KR20110021552A - 진공청소기의 습식집진장치 - Google Patents

Abstract

진공청소기의 습식집진장치가 개시된다. 개시된 습식집진장치는, 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하여 배출하는 1차 분리부 및, 상기 1차 분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 구비한 2차 분리부를 포함하며, 상기 2차 원심분리부는 내부에 채워진 물을 통해 먼지를 제거하는 것을 특징으로 한다.

습식집진장치, 물넘침방지리브, 2차 원심분리부, 플로터, 단턱부

Description

진공청소기의 습식집진장치{WET TYPE DUST COLLECTING APPARATUS FOR VACUUM CLEANER}

본 발명은 물을 이용하여 먼지를 포집하는 진공청소기의 습식집진장치에 관한 것이다.

먼지통 내부에 물을 채워 물에 의해 먼지를 포집함으로써 먼지분리효율을 향상시킬 수 있는 습식집진장치가 잘 알려져 있다.

이러한 종래기술의 예로는 대한민국 공개특허 제2006-101061호(종래기술 1), 일본공개특허 평07-116096호(종래기술 2), 대한민국 등록특허 제704336호(종래기술 3), 미국 공개특허 US2007/0067945호(종래기술 4)에 개시된 집진장치를 들 수 있다.

상기 종래기술 1은 1차 사이클론(원심분리부) 챔버를 형성하여 물과 이물질을 분리시키며 내부에 필터가 구비된 집진탱크(520)와, 1차 사이클론 상부 측면에 구비되어 공기와 미세먼지를 분리하는 콘 형상의 2차 사이클론(540)을 포함하는 집 진장치를 개시한다.

상기 종래기술 2는 1차 분리부는 콘 형상의 사이클론 분리장치이며, 2차 분리부는 습식 필터(aqua filter)로 구성된 집진장치를 개시한다.

상기 종래기술 3은 1차 사이클론과 2차 습식필터(aqua filter) 및 3차 사이클론으로 구성된 집진장치를 개시한다.

상기 종래기술 4는 물이 채워진 습식 필터로서의 1차 집진부와, 콘 형상의 사이클론이 구비된 건식 집진부로 구성된 집진장치를 개시한다.

그러나 상술한 종래기술들의 경우에는 물을 이용하여 이물질을 분리하고 있으나, 1차와 2차 중 어느 하나는 건식 집진 방식으로 이물질을 분리하므로 미세먼지 등의 분리 효율이 저하되는 문제점을 가진다.

또한, 상기 2차 사이클론이 단일 구조로 형성되거나, 건식으로 형성되는 것에 의해 미세먼지 등의 이물질의 분리 효율이 더욱 저하되는 문제점을 가진다.

또한, 원심력에 의해 회전하는 물에 의해 이물질을 포집하도록 구성된 종래기술의 습식집진장치의 경우 원심분리관의 내경이 작아지면 물의 회전 속도가 빨라져 이물질의 분리 효율은 증가하나 넘치는 물의 양이 증가하게 되어, 이물질 분리 효율을 향상시키면서 먼지수집영역(습식집진영역)을 크게 하는데 한계를 가진다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이물질의 분리 효율을 향상시킨 진공청소기의 집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 내부에서 회전되는 물의 유동에 의한 물의 넘침이나 집진장치의 뒤집힘 또는 기울어짐 시의 물의 넘침을 최소화하는 진공청소기의 습식 집진장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공청소기의 습식집진장치는, 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하여 배출하는 1차 분리부 및, 상기 1차 분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 구비한 2차 분리부를 포함하며, 상기 2차 원심분리부는 내부에 채워진 물을 통해 먼지를 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 2차 원심 분리부에 유입되는 공기는, 내부에 채워진 물에 직접 접촉되어 회전되어 상기 공기 중의 먼지를 분리시키도록 구성된다.

