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KR102516499B1 - 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기 - Google Patents

사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기 Download PDF

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KR102516499B1
KR102516499B1 KR1020150190308A KR20150190308A KR102516499B1 KR 102516499 B1 KR102516499 B1 KR 102516499B1 KR 1020150190308 A KR1020150190308 A KR 1020150190308A KR 20150190308 A KR20150190308 A KR 20150190308A KR 102516499 B1 KR102516499 B1 KR 102516499B1
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Abstract

사용성이 향상된 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기가 개시된다. 본 장치는, 흡입된 먼지를 원심분리하여 포집하는 사이클론 집진장치;를 포함하고, 상기 사이클론 집진장치는, 공기가 유입되는 유입구 및 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출구를 가지는 사이클론 챔버; 상기 사이클론 챔버의 내부에 위치하는 배출 통로; 상기 배출 통로의 주위에 나선 형태로 경사지게 형성되는 나선부; 및 상기 배출 통로에 회전 가능하도록 마련되는 그릴;을 포함하고, 상기 배출구는 상기 배출 통로의 내부에 마련된다.

Description

사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기{Cyclone dust collector and vacuum cleaner having the same}
본 발명은 사용성이 향상된 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기에 관한 것이다.
진공 청소기는, 팬과 모터에 의해 발생하는 흡입력에 의해 공기를 흡입하고, 흡입되는 공기 중에 포함되는 이물질이 걸러지도록 함으로써 청소가 수행되도록 하는 기기이다.
진공청소기는 흡입된 공기 중에서 이물질이 걸러지도록 하기 위해 소정의 필터링 장치에 의해 이물질이 걸러지도록 내부에 집진유닛을 포함한다. 집진유닛에서 이물질이 걸러지도록 하는 필터링 기구에는, 공기가 다공성의 필터를 통과하면서 강제적으로 이물질이 걸러지는 다공성 필터유닛, 공기의 사이클론 유동 중에 이물질이 걸러지도록 하는 사이클론 방식의 집진유닛이 있다.
사이클론 집진장치는 공기가 유입되는 유입구 및 공기가 외부로 유출되는 배출구를 가질 수 있다. 유입구를 통해 유입된 공기는 이물질이 걸러져 배출구를 통해 외부로 유출될 수 있다.
배출구에는 그릴이 구비될 수 있다. 그릴에는 공기 통과공이 형성되어 일정 크기 이상의 이물질이 배출구를 통해 빠져나가지 않도록 할 수 있다. 사이클론 집진장치의 선회하는 공기에 의해 그릴의 외주면에는 큰 먼지가 부착되거나 머리카락 등이 감길 수 있다.
그릴의 외주면에 달라붙은 먼지나 머리카락에 의해 공기 통과공이 막히면 진공 청소기의 흡입력이 떨어질 수 있다. 또한 사용자는 그릴의 외주면에 달라붙은 먼지를 직접 손으로 제거해야 하는 불편함이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기를 제공할 수 있다.
또한, 사이클론 집진장치 내의 이물질을 용이하게 제거할 수 있는 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기는, 흡입된 먼지를 원심분리하여 포집하는 사이클론 집진장치;를 포함하고, 상기 사이클론 집진장치는, 공기가 유입되는 유입구 및 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출구를 가지는 사이클론 챔버; 상기 사이클론 챔버의 내부에 위치하는 배출 통로; 상기 배출 통로의 주위에 나선 형태로 경사지게 형성되는 나선부; 및 상기 배출 통로에 회전 가능하도록 마련되는 그릴;을 포함하고, 상기 배출구는 상기 배출 통로의 내부에 마련된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치는, 하부에 형성된 유입구를 통해 공기를 흡입하는 사이클론 챔버; 상기 사이클론 챔버의 내부에 위치하여 상기 유입구를 통해 흡입된 공기에 선회기류를 제공하는 나선부; 선회기류에 의해 이물질이 분리된 공기를 하부에 형성된 배출구를 통해 배출하는 배출 통로; 및 상기 배출 통로로 유동하는 공기 중의 이물질을 거를 수 있고, 상기 배출 통로에 회전 가능하도록 마련되는 그릴;을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치와 본체가 분리된 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 11은 그릴 어셈블리의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 12는 그릴 어셈블리의 다른 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 13은 그릴 어셈블리의 또 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 14는 그릴 어셈블리의 또 다른 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 팬을 도시한 정면도이다.
도 16은 제2 팬의 다른 실시예들이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 팬의 기울기 변화를 예시하는 단면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 19를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해하기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시한다.
따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치와 본체가 분리된 모습을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 청소기(1)는 캐니스터 타입(Canister Type)의 진공 청소기(1)일 수 있다. 이하에서는, 진공 청소기(1)를 캐니스터 타입을 예로 들어 설명하지만, 사이클론 집진장치(40)는 캐니스터 타입의 진공 청소기(1) 외에 업라이트 타입의 청소기, 핸디형 청소기 등에 두루 사용될 수 있다.
진공 청소기(1)는 본체(10), 본체(10)에 장착되는 사이클론 집진장치(40) 및 피청소면에 접촉하여 공기를 흡입하는 흡입부(21)를 포함할 수 있다. 사이클론 집진장치(40)는 선회기류를 발생시켜 원심력에 의해 공기와 이물질(예를 들어, 먼지, 머리카락 등)을 분리한다.
본체(10)는 흡입력을 생성하는 팬모터(도시안함)를 구비할 수 있다. 본체(10)에서 생성되는 흡입력에 의해 흡입부(21)는 피청소면의 공기 및 공기에 포함된 이물질을 함께 흡입할 수 있다. 흡입부(21)는 피청소면에 밀착되도록 다소 넓적한 형태로 마련될 수 있다.
본체(10)와 흡입부(21)의 사이에는 수지 또는 금속 재질의 연장관(20)과, 사용자의 조작을 위한 핸들관(30), 그리고 핸들관(30)의 자유로운 이동을 위해 유연한 재질을 갖는 플렉시블 호스(23)가 마련될 수 있다. 핸들관(30)에는 진공 청소기(1)의 기능을 조작할 수 있는 조작부(32)가 마련될 수 있다.
흡입부(21), 연장관(20), 핸들관(30) 및 플렉시블 호스(23)는 모두 연통되도록 마련될 수 있다. 따라서 흡입부(21)에서 흡입된 공기는 이들을 순차로 통과해서 본체로 유동할 수 있다.
본체(10)에는 흡입된 공기를 사이클론 집진장치(40)로 안내하는 흡입포트(12), 사이클론 집진장치(40)에서 정화된 공기가 배출되는 배출포트(13)가 마련될 수 있다. 배출포트(13)는 팬모터가 마련된 팬모터실(도시안함)에 연통될 수 있다.
본체(10)에는 사이클론 집진장치(40)를 장착할 수 있는 장착부(11)가 마련되고, 사이클론 집진장치(40)는 장착부(11)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 사이클론 집진장치(40)는 흡입포트(12)를 통해 흡입된 공기에서 이물질을 분리하여 수거하고, 정화된 공기가 배출포트(14)를 통해 배출되도록 한다.
