(57)【要約】【課題】筐体内に設けられた電極により電界を発生させる機能を備える場合に、電極から生じる電界が外部に漏洩することを防止するために、電界遮蔽手段を確実に接地電位に接続することができる電気機器を提供する。【解決手段】商用交流電源１０２の供給口をなすコンセント１００にプラグ９を接続して電力を取得する場合、プラグ９の端子１０ａ又は１０ｂの電位と車輪７を介して得られる床面Ａの電位とを比較し、比較結果に応じてリレー４２を切り替えて、放電電極３１及び高圧電極３２を間にして配設された集塵電極３３、３３を、接地電位に接続された端子１０ａ又は１０ｂのいずれかに接続する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源に接続する複数の端子を有する接続手段と、該接続手段を介して得られた交流電圧から所定の電圧を生成する電圧生成手段と、該電圧生成手段が生成した電圧が供給される電極と、前記電圧生成手段及び電極を収容する筐体とを備える電気機器において、
前記電極及び外部の間で電界を遮蔽する電界遮蔽手段と、
前記筐体が載置される載置面の電位を取得する電位取得手段と、
該電位取得手段が取得した電位に応じて、前記電界遮蔽手段を前記端子のいずれかに電気的に接続する接続手段と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記電位取得手段が取得した電位及び前記端子の電位を比較する比較手段を備え、
前記接続手段は、前記比較手段の比較結果に応じて接続を行うようにしてある請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記電界遮蔽手段は、前記電極を囲むように配された遮蔽電極を有し、
前記接続手段は、前記遮蔽電極を前記端子へ接続するようにしてある請求項１又は請求項２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記電極に電圧が供給された場合に、前記電極及び遮蔽電極がコロナ放電を発生するようにしてある請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電極により発生した電界と、帯電された塵埃とのクーロン力作用による塵埃の捕集を行う塵埃捕集手段を備える請求項３又は請求項４に記載の電気機器。
【請求項６】
前記接続手段は前記端子を２つ有し、
前記接続手段は、前記電界遮蔽手段を２つの前記端子のいずれかに接続するようにしてある請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項７】
前記筐体は、導電性部材を介して載置面に載置されるようにしてあり、
前記電位取得手段は、前記導電性部材を介して載置面の電位を取得するようにしてある請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の電気機器。
【請求項８】
前記筐体は、導電性の車輪を有し、該車輪を介して載置面に載置されるようにしてある請求項７に記載の電気機器。
【請求項９】
前記電位取得手段が取得した電位に応じて、前記筐体を前記端子のいずれかに電気的に接続する接続手段を備える請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に高電圧を発生させる機構を備え、発生した高電圧を利用して、例えば塵埃の捕集又は空気調和等を行う電気機器に関し、更に詳しくは、高電圧を発生させる機構を備える場合であっても、高い安全性を有する電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の本体内に複数の電極を備え、電極間に高電圧を印加して放電現象を発生させるなどの手段により、静電気を利用して様々な処理を行う家庭用の電気機器がある。例えば、電気掃除機では、吸引した塵埃を帯電させ、クーロン力により塵埃の捕集を行うことで、塵埃の捕集効果を高めることができる（特許文献１参照）。また、空気清浄機では、電気掃除機と同様に、塵埃を帯電させてクーロン力による捕集を行うことができると共に、更に近年では、放電現象により生じるイオンを空気中に放出することで空気の浄化を行う機能を有しているものがある。
【０００３】
しかし、電気掃除機はユーザにより持ち運びされるものであり、小型の空気清浄機は持ち運びされる可能性があるため、機器の本体内に電界を発生させる電極を備えている場合、電極からの漏電を確実に防止する必要があり、また、電極から生じる電界が他の機器の動作に影響を与えることがないように、電界の漏洩を確実に防止する必要がある。よって、これらの電気機器は、例えば電界の漏電を防止する遮蔽機構又は機器の最外部を覆う導電体等を接地電位に接続するように設計されることが多い。
【０００４】
特許文献２においては、商用電源の単相電源におけるニュートラル側とホット側とを判別し、単相電源のニュートラル側と電子機器の接地側の導電部とをコンデンサ及び抵抗器で接続することにより、新たな接地線を必要とせずに不要な電磁波妨害を抑圧できる電磁波妨害抑圧装置及び電源装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１７３９６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６２４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の電気機器が商用電源から電力の供給を受けて動作するものである場合、商用電源の供給口（所謂コンセント）が接地端子付きの３端子型であれば、簡単に接地電位との接続を行うことができるが、一般の家庭に設けられるコンセントは接地端子を有しない２端子型であることが多く、接地電位との接続を簡単に行うことはできない場合が多い。ただし、２端子型のコンセントであっても、一方の端子が接地され、他方の端子を例えば交流の１００Ｖの電位としてあるため、接地された一方の端子に電気的に接続することによって、接地電位との接続を行うことはできる。
