JP2011502781A - 湿気検出器付きの水処理システム - Google Patents

Abstract

ＵＶバルブ（１００）と、湿気検出器（１０２）と、湿気が検出される時にＵＶバルブに対する電力を止めるように湿気検出器に対して応答する制御回路とを含む、水処理システム。湿気検出器（１０２）は、非伝導性の基板と、この基板上の１対の導体とを含む。湿気が存在していない時には、この検出器（１０２）は非伝導性である。しかし、湿気が検出器（１０２）上に蓄積する時には、この湿気が、検出器（１０２）が伝導性になるように導体の相互間に伝導性経路を実現する。湿気が検出されると、制御回路は、ＵＶバルブ（１００）に対する電力を止め、および／または、適切な表示をそのシステムのユーザに対して提供する。

Description

本発明は水処理システムに関し、さらに特に、電動式の水処理システムに関する。

多くのシステムが水道水を使用する。この水は、そのシステムの冷却からクリーナ水（ｃｌｅａｎｅｒ ｗａｔｅｒ）の供給までを範囲に含む様々な方法で使用されるだろう。

水処理システム（ＷＴＳ）が公知であり、および、世界中で幅広く使用されている。特に有効であるユースポイントＷＴＳ（ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ｕｓｅ ＷＴＳ）が、Ｗｏｏｄａｒｄ他に交付された標題「ユースポイント水処理システム」の特許文献１に開示されている。特別な機能として、このシステムは、水がそのシステムの中を通って流れる時に紫外線（ＵＶ）光にその水を曝すことによって、水中のバクテリアとウイルスを殺す。ＵＶバルブが保護透明スリーブ内に収容されている。「殺菌率（ｋｉｌｌ ｒａｔｅ）」を向上させるために、そのスリーブ内のＵＶバルブに対して水を物理的に接近させるように、水がその保護スリーブの周りを流れる。

場合によっては、保護スリーブの完全性が損なわれる可能性があり、および、例えば保護スリーブが破壊される場合またはシールが損なわれる場合に、水がその保護スリーブの中に入る可能性がある。このような状況では、そのシステムの有効性が低下させられる可能性があり、および、水がＵＶバルブに接触する場合には、ＵＶバルブが壊れることがあり、電力問題が生じる可能性がある。しかし、アセンブリされたシステムの中の保護スリーブが目に見えないので、水が保護スリーブの中に浸入していることにそのシステムのユーザが気づかないままでいることがある。実際に、ＵＶ処理区域は、典型的には、人間の目にＵＶ光が当たらないように覆い隠されている。従来の技術者が（例えば、バルブの破損または電力中断による）ＵＶ光の消光を検出するための光センサを含んでいたが、ユーザは、バルブの消光を結果的に生じさせることはないがそのシステムが最大の有効性において動作することはない、スリーブ内への水の浸入に気づかないままでいる。

米国特許第７，１６６，２１６号明細書

上述の問題は、光源と、光源から水を分離させるスリーブと、スリーブ内の湿気検出器と、湿気検出器に応答する制御回路とを有する水処理システム（ＷＴＳ）を備える本発明によって克服される。

本発明はＷＴＳに関連して説明されているが、その湿気検出器と制御回路は、不適切な場所または望ましくない場所における湿気の検出が必要とされる様々な照明用途に適用可能である。

本発明は、湿気を検出するための、および、湿気検出に応答して作用するための、効果的で、単純で、かつ、効率的な方法を提供する。

本発明のこれらの目的と利点と特徴とその他の目的と利点と特徴とが、本実施形態の説明と図面とを参照して、より完全に理解され認識されるだろう。

図１は、水処理システムの部分的な骨格斜視図である。 図２は、紫外線サブアセンブリとその関連の構成要素との分解組立斜視図である。 図３Ａは、ランプアセンブリの分解組立斜視図である。 図３Ｂは、ランプアセンブリの正面図である。 図３Ｃは、ランプアセンブリの平面図である。 図３Ｄは、図３Ｃの線３Ｄ−３Ｄに沿ったランプアセンブリの断面図である。 図４は、図３Ｄの線４Ｅの中の区域の拡大部分断面図である。 図５は、湿気検出装置を含むランプの斜視図である。 図６は、ランプの下部端部と湿気検出装置とランプキャップの部分斜視図である。 図７は、ランプ電源回路の概略的な回路図である。 図８は、湿気感知装置の概略的な回路図である。