상기 1차 분리부는, 상기 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하는 1차 원심분리영역을 형성하는 1차 원심분리관, 상기 1차 원심분리관의 하부에 연결되며 상기 1차 원심분리영역에서 분리된 먼지를 채워진 물에 의해 포집하는 1차 먼지통 및, 상기 1차 원심분리영역에서 먼지가 분리된 공기를 상기 1차 원 심분리관과 상기 1차 먼지통의 외부로 배출하는 1차 배기관유닛;를 포함하며, 상기 1차 원심분리영역의 단면적이 상기 1차 먼지 통의 단면적보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 1차 배기관유닛과 연통하는 1차 배기구가 형성되어, 상기 1차 분리부와 상기 2차 분리부의 연통 유로를 형성하는 2차 유로, 상기 2차 유로의 상기 2차 분리부에 위치되는 면에 형성된 2차 유입구를 통해 상기 2차 유로를 상기 2차 원심분리부 각각과 연통시키도록 상기 2차 원심분리부마다 설치되는 2차 유입관유닛을 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 2차 유입관유닛은, 상기 2차 유로를 통해 유입된 공기를 상기 2차 유입관유닛을 중심으로 회전하도록 배출하여 상기 공기가 상기 물에 직접 접촉되어 회전되도록 다수의 임펠러리브를 구비한 임펠러를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 2차 유입관유닛은 하단부는 상기 2차 분리부의 내부에 채워진 물에 잠기는 길이를 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 2차 원심분리부는, 2차 배기구; 상기 2차 배기구의 하부에서 상기 2차 유입관유닛과의 사이에 2차 배기유로를 형성하도록 상기 2차 원심분리관의 외주연에 결합 고정되는 물넘침방지리브를 구비한 2차 물넘침방지부를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 2차 물넘침방지부는, 상기 물넘침방지리브가 동심원을 이루며 적어도 두 개가 형성되거나, 수직 단면이 사다리꼴 형상으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 1차 원심분리관은, 저면에 상기 1차 습식집진영역으로 돌출되거나, 상기 1차 먼지통의 상면에서 1차 습식집진영역 내부로 돌출된 관 형의 1차 물넘침방지부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명은, 상기 1차 분리부의 상부와 상기 2차 원심분리부들의 상부가 각각 1차 원심분리영역과 2차 원심분리영역들을 이루며 연통하도록 일체로 형성되는 원심분리어셈블리;와, 상기 1차 분리부와 상기 2차 원심분리부의 하부가 상기 1차 원심분리영역과 상기 2차 원심분리영역들에서 분리된 먼지를 물에 의해 포집하는 1차습식집진영역과 2차 습식집진영역들을 이루며 일체로 형성되는 먼지통유닛;으로 분리 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하는 1차 원심분리영역을 형성하는 1차 원심분리관; 상기 1차 원심분리영역에서 분리된 먼지를 채워진 물에 의해 포집하는 하부의 1차 습식집진영역을 형성하는 1차 먼지통; 및, 상기 1차 원심분리영역에서 먼지가 분리된 외부 유입 공기를 상기 1차 원심분리관과 상기 1차 먼지통의 외부로 배출하는 1차 배기관유닛;을 구비한 1차 분리부를 포함하여 구성되며, 상기 1차 원심분리영역의 단면적이 상기 1차 먼지 통의 단면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 1차 원심분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 포함하며, 상기 2차 원심분리부로 유입된 공기는 내부에 채워진 물에 직접 부딪히며 회전되어 먼지를 제거한다.

또한, 본 발명의 목적은, 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하여 배출하는 1차 분리부; 및, 상기 1차 분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 구비한 2차 분리부;를 포함하며, 상기 2차 원심분리부로 유입된 공기는 상기 2차 원심분리부 중앙 하부로 유입되어, 내부에 채워진 물의 높이 정도에서 배출되어 회전되면서 상기 물과 직접 접촉됨으로써 먼지를 제거하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 2차 원심분리부 중심으로 회전하도록 배출하여 상기 공기가 상기 물에 직접 접촉되어 회전되도록 다수의 임펠러리브를 구비한 임펠러를 더 포함할 수 있으며, 상기 임펠러는 상기 2차 분리부의 내부에 채워진 물에 적어도 일부가 잠기도록 설치될 수 있다.

본 발명은 집진장치를 통과하는 공기가 적어도 2번 이상 물과 접촉되도록 하는 것에 의해 이물질의 물에 대한 접촉 면적 및 시간을 증가시켜 이물질의 분리 및 포집 효과를 향상시킨다.

또한, 본 발명은 2차 원심분리영역으로 유입된 공기가 물과 직접 접촉되며 회전됨으로써, 미세먼지 분리효율을 향상시키고, 전체적인 집진장치의 먼지분리효 율을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 또한, 집진장치 내부의 이물질 분리 영역 중 상부의 원심분리 영역의 수평 단면적을 하부의 물의 회전에 의해 습식 집진을 수행하는 습식 집진 영역의 수평 단면적보다 작게 하여 물의 넘침은 최소화하면서, 이물질의 분리 효율은 향상시킨다.

본 발명은 또한, 물넘침방지부를 적용하는 것에 의해 집진장치 내부에서의 물의 회전 및 집진장치의 기울어짐 시에도 물의 넘침을 최소로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 습식집진장치(1)의 사시도, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절단한 습식집진장치(1)의 단면도이다.

상기 습식집진장치(1)는 원심분리어셈블리(200)와 먼지통유닛(300)을 포함하여 구성된다.

