特許 6234424 誘導結合誘電体バリア放電ランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234424

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】誘導結合誘電体バリア放電ランプ

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/32 20060101AFI20171113BHJP

   H01J 65/00 20060101ALI20171113BHJP

   H01J 61/56 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/32

   H01J65/00 D

   H01J61/56 N

【請求項の数】11

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-243860(P2015-243860)

(22)【出願日】2015年12月15日

(62)【分割の表示】特願2013-513356(P2013-513356)の分割

【原出願日】2011年6月3日

(65)【公開番号】特開2016-101584(P2016-101584A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2015年12月15日

(31)【優先権主張番号】61/351,604

(32)【優先日】2010年6月4日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】302070822

【氏名又は名称】アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100141162

【弁理士】

【氏名又は名称】森 啓

(74)【代理人】

【識別番号】100141254

【弁理士】

【氏名又は名称】榎原 正巳

(72)【発明者】

【氏名】カーリス ベクジーディンズ

(72)【発明者】

【氏名】マイケル イー．マイルズ

(72)【発明者】

【氏名】ジョシュア ケー．シュワネック

(72)【発明者】

【氏名】デイビッド エー．ミーコフ

(72)【発明者】

【氏名】ドノバン エル．スクイアーズ

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム ティー．ストーナー，ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】マシュー ジェイ．ノーコンク

(72)【発明者】

【氏名】リチャード ビー．ビルスマ

(72)【発明者】

【氏名】マシュー ジェイ．リリー

【審査官】 片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００３−５０２１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６９３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５４７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１８２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１００８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２２６４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／３２

Ｂ０１Ｊ １９／１２

Ｈ０１Ｊ ６１／５０−６５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワー供給モードおよび通信モードにおいて、時変電磁場を生成するのに適している主誘導回路を含むベース・ステーションであって、該ベース・ステーションは水フロー経路を規定する、ベース・ステーションと、
前記ベース・ステーションの内部で取り外し可能に支えられるのに適しており、紫外光を放射するのに適しているランプ・アセンブリと、を備えるユースポイント水処理システムであって、前記ランプ・アセンブリは、前記主誘導回路から電力を受け取るのに適している二次誘導回路と、
前記二次誘導回路に電気的に結合された第１および第２の電極と、
前記第１および第２の電極に電気的に結合されたランプと、
前記主誘導回路との通信のためのＲＦアンテナと、
前記ＲＦアンテナに結びついたメモリ・タグと、
を含み、
前記二次誘導回路は、前記パワー供給モードにおいて動作するときに、前記主誘導回路から電力を受け取るのに適しており、
前記ランプにエネルギー供給するために前記第１の電極および前記第２の電極に電力を供給するのに適しており、
前記主誘導回路は、前記通信モードにおいて動作するときに、前記メモリ・タグからデータを読むのに適しており、
前記ランプ・アセンブリへのＲＦ通信のために前記主誘導回路および前記二次誘導回路とは異なる別の誘導コイルを使用することなく、前記主誘導回路は、前記ランプの使用の前に前記メモリ・タグから前記ランプの動作データの履歴またはランプ・アセンブリ・シリアル値を読むために前記通信モードで動作可能であり、前記ランプの使用の後に前記メモリ・タグに前記ランプの動作データを書くために前記通信モードで動作可能である、ユースポイント水処理システム。

【請求項2】

前記ランプは、コンパクト形蛍光ランプ、チューブ蛍光ランプまたはＬＥＤランプである、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項3】

前記二次誘導回路は、前記主誘導回路によって規定される内半径より小さい外半径を規定し、前記二次誘導回路と前記主誘導回路とは同軸である、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項4】

前記二次誘導回路により受けられた第１の電圧を前記第１および第２の電極にわたり印加される第２の電圧に変換するための前記二次誘導回路と前記第１および第２の電極との間に電気的に接続したパルス駆動回路を更に含む、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項5】

前記ベース・ステーションは、前記ランプ・アセンブリの発光の出力を測定するセンサを含む、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項6】

前記ベース・ステーションは、前記ベース・ステーションの水フロー経路を通って動いている水の混濁度、ｐＨまたは温度を測定するセンサを含む、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項7】

前記ベース・ステーションは、前記ベース・ステーションの水フロー経路を通って動いている水の流量を測定するセンサを含む、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項8】

前記ＲＦアンテナは、前記主誘導回路へ伝送するための波形を生成するのに適している、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項9】

前記ＲＦアンテナは、前記主誘導回路による受信のために波形を反射するのに適している、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項10】

前記二次誘導回路が磁気コアのまわりに広がっている、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【請求項11】

前記主誘導回路と前記二次誘導回路とが、互いに同心状に配置されるように前記二次誘導回路は、前記主誘導回路の開口部の内部に受け入れられる、請求項１に記載のユースポイント水処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、誘電体バリア放電ランプに関するものである。特に、本願発明は、流体処理システムに用いられる誘電体バリア放電ランプ、発光体システムや、その他の応用に関連する。

【背景技術】

【0002】

誘電体バリア放電ランプは、一般に知られており、特定の波長の電磁放射が要求される種々の応用において使用される。例えば、ある応用は、排水処理や飲料水の殺菌を含む。これらの応用は、およそ１００ｎｍと２８０ｎｍの間の波長で紫外線を要求できる。他の応用は、一般的な照明のための可視光の生成を含み、それはおよそ３８０ｎｍと７５０ｎｍの間の波長を必要とすることができる。

【0003】

誘電体バリア放電灯は、一般的にどんな形でも可能である。誘電体バリア放電ランプで最も単純な形の１つは、その間で環状放電チャンバーを形成する、外部チューブと共軸インナーチューブを含む。インナーチューブ内の電極と、外部チューブの外側についてのカウンター電極環状放電チャンバーによって離されて間隔があいている。チャンバーは、通常、気体放電、特に、誘電体バリア放電が放電チャンバーの中で始まるとすぐに、一次放射線を放射する例えばセノンなどの希ガスあるいはレアガスを含む。誘電体バリア放電の間に、セノン分子は、イオンと電子に分離し、セノン・プラズマになる。キセノン・プラズマが特定のエネルギー準位を引き起こすとき、エキサイマ分子が、そのプラズマの内で形成される。エキサイマ分子は、特定の寿命の後分割し、セノン・プラズマに対しておよそ１７２ｎｍのピーク波長を有する光子を放出する。このエネルギーは、外部チューブの内部に配置された発光層を通して、１７５ｎｍないし２８０ｎｍの範囲に変換することができる。少なくとも、外部チューブは、例えば水晶などの半透明の材料で形成することができ、水または空気の殺菌のために、または他のアプリケーションのために紫外光を送る。