【０００６】
しかし、２端子型のコンセントのいずれの端子が接地されているかをユーザが判断することは難しく、また、電気機器が商用電源に接続するために備える２端子型のプラグは、対称な形状であり、所謂逆差しが可能な形状であるため、コンセントの接地端子とプラグの一方の端子とが常に接続されるとは限らないため、確実に接地電位との接続を行うことが難しいという問題がある。
【０００７】
一方、確実に接地電位との接続を行うために、電気機器に接地用の配線又は接地用の配線を接続するための端子を設け、接地用の配線（所謂アース線）を介して接地電位との接続を行う構成とすることができる。これは、例えば電気洗濯機又は電気冷蔵庫等に多く採用される方法であるが、ユーザが持ち運ぶことが可能である電気掃除機又は空気清浄機の場合には、機器の未使用時にはプラグをコンセントに接続せずに保管する可能性が高く、アース線もまた接続せずに保管する可能性が高いため、機器の使用毎にプラグ及びアース線を接続することが煩わしいという問題がある。このため、ユーザがアース線を接続せずに機器を使用し、接地電位との接続を行うことができない虞がある。
【０００８】
特許文献２に記載の電磁波妨害抑圧装置及び電源装置においては、単相電源のニュートラル側を判別するために、単相電源を変換した直流電源の二次ＧＮＤと、単相電源の両極とを比較する構成であるため、判別の精度が低いという問題がある。特に、上述の電気機器のように内部に高電圧を発生させる回路を備えている場合には、感電などの危険性があるため、より高精度に単相電源の極性を判別する必要がある。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、商用電源からの交流電流を基に生成された所定の電圧が印加される電極を筐体内に備える場合に、筐体の載置面の電位に応じて、電極にて発生する電界を遮蔽する電界遮蔽手段を商用電源に接続されるプラグ（接続手段）の端子のいずれかに選択的に接続する構成とすることにより、接地面の電位を基に、コンセントの接地された端子に接続されているプラグの端子を判別して、確実に電界遮蔽手段を接地電位に接続することができる電気機器を提供することにある。
【００１０】
また本発明の他の目的とするところは、筐体の載置面の電位とプラグの端子の電位との比較を行い、比較結果に応じてプラグの端子と電界遮蔽手段との接続を行う構成とすることにより、コンセントの接地された端子に接続されているプラグの端子を確実に判別することができる電気機器を提供することにある。
【００１１】
また本発明の他の目的とするところは、所定の電圧が印加される電極を囲むように遮蔽電極を設け、遮蔽電極をプラグの端子に接続して接地電位に接続する構成とすることにより、電極にて発生する電界を確実に遮蔽することができる電気機器を提供することにある。
【００１２】
また本発明の他の目的とするところは、所定の電圧を印加された電極及び遮蔽電極により、コロナ放電を発生させる構成とすることにより、例えば塵埃を帯電させて捕集する、又はイオンを発生させて放出する等の処理を行うことができると共に、この処理に伴って発生する電界を確実に遮蔽することができる電気機器を提供することにある。
【００１３】
また本発明の他の目的とするところは、クーロン力作用を利用して、帯電した塵埃の捕集を行う構成とすることにより、塵埃の捕集効率の高い電気掃除機又は空気清浄機等の電気機器を提供することにある。
【００１４】
また本発明の他の目的とするところは、２端子型のプラグの端子のいずれかと電界遮蔽手段とを、選択的に接続する構成とすることにより、２端子型のコンセントに逆差しすることが可能な２端子型のプラグであっても、確実に接地電位との接続を行うことができる電気機器を提供することにある。
【００１５】
また本発明の他の目的とするところは、機器の筐体が導電性部材を介して載置され、導電性部材を介して載置面の電位を取得する構成とすることにより、載置面の電位を確実に取得することができ、この電位を基に、接地電位に接続されたプラグの端子を確実に判別することができる電気機器を提供することにある。
【００１６】
また本発明の他の目的とするところは、機器の筐体が導電性の車輪を介して載置面に載置される構成とすることにより、電気掃除機などの移動しながら使用する機器であっても、確実に載置面の電位を取得することができる電気機器を提供することにある。
【００１７】
また本発明の他の目的とするところは、載置面の電位に応じて、筐体をプラグの端子のいずれかに電気的に接続する構成とすることにより、電極からの漏電によりユーザが感電することを防止できる電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る電気機器は、商用交流電源に接続する複数の端子を有する接続手段と、該接続手段を介して得られた交流電圧から所定の電圧を生成する電圧生成手段と、該電圧生成手段が生成した電圧が供給される電極と、前記電圧生成手段及び電極を収容する筐体とを備える電気機器において、前記電極及び外部の間で電界を遮蔽する電界遮蔽手段と、前記筐体が載置される載置面の電位を取得する電位取得手段と、該電位取得手段が取得した電位に応じて、前記電界遮蔽手段を前記端子のいずれかに電気的に接続する接続手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、商用電源のコンセントに電気機器のプラグを接続し、交流電圧から所定の電圧を生成して電極へ印加する。電極から外部への電界は、接地電位に接続される電界遮蔽手段により遮蔽する。電界遮蔽手段と接地電位との接続を、電気機器の筐体の載置面の電位に応じて、接地されているコンセントの端子に接続されたプラグの端子を判別し、この端子と電界遮蔽手段とを電気的に接続することにより行う。よって、コンセントの接地されている端子をユーザが判別することができない場合、及びコンセントに対してプラグを逆差しすることが可能な場合であっても、電界遮蔽手段と接地電位との接続が可能である。
