JP6038114B2 - セラミック放電メタルハライド（ｃｄｍ）ランプ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプに係り、更に詳細には強化された封じ込めアセンブリを備えた高出力ＣＤＭランプ及びその製造方法に関する。

エネルギの価格が上昇するにつれて、非効率な電球は、電力を節約すると共に向上された照明を供給するエネルギ節約型改良置換（レトロフィット）電球により置き換わられつつある。典型的な改良置換電球のタイプは、石英メタルハライド（ＱＭＨ）及びセラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）等を含む。残念ながら、従来のＣＤＭランプは特定の用途に限定されており、後述するように、典型的にはプローブ始動（点灯）バラスト等の既存の照明システムに対する直接置換品としては使用することができない。更に、ＣＤＭランプは電力（公称ワット数）が増加すると、故障の際に、ルーメン／ワット（ｌｍ／Ｗ）での照明出力効率に悪影響を与えることなく電球を封じ込めることが困難である（例えば、過出力米国規格協会（ＡＮＳＩ）封じ込め試験等の封じ込め試験により規定されているように）。

高出力ランプに関しては、約７００ワットより高い定格を持つ高ワット数のＣＤＭランプは現在のところ市場では入手することはできない。しかしながら、ＱＭＨランプは、７５０、１，０００及び／又は１，５００ワットの定格のものが入手可能である。更に、８７５、１，２５０、１，６５０及び２，０００ワットの定格を持つＱＭＨランプは、エネルギを節約するために使用することはできるが、固有のバラストを必要とする。２，０００ワットのＱＭＨランプに関しては、これらランプは典型的には競技場等の商業領域で使用されている。１０００ワット以下の定格のＱＭＨランプは、典型的には、垂直動作に対して約１２，０００〜１８，０００時間の定格寿命を有し、水平動作に対しては一層短い定格寿命を有する。しかしながら、１，００ワットより大きな定格を有するＱＭＨランプは、典型的には、３，０００〜６，０００時間の間の定格寿命を有し、主にスポーツ及び競技場の照明のために使用されている。殆どの従来の照明システムは、ランプを始動するために高電圧パルスを供給しないプローブ始動バラストを使用しており、従って、これらのシステムではランプはＡＮＳＩ規格により６２２ボルトもの低いピーク開回路電圧で点弧しなければならない。更に、パルス始動ランプも存在するが、これらは、金属部品及び降伏が発生し得る外側ジャケットにおける不十分な間隔により、典型的にはプローブ始動ランプ（例えば、プローブ始動ＱＭＨランプ）とは交換可能ではない。開放型照明器具に関しては、開放型照明器具用の或る等級のランプは、ＡＮＳＩの“Ｏ”指定を満足し、典型的には追加の封じ込め部を用いている。

本出願は、プローブ始動、パルス始動、密閉定格用（closed rated）、開放定格用（open rated）ランプ等の１以上の照明システムと互換的であり得る照明システムを開示するものである。これらの照明システムは、プローブ及びパルス始動システムの各々のためのＡＮＳＩバラスト規約Ｍ４７及びＭ１４１等の種々のタイプのバラスト、並びにランプタイプＭＨ１０００、ＭＰ１０００及びＭＳ１０００石英メタルハライドタイプ（ＱＭＨ）を含むことができる。しかしながら、異なる定格電力を有するランプ等の他のランプも本システムの実施態様と共に使用することができることが考えられる。例えば、ＱＭＨ１５００Ｗバラスト上で動作する１２００ワット以下のランプ、又はＱＭＨ７５０Ｗバラスト上で動作する６２０ワット以下のランプも本システムと互換性があり得る。更に、寿命、照明、効率、価格及び／又は複数システム互換性等の向上された特性により、本システムの実施態様によるランプは、従来のランプを改良置換するために理想的であり得る。

本システムの一態様によれば、セラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプが開示される。該ランプは、円筒を形成すると共に第１空洞を画定する第１壁を備えた第１シュラウド（包囲体）；上記第１空洞内に配置され、且つ、円筒を形成すると共に上記第１シュラウドの第１空洞内に位置する第２空洞を画定する第２壁を含む第２シュラウド；上記第１及び第２シュラウドの少なくとも一方の周囲に位置される第１コイル部；及び／又は上記第２空洞内に位置されると共に、第１及び第２開口並びに各々が電極を含む第１及び第２リード線を有し、且つ、充填物を収容するランプ空洞を画定するセラミック発光管を有する。当該装置は、前記第１シュラウドと前記第２シュラウドとの間に位置される他のコイル部を含むこともでき、その場合、前記第１コイル部は前記第１シュラウドの周囲に位置される。更に、当該装置は前記第１及び第２シュラウドの相対する側に延在する第１及び第２側部部材を備えたフレームを含むこともできる。更に、当該装置は、前記フレームの側部部材に結合されると共に、前記第１及び第２シュラウドを相対的に位置決めすることができる第１及び第２シュラウドキャップを含むこともできる。更に、本システムの実施態様によるランプは、１以上の部品、前記フレーム、並びに／又は前記第１及び／又は第２シュラウドを囲むことができるコイルを更に含むことも考えられる。上記各コイルは、ピッチが一定又は変化し得る複数の巻回（ターン）を有することができる。更に、上記各コイルは、互いに異なるピッチ、巻回数及び材料を有することができる。例えば、発光管等の熱源に一層近いコイルは、該熱源から一層離れたコイルの材料（例えば、ニッケル等）より、熱に対して一層高い耐性を有し得る別の材料（例えば、モリブデン等）から形成することができる。更に、上記コイルの１以上は、１以上の端部で前記フレームに結合することができる。

上記コイルに使用される材料に関しては、上記シュラウドの外側においてさえ受け得る６００℃より高い温度等の高温が、幾つかの材料（例えば、ニッケル（Ｎｉ）又はニッケルメッキされたワイヤ等）に“黒化”を生じさせ得る。従って、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）又はその他の、斯かる高温における黒化に対して耐性のある材料を、所望なら、“黒化”を低減し又は完全に防止するために使用することができる。更に、前記シュラウドの１以上の内部の領域に関しては、“黒化”を低減又は完全に防止するコイルを形成するために、モリブデン等の高温に耐性のある材料を使用することができる。しかしながら、上記コイルのための他の材料又は材料の組み合わせも考えられる。

更に、前記充填物は、９９.５％のネオン（Ｎｅ）及び０.５％のアルゴン（Ａｒ）のガス混合物又はペニング混合物を含むことができる。更に、該充填物は１００torr以下の圧力を有することができる。該充填物は、更に、ヨウ化ナトリウム（ＮＡＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化カルシウム(II)（ＣａＩ_２）、ヨウ化セリウム(III)（ＣｅＩ_３）及びヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）から選択されたヨウ化物を有する塩混合物を含むことができる。上記ＮＡＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ_２、ＣｅＩ_３及びＭｎＩ_２のヨウ化物の重量パーセントは、各々、０.８〜３.８、２.３〜３.０、８２.６〜９３.８、２.３〜６.８及び０.８〜３.８の範囲である。

