JP2005334449A - 背負式電気掃除機 - Google Patents

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和弘 吉田
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Abstract


【課題】 背負式電気掃除機において、収容した塵埃を外部に廃棄するために、掃除機本体を背負ったままでダストケースを着脱可能にすることは困難であった。
【解決手段】 電動送風機12を内蔵し背負バンド2が取付けられた掃除機本体3と、この掃除機本体3に設け側方開口29からほぼ水平方向に延びたケース支持部31と、前記側方開口29から挿脱自在となって前記ケース支持部31に保持され、吸込口49および吐出口45を有する集塵用のダストケース4と、前記吐出口45に近接するとともに前記電動送風機12に連通して前記ケース支持部31に設けた吸引口27と、前記ダストケース4の前記吸込口49に一端が連通され他端が吸込口体8に連通される吸込ホース5とを備えた背負式電気掃除機である。
【選択図】 図3

Description

本発明は、背中に背負って床面等の被清掃面の清掃作業が可能な背負式電気掃除機に関する。
従来の電気掃除機としては、キャニスター型やアプライト型(縦型)のものが多く利用され、いずれも使用時には床面等の被清掃面上を移動して清掃作業が行われる。これらの場合、被清掃面が平滑面ではなく階段などの段部が多く存在したり、家具などの障害物が多く置かれている室内では使い勝手の悪いものであった。これらの欠点を解消するために、掃除機本体を背負って移動する背負式の電気掃除機が用いられてきた。
例えば、空気流を発生させる羽根車等を有したモータ(電動送風機)を内蔵し、人体への背負い具が固定された上ケーシングに、サイクロン式掃除アセンブルを覆った下ケーシングを、複数のラッチにより着脱自在に取付けたものが存在する。この場合、下ケーシングの内部に収集された塵埃は、ラッチを解除して上ケーシングから下ケーシングを下方に引き離して反転させることにより廃棄する構成となっている。(例えば、特許文献1参照)
また、従来のアプライト型の電気掃除機において、掃除機本体の側方から塵埃が収集された塵埃カップを着脱可能にして、塵埃を容易に外部に廃棄可能としたものがある。この場合、掃除機本体に設け床ブラシから吸引した空気を流出させる吸気管の流出口に、側方から集塵カップの流入口を係合するとともに、集塵カップのクランプ部を掃除機本体の係合受部に係合して、掃除機本体に集塵カップを着脱自在に取付けている。(例えば、特許文献2参照)
特開平6−54778号公報(第8欄、図2) 特開2003−180583号公報(第10欄、図1)
このような従来例において、前者の場合は、収容した塵埃を外部に廃棄するために、掃除機本体を背負った状態で、作業者が掃除機本体である上ケーシングとダストケースである下ケーシングとを着脱することはできない。また後者の場合は、掃除機本体の側方からダストケースである集塵カップを着脱可能にするものと考えられるが、その構成は複雑であり、背負式の電気掃除機に採用できたとしても、掃除機本体を背負ったままでダストケースである集塵カップを着脱可能にすることは困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、作業者が掃除機本体を背負ったままの状態でダストケースを着脱自在として、塵埃の廃棄を可能とする背負式電気掃除機を提供することを目的とする。
本発明は、背負式電気掃除機において、電動送風機を内蔵し背負バンドが取付けられた掃除機本体と、この掃除機本体に設け側方開口からほぼ水平方向に延びたケース支持部と、前記側方開口から挿脱自在となって前記ケース支持部に保持され、吸込口および吐出口を有する集塵用のダストケースと、前記吐出口に近接するとともに前記電動送風機に連通して前記ケース支持部に設けた吸引口と、前記ダストケースの前記吸込口に一端が連通され他端が吸込口体に連通される吸込ホースとを備えたことを主要な特徴とする。
本発明の背負式電気掃除機は、作業者が背中に背負ったままで掃除機本体からダストケースを着脱自在にして、集積した塵埃を外部に廃棄可能とすることができる。
以下、本発明による背負式電気掃除機の実施態様について、図1から図14を参照して説明する。
