CN107430073A - 功能水浓度传感器 - Google Patents

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Abstract

功能水浓度传感器(1)，具备：将功能水(90)放入的容器(40)；光源(10)，发出紫外光(11)；荧光体(20)，由从光源(10)发出且通过容器(40)内的紫外光(11)激励，从而发出荧光(21)；以及受光元件(30)，接受荧光(21)，光源(10)发出的紫外光(11)的峰值波长，存在于包含功能水(90)所固有的吸收峰值的规定的范围内。

Description

功能水浓度传感器
技术领域
本发明涉及，功能水浓度传感器。
背景技术
以往，对除菌、除臭、脱色等利用臭氧。臭氧具有强大的氧化力，因此，需要控制其浓度。因此，开发了测量臭氧浓度的臭氧浓度计。例如，专利文献1所记载的光吸收式臭氧浓度计，向收纳试样的试样管照射紫外光，检测透射试样管的透射光的强度，从而测量臭氧浓度。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本特开2002-5826号公报
而且，需要除了臭氧以外，还具有规定的功能的功能水的浓度由小型且便宜的传感器检测。若是小型的传感器，例如，则能够安装到利用了具有除菌能力的功能水的除菌装置等。在除菌装置内检测功能水的浓度，从而能够适当地掌握该除菌装置等的除菌能力的降低等。然而，例如，在所述以往的臭氧浓度计中，利用了在紫外区域具有灵敏度的高价的光电二极管，不能实现小型且便宜的传感器。
发明内容
于是，本发明的目的在于，提供小型且便宜的功能水浓度传感器。
为了实现所述目的，本发明的实施方案之一涉及的功能水浓度传感器，具备：将功能水放入的容器；光源，发出紫外光；荧光体，由从所述光源发出且通过所述容器内的紫外光激励，从而发出荧光；以及受光元件，接受所述荧光，所述光源发出的紫外光的峰值波长，存在于包含所述功能水所固有的吸收峰值的规定的范围内。
根据本发明，能够提供小型且便宜的功能水浓度传感器。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1涉及的功能水浓度传感器的结构的示意图。
图2是用于说明本发明的实施例1涉及的功能水浓度传感器的工作的示意图。
图3是示出本发明的实施例1涉及的荧光体的一个例子的萤光的光谱的图。
图4是示出本发明的实施例1涉及的荧光体的另一个例子的萤光的光谱的图。
图5A是示出本发明的实施例1涉及的次氯酸水的每个浓度的吸收光谱的图。
图5B是示出本发明的实施例1涉及的紫外光相对于次氯酸水的浓度的透射度的图。
图6A是示出本发明的实施例1涉及的臭氧水的每个浓度的吸收光谱的图。
图6B是示出本发明的实施例1涉及的紫外光相对于臭氧水的浓度的透射度的图。
图7是示出本发明的实施例1涉及的不具备荧光体时的次氯酸水的浓度与紫外光的透射度的关系的图。
图8是示出本发明的实施例1涉及的次氯酸水的浓度与紫外光的透射度的关系的图。
图9是用于说明本发明的实施例1的变形例1涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图10是用于说明本发明的实施例1的变形例2涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图11是用于说明本发明的实施例1的变形例3涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图12是用于说明本发明的实施例1的变形例4涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图13是用于说明本发明的实施例2涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图14是示出本发明的实施例2涉及的功能水浓度传感器的每个光程长度的紫外光相对于臭氧水的浓度的透射度的图。
图15是用于说明本发明的实施例2的变形例1涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图16是用于说明本发明的实施例2的变形例2涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图17是用于说明本发明的实施例2的变形例3涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图18是用于说明本发明的实施例2的变形例4涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图19是用于说明本发明的实施例2的变形例5涉及的功能水浓度传感器的结构以及工作的示意图。
图20是示出说明本发明的实施例3涉及的功能水浓度传感器的结构的示意图。
图21是示出本发明的实施例3的变形例1涉及的功能水浓度传感器的结构的示意图。
图22是示出本发明的实施例3的变形例2涉及的功能水浓度传感器的结构的示意图。
图23是示出本发明的实施例3的变形例3涉及的功能水浓度传感器的结构的示意图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施例涉及的功能水浓度传感器，利用附图进行详细说明。而且，以下说明的实施例，都示出本发明的优选的一个具体例子。因此，以下的实施例示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一个例子而不是限定本发明的宗旨。因此，对于以下的实施例的构成要素中的、示出本发明的最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素而被说明。
并且，各个图是模式图，并不一定是严密示出的图。并且，在各个图中，对相同的构成部件附上相同的符号。并且，在以下的实施例中，利用大致全部或大致一致等的表现。例如，对于大致一致，不仅意味着完全一致，也意味着实际上一致，例如包含数％左右的误差。其他的利用了“大致”的表现也是同样的。
(实施例1)
[功能水浓度传感器的概要]
首先，对于本实施例涉及的功能水浓度传感器的概要，利用图1以及图2进行说明。图1是示出本实施例涉及的功能水浓度传感器1的结构的示意图。图2是用于说明本实施例涉及的功能水浓度传感器1的工作的示意图。
本实施例涉及的功能水浓度传感器1是，测量放入在容器40中的功能水90的浓度的传感器。具体而言，功能水浓度传感器1，将紫外光照射到功能水90，由荧光体20对功能水90的透射中吸收之后的紫外光(透射光)进行波长转换。功能水浓度传感器1，检测波长转换后的光(例如，可见光)，从而测量功能水90的浓度。
功能水90是，通过人为处理赋予了具有再现性且有用的功能的水溶液之中，明确了以及将要明确关于处理和功能的科学依据的水。具体而言，功能水90是，次氯酸水、或臭氧水等。
