JP4630365B2 - 電気掃除機 - Google Patents

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本発明は、電動送風機が弾性支持された電気掃除機に関する。
電気掃除機では、生活スタイルの多様化により、夜間に掃除機をかける人が増加しているため、電気掃除機の騒音の低減化が求められる傾向にある。騒音の低減化の対策として、電動送風機をインナーケース(防音室)で覆うとともにインナーケース内において圧縮コイルバネで支持し、さらにインナーケースを弾性体によって掃除機本体に支持する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電動送風機によって吸引された空気をインナーケースから排出する際の開口部を電動送風機の下側に設けると、電動送風機の重心位置が高くなり、掃除機が転倒し易くなる問題があった。このため、インナーケースの開口部を電動送風機の上部に設けるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許第3864660号公報(図3) 特開2008−79903号公報(段落0018、図4)
しかしながら、特許文献1に記載の電気掃除機では、インナーケースの下部を掃除機本体に弾性体を介して支持させると、掃除機本体の外部から強い衝撃が与えられたときに、インナーケース内の電動送風機の位置がずれて送風路の気密性が低下して吸込み力が低下するという問題があった。
また、床面の塵埃等を巻き上げないようにするために、掃除機本体から排出される排気口を高い位置に設けることが望まれる。しかし、排気口を高い位置に設けた場合、特許文献2に記載の電気掃除機のようにインナーケースの上部にケース排出口を設けると、開口部と掃除機本体に設けられた排気口との距離が短くなり、電動送風機の音源から発生した騒音が直ちに排気口から排出されて、騒音が大きくなるという問題があった。なお、ケース排出口をインナーケースの下部に設けると、音源と排気口との距離を長くできるが、電動送風機の重心位置が高くなり、前記のように掃除機本体が転倒しやすくなるという問題がある。
本発明は、前記従来の問題を解決するものであり、インナーケース内で電動送風機が位置ずれすることなく、しかも静音性を高めることができる電気掃除機を提供することを課題とする。
本発明は、電動送風機を収容するとともに、吸引された排気を上部に設けられたケース排出口を通して排出するインナーケースと、前記インナーケースを、弾性支持部材を介して支持する掃除機本体と、前記ケース排出口の上部に設けられ、前記排気を前記掃除機本体の外部に排出する排気口と、を備えた電気掃除機であって、前記ケース排出口の上部を覆い、前記ケース排出口からの排気を前記インナーケースの下方に向けて導く案内路が形成されたカバー部材を有し、前記カバー部材は、弾性部材を介して前記インナーケースに取り付けられ、前記掃除機本体に固定されるように構成したことを特徴とする。
本発明の電機掃除機によれば、インナーケース内で電動送風機が位置ずれすることなく、しかも静音性を高めることができる。
以下、本実施形態の電気掃除機について図面を参照して説明する。
図1は本実施形態の未使用状態の電気掃除機を示す外観図である。なお、図1は、先端の延長管3をホース4から取り外して、掃除機本体2を床面Yに立てて収納したときの状態である。
本実施形態の電気掃除機1は、掃除機本体2に接続されたホース4が、掃除機本体2の周囲に巻き付けられ、ホース4の先端に取り付けられたグリップ5がホース4の基端部に係止された状態で収納される。また、掃除機本体2とホース4との接続部分には、手で把持することができる小型の取手6が設けられている。なお、以下では、紙パック式の電気掃除機を例に挙げて説明するが、サイクロン式の電気掃除機に適用することもできる。
また、電気掃除機1は、掃除機本体2の後側(図示下側)に、弓型形状の運搬用の大型のハンドル7が掃気機本体2の上部に回動自在に支持されるとともに、電源コード91(図8参照)を掃除機本体2内に収納する際に押圧操作される電源コード巻取ボタン8が設けられている。また、電気掃除機1は、掃除機本体2の前部(図示上側)に、集塵室2a(図3参照)を覆い、紙パックの着脱を行う際に開閉される蓋体9が掃除機本体2に回動自在に設けられている。なお、図3では、紙パックの樹脂を省略している。