図1、図2は、この発明の1つの実施形態に係る背負式電気掃除機1を、作業者が背中に背負って床面等の被清掃面を清掃している状態を示している。この背負式電気掃除機1は、背負うための背負バンド2が掃除機本体3に固定され、この掃除機本体3には、内部に塵埃を収容するほぼ円筒状のダストケース4が挿脱可能に取付けられている。また、ダストケース4の一方端部には、螺旋状のワイヤが外周部に巻かれて可撓性を有する吸込ホース5の一端が着脱可能に取付けられ、その他端には把手パイプ6を介して伸縮自在な延長管7が接続されている。この延長管7の先端には、室内の床面、階段などの表面から塵埃を吸引可能な吸込口体8が取付けられている。なお、この吸込口体8は、使用場所により延長管7を介さずに直接吸込ホース5に取付けることができる。
次に、図2から図11により、この背負式電気掃除機1の具体的構成を説明する。掃除機本体3は、ほとんどが本体ケース10と本体カバー11とで覆われ、その内部に回転翼およびモータ部からなる電動送風機12が図示しない支持体に固定されている。また本体カバー11の開口部13は、この電動送風機12を覆うように、環状の上カバー14とほぼ円盤状の蓋カバー15が取付られている。電動送風機12は、図示しない電源スイッチを操作して駆動することにより、図3および図4において、下方から吸引して上方に排気する気流を発生させる周知のものである。
電動送風機12の下方には、四角い補助フィルタ16が固定された箱状のフィルタ室17が設けられて、電動送風機12の排気側には、第1排気フィルタ18および第2排気フィルタ19がそれぞれ掃除機本体3の支持枠20に取付けられている。また、第1排気フィルタ18は、スリット状に多数の排気孔21を有する排気カバー22により覆われ、第2排気フィルタ19は、流出孔23を有する前記本体ケース10により覆われている。また、フィルタ室17には、補助フィルタ16の上方に位置して電動送風機12に向かう多数のスリット孔26が設けられ、下方に位置してほぼ四角形の吸引口27を形成する突出部28が設けられている。これらの吸引口27および突出部28は、掃除機本体3の中央部に位置して設けられている。
吸引口27の下方には、掃除機本体3の左右に位置する両側が側方開口29となり、水平方向に延びて円筒状の中空部を形成する環状壁30を備えたケース支持部31が、本体ケース10の一部として一体的に形成されている。環状壁30の上面中央部には四角形の壁面開口32を備え、この壁面開口32には、吸引口27を有する前記突出部28の先端が嵌合している。また、壁面開口32の前後に位置する環状壁30には、一対の突出孔33が開口され、その突出孔33からは、板バネ34の付勢により下方に突出した一方のガイド機構となるガイド突起35がそれぞれ固定されている。これらの突出孔33およびガイド突起35は、環状壁30の両側にある側方開口29からそれぞれ内方に向かって同一寸法の位置に左右対称的に配置されている。さらに、壁面開口32の左右に位置する環状壁30には、コイルとコアからなる電磁石36が各々固定されている。また、左右の側方開口29の外周部には、中心に向かってなだらかに傾斜するガイド斜面37がそれぞれ環状に設けられている。
円筒状の中空部であるケース支持部31には、その左右両端の側方開口29から挿脱自在な円筒状の前記ダストケース4が保持されている。このダストケース4の主要部を占める円筒部38の外径は、環状壁30の内径よりも少し小さな寸法とすることで、両方の間に空隙39を設けており、この空隙39の存在によりダストケース4を側方開口29からケース支持部31に挿脱するのが容易となっている。円筒部38の前後に位置する両端部は、球面を有する端部カバー40で気密に覆われ、その一方の端部カバー40には吸込ホース5の一端部が必要時に着脱可能となって装着されている。
図3および図4は、作業者の手によってダストケース4を側方開口29からケース支持部31に挿入した直後の状態を示しており、まだ円筒部38の外周面と環状壁30の内周面との間に、全周にわたって空隙39を有する状態を示している。その後、作業者が手を放すことにより、ダストケース4は自重で落下しその円筒部が環状壁30の下面に載置された状態となる。
