(57)【要約】      （修正有）【課題】限定された空間で２次サイクロンの数をより多く設置することで集塵効率を向上させることができ、サイクロンの配置において真空掃除機およびサイクロン集塵装置の形状に応じて自在な設計構造を有することができ、２次サイクロンによっても除去されない微細ゴミを除去することのできるマルチサイクロン集塵装置を提供する。【解決手段】第１流入口を介して流入された空気を上部にガイドした後、遠心分離しゴミを取除く第１サイクロン３００と、第１サイクロンの外側に所定間隔をおいて配されるよう集塵ハウジング２００内に設けられ、第１サイクロンから流入された空気を遠心分離して微細ゴミを取除く複数の第２サイクロン４００と、集塵ハウジング上部に設けられ、第１サイクロンからの排気をそれぞれの第２サイクロンに流入させるようガイドし、第２サイクロンで排出された空気を再度フィルタリングし外部に排出させるカバーユニット５００とを含む。【選択図】図３
2006320713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面に外部空気が流入される吸入管が所定の長さ突設されて、吸入された空気から分離されたゴミが収集される集塵ハウジングと、
前記集塵ハウジング内に設けられ、前記吸入管と連通される第１流入口が下部に設けられ、前記第１流入口を介して流入された空気を上部にガイドした後、遠心分離しゴミを取除く第１サイクロンと、
前記第１サイクロンの外側に所定間隔をおいて配されるよう前記集塵ハウジング内に設けられ、前記第１サイクロンから流入された空気を遠心分離して微細ゴミを取除く複数の第２サイクロンと、
前記集塵ハウジング上部に設けられ、第１サイクロンからの排気を前記それぞれの第２サイクロンに流入させるようガイドし、前記第２サイクロンで排出された空気を再度フィルタリングし外部に排出させるカバーユニットとを含むことを特徴とするマルチサイクロン集塵装置。
【請求項２】
前記第１サイクロンは、
流入された空気からゴミを遠心分離する空間である第１サイクロンチャンバーを形成する第１チャンバー外壁と、
下端に前記第１流入口が形成されるよう前記第１チャンバー外壁内に設けられ、前記第１流入口を介して流入された空気を垂直上昇の方向にガイドするよう前記第１チャンバー外壁の高さ方向に形成される連結管と、
前記第１チャンバー外壁の内側に沿ってその高さが次第に低くなるよう所定長さで連続設けられ、前記連結管からの排気を前記第１サイクロンチャンバーで旋回気流を形成させる空気誘導ガイド部材と、
前記第１サイクロンチャンバーでゴミの分離された空気を外部に排出させる空気流出口とを含むことを特徴とする請求項１に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項３】
前記第１流入口および空気流出口は同一な中心軸を有することを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項４】
前記第１流入口の直径は前記空気流出口の直径より小さいことを特徴とする請求項３に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項５】
前記第１サイクロンの第１チャンバー外壁、連結管、および空気誘導ガイド部材は一体に形成されることを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項６】
前記連結管の上部に設けられ、前記連結管からの排気が前記空気流出口からの排気と混合されないように、前記空気誘導ガイド部材にガイドする分離ガイド部材を更に含むことを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項７】
前記第１サイクロンは、前記第１チャンバー外壁の外周面に円周方向に延設され、前記複数の第２サイクロンがそれぞれ挿入される挿入口を備えるサイクロンハウジングを更に含むことを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項８】
前記第２サイクロンは、前記第１サイクロンから流入された空気から微細ゴミを遠心分離する第２サイクロンチャンバーを形成する第２チャンバー外壁と、前記第１サイクロンからの排気を前記第２サイクロンチャンバーに流入させる第２流入口と、を含み、
前記カバーユニットは、前記第１サイクロンの空気流出口からの排気を前記複数の第２サイクロンの第２流入口にそれぞれガイドする空気ガイド流路と、前記第２サイクロンチャンバー内に所定の部分が挿入され、前記第２サイクロンチャンバーの空気を外部に排出させる排出ガイド流路を備える流出入カバーと、前記流出入カバーの上部を覆うよう結合され、前記複数の排出ガイド流路からの排気を合流させて外部に排出させるサイクロンカバーと、前記流出入カバーとサイクロンカバーとの間の空気流動経路上に設けられ、前記サイクロンカバーからの排気をフィルタリングするフィルタ部材と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項９】
前記サイクロンカバーは、一定の高さを有する円筒状のサイクロンカバー胴体と、前記流出入カバーの排出ガイド流路からの排気が流入されるカバー入口と、流入された空気が外部に排出されるカバー出口とを含み、
前記フィルタ部材は前記サイクロンカバー胴体内に挿入され、前記カバー入口とカバー出口の空気流動経路上に設けられることを特徴とする請求項８に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１０】
