NL1037530C2 - Werkwijze en inrichting voor een gasontladingslamp. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor een gasontladingslamp

Onderhavige vinding betreft een werkwijze en inrichting om gasontladingslampen zonder elektroden van elektrische energie te voorzien gekenmerkt door een voedingsbron die kan worden aangesloten op het lichtnet en die een gelijkgerichte hoogspanning levert van 5 bijvoorbeeld 300 Volt en / of een gelijkgerichte laagspanning van bijvoorbeeld 24 Volt, middelen om een gepulseerde wisselspanning of een gepulseerde gelijkspanning op te wekken, tenminste een versterker om de wisselspanning en / of de gepulseerde gelijkspanning te versterken, een (hoogspannings)transformator met tenminste een primaire en een secundaire wikkeling, een kring bestaande uit tenminste een spoel en een 10 condensator en / of een spoel en / of een condensator die werkzaam verbonden is met de (hoogspannings)transformator, een eerste spoel die tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte (elektro)magnetisch veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp, een tweede spoel die tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte (elektro)magnetische 15 veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp waarbij slechts een aansluiting van de eerste spoel werkzaam wordt verbonden met de (hoogspannings)transformator of een daaraan gekoppelde kring en waarbij ook slechts een aansluiting van de tweede spoel werkzaam wordt verbonden met de uitgang van de hoogspanningstransformator of een daaraan gekoppelde kring.

20

Inleiding

In openbare gebouwen bedrijfsruimten, fabriekshallen, garages, loodsen en woningen is een goede verlichting van essentieel belang. Gezien het toenemend maatschappelijk belang van een duurzame verlichting bestaat een groeiende behoefte voor alternatieven 25 van de gloeilamp die slechts een lage lichtopbrengst per Watt verbruikt vermogen opievert. Goede alternatieven zijn volgens stand der techniek de TL verlichting en de LED lamp. Door de relatief hoge kostprijs van de LED lamp en de met LED technologie gepaard gaande problemen, zoals een beperkt lichtspectrum en een veelvoud van schaduwen door toepassing van een groot aantal LEDs, zijn gasontladingslampen in veel toepassingen te 30 prefereren boven LEDs.

Ook voor desinfectiedoeleinden wordt volgens stand der techniek gebruik gebruik gemaakt van gasontladingslampen (UVC lampen). Er zijn volgens stand der techniek ook al UV LEDs verkrijgbaar maar deze hebben een zeer hoge kostprijs, een laag rendement, een korte levensduur en een klein vermogen. In zonnebanksystemen worden ook 35 gasontladingslampen toegepast.

Verlichting door middel van TL buizen wordt volgens stand der techniek meestal aangestuurd met een wisselspanning van 50 Hz. Door in serie met de TL lamp een 1 037 530 2 smoorspoel als inductieve last te plaatsen wordt het vermogen van de TL lamp geregeld.

De TL lamp wordt met een daartoe bestemde starter ingeschakeld. Met de schakeling wordt een gloeidraad verwarmd tot deze een gewenste temperatuur heeft bereikt waarna met een spanningspuls gasontlading wordt opgewekt. Hierna start de TL lamp. Een nadeel van 50 5 Hz verlichting is dat de schakelsnelheid zo laag is dat deze door het menselijk oog wordt opgemerkt en vaak als hinderlijk wordt ervaren. Daarnaast dissipeert de smoorspoel die bij een 50 Hz verlichting wordt toegepast een aanzienlijke hoeveelheid energie. Hoogfrequente aansturingen van TL verlichting zorgen ervoor dat de TL verlichting geen hinderlijke knippereffecten veroorzaakt en zijn tevens energiezuiniger. In de praktijk worden echter 50 10 Hz aansturingen nog veelvuldig toegepast omdat deze goedkoper zijn.

In de markt bestaat een grote behoefte aan hoogfrequente aansturingen van gasontladingslampen die tegen een lage kostprijs in massa kunnen worden geproduceerd. Met de technologie volgens onderhavige vinding is het mogelijk hoogfrequente aansturingen van gasontladingslampen tegen een lage kostprijs te produceren.

15 Een nadelig kenmerk van gangbare gasontladingslampen volgens stand der techniek is dat deze zijn uitgerust met elektroden en met een gloeispiraal. Een ander nadelig kenmerk is dat deze gasontladingslampen kwik bevatten.