본체에는 배출포트(14)를 통해 배출되는 공기의 미세 먼지를 다시 거르기 위한 미세 필터(17) 및 미세 필터(17)를 장착할 수 있는 필터 장착부(18)가 마련될 수 있다. 미세 필터(17)는 스폰지 등일 수 있다. 미세 필터(17)는 필터 장착부(18)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 필터 장착부(18)는 사이클론 챔버(40)의 탈착에 의해 개폐될 수 있도록 마련될 수 있다.
일례로, 미세 필터(17)의 세척 또는 교체가 필요할 경우, 사이클론 챔버(40)를 본체(10)로부터 이탈시켜 미세 필터(17)를 필터 장착부(18)로부터 분리할 수 있다.
본체(10)는 사이클론 집진장치(40)가 장착부(11)에 장착된 상태된 상태에서 사이클론 집진장치(40)의 상부를 커버하기 위한 외부커버(16)를 더 포함할 수 있다. 외부커버(16)의 일측은 본체(10)에 회전 가능하도록 연결되고 외부커버(16)의 타측은 사이클론 집진장치(40)에 마련된 손잡이부(41)에 탈착 가능하도록 연결될 수 있다.
사이클론 집진장치(40)는 이물질이 포함된 공기가 유입되는 유입구(도 4의 43) 및 정화된 공기가 배출되는 배출구(도 4의 44)를 갖는다. 사이클론 집진장치(40)가 본체(10)에 장착될 경우, 사이클론 집진장치(40)의 유입구(도 4의 43)는 본체(10)의 흡입포트(12)에 연통되고, 사이클론 집진장치(40)의 배출구(도 4의 44)는 본체(10)의 배출포트(13)에 연통될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치(40)는 상면이 개방된 형상의 케이스(50), 케이스(50)의 상부에 마련되는 상부커버(19)를 포함할 수 있다. 케이스(50)의 하면에는 본체(10)의 흡입포트(12)에 연통되는 유입구(43)와 본체(10)의 배출포트(13)에 연통되는 배출구(44)가 형성된다.
유입구(43)와 배출구(44)는 케이스(50)의 바닥면에 각각 이격되어 형성될 수 있고, 유입구(43)와 배출구(44)는 사이클론 챔버(40)의 내부에 위치할 수 있다. 이와 달리, 유입구(43)와 배출구(44)는 일체로 연통되어 형성될 수 있으며, 후술하는 배출 통로(57)에 의해 구획되어 각각 따로 마련될 수 있다.
케이스(50)의 내부에는 선회기류를 형성하여 원심력에 의해 이물질을 분리하는 사이클론 챔버(53)가 구비될 수 있다. 사이클론 챔버(53)는 유입구(43)를 통해 유입된 공기를 상부로 선회하여 흡입된 공기의 이물질의 분리가 용이하도록 대략 원통 형상을 가질 수 있다.
사이클론 챔버(53)는 케이스(50)의 내부를 구획하도록 케이스(50)의 바닥면에 연결될 수 있다. 사이클론 챔버(53)은 케이스(50)에 일체로 형성될 수 있다. 사이클론 챔버(53)는 케이스(50)에 체결수단을 통해 탈착 가능하도록 결합될 수도 있다.
사이클론 챔버(53)의 내부는 유입구(43)를 통해 유입된 공기를 상부로 선회하는 공간을 형성하고, 사이클론 챔버(53)와 케이스(50) 사이에는 사이클론 챔버(53)의 내부로부터 분리된 이물질이 수거되는 수거챔버(54)로 구획할 수 있다. 여기서 수거 챔버(54)는 사이클론 챔버(53)의 내부와 구획되는 수거 공간이라 할 수 있다.
사이클론 챔버(53)의 높이는 케이스(50)의 높이와 같거나 클 수 있으며, 상부커버(19)의 하면은 사이클론 챔버(53)와 수거 챔버(54)가 연통되는 개구(55)가 형성되도록 사이클론 챔버(53)의 상단으로부터 일정 간격으로 이격될 수 있다. 상부커버(19)의 측면은 케이스(50)의 둘레에 장착 가능하며, 상부커버(19)의 하면은 상부를 향해 돌출되도록 만곡(curvature)진 형상을 가질 수 있다.
상부커버(19)의 하면에는 하부를 향해 돌출되는 돌출부(도시안함)를 포함할 수 있다. 돌출부는 사이클론 챔버(53)와 대응되는 대략 원통 형상일 수 있으며, 돌출부는 사이클론 챔버(53)의 중앙부에 위치할 수 있다. 돌출부의 하단은 사이클론 챔버(53)의 상단보다 하부에 위치할 수 있으며, 유입구(43)를 통해 공기와 함께 유입된 이물질은 사이클론 챔버(53)의 외주면와 돌출부의 외주면에 의해 선회기류를 유지하여 회전하다가 수거 챔버(54)로 포집될 수 있다.
유입구(43) 및 배출구(44)는 사이클론 챔버(53)의 내부에 위치할 수 있다. 사이클론 챔버(53)는 케이스(50)의 중앙부에 위치할 수 있다. 사이클론 챔버(53)가 케이스(50)의 중앙부에 위치할 경우, 포집된 이물질은 수거 챔버(54)의 내부에 균일한 높이로 적층됨으로써 수거 챔버(54)의 세척 주기가 길어질 수 있다. 한편, 사이클론 챔버(53)는 케이스(50)의 내부 일측면에 근접하도록 편심되어 위치할 수 있다.
사이클론 집진장치(40)는 하부를 통해 유입된 공기를 상부로 선회하여 흡입된 공기의 이물질을 분리하고, 정화된 공기를 하부로 배출하는 하부 배기 방식 구조일 수 있다.
사이클론 집진장치(40)는 내부에 배출 통로(57)가 마련될 수 있으며, 배출 통로(57)는 배출구(44)와 연통되는 배출공간(45)을 제공할 수 있다. 배출 통로(57)는 사이클론 챔버(53) 내의 하면에 설치될 수 있으며, 사이클론 챔버(53)와 일체로 마련될 수 있다. 배출 통로(57)는 별도의 체결수단에 의해 사이클론 챔버(53)와 탈착 가능하도록 결합될 수도 있다.
사이클론 집진장치(40)로 유입된 공기는 유입구(43)를 통해 사이클론 챔버(53)로 안내된다. 사이클론 챔버(53)로 안내된 공기는 사이클론 챔버(53)와 배출 통로(57) 사이에 마련된 나선부(58)에 의해 배출 통로(57)를 중심으로 선회하면서 상승한다.
공기보다 무게가 무거운 이물질은 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 흩어지고, 사이클론 챔버(53)와 상부커버(19) 사이에 위치한 개구(55)를 통해 수거 챔버(54)로 유입될 수 있다. 수거 챔버(54)로 유입된 이물질은 중력에 의해 낙하하면서 수거 챔버(54)에 포집될 수 있다.
배출 통로(57)는 배출공간(45)을 갖는 원통 형상일 수 있으며, 배출공간(45)과 배출구(44)는 연통되어 정화된 공기는 배출구를 통해 배출될 수 있다. 배출 통로(57)에는 원심력에 의해 1차로 먼지가 제거된 정화 공기에서 재차 먼지를 거르기 위한 그릴 어셈블리(60)가 위치할 수 있다. 일례로 그릴 어셈블리(60)는 배출 통로(57)의 상단부에 장착될 수 있다.
