JPH06277658A - 紫外線を用いた水処理装置、及びその装置のための紫外線発光管状態監視回路 - Google Patents
紫外線を用いた水処理装置、及びその装置のための紫外線発光管状態監視回路Info
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- JPH06277658A JPH06277658A JP5331969A JP33196993A JPH06277658A JP H06277658 A JPH06277658 A JP H06277658A JP 5331969 A JP5331969 A JP 5331969A JP 33196993 A JP33196993 A JP 33196993A JP H06277658 A JPH06277658 A JP H06277658A
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- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
- H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
- H05B41/2855—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/326—Lamp control systems
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水処理装置に関し、この装置に用いられる紫
外線発光管の各状態監視を簡単且つ低コストで効率よく
実現することを目的とする。 【構成】 発光管２０と並列接続され、直列接続の第１
のツェナーダイオード１２６及び第１の光放射素子１３
２を備え、発光管両端の電圧がこのダイオードの導通電
圧を越えるときに光を放射させる第１の回路１１０ａ
と、この光の放射により第１の信号を出力する第１の光
応答回路１３０と、発光管と並列接続され、直列接続の
第２のツェナーダイオード１５６及び第２の光放射素子
１６２を備え、発光管両端の電圧がこのダイオードの導
通電圧を越えるときに光を放射させる第２の回路１１０
ｂと、この光の放射により第２の信号を出力する第２の
光応答回路１６０とを設ける。各ダイオードの導通電圧
は、発光管の電圧が異常に高いときに第１の信号、異常
に低いときに第２の信号が出力されるよう選択される。
外線発光管の各状態監視を簡単且つ低コストで効率よく
実現することを目的とする。 【構成】 発光管２０と並列接続され、直列接続の第１
のツェナーダイオード１２６及び第１の光放射素子１３
２を備え、発光管両端の電圧がこのダイオードの導通電
圧を越えるときに光を放射させる第１の回路１１０ａ
と、この光の放射により第１の信号を出力する第１の光
応答回路１３０と、発光管と並列接続され、直列接続の
第２のツェナーダイオード１５６及び第２の光放射素子
１６２を備え、発光管両端の電圧がこのダイオードの導
通電圧を越えるときに光を放射させる第２の回路１１０
ｂと、この光の放射により第２の信号を出力する第２の
光応答回路１６０とを設ける。各ダイオードの導通電圧
は、発光管の電圧が異常に高いときに第１の信号、異常
に低いときに第２の信号が出力されるよう選択される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理装置に関するも
のであり、より詳細には、このような水処理装置に用い
られる紫外線発光管の状態を監視する監視回路に関す
る。
のであり、より詳細には、このような水処理装置に用い
られる紫外線発光管の状態を監視する監視回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】家庭用の浄水器が人気を得ており、特
に、理想的な飲料水が得られない地域に普及している。
家庭用の浄水器は１つの蛇口に取り付けられており、蛇
口を通る水を選択的に処理する。この処理には濾過作
用，照射作用，またはこれら両方が含まれ得る。
に、理想的な飲料水が得られない地域に普及している。
家庭用の浄水器は１つの蛇口に取り付けられており、蛇
口を通る水を選択的に処理する。この処理には濾過作
用，照射作用，またはこれら両方が含まれ得る。
【０００３】一番効果的な水処理装置には、水を殺菌す
る紫外線（ＵＶ）を照射する機能が含まれている。よく
知られているように、このような紫外線処理はバクテリ
アやウイルスを極めて高い信頼度で殺菌する。水処理さ
れる水がチャンバー内に送られた後、チャンバー内又は
チャンバーに隣接して設けられたＵＶ光源が紫外線を水
流に向けて照射する。
る紫外線（ＵＶ）を照射する機能が含まれている。よく
知られているように、このような紫外線処理はバクテリ
アやウイルスを極めて高い信頼度で殺菌する。水処理さ
れる水がチャンバー内に送られた後、チャンバー内又は
チャンバーに隣接して設けられたＵＶ光源が紫外線を水
流に向けて照射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この照射効
率は紫外線発光管の状態に依存する。そして発光管は、
様々な理由により正規に作動していない場合が考えられ
る。例えば発光管が「焼け切れた状態」すなわち発光管
が破損された状態となったり、発光管への電力が絶たれ
た状態になる可能性がある。したがって発光管が動作し
ていない場合、使用者に知らせることが望ましく、これ
には２つの理由がある。第１に、使用者は、紫外線処理