【0004】

従来の技術のシステムは、電極とカウンター電極にわたり印加するために主線または第１の電圧を第２の電圧に変換するのに、普通磁気コアに巻きついたステップアップ・トランスを含むこともできる。しかしながら、ステップアップ・トランスは、通常、電源とランプ・ボディに物理的な接続を含まなければならない。使用において、トランスとランプ・ボディ間の接続（例えば、電気的接触）は、流体と腐食に影響されやすいことがありえる。それに加え、先行技術の誘電バリア・ガス放電ランプによる流体の効果的な処理に対する大きな障害は、十分な処置のために必要とされるレベル以上または以下のレベルでの流体の照射である。

【発明の概要】

【0005】

流体処置システムのための誘電体バリア放電ランプ・アセンブリが提供される。ランプ・アセンブリは、二次誘導回路、二次誘導回路に結合した第１の電極および第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に挿入された誘電バリアを含むランプとを含むことができる。誘電バリアは、放電ガスを含む、放電チャンバーを規定することができ、第１の電極および第２の電極のうちの１は、放電チャンバーの中で広がることができる。二次誘導回路は、放電チャンバーにおいて誘電体バリア放電を進めるために近傍の主誘導回路からパワーを受け取るのに適応することができる。結果として生じる誘電体バリア放電は、空気または水の処理のために、または他のアプリケーションのために紫外線光を生成することができる。

【0006】

１つの実施形態においては、ランプは、その間の放電ギャップを規定するために、外部チューブから離れて間隔をあけた内部チューブを含む。第１の電極および第２の電極の間における高電圧の印加は、ランプの外側を通して周囲の流体に光を放射する放電ギャップにおける放電という結果になることがありえる。周囲の流体、たとえば水、は、任意選択で、電極の拡張として機能することができる。任意選択的には、ランプ・アセンブリは、電極に結合し、ランプの外側に印加される伝導メッシュを含むことができる。さらに、任意選択で、ランプ・アセンブリは、その間で流体を収容するランプから離れて間隔をあけた電気的に許容可能な部材を含むことができる。電気的に許容可能な部材は、通常、流体を例えば、流体のイオン化を防止するために第１の電極および第２の電極の一方または両方から分離することができる。

【0007】

別の実施形態においては、ベース・ステーションが、提供される。ランプ・アセンブリは、ベース・ステーションの中に取り外し可能に受け取られてあることがあることがありえ、ベース・ステーションは、ランプ・アセンブリに無線電力のソースを提供するために、主誘導回路を含むことができる。このベース・ステーションは、コントローラ、ランプ・パルス・ドライバ、ランプ・センサ、水流センサを有する主回路を更に含むことができる。コントローラは、一連の短い期間で主誘導回路を駆動するランプ・パルス・ドライバに電気的に結合することができる。コントローラは、ランプ・パルス・ドライバのパフォーマンスをコントロールするために、ランプ・センサと水流レートセンサからのフィードバックをモニターすることができる。

【0008】

さらに別の実施形態においては、二次誘導回路とランプは、同軸でありえ、二次誘導回路は、ランプの少なくとも一部のまわりを広げることができる。主誘導回路と二次誘導回路は、磁気コアを含み、主誘導回路によって規定される内径より小さい外径を規定する二次誘導回路と互いに同心の関係に配置することができる代替的に、二次誘導回路は、磁気コアを含む主誘導回路によって規定される外径より大きい内径を規定することができる。ランプ・アセンブリは、少なくとも部分的に二次誘導回路をカプセル化し、ベース・ステーションに少なくとも部分的に組み合わせるために第２のハウジングを含むことができる。

【0009】

さらに別の実施形態において、ベース・ステーションは、流体品質センサを含むことができる。流体品質センサは、コントローラに電気的に接続している出力を持つことができ、流体品質センサは、たとえば流体混濁度、ｐＨまたは温度を含む、処理されている流体の特徴を決定するように構成することができる。流体品質センサの出力に基づいて、コントローラは、ランプ・アセンブリから放射される紫外線光の強さをコントロールあるいは変えることができる。任意選択的には、ランプは、放射光を紫外線波長に変換する発光層を含むことができる。または、ランプは、発光層の助けを借りずに紫外線を放射できるガスを含むことができる。

【0010】

さらに別の実施形態においては、ランプ・アセンブリは、無線パワー・ガス放電ランプ、無線パワー・白熱ランプ、または他の無線パワー装置などに対して、既存のベース・ステーションによって駆動するのに適していることがありえる。この実施形態において、ランプ・アセンブリは、二次誘導回路と第１の電極および第２の電極の間で、電気的に結合されるランプ・パルス・ドライバを含むことができる。このランプ・パルス・ドライバは、二次誘導回路において、放電チャンバーにおいて誘電体バリア放電を誘導するために、第１の電極および第２の電極にわたって印加される第２の時変電圧に誘導される第１の時変電圧を変えるのに適していることがありえる。

【0011】

さらに別の実施形態において、ランプ・アセンブリは、ベース・ステーションと任意選択的に主誘導回路による無線通信のために、ＲＦアンテナとメモリ・タグを含むことができる。例えば、主誘導回路は、例えば、処理される水の量、誘電体バリア放電ランプの照明の数、そして、照明時間など、メモリ・タグにデータを読み書きする通信モードで使用可能でありえるその上、主誘導回路は、例えばタグからの累積的な以前の動作データ、一意的なランプ・シリアル番号など、メモリ・タグからデータを読むために使用可能でありえる。所定のランプ・アセンブリのために推薦された制限に対して累積的な動作データを比較することによって、ベース・ステーションは、ユーザーやサービス要員に、とりわけ、ランプ・アセンブリまたは他の構成要素などを取り替えるための使用情報または正確な時間の指標を提供することができる。作動において、システムは、各々の使用の前にメモリ・タグからデータを読み込むように構成することができ、各々の使用の後データをメモリ・タグへ書き込むように構成することができる。ＲＦリーダ／ライタ・コイルとしての一次コイルの使用は、また、ＲＦ通信のための別々のコイルの必要を除くことができる。

【0012】

本願発明のこれらや他の特徴および効果は、添付の図面と特許請求の範囲に従って見ると、発明の以下の説明から、明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】誘電体バリア放電ランプ・アセンブリの立面図および透視図を示す。