如图1示出，本实施例涉及的功能水浓度传感器1具备，光源10、荧光体20、受光元件30、容器40、以及控制电路50。而且，图1中没有示出，但是，功能水浓度传感器1，为了抑制外光入射到受光元件30，而被收纳在遮光性的壳体的内部。此时，壳体的内表面也可以由吸收紫外光的材料形成，以吸收光源10发出的紫外光11之中的没有入射到入射窗41的光(即，漫射光)。
以下，详细说明功能水浓度传感器1具备的各个构成要素。
[光源]
光源10发出紫外光11。紫外光11是，例如，峰值波长为350nm以下的光。对于紫外光11的详细内容，在后面进行说明。
光源10也可以，能够变更紫外光11的峰值波长。具体而言，光源10也可以，发出按照作为测量对象的功能水90具有不同峰值波长的紫外光11。也就是说，光源10也可以，发出按照功能水90所固有的吸收光谱预先决定的峰值波长的光，以作为紫外光11。
光源10是，例如，LED(Light Emitting Diode)元件等的固体发光元件，但是，不仅限于此。光源10也可以是，半导体激光器、以及小型的水银灯等。
如图1示出，光源10，被配置为与容器40的入射窗41接近。接近意味着，彼此的距离在规定的范围内，也包括接触的情况。例如，光源10被配置为，与入射窗41之间的距离成为5mm以内。也就是说，光源10被配置为，发出的紫外光11的大致全部入射到入射窗41，即，发出的紫外光11几乎不露出到容器40的外部。来自光源10的紫外光11，如图2示出，以相对于入射窗41大致垂直的方式入射。而且，光源10与入射窗41之间的距离，不仅限于5mm以内，不特别限定。
[荧光体]
荧光体20，由从光源10发出且通过容器40内的紫外光11激励，从而发出荧光21。具体而言，荧光体20，对透射功能水90后的紫外光11(透射光)进行波长转换，从而发出波长转换后的光，以作为荧光21。荧光21是，例如可见光。具体而言，荧光体20，接受紫外光11，发出峰值波长存在于可见光区域(380nm至780nm)的荧光21。
荧光体20，也可以发出具有与受光元件30的灵敏度对应的峰值波长的光，以作为荧光21。具体而言，荧光体20，发出在受光元件30的灵敏度高的波长区域具有峰值波长的荧光21。例如，在受光元件30在绿色区域(500nm至570nm)具有高的灵敏度的情况下，荧光体20也可以，发出在500nm以上570nm以下的范围内具有峰值波长的光，以作为荧光21。
图3以及图4是示出本实施例涉及的荧光体20的一个例子的萤光的光谱的图。在图3以及图4中，虚线示出，作为激励光的紫外光11的光谱，实线示出，荧光21的光谱。
图3示出的荧光体20是，YPV荧光体(铕活化磷·钒酸钇；Y(P，V)O4：Eu3+)。荧光体20，如图3示出，在接受350nm以下的紫外光11的情况下，发出在大致620nm具有峰值波长的荧光21(红光)。
图4示出的荧光体20是，LAP荧光体(铈，铽活化磷酸镧荧光体；LaPO4：Ce3+，Tb3+)。荧光体20，如图4示出，在接受300nm以下的紫外光11的情况下，发出在大致550nm具有峰值波长的荧光21(绿光)。
在本实施例中，荧光体20，例如，被设置在被配置为与射出窗42接近的玻璃板等的透光性板。具体而言，荧光体20，包含在涂布在玻璃板的表面的树脂材料中。或者，荧光体20也可以，分散并包含在玻璃板的内部。或者，荧光体20也可以，分散并包含在板状的陶瓷(例如，氧化铝等)中。
[受光元件]
受光元件30，接受荧光21。具体而言，受光元件30，对接受的荧光21进行光电转换，从而生成与荧光21的受光量(即，强度)对应的电信号。生成的电信号，输出到控制电路50。
受光元件30，在规定的波长区域具有高的灵敏度。在本实施例中，受光元件30，在可见光区域具有高的灵敏度。也就是说，受光元件30，与相对于紫外光的灵敏度相比，相对于可见光具有高的灵敏度。而且，受光元件30也可以，在紫外区域(380nm以下)不具有灵敏度。
受光元件30是，例如，光电二极管，但是，不仅限于此。受光元件30也可以是，光电晶体管等。对于受光元件30，可以利用在紫外区域几乎不具有灵敏度的通用的便宜的光电二极管。
受光元件30，被配置为与荧光体20接近。例如，受光元件30，被配置为与荧光体20之间的距离成为5mm以内，或者，被配置为与荧光体20接触。具体而言，受光元件30被配置为，接受荧光体20发出的荧光21之中的、行进在受光元件30侧的光的大致全部。而且，受光元件30与荧光体20之间的距离，不仅限于5mm以内，不特别限定。
[容器]
容器40是，将功能水90放入的容器。容器40是，例如，有底圆筒或有底方筒等的有底筒状的管，但是，不特别限定。容器40具备，使紫外光11透射的两个透射窗。具体而言，如图1示出，容器40具备，入射窗41、以及射出窗42。
入射窗41是，从光源10发出的紫外光11入射的窗。入射窗41，由被设置在形成在容器40的开口的、使紫外光11透射的透光部件形成。入射窗41(透光部件)，由例如石英玻璃、蓝宝石玻璃等形成。具体而言，入射窗41，由入射面以及射出面为大致平面的板状的玻璃形成。紫外光11大致垂直入射到入射窗41。具体而言，紫外光11，沿着板状的玻璃(入射窗41)的厚度方向入射。也就是说，紫外光11，向入射面的法线方向入射。
射出窗42是，入射到容器40的紫外光11向荧光体20射出的窗。射出窗42，由被设置在形成在容器40的开口的、使紫外光11透射的透光部件形成。射出窗42(透光部件)，由例如石英玻璃、蓝宝石玻璃等形成。具体而言，射出窗42，由入射面以及射出面为大致平面的板状的玻璃形成。从射出窗42，大致垂直射出紫外光11。具体而言，紫外光11，沿着板状的玻璃(射出窗42)的厚度方向射出。也就是说，紫外光11，在射出面的法线方向射出。
在本实施例中，容器40的主体(具体而言，两个透射窗以外的部分)，由遮蔽(吸收或反射)紫外光的材料形成。例如，容器40的主体，由丙烯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等的树脂材料、或金属材料等形成。而且，容器40整体也可以相对于紫外光11具有透光性。具体而言，容器40整体也可以由石英玻璃等形成。
在本实施例中，光源10、容器40、荧光体20以及受光元件30，按照该顺序被配置在同一直线上。如图1示出，容器40的入射窗41以及射出窗42也被配置在该直线上。据此，如图2示出，从光源10发出的紫外光11，在中途由荧光体20波长转换，但是，以最短距离达到受光元件30。因此，能够抑制在光源10至受光元件30之间产生漏光(漫射光)，据此，能够高精度地检测荧光21的强度，能够高精度地测量功能水90的浓度。
而且，容器40也可以是，规定的配管的一部分。具体而言，功能水90也可以在容器40内流动。例如，也可以使功能水90，在容器40与反应槽(不图示)之间循环。反应槽是，用于使功能水90发挥功能的容器。例如，在功能水90具有除菌、除臭等的功能的情况下，功能水90，在反应槽内与对象物(例如，空气等的气体)接触，从而进行该对象物的除菌、除臭等。在此情况下，功能水90进行除菌、除臭等，并且，功能水浓度传感器1能够测量功能水90的浓度。也就是说，能够将功能水浓度传感器1安装在除臭装置等来利用。