前記サイクロンカバー胴体は上端が開放され、前記サイクロンカバーは前記サイクロンカバー胴体の上端に分離自在に結合されるカバー蓋を更に含むことを特徴とする請求項９に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１１】
前記カバー入口は前記サイクロンカバー胴体の底面中央部に形成され、前記カバー出口は前記サイクロンカバー胴体の側面に形成され、前記カバー入口を介して流入された空気は上昇し前記カバー蓋とぶつかって拡散されながら下降した後、前記フィルタ部材を通過し前記カバー出口から抜け出ることを特徴とする請求項１０に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１２】
前記サイクロンカバー胴体と、前記流出入カバーの排出ガイド流路と対応すべく、前記サイクロンカバー胴体の円周上に形成された複数のカバー入口と、流入された空気が外部に排気されるカバー出口とを含み、
前記フィルタ部材は前記排出ガイド流路が前記カバー入口を介して外部に露出すべく、前記カバー入口を覆わないよう設けられることを特徴とする請求項８に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１３】
前記サイクロンカバー胴体は上端が開放され、前記サイクロンカバーは前記サイクロンカバー胴体の上端に分離自在に結合されるカバー蓋を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１４】
前記カバー出口は前記カバー蓋の一方に形成され、前記カバー入口を介して流入された空気は上昇し前記カバー蓋にぶつかって拡散しながら下降した後、前記フィルタ部材を通過し前記カバー出口から抜け出ることを特徴とする請求項１３に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１５】
前記フィルタ部材は多孔性材質であることを特徴とする請求項８に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１６】
前記集塵ハウジングは、前記第１サイクロンおよび第２サイクロンで空気と分離されたゴミをそれぞれ収容するための隔離部材が内側に設けられ、前記隔離部材の終端は前記第１チャンバー外壁の下端と結合されることを特徴とする請求項２に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１７】
吸入された空気から分離されたゴミが収集される集塵ハウジングと、
前記集塵ハウジング内に設けられ、流入された空気に含まれたゴミを遠心分離する第１サイクロンと、
前記第１サイクロンを放射状に取り囲むよう設けられ、前記第１サイクロンからの排気から微細ゴミを分離する複数の第２サイクロンと、
前記集塵ハウジングの下部から外気が前記第１サイクロンに流入されるよう、前記集塵ハウジングの下部から上方に向って突出された吸入管とを含むことを特徴とするマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１８】
前記集塵ハウジング上部に設けられ、前記第２サイクロンからの排気からゴミを再度分離するフィルタ部材を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載のマルチサイクロン集塵装置。
【請求項１９】
前記複数の第２サイクロンの上部に設けられ、前記第２サイクロンからの排気を集めて排出させるサイクロンカバーを更に含み、前記フィルタ部材は前記サイクロンカバー内に設けられることを特徴とする請求項１８に記載のマルチ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適用される集塵装置に関し、詳細には、真空掃除機内に流入される空気からゴミを多段階を経て遠心分離し取除くマルチサイクロン集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、真空掃除機は、被掃除面のゴミが含まれた空気を吸込む吸入ブラシと、該吸入ブラシを介して吸込まれた空気からゴミを分離する集塵装置、および吸入駆動源である吸入モータを備えてなる。従来の集塵装置は、主にゴミ袋を使用したが、このゴミ袋は頻繁に取り替えなければならない不便さがあり、且つ非衛生的であることが問題である。従って、最近にはゴミ袋を使わず半永久的に使用できるサイクロン集塵装置が幅広く使用されている。サイクロン集塵装置は空気からゴミを遠心分離しゴミを収集する。
【０００３】
ところで、サイクロン集塵装置の場合、構造や性能により微細ゴミをろ過し切れない問題があって、最近には空気中の微細ゴミを２段階を経てろ過する、集塵効率の向上されたサイクロン集塵装置が開発されている。その例として、本出願人により出願された特許文献１、特許文献２に記載のものなどがある。
【０００４】
図１および図２にはサイクロン集塵装置が示されている。図１はサイクロン集塵装置の分離斜視図であり、図２はサイクロン集塵装置の結合断面図である。サイクロン集塵装置１０は１次サイクロン２０と２次サイクロン３０とがハウジング１２内に設けられたサイクロンユニット１１、該サイクロンユニット１１の上部に結合し流出カバー４１とサイクロンカバー４２を含むカバーユニット４０、およびサイクロンユニット１１の下部に結合されるゴミ収集筒５０を含んでなる。２次サイクロン３０は１次サイクロン３０の外側に複数個配置されている。
