JP2015198897A - 吸込口体及び電気掃除機 - Google Patents

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Kazuhiko Arai
和彦 荒井
森 直人
Naoto Mori
直人 森
宏樹 渡邉
Hiroki Watanabe
宏樹 渡邉
貴英 佐藤
Takahide Sato
貴英 佐藤
敬一 小林
Keiichi Kobayashi
敬一 小林
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Abstract

【課題】清掃面を傷つけることなく塵埃を吸込むことができる吸込口体及び電気掃除機を提供する。【解決手段】吸込口体40は、1個の吸込口42a及び複数個の移動補助用ホイール58a〜58eを清掃面と対向する面に有し、吸込口42aを介して外部と連通する吸込空間42を内部に有し、吸込空間42は清掃面と平行な方向に延伸し、吸込口42aは吸込空間42の中心軸と清掃面との間に位置し、吸込空間42は、平行な方向と直交する断面において、清掃面と接する円形状における吸込口42aよりも清掃面側を欠く欠円形状をし、複数個のうち少なくとも1個のホイール58a〜58fは清掃面と接触する部分がフェルト材料により構成されている。【選択図】図6

Description

本発明は、吸込口体及び当該吸込口体を備える電気掃除機に関する。
従来、床やカーペット上の塵埃の吸込み性能を向上させるために様々な検討が行われている。例えば、特許文献1のような構成の電気掃除機の吸込口体が開示されている。
特許文献1で開示される吸込口体の構成によれば、吸込口体の清掃面側に設けられた吸込口の内側に回転ブラシが設けられる。清掃時はこの回転ブラシが回転することで清掃面上の塵埃を掻きあげ、塵埃が浮遊しているところを吸込口体で吸込む。このように、床溝内の塵埃やカーペットの奥に存在する塵埃を回転ブラシを利用して吸込むことで吸込口体の性能を向上させている。
このような吸込口体の他にも、回転ブラシにブラシの他にゴム製のブレードを設ける吸込口体や、回転ブラシを複数設けた吸込口体が開示されている。
特開平5−293064号公報
しかしながら、回転ブラシを回転させることで塵埃を掻き上げるためには回転ブラシを床やカーペットと接触させることが必要である。回転ブラシが清掃面を直接掻くことで塵埃を浮かせるためである。このような方法では、直接回転ブラシを清掃面に接触させるため床やカーペットを傷つける可能性が高く、カーペットに使用する材質によってはカーペットの毛足が損傷するなどの可能性が考えられる。
本発明は、清掃面を傷つけることなく塵埃を吸込むことができる吸込口体及び電気掃除機を提供する。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る吸込口体は、1個以上の吸込口及び複数個の移動補助用ホイールを清掃面と対向する面に有し、前記吸込口を介して外部と連通する吸込空間を内部に有する電気掃除機の吸込口体であって、前記吸込空間は前記清掃面と平行な方向に延伸し、前記吸込口は前記吸込空間の中心軸と前記清掃面との間に位置し、前記吸込空間は、前記平行な方向と直交する断面において、前記清掃面と接する円形状又は類円形状における、当該円形状又は類円形状の中心と前記清掃面との間に存在する前記吸込口よりも前記清掃面側を欠く欠円形状又は欠類円形状をし、前記複数個のうち少なくとも1個のホイールは前記清掃面と接触する部分がフェルト材料により構成されている。
ここでいう、類円形状は、真円形状ではないが、円形状に相当する種類に属するような形状のものをいい、例えば、長円形状、楕円形状及び多角形状並びに長円形状、楕円円形状及び多角形状の一部が凹入したり、凸出したりした形状等がある。
また、本発明の一態様に係る電気掃除機は、吸込口体と掃除機本体とを備え、前記吸込口体は、上記に記載の吸込口体である。
本発明に係る一態様では、吸込空間の横断面形状が欠円形状又は欠類円形状をしているため、吸込空間内で旋回気流が生成され、この旋回気流によって床やカーペット上の塵埃を巻き上げることで吸込み効率を向上することが可能である。
動作原理を説明するための吸込口体を模式的にあらわした上面図と断面図。 動作原理を説明するための吸込口体を模式的にあらわした側面図。 第1の実施形態の電気掃除機の概略図。 第1の実施形態の吸込口体の側面図。 第1の実施形態の吸込口体の平面図。 第1の実施形態の吸込口体の底面図。 第1の実施形態の吸込口体の正面図。 第1の実施形態の吸込口体の背面図。 図5のX1−X1断面を矢印方向から見た円筒体周辺の拡大図。 第2の実施形態の吸込口体の斜視図。 第2の実施形態の吸込口体の平面図。 第2の実施形態の吸込口体の底面図。 図11のX11−X11線断面を矢印方向から見た図。 第2の実施形態の吸込口体の下流側の部品の分解図。 第3の実施形態の吸込口体の斜視図。 第3の実施形態の吸込口体の底面図。 図16のX21−X21断面を矢印方向から見た図。
発明者は、清掃面を傷つけることなく塵埃を吸込むことができる吸込口体及び電気掃除機を開発している。これまでの検討により、吸込空間内で旋回気流を発生させ、この旋回気流を利用することで、回転ブラシと同様の効果が得られることを見出している。これにより、回転ブラシによって清掃面が傷つくのを抑制できるようになった。
しかしながら、清掃面上における吸込口体の移動は、吸込口体の下面に設けられたホイールを利用して行われている。
したがって、回転ブラシによって清掃面が傷つくことはなくなったが、ホイールによって清掃面が傷つくおそれが残っている。なお、この問題は、回転ブラシを利用した従来の吸込口体の場合も同様に生じる。
そこで、発明者はさらに検討を進め、より一層、清掃面を傷つけるのを抑制することができる吸込口体及び電気掃除機を提供することを目的としている。
