(57)【要約】【課題】  サイクロンチャンバー内部の空気干渉を防止し、吸入空気から多段階にゴミを分離させることによって、サイクロン集塵装置の吸入力損失を減らすことができ、サイクロン集塵装置の小型化を容易にでき、集塵効率が向上したサイクロン集塵装置を提供する。【解決手段】  本発明によるサイクロン集塵装置は、外気が旋回する少なくとも一つの第１のサイクロンチャンバーを形成する筒形状の第１のサイクロン本体と、第１のサイクロンチャンバーから排出される空気を再び旋回させて空気からゴミを分離する少なくとも一つの第２のサイクロンチャンバーを形成する第２のサイクロン本体と、を含む。外気は、第１のサイクロンチャンバーの下端部から流入して第１のサイクロンチャンバーの上端部に排出され、第１のサイクロンチャンバーから排出された空気は、第２のサイクロンチャンバーの上端部から流入して第２のサイクロンチャンバーの上端部に排出される。【選択図】      図３
2006272322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から流入した外気を遠心分離してゴミを分離させた後排出するサイクロン集塵装置であって、
前記外気が旋回する第１のサイクロンチャンバーを形成させる筒形状の第１のサイクロン本体；および
前記第１のサイクロンチャンバーから排出される空気を再び旋回させてゴミを分離する第２のサイクロンチャンバーを形成させる少なくとも一つの第２のサイクロン本体；を含み、
前記外気は、前記第１のサイクロンチャンバーの下端部から流入して前記第１のサイクロンチャンバーの上端部に排出され、前記第１のサイクロンチャンバーから排出された空気は、前記第２のサイクロンチャンバーの上端部から流入して前記第２のサイクロンチャンバーの上端部に排出されることを特徴とするサイクロン集塵装置。
【請求項２】
前記第２のサイクロン本体は、複数の前記第１のサイクロン本体を中心に環状に配置され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】
前記第１のサイクロン本体の下端一側には、前記第１のサイクロンチャンバーに空気を流入させる第１の入口が貫通形成されることを特徴とする請求項２に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項４】
前記第１のサイクロンチャンバーの上部に設けられて前記第１のサイクロンチャンバーの上端内部に下端一部が配置され、前記第１のサイクロンチャンバーでゴミが除去された空気が排出される入口である第１の出口が前記第１のサイクロンチャンバーの内部に配置された下端に形成された排出管；
前記第１のサイクロンチャンバーで空気と分離されたゴミが排出される入口であって、前記第１のサイクロンチャンバーの上端外縁部に形成される第１のゴミ排出口；
前記第１のゴミ排出口を通じて排出されたゴミが収去される第１のゴミ回収部；
前記それぞれの第２のサイクロンチャンバーの下端に形成された第２のゴミ排出口；および
前記それぞれの第２のゴミ排出口を通じて排出されるゴミが収去される第２のゴミ回収部；をさらに含み、
前記第１の出口は、前記第１のゴミ排出口より下部に配置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】
前記排出管は、前記第１のサイクロンチャンバーから遠くなるほど広がる形状に形成され、前記第１のサイクロンチャンバーで上昇旋回する空気は、前記第１のサイクロンチャンバーの上端に進行されるほど前記排出管の外周面によって旋回半径が広がるようにガイドされることを特徴とする請求項４に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項６】
前記第１の出口から排出される空気を前記複数の第２のサイクロンチャンバー上端に形成されたそれぞれの第２の入口に分散ガイドする第１の連結流路；および
前記それぞれの第２のサイクロンチャンバーのそれぞれから排出される空気をガイドするように一端に第２の出口が形成された第２の連結流路；をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項７】
前記第２の出口と空気疎通可能に連結されて、前記第２の出口を通じて排出される空気を集めて外部に排出させる第３の出口をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項８】
前記第１のサイクロン本体と前記第２のサイクロン本体とを囲むように設けられる筒形状のサイクロン本体をさらに含み、
前記サイクロン本体は、前記第１のサイクロン本体から一定間隔離隔されるように前記第１のサイクロン本体を取り囲む筒形状の内壁と、前記内壁から一定間隔離隔されるように前記内壁を取り囲む筒形状の外壁を備え、
前記第１のゴミ回収部は、前記第１のサイクロン本体と前記内壁との間に形成され、前記第２のゴミ回収部は前記内壁と前記外壁との間に形成されることを特徴とする請求項４ないし請求項７のうちいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項９】
前記サイクロン本体の上端に設けられ、前記複数の第２のサイクロン本体を前記サイクロン本体の内部に結合するように前記第２のサイクロン本体の上端と対応される第２のサイクロン装着ホールが形成されたカバー部材をさらに含む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】