【図2】図１のランプ・アセンブリ垂直断面図を示す。

【図3】図３は、部分的に図１のランプ・アセンブリの分解図を例示する。

【図4】ベース・ステーションとランプ・アセンブリのブロック図である。

【図5】時間に対するランプ電圧を示しているグラフである。

【図6】時間に対する駆動電圧を示しているグラフである。

【図7】図６の駆動電圧に応じてランプ電圧を示しているグラフである。

【図8】水処理システムの動作のフローチャートである。

【図9】伝導メッシュ外部電極を含む誘電体バリア放電ランプ・アセンブリの垂直断面図を示す。

【図10】メッシュ外部電極に沿って可動体液を許容するのに適している図９のランプ・アセンブリの垂直断面図を示す。

【図11】ベース・ステーション水質センサを含むベース・ステーションとランプ・アセンブリのブロックの図である。

【図12】ＵＶ放射ランプまたはＬＥＤを含むベース・ステーションとランプ・アセンブリのブロックの図である。

【図13】水質センサを含む水処理システムの動作フローチャートである。

【図14】コンピュータ可読ランプ・メモリを含むベース・ステーションとランプ・アセンブリのブロックの図である。

【図15】水質センサとコンピュータ可読ランプ・メモリを含む水処理システムの動作フローチャートである。

【図16】二次コイルのコアの中に受け入れられる主コイルを含む誘電体バリア放電ランプ・アセンブリの立体図と透視図を示す。

【図17】図１６のランプ・アセンブリの垂直断面図を示す。

【図18】図１６のランプ・アセンブリの部分的分解斜視図である。

【図19】図１６のランプ・アセンブリの部分的分解横断画面である。

【図20】ベース・ステーションと改造ランプ・アセンブリのブロック図である。

【図21】フィルタ素子を含む図２０のランプ・アセンブリの垂直断面図を示す。

【図22】外部電極と電気的許容可能ス外部リーブを含むランプの垂直断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本願の実施形態は、誘導パワー誘電体バリア放電ランプ・アセンブリに関するものである。ランプ・アセンブリは、一般に、二次誘導回路と、二次誘導回路に電気的に結合された第１および第２の間隔をあけた別々の電極と、電極の間に入った誘電バリアを含むランプとを含む。下記に示すように、ランプ・アセンブリは、たとえば、流体処置システムや発光システムを含む多種多様な応用にわたって使うことができる。

【0015】

次に、図１−３を参照すると、第１の実施形態によるランプ・アセンブリが例示され、一般に、２０で示される。ランプ・アセンブリ２０は、近傍の主誘導回路または主コイル２２から無線パワーを受け取るのに適した二次誘導回路または二次コイル２４と、二次コイル２４に電気的に結合された第１の電極２６と、二次コイル２４に電気的に結合された第２の電極２８と、誘電体バリア放電ランプ・ボディ３０とを含む。二次コイル２４は、外部の時変電磁界に応答して内部の電流を生成するのに適したどんな素子でも含むことができる。例えば、二次コイル２４は、１回以上軸に巻付けられた導電要素から形成することができる。他の実施形態においては、二次コイル２４は、非導電性サブストレートにおいてスタンプであるか印刷された伝導巻線を含むことができる。第１の電極および第２の電極２６、２８は、二次コイル２４の拡張でありえ、あるいは、別に形成することができ、そして、二次コイル２４のそれぞれの末端部分に電気的に結合することができる。

【0016】

ランプ・ボディ３０は、誘電バリアを含むどのようなランプ・ボディでもありえ、形状において、管状や平らでありえ、特定用途に適した、いかなる形状であってもよい。図２に示すように、第１の電極２６は、ランプ・ボディ３０に沿って縦方向に広がることができ、他の実施形態においては、第１の電極２６は、ランプ・ボディ３０の内部に関してグリッドを形成することができる。ランプ・ボディ３０は、流体、たとえば水、によって少なくとも部分的に包囲することができ、第２の電極２８の拡張として機能することができる。第１の電極および第２の電極は、少なくとも１つの誘電バリア３１と、たとえば、セノン、希ガス、または希ガス−ハロゲン化物混合物などの放電ガスによって、離れて間隔をあけることができる。以下で説明するように、第１の電極および第２の電極２６、２８の中の高い電位の印加は、放電ガスによって占められる領域における放電という結果になりえる。任意選択的に、ランプ・ボディ３０の外側を通って周囲流体への、たとえば紫外光などの光の放射という結果になりえる。

【0017】

図１−３にも示されるように、ランプ・アセンブリ２０は、二次コイル・ボビン３４の内側半径より小さい外側半径を有する環状磁気コア３６を含むことができる。例えば、磁気コア３６は、二次コイル２４から離して放射状に間隔をあけて、第２のボビン３４の内部に配置することができる、特定の応用においては、しかしながら、磁気コアは要求されないかもしれず、第２のボビン３４の内部の領域を、例えば、ガスまたは防水埋込み用樹脂３９で満たすことができる。二次コイル２４、第２のボビン３４と磁気コア３６は、軸方向に二次ハウジング３８から突き出す第１の電極および第２の電極２６、２８とともに、第二のハウジング３８に収容することができる。上記したように、二次ハウジング３８の内部は、必要に応じて、シールおよび、任意選択で、ハウジング内部でコンポーネントを防水する、防水埋込み用樹脂３９で満たすことができる。図示した実施例で示すように、Ｏ−リング、シールまたはガスケット４０は、ハウジング内部をさらにシールするために、二次ハウジング３８の内側半径とランプ・ボディ３０の外側半径の間に挿入することができる。

【0018】

第１の電極２６の相当な部分をカプセル化している誘電体材料で形成された外部チューブ３１を含むように示されているが、ランプ・ボディ３０は、たとえば、外部チューブ３１の中にフィットし、その間に放電ギャップを形成するために離れて間隔をあけた内部チューブを含むことができる。この構成において、内側チューブと外側チューブのうち少なくとも１つは、たとえば、水晶、ガラスまたはセラミックを含む適切な誘電物質から形成することができる、それに加え、内側チューブと外側チューブのうち少なくとも１つは、任意選択で水晶など、ランプ・ボディ３０の内部から光の伝送を許容する少なくとも部分的に透明な材料から形成することができる。ランプ・ボディ３０は、ランプ・ボディ３０の中に発生する放射線を、部分的に透明な外側チューブ３１を介して放射する、異なる（例えば、より高い）波長に伝達するのに適切な発光層またはコーティングを更に含むことができる。例えば、このコーティングは、およそ１７５ｎｍとおよそ２８０ｎｍの間の波長で放出された光を殺菌紫外光に変換することができる。一方、他の実施形態においては、放射された波長はこの範囲の内外で変動することができる。代替的に、または追加として、ランプ・ボディ３０は、蛍光コーティングを用いずに紫外光を放射するのに適しているガスを含むことができる。たとえば、このガスは、およそ２２０ｎｍとおよそ２４０ｎｍの間、任意選択でおよそ２３０ｎｍ、の波長の光を放射するのに適しているクリプトン塩化物を含むことができる。一方、必要に応じて、他のガスを他の実施形態で利用することができる。