図2は、電気掃除機を斜め右後方から見たときの外観斜視図である。図2に示すように、掃除機本体2は、下ケース21、上ケース22、側面カバー23,24を有している。また、上ケース22には、床面から高い位置に、後ろから左右の側面にかけて、排気が排出される排気口25が形成されている。この排気口25は、複数の縦長のスリット状の貫通孔25aが並設されるとともに斜め上向きで、かつ内側に湾曲するように構成されている。
また、掃除機本体2は、下ケース21の右側と側面カバー23との間において車輪(後輪)W1が回転自在に支持され、下ケース21の左側と側面カバー24との間において車輪(後輪)W2が回転自在に支持されている。また、各車輪W1,W2は、下ケース21と側面カバー23,24との間において、車輪W1,W2の周囲の一部が掃除機本体2から露出して突出するように構成されている。また、下ケース21の集塵室2a側の下面には、回転可能、かつ、車輪の向きが可変となる車輪(前輪)W3が設けられている(図7,8参照)。
また、下ケース21の後面には、車輪W1,W2と排気口25との間に、外側に向けて突出する支持部27が形成されている。これにより、掃除機本体2を図1のように立てて収納したときに、この支持部27と車輪W1,W2とで3点支持されて、掃除機本体2が転倒しないようになっている。
図3は、電気掃除機の内部を示す分解斜視図である。図3に示すように、電気掃除機1は、電動送風機10(図7参照)を収容したインナーケース30、圧縮コイルバネ(弾性支持部材)40,40、フィルタ部材50、防振材(弾性部材)60、カバー部材70、放電電極80(図7参照)、制御基板100、モータ制御基板110(図7,8参照)などで構成されている。
インナーケース30は、合成樹脂などで略円筒状に形成され円筒部30sを有し、その円筒部30sの内部に後記する電動送風機10が収容されている。また、インナーケース30は、前面に集塵室2aからの排気を吸引する吸気口30a(図7参照)、および上部に吸気口30aから吸引された排気を排出するケース排出口30b(図7,8参照)がそれぞれ形成され、後部に後方に突出する略長方形状の腕部30c,30dが左右方向に間隔を開けて形成されている。また、腕部30c,30dの先端部の下面には、円形凹状の支持穴30c1,30d1が形成されている。また、インナーケース30の円筒部30sには、ゴムなどの弾性材で形成された支持部材31が、その前端部の周囲全体と、吸気口30aを除く前面(図7参照)とが覆われるように設けられている。
また、インナーケース30は、圧縮コイルバネ40,40によって掃除機本体2内に弾性支持されている。すなわち、圧縮コイルバネ40、40は、その上側の一端が腕部30c,30dの支持穴30c1,30d1に挿入され、下側の他端が掃除機本体2内部の底面2bに突出して形成された支持突起2c,2dに外挿されて、インナーケース30の後部が掃除機本体2に対して弾性支持されている。なお、インナーケース30の前部は、支持部材31の下面部が掃除機本体2に当接することにより弾性支持されている。したがって、インナーケース30の内部の電動送風機10からの振動は、支持部材31およびコイルばね40,40によって吸収されるようになっている。また、支持部材31の前面部は、インナーケース30側と集塵室2a側との隔壁に形成された連通孔2eの周縁部に当接することにより(図7参照)、連通孔2eを通過した排気すべてが、吸気口30aからインナーケース30内に取り込まれるようになっている。
なお、図示していないが、電動送風機10(図7参照)は、金属製のモータケース内にファンおよび電動機が収容され、ファンが前方に向けられるとともに後側に設けられた電動機の出力軸と接続されるようにして構成されている。集塵室2aから吸気口30aを介して吸引された排気は、モータケースに設けられた吐出口(図示せず)からインナーケース30内に吐出される。
また、インナーケース30のケース排出口30bは、略四角形状の開口を有し、各辺部が前後左右を向くように構成されている。また、ケース排出口30bは、後側よりも前側の位置が高くなるように傾斜している。