前記第１の出口が貫通形成され、前記第１のサイクロン本体の上部に設けられる上部壁；
前記第１のサイクロン本体の底面を形成する底面；
前記底面に貫通形成される第１の入口の上部を覆うように前記第１のサイクロンチャンバー内部に設けられて前記外気を前記第１のサイクロンチャンバーにガイドし、前記第１の入口を通じて流入した外気が前記第１の出口に向って旋回しながら上昇するようにガイドする部分螺旋形状のガイド部材；をさらに含むことを特徴とする請求項４ないし請求項７のうちいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１１】
前記第１の出口から排出される空気を前記複数の第２のサイクロンチャンバーそれぞれの第２の入口に分散させてガイドする第１の連結流路；および
前記それぞれの第２のサイクロンチャンバーそれぞれから排出される空気をガイドするよう一端に第２の出口が形成された第２の連結流路；をさらに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】
前記第１のサイクロン本体と前記第２のサイクロン本体とを囲むように設けられ、前記第１のサイクロンチャンバーと前記複数の第２のサイクロンチャンバーの上端が開放された形状に貫通形成されるサイクロン本体；
前記第１の連結流路及び前記第２の連結流路を備え、前記サイクロン本体の開放された上端を覆うように設けられる中間カバー；および
前記それぞれの第２の出口から排出される空気を集めて外部に排出させる第３の出口を備え、前記中間カバーの上部を覆うように設けられる上部カバー；をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１３】
前記サイクロン本体は、前記第１のサイクロン本体から一定間隔離隔されるように前記第１のサイクロン本体を取り囲む筒形状の内壁と、前記内壁から一定間隔離隔されるように前記内壁を取り囲み、その上端が前記中間カバーと結合される筒形状の外壁と、を備え、
前記第１のゴミ回収部は、前記第１のサイクロン本体と前記内壁との間に形成され、前記第２のゴミ回収部は、前記内壁と前記外壁との間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】
前記サイクロン本体は、前記第１のサイクロン本体と前記内壁及び、前記外壁の開放された下端を覆うように前記外壁の下端に分離自在に装着され、前記第１のサイクロンチャンバーの下部に配置される一部が前記底面を形成させる下部カバーをさらに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】
前記上部カバーと前記中間カバーとの間には、前記第３の出口に向う空気を再びフィルタリングするフィルター部材が分離自在に設けら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】
前記底面には、前記第１の入口に対応される形状の流入ダクトが下向き突出し、
前記流入ダクトは、前記第１のサイクロン本体が分離自在に収容すべく真空清掃機に設けられた集塵チャンバーの底面に前記流入ダクトに対応される形状で形成される装着口に挿入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１７】
前記第２のサイクロン本体それぞれは、上端から下端に行くほど直径が狭くなる逆円錐形状に形成され、
前記第２のサイクロン本体それぞれは、前記サイクロン本体の外壁と対向する一部外周面が前記外壁と並んで傾斜するように配置されることを特徴とする請求項４ないし請求項７または請求項１１ないし１６のうちいずれか一項に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項１８】
前記サイクロン本体の直径方向に沿った前記第２のゴミ回収部の幅と前記第２のゴミ排出口の直径は、実質的に同一なことを特徴とする請求項１７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、真空清掃機に係り、より詳しくは、被清掃面から吸入された空気からゴミを分離するように真空清掃機に設けられるサイクロン集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、サイクロン集塵装置は、遠心力を用いて吸入された外気からゴミを分離した後、分離されたゴミをゴミ回収部に受容する装置であり、既存のダストバッグとは違って、永久的に使用でき、清潔な使用が可能なので最近では真空清掃機に多く使用されている。
【０００３】
かかる従来のサイクロン集塵装置は、吸入された空気が旋回する筒形状のサイクロンチャンバーと、空気流入口と、空気排出口と、を備える。空気流入口は、前述した空気の旋回が容易になるようにサイクロンチャンバーの上端側面にサイクロンチャンバーの接線方向に沿って連結される。空気排出口は、サイクロンチャンバー内部で下降旋回した後、再び再上昇する空気をサイクロン集塵装置の外部にガイドできるようにサイクロンチャンバーの上端に形成される。だが、前述したような従来のサイクロン集塵装置は、空気流入口と空気排出口がサイクロンチャンバーの上部に全て形成されることによってサイクロンチャンバー内部で下降旋回する空気と上昇する空気が衝突する現象が必然的に発生する。従って、従来のサイクロン集塵装置によれば、前述した空気の衝突によってサイクロン集塵装置の集塵効率が低下する問題点が発生する。
