진공청소기가 먼지를 흡입하는 원리는 내부 기압을 낮추어 외부 대기압과의 차이를 이용한 것이라고 합니다. 기압 차이와 공기 흐름 원리에 대해 궁금해요.

Question

진공청소기가 먼지를 흡입하는 원리는 내부 기압을 낮추어 외부 대기압과의 차이를 이용한 것이라고 합니다. 기압 차이와 공기 흐름 원리에 대해 궁금해요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

진공청소기의 먼지 흡입하는 원리는 청소기가 먼지를 빨아들이는 것이 아니라, 내부 모터가 만든 저기압 공간으로 외부의 높은 대기압이 공기와 먼지를 빨려 들어오게 하는 압력 차이를 이용한 방법입니다.

청소기 내부의 고속 모터는 비스듬한 날개를 가진 원심 팬을 회전시키면, 중심부에 있던 공기 입자들이 원심력에 의해 외곽으로 밀려나 뒤쪽 배기구로 빠져나가게 되고, 팬 중심부와 노즐 내부의 공기 분자 밀도가 급격히 낮아지면서 대기압보다 낮은 부분 진공 상태가 형성됩니다. 공기는 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질을 이용하여 외부의 상대적으로 높은 대기압이 흡입구 주변의 공기를 저기압 상태인 청소기 내부로 강하게 빨려 들어오고, 이때 흡입구 목 부분이 좁아지면서 공기의 유속이 급격히 빨라지며 먼지를 공기와 함께 띄워 내부로 보냅니다.

흡입된 공기와 먼지는 청소기 내부에서 사이클론 작용이나 필터망을 통과해, 무거운 먼지는 원심력에 의해 먼지통에 떨어지고, 공기만 필터를 지나 다시 외부로 배출됩니다. 배출이 원활하게 이루어져야 내부의 저기압 상태와 높은 유속이 끊이지 않고 유지됩니다.