그릴 어셈블리(60)는 그릴(63) 및 그릴(63)이 회전 가능하도록 장착되는 그릴 케이스(61)를 포함할 수 있다. 그릴(63)에 의해 이물질이 걸러진 공기는 배출구(44)를 통해 사이클론 집진장치(40)로부터 외부로 유출될 수 있다. 그릴 어셈블리(60)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본체(10)의 팬모터(도시안함)가 구동되면, 팬모터의 흡입력에 의해 흡입부(21)를 통해 피청소면의 공기가 흡입될 수 있다. 흡입된 공기는 연장관(20), 핸들관(30), 플렉시블 호스(23)를 순차적으로 통과하여 본체(10)에 장착된 사이클론 집진장치(40)로 유입될 수 있다.
사이클론 집진장치(40)로 유입된 공기는 유입구(43)를 통해 사이클론 챔버(53)로 안내된다. 사이클론 챔버(53)로 안내된 공기는 사이클론 챔버(53) 내부의 나선부(58)에 의해 배출 통로(57)를 중심으로 선회하면서 상승한다.
공기보다 무게가 무거운 이물질은 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 흩어지고, 사이클론 챔버(53)의 상부에 위치한 개구(55)를 통해 수거 챔버(54)로 유입될 수 있다. 수거 챔버(54)로 유입된 먼지는 중력에 의해 낙하하면서 수거 챔버(54)에 포집될 수 있다.
사이클론 챔버(53)내에서 원심력에 의해 1차로 먼지가 제거된 공기는 그릴 어셈블리(60)를 통과하면서 일정 크기 이상의 먼지가 2차로 걸러질 수 있다. 그릴 어셈블리(60)를 통과한 공기는 배출 통로(57)과 배출구(44)로 유동하여 하측으로 안내될 수 있다. 배출구(44)를 통해 본체(10)의 배출포트(13)로 안내된 공기는 필터 장착부(18)에 마련된 미세 필터(17)에 의해 3차로 미세 먼지가 걸러질 수 있다. 최종적으로 깨끗해진 공기는 팬모터실(도시안함)을 거쳐 본체(10)의 외부로 빠져나간다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 그릴 어셈블리(60)는 팬모터(도시안함)의 흡입력에 의해 회전 가능하도록 구비되는 팬(62)과, 팬(62)에 장착되는 그릴(63)을 포함할 수 있다. 팬(62)은 그릴 케이스(61)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 그릴(63)은 팬(62)에 장착되어 팬(62)과 함께 회전할 수 있다.
그릴 케이스(61)는 배출 통로(57)에 장착될 수 있다. 그릴 케이스(61)는 배출 통로(57)의 형태에 대응되는 형상일 수 있다. 배출 통로(57)가 원통형일 경우, 그릴 케이스(61)도 대략 원통 형상으로 마련될 수 있다. 그릴 어셈블리(60)의 청소 또는 교체가 가능하도록 그릴 케이스(61)는 배출 통로(57)에 분리 가능하도록 장착될 수 있다.
그릴 케이스(61)는 체결부재에 의해 배출 통로(57)에 결합될 수 있다. 그릴 케이스(61)는 별도의 체결부재 없이 그릴 케이스의 외주면과 배출 통로(57)의 내주면에 각각 형성된 나사산에 의해 직접 나사 결합되거나, 스냅 핏(snap-fit) 결합될 수 있다. 그릴 케이스(61)는 배출 통로(57)에 억지 끼움(tight-fit)될 수도 있다. 그릴 케이스(61)와 배출 통로(57)의 결합방식은 상기 기재된 방식에 한정하지 않는다.
일례로, 그릴 케이스(61)의 일측은 배출 통로(57)에 결합되고, 그릴 케이스(61)의 타측은 팬(62)이 장착될 수 있다. 배출 통로(57)와 결합되는 부분을 제1 그릴 케이스(611)라고 하고, 팬(62)이 장착되는 부분을 제2 그릴 케이스(612)라고 할 수 있다. 제2 그릴 케이스(612)는 제1 그릴 케이스(611)와 단차지게 마련될 수 있다. 제2 그릴 케이스(612)의 직경은 제1 그릴 케이스(611)의 직경보다 크게 마련될 수 있다.
제1 그릴 케이스(611)는 배출 통로(57)의 내부로 삽입될 수 있다. 따라서 제1 그릴 케이스(611)의 외부 직경은 배출 통로(57)의 내부 직경과 동일하거나 다소 작게 마련될 수 있다.
일례로 배출 통로(57)의 내주면에는 지지링(68)이 구비될 수 있다. 지지링(68)은 내주면으로부터 돌출 형성되는 지지돌기(680)가 마련될 수 있다. 제2 그릴 케이스(611)의 외주면에는 형성된 끼움돌기(6110)가 마련될 수 있다. 끼움돌기(6110)는 지지돌기(680)가 위치하지 않은 공간으로 삽입한 상태에서 지지돌기(680)를 향해 회전함으로써 제2 그릴 케이스(612)는 배출 통로(57)에 결합될 수 있다. 한편, 배출 통로(57)의 내주면에는 지지돌기(680)이 마련되도록 배출 통로(57)에 일체로 사출 성형될 수도 있다.
그릴 어셈블리(60)는 실링부재(67)를 더 포함할 수 있다. 실링부재(67)는 배출 통로(57)과 제2 그릴 케이스(612) 사이에 개재되어 배출 통로(57)와 제2 그릴 케이스(612) 사이의 긴밀을 유지한 상태로 결합할 수 있다. 실링부재(67)는 고무, 실리콘 등과 같은 탄성이 있는 소재일 수 있다. 이로써 그릴에 의해 이물질이 걸러지지 않은 공기가 제2 그릴 케이스(612)와 배출 통로(57) 사이를 통해 배출 통로(57) 내부로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
일례로 제2 그릴 케이스(611)의 내측에 단차진 안착부(69)가 마련될 수 있으며, 가이드링(66)은 안착부(660)에 놓여져 안착부(660)에 의해 지지될 수 있다. 가이드링(66)은 그릴 케이스의 진원도를 확보할 수 있다. 또한, 가이드링(66)은 제2 그릴 케이스(612)와 팬(62) 사이의 유격을 좁혀 이물질이 제2 그릴 케이스(612)와 팬(62) 사이로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 가이드링(66)은 금속 또는 강도가 높은 소재일 수 있다.
제2 그릴 케이스(612)의 직경은 배출 통로(57)의 외주면의 직경과 동일하거나 다소 크게 마련될 수 있다. 제2 그릴 케이스(612)에는 팬(62)이 수용될 수 있는 공간인 팬 수용부(610)가 마련될 수 있다. 팬 수용부(610)의 중심부에는 회전축(613)이 마련될 수 있다.
팬 수용부(610)의 중심에는 팬 장착부(614)가 마련될 수 있다. 팬 장착부(614)는 중심에 관통홀(6141)을 가지며, 후술하는 몸체(621)가 안착되는 안착홈(6144)이 마련될 수 있다. 팬 장착부(614)는 제2 그릴 케이스(612)의 중심부에 위치하고, 복수의 지지리브(615)는 중심부를 향해 연장되어 팬 장착부(614)를 그릴 케이스(61)에 연결할 수 있다.
