(57)【要約】【課題】従来に比べて簡易且つ少ない素子数の回路構成でありながら、環境温度に応じてペルチェ素子を適切にする。【解決手段】増幅回路２は、帰還抵抗ＲＡを含み、電流検出抵抗Ｒ１により検出された電流に比例する電圧を帰還抵抗ＲＡに応じた増幅率で増幅する。電流制御回路ＩＣは、増幅回路２により出力された増幅電圧ＶＡが一定になるようにペルチェ素子１に流れる電流を制御する。帰還抵抗ＲＡは、サーミスタ３と、サーミスタ３に直列接続された固定抵抗Ｒ２とを備える。【選択図】図１
2014231933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペルチェ素子の冷却を制御する冷却制御回路であって、
前記ペルチェ素子に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
帰還抵抗を含み、前記電流検出抵抗により検出された電流に比例する電圧を前記帰還抵抗に応じた増幅率で増幅する増幅回路と、
前記増幅回路により出力された増幅電圧が所定の目標値になるように前記ペルチェ素子に流れる電流を制御する電流制御回路とを備え、
前記帰還抵抗は、温度に応じて可変する可変抵抗と、前記可変抵抗に直列接続された固定抵抗とを備える冷却制御回路。
【請求項２】
前記可変抵抗は、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子又は温度が上昇するにつれて抵抗値が大きくなる第２特性の抵抗素子で構成される請求項１記載の冷却制御回路。
【請求項３】
前記第１特性の抵抗素子は、前記冷却制御回路の使用が想定される使用環境温度範囲内の所定温度までは抵抗値が前記固定抵抗よりも大きく、所定温度を超えると抵抗値が前記固定抵抗よりも小さい特性を持つ請求項２記載の冷却制御回路。
【請求項４】
前記第２特性の抵抗素子は、前記冷却制御回路の使用が想定される使用環境温度範囲内では前記固定抵抗よりも抵抗値が小さく、前記使用環境温度範囲を超えると抵抗値が前記固定抵抗よりも大きい特性を持つ請求項２記載の冷却制御回路。
【請求項５】
前記可変抵抗は、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子及び温度が上昇すると抵抗値が大きくなる第２特性の抵抗素子の組み合わせから構成される請求項１記載の冷却制御回路。
【請求項６】
前記増幅回路は、オペアンプを備え、
前記電流検出抵抗は、前記オペアンプの一方の入力端子に接続され、
前記帰還抵抗は、前記オペアンプの他方の入力端子及び出力端子間に接続されている請求項１〜５のいずれかに記載の冷却制御回路。
【請求項７】
ペルチェ素子と、
請求項１〜６のいずれかに記載された冷却制御回路とを備える静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペルチェ素子の冷却制御回路及びそれを備える静電霧化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ペルチェ素子に通電して冷却制御して、空気中の水分を結露水として生成するものが知られている。特許文献１には、ペルチェ素子を冷却することで放電電極を冷却し、空気中の水分を結露水として放電電極に生成し、生成した結露水に高電圧を印加し、静電霧化を行うものが開示されている。これにより、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水が生成される。
【０００３】
そして、特許文献１では、オペアンプの反転入力端子と出力端子との間にサーミスタが接続された増幅回路の出力電圧と、オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に固定抵抗が接続された増幅回路の出力電圧とを環境温度に応じて切り分けて電流制御回路に入力させる。そして、環境温度が所定温度以上においては、電流制御回路がペルチェ素子を定電流制御し、環境温度が所定温度未満においては、環境温度が低くなるにつれて電流が小さくなるように電流制御回路がペルチェ素子を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７０４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、２つの増幅回路が組み合わされている。