JP2016136981A - 電気掃除機 - Google Patents

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泰弘 米川
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剛一 長田
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【課題】本発明は、排気を循環させて集塵室内を加熱する構造に加えて、集塵室内に捕捉されたダニ等の有害微生物を退治できる構造を備えた電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】電動送風機室を内部に設けた掃除機本体と、前記電動送風機室に内蔵された電動送風機と、前記電動送風機の吸込側に連通する集塵装置と、この集塵室に連通し先端に吸込口が設けられた吸込通気路と前記掃除機本体に設けられ、前記電動送風機の排気の一部を、前記吸込通気路を介して前記集塵装置に流入させるこの流入風路と、を有し、前記集塵装置は、前記吸込口から吸込んだ塵埃を含む空気を前記集塵装置外筒に衝突させる構造を備えたことを特徴とするハンディ型電気掃除機。【選択図】図2

Description

本発明は電気掃除機に関する。
これまでに、ふとんの掃除等により塵埃とともに吸い込んだダニ等の有害微生物を退治するために、電動送風機の排気流を集塵室に循環して集塵室内を加熱するようにした電気掃除機が知られている。例えば、その一例として、特開平3−162812号公報がある。
特開平3−162812号公報
特許文献1に記載の電気掃除機では、排気を循環させる構造により集塵室内をダニ等の有害微生物を退治可能な温度に加熱することが可能であるが、短時間での運転や外気温の影響により集塵室内が充分に加熱されなかった場合に、ダニ等の有害微生物を退治できないおそれがある。
本発明は、排気を循環させて集塵室内を加熱する構造に加えて、集塵室内に捕捉されたダニ等の有害微生物を退治できる構造を備えた電気掃除機を提供することを目的とする。
電動送風機室を内部に設け、清掃面に直接対向される吸込口を下面部に設けた掃除機本体と、前記電動送風機室に内蔵された電動送風機と、前記掃除機本体に設けられ、前記電動送風機の排気側を前記吸込口に連通させた循環風路と、前記電動送風機室と前記吸込口の間に設けられ、前記吸込口及び前記電動送風機室と連通する集塵装置と、を有し、該集塵装置は、外郭を形成する略円筒状の外筒を備え、前記吸込口から吸込んだ塵埃を含む空気を前記外筒内面に衝突させる構造を備えたことを特徴とする。
本発明の電気掃除機は、電動送風機の排気側を前記吸込口に連通させた循環風路と、前記吸込口から吸込んだ塵埃を含む空気を、前記外筒内面に衝突させる構造と、を備えるため、排気の循環により集塵室内を加熱しつつ、ダニ等の有害微生物を含む塵挨を集塵装置外筒内面に衝突させることにより、集塵室内に捕捉されたダニ等の有害微生物を退治できる電気掃除機を提供できる。
本発明の電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。 掃除機本体を側面から見た掃除機本体の中央断面図である。 掃除機本体の上ケースを取り外した状態の上面図である。 第1の実施形態を示す集塵装置を正面から見た外観図である。 図4に示す集塵装置のA−A断面図である。 第1の実施形態を示す集塵装置の展開図である。 掃除機本体から集塵装置を取り外した状態の上面図である。 図7に示す掃除機本体のB−B断面図である。 (a)はスティック型電気掃除機の斜視図であり、(b)はスティック型電気掃除機の中央断面図である。 図9に示すスティック本体からハンディ本体を取り外した状態のスティック型電気掃除機の中央断面図である。
以下、本発明に係る実施形態について適宜図面を参照して説明するが、本実施形態は以下の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において適宜変更して実施可能である。なお、上下方向、左右方向、前後方向については図1に示す方向とする。
(全体構成)