Onderhavige vinding betreft ook een werkwijze en inrichting waarmee het mogelijk is gasontladingslampen aan te sturen zonder gebruikmaking van de daarin aanwezige 20 gloeispiralen en zonder gebruikmaking van de daarin aanwezige elektroden. Dit betekent dat bestaande gasontladingslampen zoals TL lampen en UVC lampen en lampen die in een zonnebank worden geplaatst, maar niet daartoe beperkt, op een nieuwe wijze kunnen worden aangestuurd waarbij de aanwezige elektroden en gloeispiralen niet worden gebruikt. Daarnaast biedt de technologie volgens onderhavige vinding de mogelijkheid om 25 gasontladingslampen te produceren die geen elektroden en ook geen gloeidraad bevatten. Dit betekent dat het produktieproces van de gasontladingslampen drastisch kan worden vereenvoudigd en dat UVC desinfectiesystemen op een veiligere en eenvoudigere manier kunnen worden gerealiseerd in vergelijking tot stand der techniek. Tot slot kan met de technologie volgens onderhavige vinding een type gasontladingslamp als verlichting worden 30 toegepast die geen kwik bevat hetgeen niet alleen een kostenvoordeel oplevert maar vooral ook duurzaam is en het milieu spaart.

De technologie volgens onderhavige vinding is tevens uitermate geschikt om te worden toegepast in combinatie met een inrichting voor draadloze energie-overdracht. Een dergelijke inrichting wordt verderop in deze aanvrage beschreven en bevat als essentiele 35 onderdelen een primaire spoel en een secundaire spoel waartussen door inductie energie-overdracht plaatsvindt. De primaire spoel en de secundaire spoel bestaan bij voorkeur uit spiraalgewonden spoelen die op een printplaat zijn aangebracht en / of uit cilindrische 3 spoelen. Met name draadloze energie-overdracht door middel van inductie naar UVC lampen zijn commercieel interessant omdat op deze wijze inherent veilige desinfectiesystemen kunnen worden gemaakt die uitermate geschikt zijn voor desinfectie van water. Dergelijke systemen maken nadrukkelijk deel uit van onderhavige vinding.

5

Technische beschrijving van onderhavige vinding

De technologie volgens onderhavige vinding bestaat volgens een eerste aspect uit een voeding. Deze voeding betrekt zijn elektrische energie bij voorkeur uit het lichtnet of uit een accu of uit een zonnecel of uit een turbine waaronder een windmolen of uit een microbiele 10 brandstofcel. Volgens een tweede aspect bestaat onderhavige vinding uit een microprocessor en / of microcontroller en / of PC, verderop kortweg microprocessor genoemd, die op tenminste 2 uitgangen alternerend een gepulseerde gelijkspanning zoals bijvoorbeeld een blokspanning levert. De frequentie en eventueel de amplitude van de gepulseerde gelijkspanning zijn softwarematig instelbaar en de kloksnelheid van de 15 microprocessor wordt bij voorkeur middels een extern kristal ingesteld. Volgens een derde aspect bestaat onderhavige vinding uit een voorversterker die elk van de (blok)spanningen die door de microprocessor geleverd worden versterkt. Bij voorkeur bestaat een dergelijke voorversterker uit een NPN transistor zoals een transistor van het type BC547B die met de basis is aangesloten op de uitgang van de microprocessor, waarvan de emitter op de nul is 20 aangesloten en de collector via een collectorweerstand op de plus is aangesloten. Volgens een vierde aspect bestaat onderhavige vinding uit een vermogensversterker die door de voorversterker wordt gevoed. De vermogensversterker bestaat bij voorkeur uit 2 FETs. De gate van elke FET wordt aangesloten op een kanaal van de voorversterker. Voor de koppeling van de gate van de FETs aan de voorversterker wordt optioneel gebruik gemaakt 25 van 2 weerstanden als spanningsdeler en / of een koppelcondensator en / of een zenerdiode. Het eindresultaat is dat beide FETs van de vermogensversterker alternerend aan en uitgeschakeld worden door de microprocessor. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van N FETs en een niet limiterend voorbeeld van geschikte FETs zijn FETs van het type IRF640. De drain van beide FETs wordt aangesloten op de primaire wikkeling van een 30 (hoogspannings)transformator die met een middenaftakking is uitgerust. De middenaftakking wordt aangesloten op de plus van de voedingsbron. Door nu beide FETs alternerend te schakelen wordt op de secundaire wikkeling van de transformator een wisselspanning opgewekt. Kort samengevat werkt de vermogensversterker volgens het push pull principe. Volgens een vijfde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige 35 vinding uit een eerste spoel die tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte magnetisch veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp. Volgens een zesde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige 4 vinding uit een tweede spoel die tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte magnetische veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp waarbij slechts een aansluiting van de eerste spoel galvanisch wordt verbonden met de (hoogspannings)transformator en waarbij ook slechts een aansluiting 5 van de tweede spoel galvanisch wordt verbonden met de uitgang van de hoogspanningstransformator. Volgens een zevende aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit tenminste een gasontladingsbuis verder op in de tekst ook wel gasontladingslamp genoemd. Volgens een achtste aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit middelen om elektromagnetische straling en / of een magnetisch 10 veld en / of een elektrisch veld dat door de aansturing van de gasontladingslamp wordt geproduceerd af te schermen van de omgeving. Niet limiterende voorbeelden van middelen waarmee deze afscherming kan worden gerealiseerd zijn een kooi van Faraday om de gasontladingslamp en / of de aansturing van de gasontladingslamp bestaande uit massief metaal, geperforeerd metaal zoals gaas, een zogenaamde hf coating of verf waarin zich 15 metalen deeltjes bevinden, metalen doppen of andere geleiders aan de uiteinden van een buisvormige gasontladingsbuis en metalen draad parallel aan de gasontladingsbuis die fungeert als richtingantenne voor de elektromagnetische straling zodat deze zich slechts in een richting voortplant i.e., van de eerste spoel naar de tweede spoel. Volgens een negende aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit een kring met 20 tenminste een condensator en een spoel en / of een spoel en / of een condensator die werkzaam worden verbonden met tenminste een secundaire spoel van de hoogspanningstransformator. De gasontladingsbuis wordt, zoals eerder vermeld rechtstreeks aangesloten op een secundaire spoel van de hoogspanningstransformator dan wel werkzaam verbonden met de kring en / of spoel en / of condensator die werkzaam 25 verbonden is met een secundaire spoel van de hoogspanningstransformator.