そのため、両増幅回路が相互影響を受けないように、各増幅回路及び電流制御回路間にダイオードが挿入され、両増幅回路が分離されている。そのため、回路構成が複雑になるという問題がある。加えて、ダイオードの固体ばらつきや温度特性により、電流制御の精度が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、従来に比べて簡易且つ少ない素子数の回路構成でありながら、環境温度に応じてペルチェ素子を適切にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様による冷却制御回路は、ペルチェ素子の冷却を制御する冷却制御回路であって、前記ペルチェ素子に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、帰還抵抗を含み、前記電流検出抵抗により検出された電流に比例する電圧を前記帰還抵抗に応じた増幅率で増幅する増幅回路と、前記増幅回路により出力された増幅電圧が所定の目標値になるように前記ペルチェ素子に流れる電流を制御する電流制御回路とを備え、前記帰還抵抗は、温度に応じて可変する可変抵抗と、前記可変抵抗に直列接続された固定抵抗とを備える。
【０００８】
この構成によれば、帰還抵抗に可変抵抗のみならず固定抵抗も設けられている。これにより、温度変動によって可変抵抗の値が小さくなると、固定抵抗の抵抗値により増幅電圧の低下が制限される。その結果、ペルチェ素子に過大な電流が流れ、ペルチェ素子の破損を防止できる。したがって、特許文献１に示すように２つの増幅回路を設けなくても、回路構成を簡便且つ少ない素子数で構成できる。
【０００９】
また、帰還抵抗に可変抵抗が設けられているため、例えば、低温時にペルチェ素子に流れる電流を低く抑えることができ、ペルチェ素子が過大に冷却されることが防止される。その結果、ペルチェ素子に発生する結露水の凍結を防止し、安定した静電霧化を実現できる。
【００１０】
（２）前記可変抵抗は、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子又は温度が上昇するにつれて抵抗値が大きくなる第２特性の抵抗素子で構成されてもよい。
【００１１】
この構成によれば、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子で可変抵抗を構成することで、温度上昇に伴って増幅電圧を漸次に減少させて、温度上昇に伴ってペルチェ素子に流れる電流を漸次に増大させることができる。よって、低温時にペルチェ素子に流れる電流を低く抑えることができ、ペルチェ素子が過大に冷却されることが防止される。
【００１２】
また、温度が上昇するにつれて抵抗値が大きくなる第２特性の抵抗素子で可変抵抗を構成することで、例えば、冷却制御回路の使用が想定される環境温度の範囲を超えると、可変抵抗を増大させ、ペルチェ素子に流れる電流を小さくすることができ、ペルチェ素子の破損を防止でき、ペルチェ素子の長寿命化が図られる。
【００１３】
（３）前記第１特性の抵抗素子は、前記冷却制御回路の使用が想定される使用環境温度範囲内の所定温度までは抵抗値が前記固定抵抗よりも大きく、所定温度を超えると抵抗値が前記固定抵抗よりも小さい特性を持ってもよい。
【００１４】
この構成によれば、使用環境温度範囲内の所定温度までは主に第１特性の抵抗素子により増幅率が決定されるため、ペルチェ素子の過冷却を防止できる。一方、所定温度を超えると主に固定抵抗により増幅率が決定されるため、ペルチェ素子の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
（４）前記第２特性の抵抗素子は、前記冷却制御回路の使用が想定される使用環境温度範囲内では前記固定抵抗よりも抵抗値が小さく、前記使用環境温度範囲を超えると抵抗値が前記固定抵抗よりも大きい特性を持ってもよい。
【００１６】
この構成によれば、使用環境温度を超えると主に第２特性の抵抗素子により増幅率が決定されるため、ペルチェ素子の長寿命化を図ることができる。
