JP2013150753A - 電気掃除機 - Google Patents

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Yasushi Takai
保志 高井
Hitoshi Suzuki
仁 鈴木
Masatoshi Tanaka
正俊 田中
Ikuo Oshima
郁夫 大島
Yukio Machida
幸雄 町田
Kenji Kojima
健司 小嶋
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Abstract

【課題】本体ケースを大型化することなく風路効率を向上できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】電気掃除機は、第2分離集塵部27の流出開口部194からの排気を後側から吸い込んで前側の他側方へと排出する電動送風機31を第2分離集塵部27の一側方に位置して本体ケースに収容する。電気掃除機は、電動送風機31へ給電可能な電源部121の少なくとも一部を第2分離集塵部27の他側方に位置して本体ケースに収容する。電気掃除機は、電動送風機31からの排気を電源部121側へと導く接続風路部117を、第2分離集塵部27の下方に位置して本体ケースに設ける。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、本体ケースに収容された電動送風機を備えた電気掃除機に関する。
従来、電気掃除機は、集塵部に連通する電動送風機室が内部に区画された本体ケースを備え、この本体ケースの電動送風機室には、電動送風機が収容されている。この電動送風機の吸込側は、集塵部と連通しているとともに、排気側は、本体ケース内に区画された風路などを介して側方、あるいは上方などに導かれ、本体ケースの外部へと排気される。
特開2010−75547号公報
電動送風機からの排気により生じる騒音を低減するためには、例えば電動送風機からの排気を導く排気風路の風路距離を長くすることが考えられる。
しかしながら、例えば電動送風機の下方などに折り返し状の風路を形成するなどの場合には、本体ケースの小型化が容易でないとともに、風路効率が低下するという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、本体ケースを大型化することなく風路効率を向上できる電気掃除機を提供することである。
実施形態の電気掃除機は、本体ケースを有する。また、この電気掃除機は、流出開口部を後部に備え、本体ケースに配置された集塵装置を有する。さらに、この電気掃除機は、集塵装置の一側方に位置して本体ケースに収容され、集塵装置の流出開口部からの排気を後側から吸い込んで前側の他側方へと排出する電動送風機を有する。また、この電気掃除機は、集塵装置の他側方に位置して本体ケースに少なくとも一部が収容され、電動送風機へ給電可能な電源部を有する。そして、この電気掃除機は、集塵装置の下方に位置して本体ケースに設けられ、電動送風機からの排気を電源部側へと導く接続風路部を有する。
一実施形態の電気掃除機の本体ケースの一部を前方から示す斜視図である。 同上本体ケースの一部を後部から示す斜視図である。 同上掃除機本体から集塵装置を取り外した状態を示す斜視図である。 同上掃除機本体から集塵部を取り外した状態を示す斜視図である。 同上電気掃除機の斜視図である。
以下、一実施形態の構成を図面を参照して説明する。
図5において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、吸込風路体(風路形成体)である管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。
管部12は、掃除機本体13に接続される接続管部15と、この接続管部15の先端側に連通する可撓性を有するホース体16と、このホース体16の先端側に設けられた手元操作部17と、この手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される延長管18と、この延長管18の先端側、あるいはホース体16の先端側に選択的に着脱可能に接続される吸込口体としての床ブラシ19とを備えている。
手元操作部17には、ループ状の把持部21がホース体16側へと突出し、この把持部21の上部には、操作用の操作部としての設定手段である設定ボタン22が複数設けられている。
