(57)【要約】【課題】  本発明は、第１に微細ゴミの分離効率を向上させるためにコロナ放電を用いながらも耐久性の高いサイクロン集塵装置を提供し、第２に放電極周りの平均荷電量を一定に分布させることで集塵効率の向上されたサイクロン集塵装置を提供する。【解決手段】  開示された本発明に係る外部から流入された流体を旋回し、その流体に含まれたゴミを分離させるサイクロンチャンバーと、前記ゴミの分離された空気を前記サイクロンチャンバーの外部へガイドし、少なくとも一部が導電性材質から形成された放電局部を含む排出管と、前記放電局によりコロナ放電が行われるよう前記放電局部に電力を供給する電力供給部とを含み、前記排出管は全体が導電性材質から形成され、前記排出管の全体が前記放電局部を形成し、前記放電局部と一体に形成された少なくとも１つの放電突起を更に含む。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から流入された流体を旋回し、その流体に含まれたゴミを分離させるサイクロンチャンバーと、
前記ゴミの分離された空気を前記サイクロンチャンバーの外部へガイドし、少なくとも一部が導電性材質から形成された放電局部を含む排出管と、
前記放電局によりコロナ放電が行われるよう前記放電局部に電力を供給する電力供給部とを含むことを特徴とするサイクロン集塵装置。
【請求項２】
前記排出管は全体が導電性材質から形成され、前記排出管の全体が前記放電局部を形成することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項３】
前記放電局部と一体に形成された少なくとも１つの放電突起を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項４】
前記放電突起は円錐型に形成されることを特徴とする請求項３に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項５】
前記放電局部は放電部および連結部を含み、前記連結部は前記電力供給部と連結され電力供給を受けることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項６】
前記連結部はパイプ状で形成され、前記排出管の内面を取り囲むことを特徴とする請求項５に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項７】
前記放電部は前記連結部と一体に形成されたことを特徴とする請求項５に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項８】
前記放電局部は両端が前記排出管の内面と連結され、前記排出管の内部を横切るよう設けられ、少なくとも１つの放電突起を含むことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項９】
前記放電局部はビーム形状であることを特徴とする請求項８に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１０】
前記コロナ放電によりイオン化された微細ゴミが吸着されるように、前記サイクロンチャンバーの内壁に導電性材質から形成されたゴミ吸着部を更に含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１１】
前記ゴミ吸着部は前記サイクロンチャンバーの内壁に塗布された導電性顔料を含むことを特徴とする請求項１０に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１２】
第１サイクロンチャンバーが中央に形成され、少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーが前記第１サイクロンチャンバーの外郭を取り囲むよう形成されたサイクロン胴体と、
前記サイクロン胴体の下端に分離自在に結合され、前記サイクロンチャンバーから排出されるゴミを収容するゴミ収集筒と、
前記第１サイクロンチャンバーから排出された空気を前記少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーへ分散ガイドする連結流路と、
前記少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーから排出された空気を前記サイクロン胴体の外部へガイドする排気流路とを形成させるべく、前記サイクロン胴体のオープンされた上端を覆うカバー部とを含み、
前記放電局部は前記第２サイクロンチャンバー内に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１３】
