(57)【要約】【課題】  本発明は浄化された空気の排気過程において生じる乱流流動による圧力損失を減らすと同時にノイズを減少させることのできるサイクロン集塵装置を提供する。【解決手段】  ゴミが含まれた空気が吸い込まれる吸入口と真空吸入源と連結される排気口を備え、吸入口に吸い込まれる空気について回転気流を形成するサイクロン本体と、排気口を介して排出される浄化された空気の流速を落とすと同時に、層流流動を導くため排気口に構成される流路ガイド部材とを含む。これにより、流路ガイド部材が浄化された空気の排気過程で生じる乱流流動による圧力損失を低減させるので、真空吸入源の負荷が小さくなりサイクロン集塵装置の作動に用いられる消費電力を減らすことができる。【選択図】      図３
2006055620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴミが含まれた空気が吸い込まれる吸入口と真空吸入源と連結される排気口を備え、前記吸入口に吸い込まれる空気について回転気流を形成するサイクロン本体と、
前記排気口を介して排出される浄化された空気の流速を落とすと同時に、層流流動を導くため前記排気口に構成される流路ガイド部材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】
前記流路ガイド部材は、前記排気口の入口から所定の距離離隔されて設けられた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】
前記流路ガイド部材は、前記排気口の内周面に突設され、排気口の中央に空気流動路を形成する複数のガイドリブであることを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項４】
前記ガイドリブは、前記排気口の内周面に９０°の間隔で配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】
前記ガイドリブは、
前記排気口の入口側に向いて形成された曲線部と、
前記曲線部から排気口の出口側に伸びた直線部とを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６】
向かい合うガイドリブの曲線部は互いに反対方向に向いて曲がる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】
前記流路ガイド部材は、前記排気口の断面積を両分するように設けられたＳ型ガイドリブ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８】
前記流路ガイド部材は、前記排気口の断面積を両分するように上下２段で設けられる２つのＳ型ガイドリブ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】
２つの前記Ｓ型ガイドリブは、互いに直交して設けられた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】
前記流路ガイド部材は、中央が切断されて両側の終端が互いに反対方向に向うよう曲がったガイドリブ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１１】
ゴミが含まれた空気が吸い込まれる吸入口と真空吸入源と連結される排気口を備え、前記吸入口に吸い込まれる空気について回転気流を形成するサイクロン本体と、
前記回転気流により分離されたゴミが収集され、前記サイクロン本体に着脱自在に設けられるダストカップと、
前記排気口を介して排出される浄化された空気の流速を落とすと同時に、層流流動を導くため前記排気口に構成される流路ガイド部材とを含むことを特徴とする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、詳細には吸入空気の中に含まれているゴミ及び汚物を遠心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、モータの回転により空気を強制循環させて本体内部を真空状にすることで本体内部と外部との間に生じる圧力差により被掃除面にあるゴミ及び汚物を空気とともに吸い込んで掃除する機器である。
【０００３】
係る真空掃除機には、一般に、吸い込まれる空気からゴミ及び汚物を収集するための集塵装置が備えられている。従来には係る集塵装置としてゴミ袋が主に使用されたが、頻繁に取り換えを行なわなければならない紛らわしさがあった。それでユーザの経済的な負担を解除するために、最近ではサイクロン集塵装置を採用した真空掃除機が注目を浴びている。このようなサイクロン集塵装置を採用した真空掃除機の一例として、大韓民国実用新案登録出願第１９９３-４８９１号（名称：サイクロンが備えられた真空掃除機）及び大韓民国特許出願第１９９３-５０９９号（名称：真空掃除機）などがある。係るサイクロン集塵装置は吸入口と排気口を含むサイクロン本体で、前記吸入口を介して吸い込まれたゴミが含まれた空気に回転気流を形成して吸い込まれたゴミを遠心分離し、浄化された空気は前記排気口を介してサイクロン本体の外部へと排出される。
【０００４】
ところが、浄化された空気は前記回転気流の慣性力により、乱気流を形成しながら前記排気口に吸い込まれる。この空気は前記排気口の内壁面とぶつかったり、前記サイクロン本体から新たに吸い込まれる浄化された空気と衝突することで空気流動の困難を招いてしまう。このことで前記排気口における圧力損失を生じさせる。このように排気口で発生した圧力損失は真空吸入源の負荷を増加させ消費電力の増大を招く。また、前記排気口はサイクロン本体に比べて狭小した断面積を有しているので、前記排気口に吸い込まれた浄化された空気の流速は急速に増加される。このような急速な流速の増加はノイズを誘発するためその改善が求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、その目的は、浄化された空気の排気過程において生じる乱流流動による圧力損失を減らすと同時にノイズを減少させることの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】
