JP2003530677A - 低圧紫外線照射ランプにエネルギーを供給するためのプロセス、および低圧紫外線照射ランプにエネルギーを供給するための安定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、紫外線光低圧放射器をフィードするための方法および安定器に関する。紫外線光低圧放射器は、起動され、次に直流電流でフィードされる。直流電流の極性は、従来のネットワーク周波数の期間の半分より大きく、そして電極の動作温度についてのより低いしきい値に到達する時間よりも小さい連続した間隔で変化し、それによってその時間が、紫外線光低圧放射器の熱的時定数の結果となる。低圧紫外線照射ランプにエネルギーを供給するための安定器は、開始デバイスおよび定常状態動作のための電力供給デバイスからなり、直流電流源または直流電圧源を含み、該直流電流源または直流電圧源の極性がスイッチの配置によって反転され得、該スイッチの配置はコントローラによって制御され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の前文に従って、低圧紫外線照射ランプにエネレルギーを
供給するためのプロセス、および請求項７の前文に従って、低圧紫外線照射ラン
プにエネルギーを供給するための安定器に関する。

【０００２】 紫外線光によって水を殺菌する方法は、ますます強力な低圧照射ランプを利用
している。効果性および調節可能性に関しての要求は非常に高い。

【０００３】 照明目的のためのガス放電ランプは、たいてい受動素子を含む単純な安定器を
用いて機能し、５０〜６０Ｈｚの通常電源周波数において低電圧電源から直接エ
ネルギーを受け取るが、水を殺菌するための強力低圧紫外線照射ランプは、電子
安定器を用いて２０ＫＨｚより高い電源周波数で動作される。通常の電源周波数
よりかなり高い周波数で動作することは、インダクタおよびコンデンサなどの使
用される受動素子が、大きさおよび重さに関してより小さくし得るという利点を
有する。加えて、ガス放電アークのイオン化は、放射電流がゼロクロスオーバー
してその極性が変化した後でも失われないが、通常の電源周波数において、イオ
ン化は、放射電流のゼロクロスオーバーごとに、イオンの再結合によって中断さ
れ、低圧紫外線照射ランプは、ゼロクロスオーバーごとに、その後、再始動され
る必要がある。

【０００４】 一方、２０ＫＨｚより高い周波数で動作する不利点は、放射の乱れ、および安
定器と低圧紫外線照射ランプとの間のより長いライン距離にわたるライン損失の
存在を含む。これらの不利点の両方はまた、水の殺菌に関連する用途に特に重大
である。なぜなら紫外線ランプの出力が増加されるにつれて、放射の乱れも増加
するからである。さらに、特に水処理の用途において、低圧紫外線照射ランプの
全バッテリーが限られたスペースに使用される。このスペースにおいて安定器を
配置することも同様に不可能である場合は、長いエネルギー供給ラインが適切に
設計されなければならない。

【０００５】 照明目的のためのガス放電ランプの場合は、電源周波数におけるストロボ効果
および点滅を避けること、および直流電流の使用による交流電磁界を低減するこ
とは、ＤＥ ３６ ０７ １０９ Ｃｌ、ＤＥ ４４ ０１ ６３０ Ａｌ
、またはＤＥ １６９ ４２ ９４７ Ａｌから公知である。しかし、直流のみ
で動作させると、ランプの内容物をランプガラスの内表面および電極に堆積させ
る電気泳動効果、およびそれに応じた光出力の損失を招くため、ガス放電ランプ
の極性が時々反転される。この極性反転の間隔は、１５分〜３０分であることが
示される。

【０００６】 照明のためのガス放電ランプに使用されるこれらの対策を、低圧紫外線照射ラ
ンプに適用すると、そのような照射ランプの動作寿命および照射性能が、非常に
低下することが実証されてきた。

【０００７】 本発明の目的は、低圧紫外線照射ランプを動作させるために必要なエネルギー
供給を簡素化し、紫外線光出力を増加し、および動作寿命を短縮することなく効
率を向上させることである。

【０００８】 この目的は、請求項１の前文によるプロセスにおいて、請求項１の特徴付け部
分により、ならびに請求項７の前文および請求項７の特徴付け部分による安定器
おいて解決される。