本発明の好ましい実施形態にしたがって構成されている水処理システム（ＷＴＳ）が図面に示されており、および、番号１０で表されている。このＷＴＳは、このＷＴＳの中を通って流れる水の中の微生物を破壊するための紫外線（ＵＶ）サブシステム１４を含む。このＷＴＳは、さらに、ＵＶランプに不適切に近接した位置に湿気が存在することを検出するための、ＵＶランプ上の湿気検出または感知装置１０２を含む。ＵＶランプ制御回路１２０が、ＵＶランプに対する給電の終了またはシステムのユーザに対する不適切な条件の表示のような機能を生じさせるために、装置１０２、および、したがって、湿気の存在に対して応答する。

本明細書で説明する湿気検出器および制御回路を除いて、このＷＴＳ １０は、概ね当業者に公知である。本実施形態では、ＷＴＳ １０は、概ね（上述の）特許文献１の通りであり、この特許の開示内容は本明細書に明確に組み入れられている。

図１に示されているように、ＷＴＳユニット１０は、概ね、フィルタサブシステム１２と、ＵＶサブシステム１４と、水パイプアセンブリ１６と、表示装置１８と、基部アセンブリ２０と、マニホルドアセンブリ２２と、ＷＴＳ １０に水を出し入れするためのホース２４とを含む。矢印が、ＵＶサブシステム１４の中を通る環流を含む、このシステムの中を通る水の流れを示す。

ＵＶサブシステム１４とこれに関連した構成要素とが図２に示されている。これらの構成要素は支持プレート３０と、プリント回路基板３２と、ＵＶランプアセンブリ３４と、ＵＶタンク（または、光源チャンバまたは水チャンバ）３６と、バルブカバー３８と、キャップアセンブリ３９とを含む。

プリント回路基板３２は、電子部品と回路系とが上に取り付けられている回路基板４０を含む。雌型プラグ４２が、雄型ピン（図示されていない）から電力を受け取るために回路基板４０の基部の近くに配置されている。１対の接点４４が回路基板４０の基部の近くに配置されており、および、ＵＶランプの状態（すなわち、ＵＶランプが点灯しているかどうか）に関して表示装置１８（図１を参照されたい）と通信するために使用される。

ＵＶランプアセンブリ３４が図３Ａから図３Ｄと図４とに示されている。このランプアセンブリ３４は、石英スリーブ５０と、この中に受け入れられているバルブアセンブリ５６とを含む。バンパＯリング５２がバルブアセンブリ５６の下部端部をスリーブ５０から隔てており、および、圧縮ナット５４がバルブアセンブリの上部端部をねじ込み式に受け入れる。図３Ａに最も適切に示されているように、バルブアセンブリ５６は成形本体５８を含み、この成形本体５８は、半径方向に延びる１対のフランジ６０と、環状ハブ６２と、ノブ６４とを含む。ハブ６２内の環状スロット６６（図４を参照されたい）が、石英スリーブ５０の上部開放端部を受け入れる。ライトパイプ（ｌｉｇｈｔ ｐｉｐｅ）６８がノブ６４の開口部内に圧力ばめされており、および、ＵＶバルブ１００に対して露出させられている。

電気端子７０（図４）が、フランジ６０内の半径方向に延びるスロット７２内に配置されている。この端子７０は、フィラメント７４、７６に電力を供給するためにＵＶバルブ１００に電気的に接続されている。アクセススロット７８が、フィラメント７４、７６が端子７０にはんだ付けされることが可能であるように、バルブアセンブリの製造中に手が届くことを可能にする。検出器電線１０４、１０６（図３Ｄおよび図５から図８）も端子７０に接続されている。ＵＶランプアセンブリ５６がスリーブ５０内に取り付けられる時に、端子７０の露出した半径方向の端部７８が電源回路（図示されていない）に電気的に接続される。