팬 장착부(614)의 중심에는 팬(62)이 회전 가능하도록 장착될 수 있으며, 회전축(613)에는 팬(62)이 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 관통홀(6141)은 팬 장착부(614)에 관통 형성되며, 회전축(613)은 관통홀(6141)에 삽입되어 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
팬(62)은 회전축(613)의 외측에 연결되어 회전축(613)과 함께 회전할 수 있다. 팬(62)은 회전축(613)의 길이방향을 따라 회전축(613)이 삽입되도록 삽입홀(6133)이 형성되는 몸체(621)와 몸체(621)의 외주면에 마련되는 팬 케이스(623), 팬 케이스(623)와 몸체(621) 사이에 마련되는 제1 팬(625) 및 팬 케이스(625)의 외주면에 마련되는 제2 팬(626)을 포함할 수 있다.
몸체(621)는 회전축(613)이 삽입되는 삽입홀(6133)을 가질 수 있으며, 회전축(613)은 팬 장착부(614)를 통해 그릴 케이스(61)와 연결될 수 있다. 회전축(613)과 몸체(621)의 내측면 간의 마찰력에 의해 팬(62)의 회전이 제한되는 것을 방지하기 위해, 회전축(613)과 몸체(621) 사이에는 베어링(65, 651)이 개재할 수 있다. 몸체(621)는 베어링 장착부(6135)가 마련될 수 있으며, 베어링(65, 651)은 회전축(613)의 둘레에 상하로 이격되어 복수로 구비할 수 있다.
회전축(613)은 몸체(621)의 삽입홀(6133)과 팬 장착부(614)의 관통홀(6141)에 각각 삽입되고, 몸체(621)는 안착홈(6144)에 지지될 수 있다. 즉, 팬(62)은 팬 장착부(614)에 안정적으로 지지되고, 베어링(65, 651)이 장착된 회전축은(613) 팬 장착부(614)에 삽입됨으로써 팬(62)은 회전축(613)을 중심으로 회전 가능하도록 그릴 케이스(61)에 장착될 수 있다. 이 경우, 그릴 어셈블리(60)는 하부에 위치한 베어링(651)이 몸체(621)에 지지하도록 결합링(652)을 더 포함할 수 있다.
팬 케이스(623)는 몸체(613)를 중심으로 하는 링 형상으로 마련될 수 있다. 팬 케이스(623)의 상면에는 그릴 장착부(635)가 마련될 수 있으며, 그릴은 그릴 장착부(635)에 고정되어 팬 케이스(623)와 함께 회전할 수 있다. 제1 팬(62)은, 몸체(613)와 팬 케이스(623)에 연결될 수 있다. 팬모터에 의해 흡입력이 발생하면 제1 팬(625)에 의해 팬(62)이 일 방향으로 회전할 수 있다. 제1 팬(625)의 회전에 의한 공기의 유동방향은 팬모터에 의한 흡입력에 의한 공기의 유동을 방해하지 않도록 마련될 수 있다.
팬 케이스(623)의 외측면에는 제2 팬(626)이 마련될 수 있다. 제2 팬(626)은 팬모터에 의해 흡입되는 방향의 공기 유동을 방해하도록 설치될 수 있다. 일례로 제2 팬(626)은 제1 팬(625)에 의해 제공된 공기의 유동방향과 다른 방향으로 유동하도록 마련될 수 있다.
팬모터에 의한 흡입력이 발생하면, 제2 팬(626)은 배출 통로(57)의 상단부로부터 배출구(44)를 향해 공기를 유동시킬 수 있다. 즉, 제2 팬(626)은 팬모터의 흡입력에 의한 기류의 방향과 반대 방향의 기류를 발생시킬 수 있다. 제2 팬(626)은 팬 케이스(623)의 외측면에 일정 간격으로 이격되어 복수 개가 마련될 수 있다. 제2 팬(626)은 팬 케이스(623)의 측면에 구비되므로, 측면팬이라고 부를 수 있고, 팬 케이스(623)의 내측에 구비되는 제1 팬(625)은 내측팬이라고 부를 수 있다.
제1 팬(625), 제2 팬(626), 팬 장착부(614), 지지리브(615), 끼움돌기(6110)는 일체로 사출 성형될 수 있다. 그릴(63)은 제1 팬(625), 제2 팬(626), 팬 장착부(614), 지지리브(615), 끼움돌기(6110)의 사출 성형시 인서트되어 일체로 사출 성형될 수 있다. 그릴(63)은 제1 팬(625), 제2 팬(626), 팬 장착부(614), 지지리브(615), 끼움돌기(6110)의 사출 성형 후에 접착 수단을 이용하여 그릴 장착부(635)에 접착될 수도 있다. 그릴(635)이 팬(62)에 장착되는 방법은 상기 기재된 바에 한정하지 않는다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리의 평면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리의 동작을 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그릴(63)은 팬(62)과 함께 회전 가능하도록 마련되고, 그릴 케이스(61)의 내측면과 팬(62)의 외측면 사이에는 가이드링(66)이 구비된다. 팬(62)과 그릴(63)이 회전할 수 있도록 그릴 케이스(61)의 내측면과 팬 케이스(623)의 외주면 사이에는 소정 간격의 갭(G)이 있을 수 있다.
팬모터에 의해 흡입력이 발생하면, 그릴(63)을 통과하지 않은 공기가 그릴 케이스(61)의 내측면과 팬 케이스(623)의 외주면 사이의 갭(G)을 통해 배출 통로(57) 내부로 유입될 수 있다. 그릴(63)에 의해 먼지가 걸러지지 않은 공기는 갭(G)을 통해 배출 통로(57) 내부로 유입되고, 배출구(44)를 통해 미세 필터(17)를 통과하게 된다.
이때 갭(G)을 통과한 공기는 그릴(63)에 의해 먼지가 걸러지지 않은 상태이므로, 그릴(63)을 통과한 공기에 비해 더 많은 양의 먼지가 포함될 수 있다. 미세 필터(17)에서는 보다 많은 양의 먼지가 걸러지게 되므로, 미세 필터(17)의 세척 또는 교체 주기가 짧아지게 된다.
미세 필터(17)가 알맞은 시기에 교체되거나 세척되지 않을 경우, 공기의 유동이 원활하게 이루어지지 않아 팬모터에 의한 흡입력이 저하될 수 있다. 공기에 포함된 먼지, 머리카락 등에 의해 갭(G)이 막히면, 그릴(63)이 회전하지 못할 수 있다.
따라서 갭(G)을 통해 공기가 유출되는 것을 방지하기 위해, 팬케이스(623)의 외측면에 구비된 제2 팬(626)은 팬모터에 의한 공기의 유동을 방해하는 역할을 수행한다. 제2 팬(626)에 의해 팬 케이스(623)와 그릴 케이스(61)의 내측면 사이의 갭(G)에서는 배출 통로(57)로부터 상부커버(19)를 향하는 방향으로 공기의 유동이 발생하므로 갭(G)을 통해 배출 통로(57)로 공기가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
이로써 그릴(63)에 의해 걸러지지 않은 공기가 배출 통로(57)의 내부로 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 아울러 갭(G)이 먼지, 머리카락 등에 의해 막혀 그릴(63)이 회전하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그릴 어셈블리(60)는 그릴(63)과 함께 회전 가능하도록 구비되어 원심력에 의해 그릴(63) 표면의 먼지 등이 떨어져 나갈 수 있다. 팬모터에 의해 흡입력이 발생하면 팬(62)과 그릴(63)은 일체로 회전할 수 있다. 사이클론 챔버(53)의 선회 기류에 의해 먼지가 걸러진 공기는 그릴(63)을 통과하여 배출 통로(57)의 내부를 따라 배출구(44)를 향해 유동한다.