【０００４】
一方、このようなサイクロン集塵装置の集塵効率を向上させるため、いわゆるマルチサイクロン集塵装置が開発されて製品に適用されている。このようなマルチサイクロン集塵装置には、比較的大きいゴミを分離する第１のサイクロン室と比較的小さいゴミを分離する複数の第２のサイクロン室が直列又は並列に配置されている。一般的なマルチサイクロン集塵装置は、第１のサイクロン室が中央に設けられ、第１のサイクロン室と連通されるように複数の第２のサイクロン室が第１のサイクロン室の周りに環状に配置されることが一般的である。
【０００５】
しかしながら、第１のサイクロン室の流入口及び流出口が全て上部に形成される場合、第２のサイクロン室の配列を流入口を回避して配列されなければならないことによって、第２のサイクロン室の配置に制限を受けざるを得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、吸入力の損失を減らして清掃効率を向上させうるサイクロン集塵装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、設計の自由度を高めることができる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】
【０００８】
本発明によるサイクロン集塵装置は、外部から流入した外気を遠心分離してゴミを分離させた後排出するサイクロン集塵装置であって、外気が旋回する第１のサイクロンチャンバーを形成させる筒形状の第１のサイクロン本体と、第１のサイクロンチャンバーから排出される空気を再び旋回させてゴミを分離する第２のサイクロンチャンバーを形成させる少なくとも一つの第２のサイクロン本体と、を含み、外気は、第１のサイクロンチャンバーの下端部から流入して第１のサイクロンチャンバーの上端部に排出され、第１のサイクロンチャンバーから排出された空気は、第２のサイクロンチャンバーの上端部から流入して第２のサイクロンチャンバーの上端部に排出されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の好適な実施形態によれば、第２のサイクロン本体は、複数の第１のサイクロン本体を中心に環状に配置され、第１のサイクロン本体の下端一側には、第１のサイクロンチャンバーに空気を流入させる第１の入口が貫通形成され、第１のサイクロンチャンバーの上部に設けられて第１のサイクロンチャンバーの上端内部に下端一部が配置される。
【００１０】
そして、本発明の一側面によるサイクロン集塵装置は、第１のサイクロンチャンバーでゴミが除去された空気が排出される入口である第１の出口が第１のサイクロンチャンバーの内部に配置された下端に形成された排出管と、第１のサイクロンチャンバーで空気と分離されたゴミが排出される入口であって、第１のサイクロンチャンバーの上端外縁部に形成される第１のゴミ排出口と、第１のゴミ排出口を通じて排出されたゴミが収去される第１のゴミ回収部と、それぞれの第２のサイクロンチャンバー下端に形成された第２のゴミ排出口と、それぞれの第２のゴミ排出口を通じて排出されるゴミが収去される第２のゴミ回収部と、をさらに含み、第１の出口は、第１のゴミ排出口より下部に配置されることが好ましい。
【００１１】
ここで、排出管は、第１のサイクロンチャンバーから遠くなるほど広くなる形状に形成され、第１のサイクロンチャンバーで上昇旋回する空気は、第１のサイクロンチャンバーの上端に進行されるほど排出管の外周面によって旋回半径が広くなるようにガイドされることが好ましい。
【００１２】
そして、本発明の一側面によるサイクロン集塵装置は、第１の出口から排出される空気を複数の第２のサイクロンチャンバー上端に形成されたそれぞれの第２の入口に分散ガイドする第１の連結流路と、それぞれの第２のサイクロンチャンバーのそれぞれから排出される空気をガイドするように一端に第２の出口が形成された第２の連結流路と、第２の出口と空気疎通可能に連結されて、第２の出口を通じて排出される空気を集めて外部に排出させる第３の出口と、をさらに含む。
【００１３】
また、第２のサイクロン本体それぞれは、上端から下端に行くほど直径が狭くなる逆円錐形状に形成され、第２のサイクロン本体それぞれは、サイクロン本体の外壁と対向する一部外周面が外壁と並んで傾斜するように配置されることが好ましい。この場合、サイクロン本体の直径方向に沿った第２のゴミ回収部の幅と第２のゴミ排出口の直径は、実質的に同一なことがさらに好ましい。
【００１４】
そして、本発明の一側面によるサイクロン集塵装置は、第１のサイクロン本体と第２のサイクロン本体とを囲むように設けられる筒形状のサイクロン本体と、サイクロン本体の上端に設けられ、複数の第２のサイクロン本体をサイクロン本体の内部に結合するように第２のサイクロン本体の上端と対応される第２のサイクロン装着ホールが形成されたカバー部材と、をさらに含み、サイクロン本体は、第１のサイクロン本体から一定間隔離隔されるように第１のサイクロン本体を取り囲む筒形状の内壁と、内壁から一定間隔離隔されるように内壁を取り囲む筒形状の外壁と、を備え、第１のゴミ回収部は、第１のサイクロン本体と内壁との間に形成され、第２のゴミ回収部は内壁と外壁との間に形成されることが好ましい。
【００１５】
