KR20070100091A

KR20070100091A - 진공 청소기의 2단 분리 장치

Info

Publication number: KR20070100091A
Application number: KR1020060119113A
Authority: KR
Inventors: 주겐 니
Original assignee: 수조우 킹클린 플루케어 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2007-10-10
Also published as: CA2569432C; CA2569432A1; ATE526859T1; JP2007275550A; AU2006236003A1; AU2006236003B2; EP1842475A1; US20070234687A1; EP1842475B1

Abstract

본 발명은 원통형 배럴 및 상기 원통형 배럴과 수직으로 결합되는 원뿔형 배럴, 상기 원통형 배럴 내에 동축상에 배치되는 배출 튜브를 포함하고, 상기 원통형 배럴의 측벽은 인볼루트형 중심선 및 직사각형 종단면을 가지고 있는 2개의 공기 유입구에 연결되며, 상기 2개의 공기 유입구는 상기 원통형 배럴에 동일한 높이로 원주상에서 180° 엇갈리게 배치되고, 상기 공기 유입구는 상기 원통형 배럴의 축선을 관통하는 공통 평면에 위치되고 반대 방향으로 향하고 있는, 진공 청소기용 2단 분리 장치를 공개한다. 본 발명은 먼지 청소기의 공기 유입구 면적을 증가시키고 먼지 청소기의 먼지-제거 효율을 향상할 수 있다.

분리, 청소기, 배럴, 먼지, 제거, 공기, 유입구, 배출구, 면적, 축선

Description

진공 청소기의 2단 분리 장치{A SECOND-STAGE SEPARATOR DEVICE FOR A VACUUM CLEANER}

도 1은 종래기술에 따른 장치의 정면도이다.

도 2는 도 1의 원통형 배럴의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 진공 청소기의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3의 진공 청소기의 정면도이다.

도 5는 도 3의 진공 청소기의 우측면도이다.

도 6은 본 발명의 분리 장치의 정면도이다.

도 7은 도 6의 분리 장치의 원통형 배럴의 평면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 분리 장치를 구비한 제진 장치의 분해 사시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 분리 장치를 구비한 제진 장치의 전체 조립 사시도이다.

본 발명은 진공 청소기용 2단 분리 장치에 관한 것이다.

중국 특허 번호 ZL.02220336.2는 중국의 SIPO에 의하여 2003년 3월 5일 발행 되고, 공기 배출 튜브 및 유입 튜브를 갖는 원통형 배럴(barrel), 상부로부터 연속하여 아래로 함께 결합되는 원뿔형 배럴 및 먼지 수집 박스, 상기 배출 튜브 아래에 원뿔형 내부에 제공되는 우산 반사판, 상기 우산 반사판의 중심에 배치되는 환류 구멍, 상기 우산 반사판의 원주 에지와 상기 원뿔 배럴의 측벽 사이에 형성되는 먼지 침전(dust drooping)용 환형 간극을 포함하고, 상기 원뿔형 배럴은 작은 상단부 및 큰 하단부를 가지는, 진공 청소기용 감속 원심 장치를 개시하는데, 상기 장치는 공기 압력의 저손실, 양호한 흡입 효과, 높은 먼지-필터링 정밀도, 낮은 작동 소음, 2차 공기 오염을 효과적으로 방지, 특히 2차 필터링 시스템 및 미세 먼지 분리를 할 수 있는 특성을 가지고 있다.

그러나, 상기에 설명된 분리 장치에서 오직 하나의 공기 유입구를 가지므로, 공기 유입구의 면적을 확대하는 것이 곤란한데, 이것은 먼지 청소기의 공기 용적의 증가를 제한하는 주요한 원인으로 되었다.

본 발명의 목적은 먼지 청소기의 공기 유입 면적을 증가시키고 먼지 청소기의 먼지-제거 효율을 향상시키는 진공 청소기용 2단 분리 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 배럴, 상기 배럴에 각각 배치되는 배출 튜브 및 공기 유입구를 포함하며, 상기 공기 유입구는 2개 이상인, 진공 청소기용 2단 분리 장치를 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 배럴, 상기 배럴에 각각 배치되는 배출 튜브 및 공기 유입구를 포함하고, 상기 공기 유입구는 2개 이상이며, 상기 배럴은 원통형 배럴 및 상기 원통형 배럴과 수직으로 결합되는 원뿔형 배럴을 포함하며, 상기 배출 튜브는 상기 원통형 배럴 내부에 동축상에 배치되고, 상기 공기 유입구는 상기 원통형 배럴의 측벽에 연결되는 2단 분리 장치를 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 배럴, 상기 배럴에 각각 배치되는 배출 튜브 및 공기 유입구를 포함하고, 상기 공기 유입구는 2개 이상이며, 상기 배럴은 원통형 배럴 및 상기 원통형 배럴과 수직으로 결합되는 원뿔형 배럴을 포함하며, 상기 배출 튜브는 상기 원통형 배럴 내에 동축상에 배치되고, 상기 공기 유입구는 상기 원통형 배럴의 측벽에 연결되고, 상기 2개의 공기 유입구는 상기 원통형 배럴에 동일한 높이로 원주상에서 180° 엇갈리게 배치되고, 공기 유입구는 상기 원통형 배럴의 축선을 관통하는 공통 평면에 배치되고 반대 방향으로 향하고 있으며, 상기 2개의 유입구의 중심선은 인볼루트형(involute)이고, 상기 2개의 공기 유입구는 직사각형 종단면을 가지고 있는, 진공 청소기용 2단 분리 장치를 구비한다.