図1は、ハンディ型電気掃除機100の外観斜視図を示している。図1において、1は掃除機本体である。この掃除機本体1には、サイクロン方式の集塵装置2が着脱自在に備えられている。掃除機本体1は、手元ハンドル部3と、掃除機本体1の側面に配置される本体排気口4と、を有している。また、手元ハンドル部3には、掃除機本体1の内部に備えられている電動送風機5の制御や、後述の吸込口6に設けられている回転清掃体6bを駆動する電動機9の動作のオン/オフの制御を行う操作スイッチ7を備えている。
(排気循環機構について)
(本体構成)
図2は実施形態を示す掃除機本体1を側面から見た掃除機本体1の中央断面図、図3は掃除機本体1の上ケース1aを取り外した状態の掃除機本体1の上面図である。
掃除機本体1のケースは上ケース1a、下ケース1b、ハンドル上ケース1c、ハンドル下ケース1dを組み合わせて形成している。
上ケース1a、下ケース1b、ハンドル上ケース1c、ハンドル下ケース1dはプラスチック等の材料で形成されている。
掃除機本体1には、吸込口6が形成されており、下面(清掃面に対向する面)に吸込口6に通じる開口部が形成されている。
(吸込口について)
吸込口6は、吸込室6aと、回転清掃体6bと、集塵装置2と流体的に接続された導入管6cとを備えている。なお、本実施形態では、下ケース1bの下面に吸込口6を形成した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。吸込口6は集塵装置2に連通していればよい。そのため、吸込室6aは下ケース1bの前面などの様々な場所にあってもよく、また、回転清掃体6bがなくてもよく、吸込室6a及び回転清掃体6bが配置されていない単純な通気路であってもよい。
回転清掃体6bは、吸込口6の長手方向(左右方向)に沿って配置され、吸込口6に回転可能に支持されている。また、回転清掃体6bは、吸込口6の長手方向(回転清掃体6bの軸方向)の一端側から他端側まで連続して設けられている。また、回転清掃体6bは、ブラシが回転清掃体6bの軸方向に対してらせん状に配設されている。
(モータケースについて)
掃除機本体1の内部には、電動送風機5を収納するモータケース8と、回転清掃体6を駆動させる電動機9と、電動送風機5及び電動機9を制御する制御基板10と、後述の排気循環路11と後述の温度検知手段16が配置されている。
モータケース8はプラスチック等の材料で形成されている。
モータケース8は、集塵装置2の後方に収納され、集塵装置2と電動送風機5とを連通するダクト8aを備えている。
モータケース8は、下面に略四角状の排気口8bを備えており、電動送風機5から排出された空気を、掃除機本体1内部の排気経路を介して本体排気口4に排出する。また、排気口8b近傍に後述の循環路流入口8dを設けており、電動送風機5から排出された空気の一部を後述の排気循環路11に流入させている。
(排気循環路について)
排気循環路11は、略円筒状の管で形成されており、モータケース8の排気口8bと吸込口6とを連通させる。
排気循環路11は、ゴムやエラストマー、シリコン、塩化ビニル等の弾性材料から形成されている。
排気循環路11は、電動送風機5を収納しているモータケース8の排気側に1箇所の循環路流入口11aを備え、吸込室6a内の吸込口より上部に2箇所の循環路排出口11aを備えている。
排気循環路11は、モータケース8に備えた1箇所の循環路流入口8dから、掃除機本体1の前方に向かうようモータケース8の右側面と掃除機本体1の排気排出口の間を通り、モータケース8を通過した後に集塵装置2を避けるよう左右に分岐する。左側の排気循環路は、ダクト8a及び集塵装置2の左側面を通過して吸込口6内の左側に行き、回転清掃体6bの上部に循環路排出口11aが配置されるように備えている。右側の排気循環路は、ダクト8aの後方を通り、集塵装置2の右側面を通過して、吸込口6内の右側に行き、回転清掃体6bの上部に循環路排出口11aが配置されるように備えている。
循環路排出口11aの位置を回転清掃体6bより上方に設けることで、清掃面に接する吸込口6の開口部付近に排気を戻すことにより、塵埃を含んだ吸込流よりも、循環路排出口11aから戻した排気を勢いよく吸い込んでしまうというおそれを低減することができる。よって、吸気流をある程度維持しながら排気を循環させるためには、吸込口への排気は、吸込口から離れている所から排出するのが望ましく、回転清掃体6bよりも上方に循環路排出口を設けると良い。