一方、本発明の他の側面によるサイクロン集塵装置は、第１の出口が貫通形成され、第１のサイクロン本体の上部に設けられる上部壁と、第１のサイクロン本体の底面を形成する底面と、底面に貫通形成される第１の入口の上部を覆うように第１のサイクロンチャンバー内部に設けられて外気を第１のサイクロンチャンバーにガイドし、第１の入口を通じて流入した外気が第１の出口に向って旋回しながら上昇するようにガイドする部分螺旋形状のガイド部材と、を含む。
【００１６】
そして、サイクロン集塵装置は、第１の出口から排出される空気を複数の第２のサイクロンチャンバーそれぞれの第２の入口に分散させてガイドする第１の連結流路と、それぞれの第２のサイクロンチャンバーそれぞれから排出される空気をガイドするように一端に第２の出口が形成された第２の連結流路と、をさらに含むことが好ましい。
【００１７】
このようなサイクロン集塵装置は、第１のサイクロン本体と第２のサイクロン本体とを囲むように設けられ、第１のサイクロンチャンバーと複数の第２のサイクロンチャンバーの上端が開放された形状に貫通形成されるサイクロン本体と、第１の連結流路及び第２の連結流路を備え、サイクロン本体の開放された上端を覆うように設けられる中間カバーと、それぞれの第２の出口から排出される空気を集めて外部に排出させる第３の出口を備え、中間カバーの上部を覆うように設けられる上部カバーと、をさらに含むことが好ましい。
【００１８】
ここで、サイクロン本体は、第１のサイクロン本体から一定間隔離隔されるように第１のサイクロン本体を取り囲む筒形状の内壁と、内壁から一定間隔離隔されるように内壁を取り囲み、その上端が中間カバーと結合される筒形状の外壁を備え、第１のゴミ回収部は、第１のサイクロン本体と内壁との間に形成され、第２のゴミ回収部は、内壁と外壁との間に形成されることが好ましい。
【００１９】
そして、サイクロン本体は、第１のサイクロン本体と内壁及び、外壁の開放された下端を覆うように外壁の下端に分離自在に装着され、第１のサイクロンチャンバーの下部に配置される一部が底面を形成させる下部カバーをさらに含むことが好ましく、上部カバーと中間カバーとの間には、第３の出口に向う空気を再びフィルタリングするフィルター部材が分離自在に設けられることが好ましい。
【００２０】
他方、底面には、第１の入口に対応される形状の流入ダクトが下向き突出し、流入ダクトは、第１のサイクロン本体が分離自在に収容するように真空清掃機に設けられた集塵チャンバーの底面に流入ダクトに対応される形状に形成される装着口に挿入されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、第１のサイクロンチャンバーに空気をガイドする入口と第１の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出口が第１のサイクロンチャンバーの上端及び下端それぞれに分けられて形成される。これによれば、第１のサイクロンチャンバーの内部で上昇、下降する空気の間の干渉を最小化できてサイクロン集塵装置の吸入力損失を減らすことができる。
【００２２】
また、第１のサイクロンチャンバーに流入する空気が第１のサイクロンチャンバーの下端部又は底面を貫通して流入するので、残り他のサイクロンチャンバーの配置が自由なのでサイクロン集塵装置を小型化させることが容易になる。
【００２３】
併せて、本発明の他の実施形態によるサイクロン集塵装置は、複数のサイクロンチャンバーを備え、別途のグリル部材とフィルター部材まで備えるのでゴミの分離が多段階よりなり集塵効率が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照して、本発明についてより詳細に説明する。
【００２５】
図１〜図３を参照すれば、本発明の一実施形態によるサイクロン集塵装置１００は、底ブラシ１０１（図４参照）の吸入口１０３を通じて吸入されたゴミを含む空気から比較的大きいゴミを１次的に分離させるための第１のサイクロンチャンバー１２１を形成する第１のサイクロン本体１２０と、カバー部材１３０と、第１のサイクロンチャンバー１２１によって１次的にゴミが分離された空気から比較的小さいゴミを２次的に分離させるための第２のサイクロンチャンバー１４２を形成する第２のサイクロン本体１４０と、を含む。サイクロン本体１１０は、第１及び第２のサイクロン本体１２０、１４０を囲むように設けられる。
【００２６】
第１のサイクロン本体１２０は、円筒形より成る。従って、第１のサイクロンチャンバー１２１は、第１の入口１２２に流入した空気の旋回を効率的に誘導できる。第１の入口１２２は、第１のサイクロンチャンバー１２１の下端部に設けられ、底ブラシ１０１の吸入口１０３に連通されるように形成される。第１の入口１２２は、第１のサイクロンチャンバー１２１の接線方向に形成されて、第１の入口１２２を通じて流入した空気は、第１のサイクロンチャンバー１２１の内部で旋回する。第１のゴミ排出口１２３は、第１のサイクロンチャンバー１２１の上端部に環状に形成される。これによれば、第１のサイクロンチャンバー１２１で旋回する気流の遠心力によって第１のサイクロンチャンバー１２１の内壁に沿って上昇するゴミは、第１のゴミ排出口１２３を通じて排出される。排出管１２８は、第１のサイクロンチャンバー１２１の上端部に配置され、排出管１２８の下端一部は、第１のサイクロンチャンバー１２１の内部に挿入される。排出管１２８の下端には、第１のサイクロンチャンバー１２１でゴミが除去された空気が排出される第１の出口１２５が形成される。このように、第１の入口１２２が第１のサイクロンチャンバー１２１の下端部に設けられ、第１の出口１２５が第１のサイクロンチャンバー１２１の上端に設けられることによって、第１の入口１２２に流入した空気は旋回しながら上昇して第１の出口１２５に排出される。従って、第１のサイクロンチャンバー１２１で流出入される気流の衝突を防止できるようになって吸入力の損失を防止できるだけでなく、清掃効率を向上させることができる。