本発明の一態様に係る吸込口体は、1個以上の吸込口及び複数個の移動補助用ホイールを清掃面と対向する面に有し、前記吸込口を介して外部と連通する吸込空間を内部に有する電気掃除機の吸込口体であって、前記吸込空間は前記清掃面と平行な方向に延伸し、前記吸込口は前記吸込空間の中心軸と前記清掃面との間に位置し、前記吸込空間は、前記平行な方向と直交する断面において、前記清掃面と接する円形状又は類円形状における前記吸込口よりも前記清掃面側を欠く欠円形状又は欠類円形状をし、前記複数個のうち少なくとも1個のホイールは前記清掃面と接触する部分がフェルト材料により構成されている。これにより、清掃面を傷つけることを少なくできる。
また、前記吸込空間と連通する通風空間を内部に有する通風路が、前記吸込空間を内部に有し且つ前記吸込口を下面に有するヘッド部の後部に接続されていると共にベース部により支持され、前記少なくとも1個のホイールは、前記ベース部に設けられている。これにより、吸込口体を安定した状態で移動させることができる。
また、前記通風路の後部は、ジョイントを介して、電気掃除機本体側に接続される継手体と接続され、前記少なくとも1個のホイールは、前記ジョイントの下方に設けられている。これにより、清掃面を傷つけるのを抑制することができる。
前記少なくとも1個のホイールは、回転自在な車輪を有し、当該車輪が前記フェルト材料により構成されている。これにより容易に実施できる。
<動作原理>
まず、旋回気流の発生動作原理について、図1及び図2を用いて説明する。
図1及び図2は、原理を説明するために模式的にあらわした電気掃除機の吸込口体20である。図1は吸込口体20の上面図と断面図であり、図2は吸込口体20の側面図である。
まず、電気掃除機を操作する操作者を基準にして、吸込口体が存在している側を「前側」とし、電気掃除機本体が存在している側を「後側」とそれぞれする。
図1(a)、図1(b)共に、図面の左側が前方、右側が後方にそれぞれ対応する。また、図1(b)に示す矢印は円筒体22内を旋回する旋回気流の運動方向を表し、黒矢印は旋回気流の下半分側を表し、斜線入り矢印は旋回気流の上半分側を表す。
吸込口体20は、円筒状や円柱状の空間であって清掃面S側に開口部22aを有する円筒体22と、円筒体22の前部に円筒体22に接するように設けられるフロントガード24と、円筒体22の後部に円筒体22に接するように設けられるリアガード26とを形成し、リアガード26の上方中央に設けられ、円筒体22と連通する通風路28を有している。
ここで、円筒体22、フロントガード24及びリアガード26が組み合わされたものが本発明のヘッド部の一例に相当し、円筒体22の内部の空間が本発明の吸込空間の一例に相当し、開口部22aが本発明の吸込口の一例に相当する。また、通風路28の内部の空間が本発明の通風空間の一例に相当する。
フロントガード24とリアガード26の下面は清掃面Sに対して一定の距離tをとって離間している。距離tは、円筒体22が完全な円筒体と仮定したとき、円筒体の内周面が清掃面に接するように配置されたときのフロントガード24と清掃面Sとの距離又はリアガード26と清掃面Sとの距離である。
言い換えると、距離tは、円筒体22の中心軸と清掃面Sとの距離が円筒体22の半径に相当するように配置されたときのフロントガード24と清掃面S又はリアガード26と清掃面Sとの距離である。
このように距離tを定めると、開口部22aから吸引される(吸込まれる)塵埃は円筒体22の接線方向から円筒体22の内部に吸込まれる。このとき、円筒体22内の気流は円筒体22の内面に沿った旋回気流を生成する。
開口部22aから吸込まれた塵埃は、吸込まれる位置によって挙動が異なる。開口部22a(円筒体22)の中央部から吸込まれた塵埃は、通風路28が近いため円筒体22内を旋回せずに通風路28に直接吸込まれる。
一方、円筒体22の端部から吸込まれた塵埃は、旋回気流に乗って円筒体22の内周面に沿って、図1(b)に示すように回転(旋回)しながら円筒体22の中央に近づき、通風路28に吸込まれる。
言い換えると、図1(a)に示すように円筒体22の端部から吸込まれた塵埃は円筒体22の内周面に沿って螺旋状の軌跡を描きながら通風路28に向かって移動する。
次に、清掃面Sとフロントガード24の下面又は清掃面Sとリアガード26の下面との距離tと円筒体22の開口部22aの開口サイズd(前後方向の開口寸法である。)について図2を用いて説明する。なお、図2では、円筒体22、フロントガード24及びリアガード26を一体で表し、一体で表したものの開口部も円筒体の開口部としている。
図2に示すように、開口部22aの開口サイズdは半径rを斜辺とする直角三角形OABの隣辺の一つを2倍したものと等しい。したがって、以下の数式で求めることができる。
d = 2 × {r−(r−t)1/2
ここで、dは円筒体22の開口部22aの開口サイズ、rは円筒体22の内周面の半径、tは開口部22aから清掃面Sまでの距離を示す。
数式より半径rを一定のまま距離tを小さくすると開口サイズdは小さくなり、距離tを大きくすると開口サイズdは大きくなる。開口サイズdは、0<d<2rの範囲から選択することが可能であり、吸込口体20に求められる性能などに基づいて適切なサイズが選択される。
<第1の実施形態>
次に第1の実施形態について図3から図9を用いて説明する。
1.電気掃除機の概略
図3は、第1の実施形態に係る電気掃除機1を示す概略図である。
電気掃除機1は、図3に示すように、電気掃除機本体3と吸込口体40とを備える。電気掃除機1は、電気掃除機本体3と吸込口体40とを着脱自在に接続するための接続管7を備えても良い。
ここでは、接続管7は操作部9付きホース11と管体13とを接続自在に備える。なお、電気掃除機1の種々の使用目的に対応できるように、管体13と吸込口体40とを接続せずに、ホース11と吸込口体40とを直接接続することもできる。
電気掃除機1は、フローリング、カーペット、絨毯等の清掃面に存在する塵埃を周辺空気とともに円筒体42の開口部42aから吸込んで、電気掃除機本体3の内部に集塵する。ここで、塵埃等が吸込口体40の吸込口から電気掃除機本体3の内部まで吸引される流路を吸引路とする。吸引路において、吸込口体40が位置する「側」を「上流側」とし、電気掃除機本体3が位置する「側」を「下流側」とする。