【0019】

上述したように、また、図４に示したように、二次コイル２４は、ベース・ステーション４２と関連した主コイル２２と誘導結合することができる。ベース・ステーション４２は、任意選択で、ユースポイント水処理システムまたは他のデバイスなど、無線パワーのソースを提供するのに適切ないかなるデバイスであってもよい。例えば、ベース・ステーション４２は、２００９年１月１２日出願のＬａｕｔｚｅｎｈｅｉｓｅｒほかによる国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２０６２３に述べられたユースポイント水処理を含むことができる。その開示は、引用によりその全体が本願に含まれる。ランプ・アセンブリ２０がベース・ステーション４２の中に受け取られるとき、主コイルおよび二次コイル２２、２４は、それらの間での誘導パワーの伝達を許容するために、互いの近傍に配置することができる。例えば、主コイルおよび二次コイル２２、２４は、任意選択で、それぞれ、第１および第２の同心ボビン３２、３４に、互いに放射状にオフセットするように、巻きつかせることができる。また、例として、主コイルおよび二次コイル２２、２４は、共軸でありえ、任意選択で、通常の磁心を含む、縦方向の端点から端点への関係において、第１および第２軸方向オフセットボビン３２、３４に巻きついている。これらの構成において、ランプ・アセンブリ２０と、従って二次コイル２４は、複数のランプ・アセンブリ２０が、使用を繰り返えして取り替えられるとしても、ベース・ステーション４２の有効寿命を延長するために、ベース・ステーション４２と物理的に分離できる。いくつかの実施例において、ベース・ステーション４２は、水、空気または他の流体の供給と流体連通状態にある。例えば、ランプ・アセンブリ２０は、ベース・ステーション４２において、任意選択で浄水装置のハウジングを形成する水圧槽の水圧容器に入っていることができる。二次コイル２４とランプ・ボディ３０が、一次コイル２２から分離できるので、ユーザーは、すぐに調べて、いかなる電気的接続にも直接湿気を露出させることなく二次コイル２４とランプ・ボディ３０を修理あるいは交換することができる、さもなければ、それは、適当な電源にランプ・アセンブリ２０を接続することになる。

【0020】

上記したように、ベース・ステーション４２は、例えば、ユースポイント水処理システムまたは他のデバイスなど無線パワーのソースを提供するのに適しているいかなるデバイスであってもよい。次に、図４を参照すると、ベース・ステーション４２は、マイクロコントローラ４４、ランプ・パルス・ドライバ４６、ランプ・センサ４８、水流センサ５０と主コイル２２を任意に含むことができる、それに加え、ランプ・アセンブリ２０は、二次コイル２４とランプ・ボディ３０を含むことができる。ここで、主コイル２２と二次コイル２４は、誘導的結合のセパラブル構成部分を形成するものである。マイクロコントローラ４４は、ランプ・パルス・ドライバ４６に電気的に結合することができ、主コイル２２を運転するために使用可能である。いくつかのアプリケーションでは、ランプ・パルス・ドライバ４６は、交流電圧、任意選択的に幹線電圧を、主コイル２２を駆動するための適切なパルス直流波形に変換することができる。しかしながら、他の応用においては、ランプ・パルス・ドライバ４６は、直流電圧たとえば整流された幹線電圧を、調整されたパルス直流波形に変換することができる。これらや他の構成において、ランプ・パルス・ドライバ４６は、調整された出力を提供するために、たとえば、スイッチング回路やスイッチングモード電源を含む適切ないかなるドライブ回路でも含むことができる。作動において、ランプ・パルス・ドライバ４６は、マイクロコントローラ４４で制御可能な（例えば、周波数、デューティサイクル、位相、パルス幅、振幅など）可変パラメータを有している一連の短期間パルスを提供することができる主コイル２２の時変電流の作動を通して、対応する時変電流は、誘導結合二次コイル２４で生成される。例えば、パルス直流電圧は、主コイル２２全体に提供し、グラウンドにリリースすることができる。各々のパルスがリリースされると、主コイル２２の中の電圧や電流は、急速に変化する。二次コイル２４における対応するパルス波形は、次に、ランプ・ボディ放電ギャップで放電させるために、第１の電極および第２の電極２６、２８全体で印加される。二次コイル２４におけるパルス波形は、典型的には、ただしそうとは限らないけれども、主コイルのパルス波形より高いピークの電圧のものである。

【0021】

図５は、ランプ電圧、たとえば、ランプ・アセンブリ２０の作動の間の第１の電極および第２の電極２６、２８の中の電圧を図示している。各々の駆動パルスにおいて、第１の電極および第２の電極２６、２８の中のランプ電圧は、誘電放電の開始のために急速にピークの電圧へ上がる。例えば、いくつかの実施形態において、駆動パルスは、およそ４．０Ｖとおよそ８．０Ｖの間、任意選択的におよそ６．０Ｖ、の振幅を含むことができる。一方、他の実施形態においては、駆動パルスはこの範囲の中で、または、それの外で変化することができる。第１の電極および第２の電極２６、２８の中の対応するピークの電圧は、誘電体バリア放電を誘導するのに十分ないかなる電圧でもありえる。例えば、いくつかの実施形態において、そのような電圧のピークは、およそ３．０ｋＶとおよそ４．０ｋＶの間、任意選択的におよそ３．４ｋＶ、の電圧を含む。一方、他の実施形態においては、電極２６、２８の中のピークの電圧は、この範囲の中で、または、それの外で変化することができる。

【0022】

図５にも示されるように、誘電放電の周波数は、たとえば、およそ１５マイクロ秒の間におよそ６６．７ｋＨｚの周波数を含む駆動周波数に対応することができる。それに加え、駆動周波数は、およそ６６．７ｋＨｚ以下で、または、それを上回って、たとえばおよそ３００ｋＨｚとおよそ６００ｋＨｚの間の周波数、任意選択的に１００ｋＨｚを上回る周波数を含んで、変化することができる。これらの高い周波数で動作は、ランプ・ボディ発光強度における、低下した駆動電圧、対応する減少のないデューティサイクルやパルス幅を許容することができ、また、いくつかの例において、別々の周波数範囲で発光強度の予想外の増加または倍増を達成することができる。例えば、およそ３００ｋＨｚとおよそ６００ｋＨｚの間の周波数を含む１００ｋＨｚを上回る周波数で第１の電極および第２の電極２６、２８を駆動することは、標準レベルに落ちる前に、およそ＋３．４ｋＶとおよそ−３．４ｋＶの「倍のピーク」を達成することができる。１００ｋＨｚ未満の駆動周波数において、たとえば、ランプ電圧は、通常＋３．４ｋＶで単一ピークを達成し、図５に示される標準的な−１．０ｋＶの値が続く。比較的高い電圧がランプ・ボディ３０において誘電放電を達成するために、いくつかの例で必要でありえるので、放電が、大きさで１．０ｋＶより大きく、そして、２．０ｋＶまたは３．０ｋＶを超えるものより任意に大きいランプ電圧に応じて起こりえる。駆動電圧の周波数や他の特性を変えることによって、マイクロコントローラ４４は、したがって、放電ギャップのエキサイマの形成を制御するか、影響することができ、それによって、ランプ・ボディ３０から発された紫外光の強度をコントロールするか、影響することができる。

