WO2013042463A1 - 浄水装置 - Google Patents

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ultraviolet
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奥野　要
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パナソニック株式会社
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    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322—Lamp arrangement
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    • C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/326—Lamp control systems

Definitions

  • the present invention relates to a water purifier that purifies water by irradiating ultraviolet rays.
  • UVLED ultraviolet light emitting diode
  • the size of the water purification module must be such that the water flowing away from the UVLED by the maximum distance accepts energy of at least 25 mJ / cm 2.
  • the purification of water will be insufficient.
  • an object of the present invention is to provide a water purifier that irradiates water with ultraviolet rays sufficient for purification.
  • an embodiment of the present invention has an irradiation window that is transparent to ultraviolet rays, and has a water passage through which water flows, and ultraviolet rays are emitted to water by ultraviolet light emitting diodes through the irradiation window.
  • the light emitting unit that irradiates, the light receiving unit that receives the ultraviolet light emitted from the light emitting unit and incident through the irradiation window, and the light emitting unit irradiates water according to the intensity of the ultraviolet light received by the light receiving unit.
  • the gist of the present invention is a water purifier provided with a control unit for controlling the intensity of ultraviolet rays.
  • the light emitting unit can be pulse-driven.
  • a plurality of the light emitting units are provided, and the plurality of light emitting units can be pulse-driven at different timings.
  • control unit can increase the intensity of the light emitting unit when the intensity of the ultraviolet light received by the light receiving unit is large.
  • the light emitting unit and the light receiving unit can be provided on the same semiconductor substrate.
  • the light receiving unit can be provided on an upper surface of the light emitting unit.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a basic configuration of a water purifier according to the first embodiment of the present invention.
  • Drawing 2 is a mimetic diagram explaining the purification part of the water purifier concerning a 1st embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a control unit and a purification unit of the water purification apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • Drawing 4 is a mimetic diagram explaining the purification part of the water purifier concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • Drawing 5 is a figure explaining operation of a water purifier concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a purification unit of a purification device according to the third embodiment of the present invention.
  • the water purifier according to the first embodiment of the present invention includes a water storage unit 12 that stores water, a purification unit 4 that purifies water by irradiating water with ultraviolet rays, and a purification unit 4.
  • movement, the pump 13, the water flow path 20, and the water discharging part 21 are provided.
  • the replenishment part 11 supplies the raw
  • the water storage unit 12 is supplied with raw water that has not yet been purified via the replenishment unit 11 and stores it.
  • the pump 13 sucks raw water from the water storage section 12 by a built-in motor and causes the water to flow into the water passage 20.
  • the raw water in the water storage section 12 is introduced into the water passage 20 by the pump 13 and flows into the purification section 4 through the water passage 20.
  • the water discharge part 21 discharges the purified water which is the raw water already purified in the purification part 4 according to a user's operation.
  • the water discharger 21 performs an “open” or “close” operation by the user, and discharges water when the “open” operation is performed, and stops water discharge when the “close” operation is performed.
  • the control unit 3 is composed of, for example, a microprocessor, and controls operations of the purification unit 4, the pump 13, and the like.
  • the control unit 3 detects that the water discharge unit 21 has been operated by the user, and outputs a drive signal for driving the pump 13 to the pump 13.
  • the purification unit 4 has a water passage 40 having an irradiation window 41 that is transparent to ultraviolet rays, a light emitting unit 5 that emits ultraviolet rays L ⁇ b> 1, and a light emitting unit 5. And a light receiving unit 6 that receives ultraviolet light L2 incident through the irradiation window 41.
  • the light emitting unit 5 is composed of an ultraviolet light emitting diode (UVLED), and irradiates the raw water with ultraviolet rays through the irradiation window 41 by the UVLED.
  • the number of UVLEDs in the light emitting unit 5 may be singular or plural.
  • the water channel 40 of the purification unit 4 is a part of the water channel 20 connected to the water storage unit 12 via the pump 13, and the raw water W ⁇ b> 1 flowing from the water channel 20 flows inside.