本システムの他の態様によれば、セラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプを形成する方法が開示される。該方法は、第１空洞を画定する円筒を形成した第１壁を有する第１シュラウドを形成するステップ；上記第１空洞内に位置されると共に第２空洞を画定する円筒を形成した第２壁を有する第２シュラウドを形成するステップ；上記第１及び第２シュラウドの少なくとも一方の周囲に第１コイル部を位置させるステップ；及び／又は上記第２空洞内にセラミック発光管を配置するステップを含むことができ、上記発光管は第１及び第２開口並びに端部に位置する電極を備えた第１及び第２リード線を有し、且つ、充填物を収容するランプ空洞を画定することができる。更に、当該方法は、前記第１シュラウドと前記第２シュラウドとの間に他のコイル部を位置させるステップを更に含むことができ、その場合、前記第１コイル部は前記第１円筒シュラウドの周囲に位置される。更に、当該方法は、前記第１及び第２シュラウドの相対する側に延在する第１及び第２側部部材を備えたフレームを形成するステップを含むことができる。更に、当該方法は、前記第１及び第２シュラウドを相対的に位置決めするために前記フレームの側部部材に第１及び第２シュラウドキャップを取り付けるステップを含むことができる。

当該方法は、前記ランプ空洞を充填物で充填するステップを更に含むことができ、該充填物は９９.５％のネオン（Ｎｅ）及び０.５％のアルゴン（Ａｒ）のガス混合物又はペニング混合物を有する。更に、当該方法は、前記ランプ空洞を１００torr以下の圧力を有するまで加圧するステップを含むことができる。更に、当該方法は、ヨウ化ナトリウム（ＮＡＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ_２）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ_３）及びヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）から選択されたヨウ化物を含む塩混合物を前記空洞に含めるために前記充填物を形成するステップを含むことができる。更に、当該方法は、前記充填物を、前記ＮＡＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ_２、ＣｅＩ_３及びＭｎＩ_２のヨウ化物の重量パーセントが、各々、０.８〜３.８、２.３〜３.０、８２.６〜９３.８、２.３〜６.８及び０.８〜３.８の範囲となるように形成するステップを含むことができる。

図１Ａは、本システムの実施態様によるランプの一部の正面図である。 図１Ｂは、本システムの実施態様による、図１Ａに示したランプの一部の正面図である。 図２は、本システムの実施態様によるランプの一部の側面図である。 図３は、図２の３−３線に沿う前記ランプの一部の断面図である。 図４は、本システムの実施態様によるシュラウドキャップの斜視図である。 図５は、本システムの実施態様によるシュラウドキャップの詳細を示す上面図である。 図６は、本システムの実施態様によるシュラウドキャップの詳細を示す底面図である。 図７Ａは、本システムの実施態様によるシュラウドに巻回されたコイルの一部の側面図である。 図７Ｂは、本システムの実施態様によるシュラウドに巻回されたコイルの一部の側面図である。 図７Ｃは、本システムの実施態様によるシュラウドに巻回されたコイルの一部の側面図である。 図８は、本システムの実施態様による発光管の一部の断面図である。 図９は、本システムの実施態様によるリード線の側面図である。 図１０は、本システムの実施態様によるリード線の側面図である。 図１１は、本システムの実施態様によるフレームの一部の正面図である。 図１２は、本システムの実施態様によるフレームの一部の側面図である。 図１３Ａは、本システムの実施態様によるランプの一部の正面図である。 図１３Ｂは、本システムの実施態様による図１３Ａに示すランプの一部の正面図である。 図１４は、本システムの実施態様によるランプの一部の側面図である。 図１５Ａは、本システムの実施態様によるアクセプタンス角を示す図である。 図１５Ｂは、本システムの実施態様によるアクセプタンス角を示す図である。 図１６は、本システムの実施態様によるランプの側面図である。 図１７は、本システムの実施態様によるランプ１７００の斜視図である。 図１８は、本システムの実施態様によるランプに関する、ヨウ化水素（ＨＩ）電圧スパイク対ネオン／アルゴン（Ｎｅ／Ａｒ）充填物圧力を示すグラフである。 図１９は、本システムの実施態様によるランプに関する始動時間対電極間距離(Ｄ)ｘ充填物圧力(Ｐ)（ＰｘＤ）を示すグラフである。 図２０は、本システムの実施態様によるＣＤＭランプに関する光束対時間を示すグラフである。 図２１は、本システムの実施態様によるランプの発光管の充填物に関する発光効率対ヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）注入量を示すグラフである。 図２２は、本システムの実施態様によるランプの発光管の充填物に関する色温度（ＣＣＴ）対ヨウ化セリウム（ＣｅＩ_３）注入量を示すグラフである。 図２３は、本システムの実施態様による実験的高ワットＣＤＭランプに関する平均知覚可能色差（ＭＰＣＤ）対ＣＣＴを示すグラフである。 図２４は、本システムの実施態様によるランプに関する、向上された結果のためのヨウ化物塩注入量の塩範囲を示すグラフである。 図２５は、本システムの実施態様による、実験の試験結果が表３に示された９個のランプに関する測光値を示す図表である。

以下、本発明を添付図面を参照して、例示とし、詳細に説明する。

以下は、後述する図面と関連された場合に前述したフィーチャ及び利点並びに他のものを示す解説的実施態様の説明である。以下の記載では、限定というよりは説明の目的で、アーキテクチャ、相互接続、技術及び構成要素の属性等の解説的細部が示される。しかしながら、当業者にとっては、これらの詳細から逸脱した他の実施態様も添付請求項の範囲内であると理解されることが明らかであろう。更に、明瞭化のために、良く知られた装置、回路、ツール、技術及び方法の詳細な説明は、本システムの説明を不明瞭にしないように省略されている。また、図面は解説目的で含まれるものであって、本システムの範囲を表すものではないと、明確に理解されるべきである。添付図面において、異なる図における同様の符号は同様の構成要素を示し得る。

本システムの説明を簡略化するために、ここで使用される“動作的に結合され”、“結合され”及びこれら用語の構成要素は、本システムに従う動作を可能にするような、装置及び／又は装置の部分の間の接続を指すものである。

本システムの実施態様を解説するために図１、図２及び図３を説明する。図１Ａ及び図１Ｂは、本システムの実施態様によるランプ１００の一部の正面図である。図２は、本システムの実施態様によるランプの一部の側面図である。図３は、図２の３−３線に沿う当該ランプの部分の断面図である。

ランプ１００は、発光管（arc tube）１０２及びシュラウド部１３０を支持することが可能なフレーム１２０を含むことができる。フレーム１２０は、１以上の延長部１２２（例えば、側部部材）を含むことができ、当該フレーム１２０の近端１２１と遠端１２３との間に、各々、延在することができる。明瞭化のために、フレーム１２０は対称であり、延長部１２２は互いに鏡像関係であると仮定される。しかしながら、上記フレームが非対称であり、例えば単一の延長部又は互いに鏡像ではない延長部を含み得ることも考えられる。近端１２１において、フレーム１２０はフレームクリップ１４２等の何らかの好適な方法を用いてステム部（幹部）１４４に固定することができ、上記フレームクリップはステム部１４４と延長部１２２の少なくとも一方との両方の周りに、例えば各部に対して摩擦係合が生じるように巻回することができる。ステム部１４４は、望まれる取付のタイプに依存して、任意の好適な取付部に取り付けることもできる。フレーム１２０は遠端１２３に遠端支持部１２５を含むことができる。遠端支持部１２５は、外側電球（バルブ）部の部分により支持され得るもので、好ましくはフレーム１２０を使用の間において該外側電球部に対し所望の位置に保持する。従って、遠端支持部１２５は取付部１２６及びマイカディスク等のディスク１２４を含むことができる。取付部１２６は付勢部材を含むことができ、該付勢部材は外側電球に対して摩擦力を生じさせて、フレーム部１２０を該外側電球に対して固定することができる。ディスク１２４は、マイカ等の好適な材料から形成することができ、故障したランプの部品が当該ランプのドーム内に留まるのを防止することができるように整形及び寸法決めすることができる。