電気掃除機本体3は、塵埃等を吸引するための電動送風機と、電動送風機よりも上流側に配された集塵スペースとを内蔵する。集塵方式は、サイクロン式でもよいし、紙パック式でもよいし、両者を併用してもよい。なお、電気掃除機本体3は移動補助用の車輪15を備えている。
ホース11は可撓性を有する湾曲自在な筒体で構成される。ホース11の下流端部は電気掃除機本体3に着脱自在に接続され、上流端部には操作部9が装着されている。ホース11の内部は、吸引路の一部を構成する空間であり、電気掃除機本体3の吸引開始や吸引停止等のスイッチを操作部9で操作するための電気ケーブルが配される収容空間でもある。
操作部9は、上記スイッチの他、操作者が吸込口体40を清掃面に沿って移動(操作)させるためのハンドル9aを備える。操作部9の上流側の端部には管体13が着脱自在に接続される。
管体13は伸縮自在に構成されている。具体的には、管体13は内管と外管とを備え、内管が外管に対して挿抜自在に支持されている。管体13の上流側の端部が吸込口体40に着脱自在に接続される。なお、後述する吸込口体40は、回転ブラシを備えないため、回転ブラシ駆動用配線が不要となり、管体13の構造は簡単となる。
2.吸込口体
吸込口体40の構成について説明する。
図4は吸込口体40の側面図である。図5は吸込口体40の平面図である。図6は吸込口体40の底面図である。図7は吸込口体40の正面図である。図8は吸込口体40の背面図である。
ここで、吸込口体40を前にする操作者から見て、前後方向(図10参照)と直交する方向を、単に「左右方向」という(図10参照)。また、清掃面に対して直交する方向を、単に「上下方向」といい、清掃面から離れる向きを「上向き」、清掃面に近づく向きを「下向き」とそれぞれいう。なお、この方向の定義は、他の実施形態でも同じである。
吸込口体40は、少なくとも、円筒体42と通風路48とを備える。以下、具体的に説明する。
第1の実施形態に係る吸込口体40は、円筒体42、フロントガード44、リアガード46、通風路48、ジョイント50、第1のパイプ52、第2のパイプ54、ベース部56、ホイール58a〜58fから構成され、管体13、ホース11を介して電気掃除機本体3に接続される。なお、第2パイプ54は管体13に接続される。
円筒体42に形成された開口部42aから吸込まれた塵埃は、管体13、ホース11を介して電動送風機を内蔵する電気掃除機本体3に設けられる集塵スペースに吸引される。
ここで、少なくとも円筒体42と通風路48とが組み合されたものが吸込ヘッド41である。円筒体42、フロントガード44及びリアガード46が組み合わされたものがヘッド部45であり、開口部42aは、本発明の吸込口の一例に相当する。円筒体42の内部の空間が吸込空間43である。
円筒体42は、内部に円柱状の空間を有し、清掃面側には開口部42aが形成されている。動作原理で説明したように、開口部42aから吸込まれた塵埃は円筒体42内部の内周面に沿うような旋回気流にのって吸引される。
フロントガード44は円筒体42の前部に設けられる。フロントガード44を設けることで使用時に吸込口体40が壁などにぶつかった時でも、円筒体42を衝撃から守ることが可能となる。
フロントガード44は、衝撃を吸収できるような材質や構成であるとなお良い。例えば、エラストマーや繊維生地などの材料を用いても良い。また、フロントガード44を円筒体42と一体に形成しても良いし、複数の部品で構成しても良い。
リアガード46は円筒体42の後部に設けられる。フロントガード44と同様、リアガード46を設けることで吸込口体40を後方に動かしたときに円筒体42が直接障害物にぶつかることを防ぐ。
リアガード46は、フロントガード44と同様に衝撃を吸収できるような材質、構成を使用することができる。例えば、衝撃を吸収できるような材質や構成であっても良い。具体的には、エラストマーや繊維生地などの材料を用いることが可能である。また、リアガード46を円筒体42と一体に形成しても良いし、複数の部品で構成しても良い。
通風路48は円筒体42の後部中央部に連通部48aを介して接続される。円筒体42から吸込まれた塵埃は第1のパイプ52に向かう吸引気流にのって通風路48内を移動する。
ジョイント50は通風路48と第1のパイプ52とを接続するものである。第1のパイプ52は円筒体42の長手方向と平行な軸を中心に上下方向に回動可能に接続される。
第1のパイプ52は略円筒状の形状に形成されている。第1のパイプ52上には、パイプカバー52aが設けられている。パイプカバー52a内には端子や導線が格納できるスペースが設けられており、例えば吸込口体40にLEDなどの発光素子を配置する場合など吸込口体40に電気配線が必要なときにはこのパイプカバー52a内のスペースを利用することが可能である。なお、電気配線が不要なときはパイプカバー52aが無くても構わない。
第2のパイプ54は、一方端部が第1のパイプ52に接続され、他方端部には管体13が接続される。第2のパイプ54は第1のパイプ52と同様略円筒状の形状に形成されていて、第1のパイプ52の径よりもやや小さな径となっている。
このような構成にすることで、第1のパイプ52と第2のパイプ54との接続部には段差54aができ、管体13は、この段差54aによって挿入時に一定の位置で固定される。なお、第1のパイプ52と第2のパイプ54は別々に形成されても、一体に形成されていてもよい。一体に形成されたものが第2及び第3の実施形態の継手体125,209である。
ベース部56はジョイント50の下部に設けられる。この構成によって、円筒体42よりやや上方後方に形成されるジョイント50を下から支えることで、開口部42aが清掃面から浮いてしまうことを防止し、清掃面と開口部42aとの一定の距離を維持できるようにすることができる。
ホイール58a〜58fは、回転可能に、フロントガード44、リアガード46、ベース部56等の所定の位置に取り付けられる。ホイール58a,58bはフロントガード44の下部に、ホイール58c,58dはリアガード46の下部に、ホイール58e,58fはベース部56の下部であって後部中央部に、それぞれ取り付けられる。