また、図1ないし図5に示すように、掃除機本体13は、大径の走行輪23を両側に有し小径の図示しない旋回輪を下部に有する本体ケース25を備え、この本体ケース25には、集塵部としての(第1)遠心分離部である第1分離集塵部26と集塵装置としての(第2)遠心分離部である第2分離集塵部27とを備える集塵手段28が着脱可能となっている。すなわち、集塵手段28は、前段に第1分離集塵部26を備え、後段に第2分離集塵部27を備える、多段構成となっている。なお、この集塵手段28は、本実施形態では2段構成となっているが、少なくとも2段以上に構成すればよい。そして、掃除機本体13は、走行輪23および旋回輪によって被掃除面である床面上を少なくとも前後方向に沿って走行(移動)可能に構成されている。なお、以下、前後、上下および左右などの方向は、掃除機本体13(本体ケース25)の走行方向を基準とする。すなわち、掃除機本体13(本体ケース25)を床面上に配置した状態で、掃除機本体13(本体ケース25)が直進走行する方向を前後方向とし、その前後方向と平面視で直交する方向を左右幅方向(両側方向)とし、前後方向と側面視で直交する方向を上下方向とする。
そして、本体ケース25は、例えば合成樹脂などにより成形されており、電動送風機31を一側方(左右幅方向の一側)に収容した本体部32と、この本体部32の前部に突設された載置部としての突出部33とを有している。そして、この本体ケース25は、第1ケース体としての下ケース35と、第2ケース体としての上ケース36と、第3ケース体としての図示しない後パネルとにより外郭が構成されている。また、この本体ケース25の内部には、突出部33の内部から本体部32の内部の前部に亘って位置する(第1)ダクト部である上流側ダクト部38と、本体部32内に位置する(第2)ダクト部である下流側ダクト部39とが配設されているとともに、下ケース35に電源室40が区画され、下ケース35と後パネルとの間に拡散部としての拡散室41が区画されている。なお、以下、上流(側)および下流(側)とは、電動送風機31の駆動により吸い込まれた空気の流れ方向を基準とする。すなわち、以下の実施形態において、上流(側)あるいは下流(側)との文言によって位置関係を定義している場合、その空間的な位置関係(前後、上下あるいは左右)は、電動送風機31の駆動により吸い込まれた空気の流れ方向によって決定されるのであり、以下の実施形態の空間的な位置関係のみに限定するものではない。
電動送風機31は、例えば遠心ファンを電動機により回転駆動させることで負圧を発生させて空気を吸い込むファンモータであり、略円筒状に設けられ、下流側ダクト部39内に位置して本体部32内に配置されており、設定ボタン22の設定操作に応じて、本体部32内に収容された例えばマイコンなどの図示しない制御手段により動作のオンオフなどが制御される。そして、この電動送風機31により、管部12、上流側ダクト部38、第1分離集塵部26、第2分離集塵部27および下流側ダクト部39と順次連通する風路Wが形成される。また、この電動送風機31の外周面には、吸い込んだ空気を他側方(左右幅方向の他側)、すなわち第2分離集塵部27側(電源室40側)へと向かう方向へと排気するための排気口31aが設けられている。
また、本体部32の前部には、集塵手段28の第2分離集塵部27を着脱するための取付凹部44が突出部33に臨んで上ケース36に凹設されている。さらに、この本体部32の両側には、走行輪23がそれぞれ下ケース35に回転自在に軸支されている。
取付凹部44の前部の両側には、一方および他方の前面部48,49が設けられている。さらに、取付凹部44の上側後部には、下流側ダクト部39の上流端となる連通口63が開口されている。この連通口63は、例えば左右幅方向に長手状、すなわち横長に設けられており、周縁部に沿ってゴムパッキンなどの連通口シール部材64が配置されている。そして、この連通口63は、連通口シール部材64を介して第2分離集塵部27の下流端と気密に接続されるように構成されている。
また、他方の前面部49には、上流側ダクト部38の下流端となる連通開口103が上側寄りの位置に開口されている。この連通開口103には、周縁部に沿ってゴムパッキンなどの連通開口シール部材104が配置されている。そして、この連通開口103は、連通開口シール部材104を介して第1分離集塵部26の上流端と気密に接続されるように構成されている。