【0023】

図６−７は、主コイル２２における駆動電圧と、１つの実施形態によって第１の電極および第２の電極２６、２８をわたる対応する電圧とを更に図示する。図６で示すように、この駆動電圧は、およそ＋／−５．０Ｖの、およそ５５５．６ｋＨｚの周波数と、およそ５０％の使用率と、およそ０．９マイクロ秒のパルス幅とを有する交流矩形波を含む。駆動電圧のこれらのパラメータあるいは特性は、通常、図６に示されるように一定であるが、ベース・ステーション・マイクロコントローラ４４は、これらのパラメータの一つ以上を、前述のようにランプ・ボディ３０において結果として生じる発光の出力を制御するために、任意選択的にランプ・センサ４８、水流レートセンサ５０、または他のセンサの一つ以上からのフィードバックに応じて、変化させることができる。これに加えて、駆動電圧は、必要に応じて、正または負の直流オフセットを含むことができる。例えば、その矩形波は、波形が、各々のパルスにおいて、ゼロから＋１０．０Ｖまで振動するような、＋５．０Ｖ直流オフセットを含むことができる。これに加えて、この駆動電圧は、矩形波以外でもありえ、たとえばのこぎり波形、三角波形、正弦波形、またはその組合せを含む、種々の波形を含むことができる。ランプ・アセンブリ２０の作動の間の、第１の電極および第２の電極２６、２８にわたる対応する電圧が、図７に示されている。主コイル２２の各々の駆動パルスは、二次コイル２４で対応する振動電圧を生成し、第１の電極および第２の電極２６、２８についてこのようになる。例えば、ｔ＝０において５．０Ｖ、０．９マイクロ秒の駆動パルスは、電極２６、２８にわたり＋／−１．５ｋＶのピーク電圧を生成し，ランプ・ボディ３０における複数の誘電放電になる。時間ｔ＝０．９マイクロ秒において、＋５．０Ｖから−５．０Ｖまでほとんど瞬間的に移行する駆動パルスは、電極２６、２８にわたり＋／−２．１ｋＶのピーク電圧を生成し、再び、ランプ・ボディ３０における複数の誘電放電になる。したがって、駆動パルスごとに、電極２６、２８は、複数の極大値または極小値を有する時変電圧で駆動することができ、任意選択的に、ランプ・ボディにおいて、対応する数の放電イベントになる。

【0024】

上記したように、ベース・ステーション・マイクロコントローラ４４は、ランプ・センサ４８、及び／又はランプ・ドライバ４６の性能を最適化する水流レートセンサ５０からのフィードバックをモニターすることもでき、特に、マイクロコントローラ４４は、所与の条件のセット（例えば、流率、水質、バルブ寿命、その他。）に対して所望のランプ出力（例えば、強度、ピーク波長、その他）を提供するために式またはルックアップ・テーブルにしたがって、主コイル２２パワー出力を決定することができる。ランプ・アセンブリ２０を動作させるプロセスは、図８のフローチャートを用いて記述することができる。水流がステップ６２において水流レートセンサ５０で検知されるときに、マイクロコントローラ４４は、パワーをステップ６４において主コイル２２に供給させる。上記したように、ステップ６２において、供給すべきパワーのレベルは、式、または、ルックアップ・テーブルを用いることによりマイクロコントローラ４４により決定される。一般に、低い流量は、低い紫外線ランプ強度を必要とする。流れがより遅いとき紫外光への水接触暴露がより長いからである。同様に、水流量がより高いとき、流れがより速いとき紫外光への水接触暴露がより短いので、紫外線強度は一般により高い必要がある。しかしながら、特定の応用においては、ランプは、最大限の強度で動作ことができる。流量に基づいてパワー出力を決定することに加えて、水流の期間に基づいて、ランプのパワー供給に、システムは適応することもできる。例えば、水流の最初の３０秒は、より高い紫外線露出を駆動するために、より高いパワーの供給を必要とするかもしれない。そして、高パワー供給の最初の期間の後に、定常状態レベルになるかもしれない。同様に、他の時変パワー供給プロフィールを、特定のシステムの必要に基づいて適用することができる。ステップ６６において、マイクロコントローラ４４は、ランプ・センサ４８によってランプの作動を確認する。ランプが、正しい強度にあることが確認される場合には、主電子回路４２は、同じパワーを主コイル２２に供給し続ける。ランプ・センサ４８や水流レートセンサ５０の出力に基づいて、調整がステップ６８においてで必要であるならば、システムは、主コイル２２へのパワー供給を、調整することもできる。水処置が、ステップ７０において、もはや必要でないと決定される場合には、マイクロコントローラ４４は、ステップ７２において、ランプ・ドライバ４６の作動を止めることができる。これに加えて、所定数のランプ−スタート・トライの失敗の後に、ランプがまだ点灯しない場合には、システムは、サービスまたは修理の必要を示す視覚的、聴覚的、あるいは触覚的フィードバック・メッセージを提供した後に、シャットダウンすることができる。

【0025】

第２の実施形態による誘電体バリア放電ランプ・アセンブリが、図９−１０に示されており、一般に、８０が割り当てられる。ランプ・アセンブリ８０は、機能と構造の点で、上記のランプ・アセンブリ２０と同様であり、ランプ・ボディ３０の外部と、ランプ・ボディ３０と伝導メッシュ８４をおおう細長いチューブ８２に適用される伝導メッシュ８４を含む。伝導メッシュ８４は、代替的に、ランプ・ボディ３０の外側に適用される、金属カラー、スタンプ・グリッド・ワークまたは他の類似した構造を含む、いかなる適当な導電層であってもよい。任意選択的に、図９に示されるように、チューブ８２は、第１の（開いている）端部８３と第２の（閉じた）端部８５とを含み、その第１の端部８３は、アセンブリ・ハウジングに密閉可能に結合している。特に、チューブ８２の第１の端部８３は、少なくとも石英管８２の内部を部分的に密封し、検査、修理・交換のためにランプ・ボディ３０にアクセスを可能とするために、アセンブリ・ハウジング８６の環状面とｏ−リング８８の間に固定することができる。チューブ８２は、紫外光の伝送のために、たとえば水晶またはガラスを含む、いかなる適当な材料からも形成することができる。しかしながら、任意選択的に図１０に示されるように、チューブ８２は、非透過でありえ、ランプ・ボディ３０とチューブ８２の間の領域で、可動液の循環を許容するために開いた第２の端部８５を含むことができる。この実施形態の作動は、上で述べたように、第２の電極２８の拡張として機能する伝導メッシュ８４を有する第１の実施形態に関連している。第１の電極２６と伝導メッシュ８４にわたる高電圧の電流の適用は、ランプ・ボディ３０における放電、および、ランプ・ボディ３０の外側を通した、任意選択的にチューブ８２を通した紫外光の放射という結果となりえる。

