JP2002527879A - 低電圧でバラスト・フリーでありエネルギ効率のよい紫外線物質処理及び浄化システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電圧でバラスト・フリーでありエネルギ効率のよい紫外線エネルギ源を提供すること。 【解決手段】 離間した電極（１６、１７）を備えた気体放電紫外線ランプ（１４−１、１４−２、…、１４Ｎ）を有する紫外線源（１５−１、１５−２、…、１５Ｎ）と、低電圧で高周波の交流矩形波電圧源であって、前記離間した電極に接続され非熱電子的に気体放電紫外線ランプを励起する交流矩形波電圧源とで構成される。本発明の構成では点弧電圧を必要としないので、従来のような高い電圧は必要ない。フロー・センサ（２６）を用いて、紫外線発生の強度が、流率の関数として比例的に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願の参照】

この出願は、１９９７年１０月２日に出願された"Low-Voltage Non-Thermioni
c Ballast-Free Fluorescent Light System and Method"と題する米国特許出願
第０８／９４２，６７０号と関連している。そして、この米国特許出願は、１９
９７年７月２５日に出願された米国特許仮出願６０／０５３，７９６号の主題と
なっている。これらは、本出願において援用する。この出願は、また、１９９７
年１１月５日に出願された"Low Voltage Non-Thermionic Ballast-Free Energy-
Efficient Light-Producing Gas Discharge System and Method"と題する米国特
許一部継続出願第０８／９４２，８２４号と関連している。この一部継続出願も
、本出願において援用する。

【０００２】 また、１９９７年８月２１日に出願された本出願人による"Low Voltage High-
Frequency Fluorescent Signage, Particularly Exit Sign"と題する米国特許出
願第０８／９１５，６９６号と関連している。この米国特許出願も、本出願にお
いて援用する。

【０００３】

【従来技術と本発明の簡単な説明】

紫外線（ＵＶ）エネルギを利用する典型的な流体処理浄化システムでは、病原
性の有機体によって汚染された液体及び／又は気体状の物質である流体が、処理
ゾーンを通過して移動される。典型的には、ＵＶエネルギは、ＵＶ伝送バルブ又
はエンベロープに含まれる気体状の媒体において放電を生じさせることによって
、提供される。典型的には気体充填物には、アルゴン（及び／又は、キセノンＸ
Ｅ、クリプトンＫＲなどそれ以外の気体）とその中で放電が生じるときに紫外線
が豊富である水銀との混合物が含まれる（これ以外のＵＶが豊富な気体又はイオ
ン化を用いることもできる）。典型的には、バラスト電源が電極に接続されてい
る。電子バラスト・システムでは、ステップアップ変圧器が、数百ボルトという
高い点弧電圧（striking voltage）又はイオン化電圧（ionization voltage）を
提供する（この電圧は、ランプがいったん付勢されると、通常の動作電圧（通常
は、１００ないし２００ボルト）まで下がる）。紫外線ランプが大規模な水浄化
（water purification）システムのために用いられる場合には、典型的には円柱
状の紫外線放出ランプであるランプとその外側にある同軸で実質的に同一の広が
りを有する（coextensive）円柱状のＵＶ透過的なスリーブとが、平行なバンク
又はアレイ状に配列されている。ＵＶランプのバンク又はアレイを水処理用の水
流コンジットに配置することを可能かつ容易にするためには、様々な構造上の配
列が用いられる。典型的には、ＵＶランプの軸は、水流の方向と平行である。