また、突出部33は、第1分離集塵部26を下側から支持する部分である。さらに、この突出部33の前部には、上流側ダクト部の上流端であり管部12の接続管部15が接続される本体吸込口107が開口されている。そして、この突出部33の下部には、旋回輪が下ケース35に旋回可能に軸支されている。
また、上ケース36には、掃除機本体13を持ち上げるためのハンドル108が取り付けられている。
また、後パネルには、拡散室41と連通して電動送風機31からの排気を本体ケース25の外部へと排出する図示しない排気孔が略全面に亘って複数開口されている。
また、上流側ダクト部38は、前後方向に沿って突出部33内に位置する上流部としての水平ダクト部111と、この水平ダクト部111の下流端である後端から本体部32の内部(他方の前面部49の背面側)に沿って上方へと立ち上がる下流部としての垂直ダクト部112とを備え、側面視でL字状となっている。すなわち、水平ダクト部111の前端部が本体吸込口107となっているとともに、垂直ダクト部112の上端部が連通開口103となっている。
また、下流側ダクト部39は、拡散室41の前方でかつ第2分離集塵部27(取付凹部44)の後方、すなわち本体ケース25の後部近傍の位置において上下方向に延びる連通風路部115と、この連通風路部115の一側の前方に連通して電動送風機31を内部に収容する電動送風機室部116と、この電動送風機室部116の前部側面から掃除機本体13(本体ケース25)の電動送風機室部116に対して他側に配置された電源室40に亘って左右幅方向に延びる風路部としての接続風路部117とを備え、後部上側から下側前部、さらには前部他側(電源室40)へと連通する連通風路(矢印Aに示す)を内部に区画している。
連通風路部115は、上流端である上端部が連通口63となっており、第2分離集塵部27を通過した空気を下方へと導くように構成されている。
また、電動送風機室部116は、連通風路部115に対して風路断面積(排気風の流れ方向に対して垂直な平面での断面積)が拡大するように設けられており、電動送風機31が、その吸込側を後方に向け排気側(排気口31a)を前方に向けた状態で収容されている。すなわち、電動送風機31は、後側から吸い込んで前側に位置する排気口31aから他側方へと排出するように構成されており、第2分離集塵部27の一側方に位置している。なお、電動送風機31は、電動送風機室部116内において、例えばゴム、あるいはばねなどの弾性部材によって弾性的に支持されている。
また、接続風路部117は、取付凹部44の下部の本体部32内に左右幅方向に沿って位置しており、第2分離集塵部27の下方に位置している。そして、この接続風路部117は、電動送風機31の排気口31aから他側方に向けて排出された排気を電源室40側、すなわち他側へと導くように構成されている。さらに、この接続風路部117の内部には、図示しないフィルタが収容されている。
また、電源室40は、例えば本体部32の内部の他側において前後方向に沿って設けられている。さらに、この電源室40の内部には、電動送風機31に給電するための電源部121が収容されている。すなわち、この電源部121は、第2分離集塵部27の他側方、換言すればこの第2分離集塵部27に対して電動送風機31と反対側に位置している。したがって、電動送風機31と電源部121(電源室40)との間に第2分離集塵部27が位置している。すなわち、電動送風機31と電源部121(電源室40)とは、第2分離集塵部27を左右(両側方向)に挟んで位置している。さらに、この電源室40は、接続風路部117に対して風路断面積が拡大するように設けられている。なお、この電源部121としては、例えば商用交流電源に接続可能なコードリール装置、あるいは二次電池などの電池を用いることができる。
また、拡散室41は、電源室40(電源部121)を通過した排気風を拡散させて排気孔から本体ケース25の後方の外部へと排気可能とするものであり、本体ケース25の後部全体に亘って左右幅方向に長手状に設けられている。すなわち、この拡散室41は、電源室40よりも風路断面積が大きくなるように設定されている。
一方、集塵手段28の一部(上流側)を構成する第1分離集塵部26は、電動送風機31の駆動により吸い込んだ含塵空気を旋回させて繊維ごみなどの比較的大きい塵埃である粗塵を遠心分離(サイクロン分離)および捕集する集塵カップであり、集塵手段28の最上流に位置している。そして、この第1分離集塵部26は、有底円筒状をなすカップ部であるケース体125と、このケース体125の内部に収容された円筒状の図示しない旋回部とを有するユニット状となっている。そして、この第1分離集塵部26は、本体ケース25に装着された状態で、上部を後方に向けて傾斜させた状態で支持されるとともに、取付凹部44の前部を覆う。なお、この第1分離集塵部26は、図示しない第1着脱機構により本体ケース25に対して着脱可能に係止される。