つまり、ホイール58a〜58dはヘッド部45に設けられている。ホイール58e,58fは、ベース部56であってジョイント50の下方周辺部分に設けられている。なお、ホイール58c,58dは厚みの薄いリアガード46に取り付けられるため、リアガード46に貫通孔を設けて取り付けられる。
ホイール58a〜58fは、同じ構造を有しているため、ホイール58aと58eについて、図6を参照しながら説明する。
ホイール58a,58eは、図6の拡大図に示すように、軸58a1,58e1と、車輪58a2,58e2とを有している。ここでは、軸58a1,58e1がフロントガード44やベース部56に固定されている。車輪58a2,58e2は、軸58a1,58e1に対して回転自在に支持されている。
車輪58a1,58e1は、清掃面と接触する部分を、フェルト材により構成されている。ここでは、車輪58a1,58e1がフェルト材により構成されている。なお、ホイール58b〜58d,58fも、フェルト材により構成された車輪を有している。
(1)ヘッド部
図9は、図5のX1−X1断面を矢印方向から見た円筒体42の周辺の拡大図である。
円筒体42は、図9に示すように、円筒体42の中心P1を通る中心軸Y1と直交する断面(横断面である。)において、内周形状が円形状をした完全な円筒体の一部(下部)を欠いた形状をしている。つまり、内周面形状が欠円形状をしている。なお、円形状の欠いた部分で開口部42aが構成され、この開口部42aは、円筒体42の内周面形状である欠円形状の中心と清掃面との間に設けられる。
(2)通風路
通風路48は、図9に示すように、筒状をしている。通風路48は、上方から見たとき(つまり、図5の状態である。)、円筒体42から離れるに従って細くなるような形状をしている。また、通風路48は、側方から見たとき(つまり、図4の状態である。)、円筒体42から離れるに従って太くなるような形状をしている。なお、通風路48の内部の空間は、通風路48の外観形状に対応した相似形状の通風空間47となっている。
(3)円筒体と通風路との接続
円筒体42の内部と通風路48の内部とを連通される連通部48aは、図6及び図9に示すように、円筒体42の中心軸方向に沿って長い形状をしている。つまり、連通部48aは、上下方向に薄い偏平な形状をしている。
連通部48aは、図9に示すように、円筒体42の横断面において、円筒体42の中心軸Y1を通り、清掃面と直交する仮想線分Y2よりも後側に存在する。連通部48aは、円筒体42の中心軸Y1を通り、清掃面と平行な仮想線分Y3よりも上(清掃面と離れる方向である。)側に存在する。
3.作用
(1)塵埃の吸込み
第1の実施形態の吸込口体40は、開口部42aから空気を円筒体42の接線方向から吸込むので、円筒体42の内部で旋回気流が発生し、清掃面上の塵埃は旋回気流にしたがって円筒体42の内部を螺旋状に軌跡を描きながら通風路48へと移動する。
(2)吸込口体の移動
吸込口体40は、フェルト材により構成された車輪(例えば、58a2,58e2)を有するホイール58a〜58fを備えている。フェルト材は、摩擦抵抗が低く、吸込口体40を清掃面に沿って移動させた(特に左右方向に滑らせた)際にも、清掃面を傷つけることを少なくできる。
特に、ホイール58a〜58fのすべての車輪にフェルト材が利用されているため、吸込口体40を移動させた際に清掃面を傷つけるおそれも少なくできる。
また、ホイール58a〜58fのすべての車輪にフェルト材が利用されているため、従来の刷毛状の車輪を備える吸込口体を移動させるよりも小さな力で吸込口体40を移動させることができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態に係る吸込口体105について、図10から図14を用いて説明する。なお、ここでは、吸込口体105の電気掃除機本体3への接続構造・接続方法は、第1の実施形態の吸込口体40と同じであり、接続構造等の説明は省略する。
1.概略
図10は吸込口体105の斜視図であり、図11は吸込口体105の平面図であり、図12は吸込口体105の底面図である。図13は図11のX11−X11線断面を矢印方向から見た図である。図14は、吸込口体105の下流側の部品の分解図である。
吸込口体105は少なくとも吸込ヘッド121を有する。吸込ヘッド121の下流側の端部分はジョイント123を介して継手体125に連結される。継手体125は、第1の実施形態の第1のパイプ52と第2のパイプ54とが接続されたものに相当する。ここでの吸込口体105は、吸込ヘッド121と継手体125とがジョイント123により連結されて一体となったものをいう。
2.各部構成
(1)吸込ヘッド
吸込ヘッド121は、少なくともヘッド部127と通風部129とを有する。吸込口122は、吸込ヘッド121の下面に存在し、清掃面120に対向する。ヘッド部127は、第1の実施形態のヘッド部45に相当する。通風部129は、第1の実施形態の通風路48に相当する。吸込口122は、第1の実施形態の開口部42aに相当する。
吸込ヘッド121は、所定形状の吸込空間135と通風空間137とを内部に有するように構成されていればよく、外観形状・構造等は特に限定されるものでなく、吸込ヘッドの一例について説明する。
第2の実施形態に係る吸込ヘッド121は、ヘッド部127及び通風部129の他に、ベース部131を有する。
(1−1)ヘッド部
ヘッド部127は、図10〜図13に示すように、吸込ヘッド121において上流側に位置する。ヘッド部127は、下ヘッド151と上ヘッド153とを有する。ここでは、上ヘッド153が下ヘッド151上に載置される構造としているが、他の構造、例えば、一体構造としてもよい。
上ヘッド153は、図13に示すように、横断面において下端が開口する半筒体により構成されている。例えば、上ヘッド153は、上下方向に少し長い長円形状における一対の直線部分の下部側で切断したような横断面形状をしている。上ヘッド153の下部は下ヘッド151に装着されている。
上ヘッド153の左右方向の中間部分153aは横断面形状・寸法が左右方向に一定である。上ヘッド153の左右方向の両端部分153bでは、左右端に近づくに従って、外径及び内径が小さくなる(細くなる)半筒形状をしている。つまり、上ヘッド153の中間部分153aがストレート部で、両端部分153bがテーパー部となっている。