された水を得ることができないからである。この水は見
た目や味で違いが分からないので、使用者に対して警報
を与える必要がある。第２に、もし発光管が破損された
ならば、ガラスの破片が装置内に存在する恐れがあるか
らである。この場合、発光管は、始動装置によって更に
点灯するように試みがなされるが、点灯されることなく
終わるか、あるいは過熱状態に陥ることになるであろ
う。
率は紫外線発光管の状態に依存する。そして発光管は、
様々な理由により正規に作動していない場合が考えられ
る。例えば発光管が「焼け切れた状態」すなわち発光管
が破損された状態となったり、発光管への電力が絶たれ
た状態になる可能性がある。したがって発光管が動作し
ていない場合、使用者に知らせることが望ましく、これ
には２つの理由がある。第１に、使用者は、紫外線処理
された水を得ることができないからである。この水は見
た目や味で違いが分からないので、使用者に対して警報
を与える必要がある。第２に、もし発光管が破損された
ならば、ガラスの破片が装置内に存在する恐れがあるか
らである。この場合、発光管は、始動装置によって更に
点灯するように試みがなされるが、点灯されることなく
終わるか、あるいは過熱状態に陥ることになるであろ
う。
【０００５】従来、発光管の状態を監視するために様々
な技術が開発されている。まず、第１の技術において
は、照射範囲内に光学的な検出器を配置して、発光管か
ら放射される光を監視するようにしている。しかし、こ
のような検出器は比較的高価なものとなり、水処理装置
のコストを上昇させてしまうので好ましいものではな
い。このような技術例は、米国特許第 4,769,131号，第
4,752,401号，第 4,682,084号，第 4,665,627号，第
4,255,383号，第 3,948,772, 第 3,491,234号, 第 3,47
1,693号, 第 3,182,193号, 及び第 2,263,162号に示さ
れている。
な技術が開発されている。まず、第１の技術において
は、照射範囲内に光学的な検出器を配置して、発光管か
ら放射される光を監視するようにしている。しかし、こ
のような検出器は比較的高価なものとなり、水処理装置
のコストを上昇させてしまうので好ましいものではな
い。このような技術例は、米国特許第 4,769,131号，第
4,752,401号，第 4,682,084号，第 4,665,627号，第
4,255,383号，第 3,948,772, 第 3,491,234号, 第 3,47
1,693号, 第 3,182,193号, 及び第 2,263,162号に示さ
れている。
【０００６】第２の技術としては、例えば発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）等の表示器が設けられ、電流が発光管に流
れているときに表示器が点灯し、反対に電流が発光管に
流れていないときに消灯するものが提供されている。こ
の技術における欠点には、発光管が点灯しているか否か
に係わらず、その回路に電流が流れているときに表示器
が点灯されることにある。例えば表示器の光は、発光管
が点灯を試みているときや、回路が短絡されたときにも
正常な動作を表示するであろう。これらいずれの場合に
おいても、実際、発光管は照射動作を提供していない。
それ故この技術では誤ったレベルの識別を与えることに
なる。このような技術例は、米国特許第5,023,460号，
第 4,255,663号，第 4,141,686号に示されている。電流
を監視する他の技術は、ＬＥＤを用いるものではない
が、米国特許第 4,615,799号に示されている。
ド（ＬＥＤ）等の表示器が設けられ、電流が発光管に流
れているときに表示器が点灯し、反対に電流が発光管に
流れていないときに消灯するものが提供されている。こ
の技術における欠点には、発光管が点灯しているか否か
に係わらず、その回路に電流が流れているときに表示器
が点灯されることにある。例えば表示器の光は、発光管
が点灯を試みているときや、回路が短絡されたときにも
正常な動作を表示するであろう。これらいずれの場合に
おいても、実際、発光管は照射動作を提供していない。
それ故この技術では誤ったレベルの識別を与えることに
なる。このような技術例は、米国特許第5,023,460号，
第 4,255,663号，第 4,141,686号に示されている。電流
を監視する他の技術は、ＬＥＤを用いるものではない
が、米国特許第 4,615,799号に示されている。
【０００７】発光管の輝度を制御する回路は、ランプ出
力，温度，電圧，電流の内の１つまたは複数を監視する
ことができる。しかしこのような装置で監視される各パ
ラメータは、発光管の輝度だけを制御するように用いら
れている。したがってこのような回路は、発光管の状態
表示を提供するものではない。このような制御装置例
は、米国特許第 4,831,564号，第4,471,225 号，第 4,4
00,270号，及び第 4,336,223号に示されている。
力，温度，電圧，電流の内の１つまたは複数を監視する
ことができる。しかしこのような装置で監視される各パ
ラメータは、発光管の輝度だけを制御するように用いら
れている。したがってこのような回路は、発光管の状態
表示を提供するものではない。このような制御装置例
は、米国特許第 4,831,564号，第4,471,225 号，第 4,4
00,270号，及び第 4,336,223号に示されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題を