[控制电路]
控制电路50是，控制光源10以及受光元件30的控制器。控制电路50具有，存储有程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的暂时的存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。控制电路50，例如，由微机(微控制器)等实现。
控制电路50，根据从受光元件30输出的电信号，测量(计算)功能水90的浓度。具体而言，控制电路50，根据电信号计算荧光21的强度，根据计算出的荧光21的强度计算功能水90的透射度(或吸光度)。控制电路50，根据后述的朗伯比尔定律，从计算出的透射度计算功能水90的浓度。而且，控制电路50也可以，存储器预先存储将荧光21的强度与功能水90的浓度建立对应的表，参照该表，从而决定功能水90的浓度。
并且，控制电路50也可以，对光源10的点灯及灭灯、紫外光11的强度及波长等进行控制。也就是说，控制电路50，根据用户指示或程序等，在规定的定时使光源10发出规定的强度以及波长的紫外光11。例如，控制电路50也可以，根据功能水90的种类变更紫外光11的强度以及波长。
并且，控制电路50也可以，根据功能水90的浓度的测量结果，对光源10进行反馈控制。例如，在由受光元件30检测出的受光量过小的情况下，也就是说，在功能水90的浓度过高的情况下，也可以加强紫外光11的强度、或使波长不同。
[紫外光]
接着，详细说明本实施例涉及的光源10发出的紫外光11。
光源10发出的紫外光11(透射功能水90之前的紫外光)的峰值波长，存在于包含功能水90所固有的吸收峰值的规定的范围内。吸收峰值是示出，在功能水90具有的吸收光谱中、吸光度的最大值的波长。换而言之，吸收峰值是，基于功能水90的吸收量成为极大的光的波长。
在此，示出功能水90的浓度、与基于功能水90的紫外光11的吸光度的关系。一般而言，根据朗伯比尔定律，在将入射到介质之前的光的强度设为I0，将透射长度L的介质之后的光的强度设为I时，满足以下的(式1)以及(式2)。
(数式1)
(式1)
(式2)吸光度＝1-透射度
在此，“a”是吸光系数，“C”是介质的摩尔浓度。“L”是紫外光11透射的介质(即，功能水90)的长度(即，光程长度)，在本实施例中，相当于从容器40的入射窗41到射出窗42为止的距离。
吸光度示出，基于功能水90的紫外光11的吸收率，值越大，就越示出基于功能水90的吸收旺盛。例如，若吸光度为“1”，则示出吸收紫外光11的全部，若吸光度为“0”，则示出完全不吸收紫外光11。而且，透射度示出，基于功能水90的紫外光11的透射率。
图5A是示出本实施例涉及的次氯酸水的每个浓度的吸收光谱的图。在图5A中，横轴示出，照射到功能水90(次氯酸水)的光(紫外光11)的波长，纵轴示出，功能水90的吸光度。
如图5A示出，次氯酸水，不依赖于其浓度，而292nm左右为吸收峰值，吸收包含该吸收峰值的规定的范围的多量光。规定的范围是，具有吸收峰值中的吸光度的规定的比例以上的吸光度的范围。规定的比例是，例如，5％至20％。例如，次氯酸水能够吸收的紫外光的规定的范围是，250nm以上350nm以下。因此，在本实施例中，在功能水90为次氯酸水的情况下，光源10，发出峰值波长处于250nm以上350nm的范围内的紫外光11。
在包含吸收峰值的规定的范围内，相对于规定的波长的光的吸光度，次氯酸水的浓度越高就越大，浓度越低就越小。如图5A示出，在作为吸收峰值的292nm左右近旁，该倾向显着出现。
图5B是示出本实施例涉及的紫外光相对于次氯酸水的浓度的透射度的图。在图5B中，横轴示出，功能水90的浓度，纵轴示出，功能水90相对于紫外光11的透射度。
在图5B中，黑圆点是实测值，实线以及虚线示出，根据(式1)，通过最小二乘法求出的实测值的指数近似曲线。
并且，波长为292nm的光，与波长为275nm的光相比，相对于浓度变化的透射度的变化的比例大。也就是说，紫外光11，越是近似吸收光谱中的吸收峰值的光，就能够容易根据透射度计算功能水90的浓度。
图6A是示出本实施例涉及的臭氧水的每个浓度的吸收光谱的图。在图6A中，横轴示出，照射到功能水90(臭氧水)的光(紫外光11)的波长，纵轴示出，功能水90的吸光度。
如图6A所示，臭氧水，不依赖于其浓度，而260nm左右为吸收峰值，吸收包含该吸收峰值的规定的范围的多量光。例如，臭氧水能够吸收的紫外光的规定的范围为，220nm以上300nm以下。因此，在本实施例中，在功能水90为臭氧水的情况下，光源10发出，峰值波长处于220nm以上300nm以下的范围内的紫外光11。
与次氯酸水的情况同样，在包含吸收峰值的规定的范围内，相对于规定的波长的吸光度，臭氧水的浓度越高就越大，浓度越低就越小。如图6A所示，在作为吸收峰值的260nm左右近旁，该倾向显著出现。
图6B是示出本实施例涉及的紫外光相对于臭氧水的浓度的透射度的图。在图6B中，横轴示出，功能水90的浓度，纵轴示出，功能水90相对于紫外光11的透射度。而且，黑圆点示出实测值，实线示出通过最小二乘法求出的实测值的指数近似曲线。
在图6B中示出，相对于照射波长为260nm的光时的臭氧浓度的透射度。如图6B示出，臭氧浓度越高，透射度就越小。
如图5B以及图6B示出，透射度与功能水90的浓度，根据朗伯比尔定律，彼此具有依赖关系。因此，获得透射功能水90之前的入射光的强度、以及透射功能水90之后的透射光(射出光)的强度，从而根据(式1)，能够计算基于功能水90的吸光度(或透射度)。
如上所述，在本实施例中，在功能水90为次氯酸水的情况下，光源10，发出峰值波长存在于250nm以上350nm的范围内的光，以作为紫外光11。例如，光源10，发出峰值波长为275nm的光，以作为紫外光11。
并且，在功能水90为臭氧水的情况下，光源10，发出峰值波长存在于220nm以上300nm以下的范围内的光，以作为紫外光11。例如，光源10，发出峰值波长为260nm的光，以作为紫外光11。
[功能水的浓度的测量]
如上所述，在本实施例中，根据紫外光11的入射前的强度和透射后的强度，测量功能水90的浓度。具体而言，不是直接检测作为透射光的紫外光11，而是由荧光体20转换为荧光21之后，由受光元件30检测转换后的荧光21。在本实施例中，利用荧光21的强度，以代替透射光(紫外光11)的强度，从而测量功能水90的浓度。
以下，首先，对于为了确认根据紫外光11的强度能够准确地测量功能水90的浓度的情况，而不利用荧光体20直接检测紫外光11的透射后的强度的结果，利用图7进行说明。
图7是示出本实施例涉及的不具备荧光体20时的次氯酸水的浓度与紫外光11的透射度的关系的图。在图7中，黑圆点以及黑三角示出实测值，实线示出通过最小二乘法求出的实测值的指数近似曲线。
在图7中，不具备荧光体20，而利用在紫外区域具有灵敏度的光电二极管检测，从射出窗42射出的透射光(紫外光11)。图7的(a)示出，紫外光11的峰值波长为275nm的情况，与图5B示出的图表相同。图7的(b)是，以对数换算(a)示出的图表的纵轴的。