ゲッタ１１８等のゲッタを外側電球部の空洞内の環境を制御する（例えば、酸素、水分等を吸収することにより）ために設けることができ、例えば少なくとも一方の延長部１２２若しくはフレーム１２０の他の部分に取り付け又は上記環境を制御するために適用することができる。ゲッタは従来技術において良く知られているので、該ゲッタの更なる説明は簡略化のために行わない。

第１及び第２のステムリード線１１２及び１１４は、各々、適切な導電材料から形成することができ、ステム部１４４を介して該ステム部１４４が第１及び第２ステムリード線１１２及び１１４の各々の周囲に封止部を形成し得るように延在することができる。第２ステムリード線１１４はフレーム接続部１１６を介してフレーム１２０の延長部１２２に結合することができる。従って、フレーム接続部１１６はフレーム１２０及び／又は第２ステムリード線１１４に、溶接、摩擦結合（例えば、圧接）等の如何なる適切な方法を用いて取り付けることもできる。しかしながら、第２ステムリード線１１４をフレーム１２０に直接的に結合することができるようにすることも考えられる。第１ステムリード線１１２は基部リード線１１０に、溶接、摩擦結合等の如何なる適切な方法を用いて結合することもできる。フレーム接続部１１６は、所望なら、可撓性であり得ると共に複数の巻回を有するコイルバネから形成することができる。

シュラウドアセンブリ１３０は、第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６、第１及び第２コイル１３８及び１４０並びにシュラウドキャップ１３２等の１以上の部分を含むことができる。第１及び／又は第２シュラウド部１３４、１３６は、例えば２ｍｍ等の壁厚（Ｔ_wall）を持つ、ガラス（例えば、石英等）等の適切な材料から形成された円筒管を有することができる。本実施態様では、第２シュラウド部１３６の外周の周りに配置されるべきコイル１４０のための空間を設けるために、第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６の隣接する壁の間に１ｍｍの隔たりが存在し得る。しかしながら、他の厚さも考えることができる。例えば、第１及び／又は第２シュラウド部１３４、１３６の厚さは同一とすることができるか、又は互いに相違するものとすることもできる。このように、第１シュラウド部１３４は空洞１４５を画定することができ、第２シュラウド部１３６は空洞１４７を画定することができる。第２シュラウド部１３６は第１シュラウド部１３４の空洞１４５内に、第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６が互いに同心的に位置されるように配置することができる。しかしながら、第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６が互いに同心的に位置されるもの以外であり得ることも考えられる。従って、例えば第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６は、これらの長軸に対して及び／又はこれらの他の軸に対してオフセットすることもできる。第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６は長さＬ_ｓ１及びＬ_ｓ２を各々有することができる。これら長さは互いに等しくすることができ、明瞭化のために共通にシュラウド長Ｌ_ｓとして示す。しかしながら、長さＬ_ｓ１及びＬ_ｓ２が互いに相違し得ることも考えられる。シュラウドアセンブリ１３０は、更に、第１及び第２コイル１３８及び１４０等の１以上のワイヤコイルを含むことができ、これらコイルの各々は複数の巻回（Ｎ_ｔ）を有した螺旋を形成するワイヤ等（例えば、モリブデン（Ｍｏ又はMoly）ワイヤ、ニッケルメッキされたステンレス鋼ワイヤ等）の適切な材料から形成することができる。第１及び第２ワイヤコイル１３８及び１４０のＮ_ｔは、同一とすることができるか、又は互いに異なるものとすることもできる。第１コイル１３８は第１シュラウド部１３４の周囲に位置することができる一方、第２コイル１４０は第２シュラウド部１３６の周囲に、該コイルが第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６の間であって、第１シュラウド部１３４の空洞１４５内にあるように配置することができる。更に、上記第１及び第２コイルが、平らな、打ち抜き加工された及び／又はエッチングされた、開口を持つ金属等のワイヤ以外の材料から形成され得ることも考えられる。上記コイルは、好ましくは、導電材料から形成されるものとする。しかしながら、本システムの実施態様においては、ガラス繊維等の高温用繊維も使用され得ることが考えられる。

シュラウドキャップ１３２はフレーム１２０の延長部１２２の１以上に、タブ（例えば、摩擦嵌合等を行うことができる）、溶接等の何らかの好適な方法を用いて取り付けることができ、これらの間に第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６並びに／又は第１及び第２コイル１３８及び１４０が位置されるようにする。

発光管１０２は、第２シュラウド部１３６（第１シュラウド部１３４の空洞１４５内に位置される）の空洞１４７内に位置され得ると共に、管体１５０並びに第１及び第２リード線１０４及び１０６を含むことができる。管体１５０は、上記第１及び第２リード線の対応するものが貫通すると共にフリットリング等の何らかの適切な方法を用いて封止される第１及び第２開口を備えた空洞を画定することができる。第２リード線１０６は接続部１０８を介して前記基部リード線１１０に結合することができる一方、第１リード線１０４は接続部１０９及び／又は遠端リード線１４６を介してフレーム１２０に結合することができる。

遠端リード線１４６は、対応するシュラウドキャップ１３２の開口を通過することができる一方、基部リード線１１０は、対応するシュラウドキャップ１３２内の開口を通過することができると共に該キャップから絶縁体１３３により絶縁することができる。上記絶縁体１３３は、円筒管等を形成することが可能な石英ガラス等の適切な材料から形成することができる。反対の電位の部分は例えば十分な間隔等を有することが好ましく、幾つかの実施態様では９ｍｍの間隔が十分であり得る。もっとも、本システムの実施態様によれば、他の間隔も考えられる。

図２は、本システムの実施態様によるランプ１００の一部の側面図であり、発光管１０２の中心１０３（又は照明の領域若しくは体積（volume）の中心）から延びると共に側部がシュラウドアセンブリ１３０の外周又は縁部と交差する角度として定義され得るアクセプタンス角（Ａ_Ａ：acceptance angle；開口角の半分）を示している。従って、Ｌ_Ｓが長いほど、Ａ_Ａは大きく、逆に、Ｌ_Ｓが短いほど、Ａ_Ａは小さくなる。アクセプタンス角は、後に図１５Ａ及び１５Ｂの説明に関して説明する。