【０００５】
ハウジング１２の下端はオープンされ、上端は空気流出口２３および２次サイクロン３０の第２空気流入口３２を除いて閉鎖される。ハウジング１２の上部側部にては１サイクロン１１内に外部空気を吸入するための吸入管１３が設けられている。吸入管１３はハウジング１２を貫通し１次サイクロン２０のチャンバー外壁２１まで連結される。チャンバー外壁２１には吸入管１３と連通される第１空気流入口２２が形成される。
【０００６】
前述の構成を有するサイクロン集塵装置１０の動作について説明する。吸入管１３および第１空気流入口２２を介して第１次サイクロン２０内に流入された空気は旋回気流を形成し、空気中に含まれた割合に大きなゴミは遠心分離されゴミ収集筒５０に集塵される。ゴミの取除かれた空気はグリル部材２５を通過して空気流出口２３から抜け出た後、流出入カバー４１にガイドされ第２空気流入口３２を介して２次サイクロン３０に流入される。流入された空気は１次サイクロン２０と同様に旋回気流を形成し、空気中に含まれた微細ゴミは遠心分離されゴミ収集筒５０に集塵される。ゴミの取除かれた浄化された空気は上昇しサイクロンカバー４２の排気管４３を経てサイクロン集塵装置１０の外部へ排出される。係る構成のサイクロン集塵装置１０によると、２次サイクロン３０が１次サイクロン２０の外周上に複数配置されているため集塵効率が向上される利点がある。
【０００７】
しかし、前述のように、１次サイクロン２０にて旋回気流を形成するために外部の空気は１次サイクロン２０のチャンバー外壁２１の上部側部にて流入されなければならない。これにより第１空気流入口２２が形成される位置および第１空気流入口２２と連通される吸入管１３が形成される位置は制限されてしまう。従って、ハウジング１２とチャンバー外壁２１との間の吸入管１３が貫通する所定領域６０には２次サイクロン３０を設けることのできない構造的な問題点を抱えている。これにより、集塵効率と関連した２次サイクロン３０の個数が減少され、２次サイクロン３０およびカバーユニット４０の流出入カバー４２が非対称的に配列される。よって、最適の集塵効率が具現できない問題点が発生し、さらに、サイクロン集塵装置の設計においても制約を受ける。
【０００８】
一方、前述のようなマルチサイクロン集塵装置によっても理論的に微細ゴミは除去し切れないので、微細ゴミを除去するための研究が持続的に求められている。
【特許文献１】韓国特許出願第２００３−６２５２０号
【特許文献２】韓国特許出願第２００３−６３２１１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、第１に、限定された空間で２次サイクロン数をより多く設けることで集塵効率を向上させることができる。第２に、２次サイクロンの配置において真空掃除機およびサイクロン集塵装置の形状に応じて自在な設計構造を有することができる。第３に、２次サイクロンによっても除去されない微細ゴミを除去することのできるマルチ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】
【００１０】
前述した目的を達成するための本発明に係るマルチサイクロン集塵装置は、集塵ハウジングと、第１サイクロンと、第２サイクロンと、カバーユニットとを含む。集塵ハウジングは、底面に外部空気が流入される吸入管が所定の長さ突設されて、吸入された空気から分離されたゴミが収集される。第１サイクロンは、前記集塵ハウジング内に設けられ、前記吸入管と連通される第１流入口が下部に設けられ、前記第１流入口を介して流入された空気を上部にガイドした後、遠心分離しゴミを取除く。複数の第２サイクロンは、前記第１サイクロンの外側に所定間隔をおいて配されるよう前記集塵ハウジング内に設けられ、前記第１サイクロンから流入された空気を遠心分離して微細ゴミを取除く。カバーユニットは、前記集塵ハウジング上部に設けられ、第１サイクロンからの排気を前記それぞれの第２サイクロンに流入させるようガイドし、前記第２サイクロンで排出された空気を再度フィルタリングし外部に排出させる。
【００１１】
これによると、流入口が下部に形成されているので、既存に流入口が設けられる所定領域に第２サイクロンを配置することのできない構造的な制約が解消される。したがって、定められたサイズ内で第２サイクロンの設置個数および配列に制約を受けないだけでなく、より数多い第２サイクロンを設けることができることから集塵効率が向上される。さらに、カバーユニットは前記第２サイクロンで浄化された空気を再度フィルタリングし外部に排出させるので集塵効率がより向上される効果がある。
【００１２】
前記第１サイクロンは、流入された空気からゴミを遠心分離する空間である第１サイクロンチャンバーを形成する第１チャンバー外壁と、下端に前記第１流入口が形成されるよう前記第１チャンバー外壁内に設けられ、前記第１流入口を介して流入された空気を垂直上昇の方向にガイドするよう前記第１チャンバー外壁の高さ方向に形成される連結管と、前記第１チャンバー外壁の内側に沿ってその高さが次第に低くなるよう所定長さで連続設けられ、前記連結管からの排気を前記第１サイクロンチャンバーで旋回気流を形成させる空気誘導ガイド部材と、前記第１サイクロンチャンバーでゴミの分離された空気を外部に排出させる空気流出口とを含む。このように、前記空気誘導ガイド部材を連結管と連結することにより、ゴミの含まれた空気が第１サイクロンに流入される次第一定の遠心力を保って回転することができことから、空気の圧力損失が減少されると共に吸入力を保つことができる。
【００１３】
