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JP2007125294A - 集塵器およびそれを備えた電気掃除機 - Google Patents

集塵器およびそれを備えた電気掃除機 Download PDF

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JP2007125294A JP2005322266A JP2005322266A JP2007125294A JP 2007125294 A JP2007125294 A JP 2007125294A JP 2005322266 A JP2005322266 A JP 2005322266A JP 2005322266 A JP2005322266 A JP 2005322266A JP 2007125294 A JP2007125294 A JP 2007125294A
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Satoshi Nishikawa
聡 西川
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Abstract

【課題】
掃除機本体から着脱自在の2重フィルタ構造の集塵器において、簡単な機構でフィルタに付着した塵埃を除去できる集塵器付き電気掃除機を提供する。
【解決手段】
吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を集塵容器内に設けられた二重のフィルタ34a,34bで濾過し、空気と塵埃とを分離し、排気口14から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器30aであって、内層フィルタ34bのクリーニング手段として、内層フィルタ34bに接触するクリーニング部材71により内層フィルタ34bに衝撃を与えて振動させる。クリーニング部材71の一端は、手動で操作できるように集塵容器の外側に位置させた操作部73を設け、この操作部73を操作することによってクリーニング部材71を回動させる。これにより、内層フィルタ34bに衝撃を与え、付着した塵埃を振るい落とす。
【選択図】図5

Description

本発明は、集塵器およびそれを備えた電気掃除機に関するものである。
従来の電気掃除機は、吸込口と電動送風機とを連通する吸込経路に集塵器が配置され、この集塵器のフィルタによってゴミや埃等と空気を分離し、空気のみを掃除機本体外に排出する。フィルタにゴミや埃等が詰まると、吸込効率が悪化するため、フィルタを定期的にクリーニングする必要がある。
特許文献1には、フィルタ組立体に回転フィルタが設けられ、該回転フィルタが空気によって自動的に回転しつつ埃叩き部材によって自動的に叩かれる真空掃除機のサイクロン集塵器が開示されている。
特開2004−249068
ところで、特許文献1の回転フィルタは、空気の流れによって回転するが、埃叩き部材が回転フィルタに接触しているため、相当大きな回転力が必要となる。しかしながら、回転フィルタは空気の流れによって回転させるものであるため、十分な回転力が得られず、回転フィルタに付着した塵埃を十分叩き落とすことができない。また、埃叩き部材は外側からフィルタに付着した塵埃を叩き落とす方式であるため、内層フィルタと外層フィルタとを備えた二重フィルタにおいて、内層フィルタのクリーニングには不向きである。
本発明は、簡単な機構で二重フィルタ構造のフィルタにおいても内層側に付着した塵埃を確実に除去できる集塵器およびそれを備えた電気掃除機の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を集塵容器内に設けられた筒状のフィルタで濾過して、排気口から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、フィルタの内側で軸周りに回転することによってフィルタに付着した塵埃を振るい落とすクリーニング部材が設けられたことを特徴としている。