  • the raw water W1 is irradiated to the ultraviolet rays L1 emitted from the light emitting unit 5 through the irradiation window 41, and bacteria in the water are inactivated.
  • the raw water W1 is sterilized in the water passage 40 to become purified water W2, and the purified water W2 is discharged from the water discharger 21.
  • the ultraviolet ray L1 emitted from the light emitting unit 5 is diffused and reflected by foreign matter in the raw water W1 or dirt in the raw water W1 attached to the irradiation window 41, and is received as ultraviolet ray L2 through the irradiation window 41. 6 is incident.
  • the light receiving unit 6 receives the ultraviolet light L2, and outputs a signal indicating the intensity of the received ultraviolet light L2 to the control unit 3.
  • the light receiving unit 6 is made of, for example, a semiconductor UV sensor.
  • the water passage 40 is separated from the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6 by an irradiation window 41.
  • the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6 can be provided close to each other on the same substrate 42 made of, for example, a semiconductor substrate.
  • the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6 are provided close to each other on the same semiconductor substrate by a micro electro mechanical system (MEMS) technique, whereby the purification unit 4 can be reduced in size and measured.
  • MEMS micro electro mechanical system
  • the control unit 3 includes a control device 30 and a pulse oscillation circuit 31 that generates a pulse signal, for example, as shown in FIG.
  • the control device 30 outputs a control signal S corresponding to the signal output from the light receiving unit 6 to the pulse oscillation circuit 31.
  • the pulse oscillation circuit 31 outputs the pulse signal P corresponding to the control signal S to the light emitting unit 5 to control the intensity of the ultraviolet light L1 emitted from the UVLED of the light emitting unit 5.
  • the control device 30 detects that the water discharger 21 has been “opened” and controls the driving of the pulse oscillation circuit 31.
  • the pulse oscillation circuit 31 is set with a transmission frequency and a duty ratio by the control device 30 and drives the light emitting unit 5 in a pulsed manner according to the setting.
  • the pulse oscillation circuit 31 uses the timer IC, for example, to drive the light emitting unit 5 with a transmission frequency of about 50 Hz and a duty ratio of about 50%.
  • the control unit 3 starts driving the pump 13 and driving the light receiving unit 6 when the water discharging unit 21 is operated to be “open”.
  • the control unit 3 adjusts the intensity of the ultraviolet light L1 emitted from the light emitting unit 5 in accordance with the intensity of the ultraviolet light L2 received by the light receiving unit 6, so that the intensity of the ultraviolet light applied to the raw water W1 flowing through the water passage 40 is approximately.
  • the purification unit 4 is controlled so as to be about 25 mJ / cm 2 or more.
  • the control device 30 controls the driving of the pulse oscillation circuit 31 so that the intensity of the ultraviolet ray L1 emitted from the light emitting unit 5 is increased.
  • the control unit 3 performs control so that the intensity of the ultraviolet light L1 is increased so that the intensity of the ultraviolet light applied to the raw water W1 flowing through the water passage 40 becomes a certain level or more.
  • the control device 30 can control the driving of the pulse oscillation circuit 31 so that the intensity of the ultraviolet ray L1 emitted from the light emitting unit 5 becomes small when the intensity of the ultraviolet ray L2 received by the light receiving unit 6 is small. .
  • the control unit 3 performs control so that the intensity of the ultraviolet rays L1 is reduced.
  • the intensity of the ultraviolet light L1 is adjusted by, for example, changing the voltage applied to the UVLED of the light emitting unit 5 or changing the resistance value of the variable resistor in the pulse oscillation circuit 31 to set the current flowing through the UVLED. it can.
  • the intensity of the ultraviolet ray L1 emitted from the light emitting unit 5 is controlled by changing the value of the current flowing through the UVLED, for example, according to the intensity of the ultraviolet ray L2, and the ultraviolet ray irradiated to the raw water W1 flowing through the water passage 40. You can adjust the intensity.