상기 원심분리어셈블리(200)(도 2 참조)는 핸들유닛(100), 1차 유입구(201), 배기챔버(270), 상기 먼지통유닛(300) 내부의 상부를 2차 유로(240)로 형성하고 하부를 1차 원심분리영역(200c)과 다수의 2차 원심분리영역(210c)으로 구획하는 분리벽(250), 1차 원심분리관(200a), 1차 배기관유닛(210), 유로차단부재(700), 배기챔 버(270)와 연통하는 다수의 2차 원심분리관(210a), 다수의 2차 유입관유닛(230) 및 2차 물넘침방지부(600)를 포함하여 구성된다.

상기 핸들유닛(100)은 상기 원심분리어셈블리(200)에 형성되어 상기 원심분리어셈블리(200)를 이동하거나, 상기 원심분리어셈블리(200)를 상기 먼지통유닛(300)에 장착하여 고정하거나 탈착할 수 있도록 구성된다. 상기 핸들유닛(100)은 상기 원심분리어셈블리(200)와 상기 먼지통유닛(300)의 결합을 고정하는 위치에 위치되면 손잡이부(101)가 홀더(150)에 의해 회전되지 않도록 고정된다.

상기 1차 유입구(201)는 진공청소기의 브러시조립체(도면에 미 도시) 등에서 유입된 외부 공기를 상기 1차 원심분리영역(200c)으로 유입시키도록 상기 원심분리어셈블리(200)의 일 측면에 형성된다

상기 배기챔버(270)는 상기 2차 원심분리관(210a)들로부터 공기를 배출하는 상기 2차 배기구(252)들이 형성된 상기 원심분리어셈블리(200)의 일 측면에서 상기 2차 배기구(252)들이 모두 내부에 위치되도록 상기 2차 배기구(252)들을 감싼다. 상술한 구조에 의해 상기 배기챔버(270)는 상기 2차 배기구(252)를 통해 배출되는 배기를 한데 모아 진공청소기(미 도시)의 팬모터 유닛(미 도시)으로 배출한다.

상기 분리벽(250)은 저면에 상기 1차 배기관유닛(210)과 연통하는 1차 배기 구(202)와 상기 다수의 2차 유입관유닛(230)과 연통하는 다수의 2차 유입구(231)들이 형성된다. 상기 분리벽(250)은 상기 원심분리어셈블리(200)의 상부 내측에 가로로 설치되어 상기 원심분리어셈블리(200)의 영역을 상부의 2차 유로(240)와 하부의 1차 원심분리영역(200c) 및 다수의 2차 원심분리영역(210c)으로 분리한다. 상기 분리벽(250)에 의해 형성되는 상기 2차 유로(240)는 상기 1차 배기구(202)에서 배출된 공기를 상기 다수의 2차 유입구(231) 및 2차 유입관유닛(230)을 통해 상기 다수의 2차 원심분리영역(210c)으로 유입시킨다.

상기 1차 원심분리관(200a)은 상기 1차 유입구(201)를 통해 유입된 외부 공기로부터 크고 무거운 먼지를 분리하는 1차 원심분리영역(200c)을 한정하는 관으로 형성된다. 상기 1차 원심분리관(200a)은 수직 단면이 사각형, 사다리꼴 또는 역 사다리꼴 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 구조의 상기 1차 원심분리관(200a)은 상기 1차 배기구(202)와 상부가 연통하도록 상기 분리벽(250)의 저부면에 설치된다. 또한 상기 1차 원심분리관(200a)의 저면에는 저면 전체에서 하 방향으로 돌출되는 1차 물넘침방지부(202a)가 형성된다.

상기 1차 배기관유닛(210)은 가이드(203), 그릴(211) 및 밀봉부재(220)를 포함하는 원통형 관으로 형성된다.

상기 가이드(203)는 상기 1차 배기관유닛(210)의 상부 외주 면에 나선형으로 돌출 형성되어 유입된 공기의 회전을 유도한다.

상기 그릴(211)은 상기 1차 배기관유닛(210)을 통해 배출되는 배기에 포함되는 이물질을 걸러내기 위해 다수의 배기홀(211a)이 형성된 구조로 상기 1차 배기관유닛(210)의 중앙부에 형성된다.

상기 밀봉부재(220)는 상기 1차 배기관유닛(210)의 저면에 결합된다.

상기 구성의 상기 1차 배기관유닛(210)은 상기 1차 원심분리관(200a)의 내부에서 상기 1차 배기구(202)를 통해 상기 2차 유로(240)와 연통하도록 상기 분리벽(250)의 저면에 결합됨으로써 상기 원심분리어셈블리(200)에 결합된다.

상기 1차 배기관유닛(210)이 결합된 상기 원심분리어셈블리(200)가 상기 먼지통유닛(300)에 결합하는 경우 상기 밀봉부재(220)가 상기 물분배유로부(500)의 물분배공(501)과 결합한다. 이에 의해 상기 물분배유로부(500)와 상기 1차 습식집진영역(300c)이 상기 밀봉부재(220)에 의해 격리된다.