【００２０】
また、本発明に係る電気機器は、前記電位取得手段が取得した電位及び前記端子の電位を比較する比較手段を備え、前記接続手段は、前記比較手段の比較結果に応じて接続を行うようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、設置面の電位とプラグの端子の電位との比較を行う。設置面の電位は接地電位にほぼ等しく、２端子型のコンセントの場合には、一方の端子は接地電位であり、他方の端子は交流の１００Ｖ程度の電位であるため、設置面の電位との比較を行うことによって、接地電位に接続されているプラグの端子を判別することができる。
【００２２】
また、本発明に係る電気機器は、前記電界遮蔽手段が、前記電極を囲むように配された遮蔽電極を有し、前記接続手段は、前記遮蔽電極を前記端子へ接続するようにしてあることを特徴とする。
【００２３】
本発明においては、所定の電圧が印加される電極を囲むように遮蔽電極を設け、遮蔽電極をプラグの端子へ接続して接地電位に接続する。電界を発する電極を囲んで接地電位に接続される遮蔽電極が配されることによって、電界が遮蔽電極より外部へ漏洩することを防止できる。
【００２４】
また、本発明に係る電気機器は、前記電極に電圧が供給された場合に、前記電極及び遮蔽電極がコロナ放電を発生するようにしてあることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、電極に所定の電圧を印加することによって、電極及び遮蔽電極にてコロナ放電を発生させる。コロナ放電により、例えば塵埃を帯電させる又はイオンを発生させる等の処理を行うことができる。このとき、遮蔽電極は接地電位に接続されているため、コロナ放電に伴って発生する電界が外部へ漏洩することを防止できる。
【００２６】
また、本発明に係る電気機器は、前記電極により発生した電界と、帯電された塵埃とのクーロン力作用による塵埃の捕集を行う塵埃捕集手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、クーロン力作用により塵埃の捕集を行う。電気掃除機又は空気清浄機等において塵埃の捕集効率を高めることができ、コロナ放電に伴って発生する電界の外部への漏洩は確実に防止できる。
【００２８】
また、本発明に係る電気機器は、前記接続手段が前記端子を２つ有し、前記接続手段は、前記電界遮蔽手段を２つの前記端子のいずれかに接続するようにしてあることを特徴とする。
【００２９】
本発明においては、２端子型のプラグを用いて商用電源のコンセントに接続し、電界遮蔽手段をプラグの端子のいずれかに選択的に接続する。２端子型のプラグはコンセントに逆差しすることが可能であるが、プラグが逆差しされた場合であっても、電界遮蔽手段を接地電位に接続できる。
【００３０】
また、本発明に係る電気機器は、前記筐体が、導電性部材を介して載置面に載置されるようにしてあり、前記電位取得手段は、前記導電性部材を介して載置面の電位を取得するようにしてあることを特徴とする。
【００３１】
本発明においては、電気機器の筐体を導電性部材を介して載置面に載置する。載置面の電位を導電性部材を介して取得できるため、載置面の電位をより正確に取得できる。よって、接地電位に接続されたプラグの端子をより確実に判別でき、電界遮蔽手段を確実に接地電位に接続できる。
【００３２】
また、本発明に係る電気機器は、前記筐体が、導電性の車輪を有し、該車輪を介して載置面に載置されるようにしてあることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、筐体に設けられた導電性の車輪を介して電気機器を載置面に載置する。車輪を設けることで電気機器を簡単に移動させることができると共に、車輪が導電性であるため、車輪を介して設置面の電位を取得することができる。よって、接地電位に接続されたプラグの端子を判別でき、電界遮蔽手段を確実に接地電位に接続できる。
【００３４】
また、本発明に係る電気機器は、前記電位取得手段が取得した電位に応じて、前記筐体を前記端子のいずれかに電気的に接続する接続手段を備えることを特徴とする。
【００３５】
本発明においては、載置面の電位に応じて接地電位に接続されているプラグの端子を判別し、この端子と筐体とを接続する。ユーザの触れる可能性が最も高い筐体が接地電位に接続されるため、漏電による感電を防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明による場合は、電極にて発生する電界を遮蔽する電界遮蔽手段を、筐体の載置面の電位に応じて、プラグの端子のいずれかに選択的に接続する構成とすることにより、コンセントの接地されている端子をユーザが判別することができない場合、及びコンセントに対してプラグを逆差しすることが可能である場合であっても、接地面の電位を基に、コンセントの接地された端子に接続されているプラグの端子を判別して、確実に電界遮蔽手段を接地電位に接続することができるため、電極にて発生した電界の漏洩を確実に防止することができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００３７】