前記第１流入口の中心軸および空気流出口の中心軸は平行であることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記第１流入口および空気流出口は同一な中心軸を有することが好ましい。
【００１５】
さらに、前記第１流入口の直径は前記空気流出口の直径より小さいことが好ましい。
【００１６】
これによると、コンパクトな構造のマルチサイクロン集塵装置を具現することができる。
【００１７】
さらに、前記第１サイクロンの第１チャンバー外壁、連結管、および空気誘導ガイド部材は一体に形成されることが好ましい。これにより、製造コストを節減できる。
【００１８】
さらに、前記第１サイクロンは、前記第１チャンバー外壁の外周面に円周方向に延設され、前記複数の第２サイクロンがそれぞれ挿入される挿入口を備えるサイクロンハウジングを更に含むことが好ましい。
【００１９】
本発明に係るマルチサイクロン集塵装置は、前記連結管の上部に設けられ、前記連結管からの排気が前記空気流出口からの排気と混合されないよう前記空気誘導ガイド部材にガイドする分離ガイド部材を更に含むことが好ましい。
【００２０】
前記第２サイクロンは、前記第１サイクロンから流入された空気から微細ゴミを遠心分離する第２サイクロンチャンバーを形成する第２チャンバー外壁と、前記第１サイクロンからの排気を前記第２サイクロンチャンバーに流入させる第２流入口と、を含む。
【００２１】
前記カバーユニットは、前記第１サイクロンの空気流出口からの排気を前記複数の第２サイクロンの第２流入口にそれぞれガイドする空気ガイド流路と、前記第２サイクロンチャンバー内に所定の部分が挿入され、前記第２サイクロンチャンバーの空気を外部に排出させる排出ガイド流路を備える流出入カバーと、前記流出入カバーの上部を覆うよう結合され、前記複数の排出ガイド流路からの排気を合流させて外部に排出させるサイクロンカバーと、前記流出入カバーとサイクロンカバーとの間の空気流動経路上に設けられ、前記サイクロンカバーからの排気をフィルタリングするフィルタ部材と、を含む。
【００２２】
前記サイクロンカバーは、一定の高さを有する円筒状のサイクロンカバー胴体と、前記流出入カバーの排出ガイド流路からの排気が流入されるカバー入口と、流入された空気が外部に排出されるカバー出口とを含み、前記フィルタ部材は前記サイクロンカバー胴体内に挿入され、前記カバー入口とカバー出口の空気流動経路上に設けられることがよい。したがって、第２サイクロンから抜け出た空気はカバー出口から抜け出る前に前記フィルタ部材により微細ゴミがろ過される。
【００２３】
さらに、前記サイクロンカバー胴体は上端が開放され、前記サイクロンカバーは前記サイクロンカバー胴体の上端に分離自在に結合されるカバー蓋を更に含むことが好ましい。これによると、カバー蓋のみを分離してフィルタ部材を保守することができるので、フィルタ部材の維持保守が簡単になる。
【００２４】
本発明の一実施の形態によると、前記カバー入口は前記サイクロンカバー胴体の底面中央部に形成され、前記カバー出口は前記サイクロンカバー胴体の側面に形成され、前記カバー入口を介して流入された空気は上昇し前記カバー蓋とぶつかって拡散されながら下降した後、前記フィルタ部材を通過し前記カバー出口から抜け出ることが好ましい。
【００２５】
本発明の他の実施形態によると、前記カバー入口は前記流出入カバーの排出ガイド流路と対応するよう、前記サイクロンカバー胴体の円周上に形成され、前記フィルタ部材は前記排出ガイド流路が前記カバー入口を介して外部に露出されるべく、前記カバー入口を覆わないよう設けられることが好ましい。これによると、カバー蓋を分離してフィルタ部材のみならず、第２サイクロンの空気が排出される排出ガイド流路をより簡単に掃除・維持保守できる。
【００２６】
ここで、前記カバー出口は前記カバー蓋の一方に形成され、前記カバー入口を介して流入された空気は上昇し前記カバー蓋にぶつかって拡散しながら下降した後、前記フィルタ部材を通過し前記カバー出口から抜け出ることが好ましい。
【００２７】
なお、前記フィルタ部材はスポンジ材であることがよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によるマルチサイクロン集塵装置によると、第１サイクロン内に空気を流入するための流入口が下部に形成されているので、既存に流入口が設けられる所定領域に第２サイクロンを配置することのできない構造的な制約が解消される。したがって、定められたサイズ内で第２サイクロンの設置個数および配列に制約を受けないだけでなく、より数多い第２サイクロンを設けることができることから集塵効率が向上される。また、第１サイクロンの流入口に連結された連結管と分離ガイド部材および空気誘導ガイド部材を設けることで、ゴミの含まれた空気が第１サイクロンに流入されるとき一定の遠心力を保って回転することができことから、空気の圧力損失が減少されると共に吸入力を保つことができる。
【００２９】
一方、第２サイクロンからの排気をサイクロン集塵装置の外部に排出する前に再度フィルタリングすることで、２次サイクロンにてもろ過されない微細ゴミが除去されることから優れた集塵効率を発揮できる。なお、本発明の他の実施形態によると、カバー蓋のみを分離してフィルタ部材のみならず、第２サイクロンの空気が排出される排出ガイド流路の掃除及び維持保守を容易に行うことができる。
【００３０】