【０００９】 本発明の改良および好適な構成は、従属請求において説明される。

【００１０】 本発明によるプロセスの部分的解決は、直流電圧または直流電流で低圧紫外線
照射ランプを動作させる公知の方法にある。このことで、関連する不利点全て、
および交流電圧エネルギー供給または、交流電流エネルギー供給を除去する。す
なわち、電源周波数エネルギー供給については、必然的に電極摩耗の増加を伴う
電源周波数でのガス放電の一定の再アーク、および高周波数エネレギー供給が２
０ＫＨｚより高い場合については、エネレギー供給ラインの放射の乱れおよび短
い長さ、またはライン損失を除去する。このことはまた、交流電圧または交流電
流で動作する際に生じるような印加された電圧と最適な紫外線光の性能との間の
不整合を防止する。なぜなら、最適に光を出すことに対応する動作点は、電圧が
時に応じて変化する際に、しばらく循環されるだけであるからである。

【００１１】 照明目的のためのガス放電ランプから既知の間隔で切り替わる極性を有する直
流電圧の動作は、低圧紫外線照射ランプの場合に、各極性の変化後、電極の繰り
返しの予熱を必要とする。１５分〜３０分ごとに予熱を行うこと自体が、動作寿
命を著しく低減するに十分である。照明のためのガス放電ランプより著しく高い
照射出力が、紫外線光による水の殺菌のための低圧紫外線照射ランプによって生
成され、それに従って電力消費が著しく高くなるため、電気泳動効果はまた、き
わめてすぐに明らかになる。電気泳動の不都合な効果を避けるために、極性は、
より短い間隔で反転される必要があり、そしてこのことは再び、繰り返しの予熱
または不十分な予熱の場合の冷却した電極への出力負荷に起因して、動作寿命を
著しく短縮する。

【００１２】 上記で説明した難問題は、低圧紫外線照射ランプの熱的時定数によって決定さ
れるように、電極の動作温度についてのより低いしきい値に到達するのに必要な
時間より短く、極性反転の間隔を設定する本発明に従って、さらなる測定により
第一の例において解決される。この決定規則が守られる場合、各々の場合におけ
る冷却電極は、極性反転の時になおその動作温度を保っており、極性反転後、次
に、繰り返しの予熱なしに、または過度な出力負荷に起因する摩耗なしに、電極
が動作温度に前もって保たれる機能を担い得る。このようにして、直流電流の動
作の利点が活用され、そして同時に、頻繁すぎる予熱または動作温度より低くま
ですでに冷却した電極への出力負荷の結果としての電気泳動効果および電極摩耗
が避けられる。

【００１３】 極性の切り替えは、従来の交流電流動作を含まない。なぜなら時間単位あたり
の切り替え周波数は、交流電流動作でかつては一般的に使用された最低周波数、
すなわち５０〜６０Ｈｚの電源交流電流より小さいからである。極性反転はまた
、電源交流電流の高調波の、特に正弦波振動のゼロクロスオーバーに対応せず、
むしろ切り替え遷移期間中に生じる極性反転、すなわちアーク降下電圧の値を少
なくとも有する電圧に対応する。そうでない場合、低圧紫外線照射ランプは、極
性反転のかなり前に消えてしまう。なぜなら印加された電圧がアーク降下電圧よ
り降下した後、および印加された電圧が最終的にゼロ値に到達する前に、一定の
時間が経過するからである。

【００１４】 極性変化の時間間隔は、０．２秒より長く、しかし５秒より短く設定され得る
。

【００１５】 このようにして、極性反転間の間隔は、通常の電源周波数の期間より著しく長
くなり、従って放射の乱れからの困難が生じず、電磁適合性規則（ｅｌｅｃｔｒ
ｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）
に違反する危険が存在しない。