상기 유로차단부재(700)는 물(W)이 상기 1차 배기관유닛(210)을 통해 진공청소기(미 도시)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 1차 배기관유닛(210)의 내부에 설치된다.

상기 다수의 2차 원심분리관(210a)은 각각 원통형으로 형성된다. 상기 2차 원심분리관(210a)의 상부 일 측면에는 상기 배기챔버(270)와 연통하는 2차 배기구(252)가 각각 형성된다. 또한, 상기 다수의 2차 원심분리관(210a)들은 상기 1차 원심분리관(200a)에서 분리되지 않은 미세 먼지를 분리할 수 있도록 상기 1차 원심분리관(200a)보다 작은 내경을 가지도록 형성된다.

상기 구조의 상기 2차 원심분리관(210a)들은 각각 상기 2차 유입구(231)를 포함하도록 상기 분리벽(250)의 저면에 결합된다. 이렇게 결합된 상기 2차 원심분리관(210a)은 상기 2차 원심분리영역(210c)을 한정한다.

상기 다수의 2차 원심분리관(210a)들은 상기 1차 원심분리관(200a)의 측면에 나란히 배치되며 일체형으로 형성된다.

상기 2차 유입관유닛(230)은 상 하부는 개방된 원통형 관으로 형성된다. 상기 2차 유입관유닛(230)의 하단부 영역에는 다수의 통공과 일정 각도로 굽어지게 형성되는 임펠러리브(235a)를 가지는 임펠러(235)가 형성된다. 상기 2차 유입관유닛(230)은 상기 각각의 2차 원심분리영역(210c) 내부에서 상기 2차 유입구(231)을 통해 2차 유로(240)와 연통하도록 상기 분리벽(250)에 저면에 결합되며, 원통형 2차 원심분리관(210a)의 중앙 부위에 배치된다. 중앙 부위에 2차 유입관 유닛(230)이 배치되면 임폘러(235)는 상기 2차 원심분리영역(210c)의 내부에 채워진 물(W)의 중앙 부위에 적어도 일부가 잠겨진다. 임펠러(235)와 물의 높이는 다양하게 구성할 수 있다. 즉, 임펠러(235)가 물(W)에 완전히 잠기도록 배치할 수도 있고, 물에 일부가 잠기도록 배치하거나 임펠러(235)의 하단이 물(W)의 표면과 접촉되거나 약간 떨어지도록 배치할 수 있다. 그러나, 임펠러를 통해 배출되는 공기가 물에 직접 접촉되어 회전되면서 미세먼지를 효과적으로 분리하기 위하여 물과의 접촉면적을 높 일 수 있으면서, 흡입모터(미도시)에서 발생된 흡입력이 임펠러(235)를 통해 1차 원심분리영역(200c)까지 효과적으로 전달되도록, 임펠러의 적어도 일부가 잠기거나 물의 표면 정도에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 임펠러(235)는 상기 2차 유입관유닛(230)을 통해 배출되는 공기가 상기 2차 유입관유닛(230)의 중앙 하부로 이동되어 중심 부근에서 회전하면서 배출되도록 하고, 이에 의해 2차 원심분리영역(210c)의 공기와 상기 2차 습식집진영역(310c)의 물(W)이 접촉되면서 먼지를 분리하고 공기와 물은 회전된다.

상기 2차 물넘침방지부(600)는 동심원을 형성하면서 하 방향으로 원관을 이루며 연장되는 다수의 물넘침방지리브(601a, 601a')들을 포함하여 구성된다. 상기 구성의 상기 2차 물넘침방지부(600)는 상기 2차 원심분리관(210a)의 내경에 대응하는 외경과 상기 2차 유입관유닛(230)의 외경보다 큰 내경을 가지는 원통형으로 형성된다. 상기 구조의 2차 물넘침방지부(600)는 2차 배기유로(602)을 형성하도록 상기 2차 유입관유닛(230)의 외주연에 삽입된 후 상기 2차 배기구(252)의 하부에 위치되며 상기 2차 원심분리관(210a)의 내부에 고정설치된다.

상기 먼지통유닛(300)(도 2 참조)은 1차 먼지통(300a), 다수의 2차 먼지통(310a), 상기 1차 먼지통(300a)과 상기 2차 먼지통(310a)들의 저면을 서로 연통시키는 물분배유로부(500)를 형성하는 하부커버(400)를 포함하여 구성된다.