Nu de basiskenmerken van de technologie volgens onderhavige vinding zijn uitgelegd volgt een korte kwalitatieve beschrijving van de technologie volgens onderhavige vinding. De microcontroller produceert op 2 kanalen in tegenfase een blokspanning die na versterking in een voorversterker en versterker worden gebruikt om een (hoogspannings)transformator in 30 push pull configuratie aan te sturen. Hierdoor ontstaat op de secundaire zijde van deze transformator een hoogspanning. De frequentie van deze hoogspanning is softwarematig instelbaar middels de microcontroller. Door nu een aansluiting van de secundaire spoel van de hoogspanningstransformator aan te sluiten op de eerste spoel die om een gasontladingsbuis is gewikkeld en de tweede aansluiting van de secundaire spoel van de 35 hoogspanningstransformator aan te sluiten op de tweede spoel die om de gasontladingsbuis is gewikkeld onstaat in de buis een wisselend magnetisch veld. Hierdoor treedt in de buis gasontlading op. Het gevolg is dat we een gasontladingsbuis ontsteken en 5 vervolgens laten branden zonder gebruik te maken van elektroden of een gloeispiraal. Een en ander is geillustreerd in figuur 1. TR1 is de hoogspanningstransformator. De primaire spoel van deze hoogspanningstransformator heeft een centertip B die op de plus van de voeding wordt aangesloten en 2 aansluitpunten A en B die elk werkzaam verbonden zijn 5 met de eindtrap van de push pull versterker. Zoals in figuur 1 duidelijk zichtbaar is, zijn spoelen L1 en L2 om een gasontladingslamp gewikkeld die in dit geval buisvormig is en is slechts 1 aansluiting van respectievelijk spoel L1 en spoel L2 galvanisch verbonden met transformator TR1.

Nu de basiselementen van de technologie volgens onderhavige vinding zijn beschreven en 10 ook de werking van de technologie kwalitatief is beschreven volgt een aantal voorkeuruitvoeringsvormen.

In een eerste uitvoeringsvorm wordt de technologie volgens onderhavige vinding gebruikt om gangbare TL verlichting of UVC lampen of zonnebank lampen aan te sturen. In tegenstelling tot de systemen die op de markt zijn bevat het armatuur van de TL verlichting 15 een spoel L1 en een spoel L2 zoals weergegeven in figuur 1. De spoelen zijn bij voorkeur aangebracht of ingegoten in 2 holle houders met elk een lengte tussen 1 cm tot 50 cm. Elk uiteinde van de TL buis wordt in een houder geschoven. De elektroden van de TL buis en de gloeispiraal worden niet gebruikt en zijn als dummy aanwezig. De technologie volgens onderhavige vinding heeft ten opzichte van de stand der techniek als voordeel dat deze 20 goedkoper is en dat geen TL starter en ook geen smoorspoel nodig zijn. Verder heeft de technologie volgens onderhavige vinding als voordeel dat deze niet op een voedingsspanning van 50 Hz werkt maar op een hogere frequentie. Bij voorkeur ligt de frequentie van de aangeboden wisselspanning in het gebied van 100 Hz tot 100 MHz. Meer bij voorkeur ligt de frequentie van de aangeboden wisselspaning in het gebied van 1 kHz tot 25 20 MHz. Nog meer bij voorkeur ligt de frequentie van de aangeboden wisselspanning in het gebied van 1 kHz tot 10 MHz en het meest bij voorkeur ligt de frequentie van de aangeboden wisselspanning in het gebied van 20 kHz tot 5 MHz.