【００１６】 同時に、間隔はまた、電極が動作温度より低くなるために要する時間より短い
。この目的のために示される低圧紫外線照射ランプの熱的時定数は、電極、ラン
プの気相容量（ｇａｓ−ｐｈａｓｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ）、およびランプハウジ
ングに基づいて計算され、そしてランプごとに異なり得る。従って、正確なしき
い値を特定することは不可能である。低圧紫外線照射ランプの動作寿命を犠牲に
して、動作温度より低い冷却工程を提供することも可能である。このことを埋め
合わせするために、より高電圧が印加される必要があるが、この電圧でもなお開
始電圧より低いことがあり得る。しかし、動作電圧が供給不足である値が大きけ
れば大きいほど、電極に対する出力負荷が大きくなる。なぜなら、極性が反転さ
れるたびに、材料が、影響を受ける電極の表面から引き剥がされるからであり、
そして、このことで電極の動作寿命を短縮する。

【００１７】 ランプの電圧またはランプの電流はまた、極性変化後モニターされ得、そして
出力が基準値から逸脱する場合は、極性は再び反転され得る。

【００１８】 こういった設計で、低圧紫外線照射ランプは、長時間動作すれば、かならず極
性反転を起こし、従って、電気泳動効果から可能性のある損傷を避けることが保
証される。

【００１９】 しきい値は、好適には、極性反転の開始における出力値より３％低く設定され
る。

【００２０】 この値は、定電圧かつ可変電流、または定電流かつ可変電圧を担う可変値の約
１０％であるが、紫外線出力の明らかな損失を引き起こさない。電気泳動効果に
関しては、電気泳動効果はまた開始段階であり、即座の極性変化後になお反転し
得るが、動作寿命に有害な影響は存在しない。

【００２１】 低圧紫外線照射ランプについての熱的時定数より短い、出力を測定するための
間隔をモニタする工程を確立することは、実用的である。

【００２２】 このことで、電気泳動効果が極性反転前に生じ、そのタイミングが低圧紫外線
照射ランプの熱的時定数に基づいて決定される場合でも、電気泳動効果はなお検
出されることが保証される。

【００２３】 極性が反転される遷移時間は、低圧紫外線照射ランプのガス放電アークの再結
合より短く設定され得る。

【００２４】 この設計で、１つの極性から別の極性への遷移中、および定常状態の直流電圧
の負から正へ、または正から負への変化中、ガス放電アークは、ガス放電アーク
を形成するガスイオンの再結合によって消されることはなく、再アークされる必
要があることを保証する。適切に短い時間が設定される場合、ガス放電アークの
イオン化は失われず、イオン化は繰り返される点火なしに保持され得、そして紫
外線光を生成するために使用され続け得る。

【００２５】 プロセスおよび改良の利点を参照して記載される本発明による動作手順はまた
、安定器に当てはまる。安定器のさらなる改良において、スイッチが、２つの向
かい合うノードで直流電圧または直流電流で出力が供給されるリング状配置にお
ける４つの静的スイッチから構成される。ブリッジアームは、低圧紫外線照射ラ
ンプを含む。２つの対角線上に向かい合う静的スイッチは、他の２つの向かい合
う静的スイッチと交互に連続して開閉される。

【００２６】 このことで、切り替え相間の定常状態の動作を提供し、極性が反転される切り
替え時間が非常に短いことも意味する。

【００２７】 さらなるエンハンスメントにおいて、各対における少なくとも１つの閉鎖可能
な静的スイッチは、電力の制御可能な形を取り得る。

【００２８】 この構成は、もっぱら電圧制御される直流電圧源が全配置のための電源として
使用され得るという利点を有する。ランプのアーク降下電圧が、この構成におい
て設定され得る。回路の各能動分岐（ａｃｔｉｖｅ ｂｒａｎｃｈ）に存在する
制御可能または調整可能な電源は、低圧紫外線照射ランプの電気動作パラメータ
におけるランプの許容範囲および環境的に条件付けられた変数を補正するために
役立つ。

【００２９】 本発明による安定器のさらなる実施形態において、開始デバイスは、低圧紫外
線照射ランプの電極間に配置されるインダクタおよびコンデンサからなる直列接
続を含む。開始前に、この直列接続は、開始のためにその接続から切断され得る
ように、交流電圧エネルギー源または交流電流エネルギー源に接続され得る。