【０００４】 システムによっては、ＵＶ源は、２つ以上の強度モードで駆動される。すなわ
ち、流体フローが少ないときの低強度モードと、流体フローが多いときの高強度
モードとである。次に、以下の米国特許を参照する。すなわち、１９８４年１１
月に成立の米国特許第４，４８２，８０９号（発明者Maarschalkerweerd）、１
９８９年１０月に成立の米国特許第４，８７２，９８０号（発明者Maarschalker
weerd）、１９９１年６月に成立の米国特許第５，０２３，５１８号（発明者Man
s外）、１９９２年１月に成立の米国特許第５，０８１，３９９号（発明者Jy）
、１９９３７月に成立の米国特許第５，２３０，７９２号（発明者Sauska外）、
１９９４年６月に成立の米国特許第５，３２４，４２３号（発明者Markham）、
１９９５年３月に成立の米国特許第５，４０１，３９５号（発明者Markham）、
１９９６年４月に成立の米国特許第５，５０３，８００号（発明者Free）、１９
９６年７月に成立の米国特許第５，５３６，３９５号（発明者Kuennen外）、１
９９６年８月に成立の米国特許第５，５４７，５９０号（発明者Szabo）、１９
９７年３月に成立の米国特許第５，６１１，９１８号（発明者Markham）、１９
９７年１２月に成立の米国特許第５，６９８，０９１号（発明者Kuennen外）及
び１９９８年１月に成立の米国特許第５，７０７，５９４号（発明者Austin外）
である。

【０００５】 米国特許第５，２３０，７９２号（発明者Sauska外）及び米国特許第５，６１
１，９１８号（発明者Markham）は、可変強度制御を備えた紫外線水浄化システ
ムの典型的な例である。これらの米国特許では、紫外線ランプの強度は、流体フ
ローに応答してランプを選択的に付勢して流体フローに応じた可変のＵＶ強度出
力を提供する回路によって制御されている。これらの回路では、放電を開始させ
て紫外線を生じさせるのに、高い点弧電圧が要求される。Sauska外の特許の場合
には、紫外線ランプは常に大電流バラストを用いて始動されるという回路構成に
なっている。これは、放電の開始を保証するためであり、その次に、低モード・
バラストがＵＶランプを低出力段階の状態に維持するのに用いられる。

【０００６】

【本発明】

本発明の目的は、改良型の紫外線エネルギ源を提供することであり、また、低
電圧でバラスト・フリーでありエネルギ効率のよい紫外線エネルギ源を提供する
ことであり、更には、流体処理システムにおけるそのようなＵＶ源を提供するこ
とであり、更にまた、様々な流体や物質及び原料を処理するための特別に効率的
であり低電圧で低電流の紫外線発生システムであって、水浄化及び空気浄化シス
テムなどの流体システムにおいて病原体、微生物、バクテリア及びそれ以外の有
害な物質を殺菌及び／又は制御するのに有用な紫外線発生システムを提供するこ
とである。

【０００７】 本発明によって発生されるＵＶエネルギは、治療、ＵＶ医療処理、フォトリソ
グラフィへの応用、化学反応の促進などに用いることができる。 本発明による紫外線エネルギ源は、本発明によって代替される従来型の紫外線
エネルギ・ランプ及びバルブと比較して、電力消費が著しく小さく、１ワット当
たりで発生される有用な紫外線エネルギが著しく多く、また、与えられた処理に
必要となるランプ・ユニットの数も少なくてよい。更に、強度レベルをゼロから
大きな強度までそしてまたゼロに戻るまで無制限に可変な態様で変動させること
ができるので、紫外線エネルギの強度レート（intensity rate）も同様に無制限
に可変な態様（例えば、ステップのないに変動させて）で変動させることができ
る。