본 발명의 다른 목적은 먼지 청소기의 공기 유입 면적을 증가시키고, 먼지 청소기의 먼지-제거 효율을 향상시키는 먼지 분리 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 먼지 분리 장치는, 초기에 입자가 큰 오염물을 분리하는 예비 필터(prefilter)를 가지고 있는 접선 유입 포트를 갖는 저 효율 사이클론(cyclone), 및 상기 예비 필터에 의하여 분리되지 않은 미세 오염물을 이차적으로 분리하고, 상기 저 효율 사이클론 내에 배치되는 고 효율 사이클론을 포함하고,

상기 저 효율 사이클론은, 복수개의 공기 유입구 및 공기 배출구를 가지고 있는 원통형 배럴, 그 나선형 흐름을 형성하도록 상기 원통형 배럴과 연결되는 원뿔형 배럴, 및 미세 오염물을 수집하도록 원뿔형 배럴의 하단부에 부착되는 먼지 수집기(dust collector)를 포함하며, 상기 공기 유입구는 상기 예비 필터 내에 배치되고, 접선을 따라 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공기 유입구는 상기 고 효율 사이클론의 상단부에 위치된다.

또한, 공기 유입구 각각은 상이한 축방향으로 배치된다.

또한, 상기 원통형 배럴은 상기 원뿔형 배럴과 일체로 제조된다.

더욱 바람직하게는, 공기 유입구 각각은 상기 공기 배출구에 접선을 따라 배치된다.

본 발명의 또 다른 목적은 먼지 청소기의 공기 유입 면적을 증가시키고, 먼지 청소기의 먼지-제거 효율을 향상시키는 진공 청소기를 제공하는데 있다.

진공 청소기는, 먼지를 포함하는 기류를 수용하는 오염 공기 유입구, 상기 오염 공기 유입구와 이격되어 있는 청정 공기 배출구, 상기 오염 공기 유입구로부터 상기 청정 공기 배출구로 하방으로 연장되고 흡입원과 유체 연통되는 공기 흐름 통로, 및 상기 공기 흐름 통로에 위치되는 먼지 분리 장치를 포함하며,

상기 먼지 분리 장치는, 제1 사이클론 및 상기 제1 사이클론으로부터 하방으로 위치되는 제2 사이클론을 포함하고,

복수개의 공기 유입구가 상기 제1 사이클론으로부터 하방으로 및 상기 제2 사이클론의 상방으로 상기 공기 흐름 통로에 위치된다.