【００３０】 この実施形態において、電圧源は、開始電圧を提供する必要はないし、アーク
降下電圧に関して通常の範囲内であり得る。開始電圧は、最初に直列接続中のイ
ンダクタ中に流れる電流が、静的スイッチが開かれた際に閉じられた電気回路に
流れ続けることが不可能である場合に、生成され、このことで電圧が上昇し、今
度は、並列接続を介して、開始電圧を低圧紫外線照射ランプの放電領域へ提供す
る。開始後、システムは定常状態に切り換え、この定常状態で、リング状配置に
おいて対角線上に向かい合う静的スイッチの各ペアは、低圧紫外線照射ランプと
電圧源または電流源との間の接続を完了するために交互に開閉される。

【００３１】 インダクタおよびコンデンサからなる直列接続はまた、低圧紫外線照射ランプ
の電極のための加熱コイルとして直列に配置され得、そしてこの配置において、
開始前に与えられる交流電流が、加熱コイルを予熱するために同時に使用される
。

【００３２】 この特性の加熱コイルは、アマルガムドープされた低圧紫外線照射ランプにと
って全く不可欠である。なぜなら加熱コイルがなければ開始が生じ得ないからで
ある。改良は、電気回路が、加熱コイルを加熱する（この場合、インダクタおよ
びコンデンサによって電流が制限されることは保証される）ために、およびイン
ダクタによって低圧紫外線照射ランプを開始するために、交流電圧モードにおい
て使用され得るという、ことである。

【００３３】 開始デバイスの別の実施形態は、低圧紫外線照射ランプの電極間に配置される
コンデンサを含み得る。開始電圧まで上昇する直流電圧は、開始前に電極に印加
される。開始後に、電圧がアーク降下電圧レベルまで降下する場合に、フィルタ
コンデンサが静的スイッチによってオンに切り換えられる。

【００３４】 直流電圧を提供するために、主供給から低周波数の交流電圧を整流することに
よって、フィルタコンデンサは次に、パルスする直流電圧成分を減衰させるため
に機能する。フィルタコンデンサは、低容量周波数の定格（ｒａｔｉｎｇ）の故
に、開始コンデンサより大きいが、開始コンデンサより低い電気強度を有するよ
うに選択され得る。なぜならオフに切り替えられ得るからである。開始コンデン
サは、低圧紫外線照射ランプに一定に並列であり、開始電圧に対して定格を与え
られる必要がある。

【００３５】 複数の低圧紫外線照射ランプの直列接続において、開始デバイスはさらに、コ
ンデンサに関して、各々低圧紫外線照射ランプと並列に配置される直列の幾つか
のコンデンサを含み得る。同時に、容量電圧分配器の実施形態は、同じまたは異
なるコンデンサを提供され得る。

【００３６】 同じコンデンサ、および結果的に同じ分配比率が使用される場合、低圧紫外線
照射ランプと並列コンデンサとの直列接続に印加され得る開始電圧は、少なくと
も、直列に接続された低圧紫外線照射ランプの数を掛けられた最も容易に開始さ
れる低圧紫外線照射ランプの開始電圧に相当する値に達する。

【００３７】 次に、低圧紫外線照射ランプが開始される場合、その電圧は、より低いアーク
降下電圧へ降下し、そして印加された電圧は次に、まだ開始されていない低圧紫
外線照射ランプの中でより高いレベルに従って分配される。これらの低圧紫外線
照射ランプは次に、ほとんど同時に開始される。なぜなら、各次の低圧紫外線照
射ランプが開始される場合、残りの低圧紫外線照射ランプに印加される電圧が増
加され、従ってその対応する開始電圧より高い開始電圧を要求する最も扱いにく
い低圧紫外線照射ランプでさえ、強制的に急速に開始される。

【００３８】 異なるコンデンサを有する、または１つのコンデンサが実際なくなっており、
結果的に不釣り合いな配分比率となる実施形態において、最大開始電圧は、単一
の低圧紫外線照射ランプに対する必要な開始電圧をほんのわずかに超える値に制
限され得る。直列接続上の開始電圧の主な部分は、第一の例において、第一の低
圧紫外線照射ランプにのみ印加され、それに従って第一の低圧紫外線照射ランプ
が開始される。

【００３９】 開始電圧は、開始されたランプに対してのアーク降下電圧を引いたものだが、
残りの容量型電圧配分器と残りの低圧紫外線照射ランプとの配分比率において配
分され、残りの低圧紫外線照射ランプのうち１つ以上が、開始電圧の主な比率を
受け取り、そして開始される。この手順は、すべての低圧紫外線照射ランプが開
始されるまで、同様の方法で繰り返される。