상기 1차 먼지통(300a)은 회전하는 물(W)에 의해 먼지를 포집하는 1차 습식 집진영역(300c)을 형성한다. 상기 1차 먼지통(300a)은 수직 단면이, 직사각형, 사다리꼴 또는 역사다리꼴 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기 2차 먼지통(310a)들은 회전하는 물(W)에 의해 미세 먼지를 포집하는 다수의 상기 2차 습식집진영역(310c)들을 형성한다. 상기 2차 습식집진영역(310c)을 형성하는 상기 2차 먼지통(310a)들은 상기 2차 원심분리관(210a)의 저면과 각각 대향하는 위치에서 상기 1차 먼지통(300a)의 측면을 따라 병렬로 형성된다.

상기 1차 습식집진영역(300c)과 상기 다수의 2차 습식집진영역(310c)들은 물(W)을 동시에 채울 수 있도록 저면이 물분배유로부(500)를 통해 서로 연통되도록 구성된다. 상기 물분배유로부(500)의 구조는 본 발명의 특징이 아니므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 구성을 가지는 상기 원심분리어셈블리(200)는 상기 먼지통유닛(300)의 상부에 결합하여 상기 습식집진장치(1)를 형성한다.

상기 원심분리어셈블리(200)가 상기 먼지통유닛(300) 상부에 결합하는 경우, 상기 1차 원심분리관(200a)은 상기 1차 먼지통(300a)의 내부로 삽입된다. 이때 상기 밀봉부재(220)가 상기 물분배공(501)과 결합하여 물분배유로부(500)와 1차 습식집진영역(300c)을 격리시킨다.

상기 1차 물넘침방지부(202a)는 상기 1차 원심분리관(200a)의 저면으로부터 하 방향으로 돌출되어 상기 1차 먼지통(300a)이 형성하는 1차 습식집진영역(300c)의 내부에서 회전하는 물(W)이 그릴(211)로 넘쳐 오르는 것을 방지한다. 이로 인해 1차 습식집진영역(300c)에 채워진 물(W)이 2차 유로(240) 또는 2차 원심분리부(B')로 유입되는 것이 방지된다. 또한, 상기 1차 물넘침방지부(202a)는 1차 먼지통(300a) 상면으로부터 1차 습식집진영역(300c) 내부로 돌출되도록 구성할 수도 있다.

상기 원심분리어셈블리(200)가 상기 먼지통유닛(300)에 결합되는 때에 상기 2차 유입관유닛(230)들 또한 각각에 대향하는 상기 2차 원심분리관(210a)들에 삽입된다.

상기 원심분리어셈블리(200)가 상기 먼지통유닛(300)에 결합하는 경우 서로 결합되는 상기 1 차 원심분리관(200a)과 상기 1차 먼지통(300a)은 1차 분리부(A)를 형성한다.

그리고 상기 2차 원심분리관(210a)과 상기 2차 먼지통(310a)들 각각은 2차 원심분리부(B')를 형성한다. 상기 구조의 상기 2차 원심분리부(B') 각각은 상기 1차 분리부(A)에서 분리되지 않은 미세 먼지를 분리한다. 이러한 상기 2차 원심분리부(B')들 전체가 1차 분리부(A)에서 분리되지 않은 미세 먼지 등의 이물질을 분리하는 2차 분리부(B)를 형성한다.

상술한 바와 같이 상기 원심분리어셈블리(200)가 상기 먼지통유닛(300)에 결합된 후 상기 핸들유닛(100)을 상기 원심분리어셈블리(200)와 상기 먼지통유닛(300)을 결합된 상태를 유지하도록 위치(잠금 위치)로 회전시키면, 상기 고정부(104)와 걸림부(105)가 서로 결합하여 상기 원심분리어셈블리(200)와 상기 먼지 통유닛(300)이 분리되지 않도록 고정한다.

상술한 바와 같이 결합된 상기 습식집진장치(1)는 진공청소기(미 도시)에 장착되는 경우 상기 배기챔버(270)가 진공청소기(미 도시)의 팬모터유닛(미 도시)과 연통하는 유로에 결합한다. 또한, 상기 1차 유입구(201)는 브러시조립체(미 도시) 등과 연결되는 유입유로(미 도시)와 결합한다. 이에 의해 상기 습식집진장치(1)는 진공청소기(미 도시) 내부의 공기 흐름을 위한 유로를 형성한다.

상술한 바와 같이 결합된 상태에서 상기 진공청소기가 구동하면 외부로부터 유입된 공기가 상기 1차 유입구(201)를 통해 상기 1차 원심분리영역(200c)으로 유입된다.

상기 1차 원심분리영역(200c)의 내부로 유입된 공기는 상기 1차 배기관유닛(210)을 중심으로 회전한다. 상기 공기가 상기 1차 배기관유닛(210)을 중심으로 회전하면 상기 공기의 회전력에 의해 상기 1차 먼지통(300a)의 상기 1차 습식집진영역(300c)에 채워진 물(W) 또한 회전한다. 이에 따라 상기 1차 원심분리영역(200c)에서는 원심력에 의해 이물질들이 분리되며, 상기 1차 습식집진영역(300c)에서는 회전하는 물(W)에 의해 분리된 이물질들이 포집된다.