【0026】

本願発明の第３の実施形態に従う誘電体バリア放電ランプ・アセンブリが図１１に示されており、一般に９０が割り当てられる。この実施形態は、図４で示すように、ベース・ステーション水質センサ９２の包含により、第１の実施形態と異なる。水質センサ９２は、また、マイクロコントローラ４４に電気的に接続した出力を含むこともできる。これに図示した実施形態においては、水質センサ９２は、高い混濁度を検知することができる。望ましい殺菌を達成するために、より高い紫外線強度に任意選択的に要求する。水質センサ９２は、また、あるいは代替的に、ｐＨ、完全溶解固体物質（ＴＤＳ）、硬度、全有機内容（ＴＯＣ）、温度、あるいは、他の関連した測定可能な水質特性を検出することができる。この実施形態のバリエーションにおいて、水以外の流体を処理することができ、その流体品質特性は、所与の流体に対して選択することができる。例えば、処理されている流体が空気であるならば、フィードバック・センサ９２は、温度、湿度、煤塵濃度または化学濃度などの特性を測ることができる。第１の実施形態に関連して述べた方法と実質的に同じ方法で、マイクロコントローラ４４は、空気質センサ９２の出力に、少なくとも部分的に基づいて、空気を殺菌あるいは処理するために、ランプ・ボディ３０から発された紫外線の強度をコントロールすることができる。第３の実施形態のバリエーションにおいて、また、図１２で示すように、紫外光は、誘電体バリア放電ランプ以外のソースによって生成することができる。例えば、コンパクト型蛍光ランプ（ＣＦＬ）、チューブ蛍光ランプ（ＴＦＬ）、紫外ＬＥＤ、または、紫外ＬＥＤアレイは、紫外光源３０としても用いることができる。従来技術で知られていているように、各タイプの紫外光源３０は、紫外線強度を調整することを異なる制御回路に要求することができる。例えば、ランプ電流、電圧、周波数、デューティサイクルその他（またはそれらのいかなる組合せでも）を、含むことができ、所定の応用のために必要に応じて適用することができる。

【0027】

第３の実施形態の動作は、図１３のフローチャートとともに記述することができる。水流が、ステップ１０２において、水流レートセンサ５０で検知されるとき、マイクロコントローラ４４は、ステップ１０４において、パワーを主コイル２２に供給させる。マイクロコントローラ４４により、ステップ１０２において供給されるパワーのレベルが、実質的に上記したように、式によって、または、ルックアップ・テーブルを用いることにより、測定される。ステップ１０６において、マイクロコントローラ４４は、ランプ・センサ１０８を通してランプの作動を検証する。ランプが正しい強度にあることが検証された場合には、ランプ・パルス・ドライバ４６は、同じパワーを主コイル２２に供給し続ける。ランプ・センサ４８、水流レートセンサ５０や水質センサ９２の出力に基づいて、ステップ１０８において、調整が必要であるならば、システムは、主コイル２２に対するパワーの供給も調整することができる。例えば、低い混濁度は、低い紫外線ランプ強度を必要とすることができる、一方、より高い混濁度はより高い紫外線ランプ強度を必要とすることができる。同様に、低い流量は、低い紫外線ランプ強度を必要とすることができ、一方、より高い流量がより高い紫外線ランプ強度を必要とすることができる。ランプの出力がステップ１０８で調節された後に、ステップ１１０において、水処置はもはや必要でないと決定された場合には、マイクロコントローラ４４は、ステップ１１２において、ランプ・パルス・ドライバ４６の作動を止めることができる。さもなければ、このプロセスは、ステップ１０６で再開して、処理された水がもはや必要とされなくなるまで続く。

【0028】

図１４−１５で示す本願発明の第４の実施形態において、ランプ・アセンブリ２０は、ＲＦアンテナとメモリ・タグ１２０を含む。ＲＦアンテナとメモリ・タグ１２０は、望ましい応用のためのいかなる適切な組合せでもありえる。任意選択的には、ＲＦＩＤタグは二次ハウジング３８の中に配置される。ベース・ステーション主電子回路４２も、また、第１の実施形態に関連して上で記述した電源モードと分離した通信モードにおいて主コイル２２を駆動するためにマイクロコントローラ４４と主コイル２２の間で電気的に接続した二次コミュニケーション回路１２２を含む。通信モードで動いている間、主コイル２２は、二次コミュニケーション回路１２２により、ランプ・アセンブリ・メモリ・タグ１２０を調べるために任意選択的にサイン波ＲＦ波形を送るように、駆動される。最初にもう一つのＲＦ波形も送り返すことによって、または、問合せ波形の一部を反射して返すことによって、ＲＦアンテナとメモリ・タグ１２０は応答することができる。最初のまたは反射して返されたＲＦ波形は、メモリ・タグ１２０に内部保存されたデータをさらにコード化することができる。この応答は、二次通信装置１２２とマイクロコントローラ４４によって、復調、復号化することができる。それは、メモリ・タグ１２０を同定、カウント、あるいは、さもなければ、メモリ・タグ１２０とインターアクトする。主コイル２２が、代わりに電源モードで動いているときは、ＲＦアンテナとメモリ・タグ１２０は、図６に関連して上述の主コイル２２において、大きくパルス波形に影響を受けない。これに加えて、パワー伝達モードの主コイル２２は、コミュニケーション周波数の範囲の周波数から十分に遠い周波数で、又はその近くで、動作することができる。この点において、二次コミュニケーション回路１２２は、通常、パワー伝達モードにおいて、主コイル２２による影響を受けない。これに加えて、パワー伝達モードでないときに、一次および二次コイル２２、２４の間で望ましくないパワー伝達を最小にするために、主コイル２２は、通信モードにおいて十分に低い電力レベルで動作することができる。

【0029】

結果的に、現在の実施形態の主コイル２２は、任意選択的に、一意的なランプ・アセンブリ・シリアル値も記憶に保管して関連する各々の使用の前のメモリ・タグ１２０から、履歴動作データを読むことができる。この動作データは、例えば、処理される水の量、誘電体バリア放電ランプ・アセンブリの照明の数、および、照明時間を含むことができる。この動作データは、また、ランプ・バイアス状況、−例えば、電圧、電流、周波数とデューティサイクル―個々のランプ・ボディ３０に特有であるものを含むこともできる。その上、本願発明の主コイル２２は、各々の使用の後、動作データをメモリ・タグ１２０へ書き込むことができる。所与のバルブ・ボディの推薦された制限に対して累積的な動作データを比較することによって、本願発明の誘電体バリア放電ランプは、ランプ・ボディ３０または他のコンポーネントを交換するための正確な時間の標示を、ユーザーやサービス員に提供することができる。これに加えて、誘電体バリア放電ランプは、ランプ・ボディ３０の寿命での所望の波長での発光における縮小見積もりを補償するために、所与のランプ・ボディ３０に対して時間にわたり、主コイル２２に印加されるパワーを調節することができる。例えば、マイクロコントローラ４４とランプ・ドライバ４６は、時間にわたり主コイル２２全体に増加したピーク電圧を提供することができる。ここで、増加したピーク電圧は、所与の動作年数のバルブ・ボディに対する式またはルックアップ・テーブルに基づくことができる。そして、バイアス条件（ランプ電圧、電流、周波数、デューティサイクル、その他）に、互換性を持つランプ・ボディの集合の中で、測定可能な変化があるならば、本願発明は、付属のランプ・ボディ３０に対する、メモリ・タグ１２０からの既知のバイアス条件に従って、主コイル２２を駆動することができる。この事については、本願発明は、既知の先行技術の誘電体バリア放電ランプ・システムについて潜在的により強力で費用効果がよいオプションを提供するために、対応するランプ・ボディ３０の有効寿命を延長することができる。