上ヘッド153の左右両端の端壁には欠損部139が設けられている。この欠損部139によりヘッド部127の外部と内部とが連通する。欠損部139は、外部から気流が左右方向に沿って流入するように構成されている。この流入する気流と、上ヘッド153におけるテーパー状の両端部分153bとにより、図10の破線で示すように、周方向に旋回する旋回気流が、左右方向の両側から中央に向かうようになる。
下ヘッド151は、上ヘッド153の前側下端に装着されるフロント下ヘッド155と、上ヘッド153の後側下端に装着されるリア下ヘッド157とからなる。
フロント下ヘッド155及びリア下ヘッド157の各横断面において、これらの面であって、上ヘッド153の内周面と対向する部分(面)が吸込口122から前方又は後方に離れるに従って清掃面120から上方へと離れる円弧形状をしている。
上ヘッド153が下ヘッド151に装着されると、吸込口122から欠円形状又は欠類円形状に凹入する凹入部が形成される。これにより、ヘッド部127の左右方向と直交する横断面において欠円形状又は欠類円形状をした吸込空間135がヘッド部127の内部に形成される。
フロント下ヘッド155の後端とリア下ヘッド157の前端は、前後方向に離れており、このフロント下ヘッド155の後端とリア下ヘッド157の前端とで吸込口122が形成される。
ここでは、フロント下ヘッド155の後端とリア下ヘッド157の前端との間隔は、図12に示すように、左右方向の中間部分122aでは等同じであるが、左右端部122bでは、端に近づくに従って小さくなっている。
フロント下ヘッド155及びリア下ヘッド157は、例えば、ゴム材料等により構成されている。これにより、フロント下ヘッド155は、第1の実施形態のフロントガード44と同様の機能を有し、リア下ヘッド157は、第1の実施形態のリアガード46と同様の機能を有する。
リア下ヘッド157は板状をし、平面視において、リア下ヘッド157の後側部分が、図13に示すように、ベース部131を装着するための装着領域となっている。なお、ベース部131の装着は、例えば、ねじを利用した螺合、接着剤を利用した接合等で行うことができる。
フロント下ヘッド155及びリア下ヘッド157には、左右一対のホイール163が2組設けられている。これらのホイール163は、清掃面120上で吸込口体105を滑らかに移動させるためのものである。なお、ホイール163は、下ヘッド151に一部が入り込む状態、下ヘッド151に全く入り込まない状態のいずれで設けられてもよい。
(1−2)通風部
通風部129は吸込ヘッド121の下流側に位置する。通風部129は、図10〜図13に示すように、筒体により構成されている。通風部129は、その中心軸がヘッド部127の中心軸と直交する状態で、ヘッド部127に接続されている。つまり、通風部129がヘッド部127に接続された状態を平面視すると、「T」字形状になる。
通風部129は、ヘッド部127に近い部分では左右方向に広い偏平形状をし、ジョイント123に近い部分では円形状をしている。つまり、通風部129は、ヘッド部127から離れるに従って、幅広で厚みの薄い偏平な筒状から円筒に近い筒状に徐々に変化する形状をしている。
通風部129は、図10に示すように、径方向に張り出す外鍔167を中間部分の全周に亘って有している。この外鍔167の下端部分は、図13に示すように、ベース部131に装着される。なお、通風部129における外鍔167より下流側が、ジョイント123と連結される連結部分169となっている。
(1−3)ベース部
ベース部131は、図10及び図13に示すように、板形状をしている。ベース部131の前部分171にはリア下ヘッド157が固定され、中央部分172には通風部129の外鍔167が固定される。これにより、ヘッド部127と通風部129とが外れるのを防止している。
なお、ヘッド部127と通風部129とを別の手段で固定しても良く、別の手段を用いることで、ベース部が不要となることもある。
ベース部131は、図13に示すように、後述するジョイント123が通風部129に対して回動するための凹み173を外鍔167の固定部分より後ろ側に有している。ベース部131の後端部分には、吸込口体105の移動をスムーズに行うための左右一対のホイール175が設けられている。
(2)ジョイント及び継手体
ジョイント123は、吸込ヘッド121に対して継手体125が時計・反時計回りに回動自在且つ起・倒自在になるように、吸込ヘッド121の通風部129と継手体125とを連結する。
以下、主に図14を用いて説明を行う。
ジョイント123は、本体部177、固定部179及びカバー部181を有する。本体部177は、通風部129の連結部分169に外嵌する外嵌筒部分183と、継手体125の軸部191(191a,191b)を清掃面120側から受ける軸受部分185とを有する。継手体125は、継手本体部187と継手カバー部189とを有する。
外嵌筒部分183は、連結部分169の外周を周方向に延伸する溝169aに対応して、周方向に延伸する溝183aを有する。外嵌筒部分183の溝183aには、周方向に間隔を置いて貫通孔183bが形成されている。軸受部分185は、左右方向に間隔をおいて立設する一対の受け板195の上端部分に凹入受け193を有する。
固定部179は、所謂、Cリングが利用され、内周面であって外嵌筒部分183の貫通孔183bに対応した位置に凸部分179aを有している。カバー部181は、半筒形状をし、下端部が本体部177に装着される。なお、装着されると、図10に示すように、円筒状となる。
吸込ヘッド121、ジョイント123及び継手体125の接続構造について説明する。
連結部分169が外嵌筒部分183に挿入された状態で、外嵌筒部分183の溝183aに固定部179が嵌る。固定部179の凸部分179aの先端は、本体部177の貫通孔183bを超えて、連結部分169の溝169aに係合する。
これにより、ジョイント123の本体部177が、通風部129に対して、抜けることなく、吸込口体105を後方から見たときに左右方向に回転自在に装着される。