  • the driving of the light emitting unit 5 is adjusted according to the intensity of ultraviolet light diffused and reflected in the water passage 40. By doing so, ultraviolet rays sufficient for purification can be irradiated.
  • the water purifier concerning 1st Embodiment, when driving UVLED of the light emission part 5 in pulses, the heat_generation
  • the water purifier according to the second embodiment of the present invention includes two light emitting units 51 and 52, and is different from the first embodiment in that it can be driven and controlled at different timings.
  • Other configurations not described in the second embodiment are substantially the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the control unit 3 a included in the water purifier according to the second embodiment includes pulse oscillation circuits 31 and 32 that respectively output pulse signals P ⁇ b> 1 and P ⁇ b> 2 to the plurality of light emitting units 51 and 52, and a pulse oscillation circuit.
  • 31 and 32 are provided with a control device 30 for outputting control signals S1 and S2, respectively.
  • the purification unit 4a included in the water purifier according to the second embodiment includes a plurality of light emitting units 51 and 52 and light receiving units 61 and 62 corresponding to the plurality of light emitting units 51 and 52, respectively. That is, the light receiving unit 61 receives the ultraviolet ray L2 incident on the light receiving unit 61 through the irradiation window 41 by scattering, reflecting, or the like among the ultraviolet ray L1 emitted from the light emitting unit 51. Similarly, the light receiving unit 62 receives the ultraviolet light L2 that is incident on the light receiving unit 62 through the irradiation window 41 by scattering, reflecting, or the like among the ultraviolet light L1 emitted from the light emitting unit 52.
  • the light receiving units 61 and 62 output signals B1 and B2 corresponding to the intensity of the received ultraviolet light L2 to the control device 30 of the control unit 3a.
  • the control device 30 of the control unit 3a outputs control signals S1 and S2 corresponding to the signals B1 and B2 to the pulse oscillation circuits 31 and 32, respectively.
  • the pulse oscillation circuits 31 and 32 output pulse signals P1 and P2 respectively corresponding to the control signals S1 and S2 to the light emitting units 51 and 52, respectively.
  • the UV LEDs of the light emitting units 51 and 52 emit ultraviolet rays L1 according to the pulse signals P1 and P2, respectively.
  • the pulse signals P1 and P2 are, for example, rectangular waves that occur alternately in time as shown in FIG.
  • the UV LEDs of the light emitting units 51 and 52 are driven by pulse signals P1 and P2, respectively, and emit ultraviolet rays L1 alternately in time.
  • the pulse oscillation circuit 31 is turned on after 0 to 1 second from the time when the water discharger 21 is operated, the pulse oscillation circuit 31 is turned off after 1 to 2 seconds, the pulse oscillation circuit 32 is turned on, and after 2 to 3 seconds.
  • the pulse oscillation circuit 31 is turned on and the pulse oscillation circuit 32 is turned off.
  • the pulse oscillation circuits 31 and 32 can alternately drive the light emitting units 51 and 52 every second in accordance with the intensity of the ultraviolet light L2 received by the light receiving units 61 and 62, respectively.
  • the light emitting units 51 and 52 are driven according to the intensity of the ultraviolet light diffused and reflected in the water passage 40. By adjusting, it is possible to irradiate with sufficient ultraviolet light for purification.
  • the water purifier which concerns on 2nd Embodiment, when carrying out the pulse drive of UVLED of the light emission parts 51 and 52, the heat_generation
  • positioning differs are driven alternately, can irradiate raw water W1 with an ultraviolet-ray efficiently, and purify
  • the water purifier according to the third embodiment is different from the first embodiment in that the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6 are laminated and integrally formed.
  • Other configurations that are not described in the third embodiment are substantially the same as those in the first embodiment, and thus redundant description is omitted.
  • the purification unit 4 b included in the water purification apparatus according to the third embodiment has a water passage 40 having an irradiation window 41 transparent to ultraviolet rays, and light emission that emits ultraviolet rays L ⁇ b> 1.