In een tweede uitvoeringsvorm wordt de technologie volgens onderhavige vinding gebruikt volgens de eerste uitvoeringsvorm echter in dit geval heeft de toegepaste 30 gasontladingsbuis geen elektroden en geen gloeidraad. Dit betekent dat een volledig glazen buis of kwartsbuis of buis met een behuizing van een composiet of ander materiaal met daarin een gas wordt toegepast.

In een derde uitvoeringsvorm bestaat de gasontladingsbuis uit een buis met een gasdruk van 0.001 mbar tot 1 bar, bij voorkeur met een gasdruk van 0.1 mbartot 100 mbar, nog 35 meer bij voorkeur met een gasdruk van 1 mbar tot 50 mbar en het meest bij voorkeur met een gasdruk van 5 mbar tot 40 mbar. De buis is gevuld met gangbare gassen zoals argon en / of neon en / of helium en / of xenon en / of stikstof en / of kwik en / of metaalhydriden 6 en / of waterstof en / of metaalzouten waaronder natriumzouten, strontiumzouten en / of metalen en / of zwavel om op deze wijze een gasontladingslamp te verkrijgen waaronder lage druk natriumlampen, hoge druk natriumlampen, fluorescentielampen, metaalhalidelampen maar niet daartoe beperkt. De diameter van de buis ligt bij voorkeur 5 tussen 1 millimeter en 1 meter meer bij voorkeur tussen 10 millimeter en 10 cm en het meest bij voorkeur tussen 10 millimeter en 40 millimeter. De lengte van de buis is bij voorkeur tussen 1mm en 5 meter, meer bij voorkeur tussen 100 mm en 2 meter en het meest bij voorkeur tussen 200 mm en 1.5 meter. Het aantal windingen van de inductiespoelen of antennespoelen L1 en L2 ligt bij voorkeur tussen 1 winding en 10.000 10 windingen, meer bij voorkeur tussen 10 windingen en 1000 windingen en het meest bij voorkeur tussen 50 windingen en 50 windingen en 500 windingen. De lengte van de spoelen ligt bij voorkeur tussen 1 millimeter en 5 meter, meer bij voorkeur tussen 10 millimeter en 50 centimeter en het meest bij voorkeur tussen 10 millimeter en 100 millimeter.

15 In een vierde uitvoeringsvorm bestaat de hoogspanningstransformator in de technologie volgens onderhavige vinding uit een stapeling van tenminste 2 op een printplaat (PCB) aangebrachte spiraalgewonden spoelen om de spanning omhoog te transformeren. Opgemerkt wordt dat de primaire spoel bij voorkeur is aangebracht op een dubbelzijdige printplaat waarbij beide zijden van de printplaat doorverbonden zijn op zodanige wijze dat 20 op elke zijde van de printplaat exact evenveel windingen en een evengrote zelfinductie aanwezig is. Ter plekke van de doorverbinding van de ene zijde naar de andere zijde bevindt zich de centertip van de primaire zijde van de transformator. Door nu een tweede spoel op een tweede printplaat aan te brengen en deze tweede printplaat op de eerste printplaat met de primaire spoel te plaatsen wordt een push pull 25 hoogspanningstransformator verkregen. Opgemerkt wordt dat door het slim plaatsen van contactpunten op elke printplaat met een spoel kunnen spoelen op verschillende printplaten door stapeling in serie of parallel worden gezet. Dit kan zowel voor de primaire als voor de secundaire spoelen gebeuren. Door tussen de printplaten dunne kunststofplaatjes en / of ferrietplaatjes aan te brengen kan zowel de koppeling tussen primaire en secundaire spoel 30 als het isolerend vermogen van de transformator worden ingesteld. Het grote voordeel van een hoogspanningstransformator die op deze wijze is opgebouwd is een lage kostprijs en een zeer hoge doorslagspanning.