図３に例示的に示されるように、シュラウドキャップ１３２は取付タブ１４１等の何らかの適切な方法を用いてフレーム１２０の延長部１２２の１以上に取り付けることができ、上記取付タブはフレームアセンブリ１２０の隣接する延長部１２２に摩擦係合することができる。第１及び第２シュラウド部１３４及び１３６並びに／又は第１及び第２コイル１３８及び１４０は、対応するシュラウドキャップ１３２のタブ１３９により各々定位置に保持される。更に、明瞭化のためにシュラウドキャップ１３２に関しては、これらシュラウドキャップは同一であると仮定される。しかしながら、上記シュラウドキャップが互いに相違することも考えられる。

図４は、本システムの実施態様によるシュラウドキャップ１３２の斜視図である。シュラウドキャップ１３２は、ステンレス鋼又はニッケルメッキ鋼等の適切な材料から形成することができ、開口１３７、タブ１３９及び／又は取付タブ１４１を形成するために打ち抜き加工することができる。図５は、本システムの実施態様によるシュラウドキャップ１３２の詳細を示す上面図である。また、図６は本システムの実施態様によるシュラウドキャップ１３２の詳細を示す底面図である。

図７Ａは、本システムの実施態様によるシュラウド７３６Ａに巻回されたコイル７０２Ａの一部の側面図である。発光管７５０Ａは該シュラウド７３６Ａ内に配置されている。コイル７０２Ａは、シュラウド７３６Ａの中心部分に向かって増加し得る変化するピッチを有することができる。

図７Ｂは、本システムの実施態様によるシュラウド７３６Ｂに巻回されたコイル７０２Ｂの一部の側面図である。発光管７５０Ｂは該シュラウド７３６Ｂ内に配置されている。コイル７０２Ｂは、一定のピッチを有することができる。

図７Ｃは、本システムの実施態様によるシュラウド７３６Ｃに巻回されたコイル７０２Ｃの一部の側面図である。発光管７５０Ｃは該シュラウド７３６Ｃ内に配置されている。コイル７０２Ｃは、シュラウド７３６Ｃの中心部分に向かって減少し得る変化するピッチを有することができる。従って、上記コイル（又は複数のコイル）の隣接する巻回（ターン）の間の間隔又はピッチは、当該シュラウドの中心部分に向かって増加され得る。ランプが上記シュラウドの１以上を破壊する試験条件下で動作された封じ込め（閉じ込め）試験の間において、シュラウドは、発光管の中心部分の最も近くに位置する領域である当該シュラウドの中心部分において一層小さな破片に砕け、発光管の中心部分から更に離れた当該シュラウドの端部においては一層大きな破片に砕けることが分かった。従って、当該シュラウドの中心領域の周辺に位置すると予測される、破壊されたシュラウドの一層小さく粉砕された破片を封じ込めるために、当該コイルにおける該シュラウドの中心領域を囲む部分に一層小さなコイルピッチを用いることができる。同様にして、当該シュラウドの端部領域に位置すると予測される、破壊されたシュラウドの一層大きな破片を封じ込めるために、当該コイルの斯かる部分に一層大きなコイルピッチを用いることができる。

更に、シュラウドの直径に関しては、破壊されたシュラウドの破片の大きさは当該シュラウドの中からの距離が増加するにつれて増加する。逆に、破壊されたシュラウドの破片は、当該シュラウドの外側から内側シュラウドへと、且つ、これらシュラウドの端部から中心に向かって大きさが減少する。このように、特定の実施態様では、コイルのピッチは、当該コイルが周囲に配置されたシュラウドの直径が増加するにつれて（発光管は一定の寸法のままで）、増加させることができる。

従って、幾つかの実施態様では、コイルの間のピッチ又は間隔は封じ込め目的で調整することができる。例えば、本システムの実施態様によれば、シュラウドアセンブリは内側及び外側シュラウドを含むことができ、上記内側シュラウドの周囲には内側コイルが配置され、上記外側シュラウドの周囲には外側コイルが配置される。上記内側コイルはＮ巻きの巻回を有することができる一方、外側コイルはＭ巻きの巻回を有することができ、かくして、（Ｎ＋Ｍ）構成を持つシュラウドを形成する。例えば、内側及び外側コイルが、各々、５巻きの巻回を有する場合、該シュラウドは（５＋５）構成を有することができる。このように、シュラウドが該シュラウドの異なる部分において異なる大きさの破片に砕け得ると仮定すると、特にシュラウドにおける発光管の中心の周辺にある部分の周囲に位置するコイル部分における巻回のピッチ又は間隔は、破壊保護を向上させるために増加させることができる。例えば、本システムの実施態様によれば、シュラウドは、巻回の間のピッチが約３０ｍｍである（５＋５）構成、巻回の間のピッチが約１５ｍｍである（１０＋１０）構成、及び巻回の間のピッチが約１０ｍｍである（１５＋１５）構成を有することができる。上記ピッチは一定のままにすることができるか、又は変化させることができる。更に、使用の間に生じ得るコイルのたるみを考慮するために追加の巻回を設けることもできる。しかしながら、他の巻き数及び／又はピッチも考えることができる。

更に、巻き数Ｎ_ｃに関して、インチ当たりの巻き数又はピッチ等の単位長当たりの巻き数は一定とすることもでき、及び／又は非一定（例えば、変化するもの）とすることもできる。例えば、一定の巻回数に関しては、インチ当たり６巻きがあり得る一方、インチ当たり非一定の巻き数に関しては、最初の半インチに対してインチ当たり６巻きがあり得ると共に次の半インチに対してインチ当たり１２巻きがあり得る。

図８は、本システムの実施態様による発光管８００の一部の断面図である。該発光管８００は、前記発光管１０２と類似のものとすることができ、本体部８０２と、リード線８０４とを含むことができる。本体部８０２は、開口８０５を備えた空洞８０６を画定することができる。リード線８０４は、本体部８０２における前記開口８０５のうちの対応する開口８０５を介して延在することができる。空洞８０６は充填物８１３を含むことができ、該充填物は水銀８１５、塩８１７（例えば、塩混合物）及び化学物質８１９の１以上を含むことができる。塩８１７は、ここに記載されるような如何なる好適な塩も含むことができ、例えばナトリウム（Ｎａ）、タリウム（Ｔｌ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）及びマンガン（Ｍｎ）のヨウ化物を含むことができる。もっとも、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ツリウム（Ｔｍ）、ホルミウム（Ｈｏ）、リチウム（Ｌｉ）及びインジウム（Ｉｎ）等の他の物質又は他のものも好適に適用することができる。例えば、他の好適な塩が、ジルコニウム（Ｚｒ）、プラセオジミウム（Ｐｒ）及びスカンジウム（Ｓｃ）等のヨウ化物を含むことができることも考えられる。リード線８０４の各々は、近端８２０及び遠端８２２、並びに遠端８２２における電極８０８を有することができる。更に、リード線８０４の１以上は、近端８２０と遠端８２２との間に位置された圧着部（crimp）８２５を含むことができる。該圧着部は、本体に対する電極の間隔を設定するために設けることができる。空洞８０６を密閉するために、開口８０５及び対応するリード線８０４の壁内にフリット８１０を配設することができる。遠端８２２は、互いに約１６〜１８ｍｍの距離Ｌ_Ｅだけ離れて配置することができると共に、圧着部８２５からは圧着部距離Ｌ_Ｃだけ隔てることができ、該圧着部距離は約３０.５ｍｍ±０.１ｍｍとするこができるが、他の寸法も考えられる。前記サーメット８１０は長さＬ_Ｆを有することができ、該長さは約１６ｍｍ±０.１ｍｍとするこができるが、他の寸法も考えられる。更に、圧着部８２５は長さＬ_CCを有することができ、該長さは約１.３ｍｍ±０.１ｍｍとするこができるが、他の寸法も考えられる。