이때 팬 케이스(623)와 그릴 케이스(61) 간의 갭(G)에서는 팬모터의 흡입력에 의한 공기 유동을 방해하도록 팬모터의 흡입력에 의한 기류의 반대 방향의 기류가 발생되므로 갭(G)을 통해서는 배출 통로(57)의 내부를 향해 공기가 유출되지 않을 수 있다. 사이클론 챔버(53) 내의 공기는 갭(G)을 통해서는 배출 통로(57)의 내부로 유출되지 않고, 그릴(63)을 통과한 공기만이 배출 통로(57)의 내부로 유출될 수 있다.
그릴(63)에 형성된 공기 통과공을 통과하지 못한 먼지는 사이클론 챔버(53)의 선회 기류에 의해 회전하다가 먼지 수거 챔버(54)로 포집될 수 있다. 본 발명의 경우, 그릴(63)이 회전 가능하게 마련되어 그릴(63)의 표면에 도달한 먼지, 머리카락 등이 그릴(63)의 회전에 따른 원심력에 의해 그릴로부터 떨어져 나갈 수 있다. 그릴(63)의 회전에 따른 원심력에 의해 떨어져 나간 먼지는 사이클론 챔버(53)의 선회 기류에 의해 회전하다가 수거 챔버(54)로 포집될 수 있다.
이와 같이 그릴(63)이 회전 가능하게 구비됨으로써 진공 청소기(1)의 흡입력이 저하되는 것을 방지하여 청소 효율을 향상시킬 수 있다. 그릴(63)의 표면에 이물질이 달라붙은 먼지를 직접 손으로 떼어내지 않아도 된다. 사용자는 사이클론 집진장치(40)를 본체(10)로부터 분리하여 수거 챔버(54)에 포집된 이물질만 버리면 되므로, 사이클론 집진장치(40)를 간편하게 청소할 수 있다.
그리고 팬 케이스(623)과 그릴 케이스(61) 사이의 갭(G)을 통해 먼지가 배출 통로(57)의 내부로 유입되지 않도록 함으로써 그릴(63)에 의해 먼지가 걸러지지 않은 공기가 미세 필터(17) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이로써 미세 필터(17)의 교체 또는 세척 주기가 종래에 비해 길어질 수 있다.
도 11은 그릴 어셈블리의 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 12는 그릴 어셈블리의 다른 예를 도시한 분해 사시도이다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 그릴(73)은 콘(cone) 형상으로 구비될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 도 1 내지 도 10에서 설명한 그릴 어셈블리(60)와의 차이점을 중심으로 기술하되, 생략된 설명은 전술한 내용으로 대체될 수 있다.
그릴(73)이 콘 형상으로 구비됨으로써 공기가 통과하는 그릴의 면적이 넓어질 수 있다. 사이클론 챔버(53) 내의 공기가 통과하는 그릴의 면적이 넓어짐으로써 팬모터에 의한 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그릴 어셈블리는 내부에 회전축이 구비되고 회전축(713)이 복수의 리브에 의해 지지되는 그릴 케이스(71), 팬모터의 흡입력에 의해 일 방향으로 회전 가능하도록 구비되는 팬(72), 팬(72)의 일측에 장착되는 그릴(73)을 포함한다.
팬(72)은 팬모터의 흡입력에 의해 팬(72)이 일 방향으로 회전 가능하도록 중심부로부터 팬 케이스(723)까지 연장된 제1 팬(725)과 팬 케이스(723)의 외측면에 마련되어 팬모터의 흡입력에 의한 기류를 방해하는 기류를 발생시키는 제2 팬(726)을 포함할 수 있다. 제2 팬(726)에 의해 팬 케이스(723)의 외측면과 그릴 케이스(71)의 내측면 사이의 갭을 통해 배출 통로(57) 측으로 공기가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
일례로 팬 수용부(710)의 중심에는 팬 장착부(714)가 마련될 수 있다. 팬 장착부(714)는 중심에 관통홀(7141)을 가지며, 몸체(721)가 안착되는 안착홈(7144)이 마련될 수 있다. 팬 장착부(714)는 그릴 케이스(71)의 중심부에 위치하고, 복수의 지지리브는 중심부를 향해 연장되어 팬 장착부(714)를 그릴 케이스(71)에 연결할 수 있다.
팬 장착부(714)의 중심에는 팬(72)이 회전 가능하도록 장착될 수 있으며, 회전축(713)에는 팬(72)이 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 관통홀(7141)은 팬 장착부(714)에 관통 형성되며, 회전축(713)은 관통홀(7141)에 삽입되어 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
팬(72)은 회전축(713)의 외측에 연결되어 회전축(713)과 함께 회전할 수 있다. 팬(72)은 회전축(713)의 길이방향을 따라 회전축(713)이 삽입되도록 삽입홀(도시안함)이 형성되는 몸체(721)와 몸체(721)의 외주면에 마련되는 팬 케이스(623), 팬 케이스(723)와 몸체(721) 사이에 마련되는 제1 팬(725) 및 팬 케이스(725)의 외주면에 마련되는 제2 팬(726)을 포함할 수 있다.
회전축(713)은 팬 장착부(714)를 통해 그릴 케이스(71)와 연결될 수 있다. 회전축(713)과 몸체(721)의 내측면 간의 마찰력에 의해 팬(72)의 회전이 제한되는 것을 방지하기 위해, 회전축(713)과 몸체(721) 사이에는 베어링(75)이 개재할 수 있다. 몸체(721)는 베어링 장착부가 마련될 수 있으며, 베어링(75)은 회전축(713)의 둘레에 상하로 이격되어 복수로 구비할 수 있다.
회전축(713)은 몸체(721)의 삽입홀과 팬 장착부(714)의 관통홀(7141)에 각각 삽입되고, 몸체(621)는 안착홈(6144)에 지지될 수 있다. 즉, 팬(62)은 팬 장착부(614)에 안정적으로 지지되고, 베어링(75)이 장착된 회전축은(613) 팬 장착부(614)에 삽입됨으로써 팬(62)은 회전축(613)을 중심으로 회전 가능하다.
팬 케이스(623)는 몸체(721)를 중심으로 하는 링 형상으로 마련될 수 있다. 몸체(721)는 팬 케이스의 상부로 돌출되어 위치할 수 있다. 팬 케이스(723)의 상면에는 그릴 장착부(635)가 마련될 수 있으며, 그릴(73)은 팬 케이스(723)의 상부 외주면(또는 그릴 장착부)에 장착되어 팬 케이스(623)와 함께 회전할 수 있다.
제1 팬(725)은, 몸체(721)와 팬 케이스(723)에 연결될 수 있다. 제1 팬(725)은 그릴 케이스(723)에 장착되어 결합 가능한 결합링(781)과 결합링(781)의 내주면과 몸체(721)의 상단부에 마련되는 지지돌기(784)에 연결될 수 있다. 제1 팬(725)은 콘 형상의 그릴(73)을 안정적으로 지지하기 위해 지지돌기(784)를 향해 상향 경사지도록 위치할 수 있다.