【００４０】 安定器への供給電圧は、可変であり得、そして直列で接続される複数の低圧紫
外線照射ランプの場合に、安定器への供給電圧は、低圧紫外線照射ランプに対す
る個々の電圧の合計について調整され得る。

【００４１】 この解決策で、１つの低圧紫外線照射ランプおよび様々な数の低圧紫外線照射
ランプの直列接続が、安定器へ何の変化も必要とせずに、１つの安定器によって
駆動されることが可能となる。実際、安定器の経済的実行可能性は、幾つかの低
圧紫外線照射ランプが同じ安定器で駆動される場合、顕著に増加される。

【００４２】 本発明は、図面に示される例示的な実施形態を参照して、以下に記載される。

【００４３】 図面における様々な改変例に示される安定器は、低圧紫外線照射ランプ１０を
電圧源１６からの電気エネルギーを供給するように設計される。

【００４４】 図１および図２の電圧源１６は、低圧紫外線照射ランプ１０の電極１２および
１４に一定の電圧を印加する直流電圧源である。静的スイッチ１８、２０、２２
、および２４が、極性の周期的な反転を生成するために提供される。静的スイッ
チ１８、２０、２２、および２４は、リングを形成し、静的スイッチ１８と２０
との間、または静的スイッチ２２と２４との間の１つのノードに、電圧源１６が
接続され、そして静的スイッチ１８と２０との間、または静的スイッチ２２と２
４との間の他方のノードに、いわば、リングに対して対角線となるように、電極
１２および１４を有する低圧紫外線照射ランプ１０が接続される。

【００４５】 静的スイッチは、１対の静的スイッチ１８および２４が、もう一方の対の静的
スイッチ２０および２２が開かれている場合は、常に閉じられており、そして逆
もまた同様であるように制御される。各対の静的スイッチが開かれており、そし
てもう一方の対が閉じられている時間間隔は、低圧紫外線照射ランプ１０の熱的
慣性（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｅｒｔｉａ）に基づいて判定され、０．２秒〜５秒
の間であり得る。実用上は、この間隔は約０．５秒である。この間隔の間に、電
極１２および１４が、一定の直流電圧または一定の直流電流を受け、その極性が
、規則正しく、スイッチの開閉と同じ間隔に従って反転される。

【００４６】 図１における例示は、ガス放電アークがすでに低圧紫外線照射ランプ中に存在
する定常状態を示す。

【００４７】 図１において、電圧源１６からの電圧は、さらなる電力制御手段なしで、非常
に厳密な許容度内で、低圧紫外線照射ランプ１０のアーク降下電圧と一致する必
要がある。

【００４８】 図２は、制御可能なエネルギー源２６および２８が、静的スイッチ２２および
２４の代わりに使用される点を除いて、図１と類似した図を示す。これらのエネ
ルギー源は、図１に示されるように静的スイッチ２２および２４の機能を担うだ
けでなく、エネルギー制御の機能も担う。許容範囲の狭い直流電圧源１６は、従
って、もはや必要ではない。直流電圧源１６が、その代わり、最大アーク降下電
圧に対して定格を与えられ得る。なぜならエネルギー源２６および２８は、動作
パラメータにおける変動、エージングの効果、または低圧紫外線照射ランプ１０
の許容度の変化が起きた場合に、許容な値で、供給されたエネルギーを制御する
。

【００４９】 図１および図２は、定常状態のみに関しており、定常状態において、低圧紫外
線照射ランプ１０は、すでに動作中であると仮定する。しかし、低圧紫外線照射
ランプを機能状態にするために、さらなる手段が必要である。なぜならアーク降
下電圧より高い開始電圧が必要であるからである。

【００５０】 高出力低圧紫外線照射ランプはまた、予熱を電極に与える必要があり、そのこ
とで開始がより容易に、または実際、幾つかの場合には可能である。図３は、電
極および開始のための加熱を提供する解決法を示す。