In een vijfde uitvoeringsvorm wordt op tenminste een secundaire spoel van de hoogspanningstransformator een kring met tenminste een spoel en tenminste een 35 condensator en / of een spoel en / of een condensator aangesloten. Vervolgens wordt tenminste een gasontladingslamp werkzaam verbonden met de kring en / of spoel en / of condensator. Opgemerkt wordt dat het werkzaam verbinden van de gasontladingslamp met 7 de kring en / of spoel en / of condensator kan geschieden door de elektroden van de gasonladingslamp galvanisch te verbinden met de kring en / of spoel en / of condensator. Een tweede mogelijkheid is om slechts een elektrode van een gasontladingslamp galvanisch te verbinden met de kring en / of spoel en / of condensator. In plaats van nu ook 5 een tweede elektrode werkzaam te verbinden met de gasontladingslamp wordt tenminste een spoel tenminste ten dele om de betreffende gasontladingslamp gewikkeld of in de nabijheid van de betreffende gasontladingslamp geplaatst zodat het opgewekte (elektro)magnetisch veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp. Van deze spoel wordt slechts een aansluiting werkzaam verbonden met de kring en / of spoel en / of 10 condensator. Op deze wijze kan men een gasontladingslamp met slechts een elektrode op zeer efficiënte wijze bedrijven. Het is de vakman duidelijk dat een dergelijke gasontladingslamp tegen lagere kosten kan worden geproduceerd dan een conventionele gasontladingslamp. Het is de vakman ook duidelijk dat de techniek van de gasontladingslamp met slechts een elektrode in veel gevallen voordelen biedt boven stand 15 der techniek. Een niet limiterende voorbeeld betreft buisvormige gasontladingslampen zoals de klassieke TL lampen en UVC lampen. Met name voor een (JVC lamp is het constructietechnisch van belang om slechts aan een kant van de lamp een aansluiting te hebben. De reden hiervoor is dat UVC lampen veelvuldig worden toegepast voor desinfectie en dat de lampen in dat geval in een kwartsbuis worden geplaatst die aan een 20 zijde gesloten is en die zich in water bevindt. Door de technologie volgens onderhavige vinding waarbij slecht 1 elektrode en 1 inductiespoel rondom de UVC buis wordt toegepast is het mogelijk om UVC lampen met slechts een elektrode te produceren. Een dergelijke UVC lamp heeft ook geen teflondraad langs de zijkant meer nodig aangezien de elektrode waarop deze teflondraad volgens stand der techniek wordt aangesloten ontbreekt. De spoel 25 die in plaats van de tweede elektrode om de UVC lamp geplaatst dient te worden alsmede de teflondraad kan in de kwartsbuis worden aangebracht. Een derde mogelijkheid betreft een gasontladingslamp met tenminste een eerste spoel die tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte (elektro)magnetisch veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp, tenminste een tweede spoel die 30 tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte (elektro)magnetische veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp waarbij slechts een aansluiting van de eerste spoel werkzaam wordt verbonden met de hoogspanningstransformator of kring en / of spoel en / of condensator en waarbij slechts een aansluiting van de tweede spoel werkzaam wordt verbonden met de kring en / of spoel 35 en / of condensator. Ter verduidelijking zijn niet limiterende uitwerkingen van de drie mogelijkheden om middels de vijfde uitvoeringsvorm gasontladingslampen van elektrische energie te voorzien in figuren 2 t/m 4 weergegeven.

8

In een zesde uitvoeringsvorm wordt de technologie volgens onderhavige vinding gecombineerd met een inrichting voor draadloze energie-overdracht. Hierbij bestaat de inrichting voor de draadloze energie-overdracht uit een aansturing zoals deze ook voor een gasontladingslamp wordt toegepast i.e., uit een microcontroller, voorversterker, versterker, 5 push pull transformator en optioneel een kring met tenminste een spoel en tenminste een condensator en / of een spoel en / of een condensator. Op de secundaire zijde van de push pull transformator wordt nu een spiraalgewonden spoel L1 aangesloten of een cilindrisch gewonden spoel L1 aangesloten. Deze spoel L1 is inductief gekoppeld met een spoel L2 die eveneens spiraalgewonden of cilindrisch gewonden is. Een en ander is ter 10 verduidelijking schematisch weergegeven in figuur 5. Spoel L1 is verbonden met spoel L3 die om een gasontladingsbuis is aangebracht en spoel L2 is verbonden met spoel L4 die om een gasontladingsbuis is aangebracht. Indien spoel L2 samen met de gasontladingsbuis en spoel L3 en L4 bijvoorbeeld in een container waardoorheen water stroomt is aangebracht, en spoel L1 buiten of om de container, wordt een draadloze 15 energievoorziening verkregen voor de gasontladingslamp. Spoelen L1 en L2 alsmede spoelen L3 en L4 kunnen desgewenst in de behuizing worden geïntegreerd.