이러한 과정에서 상기 1차 습식집진영역(300c)에서 채워진 물(W)의 회전속도가 빨라져 1차 먼지통(300a)의 내벽을 타고 오르는 물(W)의 수위가 높아지는 경우 상기 단턱부(2)와 상기 1차 물넘침방지부(202a)가 1차 먼지통(300a)의 물(W)이 그릴(211)로 유입하는 것을 차단한다.

상기 단턱부(2)와 상기 1차 물넘침방지부(202a)에 의해 상기 습식집진장치(1)에서의 물넘침이 최소가 된다.

상기 1차 분리부(A)에서 공기의 회전에 의해 발생하는 원심력과 회전하는 물(W)에 의해 이물질이 분리된 공기는 상기 그릴(211) 및 상기 1차 배기관유닛(210)을 경유하여 상기 2차 유로(240)로 유입된다.

상기 2차 유로(240)로 유입된 공기는 상기 분리벽(250)에 형성된 다수의 2차 유입구(231) 및 상기 2차 유입구(231)와 연통된 2차 원심분리관(210a)을 통해 상기 2차 습식집진영역(310c)으로 유입된다. 이때 상기 2차 습식집진영역(310c)으로 유입되는 공기는 상기 임펠러(235)에 의해 일 방향으로 회전되도록 배출된다. 이에 따라 상기 2차 습식집진영역(310c)에 채워진 물(W)이 회전한다. 상기 2차 습식집진영역(310c)에서 회전하는 물(W)은 자체의 점성 또는 극성에 의해 먼지를 포집함과 동시에 물(W)의 내부로 배출되는 공기에 포함된 미세먼지에 원심력을 가하여 미세 먼지의 분리 및 포집 효율을 향상시킨다.

상기 2차 습식집진영역(310c)에 채워진 물(W)에 의해 미세먼지가 분리된 공기는 상부로 이동하여 상기 2차 원심분리관(210a)과 상기 2차 물넘침방지부(600)가 형성하는 2차 배기유로(602)와 상기 2차 배기구(252)를 통해 상기 배기챔버(270)로 배출된다.

이때 상기 2차 물넘침방지부(600)는 회전에 의해 2차 원심분리관(210a)의 내벽을 타고 오르는 물(W) 또는 상기 2차 원심분리영역(210c)에서 회전하는 물(W)로부터 발생하는 액적이 2차 배기유로(602)을 통해 외부로 배출하는 것을 방지한다.

또한, 상기 2차 물넘침방지부(600)는 습식집진장치(1)가 뒤집어지는 경우에도 내부의 물(W)이 상기 2차 배기유로(602) 및 2차 배기구(252)를 통해 외부로 유출되는 것을 방지한다. 도 4는 도 1의 습식집진장치(1)가 뒤집힌 경우 2차 물넘침방지부(600)에 의한 물넘침 방지 상태를 나타내는 2차원심분리부(B')의 단면도이다. 도 4에서 (a)는 정상 상태의 2차 원심분리부(B')의 단면도이고, (b)는 뒤집힌 상태의 2차 원심분리부(B')의 단면도이다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 습식집진장치(1)가 뒤집어지는 경우에도 상기 2차 물넘침방지부(600)의 물넘침방지리브(601a. 601a')에 의해 물(W)이 외부로 유출되는 것이 방지되는 것을 알 수 있다.

도 5는 도 2의 2차 물넘침방지부(600)들의 변형 실시 예들을 나타내는 도면이다. 상기 2차 물넘침방지부(600)들은 도 5의 (a)와 같이, 2중의 물넘침방지리브(601a, 601a')를 가지는 것, 도 5의 (b)와 같이 단일 물넘침방지리브(601b)를 가지는 것, 도 5의 (c)와 같이 수직 단면의 형상이 사다리꼴 형상인 것 등으로 다양한 구성을 가질 수 있다.

도 6은 도 2의 1차 분리부(A)의 변형 실시예에 따르는 1차 분리부(A', A", A'")의 개략적 구조를 나타내는 단면도면이다

도 2의 1차 분리부(A)는 도 6의 (a)와 같이 수직 단면이 하부가 좁은 사다리꼴 형의 1차 원심분리관(200a')으로 형성되는 1차 원심분리부(A'), 도 6의 (b)와 같이 수직 단면이 하부가 좁은 사다리꼴 형의 1차 먼지통(300a')으로 형성되는 1차 원심분리부(A"), 도 6의 (c)와 같이 수직 단면이 하부가 좁은 사다리꼴 형의 1차 원심분리관(200a') 및 1차 먼지통(300a')으로 형성되는 1차 분리부(A'")로 구성될 수 있다.