【０００８】 加熱されるフィラメントが用いられていないので、本発明による装置は本質的
に非熱電子的（non-thermionic）である。 本発明によると、１つ又は複数の紫外線ランプが、低電圧（４から１６ボルト
の範囲）の交流矩形波電源ドライバ回路によって駆動される。この矩形波電源ド
ライバ回路は、実質的に矩形である交流波を紫外線ランプ又は管電極において発
生させるように動作するソリッドステート・スイッチ回路を組み入れており、電
極への電圧印加によって管における電子及びイオン密度のパターンがシフトする
ことができるよりも高速で極性が反転され、電極の間の空間の長さ全体で電子が
連続的に加速され、数サイクルの矩形波が加えられると、管の体積全体に自由電
子及びイオンが生成され、放電において気体を発生させる紫外線エネルギがイオ
ン化される。好適実施例では、発振周波数は、約１００ｋＨｚから約１．５ＭＨ
ｚの範囲に、より正確には、１ＭＨｚから１．５ＭＨｚの間に設定される。ドラ
イバ回路には高い電圧が存在しないので、より安全な動作が保証される。強度レ
ベルの変動は、直流電源からのドライバ回路への電圧又はエネルギ・レベルを変
動させることによって達成することができる。好適実施例では、誘導キックなど
に起因するスパイク電圧が生じないことに注意が払われる。紫外線ランプ又は装
置が非熱電子的に駆動される、例えば、フィラメントが加熱されるというような
ことはないので、ＵＶの発生は著しく向上する。更に、高周波の範囲では、電源
をはるかに小さくすることができる。

【０００９】 本発明の別の特徴として、伝統的な紫外線ランプ浄化システムと比較して、電
流、電力消費及び熱を著しく減少させながら紫外線エネルギを著しく増加させる
ことができる点があるが、これが、電気から紫外線エネルギへの変換効率が高い
理由である。もちろん、熱（電力）削減のいくらかの部分は、管のそれぞれの端
部において電圧を印加することによってフィラメントを直接的に加熱することが
行われないことの結果として認識できる。また、ある部分は、瞬間的な陰極の付
近で生じる高電磁場領域（high-field region）におけるエネルギ転送という観
点からも説明されうる。しかし、本発明によるシステムにおける紫外線ランプは
、その長さの全体を通じてはるかに温度が低く、この長さは、フィラメント又は
電極から最も距離の大きな領域を含むのであるが、その領域の加熱は、管を充填
している低圧気体を介してなされる導電、放射又は拡散熱によっては説明できな
い。全体の電圧（４から１６ボルト（好ましくは、６から８ボルトの範囲）の矩
形交流で１００ｋＨｚから約１．５ＭＨｚであり、好ましい範囲は、（与えられ
ている気体放電媒体の）原子などの粒子に部分的に依存して）約１．０ＭＨｚか
ら約１．５ＭＨｚである）は、本発明によって駆動されるＵＶ管に高い電磁場が
存在する局所的な領域を暗示するほどには大きくない。

【００１０】 管の長さに沿った温度の低さは、加えられる電磁場によって電子及びイオンに
転送されるエネルギの観点から説明が可能であると考えられている。本発明では
、管に加えられる矩形波電圧は非常に頻繁に反転するので、放電における陽イオ
ンは印加電圧の半サイクルの間に運動エネルギをほとんど生じさせない。放電に
よって駆動される従来型の紫外線照明システム（例えば、非マイクロ波又はマグ
ネトロン駆動型のＵＶシステムなど）では、イオンが、半サイクルの間により大
量のエネルギを取得しうるのである。この運動エネルギは、紫外線の発生には全
く寄与することなく、従来型のシステムでは、中性の気体分子と更には管の壁部
に急速に伝達される。

【００１１】 従来型の紫外線管におけるエネルギ損失の主な原因は、各半サイクルの最初に
管におけるイオン化をほぼ完全に再構成しなければならないからである。これに
よって、中性の気体分子を電気的にイオン化するためのエネルギが必要となるば
かりでなく、電子が中性の気体分子と衝突する際の損失に相当する追加的なエネ
ルギも必要となり、従って、分子をイオン化することなく運度エネルギを増加さ
せることになる。本発明によるシステムが非熱電子的であってバラスト・フリー
であるという事実により、加熱したバラスト駆動型のシステムによって生じる電
気的な火災の危険や原因が取り除かれる。低電圧であるから、人体への電気的な
ショックの危険もない。そして、低電圧であることにより、人間にとって致命的
ではなく、水を用いる応用例で使用される場合でも、より安全であるといえる。