【００２７】
第１のゴミ回収部１２４は、第１のサイクロン本体１２０の外壁を取り囲む形状に形成され、第１のゴミ排出口１２３を通じて排出されたゴミが収去される。第２のゴミ回収部１４５は、第１のゴミ回収部１２４を取り囲むドーナツ形態（環状）に形成され、第２のサイクロンチャンバー１４２から分離された微細ゴミが収去される。サイクロン本体１１０は、第１のサイクロン本体１２０から一定間隔離隔されるように第１のサイクロン本体１２０を取り囲む円筒形状の内壁１１２と、内壁１１２から一定間隔離隔されるように内壁１１２を取り囲む円筒形状の外壁１１３と、を含む。ここで、第１のゴミ回収部１２４は、第１のサイクロン本体１２０と内壁１１２との間に、第２のゴミ回収部１４５は内壁１１２と外壁１１３との間にそれぞれ形成される。
【００２８】
カバー部材１３０は、その中央部には、排出管１２８が挿入されるようにする中央ホール１３１が形成される。そして、カバー部材１３０の周りには環状の形状に配置された複数の第２のサイクロン装着ホール１３２が形成され、この第２のサイクロン装着ホール１３２は、第２のサイクロン本体１４０の上端をそれぞれ支持する。こうしたカバー部材１３０は、第２のサイクロン本体１４０をサイクロン本体１１０の内部に結合させるための部材であって、設計の変更に応じて削除可能な構成である。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、第２のサイクロン本体１４０は、複数の第１のサイクロン本体１２０を中心に環状に配置される。第１の連結流路１４１は、第１のサイクロンチャンバー１２１で１次的にゴミが分離された後、排出される空気を第２のサイクロンチャンバー１４２にガイドするための流路である。第１の連結流路１４１は、一端が排出管１２８の第１の出口１２５と連結され、他端が第２のサイクロンチャンバー１４２の上端に形成されたそれぞれの第２の入口１４３と連結される。第２の入口１４３は、第２のサイクロンチャンバー１４２の接線方向に連結されて、第２の入口１４３を通じて流入した空気は第２のサイクロンチャンバー１４２の内部で旋回気流を形成させる。そして、第１の連結流路１４１は、複数の第２のサイクロンチャンバー１４２のそれぞれを第１のサイクロンチャンバー１２１と連通させるため、第２のサイクロンチャンバー１４２に対応する個数に設けられる。従って、複数の第１の連結流路１４１は、第１の出口１２５から複数分離される形態に形成される。それぞれの第１の連結流路１４１は、第２のサイクロンチャンバー１４２で旋回気流を形成できるように螺旋形に形成される。
【００３０】
第２のゴミ排出口１４４は、第２のサイクロン本体１４０の下端、すなわち逆円錐形状の下端に形成される。第２のサイクロンチャンバー１４２で空気と分離されたゴミは、第２のゴミ排出口１４４を通じて第２のゴミ回収部１４５に排出される。第２の連結流路１６１は、それぞれの第２のサイクロンチャンバー１４２でゴミが除去された後、排出される空気をガイドする。第２の連結流路１６１それぞれの一端には、第２の出口１４６が形成され、他端は、第３の出口１６２に連結される。第２の連結流路１６１は、第２の出口１４６の数ほど形成され、第３の出口１６２に集中される形状になる。第３の出口１６２は、複数の第２の連結流路１６１を通じて排出される空気を最終的にサイクロン集塵装置で排出するための通路であって、吸入力を発生させる駆動源１０２（図４参照）と連通される。
【００３１】
第２のサイクロン本体１４０は、上端から下端に行くほど直径が狭くなる逆円錐形状になり、第１のサイクロン本体１２０を中心に相互等間隔を構成し、環状を形成するように配置される。また、第２のサイクロン本体１４０は、第２のゴミ回収部１４５内に挿入設けられて、第１のサイクロン本体１２０の半径方向に沿って並列に配置される。このように、第１のサイクロン本体１２０と第２のサイクロン本体１４０が並列配置される場合、サイクロン集塵装置１００の全体高さを縮めることができる。そして、第１の入口１２２が第１のサイクロンチャンバー１２１の下端部に形成されるので、第２のサイクロン本体１４０の設置が第１の入口１２２によって妨害を受けなくて従来より多い第２のサイクロン本体１４０を設けることができる。これにより、本発明によるサイクロン集塵装置が従来のマルチサイクロン集塵装置と同一容量で形成されても、集塵効率が向上される。
【００３２】
一方、第２のサイクロン本体１４０のそれぞれは、サイクロン本体１１０の外壁１１３と対応される第２のサイクロン本体１４０の側面一部がサイクロン本体１１０の外壁１１３と並んでなるように傾斜して設けられる。一般に、第１のサイクロンチャンバー１２１で大部分の大きい嵩のゴミの収去されるため、第１のゴミ回収部１２４の体積をできるだけ大きく設計することがよい。従って、本発明によれば、第２のゴミ回収部１４５の体積が縮まれるようになり、第１のゴミ回収部１２４の体積が大きくなる。