解決するためになされたものであり、水処理装置内で用
いられる紫外線発光管の状態を効率よく容易に、且つ低
コストで監視可能とするものである。詳しくは発光管の
両端に並列に接続される電圧検出回路が設けられた監視
回路とされる。この監視回路は、更に、その電圧が異常
に高いとき（例えば、焼け切れた発光管又は破断した発
光管に相当）、あるいは電圧が異常に低いとき（例えば
短絡した回路に相当）に状態信号を生成する手段を備え
ている。
解決するためになされたものであり、水処理装置内で用
いられる紫外線発光管の状態を効率よく容易に、且つ低
コストで監視可能とするものである。詳しくは発光管の
両端に並列に接続される電圧検出回路が設けられた監視
回路とされる。この監視回路は、更に、その電圧が異常
に高いとき（例えば、焼け切れた発光管又は破断した発
光管に相当）、あるいは電圧が異常に低いとき（例えば
短絡した回路に相当）に状態信号を生成する手段を備え
ている。
【０００９】好ましくは、発光管の複数の状態がＣＭＯ
Ｓ等で構成されたプロセッサ，又は論理入力回路と両立
するフォーマットで形成され、各状態信号により表示さ
れることが望ましい。このような構成によれば、発光管
の状態がマイクロプロセッサにより処理可能となるの
で、発光管の状態を使用者に分かり易い方法で表示する
ことができる。
Ｓ等で構成されたプロセッサ，又は論理入力回路と両立
するフォーマットで形成され、各状態信号により表示さ
れることが望ましい。このような構成によれば、発光管
の状態がマイクロプロセッサにより処理可能となるの
で、発光管の状態を使用者に分かり易い方法で表示する
ことができる。
【００１０】好ましい形態において電圧検出器は、監視
回路を発光管の電源回路から電気的に分離するために、
各々ツェナーダイオード及びフォトカプラを備えた１対
の回路とされる。このような構成は、水に関連して使用
される電気的装置において望ましい形態である。
回路を発光管の電源回路から電気的に分離するために、
各々ツェナーダイオード及びフォトカプラを備えた１対
の回路とされる。このような構成は、水に関連して使用
される電気的装置において望ましい形態である。
【００１１】以下、上記並びに本発明に係る他の目的，
利点及び特徴は、好ましい実施例及び添付図面からより
容易に理解されるであろう。
利点及び特徴は、好ましい実施例及び添付図面からより
容易に理解されるであろう。
【００１２】
【実施例】図３は、本発明に係る紫外線監視回路の第１
の実施例を示しており、図３において紫外線監視回路
は、概略的に参照番号１０で表されている。本監視回路
は、変圧器１２，整流回路１４，信号生成回路１６を備
えている。変圧器１２は、紫外線発光管２０と並列に接
続されており、発光管の電圧を段階的に下げるものであ
る。変圧器の２次側電流は整流回路１４によって整流さ
れ、信号生成回路１６に供給される。発光管２０の両端
の電圧が異常に高い値，あるいは異常に低い値にある
と、信号生成回路１６から所定の信号がＣＭＯＳ素子と
両立する形態で出力される。
の実施例を示しており、図３において紫外線監視回路
は、概略的に参照番号１０で表されている。本監視回路
は、変圧器１２，整流回路１４，信号生成回路１６を備
えている。変圧器１２は、紫外線発光管２０と並列に接
続されており、発光管の電圧を段階的に下げるものであ
る。変圧器の２次側電流は整流回路１４によって整流さ
れ、信号生成回路１６に供給される。発光管２０の両端
の電圧が異常に高い値，あるいは異常に低い値にある
と、信号生成回路１６から所定の信号がＣＭＯＳ素子と
両立する形態で出力される。
【００１３】発光管２０が本来要求する電圧は「持続電
圧」と呼ばれる。代表的にこの持続電圧は、そのライン
電圧の約１／２となるように選択される。この持続電圧
を大きく変更するものには例えば２つの状態がある。第
１の状態は、発光管に電流が流れず、インダクタ５２の
両端に電圧降下が存在しない状態、つまり発光体の両端
の電圧が完全なライン電圧にある状態である。第２の状
態は、始動装置が短絡して発光管の両端の電圧がゼロに
なる状態である。
圧」と呼ばれる。代表的にこの持続電圧は、そのライン
電圧の約１／２となるように選択される。この持続電圧
を大きく変更するものには例えば２つの状態がある。第
１の状態は、発光管に電流が流れず、インダクタ５２の
両端に電圧降下が存在しない状態、つまり発光体の両端
の電圧が完全なライン電圧にある状態である。第２の状
態は、始動装置が短絡して発光管の両端の電圧がゼロに
なる状態である。
【００１４】したがって発光管の状態は、発光管両端の
これら異なる３つの電圧レベル（すなわちライン電圧，
持続電圧，ゼロ電圧）を検出することにより監視され得
る。持続電圧は、ランプが正常に機能していることを表
している。ライン電圧は、発光管が焼け切れた状態，破
損した状態，又は発光管が取り付けられていない状態に
あることを表している。ゼロ電圧は、始動装置が短絡さ
れた状態，又は電力が遮断された状態を表している。
これら異なる３つの電圧レベル（すなわちライン電圧，
持続電圧，ゼロ電圧）を検出することにより監視され得
る。持続電圧は、ランプが正常に機能していることを表
している。ライン電圧は、発光管が焼け切れた状態，破
損した状態，又は発光管が取り付けられていない状態に
あることを表している。ゼロ電圧は、始動装置が短絡さ
れた状態，又は電力が遮断された状態を表している。
【００１５】本発明に係る発光管の状態監視回路は、図
１に図示される形態の水処理装置内に設けられ、図１に
おいては概略的に参照番号３０で示されている。図１の