【００５１】 図３は、このように実質的に実現可能な実施形態を表す。

【００５２】 使用される低圧紫外線照射ランプ１０において、電極は、加熱コイル３０およ
び３２として構成される。加熱回路は、静的スイッチ１８と制御可能なエネルギ
ー源２６との間、および静的スイッチ２０と制御可能なエネルギー源２８との間
のノード点からインダクタ３４およびコンデンサ３６からなる直列接続を通って
構成される。予熱に関しては、低圧紫外線照射ランプ１０が、まず交流電圧で駆
動される。このことは、電圧源１６自体が交流電圧を生成するか、または電圧源
１６が直流電圧源として機能し、そして交流電圧を、電源２６および２８の上方
または下方への調整でスイッチ１８および２０を交互に切り換えることによって
、生成することによって達成され得る。このことは、正弦波の低周波数から中周
波数交流電圧を担う。

【００５３】 この交流電圧は電流が加熱コイル３０および３２を通して流れることを可能に
し、その電流は、交流電圧のためのドロッピング抵抗器として機能し、インダク
タ３４およびコンデンサ３６からなる直列接続によって制御される。この予熱モ
ードにおいて、インダクタ３４およびコンデンサ３６がエネルギーを交互に格納
するので、その直列接続がまた、開始に役立つように使用され得る。

【００５４】 開始点において、スイッチ１８および２０が開き、そして制御可能電源２６お
よび２８が閉塞され、インダクタ３４に格納されたエネルギーが、ここで電極と
して機能するコイル３０および３２において電圧を上昇させ、それにより開始電
圧が到達されると、低圧紫外線照射ランプ１０を開始させる。ガス放電アークは
次に、低圧紫外線照射ランプ１０内部に形成される。一旦、ガス放電アークが形
成されると、回路は定常状態に切り換わり、その定常状態中にスイッチ１８およ
び制御可能エネルギー源２８が、スイッチ２０および制御可能エネルギー源２６
と交互に開閉される。低圧紫外線照射ランプ１０が次に、直流電流で動作される
ために、インダクタ３４およびコンデンサ３６からなる直列接続は、分路を形成
しない。

【００５５】 図４は、低圧紫外線照射ランプ１０と並列に配置された２つのコンデンサ３８
および４０からなるさらに別の開始デバイスを示す。この例において、コンデン
サ３８は、主フィルタコンデンサとして機能し、コンデンサ４０は開始コンデン
サである。主フィルタコンデンサ３８は、静的スイッチ４２によって並列に回路
に接続されるか、または回路から接続を外されるように切り換えられ得る。開始
は、直流電圧源１６が、まず開始コンデンサ４０の電圧を、開始電圧レベルに到
達するまで、上昇させることで行われる。開始後、主フィルタコンデンサ３８が
、静的スイッチ４２によって並列でオンに切り換えられる。主フィルタコンデン
サ３８は、低圧紫外線照射ランプ１０のアーク電圧降下に十分な電圧強度を有す
る必要があるだけである。

【００５６】 図５は、低圧紫外線照射ランプの直列接続のための開始デバイスを示す。この
構成は、図４に示される回路に基づいているが、複数の低圧紫外線照射ランプ１
０、１０’、および１０’’が、直列で接続され、そしてフレームラインは、直
列接続がまた３つの示された１０、１０’、および１０’’より多くの低圧紫外
線照射ランプを含み得ることを示す点が異なる。開始デバイスは、コンデンサ４
４、４４’、および４４’’の直列接続を含み、コンデンサ４４、４４’、およ
び４４’’は、それ自体、低圧紫外線照射ランプ１０、１０’、および１０’’
に対して並列に配置される。このようにして、開始電圧を組合せられた低圧紫外
線照射ランプ１０、１０’、１０’’に電圧分配器の分配比率で印加する電圧分
配器が生成される。

【００５７】 等しい分配比率を受け取る際最低の開始電圧を有する照射ランプ、または等し
くない分配比率を受け取る際に印加された開始電圧の主分配を受け取る照射ラン
プのいずれかの第一の低圧紫外線照射ランプが開始され、そしてその電圧分配が
アーク降下電圧へ戻るとすぐ、残りのコンデンサおよび低圧紫外線照射ランプに
おける電圧分配は、それに対応して増加され、これらの電圧分配は次に、実用的
に同時ではないにしても非常にすばやく連続して開始される。