【００３３】
以下、図３を参照して本発明の一実施形態によるサイクロン集塵装置１００の動作について詳細に説明する。
【００３４】
先ず、駆動源１０２（図４参照）によって吸入力が発生すれば、底ブラシ１０１の吸入口１０３（図４参照）を通じてゴミを含む空気が流入する。ゴミを含む空気は、第１の入口１２２を通じて第１のサイクロンチャンバー１２１に流入して旋回しながら上昇する。この際、旋回気流の遠心力によってゴミは、第１のサイクロン本体１２０の内壁に沿って上昇する。空気の上昇気流によって上昇したゴミは第１のゴミ排出口１２３を通じて排出されて第１のゴミ回収部１２４に収去される。そして、ゴミが分離された空気は、第１の出口１２５を通じて排出される。このように、第１の入口１２２を通じて流入した空気が一方向の気流を形成しながら第１の出口１４６まで到達するようになって気流の衝突を防止できる。このような気流の衝突を防止することによって吸入力の損失を減らし清掃効率が向上される。
【００３５】
第１の出口１２５を通じて排出された空気は、第１の連結流路１４１及び第２の入口１４３を通じて第２のサイクロンチャンバー１４２に流入する。流入した空気は、第２のサイクロンチャンバー１４２の内部で旋回しながら下降する。この際、ゴミは空気の下降気流によって第２のサイクロン本体１４０の内壁に沿って下降しながら第２のゴミ排出口１４４を通じて排出されて第２のゴミ回収部１４５に収去される。そして、第２のサイクロンチャンバー１４２でゴミが分離された空気は再び上昇しながら第２の出口１４６及び第２の連結流路１６１を通じて第３の出口１６２に排出される。
【００３６】
図４は、本発明の第１の実施形態によるサイクロン集塵装置１００が採用された真空清掃機を概略的に示した分解斜視図である。図４を参照すれば、本発明の一実施形態による真空清掃機は、吸入口１０３を備える底ブラシ１０１と、駆動源１０２と吸入通路１０５及び排出通路１０６を備える本体１０４と、本体１０４の装着部１０７に着脱可能に設けられるサイクロン集塵装置１００と、を含む。
【００３７】
駆動源１０２は、吸入口１０３に吸入力を発生させるためのことであって、本体１０４の下部に設けられる。吸入ブラシ１０１は、駆動源１０２によって発生した吸入力を用いて被清掃面のゴミを吸入するための部分であって、ゴミを吸入するための吸入口１０３が設けられる。吸入通路１０５は、吸入口１０３と連通されるように本体１０４の内部に設けられ、吸入通路１０５の一端は、サイクロン集塵装置１００の第１の入口１２２と連結される。排出通路１０６は、本体１０４上に設けられ、その一端は駆動源１０２と連結され、他端は装着部１０７に露出されてサイクロン集塵装置１００の第３の出口１６２と連結される。
【００３８】
前述したような構造を有する真空清掃機の駆動源１０２から発生する吸入力は、排出通路１０５、サイクロン集塵装置１００、吸入通路１０６を通じて吸入口１０３に伝達され、このような吸入力によって被清掃面のゴミは、吸入口１０３に吸入される。吸入されたゴミは、吸入力の伝達順序と逆順に、吸入通路１０５、サイクロン集塵装置１００、排出通路１０６及び駆動源１０２を通じて外部に排出される。本実施形態では、アップライト型真空清掃機を例示したが、前述したサイクロン集塵装置は、キャニスター型及びハンディー型清掃機にも当業者であれば、同一に適用可能である。
【００３９】
図５〜図７は、本発明の第２の実施形態によるサイクロン集塵装置及びこれを含む真空清掃機を示したものである。添付した図面を参照して本発明の他の実施形態によるサイクロン集塵装置について詳細に説明する。
【００４０】
図５を参照すれば、本実施形態によるサイクロン集塵装置２００が設けられる真空清掃機３００は、被清掃面のゴミを吸入するための吸入組立体３５０と、ゴミの吸入に必要な吸入力を発生させる吸入モータ３６０が内蔵された清掃機本体３１０と、を備える。清掃機本体３１０は、吸入組立体３５０と連結される吸入流路３１１と、清掃機本体３１０の外部と連結される排出流路３１５及び吸入流路３１１と排出流路３１５との間に形成されてサイクロン集塵装置２００が装着される集塵チャンバー３２０と、を備える。
【００４１】
図５及び図６を参照すれば、本発明の他の実施形態によるサイクロン集塵装置２００は、複数のサイクロンチャンバーを備える形態から構成され、このため、サイクロン本体２１０と、サイクロン本体２１０の上端に結合される中間カバー２７０と、中間カバー２７０の上端に結合される上部カバー２５０と、を含む。参考に、本実施形態では、サイクロン本体２１０と、中間カバー２７０及び上部カバー２５０はそのそれぞれに形成された締結孔２１１、２７１、２５１に締結される締結スクリュー（図示せず）によって相互結合される。
【００４２】
サイクロン本体２１０は、第１のサイクロンチャンバー２２０を形成する第１のサイクロン本体２２１と、第２のサイクロンチャンバー２３０を形成する複数の第２のサイクロン本体２３１と、を含む。
【００４３】