  • Unit 5 and a light receiving unit 6 that receives ultraviolet light L2 emitted from light emitting unit 5 and incident through irradiation window 41.
  • the light emitting unit 5 is a UVLED element formed on the upper surface of a substrate 42 made of a semiconductor.
  • the light receiving unit 6 is a semiconductor UV sensor element formed on the upper surface of the light emitting unit 5.
  • a reflecting plate 43 that reflects the ultraviolet rays L ⁇ b> 3 emitted in the lateral direction from the active layer of the UVLED element toward the irradiation window 41 is formed.
  • the reflecting plate 43 can efficiently irradiate the raw water W ⁇ b> 1 flowing through the water passage 40 with the ultraviolet rays by reflecting the ultraviolet rays L ⁇ b> 3 emitted in the lateral direction toward the irradiation window 41.
  • the driving of the light emitting unit 5 is adjusted according to the intensity of ultraviolet light diffused and reflected in the water passage 40. By doing so, ultraviolet rays sufficient for purification can be irradiated.
  • the water purifier which concerns on 3rd Embodiment, when pulse-driving UVLED of the light emission part 51, the heat_generation
  • the light emission part 5 and the light-receiving part 6 are laminated
  • the light receiving unit 6 can receive ultraviolet light reflected directly below, and can accurately measure diffusion, reflection, and the like in the vicinity of the irradiation window 41, so that the drive control of the light emitting unit 5 can be appropriately performed.
  • the light emitting unit and the light receiving unit may be arranged to face each other with the water passage 40 interposed therebetween.
  • a window transparent to ultraviolet rays is provided in the water passage 40 so as to face the ultraviolet ray, and the amount of ultraviolet irradiation by the UVLED may be controlled in accordance with the amount of ultraviolet light transmitted through the water passage 40.
  • the pulse oscillation circuit, the light emitting unit, and the light receiving unit that perform two-system pulse driving have been described, but three or more systems may be used.