なお、本実施形態では、排気循環路11について、モータケース8に1箇所の循環路流入口8dと、吸込室6a内の吸込口より上部に2箇所の循環路排出口11aを備えた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。電動送風機5の排気を、吸込口6に循環することが可能であればよいため、モータケース8の排気側に2箇所以上の循環路流入口11aを備えていてもよく、吸込室6a内の吸込口より上部に1箇所や、3箇所以上の循環路排出口11bを備えてもよく、適宜変更することができる。
(集塵装置について)
集塵装置2は、掃除機本体1の手元ハンドル3よりも前方に、下面が清掃面に対し水平の状態で着脱自在に取り付けられる。
集塵装置2が掃除機本体1に取り付けられた状態では、集塵装置2は導入管6c及びダクト8aと流体的に接続されている。
集塵装置2が掃除機本体1に取り付けられた状態では、吸込口6から排気循環路11に至るまで、一連の流路となっている。
また、各部品の接続部にはパッキングを設けており、運転中の気密を保持している。さらに、集塵装置2を掃除機本体1に取り付けた際に容易に気密を保持できるように、掃除機本体1には、集塵装置2の位置決めのための構造や集塵装置2を固定するための構造を備えている。
(空気の流れについて)
このようなハンディ型電気掃除機100において、空気は図2及び図3に示す矢印のように流れる。このとき、実線矢印は流入する空気の流れを、破線矢印は排気循環の空気の流れを表す。
吸込口6から吸引された塵埃を含む空気は、導入管6cを介して集塵装置2へ至り、集塵装置2に設けた捕塵フィルタ14を経て、ダクト8aを介し、電動送風機5へ至る。電動送風機5から排出された空気は、本体排気口4からの排出される空気と、排気循環路11に流入する空気とに分けられる。排気循環路11に流入する空気は、排気循環路11を経由して吸込室6aに排出され、再び導入管6cより吸引される。排気循環路11に流入する空気は、電動送風機5を経由する際に、電動送風機5から発生する熱により加熱されており、加熱された空気が、排気循環路11、導入管6cを通過して再び集塵装置2へ循環する。これにより、集塵装置2へ加熱した空気が入り、集塵装置2内をダニ等の有害微生物を退治可能な温度に加熱することが可能となる。
本実施例では、排気循環路11を掃除機本体1の内部に配置することにより、電動送風機5からの排気熱を、掃除機本体1外郭や掃除機本体1より外側に流路を設けた場合に比べて短い流路で集塵装置2に搬送する構成を採用している。また、排気循環路11をゴムやエラストマー等の弾性材料で形成することで、掃除機本体1内部に柔軟に配管することが可能であり、プラスチック成形で流路を形成した場合に比べ、少ないスペースで流路を構成することができる。
集塵装置2内の温度上昇によりダニを退治するためには、ダニを退治可能とされている温度50〜60度まで加熱させる必要があるが、排気循環路を掃除機本体1の内部を通る流路で構成することで、従来のキャニスタ形であるホースや延長管で排気循環の流路を作成し、掃除機本体1内を通るタイプに比べて流路が長いタイプのように、吸込口への排出時に排気温度が低下してしまうというおそれを低減することができる。
また、排気温度の低下を防ぐことで、集塵装置2内の加熱のために電動送風機5からの排気熱を高温にする必要がなくなるため、排気温度が高温となることによるプラスチックの溶解や使用者のやけどのおそれを低減することができる。
掃除機本体1の内部には、集塵装置2の後方に温度検知手段16、例えばサーミスタを備えており、排気循環により加熱された時の集塵装置2外郭の温度を検知することが可能である。このとき、温度検知手段16は掃除機本体1内部の制御回路基板10に接続される。
排気循環を続けることで集塵装置2が所定温度を超えた場合、温度検知手段16と接続された制御基板10により、電動送風機5への入力を自動的に抑制し排気循環の風量を減少させる。温度検知手段16の検出結果で排気循環の風量を減少させることで、集塵装置2内の温度上昇を抑制することができる。
(集塵装置の構造について)
次に、集塵装置2について図4から図6を用いて説明する。図4は集塵装置2の正面図、図5は図4に示す集塵装置2のA−A断面図、図6は集塵装置2の展開図を示す。
