JP2009183579A - 電気掃除機 - Google Patents

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Abstract

【課題】掃除が終わって電源スイッチを切った後、直ちに自動除塵装置を動作させられる電気掃除機が望まれていた。
【解決手段】電源スイッチ35のオフに応じて、除塵装置24を直ちに動作させる。その際、除塵装置24の動作に連動して、電動送風機3の吸引力を低減させるために、ソレノイド22をオフし、開閉蓋21で連通孔20を閉じる。
【効果】電源スイッチ35のオフと同時に除塵装置24を動作させても、吸引力が除塵の妨げにならず、所定時間に良好な自動除塵を行うことができる。
【選択図】図2

Description

この発明は、電気掃除機に関し、特に、集塵フィルタに付着した塵挨を自動的に除去するための自動集塵機能を有する電気掃除機に関する。
従来より紙袋レスのいわゆるサイクロン方式の集塵部を有する電気掃除機が周知であり、かかるサイクロン方式の集塵部を有する電気掃除機では、集塵部に備えられた集塵フィルタに付着した塵挨を自動的に除去するための自動除塵機能を有するものが知られている。(たとえば特許文献1参照)
特開2005−58641号公報
特許文献1記載の電気掃除機では、自動除塵装置は、電動送風機が動作中において、真空圧が所定の圧力に達したときに動作するようになっている。ところが、実際のところ、電動送風機が動作中に自動除塵装置を動作させても、塵挨が除塵フィルタから落下しにくい(離れにくい)ということがわかった。
そこで、本願出願人は、従来の自動除塵装置を有する電気掃除機においては、通常、掃除が終了し、電源スイッチが切られ、電動送風機が停止した後に、自動除塵装置が動作を開始するようにした。
電動送風機が停止した後に自動除塵装置を動作させる場合、電源スイッチをオフにし、電動送風機への通電を遮断しても、電動送風機の回転はすぐには止まらず、電動送風機はしばらくの間惰性回転を続ける。このため、電源スイッチをオフした直後に自動除塵装置を動作させても十分な除塵を期待できない。なぜなら、電動送風機の吸引力が集塵フィルタに作用していると、集塵フィルタに付着した細塵は、集塵フィルタに振動等が与えられても容易に落下しないからである。そこで、電動送風機の惰性回転がほぼ停止し、吸引力の影響が無くなるまでたとえば約3秒ほど待ってから、自動除塵装置を動作させるのが望ましい。
しかしながら、電気掃除機の電源スイッチをオフした後、自動除塵動作に入るまでにしばらくのタイムラグがあると、自動除塵動作が始まる前に、ユーザがコンセントから電気掃除機のプラグを抜くことがあり、自動除塵装置が動作できない場合があった。
この発明は、このような背景のもとになされたもので、自動除塵装置を有する電気掃除機において、使用上の不都合が改善され、自動除塵装置が適切に動作する電気掃除機を提供することを主たる目的とする。
この発明は、また、掃除が終わって電源スイッチを切った後、直ちに自動除塵装置を動作させることができ、良好な除塵効果を得ることのできる電気掃除機を提供することを他の目的とする。
上記目的を達成するために、発明は、次の構成を具備している。
請求項1記載の発明は、入口および出口を有し、入口から流入する塵挨が貯留される集塵室、ならびに前記出口を塞ぐように設けられ、塵挨の通過は阻止し、空気の通過は許容する集塵フィルタを含む集塵ユニットと、吸気口および排気口を有し、吸引力を発生する電動送風機と、前記集塵ユニットの出口および前記電動送風機の吸気口の間を気密的に接続する通気路と、前記電動送風機の排気口に気密的に接続され、電気掃除機のハウジング外へ空気を案内する排気流路と、前記集塵フィルタに関連して設けられ、電気的に制御されて前記集塵フィルタに機械的な動きを与えて付着している塵挨を除去するための除塵装置と、予め定める操作スイッチの操作に応じて、前記除塵装置を動作させるための制御回路と、前記除塵装置の動作に連動して、前記電動送風機の吸引力が前記集塵フィルタに対して働くのを妨げる吸引力低減手段と、を含むことを特徴とする電気掃除機である。
請求項2記載の発明は、前記予め定める操作スイッチは、前記電動送風機をオン/オフする電源スイッチであり、前記操作は、その電源スイッチをオンからオフに操作することである、請求項1記載の電気掃除機である。