上記構成によると、フィルタの内側からクリーニング部材の回転によりフィルタに付着した塵埃を叩き落とすので、内層フィルタと外層フィルタとを備えた二重フィルタのうち、内層フィルタのクリーニングも可能となる。
このクリーニング部材は、電動モータ等の駆動源からの動力を利用して回転させてもよいが、クリーニング部材を集塵容器の外側から手動で回転操作するための操作手段を設け、手動で回転操作することもできる。
上記構成によると、使用者は、集塵容器の外側から手動操作によってクリーニング部材を回転させることができるので、モータなどの駆動源を省略することができ、軽量かつ簡単な機構の集塵器を提供することができる。
また、本発明では、フィルタは集塵容器内に設けられた排気筒に取り付けられ、クリーニング部材は、軸方向中央部がクランク状に突出する軸部材から構成され、その両端軸部が排気筒の内側の筒中心に回転自在に支承されたことを特徴とする。
上記構成によると、排気筒の内側にクリーニング部材が配置するため、クリーニング部材が排気筒の外側に露出することなく、クリーニング部材が集塵容器内での塵埃の回収に支障をきたすことはない。
また、本発明においては、集塵容器は、内部に集塵室を形成するケースと、内部に排気筒を有する蓋とが開閉自在に設けられてなり、前記操作手段は、外部から操作可能にケースの底部を貫通しかつケースの底部に回転自在に支承された手動操作部と、該手動操作部からの回転操作力を前記クリーニング部材の軸部に伝達するよう前記排気筒の端部に設けられた連結部とを備えたことを特徴とする。
上記構成によると、蓋の内側に取り付けられた排気筒にクリーニング部材が回転自在に支承され、蓋と分離可能なケース側からクリーニング部材を操作するとき、ケース側の手動操作部から連結部を介してクリーニング部材の軸部に回転力が伝達されるので、集塵容器の外側からでもクリーニング部材を回転操作することができる。
この場合の連結部は、蓋の開姿勢で排気筒の端部から操作可能とすることもできる。この構成によると、連結部は、手動操作部の回転操作力を伝達する連結機能のみならず、自らも操作する操作機能をも付与されているので、集塵容器の蓋を分離した状態でもフィルタをクリーニングすることができる。
また、フィルタは、種々のフィルタを採用することができるが、プリーツフィルタを使用する場合、クリーニング部材の回転軌跡をプリーツフィルタの内径よりも大きく設定し、クリーニング部材がその軸周りの回転によりプリーツフィルタと接触してプリーツフィルタに付着した塵埃を叩き落とすことができる。
上記構成によると、クリーニング部材を回転させたとき、その一部がプリーツフィルタの凹凸と接触してフィルタに付着した塵埃を効果的に叩き落とすことができる。
このフィルタを内層フィルタとし、その外側にメッシュ状の外層フィルタを設けた二重フィルタ構造を採用することができる。
上記構成によると、細かな塵埃をも除去できる二重構造のフィルタであっても、内層フィルタをクリーニング部材の回転力により、フィルタに付着した塵埃を叩き落とすことができる。
この場合、外層フィルタの外側表面を清掃するブラシを設け、外層フィルタもクリーニングすることができる。
以上のとおり、本発明によれば、フィルタの内側からクリーニング部材の回転によりフィルタに付着した塵埃を叩き落とすので、内層フィルタおよび外層フィルタを備えた二重フィルタであっても、内層フィルタのクリーニングが可能となる。
〔第1実施形態〕
本発明に係る電気掃除機の実施形態として、部屋の壁、家具、ベッド等の障害物がある、周囲を囲まれた空間内を自立して移動する自走式掃除機を例に説明する。
自走式掃除機は、図1〜図3に示すように、電動送風機13を内装した掃除機本体10と、床面のゴミや埃等を吸引する吸込口体20と、掃除機本体10に着脱自在に装着された集塵器30aとから構成される。
吸込口体20は、掃除機本体10の前部側底面に配され、掃除機本体10に軸方向を垂直方向とする連結軸10aによって接続されると共に、連結軸10a周りに約30度の範囲で回転可能とされる。また、吸込口体20には、掃除機本体10側の屈曲自在な吸込ホース(図示せず)と連結され、電動送風機13の駆動により発生する吸引力で吸込口体20からゴミや埃等を掃除機本体側の集塵器30aに吸引できるようになっている。