前記ゴミ吸着部は前記第２サイクロンチャンバーの内壁および前記カバー部の内壁に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１４】
前記第１サイクロンチャンバーから排出される空気を前記連結流路へガイドする排出口と、
上端が前記電力供給部と連結され、下端が前記中央排出口を貫通して前記第１サイクロンチャンバー内に配置する放電針とを含むことを特徴とする請求項１３に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１５】
前記中央排出口に設けられ前記放電針を取り囲むグリル組立体を更に含み、
前記ゴミ吸着部は前記連結流路の内壁にも形成されることを特徴とする請求項１４に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１６】
前記ゴミ吸着部は前記第１サイクロンチャンバー内壁にも形成されることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空掃除機に関し、詳細にはサイクロン集塵方式を用いて吸込まれた空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空掃除機は、吸入モータの駆動時に吸入組立体を介して被掃除面のゴミをまわりの空気と共に吸入した後、吸入空気からゴミを分離することによって被掃除面の掃除を行う装置である。前述したゴミ分離を行う装置を集塵装置と呼び、最近では吸入空気を旋回させることで発生する遠心力を用いて吸入空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置が多く使用されている。
【０００３】
前述のように、従来のサイクロン集塵装置は既存のダスト袋に比べユーザの便宜性および衛生性において効率よくなったが、吸入された空気中に含まれた微細ゴミの分離効率が低いという問題を抱えている。これを解決するためにサイクロン集塵装置内にコロナ放電を発生させて微細ゴミをイオン化させてから、そのイオン化された微細ゴミを電磁気的に吸入空気から分離させることによって微細ゴミの分離効率が向上されたサイクロン集塵装置が開発されつつある。係るコロナ放電を用いる従来のサイクロン集塵装置は、コロナ放電のためサイクロンチャンバー内に針状に形成された別の放電局部を取り付けなければならない。サイクロン集塵装置内に空気／ゴミの流動により放電局部が損傷される恐れがあり、掃除機の耐久性が低下され、ユーザの安定確保も容易でない問題点を抱えている。また針状の放電局部周りの半径方向または軸方向に沿って荷電量の差異が大きくなるにつれ微細ゴミの集塵効率が向上されない問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、微細ゴミの分離効率を向上させるためにコロナ放電を用いながらも耐久性の高いサイクロン集塵装置を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、放電極周りの平均荷電量を一定に分布させることで集塵効率の向上されたサイクロン集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の目的を達成するための、本発明に係るサイクロン集塵装置は、外部から流入された流体を旋回し、その流体に含まれたゴミを分離させるサイクロンチャンバーと、前記ゴミの分離された空気を前記サイクロンチャンバーの外部へガイドし、少なくとも一部が導電性材質から形成された放電局部を含む排出管と、前記放電局によりコロナ放電が行われるよう前記放電局部に電力を供給する電力供給部とを含むことを特徴とする。よって、堅固な放電局部により耐久性が向上され、放電局部まわりの平均荷電量が一定に分布されることにより微細ゴミの分離効率が向上される。
【０００７】
前記排出管は全体が導電性材質から形成され、前記排出管の全体が前記放電局部を形成することが好ましく、前記放電局部と一体に形成された少なくとも１つの放電突起を更に含み、前記放電突起は円錐型に形成されることがさらに好ましい。これによると、円錐状で形成される場合に前記コロナ放電がより容易に行われる。
【０００８】
また、前記放電局部は放電部および連結部を含み、前記連結部は前記電力供給部と連結され電力供給を受けることできる。なお、前記連結部はパイプ状で形成され、前記排出管の内面を取り囲み、前記放電部は前記連結部と一体に形成される。
【０００９】
また、前記放電局部は両端が前記排出管の内面と連結され、前記排出管の内部を横切るよう設けられ、少なくとも１つの放電突起を含むよう構成されることができ、ここで前記放電局部はビーム形状であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の集塵装置は、前記コロナ放電によりイオン化された微細ゴミが吸着されるように、前記サイクロンチャンバーの内壁に導電性材質から形成されたゴミ吸着部を更に含むことが好ましく、前記ゴミ吸着部は前記サイクロンチャンバーの内壁に塗布された導電性顔料を含むことがより好ましい。これによると、ゴミ吸着部の設置によりサイクロン集塵装置の構造がシンプルになる。