請求項3記載の発明は、前記吸引力低減手段は、前記排気流路に備えられ、前記電源スイッチがオンにされたことに応答して、前記排気流路内の途中部を開き、前記電源スイッチがオフされたことに応答して、前記排気流路内の途中部を閉じる流路開閉体を含むことを特徴とする、請求項2記載の電気掃除機である。
請求項4記載の発明は、前記吸引力低減手段は、前記通気路に備えられ、通気路内の圧力が所定圧未満では通気路へ外気が流入するのを禁止し、所定圧以上では通気路への外気の流入を許容する気圧変動弁を含むことを特徴とする、請求項1または2記載の電気掃除機である。
請求項5記載の発明は、入口および出口を有し、入口から流入する塵挨が貯留される集塵室、ならびに前記出口を塞ぐように設けられ、塵挨の通過は阻止し、空気の通過は許容する集塵フィルタを含む集塵ユニットと、吸気口および排気口を有し、吸引力を発生する電動送風機と、前記集塵ユニットの出口および前記電動送風機の吸気口の間を気密的に接続する通気路と、前記電動送風機の排気口に気密的に接続され、電気掃除機のハウジング外へ空気を案内する排気流路と、前記集塵フィルタに関連して設けられ、前記電動送風機への通電が遮断されたことに応答して、前記集塵フィルタに機械的な動きを与えて付着している塵挨を除去するための除塵装置と、を含むことを特徴とする電気掃除機である。
請求項6記載の発明は、前記集塵ユニットには、前記集塵室に流入する塵挨に対して遠心力が付与されて、塵挨が空気から分離されて集塵室内に貯留されるサイクロン方式の集塵室が採用されており、前記集塵フィルタはプリーツ状フィルタを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の電気掃除機である。
請求項1記載の発明によれば、予め定める操作スイッチの操作、たとえば請求項2記載のように、電源スイッチをオンからオフに切り換えるという操作に応じて、除塵手段が動作され、集塵フィルタに機械的な動き、たとえば振動を与えることにより、自動除塵が行われる。
その際、すなわち電源スイッチがオフされた際に、吸引力低減手段により電動送風機の吸引力が集塵フィルタに対して働くのを妨げるようにしておけば、除塵手段による自動除塵が良好に行われる。
請求項3記載のように、吸引力低減手段は、排気流路の途中部を閉じたり、開いたりする流路開閉体とすることができる。電源スイッチがオフされ、電動送風機への通電が停止されると同時に、排気流路内の途中部が閉じられると、電動送風機の惰性回転により排気される排気が滞り、その結果、電動送風機の惰性回転による吸気が妨げられる。よって電源スイッチがオフされた直後であっても、電動送風機の惰性回転による吸引力はほとんどなく、除塵装置による除塵が良好に行われる。
また、ユーザは、電源スイッチをオフした直後に除塵装置が動作していることに気付くので、除塵装置が動作中はコンセントから電源プラグを抜くことはない。
請求項4記載のように、吸引力低減手段は、電動送風機の上流側の通気路に備えられた気圧変動弁としてもよい。電源スイッチがオフされ、電動送風機が惰性回転に入ると、吸気力がやや低下する。その低下に伴い、気圧変動弁が通気路へ外気が流入するように開くため、通気路内の負圧がなくなり、集塵フィルタに働く吸引力がなくなる。よって、電源スイッチをオフした直後に除塵装置を動作させても、良好な除塵が行える。
ユーザは、除塵装置が動作しているのを認識し、電源プラグからコンセントを引き抜くことはない。
請求項5記載の発明によれば、電動送風機への通電が遮断されたことに応答して除塵装置を動作させるようにしたので、除塵措置による自動除塵を効果的に行うことができる。 請求項6記載のように、いわゆるサイクロン方式の集塵室の場合に、自動除塵効果が高い装置とすることができる。
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図1は、この発明の一実施形態に係る電気掃除機1の構成を示す縦断面図である。電気掃除機1は、本体ハウジング2を有し、その中には電動送風機3、集塵ユニット4および排気フィルタ5が内蔵されている。