また、本発明による場合は、筐体の載置面の電位とプラグの端子の電位との比較を行い、比較結果に応じてプラグの端子と電界遮蔽手段との接続を行う構成とすることにより、コンセントの接地された端子に接続されているプラグの端子を確実に判別することができるため、確実に電界遮蔽手段を接地電位に接続することができ、電極にて発生した電界の漏洩を確実に防止することができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００３８】
また、本発明による場合は、所定の電圧が印加される電極を囲むように遮蔽電極を設け、遮蔽電極をプラグの端子に接続して接地電位に接続する構成とすることにより、電界が遮蔽電極より外部へ漏洩することを防止できるため、電界の遮蔽を確実の行うことができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００３９】
また、本発明による場合は、所定の電圧を印加された電極及び遮蔽電極により、コロナ放電を発生させる構成とすることにより、例えば塵埃を帯電させる又はイオンを発生させる等の処理を行うことができる。また、この処理に伴って発生する電界を確実に遮蔽することができるため、コロナ放電により発生した電界の影響で他の機器が誤動作することを防止できる。
【００４０】
また、本発明による場合は、塵埃を帯電させてクーロン力作用により塵埃の捕集を行う構成とすることにより、電気掃除機又は空気清浄機等において塵埃の捕集効率を高めることができる。また、電界を確実に遮蔽することができるため、発生した電界の影響で他の機器が誤動作することを防止できる。
【００４１】
また、本発明による場合は、２端子型のプラグを用いて商用電源のコンセントに接続し、電界遮蔽手段をプラグの端子のいずれかに選択的に接続する構成とすることにより、２端子型のコンセントに逆差しすることが可能な２端子型のプラグであっても、電界遮蔽手段を接地電位に確実に接続することができるため、電界の遮蔽を確実に行うことができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００４２】
また、本発明による場合は、電気機器の筐体を導電性部材を介して載置面に載置し、導電性部材を介して載置面の電位を取得する構成とすることにより、載置面の電位を確実に取得することができ、接地電位に接続されたプラグの端子をより確実に判別できるため、電界遮蔽手段を確実に接地電位に接続でき、電界の遮蔽を確実に行うことができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００４３】
また、本発明による場合は、筐体に設けられた導電性の車輪を介して電気機器を載置面に載置し、車輪を介して載置面の電位を取得する構成とすることにより、電気機器を簡単に移動させることができると共に、載置面の電位を確実に取得することができ、接地電位に接続されたプラグの端子をより確実に判別できるため、電界遮蔽手段を確実に接地電位に接続でき、電界の遮蔽を確実に行うことができ、他の機器が電界の影響で誤動作することを防止できる。
【００４４】
また、本発明による場合は、載置面の電位に応じて接地電位に接続されたプラグの端子を判別し、この端子と筐体とを接続する構成とすることにより、ユーザが触れる可能性の最も高い筐体が接地電位に接続されて漏電による感電を防止することができるため、電気機器の安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。なお、実施の形態１においては、電気機器として電気掃除機を例に説明を行う。図１は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の構成を示す模式図である。図において１は床面Ａ上の塵埃を吸気と共に吸い込む吸込口であり、吸込口１の出口側には真直な円筒状の吸引パイプ２の一端が接続されている。吸引パイプ２の他端には、取手を有し、中途にて若干折れ曲がった接続パイプ３の一端が接続され、接続パイプ３の他端には、折り曲げ自在のサクションホース４の一端が接続されている。更に、サクションホース４の他端には、電気掃除機の本体部５が接続されている。
【００４６】
本体部５は、略直方体をなす筐体６と、筐体６の側面に回転自在に設けられ、筐体６を床面Ａ上にて移動自在に支持する金属製の車輪７とを備えており、筐体６内には後述の電気送風機及び集塵機構等が収容されている。なお、図１においては、塵埃を含んだ吸気の流れを矢印にて図示してあり、吸込口１から流入した吸気は、吸引パイプ２、接続パイプ３及びサクションホース４の順に吸引経路を流れた後、本体部５にて塵埃を除去されて本体部５の外部へ排気されるようにしてある。
【００４７】
また、本発明に係る電気掃除機は、商用交流電源から電力により塵埃の集塵動作を行うものであり、例えば一般家庭の各部屋の壁面に設けられたコンセント１００から供給される電力を取得するようにしてある。このため、電気掃除機はコンセント１００に接続するためのプラグ９を備えており、プラグ９は数ｍ程度の長さの電源コード８を介して本体部５内に収容された電気回路に接続されている。なお、本実施の形態においては、コンセント１００は２つの凹状の端子１０１ａ及び１０１ｂを有する２端子型のものとし、プラグ９はコンセント１００の端子１０１ａ及び１０１ｂに挿入されて嵌合する２つの凸状の端子１０ａ及び１０ｂを有している。