【００１１】
本発明の一実施の形態によると、サイクロン集塵装置は、第１サイクロンチャンバーが中央に形成され、少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーが前記第１サイクロンチャンバーの外郭を取り囲むよう形成されたサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の下端に分離自在に結合され、前記サイクロンチャンバーから排出されるゴミを収容するゴミ収集筒と、前記第１サイクロンチャンバーから排出された空気を前記少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーへ分散ガイドする連結流路と、前記少なくとも１つの第２サイクロンチャンバーから排出された空気を前記サイクロン胴体の外部へガイドする排気流路とを形成させるべく、前記サイクロン胴体のオープンされた上端を覆うカバー部とを含み、前記放電局部は前記第２サイクロンチャンバー内に形成されることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記ゴミ吸着部は前記第２サイクロンチャンバーの内壁および前記カバー部の内壁に形成されることが好ましい。係るゴミ吸着部は電磁気力を用いた微細ゴミの吸着機能を行うことができる。
【００１３】
また、前記第１サイクロンチャンバーから排出される空気を前記連結流路へガイドする中央排出口と、上端が前記電力供給部と連結され、下端が前記中央排出口を貫通して前記第１サイクロンチャンバー内に配置する放電針とを含むことが更に好ましい。
【００１４】
また、前記中央排出口に設けられ前記放電針を取り囲むグリル組立体を更に含み、前記ゴミ吸着部は前記連結流路の内壁にも形成され、前記ゴミ吸着部は前記第１サイクロンチャンバー内壁にも形成されることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、サイクロンチャンバーから排出される空気をガイドする排出管に放電局部がより堅固に設けられる。これによって、サイクロンチャンバー内の空気／ゴミが流動されても放電電極部が損傷されることなく放電局部の設置をより容易に施す。
【００１６】
また、放電局部まわりの平均荷電量を一定に分布することで微細ゴミの集塵効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００１８】
図１および図２に基づくと、本発明の第１実施の形態に係るサイクロン集塵装置２００は、掃除機本体１００に空気吸入ダクト１０６および空気排気ダクト１０７に連結されるべく設けられる。これによると、サイクロン集塵装置２００は、吸入組立体１０５を介して吸引され空気吸入ダクト１０６および流入管２１１を順次経て、吸込まれた外部空気からゴミを分離した後、排出口２３１および空気排気ダクト１０７から掃除機本体１００を介して排出させる。
【００１９】
係るサイクロン集塵装置２００は、サイクロン胴体２１０、ゴミ収集筒２２０、カバー部２３０、中間カバー２４０を含む。参照番号２５０は中間カバー２４０とサイクロン胴体２１０との間に設けられ、空気漏れを抑えるガスケットである。
【００２０】
図２および図３に基づくと、本実施の形態におけるサイクロン胴体２１０は、第１サイクロンチャンバー３１０、第２サイクロンチャンバー３５０を備えている。第１サイクロンチャンバー３１０はサイクロン胴体２１０の中央に上下開放された状態に形成され、サイクロン胴体２１０の一方に貫通された流入管２１１および中央排出口３１５と連結される。これによると、流入管２１１を介して第１サイクロンチャンバー３１０内に流入された空気は第１サイクロンチャンバー３１０の内部にて旋回されることで、その流入空気に含まれたゴミが慣性により分離され、ゴミの分離された空気はグリル部材３２０と中央排出口３１５および連結流路３８０を経て第２サイクロンチャンバー３５０に流入される。第２サイクロンチャンバー３５０は第１サイクロンチャンバー３１０の外郭を取り囲むよう、サイクロン胴体２１０に複数貫通形成され、その上端には中間カバー２４０に形成された排出管３６０および連結流路３８０が連結される。これによると、連結流路３８０を介して第２サイクロンチャンバー３５０に流入された空気は、第２サイクロンチャンバー３５０内にて旋回しながら空気中のゴミが分離された後、排出管３６０および排気流路３９０を経て排出口２３１を介してサイクロン集塵装置２００から排出される。
【００２１】