電動送風機3は、モータ、モータにより回転されるファンおよびディフューザが一体化された装置で、吸気口6および排気口7を有し、通電されてモータが回転することによって吸気口6から空気を吸引し、排気口7から空気を排出して吸引力を発生する。
電動送風機3は、本体ハウジング2内の後方寄り(図1において右寄り)に配置されている。
本体ハウジング2内の前方側(図1において左側)には集塵ユニット4が収容されている。集塵ユニット4は、たとえば樹脂で形成された容器で、内部に集塵室8が区画されている。集塵ユニット4には集塵室8へ空気および塵挨が流入するための入口9が形成されており、入口9から流入する空気および塵挨は、旋回流路10を通って旋回しながら集塵室8へ入る。このときの旋回により、空気中の塵挨には遠心力が付与され、空気と塵挨が分離されて、塵挨は集塵室8内に溜まる。集塵室8の後方側(図1において右側)は開放された出口11となっており、この出口11を塞ぐように集塵フィルタ12が設けられている。
集塵フィルタ12は、出口11から出ようとする塵挨の通過は阻止し、空気の通過は許容するフィルタである。集塵フィルタ12は、図1において紙面に平行に、上下に長手をしたプリーツ状の折り曲げられ、プリーツ状の折り曲げ片が紙面に直交方向に積層されたプリーツフィルタが採用されている。
本体ハウジング2の前面にはホース取り付け孔13が形成されていて、ここにホース14の後端が接続されている。
電動送風機3が駆動されると、電動送風機3は吸引力を発生し、その吸引力によりホース14の先端に取り付けられた吸込具(図示せず)から空気および塵挨が吸い込まれ、ホース14を通って集塵ユニット4に流入する。集塵ユニット4では、入口9から流入する空気および塵挨は、上述のように旋回流路10で旋回され、空気と塵挨とが分離されて、塵挨は集塵室8内に溜まる。そして空気は集塵フィルタ12を通過して電動送風機3の吸気口6へ吸い込まれ、排気口7から排出される。集塵ユニット4の出口11と電動送風機3の吸気口6との間は、通気路15で気密的に接続されている。通気路15は、その周囲を区画する壁面16により気密構造を有する。よって、電動送風機3が駆動されると、吸気口6から空気が吸い込まれて、通気路15内は負圧により、吸込具の先端から集塵室8内へと空気および塵挨が真空吸引される。
電動送風機3の排気口7には排気流路17が気密的に接続されている。排気流路17は、壁面18および19により区画されており、排気流路17から流出する空気が排気フィルタ5を通って本体ハウジング2の外へ排出されるように案内する流路である。排気流路17の途中部には連通孔20が備えられている。
この実施形態では、連通孔20に関連して、開閉蓋21が備えられている。開閉蓋21はソレノイド22により上下に移動可能にされており、ソレノイド22がオン状態(通電状態)では、開閉蓋21は図1のように上位置にあり、連通孔20が開かれた状態となる。一方、ソレノイド22がオフ状態(通電遮断状態)では、開閉蓋21は下位置になり、図2に示すように、連通孔20が塞がれた状態となる。
図2に示すように、排気流路17の途中部である連通孔20が塞がれた状態では、電動送風機3の排気口7から排出される空気は排気フィルタ5を通って本体ハウジング2へ出ることができない。つまり排気口7から排出される空気を案内するための排気流路17(下方の排気流路)内の気圧が上昇し、吸気口6から吸い込まれる空気が減少して、通気路15の圧力が下がらず、吸引力が低下する。
この実施形態では、連通口20を開閉するための開閉蓋21を設け、上述のように電動送風機3の吸引力を低下させられる構成を採用して、後述するように、集塵フィルタ12の自動除塵が適切なタイミングで良好に行えるようにされている。
図3は、図1のA−Aに沿う横断面図で、排気フィルタ5の構成を説明するための図である。排気流路17には、前述したようにその途中部に連通孔20が設けられており、下方の排気流路17から連通孔20を通って図3に示す上方の排気流路17へと空気は流れ、排気フィルタ5およびその外側に設けられたウレタンフォーム等のスポンジフィルタ23を通って周囲へ排気される。
排気フィルタ5は平面視で、プリーツ状に折り曲げられたフィルタ膜が環状になっている。フィルタ膜はたとえばULPA(Ultra Law Penetration Air )フィルタ(ウルパフィルタ)が採用されている。排気フィルタ5は、機外へ排出される極微細な異物を捕獲して、きれいな排気を実現するためのものである。