제1 팬(725)은 콘 형상의 그릴(73)을 안정적으로 지지할 수 있다. 지지돌기(784)는 그릴(73)의 상단부에 형성된 결합홀(79)이 삽입되어 고정되도록 결합홀(79)과 대응되는 형상으로 돌출될 수 있다. 제1 팬(725) 및 지지돌기(784)가 그릴(73)을 지지하도록 마련됨으로써 팬모터의 흡입력에 의해 그릴(73)이 흔들리지 않고 안정적으로 지지될 수 있다.
팬모터에 의해 흡입력이 발생하면 제1 팬(725)에 의해 팬(72)이 일 방향으로 회전할 수 있다. 제1 팬(725)의 회전에 의한 공기의 유동방향은 팬모터에 의한 흡입력에 의한 공기의 유동을 방해하지 않도록 마련될 수 있다.
팬 케이스(723)의 외측면에는 제2 팬(726)이 마련될 수 있다. 제2 팬(726)은 제1 팬(725)에 의한 공기의 유동을 방해하도록 설치될 수 있다. 일례로 제2 팬(726)은 제1 팬(725)에 의해 제공된 공기의 유동방향과 다른 방향으로 유동하도록 마련될 수 있다.
한편, 제1 팬(725)는 팬 케이스(723)에 장착되어 결합될 수 있으며, 팬 케이스(723)에 일체로 성형될 수 있다.
도 13은 그릴 어셈블리의 또 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 14는 그릴 어셈블리의 또 다른 예를 도시한 분해 사시도이다. 도 13 및 도 14을 참조하면, 그릴이 반구(semi-spherical) 형상으로 구비됨으로써 공기가 통과하는 그릴(83)의 면적이 넓어질 수 있다. 사이클론 챔버(53) 내의 공기가 통과하는 그릴(83)의 면적이 넓어짐으로써 팬모터에 의한 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그릴 어셈블리는 내부에 회전축(813)이 구비되고 회전축(813)이 복수의 리브(도시안함)에 의해 지지되는 그릴 케이스(81), 팬모터의 흡입력에 의해 일 방향으로 회전 가능하도록 구비되는 팬(82), 팬(82)의 일측에 장착되는 그릴(83)을 포함한다.
팬(82)은 팬모터의 흡입력에 의해 팬이 일 방향으로 회전 가능하도록 중심부로부터 팬 케이스(823)까지 연장된 제1 팬(825)과 팬 케이스(825)의 외측면에 마련되어 팬모터의 흡입력에 의한 기류를 방해하는 기류를 발생시키는 제2 팬(826)을 포함할 수 있다. 제2 팬(826)에 의해 팬 케이스(823)의 외측면과 그릴 케이스(81)의 내측면 사이의 갭을 통해 배출 통로(57) 측으로 공기가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
그릴 어셈블리는 반구 형상의 그릴(83)을 안정적으로 지지하기 위한 지지부재(82)를 더 포함할 수 있다. 지지부재(82)는 반구 형상의 그릴의 하면을 지지하도록 팬 케이스의 둘레를 따라 기설정된 간격으로 이격되도록 복수로 마련될 수 있다. 지지부재(82)가 그릴(83)을 지지하도록 마련됨으로써 팬모터의 흡입력에 의해 그릴(83)이 흔들리지 않고 안정적으로 지지된 상태에서 회전할 수 있다.
그릴(83)의 형상은 실시예들에서 설명한 반구 형상, 원뿔 형상 이외에 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 그릴(83)의 중앙부가 측면부보다 상부를 향해 돌출된 형상일 수 있으며, 공기가 통과하는 그릴(83)의 면적을 증가시킬 수 있는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 사이클론 챔버(53) 내의 공기가 통과하는 그릴(83)의 면적이 넓어짐으로써 팬모터에 의한 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 팬을 도시한 정면도이고, 도 16은 제2 팬의 다른 실시예들이다. 도 15 및 도 16을 참조하면, 제2 팬(626)은 팬 케이스의(623) 외측면에 마련되어 팬모터의 흡입력에 의한 기류를 방해하는 기류를 발생시킬 수 있도록 마련된다. 제2 팬(626)에 의해 팬 케이스(623)의 외측면과 그릴 케이스(도시안함)의 내측면 사이의 갭을 통해 배출 통로(57) 측으로 공기가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
도 16(a)과 같이, 제2 팬(626)은 하향 경사지도록 형성되어 대략 원호 형상을 가질 수 있다. 사용자는 제2 팬(626)의 경사각은 제1 팬(625)의 경사각, 소음, 회전속도 등을 고려하여 제1 팬(625)과 다른 방향의 기류를 제공할 수 있다. 예컨데 제2 (626)팬은 제1 팬(625)과 교차하도록 위치할 경우, 배출 통로로 흡입되는 공기와 반대 방향의 기류를 형성할 수 있다.
도 16(b)와 같이, 제2 팬(627)은 직선 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 16(c)와 같이, 제2 팬(628)은 기 설정된 각도로 하향 경사지도록 마련되는 직선형의 직선부(628a)와 직선부(628a)의 하단부에 연결되는 곡선부(628b)를 가질 수 있다. 곡선부(628b)는 직선부(628a)의 하단으로부터 상향 경사지도록 마련되어 상승기류를 용이하게 제공할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 팬의 기울기 변화를 예시하는 단면도이다. 도 17을 참조하면, 제1 팬(6252)은 제1 팬(6252)의 상단에 접하는 가상선(LC)을 기준으로 제1 팬(6252)의 중심을 지나는 제1 중심선(L1)은 제1 사이각(θ1)를 가질 수 있다. 다른 제1 팬(6251)은 제1 팬(6251)의 상단을 접하는 가상선(LC)을 기준으로 제1 팬(6251)의 중심을 지나는 제2 중심선(L2) 사이의 제2 사이각(θ2)을 가질 수 있다.
즉, 사용자는 제1 팬(6251, 6252)의 기울기를 변화하여 제1 팬(6251, 6252)과 팬모터의 흡입력에 의해 배출되는 공기의 접촉 면적을 조절함으로써 팬의 회전에 의한 소음, 팬의 회전속도 등을 조절할 수 있다.
아울러, 팬은 사용자가 회전 수 또는 회전에 의한 소음 값 등을 고려하여 경사각 또는 스윕각(sweep angle)을 변경할 수 있다.
팬에서 발생하는 소음은 크게 세 가지로 나눌 수 있다. 팬의 두께로 인하여 발생하는 단극(Monopole) 소음원, 팬 표면의 압력변화로 발생하는 이극(Dipole) 소음원, 난류로 인해 발생하는 사극(Dipole) 소음원이 있다.
이중 일반적으로 발생하는 소음을 지배하는 성분은 이극 소음원으로, 팬이 주기적으로 회전하면서 발생하는 순음성분의 날개통과 주파수(BPF)와 블레이드 뒷전과 경계층이 상호작용하여 발생하는 광역소음 성분이라고 할 수 있다.
