를 사용하는 것을 도시 및 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1싸이클론 및 제2싸이클론 모두를 순방향 싸이클론 집진장치로 구성하거나, 혹은 제1싸이클론을 순방향 싸이클론 집진장치로 구성하고, 제2싸이클론을 역방향 싸이클론 집진장치로 구성하여도 된다.

상술한 본 발명에 따른 다중 싸이클론 집진장치의 제1실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

다중 싸이클론 집진장치가 동작되면 흡입력 발생수단(미도시)에 의해 흡입력이 발생되고, 이에 따라 오염공기가 제1흡입구(110)을 통하여 제1몸체(100a) 내부로 흡입된다. 이때, 오염공기는 제1몸체의 접선방향으로 흡입되므로 일정한 선회력을 갖게 되고, 상기 선회력에 의해 무게가 비교적 무거운 오염물은 분리되게 된다.

분리된 오염물은 제1몸체(100a)의 저부 즉 제1집진부(140)에 집진되고, 집진되지 않은 미세먼지 및 공기는 제1배출구(120)을 통해 제2흡입구(210)로 배출된다.

이때, 제1배출구의 통공(121)의 크기보다 큰 오염물은 제1몸체(100a)에 집진되고, 미세먼지 및 공기는 상기 통공을 통과하여 제1배출구(120) 및 제1흡입구(210)를 통해 제2싸이클론(200)으로 유입된다. 또한, 제1몸체(100a) 내에서 부유하는 휴지나 비닐 등이 제1배출구(120)의 통공(121)중 일부를 막더라도 나머지 통공(121)을 통해 원활한 공기의 배출 및 먼지의 배출이 수행된다.

한편, 제1싸이클론(100)에서 분리된 오염물은 제1몸체(100a)의 저부로 하강하고, 저부에서는 나선형 블레이드(130)의 안내를 받아 제1집진부(140)에 원할히 집진된다. 여기서, 나선형 블레이드(130)는 분리된 오염물을 제1집진부(140)로 원할히 안내하는 역할을 행할 뿐만아니라, 제1집진부(140)에 집진된 오염물이 재비산하는 것을 효율적으로 방지하는 역할을 하게 된다.

따라서, 종래의 문제점인 제1집진부(140)에 집진된 먼지의 재비산으로 인한 정전기의 발생을 효율적으로 방지할 수 있다.

한편, 제1싸이클론(100)의 제1배출구(120)을 통해 제2싸이클론(200)으로 배출된 공기 및 미세먼지는 제2흡입구(210)을 통해 제2몸체(200) 내로 흡입되고, 상기 공기 및 미세먼지가 제2몸체(200a) 내로 흡입되는 과정에서 선회력을 발생하게 된다.

이에 따라 공기 및 미세먼지는 그 원심력을 받아 공기는 제2배출구(220)을 통해 외부로 배출되고, 미세먼지는 제2몸체(200)의 내벽을 타고 선회하면서 제2몸체(200a)의 오염물 배출공(231)을 통해 제2집진부(230)에 포집된다.

상술한 본 실시예에 따르면, 제1싸이클론을 순방향 싸이클론 집진장치를 사용함으로써 종래기술에 비하여 압손을 효과적으로 줄일 수 있다. 실험에 의하면, 풍량이 1.2CMM인 경우에 종래 기술에서는 약 600 - 850mmAq의 압손이 발생하는데 비하여, 본 실시예는 약 350 - 450mmAq의 압손이 발생하여 압손이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다.

한편, 본 실시예에서는 제2싸이클론의 제2흡입구를 제2몸체의 접선방향을 향하도록 배치하여 선회력을 부여하는 싸이클론 집진장치를 도시 및 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2몸체(200)내부에 제1배출구를 통하여 나오는 공기를 선회시키는 선회류 발생수단을 설치하여 되며, 상기 선회류 발생수단은 여러 가지의 것들이 제안되어 있으며 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 제2싸이클론의 제2집진부(230)는 다중 싸이클론 집진장치의 전체적인 형상을 고려하여 도 2에 도시한 바와 같이 제1몸체(100a)의 측면에 설치하는 것이 바람직 하나 굳이 이에 한정되지는 않는다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 기본 구성은 상술한 제1실시예와 동일하므로, 제1실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 제2싸이클론에 2개의 공기배출구(220, 220a) 및 2개의 집진통(230, 230a)을 설치하였다. 즉, 제2배출구(220, 220a)가 제2몸체(200a)의 양측에 각각 구비되어 제1싸이클론(100)에서 제2싸이클론(200)으로 흡입된 공기가 양방향으로 분리되어 외부로 배출되도록 하는 구성이다.

이때, 제1싸이클론(100)에 연결된 제2흡입구(210)는 제2몸체(200a)의 중앙에위치되는 것이 바람직 하고, 오염물 배출공(231, 231a)은 상기 제2몸체(200a)의 양측에 각각 위치되는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하여, 본 발명의 제3실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 기본 구성은 상술한 제1실시예와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 제1배출구(120)을 제1몸체의 저면에 이르도록 연장 형성한 형태로써, 별도의 나선형 블레이드를 구비하지 않은 것이다.