また、第１サイクロンおよび第２サイクロンを集塵ハウジング内に全て挿入できる構造であるので、極めてコンパクトな構造のマルチサイクロン集塵装置が具現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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】
【００３２】
図３に基づくと、マルチサイクロン集塵装置１００は、集塵ハウジング２００内部に設けられる第１サイクロン３００、第１サイクロン３００の外周面上に所定の間隔をおいて配されるべく集塵ハウジング２００内に設けられる第２サイクロン４００、集塵ハウジング２００の上部に設けられるカバーユニット５００を含む。第１サイクロン３００は、外部から流入された空気に含まれた割合大きなゴミを１次に遠心分離して除去し、第２サイクロン４００は第１サイクロンから流入された空気に含まれた微細ゴミを２次分離して除去する。集塵ハウジング２００には第１および第２サイクロン３００、４００にて空気と分離されたゴミが収集される。カバーユニット５００は、第１サイクロン３００から排出された空気を第２サイクロン４００にガイドし、第２サイクロン４００にて浄化された空気を再度フィルタリングし外部に排出させる。
【００３３】
図３および図８に示したように、集塵ハウジング２００は上端がオープンされ、吸入管２１０を除いた下端が閉鎖された構造の、ほぼ円筒の形状を有し、マルチサイクロン集塵装置１００の外観を形成する。集塵ハウジング２００の底面には外部の空気が集塵ハウジング２００内に流入される吸入管２１０が垂直方向に所定の長さ突設されている。集塵ハウジング２００の内側には隔離部材２２０が設けられる。隔離部材２２０は、集塵ハウジング２００内を第１サイクロン３００から空気と分離されたゴミが収集される第１集塵部２３０と、第２サイクロン４００から空気と分離されたゴミが収集される第２集塵部とに分離させる。隔離部材２２０の終端は第１サイクロン３００の第１チャンバー外壁３２０の下端と結合する。
【００３４】
図４および図８に示したように、第１サイクロン３００は第１サイクロンチャンバー３１０を形成する第１チャンバー外壁３２０、第１チャンバー外壁３２０内に設けられた連結管３３０、第１チャンバー外壁の内側に設けられた空気誘導ガイド部材３４０、第１サイクロンチャンバー３１０の空気が外部に排出される空気流出口３５０、およびグリル部材３７０を含んでなる。
【００３５】
第１チャンバー外壁３２０は集塵ハウジング２１０と同様、ほぼ円筒状を有する。第１チャンバー外壁３２０は下部がオープンされ、上部は空気流出口３５０および連結管３３０を介して開放されている。しかし、第２サイクロン４００が第１サイクロン３００と結合するときには、連結管３３０の上端は分離ガイド部材４０５により閉鎖される。第１サイクロンチャンバー３１０にては空気が旋回気流を形成し、空気中に含まれたゴミは遠心分離される。
【００３６】
連結管３３０は、第１チャンバー外壁３２０内に設けられ、下端に形成された第１流入口３６０が集塵ハウジング２００の吸入管２１０と連通される。連結管３３０は第１チャンバー外壁３２０の高さ方向に垂直設けられ、吸入間２１０を介して流入された空気を垂直の上昇方向にガイドする。連結管３３０は上端を除けば第１流入口３６０と直径が同一な円形の断面積を有する。
【００３７】
空気誘導ガイド部材３４０は、第１チャンバー外壁３２０の内側に沿ってその高さが次第に低くなる形状、例えば、螺旋状を有するよう所定の長さ連続して設けられる。したがって、第１流入口３６０および連結管３３０を介して第１チャンバー外壁３２０の上部まで上昇した空気は空気誘導ガイド部材３４０によりガイドされ旋回気流を形成しながら下降し第１サイクロンチャンバー３１０に流入される。一方、図示されたように、第１チャンバー外壁３２０、連結管３３０、空気誘導ガイド部材３４０は製造およびユーザの便宜上、一体に形成されることが好ましい。
【００３８】
空気流出口３５０は第１サイクロンチャンバー３１０にてゴミの分離された空気を排出させる。空気流出口３５０は第１チャンバー外壁３２０の直径より小さく形成される。また、空気流出口３５０は連結管３３０の下端に形成された第１流入口３６０の直径より大きく形成される。図示されたように、空気流出口３５０と第１流入口３６０はその中心軸が平行に配され、同一な中心軸を有することが好ましい。一方、第１チャンバー外壁３２０も空気流出口３５０および第１流入口３６０と同一な中心軸を有することが好ましい。
【００３９】
一方、第１チャンバー外壁３２０の外側には、複数の第２サイクロン４００が挿入されるサイクロン挿入口３８１を備えるサイクロンハウジング３８０が設けられる。第１サイクロン３００および第２サイクロン４００が集塵ハウジング２００内に結合すると、複数の第２サイクロン４００はサイクロン挿入口３８１に挿入され、サイクロンハウジング３８０は複数の第２サイクロン４００上部の一定部分を取り囲む。
【００４０】
図３および図８に示したように、グリル部材３７０は第１サイクロンチャンバー３１０内で遠心分離された割合に大きなゴミが逆流され空気流出口３５０から抜け出ることを遮断する。グリル部材３７０は多数の微細孔が形成されたグリル胴体３５０から抜け出ることを遮断する。グリル部材３７０は多数の微細孔が形成されたグリル胴体３７１と、該グリル胴体３７１の下端に結合されたスカート３７２を有する。グリル胴体３７１は上端がオープンされた円筒状である。グリル胴体３７１の下端は塞がっており、下端の外周にはスカート３７２が拡張形成されている。スカート３７２は集塵ハウジング２００の第１集塵部２３０に収集されたゴミの逆流を防止する。
【００４１】