排気フィルタ5の外側を囲うスポンジフィルタ23は、平面視において、排気がどの方向へも略均等になるように、連通孔20に近い位置ではその厚みが厚く、連通孔20から離れた位置ではその厚みが薄くされている。スポンジフィルタ23は、また、排気を緩やかにして、排気音を低減させる役目もしている。
図4は、図1のB−Bに沿う横断面図で、集塵フィルタ12および除塵装置24の構成を説明するための図である。
図1および図4 を参照して、集塵フィルタ22に関連して、除塵装置24が設けられている。除塵装置24は、集塵フィルタ12の下方において、下流側(通気方向に見て下流側)に当接する振動子25と、振動子25を移動させる(振動せさる)ための除塵モータ26とを有している。振動子25は、集塵フィルタ12の下方を保持する下フィルタフレーム27(下フィルタフレーム27は、集塵ユニット4の一部分を構成する部材である。)に取り付けられたガイドレール28に案内され、図1において紙面に直交方向、図4において上下方向に摺動可能に取り付けられている。また、振動子25の背面側(図4において右側)には、振動子25の長さ方向に延びるラック29が、振動子25と一体に設けられている。そしてラック29にはピニオン30が噛合されており、ピニオン30は除塵モータ26の回転軸31とつながっており、除塵モータ26により回転される。
除塵モータ26によりピニオン30が交互に右回転および左回転されると、ラック29およびそれと一体になった振動子25は、図4において上下方向に往復移動される。振動子25には、集塵フィルタ12側へ突出する小突起32が備えられている。集塵フィルタ12は、プリーツ状に曲げられたフィルタで、振動子25が上下に往復移動すると、小突起32によって集塵フィルタ12の折り目がはじかれ、集塵フィルタ12に振動が与えられる。これにより、集塵フィルタ12の主として正面側(図4において左側)に付着している細かな塵挨(細埃)が集塵フィルタ12から落下する。
ところで、電動送風機3の吸引力が発生している場合には、集塵フィルタ12には、図4において右方向に吸引力が働いており、集塵フィルタ12の主として左側の面に付着した細埃は、集塵フィルタ12に振動が与えられても、吸引力がかかっている場合は、集塵フィルタ12から落下しにくい。つまり、電動送風機3による吸引力が発生している状態では、除塵装置24を動作させても、集塵フィルタ12の除塵が良好に行えない。
そこで、この実施形態では、電動送風機3が吸引力を生じている場合でも、連通孔20を閉じることにより、電動送風機3の吸引力を低減させ、あるいは吸引力を無くすようにして、その状態で除塵装置24を動作させて、集塵フィルタ12の自動除塵が良好に行われるようにしたものである。
図5は、電気掃除機1の制御回路の構成を説明するためのブロック図である。電気掃除機1には、電源プラグ33が備えられており、電源プラグ33をコンセントに差し込むことにより、電源回路を含む制御回路34に電源電力が与えられる。これにより、電動送風機3、ソレノイド22および除塵モータ26の駆動が可能となる。電源スイッチ35のオン/オフに応答して、制御回路34は、電動送風機3、ソレノイド22および除塵モータ26の動作を制御する。
図6は、制御回路34により実行される制御動作、特にこの実施形態の特徴となる制御動作を表わすフローチャートである。
図6のフローチャートの流れに従って、電気掃除機1の制御動作を説明する。まず、電源スイッチ35がオンされたか否かの判別がされ(ステップS1)、電源スイッチ35がオンされると、制御回路34は、電動送風機3(電動送風機3に含まれるメインモータ)への通電を開始(オン)し(ステップS2)、ソレノイド22をオンにし(ステップS3)、これによって開閉蓋21が図1に示すように上方へ変位させて、連通孔20が開かれる。この状態では、電気掃除機1は、空気および塵挨を吸引して、掃除を行うことができる。