各ブロックの間に図示される結合関係は、この処理装置
を流れる水に与えられる流体系である。概略的にいう
と、本水処理装置には飲料水供給源３２に結合された後
に弁３４が設けられており、弁３４が水を直接的に蛇口
３６に送るか、あるいは濾過器３８及び殺菌装置４０に
送るかをそれぞれ選択するように構成されている。この
弁は、1992年11月16日に給水分岐弁という名称で出願さ
れた同時係属の米国特許出願番号第 07/977,161 号に図
示された形態とすることができる。
１に図示される形態の水処理装置内に設けられ、図１に
おいては概略的に参照番号３０で示されている。図１の
各ブロックの間に図示される結合関係は、この処理装置
を流れる水に与えられる流体系である。概略的にいう
と、本水処理装置には飲料水供給源３２に結合された後
に弁３４が設けられており、弁３４が水を直接的に蛇口
３６に送るか、あるいは濾過器３８及び殺菌装置４０に
送るかをそれぞれ選択するように構成されている。この
弁は、1992年11月16日に給水分岐弁という名称で出願さ
れた同時係属の米国特許出願番号第 07/977,161 号に図
示された形態とすることができる。
【００１６】本水処理装置３０において、水は弁３４が
第１の手動選択位置に選択されると蛇口３６に直接送ら
れる。また弁３４が第２の手動選択位置に選択される
と、水は継続的に濾過器３８に送られた後、蛇口３６か
ら放出される前に殺菌装置４０に送られる。濾過器３８
は活性炭素フィルタが望ましい。紫外線殺菌装置にはウ
ォーターチャンバー，収容容器，又は水路が設けられて
おり、ここを流れる水を殺菌する紫外線光源と結合され
ている。
第１の手動選択位置に選択されると蛇口３６に直接送ら
れる。また弁３４が第２の手動選択位置に選択される
と、水は継続的に濾過器３８に送られた後、蛇口３６か
ら放出される前に殺菌装置４０に送られる。濾過器３８
は活性炭素フィルタが望ましい。紫外線殺菌装置にはウ
ォーターチャンバー，収容容器，又は水路が設けられて
おり、ここを流れる水を殺菌する紫外線光源と結合され
ている。
【００１７】図２は、このような水処理装置に用いられ
る通常の紫外線発光管用電源装置を示しており、電源装
置は概略的に参照番号５０で示されている。この装置
は、紫外線発光管２０，安定器５２，始動回路５４を備
えている。プラグ５１又は他の電源接続器具は一般的な
ものであり、本電源装置が接続される電力分電盤と両立
するように選択されている。電源接続は一般的なプラグ
として表されているが、本装置は電源とハード配線され
てもよい。また、安定器５２も一般的なものである。安
定器のインピーダンスは、紫外線発光管に流れる電流を
減少させて発光管に対して設計された理想値にするよう
選択される。発光管２０は、一対のフィラメント２２
ａ，２２ｂを備えた一般的な放電式紫外線発光管であ
る。これらのフィラメントは、安定器１４と直列に接続
される。発光管は電圧制限器として動作する。安定器の
インピーダンスが増加するにつれて、発光管を流れる電
流が減少する。何らかの電流の増加により発光管のイン
ピーダンスを減少させるので、発光管の両端の電圧を基
本的に一定値に維持する。更に、始動回路５４も一般的
な構成であり、上記フィラメント間２２に直列に接続さ
れている。
る通常の紫外線発光管用電源装置を示しており、電源装
置は概略的に参照番号５０で示されている。この装置
は、紫外線発光管２０，安定器５２，始動回路５４を備
えている。プラグ５１又は他の電源接続器具は一般的な
ものであり、本電源装置が接続される電力分電盤と両立
するように選択されている。電源接続は一般的なプラグ
として表されているが、本装置は電源とハード配線され
てもよい。また、安定器５２も一般的なものである。安
定器のインピーダンスは、紫外線発光管に流れる電流を
減少させて発光管に対して設計された理想値にするよう
選択される。発光管２０は、一対のフィラメント２２
ａ，２２ｂを備えた一般的な放電式紫外線発光管であ
る。これらのフィラメントは、安定器１４と直列に接続
される。発光管は電圧制限器として動作する。安定器の
インピーダンスが増加するにつれて、発光管を流れる電
流が減少する。何らかの電流の増加により発光管のイン
ピーダンスを減少させるので、発光管の両端の電圧を基
本的に一定値に維持する。更に、始動回路５４も一般的
な構成であり、上記フィラメント間２２に直列に接続さ
れている。
【００１８】図３及び図４には、本発明に係る他の形態
が示されており、説明の簡略化のために、発光管２０以
外の図２の他の構成は省略されている。したがって、図
３及び図４には発光管の状態監視回路に接続された発光
管２０のみが示されている。
が示されており、説明の簡略化のために、発光管２０以
外の図２の他の構成は省略されている。したがって、図
３及び図４には発光管の状態監視回路に接続された発光
管２０のみが示されている。
【００１９】上述のように、図３に図示した実施例１０
は、変圧器１２，整流回路１４，及び信号出力／生成回
路１６を備えている。変圧器１２は、発光管２０の両端
に並列に接続された一次側巻線６２を備えている。変圧
器１２の二次側巻線は、位置６６にて中間タップで接地
されている。これにより変圧器１２は、発光管２０の両
端の電圧を段階的に下げるようにしている。
は、変圧器１２，整流回路１４，及び信号出力／生成回
路１６を備えている。変圧器１２は、発光管２０の両端
に並列に接続された一次側巻線６２を備えている。変圧
器１２の二次側巻線は、位置６６にて中間タップで接地
されている。これにより変圧器１２は、発光管２０の両
端の電圧を段階的に下げるようにしている。