図3に示すように、フィルタ部材50は、例えばULPAフィルタ(Ultra Low Penetration Air Filter)やHEPAフィルタ(High Efficiency Particulate AirFilter)などでひだ状に折り畳まれたフィルタ51と、略四角形状の枠体52とで構成され、枠体52の内側全体にフィルタ51が配設されるように構成されている。枠体52の外周面には、図7に示すように、周方向全体にわたってつば部52aが形成され、つば部52aの下面がケース排出口30bの開口縁部に当接し(図7参照)、つば部52aの上面が後記する防振材60の下端部に当接している。なお、枠体52は、丸形、多角形などどのような形状でも構成できる。
なお、フィルタ51は、例えば、最内層(上流側)に抗菌剤を塗布した層、中間層にマイナスに帯電した不織布からなる層、最外層(下流側)に強度を与えるための骨材からなる層の3層構造で構成されている。また、フィルタ部材50は、フィルタ51と枠体52との隙間の気密性が保たれるように、つまり電動送風機10からの排気はすべてフィルタ部材50を通るように、接着剤などを介して取り付けられている。また、枠体52は、複数のネジS1を介してインナーケース30の所定のネジ穴に着脱自在に取り付けられている。
図3に示すように、防振材60は、ゴムなどの振動を吸収することができる弾性材料で形成され、四角枠状に形成され、フィルタ部材の枠体52の外周壁面に嵌合するようにして取り付けられている。
図3ないし図6に示すように、カバー部材70は、合成樹脂などで形成され、インナーケース30の上部に設けられたフィルタ部材50の上部および側面全体を覆うように構成されている。図4は組付け後の電気掃除機の内部を示す斜視図、図5はカバー部材を上面から見たときの平面図、図6はカバー部材を内側から見たときの斜視図である。
カバー部材70は、山型形状となる天井壁部70a、天井壁部70aの前端辺部が下方に延びる側壁部70b、後端辺部が下方に延びる側壁部70c、左右辺部が下方に延びる側壁部70d,70eをそれぞれ有している。また、側壁部70cは、側壁部70bよりも下方に長く延びて形成され、側壁部70eは、側壁部70dよりも下方に長く延びて形成されている。
図5に示すように、カバー部材70は、上面視で略四角形状であり、掃除機本体2に固定するための固定部70f,70g,70hが一体に形成されている。固定部70f,70gは、それぞれ前方に突出して形成され、先端にネジ挿通孔70f1,70g1が形成されている。固定部70hは、側壁部70cと一体にネジ挿通孔70h1が形成されている。
図6に示すように、カバー部材70の内側には、天井壁部70aと側壁部70eとの角部に、複数の板状のリブ70i1,70i2,70i3,70i4が一体に形成されている。このリブ70i1,70i2,70i3,70i4は、それぞれの各面が前後方向を向き、かつ、前後方向に互いに間隔を開けて配置されている。また、前側から後側にかけてリブ70i1,70i2,70i3,70i4は、それぞれ上下方向の長さが次第に長くなるように形成され、上部から下部に向かう途中において、幅が狭くなる切欠部70i5が形成されている。
図3に示すように、カバー部材70は、ネジ挿通孔70f1,70g1,70h1(図6参照)にそれぞれネジS2が挿通されて、掃除機本体2に形成されたボス2f,2g,2hに螺合することで、カバー部材70が掃除機本体2に固定される(図3参照)。これにより、図4に示すように、カバー部材70は、後側に位置する側壁部70c(図3参照)が、掃除機本体2とインナーケース30との間に深く入り込むようにして取り付けられる。
図7は図1のA−A線断面図、図8は図1のB−B線断面図である。なお、図7および図8において、排気の流れは、黒い太実線で図示している。
図7に示すように、カバー部材70は、後側に位置する防振材60の周面が仕切壁部70jと面接触してフィルタ部材50との間を閉塞するとともにインナーケース30を弾性支持している。しかし、仕切壁部70jの上部に形成された連通口70sを介してカバー部材70の後部がインナーケース30の外部と連通している。また、カバー部材70は、前側に位置する防振材60の上端縁部60aが天井壁部70aに当接することにより、フィルタ部材50の前側の流路を閉塞するとともにインナーケース30を弾性支持している。