본 실시예에서 통공(121)이 형성되지 않는 제1배출구(120)의 하부측 길이는 오염물이 집진될 수 있는 높이를 감안하여 결정하는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 제4실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예도 상술한 제1실시예와 기본원리는 유사하므로, 제1실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2싸이클론(200)에는 유동저항을 감소시켜 압손 및 소음을 더욱 효율적으로 감소시킬 수 있는 각종 수단이 설치된다.

상세히 설명하면, 제2몸체(200a)의 소정 위치, 즉 제2배출구(220)에 대향하는 위치에는 선회류와 배출기류의 간섭을 방지하는 유동간섭방지부(602)가 설치된다. 즉, 유동간섭방지부(602)는 제2배출구(220)의 반대편 즉 제2유입구(210)측에 설치된다.

그리고, 유동간섭방지부(602)는 공기가 흡입되는 부분에서 배출되는 부분으로 갈수록 그 크기가 점점 더 커지는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이런 형상으로 유동간섭방지부(602)를 구성하면 흡입측에서 배출측으로 갈수록공기를 더욱 원할히 제2몸체의 내벽면 방향으로 안내함과 동시에 선회류와 배출기류의 간섭을 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다. 따라서, 유동간섭방지부(602)는 공기흡입측에서 배출측으로 갈수록 그 크기가 점점 더 커지는 형상이면 어떤 형상도 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 깔대기 형상, 나팔관형상, 반구형상, 스커트형상 등을 사용하는 것이 가능하다.

한편, 유동간섭방지부(602)의 일단에는 제2유입구(210)에서 유입되는 공기를 제2몸체(200a)의 내벽으로 더욱 원할히 안내하는 안내부(604)가 설치되는 것이 바람직하다. 안내부(604)는 유입된 공기가 제2몸체(200a)의 내벽면쪽으로 보다 원활히 안내되도록 하는 역할을 하는 것으로서 원통형상을 가지는 것이 바람직하다.

한편, 유동간섭방지부(602)의 전면에는 선회하는 공기의 회전력을 감소시켜 공기유동을 층류화하는 층류화수단(606)이 설치되는 것이 바람직하다. 도 7A 내지 도 7C에 도시한 바와 같이, 상기 층류화수단은 여러 가지 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 층류화수단(606)은 축방향으로 다수의 날개(606a)를 가지도록 구성된다.

한편, 제1몸체(100a)의 측면에는 상기 제1몸체(100a)의 상부와 연통하는 보조집진통(610)이 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이렇에 함으로써 제1몸체(100a)의 저부에 포집되지 않고 재비산하는 미세먼지를 효율적으로 포집할 수 있기 때문이다. 여기서, 집진통(730) 및 보조집진통(610)은 별개로 구성하여도 되고 일체로 구성하여도 된다.

본 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

제1싸이클론(100)에 유입된 오염물중 비교적 무거운 오염물은 제1몸체(100a)의 저부에 포집되며, 미세먼지는 배출기류 등에 의하여 재비산된다. 이때, 재비산되어 제1몸체(100a)의 내부에서 유동하는 미세먼지는 보조집진통(610)에 포집된다. 따라서, 미세먼지의 유동에 의한 정전기의 발생 등을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 제1싸이클론(100)에서 제2싸이클론(200)으로 유입되는 공기는 안내부(604)에서 제2싸이클론(200)의 제2몸체(200a)의 내벽방향으로 안내되게 된다. 또한, 유동간섭방지부(602)는 공기가 흡입되는 쪽에서 배출되는 쪽으로 갈수록 그 직경이 점점 더 커지는 형상이므로 오염공기는 더욱 효율적으로 제2몸체(200a)의 내벽면 방향으로 퍼지게 된다. 즉, 본 발명에 의하면 제2싸이클론(200)으로 유입된 공기는 안내부 및 유동간섭방지부에 의하여 제2몸체(200a)의 내벽면으로 퍼져나가는 힘이 더욱 강해지므로 집진효율이 향상된다.

또한, 본 실시예에서는 유동간섭방지부(602)에 의해 공기유동이 제2몸체(200a)의 내벽면으로 안내됨과 동시에 제2배출구 방향으로 발생하는 공기배출압력이 선회류에 미치는 영향을 차단할 수 있으므로 오염물이 제2몸체의 내벽면 방향으로 흐르지 않고 배출공기에 편승하여 제2배출구로 바로 배출되는 것을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 공기의 배출시에 배출기류가 층류화수단(606)의 날개에 부딪쳐 회전력이 감소되어 공기 유동이 층류화되므로 난류발생에 의한 압손 및 소음을 효율적으로 감소시킬 수 있게 된다.

실험에 의하면, 풍량이 1.2CMM인 경우에 종래 기술에서는 약 600 - 850mmAq의 압손이 발생하는데 비하여, 본 실시예는 약 265 - 310mmAq의 압손이 발생하여 압손이 현저히 저하됨을 확인할 수 있었다. 또한, 제1실시예에 비하여도 압손이 감소함을 확인할 수 있었다.