【００２０】整流回路１４は、一般的なものであり、２
次側巻線６４と反対側面で電気的に接続された一対のダ
イオード６８ａ，６８ｂを備えている。各ダイオードの
出力側と直列に接続された抵抗器７０は、いずれか一方
側が接地されたキャパシタ７２，７４を備えている。こ
れにより接続点７６に直流電圧が生成されるが、これは
発光管２０両端の交番電圧と直接的に相関するものであ
る。
次側巻線６４と反対側面で電気的に接続された一対のダ
イオード６８ａ，６８ｂを備えている。各ダイオードの
出力側と直列に接続された抵抗器７０は、いずれか一方
側が接地されたキャパシタ７２，７４を備えている。こ
れにより接続点７６に直流電圧が生成されるが、これは
発光管２０両端の交番電圧と直接的に相関するものであ
る。
【００２１】信号生成回路１６は、ＣＭＯＳ装置と両立
する論理出力信号を接続点８０に生成するものであり、
この信号は、本水処理装置を制御するマイクロコンピュ
ータ（図示せず）内で利用され得る。接続点７６は、ツ
ェナーダイオード８２から接続点，キャパシタ８４を介
して接地端子に接続される。ツェナーダイオードの導通
電圧は、発光管が正常な持続電圧にあるとき、整流回路
１４にて生成される電圧ではダイオードを導通させない
値に選択される。本実施例においてその電圧は約４．７
Ｖである。接続点７６は、更に抵抗８６及びダイオード
８８を経由して電源電圧ＶＣＣにも接続される。バック
アップ用のバッテリ９８が、ダイオード９６を通して接
続されている。トランジスタ９０は、電源電圧ＶＣＣと
接地端子との間で抵抗９２と直列に接続されている。接
続点８０でのトランジスタ９０の出力がＣＭＯＳ用の論
理出力Ａである。接続点８３における信号の制御に基づ
いてトランジスタ９４がトランジスタ９０をスイッチす
ると、これにより論理出力Ｂが出力される。
する論理出力信号を接続点８０に生成するものであり、
この信号は、本水処理装置を制御するマイクロコンピュ
ータ（図示せず）内で利用され得る。接続点７６は、ツ
ェナーダイオード８２から接続点，キャパシタ８４を介
して接地端子に接続される。ツェナーダイオードの導通
電圧は、発光管が正常な持続電圧にあるとき、整流回路
１４にて生成される電圧ではダイオードを導通させない
値に選択される。本実施例においてその電圧は約４．７
Ｖである。接続点７６は、更に抵抗８６及びダイオード
８８を経由して電源電圧ＶＣＣにも接続される。バック
アップ用のバッテリ９８が、ダイオード９６を通して接
続されている。トランジスタ９０は、電源電圧ＶＣＣと
接地端子との間で抵抗９２と直列に接続されている。接
続点８０でのトランジスタ９０の出力がＣＭＯＳ用の論
理出力Ａである。接続点８３における信号の制御に基づ
いてトランジスタ９４がトランジスタ９０をスイッチす
ると、これにより論理出力Ｂが出力される。
【００２２】変圧器１２の一次側巻線（つまり発光管の
電圧）がライン電圧（例えば１００Ｖ）に達すると（発
光管が点灯されていないか、あるいは点灯を試みている
状態を意味する）、ツェナーダイオード８２がオンす
る。接続点８３の信号はトランジスタ９４，９０をオン
させ、これにより論理出力Ａではハイレベルの論理出力
が与えられる一方、論理出力Ｂではロー論理出力を与え
る。また、変圧器１２の一次巻線電圧がゼロボルトにな
ると（始動装置が短絡されたか、あるいは電源が供給さ
れていない状態を意味する）、整流される供給電圧がな
いので、ダイオード９６を導通可能にするバックアップ
用バッテリ９８が回路１６に電流を供給することにな
る。この場合、論理出力Ａ及び論理出力Ｂは、共にロー
レベルになる。また、発光管が持続電圧（例えば４５
Ｖ）にあるときには（発光管が点灯されている状態を意
味する）、論理出力Ａにおける論理出力がローレベル，
一方、論理出力Ｂにおける論理出力がハイレベルとな
る。
電圧）がライン電圧（例えば１００Ｖ）に達すると（発
光管が点灯されていないか、あるいは点灯を試みている
状態を意味する）、ツェナーダイオード８２がオンす
る。接続点８３の信号はトランジスタ９４，９０をオン
させ、これにより論理出力Ａではハイレベルの論理出力
が与えられる一方、論理出力Ｂではロー論理出力を与え
る。また、変圧器１２の一次巻線電圧がゼロボルトにな
ると（始動装置が短絡されたか、あるいは電源が供給さ
れていない状態を意味する）、整流される供給電圧がな
いので、ダイオード９６を導通可能にするバックアップ
用バッテリ９８が回路１６に電流を供給することにな
る。この場合、論理出力Ａ及び論理出力Ｂは、共にロー
レベルになる。また、発光管が持続電圧（例えば４５
Ｖ）にあるときには（発光管が点灯されている状態を意
味する）、論理出力Ａにおける論理出力がローレベル，
一方、論理出力Ｂにおける論理出力がハイレベルとな
る。
【００２３】このように、上記電圧が異常に高い値にあ
る場合には、論理出力Ａにおける出力がハイレベルとな
り、上記電圧が異常に低い値にあるか、あるいは異常に
高い値にあるかのいずれかの場合には、論理出力Ｂにお
ける出力がローレベルとなる。上記説明のように、異常
に低い値の電圧は、発光管に電源が供給されていない
か、あるいは始動装置が短絡状態にあるかを表してい
る。また、異常に高い値の電圧は、発光管が焼け切れた
状態，発光管が破損した状態，あるいは発光管が装着さ
れていない状態を意味している。これらの状態の何れか
にあるとき使用者には必ず知らされる。一方、発光管が
照射しているときには、論理出力Ａの論理出力がローレ
ベル，そして論理出力Ｂの論理出力がハイレベルとな
る。