継手体125の軸部191が軸受部分185の凹入受け193に嵌合された状態で、上方からこれらを覆うようにして、カバー部181が本体部177に装着される。これにより、継手体125が、本体部177に対して、抜けることなく、起・倒自在に装着される。なお、起・倒方向を換言すると、吸込口体105を側方から見たときの前後方向である。
3.ホイール
ホイール163,175は、大きさ等は異なるが、構造は略同じである。ホイール163,175は、図12の拡大図に示すように、軸163a,175aと、車輪163b,175bとを有している。
第2の実施形態では、車輪163b,175bは軸163a,175aに固定されている。このため、軸163aがフロント下ヘッド155やリア下ヘッド157に回転自在に設けられ、軸175aがベース部131に回転自在に設けられている。
ホイール163,175における少なくとも清掃面120と接触する部分(車輪)は、フェルト材により構成されている。ここでは、車輪163b,175bがフェルト材により構成されている。
吸込口体105は、掃除中は前後方向、左右方向及び左右前後の斜め方向に移動させられる。この移動の際には、ジョイント123に移動方向の負荷が作用する。このため、ホイール163,175の内、ジョイント123の下方周辺に設けられているホイール175に作用する力が大きくなり、清掃面を傷つける可能性が一番大きい。
このため、ホイール163,175のうち、少なくともホイール175の車輪175bをフェルトで構成することで、効果的に、清掃面を傷つけるのを抑制できる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態に係る吸込口体201について、図15から図17を用いて説明する。なお、ここでは、吸込口体201の電気掃除機本体3への接続構造・接続方法は、第1の実施形態の吸込口体40と同じであり、接続構造等の説明は省略する。
1.概略
図15は吸込口体201の斜視図であり、図16は吸込口体201の底面図である。図17は図16のX21−X21断面を矢印方向から見た図である。
吸込口体201は少なくとも吸込ヘッド203を有する。吸込ヘッド203は、第1の実施形態の円筒体42、通風路48、フロントガード44、リアガード46及びベース部56が一体化したものや、第2の実施形態の吸込ヘッド121に相当する。
吸込ヘッド203の下面には、図16及び図17に示すように、吸込口205が設けられている。吸込口205は、第1の実施形態の開口部42aや第2の実施形態の吸込口122に相当する。
吸込ヘッド203の下流側の端部分はジョイント207を介して継手体209に連結される。継手体209は、第1の実施形態の第1のパイプ52と第2のパイプ54とが接続されたものや第2の実施形態の継手体125に相当する。吸込口体201は、吸込ヘッド203と継手体209とがジョイント207により連結されて一体となっている。
吸込口体201は、図17に示すように、内部に吸込路211を有する。この吸込路211により、吸込ヘッド203の吸込口205から吸込まれた塵埃等が継手体209から図外の管体13へと送られる。
2.各部構成
吸込ヘッド203は、筒部221、通風部223及びベース部225を有する。筒部221は吸込ヘッド203において上流側(前部側)に位置する。通風部223は吸込ヘッド203の下流側(後部側)に位置する。ベース部225は、吸込ヘッド203の下部側に位置する。なお、吸込口205は、図16及び図17に示すように、ベース部225に存在し、清掃面に対向する。通風部223は、本発明の通風路の一例に相当する。
筒部221は、旋回気流を発生するための吸込空間227を内部に有する。通風部223は、内部に通風空間229を有する。筒部221と通風部223とは、通風口230を介して接続されている。これにより、吸込空間227と通風空間229とが連通する。
吸込ヘッド203は、吸込半筒体231と通風筒体233とを少なくとも備える。本実施形態では、吸込ヘッド203は、ベース235、カバー237及びバンパー251を備える。筒部221は、図17に示すように、吸込半筒体231がベース235の前部分241に装着されてなる。つまり、吸込空間227は、吸込半筒体231とベース235とが装着されて、その内部に形成される空間である。
吸込半筒体231の内周形状は、筒部221(吸込半筒体231)の中心軸と直交する横断面において、円形状の上半分に相当する半円形状又は当該半円形状に類似した類半円形状をしている。ベース235の前部分は、上部が開口し且つ左右方向に長い箱状をしている。
ベース235の前部分241の内周形状は、長手方向(吸込半筒体231の中心軸の延伸する方向と一致する。)と直交する横断面において、円形状の下半分に相当する半円形状又は当該半円形状に類似した類半円形状を、吸込口205よりも下方を切り欠いた欠半円形状又は欠類半円形状をしている。
これにより、吸込口205より下方を欠いた欠円形状又は欠類円形状を横断面形状として有する吸込空間227が得られる。
筒部221は、図15に示すように、筒部221の中心軸方向の中間部分から端に移るに従って縮径している。つまり、筒部221の中心軸方向の中間部分は径寸法に変化がないストレート部221aと、筒部221の中心軸方向の両端部分は先細りのテーパー部221b,221cと、それぞれなっている。
また、吸込口205は、図16に示すように、筒部221の投影形状と同じ形状をしている。つまり、吸込口205は、筒部221の中心軸方向に長い形状をし、中心軸方向の中央部分205aが矩形状で、その両端部分205b,205cが端に向かって先細りする台形状をしている。
通風口230は、図17に示すように、吸込空間227の中心軸Y21を通り且つ清掃面と直交する仮想線分Y22よりも後方に位置するように吸込半筒体231に設けられている。通風口230は、図17に示すように、吸込空間227の中心軸Y21を通り且つ清掃面と平行な仮想線分Y23に跨るように吸込半筒体231に設けられている。