【００１７】
（５）前記可変抵抗は、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子及び温度が上昇すると抵抗値が大きくなる第２特性の抵抗素子の組み合わせから構成されてもよい。
【００１８】
この構成によれば、環境温度が一定の温度になるまでは、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる第１特性の抵抗素子により増幅回路の増幅率が主に決定されるため、低温時においてペルチェ素子に過大な電流が流れることを防止でき、ペルチェ素子の過冷却を防止できる。そして、環境温度が一定の温度に近づくと、固定抵抗の存在によりペルチェ素子に流れる電流の上昇が規制される。そして、環境温度が目標値を超えると、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大する第２特性の抵抗素子により増幅回路の増幅率が主に決定されるため、ペルチェ素子に流れる電流を漸次に減少させ、ペルチェ素子の破損を防止できる。
【００１９】
（６）前記増幅回路は、オペアンプを備え、前記電流検出抵抗は、前記オペアンプの一方の入力端子に接続され、前記帰還抵抗は、前記オペアンプの他方の入力端子及び出力端子間に接続されててもよい。
【００２０】
この構成によれば、オペアンプを用いた増幅回路により安定した増幅電圧が得られる。
【００２１】
（７）本発明の別の一態様による静電霧化装置は、ペルチェ素子と上記の冷却制御回路とを備える。
【００２２】
この構成によれば、上記の効果を持つ冷却制御回路でペルチェ素子が制御される。その結果、安定した静電霧化を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来に比べて簡易且つ少ない素子数の回路構成でありながら、環境温度に応じてペルチェ素子を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１による冷却制御回路の回路図である。
【図２】実施の形態１において、ペルチェ素子１に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフである。
【図３】実施の形態１において、サーミスタの温度特性を示すグラフである。
【図４】実施の形態２による冷却制御回路の回路図である。
【図５】実施の形態２において、ペルチェ素子に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフである。
【図６】サーミスタ及びポジスタを直列接続した合成抵抗の温度特性を示すグラフである。
【図７】実施の形態３による冷却制御回路の回路図である。
【図８】実施の形態３において、ペルチェ素子に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフである。
【図９】ポジスタの温度特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態によるペルチェ素子の冷却制御回路を用いた静電霧化装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施の形態１）
図１０は、本発明の実施の形態によるペルチェ素子１の冷却制御回路１０を用いた静電霧化装置を示す概略構成図である。ペルチェ素子１は、Ｐ型半導体１ａ、Ｎ型半導体１ｂ、電気的接続部１ｃ、及び一対の放熱用通電部材１ｄを備える。
【００２６】
図１０の例では、Ｐ型半導体１ａ及びＮ型半導体１ｂの上側が吸熱側であり、下側が発熱側であるとする。Ｐ型半導体１ａ及びＮ型半導体１ｂの上側には、電気的接続部１ｃが接続されている。Ｐ型半導体１ａ及びＮ型半導体１ｂの下側には、導電材料からなる放熱用通電部材１ｄが接続されている。一対の放熱用通電部材１ｄには、それぞれ、リード線１ｅが接続されている。
【００２７】
電気的接続部１ｃの上側には放電電極５が突設されている。筐体６は、底壁部６ａを備え、有底筒状である。底壁部６ａには、一対の孔６ｂが形成されている。一対の放熱用通電部材１ｄは、それぞれ、孔６ｂに挿通されている。これにより、放電電極５が筐体６内に収容される。
