申请日1996.08.02
公开(公告)日1997.11.12
IPC分类号H05B41/04; C02F1/32
摘要
本发明涉及一种用于水处理系统的紫外灯的起动器或镇流器。该起动器包括变压器和连接在该变压器的次级电路和初级电路之间反馈振荡器。根据水通过该系统的流动情况，该变压器的次级电路可选择地连接二个不同电容器补偿器中的一个。在低强度状态下，该起动器的电流和该输出功率因数比较低，优先选用正好足以激发该灯丝的值。在高强度状态，该电流和功率因数比较高，以在较高的效率下向该灯供电。该起动器在较低的直流电压下运行。
権利要求書
1.一种水处理系统中紫外灯的起动器，包括一个流体开关，所述 的起动器包括：
一个包括初级电路和次级电路的变压器;
一个控制加到所述变压器的初级电路上的功率的振荡器;和
一个响应流量开关控制所述振荡器运行频率的振荡器控制器，当 水不流动时，所述的振荡器控制器以第一频率起动所述的振荡器，以 及当水流动时，以第二频率启动所述的振荡器。
2.一种如权利要求1所述的起动器，其特征在于：
所述的振荡器包括电连接到所述的变压器的次级电路和初级电路 之间的反馈振荡器;和
所述的振荡器控制器包括电连接到所述变压器的次级电路和该灯 之间的可变电容的补偿部件，所述的补偿部件响应流体开关，以便当 水不流动时，给灯提供第一电容补偿，以及当水流动时，给灯提供第 二电容补偿。
3.一种如权利要求2所述的起动器，其特征在于所述的补偿部件 包括一对电容器和响应流量开关的开关部件，用于可选择地将所述电 容器中的一个电容器连接到所述的次级电路上。
4.一种如权利要求2所述的起动器，其特征在于所述的变压器是 一种中间抽头式的变压器。
5.一种水处理系统包括：
一个紫外灯;
一个水流量开关部件，用于提供一个是否有水通过所述系统流动 的指示信号;
一个变压器，该变压器具有一个适合于电连接到电源的初级电路 和一个电连接到所述灯的次级电路;
一个电连接到所述变压器初级电路的振荡器;和
一个控制部件，用于控制振荡器的运行频率，当所述水流量开关 部件的信号指示水不流动时，所述控制部件以第一频率使所述的振荡 器工作，当所述水流量开关部件的指示水流动时，所述控制部件以第二 频率使所述的振荡器工作。
6.一种如权利要求5所述的水处理系统，其特征在于：
所述振荡器包括电连接在所述变电压次级电路和所述变压器初级 电路之间的反馈振荡器;和
所述控制部件包括：
一对具有第一和第二电容的补偿器;以及
补偿器开关部件，用于在所述变压器的次级电路和所述灯之间可 选择地电连接所述补偿器中的一个补偿器，当所述水流量开关部件的 信号指示水不流动时，所述补偿器开关部件将所述第一电容补偿器连 接到所述次级电路上，当所述水流量开关部件的信号指示水在流动 时，所述补偿器开关部件将所述第二电容补偿器连接到所述的次级电 路上。
7.一种如权利要求6所述的水处理系统，其特征在于所述补偿器 中的每一个都包括一个电容器。
8.一种如权利要求6所述的水处理系统，其特征在于所述的变压 器包括一个中心抽头式的变压器。
9.用于具有紫外灯和水流动指示器部件的水处理系统的电镇流 器，该指示器部件用于指示水通过所述系统的流动情况，所述电镇流 器包括：
变压器，具有适于连接到电源上的初级电路和适于连接到灯上的 次级电路;
连接在所述的变压器的初级电路和所述的变压器的次级电路之间 的反馈振荡器;和
连接到所述变压器次级电路的可改变电容的补偿器部件，用于给 灯提供可选择的电容补偿器，以响应水流量指示器部件。
10.一种如权利要求9所述的电子镇流器，其特征在于所述的补 偿器部件包括一对具有较高和较低电容的电容器，和用于可选择地连 接在所述变压器的次级电路和该灯之间的所述电容器中一个电容器的 开关机构。
11.一种如权利要求9所述的电镇流器，其特征在于所述的变压 器包括一个中间抽头式的变压器。
12.一种适于由交流电线电压供电的水处理系统，所述的系统包 括：
一个紫外灯;
一个用于将电供给所述灯的控制电路，所述控制电路适于在比该 线电压低的电压下运行;和
一个用于将该交流线电压转变成较低电压的电压转换器。
13.一种如权利要求12所述的水处理系统，还包括一个外壳， 所述灯和所述控制电路被安装在所述外壳内，所述电压转换器位于所 述外壳的外面。