次に、このダストケース4の構造についてさらに具体的に説明する。このダストケース4には、その円筒部38の上面中央部に開口した四角形の吐出口45が、前記フィルタ室17に設けた吸引口27と対面した位置に設けられている。この吐出口45の寸法は、吸引口27の寸法と一致している。ダストケース4の内部は、大きく分けて集塵室46と通風路47とを区画する隔壁48によって仕切られている。集塵室46は、一端に円形の吸込口49が、他端に円形の流出口50がそれぞれ設けられ、この流出口50に近接して円板の上部を切り取ったような肉厚の主フィルタ51が着脱可能に取付けられている。また吸込口49には、吸込ホース5への塵埃の逆流を防ぐために薄いゴム製の逆止弁52が設けられるとともに、前記吸込ホース5の一端部が着脱可能に装着されている。
流出口50の主フィルタ51と反対側の通風路47は、前記吐出口45に連通している。この吐出口45には、その上下方向にスライド可能に支持された四角形の磁性材料からなる連結管55が設けられている。この連結管55は、図3に示すように、下端部両脇にそれぞれストップ突起56が一体的に設けられ、電動送風機12の非駆動時には、自重によって隔壁48の上面に乗って停止した状態となっている。なお、ダストケース4は、内部に主フィルタ51を設けることが不要なサイクロン方式とすることもできる。
一方、特に図3、図6に示すように、連結管55を内在させた吐出口45の前後には、同一幅で直線状に配置した有底溝部である前方ガイド溝57および後方ガイド溝58とを有し、これらの端部にはさらに溝が深くなった前方段部59と後方段部60とが設けられている。さらにこの前方段部59に連続して、ダストケース4の先端部に向い次第に溝が浅くなるとともに、その幅が広がっていく傾斜面となった周面ガイド溝61が設けられている。
これらの前方ガイド溝57、後方ガイド溝58、前方段部59、後方段部60、周面ガイド溝61には、他方のガイド機構として、ダストケース4をケース支持部31に挿入する際に、前記一方のガイド機構である前記板バネ34により付勢されたガイド突起35が出没自在に係合し、挿入時から吸引口27に対向する位置に吐出口45が達するまで円周方向のガイドとなる。また、前方ガイド溝57および後方ガイド溝58は、前述のように板バネ34で付勢されて突出孔33から突出する一対のガイド突起35が係合することにより、ダストケース4を前後方向すなわち掃除機本体3の左右方向に対し固定的に位置決めを行う位置決め機構となる。
これらの一方のガイド機構および他方のガイド機構は、掃除機本体3の中心に対して左右対称的であるために、掃除機本体3の左右、すなわちケース支持部31の左右いずれの側方開口29からもダストケース4を挿脱することができる。これは、作業者の利き腕に合わせて選択できるので便利である。
また、環状壁30の円弧状の底部には、左右に離間して一対の出没孔65が開口し、この出没孔65からは、作動軸66に固定された偏心カム67の一部が出没するようになっている。作動軸66は、環状壁30の左右にある前記ガイド斜面37に軸支され、その端部には操作レバー68が設けられている。この操作レバー68を作業者が回動させることにより偏心カム67の一部が出没孔65から次第に突出して、図5で示すように、ケース支持部31の下端面である環状壁30への接触状態から、ダストケース4をガイド突起35を支持する板バネ34の付勢力に抗して、ケース支持部31の上端面である環状壁30の最上部まで上方に押し上げることができる。これらがダストケース4を環状壁30に向かって押しつけるための押圧機構69となる。
この際、吸引口27の周囲にある環状壁30の表面には、図示しない薄いパッキングが接着されているために、ダストケース4が上昇して接触するときの衝撃を吸収するとともに、気密性を高めるようになっている。これにより、ダストケース4の吐出口45と突出部28の吸引口27とが再接近して対向し、この状態を保持することができる。
この状態で電源スイッチをオンにすると、電動送風機12が駆動されると同時に前記電磁石36にも電気が供給され、電磁石36の磁力作用により連結管55が上方にスライドして引き上げられ吐出管45から上方に突出する。そして、さらに連結管55は、図8および図9に示すように、ストップ突起56が吐出口45の開口周縁に達するまで吸引口27の内部に進出して嵌合し、通風路47、吐出口45、吸引口27を外部に対し気密に連通する。連結管55は、電動送風機12および電磁石36への電気の供給が停止されると、自重によりスライドして下方に落下し隔壁48の上面に復帰する。