이때, 도 6의 (a)의 1차 분리부(A')는 먼지의 분리효율이 상승하게 된다. 그리고 도 6의 (b)의 1차 분리부(A")는 물과 먼지의 혼합도가 높아진다. 도 6의 (c)의 1차 분리부(A'")는 먼지의 분리효율이 상승하고, 물과 먼지의 혼합도 또한 높아진다.

상기 습식집진장치(1)는 회전하는 물(W)에 의해 분리된 이물질을 수집하는 1차 먼지통(300a)의 상부에 배치되는 상기 1차 원심분리관(200a)의 수평 단면적이 상기 1차 먼지통(300a)의 수평 단면적보다 작게 구성된다.

이러한 구성에 의해 상기 습식집진장치(1)는 상술한 구성 및 동작에 의해 원심력에 의해 이물질을 분리하도록 구성된 종래기술의 습식집진장치가 원심분리관의 내경이 커지면 이물질의 분리 효율은 증가하나 넘치는 물(W)의 양 또한 증가하게 되는 단점을 개선한다.

즉, 상기 습식집진장치(1)는 1차 원심분리관(200a)의 수평 단면적은 작게 하여 공기의 회전력을 향상(원심력을 크게)시킴으로써, 원심력에 의한 먼지분리효율을 향상시키고, 1차 먼지통(300a)의 수평 단면적은 크게 하여, 물의 표면적을 크게 함으로써, 먼지가 물과 접촉할 수 있는 확률은 높여 분리 효율을 향상시키며, 이에 따라 습식집진장치(1)의 전체적인 분리 효율을 향상시킨다.

또한, 상기 1차 원심분리관(200a)의 수평 단면적이 상기 1차 먼지통(300a)의 수평 단면적보다 작게 하여 상기 1차 원심분리관(200a)과 2차 먼지통(310a)의 결합부에 형성되는 일정 폭의 단턱부(2)에 의해 1차 습식집진영역(300c)으로부터 상기 1차 원심분리영역(200c)으로 물(W)이 유입되는 것을 차단한다.

또한, 상기 1차 원심분리관(200a)의 저면에서 1차 물넘침방지부(202a)가 형성되어 1차 먼지통(300a) 내부에서 회전하는 물(W)이 1차 원심분리영역(200c)의 내부로 유입하는 것을 더욱 방지한다.

상기 구성 및 기능을 가지는 상기 습식집진장치(1)는 물(W)이 채워지지 않는 경우에는 건식집진장치로 동작한다.

본 발명은 가정용, 업소용, 산업용 청소기 등의 청소용 기기 등에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 습식집진장치(1)의 사시도,

도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절단한 습식집진장치(1)의 단면도,

도 3은 변형된 실시예의 그릴(211')의 정면도,

도 4는 도 1의 습식집진장치(1)가 뒤집힌 경우 2차 물넘침방지부(600)에 의한 물넘침 방지 상태를 나타내는 2차원심분리부(B')의 단면도,

도 5는 도 2의 2차 물넘침방지부들의 변형 실시 예들을 나타내는 도면.

도 6은 도 2의 1차 분리부(A)의 변형 실시예에 따르는 1차 분리부(A', A", A'")의 개략적 구조를 나타내는 단면도면이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명 *

1: 습식집진장치

100: 핸들유닛 200: 원심분리어셈블리

200a: 1차 원심분리관 200c: 1차 원심분리영역

201: 1차 유입구 202: 1차 배기구

202a: 1차 물넘침방지부 210: 1차 배기관유닛

210a: 2 차 원심분리관 210c: 2차 원심분리영역

230: 2차 유입관유닛 240: 2차 유로

250: 분리벽 270: 배기챔버

300: 먼지통유닛 300a: 1차 먼지통

300c: 1차 습식집진영역 310a: 2차 먼지통

310c: 2차 습식집진영역 400: 하부커버

500: 물분배유로부 600: 2차 물넘침방지부

A, A', A", A'": 1차 분리부 B': 2차 분리부

W: 물

Claims (18)

1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하여 배출하는 1차 분리부; 및,

상기 1차 분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 구비한 2차 분리부;를 포함하며,

상기 2차 원심분리부는 내부에 채워진 물을 통해 먼지를 제거하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 1 항에 있어서,

상기 2차 원심 분리부에 유입되는 공기는, 내부에 채워진 물에 직접 접촉되어 회전되어 상기 공기 중의 먼지를 분리시키는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식 집진장치.