在根据朗伯比尔定律的情况下，如(式1)示出，以浓度的指数函数表示透射度。因此，在对数图表上，以直线表示透射度与浓度的关系。如图7的(b)示出，得知的是，实测值(黑圆点以及黑三角)，与近似直线大致一致，通过检测紫外光11，从而能够测量功能水90的浓度。
接着，对于利用荧光体20的结果，利用图8进行说明。
图8是示出本实施例涉及的次氯酸水的浓度与紫外光的透射度的关系的图。在图8中，黑四角示出实测值，实线示出通过最小二乘法求出的实测值的指数近似曲线。
在图8中，作为荧光体20，利用了YPV荧光体。荧光体20，发出与作为激励光的紫外光11的强度对应的强度的荧光21。具体而言，作为激励光的紫外光11与荧光21成比例关系。因此，控制电路50，将由受光元件30检测出的荧光21的强度转换为紫外光11的强度，从而计算紫外光11的透射度。
图8的(a)示出，紫外光11的峰值波长为275nm的情况，图8的(b)是，将(a)示出的图表转换为对数图表的。如图8的(b)示出，在检测荧光21的情况下，与直接检测紫外光11的情况同样，实测值(黑四角)，也与近似曲线(实线)大致一致。因此，得知的是，通过检测荧光21，从而能够测量功能水90的浓度。也就是说，得知的是，不需要直接检测紫外光11。
[效果等]
如上所述，本实施例涉及的功能水浓度传感器1，具备：将功能水90放入的容器40；发出紫外光11的光源10；由从光源10发出且通过容器40内的紫外光11激励从而发出荧光21的荧光体20；以及接受荧光21的受光元件30，光源10发出的紫外光11的峰值波长，存在于包含功能水90所固有的吸收峰值的规定的范围内。
如此，荧光体20对紫外光11进行波长转换来发出荧光21，受光元件30，接受由荧光体20发出的荧光21。荧光21是，波长比紫外光11长的光，例如，是可见光。因此，对于受光元件30，不需要在紫外区域具有灵敏度，能够利用在可见光区域具有灵敏度的便宜的光电二极管。
并且，作为光源10能够利用小型且长寿命的LED元件等，因此，能够使功能水浓度传感器1成为小型化以及长寿命化。
进而，在本实施例中，光源10发出的紫外光11是，以在包含功能水90所固有的吸收峰值的规定的范围内包含峰值波长的方式，例如，根据功能水90所固有的吸收光谱来决定的。也就是说，紫外光11由功能水90吸收，并且，检测紫外光11的强度的变化，从而测量功能水90的浓度。因此，不需要将检测剂等的以浓度的测量为目的的物质添加在功能水90中。因此，也没有功能水90与检测剂反应来发生化学变化的情况，因此，即使测量浓度后(照射紫外光11之后)的功能水90，也能够发挥原来的功能。也就是说，功能水浓度传感器1，能够一边维持功能水90的功能一边进行浓度的测量，因此，能够安装到利用功能水90的装置等。
例如，在功能水90是次氯酸水等的具有除菌能力的液体的情况下，不会失去功能水90的除菌能力等，因此，能够将功能水90照原样利用于除菌。例如，能够一边使功能水90循环一边进行浓度的测量和除菌，因此，能够进行将浓度的测量结果反映到除菌等的反馈控制。如此，功能水浓度传感器1，能够安装到除菌装置等的设备。
此时例如，在因功能水90利用于除菌等而功能水90的浓度降低的情况下，进行追加功能水90等的反馈控制。据此，能够提高功能水90的浓度，充分发挥除菌等的功能。并且，根据反馈控制，能够防止功能水90的浓度过度高，能够防止有害的气体或臭气气体等的发生。
并且，例如，荧光体20，发出具有与受光元件30的灵敏度对应的峰值波长的光，以作为荧光21。
据此，例如，能够有效地利用受光元件30的灵敏度高的区域，因此，能够检测的光量的范围扩大。因此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。
并且，在本实施例中，荧光体20，向全方向均匀发出荧光。也就是说，从荧光体20发出的荧光21向全方向放出，因此，在荧光体20和受光元件30远离的情况下，受光元件30接受的荧光21的光量变小。
对此，在本实施例涉及的功能水浓度传感器1中，例如，受光元件30，被配置为与荧光体20接近。
据此，能够增多荧光体20发出的荧光21之中的入射到受光元件30的光的量，因此，即使在荧光21弱的情况下也能够进行检测。因此，能够扩大能够测量的浓度的范围。并且，能够减少没有入射到受光元件30而在功能水浓度传感器1的壳体(不图示)内行进的光(漫射光)。因此，能够抑制因漫射光入射到受光元件30而导致的检测误差，能够高精度地检测荧光21。
并且，例如，光源10、容器40、荧光体20以及受光元件30，按照该顺序被配置在大致同一直线上。
据此，不需要通过反射或折射等使紫外光11或荧光21的行进方向发生变化，因此，即使不设置透镜或反射镜等的部件，也能够实现小型化以及低成本化。并且，在由透镜或反射镜等的部件使光的行进方向发生变化的情况下，会有因漫射光的发生、或基于部件的光的吸收等而入射到受光元件30的荧光21的光量减少的可能性。对此，功能水浓度传感器1，不具备透镜或反射镜等，因此，能够抑制入射到受光元件30的荧光21的光量的减少，能够高精度地测量功能水90的浓度。
并且，例如，容器40具备，从光源10发出的紫外光11入射的入射窗41，来自光源10的紫外光11，大致垂直入射到入射窗41。
据此，能够抑制在向入射窗41的入射面的紫外光11的折射以及反射。也就是说，能够使光源10发出的光高效率地照射到容器40内的功能水90，因此，能够高精度地测量功能水90的浓度。
以下，对于本实施例涉及的功能水浓度传感器1的变形例，利用附图进行说明。而且，在各个变形例的说明中，对于与本实施例涉及的功能水浓度传感器1相同之处，省略或简化说明。
[变形例1]
图9是用于说明本实施例的变形例1涉及的功能水浓度传感器1a的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器1a，与图1示出的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，新具备狭缝部60。
狭缝部60，被设置在光源10与入射窗41之间，限制紫外光11的照射范围。具体而言，狭缝部60，具有形状与入射窗41大致相同的开口。狭缝部60是，例如，设置有开口(狭缝)的板。狭缝部60被设置为，在从光源10看时，开口与入射窗41大致一致。
狭缝部60，由遮蔽(反射或吸收)紫外光11的材料形成。狭缝部60，例如，由与容器40的主体相同的材料形成。
变形例涉及的功能水浓度传感器1a，从光源10发出的紫外光11之中的照射到开口以外的光，由狭缝部60遮蔽而不向容器40内行进。通过开口的光，入射到入射窗41，透射功能水90后从射出窗42射出。如此，能够减少因紫外光照射到不用区域而产生漫射光，提高检测精度。
[变形例2]