図９は、本システムの実施態様によるリード線８０４の側面図である。リード線８０４は部分９０２、９０４及び９０６を有し、これらはニオブ（Ｎｂ）部、サーメット部及び電極部に各々対応する。圧着部８２５は、当該リード線８０４が通過して延びる発光管の開口（例えば、開口８０５参照）の内径よりも大きな外径を有することができる。当該リード線は、上記Ｎｂ部９０２及びサーメット部９０４を互いに結合することができる。

図１０は、本システムの実施態様によるリード線１０００の側面図である。該リード線は、部分１００２、１００４及び１００６を含むことができ、これら部分はＮｂ部、サーメット部及び電極部に各々対応することができる。

図１１は、本システムの実施態様によるフレーム１２０の正面図である。フレームクリップ１４２は完全なループ又は部分的ループを含むことができ、当該フレーム１２０に溶接、摩擦嵌合等の何らかの好適な方法を用いて取り付けることができる。図１２は、本システムの実施態様によるフレーム１２０の実例部分の側面図である。

図１３Ａは、本システムの実施態様によるランプ１３００の一部の正面図である。図１３Ｂは、本システムの実施態様による図１３Ａに示したランプの一部の正面図である。

図１３Ａを参照すると、ランプ１３００は前記ランプ１００と実質的に同様のものである。しかしながら、ランプ１３００は異なるシュラウド部１３３０を有することができる。該シュラウド部１３３０はシュラウドキャップ１３３２及び１３３５を含むことができ、これらシュラウドキャップは互いに異なると共に、フレーム１３２０に接続されて、第１及び第２シュラウド１３３４及び１３３６等の１以上のシュラウドを支持することができる。図１３Ｂに示す詳細図に示されるように、第１コイル１３３８は第１シュラウド１３３４の周囲に配置することができる一方、第２コイル１３４０は第２シュラウド１３３６の周囲に配置することができる。尚、図１３Ｂは本システムの一実施態様による第１及び第２シュラウド１３３４及び１３３６並びに第１及び第２コイル１３３８及び１３４０の一部を示している。図１３Ａに戻ると、発光管１３０２は第１及び第２リード線１３０４及び１３０６を含むことができる。第１リード線１３０４は接続体１３０９及び十字補強材１３４６を介してフレーム１３２０に結合することができる一方、第２リード線１３０６は接続体１３１０を介して第１幹部リード線１３１２に結合することができる。接続体１３１０は第１シュラウドキャップ１３３５の開口を通過することができる。シュラウドキャップ１３３５はタブ１３４１を含むことができ、該タブはシュラウドキャップ１３３５をフレーム１３２０に対して定位置に保持すべく該フレーム１３２０に摩擦的に係合することができ、該フレーム１３２０に溶接することもできる。シュラウドキャップ１３３５は、部分的なシュラウドキャップとすることができ、第１及び第２シュラウド１３３４及び１３３６の一部を保持することができる。フレーム１３２０は、幹部１３４４を貫通し得る第２幹部リード線１３１４に、フレーム接続体１３１４を介して結合することができる。

図１４は、本システムの実施態様によるランプ１３００の一部の側面図である。

図１５Ａ及び１５Ｂは、本システムの実施態様によるアクセプタンス角を示す図である。図１５Ａを参照すると、発光管１５０２Ａは、長さＬ_SAを有するシュラウドアセンブリ１５３０Ａの空洞内に取り付けられ、直径Ｏｄ_SAを定める外周を持つ対向するシュラウドキャップ１５３２Ａにより定位置に保持されている。アクセプタンス角Ａ_AAが、発光管１５０２Ａの略中間点における頂点を備え、シュラウドキャップ１５３２Ａの外周と交差するように示されている。図１５Ｂを参照すると、発光管１５０２Ｂは、長さＬ_SBを有するシュラウドアセンブリ１５３０Ｂの空洞内に取り付けられ、直径Ｏｄ_SBを定める外周を持つ対向するシュラウドキャップ１５３２Ｂにより定位置に保持されている。アクセプタンス角Ａ_ABが、発光管１５０２Ｂの略中間点における頂点を備え、シュラウドキャップ１５３２Ｂの外周と交差するように示されている。明瞭化のために、Ｏｄ_SA及びＯｄ_SBは同一であると仮定する。従って、アクセプタンス角Ａ_AXは、シュラウド１５３０Ｘの長さＬ_SXに略等しい対応する対向したシュラウドキャップ１５３２Ｘの間の距離に関係することが分かる。従って、図１５Ａ及び１５Ｂを参照すると、Ｌ_SXが長いほど、Ａ_AXは大きくなり、逆に、Ｌ_SXが小さいほど、Ａ_AXは小さくなる。照明効率を向上させるためには、アクセプタンス角が可能な限り大きいことが好ましい。

シュラウド長は、余分な材料を必要とし、重さ及び費用を増加させ得るほど過度に大きくすることが無いようにして、アクセプタンス角を向上させ（例えば、最大にし）、従って照明効率を増加させるように選択することができる。例えば、アクセプタンス角を制御するために、より大きな直径のシュラウドは、より小さな直径のシュラウドが有し得るのと同一又は同様のアクセプタンス角を有するために一層長いことが必要となり得る。従って、材料を節約すると共に費用を低減することができるよう長さを減少させ得るべく、シュラウド径を減少させる（例えば、最小限にする）ことが望ましいであろう。

本システムの実施態様（例えば、８３０Ｗランプ）によれば、発光管の外径（Ｏｄ）は２８ｍｍとすることができる一方、内側シュラウドは約３４ｍｍの内径（Ｉｄ）を有することができ、これにより発光管を囲む約３ｍｍの間隙を設けるようにする。この間隙は、当該発光管の過熱を防止すると共に、取り付けのバラツキ並びに輸送及び扱い等の間に発生し得る不整合を許容するのに十分であろう。シュラウドの厚さは封じ込めの要求に依存し得るものであり、本実施態様では、両シュラウド（第１及び第２シュラウド）は約２ｍｍ厚とすることができ（例えば、壁厚を有する）る一方、シュラウド間の間隙は全体的に約１ｍｍとすることができ、内側封じ込めコイル及びシュラウド寸法のバラツキのための空間を残す。第１（例えば、外側）シュラウドは約４０ｍｍのＩｄ及び約４４ｍｍのＯｄを有することができる。更に、長さに関しては、第１及び／又は第２シュラウドは約１５０ｍｍの長さを有することができる。しかしながら、他の寸法も考えられる。例えば、一層小さな直径の発光管は、一層短い長さ及び一層小さな直径を有することができる一方、一層大きな直径の発光管は、一層大きな直径及び一層長い長さのシュラウドを有することができる。