図５および図８に示したように、第２サイクロン４００は、中心部に開口の形成された板上の保持胴体４０１の外周上に所定間隔をおいて配置される。第２サイクロン４００が集塵ハウジング２００内に挿入される場合、第１サイクロン３００の第１チャンバー外壁３２０の外周面に設けられる。
【００４２】
分離ガイド部材４０５は保持胴体４０１に設けられ、第１サイクロン３００の連結管３３０の上端と対応した形状を有する。分離ガイド部材４０５は連結管３３０の上部が閉じるよう設けて、連結管３３０を介して排出される空気と空気流出口３５０からの排気とが混合されないよう行う。また、分離ガイド部材４０５は連結管３３０を介して流入される空気を空気誘導ガイド部材３４０へガイドする。分離ガイド部材４０５は所定の曲率半径を有する円弧状であり、連結管３３０を介して流入される空気が圧力損失されることなく空気誘導ガイド部材３４０に流入されるようガイドする。一方、本発明の実施形態において、分離ガイド部材４０５は製造の便宜上、第２サイクロン４００が設けられる保持胴体４０１に形成されていることを例示したが、本発明はこれに限定しない。即ち、連結管３３０の上端に一体に設けられることもできる。
【００４３】
複数の第２サイクロン４００はそれぞれ第２サイクロンチャンバー４１０を形成する第２チャンバー外壁４２０と、第２流入口４３０とを含んでいる。第２チャンバー外壁４２０は下方に進行するほど直径が小さくなる逆円錐状であって、一端の所定部分が切断されている。第２チャンバー外壁４２０の上下端はすべて開放された構造を有する。第１サイクロン３００でろ過されない微細ゴミを含んだ空気は第２サイクロンチャンバー４１０内で旋回気流を形成しながら下降し、空気中に含まれた微細ゴミは遠心分離され第２チャンバー外壁４２０の下端から抜け出る。第２チャンバー外壁４２０の開放された上端には第１サイクロン３００からの排気が流入される第２流入口４３０が形成される。第２サイクロンチャンバー４１０にてゴミが遠心分離され取除かれた空気は流出入カバー５１０の排出ガイド流路５１３を介して抜け出る。
【００４４】
一方、図示したように、第２サイクロン４００は第１サイクロン３００の形状による個数および配列に制約を受けず、第１サイクロン３００の外周面に均一配置される。即ち、図１に示したように、従来のサイクロン集塵装置１０では、第１サイクロン２０内に空気を吸入するための吸入管１３により、吸入管１３が設けられる所定領域６０には第２サイクロン３０を設けることができなかった。しかし、本発明に係るマルチサイクロン集塵装置１００によると、外部の空気が吸入される吸入管２１０が集塵ハウジング２００の底面に設けられ、吸入管２１０に連結され第１サイクロン３００内に空気を流入するための第１流入口３６０が第１チャンバー外壁３２０内に設けられる。したがって、第２サイクロン４００は個数および配列の制約を受けることなくより多い個数を設けることができ、よってマルチサイクロン集塵装置１００の集塵効率が向上される効果がある。
【００４５】
また、第１サイクロン３００にて回転気流を形成しながら下降するためには、空気は第１チャンバー外壁３２０の上部側部で流入されるべきである。このため、第１サイクロン３００の下部から流入された空気を上部にガイドする連結管３３０が第１サイクロン３００に設けられ、連結管３３０からの排気を第１チャンバー外壁３２０の側部にガイドして回転気流が形成されるよう分離ガイド部材４０５および空気誘導ガイド部材３４０が設けられている。したがって、本発明によると、ゴミの含んだ空気が第１サイクロン３００に流入する次第、一定の遠心力が保たれ回転できる予備回転区間が備えられているので、圧力損失が抑えられると同時に吸入力が維持できる効果がある。
【００４６】
再び図３に示したように、カバーユニット５００は流出入カバー５１０、流出入カバー５１０の上部に配されるサイクロンカバー５２０、フィルタ部材５３０、および密封部材５４０を備えている。
【００４７】
図６および図８に示したように、流出入カバー５１０は、第１サイクロン３００からの排気をそれぞれ第２サイクロン４００にガイドする。流出入カバー５１０は、所定の高さを有する板上の流出入カバー胴体５１１と、空気ガイド流路５１２と、排出ガイド流路５１３とを含む。空気ガイド流路５１２は流出入カバー胴体５１１の中心を基準にして放射状で配置される。空気ガイド流路５１２は第１サイクロン３００の空気流出口３５０と第２サイクロン４００の第２流入口４３０を連通する。排出ガイド流路５１３は所定の長さ垂直方向に形成され、排出ガイド流路５１３を介して第２サイクロン４００の第２サイクロンチャンバー４１０にて微細ゴミが遠心分離され除去された浄化された空気が上昇しながら抜け出る。流出入カバー５１０が第２サイクロン４００に結合時、排出ガイド流路５１３の一定部分は第２サイクロン４００内に挿入される。
【００４８】
図７および図８に示したように、サイクロンカバー５２０は、流出入カバー５１０を覆うよう結合され、サイクロンカバー胴体５２１、カバー入口５２２、カバー出口５２３、カバー蓋５２４を含む。因みに、図７は説明の便宜のために図３のフィルタ部材５３０の一部のみを示した。サイクロンカバー胴体５２１は所定の高さを有する円筒状であり、底面中央部には排出ガイド流路５１３を介してそれぞれ第２サイクロン４００からの排気が合流されて流入されるカバー入口５２２が形成され、側部には流入された空気が排出されるカバー出口５２３が形成される。本実施の形態では、カバー入口５２２はサイクロンカバー胴体５２１の底面中央部に、カバー出口５２３はサイクロンカバー胴体５２１の側部に形成されたことと例示したが、本発明はそれに限定されない。カバー蓋５２４はサイクロンカバー胴体５２１の上端に結合される。カバー入口５２２を介して流入された空気は上昇してカバー蓋５２４とぶつかり拡散されながら下降し、下降した空気はフィルタ部材５３０を通過しカバー出口５２３を介して外部に抜け出る。