ケース体125は、集塵部本体としての円筒状のケース本体131と、このケース本体131に回動可能に軸支された図示しない蓋体と、ケース本体131の上部に取り付けられた上蓋部133とを備えている。そして、ケース本体131の後部一側には、連通開口103と気密に接続される図示しない流入口が開口されており、この流入口を介して含塵空気がケース体125内へと接線方向に沿って流入するように構成されている。
さらに、ケース本体131は、流入口から流入した空気を内部で旋回させるとともに、この旋回により分離された塵埃(粗塵)を内部に収容する部分であり、例えば透光性を有する合成樹脂などの部材により設けられ内部(塵埃)を視認可能となっている。また、このケース本体131の下端部は、このケース本体131の内部に収容された塵埃を外部へと廃棄するための図示しない廃棄開口となっており、この廃棄開口は、蓋体により開閉可能となっている。
また、蓋体は、ケース本体131に回動可能に軸支され、回動によって廃棄開口を回動により開閉するものである。
また、上蓋部133は、ケース体125(ケース本体131)の上部を覆うものであり、集塵部用把持部としての取手部152を一体に備え、ケース本体131に対して気密に取り付けられている。
上蓋部133は、ケース本体131を第2分離集塵部27に連通する図示しない連結風路を内部に区画している。また、この上蓋部133の後部には、連結風路の下流端を構成する図示しない排出口がケース体125の後部上側に位置して設けられている。この排出口は、第1分離集塵部26のケース体125を通過した空気を第2分離集塵部27側、すなわち下流側へと排出するものであり、周縁部に沿ってゴムパッキンなどの図示しない排出口シール部材が取り付けられている。
また、旋回部は、円筒状に設けられ、ケース体125(ケース本体131)の内部に、このケース体125(ケース本体131)と同心状(同軸状)に配置されている。この旋回部の周囲には、内部に連通する図示しない複数の通気開口部が周面に開口されており、これら通気開口部を覆って図示しないメッシュ状の集塵フィルタが取り付けられている。そして、この旋回部は、質量が相対的に大きい塵埃(粗塵)が遠心力により分離された空気が通気開口部(集塵フィルタ)を外部から内部へと通過し連結風路へと流れるように構成されている。
また、集塵手段28の他部(下流側)を構成する第2分離集塵部27(図3および図4)は、電動送風機31の駆動により吸い込んだ含塵空気中で、第1分離集塵部26により分離できなかった粉ごみなどの比較的小さい塵埃(細塵または微細塵)、すなわち第1分離集塵部26で分離する粗塵よりも微細な塵埃を遠心分離するものであり、本実施形態では集塵手段28の最下流に位置している。そして、この第2分離集塵部27は、任意に構成することが可能であるが、例えば本実施形態では、集塵装置本体としての第2遠心分離部本体である分離集塵部本体171と、この分離集塵部本体171とは別体でこの分離集塵部本体171の下側に位置する塵埃溜め部としての細塵溜め部である集塵ケース172とを備え、これら分離集塵部本体171と集塵ケース172とが、保持部材としてのクランプ173,173によって一体的に係止されてユニット状となり、本体ケース25の取付凹部44に対して着脱可能となっている。なお、この第2分離集塵部27は、図示しない第2着脱機構により本体ケース25に対して着脱可能に係止される。
分離集塵部本体171の内部には、図示しないが、第1分離集塵部26および連結風路を通過した含塵空気が一端側である前端側から流入する流入風路部が下側に区画され、排気が他端側である後端側から連通口63(電動送風機31の吸込側)へと流出する流出風路部が上側に区画されている。そして、この分離集塵部本体171には、電動送風機31の駆動により第1分離集塵部26を通過して内部に吸い込んだ含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する図示しない複数の分離室が配置されている。さらに、流入風路部の上流端である前部には、流入開口部182eが開口されている。