一方、図4に示すように、前記背負バンド2が設けられた本体ケース10の表面には、クッション材となる背当パッド70が接着して設けられている。この背当パッド70は、中空のシート73からなり、前記第2排気フィルタ19に近接する本体ケース10の流出孔23に面して複数の連通孔71が設けられるとともに、本体ケース10と反対側の表面には小さな多数の排出口72を有している。これらにより、電動送風機12の排気風は、第2排気フィルタ19、流出孔23、連通孔71を通過して背当パッド70を構成するシート73の中空部に流入したのち、多数の排気口72から外部に排出されるようになっている。また、掃除機本体3の上部背面には、この背負式電気掃除機1の全ての電力源となる充電式のバッテリー74が搭載されている。
次に、この背負式電気掃除機1を使用する場合について説明する。清掃作業が必要になったときに、図1に示すように、作業者は背負バンド2を利用して背中に掃除機本体3を背負い、図示しない電源スイッチをオンにする。これにより電動送風機12が駆動されるとともに、電磁石36に電力が供給され、その磁力により吐出口37から連結管55が突出して吸引口27に挿入され、ダストケース4が本体ケース10に連通接続される。そして、吸込ホース5に接続された把手パイプ6を持って、その先に接続された延長管7および吸込口体8を前後左右に移動させることにより、階段や室内等の必要な清掃作業を行うことができる。
この清掃作業において、吸込口体8から吸引された塵埃を含む空気は、延長管7、吸込ホース5、吸込口49を通過してダストケース4の内部に流入する。そこで肉厚の主フィルタ51によってほとんどの塵埃が捕捉され、集塵室46に集積される。この主フィルタ51により濾過されてた空気は、流出口50および通風路47を通って吐出口45から掃除機本体3の吸引口27を経由してフィルタ室17に流入する。その後細塵を捕捉する補助フィルタ16を通過して電動送風機12に達する。
そして、電動送風機12から排気された空気は、第1排気フィルタ18を通過して排気カバー22の排気孔21から外部に放出するとともに、第2排気フィルタ19を通過した空気は、流出孔23、連通孔71を通過して背当パッド70のシート73の中空部に流入したのち、多数の排気口72から外部に放出する。これにより背当パッド70のクッション効果が得られるとともに、排気風により作業者と本体ケース10との間の除湿を行うことができる。なお、この背中に当たる風量を調整する場合には、図示していない切替レバーを操作して流出孔23を開閉することにより可能となる。
その後、一定時間清掃作業を行った後、ダストケース4に収容された塵埃を外部に廃棄する場合には、掃除機本体3を背負ったままの状態で作業者が電源スイッチを切る。これにより電動送風機12の駆動が停止されるとともに、電磁石36の磁力が消えることによって連結管55が自重でダストケース4に有する隔壁48の上面に落下する。その後押圧機構69である操作レバー68を操作して作動軸66および偏心カム67を回動させることにより、ダストケース4が自重で下降し、ケース支持部31を形成する環状壁30の下面に載置された状態になる。
次に、作業者は背負ったままで、掃除機本体3に収容のダストケース4に接続された吸込ホース5の端部を握って、脇の下または腕の外側から側方に引出す。この時、環状壁30の突出孔33から出没自在に突出する一対のガイド突起35は、ダストケース4の上面外周に設けられた後方段部60、後方ガイド溝58、前方ガイド溝57、前方段部59、周面ガイド溝61をガイドして、ダストケース4が直線的に後方に移動してケース支持部31から取り外すことを可能にしている。そして、取り外したダストケースに設けられた図示しないレバーを操作して図11で示したようにダストケース4の一部を開放することにより、内部に収集された塵埃をゴミ箱内に落下させることができる。
その後、ダストケース4を閉鎖して円筒状態に復帰させ、作業者の利き腕により操作し易い方向である右または左の脇の下または腕の外側を通すとともに、吐出口37が上面になるように位置させて、掃除機本体3の右または左の側方から吸込ホース5が接続されていない方の端部カバー40を先にしてケース支持部31に押し込む。この時、ダストケースの端部カバー40の球面が、左右の側方開口29に有するガイド斜面37に案内されることにより、ダストケース4の先端部をケース支持部31の内部に向かって円滑に挿入することができる。