이하에서 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 관련하여 보다 상세하게 설명된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 진공 청소기, 특히 직립형 진공 청소기를 사용하여 설명된다. 여기에서 설명되는 개량된 다단 분리 장치는 캐니스터(canister) 진공 청소기, 백 팩(back pack) 진공 청소기, 중앙 진공 청소기 시스템뿐만 아니라, 미립자가 유체(즉, 액체 및/또는 기체)로부터 분리될 수 있는 산업 먼지 또는 미립자 수집 시스템을 포함하는, 임의 종류의 일단 및 다단 분리 장치로 사용될 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 직립형 진공 청소기(100)는, 먼지를 포함하는 기류를 유입하는 노즐(102), 흡입원을 제공하는 모터(104), 먼지를 포함하는 기류에서 입자가 큰 오염물 및 미세 오염물을 분리하는 먼지 분리 장치(106) 및 상기 먼지를 포함하는 기류를 이송하도록 상기 먼지 분리 장치(106)를 관통하여 노즐(102)과 연결되는 호스(103)를 포함한다. 먼지 분리 장치(106)는 제1 사이클론 또는 1단 분리 장치(6), 제2 사이클론 또는 2단 분리 장치(50) 및 오염 공기 유입구(60)로부터 청정 공기 배출구(12)로 하방으로 연장되고 상기 모터(104)와 유체 연통되는 공기 흐름 통로(도시하지 않음)를 포함한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 진공 청소기(100)용 2단 분리 장치(50)는, 원통형 배럴(1) 및 상기 원통형 배럴(1)과 수직으로 결합되는 원뿔형 배럴(2), 상기 원통형 배럴(1) 내에 동축상에 배치되는 배출 튜브(3), 상기 원통형 배럴(1) 의 측벽에 연결되고 각각이 인볼루트형 중심선 및 직사각형 종단면을 가지는 2개의 공기 유입구(4)를 포함한다. 공기 유입구(4)는 원통형 배럴(1)에 동일한 높이로 원주상에서 180° 엇갈리게 배치되고, 공기 유입구(5)는 상기 원통형 배럴(1)의 축선을 관통하는 공통 평면에 동축상에 배치되고 반대 방향으로 향하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 장치에서, 공기 유입구(4')의 폭은 a₁이고, 그 높이는 b이며, 면적(m₁)은 a₁×b이며, 여기에서 면적(m₁)은 공기 용적을 제한하는 장치를 위한 좁은 통로(bottleneck)로 되고, 여기에서 전제조건은 면적(m₁)이 배출 튜브(3')의 면적(πr²)보다 적어야 하며, 이 면적은 먼지 청소기의 구조에 종속된다는 것이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 공기 유입구 면적을 증가시키기 위하여, 본 발명은 2개의 공기 유입구를 갖는 구조를 채택하며, 공기 유입구 면적(m₂)은 종래 기술의 장치의 면적에 비하여 증가된 2a₂×b이다. 동시에, 면적(m₂)이 배출 튜브의 면적(πr²)보다 크다면, 배출 튜브의 출구는 상기 장치를 위한 좁은 통로로 된다. 먼지-제거 효율을 보장하기 위한 전제조건 하에서, 상기 장치의 공기 용적은 배출 튜브(3)의 직경 증가에 의하여 증가될 수 있다.

또한, 동일한 공기 유입구 면적 및 동일한 공기 유입구의 높이에서, 폭(a₂)이 감소될 수 있는데, 즉 a₂는 a₁의 단지 절반이다. 따라서, 먼지 공기 흐름이 먼 지-제거 장치의 보디 내에 흡입되면, 기류는 중심으로부터 멀리 떨어져 유지될 수 있으며 따라서 먼지-제거 효율을 향상하는데 기여할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 한 쌍의 공기 유입구(4)를 갖는 2단 분리 장치(50)를 장착한 먼지 분리 장치는 커버 리드(cover lid)(10)를 갖는 원통형 탱크(6), 상기 원통형 탱크(6) 내에 각각 장착되는 원통형 배럴(1) 및 원뿔형 배럴(2)을 포함한다. 또한 상기 원뿔형 배럴(2) 아래에 위치되는 먼지 수집기(7)는, 상기 원통형 탱크(6) 내에 제공된다. 원통형 필터 커버(9)는 그 외주에 형성되는 복수개의 기공(pores)(90)을 가지는 예비 필터로도 불리며, 상기 원통형 배럴(1)의 외측에 동축상에 배치되고, 상기 원통형 배럴(1) 및 원통형 필터 커버 또는 예비 필터(9)는 배출 튜브(3)가 제공되는 상부 커버(8)에 의하여 덮혀진다. 또한, 공기 흐름을 추가로 여과하는 스폰지 등의, 제3 필터(11)는 배출구(12)를 통하여 커버 리드(10)의 일측으로 흐르기 이전에 공기 흐름을 여과하도록 배출 튜브(3)를 덮는 상단 커버(8) 상에 배치된다.

작동시, 먼지를 포함하는 기류는 본 기술에서 공지된 임의 수단에 의하여 접선 유입구(60)로부터 원통형 탱크(6) 내로 유입될 수 있고, 예비 필터(9)에 의하여 초기에 여과된다. 입자가 큰 오염물이 기공(90) 내로 들어갈 수 없기 때문에, 입자가 큰 오염물은 하방으로 낙하되고 미세 오염물을 갖는 기류는 기공(90) 내로 들어간다. 미세 오염물을 갖는 기류가 접선 공기 유입구(4)를 통하여 원통형 배럴(1) 내로 들어간 후, 예비 필터(9)에 의하여 분리되지 않은 미세 오염물을 분리하도록 상단부 및 상기 상단부보다 더 넓은 하단부를 가지는 원뿔형 배럴(2)에서 2 차적으로 여과되면, 상기 기류는 배출 튜브(3)를 통하여 상방으로 이동된다. 상기 배출 튜브(3) 상에 배치되는 필터(11)는, 진공 청소기(100)의 모터(104) 내로 막 안내되는 기류를 3차로 여과하고 마지막으로 대기로 배출한다.

본 실시예에서, 한 쌍의 공기 유입구(4)가 먼지 분리 장치(106)에 제공되며, 또한 다양한 조건을 만족시키도록 유량을 더 증가시키기 위하여 더 많은 개수의 공기 유입구가 고려될 수도 있다.