【００２８】
筐体６の先端開口部には放電電極５と対向するように対向電極７が支持されている。対向電極７は中央に放出孔１５が形成されたリング状であり、接地されている。リード線１ｅは通電路を介して冷却制御回路１０と電気的に接続されている。冷却制御回路１０は直流電源を備えている。
【００２９】
また、冷却制御回路１０は、通電路を介して高電圧印加部１１が接続されている。高電圧印加部１１は、放電電極５に高電圧を印加する。
【００３０】
冷却制御回路１０によりペルチェ素子１が冷却制御され、電気的接続部１ｃが冷却され、放電電極５が冷却される。このように、放電電極５を冷却すると、空気中の水分が冷却されて放電電極５に結露水が生成される。つまり、結露水を生成することで放電電極５に水が供給される。一方、放熱用通電部材１ｄによりペルチェ素子１の熱が放熱される。
【００３１】
そして、結露水が生成された放電電極５に、高電圧印加部１１により高電圧が印加されると、結露水が静電霧化する。これにより、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水が大量に生成される。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態１による冷却制御回路１０の回路図である。冷却制御回路１０は、ペルチェ素子１、増幅回路２、電流検出抵抗Ｒ１、電流制御回路ＩＣ、及び直流電源１２を備える。
【００３３】
電流検出抵抗Ｒ１は、ペルチェ素子１の端子Ｃ２及び接地端子Ｃ３間に接続され、ペルチェ素子１に流れる電流を検出する。
【００３４】
増幅回路２は、電流検出抵抗Ｒ１及び電流制御回路ＩＣ間に設けられている。そして、増幅回路２は、電流検出抵抗Ｒ１により検出された電流に比例する電圧を増幅し、電流制御回路ＩＣに出力する。
【００３５】
電流制御回路ＩＣは、端子Ｃ１１がペルチェ素子１の端子Ｃ１と接続され、端子Ｃ１２が接地端子Ｃ３と接続され、端子Ｃ１３が増幅回路２の出力端子と接続され、端子Ｃ１４が直流電源１２のプラス側と接続されている。
【００３６】
電流制御回路ＩＣは、増幅回路２により増幅された増幅電圧ＶＡが所定の目標値を維持するように、ペルチェ素子１に流す。ここで、電流制御回路ＩＣは、ペルチェ素子１に振幅が一定のパルス電流を流し、そのパルス電流のデューティー比を増減させることで、増幅電圧ＶＡを目標値に維持する。つまり、電流制御回路ＩＣは、ペルチェ素子１をＰＷＭ制御する。ここで、目標値としては、例えば、０．９Ｖが採用できる。
【００３７】
直流電源１２は、例えば、所定の直流電圧を生成する電圧回路により構成され、プラス側が電流制御回路ＩＣの端子Ｃ１４に接続され、マイナス側が接地端子Ｃ３に接続されている。
【００３８】
増幅回路２は、オペアンプＯＰ、帰還抵抗ＲＡ、及び抵抗ＲＢを備える非反転増幅回路により構成されている。オペアンプＯＰはプラス端子（反転入力端子）が電流検出抵抗Ｒ１と接続され、マイナス端子（非反転入力端子）に抵抗ＲＢが接続されている。帰還抵抗ＲＡは、マイナス端子及びオペアンプＯＰの出力端子間に接続されている。抵抗ＲＢはマイナス端子及び接地端子Ｃ３間に接続されている。
【００３９】
帰還抵抗ＲＡは、サーミスタ３及び固定抵抗Ｒ２を備える。ここでは、サーミスタ３として、温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなる抵抗素子であるＮＴＣ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を採用する。固定抵抗Ｒ２は抵抗値が固定の抵抗素子である。サーミスタ３及び固定抵抗Ｒ２は直列接続されている。固定抵抗Ｒ２の抵抗値としては、種々の値を採用できるが、本実施の形態では、例えば２０ｋΩが採用される。
【００４０】
サーミスタ３は、静電霧化装置が設置された空間の環境温度に応じた値に抵抗値が変化する特性（第１特性の一例）を持つ。ここで、サーミスタ３は、なるべく環境温度の変動の影響が少ない箇所に配置されることが好ましい。サーミスタ３は、図３のグラフに示すような温度特性を持つ。図３は、実施の形態１において、サーミスタ３の温度特性を示すグラフであり、縦軸は抵抗値を示し、横軸は温度を示している。なお、縦軸に記載された例えば、「２．Ｅ＋０４」は２×１０の４乗＝２０ｋΩを表す。