掃除機本体10は、図3に示すように、小判型のケーシングの上面にカプセル状の集塵器30aを収容するための収容凹部15が形成され、該収容凹部15に集塵器30aが着脱自在に装着される。ケーシングの前部側には、障害物や壁面等に衝突した際の衝撃を緩和するバンパー12が取り付けられる。
掃除機本体10の後部側には、電動送風機13が内装される。また、掃除機本体10の側部には掃除空間を移動するための移動装置としての駆動輪41が設けられる。駆動輪41や電動送風機13の駆動を制御する制御基板等を備えた制御部60は、収容凹部15の下側空間部に配設される。さらに、バンパー12の窓に面して周囲の障害物を検出する検出センサ50が設けられている。バンパー12は、衝撃を緩和するためにバネ(図示せず)によって掃除機本体10の前側に突出するように保持される。
駆動輪41は、左右が夫々独立して回転し、各駆動輪を制御することで直線走行および旋回ができるようになっている。また、吸込口体20には補助輪42が設けられる。補助輪42は、駆動輪41の動きに合わせて掃除機本体10がスムーズに走行できるように垂直軸周りに回転自在に支持されている。
吸込口体20には、図4(a)、(b)に示すように、ゴミや埃等を吸引するメイン吸込口21a、前方吸込口21bおよび側方吸込口21cが形成される。メイン吸込口21aと前方吸込口21bとは、吸込口体20内部に形成された吸込経路25と連通する開口とされ、側方吸込口21cは、ゴム等から構成されるL字形状のノズルとされる。
メイン吸込口21aは、吸込口体20の底面中央に設けられた凹部24の壁面に貫通形成される。この凹部24には、ゴミや埃等を床面から掻き取る回転ブラシ23が回転自在に設けられ、回転ブラシ23の回転により、掻き上げられたゴミや埃等をメイン吸込口21aから吸引できるようになっている。
側方吸込口21cは、吸込口体20の左右に設けられ、前記凹部24に連通しており、側方吸込口21cから吸い込んだゴミや埃等をメイン吸込口21aから吸込経路25に流入させるようにしている。
また、前方吸込口21bは、吸込口体20の前部側の底面に形成される。この前部側には、吸込口体20の軸22a周りに回転自在に支持された開閉部22が設けられ、該開閉部22の前面にはバンパー12が障害物等に当たって後方に押し込まれたときにバンパーと当接する当接部22bが突出形成されている。バンパー12が当接部22bに当たったとき、開閉部22が開回動し、バンパー12が当接部22bから離れたとき、自重により開閉部22が閉回動するように設定され、これにより、前方吸込口21bが開閉される。
集塵器30aは、掃除機本体10の上面に形成された収容凹部15に着脱自在に収納されるものであって、図5および図6に示すように、吸込口体20から集塵室32内に吸引されたゴミや埃等を含む吸気を集塵室32内で旋回させ、排気筒34のフィルタ34a,34bにより空気と塵埃とを分離させると共に、吸い込んだ空気を集塵室32外へ排出するサイクロン式の集塵器である。
集塵室32を形成する集塵容器は、半カップ状の蓋33cとケース33dとが互いの開口縁部同士をネジ嵌合してカプセル状に形成される。また、集塵容器内には、集塵室32に吸い込んだ空気からゴミや埃等を濾過する2枚のフィルタ34a,34bを備えた排気筒34が備えられる。
排気筒34は、円筒状に形成され、集塵室32の中央に配設される。排気筒34の一端は、半カップ状の蓋33cの内側にネジ止め固定される。また、排気筒34の他端部は、蓋33cの開口縁からケース33d側に突出し、集塵容器の閉姿勢でケース33dの底面のリング状弾性部材50と弾性的に接触する。
排気筒34の他端周壁には集塵室32から空気を排出するための開口が形成され、この開口の外側面側に円筒状の外層フィルタ34aが被嵌され、開口の内側に円筒状の内層フィルタ34bが配置され、二重フィルタ構造となっている。
外層フィルタ34aは、円筒状でかつメッシュ状に形成され、大きなゴミや埃等を捕集するものであって、排気筒34の外側面に着脱自在に止着される。
内層フィルタ34bは、細かなゴミや埃等を捕集するためのもので、円筒状のプリーツフィルタから構成される。そして、内層フィルタ34bは、排気筒34の他端部側で内側に形成された断面コ字形でかつリング状に形成された受け部34dに着脱自在に装着されている。