図8に示すように、カバー部材70は、右側に位置する防振材60の周面が側壁部70dの内面と面接触して閉塞するとともにインナーケース30を弾性支持している。また、カバー部材70は、左側に位置する防振材60の周面が、リブ70i1,70i2,70i3,70i4の各切欠部70i5(図6参照)に当接することによりインナーケース30を弾性支持している。しかし、側壁部70bとリブ70i1との間、リブ70i1とリブ70i2との間、リブ70i2とリブ70i3との間、リブ70i3とリブ70i4との間、リブ70i4と仕切壁部70jとの間を介してカバー部材70の左側部がインナーケース30の外部と連通している。
図7に示すように、放電電極80は、電動送風機10の吐出口(不図示)とフィルタ部材50との間に形成された閉鎖空間Qに設けられている。また、放電電極80は、ハケ状電極と板状電極とが左右方向に所定間隔、離れるように配置して構成されている。なお、放電電極80に排気が直接に当たることがないように、放電電極80の下部に図示しない遮蔽板が位置するように構成されている。
また、放電電極80は、ハケ状電極および板状電極がそれぞれリード線(不図示)と接続され、各リード線がインナーケース30の外側に、気密性が損なわれないようにシール部材などを介して引き出されている。よって、電動送風機10によってインナーケース30の吸気口30aから吸引された排気は、すべてフィルタ部材50を通ってインナーケース30の外側に排出されるようになっている。なお、放電電極80は、前記リード線を介してインナーケース30の外側に設けられた高電圧発生装置(不図示)と接続されている。高電圧発生装置は、掃除機本体2にねじ止めなどによって固定されている。
図8に示すように、コードリール90は、インナーケース30の左側に並設され、左右方向が回転軸となるように電源コード91が巻回されたリールが掃除機本体2に支持されている。
図7に示すように、制御基板100は、メイン基板であり、例えば、使用時に放電電極80に高電圧を発生させるように制御し、またごみ捨てランプなどの各種ランプを必要時に点灯させるように制御する。なお、図7では、基板上に設けられる素子の図示を省略している(後記するモータ制御基板110についても同様)。また、制御基板100は、インナーケース30の背面に沿うように縦置きに、かつ、腕部30cと腕部30dとの間に位置するように(図3参照)、インナーケース30にねじなどで固定されている。
図7および図8に示すように、モータ制御基板110は、電動送風機10の電動機(不図示)の回転を制御する基板であり、双方向性半導体素子(トライアックともいう)などを備えている。さらに詳述すると、双方向性半導体素子を用いて交流の位相角を変え(位相制御)、電動機へ流れる電流を変化させ、電動機の回転を制御する。なお、このモータ制御基板110は、インナーケース30の底面に沿うように水平に配置されている。
次に、本実施形態の電気掃除機1の作用および効果について図7および図8を主に参照しながら説明する。
図7に示すように、制御基板100およびモータ制御基板110の制御によって電動機が駆動されてファンが回転すると、延長管3(図1参照)の先端に取り付けられた吸口から塵埃が吸引され、ホース4を通って、集塵室2a(図3,4参照)に取り込まれる。集塵室2aに装着された紙パックを通過した排気は、連通孔2eを通ってインナーケース30の前面に形成された吸気口30aから吸い込まれる。インナーケース30内に吸い込まれた排気は、ファンを回り込むようにして後方へと流れ、モータケースと電動機との間の隙間を通って吐出口からインナーケース30内に排出される。
そして、インナーケース30内に排出された排気は、その排気に含まれる塵埃のほぼすべてがフィルタ51によって除去される。また、排気に含まれる塵埃はもともとプラスに帯電しているので、制御基板100の制御によって、高電圧発生装置を介して放電電極80が高電圧状態に設定されると、放電電極80からマイナスの電荷(マイナスイオン)が発生して、プラスに帯電した塵埃とプラスに帯電した塵埃とがマイナスの電荷と結合して、プラスに帯電した状態のより大きな塵埃になり、フィルタ51によって捕集される。つまり、放電電極80によってマイナスの電荷を介して塵埃同士を互いに吸着させることで塵埃の塊を作って、捕塵効率を上げることができるようになっている。このように、塵埃の塊を作ることにより、フィルタ51での捕塵効率が高められる。