各分離室は、上側から下側へと、すなわち上流側から下流側へと徐々に縮径された長尺円筒状に設けられており、前後方向に沿って複数配置されている。また、各分離室は、上流側が流入風路部にそれぞれ連通するとともに、下流側が流出風路部にそれぞれ連通している。
また、流出風路部は、第2分離集塵部27を本体ケース25(の取付凹部44)に取り付けた状態で、後部に開口された流出開口部194を介して連通口63と気密に接続されることにより電動送風機31の吸込側に連通する。ここで、流出開口部194は、第2分離集塵部27の後部上方に位置している。
一方、集塵ケース172は、分離集塵部本体171で分離された塵埃(細塵)を収容するものであり、分離室の下端部がそれぞれ気密に接続される。
次に、上記一実施形態の作用を説明する。
掃除の際には、第1分離集塵部26および第2分離集塵部27をそれぞれ掃除機本体13の本体ケース25に予め装着しておく。
第2分離集塵部27の取り付けに際しては、取付凹部44に本体部32の前方から挿入して押し込むことで、第2分離集塵部27が第2着脱機構により本体ケース25に固定される。この状態で、流出風路部の下流端である流出開口部194の縁部が連通口シール部材64に圧接されて連通口63と気密に接続される。
また、第1分離集塵部26の取り付けに際しては、取手部152を把持した状態で突出部33上に蓋体の前側下部を載置し、この前側下部を中心として後方へと回動させる。すると、第1分離集塵部26が本体ケース25に対して左右幅方向に位置決めされつつ、第1着脱機構により本体ケース25に固定される。この状態で、第1分離集塵部26の流入口の縁部が、連通開口シール部材104に圧接されて連通開口103と気密に接続されるとともに、排出口の排出口シール部材が第2分離集塵部27の流入開口部182eの縁部と圧接されて排出口と流入開口部182eとが気密に接続される。
したがって、第1分離集塵部26と第2分離集塵部27とを介して、管部12と電動送風機31の吸込側とが気密に接続されて風路Wが形成される。
そして、使用者は、電源部121により給電可能とした状態で、把持部21を把持して所望の設定ボタン22を操作することにより、制御手段が電動送風機31を位相角制御し、設定ボタン22の操作により設定された動作モードで電動送風機31を駆動させる。
電動送風機31の駆動により生じた負圧は、下流側ダクト部39の連通風路部115、連通口63、第2分離集塵部27、第1分離集塵部26、連通開口103、上流側ダクト部38および本体吸込口107を介して管部12へと作用する。そして、管部12では、ホース体16、延長管18および床ブラシ19と負圧が作用して、被掃除面に載置した床ブラシ19の先端などから、塵埃を空気とともに吸い込む。
含塵空気は、床ブラシ19、延長管18およびホース体16を介して、本体吸込口107から上流側ダクト部38の連通開口103を介して第1分離集塵部26のケース体125の内部へと流入口を介して流入する。この流入口から流入した含塵空気は、ケース体125(ケース本体131)と旋回部との間で周方向に旋回し、粗塵が遠心分離されて下方へと重力落下し、第1分離集塵部26内に捕集される。
この第1分離集塵部26内を旋回する含塵空気は、集塵フィルタを介して通気開口部から旋回部の内部へと流入する。そして、この集塵フィルタの通過の際には、この含塵空気中の粗塵よりも細かい塵埃が集塵フィルタに捕集される。
旋回部内を通過した含塵空気(細塵を含んだ空気)は、連結風路を通過した後、排出口から排出されて流入開口部182eから流入風路部へと流入し、さらに第2分離集塵部27の各分離室内へと整流されつつ流入する。
これら分離室に流入した含塵空気は、これら分離室の内周面に沿って周方向に、第1分離集塵部26のケース体125内での旋回の流速よりも大きな流速で旋回し、細塵(微細塵)が遠心分離されて各分離室の下端部から集塵ケース172へとそれぞれ重力落下し、この集塵ケース172内に捕集される。細塵(微細塵)が除去された澄んだ空気は、各分離室から流出風路部へと抽出されて互いに合流する。
そして、流出風路部に合流した空気は流出開口部194から連通口63を介して下流側ダクト部39の連通風路部115から電動送風機室部116内の電動送風機31へと吸い込まれ、この電動送風機31内を通過してこの電動送風機31を冷却した後、この電動送風機31の前側に位置する排気口31aから他側方へと排気されて排気風となる。この排気風は、フィルタを通過しつつ下流側ダクト部39の接続風路部117へと流入し、この接続風路部117から電源室40内へと流入する際に拡散されて消音されるとともに、この電源室40内の電源部121を冷却する。そして、この電源室40を後方へと通過した排気風は、拡散室41へと流入する際に拡散されて消音され、後パネルの各排気孔から掃除機本体13の本体ケース25の外部へと分散排気される。