排気筒34の蓋33cの内側部分には、二重のフィルタ34a、34bを通って分離された空気を集塵容器排気口33bに導く連通口が開口され、排気筒34から排出される空気を集塵容器排気口33bから収容凹部15側の排気口14に導くようになっている。
また、外層フィルタ34aおよび内層フィルタ34bは、空気と共に吸い込んだ塵埃を濾過して塵埃と空気を分離するものであるので、フィルタに付着した塵埃を清掃する必要がある。本実施形態では、二重のフィルタ34a、34bに付着した塵埃を清掃するために、外層フィルタのクリーニング手段69と、内層フィルタ34bのクリーニング部材71とが設けられている。
外層フィルタ34aのクリーニング手段69は、図5および図6に示すように、ケース33dの開口縁部側の内周面に配置されたリング状の取付部69aと、該取付部69aの内周面に設けられたブラシ69bとから構成される。ブラシ69bは、その先端が外層フィルタ34aの外周面と僅かに接触する長さとされる。そして、蓋33cを開放するとき、排気筒34をリング状の取付部69aを通して分離することができ、この際、外側面の外層フィルタ34aがブラシ69bと接触してクリーニングされるようになっている。
クリーニング部材71は、軸方向中央部がクランク状に突出する軸部材から構成され、その両端軸部が排気筒34の内側の筒中心に回転自在に支承されている。つまり、クリーニング部材71は、その軸部材の一端が、排気筒34の蓋側の軸受け部に回転自在に支承され、また、後述するように、他端が連結部74の軸孔に嵌着され、連結部74が排気筒34に回転自在に支持されることにより、他端が間接的に排気筒34に回転自在に支承された態様となっている。
また、クリーニング部材71は、集塵容器の外側から手動で回転操作するための操作手段52が設けられている。この操作手段52は、外部から操作可能にケース33dの底部を貫通しかつケース33dの底部に回転自在に支承された手動操作部73と、該手動操作部73からの回転操作力をクリーニング部材71の軸部に伝達するよう排気筒34の端部に設けられた連結部74とを備えている。
手動操作部73は、集塵器30aの掃除機本体10への収納姿勢で邪魔にならないように、ケース33dの底面に形成した凹部に配置される。この手動操作部73は、ケース33dの底面裏側に露出した円筒形状のつまみ73aと、該つまみ73aの裏面側、つまりケース33dの底面を貫通してケース33dに回転自在に支承され蓋33c方向に突出する傘歯車状の噛合い部73bとを備えている。
連結部74は、排気筒34の他端受け部34dの内側開口に回転自在に支持される円筒状のカップリング部材であって、その蓋側中心部に形成された軸孔にクリーニング部材71の他端軸部が嵌着される。連結部74の他面側には手動操作部73の噛合い部73aと噛合う凹状の受歯部74aが形成され、両者の噛合いにより、手動操作部73の回転力が連結部74を介してクリーニング部材71に伝達される。また、凹状の受歯部74aは、手動で回転操作も可能となっており、蓋33cの取り外し後に単独で連結部74を回転操作できるようになっている。
なお、蓋33cの上面側には、前後方向(掃除機本体10の前後方向)にクランプ収容部39が形成され、このクランプ収容部39に掃除機本体10の収容凹部15に係脱自在に係合するクランプ36が蓋33cの後面より出退自在に収納される。このクランプ36には蓋33cの上面から操作可能な操作レバー37が一体的に形成され、操作レバー37とクランプ収容部39の前部との間には、バネ38が介装され、操作レバー37およびクランプ36を後方、つまり掃除機本体10への係合方向へ付勢するようになっている。
上記構成において、集塵器30aの操作レバー37を操作してクランプ36を掃除機本体10の係合孔16から後退させれば、集塵器30a自体を掃除機本体10から取り外すことができる。
集塵器30aを掃除機本体10から取り外した後、操作部73のつまみ73aをつまんで回転させれば、その回転が連結部74を介してクリーニング部材71に伝達され、クリーニング部材71が集塵容器の軸周りに回転し、クリーニング部材71の中間突出部が内層フィルタ34bに接触することで内層フィルタ34bを叩き内層フィルタを振動させることになる。