図１６は本システムの実施態様によるランプ１６００の側面図であり、図１７は本システムの実施態様によるランプ１７００の斜視図である。例えば、ランプ１６００は空洞１６０５を有する外側バルブ１６０４を含むことができ、上記空洞内にはランプアセンブリ１６０１が格納される。上記空洞１６０５は、Ｅタイプ又はＯタイプ取付ソケット等の所望の取付ソケットに取り付けるのに適した口金１６１６により密閉することができる。口金１６１６は接点１６２０を含むことができ、該接点は第１及び第２幹部リード線１６１２及び１６１４の一方に電気的に結合される。絶縁体１６１８及び／又はビトリット（Vitrite）絶縁体等のシーラ（封孔剤）は、口金１６１６から接点１６２０を絶縁することができる。従って、例えば、ランプ１６００は従来のＱＭＨ１０００Ｗシステム用の８３０Ｗエネルギ節約型改良置換ランプを提供することができる。

［封じ込め］
開放型照明器具用ランプのためのＡＮＳＩ封じ込め試験等の封じ込め試験に合格するためには、特定の取付手順が望ましいことが分かった。このことは、ランプの定格電力が増加するほど、当てはまるようになる。従って、ここでは、幾つかの開放型照明器具ランプに関してランプ動作の間における（例えば、動作エネルギ（ＥＯ））及び封じ込め試験の間における利用可能エネルギの比較が、本システムの実施態様に従い示され、許容可能な封じ込め方法が理解できるようにする。ランプの動作の間に使用されるエネルギに関し、このエネルギは動作エネルギ（ＯＥ）と称することができ、ＰｘＶなる積から計算することができる。ここで、Ｐは動作圧力であり、Ｖは発光管容積である。動作圧力Ｐは、発光管のｃｍ^３での発光管容積により除算されたＨｇ注入量（例えば、ｍｇでの）からも推定することができ、従って発光管容積は相殺される。ジュール単位にスケーリングすると、ランプのＯＥは単に（そして、概ね）下記の式１に定義される水銀注入量に関係したものとなり得る：
動作エネルギ（Ｊ）＝０.１ｘＨｇ（ｍｇ）………… 式１

表１は、式１に基づく幾つかのランプのタイプに関する動作エネルギ及び電圧、並びに本システム／ランプの実施態様により上記ランプタイプに関して決定された動作エネルギに従って設定することができる封じ込め方法を示す。例えば、特定の高い動作エネルギ（例えば、大きなワット数）のランプは、より低い電圧及びワット数のランプの動作エネルギよりも５〜６０倍大きくなり得る動作エネルギを持つ。従って、高動作エネルギランプは、仮想ランプｘに関する公称電圧及び動作エネルギを示す表１において、より低い動作エネルギを持つランプよりも多くの封じ込め“エレメント”を含むことができる（x-CDM400HPSRW及びx-CDM830W参照）。


例えば、ＡＮＳＩ封じ込め試験等の封じ込め試験の間において、ランプは定格電力の３〜４倍で約５秒の期間にわたり動作され、これが発光管を破裂させ得る。しかしながら、本システムによれば、各々がモリブデンワイヤにより巻回された２つの同心的石英シュラウド及び２つの端部キャップ（例えばシュラウドキャップ）を備えたランプは、部品がシュラウドの端部から飛び出すのを防止し、かくして、本実施態様の封じ込め試験により破裂された発光管を封じ込める。従って、本システムによる封じ込め方法を用いたランプは、当てはまる封じ込め試験に合格することができる。本システムの実施態様によれば、同心的石英シュラウドは、各々、２ｍｍの壁厚を有することができる。

図１５Ａ及び図１５Ｂに戻ると、特定のワット数の特定のランプのランプ発光効率は、シュラウド部１５３０のシュラウドキャップ及び追加されたコイルにより、発光管１５０２等の光源に対する近さに基づいて低減され得る（例えば、約１０３lm/Wから約８９lm/Wへ）。従って、シュラウドの長さを増加させることにより（例えば、１００ｍｍから１５０ｍｍへ）、ランプ発光効率を例えば１００lm/Wに戻すことができる。かくして、石英シュラウド、コイル及び／又はシュラウドキャップの使用による幾らかの損失は不可避ではあり得るが、本システムの実施態様によるランプの照明発光効率は、約９０〜１００lm/W越えるように制御することができる。

［充填物］
封じ込めは、本システムによるＣＤＭランプの１つの側面に過ぎない。ＣＤＭランプ等のランプが新しい場合、これらランプは、当該ランプを動作の最初の時間の間に消灯（例えば、オフ）させ得る高い再点弧電圧スパイク（以下、電圧スパイク）の影響を受ける。これは、当該ランプの発光管を充填するために一層明軽い（lighter）ガスを使用する場
合に問題となり得る。例えば、電圧スパイクはクリプトン（Ｋｒ）又はキセノン（Ｘｅ）よりアルゴン（Ａｒ）を使用する場合に一層高くなり得、Ａｒよりネオン（Ｎｅ）を使用する場合に更に一層高くなり得る。電圧スパイクは水素汚染及び／又はヨウ化物汚染の結果であり得るものであり、ヨウ化水素又はＨＩ電圧スパイク（以下、両者をスパイクと称する）と称することができ、従来技術において良く知られている。スパイクを最小にすることは、容積及び圧力を増加させる事項であり得るもので、ジャクソン他による、中間アスペクト比を有するセラミックメタルハライドランプなる名称の米国特許第6,555,962号
（該特許の内容は参照することにより本明細書に組み込まれる）に教示されている。しかしながら、高電圧パルス無しで磁気バラスト上で始動すべきランプの場合、ランプ内の圧力は過度に高くすることはできず、電極間ギャップと圧力との積（ＰｘＤ）は、従来技術において良く知られているパッシェンの法則により定められるように、最小化されねばならない。これらの２つの変数は、低い圧力により降伏電圧を低減することは、ＨＩスパイク電圧を上昇させることにもなり得、ランプを始動の間に繰り返させることになるという点で競合する。従って、本システムの実施態様によるランプは、これらの制限を克服するために下記に述べるような充填物を使用することができる。

図１８は、本システムによるランプに関するＨＩ電圧スパイク対Ｎｅ／Ａｒ充填物圧力を示すグラフであり、図１９は本システムの実施態様によるランプに関する始動時間対電極間ギャップｘ充填物圧力（ＰｘＤ）を示すグラフである。図１８及び１９を参照すると、１００torr以下の充填物圧力による９９.５％のＮｅ及び０.５％のＡｒの充填ガス混合物（例えば、ペニング混合物）が、ＡＮＳＩ最大電圧スパイク要件を満たす（図１８参照）と同時に、電極間ギャップ距離が例えば１８ｍｍに設定された場合にＡＮＳＩ Ｍ４７磁気１０００ワットＱＭＨバラストに対して６２２ボルトの最小開回路電圧において始動時間要件を満たす（図１９参照）ことが分かった。しかしながら、他の距離も考えられる。