る場合には、論理出力Ａにおける出力がハイレベルとな
り、上記電圧が異常に低い値にあるか、あるいは異常に
高い値にあるかのいずれかの場合には、論理出力Ｂにお
ける出力がローレベルとなる。上記説明のように、異常
に低い値の電圧は、発光管に電源が供給されていない
か、あるいは始動装置が短絡状態にあるかを表してい
る。また、異常に高い値の電圧は、発光管が焼け切れた
状態，発光管が破損した状態，あるいは発光管が装着さ
れていない状態を意味している。これらの状態の何れか
にあるとき使用者には必ず知らされる。一方、発光管が
照射しているときには、論理出力Ａの論理出力がローレ
ベル，そして論理出力Ｂの論理出力がハイレベルとな
る。
【００２４】第２の実施例 図４は、発光管の状態監視回路の他の実施例であり、よ
り好ましい形態として示したものであり、概略的に参照
番号１１０で示されている。本監視回路１１０は、高電
圧監視部１１０ａと低電圧監視部１１０ｂとを備えてい
る。高電圧監視部１１０ａは、その電圧が異常に高いと
きにはハイレベルの論理出力を出力し（又は、キャパシ
タ１４２が設けられていない場合には連続したパルス信
号を出力する）、一方、その電圧が異常に低いときには
ローレベルの論理出力を出力する（又は、キャパシタ１
７２が設けられていない場合には連続したパルス信号を
出力する）。
り好ましい形態として示したものであり、概略的に参照
番号１１０で示されている。本監視回路１１０は、高電
圧監視部１１０ａと低電圧監視部１１０ｂとを備えてい
る。高電圧監視部１１０ａは、その電圧が異常に高いと
きにはハイレベルの論理出力を出力し（又は、キャパシ
タ１４２が設けられていない場合には連続したパルス信
号を出力する）、一方、その電圧が異常に低いときには
ローレベルの論理出力を出力する（又は、キャパシタ１
７２が設けられていない場合には連続したパルス信号を
出力する）。
【００２５】高電圧監視部１１０ａには、直列に接続さ
れたダイオード１２０，抵抗器１２２及び１２４，ツェ
ナーダイオード１２６が発光管１２０の両端に並列に設
けられている。フォトカプラ１３０ ( Opto-isolator )
は、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）又は他
の発光素子１３２と、フォトトランジスタ１３４とを備
えている。ＬＥＤ１３２は抵抗器１２４と並列に接続さ
れている。一対の抵抗器１３６，１３８は、電源ＶＣＣ
と接地との間で直列に接続されている。トランジスタ１
３４のコレクタは，抵抗器１３６，１３８間の接続点１
４０にて電気的に接続されている。接続点１４０は論理
出力となる。キャパシタ１４２は、接続点１４０と接地
端子との間にあり、交流電源信号の６０ヘルツ成分を濾
過するために設けられている。
れたダイオード１２０，抵抗器１２２及び１２４，ツェ
ナーダイオード１２６が発光管１２０の両端に並列に設
けられている。フォトカプラ１３０ ( Opto-isolator )
は、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）又は他
の発光素子１３２と、フォトトランジスタ１３４とを備
えている。ＬＥＤ１３２は抵抗器１２４と並列に接続さ
れている。一対の抵抗器１３６，１３８は、電源ＶＣＣ
と接地との間で直列に接続されている。トランジスタ１
３４のコレクタは，抵抗器１３６，１３８間の接続点１
４０にて電気的に接続されている。接続点１４０は論理
出力となる。キャパシタ１４２は、接続点１４０と接地
端子との間にあり、交流電源信号の６０ヘルツ成分を濾
過するために設けられている。
【００２６】ツェナーダイオード１２６のターンオン電
圧は、上記持続電圧と監視される異常に高い電圧との間
のほぼ中間値に選択される。本実施例において、この値
は約７５Ｖである。発光管の電圧が上記異常に高い電圧
を越えない限り、ツェナーダイオード１２６は導通しな
いのでＬＥＤ１３２が光ることはなく、トランジスター
１３４が導通しないので、接続点１４０での論理出力は
ハイレベルとなる。もし、発光管の電圧が異常に高くな
ると、そのときだけ論理信号Ａの出力が変わる（又は、
キャパシタ１４２が設けられていない場合には、連続的
なパルスとなる）。
圧は、上記持続電圧と監視される異常に高い電圧との間
のほぼ中間値に選択される。本実施例において、この値
は約７５Ｖである。発光管の電圧が上記異常に高い電圧
を越えない限り、ツェナーダイオード１２６は導通しな
いのでＬＥＤ１３２が光ることはなく、トランジスター
１３４が導通しないので、接続点１４０での論理出力は
ハイレベルとなる。もし、発光管の電圧が異常に高くな
ると、そのときだけ論理信号Ａの出力が変わる（又は、
キャパシタ１４２が設けられていない場合には、連続的
なパルスとなる）。
【００２７】低電圧監視部１１０ｂには、直列に接続さ
れたダイオード１５０，抵抗器１５２及び１５４，ツェ
ナーダイオード１５６が発光管１２０の両端に並列に設
けられている。フォトカプラ１６０は、ＬＥＤ又は他の
発光素子１６２と、フォトトランジスタ１６４とを備え
ている。ＬＥＤ１６２は、抵抗器１５４と並列に接続さ
れている。抵抗器１６６，１６８は、電源ＶＣＣと接地
端子との間で直列に接続されている。抵抗器１６６と抵
抗器１６８との中間には出力用接続点１７０が設けられ
ている。更にキャパシタ１７２は、例えば交流電源信号
の６０ヘルツ成分を濾過するために設けられている。
れたダイオード１５０，抵抗器１５２及び１５４，ツェ
ナーダイオード１５６が発光管１２０の両端に並列に設
けられている。フォトカプラ１６０は、ＬＥＤ又は他の