图10是用于说明本实施例的变形例2涉及的功能水浓度传感器1b的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器1b，与图1示出的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，新具备透镜部61。
透镜部61，被设置在光源10与入射窗41之间，抑制紫外光11的发散。透镜部61是，例如，聚光于荧光体20的聚光透镜、或者、将紫外光11作为平行光射出的准直透镜等。透镜部61，例如，由具有透光性的石英玻璃形成。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器1b，能够增加透射功能水90的紫外光11的光量，因此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。
[变形例3]
图11是用于说明本实施例的变形例3涉及的功能水浓度传感器1c的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器1c，与图1示出的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，代替荧光体20而具备荧光体20c，以及，代替容器40的射出窗42而具备射出窗42c。
荧光体20c，被设置在容器40的射出窗42c。例如，射出窗42c，由含有荧光体20c的含荧光体玻璃形成。在射出窗42c中，包含分散的荧光体粒子。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器1c，将荧光体20c和射出窗42c成为共同化，因此，能够缩短容器40与受光元件30之间的距离。据此，能够实现功能水浓度传感器1c的小型化。并且，能够减少从射出窗42c射出的荧光21的漫射光，因此，能够提高检测精度。
[变形例4]
图12是用于说明本实施例的变形例4涉及的功能水浓度传感器1d的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器1d，与图1示出的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，代替荧光体20而具备荧光体20d。
荧光体20d，被设置在受光元件30的表面。具体而言，荧光体20d，包含在涂布在受光元件30的表面的树脂材料中。树脂材料是，例如，硅树脂等的具有透光性的材料。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器1d，将荧光体20d设置在受光元件30的表面，因此，能够增大荧光体20d发出的荧光21的受光量。据此，能够减少从射出窗42c射出的荧光21的漫射光，因此，能够提高检测精度。并且，能够缩短容器40与受光元件30之间的距离，因此，能够实现功能水浓度传感器1d的小型化。
(实施例2)
接着，对于实施例2涉及的功能水浓度传感器，利用图13进行说明。而且，以下，以与所述实施例1不同之处为中心进行说明，对于与实施例1相同之处，省略或简化说明。
图13是用于说明本实施例涉及的功能水浓度传感器2的结构以及工作的示意图。如图13示出，功能水浓度传感器2，与图1示出的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，新具备反射部70。
[反射部(第一反射部)]
反射部70是，被设置在容器40的内部的、使紫外光11反射的第一反射部的一个例子。反射部70，对紫外光11进行镜面反射。具体而言，反射部70，使从光源10发出的、通过入射窗41的紫外光11，向荧光体20反射。反射的紫外光11，通过射出窗42照射到荧光体20，使荧光体20激励。荧光体20，激励后发出荧光21，荧光21入射到受光元件30。设置有反射部70，因此，如图13示出，紫外光11的光程长度成为容器40的宽度的大致两倍。
反射部70是，容器40的内表面。具体而言，对容器40的内表面进行镜面处理，从而形成反射部70。例如，在容器40由金属材料形成的情况下，对内表面进行研磨来成为镜面化，从而形成反射部70。在容器40由树脂材料形成的情况下，在内表面形成金属蒸镀膜等，从而形成反射部70。
而且，反射部70也可以被形成为，与容器40不同的部件。也就是说，反射部70也可以是，被配置在容器40的规定的位置的反射板。反射部70也可以是，例如，对表面进行了镜面处理的玻璃板或树脂板。反射部70，固定于容器40的内表面。
[光程长度与浓度的关系]
在此，对于在功能水90为臭氧水的情况下，按每个光程长度测量其浓度与透射度的关系的结果，利用图14进行说明。图14是示出本实施例涉及的功能水浓度传感器2的每个光程长度的紫外光11相对于臭氧水的浓度的透射度的图。
在图14的(a)以及(b)中，横轴示出臭氧水(功能水90)的浓度，纵轴示出紫外光11的透射度。图14的(b)是，臭氧浓度为0至0.05mg/L、且透射度为0.96至1的范围(图14的(a)的虚线的框)的放大图。
如图14示出，得知的是，光程长度L越长，透射度就越小。光程长度越长，紫外光11透射的时间越长，与功能水90接触的时间越长。因此，由功能水90吸收的紫外光11的光量也增多，透射度变小。
即使在臭氧水的浓度低的情况下，也出现其倾向。如图14的(b)示出，即使臭氧水的浓度低，透射度的变化量也增大，因此，能够容易检测透射度的变化。也就是说，检测分辨率提高，因此，能够根据透射度高精度地测量臭氧水的浓度。
[效果等]
如上所述，本实施例涉及的功能水浓度传感器2还具备，被设置在容器40的内部的、使紫外光11反射的反射部70。
据此，由被设置在容器40的内部的反射部70在容器40的内部使紫外光11反射，从而能够使紫外光11的光程长度变长。因此，即使在功能水90的浓度低且吸光度低的情况下，使紫外光11的光程长度变长，从而吸收多量紫外光11，因此，也能够由受光元件30检测紫外光11的强度的变化。也就是说，能够扩大功能水90的浓度的测量范围。如此，不使功能水浓度传感器2的尺寸变大，也能够扩大能够测量的浓度的范围。
并且，例如，反射部70是，容器40的内表面。
据此，将容器40的内表面作为反射部70利用，因此，不需要其他的部件，从而能够削减成本。并且，与设置作为其他的部件的反射板等的情况相比，能够有效地利用容器40内的空间，例如，能够确保更长的光程长度。
而且，本实施例涉及的功能水浓度传感器2，也可以不具备荧光体20。也就是说，受光元件30也可以是，在紫外区域具有灵敏度的光电二极管，直接检测透射功能水90的紫外光11。在此情况下，根据本实施例，即使不使尺寸扩大，也能够扩大能够测量的浓度的范围，并且，能够提高测量精度。也就是说，能够实现功能水浓度传感器2的小型化、高精度化、高灵敏度化。
以下，对于本实施例涉及的功能水浓度传感器2的变形例，利用附图进行说明。而且，在各个变形例的说明中，对于与本实施例涉及的功能水浓度传感器2相同之处，省略或简化说明。
[变形例1]