【０００６】
前述した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、ゴミが含まれた空気が吸い込まれる吸入口と真空吸入源と連結される排気口を備え、前記吸入口に吸い込まれる空気について回転気流を形成するサイクロン本体と、前記排気口を介して排出される浄化された空気の流速を落とすと同時に、層流流動を導くため前記排気口に構成される流路ガイド部材とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の好適な実施形態によると、前記流路ガイド部材は前記排気口の入口から所定の距離離隔されて設けられたことが好ましい。
【０００８】
本発明の第１の実施形態によると、前記流路ガイド部材は、前記排気口の内周面に突設され、排気口の中央に空気流動路を形成する複数のガイドリブから構成されることが好ましい。
【０００９】
前記ガイドリブは、前記排気口の内周面に９０°の間隔で配されることが好ましい。
【００１０】
前記ガイドリブは、前記排気口の入口側に向いて形成された曲線部と、前記曲線部から排気口の出口側に伸びた直線部と、を含むことが好ましい。
【００１１】
そして、向かい合うガイドリブの曲線部は互いに反対方向に向いて曲がることが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の実施形態によると、前記流路ガイド部材は前記排気口の断面積を両分するように設けられたＳ型ガイドリブを含むことが好ましい。
【００１３】
本発明の第３の実施形態によると、前記流路ガイド部材は前記排気口の断面積を両分するように上下２段で設けられる２つのＳ型ガイドリブから構成されることがよい。この場合、２つの前記Ｓ型ガイドリブは、互いに直交して設けられたことができる。
【００１４】
本発明の第４の実施形態によると、前記流路ガイド部材は中央が切断されて両側の終端が互いに反対方向に向うよう曲がったガイドリブから構成されることができる。
【００１５】
本発明の最良の実施形態によるサイクロン集塵装置は、ゴミが含まれた空気が吸い込まれる吸入口と真空吸入源と連結される排気口を備え、前記吸入口に吸い込まれる空気について回転気流を形成するサイクロン本体と、前記回転気流により分離されたゴミが収集され、前記サイクロン本体に着脱自在に設けられるダストカップと、前記排気口を介して排出される浄化された空気の流速を落とすと同時に、層流流動を導くため前記排気口に構成される流路ガイド部材とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、流路ガイド部材が浄化された空気の排気過程で生じる乱流流動による圧力損失を低減させるので、真空吸入源の負荷が小さくなりサイクロン集塵装置の作動に用いられる消費電力を減らすことができる。
【００１７】
また、流路ガイド部材が排気口へと吸い込まれた空気の流速を落としてくれるので、排気口において発生するノイズを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００１９】
図１では、本発明に係る流路ガイド部材を有するサイクロン集塵装置の一例が示されている。同図に示したように、サイクロン集塵装置はサイクロン本体１１０と流路ガイド部材を含んでいる。
【００２０】
サイクロン本体１１０はゴミが含まれている空気が吸い込まれる吸入口１１１と真空吸入源（図示せず）と連結される排気口１１２を備えており、吸入口１１１へと吸い込まれる空気について回転気流を形成し空気の中に含まれているゴミの遠心分離を行なう。サイクロン本体１１０には遠心分離されたゴミが収集されるダストカップ１２０が着脱自在に設けられている。
【００２１】
前記流路ガイド部材は排気口１１２内に設けられ、排気口１１２に吸い込まれた空気の流速を落として排気口１１２で生じるノイズを低減し、排気口１１２に吸い込まれた空気の層流流動を導いて乱流発生を抑える。前記流路ガイド部材は排気口１１２の内部に別の部材として設けることもでき、排気口１１２と一体に形成され、排気口１１２の内周面から一定の形状を有するように突出して設けることもできる。前記流路ガイド部材の形状は実験を介して最適化される。
【００２２】
本発明の第１の実施形態に係る、前記流路ガイド部材は図２ないし図４に示したように、排気口１１２の内周面から突設され、中央には空気流動路２１１を形成している４つのガイドリブ２１０から形成されている。
【００２３】
さらに、ガイドリブ２１０は、図３に示したように、曲線部２１０ａと直線部２１０ｂを有する。曲線部２１０ａは、排気口１１２の入口に向って設けられる。曲線部２１０ａはサイクロン本体１１０で排気口１１２に吸い込まれる空気の流速を落とし、この空気を直線部２１０ｂにガイドする。直線部２１０ｂは曲線部２１０ａから排気口１１２の出口側に伸び、曲線部２１０ａでガイドされた空気を層流化する。
【００２４】
４つのガイドリブ２１０は９０°間隔で設けられ、向かい合うガイドリブ２１０のそれぞれの曲線部２１０ａが図２に示したように、互いに反対方向に曲がって形成されることが好ましい。
【００２５】
係る構造によると、曲線部２１０ａは回転気流を形成しながら排気口１１２に吸い込まれる空気の回転をスムーズにガイドし、回転しながら吸い込まれる浄化された空気の回転を減らし、吸い込まれた空気の進行方向を遮断して浄化された空気の流速を落とすことで、排気口１１２から生じるノイズを緩和させることができる。
