JP2010064056A

JP2010064056A - 静電霧化装置

Info

Publication number: JP2010064056A
Application number: JP2008235498A
Authority: JP
Inventors: Osamu Imahori; 修今堀; Tatsuhiko Keishu; 竜彦慶秀; Hidekiyo Uegaki; 英聖上垣; Kenji Obata; 健二小幡; Kazutaka Suzuki; 一敬鈴木; Atsushi Isaka; 篤井坂
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-25

Abstract

【課題】低コストで高電圧値のフィードバック制御を精度良く行う。
【解決手段】霧化電極１１に供給された水を高電圧の印加によって発生させた高電界で静電霧化させるものにおいて、高電圧発生回路１２で発生させる高電圧に応じた電圧値をＡＤ変換して取り込んでフィードバック制御する制御手段２を備え、該制御手段は外部から入力された基準電圧のＡＤ変換値を基に上記フィードバック制御の補正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、高電圧の印加によって発生させた高電界で水を静電霧化させる静電霧化装置に関するものである。

霧化電極と、前記霧化電極に水を供給する水供給手段と、前記霧化電極に高電圧を印加する高電圧発生回路とを備えて、前記霧化電極に供給された水を前記高電圧の印加によって発生する高電界で静電霧化させる静電霧化装置が特許文献１などで知られている。

この静電霧化装置においては、安定した静電霧化動作を得るために、高電圧発生回路で発生させた高電圧の電圧値をＡＤ変換して取り込んでフィードバック制御する制御手段を設けるとともに、該制御手段による高電圧発生回路の動作制御を、ＰＷＭ制御における周波数固定・デューティ比の変更で行って高電圧の電圧値が目標値を維持することが一般的になされている。

この時、高電圧を検出して制御回路へ入力する高電圧検知について、安定した静電霧化の為にはかなりの高精度のものが要求されており、回路部品のばらつきを抑えることでこれを実現する為には非常に大きなコストがかかる。
特開２００５−１３１５４９号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、低コストで高電圧値のフィードバック制御を精度良く行うことができる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、霧化電極と、前記霧化電極に水を供給する水供給手段と、前記霧化電極に高電圧を印加する高電圧発生回路とを備え、前記霧化電極に供給された水を前記高電圧の印加によって発生させた高電界で静電霧化させるものにおいて、上記高電圧発生回路で発生させる高電圧に応じた電圧値をＡＤ変換して取り込んでフィードバック制御する制御手段を備えるとともに、該制御手段は外部から入力された基準電圧のＡＤ変換値を基に上記フィードバック制御の補正を行うものであることに特徴を有している。

外部から入力された基準電圧に応じて前記高電圧発生回路から出力される高電圧を補正することで、高電圧発生回路で発生させた高電圧の電圧値の検出手段及びＡＤコンバータとによる入力誤差を含んだ補正値を得て、この補正値に基づいて補正を行うことができるようにしたものである。

前記制御手段は、外部から入力された基準電圧のＡＤ変換値に基づく補正値を記憶する記憶部を備えたものとするのが好ましい。

本発明は、外部から基準電圧を読み込んで補正値を求めるために、高電圧検出やＡＤ変換の差異の誤差を見込んだ補正値を得ることができて、低コストであるものの高電圧値のフィードバック制御を精度良く行うことができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、この静電霧化装置は、図２に示すように、霧化電極１１と、霧化電極１１に対向する対向電極１７とを備えており、霧化電極１１には高電圧発生回路１２が接続されている。また、上記霧化電極１１に水を供給する水供給手段として、該霧化電極１１を冷却して空気中の水分を霧化電極１１上に結露させることで霧化電極１１に対して水を供給するペルチェ素子１３及びペルチェ用電源１４を備えている。

図中２は上記ペルチェ用電源１４及び高電圧発生回路１２を制御するためのマイクロコンピュータからなる制御回路であり、高電圧検出回路１５及び放電電流検出回路１６からの高電圧信号及び放電電流信号に応じて、ペルチェ１１の冷却具合や高電圧発生回路１２が霧化電極１１に印加する電圧を制御する。この時、制御回路２による高電圧発生回路１２の制御は、基本的に予め設定された目標範囲内の高電圧が霧化電極１１に印加されるように制御するフィードバック制御であるとともにＰＷＭ制御による周波数固定・デューティ比の変更で高電圧値を変更するものであり、静電霧化が正常に行われておれば、霧化電極１１に印加する電圧を目標電圧範囲に制御する。