도 8을 참조하여, 본 발명의 제5실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예는 집진효율을 향상시키기 위하여 제4실시예에서 사용한 유동간섭방지부, 층류화수단 및 보조 집진통은 역방향 싸이클론 집진장치에 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다는 점이 착안한 것이다. 즉, 본 실시예는 제2싸이클론이 역방향 싸이클론 집진장치로 구성되는 경우에 유동간섭방지부, 층류화수단 및 보조 집진통을 적용한 것이다.

제1싸이클론(100)은 상술한 실시예와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예의 제2싸이클론(700)에서는 제2몸체(700a)의 일측에 제2흡입구(710) 및 제2배출구(720)가 설치되며, 타측에 집진통(730)이 설치된다. 그리고, 제2배출구(720)의 대향면, 즉 집진통(730)이 설치되는 부분에는 유동간섭방지부(602) 및 안내부(604)가 설치된다. 또한, 제1몸체(100a)의 상부 측면에는 보조 집진통(610)에 설치된다. 집진통(730) 및 보조집진통(610)은 별개로 구성하여도 되고 일체로 구성하여도 된다. 본 실시예의 동작원리는 상술한 제4실시예와 유사하므로 그에 대한 설명은 생략한다.

상술한 본 발명에 따른 싸이클론 집진장치는 캐니스터형식의 진공청소기의 본체 또는 연장관에 설치하여 사용하는 것이 가능하며, 물론 직립형 청소기에 설치하여 사용하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면 유동저항을 효율적으로 감소시킴으로써 압력손실을 줄일 수 있다. 따라서, 집진효율을 향상시킬 수 있으며, 소음을 줄일 수 있게 된다.

둘째, 집진된 먼지의 재비산을 방지할 수 있게 되어 집진효율을 향상시킬 수 있고, 또한 집진된 먼지로부터 발생되는 냄새의 외부 유출을 방지할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 원심력을 이용하여 공기와 함께 회전하는 오염물중 상기 공기는 외부로 배출하고 오염물만을 공기에서 분리하여 수집하는 싸이클론장치가 다수개 연결된 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치에 있어서,

   상기 다수의 싸이클론 집진장치중 최소한 하나의 싸이클론 집진장치는 공기를 흡입하는 유동방향과 배출하는 유동방향이 대략 같은 순방향 싸이클론 집진장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
2. 원심력에 의하여 분리된 오염물을 마찰력 및 중력에 의하여 저부에 집진하는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 상부에 접선방향으로 형성되어 오염공기를 흡입하는 제1흡입구와, 상기 제1몸체의 상부에 축방향으로 형성되어 1차적으로 정화된 공기를 배출하는 제1배출구를 가지는 제1싸이클론과;

   상기 제1몸체에 대하여 대략 수직으로 설치되는 제2몸체와, 상기 제2몸체의 일측에 접선방향으로 형성되며 상기 제1배출구와 연통되는 제2흡입구와, 상기 제2흡입구의 반대 영역에서 축방향으로 형성되는 제1배출구와, 상기 제1배출구 설치영역에서 접선방향으로 형성되는 집진통을 가지는 제2싸이클론을 포함하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지는 형상으로구성되어 선회류와 배출기류의 간섭을 방지하는 유동간섭방지부를 더욱 포함하며, 상기 유동간섭방지부는 상기 제2몸체의 내부에는 상기 제2배출구에 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 유동간섭방지부의 전면에는 배출공기의 선회력을 제거하는 층류화수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1몸체의 측면에는 상기 제1몸체의 상부와 연통되어 미세먼지를 포집하는 보조 집진통이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
6. 원심력에 의하여 분리된 오염물을 마찰력 및 중력에 의하여 저부에 집진하는 제1몸체와, 상기 제1몸체의 상부에 접선방향으로 형성되어 오염공기를 흡입하는 제1흡입구와, 상기 제1몸체의 상부에 축방향으로 형성되어 1차적으로 정화된 공기를 배출하는 제1배출구를 가지는 제1싸이클론과;

   상기 제1몸체에 대하여 대략 수직으로 설치되는 제2몸체와, 상기 제2몸체의 일측에 접선방향으로 형성되며 상기 제1배출구와 연통되는 제2흡입구와, 상기 제2흡입구와 대략 같은 영역에서 축방향으로 형성되는 제2배출구와, 상기 제2배출구의 반대영역에서 접선방향으로 형성되는 집진통을 가지는 제2싸이클론을 포함하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2배출구 방향으로 갈수록 직경이 커지는 형상으로 구성되어 선회류와 배출기류의 간섭을 방지하는 유동간섭방지부를 더욱 포함하며, 상기 유동간섭방지부는 상기 제2몸체의 내부에는 상기 제2배출구에 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 유동간섭방지부의 전면에는 배출공기의 선회력을 제거하는 층류화수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1몸체의 측면에는 상기 제1몸체의 상부와 연통되어 미세먼지를 포집하는 보조 집진통이 설치되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 다중 싸이클론 집진장치.