  • the present invention includes various embodiments that are not described here, such as configurations to which the first to third embodiments are applied. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

Abstract

　紫外線に対して透明な照射窓４１を有し、内部を水が流れる通水路４０と、照射窓４１を介して、紫外発光ダイオードにより水に紫外線を照射する発光部５と、発光部５から出射され、照射窓４１を介して入射する紫外線を受光する受光部６と、受光部６が受光した紫外線の強度に応じて、発光部５が水に照射する紫外線の強度を制御する制御部３とを備える。

Description

浄水装置
　本発明は、紫外線を照射することにより水を浄化する浄水装置に関する。
　水に紫外線を照射することにより、水中の細菌を不活化して水を浄化する浄水システムが知られている。このような浄水システムの一種として、紫外線源に紫外発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）を利用した浄水モジュールが提案されている（特許文献１参照）。ＵＶＬＥＤは、高速で点灯、消灯をすることができるので、水の流れがあるときのみにＵＶＬＥＤを点灯し、水を浄化することができる。
特表２００６－５０１０５９号公報
　引用文献１に記載の発明は、浄水モジュールの寸法が、ＵＶＬＥＤから最大距離だけ離れて流れる水が少なくとも２５ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーを受容するものでなければならない。しかしながら、水中の汚れが発光部の表面に付着して光量が不足する場合、水の浄化が不十分となる虞がある。
　本発明は、上記問題点を鑑み、浄化に十分な紫外線を水に照射する浄水装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の態様は、紫外線に対して透明な照射窓を有し、内部を水が流れる通水路と、前記照射窓を介して、紫外発光ダイオードにより水に紫外線を照射する発光部と、前記発光部から出射され、前記照射窓を介して入射する紫外線を受光する受光部と、前記受光部が受光した紫外線の強度に応じて、前記発光部が水に照射する紫外線の強度を制御する制御部とを備える浄水装置であることを要旨とする。
　また、本発明の態様に係る浄水装置においては、前記発光部は、パルス駆動されることができる。
　また、本発明の態様に係る浄水装置においては、前記発光部を複数備え、前記複数の発光部が互いに異なるタイミングでパルス駆動されることができる。
　また、本発明の態様に係る浄水装置においては、前記制御部は、前記受光部が受光した紫外線の強度が大きいと前記発光部が照射する強度を大きくすることができる。
　また、本発明の態様に係る浄水装置においては、前記発光部と前記受光部とは、同一の半導体基板上に設けられることができる。
　また、本発明の態様に係る浄水装置においては、前記受光部は、前記発光部の上面に設けられることができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る浄水装置の基本的な構成を説明する模式的なブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る浄水装置の浄化部を説明する模式的な図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る浄水装置の制御部及び浄化部を説明するブロック図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る浄水装置の浄化部を説明する模式的な図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る浄水装置の動作を説明する図である。 図６は、本発明の第３実施形態に係る浄化装置の浄化部を説明する模式的な図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。但し、図面は模式的なものであり、断面図と平面寸法の関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なる。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には同一または類似の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態に係る浄水装置は、図１に示すように、水を貯蔵する貯水部１２と、水に紫外線を照射することにより水を浄化する浄化部４と、浄化部４の動作を制御する制御部３と、ポンプ１３と、通水路２０と、吐水部２１とを備える。　