【００５８】 予熱に関して、電圧源４６、４６’、ならびに４６’’、および４６’’’が
提供され、これら電圧源は、単独または対のいずれかで電極コイル３０、３０’
、３０’’、ならびに３２、３２’、および３２’’を加熱し得る。ランプがと
もっている際は、加熱がもはや必要でないために、電圧源４６、４６’、ならび
に４６’’、および４６’’’は、対応する低圧紫外線照射ランプ１０、１０’
、および１０’’が開始された後、スイッチ４８、４８’、ならびに４８’’、
および４８’’’によってオフに切り換えられ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、静的スイッチを有する安定器についての基本回路を示す。

【図２】 図２は、２つのスイッチが制御可能なエネルギー源に取って代わられた図１の
別の実施形態を示す。

【図３】 図３は、図２による回路であるが、開始デバイスの追加された回路を示す。

【図４】 図４は、別の開始デバイスを示す。

【図５】 図５は、低圧紫外線照射ランプの直列接続のための開始デバイスを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 41/16 Ｈ０５Ｂ 41/16 Ｂ ３２０ ３２０ ３３０ ３３０ 41/18 ３１０ 41/18 ３１０Ｚ Ｆターム(参考） 3K072 AA02 AA19 AB03 AC19 BA03 CA16 CB02 DB03 DC07 DE02 GB18 HA02 3K082 AA15 AA61 BA02 BA24 BA42 BA53 BC22 BC27 BD03 BD04 BD14 BD15 BD26 BD32 CA31 CA37 3K083 AA17 AA45 AA76 BA02 BA25 BA49 BB13 BC32 BC44 BD03 BD04 BD09 BD10 BD16 BD22 CA22 CA31 CA38 4D037 AB03 BA18 BB01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極性が反転する電圧または電流を用いて低圧紫外線照射ラン
   プ（１０）にエネルギーを供給するプロセスであって、該低圧紫外線照射ランプ
   の開始後、該極性が反転される時間間隔は、通常の電源周波数の期間の半分より
   長いが、該低圧紫外線照射ランプ（１０）の熱的時定数に基づいて計算される電
   極（１２、１４）の動作温度の下限にまで冷却するために要する時間より短く設
   定されることを特徴とするプロセス。
2. 【請求項２】 前記間隔は、０．２秒より長いが５秒より短いことを特徴と
   する請求項１に記載のプロセス。
3. 【請求項３】 ランプ電圧またはランプ電流は、極性反転後モニタされ、電
   気出力が基準値から逸脱した場合に、前記極性が再度反転されることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のプロセス。
4. 【請求項４】 しきい値は、好適には、極性反転の開始時において前記出力
   値より３％低いことを特徴とする請求項３に記載のプロセス。
5. 【請求項５】 前記出力測定のためのモニタする間隔は、前記低圧紫外線照
   射ランプ（１０）の熱的時定数より短く設定されることを特徴とする請求項３ま
   たは４に記載のプロセス。
6. 【請求項６】 前記極性が反転される遷移時間が、前記低圧紫外線照射ラン
   プ（１０）のガス放電アークのための再結合時間より短く設定されることを特徴
   とする請求項１から５のいずれかに記載のプロセス。
7. 【請求項７】 低圧紫外線照射ランプ（１０）にエネルギーを供給するため
   の安定器であって、開始デバイスおよび定常状態動作のための電力供給デバイス
   からなり、直流電流源または直流電圧源（１６）を含み、該直流電流源または直
   流電圧源（１６）の極性がスイッチの配置（１８、２０、２２、２４）によって
   反転され得、該スイッチの配置（１８、２０、２２、２４）はコントローラによ
   って制御され得、該コントローラの大きさは、該極性が反転される時間間隔が、
   通常の電源周波数の期間の半分より長いが、電極（１２、１４）のための動作温
   度の下限まで冷却するために要する時間より短く、該低圧紫外線照射ランプ（１
   ０）の熱的時定数に基づいて計算される、大きさであることを特徴とする安定器