第１のサイクロンチャンバー２２０は、吸入流路３１１を通じて流入した外気からゴミを分離するためのものである。このため、第１のサイクロンチャンバー２２０は、サイクロン本体２１０の外壁２１２の内部に設けられる筒形状の第１のサイクロン本体２２１と上部壁２２４及び底面２２３によってサイクロン本体２１０の内部に区画される。そして、第１のサイクロンチャンバー２２０の上端は、第１の出口２２２によって開放される。一方、第１のサイクロンチャンバー２２０の内部に空気をガイドする第１の入口２８０は、底面２２３に形成される。これによれば、吸入組立体３５０（図５参照）と、吸入流路３１１（図５参照）と、集塵チャンバー３２０（図５参照）及び第１の入口２８０を順次に経由して第１のサイクロンチャンバー２２０の内部に流入した空気は、第１の出口２２２を向いて上昇旋回する。前述したような空気の旋回を容易にするため、底面２２３には第１の入口２８０の上部を取り囲むように部分螺旋型に形成され、その出口２８６に進行されるほど上向傾斜するように形成されたガイド部材２８５が設けられる。
【００４４】
他方、前述したように、旋回する空気から分離されるゴミＤ１の排出のため、第１のサイクロンチャンバー２２０は第１のサイクロンチャンバー２２０の上端外縁部の上部に形成された第１のゴミ排出口２２５と連結される。本実施形態での第１のゴミ排出口２２５は、第１のサイクロン本体２２１が上部壁２２４から一定間隔ｄ１離隔されるように設けられることによって、第１のサイクロン本体２２１の上端と上部壁２２４との間に形成される。そして、第１のゴミ排出口２２５は、第１のサイクロン本体２２１の外縁部を取り囲むように形成される第１のゴミ回収部２２８と連結される。ここで、第１のゴミ回収部２２８は、サイクロン本体２１０の外壁２１２の内部に第１のサイクロン本体２２１の外郭を一定間隔離隔されるように取り囲むように筒形状に形成された内壁２２９の内面と、第１のサイクロン本体２２１の外周面によって区画形成される。一方、本実施形態での第１の出口２２２は、上部壁２２４から下方に一定長さｄ２に突出形成される排出管２２６の端部に形成される。このような排出管２２６は、第１の出口２２２が第１のゴミ排出口２２５より低い位置に形成できる長さに形成される。このような排出管２２６によれば、第１のサイクロンチャンバー２２０の内部で上昇旋回する空気が第１のサイクロンチャンバー２２０の上端部に到達したとき直ちに第１の出口２２２を通じて排出されることが抑制されることによって第１のサイクロンチャンバー２２０から排出される空気に含まれたゴミの量を減らすことができる。参考に、排出管２２６の開放された上端はサイクロン本体２１０の上部に設けられる中間カバー２７０の第１の連結流路２３２を通じて第２のサイクロンチャンバー２３０それぞれの第２の入口２３３と空気疎通可能に連結される。
【００４５】
本実施形態では、前述したようなゴミ分離効果を向上させるため、第１の出口２２２には、別途のグリル部材２９４がさらに設けられる。そして、本実施形態での排出管２２６は、上端に進行されるほど拡張される形状に形成される。これによれば、第１のサイクロンチャンバー２２０の上端で旋回する空気を第１のゴミ排出口２２５側にガイドすることによってゴミ分離効率がよりさらに向上される。
【００４６】
第２のサイクロンチャンバー２３０は、第１のサイクロンチャンバー２２０で分離できなかったゴミＤ２を分離するためのものである。このような第２のサイクロンチャンバー２３０によれば、第１のサイクロンチャンバー２２０から分離されるゴミＤ１より小さいサイズのゴミＤ２が分離される。前述したようなゴミの分離のため、本実施形態での第２のサイクロンチャンバー２３０は、サイクロン本体２１０に複数に設けられ、第１のサイクロンチャンバー２２０の外縁部を放射状に取り囲む形状に形成される。ここで、第２のサイクロンチャンバー２３０は、第１のサイクロンチャンバー２２０と連結される第１の入口２８０が第１のサイクロンチャンバー２２０の底面２２３を貫通するので、第１のサイクロンチャンバー２２０の周りを完全に囲むことができる個数ほど設けられ、ゴミ分離効率がより向上できる。
【００４７】
このような第２のサイクロンチャンバー２３０のそれぞれは、第２のサイクロン本体２３１によってサイクロン本体２１０の内部に区画形成され、第２のサイクロン本体２３１のそれぞれは、中間カバー２７０に形成された第２の入口２３３及び第２の出口２３５のそれぞれと連結されるよう上端が開放された形状で形成される。そして、第２のサイクロン本体２３１のそれぞれは、第２の入口２３３を通じて流入した空気が下降旋回しながらゴミＤ２が分離できるように下端に第２のゴミ排出口２３７が形成された逆円錐形状に形成される。第２のゴミ排出口２３７は、サイクロン本体２１０の外壁２１２の内周面と内壁２２９の外周面との間に形成される第２のゴミ回収部２０７の上部に配置される。この場合、第１のゴミ回収部２２８のサイズは、第２のサイクロン本体２３１のサイズと連関がある。すなわち、第２のサイクロン本体２１３の直径が広い場合、第２のゴミ回収部２０７も拡張されて第１のゴミ回収部２２８のサイズの縮小を誘発させることができる。この場合、第２のゴミ回収部２０７よりゴミ収去量が多い第１のゴミ回収部２２８の容量が縮小されて第１のゴミ回収部２２８をしばしば空けなければならない煩わしさが発生する。
【００４８】
このような問題点を克服するため、本実施形態での第２のサイクロン本体２３１のそれぞれは、サイクロン本体２１０の外周面に対応される第２のサイクロン本体２３１の側面一部がサイクロン本体２１０の外壁２１２と並んでなるように傾斜して設けられる。これに対応して、中間カバー２７０に形成された第２の入口２３３及び第２の出口２３５も傾斜するように設けられる。この場合、第２のゴミ回収部２０７のサイズを決定する外壁２１２と内壁２２９の間の間隔ｄ３が第２の出口２３５の内径と実質的に同一になるよう縮小され得る。