すなわち、クリーニング部材71は、つまみ73bを回転させたときに内層フィルタ34bの凹凸に殴打する。内層フィルタ34bは、クリーニング部材71が接触したとき、その衝撃によって振動し、フィルタ34aに付着したゴミや埃等を振るい落とすことができる。振るい落されたゴミや埃等は、排気筒34の他端開口からケース33dの底面側に落ちて集積される。クリーニング部材71の回転操作を繰り返すことで、内層フィルタ34bに付着した塵埃を完全に除去することができ、内層フィルタ34bの除塵能力を高めることができる。
また、蓋33cを開けてケース33dを開放すると、蓋33cと共に排気筒34もケースから取り外すことになる。このとき、排気筒34の他端部には連結部74が露出しているので、この連結部74を回転させると、クリーニング部材71が回転し、内層フィルタ34bを叩いてゴミや埃等を振るい落とすことができる。
また、クリーニング部材71は、内層フィルタ34aの内側に位置するので、クリーニング部材71に塵埃が付着することはなく、また、使用者が誤って触れるおそれもない。
また、蓋33cの開閉に伴って外層フィルタ34aをクリーニングずることができる。つまり、ケース33dに溜まったゴミや埃等を捨てる際、すなわち、排気筒34をケース33dから抜き出す際に、ケース側のブラシ69bの先端が外層フィルタ34aの外周面と接触し、排気筒34の抜き出す動作によって、外層フィルタの外周面がクリーニングされる。さらに、蓋33cを閉める際、すなわち、排気筒34をケース33dに差し込む際も、同様にブラシ69bの先端が外層フィルタ34aの外周面と接触し、その外周面がクリーニングされる。
なお、ブラシ69bによって払い落とされたゴミや埃等は、内層フィルタ34bの場合と同じように、ケース33dの底部に受け止められて集積される。さらに、排気筒34を軸方向に繰り返し往復移動することで、外層フィルタ34aに付着した塵埃を完全に除去することができ、フィルタの除塵能力を高めることができる。
〔第2実施形態〕
図8および図9に本発明の第2実施形態に係る集塵器30bを示す。この集塵器30bが第1実施形態の集塵器30aと相違する点は、クリーニング部材の他端に備えられていた操作手段52がクリーニング部材の一端、すなわち、蓋33c側に配置されていることである。
つまり、本実施形態では、クリーニング部材81の操作部83が、集塵器30bの掃除機本体10への収納姿勢で邪魔にならないように、蓋33cの上面に形成した凹部に配置され、この凹部内につまみ83aが露出し、集塵容器外部から操作できるようにされている。また、操作部83の噛合い部83bは、蓋33cの開口縁まで突出した円柱状に形成され、その端部に傘歯車状の噛合い部83bが形成される。
操作手段52の連結部84は、排気筒34の軸方向中間位置にある軸受け部に回転自在に挿嵌され、その一端側にクリーニング部材81が嵌合され、他端側に噛合い部83aと噛合う受歯部84aが形成される。なお、クリーニング部材81の他端は、受け部34dに回転自在に支持される。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
上記構成においては、集塵器30bを掃除機本体10から取り外した後、操作部83のつまみ83aをつまんで回転させれば、その回転が連結部84を介してクリーニング部材81に伝達され、クリーニング部材81が集塵容器の軸中心に回転し、クリーニング部材81が内層フィルタ34bに接触し、内層フィルタ34bを叩いて塵埃を振るい落とすことができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では自走式掃除機に備えられた集塵器について説明したが、吸引ホースを備えた一般的な電気掃除機に取り付けられた集塵器であってもよい。
また、その際の集塵方式も、上記実施形態に示すサイクロン方式に限らず、フィルタを介して塵埃と空気とを分離する各種方式のものであっても本発明を適用することができる。また、クリーニング部材は、フィルタの内側に配されているが、特にこれに限られることはない。例えば、排気筒周りをまわるようにクリーニング部材を備え、排気筒の外側からフィルタに衝撃を与えてフィルタを振動させても良い。