　補給部１１は、例えば水道、ボトル等が接続されることにより、外部からの原水を貯水部１２に供給する。貯水部１２は、補給部１１を介して未だ浄化されない原水を供給され、貯蔵する。ポンプ１３は、内蔵するモータにより貯水部１２から原水を吸入し、通水路２０に流入させる。貯水部１２の原水は、ポンプ１３により通水路２０に流入され、通水路２０を介して浄化部４に流入する。
　吐水部２１は、ユーザの操作に応じて、浄化部４において既に浄化された原水である浄水を吐水する。吐水部２１は、ユーザにより「開」又は「閉」の操作をされ、「開」の操作がされた場合は吐水し、「閉」の操作がされた場合は吐水を停止する。
　制御部３は、例えばマイクロプロセッサからなり、浄化部４、ポンプ１３等の動作を制御する。制御部３は、吐水部２１がユーザに操作されたことを検知し、ポンプ１３を駆動する駆動信号をポンプ１３に出力する。
　浄化部４は、図２に示すように、壁面の一部に、紫外線に対して透明な照射窓４１を有する通水路４０と、紫外線Ｌ１を出射する発光部５と、発光部５から出射し、照射窓４１を介して入射する紫外線Ｌ２を受光する受光部６とを備える。発光部５は、紫外線発光ダイオード（ＵＶＬＥＤ）からなり、照射窓４１を介して、ＵＶＬＥＤにより原水に紫外線を照射する。発光部５のＵＶＬＥＤの個数は、単数であってもよく、複数であってもよい。
　浄化部４の通水路４０は、ポンプ１３を介して貯水部１２と接続する通水路２０の一部であり、通水路２０から流入する原水Ｗ１が内部を流れる。原水Ｗ１は、発光部５から出射した紫外線Ｌ１に照射窓４１を介して照射され、水中の細菌が不活化される。原水Ｗ１は、通水路４０において殺菌されて浄水Ｗ２となり、浄水Ｗ２は、吐水部２１から吐水される。
　発光部５から出射された紫外線Ｌ１は、原水Ｗ１中の異物や、照射窓４１に付着した原水Ｗ１中の汚れ等により拡散、反射等して、照射窓４１を介して、紫外線Ｌ２として受光部６に入射する。受光部６は、紫外線Ｌ２を受光し、受光した紫外線Ｌ２の強度を示す信号を制御部３に出力する。受光部６は、例えば、半導体ＵＶセンサ等からなる。
　通水路４０と発光部５及び受光部６とは、照射窓４１により隔離されている。発光部５及び受光部６は、例えば半導体基板等からなる同一の基板４２上に近接して設けられることができる。例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術により、発光部５及び受光部６が同一の半導体基板上に近接して設けられることにより、浄化部４の小型、計量化を図ることができる。また、発光部５及び受光部６が近接することにより照射窓４１近傍における拡散、反射等が精度よく測定可能である。
　制御部３は、例えば、図３に示すように、制御装置３０と、パルス信号を発生するパルス発振回路３１とを備える。制御装置３０は、受光部６が出力した信号に応じた制御信号Ｓを、パルス発振回路３１に出力する。パルス発振回路３１は、制御信号Ｓに応じたパルス信号Ｐを発光部５に出力することにより、発光部５のＵＶＬＥＤが出射する紫外線Ｌ１の強度を制御する。
　制御装置３０は、吐水部２１が「開」の操作をされたことを検知して、パルス発振回路３１の駆動を制御する。パルス発振回路３１は、制御装置３０により発信周波数やデューティ比を設定され、発光部５を設定に応じてパルス駆動させる。パルス発振回路３１は、例えば、タイマＩＣを使用して、発信周波数約５０Ｈｚ程度、デューティ比約５０％程度で発光部５を駆動させる。
　制御部３は、吐水部２１が「開」の操作をされると、ポンプ１３の駆動を開始するとともに受光部６の駆動を開始する。制御部３は、受光部６が受光する紫外線Ｌ２の強度に応じて発光部５が出射する紫外線Ｌ１の強度を調整することにより、通水路４０を流れる原水Ｗ１に照射される紫外線の強度が約２５ｍＪ／ｃｍ２程度以上となるように浄化部４を制御している。
　制御装置３０は、例えば、受光部６が受光する紫外線Ｌ２の強度が大きい場合、発光部５が出射する紫外線Ｌ１の強度が大きくなるように、パルス発振回路３１の駆動を制御する。この場合、照射窓４１に付着した異物等において、発光部５が出射した紫外線Ｌ１が拡散、反射等することにより、紫外線Ｌ２の強度が大きく検出されていると考えられる。よって、制御部３は、通水路４０を流れる原水Ｗ１に照射される紫外線の強度が一定以上となるように、紫外線Ｌ１の強度が大きくなるように制御する。
　同様に、制御装置３０は、受光部６が受光する紫外線Ｌ２の強度が小さい場合、発光部５が出射する紫外線Ｌ１の強度が小さくなるように、パルス発振回路３１の駆動を制御することができる。この場合、照射窓４１に付着した異物や汚れ等が少なく、受光部６に入射する紫外線Ｌ２が少なくなっていると考えられる。よって、原水Ｗ１に照射される紫外線の強度が確保されやすいので、制御部３は、紫外線Ｌ１の強度が小さくなるように制御する。
