冷却控制电路以及具备该冷却控制电路的静电雾化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种珀尔帖元件的冷却控制电路以及具备该冷却控制电路的静电雾化装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知向泊尔帖元件(Peltier element)通电来进行冷却控制，将空气中的水分作为结露水而生成的装置。在专利文献1中公开了通过冷却珀尔帖元件来冷却放电电极，将空气中的水分作为结露水而生成于放电电极上，并向所生成的结露水施加高电压，来进行静电雾化的装置。据此，生成包含自由基的纳米尺寸的带电微粒子水。
[0003]并且，在专利文献1中，根据环境温度，将在运算放大器的反相输入端子与输出端子之间连接有热敏电阻的放大电路的输出电压和在运算放大器的反相输入端子与输出端子之间连接有固定电阻的放大电路的输出电压分开输入于电流控制电路。并且，在环境温度为规定温度以上的情况下，电流控制电路对珀尔帖元件进行恒流控制，在环境温度低于规定温度的情况下，电流控制电路以随着环境温度变低而使电流变小的方式控制珀尔帖元件。
[0004]然而，在上述的以往技术中，组合了两个放大电路。因此，为了不让两个放大电路互受影响，在各放大电路与电流控制电路之间插入二极管，分离两个放大电路。因此，存在电路结构复杂的问题。而且，因二极管的个体差异以及温度特性，存在电流控制精度变差的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公开公报特开2011-70446号
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种与以往技术相比虽然采用简易且元件数少的电路结构，但能够根据环境温度适当地控制珀尔帖元件的技术。
[0009]本发明的一方面所涉及的冷却控制电路，用于控制珀尔帖元件的冷却，其包括:电流检测电阻，用于检测流到所述珀尔帖元件的电流；放大电路，包含反馈电阻，以对应于所述反馈电阻的放大率放大与所述电流检测电阻检测出的电流成比例的电压；以及电流控制电路，以使所述放大电路输出的放大电压成为规定的目标值的方式，控制流到所述珀尔帖元件的电流，其中，所述反馈电阻具备可根据温度而变化的可变电阻和串联连接于所述可变电阻的固定电阻。
[0010]根据本结构，与以往技术相比虽然采用简易且元件数少的电路结构，但是能够根据环境温度适当地控制珀尔帖元件。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的实施方式1的冷却控制电路的电路图。
[0012]图2是在实施方式1中表示流到珀尔帖元件的电流与环境温度之间的关系的图。
[0013]图3是在实施方式1中表示热敏电阻的温度特性的图。
[0014]图4是实施方式2的冷却控制电路的电路图。
[0015]图5是在实施方式2中表示流到珀尔帖元件的电流与环境温度之间的关系的图。
[0016]图6是表示将热敏电阻以及正温度系数元件串联连接的合成电阻的温度特性的图。
[0017]图7是实施方式3的冷却控制电路的电路图。
[0018]图8是在实施方式3中表示流到珀尔帖元件的电流与环境温度之间的关系的图。
[0019]图9是表示正温度系数元件的温度特性的图。
[0020]图10是表示使用本发明的实施方式的珀尔帖元件的冷却控制电路的静电雾化装置的概略结构图。
【具体实施方式】
[0021](实施方式1)
[0022]图10是表示使用本发明的实施方式的珀尔帖元件1的冷却控制电路10的静电雾化装置的概略结构图。珀尔帖元件1具备P型半导体la、N型半导体lb、电连接部lc以及一对放热用通电部件Id。
[0023]在图10的例子中，设P型半导体la以及N型半导体lb的上侧为吸热侧，下侧为发热侧。在P型半导体la以及N型半导体lb的上侧连接有电连接部lc。在P型半导体la以及N型半导体lb的下侧连接有采用导电材料形成的放热用通电部件Id。在一对放热用通电部件Id分别连接有导线le。