【００４８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の本体部５の構成を示す模式図である。電気掃除機の本体部５は、サクションホース４から吸引された塵埃を集積するサイクロン集塵部２０、サイクロン集塵部２０を通過した吸気から更に集塵を行う電気集塵部３０、吸気を発生させる電気送風機部６０、吸気が通過するように各部を接続する吸引経路、及び電気送風機部６０から本体部５の外部への排気経路等を備えている。
【００４９】
サイクロン集塵部２０は、吸引経路をなす入口筒２４、外筒２１、集積室２３及び内筒２２を備えており、サクションホース４は入口筒２４に接続されている。外筒２１の上部は、上底を有する円筒形状をなし、入口筒２４が接線方向に接続されている。また外筒２１の下部は逆円錐台形状をなしている。外筒２１の下部には、中空の円柱形状の集積室２３が連設されており、外筒２１及び集積室２３内の空間は連通するようにしてある。また、外筒２１内には、外筒２１の中央部から上方へ、円筒状の内筒２２が外筒２１の上底を突き抜けて配されており、内筒２２の上端部は、吸引経路をなす連絡筒２５を介して電気集塵部３０へ接続されている。
【００５０】
電気集塵部３０は、略直方体をなし、吸引経路をなす箱体と、箱体内に収容された放電電極３１、高圧電極３２及び２つの集塵電極３３、３３とを備えている。また、電気集塵部３０は、箱体の長手方向の一端面に連結筒２５が接続されて、サイクロン集塵部２０に接続されており、対向する他端面に、吸引経路をなす連結筒３５が接続されて、電気送風機部６０に接続されている。
【００５１】
放電電極３１は、棒状をなすタングステン製の電極であり、高圧電極３２及び集塵電極３３、３３は、略長方形の板状をなすＳＵＳ（ステンレス鋼）製の電極である。放電電極３１及び高圧電極３２は、放電電極３１がサイクロン集塵部２０側となるように、電気集塵部３０の長手方向に並べて配設されている。２つの集塵電極３３、３３は、放電電極３１及び高圧電極３２を囲むように、放電電極３１及び高圧電極３２を間に、所定の間隔を隔てて高圧電極３２に対向して配設されている。各電極は高電圧発生回路４０に電気的に接続されており、放電電極３１及び高圧電極３２には、高電圧発生回路４０が商用交流電源からの交流電圧を基に生成した高電圧が印加されるようにしてある。また、詳細は後述するが、集塵電極３３、３３は接地電位に接続されるようにしてある。
【００５２】
電気送風機部６０は、略直方体をなす箱体内に、連結筒３５に接続され、吸気を発生させるファン６２と、ファン６２を回転駆動するモータ６１とを備えている。電気送風機部６０の箱体の一側面には四角筒状の排気筒６３の一端が接続され、排気筒６３の他端は、電気掃除機の筐体６の外部に開口してある。なお、電気送風機部６０の箱体は、連結筒３５及び排気筒６３が接続された入口及び出口以外は密閉構造にしてある。
【００５３】
また、図２には吸気及び排気の流れを矢印にて図示してあり、塵埃を含んだ吸気は、まず、サイクロン集塵部２０に流入し、大きな塵埃が除去された後に、電気集塵部３０へ流入するようにしてある。電気集塵部３０では吸気中の小さな塵埃が除去され、塵埃を除去された空気は電気送風機部６０に吸入される。電気送風機部６０のファン６２は吸気を発生させており、ファン６２から出た気流は、モータ６１付近などを冷却しながら、排気筒６３を通して本体部５の外部へ排出されるようにしてある。
【００５４】
上述のように、サイクロン集塵部２０に流入した塵埃を含む吸気は、入口筒２４から外筒２１へ流入する。外筒２１へ流入した吸気は、外筒２１が円筒形状であるため旋回気流となり、中心軸近傍の強制渦領域とその外周側の準自由渦領域とを形成しながら、その外筒経路構造と重力とにより下向きに流れていく。このとき、遠心力が塵埃に作用するため、３μｍ以上の塵埃は外筒２１の内壁に押し付けられて吸気から分離され、下降する気流に沿って集積室２３に集められる。その後、気流は上昇に転じ、内筒２２及び連結筒２５を流れて、電気集塵部３０へ流入する。
【００５５】
サイクロン集塵部２０は、塵埃に作用する遠心力を利用した捕集動作を行うものであるが、電気集塵部３０は、塵埃に作用するクーロン力を利用した捕集動作を行うものである。電気集塵部３０内の各電極に電気的に接続された高電圧発生回路４０は、商用交流電源から得た交流電圧をトランス及び整流回路にて昇圧することにより、数ｋＶの正の直流電圧を発生させるようにしてあり、発生した数ｋＶの電圧を放電電極３１及び高圧電極３２に印加するようにしてある。また、集塵電極３３、３３は接地電位に接続され、放電電極３１及び高圧電極３２に数ｋＶの電圧が印加された場合に、放電電極３１と集塵電極３３、３３との間にコロナ放電が発生するようにしてある。
【００５６】
このとき、放電電極３１近傍の強電界による電離域で生成された正孔が、吸気中の粒子を正イオン化し、これが塵埃と付着することにより、又は電離域で塵埃を直接に正イオン化することにより、塵埃と高圧電極３２及び集塵電極３３、３３との間にクーロン力が発生し、塵埃が高圧電極３２から集塵電極３３、３３へ引き寄せられて捕集される。
【００５７】
サイクロン集塵部２０は、数μｍ以上の塵埃に対しては高い捕集効率を有しているが、これ以下の大きさの塵埃の捕集についてはあまり効果的ではない。一方、電気集塵部３０は、コロナ放電により帯電した塵埃をクーロン力によって捕集する方法であり、塵埃の大きさが捕集効率に与える影響は少ないため、本実施形態の電気掃除機は、サイクロン集塵部２０及び電気集塵部３０を併用することによって高効率の捕集を行うことができる。
【００５８】