【００１２】 本発明の上述した及びそれ以外の目的、効果及び特徴は、以下の説明を添付の
図面を参照しながら検討することによってより明らかになるはずである。

【００１３】

【発明の実施の態様】

本発明は、高速で反復する低電圧矩形波交流電圧を用いると「点弧」電圧（st
riking voltage）が存在しない場合であっても気体放電装置において非常に低い
電圧及び電力でイオン化が生じる、という発見に基づいている。この発見は、発
明者自身による上に掲げた特許出願に開示されている。本発明による矩形波交流
電圧電力の半周期は非常に短い（１ＭＨｚの場合で０．５マイクロ秒、１０ｋＨ
ｚの場合で５マイクロ秒のオーダー）ので、半サイクルの間にプラズマが崩壊す
る可能性は非常に小さい。最初に、気体中の周辺自由電子は、衝突プロセスによ
ってエネルギを損失するよりも多く、半サイクルの間にエネルギを取得する。本
発明によると、半サイクルの間に、電子は、ほぼ一定の電磁場の中を移動する。
中性原子又はイオンとの衝突の間のそれぞれの間隔の間に、それに先行する衝突
によって、電磁場のために生じる加速度の方向の速度成分を有するように移動す
るままである場合には、その電子の運動エネルギは増加する。それに選考する衝
突によって、電磁場の加速度と反対の方向の速度成分を有さないように移動し続
ける場合には、その電子の運動エネルギは減少する。本発明によると、矩形波交
流供給電圧は、主に、有効電子エネルギ（又は温度）を上昇させるように機能す
る。流れる電流は、瞬間的な陽極に向かって流れる電子と瞬間的な陰極に向かっ
て流れる陽イオンとによって構成され、瞬間的な陰極では、陽イオンは電子と再
結合して中性の電子として放出される。管内部の全体の気体圧力は、管の直径よ
りもかなり小さく管の長さよりもはるかに小さい平均自由経路（mean free path
）を形成するのに十分である。ほとんどの電子及びイオンは、管の軸に沿った連
続的な流れとして流れるのではなく、管の全体の長さの小さな区分において分離
及び再結合をする。

【００１４】 本発明によるＵＶランプ・システムがプラズマの「ブレークダウン」に通常伴
うよりもはるかに低い電圧レベルで開始する場合には、ある管の両端に常に与え
られる同じように低い電圧は、その結果として、なぜ、同じプラズマを成長させ
ないのであろうか。これは、外部的な静電磁場にさらされ与えられている電磁場
と反作用する空間電荷パターン及び電磁場を生じさせるように移動するプラズマ
粒子の自然的な傾向によって説明することができる。２つの電極の間に電圧を加
えると、その結果として、正の電極に正の電荷が、負の電極に負の電荷が生じ、
電荷の絶対量は、２つの間のキャパシタンスの推移に依存する。

【００１５】 自由電子及びイオンがこれらの電極の間の空間を満たしている場合には、電子
は陽極の方向に、陽イオンは陰極の方向に、この間の空間に電磁場がもはや存在
せず従ってこれらの粒子の更なる移動を生じさせる手段が存在しなくなるまで、
つまり、電圧降下すなわち高電磁場の領域が２つの電極のそれぞれに非常に近い
位置で存在するようになるまで、引かれる。管の主な部分における電子（及びイ
オン）は、電磁場によってそれ以上は影響されず、電子は、陽極に近い高電磁場
領域に到達すると、陽極の表面の１つの平均自由経路未満の間に印加された電圧
を半減させるように加速され、従って、イオン化を生じさせる可能性は低い。