湿気感知または検出装置または素子１０２が、例えば接着剤またはテープを使用して、ＵＶランプ１００の下部端部に取り付けられている。装置１０２は図８に詳細に示されている。電線１０４、１０６はそれぞれに１１２と１１４とにおいて非伝導性の回路基板１１０に接続されている。銅または他の伝導性材料で作られている第１のジグザグのプリント配線経路またはトレース１１６が電線接続箇所１１２から延び、および、銅または他の伝導性材料で作られている第２のプリント配線経路またはトレース１１８が電線接続箇所１１４から延びている。この２つの配線経路は、その全長に沿って互いに間隔が開けられた関係にあるように形状構成されている。

装置１０２上に湿気が存在しない場合には（図８）、２つの配線経路１１６、１１８の間に電流が流れず、かつ、素子１０２は非伝導性である。しかし、装置１０２上に湿気が蓄積すると、この湿気がプリント配線経路１１４とプリント配線経路１１６との間の伝導性接続または経路を実現する。このことが湿気感知回路１０２を通って電流が流れることを可能にし、および、この装置が伝導性である。したがって、装置１０２は、乾燥時には比較的に高インピーダンスであり、および、湿っている時には比較的に低インピーダンスである。

装置１０２が中に組み込まれている電源回路１２０が図７に示されている。この回路１２０は、コンデンサ１２２を経由してバルブ１００に交流電流（ＡＣ）電力を供給するように、一次（図示されていない）に誘導結合されている二次１０１を含む。従来通りの予熱回路９９が２つのバルブフィラメント７４、７６の間で直列である。

電源回路１２０（図７）は、湿気がない時には「正常に」作動する。装置１０２は（湿気がない時には）非伝導性であり、回路１２０内の全電流が、回路１２０が起動される時にＵＶランプ１００と予熱回路１１０とを通って流れる。湿気が回路１０２上にある時に、より明確に述べると基板１１０と配線経路１１６、１１８の両方とに湿気がある時に、その装置は比較的低い抵抗を伴って伝導性になる。湿気は装置１０２上に存在してはならないが、これは、湿気は装置１０２上に存在していることが湿気がスリーブ５０内に存在していることを示し、このことがスリーブの破損、シールの故障、または、他の何らかの望ましくない条件を示すからである。この時点において、回路１２０内の全電流が、より抵抗の高いＵＶバルブ１００ではなく装置１０２を通って流れる。したがって、電力がＵＶバルブ１００に対して止められ、および、このバルブが点灯させられない。そのシステムのユーザにそのシステムが所望の通りに動作していないことを知らせるために、表示装置１８（図１を参照されたい）上に適切な標識が表示されることが好ましい。例えば、表示装置１８における視覚的インジケータの１つが、バルブ１００のＵＶ出力を監視するＵＶ光検出器（図示されていない）に応答することが可能である。

本発明を消費者向けの水処理システムに関連付けて開示し説明してきたが、本発明はこうしたシステムの範囲を大きく超えて適用可能である。明確に述べると、本発明は、水または湿気の存在を監視することが必要であるか望ましい概ねすべての照明環境において使用されることが可能である。

上述の説明は、本発明の現行の実施形態の説明である。同等物の原則を含む特許法の原則にしたがって解釈されるべきである、特許請求項に定義されている本発明の着想とより広範囲の側面とから逸脱することなしに、様々な変更と変形とが加えられることが可能である。

Claims (16)