そして、電源スイッチ35がオフされたことが検出されると(ステップS4でYES)、制御回路34は、電動送風機3への通電を遮断(オフ)し(ステップS5)、ソレノイド22をオフにする(ステップS6)。制御回路34により電動送風機3への通電を遮断しても、電動送風機3は、惰性回転力で暫くは回転を継続する。このため、制御回路34により電動送風機3がオフされても、直ちに電動送風機3の発生する吸引力がなくなるわけではない。そこで、この実施形態では、ソレノイド22をオフにして、開閉蓋21で連通孔20を塞ぐ。連通孔20が塞がれると、電動送風機3が惰性回転を続けても、その排気流が排出されず、電動送風機3の吸引力が低減する。また、電動送風機3の惰性回転する時間が短くなり、短時間で停止し易くなる。
そこで、制御回路34は、電源スイッチ35のオフと同時に、ステップS7で除塵モータ26をオンし、除塵モータ26の回転を開始する。そして所定時間が経過すると(ステップS8でYES)、除塵モータ26を停止する(ステップS9)。
これにより、ユーザは、電源スイッチ35をオフにして、電気掃除機1の運転を停止させたとき、直ちに除塵装置24が動作していることに気づき、電源プラグ33をコンセントから引き抜いたりすることなく、自動除塵が終了するのを待つ。
このように、この実施形態によれば、ユーザが使用面での誤りを起こさないような、使い勝手の良い電気掃除機1を提供することができる。また、各掃除の後、自動除塵が確実にかつ良好に行われる電気掃除機1を提供することができる。
図7および図8は、この発明の他の実施形態に係る電気掃除機40の構成を示す縦断面図である。電気掃除機40において、先に説明した電気掃除機1と同等または対応する構成には、同一の参照番号が付されている。
図7および図8に示す電気掃除機40では、連通孔20を開閉するための開閉蓋が備えられておらず、排気流路17は、常に、電動送風機3の排気口7から排出される空気を排気フィルタ5およびスポンジフィルタ23へ導き、本体ハウジング2の外へ排気できる構成となっている。その代わりに、電気掃除機40では、通気方向に見て、電動送風機3の上流側に位置する通気路15に、小孔41が穿設され、小孔41に気圧変動弁42が装着されている。気圧変動弁42は、電動送風機3が動作中は、電動送風機3が生じる吸引力により、通気路15内が負圧になるので、図7に示すように、その負圧により弁43が閉じて、気圧変動弁42を介して外気が通気路15内へ侵入するのを防止する。一方、通気路15内の圧力が所定値以上の場合、すなわち電動送風機3の吸引力が十分でなく、通気路15内が所定の負圧になっていないときには、図8に示すように弁43が開いて、外気が気圧変動弁42を通って通気路15内へ侵入可能にする。
通気路15に、気圧変動弁42を設けると、電動送風機3が運転中は、通気路15内が負圧になり、気圧変動弁42を介して外気が通気路15内へ流入することはない。一方、電動送風機3への通電が遮断されると、電動送風機3は惰性回転を続けるが、そのときの吸引力はやや弱まるため、気圧変動弁42が開いて、通気路15へ外気が流入する。これにより、電動送風機3が惰性回転を続けても、集塵フィルタ12に働く吸引力はほとんどなくなる。
よって、電気掃除機40によれば、電動送風機3への通電遮断(電源スイッチ35のオフ)と同時に除塵装置24を動作させても、電動送風機3の吸引力により自動除塵が良好に行われないといった不具合はなく、電源スイッチ35のオフと同時に良好な自動除塵を行うことができる。
図7および図8では、通気路15に設けられた気圧変動弁42を図示する関係上、図1で説明した除塵モータ26、回転軸31およびピニオン30は図示されていないが、電気掃除機40においても、これら除塵モータ26、回転軸31およびピニオン32を含む電気的に駆動される除塵装置24が備えられている。
図7および図8に示す電気掃除機40の制御回路は、電気掃除機1の制御回路である図5の回路ブロックにおいて、ソレノイド22が省略された構成である。また、図6に示す制御動作では、ステップS3のソレノイドをオンする処理、ステップS6のソレノイドをオフする処理を省略した制御が行われる。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲において種々の変更が可能である。