In een zevende uitvoeringsvorm wordt draadloze energie-overdracht gerealiseerd door configuratie in figuur 1 toe te passen. Hiertoe wordt de gasontladingslamp zoals weergegeven in figuur 1 in een container geplaatst die met lucht of met water wordt 20 doorstroomd. Spoelen L1 en L2 zijn om de container gewikkeld of in de container geïntegreerd. Het gevolg is dat de gasontladingslamp in de container draadloos van energie wordt voorzien. Kortgezegd is deze zevende uitvoeringsvorm een vereenvoudiging van de zesde uitvoeringsvorm omdat spoelen L1 en L2 uit figuur 5 weggelaten kunnen worden.

In een achtste uitvoeringsvorm worden een of meerdere van de uitvoeringsvormen een t/m 25 acht gecombineerd.

In een negende uitvoeringsvorm wordt de technologie volgens onderhavige vinding toegepast met technologie om, bij voorkeur draadloos, middels al dan niet gepulseerde electrolyse te desinfecteren en / of middels ultrasone trillingen te desinfecteren en / of middels gemoduleerde radiogolven te desinfecteren. Het is de vakman bekend dat op deze 30 wijze op een duurzame wijze desinfectie plaats vindt i.e., per watt elektrisch vermogen kan meer fluidum worden gedesinfecteerd dan wanneer dit vermogen met elke desinfectietechniek afzonderlijk wordt aangewend.

In een tiende uitvoeringsvorm wordt in een van de voorgaande uitvoeringsvormen geen microprocessor gebruikt als functiegenerator maar een Colpitts oscillator of een 555 timer of 35 een oscillator met tenminste een transistor of vacuumbuis.

In een elfde uitvoeringsvorm bestaat de hoogspanningstransformator uit een autobobine.

Het is de vakman duidelijk dat in dit geval geen push pull schakeling maar een enkelzijdige 9 aansturing aan de primaire zijde van de transformator wordt toegepast zoals bijvoorbeeld een single ended versterker.

In een twaalfde uitvoeringsvorm bestaat de versterker uit een commercieel verkrijgbare audioversterker.

5

Voorbeeld 1.

Een functiegenerator wordt ingesteld op een sinusvormig signaal met een frequentie van 6 kHz. De functiegenerator wordt aangesloten op de ingang van een audioversterker met een vermogen van 1200 Watt. De uitgang van de versterker wordt aangesloten op een 10 autobobine. De hoogspanningsaansluitingen van de autobobine worden aangesloten op een configuratie met L1, L2 en een gasontladingsbuis zoals weergegeven in figuur 1. De gasontladingsbuis bestaat uit een (JVC buis met een vermogen 18 Watt en een lengte van circa 30 centimeter en een diameter van circa 15 millimeter. Om beide uiteinden van de buis werd een spoel L1 en L2 gewikkeld elk met 70 windingen van geisoleerd koperdraad 15 met een diameter van 0.5mm.

Bij inschakelen van de functiegenerator en de versterker ontstak de UVC buis en bleef stabiel branden. Hiermee is aangetoond dat de werking van de technologie volgens onderhavige vinding met eenvoudige middelen kan worden gerealiseerd en goed werkt. Het is de vakman duidelijk dat de configuratie uit voorbeeld 1 verre van optimaal is maar 20 desalniettemin prima werkt.

Voorbeeld 2

Een PIC processor met voorversterker en push pull versterker wordt via het lichtnet van elektrische energie voorzien door gebruik te maken van een scheidingstrafo van 220 Volt 25 naar 18 Volt, de secundaire spanning van 18 Volt middels een diodebrug gelijk te richten, middels een elektrolytische condensator met een capaciteit van 1000 pF af te vlakken en vervolgens gebruik makend van een LM317 spanningsregelaar in te stellen op 5 Volt. De software van de PIC processor is zodanig ingesteld dat met een frequentie van 38 kHz alternerend een blokspanning op uitgang 1 en uitgang 2 zet. De blokspanning op uitgangen 30 1 en 2 wordt gevoed aan een voorversterker bestaande uit 2 transistors van het type BC547B die elk op de basis gevoed worden door de PIC processor. De collector van elke transistor is via een collectorweerstand van 470 ohm met de gelijkgerichte laagspanning van circa 24 Volt verbonden en de emitter van elke transistor is met de min verbonden. Op de collector wordt de gepulseerde spanning afgenomen met een koppercondensator van 1 35 micro Farad. Vervolgens wordt de koppelcondensator aangesloten op een spanningsdeler die uit een serieschakeling bestaat van een weerstand van 470 Ohm en 1 kilo Ohm en die via de weerstand van 1 kilo Ohm op de nul is aangesloten. De spanning over elke 10 weerstand van van 1 kilo Ohm wordt over de gate van een FET van het type FQP3N80C gezet. De drain van elk van deze FETs is aangesloten op een uiteinde van de primaire spoel. De centertip van de primaire spoel is aangesloten op een middels een diodebrug gelijkgerichte en middels een elektrolytische condensator van 47 pF / 450 Volt afgevlakte 5 230 VAC wisselspanning uit het publieke net. De source van beide FETs is op de nul aangesloten. De transformator bestaat een primaire spoel met centertip en een secundaire spoel waarbij de verhouding van het aantal primaire windingen : aantal secundaire windingen gelijk is aan 3:1. De transformator is geschikt gemaakt voor frequenties tussen circa 30 kHz en 50 kHz met een optimale werking bij een frequentie rond 40 kHz. Op de 10 secundaire zijde van de transformator wordt de schakeling uit figuur 2 aangesloten. De toegepast gasontladingslamp is een 18 Watt TL buis. De waarden van de toegepaste spoelen en condensators waren: C1= 0 pF of C1= 4700 pF;C2=6100 pF; L1=3.5 pH, L2=1.5 pH.