掃除が終了すると、使用者が設定ボタン22を操作することで、制御手段が電動送風機31を停止させる。
そして、所定量以上の塵埃が第1分離集塵部26および第2分離集塵部27の集塵ケース172に溜まった場合には、使用者は第1分離集塵部26および第2分離集塵部27をそれぞれ本体ケース25から取り外して塵埃を廃棄することが可能である。
以上説明した一実施形態によれば、流出開口部194を後部に備える第2分離集塵部27と、この第2分離集塵部27の一側方に位置し、第2分離集塵部27の流出開口部194からの排気を後側から吸い込んで前側の他側方へと排出する電動送風機31と、第2分離集塵部27の他側方に位置し、電動送風機31へ給電可能な電源部121と、第2分離集塵部27の下方に位置し、電動送風機31からの排気を電源部121側へと導く接続風路部117とを本体ケース25に配置することで、本体ケース25を大型化することなく、第2分離集塵部27の両側部および下部のスペースを有効に利用してループ状の連通風路(矢印A)を形成し、風路効率を向上できる
そして、風路効率の向上により、下流側ダクト部39、電源室40および拡散室41の風路抵抗が小さくなり、風路抵抗により生じる騒音などを低減でき、より静音化できる。
また、本体ケース25の後部に、電源部121を通過した空気を拡散させて本体ケース25の後方へと排気する拡散室41を備えることで、拡散室41を膨張型消音器(チャンバ)として作用させてより静音化できるとともに、排気が集中しにくいので、被掃除面上の塵埃を排気によって舞い上げにくくなる。
さらに、電源室40は、接続風路部117に対して風路断面積が拡大するように設けられているため、この電源室40も膨張型消音器(チャンバ)として作用させることができ、より静音化できる。
なお、上記一実施形態において、第1分離集塵部26は、上流側ダクト部38を通過した含塵空気から繊維ごみなどの比較的大きい塵埃である粗塵を捕集できれば、任意の構成とすることができる。
また、第2分離集塵部27は、後部に流出開口部194を備える構成であれば、内部は任意に構成できる。
さらに、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長手状の掃除機本体13(本体ケース25)の下部に床ブラシ19を接続したアップライト型、掃除機本体13(本体ケース25)に床ブラシ19などが直接接続されこの掃除機本体13(本体ケース25)を持ち運びながら掃除するハンディ型、あるいは、掃除機本体13(本体ケース25)が駆動輪(走行輪)により自走、あるいは自律走行するロボット型などでも対応して用いることができる。
そして、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11 電気掃除機
25 本体ケース
27 集塵装置としての第2分離集塵部
31 電動送風機
41 拡散部としての拡散室
117 接続風路部
121 電源部
194 流出開口部

Claims (2)

  1. 本体ケースと、
    流出開口部を後部に備え、前記本体ケースに配置された集塵装置と、
    この集塵装置の一側方に位置して前記本体ケースに収容され、前記集塵装置の流出開口部からの排気を後側から吸い込んで前側の他側方へと排出する電動送風機と、
    前記集塵装置の他側方に位置して前記本体ケースに少なくとも一部が収容され、前記電動送風機へ給電可能な電源部と、
    前記集塵装置の下方に位置して前記本体ケースに設けられ、前記電動送風機からの排気を前記電源部側へと導く接続風路部と
    を具備したことを特徴とした電気掃除機。
  2. 本体ケースの後部に設けられ、電源部を通過した空気を拡散させて前記本体ケースの後方へと排気する拡散部を具備した
    ことを特徴とした請求項1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
WO2023171002A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 電気掃除機および電気掃除機用消音ユニット

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