　紫外線Ｌ１の強度は、例えば、発光部５のＵＶＬＥＤに印加する電圧を変化させることや、パルス発振回路３１内の可変抵抗の抵抗値を変化させることで、ＵＶＬＥＤに流れる電流を設定することにより調整できる。
　例えば、受光部６が紫外線Ｌ２に応じて出力する信号Ｂを０～５Ｖとし、Ｂ＝０Ｖの場合を最小の受光量、Ｂ＝５Ｖの場合を最大の受光量とする。Ｂ＝０～１Ｖの場合、発光部５のＵＶＬＥＤに定格電流を流した際に、通水路４０を流れる原水Ｗ１に照射される紫外線の強度が約２５ｍＪ／ｃｍ２程度以上となるように設計する。Ｂ＝１～２Ｖの場合、ＵＶＬＥＤに流れる電流が定格電流の１．２倍となるように制御する。同様に、Ｂ＝２～３Ｖの場合、定格電流の１．３倍、Ｂ＝３～４Ｖの場合、定格電流の１．４倍、Ｂ＝４～５Ｖの場合、定格電流の１．５倍になるように制御するようにすればよい。このように、紫外線Ｌ２の強度に応じて、例えばＵＶＬＥＤに流れる電流値を変化させることにより、発光部５が出射する紫外線Ｌ１の強度を制御し、通水路４０を流れる原水Ｗ１に照射される紫外線の強度を調整できる。
　第１実施形態に係る浄水装置によれば、原水Ｗ１にＵＶＬＥＤによる紫外線を照射して殺菌する際に、通水路４０において拡散、反射等した紫外線の強度に応じて、発光部５の駆動を調整することにより、浄化に十分な紫外線を照射することができる。
　また、第１実施形態に係る浄水装置によれば、発光部５のＵＶＬＥＤをパルス駆動する場合、発光部５の発熱を抑制することができる。また、発光部５は、ＵＶＬＥＤを使用しているので、高速のパルス駆動が可能である。
（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態に係る浄水装置は、図４に示すように、２系統の発光部５１，５２を備え、互いに異なるタイミングで駆動制御可能な点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。
　第２実施形態に係る浄水装置が備える制御部３ａは、図４に示すように、複数の発光部５１，５２にパルス信号Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ出力するパルス発振回路３１，３２と、パルス発振回路３１，３２にそれぞれ制御信号Ｓ１，Ｓ２を出力する制御装置３０とを備える。
　第２実施形態に係る浄水装置が備える浄化部４ａは、複数の発光部５１，５２と、複数の発光部５１，５２にそれぞれ対応する受光部６１，６２とを備える。すなわち、受光部６１は、発光部５１から出射された紫外線Ｌ１のうち、散乱、反射等して照射窓４１を介して受光部６１に入射する紫外線Ｌ２を受光する。同様に、受光部６２は、発光部５２から出射された紫外線Ｌ１のうち、散乱、反射等して照射窓４１を介して受光部６２に入射する紫外線Ｌ２を受光する。
　受光部６１，６２は、それぞれ受光した紫外線Ｌ２の強度に応じた信号Ｂ１，Ｂ２を制御部３ａの制御装置３０に出力する。制御部３ａの制御装置３０は、信号Ｂ１，Ｂ２にそれぞれ応じた制御信号Ｓ１，Ｓ２を、それぞれパルス発振回路３１，３２に出力する。
　パルス発振回路３１，３２は、制御信号Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ応じたパルス信号Ｐ１，Ｐ２を、それぞれ発光部５１，５２に出力する。それぞれ発光部５１，５２のＵＶＬＥＤは、パルス信号Ｐ１，Ｐ２に応じて紫外線Ｌ１を出射する。
　パルス信号Ｐ１，Ｐ２は、例えば、図５に示すように、時間的に交互に発生する矩形波である。それぞれ発光部５１，５２のＵＶＬＥＤは、それぞれパルス信号Ｐ１，Ｐ２により駆動され、時間的に交互にそれぞれ紫外線Ｌ１を出射する。
　例えば、吐水部２１が操作された時から０～１秒後はパルス発振回路３１がオン、１～２秒後はパルス発振回路３１がオフ、パルス発振回路３２がオン、２～３秒後はパルス発振回路３１がオン、パルス発振回路３２がオフとする。このように、パルス発振回路３１，３２は、それぞれ受光部６１，６２が受光した紫外線Ｌ２の強度に応じて、１秒毎に交互に発光部５１，５２を駆動できる。
　第２実施形態に係る浄水装置によれば、原水Ｗ１にＵＶＬＥＤによる紫外線を照射して殺菌する際に、通水路４０において拡散、反射等した紫外線の強度に応じて、発光部５１，５２の駆動を調整することにより、浄化に十分な紫外線を照射することができる。
　また、第２実施形態に係る浄水装置によれば、発光部５１，５２のＵＶＬＥＤをパルス駆動する場合、発光部５１，５２の発熱を抑制することができる。また、発光部５１，５２は、ＵＶＬＥＤを使用しているので、高速のパルス駆動が可能である。