【００２６】
そして、直線部２１０ｂは曲線部２１０ａでガイドされた空気の層流流動を導いて、排気口１１２内で乱流が生じることを防止する。
【００２７】
一方、ガイドリブ２１０は、図３に示したように、サイクロン本体１１０から空気が吸い込まれる排気口１１２の入口から所定の距離（Ｄ）離隔されるように設けられることもできる。このように、ガイドリブ２１０が排気口１１２内に形成されると、浄化された空気が曲線部２１０ａと衝突する際に生じる停滞気流がサイクロン本体１１０内の流動ながれに影響を及ぼす恐れを抑制することができる。
【００２８】
空気流動路２１１は、図２及び図４に示したように、排気口１１２のほぼ中央部に設けられることが好ましい。即ち、複数のガイドリブ２１０は同一な幅を有するように形成されるが、ガイドリブ２１０の上端面の長手方向に伸びた仮想の線をそれぞれＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４とすると、これらの仮想の線を連結して空気流動路２１１の断面形状を斜線のように示すことができる。空気流動路２１１を介して排気される浄化された空気をメイン気流とすると、このメイン気流は流動経路上においてどのような制約もないので、ガイドリブ２１０によりガイドされる空気に比べて早い速度で流動できる。従って、前記メイン気流はガイドリブ２１０によりガイドされる空気と混ざることなく前記真空吸入源の方に移動する。
【００２９】
従って、ガイドリブ２１０は排気口１１２の内周面に近接した部分にて層流化された空気の流れを形成し、空気流動路２１１を介して排気されるメイン気流と排気口１１２の内周面とが衝突し合って発生する乱気流の形成を抑えることができる。
【００３０】
ガイドリブ２１０から構成された流路ガイド部材の効果を確認するため、平均粒子のサイズが７.５μｍである８種粉塵で、排気口１１２を介して排気される排気速度は２０ｍ／ｓにして実験を行なった。その結果、前記流路ガイド部材が図２ないし図４に示したように、４つのガイドリブ２１０で形成された場合、圧力損失が７〜１３％減った。さらに、ガイドリブ２１０を設けた場合と設けなかった場合のサイクロン本体１１０内の空気流動を確認した結果、ガイドリブ２１０はサイクロン本体１１０内部の空気流動に影響を与えず、さらに圧力損失も低減させた。
【００３１】
一方、ガイドリブ２１０には、図２ないし図４に示したように、４つのガイドリブが備えられているが、それに限らず、必要に応じて２つ、３つ、あるいは複数の排気口１１２内に所定の間隔で配されることができる。
【実施例２】
【００３２】
本発明の第２の実施形態によると、前記流路ガイド部材は図５に示したように、Ｓ型ガイドリブ２２０のように備えられ得る。Ｓ型ガイドリブ２２０は両側の終端が排気口１１２の断面積を両分するよう設けられる。
【実施例３】
【００３３】
本発明の第３の実施形態によると、前記流路ガイド部材は図６に示したように、２つのＳ型ガイドリブ２２０が上下に交差するよう設けることもできる。好適には、上下に配されたＳ型ガイドリブ２２０は互いに直交するように設けることがよい。
【実施例４】
【００３４】
本発明の第４の実施形態によると、前記流路ガイド部材は図７に示したように、中央が切断され両終端が互いに反対方向に向って曲げられたガイドリブ２３０で備えられることができる。
【００３５】
このように、排気口１１２に第１ないし第４の実施形態のような形状による流路ガイド部材を設けることになると、排気口１１２内部に乱流の発生を抑えと同時に、排気口１１２内で生じる圧力損失を低減することができる。さらに、前記流路ガイド部材により排気口１１２へ進む空気の流速が落とされるので、ノイズも抑えることができる。
【００３６】
以上、図面を参照し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。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明であるサイクロン集塵装置は、キャニスター型、ドラム型、アップライト型、スチック型、ヘンディー型、ロボット掃除機に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサイクロン集塵装置を概略的に示した断面図である。
【図２】本発明の要部である排気口に構成される流路ガイド部材を示した斜視図である。
【図３】図２の縦断面図である。
【図４】図２の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るサイクロン集塵装置の要部である流路ガイド部材を備えた排気口を抜粋して示した斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るサイクロン集塵装置の要部である流路ガイド部材を備えた排気口を抜粋して示した斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るサイクロン集塵装置の要部である流路ガイド部材を備えた排気口を抜粋して示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１０  サイクロン本体
１１１  吸入口
１１２  排気口
１２０  ダストカップ
２１０  ガイドリブ
２１１  空気流動路
２２０  Ｓ型ガイドリブ
２３０  曲がったガイドリブ
【図１】
2006055620.tif 000003
【図２】
2006055620.tif 000004
【図３】
2006055620.tif 000005
【図４】
2006055620.tif 000006
【図５】
2006055620.tif 000007
【図６】
2006055620.tif 000008
【図７】
2006055620.tif 000009