さらに、前記したように、フィルタ51にはマイナスに帯電した層が設けられているので、プラスに帯電した塵埃がフィルタ51に吸着し易くなり、捕塵効率がさらに高められる。さらに、電動送風機10の吐出口とフィルタ51との間がインナーケース30によって閉鎖空間Qとされているので、吐出口から排出された排気はすべてフィルタ51を通過して、捕塵効率がさらに高められるようになっている。
そして、フィルタ部材50を通過した排気は、カバー部材70の天井壁部70aに向けて排出される。そして、天井壁部70aに向けて排出された排気は、連通口70sを介して側壁部70cと仕切壁部70jとの間に形成された案内路R1を通り(図7参照)、また側壁部70bとリブ70i1との間、リブ70i1とリブ70i2との間、リブ70i2とリブ70i3との間、リブ70i3とリブ70i4との間、リブ70i4と仕切壁部70jとの間で構成された案内路R2を通って(図8参照)、掃除機本体2内に排出される。
本実施形態では、カバー部材70の天井壁部70aが凸状に形成されているので、フィルタ部材50から排出された排気が一旦膨張し、案内路R1,R2を通ることによって収縮するので、膨張型消音装置として機能して、電動送風機10から発生する騒音を低減させることができる。また、案内路R1から排出された排気は、カバー部材70の側壁部70cと掃除機本体2の下ケース21との間を通って上昇し、排気口25の各貫通孔25aから掃除機本体2の外部に排出される(図7参照)。また、フィルタ部材50から案内路R2を通って排出された排気は、インナーケース30の左隣に設けられたコードリール90内に形成された排気通路(図示せず)を通って、コードリール90の左側に位置する排気口25から掃除機本体2の外部に排出される。
ところで、電気掃除機1では、振動を防止するためにインナーケース30を圧縮コイルバネ40,40などの弾性支持部材で支持している。しかし、電気掃除機1では、電動送風機10によって負圧を発生させることにより、高い吸引力を発生させているため、高所から落下したり、壁面に強く衝突したときなど、外部から強い衝撃が加えられたときに、インナーケース30内において電動送風機10の位置がずれることにより、負圧力が低下し、吸引力が低下するおそれがある。
そこで、インナーケース30を圧縮コイルバネ40,40で支持するように構成した本実施形態の電気掃除機1では、防振材60を間に挟んでカバー部材70を掃除機本体2にねじ固定するように構成したことに特徴を有している。これにより、インナーケース30がより強固に弾性支持されるので、インナーケース30が大きく移動するのを抑えることが可能になり、仮に電気掃除機1の外部から強い衝撃が加えられたとしても、インナーケース30内の電動送風機10が大きく移動したりすることがない。よって、振動を防止するためにインナーケース30を圧縮コイルバネ40,40で支持するような構成であったとしても、吸引力を低下させることがない。しかも、排気のケース排出口が電動送風機10の上側に位置しているので、電動送風機10の重心が高くなり過ぎることがなく、掃除機本体2が転倒し易くなるといったことも防止できる。
また、本実施形態の電気掃除機1によれば、フィルタ部材50の上部を覆うようにカバー部材70を設けたので、フィルタ部材50(ケース排出口30b)から排出された排気が直接に排気口25から排出されることがなく、案内路R1を介して上部に位置する排気口25から遠くなる方向に案内しているので、電動送風機10の騒音源から排気口25までの距離を長く設定することができ、静音性を高めることができる。
また、本実施形態の電気掃除機1によれば、フィルタ部材50から排出された排気を、右側の側壁部70dからではなく、左側の側壁部70eから排出するようにしたので、フィルタ部材50から排出された排気が側壁部70dの右側に位置する排気口25から排出されることがなく、コードリール90を間に挟んで左側に位置する排気口25から排出することができるので、電動送風機10からの騒音源から排気口25までの距離を長く設定することができ、静音性を高めることができる。
なお、本実施形態では、インナーケース30の左側にコードリール90を設けた場合を例に挙げて説明したが、インナーケース30の右側にコードリール90を設けた場合には、前記とは逆にコードリール90に近い側の側壁部に案内路を設けるようにすればよい。