また、本発明の第１の実施形態に係るサイクロン集塵装置２００は、コロナ放電を用いて微細ゴミの分離効率を向上させることのできる放電針４１０、放電局部４２０、第１ないし第４ゴミ吸着部５１０、５２０、５３０、５４０、および電力供給部６００を含んでなる。電力供給部６００は高圧を発生させる電圧発生器６１０と、電圧発生器６１０を放電針４１０および放電局部４２０に連結させる第１および第２導線６２０、６３０を含む。
【００２２】
尚、電圧発生器６１０は掃除機本体１００（図１参照）内に設けられ、掃除機本体１００に印加される電源を用いて放電針４１０および放電局部４２０に供給される電力を発生させる。
【００２３】
放電針４１０および放電局部４２０は、第１および第２サイクロンチャンバー３１０、３５０内にコロナ放電を発生させ、第１および第２サイクロンチャンバー３１０，３５０内の空気に含まれた微細ゴミを負（−）電荷になるようイオン化させる。放電針４１０は、第１サイクロンチャンバー３１０に設けられ、上端が中間カバー２４０の貫通孔２４１（図２参照）を貫通して排気流路３９０に露出され、下端が中央排出口３１５を貫通してグリル部材３２０内に配置される。排気流路３９０に露出された放電針４１０の上端は、電圧発生器６１０と導線６２０を介して連結されてコロナ放電に必要な電力が供給される。一方、放電局部４２０は、第２サイクロンチャンバー３５０に設けられる。
【００２４】
図３および図４に示すように、本発明の実施形態では第２サイクロンチャンバー３５０から排出される空気をガイドする排出管３６０の全体を導電性部材に構成することによって、第２サイクロンチャンバー３５０内に位置する排出管３６０の終端フレームが放電局部４２０の機能を行う。これにより、排出管３６０の上端は第２導線６３０を介して電圧発生器６１０と連結され電力を放電局部４２０に伝達させる連結部の機能を行う。従って、平均電荷量が一定に分布されることで集塵効率が向上されると共に流速が早くとも安定的な作動が保障される。
【００２５】
一方、第１および第２ゴミ吸着部５１０、５２０は、第１および第２サイクロンチャンバー３１０、３５０の内壁に接地された状態で形成される。そして、第３および第４ゴミ吸着部５３０、５４０は連結流路３８０の内壁およびカバー部２３０の内壁に接地された状態で形成される。これによると、放電針４１０によりイオン化された微細ゴミ（Ｄ）は、第２サイクロンチャンバー３５０に向う途中、第１および第３ゴミ吸着部５１０、５３０に吸着される。そして、第１および第３吸着部５１０、５３０に吸着されず第２サイクロンチャンバー３５０に流入された微細ゴミ（Ｄ）は、放電局部４２０により再度イオン化されてから第２および第４ゴミ吸着部５２０、５４０により吸着される。係るゴミ吸着部５１０ないし５４０は、導電性材質からなり、まともに接地さえされていれば、前述のような電磁気力を用いた微細ゴミ（Ｄ）の吸着機能を行うことができる。
【００２６】
本発明における第１ないし第４ゴミ吸着部５１０ないし５４０は第１サイクロンチャンバー３１０、第２サイクロンチャンバー３５０、連結流路３８０を形成させる中間カバー２４０、および排気流路３９０を形成させるカバー部２３０に導電性材質の顔料を塗布することによって形成される。これによると、ゴミ吸着部５１０ないし５４０の設置によりサイクロン集塵装置２００の構造が複雑になることを防止できる。ところが、導電性材質の別の部材を設けることも可能である。
【００２７】
前述のように構成された放電針４１０、放電局部４２０、およびゴミ吸着部５１０ないし５４０を用いた微細ゴミ分離方法につき図４に基づいて詳説する。まず、連結流路３８０を介して第２サイクロンチャンバー３５０内に流入された空気は第２サイクロンチャンバー３５０内に旋回しながらゴミは遠心力により分離される。なお、放電局部４２０の周りには電圧発生器６１０から放電局部４２０に印加された電力によりコロナ放電（Ｃ）が発生する。係るコロナ放電（Ｃ）により、空気中に含まれた微細ゴミ（Ｄ）が負（−）イオン化される。一方、前述のように、微細ゴミ（Ｄ）が負（−）イオン化されれば、第２サイクロンチャンバー３５０の内壁に形成された第２ゴミ吸着部５２０は接地された状態なので、陽（＋）極に帯電されることと同一状態になり、負（−）イオン化された微細ゴミ（Ｄ）を引っ張る。これにより、負（−）イオン化された微細ゴミ（Ｄ）が排出管３６０を介して第２サイクロンチャンバー３５０の外部に排出されず、第２サイクロンチャンバー３５０の内壁に塗布された第２ゴミ吸着部５２０に付着される。もし、負（−）イオン化された微細ゴミ（Ｄ）が第２サイクロンチャンバー３５０の内壁に付着されず排出管３６０を介して第２サイクロンチャンバー３５０の外部に排出されたとしても、微細ゴミ（Ｄ）は図３に示すように、カバー部２３０の内壁に形成された第４ゴミ吸着部５４０に付着され、サイクロン集塵装置２００の外部に排出されることを抑える。これにより、サイクロン集塵装置２００の微細ゴミの分離効率が向上される。