さらに、本実施形態は手動操作によってクリーニング部材を回動させているが、特にこれに限ることはなく、例えば、電動モータ等の動力を使用して回動させても良い。
本発明の実施形態である自走式掃除機の斜視図 図1の自走式掃除機の平面図 図1の自走式掃除機の側断面図 図1の自走式掃除機の吸込口体を示し、(a)は開閉部の開姿勢を示す側面断面図、同図(b)は開閉部の閉姿勢を示す側面断面図 図1の集塵器の断面図 図5に示す集塵器を蓋とケースとに分離した状態を示す断面図 図6のA−A断面図 本発明の第2実施形態である集塵器の断面図 図8に示す集塵器を蓋とケースとに分離した状態を示す断面図
符号の説明
10 掃除機本体
10a 連結軸
12 バンパー
13 電動送風機
14 排気口
15 収容凹部
15a 傾斜面
16 係合孔
20 吸込口体
21a メイン吸込口
21b 前方吸込口
21c 側方吸込口
22 開閉部
22a 軸
22b 当接部
23 回転ブラシ
24 凹部
25 吸込経路
30a 第1実施形態の集塵器
30b 第2実施形態の集塵器
32 集塵室
33a 集塵容器吸込口
33b 集塵容器排気口
33c 蓋
33d ケース
34 排気筒
34a 外層フィルタ
34b 内層フィルタ
34d 受け部
36 クランプ
37 操作レバー
38 バネ
39 クランプ収容部
41 駆動輪
42 補助輪
50 弾性部材
52 操作手段
60 制御部
69 クリーニング手段
69a 取付部
69b ブラシ
71 クリーニング部材
73 操作部
73a つまみ
73b 噛合い部
74 連結部
74a 受歯部
81 クリーニング部材
83 操作部
83a つまみ
83b 噛合い部
84 連結部
84a 受歯部

Claims (9)

  1. 吸込口から空気と共に吸い込んだ塵埃を集塵容器内に設けられた筒状のフィルタで濾過して、排気口から空気を排出し、集塵容器内に塵埃を回収する集塵器であって、
    前記フィルタの内側で軸周りに回転することによってフィルタに付着した塵埃を振るい落とすクリーニング部材が設けられたことを特徴する集塵器。
  2. 前記クリーニング部材を集塵容器の外側から手動で回転操作するための操作手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の集塵器。
  3. 前記フィルタは集塵容器内に設けられた排気筒に取り付けられ、
    前記クリーニング部材は、軸方向中央部がクランク状に突出する軸部材から構成され、
    その両端軸部が前記排気筒の内側の筒中心に回転自在に支承されたことを特徴とする請求項1または2に記載の集塵器。
  4. 前記集塵容器は、内部に集塵室を形成するケースと、内部に排気筒を有する蓋とが開閉自在に設けられてなり、
    前記操作手段は、外部から操作可能にケースの底部を貫通しかつケースの底部に回転自在に支承された手動操作部と、該手動操作部からの回転操作力を前記クリーニング部材の軸部に伝達するよう前記排気筒の端部に設けられた連結部とを備えたことを特徴とする請求項3に記載の集塵器。
  5. 前記連結部は、蓋の開姿勢で排気筒の端部から操作可能とされたことを特徴とする請求項4に記載の集塵器。
  6. 前記フィルタがプリーツフィルタとされ、
    前記クリーニング部材の回転軌跡がプリーツフィルタの内径よりも大きく設定され、
    クリーニング部材がその軸周りの回転によりプリーツフィルタと接触してフィルタに付着した塵埃を叩き落とすことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の集塵器。
  7. 前記フィルタが内層フィルタとされ、
    その外側にメッシュ状の外層フィルタが設けられたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の集塵器。
  8. 前記外層フィルタの外側表面を清掃するブラシが設けられたことを特徴とする請求項7に記載の集塵器。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の集塵器が掃除機本体に着脱可能に備えられたことを特徴とする電気掃除機。
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