【００４１】
冷却制御回路１０は以下のように動作する。まず、ペルチェ素子１に流れている電流が電流検出抵抗Ｒ１で検出され、検出した電流に比例した電圧が増幅回路２に入力される。増幅回路２は、入力された電圧を帰還抵抗ＲＡ及び抵抗ＲＢで定まる増幅率で増幅し、増幅電圧ＶＡを電流制御回路ＩＣに出力する。電流制御回路ＩＣは、増幅電圧ＶＡが一定の目標値となるようにパルス電流のデューティー比を調整する。ここで、電流制御回路ＩＣは、例えば、増幅電圧ＶＡが目標値よりも小さければ、ディーティー比を１ステップ分増大させ、増幅電圧ＶＡが目標値よりも小さければ１ステップ分減少させることで、デューティー比を調整する。ここで、１ステップのデューティー比としては、例えば、０．１％、０．５％、１％、５％等の予め定められた一定の値が採用される。
【００４２】
これにより、環境温度が高くなるにつれてペルチェ素子１に流れる電流が増大するようにペルチェ素子１を冷却制御できる。
【００４３】
図２は、実施の形態１において、ペルチェ素子１に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフであり、縦軸は電流を示し、横軸は環境温度を示している。図２に示すように環境温度が増大するにつれてペルチェ素子１に流れる電流が漸次に増大していることが分かる。なお、本実施の形態では、ペルチェ素子１はＰＷＭ制御されているため、縦軸の電流値はデューティー比に応じて定まる平均電流を示す。
【００４４】
図３に示すように、サーミスタ３は、温度が減少するにつれて、下に凸のカーブを描いて抵抗値が漸次に減少している。増幅回路２の増幅率ＧＡは、ＧＡ＝１＋ＲＡ／ＲＢで定まる。ここで、ＲＡは、サーミスタ３の抵抗値と固定抵抗Ｒ２の抵抗値との和であり、ＲＢは抵抗ＲＢの抵抗値であり、一定である。
【００４５】
図３に示すように、サーミスタ３は温度が上昇するにつれて抵抗値が減少する特性を持つため、増幅率ＧＡは温度が上昇するにつれて減少し、増幅電圧ＶＡは温度が上昇するにつれて低下する。一方、電流制御回路ＩＣは、増幅電圧ＶＡを目標値に維持しようとするため、温度上昇による増幅電圧ＶＡの低下分を補うために、パルス電流のディーティー比を増大させる。これにより、温度が上昇するにつれてペルチェ素子１に流れる電流が増大し、図２に示す特性にしたがってペルチェ素子１が制御される。
【００４６】
つまり、本実施の形態では、環境温度が低下するにつれてペルチェ素子１に流れる電流が小さくなるようにペルチェ素子１を制御することができる。そのため、低温時において、ペルチェ素子１が過度に冷却されて結露水が凍結することが防止され、安定して結露水を生成でき、安定した静電霧化が実現できる。
【００４７】
本実施の形態では、帰還抵抗ＲＡにはサーミスタ３のみならず固定抵抗Ｒ２も設けられている。ここで、固定抵抗Ｒ２がない場合を考察する。固定抵抗Ｒ２がなければ、サーミスタ３の抵抗値は温度の上昇により漸次に低下するため、増幅電圧ＶＡも漸次に低下する。すると、電流制御回路ＩＣは、増幅電圧ＶＡの低下分を補うために、際限なくパルス電流のデューティー比を増大させ、ペルチェ素子１に過大な電流を流し、ペルチェ素子１を破損させるおそれがある。
【００４８】
そこで、本実施の形態では、帰還抵抗ＲＡに固定抵抗Ｒ２を設けた。これにより、環境温度が一定の温度以上になっても、増幅電圧ＶＡの低下が制限される。その結果、高温時にペルチェ素子１に過大な電流が流れることが防止され、ペルチェ素子１の破損を防止できる。そして、固定抵抗Ｒ２を設けたことにより、特許文献１に示すように２つの増幅回路を設けなくても、ペルチェ素子１を図２に示す特性で制御でき、回路構成を簡便且つ少ない素子数で構成できる。
【００４９】