본 발명은 진공 청소기의 여러 가지 타입, 특히 사용의 편의가 보다 향상될 수 있는 사이클론 진공 청소기에 적용될 수 있다.

그러나, 본 발명의 다수의 특징 및 장점이 본 발명의 구성 및 작용의 상세한 설명과 함께, 상기의 설명에서 설명되었지만, 본 공개는 단지 예시적이며, 첨부된 청구항에서 표현되는 용어에 의하여 일반적인 광범위한 의미로 나타내는 전체 내용까지 본 발명의 원리 내에서, 상세한 설명, 특히 형상, 크기, 및 부품의 배치에 관하여 변화가 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

본 발명은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.

1. 종래 기술의 분리 장치를 기초로 하여, 본 발명은, 종래 기술의 장치에 비하여, 공기 용적이 명백히 증가되도록 공기 유입 면적을 증가시키고, 먼지 제거 효율이 향상되는 공기 유입구를 추가한다.

2. 본 발명은 2개의 인볼루트형 공기 유입구를 사용한다. 동일한 유입 면적으로, 유입 폭이 감소될 수 있으며, 따라서 먼지 기류가 먼지-제거 장치로 흡입될 때 중앙 영역으로부터 비교적 멀리 떨어진 곳에 유지된다. 동일한 원심력하에서, 먼지가 벽을 향하여 이동하는 거리가 짧으면 짧을수록, 분리 효율이 더욱 양호하게 된다.

Claims

배럴(barrel), 및

상기 배럴에 각각 설치되는 배출구(3) 및 한 쌍 이상의 공기 유입구(air inlets)(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제1항에 있어서,

상기 배럴은 원통형 배럴(1) 및 상기 원통형 배럴(1)과 수직으로 결합되는 원뿔형 배럴(2)을 포함하고,

상기 배출구(3)는 상기 원통형 배럴(1) 내부에 동축상에 배치되고,

상기 공기 유입구(4)는 상기 원통형 배럴(1)의 측벽에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 2개의 공기 유입구(4)는 상기 원통형 배럴(1)에 동일한 높이로 원주상에서 180° 엇갈리게 배치되고,

공기 유입구(5)가 상기 원통형 배럴(1)의 축선을 관통하는 공통 평면에 배치되고 반대 방향으로 향하고 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제3항에 있어서,

상기 2개의 공기 유입구(4)는 인볼루트형(involute) 중심선을 가지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제3항에 있어서,

상기 2개의 공기 유입구(4)는 세로부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
진공 청소기용 먼지 분리 장치(106)에 있어서,

초기에 입자가 큰 오염물을 분리하는 예비 필터(prefilter)(9)를 가지고 있는 접선 유입 포트(60)를 갖는 제1 사이클론(6), 및

상기 예비 필터(9)에 의하여 분리되지 않은 미세 오염물을 이차적으로 분리하고, 상기 제1 사이클론(6) 내에 배치되는 제2 사이클론(50)

을 포함하고,

상기 제1 사이클론(6)은, 공기 배출구(3) 및 상단부에 복수개의 공기 유입구(4)를 가지고 있는 원통형 배럴(1), 및 미세 오염물을 수집하도록 상기 원뿔형 배럴(2)의 하단부에 부착되는 먼지 수집기(dust collector)(7)를 포함하며,

상기 공기 유입구(4)는 상기 예비 필터(9) 내에 배치되고, 접선을 따라 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제6항에 있어서,

상기 공기 유입구(4)는 상기 고효율 사이클론의 상단부에 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제6항에 있어서,

상기 공기 유입구(4) 각각은 상이한 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제6항에 있어서,

상기 원통형 배럴(1)은 상기 원뿔형 배럴(2)과 일체로 제조되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
제6항에 있어서,

상기 공기 유입구(4) 각각은 상기 공기 배출구(3)의 축에 접선으로 위치되는 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 2단 분리 장치.
진공 청소기(100)에 있어서,

먼지를 포함하는 기류를 수용하는 오염 공기 유입구(60),

상기 오염 공기 유입구와 이격되어 있는 청정 공기 배출구(12),

상기 오염 공기 유입구(60)로부터 상기 청정 공기 배출구(12)로 하방으로 연 장되고 흡입원과 유체 연통되는 공기 흐름 통로, 및

상기 공기 흐름 통로에 위치되는 먼지 분리 장치(106)

를 포함하며,

상기 먼지 분리 장치는 제1 사이클론(cyclone)(6) 및 상기 제1 사이클론으로부터 하방으로 위치되는 제2 사이클론(50)을 포함하고,

복수개의 공기 유입구(4)가 상기 제1 사이클론으로부터 하방으로 및 상기 제2 사이클론의 상방으로 상기 공기 흐름 통로에 위치되는

것을 특징으로 하는 진공 청소기.