図３は、２端子型のコンセント１００の構成を示す模式図である。家庭の部屋の壁面に配設される２端子型のコンセント１００は、電気機器のプラグに設けられた２つの凸状の端子が差し込まれて嵌合することにより、プラグの端子と電気的に接続される２つの凹状の端子１０１ａ及び１０１ｂを備えている。端子１０１ａ及び１０１ｂは、商用交流電源１０２の２つの出力端子にケーブルを介してそれぞれ接続されており、商用交流電源１０２の出力のいずれか一方は接地電位としてあるため、端子１０１ａ又は１０１ｂのいずれか一方は接地電位に接続されている。図３において、（ａ）はコンセント１００の端子１０１ｂが接地電位に接続されている場合であり、（ｂ）は端子１０１ａが接地電位に接続されている場合である。
【００５９】
図４は、本発明に係る電気掃除機の電気集塵部３０及び高電圧発生回路４０の構成を示す模式図である。プラグ９を介して商用交流電源１０２からの交流電圧が供給される高電圧発生回路４０は、トランス及び整流回路等を有し、交流電圧を昇圧して直流電圧に変換する昇圧部４１を備えている。昇圧部４１は、２つの入力端子と２つの出力端子とを有しており、２つの入力端子はプラグ９の２つの端子１０ａ及び１０ｂにそれぞれ接続されている。プラグ９を介して昇圧部４１に入力された交流電圧は、昇圧部４１のトランスにて昇圧され、整流回路にて直流電圧に変換されて２つの出力端子から出力されるようにしてある。昇圧部４１の２つの出力端子のうち、高電位が出力される一方の出力端子は電気集塵部３０の放電電極３１及び高圧電極３２に接続されており、低電位が出力される他方の出力端子は集塵電極３３、３３に接続されている。
【００６０】
なお、昇圧部４１内部では、昇圧用のトランスによって、入力端子側と出力端子側とが直接電気的に接続されずに絶縁された状態としてある。このため、高電圧発生回路４０は、昇圧部４１の低電位側の出力端子、即ち集塵電極３３、３３を、プラグ９の端子１０ａ又は１０ｂのいずれかに選択的に接続するリレー４２を備えており、集塵電極３３、３３を接地電位に接続できるようにしてある。
【００６１】
リレー４２の切り替えは、判定部４３にて行われる。判定部４３は、プラグ９の端子１０ａ及び１０ｂに接続されると共に、電気掃除機の筐体６に設けられた車輪７に電気的に接続されている。車輪７は導電性を有する金属製であるため、判定部４３は車輪７を介して床面Ａに電気的に接続され、床面Ａの電位を取得することができるようにしてある。床面Ａの電位はほぼ接地電位に等しいため、判定部４３は、床面Ａの電位とプラグ９の端子１０ａ又は１０ｂから入力される電位との比較を行い、端子１０ａ又は１０ｂのいずれが接地電位に接続されているかを判定し、リレー４２を切り替えて集塵電極３３、３３を接地電位に接続するようにしてある。
【００６２】
図５は、本発明に係る電気掃除機の判定部４３の構成を示す模式図である。判定部４３は、プラグ９を介して与えられる交流電圧を直流電圧に変換し、判定部４３内のアンプ４５及びロジックバッファ４６等の回路素子へ供給する整流回路４７を備えている。
【００６３】
整流回路４７は、トランス４８、ダイオードＤ１０、Ｄ１１及びコンデンサＣ１０、Ｃ１１により構成されている。トランス４８の入力側の巻線はプラグ９の端子１０ａ及び１０ｂに接続されている。トランス４８の出力側の巻線は、一端がダイオードＤ１０のアノードに接続され、ダイオードＤ１０を介して整流回路４７の高電位側の出力端子に接続されており、他端がダイオードＤ１１のカソードに接続され、ダイオードＤ１１を介して整流回路４７の低電位側の出力端子に接続されている。ダイオードＤ１０のカソード及びダイオードＤ１１のアノードは、直列に接続されたコンデンサＣ１０及びＣ１１を介して接続されており、コンデンサＣ１０及びＣ１１の接続点は、トランス４８の出力側巻線の中間点に接続されると共に、電気掃除機の車輪７、即ち床面Ａに電気的に接続されている。床面Ａの電位は接地電位にほぼ等しいため、整流回路４７は、上述の構成により、接地電位（床面Ａの電位）を基準として絶対値の等しい正負の直流電圧を生成して出力するようにしてある。
【００６４】
また、判定部４３は、整流回路４７からの正負の電圧により動作し、プラグ９の端子１０ｂの電位と車輪７を介して得られる床面Ａの電位とを比較するためのアンプ４５を備えている。アンプ４５の電源端子には整流回路４７の出力端子がそれぞれ接続され、一方の入力端子にはプラグ９の端子１０ｂ及び車輪７の間に設けられた分圧抵抗Ｒ１により端子１０ｂの電位を分圧したものが入力され、他方の入力端子には車輪７が接続されて床面Ａの電位が入力されている。
【００６５】
アンプ４５の出力端子にはダイオードＤ１のアノードが接続されており、ダイオードＤ１のカソード及び車輪７の間に抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１が並列に接続されている。なお、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２は、整流回路を形成している。また、ダイオードＤ１のカソードは、整流回路４７からの正の出力電圧が与えられて動作するロジックバッファ４６の入力端子に接続されている。ロジックバッファ４６は、入力された電圧をハイ／ローのロジック信号に変換して出力するようにしてあり、この出力信号によりリレー４２の切り替えを行うようにしてある。
【００６６】
ここで、図５に示すようにコンセント１００の端子１０１ｂが接地電位に接続されており、プラグ９の端子１０ａをコンセント１００の端子１０１ａに接続し、プラグ９の端子１０ｂをコンセント１００の端子１０１ｂに接続した場合、アンプ４５には接地電位が入力され、接地電位と接地電位にほぼ等しい床面Ａの電位とが比較されるため、アンプ４５の出力端子の電位はほぼ接地電位となる。よって、ロジックバッファ４６からはローが出力される。