【００４９】
一方、本実施形態によるサイクロン本体２１０は、第１及び第２のゴミ回収部２２８、２０７の下端が下部カバー２４０によって選択的な開閉が可能である。この場合、下部カバー２４０は、サイクロン本体２１０の空気漏洩を防止するため第１のサイクロン本体２２１の下端と、内壁２２９の下端と、外壁２１２の下端を受容できる結合溝２４５、２４４、２４３が環状に形成される。この場合、第１のサイクロンチャンバー２２０の底面２２３は、下部カバー２４０の一部に形成される。参考に、本実施形態での下部カバー２４０は、第１の入口２８０を取り囲む流入ダクト２４１が一体に形成される。流入ダクト２４１は、サイクロン集塵装置２００の装着時集塵チャンバー３２０の底面３２１に形成された装着口３２５に挿入結合される。これにより、サイクロン集塵装置２００の装着による吸入流路３１１と第１の入口２８０の連結時サイクロン集塵装置２００の場所を正しく設定でき、吸入流路３１１と第１の入口２８０が空気の漏れなしに連結できる。
【００５０】
以下、前述したように構成された本実施形態によるサイクロン集塵装置２００の動作を説明する。
【００５１】
図５〜図７に示されたように、吸入組立体３５０を通じて吸入された空気は、吸入流路３１１と装着口３２５及び第１の入口２８０を経由して第１のサイクロンチャンバー２２０の内部下端に流入する。第１のサイクロンチャンバー２２０の内部に流入した空気は、第１のサイクロン本体２２１の内周面に沿って旋回しながら第１の出口２２２を向いて上昇する。このように吸入空気が第１のゴミ排出口２２５に隣接した第１のサイクロンチャンバー２２０の上端部まで至れば、遠心力に吸入空気からゴミＤ１が分離され、前述したように、ゴミＤ１が分離された空気は再び下降してグリル部材２９４を経由しながらゴミがもう一度フィルタリングされた後、第１の出口２２２と、第１の連結流路２３２と、第２の入口２３３を順次に経由して第２のサイクロンチャンバー２３０のそれぞれに分散流入する。
【００５２】
このように、第２のサイクロンチャンバー２３０のそれぞれに流入した空気は、第２のサイクロン本体２３１の内周面に沿って下降旋回する。前述したような空気の旋回によって第１のサイクロンチャンバー２２０で分離されたゴミＤ１より小さいサイズのゴミＤ２が吸入空気から分離されて第２のゴミ排出口２３７を通じて第２のゴミ回収部２０７に積載される。前述したようにゴミＤ２が分離された空気は再び上昇して第２の出口２３５を通じて第２のサイクロンチャンバー２３０から排出されて上部カバー２５０と中間カバー２７０との間に形成された空間を経由して上部カバー２５０の一側に形成された第３の出口である空開排出管２９０を通じて排出流路３１５に排出される。
【００５３】
ここで、本実施形態によるサイクロン集塵装置２００は、上部カバー２５０と中間カバー２７０との間にフィルター部材２９５がさらに設けられて空開排出管２９０に排出される空気を最終的にもう一度フィルタリングする。このようなフィルター部材２９５は、上部カバー２５０の内部に形成された支持リブ２５２及び中間カバー２７０の上面によって支持される。これによれば、サイクロン集塵装置２００の内部に流入した空気は、第１のサイクロンチャンバー２２０、グリル部材２９４、第２のサイクロンチャンバー２３０、フィルター部材２９５を経由しながらその空気に含まれたゴミが多段階に分離される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態によるサイクロン集塵装置を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１に示されたサイクロン集塵装置の分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿って切開した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるサイクロン集塵装置が適用された真空清掃機を概略的に示した分離斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるサイクロン集塵装置が適用された真空清掃機を概略的に示した分離斜視図である。
【図６】図５のサイクロン集塵装置を示した分離斜視図である。
【図７】図５のサイクロン集塵装置の作動状態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、２００      サイクロン集塵装置
１０１、３５０      吸入口組立体
１０４、３１０      真空清掃機本体
１０５、３１１      吸入流路
１０６、３１５      排出流路
１２１、２２０      第１のサイクロンチャンバー
１２４、２２８      第１のゴミ回収部
１４２、２３０      第２のサイクロンチャンバー
１４５、２０７      第２のゴミ回収部
【図１】
2006272322.tif 000003
【図２】
2006272322.tif 000004
【図３】
2006272322.tif 000005
【図４】
2006272322.tif 000006
【図５】
2006272322.tif 000007
【図６】
2006272322.tif 000008
【図７】
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