14.一种水处理系统包括：
一个外壳;
一个在所述外壳内的紫外灯，用于照射穿过所述外壳流动的水;
一个在所述外壳内的控制电路，用于控制加到所述灯的电能，所 述控制电路被设计得由电压来供电;和
一个与所述外壳分开的电压转换器，用于将交流线电压转换 成由所述控制电路所要求的电压，所述电压转换器包括用于将所述转 换器通过外壳连接到控制电路上的机构。
说明书
用于水处理系统紫外灯的电子起动器
本发明涉及水处理系统，更具体地说涉及一种用于紫外线家用水 处理系统的电子起动器或镇流器。
家用水处理系统已经广泛普及了，尤其是在饮用水不理想的地区 更是如此。将家用系统或单元安装在单独的龙头上，以便选择性地处 理流过该龙头的水。处理可能包括过滤、照射或两者相结合。最有效 的水处理系统包括紫外线(UV)照射，对水流进行消毒。众所周知 这样的UV处理在杀细菌和病毒方面具有极高的可靠性。要处理的水 通过容器，以及放置在该容器内的紫外线光源或靠近该容器的紫外线 光源，紫外线光穿过该水流。
UV水处理系统的第一个问题涉及紫外灯的强度控制。在确定紫 外光强度时至少要考虑三个因素。首先，希望在紫外灯以较高强度工 作，使得当水在流动时能达到最大“杀菌率”。第二，当探测水流时， 由于将紫外灯强度激发到处理强度时有起动延迟，所以，例如当水流 停止时，要求紫外灯不全熄灭。第三，当水流停止时，为了避免“滞 留”在该处理室内的水过热，要求减小灯的瓦特数或功率。
以前的技术人员通过设计灯强度控制电路已经适应于这些考虑， 因此能在较高和较低强度下选择性地启动紫外灯。在1994年6月 28日颁布给Markham的美国专利第5,324,423中描述了这 样一种电路，题目为用于水处理系统的紫外灯强度控制。当水在流动 时，通过流量开关进行探测，为了达到想要得到的杀菌率，在高强度 下运行紫外灯。当水流停止时，为了避免水过热和防止该灯熄灭，在 较低强度下运行紫外灯。虽然Markham电路在工艺上是明显先进的， 但是它不是没有缺点。它的感应镇流器较贵，且效率比所要求的低。 而且，该镇流器比较重并有噪音。
水处理系统的第二个问题是可能会对使用者造成电击。虽然这种 危险性小，但由于系统直接将插头插入家庭线电压，在美国线电压是1 10伏，而在全世界从100到264伏不等，所以后果可以是严重 的。
水处理系统的第三个问题是从一国家到另一国家在设计上有变 化。正如在上文所提到的，线电压可以从100伏到264伏不等。 另外，线频率从50赫兹到60赫兹不等。因此，水处理系统的电子 组件通常必须改装与那个国家的线电压/频率相适合。这就导致设计、 制造、和设备上的问题。
上述问题能被本发明提供的具有改进的强度控制和统一的电/电 子设计的紫外线水处理系统克服。
本发明的第一个方面，一个电子起动器，而不是感应镇流器，它 可以根据水的流动状况，在二个不同的强度下运行紫外灯。更具体地 说，该控制电路包括一个具有初级电路和次级电路的变压器。在该次 级电路和该初级电路之间连接一个反馈振荡器。另外，该次级电路根 据水的流动连接两个电容中的一个。当未探测到水流流动时，与较低 的电容电连接，向该灯提供较小的电流和功率因数。当探测到水流流动 时，与较高的电容电连接，在最大强度下启动该紫外灯。
该第一个方面的优点是很多的。首先，灯丝即使在低强度状态下 也能被激发，然后根据探测的水流流动，迅速再增强。第二，从低强 度转接到高强度实际上是瞬时的。第三，该成本比已有技术的电路要 低。第四，运行非常有效。第五，消除了已有技术较重的并有噪音的 感应镇流器。
本发明的第二个方面，紫外灯控制电路被设计得由一个低的、标准 的直流电压来供电，在最佳的实施例中，电压是12伏。只有与应用 的线电压/频率相适合的直流电压转换器才能用来将当地的线交流电 压转变成标准的直流电压。
该第二个方面的优点也是很多的。首先，在该水处理系统内的电 子元件可以不必考虑线电压/频率而保持相同。只有直流电压转换器随 该线电压/频率而不同。第二，由此使设计标准化了;制造标准化了; 并且减少了设备。第三，严重电击的危险大大降低了。第四，当地标 准认可仅对该电压转换器是需要的，而对该处理系统本身是不需要 的。
本发明的这些和其他目的、优点和特点通过参考最佳实施例和该 附图的详细叙述将更容易地被了解和理解。