일례로 전향 스윕된 팬(또는 날개(blade))의 경우, 선단부에서의 압력 구배가 스윕이 없는 팬에 비해 완만하여 하류에서 회전방향 구배가 작아짐으로써 날개 회전으로 인한 압력 변동이 감소하고, 난류 운동 에너지 회전 방향 구배가 감소하게 되어 소음이 감소할 수 있다.
또한, 사용자는 팬의 경사각을 변경하여 팬의 회전 속도를 조절할 수 있다. 팬의 경사를 조절하여 유동하는 공기와의 접촉 면적을 증가시킬 경우, 팬의 회전 속도는 더 커질 수 있다. 반대로 팬은 유동하는 공기와의 접촉 면적이 감소할 경우, 팬의 회전 속도는 상대적으로 더 작아질 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다. 이하에서는, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치와의 차이점을 중심으로 설명하되, 생략된 설명은 상술한 내용으로 대체될 수 있다.
도 18에 따르면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사이클론 집진장치(400)는 사이클론 챔버가 일측에 편심되어 위치할 수 있다. 사이클론 집진장치는 상면이 개방된 형상의 케이스(500), 케이스(500)의 상부에 마련되는 상부커버(19)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 케이스(500)의 하면에는 본체의 흡입포트에 연통되는 유입구(430)와 본체의 배출포트에 연통되는 배출구(440)가 형성된다.
유입구(430)와 배출구(440)는 케이스(500)의 바닥면에 각각 이격되어 형성될 수 있고, 유입구(430)와 배출구(440)는 사이클론 챔버(530)의 내부에 위치할 수 있다. 이와 달리, 유입구(430)와 배출구(440)는 일체로 연통되어 형성될 수 있으며, 배출 통로(57)에 의해 구획되어 각각 따로 마련될 수 있다.
케이스(500)의 내부에는 선회기류를 형성하여 원심력에 의해 이물질을 분리하는 사이클론 챔버(530)가 구비될 수 있다. 사이클론 챔버(530)는 유입구(430)를 통해 유입된 공기를 상부로 선회하여 흡입된 공기의 이물질의 분리가 용이하도록 대략 원통 형상을 가질 수 있다.
사이클론 챔버(530)는 케이스(500)의 내부를 구획하도록 케이스(500)의 바닥면에 연결될 수 있다. 사이클론 챔버(530)은 케이스(500)에 일체로 형성될 수 있다. 사이클론 챔버(530)는 케이스(500)에 체결수단을 통해 탈착 가능하도록 결합될 수도 있다.
사이클론 챔버(530)의 내부는 유입구(430)를 통해 유입된 공기를 상부로 선회하는 공간을 형성하고, 사이클론 챔버(530)와 케이스(500) 사이에는 사이클론 챔버(530)의 내부로부터 분리된 이물질이 수거되는 수거챔버(540)로 구획할 수 있다. 여기서 수거 챔버(540)는 사이클론 챔버(530)의 내부와 구획되는 수거 공간이라 할 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사이클론 집진장치를 도시한 단면도이다. 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 사이클론 집진장치와의 차이점을 중심으로 설명하되, 생략된 설명은 상술한 내용으로 대체될 수 있다.
도 19를 참조하면, 회전축(6130)은 하부로 돌출되도록 연장될 수 있으며, 구동부재(90)는 회전축(6130)에 연결되어 회전축(6130)을 회전 구동할 수 있다. 구동부재(90)는 구동모터일 수 있으며, 회전축(6130)을 회전 구동하는 구동수단은 이에 한정하지 않는다.
구동부재(90)는 배출 통로(57)의 내부에 마련될 수 있으며, 구동부재 지지프레임(91)은 배출 통로(57)에 연결되어 구동부재(90)를 배출 통로(57) 내벽에 지지할 수 있다. 따라서, 사용자는 팬모터의 흡입력 이외에 별도의 구동수단을 이용하여 팬(62)을 회전 구동이 가능하다.
즉, 별도의 구동수단을 이용할 경우, 청소기의 흡입 모드(예를 들어 강, 중, 약 등)나 먼지 흡입 상태에 상관없이 팬의 동일한 회전속도를 유지하여 그릴 어셈블리의 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.
상술한 실시예들에서 설명한 그릴 어셈블리의 형태와 사이클론 집진장치의 구조는 상기 기재된 바에 한정되지 않는다. 그릴이 팬모터의 흡입력에 의해 회전하도록 구비되는 경우 뿐만 아니라, 그릴 어셈블리의 구성 중 어느 하나에 별도의 구동력을 전달하여 회전하는 경우도 가능하다.
또한, 상기에서는 제1 팬과 제2 팬이 일체로 형성되는 경우에 관하여 설명하였으나, 제1 팬과 제2 팬은 각각 별도로 마련되어 장착될 수 있다.
그릴이 회전 가능하도록 마련됨으로써, 원심력에 의해 그릴의 표면에 먼지 등이 달라붙지 않도록 할 수 있다. 따라서, 흡입력이 저하되는 것을 방지하여 청소 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 아울러 그릴의 표면에 붙은 먼지를 사용자가 직접 손으로 제거하지 않아도 되므로 위생적이고, 사용상 편리한 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시 예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시 예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시 예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시 예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
1 : 진공 청소기 10 : 본체
12 : 흡입포트 13 : 배출포트
17 : 미세 필터 20 : 연장관
21 : 흡입부 23 : 플렉시블 호스
30 : 핸들관 32 : 조작부
40 : 사이클론 집진장치 41 : 손잡이부
43 : 유입구 44 : 배출구
50 : 케이스 53 : 사이클론 챔버
54 : 수거 챔버 55 : 개구
57 : 배출 통로 58 : 나선부
60 : 그릴 어셈블리 61 : 그릴 케이스
613 : 회전축 62 : 팬
621 : 몸체 623 : 팬 케이스
624 : 제1 팬 625 : 제2 팬
63 : 그릴 635 : 그릴 장착부
66 : 가이드링 67 : 실링부재
68 : 지지링 90 : 구동부재
91 : 구동부재 지지프레임

Claims (42)

  1. 사이클론 집진장치를 포함하는 진공 청소기에 있어서,
    상기 사이클론 집진장치는,
    공기가 유입되는 유입구 및 먼지가 분리된 공기가 배출되는 배출구를 가지는 사이클론 챔버;
    상기 사이클론 챔버의 내부에 위치하고, 상단부가 개방된 형상을 가지며, 내부 하측에 상기 배출구가 배치된 배출공간을 형성하는 배출 통로;
    상기 배출 통로의 주위에 나선 형태로 경사지게 형성되는 나선부;
    상기 배출 통로에 회전 가능하도록 마련되고, 상기 배출 통로의 상기 상단부에 장착되는 그릴;
    팬케이스와, 상기 팬케이스 내측에 연결된 제1 팬과, 상기 팬케이스의 외측에 연결된 제2 팬을 포함하는 팬; 및
    상기 배출 통로의 상단부에 장착되고 상기 팬이 회전 가능하도록 수용하는 그릴 케이스;를 포함하고,
    상기 유입구 및 배출구는 상기 사이클론 챔버의 하면에 형성되고,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버의 하면에 배치되어 상기 유입구와 상기 배출구를 구획하고,
    상기 그릴을 통과하여 이물질이 걸러진 공기는 상기 배출 통로와 상기 배출구로 유동하여 하측으로 안내되고,
    상기 제2 팬은, 상기 제1 팬이 회전하면 상기 배출구를 향해 공기가 유출되도록 제공되는 흡입력에 의한 기류를 방해하는 기류가 발생되어 상기 팬 케이스의 외측면과 상기 그릴 케이스의 내측면 간의 갭을 통해 공기가 배출되는 것이 방지되는 상기 제1 기류의 유동 방향과 반대 방향으로 유동하는 제2 기류를 발생시키는, 진공 청소기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 그릴은 상기 팬에 장착되어 상기 팬과 함께 회전하는, 진공 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그릴은 상기 배출구를 향해 유출되도록 제공되는 공기의 흡입력에 의해 회전하는, 진공 청소기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 그릴은 상기 팬에 연결되어 상기 팬을 구동하는 구동부재의 구동력에 의해 회전하는, 진공 청소기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 팬은,