次に、環状壁30の突出孔33から出没自在に突出する一対のガイド突起35は、ダストケース4の移動中にその上面外周に設けられた周面ガイド溝61、前方段部59、前方ガイド溝57、後方ガイド溝58、後方段部60をガイドして、ダストケース4を直線的に前方に移動してケース支持部31に挿入とすることを可能にする。そして、一対のガイド突起35が前方段部59および後方段部60に係合した状態で、ダストケース4はケース支持部31の定位置に位置決めされ固定される。
その後、作業者は押圧機構69を構成する操作レバー68を回動させることにより、偏心カム67の一部が出没孔65から次第に突出して、図5で示すように、ケース支持部31の下端面である環状壁30への接触状態から、ダストケース4をガイド突起35を支持する板バネ34の付勢力の抗して、ケース支持部31の上端面である環状壁30の最上部まで上方に押し上げる。これにより、ダストケース4の吐出口37と突出部28の吸引口27とが再び接近して対向し、この状態を保持することができる。ここで電源スイッチをオンとすれば、上述した清掃作業の再開が可能になる。
次に、図12から図14により、この背負式電気掃除機1における掃除機本体3とダストケース4との接続部に関する他の実施例につき、実施例1と同一部分は同一符号を付して説明する。
フィルタ室17に有する吸引口27の下端内周部には係合段部75が設けられ、この係合段部75には、弾力性を有する天然ゴムまたは軟質の合成ゴムからなるほぼ四角形をした環状の連結パッキング76が接着固定されている。この連結パッキング76の下端は、ダストケース4の外周面に沿って湾曲するとともに、吸引口27の下端面よりも多少下方に突出している。この連結パッキング76の内周面は、吸引口27の上部内周面と平滑状態となって吸引口27の一部を構成している。
一方、ダストケース4の上面にある前方ガイド溝57および後方ガイド溝58と吐出口45との境界部には、先方ガイド溝57、後方ガイド溝58の幅と高さに等しい溝部パッキング78がそれぞれ設けられている。これらの溝部パッキング78は、それぞれその下端部のみが吐出口45の開口縁に接着固定され、上端部は前後に湾曲可能となっている。
次に、この実施例2における掃除機本体3に、ダストケース4を取付ける状態を説明する。ケース支持部31にダストケース4を挿入した場合、一対のガイド突起35は、実施例1と同様に、前方ガイド溝57および後方ガイド溝58などをガイドしていくが、ガイド突起35が溝部パッキング78に達したときは、これらを湾曲させながら乗り越えていって、前方段部59および後方段部60に係合し所定位置に収容される。
この状態で、図5に示すように、押圧機構69を構成する操作レバー68を回動させることにより、偏心カム67の一部が出没孔65から次第に突出して、ダストケース4をガイド突起35を支持する板バネ34の付勢力に抗して、ケース支持部31を構成する環状壁30の最上部まで空隙39の間を上方に押しつける。これにより、ダストケース4の溝部パッキング78を有する吐出口37は、吸引口27の連結パッキング76の外周面に嵌合し、両者は気密状態に結合される。この状態で、電源スイッチをオンにすれば、清掃作業を開始することができる。
また、この実施例のダストケース4をケース支持部31から取り出す時には、押圧機構69の操作レバー68を回動させ、偏心カム67の一部を出没孔65から没入させることにより、ダストケース4が自重により落下して吐出口37と連結パッキング76との嵌合が解かれる。これにより、ダストケース4を引出して塵埃を廃棄することが可能になる。
上記2つの実施例は、吸込ホース4をダストケース4の一方端部に取付ける場合を説明したが、これに限られることなく、掃除機本体3に吸込ホース4を取付けることも可能である。例えば、ケース支持部31の環状壁30に、掃除機本体3に取付けた吸込ホース4に連通する図示しない連結口を設け、この連結口に接合可能なダストケース4の位置に吸込口49を設け、ダストケース4をケース支持部31に挿入して保持された状態で、これらの連結口と吸込口49とを気密に連通接続することにより、掃除機本体3に吸込ホース4を取付けることが可能となる。
また、上記実施例では、ダストケースの挿入時に吸引口と吐出口との位置を一致させるために、ガイド突起、前方ガイド溝、後方ガイド溝、周面ガイド溝などのガイド機構を設けたが、これらを省くことも可能である。例えば、ダストケースの吐出口をダストケースの先端にある端部カバーの中心部に円形に設け、吸引口をその吐出口の前方に位置させることにより、円周方向のガイド機構は不要となる。この場合、ケース支持部にダストケースを挿入する側方開口は、吐出口および吸引口を設けた一方の側方と反対側の側方のみに設けることになる。