1. 水処理システムであって、
   光源チャンバと、
   前記チャンバ内の、抵抗を有する光源と、
   前記チャンバ内の湿気検出装置であって、前記光源に電気的に並列に接続されており、および、予め選択されたレベルの湿気が存在していない時には前記光源の前記抵抗よりも高い第１の抵抗を有し、および、前記予め選択されたレベルの湿気が存在している時には前記光源の前記抵抗よりも低い第２の抵抗を有する湿気検出装置と、
   前記光源と前記湿気検出装置とに作動的に接続されている制御回路であって、前記湿気検出器は、前記予め選択されたレベルの湿気が存在している時に前記光源が電力を受け取ることを防止する比較的に抵抗が低い配線経路を提供する制御回路と、
   を備える水処理システム。
2. 前記光源は紫外線（ＵＶ）光源である請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記光源チャンバは透明部分を含む請求項１に記載の水処理システム。
4. 前記制御回路が前記光源が電力を受け取ることを防止しているということを表示するための手段をさらに備える請求項１に記載の水処理システム。
5. 光源アセンブリであって、
   光チャンバを画定するチャンバ壁と、
   前記チャンバ内の、抵抗を有する光源と、
   前記光源に給電するための給電手段と、
   前記給電手段を制御する制御手段であって、前記光チャンバ内の湿気検出器を含み、および、前記湿気検出器は、前記光源に電気的に並列に接続されており、湿気が前記チャンバ内に存在していない時には前記光源の抵抗よりも高い第１の抵抗を有し、および、前記湿気検出器は、湿気が前記チャンバ内に存在している時には前記光源の抵抗よりも低い第２の抵抗を有し、および、前記湿気検出器は、湿気が存在している時に、前記光源の周りの電流を分路するために、比較的に抵抗の低い配線経路を提供する制御手段と、
   を備える光源アセンブリ。
6. 前記光源は紫外線（ＵＶ）光源である請求項５に記載の光源。
7. 前記チャンバ壁は透明部分を含む請求項５に記載の光源。
8. 前記制御手段は、前記湿気検出器が前記光チャンバ内の湿気を検出する時に可視的な表示を提供するように、前記湿気検出器に対して応答する請求項５に記載の光源。
9. 水処理システムであって、
   水が中を通って流れる水チャンバと、
   通常は水が無い光チャンバと、
   前記チャンバ内の、抵抗を有する光源と、
   水の存在を検出するための、前記光チャンバ内の検出器手段であって、前記光源に電気的に並列に接続されており、かつ、この検出器手段上に水が存在していない時には前記光源の前記抵抗よりも高い第１の抵抗を有し、および、湿気がこの検出器手段上に存在している時には前記光源の前記抵抗よりも低い第２の抵抗を有し、および、前記光チャンバ内で水が検出される時に、前記光源を通過する電流を減少させるために、抵抗の低い電気経路を提供する検出器手段と、
   を備える水処理システム。
10. 前記光チャンバは石英スリーブによって少なくとも部分的に画定されている請求項９に記載の水処理システム。
11. 前記光源は前記光チャンバ内の紫外線（ＵＶ）ランプを含む請求項９に記載の水処理システム。
12. 前記制御回路は、前記ＵＶランプによって放出される光に応答する光センサを含む請求項１１に記載の水処理システム。
13. 前記システムはユースポイント水処理システムである請求項９に記載の水処理システム。
14. 前記検出器手段は、非伝導性の基板と、前記基板上の第１および第２の導電性配線経路とを備える請求項９に記載の水処理システム。
15. 照明アセンブリであって、
    チャンバと、
    前記チャンバ内の、抵抗を有する光源と、
    前記チャンバ内の水検出器であって、前記光源に電気的に並列に接続されており、かつ、前記チャンバ内に水が存在していない時には前記光源の抵抗よりも高い第１の抵抗を有し、および、水が前記チャンバ内に存在している時には前記光源の前記抵抗よりも低い第２の抵抗を有し、および、前記光チャンバ内に水が存在している時に、前記光源に対する電流を減少させるために伝導性の経路を提供する水検出器と、
    を備える照明アセンブリ。
16. 前記光源の動作状態を表示する出力を有する光センサをさらに備える請求項１５に記載の照明アセンブリ。

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