本システムの実施態様によるランプの電圧は、殆どの市販のＣＷＡ型バラストにおいて８３０ワットの平均ランプ動作電力となるように調整することができる。このように、本システムによるランプは、一層高い定格電力（例えば、１０００ワット）の従来のＱＭＨランプに対する理想的な改良置換ランプとなり得る。更に、石英ランプと比較して本システムのセラミックランプではＮａ損失が無いか又は僅かにしかないので、本システムのセラミックランプは従来のＱＭＨランプよりも優れた光束維持性を示し得る。そのようであるので、ＱＭＨランプと比較した場合のセラミックＭＨランプの初期の一層低い光束は、図２０に示されるように寿命の間に一層良好な光束性能により相殺され得る。尚、図２０は、本システムによる定格８３０ＷのＣＤＭランプ及び同等のＱＭＨ１０００Ｗランプに関する光束対時間を示すグラフである。

図２１は、本システムの実施態様によるランプの発光効率対発光管の充填物のＭｎＩ_２量を示すグラフである。当該充填物は、Ｎａ、Ｔｌ、Ｃａ、Ｃｅ及びＭｎのヨウ化物に基づく塩等の、セラミックランプに適した塩を含むことができるが、従来技術において知られているようにＤｙ、Ｔｍ、Ｈｏ、Ｌｉ、Ｉｎ及び／又は他のもの等の他の材料を含むこともできる。しかしながら、図２１に示されるように、Ｍｎの臨界量が見付かり、特定の実施態様では超過されるべきではなく、さもなければ図２１に示されるように発光効率は大幅に低下され得る。例えば、約２.７mgのＭｎＩ_２より上では、効率は１０〜１５lm/W
だけ低下されることが観察される。これは、例えば自己吸収によるものであり得る。しかしながら、Ｍｎの臨界量が超過されたとしても、本システムの実施態様による発光管の黒化は無視できるものであるか又は存在しない。

図２２は本システムの実施態様によるランプの発光管の充填物に関する色温度（ＣＣＴ）対ヨウ化セリウム（ＣｅＩ_３）注入量を示すグラフであり、図２３は本システムの実施態様による実験的高ワット数ＣＤＭランプに関する平均知覚可能色差（ＭＰＣＤ）対ＣＣＴを示すグラフである。色温度に関しては、色温度は幾つかの要因により影響を受け得るが、図２２に示されるように、色温度は本システム実施態様によるランプの発光管におけるＣｅＩ_３の量により主に影響を受け得ることが分かった。

当該ランプは約４０００Ｋの色温度で動作させることが望ましいであろうが（例えば、“４Ｋ”ランプ）、３５００Ｋと４４００Ｋとの間のＣＣＴの範囲も“４Ｋ”ランプと考えることができる。選択されるＣＣＴ値は、色座標が黒体ラインからどの程度上に（例えば、正の値として表される）あるか又は下に（例えば、負の値として表される）あるかの目安であるＭＰＣＤ値と強い相関を有し得ることが分かった。ゼロの周辺の±１５ポイントの範囲内に入ることが望ましいであろう。このことは、図２３に示されるようにＣＣＴが３２００Ｋ〜３８００Ｋの範囲内であることを意味する。従って、本システムの幾つかの実施態様によれば、ＣｅＩ_３注入重量は、約１.５ｍｇ〜４.５ｍｇの範囲内とすることができる。もっとも、図示されるように、他の範囲も好適に適用することができる。

図２４は、本システムの実施態様によるランプに関する、向上された結果を得るためのヨウ化物塩注入量の塩範囲を示すグラフである。更に、下記の表２は、本システムの実施態様によるランプに関する、向上された結果を生じ得る塩の範囲を重量パーセントで示す。しかしながら、他のタイプ及び／又は範囲の塩混合物も好適に適用することができることが考えられる。

下記の表３は、上記表２に示した設計範囲内のヨウ化物塩のバラツキを有し、且つ、本システムの実施態様による封じ込め構造を有するランプ（例えば、ｎ＝１４個のランプ）に関する実験結果を示す。例えば、本システムの実施態様によれば、これらのランプの塩は、大凡でヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）＝１.０重量％、ヨウ化タリウム（ＴｉＩ）＝２.６重量％、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ_２）＝９２.５重量％、ＣｅＩ_３＝２.６重量％及びヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）＝１.３重量％の混合物を有することができる。しかしながら、他の混合物も考えられる。

図２５は、本システムの実施態様による下記の表３に実験結果が示された、上述した１４個のランプに関する測光結果を示す図表である。これらのランプは、例えば８３０Ｗ又は８３０ワットランプ（例えば、表１におけるCDM830Wランプ参照）に対応し得るもので、発光管、二重コイル（又はコイル）及びシュラウドキャップ（例えば、キャップ）を備えた二重石英シュラウド（例えば、スリーブ）、支持のための二重フレーム、並びに電気リード線を反対の電位から絶縁する石英絶縁体を含むことができる。このランプは、図１６及び１７に示したランプに対応し得るフィーチャ及び／又は特性を含むことができる。

表３は、ＣＩＥ色度座標を参照している。

本システムの実施態様に関する製造方法によれば、第１作業（ステップ）の間において、内側シュラウドの周囲にコイルを巻回することができる。次いで、第２作業の間において、上記内側シュラウド及びコイルの組み合わせを、事前にコイルが巻回された外側シュラウド内に挿入することができるか、又は該外側シュラウドに上記内側シュラウドの挿入の後にコイルが巻回され、二重シュラウドアセンブリを形成する。次いで、第３作業の間に、当該ランプの部品を、最終組み立てのための組立固定具内に配置することができる。これに応じて、前記フレーム、シュラウド、発光管及び発光管接続片、並びに端部キャップを、例えば掲載された順序で、上記組立固定具内に配置することができる。しかしながら、他の順序も考えられる。第４作業の間においては、上記組立固定国より保持された部品が互いに溶接されて、隣接する部品を結合することが考えられる。次いで、第５作業の間に、上記組立固定具を当該組立体から取り除くことができる。第６作業の間においては、ゲッタ、最外側コイル（設けられるなら）、マイカディスク、及び／又は上側ドームバネ等の部品を、溶接等の何らかの適切な方法を用いて上記フレームに取り付けることができる。次いで、第７作業の間に、上記フレーム及び該フレームに取り付けられた部品を外側バルブ（取付部を含み得る）内に密閉するためにランプ組立工程を実行することができる。

従って、エネルギ節約型のＣＤＭランプであって、プローブ始動ＱＭＨ １０００Ｗバ
ラスト（例えば、ＡＮＳＩ規約Ｍ４７バラスト）及び／又はパルス始動ＱＭＨ １０００
Ｗバラスト（例えば、ＡＮＳＩ規約Ｍ１４１バラスト）等の他のタイプのランプ用に設計されたバラストと互換性があり得る（例えば、斯かるバラストで始動及び動作する）と共に、開放型又は密閉型の両方の照明器具内で動作する保護された“Ｏ”等級を含み得るランプが提供される。そのようであるので、本システムのランプは、ＱＭＨ １０００ワッ
トシステム等の従来のシステムにおいて改良置換型ランプとして動作し得ると共に、公称条件下で動作された場合には、８３０Ｗで動作することができ、従来の１０００Ｗ ＱＭ
Ｈランプに対して１７％の電力の節約を行うことができる。更に、本システムのＣＤＭランプは、ここに示される例よりも一層低い及び／又は高いワット数等の他のワット数で動作することもできる。例えば、本システムの実施態様によるランプは、従来のＱＭＨ ７
５０、８７５、１２５０、１５００、１６５０及び２０００Ｗランプを改良置換するために設けることができる。しかしながら、本システムの実施態様によるランプは他のランプタイプ及び／又は定格電力を改良置換するために設けることもできることが考えられる。