【００１６】 図１を参照すると、管又はコンジット１０は、流れる流体１１を含んでおり、
この場合には流体は水である。処理ゾーン１２には、紫外線ランプ又は管１４−
１、１４−２、…、１４−Ｎのアレイ１３が設けられ、これらは、通常は透明な
石英管１５−１、１５−２の中に含まれている。ＵＶ管又はバルブ１４−１、１
４−２、…、１４−Ｎには、９０％アルゴン、１０％のネオン、３％ないし５％
の水銀など、放電の際にＵＶを生じさせる従来型の気体放電混合物が、約１０ミ
リバール又はトールの圧力で充填されている。加熱されるフィラメントの代わり
に、それぞれの管には、ネオン・サインにおいて通常見られるタイプの電極１６
、１７が１０個含まれている。もちろん、非熱電子型電極として機能する非加熱
フィラメントを有する従来型のＵＶ管を用いることもできる。電極１６、１７は
、リード・ワイヤ２１によって、低電圧の矩形波交流発生器２０に接続される。
電圧がきわめて低いので、リード・ワイヤ２１は、高価なものでなくてよいし、
絶縁が厳重である必要もない。矩形波交流発生器２０には、直流電源から直流が
供給される。この直流電源は、交流電源に接続されたブリッジ型整流器１５（図
２）でありうる。本発明の好適実施例では、可変抵抗２１が直流電源と低電圧矩
形波交流発生器２０との間に挿入され、それによって、紫外線エネルギの強度レ
ベルを、矩形波交流発生器２０への直流の供給を変動させることによって変動さ
せることができる。このようにして、低（すなわちゼロ）から高及び高から低と
いう紫外線発生の強度レベルの調整が、単純かつ容易に達成できる。

【００１７】 図１を参照すると、本発明の別の好適実施例では、フロー・センサ２２がコン
ジット又は通路１０における流体の流率を検出し、フロー・センサ２２の流率信
号出力がマイクロプロセッサ２３に与えられ、マイクロプロセッサ２３は強度制
御信号２４を出力し、強度制御信号２４は可変抵抗２１を制御するのに用いられ
る。従って、通路又はコンジット１０に流体１１のフローが存在しない場合には
、フロー・センサの出力はゼロであり、処理制御信号出力もゼロであり、可変抵
抗２１は基本的にハイ又は開回路である。流体のフローが始まると、フロー・セ
ンサの信号は増加し、プロセッサ２３の出力制御信号２４が可変抵抗２１を減少
させ、よって、より多くのエネルギが矩形波交流発生器２０に供給され、従って
、ＵＶランプ１４−１、１４−２、…、１４−Ｎの電極へのライン２１に供給さ
れるエネルギが増加する。このようにして、水の流率が最大値に達すると、最大
のエネルギがＵＶ管に供給され、コンジット１０の中を流れる流体状の物質を処
理するのに用いられる紫外線エネルギの量が最大になる。制御はゼロから最大値
まで可変であるから、最大の紫外線エネルギは最大の流体流率に同時に生じ、最
小すなわちゼロの紫外線エネルギはゼロの流率と同時に生じ、発生される紫外線
エネルギのこれらの間の任意の位置は、流体の流率と正比例する。

【００１８】 更に、電流の率は非常に低く、従って、従来型の６０サイクルの熱電子的に（
加熱されたフィラメントを用いて）動作される蛍光管又はランプが駆動する従来
型の紫外線浄化ランプの紫外線出力と比較すると、視感度効率（luminous effic
iency）は著しく向上する。更に、紫外線ランプ又は管は、直線型、折り曲がり
型、ヘリカル型、ループ型などでありうる。

【００１９】 加減抵抗器（rheostat）又は可変抵抗２１Ｒが、直流電源から紫外線ランプ装
置への電圧又はエネルギ・レベルを調整又は変動して、ランプが生じる紫外線の
強度を小さくしたり変動させるのに用いられる。ＵＶランプは１つの矩形波交流
発生器によって駆動されるように示されているが、それぞれのランプに１つの発
生器として矩形波交流発生器を複数提供し、与えられるランプ又はセクタに隣接
する個別的なフローの条件に従ってそれぞれ制御することもできる。換言すると
、それぞれのＵＶランプ又はＵＶランプのクラスタ若しくはアレイに１つを割り
当てる形で複数のフロー・センサを用い、それぞれのランプにおけるエネルギ・
レベルに関して、制限なく小さな調整増加分でＵＶの発生を制御することができ
る。従って、このシステムは大きな又は著しい点火電圧レベルに依存しないので
、紫外線ランプからのエネルギ・レベルを非常に低い値から高い値にそして再び
低い値まで変動させることができる。これとは対照的に、従来は、紫外線ランプ
における放電を開始させるためには高い点弧電圧が必要となり、本発明の場合の
ように低いレベルでは開始させることはできない。