【0030】

第４の実施形態の作動は、図１５のフローチャートを用いて、さらに記述することができる。水流がステップ１３０において検知されるとき、任意選択的に、水流レートセンサ５０を介して、主コイル２２は、ステップ１３２において二次ランプ・アセンブリ２０と関連した（または、中に含まれる）メモリ・タグ１２０から無線データを読むために、通信モードで動作する。上記したように、無線データは、累積的な先の動作使用データと一意的なランプ・シリアル値を含むことができる。ステップ１３４において、主コイル２２は、パワーを二次コイル２４に提供するために、マイクロコントローラ４４とランプ・ドライバ４６の制御下の電源モードで動作することができる。ステップ１３４において印加されるパワーの量は、印加ごとに変化することができ、所望のランプ強度を達成するために、少なくとも流量と累積的な先の動作データに基づくことができる。ステップ１３６において、マイクロコントローラ４４は、ランプ・センサ４８、水流レートセンサ５０や水質センサ９２の出力を評価、あるいは、読み込むことができる。ステップ１３８において、このシステムは、ステップ１３６と、処理されている流体のボリューム流量のいかなる変化からでもセンサデータに基づいて、主コイル２２へのパワー供給を調整することもできる。ステップ１４０において、水が更なる処置を必要とすると決定するならば、このプロセスは、ステップ１３６において再開する。しかしながら、もし、ステップ１４０で、水は更なる処置（例えば、殺菌紫外光による更なる照射）を必要としないと決定すると、主コイル２２は、ステップ１４２において、二次ランプ・アセンブリ２０を含む、および／または、それに関連するメモリ・タグ１２０へ無線データを書き込むために、通信モードに戻る。そのデータは、例えば、ランプ・ボディ３０または誘電体バリア放電ランプ・システムの他のコンポーネントに対する累積的な動作使用データを含む。ステップ１４４において、マイクロコントローラ４４は、ステップ１３０において、プロセスが再開するまで、主コイル２２の動作を止めることができる。水処理システムに関連して記述されるが、現在の実施形態の誘導的にパワーが与えられたド誘電体バリア放電ランプ２０アセンブリは、水以外の液体あるいはガス状の流体を含む、いかなる流体でも処理するのに用いることができる。

【0031】

第５の実施形態に従う誘電体バリア放電ランプ・アセンブリが、図１６−１９に示されており、一般に、１５０が割り当てられる。ランプ・アセンブリ１５０は、機能と構造の点で、上記のランプ・アセンブリ２０、８０と同様であり、二次コイルのコアの中に受け入れられる主コイルを更に含む。特に、主コイルおよび二次コイル２２、２４は、主コイル２２によって規定される外径より、二次コイル２４で規定される内径が大きく、互いとの同心状の関係で配置される。主コイル２２は、磁気コア３６を更に含むことができ、主コイルおよび二次コイル２２、２４は、ランプ・アセンブリ１５０をベース・ステーション４２の中に取り付けるときに、互いに離して、放射状に間隔をあけることができる。主コイルおよび二次コイル２２、２４は、同数の巻き線、または、所望の異なる数の巻き線を含むことができ、図１７で示すように、異なるゲージのワイヤーから形成することができる。ランプ・アセンブリ１５０は、二次コイル２４と第１の電極および第２の電極２６、２８をシールし、任意選択的に防水するために、主コイル２２と二次コイル２４の間に配置した内部埋込み用樹脂３９を更に含むことができる。主コイル２２は、ベース・ステーション４２の一部を形成することができ、たとえば交流パワーと直流パワーを含むランプ・パルス・ドライバ４６または他の適切なパワー供給に、電気的接続のために第１および第２のタップを含むことができる。使用において、ランプ・アセンブリ１５０は、二次ハウジング３８における軸穴１５２を通して、ベース・ステーション４２に圧入またはさもなければ取り外し可能固定することができ、二次コイル２４が、同心の内部主コイル２２のまわりで登録することを可能にする。有利なことに、磁気コア３６は、ベース・ステーション４２のコンポーネントのままであり、ランプ・アセンブリ１５０でない。可能性として、交換ランプ・アセンブリ１５０と結びつく資材と製造のコストを低減する。ランプ・アセンブリ１５０は、上記したように流体処理システムと結合して使用することができ、紫外線、赤外線または可視スペクトルにおける照明から利益を得ている他の応用にわたって利用することができる。例えば、ランプ・アセンブリ１５０は、スポットライト、フラッシュ、ランプのようなデバイスに、または、料理、あるいは、所定の応用に光の適切なスペクトルを供給するまたは製造プロセス治具に取り込むことができる。更なる例は、紫外線材料処理、一般的照明応用、および、加熱ランプを含む。

【0032】

第６の実施形態による誘電体バリア放電ランプ・アセンブリが、図２０−２１に示されており、一般に１６０が割り当てられる。ランプ・アセンブリ１６０は、機能と構造の点で、上記したランプ・アセンブリと同様であり、誘導結合二次コイルにおける第１の駆動電圧を、第１の電極および第２の電極に対する第２の駆動電圧に変換するのにさらに適している。例えば、ランプ・アセンブリ１６０は、典型的には放電灯（例えば、ＣＦＬおよびＴＦＬランプ）と、白熱ランプとに関連した駆動電圧を、誘電体バリア放電ランプのための適切な駆動電圧に変換するのにさらに適していることがありえる。この点において、ランプ・アセンブリ１６０は、ベース・ステーションや、例えば、通常、放電灯や白熱ランプを駆動するために適切なバラストのためのレトロフィット・ランプ・アセンブリとして機能することができる。

【0033】

次に、図２０−２１を参照すると、ランプ・アセンブリ１６０は、二次コイル１６２、二次コイル１６２に電気的に接続したパルス駆動回路１６４、および、ランプ・ボディ１６６に接続されている電極を少なくとも１つ有するパルス駆動回路１６４に、または、その中で電気的に接続される第１の電極および第２の電極１６８、１７０を含むことができる。二次コイル１６２は、主コイル１７２に関して取り外し可能であってもよい。主コイルは、任意選択的に、図４に関連して前述のようにベース・ステーション４２と関係している。パルス駆動回路１６４は、交流電圧を直流電圧に変えるのに適しているたとえば整流器を含む、いかなる回路でも含むことができる。パルス駆動回路１６４は、ランプ・ボディ１６６に対して望ましい駆動電圧を生成するために、スイッチング回路を更に含むことができる。例えば、パルス駆動回路１６４は、第１の時変駆動電圧を、可変パラメータを有している一連の短期間パルスを含む第２の時変駆動電圧に変換することができる。これらの可変パラメータは、上記のランプ・ボディ１６６の発光の出力に直接または間接的に影響を及ぼすことができ、たとえば周波数、期間、デューティサイクル、パルス幅、振幅とその組合せを含むことができる。次に、第２の時変電圧は、ランプ・ボディ１６６において放電させるために、第１の電極および第２の電極１６８、１７０にわたって印加される。