さらに、ケース支持部の環状壁にダストケースを押圧するために、手動の偏心カムを用いて押圧機構としたが、これに限ることなく電動やエアー圧力によって行うことも可能である。
また、上記実施例において、ケース支持部の環状壁とダストケースの円筒部との間に空隙を設け、ダストケースの挿脱を容易にしたが、空隙を設けずに挿脱を可能にすることもできる。この場合には、ダストケースの押圧機構は不要になるとともに、電動送風機の吸引力だけでケース支持部の吸引口とダストケースの吐出口とを気密に接合することができる。
本発明による背負式電気掃除機の使用状態を示す斜視図である。(実施例1) 図1に示す背負式電気掃除機の拡大斜視図である。 図1に示す背負式電気掃除機の横方向の断面図である。 図1に示す背負式電気掃除機の縦方向の断面図である。 図1に示す背負式電気掃除機のダストケース押上げ機構の断面図である。 図1に示す背負式電気掃除機のダストケースの平面図である。 図1に示す背負式電気掃除機のダストケースの吐出口部分を現す分解斜視図である。 図1に示す背負式電気掃除機の作動状態を現す横方向の断面図である。 図8に示す背負式電気掃除機の縦方向の断面図である。 図1に示す背負式電気掃除機の背当パッドを現す背面図である。 図1に示す背負式電気掃除機のダストケースの使用状態を現す斜視図である。 本発明による背負式電気掃除機の他の実施例のダストケース結合部を現す横方向の断面図である。(実施例2) 図12に示す背負式電気掃除機のダストケース結合部を現す縦方向の断面図である。 図12に示す背負式電気掃除機のダストケースの吐出口部分を現す斜視図である。
符号の説明
1 背負式電気掃除機
2 背負バンド
3 掃除機本体
4 ダストケース
5 吸込ホース
8 吸込口体
12 電動送風機
27 吸引口
29 側方開口
30 環状壁
31 ケース支持体
35 ガイド突起(ガイド機構)(位置決め機構)
37 ガイド斜面
45 吐出口
49 吸込口
57 前方ガイド溝(ガイド機構)
58 後方ガイド溝(ガイド機構)
59 前方段部(位置決め機構)
60 後方段部(位置決め機構)
61 周面ガイド溝(ガイド機構)
69 押圧機構

Claims (5)

  1. 電動送風機を内蔵し背負バンドが取付けられた掃除機本体と、この掃除機本体に設け側方開口からほぼ水平方向に延びたケース支持部と、前記側方開口から挿脱自在となって前記ケース支持部に保持され、吸込口および吐出口を有する集塵用のダストケースと、前記吐出口に近接するとともに前記電動送風機に連通して前記ケース支持部に設けた吸引口と、前記ダストケースの前記吸込口に一端が連通され他端が吸込口体に連通される吸込ホースとを備えたことを特徴とする背負式電気掃除機。
  2. 前記ケース支持部の側方開口を前記掃除機本体の左右両側に設けるとともに、前記ダストケースは左右のいずれか一方に位置して設けた前記吸込口に前記吸込ホースを接続し、前記掃除機本体の左右いずれの方向からも前記ケース支持部に前記ダストケースを挿脱可能としたことを特徴とする請求項1に記載の背負式電気掃除機。
  3. 前記ダストケースは筒状の容器とし、前記ケース支持部は前記ダストケースの外周面との間に所定の空隙を有する環状壁を備えるとともに、この環状壁に前記ダストケースを押圧する押圧機構を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の背負式電気掃除機。
  4. 前記ケース支持部と前記ダストケースとの間に、前記ダストケースを前記ケース支持部の側方開口から挿脱するときのガイド機構および位置決め機構とを設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の背負式電気掃除機。
  5. 前記ケース支持部に有する側方開口の周囲に、前記ダストケースの挿入を容易にするガイド斜面を設けたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の背負式電気掃除機。
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