この発明の一実施形態に係る電気掃除機1の構成を示す縦断面図である。 この発明の一実施形態に係る電気掃除機1の構成を示す縦断面図であり、排気流路17の途中部である連通孔20が塞がれた状態を示す図である。 図1のA−Aに沿う横断面図で、排気フィルタ5の構成を説明するための図である。 図1のB−Bに沿う横断面図で、集塵フィルタ12および除塵フィルタ24の構成を説明するための図である。 電気掃除機1の制御回路の構成を説明するためのブロック図である。 制御回路により実行される制御動作を表わすフローチャートである。 この発明の他の実施形態に係る電気掃除機40の構成を示す縦断面図である。 この発明の他の実施形態に係る電気掃除機40の構成を示す縦断面図であり、気圧変動弁42が開いた状態を示す図である。
符号の説明
1、40 電気掃除機
2 本体ハウジング
3 電動送風機
4 集塵ユニット
5 排気フィルタ
6 吸気口
7 排気口
8 集塵室
9 入口
11 出口
12 集塵フィルタ
15 通気路
17 排気流路
20 連通孔
21 開閉蓋
22 ソレノイド
24 除塵装置
25 振動子
26 除塵モータ
34 制御回路
35 電源スイッチ
42 気圧変動弁

Claims (6)

  1. 入口および出口を有し、入口から流入する塵挨が貯留される集塵室、ならびに前記出口を塞ぐように設けられ、塵挨の通過は阻止し、空気の通過は許容する集塵フィルタを含む集塵ユニットと、
    吸気口および排気口を有し、吸引力を発生する電動送風機と、
    前記集塵ユニットの出口および前記電動送風機の吸気口の間を気密的に接続する通気路と、
    前記電動送風機の排気口に気密的に接続され、電気掃除機のハウジング外へ空気を案内する排気流路と、
    前記集塵フィルタに関連して設けられ、電気的に制御されて前記集塵フィルタに機械的な動きを与えて付着している塵挨を除去するための除塵装置と、
    予め定める操作スイッチの操作に応じて、前記除塵装置を動作させるための制御回路と、
    前記除塵装置の動作に連動して、前記電動送風機の吸引力が前記集塵フィルタに対して働くのを妨げる吸引力低減手段と、
    を含むことを特徴とする電気掃除機。
  2. 前記予め定める操作スイッチは、前記電動送風機をオン/オフする電源スイッチであり、
    前記操作は、その電源スイッチをオンからオフに操作することである、請求項1記載の電気掃除機。
  3. 前記吸引力低減手段は、前記排気流路に備えられ、前記電源スイッチがオンにされたことに応答して、前記排気流路内の途中部を開き、前記電源スイッチがオフされたことに応答して、前記排気流路内の途中部を閉じる流路開閉体を含むことを特徴とする、請求項2記載の電気掃除機。
  4. 前記吸引力低減手段は、前記通気路に備えられ、通気路内の圧力が所定圧未満では通気路へ外気が流入するのを禁止し、所定圧以上では通気路への外気の流入を許容する気圧変動弁を含むことを特徴とする、請求項1または2記載の電気掃除機。
  5. 入口および出口を有し、入口から流入する塵挨が貯留される集塵室、ならびに前記出口を塞ぐように設けられ、塵挨の通過は阻止し、空気の通過は許容する集塵フィルタを含む集塵ユニットと、
    吸気口および排気口を有し、吸引力を発生する電動送風機と、
    前記集塵ユニットの出口および前記電動送風機の吸気口の間を気密的に接続する通気路と、
    前記電動送風機の排気口に気密的に接続され、電気掃除機のハウジング外へ空気を案内する排気流路と、
    前記集塵フィルタに関連して設けられ、前記電動送風機への通電が遮断されたことに応答して、前記集塵フィルタに機械的な動きを与えて付着している塵挨を除去するための除塵装置と、
    を含むことを特徴とする電気掃除機。
  6. 前記集塵ユニットには、前記集塵室に流入する塵挨に対して遠心力が付与されて、塵挨が空気から分離されて集塵室内に貯留されるサイクロン方式の集塵室が採用されており、 前記集塵フィルタはプリーツ状フィルタを含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の電気掃除機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016521185A (ja) * 2014-04-14 2016-07-21 江蘇美的清潔電器股▲分▼有限公司 掃除機

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