通風筒体233は、図15〜図17に示すように、筒部221の後部側に設けられている。具体的には、通風筒体233は、吸込半筒体231の後部から後方へと延伸する状態で、ヘッド部204に取り付けられている。通風筒体233の中心軸Y24は、筒部221の中心軸Y21と直交する。なお、図16では、中心軸Y24は、X21−X21と重なっている。
ベース235は、図15及び図16に示すように、平面視「T」字状をしている。平面視における「T」字を構成する横に延伸する部分が、上記のヘッド部204と結合する前部分241である。
平面視における「T]字を構成する縦に延伸する部分は、通風筒体233を保持し固定する部分242である。つまり、通風筒体233は、図17に示すようにベース235により支持された状態で固定されている。ここでの固定方法は、ねじ243を利用しているが、係合、接着等の方法で固定してもよい。なお、通風筒体とベースとを一体化してもよい。
ベース235は、下面に複数のホイール245a〜245dを有している。ここでは、ホイールは4個あり、2個で1組を構成して、1組のホイール245a,245bが前端部分に、残り1組のホイール245c,245dが後端部分に設けられている。
ベース235は、吸込口205の後側に、筒部221の中心軸Y21に沿って延伸する支持部247を有している。支持部247は、図17に示すように、下方へと突出し、その下端は清掃面又は清掃面近傍にまで達する。支持部247の左右方向の長さは、吸込ヘッド203の吸込口205の左右方向の長さに略一致する。
カバー237は、図15に示すように、ベース235の前部分241と通風筒体233とを上方から覆う。なお、カバー237の前側中央部は、図15及び図17に示すように、筒部221の端部分以外が露出するように貫通孔249を有している。カバー237とベース235には、バンパー251が設けられている。具体的には、バンパー251は、平面視において、逆「U」字状をしており、組み合わされたカバー237とベース235との前部及び左右両側部に跨って設けられている。なお、吸込半筒体231、ベース235、カバー237及びバンパー251が組み合わされたものがヘッド部204である。
カバー237とベース235の前部分241は、図15及び図17に示すように、前端と左右端が平面視において略直交する形状をしている。
ジョイント207は、吸込ヘッド203に対して継手体209が時計・反時計回り(前後方向を回転軸とする。)に回転自在且つ起・倒(左右方向を回転軸とする。)自在になるように、吸込ヘッド203の通風部223と継手体209とを連結する。なお、ジョイント207及び継手体209の構成は、第2の実施形態のジョイント123及び継手体125と略同じである。
ホイール245a,245b及びホイール245c,245dは、大きさ等は異なるが、構造は略同じである。ここでは、ホイール245a,245dについて説明する。ホイール245a,245dは、図16の拡大図に示すように、軸245a1,245d1と、車輪245a2,245d2とベルト245a3,245d3とを有している。
ベルト245a3,245d3は、フェルト材により構成されており、車輪245a2,245d2の外周面に貼り付けられている。
ヘッド部204は平面視において矩形状をしている。このため、部屋の隅部を掃除する際に、隅部を構成する2つの壁に、吸込口体201の前端と左右両端の一方端を密着できる。また、支持部247が、清掃面と接触する状態で、吸込口205の後端に沿って連続して設けられている。これにより、隅部の2つの壁と支持部247とで囲まれた吸込口205の周辺領域の密閉度が高められ、隅部の塵埃も吸込むことができる。
このような場合、ヘッド部204の清掃面への吸着力が大きくなり、ホイール245a,245bにより清掃面を傷つけるおそれがある。しかしながら、ホイール245a,245bの清掃面と接する表面部分にフェルト材により構成されたベルト245a3,245d3が貼り付けられているため、清掃面を傷つけるのを抑制できる。
<変形例>
以上、各実施形態に係る電気掃除機や吸込口体について説明したが、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例、変形例同士を組み合わせたものであってよい。
また、実施形態や変形例に記載していていない例や、要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
1.電気掃除機
第1〜第3の実施形態では、電気掃除機1は、床移動型について説明したが、他のタイプであってもよい。他のタイプとしては、例えば、円筒床移動型、ほうき型(スティック型、携帯タイプ)等がある。
ここでいう電気掃除機は、電動送風機を利用したものをいい、商用電源にケーブルを介して接続されるケーブル有タイプでもよいし、充電器(蓄電池)を内蔵する、所謂充電タイプでもよい。
2.吸込口体
(1)構造
第1の実施形態の吸込口体40は、円筒体42、通風路48、ジョイント50、第1のパイプ52及び第2のパイプ54を有し、これらの内部空間が、塵埃等が通過する吸込路となっている。
第2及び第3の実施形態の吸込口体105,201は、吸込ヘッド121,203、ジョイント123,207及び継手体125,209を有し、これらの内部空間が塵埃等の通過用の吸込路211となっている。
しかしながら、吸込口体は、少なくとも欠円形状又は欠類円形状の吸込空間を内部に有する構造であればよく、例えば、円筒体の連通部や吸込ヘッドの下流口に管体(13)が直接接続されるような構造であってもよい。この場合、吸込口体の吸込路は、円筒体や吸込ヘッド内にのみ形成される。逆に、他の部材等が組み合わされ、吸込口から吸込まれた塵埃等が他の部材内を通過する場合は、他の部材の内部の通路も吸引路に含まれる。また、吸込口は、1個以上あればよく、複数個あってもよい。
(2)ヘッド部
第1の実施形態におけるヘッド部45は、円筒体42、フロントガード44及びリアガード46により構成されている。第2の実施形態におけるヘッド部127は、上ヘッド153及び下ヘッド151により構成されている。第3の実施形態におけるヘッド部204は、吸込半筒体231、ベース235、カバー237及びバンパー251により構成されている。