集塵装置2は概ね、外筒12、内筒13、捕塵フィルタ14、捕塵フィルタ14を収納するフィルタケース15で形成されており、外筒12の上部にフィルタケース15を備え、外筒12と同心円状になるよう内筒13を備えている。
外筒12、内筒13、フィルタケース15はプラスチック等の材料で形成されている。
(外筒について)
外筒12は上部が開口した略円筒状で、底面に流入口12aを備えている。流入口12aの開口部は略四角形状である。また、外筒12上部に設けているフィルタケース15は蓋構造となっており、集塵装置2は外筒12とフィルタケース15とに分割される。
なお、本実施形態では、外筒12が略円筒状の場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、内壁が略円筒状であれば良いため、外郭が多角柱という形状であってもよく、適宜変更することができる。
外筒12は、底面に流入口を配置し内筒と連通する略円筒状の旋回室12bを備えている。旋回室12bは、旋回室12b内にらせん構造を備えており、流入口12aから流入した空気を旋回させ、空気とともに吸引された塵挨を遠心力により分離することができる。
外筒12は、内部に旋回室12bと連通し塵挨を溜める略円筒状に形成された集塵室12cを備える。集塵室12cは、旋回室12b内で遠心力により分離された塵挨を収容する。塵挨中にダニ等の有害微生物が含まれている場合は、旋回により発生する遠心力により旋回室12b乃至集塵室12cの内壁に衝突させることで退治することができる。また、集塵室12cは、図5に示すような衝突壁12dを設けており、集塵室12cで旋回する塵挨を衝突壁12dに衝突させることにより、塵挨中に含まれたダニ等の有害微生物を退治することが可能である。
なお、本実施形態では、衝突壁12dを1箇所に設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。集塵室12d内で旋回する塵挨が衝突すればよいため、衝突壁12dを2箇所以上に設けてもよく、適宜変更することができる。
外筒12は、熱伝達率の小さい透明のプラスチック、例えばアクリル樹脂やPET等の材料で形成されている。これにより、外筒12が排気循環により加熱された場合に、外筒12を高温の状態で維持することができるため、集塵室12cに収容されたダニ等の有害微生物が含まれている塵挨を十分に加温することが可能である。なお、本実施形態では、外筒12が熱伝達率の小さい材料の場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。外筒12が排気循環により加熱された温度を維持出来れば良いため、外筒を二重壁にすることで熱を外に放出しない形状としてもよく、適宜変更することができる。

(内筒について)
内筒13は、上方向は開口した円筒状の形状であり、ある部分から下方がテ―パ状に縮小していく形状であり、本実施形態のテ―パ形状面は、中心軸を垂直にした状態で水平面から約13度傾斜している。前記テ―パ形状面には、旋回室12bと連通する複数の穴が開いており、旋回室12b内で塵挨と分離された空気が、内筒13内部に流入する構造としている。このとき、下方をテ―パ形状にすることで、テ―パ形状面の表面積を拡大し、内筒13内部へ空気を流入させやすくしている。
内筒13は、捕塵フィルタ14と連通しており、内筒13内部を通過する空気を捕塵フィルタ14に流入させる。
(捕塵フィルタ、フィルタケースについて)
捕塵フィルタ14は、外筒12上部に設けているフィルタケース15に収納されている。
捕塵フィルタ14は、プリーツ状のエアフィルタ等が備えられており、エアフィルタにより内筒を通過する空気を濾過することができる。
フィルタケース15は、内筒13と連通し、ダクト8aと連通する排出口15aを備えており、捕塵フィルタ14を通過した空気をダクト8aへ流入させることができる。
(集塵装置内の空気の流れについて)
以上のような構造の集塵装置2を掃除機本体1に備えることで、塵埃を含んだ空気は次のような流れとなる。図5に示す矢印で掃除機運転時の集塵装置2内の流れを説明する。このとき、実線矢印は空気の流れを、一点鎖線矢印は塵挨の流れを表す。
手元ハンドル3に設けられた操作ボタン7により使用者が運転を開始すると、電動送風機5が回転し空気を吸い込む。吸い込んだ空気は、吸込室6a、導入管6cを経て、外筒12底面の流入口12aより集塵装置2内の旋回室12bに流入する。旋回室12bを通過した空気は旋回流となり、塵埃に遠心力が働き、塵埃と空気は分離される。