【００２０】 図３には、変圧器を有さない（トランスレスの）矩形波インバータ回路が図解
されており、直流電源の正（＋）及び負（−）の端子が、紫外線ランプの対向す
る電極に交互に接続される。この場合には、スイッチＳ１及びＳ２が好ましくは
コントローラ４０からの同じ信号によって同時に閉じられると、正の端子（＋）
は電極Ｅ−１に接続され、負の端子（−）は電極Ｅ−２に直接に接続される。ス
イッチＳ３及びＳ４がコントローラ４０によって同時に閉じられる（そしてスイ
ッチＳ１及びＳ２は開いている）と、正端子（＋）はランプ電極Ｅ−２に直接に
接続され、負の端子（−）は紫外線ランプの電極Ｅ−１に接続される。コントロ
ーラ４０は、スイッチを約１００ｋＨｚから約１．５ＭＨｚの範囲で動作するこ
とができ、好ましくは、ランプ電極Ｅ−１及びＥ−２に加えられる矩形波電圧が
約１ＭＨｚから約１．５ＭＨｚの周波数となるようにスイッチを動作する。

【００２１】 本発明では、電極における交流電圧の大きさは、放電反応を生じさせるために
小さな意味しか有しておらず、小さな又は大きな強度で紫外線の発生が開始する
ことを可能にしている。というのは、発生される紫外線はエネルギ入力の全体と
正比例するからである。好適実施例では、電圧は約４ボルトから約１６ボルトの
範囲である。

【００２２】 以上では本発明の好適な実施例を説明し図解したのであるが、本発明のこれ以
外の実施例、適用及び修正は、当業者には明らかであるはずである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を組み入れた流体フロー紫外線浄化及び処理システムの全体的なブロッ
ク図である。

【図２】 本発明を組み入れた矩形波交流発生器の全体的なブロック図である。

【図３】 本発明を組み入れた矩形波交流発生器の一般化された回路図である。

【手続補正書】特許協力条約第１９条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年５月５日（２０００．５．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA19 AC01 BA03 CA16 DE07 GB01 GC04 4C058 AA01 AA19 AA20 BB06 CC01 CC03 CC04 DD07 DD16 EE29 KK02 KK12 4C080 AA10 BB05 CC01 QQ11 4D037 AA01 AB03 BA16 BA18 BB01 BB02