   。
8. 【請求項８】 前記コントローラは、前記極性が反転される時間間隔が、０
   ．２秒より長いが５秒より短い大きさを有することを特徴とする請求項７に記載
   の安定器。
9. 【請求項９】 デバイスが、前記極性の変化後の前記ランプ電圧または前記
   ランプ電流をモニタするために提供され、電気出力が基準値から逸脱する場合は
   、再び極性を反転するために、信号が前記コントローラへ送信されることを特徴
   とする請求項７または８に記載の安定器。
10. 【請求項１０】 しきい値が、好適に、極性反転の開始において前記出力値
    より３％低いことを特徴とする請求項９に記載の安定器。
11. 【請求項１１】 出力測定のための前記モニタする間隔が、前記低圧紫外線
    照射ランプ（１０）の熱的時定数より短く設定されることを特徴とする請求項９
    または１０に記載の安定器。
12. 【請求項１２】 前記極性が反転される前記コントローラの切り替え時間が
    、前記低圧紫外線照射ランプ（１０）の前記ガス放電アークのための再結合時間
    より短く設定されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれかに記載の安
    定器。
13. 【請求項１３】 前記スイッチの配置が、４つの静的スイッチ（１８、２０
    、２２、２４）からなるリング配置の形態を有し、この配置が、２つの向かい合
    うノード点において直流電流または直流電圧（１６）に接続され、低圧紫外線照
    射ランプ（１０）を有するブリッジアームを含み、該スイッチの配置において、
    ２つの対角線に向かい合う静的スイッチ（１８および２４、２０および２２）の
    各々は、他の２つの対角線に向かい合う静的スイッチ（２０および２２、１８お
    よび２４）と交互に連続して開閉可能であることを特徴とする請求項７から１２
    のいずれかに記載の安定器。
14. 【請求項１４】 同時に閉鎖可能である前記静的スイッチの少なくとも１つ
    は、制御可能エネルギー源（２６、２８）として構成されることを特徴とする請
    求項７から１３のいずれかに記載の安定器。
15. 【請求項１５】 前記開始デバイスは、インダクタ（３４）およびコンデン
    サ（３６）からなる直列接続を含み、該直列接続は、低圧紫外線照射ランプ（１
    ０）の電極（３０、３２）間に配置され、開始前に交流電流または交流電圧に接
    続可能であり、および開始のための該交流電流または該交流電圧から切断可能で
    あることを特徴とする請求項７から１４のいずれかに記載の安定器。
16. 【請求項１６】 前記インダクタ（３４）および前記コンデンサ（３６）か
    らなる前記直列接続は、前記低圧紫外線照射ランプ（１０）の前記電極の加熱コ
    イル（３０、３２）と直列に配置され、開始前に印加される前記交流電流は、同
    時に該加熱コイル（３０、３２）を予熱するように機能することを特徴とする請
    求項１５に記載の安定器。
17. 【請求項１７】 前記開始デバイスは、前記低圧紫外線照射ランプ（１０）
    の前記電極（１２、１４）間に配置されるコンデンサ（４０）を含むこと、開始
    電圧の値にまで増加した直流電圧が、開始前に印加され得ること、および開始後
    、フィルタコンデンサ（３８）が静的スイッチ（４２）によって入力に切り換え
    得ることを特徴とする請求項７から１４のいずれかに記載の安定器。
18. 【請求項１８】 複数の低圧紫外線照射ランプ（１０、１０’、．．．１０
    ’’）と直列接続した前記開始デバイスはまた、コンデンサ（４４、４４’．．
    ．４４’’）の直列接続を含み、該コンデンサ自体が、各々該低圧紫外線照射ラ
    ンプ（１０、１０’．．．１０’’）と並列に配置され、前記開始電圧に対して
    等しい電圧比率、または等しくない電圧比率を有する容量電圧分配機を形成する
    、ことを特徴とする、請求項７から１７のいずれかに記載の安定器。
19. 【請求項１９】 前記供給電圧は可変であり、前記複数の低圧紫外線照射ラ
    ンプ（１０、１０’．．．１０’’）が共に直列に接続される際、該低圧紫外線
    照射ランプ（１０、１０’．．．１０’’）に対する個々の電圧の合計に一致す
    るよう調整され得ることを特徴とする請求項７から１８のいずれかに記載の安定
    器。