    상기 팬에 연결되어 상기 팬과 함께 회전하는 회전축; 및
    상기 회전축이 장착되는 회전축 장착부;를 더 포함하고,
    상기 팬케이스는 상기 회전축 장착부로부터 외측으로 이격되어 배치되는, 진공 청소기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 팬과 제2 팬은 서로 교차되도록 위치하는, 진공 청소기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 팬은 기 설정된 간격으로 이격되어 복수로 마련되는 직선 형상으로 마련되는, 진공 청소기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 팬은 기 설정된 간격으로 이격되어 복수로 마련되는 원호 형상으로 마련되는, 진공 청소기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 팬은,
    기 설정된 각도로 하향 경사지도록 마련되는 직선 형상의 직선부; 및
    상기 직선부의 하단부에 연결되어 상기 직선부의 하단으로부터 상향 경사지도록 마련되는 곡선 형상의 곡선부;를 포함하는, 진공 청소기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 팬은 기 설정된 기울기를 가지며, 상기 기울기를 조절함으로써 유입되는 공기와의 접촉 면적을 달리하여 상기 팬의 회전 속도를 제어할 수 있는, 진공 청소기.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서,
    상기 그릴은 중앙부가 측면부보다 상부를 향해 돌출된 형상을 가지는, 진공 청소기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 그릴은 원뿔(cone)형상으로 마련되는, 진공 청소기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 그릴은 각뿔(pyramid) 형상으로 마련되는, 진공 청소기.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 그릴은 반구(semi-spherical) 형상으로 마련되는, 진공 청소기.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 집진장치는,
    상기 그릴 케이스와 상기 배출 통로 사이의 긴밀을 유지하기 위해 개재되는 실링부재를 더 포함하는, 진공 청소기.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버의 하면으로부터 돌출되는, 진공 청소기.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버보다 낮은 높이를 가지는, 진공 청소기.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 사이클론 챔버의 내면은 유입된 공기의 선회기류를 형성하기 위해 원통 형상을 가지며,
    상기 배출 통로의 외면은 유입된 공기의 선회기류를 안내하기 위해 상기 사이클론 챔버의 내면과 대응되는 형상을 가지는, 진공 청소기.
  25. 제9항에 있어서,
    상기 제1 팬은 상기 회전축을 중심으로 상기 팬 케이스의 내측에 방사상으로 연결되고,
    상기 제2 팬은 상기 팬 케이스의 둘레에 기 설정된 간격으로 이격되어 위치하는, 진공 청소기.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 사이클론 집진장치는,
    상기 사이클론 챔버를 수용하는 내부공간을 가지는 케이스; 및
    공기로부터 분리된 먼지가 포집되도록 상기 케이스와 상기 사이클론 챔버 사이에 마련되는 수거 챔버;를 더 포함하는, 진공 청소기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 사이클론 챔버는 상기 케이스의 중앙부에 위치하는, 진공 청소기.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 사이클론 챔버는 상기 케이스의 내부에 편심되도록 위치하는, 진공 청소기.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 내부공간은 상기 사이클론 챔버에 의해 상기 사이클론 챔버의 내부에 마련되는 제1 내부공간과 상기 사이클론 챔버의 외부에 마련되는 제2 내부공간으로 구획되는, 진공 청소기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 사이클론 집진장치는,
    공기가 분리된 이물질이 상기 수거 챔버로 유동될 수 있도록 상기 제1 내부공간과 제2 내부공간 사이에 연통하는 개구가 마련되는, 진공 청소기.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 사이클론 챔버는,
    상기 케이스의 상부에 마련되어 상기 케이스의 개방된 상면을 폐쇄 가능한 상부커버;를 더 포함하고,
    상기 상부커버의 하면은 상기 개구가 형성되도록 상부를 향해 만곡진 형상을 가지는, 진공 청소기.
  32. 하면에 형성된 유입구를 통해 공기를 흡입하는 사이클론 챔버;
    상기 사이클론 챔버의 내부에 위치하여 상기 유입구를 통해 흡입된 공기에 선회기류를 제공하는 나선부;
    선회기류에 의해 이물질이 분리된 공기를 상기 사이클론 챔버의 하면에 형성된 배출구를 통해 배출하고, 상단부가 개방된 형상을 갖는 배출 통로; 및
    상기 배출 통로로 유동하는 공기 중의 이물질을 거를 수 있고, 상기 배출 통로에 회전 가능하도록 마련되고, 상기 배출 통로의 상기 상단부에 장착되는 그릴; 및
    팬케이스와, 상기 팬케이스 내측에 연결된 제1 팬과, 상기 팬케이스의 외측에 연결된 제2 팬을 포함하는 팬; 및
    상기 배출 통로의 상단부에 장착되고 상기 팬이 회전 가능하도록 수용하는 그릴 케이스;를 포함하고,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버의 하면에 배치되어 상기 유입구와 상기 배출구를 구획하고,
    상기 그릴을 통과하여 이물질이 걸러진 공기는 상기 배출 통로와 상기 배출구로 유동하여 하측으로 안내되고,
    상기 제2 팬은, 상기 제1 팬이 회전하면 상기 배출구를 향해 공기가 유출되도록 제공되는 흡입력에 의한 기류를 방해하는 기류가 발생되어 상기 팬 케이스의 외측면과 상기 그릴 케이스의 내측면 간의 갭을 통해 공기가 배출되는 것이 방지되는 상기 제1 기류의 유동 방향과 반대 방향으로 유동하는 제2 기류를 발생시키는, 사이클론 집진장치.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 제32항에 있어서,
    상기 그릴 케이스와 상기 배출 통로 사이의 긴밀을 유지하기 위해 개재되는 실링부재를 더 포함하는, 사이클론 집진장치.
  40. 제32항에 있어서,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버의 하면으로부터 돌출되는, 사이클론 집진장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 배출 통로는 상기 사이클론 챔버보다 낮은 높이를 가지는, 사이클론 집진장치.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 사이클론 챔버의 내면은 유입된 공기의 선회기류를 형성하기 위해 원통 형상을 가지며,
    상기 배출 통로의 외면은 유입된 공기의 선회기류를 안내하기 위해 상기 사이클론 챔버의 내면과 대응되는 형상을 가지는, 사이클론 집진장치.
KR1020150190308A 2015-12-30 2015-12-30 사이클론 집진장치 및 이를 포함하는 진공 청소기 KR102516499B1 (ko)

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