Na inschakelen van de voedingsspanning springt de TL lamp aan en brand ogenblikkelijk 15 stabiel en zonder knipperen. Hiermee is aangetoond dat de technologie volgens onderhavige vinding werkt. Het is de vakman duidelijk dat de schakeling nog aanzienlijk kan worden geoptimaliseerd. Voorbeeld 1 toont echter duidelijk aan dat met de technologie volgens onderhavige vinding tegen geringe kosten een aansturing voor een gasontladingslamp kan worden gerealiseerd.

20

Voorbeeld 3.

In voorbeeld 3 wordt dezelfde elektronische schakeling gebruikt als weergegeven in voorbeeld 2. Echter in dit geval wordt slechts 1 elektrode van de gasontladingslamp aangesloten op de resonantiekring volgens het schema in figuur 3. Aan de zijde van de 25 gasontladingslamp waar de elektrode niet is aangesloten op de aansturing, is een spoel gewikkeld met koperdraad 0.4 mm koperdraad en een zodanig aantal windingen dat de inductiviteit van de spoel 90 pH bedraagt. Bij inschakelen van de voedingsspanning ontsteekt de TL lamp ogenblikkelijk en brandt stabiel en fel.

30 Voorbeeld 4.

In voorbeeld 4 wordt dezelfde elektronische schakeling gebruikt als weergegeven in voorbeeld 2. Echter in dit geval wordt geen van beide elektroden van de gasontladingslamp aangesloten op de aansturing. Op de gasontladingslamp zijn nu aan beide zijden van de lamp spoelen aangebracht met een inductiviteit van 100 pH en van deze spoelen is telkens 35 een aansluiting werkzaam verbonden met de aansturing volgens het schema in figuur 4.

Na inschakelen van de aansturing ontsteekt de UVC lamp en blijft stabiel branden.

11

Voorbeeld 5.

In voorbeeld 5 wordt dezelfde elektronische schakeling gebruikt als weergegeven in voorbeeld 2. Echter in dit geval is in plaats van een 18 Watt TL lamp een 54 Watt TL lamp toegepast. Ook in dit geval start de TL lamp bij inschakelen van de schakeling ogenblikkelijk 5 en brandt deze stabiel en fel. Opgemerkt wordt dat tijdens bedrijf van de schakeling geen van de onderdelen warmer wordt dan 30 graden Celsius. Verder wordt opgemerkt dat om een snelle en betrouwbare start van de 54 Watt TL lamp te bewerkstelligen, de PIC processor eerst bij een frequentie van 28 kHz gedurende enkele seconden opereert (de opstart van de TL lamp) en vervolgens als de lamp eenmaal brandt overschakelt op een 10 frequentie van 38 kHz.

Voorbeeld 6.