この固定抵抗Ｒ２の効果を得るために、本実施の形態では、冷却制御回路１０の使用が想定される環境温度の範囲（例えば０度〜５０度、以下、「使用環境温度範囲」と呼ぶ。）内において、低温側ではサーミスタ３の抵抗値が固定抵抗Ｒ２の抵抗値より大きく、高温側ではサーミスタ３の抵抗値が固定抵抗Ｒ２の抵抗値よりも小さくなる特性を持つサーミスタ３を採用する。本実施の形態では、固定抵抗Ｒ２として、２０ｋΩが採用されているため、図３の例では低温側と高温側とを切り分ける所定温度は、例えば２７〜２８度程度となる。但し、これは一例にすぎず、所定温度としては、例えば、中間の２５度や、中間の温度よりも多少高い温度（例えば３０度）や、中間の温度よりも多少低い温度（例えば２０度）や、５０度よりも少し低い温度を採用してもよい。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２の冷却制御回路１０は、帰還抵抗ＲＡに更に、ポジスタを設けた点を特徴とする。ポジスタは、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大する特性（第２特性の一例）を持つ抵抗素子であるＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）により構成されている。
【００５１】
図４は、実施の形態２による冷却制御回路１０の回路図である。帰還抵抗ＲＡには、サーミスタ３、固定抵抗Ｒ２に加えて、更にポジスタ４が直列接続されている。それ以外の構成は実施の形態１と同じである。サーミスタ３及びポジスタ４は、環境温度を安定的に検出するために、環境温度の変動の影響が少ない箇所に配置されることが好ましい。
【００５２】
図６は、サーミスタ３及びポジスタ４を直列接続した合成抵抗の温度特性を示すグラフであり、縦軸は抵抗値を示し、横軸は温度を示している。図６に示すように合成抵抗の温度特性は、温度が所定温度（例えば５０度〜６０度）以下ではサーミスタ３の影響が支配的であり、温度が所定温度を超えるとポジスタ４の影響が支配的になっている。つまり、合成抵抗の温度特性はバスタブ状の特性を持っている。
【００５３】
図５は、実施の形態２において、ペルチェ素子１に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフであり、縦軸は電流を示し、横軸は環境温度を示している。図５に示すように環境温度が増大するにつれてペルチェ素子１に流れる電流が漸次に増大している点は実施の形態１と同じである。しかしながら、図５では、所定温度に到達すると、電流が減少に転じ、以降、温度が上昇するにつれて電流が急激に減少している。なお、所定温度としては、上記の使用環境温度範囲の上限値（例えば５０度）或いは５０度に所定のマージンを加えた温度（例えば６０度）が採用される。
【００５４】
本実施の形態では、増幅回路２の増幅率ＧＢは、１＋ＲＡ／ＲＢで決まるが、帰還抵抗ＲＡにポジスタ４が含まれているため、帰還抵抗ＲＡの抵抗値はサーミスタ３、ポジスタ４、及び固定抵抗Ｒ２の合成抵抗により定まる。
【００５５】
帰還抵抗ＲＡは、図６に示すような温度特性を持つため、増幅電圧ＶＡは所定温度までは漸次に低下し、所定温度を超えると増大に転じ、更に温度が上昇すると急激に増大する。電流制御回路ＩＣは所定温度を超えるまでは、増幅電圧ＶＡの低下を補うためにパルス電流のデューティー比を増大させる。そのため、所定温度を超えるまでは、図５に示すようにペルチェ素子１に流れる電流は漸次に増大する。一方、所定温度を超えると、電流制御回路ＩＣは、増幅電圧ＶＡが増大するため、図５に示すようにペルチェ素子１に流れるパルス電流のデューティー比を減少させる。
【００５６】
これにより、０度近辺の低温時において、ペルチェ素子１に流れる電流を小さくし、ペルチェ素子１が過度に冷却されて結露水が凍結することを防止できる。その結果、安定して結露水を生成でき、安定した静電霧化を実現できる。また、環境温度が所定温度以上においては、環境温度が高くなるにつれてペルチェ素子１に流れる電流が小さくなり、ペルチェ素子１に過大な電流が流れることが防止され、ペルチェ素子１の寿命を延ばすことができる。更には、冷却制御回路１０の温度上昇を抑制でき、安全性を確保できる。
【００５７】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３による冷却制御回路１０の回路図である。実施の形態３は、帰還抵抗ＲＡを固定抵抗Ｒ２及びポジスタ４により構成した点を特徴とする。それ以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００５８】