また、本実施形態では、カバー部材70に複数のリブ70i1,70i2,70i3,70i4が形成されているので、案内路R2を形成するだけではなく、カバー部材70の強度を高めることができる。さらに、リブ70i1,70i2,70i3,70i4に切欠部70i5を形成して、防振材60を当接させることにより、カバー部材70を支持する支持部を増やすことができ、インナーケース30をより強固に支持することが可能になる。さらに、防振材60の右側の周面がカバー部材70の側壁部70dと面接触して支持され、防振材60の左側の周面がカバー部材70のリブ70i1,70i2,70i3,70i4の切欠部70i5に当接しているので、左右方向に対する衝撃に対してもインナーケース30を安定して支持することができる。
また、本実施形態によれば、カバー部材70に仕切壁部70jを設けることによっても、カバー部材70の強度を高めることができる。しかも、カバー部材70の仕切壁部70jに防振材60を面接触させて支持させているので、インナーケース30をより安定して支持することができる。
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば、カバー部材70の内壁や、排気が通過する流路に吸音材などを設けて、静音性を高めるようにしてもよい。
また、案内路R1の出口に、制御基板100に実装された発熱部品、高電圧発生装置を配置するようにして、発熱部品や高電圧発生装置の冷却性を向上させるようにしてもよい。
本実施形態の未使用状態の電気掃除機を示す外観図である。 電気掃除機を斜め右後方から見たときの外観斜視図である。 電気掃除機の内部を示す分解斜視図である。 組付け後の電気掃除機の内部を示す斜視図である。 カバー部材を上面から見たときの平面図である。 カバー部材を内側から見たときの斜視図である。 図1のA−A線断面図である。 図1のB−B線断面図である。
符号の説明
1 電気掃除機
2 掃除機本体
10 電動送風機
25 排気口
30 インナーケース
30b ケース排出口
40 圧縮コイルバネ(弾性支持部材)
50 フィルタ部材
60 防振材(弾性部材)
70 カバー部材
70a 天井壁部
70i1,70i2,70i3,70i4 リブ
70j 仕切壁部
70s 連通口
90 コードリール
R1,R2 案内路

Claims (6)

  1. 電動送風機を収容するとともに、吸引された排気を上部に設けられたケース排出口を通して排出するインナーケースと、
    前記インナーケースを、弾性支持部材を介して支持する掃除機本体と、
    前記ケース排出口の上部に設けられ、前記排気を前記掃除機本体の外部に排出する排気口と、を備えた電気掃除機であって、
    前記ケース排出口の上部を覆い、前記ケース排出口からの排気を前記インナーケースの下方に向けて導く案内路が形成されたカバー部材を有し、
    前記カバー部材は、弾性部材を介して前記インナーケースに取り付けられ、前記掃除機本体に固定されるように構成したことを特徴とする電気掃除機。
  2. 前記ケース排出口は、略四角形状の開口を有するとともにコードリールと左右方向に並んで配置され、
    前記案内路は、前後方向の後側と、前記コードリール側とに位置していることを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
  3. 前記カバー部材は、外方に向けて凸状に形成された天井壁部を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気掃除機。
  4. 前記カバー部材の内側には、前記弾性部材と面接触する仕切壁部が設けられ、前記仕切壁部と前記天井壁部との間に連通口が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の電気掃除機。
  5. 前記カバー部材の内側には、前記天井壁部から側壁部にかけて突出する複数のリブが形成され、前記リブに前記弾性部材が当接して、前記リブとリブとの間に前記案内路が形成されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の電気掃除機。
  6. 前記ケース排出口にはフィルタ部材が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電気掃除機。
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