【００４９】
一方、流出入カバー５１０およびサイクロンカバー５２０は一体に製造されるか、本発明のように別除製造されても構わない。
【００５０】
フィルタ部材５３０はサイクロンカバー胴体５２１内に挿入され、カバー入口５２２とカバー出口５２３の空気流動経路上に設けられる。フィルタ部材５３０はカバー出口５２３が形成された位置より高い位置に設けられる。カバー入口５２２から流入された空気はフィルタ部材５３０を通過してカバー出口５２３を介してマルチサイクロン集塵装置１００の外部に排気される。したがって、第２サイクロン４００にて遠心分離されない微細ゴミはフィルタ部材５３０によりろ過されることから、マルチサイクロン集塵装置１００の集塵効率はより向上される。このように微細ゴミをろ過するためにフィルタ部材５３０は多孔性のスポンジ材であることが好ましい。
【００５１】
一方、本実施の形態にてはフィルタ部材５３０はサイクロンカバー５２０のカバー入口５２２とカバー出口５２３との間に設けられていると例示したが、本発明はそれに限定されない。つまり、流出入カバー５１０とサイクロンカバー５２０との間に設けられることも可能である。フィルタ部材５３０は第２サイクロン４００からの排気中に含まれた微細ゴミをろ過する機能を行うので、流出入カバー５１０とサイクロンカバー５２０の空気流動経路上に設けられても本実施の形態と同一な効果が達成される。
【００５２】
再度図３に基づいて説明すると、密封部材５４０は、第２サイクロン４００それぞれの第２流入口４３０と対応する位置に貫通形成された貫通孔５４１を備える。密封部材５４０の貫通孔５４１は、第２サイクロン４００の第２流入口４３０の端面積を調節して第２サイクロン４００に進入される旋回気流の流速を決めることができ、最適の旋回気流の流速を設定して第２サイクロン４００における遠心分離を円滑にさせることができる。
【００５３】
以下、図８に基づいて前述した構成を有する本発明の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置１００の動作について説明する。
【００５４】
ゴミの含まれた空気は集塵ハウジング２００の吸入管２１０を介して第１流入口３６０および連結管３３０を通じて第１サイクロン３００の上部まで上昇する。連結管３３０を介して排出される空気は分離ガイド部材４０５により空気誘導ガイド部材３４０にガイドされる。空気誘導ガイド部材３４０によって空気は旋回気流を形成しながら第１サイクロンチャンバー３１０内に下降し、空気中に含まれた割合に大きいゴミは遠心分離され落下し集塵ハウジング２００の第１集塵部２３０に回収される。大きいゴミの取除かれた空気は再度上昇し、グリル部材３７０のグリル胴体３７１を通過して空気流出口３５０から抜け出る。なお、グリル胴体３７１の微細孔より大きいゴミはグリル胴体３７１内に流入されずろ過される。
【００５５】
空気流出口３５０を介して上昇された空気は流出入カバー胴体５１１とぶつかって拡散されながら空気ガイド流路５１２を経て第２サイクロン４００の第２流入口４３０を介してそれぞれ第２サイクロンチャンバー４１０内に進入する。進入された空気は空気ガイド流路５１２の構造により旋回気流を形成しながら微細ゴミと分離される。即ち、流入された空気は旋回気流を形成しながら下降し、第１サイクロン３００にて分離されない空気中に含まれた微細ゴミは遠心分離され落下し集塵ハウジング２００の第２集塵部２４０に収集される。
【００５６】
微細ゴミの取除かれた空気は上昇して排出ガイド流路５１３から抜け出て、それぞれの排出ガイド流路５１３からの排気は合流されてサイクロンカバー胴体５２１のカバー入口５２２に流入される。流入された空気は上昇しカバー蓋５２４とぶつかって下降し、フィルタ部材５３０を通過する。フィルタ部材５３０を通過した浄化された空気はカバー出口５２３を介してマルチサイクロン集塵装置１００の外部に抜け出る。カバー出口５２３には吸入力を提供する真空掃除機の駆動モータ（図示せず）が直接あるいは間接に連結されることができる。
【００５７】
図示してないが、前述の構成を有する本発明の実施形態のサイクロン集塵装置は多様な形態の掃除機、例えば、アップライト型やキャニスタ型真空掃除機に選択的採用して使用できることは自明である。
【００５８】
図９および図１０は、本発明の他の実施形態に係るカバーユニット６００を示した図であって、図９はカバーユニットの分離斜視図であり、図１０はカバーユニット６００の動作を説明するためカバー蓋が一部切開されたカバーユニットの結合状態の時のサイクロン集塵装置の斜視図である。
【００５９】
図９に示したように、カバーユニット６００は流出入カバー６１０、サイクロンカバー６２０、フィルタ部材６３０とを含む。なお、流出入カバー６１０は前もっての実施形態とその構成および機能が同一であるため詳説は除く。本実施の形態に係るサイクロンカバー６２０は流出入カバー６１０を覆うよう結合し、サイクロンカバー胴体６２１、カバー入口６２２、カバー出口６２３を備えたカバー蓋６２４を含んでいる。
【００６０】