しかしながら、ヘッド部は、吸込口を介して外部と連通する吸込空間を内部に有していればよく、その構成は特に限定するものでない。すなわち、ヘッド部は、フロントガード、リアガード、バンパー、カバー等を備えない構造としてもよい。例えば、ヘッド部は、円筒体のみで構成してもよい。
(3)吸込空間
(3−1)全体
第1〜第3の実施形態では、吸込空間43,135,227の延伸する方向の一例として、清掃面と平行な左右方向としている。しかしながら、吸込空間の延伸する方向は、他の方向であってもよい。例えば、吸込空間の延伸する方向は、前後方向であってもよいし、前後方向と斜めに交差する方向であってもよい。
(3−2)欠類円形状
第1の実施形態において、吸込空間43の延伸する方向と直交する横断面における吸込空間43の欠類円形状は、円形状の下部側が切り取られたような形状をしている。第2及び第3の実施形態において、吸込空間135,227の延伸する方向と直交する横断面における吸込空間135,227の欠類円形状は、類円形状である長円形状の下部側が切り取られたような形状をしている。
しかしながら、横断面における吸込空間の欠類円形状の基礎となる類円形状は、長円形状以外の他の形状あってもよい。他の形状としては、楕円形状、6角形状以上の多角形状等がある。
つまり、吸込空間の横断面形状は、吸込口から吸込まれた塵埃等がヘッド部の内周面に沿って旋回気流を生じさせるような形状であればよい。したがって、ヘッド部の形状は、内部に上記の吸込空間を形成する凹入部を有すればよく、外観形状等は特に限定されるものではない。
第1〜第3の実施形態に係る吸込空間43,135,227は柱形状をしているが、上述したように、吸込空間は、旋回気流を生じさせることができるような形状であればよく、例えば、横断面形状が欠円形状や欠類円形状の筒形状であってもよい。
(3−3)構造
第1の実施形態の吸込空間43は円筒体42の1つの部材により構成されている。第2の実施形態の吸込空間135は上ヘッド153と下ヘッド151の2つの部材により構成されている。第3の実施形態の吸込空間227は吸込半筒体231とベース235の2つの部材により構成されている。
吸込空間は、所定方向に直線状又は曲線状に延伸し、その横断面形状が欠類円形状や欠円形状をしていればよく、吸込空間を構成するための部材の部品数や材料、大きさ等は特に限定されるものではない。
(4)通風空間
(4−1)延伸方向
通風空間は、吸込空間と接続する部分における、吸込空間が延伸する方向と直交する断面において、後方に向けて延伸する領域を吸込空間に連接して存在していればよい。したがって、通風空間は、通風空間の全長に亘って一直線状に延伸してもよいし、途中で延伸する方向が直線的に変わってもよいし、曲線的に変わってもよい。
(4−2)接続位置
通風空間は、吸込空間に通風口を介して接続されていればよく、接続位置を特に限定するものではない。
例えば、吸込空間の延伸方向の長さが短い場合には、通風空間は吸込空間の延伸方向の端部分に接続されてもよい。
また、通風空間は、吸込空間の延伸方向の中央部分で接続されてもよい。この場合、吸引空間における通風空間に対して延伸方向の両側で旋回気流を利用することができる。また、中央部分で接続されている場合、通風空間に対する吸込空間の両側で吸込力を略等しくできる。
(4−3)個数
第1〜第3の実施形態では、例えば1つの通風路が1つのヘッド部に接続されていた(つまり、1つの通風空間が1つの吸込空間に接続されている。)が、例えば、複数本の通風空間が1つの吸込空間に接続するようにしてもよいし、1つの通風空間が複数本の吸込空間に接続するようにしてもよい。
4.ホイール
第1〜第3の実施形態でのホイール58a〜58f,163,175,245a〜245dのそれぞれは、1本の軸と1個の車輪とを有している。
しかしながら、ホイールの構造は上記実施形態に限定するものではなく、例えば、1本の軸と複数個の車輪とを有してもよい。また、ホイールとして球体を利用したものでもよい。
1 電気掃除機
40 吸込口体
41 ヘッド部
42a 開口部(吸込口)
43 吸込空間
48 通風路
50 ジョイント
52 第1のパイプ(継手体の一部)
54 第2のパイプ(継手体の一部)
56 ベース部
58a〜f ホイール
62 通風空間

Claims (5)

  1. 1個以上の吸込口及び複数個の移動補助用ホイールを清掃面と対向する面に有し、前記吸込口を介して外部と連通する吸込空間を内部に有する電気掃除機の吸込口体であって、
    前記吸込空間は前記清掃面と平行な方向に延伸し、
    前記吸込口は前記吸込空間の中心軸と前記清掃面との間に位置し、
    前記吸込空間は、前記平行な方向と直交する断面において、前記清掃面と接する円形状又は類円形状における前記吸込口よりも前記清掃面側を欠く欠円形状又は欠類円形状をし、
    前記複数個のうち少なくとも1個のホイールは前記清掃面と接触する部分がフェルト材料により構成されている
    吸込口体。
  2. 前記吸込空間と連通する通風空間を内部に有する通風路が、前記吸込空間を内部に有し且つ前記吸込口を下面に有するヘッド部の後部に接続されていると共にベース部により支持され、
    前記少なくとも1個のホイールは、前記ベース部に設けられている
    請求項1に記載の吸込口体。
  3. 前記通風路の後部は、ジョイントを介して、電気掃除機本体側に接続される継手体と接続され、
    前記少なくとも1個のホイールは、前記ジョイントの下方に設けられている
    請求項2に記載の吸込口体。
  4. 前記少なくとも1個のホイールは、回転自在な車輪を有し、当該車輪が前記フェルト材料により構成されている
    請求項1〜3の何れか1項に記載の吸込口体。
  5. 吸込口体と掃除機本体とを備える電気掃除機において、
    前記吸込口体は、請求項1〜4の何れか1項に記載の吸込口体である
    電気掃除機。
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