图15是用于说明本实施例的变形例1涉及的功能水浓度传感器2a的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器2a，与图13示出的功能水浓度传感器2相比，不同之处是，具备多个反射部70。多个反射部70被配置为，使紫外光11多次反射。
并且，在图15中示出，功能水90流动在容器40内的情况，即，容器40是形成功能水90的流路的配管的一部分的例子。容器40的形状、即配管的形状是，例如圆筒或方筒，但是，不特别限定。例如，在图15中功能水90流动在附图的上下方向上。而且，这是，对于以下的变形例2至5也同样的。
在本变形例中，功能水浓度传感器2a，具备作为多个反射部70的三个反射部71至73。反射部71至73的功能以及材料等，与图13示出的反射部70同样。反射部71以及72，被设置在容器40的内表面中的、与光源10以及受光元件30对应的面，反射部73，被设置在容器40的内表面中的、与光源10以及受光元件30相同侧的面。
，反射部71，使从光源10发出的、通过入射窗41的紫外光11，向反射部73反射。反射部73，使由反射部71反射的紫外光11，向反射部72反射。反射部72，使由反射部73反射的紫外光11，向荧光体20反射。由反射部72反射的紫外光11，通过射出窗42照射到荧光体20，使荧光体20激励。
如上所述，本变形例涉及的功能水浓度传感器2a，具备多个第一反射部70，多个反射部70被配置为，使紫外光11多次反射。
据此，紫外光11由三个反射部71至73多次反射，因此，能够将行进在容器40的内部的紫外光11的光程长度更变长。使光程长度变长，从而能够测量更淡的功能水90的浓度。也就是说，能够实现功能水浓度传感器2a的高灵敏度化。
而且，在本变形例中，也可以将容器40的内表面全部成为镜面化。
[变形例2]
图16是用于说明本实施例的变形例2涉及的功能水浓度传感器2b的结构以及工作的示意图。本变形例涉及的功能水浓度传感器2b，能够按照功能水90的浓度变更光源10以及受光元件30的配置位置或朝向。图16的(a)示出，功能水90的浓度高的情况，(b)示出，功能水90的浓度低的情况。
本变形例涉及的功能水浓度传感器2b，与图13示出的功能水浓度传感器2相比，不同之处是，代替控制电路50而具备控制电路50b。并且，在容器40的内表面的全面，设置有反射部70。而且，反射部70，也可以没有被设置在容器40的内表面的全面，而被设置紫外光11照射的范围内即可。
控制电路50b，除了控制电路50的功能以外，进一步，还按照功能水90的浓度变更光源10以及受光元件30的至少一方的配置位置或朝向。而且，在光源10以及受光元件30的至少一方，例如，设置有致动器等的可动机构(不图示)。控制电路50b，经由致动器变更光源10以及受光元件30的至少一方的配置位置或朝向。据此，控制电路50b，变更从光源10到受光元件30为止的光程长度。光程长度，相当于紫外光11透射功能水90的长度、即从入射窗41入射到功能水90后入射到射出窗42为止的距离。
具体而言，控制电路50b，在功能水90的浓度高的情况下，如图16的(a)示出，变更光源10或受光元件30的配置位置或朝向，以使光程长度变短。在本变形例中，控制电路50b，变更光源10的朝向，以使紫外光11的容器40内的反射次数减少。具体而言，控制电路50b，变更光源10的朝向，以使光源10发出的紫外光11相对于入射窗41的入射角变大，即，使紫外光11相对于入射窗41更倾斜入射。
此时，控制电路50b，按照从射出窗42射出的紫外光11的朝向变更受光元件30的朝向。具体而言，控制电路50b，变更受光元件30的朝向，以使紫外光11垂直入射到受光面。而且，在本实施例中，设置有荧光体20，并且，受光元件30，不接受紫外光11，而接受荧光21。荧光体20，向全方向发出荧光21，因此，控制电路50b，不需要变更受光元件30的朝向。
并且，控制电路50b，在功能水90的浓度低的情况下，如图16的(b)示出，变更光源10或受光元件30的配置位置或朝向，以使光程长度变长。在本变形例中，控制电路50b，变更光源10的朝向，以使紫外光11容器40内的反射次数增多。具体而言，控制电路50b，变更光源10的朝向，以使光源10发出的紫外光11相对于入射窗41的入射角变小，也就是说，使紫外光11相对于入射窗41以接近垂直的角度入射。此时，控制电路50b，也可以变更受光元件30的朝向，但是，如上所述，在本变形例中，检测荧光21，因此，不需要变更。
而且，控制电路50b，根据功能水90的浓度的预测值(例如，上次的测量值)，变更光源10或受光元件30的配置位置或朝向，以使从光源10到受光元件30为止的光程长度成为，能够适当地测量该预测值附近的浓度的光程长度。
例如，在功能水90的浓度过高的情况下，紫外光11的大部分会被吸收，因此，受光元件30几乎不能接受荧光21。在受光元件30几乎不能接受荧光21的情况下，缩短光程长度，从而能够抑制由功能水90吸收紫外光11，由受光元件30能够接受荧光21。据此，能够测量更浓的功能水90的浓度。
反而，在功能水90的浓度过低的情况下，紫外光11几乎不被吸收，由受光元件30检测出的荧光21的光量，与没有功能水90的情况大致相同。或者，也会有超出受光元件30的检测域来饱和的情况。在此情况下，使光程长度变长，从而能够促使功能水90吸收紫外光11，由受光元件30能够接受适当的光量的荧光21。据此，能够测量更淡的功能水90的浓度。
如上所述，本变形例涉及的功能水浓度传感器2b还具备控制电路50b，按照功能水90的浓度变更光源10以及受光元件30的至少一方的配置位置或朝向，从而变更从光源10到受光元件30为止的光程长度。
据此，能够提高功能水90的浓度的测量精度，能够扩大测量范围。
[变形例3]
图17是用于说明本实施例的变形例3涉及的功能水浓度传感器2c的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器2c，与图13示出的功能水浓度传感器2相比，不同之处是，新具备狭缝部60c。
狭缝部60c，被设置在光源10与入射窗41之间，限制紫外光11的照射范围。在本变形例中，狭缝部60c是，将紫外光11转换为平行光的准直部的一个例子。具体而言，从光源10发出的紫外光11，通过狭缝部60c的开口，从而作为平行光射出。狭缝部60c是，例如，设置有开口(狭缝)的板。
狭缝部60c，由遮蔽(反射或吸收)紫外光11的材料形成。狭缝部60c，例如，由与容器40的主体相同的材料形成。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器2c，由狭缝部60c，将紫外光11转换为平行光，因此，能够抑制紫外光11的衰减，能够提高紫外光11的利用效率。据此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。并且，在本变形例中，例如，由设置有开口的板等的简单的结构能够实现准直机构，因此，能够实现功能水浓度传感器2c的小型化以及低成本化。
[变形例4]