このとき、旋回された塵埃中にダニ等の有害微生物が含まれている場合には、旋回時に集塵装置2の外筒12の内壁との衝突によりダニ等の有害微生物を退治する。
また、塵挨と分離された空気の多くは内筒13の内部に流入する。そして、空気は捕塵フィルタ14を通過し、フィルタケース15の排出口15aを経て、ダクト8aへ至る。空気は電動送風機5から加熱された状態で、排気循環路11を介して集塵装置2へと循環され、集塵装置2内をダニ等の有害微生物を退治可能な温度まで加熱するため、旋回時の衝突により退治できなかったダニ等の有害微生物の退治が可能である。
(紫外線発光手段について)
次に、紫外線発光手段17について図7及び図8を用いて説明する。図7は掃除機本体1から集塵装置2を取り外した状態の上面図、図8は図7のB−B断面図である。
(第1紫外線発光手段について)
掃除機本体1には、集塵装置2取り付け部の下面に第1紫外線発光手段17、例えば紫外線ランプを備えており、集塵装置2の外筒12に紫外線を照射するように設けられている。このとき、外筒12は透明であるため、外筒12内に吸引された塵挨に紫外線を照射することが可能である。
紫外線を照射し続けることで除菌効果も得られるため、外筒12内に吸引された塵挨に紫外線を照射し続けることにより、塵挨や外筒の除菌を行なうことができ、清潔な状態に保つことができる。
なお、本実施形態では、第1紫外線発光手段17を2箇所に設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。集塵装置2内の塵挨に紫外線を照射できればよいため、1箇所でもよく、3箇所以上でもよく、適宜変更することができる。
(第2紫外線発光手段について)
掃除機本体1内部には、吸込室6aの後方側面に第2紫外線発光手段18、例えば紫外線ランプを備えており、回転清掃体6bに紫外線を照射するように設けられている。
掃除機運転中に回転清掃体6bに付着した塵挨に紫外線を照射し続けることにより、回転清掃体6bの除菌効果を得られる。清掃面に接触する回転清掃体6bを清潔な状態とすることにより、清掃面を清潔な状態に保つことができる。
なお、本実施形態では第2紫外線発光手段18を、吸込室6aの後方側面に3箇所設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。回転清掃体6bに紫外線を照射できればよいため、2箇所以下でもよく、4箇所以上でもよく、第2紫外線発光手段18の取り付け位置を吸込室6aの前方側面または後方側面に設けてもよい。
また、本実施形態では第2紫外線発光手段18による紫外線を回転清掃体6bに照射した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。清掃面乃至清掃面に接触する部分を清潔な状態に保つことができればよいため、第2紫外線発光手段18による紫外線を導入管6cに照射してもよく、吸込口6の清掃面に接する面の開口部に照射してもよく、適宜変更することができる。 なお、本実施形態として図1〜図8では、ハンディ型電気掃除機100を用いて説明したが、本発明は、ハンディ型電気掃除機以外にも用いることができる。いわゆるキャニスタ型電気掃除機やスティック型電気掃除機やロボット型電気掃除機に用いてもよい。
例えば、スティック型電気掃除機の例を説明する。図9(a)は、スティック型電気掃除機の斜視図であり、図9(b)はスティック型電気掃除機の中央断面図である。図10は、図9に示すスティック本体からハンディ本体を取り外した状態のスティック型電気掃除機の中央断面図である。
スティック型電気掃除機200は、スティック本体19と、スティック本体19に着脱可能に設けられるハンディ本体20と、スティック本体19に着脱可能に設けられるスティック吸口体21と、を有する。図10等に示すハンディ本体20は、図1〜8のハンディ型電気掃除機100とは異なる構造を有する。ただし、電動送風機24と、電動送風機24の吸込側に位置するハンディ集塵装置23と、ハンディ本体20の先端に位置するハンディ吸込口22と、ハンディ吸込口22からハンディ集塵装置23に連通する吸込通気路と、ハンディ本体20に設けられ、電動送風機24の排気の一部を、吸込通気路を介してハンディ集塵装置23に流入させる排気循環路と、を有し、ハンディ集塵装置23は、ハンディ吸込口22から吸込んだ塵埃を含む空気をハンディ集塵装置23外筒に衝突させる構造を備えることは共通している。これにより、図10等に示すハンディ本体20は、図1〜8のハンディ型電気掃除機100と同様に、排気の循環で集塵室内を加熱することにより、集塵室内に捕捉されたダニ等の有害微生物を退治できるという効果を奏する。