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線（ＵＶ）源であって、 離間した電極を有する気体放電ＵＶランプと、 低電圧で高周波の交流矩形波電圧源と、 前記低電圧で高周波の矩形波電圧を前記離間した電極に接続して、前記気体放
   電ＵＶランプを非熱電子的に励起する実質的にＬＣフリーの回路と、 を組み合わせて備えていることを特徴とする紫外線源。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＵＶ源において、前記低電圧で高周波の矩形
   波電圧は約１ＭＨｚから約１．５ＭＨｚの周波数範囲にあることを特徴とするＵ
   Ｖ源。
3. 【請求項３】 請求項２記載のＵＶ源において、前記低電圧で高周波の矩形
   波電圧は約１ＭＨｚの周波数を有していることを特徴とするＵＶ源。
4. 【請求項４】 請求項１記載のＵＶ源において、前記低電圧は約４ボルトか
   ら約１６ボルトの範囲にあることを特徴とするＵＶ源。
5. 【請求項５】 請求項１記載のＵＶ源において、前記低電圧は、約４ボルト
   から約１６ボルトの範囲にあり、約１ＭＨｚから約１．５ＭＨｚの周波数を有し
   ていることを特徴とするＵＶ源。
6. 【請求項６】 請求項１記載のＵＶ源において、前記電圧は約８ボルトから
   約１６ボルトであり、前記周波数は約１ＭＨｚであることを特徴とするＵＶ源。
7. 【請求項７】 請求項１記載のＵＶ源において、前記ＵＶランプへの前記矩
   形波交流電圧源のエネルギ・レベルを制御する手段を含むことを特徴とするＵＶ
   源。
8. 【請求項８】 請求項７記載のＵＶ源において、前記制御手段は加減抵抗器
   を含むことを特徴とするＵＶ源。
9. 【請求項９】 紫外線（ＵＶ）源であって、 イオン化の際にＵＶを放出する気体が充填された１つ又は複数のＵＶ透過性の
   エンベロープと、 前記１つ又は複数の管のそれぞれにおける離間した電極と、 前記電極に直接に接続された低電圧で高周波の矩形波交流電圧源と、 を備えていることを特徴とするＵＶ源。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のＵＶ源において、前記低電圧で高周波の矩
    形波交流電圧源は可変であることを特徴とするＵＶ源。
11. 【請求項１１】 流体浄化システムであって、 流体フロー経路と、 前記流体フロー経路における処理ゾーンと、 前記処理ゾーンにある請求項９記載のＵＶ源を１つ又は複数と、 を備えていることを特徴とする流体浄化システム。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のＵＶ源において、前記低電圧で高周波の
    矩形波交流電圧源は可変であることを特徴とするＵＶ源。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の発明において、 前記処理ゾーンにおいて流体フロー速度を測定し、前記可変源への制御信号を
    生じて前記ＵＶ源のＵＶ強度を変動させるセンサを含むことを特徴とする発明。
14. 【請求項１４】 紫外線（ＵＶ）物質処理システムであって、紫外線（ＵＶ
    ）源を備えており、前記ＵＶ源は、 ＵＶランプと、 約１００ＭＨｚから約１．５ＭＨｚの周波数範囲にあり前記ＵＶランプに接続
    された低電圧で高周波の矩形波交流源と、 を備えていることを特徴とする紫外線物質処理システム。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の紫外線物質処理システムにおいて、 前記ＵＶランプからのＵＶの強度レベルを、それによって処理される物質の量
    の関数として比例的に変動させる手段を含むことを特徴とする紫外線物質処理シ
    ステム。
16. 【請求項１６】 冷陰極のために要求される開始点火電圧よりもはるかに低
    い電圧で、気体の中に置かれている離間した電極を有する紫外線（ＵＶ）ランプ
    装置を付勢する方法であって、 約４ボルトから約１６ボルトの間と約１ＭＨｚから１．５ＭＨｚの間とにある
    低電圧の矩形波交流電圧源を提供するステップと、 前記電圧源からの低電圧矩形波交流電圧を前記ＵＶ装置に与えるステップであ
    って、それによって、前記ＵＶランプ電極上の電圧は前記気体における電子及び
    イオン密度のパターンがシフトすることができるよりも高速でその極性を反転す
    る、ステップと、 を含むことを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の方法において、前記電圧源から前記ＵＶ
    ランプへのエネルギ・レベル変動させ、前記ＵＶランプによって放出されるＵＶ
    エネルギ・レベルを変動させるステップを含むことを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 経路を流れる流体に赤外線（ＵＶ）エネルギを適用する流
    体浄化システムであって、 前記経路を流れる流体フロー速度を測定して、流体フロー速度制御信号を生じ
    る流体フロー速度センサと、 前記経路に配置されており、ＵＶランプと、前記ＵＶランプに接続されており
    電圧が約４ボルトから約１６ボルトまでの範囲であり周波数が１ＭＨｚから１．
    ５ＭＨｚまでの範囲にある矩形波交流電圧を用いて前記ランプを励起する矩形波
    交流ドライバとを有する紫外線（ＵＶ）源と、 前記紫外線源と前記フロー速度センサとに接続されているコントローラであっ
    て、前記経路に放出される紫外線エネルギの強度を前記強度制御によって前記制
    御信号の関数として比例的に制御するコントローラと、 を備えていることを特徴とする流体浄化システム。