ここにおいて、制御回路２は上記高電圧検出回路１５で検出した高電圧値に応じた電圧値をＡＤコンバータ（図示せず）でＡＤ変換して取り込んでフィードバック制御しているが、前述のように、取り込んだＡＤ変換後の電圧値の精度が問題となる。

このために本静電霧化装置においては、外部の外部基準電圧発生器３から正確な基準電圧を取り込んで補正値を求める調整モードを設けて、この調整モードで次の処理を行っている。

すなわち、外部からの基準電圧（たとえば４．５Ｖ）をＡＤコンバータを通じてＡＤ基準値として取り込み、このＡＤ基準値が
８６７≦ＡＤ基準値≦９７７
の条件を満たしている場合（ちなみに（９２２±６％＝４．５±０．２７V））、
ＡＤ補正係数＝９２２／ＡＤ基準値
の式からＡＤ補正係数を求め、該ＡＤ補正係数を制御回路２は自身が備える記憶部２０に書き込む。図１(a)はこのフローを示している。

次に正しく補正できるかを確認するために、外部から確認用電圧（たとえば４．０Ｖ）をＡＤコンバータを通じてＡＤ確認値として取り込むとともに、前記記憶部２０からＡＤ補正係数を読み出し、
ＡＤ補正値＝ＡＤ確認値×ＡＤ補正係数
の式からＡＤ補正値を求め、該ＡＤ補正値が
８０７≦ＡＤ補正値≦８３１
の条件を満たす場合（ちなみに（８１９±１２ｂｉｔ＝４．０±０．０６Ｖ））、ＡＤ補正係数が適正であるとして調整モードを終了する。

ＡＤ補正値が上記条件を満たさない場合は、「ＡＤ基準異常」の異常表示出力を行って、調整モードを維持する。

また、前記ＡＤ基準値が前記範囲内でない場合で記憶部２０に既にＡＤ補正係数が格納されている場合は調整モードを終了する。

さらに前記ＡＤ基準値が前記範囲内でない場合で記憶部２０にＡＤ補正係数が格納されていない場合は、異常表示を制御回路２のリセットまで継続する。なお、リセット迄にＡＤ基準値が上記範囲内となっても書込みなどは行わない。

そして制御回路２は、静電霧化のために高電圧発生回路１２のフィードバック制御を行う通常モードに際し、高電圧検出回路１５から出力される高電圧に応じた電圧値のＡＤコンバータによるＡＤ変換後のＡＤ読込値に対して、上記調整モードによって得たＡＤ補正係数を乗算することでＡＤ補正値を求め（ＡＤ補正値＝ＡＤ読込値×ＡＤ補正係数）、このＡＤ補正値で高電圧発生回路１２のＰＷＭ制御を行う。例えばＡＤ読込値が２００bit、ＡＤ補正係数が０．９７０の場合、ＡＤ補正値は（２００×０．９７０）＝１９４bitとなる。図１(b)はこのフローを示している。

外部から読み込んだ基準電圧は、制御回路２にすれば入力誤差を含んだものとなっているために、この値に基づいてＡＤ補正係数を作成して補正するために、高電圧発生回路１２で発生させる高電圧を正確に目標電圧に保つことができるものである。

ＡＤ補正係数を記憶部２０に記憶させるようにしたが、前記ＡＤ基準値を記憶し、通常モードではＡＤ基準値とＡＤ読込値とからＡＤ補正値を算出するものであってもよく、補正演算をどのようにするかは問わない。

(a)(b)は本発明の実施の形態の一例における動作を示すフローチャートである。同上のブロック回路図である。

符号の説明

２制御回路
１１霧化電極
１２高電圧発生回路
１５高電圧検出回路

Claims

霧化電極と、前記霧化電極に水を供給する水供給手段と、前記霧化電極に高電圧を印加する高電圧発生回路とを備え、前記霧化電極に供給された水を前記高電圧の印加によって発生させた高電界で静電霧化させる静電霧化装置において、上記高電圧発生回路で発生させる高電圧に応じた電圧値をＡＤ変換して取り込んでフィードバック制御する制御手段を備えるとともに、該制御手段は外部から入力された基準電圧のＡＤ変換値を基に上記フィードバック制御の補正を行うものであることを特徴とする静電霧化装置。
前記制御手段は、外部から入力された基準電圧のＡＤ変換値に基づく補正値を記憶する記憶部を備えていることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。