発光素子１６２と、フォトトランジスタ１６４とを備え
ている。ＬＥＤ１６２は、抵抗器１５４と並列に接続さ
れている。抵抗器１６６，１６８は、電源ＶＣＣと接地
端子との間で直列に接続されている。抵抗器１６６と抵
抗器１６８との中間には出力用接続点１７０が設けられ
ている。更にキャパシタ１７２は、例えば交流電源信号
の６０ヘルツ成分を濾過するために設けられている。
【００２８】接続点１７０における論理出力は、発光管
２０の両端の電圧に依存する。特に、ツェナーダイオー
ド１５６を導通させるための電圧は、例えばゼロ電圧か
ら持続電圧までの間になるように選択される。好ましい
実施例において、その電圧値はは例えば１．６Ｖとされ
る。発光管が正規の電圧（つまり持続電圧）で作動して
いるときには、ツェナーダイオード１５６が導通してＬ
ＥＤ１６２が点灯することによりフォトトランジスタ１
６４が導通し、論理出力Ｂにローレベルの論理信号が与
えられる。反対に電圧が異常に低くなると、ツェナーダ
イオード１５６は導通しないので、接続点１７０におけ
る論理出力はハイレベルとなる。このように、発光管の
電圧が予め設定した異常に低い電圧よりも大きいとき、
つまり高い電圧のときだけ、接続点１７０における論理
出力はローレベルとなる（又は、キャパシタ１７２が設
けられていない場合には、連続的なパルス信号とな
る）。
２０の両端の電圧に依存する。特に、ツェナーダイオー
ド１５６を導通させるための電圧は、例えばゼロ電圧か
ら持続電圧までの間になるように選択される。好ましい
実施例において、その電圧値はは例えば１．６Ｖとされ
る。発光管が正規の電圧（つまり持続電圧）で作動して
いるときには、ツェナーダイオード１５６が導通してＬ
ＥＤ１６２が点灯することによりフォトトランジスタ１
６４が導通し、論理出力Ｂにローレベルの論理信号が与
えられる。反対に電圧が異常に低くなると、ツェナーダ
イオード１５６は導通しないので、接続点１７０におけ
る論理出力はハイレベルとなる。このように、発光管の
電圧が予め設定した異常に低い電圧よりも大きいとき、
つまり高い電圧のときだけ、接続点１７０における論理
出力はローレベルとなる（又は、キャパシタ１７２が設
けられていない場合には、連続的なパルス信号とな
る）。
【００２９】また、接続点１４０及び１７０にマイクロ
プロセッサ（図示せず）が接続され、使用者とのコミニ
ュケーションを提供するようにしてもよい。このときマ
イクロプロセッサは、ＣＭＯＳ回路に両立する信号を各
監視回路１１０ａ及び１１０ｂから受信する。
プロセッサ（図示せず）が接続され、使用者とのコミニ
ュケーションを提供するようにしてもよい。このときマ
イクロプロセッサは、ＣＭＯＳ回路に両立する信号を各
監視回路１１０ａ及び１１０ｂから受信する。
【００３０】上記説明は、本発明に係る好ましい実施態
様に関するものである。尚、特許請求の範囲に示される
本発明の精神及び技術思想から逸脱することなく、種々
の変形例及び変更例が想到され得るであろうが、これら
は同等物の原則を含む特許法の原理にしたがって解釈さ
れるであろう。
様に関するものである。尚、特許請求の範囲に示される
本発明の精神及び技術思想から逸脱することなく、種々
の変形例及び変更例が想到され得るであろうが、これら
は同等物の原則を含む特許法の原理にしたがって解釈さ
れるであろう。
【００３１】
【発明の効果】このように本発明によれば上述の問題が
解決され、紫外線発光管の各状態を簡単且つ低コストで
効率よく監視することができ、使用者に対して有益な水
処理装置が提供される。
解決され、紫外線発光管の各状態を簡単且つ低コストで
効率よく監視することができ、使用者に対して有益な水
処理装置が提供される。
【図１】本発明の紫外線発光管状態監視装置が用いられ
得る水処理装置のブロック図である。
得る水処理装置のブロック図である。
【図２】従来における紫外線発光管用の一般的電源装置
の概略的な回路図である。
の概略的な回路図である。
【図３】本発明に係る紫外線発光管状態監視装置の実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る紫外線発光管状態監視装置の他の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
１０…発光管状態監視回路 １２…変圧器 １４…整流回路 １６…信号出力／生成回路 ２０…紫外線発光管 ２２…フィラメント ３０…水処理装置 ５０…紫外線発光管用の電源装置 ５２…安定器 ５４…始動回路 ８２…ツェナーダイオード ９８…バッテリ １１０…他の形態の発光管状態監視回路 １１０ａ…高電圧監視部 １１０ｂ…低電圧監視部 １２６，１５６…ツェナーダイオード １３０，１６０…フォトカプラ
Claims (12)
- 【請求項１】 チャンバーと、該チャンバーを通して紫
外線を照射する紫外線発光管と、該発光管及び該発光管
の状態を監視する監視手段の両方に接続された安定器及
び始動器とを有する水処理装置にあって、前記監視手段
に、 前記発光管の両端の電圧を監視するための電圧監視手段
と、 前記監視される電圧が異常に高いとき、及び該監視され
る電圧が異常に低いときに前記電圧監視手段に応答して
信号を発する信号手段と、 を設けたことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項２】 前記電圧監視手段が、前記発光管の両端
と並列に接続された変圧器を備えて前記発光管の両端の