【００６７】
逆に、プラグ９の端子１０ａをコンセント１００の端子１０１ｂに接続し、プラグ９の端子１０ｂをコンセント１００の端子１０１ａに接続した場合、アンプ４５には交流電圧が分圧されたものが入力されるため、アンプ４５の出力端子からは接地電位（床面Ａの電位）を中心に変化する交流波が出力され、アンプ４５の後段に接続されたダイオードＤ１、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１により構成される整流回路にて正の直流電流に変換される。よって、ロジックバッファ４６からはハイが出力される。
【００６８】
よって、リレー４２は、判定部４３のロジックバッファ４６からローが与えられた場合に集塵電極３３、３３をプラグ９の端子１０ｂに接続し、ハイが与えられた場合に集塵電極３３、３３をプラグ９の端子１０ａに接続するように構成することで、集塵電極３３、３３を接地電位に接続することができる。
【００６９】
以上の構成の電気掃除機においては、車輪７を介して得られる床面Ａの電位とプラグ９の端子１０ｂの電位との比較を行って、端子１０ｂが接地電位に接続されたコンセント１００の端子に接続されているか否かを判定し、この結果に応じてリレー４２を切り替えて、集塵電極３３、３３をプラグ９の端子１０ａ又は１０ｂのいずれか、即ち接地電位に接続された端子に接続する構成とすることにより、プラグ９及びコンセント１００の接続方向にかかわらず、集塵電極３３、３３を接地電位に確実に接続することができる。また、高電圧が印加される放電電極３１及び高圧電極３２を間にして２つの集塵電極３３、３３を配してあるため、集塵電極３３、３３が接地電位に接続されることによって、放電電極３１及び高圧電極３２が発する電界を確実に遮蔽することができる。また、放電電極３１及び高圧電極３２が発する電界を確実に遮蔽することができるため、他の機器に影響を与えることなく、電気掃除機に電気集塵部３０を設けることができ、サイクロン集塵部２０及び電気集塵部３０を併用した高効率の塵埃の捕集を行うことができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、車輪７を金属製としたが、これに限るものではなく、例えば合成樹脂製の車輪の周囲に金属箔を貼設して床面Ａとの電気的な接続を行う構成であってもよい。また、判定部４３と床面Ａとの電気的な接続を車輪７を介して行う構成としたが、これに限るものではなく、その他に電気掃除機が床面Ａに接触する部分を有している場合には、この部分を導電性の材料で構成し、この部分を介して床面Ａとの電気的な接続を行う構成としてもよい。また、電気掃除機にサイクロン集塵部２０を設ける構成としたが、これに限るものではなく、サイクロン集塵部２０に代えてフィルタを用いて集塵を行う集塵部を設ける構成であってもよい。また、電気集塵部３０の各電極の形状及び配置等は、図２、図４に示す形状及び配置等に限るものではなく、他の形状及び配置等であってもよい。
【００７１】
（変形例）
図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係る電気掃除機の構成を示す模式図である。変形例に係る電気掃除機では、筐体６が集塵電極３３、３３と共にリレー４２に接続されており、判定部４３がリレー４２を切り替えることによって筐体６が接地電位に電気的に接続されるようにしてある。この構成により、放電電極３１、高圧電極３２又は昇圧部４１等から漏電が発生した場合であっても、ユーザが筐体６に触れて感電する虞がなく、電気集塵部３０を備える電気掃除機の安全性を高めることができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態２においては、電気機器として空気清浄機を例に説明を行う。図７は、本発明の実施の形態２に係る空気清浄機の構成を示す模式図である。実施の形態２に係る空気清浄機は直方体状の筐体２００を備え、筐体２００の一側面には吸気口２０１が設けられ、これと反対の面には排気口２０２が設けられており、吸気口２０１から吸い込んだ空気中に含まれる塵埃を除去して清浄化し、清浄化された空気を排気口２０２から排出するようにしてある。また、空気清浄機の筐体２００は、複数の金属製の脚部２０３、２０３…により床面Ａ上に支持されるようにしてある。
【００７３】
空気清浄機は、筐体２００内に吸気を発生させるファン２６２及びこれを回転駆動するモータ２６１を備えており、ファン２６２が吸気を発生させることによって、吸気口２０１から外部の空気が空気清浄機内に吸い込まれるようにしてある。吸気口２０１から吸引された空気は、フィルタ２１０により空気中の大きな塵埃が除去された後、電気集塵部２３０へ流入するようにしてある。
【００７４】
電気集塵部２３０は、放電電極３１、高圧電極３２及び２つの集塵電極３３、３３を備えており、これらの電極にてコロナ放電を発生させ、空気中の塵埃を帯電させることにより、クーロン力を利用して塵埃の捕集を行うようにしてある。これにより、電気集塵部２３０では空気中の小さい塵埃が除去され、除去された空気がファン２６２に吸入される。ファン２６２は吸気を発生させており、ファン２６２から出た気流は、モータ２６１付近などを冷却しながら、排気口２０２より外部へ排出されるようにしてある。
【００７５】
また、空気清浄機は、商用交流電源から供給される電力により動作するものであり、商用交流電源の供給口であるコンセント１００に接続するためのプラグ９及び電源コード８を備えている。コンセント１００には２つの凹状の端子１０１ａ及び１０１ｂが設けてあり、プラグ９はコンセント１００の端子１０１ａ及び１０１ｂに挿入されて嵌合する２つの凸状の端子１０ａ及び１０ｂを有している。