제 1항에 있어서, 상기 1차 분리부는,

상기 1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하는 1차 원심분리영역을 형성하는 1차 원심분리관;

상기 1차 원심분리관의 하부에 연결되며 상기 1차 원심분리영역에서 분리된 먼지를 채워진 물에 의해 포집하는 1차 먼지통; 및,

상기 1차 원심분리영역에서 먼지가 분리된 공기를 상기 1차 원심분리관과 상 기 1차 먼지통의 외부로 배출하는 1차 배기관유닛;를 포함하며,

상기 1차 원심분리영역의 단면적이 상기 1차 먼지 통의 단면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 3항에 있어서,

상기 1차 배기관유닛과 연통하는 1차 배기구가 형성되어, 상기 1차 분리부와 상기 2차 분리부의 연통 유로를 형성하는 2차 유로;

상기 2차 유로의 상기 2차 분리부에 위치되는 면에 형성된 2차 유입구를 통해 상기 2차 유로를 상기 2차 원심분리부 각각과 연통시키도록 상기 2차 원심분리부마다 설치되는 2차 유입관유닛;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 4항에 있어서, 상기 2차 유입관유닛은,

상기 2차 유로를 통해 유입된 공기를 상기 2차 유입관유닛을 중심으로 회전하도록 배출하여 상기 공기가 상기 물에 직접 접촉되어 회전되도록 다수의 임펠러리브를 구비한 임펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 4항에 있어서, 상기 2차 유입관유닛은 하단부는 상기 2차 분리부의 내부에 채워진 물에 잠기는 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기 의 습식집진장치.

제 4항에 있어서, 상기 2차 원심분리부는,

2차 배기구;

상기 2차 배기구의 하부에서 상기 2차 유입관유닛과의 사이에 2차 배기유로를 형성하도록 상기 2차 원심분리관의 외주연에 결합 고정되는 물넘침방지리브를 구비한 2차 물넘침방지부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 7항에 있어서, 상기 2차 물넘침방지부는,

상기 물넘침방지리브가 동심원을 이루며 적어도 두 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 7항에 있어서, 상기 물넘침방지리브는 수직 단면이 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 3항에 있어서, 상기 1차 원심분리관은,

저면에 상기 1차 습식집진영역으로 돌출되는 관 형의 1차 물넘침방지부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 3항에 있어서, 상기 1차 먼지통의 상면에서 1차 습식집진영역 내부로 돌출된 1차 물넘침방지부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 1항에 있어서,

상기 1차 분리부의 상부와 상기 2차 원심분리부들의 상부가 각각 1차 원심분리영역과 2차 원심분리영역들을 이루며 연통하도록 일체로 형성되는 원심분리어셈블리;와,

상기 1차 분리부와 상기 2차 원심분리부의 하부가 상기 1차 원심분리영역과 상기 2차 원심분리영역들에서 분리된 먼지를 물에 의해 포집하는 1차습식집진영역과 2차 습식집진영역들을 이루며 일체로 형성되는 먼지통유닛;으로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하는 1차 원심분리영역을 형성하는 1차 원심분리관;

상기 1차 원심분리영역에서 분리된 먼지를 채워진 물에 의해 포집하는 하부의 1차 습식집진영역을 형성하는 1차 먼지통; 및,

상기 1차 원심분리영역에서 먼지가 분리된 외부 유입 공기를 상기 1차 원심분리관과 상기 1차 먼지통의 외부로 배출하는 1차 배기관유닛;을 구비한 1차 분리부를 포함하여 구성되며,

상기 1차 원심분리영역의 단면적이 상기 1차 먼지 통의 단면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 13항에 있어서,

상기 1차 원심분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 포함하며,

상기 2차 원심분리부로 유입된 공기는 내부에 채워진 물에 직접 부딪히며 회전되어 먼지를 제거하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

1차 유입구를 통해 유입된 공기를 회전시켜 먼지를 분리하여 배출하는 1차 분리부; 및,

상기 1차 분리부로부터 배출된 공기 중의 먼지를 분리하는 2차 원심분리부를 구비한 2차 분리부;를 포함하며,

상기 2차 원심분리부로 유입된 공기는 상기 2차 원심분리부 중앙 하부로 유입되어, 내부에 채워진 물의 높이 정도에서 배출되어 회전되면서 상기 물과 직접 접촉됨으로써 먼지를 제거하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 15항에 있어서,

상기 2차 원심분리부 중심으로 회전하도록 배출하여 상기 공기가 상기 물에 직접 접촉되어 회전되도록 다수의 임펠러리브를 구비한 임펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 16항에 있어서, 상기 임펠러는 상기 2차 분리부의 내부에 채워진 물에 적어도 일부가 잠기는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식집진장치.

제 15항에 있어서,

상기 1차 분리부는, 상기 1차 유입구를 통해 유입된 공기가 선회되는 상부 영역의 지름 보다 하부 영역의 지름이 큰 것을 특징으로 하는 진공청소기의 습식 집진장치.

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