更に、スティック本体19には、スティック本体19にハンディ本体20を取り付けた際に、ハンディ本体20の先端近傍に位置する排気循環路出口26と接続するようなスティック排気循環路入口31を有している。スティック本体19は、スティック排気循環路入口31から、スティック本体19の吸口部に位置するスティック排気循環路出口32まで至るスティック排気循環路を有する。
また、スティック吸口体21もスティック本体19に取り付けた際に、スティック排気循環路出口32と接続する吸口体排気循環路入口33を有している。スティック吸口体21は、吸口体排気循環路入口33から、スティック吸口体21の吸気部まで至る吸口体排気循環路を有する。上記吸口体排気循環路や吸口体排気循環路を有することにより、ハンディ本体20をスティック本体19に取り付けるタイプのスティック掃除機200においても、排気循環の流路を有することができ、排気の循環で集塵室内を加熱することにより、集塵室内に捕捉されたダニ等の有害微生物を退治できるという効果を奏する。
更に、ハンディ集塵装置23は、サイクロン式の集塵部であり、外筒内部に衝突壁23(a)を有するため、旋回時の衝突によりダニ等を退治することができる。
なお、本発明に係る実施形態について適宜図面を参照して説明したが、本実施形態は上記の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内において適宜変更して実施可能である。
1 掃除機本体
2 集塵装置
3 手元ハンドル
4 本体排気口
5 電動送風機
6 吸込口
6a 吸込室
6b 回転清掃体
6c 導入管
7 操作スイッチ
8 モータケース
8a ダクト
8b 排気口
9 電動機
10 制御基板
11 排気循環路
11a 循環路流入口
11b 循環路排出口
12 外筒
12a 流入口
12b 旋回室
12c 集塵室
12d 衝突壁
13 内筒
14 捕塵フィルタ
15 フィルタケース
15a 排出口
16 温度検知手段
17 第1紫外線発光手段
18 第2紫外線照射手段
19 スティック本体
20 ハンディ本体
21 スティック吸口体
22 ハンディ吸込口
23 ハンディ集塵装置
23a 衝突壁
24 電動送風機
25 ハンディ排気口
26 排気循環路出口
31 スティック排気循環路入口
32 スティック排気循環路出口
33 吸口体排気循環路入口

Claims (5)

  1. 電動送風機室を内部に設けた掃除機本体と、
    前記電動送風機室に内蔵された電動送風機と、
    前記電動送風機の吸込側に連通する集塵装置と、
    この集塵装置に連通し先端に吸込口が設けられた吸込通気路と
    前記掃除機本体に設けられ、前記電動送風機の排気の一部を、前記吸込通気路を介して前記集塵装置に流入させるこの流入風路と、を有し、
    前記集塵装置は、前記吸込口から吸込んだ塵埃を含む空気を前記集塵装置外筒に衝突させる構造を備えたことを特徴とするハンディ型電気掃除機。
  2. 前記電動送風機室と前記吸込口の間に設けられ、前記吸込口及び前記電動送風機室と連通し、前集塵室内の温度を維持する集塵装置を備えたことを特徴とする請求項1記載のハンディ型電気掃除機。
  3. 前記集塵装置の温度を検出して、前記検出温度が所定の温度以上となった場合に、電動送風機の入力を制御するための制御手段を有する請求項2に記載のハンディ型電気掃除機。
  4. 前記集塵装置に紫外線発光手段を照射させる構造を設けたことを特徴とする請求項3に記載のハンディ型電気掃除機。
  5. 前記集塵装置に流入される上流側において、紫外線発光手段を照射する機構を設けたことを特徴とする請求項3乃至4に記載のハンディ型電気掃除機。
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