　また、第２実施形態に係る浄水装置によれば、配置の異なる複数の発光部５１，５２が交互に駆動されることにより、原水Ｗ１に効率よく紫外線を照射することができ、むらなく浄化することができる。
（第３実施形態）
　第３実施形態に係る浄水装置は、発光部５及び受光部６が積層されて一体に形成されている点で第１実施形態と異なる。第３実施形態において説明しない他の構成は、第１実施形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。
　第３実施形態に係る浄水装置が備える浄化部４ｂは、図６に示すように、壁面の一部に、紫外線に対して透明な照射窓４１を有する通水路４０と、紫外線Ｌ１を出射する発光部５と、発光部５から出射し、照射窓４１を介して入射する紫外線Ｌ２を受光する受光部６とを備える。発光部５は、半導体からなる基板４２の上面に形成されたＵＶＬＥＤ素子である。受光部６は、発光部５の上面に形成された半導体ＵＶセンサ素子である。
　発光部５の側面側には、ＵＶＬＥＤ素子の活性層から横方向に向けて出射される紫外線Ｌ３を、照射窓４１に向けて反射する反射板４３が形成されている。反射板４３は、横方向に向けて出射された紫外線Ｌ３を照射窓４１に向けて反射することにより、通水路４０を流れる原水Ｗ１に紫外線を効率よく照射することができる。
　第３実施形態に係る浄水装置によれば、原水Ｗ１にＵＶＬＥＤによる紫外線を照射して殺菌する際に、通水路４０において拡散、反射等した紫外線の強度に応じて、発光部５の駆動を調整することにより、浄化に十分な紫外線を照射することができる。
　また、第３実施形態に係る浄水装置によれば、発光部５１のＵＶＬＥＤをパルス駆動する場合、発光部５１の発熱を抑制することができる。また、発光部５は、ＵＶＬＥＤを使用しているので、高速のパルス駆動が可能である。
　また、第３実施形態に係る浄水装置によれば、発光部５及び受光部６が、縦方向に積層され、一体に形成されるので、小型、計量化を図ることができる。また、受光部６は、真下に反射する紫外線を受光でき、照射窓４１近傍における拡散、反射等が精度よく測定可能であるので、適切に発光部５の駆動制御ができる。
（その他の実施形態）
　上記のように、本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、第１～第３実施形態において、発光部及び受光部は、通水路４０を挟んで対向配置するようにしてもよい。この場合、紫外線に対して透明な窓を通水路４０中に対向して設けて、通水路４０を透過してくる紫外線の光量に応じて、ＵＶＬＥＤによる紫外線照射量を制御するようにすればよい。
　また、第２実施形態において、２系統のパルス駆動を行うパルス発振回路、発光部、受光部について説明したが、３系統以上であってもよい。
　上記の他、第１～３の実施の形態を応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　本発明によれば、浄化に十分な紫外線を水に照射する浄水装置を提供することができる。
　３，３ａ　制御部
　４，４ａ，４ｂ　浄化部
　５　発光部
　６　受光部
　１１　補給部
　１２　貯水部
　１３　ポンプ
　２０，４０　通水路
　２１　吐水部
　３０　制御装置
　３１，３２　パルス発振回路
　４１　照射窓
　４２　基板
　４３　反射板
　５１，５２　発光部
　６１，６２　受光部

Claims (6)

  1. 　紫外線に対して透明な照射窓を有し、内部を水が流れる通水路と、
    　前記照射窓を介して、紫外発光ダイオードにより水に紫外線を照射する発光部と、
    　前記発光部から出射され、前記照射窓を介して入射する紫外線を受光する受光部と、
    　前記受光部が受光した紫外線の強度に応じて、前記発光部が水に照射する紫外線の強度を制御する制御部と
    　を備えることを特徴とする浄水装置。
  2. 　前記発光部は、パルス駆動されることを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
  3. 　前記発光部を複数備え、前記複数の発光部が互いに異なるタイミングでパルス駆動されることを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
  4. 　前記制御部は、前記受光部が受光した紫外線の強度が大きいと前記発光部が照射する強度を大きくすることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の浄水装置。
  5. 　前記発光部と前記受光部とは、同一の半導体基板上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の浄水装置。
  6. 　前記受光部は、前記発光部の上面に設けられることを特徴とする請求項５に記載の浄水装置。
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