图18是用于说明本实施例的变形例4涉及的功能水浓度传感器2d的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器2d，与图13示出的功能水浓度传感器2相比，不同之处是，新具备透镜部61d。
透镜部61d，被设置在光源10与入射窗41之间，限制紫外光11的照射范围。在本变形例中，透镜部61d是，将紫外光11转换为平行光的准直部的一个例子。具体而言，从光源10发出的紫外光11，透射透镜部61d，从而作为平行光射出。透镜部61d是，准直透镜，例如，由具有透光性的石英玻璃形成。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器2d，由透镜部61d，将紫外光11转换为平行光，因此，能够抑制紫外光11的衰减，能够提高紫外光11的利用效率。据此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。并且，在本变形例中，由简单的结构能够实现准直机构，因此，能够实现功能水浓度传感器2d的小型化以及低成本化。
[变形例5]
图19是用于说明本实施例的变形例5涉及的功能水浓度传感器2e的结构以及工作的示意图。
本变形例涉及的功能水浓度传感器2e，与图13示出的功能水浓度传感器2相比，不同之处是，具备光源10以及受光元件30的多个组，以及，代替控制电路50而具备控制电路50e。
在本变形例中，多个光源10以及多个受光元件30成为阵列。例如，多个光源10，沿着功能水90流动的方向成为一维阵列。多个光源10也可以，成为二维阵列或三维阵列。多个受光元件30也同样。
如图19示出，功能水浓度传感器2e具备，作为多个光源10的、光源10e1以及10e2。并且，功能水浓度传感器2e具备，作为多个受光元件30的、受光元件30e1以及30e2。光源10e1及10e2以及受光元件30e1及30e2的功能分别，与光源10以及受光元件30相同。
在本变形例中，光源10e1与受光元件30e1对应，光源10e2与受光元件30e2对应。换而言之，由光源10e1和受光元件30e1构成一个组(例如，第一组)，由光源10e2和受光元件30e2构成另一个组(例如，第二组)。具体而言，从光源10e1发出的紫外光11，入射到受光元件30e1，从光源10e2发出的紫外光11，入射到受光元件30e2。
光源10和受光元件30的多个组被配置为，从光源10到对应的受光元件30为止的光程长度互不相同。如图19示出，光源10e1和受光元件30e1的一个组(第一组)的光程长度，比光源10e2和受光元件30e2的一个组(第二组)的光程长度长。
控制电路50e，除了控制电路50的功能以外，进一步，按照功能水90的浓度，有选择地变更光源10和受光元件30的多个组。据此，控制电路50e，按照功能水90的浓度变更光程长度。
例如，控制电路50e，在功能水90的浓度高的情况下，选择光程长度长的光源10e1和受光元件30e1的组(第一组)。反而，控制电路50e，功能水90的浓度低的情况下，选择光程长度短的光源10e2和受光元件30e2的组(第二组)。
如上所述，本变形例涉及的功能水浓度传感器2e，具备光源10以及受光元件30的多个组，光源10以及受光元件30的多个组被配置为，从光源10到对应的受光元件30为止的光程长度互不相同，功能水浓度传感器2e还具备，按照功能水90的浓度有选择地变更多个组的控制电路50e。
据此，与变更光源10或受光元件30的配置位置或朝向的情况(本实施例的变形例2)同样，按照浓度选择适当的组，从而能够选择适当的光程长度。因此，能够提高功能水90的浓度的测量精度，能够扩大测量范围。
(实施例3)
接着，对于实施例3涉及的功能水浓度传感器，利用图20进行说明。而且，以下，以与所述实施例1不同之处为中心进行说明，对于与实施例1相同之处，省略或简化说明。
图20是示出说明本实施例涉及的功能水浓度传感器3的结构的示意图。具体而言，图20的(a)是，功能水浓度传感器3的截面图，示出与在构成配管的一部分的容器40内功能水90流动的方向正交的截面。图20的(b)示出，(a)的XX-XX线的截面。也就是说，功能水90，在(a)中流向附图的深度方向，在(b)中流动在附图的上下方向上(参照白箭头线)。
如图20示出，功能水浓度传感器3，与实施例1涉及的功能水浓度传感器1相比，不同之处是，新具备反射部80。
[反射部(第二反射部)]
反射部80是，具有设置有荧光体20的反射面，由反射面使荧光21向受光元件30反射的第二反射部的一个例子。反射部80，被设置在容器40的外部。
具体而言，反射部80是，被设置在容器40的外部的反射板。反射部80是，例如，对至少一方的主面(反射面)进行了镜面处理的玻璃板或树脂板。在反射部80的反射面，涂布含有荧光体20的树脂材料。
而且，在本实施例中，示出了在反射面涂布含有荧光体20的树脂材料的例子，但是，不仅限于此。也可以将包含荧光体20的玻璃板等安装在反射面。
[效果等]
如上所述，本实施例涉及的功能水浓度传感器3还具备，具有设置有荧光体20的反射面的、被设置在容器40的外部的、由反射面使荧光21向受光元件30反射的反射部80。
例如，根据实施例1等示出的结构，荧光体20发出的荧光21的大致一半发出到射出窗42侧而不入射到受光元件30。对此，在本实施例中，反射部80使荧光21向受光元件30反射，因此，能够使更多量荧光21入射到受光元件30。据此，能够有效地利用荧光体20发出的荧光21。因此，即使在紫外光11的强度弱、荧光21的强度弱的情况下，受光元件30也能够接受多量光，因此，能够测量功能水90的浓度。也就是说，能够扩大功能水90的浓度的能够测量的范围。
以下，对于本实施例涉及的功能水浓度传感器3的变形例，利用附图进行说明。而且，在各个变形例的说明中，对于与本实施例涉及的功能水浓度传感器3相同之处，省略或简化说明。
[变形例1]
图21是示出本实施例的变形例1涉及的功能水浓度传感器3a的结构的示意图。具体而言，图21的(a)示出，与在构成功能水浓度传感器3a的配管的一部分的容器40内功能水90流动的方向正交的截面，(b)示出，(a)的XXI-XXI线的截面。
本变形例涉及的功能水浓度传感器3a，与图20示出的功能水浓度传感器3相比，不同之处是，新具备狭缝部60c。狭缝部60c，与实施例2的变形例3中示出的狭缝部相同。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器3a，由狭缝部60c，将紫外光11转换为平行光，因此，能够抑制紫外光11的衰减，能够提高紫外光11的利用效率。据此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。并且，在本变形例中，例如，由设置有开口的板等的简单的结构能够实现准直机构，因此，能够实现功能水浓度传感器3a的小型化以及低成本化。
[变形例2]
图22是示出本实施例的变形例2涉及的功能水浓度传感器3b的结构的示意图。具体而言，图22的(a)示出，与在构成功能水浓度传感器3b的配管的一部分的容器40内功能水90流动的方向正交的截面，(b)示出，(a)的XXII-XXII线的截面。