サイクロンカバー胴体６２１は一定の高さを有し、ほぼ円筒の形状を有する。一方、カバー入口６２２は流出入カバー６１０の排出ガイド流路６１３と対応するよう、サイクロンカバー胴体６２１の円周に配置される。したがって、カバー蓋６２４をサイクロンカバー胴体６２１から分離する場合、カバー入口６２２を介して排出ガイド流路６１３は外部に露出される。それぞれの第２サイクロンチャンバー４１０（図８参照）から排出ガイド流路６１３を介して排出される空気は垂直方向に上昇し直ちにカバー入口６２２に流入される。
【００６１】
フィルタ部材６３０は、サイクロンカバー胴体６２１に保持格子６２６から保持されたフィルタ保持部材６２５に収容される。本実施の形態に係るフィルタ部材６３０もサイクロンカバー６２０のカバー入口６２２とカバー出口６２３との間の空気流動経路の間に設けられ、空気中に含まれた微細ゴミをろ過する機能については前述と同じである。フィルタ部材６３０は排出ガイド流路６１３がカバー入口６２２を介して外部に露出されるべく、カバー入口６２２を覆わないように設置することが好ましい。一方、図示した通りに、フィルタ部材６３０は一部が切開された切開部６３２が形成される。切開部６３２にはカバー蓋６２４に形成されたガイドダクト６２７（図１０参照）が挿入される。
【００６２】
カバー蓋６２４はサイクロンカバー胴体６２１の上端に取り外し可能に結合され、ガイドダクト６２７を備える。前記ガイドダクト６２７は終端に形成されたカバー出口６２３を除けば下面の開放された管状を有し、フィルタ部材６３０の切開部６３２に挿入される。即ち、カバー蓋６２４がサイクロンカバー胴体６２１に結合する時にガイドダクト６２７はフィルタ部材６３０を貫通するよう切開部６３２に挿入される。
【００６３】
以下、図１０に基づいて本発明の他の実施形態に係るカバーユニット６００の動作について説明する。図１０は説明の便宜のために、カバー蓋６２４の一部が切開された状態でサイクロンカバー胴体６２１に結合されていることについて図示されている。
【００６４】
複数の排出ガイド流路６１３からの排気は矢印Ａのように垂直方向に上昇してカバー入口６２２に流入される（図８および図９参照）。流入された空気は上昇しカバー蓋６２４の上面とぶつかり、矢印Ｂのように再び下降しながらフィルタ部材６３０を介して通過する。フィルタ部材６３０の切開部６３２にはガイドダクト６２７が挿入されるので空気は切開部６３２に流入されず、フィルタ部材６３０を通過する。フィルタ部材６３０を通過した空気は矢印のＣのように中心部に集まって切開部６３２を介して上昇し、矢印のＤのようにカバー出口６２３を介して外部に排出される。
【００６５】
このように、本発明の他の実施形態に係るカバーユニット６００によると、ユーザがカバー蓋６２４のみを分離してフィルタ部材６３０を簡単に掃除し維持保守できる以外の利点がある。即ち、カバー蓋６２４をサイクロン胴体６２１から分離すると、カバー入口６２２を介して排出ガイド流路６１３が直ちに外部へ露出される。したがって、ユーザは排出ガイド流路６１３のつまり程度を観察することができ、排出ガイド流路６１３がつまった場合にカバーユニット６００を一々分解せずに済むので、カバー蓋６２４のみを分離して排出ガイド流路６１３を容易に掃除・維持保守できる効果がある。
【００６６】
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】
【００６７】
【図１】従来の技術によるマルチサイクロン集塵装置の分離斜視図である。
【図２】図１の結合断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置の分離斜視図である。
【図４】図３の第１サイクロンの斜視図である。
【図５】図３の第２サイクロンの斜視図である。
【図６】図３の流出入カバーの斜視図である。
【図７】図３のサイクロンカバーの一部切開の斜視図である。
【図８】図３が結合された時の切開斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置のカバーユニットの分離斜視図である。
【図１０】図９におけるカバー蓋が一部切開されたカバーユニットの結合状態のときのサイクロン集塵装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００      マルチサイクロン集塵装置
２００      集塵ハウジング
２１０      吸入管
３００      第１サイクロン
３２０      第１チャンバー外壁
３３０      連結管
３４０      空気誘導ガイド部材
３５０      空気流出口
３６０      第１流入口
４００      第２サイクロン
４０５      分離ガイド部材
４２０      第２チャンバー外壁
５００      カバーユニット
５１０      流出入カバー
５２０      サイクロンカバー
５３０      フィルタ部材
６００      カバーユニット
６１０      流出入カバー
６２０      サイクロンカバー
６３０      フィルタ部材
【図１】
2006320713.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006320713.tif 000005
【図４】
2006320713.tif 000006
【図５】
2006320713.tif 000007
【図６】
2006320713.tif 000008
【図７】
2006320713.tif 000009
【図８】
2006320713.tif 000010
【図９】
2006320713.tif 000011
【図１０】
2006320713.tif 000012