[0024]在电连接部lc的上侧突出设有放电电极5。壳体6具备底壁部6a，为有底筒状。在底壁部6a形成有一对孔6b。一对放热用通电部件Id分别插通于孔6b。据此，放电电极5被收容在壳体6。
[0025]在壳体6的顶端开口部支撑有与放电电极5相向的相向电极7。相向电极7为在中央形成有放出孔15的环状，且被接地。导线le经由通电路与冷却控制电路10电连接。冷却控制电路10具备直流电源。
[0026]此外，冷却控制电路10经由通电路与高电压施加部11连接。高电压施加部11向放电电极5施加高电压。
[0027]冷却控制电路10对珀尔帖元件1进行冷却控制，电连接部lc被冷却，放电电极5被冷却。由此，如果冷却放电电极5，空气中的水分被冷却而在放电电极5上生成结露水。也就是说，通过生成结露水，向放电电极5供应水。另一方面，由放热用通电部件Id释放珀尔帖元件1的热。
[0028]并且，如果由高电压施加部11向生成有结露水的放电电极5施加高电压，则结露水静电雾化。据此，大量生成包含自由基的纳米尺寸的带电微粒子水。
[0029]图1是本发明的实施方式1的冷却控制电路10的电路图。冷却控制电路10具备珀尔帖元件1、放大电路2、电流检测电阻R1、电流控制电路1C以及直流电源12。
[0030]电流检测电阻R1被连接于珀尔帖元件1的端子C2和接地端子C3之间，检测流到珀尔帖元件1的电流。
[0031]放大电路2被发置在电流检测电阻R1和电流控制电路1C之间。并且，放大电路2放大与电流检测电阻R1检测的电流成比例的电压，并向电流控制电路1C输出。
[0032]电流控制电路1C的端子C11与珀尔帖元件1的端子C1连接，端子C12与接地端子C3连接，端子C13与放大电路2的输出端子连接，端子C14与直流电源12的正极侧连接。
[0033]电流控制电路1C以使由放大电路2放大的放大电压VA维持规定的目标值的方式向珀尔帖元件1流通电流。在此，电流控制电路1C向珀尔帖元件1流通振幅恒定的脉冲电流，通过增减该脉冲电流的占空比，将放大电压VA维持在目标值。也就是说，电流控制电路1C对珀尔帖元件1进行PWM控制。在此，作为目标值，例如可采用0.9V。
[0034]直流电源12例如采用生成规定的直流电压的电压电路，正极侧连接于电流控制电路1C的端子C14，负极侧连接于接地端子C3。
[0035]放大电路2采用具备运算放大器0P、反馈电阻RA以及电阻RB的非反相放大电路。运算放大器0P的正端子(反相输入端子)与电流检测电阻R1连接，在负端子(非反相输入端子)连接有电阻RB。反馈电阻RA被连接于负端子和运算放大器0P的输出端子间。电阻RB被连接于负端子以及接地端子C3之间。
[0036]反馈电阻RA具备热敏电阻3以及固定电阻R2。在此，作为热敏电阻3，采用电阻值随着温度上升而变小的电阻元件、即NTC(negative temperature coefficient，负温度系数)。固定电阻R2是电阻值固定的电阻元件。热敏电阻3以及固定电阻R2被串联连接。作为固定电阻R2的电阻值，可采用各种值，在本实施方式中例如采用20kQ。
[0037]热敏电阻3具有电阻值变化为对应于设有静电雾化装置的空间的环境温度的值的特性(第一特性的一例)。在此，热敏电阻3优选尽量配置在环境温度的变动的影响小的部位。热敏电阻3具有如图3的曲线所示的温度特性。图3是表示实施方式1中热敏电阻3的温度特性的图，纵轴表示电阻值，横轴表示温度。此外，纵轴记载的例如“2.E+04”表示2X 104= 20k Ω。
[0038]冷却控制电路10如下地动作。首先，流到珀尔帖元件1的电流被电流检测电阻R1检测，与检测出的电流成比例的电压被输入到放大电路2。放大电路2将被输入的电压以由反馈电阻RA以及电阻RB决定的放大率放大，并将放大电压VA输出到电流控制电路1C。电流控制电路1C调整脉冲电流的占空比，以使放大电压VA成为恒定的目标值。在此，电流控制电路1C，例如，当放大电压VA小于目标值时