Een PIC processor van het type 16F84A wordt gevoed via een 24V voeding. Hiertoe wordt een spanningsstabiliserend element gebruikt dat de spanning van 24 Volt omzet in een 15 spanning van 5 Volt. Dit wordt gerealiseerd door gebruik te maken van een spanningsregelaar van het type LM317. Opgemerkt wordt dat ook een zenerdiode als goedkoper alternatief voor deze toepassing kan worden ingezet. De software van de PIC processor is zodanig ingesteld dat met een frequentie van circa 30 kHz alternerend een blokspanning op uitgang 1 en uitgang 2 zet. De voorversterker bestaat uit 2 transistors van 20 het type BC547B die elk op de basis gevoed worden door de PIC processor. De collector van elke transistor is via een collectorweerstand van 470 ohm met de plus verbonden en de emitter van elke transistor is met de min verbonden. Op de collector wordt de gepulseerde spanning afgenomen met een koppercondensator van 1 micro Farad. Vervolgens wordt de koppelcondensator aangesloten op een spanningsdeler die uit een serieschakeling bestaat 25 van een weerstand van 470 Ohm en 1 kilo Ohm en die via de weerstand van 1 kilo Ohm op de nul is aangesloten. De spanning over elke weerstand van van 1 kilo Ohm wordt over de gate van een FET van het type IRF640 gezet. De drain van elk van deze FETs is aangesloten op een uiteinde van de primaire spoel. De centertip van de primaire spoel is aangesloten op de plus van de voeding. De source van beide FETs is op de nul 30 aangesloten. De transformator bestaat een primaire spoel met centertip en een secundaire spoel waarbij de verhouding van het aantal primaire windingen : aantal secundaire windingen gelijk is aan 1:50. De transformator is geschikt gemaakt voor frequenties tussen circa 5 kHz en 80 kHz met een optimale werking bij een frequentie rond 30 kHz. Op de secundaire zijde van de transformator is een UVC lamp van 40 Watt L1 en L2 aangesloten. 35 Na inschakelen van de aansturing ontsteekt de (JVC lamp en blijft stabiel branden.

12

Voorbeeld 7

Als voorbeeld 6 maar nu bij een frequentie van 10 kHz of bij een frequentie van 20 kHz of bij een frequentie van 50 kHz of bij een frequentie van 100 kHz of bij een frequentie van 500 kHz of bij een frequentie van 1 MHz.

5

Voorbeeld 8

Als voorbeeld 7 waarbij een elektromagnetische zender wordt toegepast als functiegenerator en versterker en waarbij spoelen L1 en L2 met 1 draad volgens figuur 1 zijn aangesloten op de eindtrap van de elektromagnetische zender en waarbij de 10 elektromagnetische zender in het gebied van 1 MHz tot 150 MHz werkt.

1037530

Claims (6)

1. Inrichting om gasontladingslampen van elektrische energie te voorzien gekenmerkt door • een voeding die een gelijkspanning produceert 5. een microprocessor volgens de definitie in deze aanvrage die een gepulseerde gelijkspanning produceert waarvan de frequentie softwarematig kan worden ingesteld • een voorversterker die tenminste een transistor of een FET of een vacuumbuis bevat. 10. een vermogensversterker die tenminste een vermogenstransistor of een FET of een vacuumbuis bevat • een (hoogspannings)transformator die tenminste een primaire en een secundaire spoel bevat • tenminste een gasontladingslamp

2. Inrichting volgens conclusie 1 waarbij tenminste een secundaire spoel van de (hoogspannings)transformator werkzaam is verbonden met een kring met tenminste een spoel en tenminste een condensator en / of een spoel en / of een condensator en waarbij de gasontladingslamp werkzaam verbonden is met de kring en / of spoel en / of condensator.

3. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 en 2 waarbij tenminste een elektrode van de gasontladingslamp werkzaam verbonden is met de (hoogspannings)transformator of kring of spoel of condensator, waarbij tenminste een spoel tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld en waarbij slechts een aansluiting van deze spoel werkzaam verbonden is met de 25 (hoogspannings)transformator of kring en / of spoel en / of condendator.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 en 2 waarbij geen enkele elektrode van een gasontladingslamp werkzaam verbonden is met de (hoogspannings)transformator of kring en / of spoel en / of condensator, waarbij een eerste spoel tenminste ten dele om de gasontladingslamp is gewikkeld of waarvan 30 het opgewekte (elektro)magnetisch veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp, waarbij een tweede spoel tenminste ten dele om de gasontladingslamp wordt gewikkeld of waarvan het opgewekte (elektro)magnetische veld zich uitstrekt tot het gas in de gasontladingslamp waarbij slechts een aansluiting van de eerste spoel werkzaam wordt verbonden met de 35 (hoogspannings)transformator of een daaraan gekoppelde kring en waarbij ook slechts een aansluiting van de tweede spoel werkzaam wordt verbonden met de uitgang van de hoogspanningstransformator.of een daaraan gekoppelde kring. 1037530

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies 1 t/m 4 waarbij de vermogensversterker rechtstreeks vanuit het net wordt gevoed na gelijkrichting en tenminste gedeeltelijke afvlakking van de wisselspanning.

6. Werkwijze om gasontladingslampen van elektrische energie te voorzien waarbij 5 middelen zoals omschreven in conclusies 1 t/m 5 worden aangewend. 1037530