本变形例涉及的功能水浓度传感器3b，与图20示出的功能水浓度传感器3相比，不同之处是，新具备透镜部61d。透镜部61d，与实施例2的变形例4中示出的透镜部相同。
如上所述，根据本变形例涉及的功能水浓度传感器3b，由透镜部61d，将紫外光11转换为平行光，因此，能够抑制紫外光11的衰减，能够提高紫外光11的利用效率。据此，能够扩大能够测量的浓度的范围，或者，能够提高浓度的测量精度。并且，在本变形例中，由简单的结构能够实现准直机构，因此，能够实现功能水浓度传感器3b的小型化以及低成本化。
[变形例3]
图23是示出本实施例的变形例3涉及的功能水浓度传感器3c的结构的示意图。具体而言，图23示出，与在构成功能水浓度传感器3c的配管的一部分的容器40内功能水90流动的方向正交的截面。
本变形例涉及的功能水浓度传感器3c，与图20示出的功能水浓度传感器3相比，不同之处是，代替反射部80而具备反射部80c。
反射部80c是，凹面镜。具体而言，反射部80c是，在受光元件30具有焦点的椭圆镜。也就是说，反射部80c的反射面是椭圆面的一部分。而且，反射部80c也可以是，反射面为抛物面的抛物面镜等。
据此，能够使更多量荧光21入射到受光元件30，因此，能够扩大功能水90的浓度的能够测量的范围。
(其他)
以上，对以本发明涉及的功能水浓度传感器，根据所述实施例以及其变形例进行了说明，但是，本发明，不仅限于所述实施例。
例如，在所述实施例中，在容器40的外部配置光源10以及受光元件30，但是，不仅限于此。例如，也可以将光源10安装在入射窗41。也就是说，也可以将光源10的发光面露出在容器40内。同样，也可以将受光元件30安装在射出窗42。也就是说，也可以将受光元件30的受光面露出在容器40内。在此情况下，荧光体20也被配置在容器40内。或者，也可以在容器40的内部配置光源10以及受光元件30。在此情况下，容器40也可以，不具备入射窗41以及射出窗42。
另外，对各个实施例实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及在不脱离本发明的宗旨的范围内任意组合各个实施例的构成要素以及功能来实现的形态，也包含在本发明中。
符号说明
1、1a、1b、1c、1d、2、2a、2b、2c、2d、2e、3、3a、3b、3c 功能水浓度传感器
10、10e1、10e2 光源
11 紫外光
20、20c、20d 荧光体
21 荧光
30、30e1、30e2 受光元件
40 容器
41 入射窗
42、42c 射出窗
50、50b、50e 控制电路
60、60c 狭缝部
61、61d 透镜部
70、71、72、73 反射部(第一反射部)
80、80c 反射部(第二反射部)
90 功能水

Claims (17)

1.一种功能水浓度传感器，具备：
容器，功能水放入到该容器；
光源，发出紫外光；
荧光体，由从所述光源发出且通过所述容器内的紫外光激励，从而发出荧光；以及
受光元件，接受所述荧光，
所述光源发出的紫外光的峰值波长，存在于包含所述功能水所固有的吸收峰值的规定的范围内。
2.如权利要求1所述的功能水浓度传感器，
所述荧光体，发出具有与所述受光元件的灵敏度对应的峰值波长的光，以作为所述荧光。
3.如权利要求1或2所述的功能水浓度传感器，
所述受光元件被配置为与所述荧光体接近。
4.如权利要求1至3的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述光源、所述容器、所述荧光体以及所述受光元件，按照该顺序被配置在大致同一直线上。
5.如权利要求1至3的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述功能水浓度传感器还具备第一反射部，
所述第一反射部被设置在所述容器的内部，并且使所述紫外光反射。
6.如权利要求5所述的功能水浓度传感器，
所述功能水浓度传感器具备多个所述第一反射部，
多个所述第一反射部被配置为，使所述紫外光多次反射。
7.如权利要求5或6所述的功能水浓度传感器，
所述功能水浓度传感器还具备控制电路，
所述控制电路，按照所述功能水的浓度变更所述光源以及所述受光元件的至少一方的配置位置或朝向，从而变更从所述光源到所述受光元件为止的光程长度。
8.如权利要求5至7的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述第一反射部是，所述容器的内表面。
9.如权利要求5至8的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述功能水浓度传感器具备所述光源以及所述受光元件的多个组，
所述光源以及所述受光元件的多个组被配置为，从所述光源到对应的所述受光元件为止的光程长度互不相同，
所述功能水浓度传感器还具备，按照所述功能水的浓度有选择地变更所述多个组的控制电路。
10.如权利要求1至9的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述功能水浓度传感器还具备第二反射部，
所述第二反射部，被设置在所述容器的外部，具有设置有所述荧光体的反射面，由所述反射面使所述荧光向所述受光元件反射。
11.如权利要求10所述的功能水浓度传感器，
所述第二反射部是，凹面镜。
12.如权利要求11所述的功能水浓度传感器，
所述第二反射部是，在所述受光元件具有焦点的椭圆镜。
13.如权利要求1至12的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述容器具备入射窗，从所述光源发出的紫外光入射到所述入射窗，
所述功能水浓度传感器还具备狭缝部，
所述狭缝部，被设置在所述光源与所述入射窗之间，并且限制所述紫外光的照射范围。
14.如权利要求13所述的功能水浓度传感器，
所述狭缝部具有形状与所述入射窗大致相同的开口。
15.如权利要求1至12的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述容器具备入射窗，从所述光源发出的紫外光入射到所述入射窗，
所述功能水浓度传感器还具备透镜部，
所述透镜部，被设置在所述光源与所述入射窗之间，并且抑制所述紫外光的发散。
16.如权利要求1至12的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述容器具备入射窗，从所述光源发出的紫外光入射到所述入射窗，
所述功能水浓度传感器还具备准直部，
所述准直部，被设置在所述光源与所述入射窗之间，并且将所述紫外光转换为平行光。
17.如权利要求1至16的任一项所述的功能水浓度传感器，
所述容器具备入射窗，从所述光源发出的紫外光入射到所述入射窗，
来自所述光源的紫外光，大致垂直入射到所述入射窗。
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