図９は、ポジスタ４の温度特性を示すグラフであり、縦軸は電流を示し、横軸は温度を示している。本実施の形態では、ポジスタ４は、冷却制御回路１０の使用環境温度範囲（例えば、０度〜５０度）において、固定抵抗Ｒ２の抵抗値に対して１割以下の抵抗値を持つ。一方、使用環境温度範囲を超えると、ポジスタ４は、固定抵抗Ｒ２よりも抵抗値が大きくなる特性を持つ。
【００５９】
したがって、ポジスタ４は、例えば、所定温度（例えば５０度）を超えるまでは、非常に小さい値で抵抗値が推移し、所定温度を超えたあたりから徐々に抵抗値が増大していき、６０度を超えると抵抗値の増大率が更に大きくなり、７０度を超えると抵抗値が急激に増大している。
【００６０】
図８は、実施の形態３において、ペルチェ素子１に流れる電流と環境温度との関係を示すグラフであり、縦軸は電流を示し、横軸は環境温度を示している。
【００６１】
実施の形態３では、ポジスタ４が図９に示す特性を持つため、増幅電圧ＶＡは、使用環境温度範囲内では、固定抵抗Ｒ２の抵抗値の影響が支配的となり、増幅電圧ＶＡはほぼ目標値で推移する。したがって、使用環境温度範囲内では、電流制御回路ＩＣは、パルス電流のデューティー比をほぼ一定の値に維持し、ペルチェ素子１にほぼ一定の電流を流す。
【００６２】
一方、使用環境温度範囲を超えると、ポジスタ４の抵抗値の影響が支配的となり、増幅電圧ＶＡは環境温度が上昇するにつれて増大する。したがって、使用環境温度範囲を超えると、電流制御回路ＩＣは、増大する増幅電圧ＶＡを目標値に維持するためにパルス電流のデューティー比を下げる。その結果、ペルチェ素子１に流れる電流は環境温度が増大するにつれて低下している。
【００６３】
これにより、使用環境温度範囲を環境温度が超えると、ペルチェ素子１に流れる電流が減少し、ペルチェ素子１の破損を防止し、長寿命化が図れる。
【００６４】
上記実施の形態では、ペルチェ素子１は図１０に示すように、Ｐ型半導体１ａ及びＮ型半導体１ｂを一対備えているが、本実施の形態はこれに限定されず、一対のＰ型半導体１ａ及びＮ型半導体１ｂよりなる素子を複数直列に接合することでペルチェ素子１は構成されてもよい。
【００６５】
また、図１０の構成では、電気的接続部１ｃが冷却部として機能したが、電気的接続部１ｃとは別に冷却部を設け、この冷却部から放電電極５を突設させてもよい。また、図１０では、対向電極７を設けたが、これは省かれてもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態では、電流制御回路ＩＣは、ペルチェ素子１に流れる電流をＰＷＭ制御したが、これに限定されず、ペルチェ素子１に流れる電流値を直接変更してもよい。この場合、電流制御回路ＩＣは、増幅電圧ＶＡが目標値より小さければ、１ステップずつペルチェ素子１に流れる電流を増大させ、増幅電圧ＶＡが目標値より大きければ、１ステップずつペルチェ素子１に流れる電流を減少させればよい。１ステップの電流値としては、予め定められた一定の値を採用すればよい。
【００６７】
また、上記実施の形態では、増幅回路２として、非反転増幅回路を採用したが、これに限定されず、反転増幅回路を採用してもよい。この場合、オペアンプＯＰのマイナス端子に電流検出抵抗Ｒ１を接続し、オペアンプＯＰのプラス端子に抵抗ＲＢを接続し、且つ、オペアンプＯＰのプラス端子及び出力端子間に帰還抵抗ＲＡを設ければよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、環境温度に応じてペルチェ素子を適切に制御できるため、空気清浄機、ドライヤーやスチーマ等の理容美容機器、及び冷蔵庫にとって有用である。
【符号の説明】
【００６９】
ＩＣ  電流制御回路
ＯＰ  オペアンプ
Ｒ１  電流検出抵抗
Ｒ２  固定抵抗
ＲＡ  帰還抵抗
１  ペルチェ素子
２  増幅回路
３  サーミスタ
４  ポジスタ
１２  直流電源 
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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