従って、本システムは高出力セラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプ並びに製造方法、方法及びシステムであって、１０００ワット石英メタルハライド（ＱＭＨ）ランプ用に設計されたプローブ始動磁気バラスト等の従来のバラストと互換性があり得る（例えば、始動及び／又は動作する）ものを提供する。上記ＱＭＨランプは、２６５ボルトの公称電圧（中出力ランプの１３５ボルトと比較して）及び０.９０より大きな力率を有す
る。本システムは、ＱＭＨ １０００ワット磁気システム上で８２０〜８５０ワットのエ
ネルギ節約電力で動作するために、例えば０.８５より小さな力率及び２４０ボルトより
低い電圧を有し得るＣＤＭランプを提供する。１０００ワットＱＭＨ電球等の従来のＱＭＨ同等品と比較した場合、本システムのＣＤＭランプの寿命にわたって、光出力は低く開始するが、セラミックランプの優れた光束維持性及び３０％〜７０％長い寿命により一層高い状態で終わる。更なる利点として、本システムによるランプは、開放型照明器具内で使用することができると共に、当該ランプの発光管からの光出力を向上させることができる発光管封じ込め部を含むことができる。

本システムの他の変形例は、当業者によれば容易に想到し得るものであり、後述する請求項により含まれるものである。

最後に、上述した説明は、本システムを単に解説することを意図するものであり、添付請求項を如何なる特定の実施態様又は実施態様のグループに限定するものと見なされるべきではない。このように、本システムは例示的実施態様を参照して説明されたが、当業者であれば、後述する請求項に記載された本システムの意図する趣旨及び範囲から逸脱することなしに多数の修正及び変更実施態様を着想することができると理解されるべきである。更に、本明細書に含まれる各節の見出しは、見直しを容易にすることを意図するものであり、本システムの範囲を限定することを意図するものではない。従って、明細書及び図面は例示的であると見なされるべきであり、添付請求項の範囲を限定することを意図するものではない。

尚、添付請求項を解釈する際には、
ａ）“有する”なる用語は、所与の請求項に記載されたもの以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない；ｂ）単数形の構成要素は、複数の斯様な構成要素の存在を排除するものではない；
ｃ）請求項における如何なる符号も、斯かる請求項の範囲を限定するものではない；
ｄ）幾つかの“手段”は、同一の品目又はハードウェア若しくはソフトウェアにより実施化された構成若しくは機能により表すことができる；
ｅ）開示された構成要素の何れも、ハードウェア部分（例えば、個別の又は統合された電子回路を含む）、ソフトウェア部分（例えば、コンピュータプログラム）及びこれらの何らかの組み合わせを含むことができる；
ｆ）“複数の”構成要素なる用語は、２以上の請求項に記載された該構成要素を含み、如何なる特定の範囲の構成要素を意味するものではない。即ち、複数の構成要素は２つの構成要素まで少なくても良く、無限の数の構成要素を含んでも良い、
と理解されるべきである。

Claims (16)

1. 第１空洞を画定する円筒を形成した第１壁を有する第１シュラウドと、
   前記第１空洞内に位置されると共に、前記第１シュラウドの前記第１空洞内に位置する第２空洞を画定する円筒を形成した第２壁を有する第２シュラウドと、
   前記第１シュラウドの周囲に位置される第１コイルと、
   前記第２空洞内に位置されると共に、第１及び第２開口並びに第１及び第２リード線を有し、且つ、充填物を収容するランプ空洞を画定するセラミック発光管と、
   を有するセラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプ。
2. 前記第１シュラウドと前記第２シュラウドとの間に位置される第２コイルを更に有する請求項１に記載のランプ。
3. 前記第１及び第２シュラウドの相対する側に延在する第１及び第２側部部材を備えたフレームを更に有する請求項１に記載のランプ。
4. 前記フレームの前記第１及び第２側部部材に結合されると共に、前記第１及び第２シュラウドを相対的に位置決めさせる第１及び第２シュラウドキャップを更に有する請求項３に記載のランプ。
5. 前記充填物が９９.５％のネオン（Ｎｅ）及び０.５％のアルゴン（Ａｒ）のガス混合物又はペニング混合物を有する請求項１に記載のランプ。
6. 前記充填物が１００torr以下の圧力を有する請求項５に記載のランプ。
7. 前記充填物が、ヨウ化ナトリウム（ＮＡＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ_２）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ_３）及びヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）から選択されたヨウ化物を含む塩混合物を更に有する請求項５に記載のランプ。
8. 前記ＮＡＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ_２、ＣｅＩ_３及びＭｎＩ_２のヨウ化物の重量パーセントが、各々、０.８〜３.８、２.３〜３.０、８２.６〜９３.８、２.３〜６.８及び０.８〜３.８の範囲である請求項７に記載のランプ。
9. セラミック放電メタルハライド（ＣＤＭ）ランプを形成する方法であって、
   第１空洞を画定する円筒を形成した第１壁を有する第１シュラウドを形成するステップと、
   前記第１空洞内に位置されると共に第２空洞を画定する円筒を形成した第２壁を有する第２シュラウドを形成するステップと、
   前記第１シュラウドの周囲に第１コイルを位置させるステップと、
   前記第２空洞内に、第１及び第２開口並びに第１及び第２リード線を有し且つ充填物を収容するランプ空洞を画定するセラミック発光管を配置するステップと、
   を有する方法。
10. 前記第１シュラウドと前記第２シュラウドとの間に第２コイルを位置させるステップを更に有する請求項９に記載の方法。
11. 前記第１及び第２シュラウドの相対する側に延在する第１及び第２側部部材を備えたフレームを形成するステップを更に有する請求項９に記載の方法。
12. 前記第１及び第２シュラウドを相対的に位置決めするために前記フレームの前記側部部材に第１及び第２シュラウドキャップを取り付けるステップを更に有する請求項１１に記載の方法。
13. 前記ランプ空洞を充填物で充填するステップを更に有し、該充填物が９９.５％のネオン（Ｎｅ）及び０.５％のアルゴン（Ａｒ）のガス混合物又はペニング混合物を有する請求項９に記載の方法。
14. 前記ランプ空洞を１００torr以下の圧力を有するまで加圧するステップを更に有する請求項９に記載の方法。
15. 前記充填物を、ヨウ化ナトリウム（ＮＡＩ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ_２）、ヨウ化セリウム（ＣｅＩ_３）及びヨウ化マンガン（ＭｎＩ_２）から選択されたヨウ化物を含む塩混合物を前記空洞内に含めるよう形成するステップを更に有する請求項９に記載の方法。
16. 前記充填物を、前記ＮＡＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ_２、ＣｅＩ_３及びＭｎＩ_２のヨウ化物の重量パーセントが、各々、０.８〜３.８、２.３〜３.０、８２.６〜９３.８、２.３〜６.８及び０.８〜３.８の範囲となるように形成するステップを更に有する請求項１５に記載の方法。