電圧を段階的に下げる、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記電圧監視手段が、前記発光管の両端
と並列に接続された一対の回路を備えており、該各回路
は、直列に接続されたツェナーダイオード及びフォトカ
プラを有しているが、該２つのツェナーダイオードの導
通電圧が異なり、前記２つのフォトカプラが互いに異な
る電圧範囲で動作されるようにされている、請求項１に
記載の装置。 - 【請求項４】 前記異常に高い電圧値が前記発光管の持
続電圧の約２倍である、請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記異常に低い電圧値がほぼゼロであ
り、該電圧値が前記始動回路が短絡されている状態、あ
るいは電源が遮断されている状態を表すものである、請
求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 紫外線による水処理装置に用いられる電
気回路であって、 紫外線発光管と、 該発光管と電気的に直列状態で接続される安定器と、 該発光管と電気的に並列状態で接続される始動回路と、 該発光管のフィラメントの両端と並列に接続されてお
り、該発光管の両端の電圧が所定の高い電圧値を越える
ときに信号を発する第１の監視回路と、 前記発光管のフィラメントの両端と並列に接続されてお
り、該発光管の両端の電圧が所定の低い電圧値よりも小
さいときに信号を発する第２の監視回路と、 を具備する水処理装置に用いられる電気回路。 - 【請求項７】 前記第１及び第２の各監視回路が、フォ
トカプラを備えており、監視機能を前記発光管から電気
的に分離する、請求項６に記載の電気回路。 - 【請求項８】 前記所定の高い電圧値が前記発光管の持
続電圧の約２倍である請求項６に記載の電気回路。 - 【請求項９】 前記所定の低い電圧値が約ゼロである請
求項６に記載の電気回路。 - 【請求項１０】 紫外線発光管と、該発光管に直列に接
続される安定器と、該発光管に並列に接続される始動回
路とを有する形態で水処理装置に用いられる発光管状態
監視回路であって、 該発光管に並列に接続されており、直列状態で接続され
た第１のツェナーダイオード及び第１の光放射素子を備
え、該発光管の両端の電圧が前記第１のツェナーダイオ
ードの導通電圧を越えるときに前記第１の光放射素子が
光を放射する第１の回路と、 前記第１の光放射素子から光が放射されたときに第１の
信号を出力する第１の光応答回路と、 前記発光管に並列に接続されており、直列状態で接続さ
れた第２のツェナーダイオード及び第２の光放射素子を
備え、該発光管の両端の電圧が前記第２のツェナーダイ
オードの導通電圧を越えるときに前記第２の光放射素子
が光を放射する第２の回路と、 前記第２の光放射素子から光が放射されたときに第２の
信号を出力する第２の光応答回路とを具備し、 前記発光管の電圧が異常に高いときに前記第１の信号が
出力され、前記発光管の電圧が異常に低いときに前記第
２の信号が出力されるように前記第１及び第２の各ツェ
ナーダイオードの導通電圧が選択されている発光管状態
監視回路。 - 【請求項１１】 前記第１のツェナーダイオードの導通
電圧が、前記発光管の持続電圧の約２倍である請求項１
０に記載の監視回路。 - 【請求項１２】 前記第２のツェナーダイオードの導通
電圧が約ゼロである請求項１０に記載の監視回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/002,820 US5401394A (en) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | Water treatment system ultraviolet bulb voltage monitor circuit |
| US002820 | 1993-01-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277658A true JPH06277658A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=21702667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5331969A Pending JPH06277658A (ja) | 1993-01-11 | 1993-12-27 | 紫外線を用いた水処理装置、及びその装置のための紫外線発光管状態監視回路 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5401394A (ja) |
| EP (1) | EP0608061A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06277658A (ja) |
| KR (1) | KR100301956B1 (ja) |
| AU (1) | AU671319B2 (ja) |
| BR (1) | BR9400063A (ja) |
| CA (1) | CA2111620C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09103776A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-04-22 | Amway Corp | 水処理システムに使用される紫外線発光管駆動回路 |
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