【0034】

図２１にも示されるように、ランプ・アセンブリ１６０は、粒状物質と有機汚染物を移動流体から取り除くために、フィルタ・アセンブリを任意選択的に含むことができる。ある実施態様において、フィルタ・アセンブリは、流体ソースとランプ・ボディ１６６の間のフローパスに配置されたカーボン・ブロック・フィルタ１７４を含むことができる。例えば、カーボン・ブロック・フィルタ１７４は円筒形でありえ、及び／又は、その長さの相当な部分に沿って放射状にランプ・ボディ１６６を含むようにサイズ設定をすることができる。図２１にも任意選択的に示されるように、可動液は、カーボン・ブロック・フィルタ１７４を通して、放射状に中へ流れることができる。カーボン・ブロック・フィルタは、粒状物質と有機汚染物質の割合を取り除くために、たくさんのカーボン活性小片を含むことができる。ランプ・アセンブリ１６０の上面において軸方向に配置されたアニューラリング１７６を通して放出される前に、任意選択的にランプ・ボディ１６６からの殺菌放射線への可動液の露出を増加するために、一般的に軸方向に、そのフロー経路は、ランプ・ボディ１６６に沿って進むことができる。第２の電極１７０は、パルス駆動回路１６４から下向きに広がるように示されており、第２の電極１７０の拡張を形成するために、反射的、任意選択的に伝導性のスリーブ１７８に電気的に接続している。現在の実施形態において、スリーブ１７８は、ステンレス鋼から形成され、一方、他の実施形態においては、スリーブ１７８は、アルミニウムまたはその応用に適切な他のどの材料からも形成される。また更に任意選択的に、第２の電極１７０は、たとえば、図１−３に関連して上記した伝導流体電極、図９−１０に関連して一般的に上記したメッシュ電極、または、図２２に関連して下に記載する電極および電気的許容可能スリーブなど、ここに記述される構成のいずれを含むことができる。

【0035】

使用において、ベース・ステーション４２と関連したマイクロコントローラまたはフィードバック回路１８０は、主コイル１７２において、時変電流を生成することができる。時変電流は、図４に関連して実質的に上記したようにたとえばランプ・センサ出力１８２、及び／又は、水流レートセンサ出力１８４を含むセンサ出力に基づいて変化することができる。二次コイル１６２が主コイル１７２に密接に結合している場合には、たとえば、ランプ・アセンブリ１６０がベース・ステーション４２の中で取り付けられるとき、主コイル１７２は、二次コイル１６２の中で対応する時変電流を誘導することができる。ランプ・アセンブリ１６０と、そして、従って、二次コイル１６２、および、フィルタ１７４は、複数のランプ１６６とフィルタ１７４は、繰り返し使用において交換されるので、ベース・ステーション４２の有効寿命を延長するために、ベース・ステーション４２と物理的に分離することができる。

【0036】

第７の実施形態に従う誘電体バリア放電ランプ・アセンブリは、図２２に示されており、一般に１９０が割り当てられる。ランプ・アセンブリ１９０は、機能と構造の点で、上記したランプ・アセンブリと同様である。そして、その間に静止したあるいは可動の液にを収納する、ランプ・ボディ３０から離れて間隔をあけられる電気的許容可能スリーブ１９２を更に含む。スリーブ１９２は、望ましい電気誘電率を示している、透明、半透明、不透明な材料を含むいかなる材料からも形成することができる。そして、一般に非導電性でありえる。例えば、スリーブ１９２は、透明な誘電体、例えば水晶またはガラス、または陶器のような不透明あるいは半透明の誘電体、プラスチックあるいはフォーム、または所望の他の適当な材料でありえる。スリーブ１９２は、ランプ・ボディ３０とスリーブ１９２の間の領域に行き来する可動液の循環を許容する開放端部１９４を含むことができる。ランプ・アセンブリ１９０は、スリーブ１９２の外側あたりに可動液のボリュームからは間隔をあけて配置された導電層１９６を更に含むことができる。この導電層１９６は、第２の電極２８に電気的に接続することができ、ランプ・ボディ３０の第１の電極２６と、導電層１９６との間において、均一で一般的な放射電界を提供するために、第２の電極２８の拡張として機能する。この事については、例えば、可動液は、流体の不必要なイオン化を防ぐために、第１の電極および第２の電極２６、２８から分離される。第１の電極および第２の電極２６、２８の中の高い電位の印加は、ランプ・ボディ３０における放電ギャップでの放電、実質的に上記のランプ・ボディ３０の外側を通して、光の放射線になるという結果となりえる。ランプ・ボディ３０は、放射された光を殺菌紫外光に変換するために、発光層または適切なコーティングを更に含むことができる。代替的に、または追加的に、ランプ・ボディ３０は、たとえばクリプトン塩化物ガスなどにガスを含むことができ、蛍光コーティングを用いずに紫外光を放射するのに適している。任意選択的には、スリーブ１９２は、ランプ・ボディ３０とスリーブ１９２の間の領域でさらに殺菌光または他の光の応用を強化するために、反射内部層またはコーティングを更に含むことができる。

【0037】

上記のシステムと方法が誘電体バリア放電ランプに関係して記載されているが、システムと本願発明の方法は、放電灯、白熱ランプおよび発光ダイオードを含む、誘電体バリア放電ランプ以外のいろいろなランプ・システムと結びついた使用に十分に適することができることに留意する。例えば、上記のシステムと方法は、ランプ出力に基づいて、および／または、流体の特性に基づいて、既存であるかその後に開発されたランプのコントロールを改善することができる。また、実施例により、上記のシステムと方法は、水処理システム以外の他の用途に適切であることが可能である。現在既知であるか、今後開発されるかどうかにかかわらず、たとえば放電灯、誘電体バリア放電ランプ、白熱ランプ、発光ダイオード、そして、他のランプを利用している発光体システムを含むものである。

【0038】

上記の説明は、発明の現在の実施形態の説明である。本願発明の趣旨と、本願特許請求の範囲で定義された発明の態様の範囲を逸脱することなく、種々の代替と変更を行うことができる。それらは、均等論を含む特許法の原則に従って解釈されるべきものである。要素について、単数の形で参照しても、例えば、冠詞「ａ（１つの）」、「ａｎ（１つの）」、「ｔｈｅ（前記）」、「ｓａｉｄ（前記）」の使用においても、要素を単数に制限するものとして解釈してはならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】