【００２８】
以上に説明したように、放電局部４２０は、様々な形状で変形可能である。因みに、放電針４１０の場合、グリル部材３２０が設けられる特殊な環境により、図３に示すよう針状に形成されることが最も好ましいが、放電局部４２０は排出管３６０と一体に形成されたり排出管３６０へ堅固に支持される構造であればその形状は制限されない。
【００２９】
まず、図５に図示された本発明の第２の実施の形態に係る放電局部４２０’は、排出管３６０’の全体画導電性部材から形成される点において、実施形態１における放電局部４２０と同一である。しかし、本実施の形態における放電局部４２０’は第２サイクロンチャンバー３５０（図４参照）内部に向って突出されるよう、放電局部４２０’と一体に形成された少なくとも１つの放電突起４２５’を含んでいるところが、第１実施の形態における放電局部４２０と相違している。放電突起４２５’は、鋭い部分によりコロナ放電が容易に行われることから形成されたものである。このような放電突起４２５’は様々な形状で形成され得るが、本実施形態のように円錐状である場合、前記コロナ放電よりも容易に行われる。
【００３０】
図６は本発明の第３の実施形態に係る放電局部４２０”の使用例を示したものである。これに基づくと、本発明に係る放電局部４２０”は排出管３６０”の内部に挿入される連結部４２３”と、排出管３６０”の下端に露出される放電部４２１”を含んでいる。連結部４２３”はパイプ形状に構成され、排出管３６０”の内面を取り囲むよう構成されている。これによると、中間カバー２４０が合成樹脂から形成された場合にも放電局部４２０”の設置が容易である。本実施の形態にも前もって前述した第２の実施形態と同様に、放電局部４２０”に複数の放電突起４２５’（図５参照）が一体に突設されることができ、この場合前記コロナ放電がより効率よく行われることは言うまでもない。
【００３１】
図７は本発明の第４の実施形態に係る放電局部４２０’’’を示している。同図に示すように、本実施の形態に係る放電局部４２０’’’は、導電性部材からなるビーム形状に形成され、両端が排出管３６０’’’内面と連結され排出管の内部を横切るよう設けられている。この場合、放電局部４２０’’’と排出管３６０’’’が同一の材質で一体に形成されることができる。それと共に、本実施の形態における放電局部４２０’’’は、中央に円錐状の放電突起４２５’’’が突設されている。係る放電突起４２５’’’の機能は前述した第２の実施形態の場合と同一であるのでその説明は除く。
【００３２】
以上、本発明を説明するに当って複数のサイクロンチャンバーを備えるサイクロン集塵装置に放電局部が設けられた場合に限って説明した。しかし、本発明は必ずしもそれに限定されず、単一のサイクロンチャンバーを備えるサイクロン集塵装置にも採用可能である。
【００３３】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るサイクロン集塵装置が採用された真空掃除機を示した図である。
【図２】本発明に係るサイクロン集塵装置を示した分離斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るサイクロン集塵装置の使用例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る腰部の使用例を示した図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る排出管を示した斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る腰部の使用例を示した図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る排出管を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
２００  サイクロン集塵装置
２１０  サイクロン胴体
２２０  ゴミ収集筒
２３０  カバー部
２４０  中間カバー
２５０  ガスケット
３１０  第１サイクロンチャンバー
３５０  第２サイクロンチャンバー
４１０  放電針
４２０  放電局部
５１０、５２０、５３０、５４０  第１ないし第４ゴミ吸着部
６００  電力供給部
【図１】
2006346429.tif 000003
【図２】
2006346429.tif 000004
【図３】
2006346429.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006346429.tif 000007
【図６】
2006346429.tif 000008
【図７】
2006346429.tif 000009