【００７６】
クーロン力により集塵を行う電気集塵部２３０の放電電極３１は、棒状をなすタングステン製の電極であり、高圧電極３２及び集塵電極３３、３３は、略長方形の板状をなすＳＵＳ（ステンレス鋼）製の電極である。放電電極３１及び高圧電極３２は、放電電極３１がフィルタ２１０側となるように、空気の流れる方向に並べて配設されている。２つの集塵電極３３、３３は、放電電極３１及び高圧電極３２を間にして、所定の間隔を隔てて高圧電極３２に対向するように配設されている。各電極は高電圧発生回路４０に電気的に接続されており、放電電極３１及び高圧電極３２には、高電圧発生回路４０が商用交流電源からの交流電圧を基に生成した高電圧が印加されるようにしてある。また、集塵電極３３、３３は接地電位に接続されるようにしてある。
【００７７】
高電圧発生回路４０は、電源コード８、プラグ９及びコンセント１００を介して商用交流電源に接続されており、商用交流電源から供給される交流電圧を基に、昇圧及び整流を行って直流の高電圧を生成するようにしてある。また、高電圧発生回路４０は脚部２０３に電気的に接続されており、脚部２０３を介して空気清浄機が載置された床面Ａに電気的に接続できるようにしてある。これにより、高電圧発生回路４０は、床面Ａの電位を基に、プラグ９の端子１０ａ又は１０ｂのいずれが接地電位に接続されているかを判定し、接地電位に接続された端子１０ａ又は１０ｂと集塵電極３３、３３とを電気的に接続するようにしてある。
【００７８】
高電圧発生回路４０は、商用交流電源から得た交流電圧をトランス及び整流回路にて昇圧することにより、数ｋＶの正の直流電圧を発生させるようにしてあり、発生した数ｋＶの電圧が放電電極３１及び高圧電極３２に印加されるようにしてある。また、集塵電極３３、３３は接地電位に接続され、放電電極３１及び高圧電極３２に数ｋＶの電圧が印加された場合に、放電電極３１と集塵電極３３、３３との間にコロナ放電が発生するようにしてある。このとき、放電電極３１近傍の強電界による電離域で生成された正孔が、吸気中の粒子を正イオン化し、これが塵埃と付着することにより、又は電離域で塵埃を直接に正イオン化することにより、塵埃と高圧電極３２及び集塵電極３３、３３との間にクーロン力が発生し、塵埃が高圧電極３２から集塵電極３３、３３へ引き寄せられて捕集される。
【００７９】
なお、実施の形態２に係る空気清浄機の高電圧発生回路４０の構成は、実施の形態１に係る電気掃除機の高電圧発生回路４０の構成と同様であるため、説明を省略する。ただし、実施の形態１に係る高電圧発生回路４０は、電気掃除機の車輪７を介して床面Ａの電位を取得するようにしてあるが、実施の形態２に係る高電圧発生回路４０は、空気清浄機の脚部２０３を介して床面Ａの電位を取得するようにしてあり、この部分が異なる。
【００８０】
以上の構成の空気清浄機においては、脚部２０３を介して得られる床面Ａの電位とプラグ９の端子１０ｂの電位との比較を行って、端子１０ｂが接地電位に接続されたコンセント１００の端子に接続されているか否かを判定し、集塵電極３３、３３をプラグ９の端子１０ａ又は１０ｂのいずれか、即ち接地電位に接続された端子に接続する構成とすることにより、プラグ９及びコンセント１００の接続方向にかかわらず、集塵電極３３、３３を接地電位に確実に接続することができる。また、高電圧が印加される放電電極３１及び高圧電極３２を間にして２つの集塵電極３３、３３を配してあるため、集塵電極３３、３３が接地電位に接続されることによって、放電電極３１及び高圧電極３２が発する電界を確実に遮蔽することができる。また、放電電極３１及び高圧電極３２が発する電界を確実に遮蔽することができるため、他の機器に影響を与えることなく、空気清浄機に電気集塵部２３０を設けることができ、フィルタ２１０及び電気集塵部２３０を併用した高効率の塵埃の捕集を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の本体部の構成を示す模式図である。
【図３】２端子型のコンセントの構成を示す模式図である。
【図４】本発明に係る電気掃除機の電気集塵部及び高電圧発生回路の構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る電気掃除機の判定部の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例に係る電気掃除機の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る空気清浄機の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
５  本体部
６  筐体
７  車輪（電位取得手段、導電性部材）
８  電源コード
９  プラグ（接続手段）
１０ａ、１０ｂ  端子
２０  サイクロン集塵部
３０  電気集塵部（塵埃捕集手段）
３１  放電電極（電極）
３２  高圧電極（電極）
３３  集塵電極（電界遮蔽手段、遮蔽電極）
４０  高電圧発生回路（電圧生成手段）
４１  昇圧部
４２  リレー（接続手段）
４３  判定部
４５  アンプ（比較手段）
６０  電気送風機部
１００  コンセント
１０１ａ、１０１ｂ  端子
１０２  商用交流電源
２００  筐体
２０３  脚部（電位取得手段、導電性部材）
２１０  フィルタ
２３０  電気集塵部（塵埃捕集手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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