TW201140644A - High-efficiency and energy-saving ceramic metal halide lamp - Google Patents

Description

201140644 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於照明領域’且特定而言係關於一種適合作 為一習知高壓鈉（HPS)燈之一直接替換而不需要修改鎮流 器的高能效陶瓷金屬鹵素（CMH)燈。 【先前技術】 據估計在美國消耗的電能約22%係用於照明，且此照明 大量係經提供用於公共及工業應用。歸因於其等相對高之 效率，通常在街道及道路照明、工廠及倉庫照明及每個燈 需要一高亮度輸出的其他環境中使用高壓鈉（HPS)燈。 美國國家標準照明組織-NEMA已發佈用於標準HPS燈的 ANSI標準ANSI C78.42-2004，其定義HPS燈之實體需求及 電需求以確保與標準HPS燈具及鎮流器的相容性。該標準 建立對燈之實體大小的限制，以及由標準鎮流器驅動時對 燈之電限制。特別關注200瓦特至600瓦特範圍内的標準 燈，因為此等為公共及工業應用中最常使用的燈。在此瓦 特數範圍内最普遍的燈泡/外封體為一E18燈泡，其具有一 長形、大體上為圓筒之形狀。

陶瓷金屬鹵素（CMH)燈正逐漸被用於替換習知的HPS 燈，此主要係因為其等產生比HPS燈產生的黃色光更白的 光。2004年12月21曰頒予Jackson等人的美國專利第6,833,677 號「150W-1000W MASTERCOLOR CERAMIC METAL HALIDE LAMP SERIES WITH COLOR TEMPERATURE ABOUT 4000k FOR HIGH PRESSURE SODIUM OR QUARTZ METAL HALIDE 152235.doc 201140644 RETROFIT APPLICATIONS」揭示適合於直接替換（改造）習 知高壓鈉燈的一燈，且該案以引用方式併入本文中。雖然 此CMH燈具有比習知HPS燈更低的一功效，但其係經設計 用於替換（與一 HPS燈之110流明/瓦特至125流明/瓦特相比 較為85流明/瓦特至95流明/瓦特），歸因於與CMH燈相關聯 的較高色溫及較高演色指數（CRI)(與一 HPS燈之2000 K至 3000 K相比較為3500 K至4500 K; CRI與一HPS燈之低於 40相比較為70以上），照明感知為更佳。 研究已表明，與HPS燈相比較，當由CMH燈提供照明時 色彩辨識及面部辨識經大體上改良。藉由設計CMH燈以符 合HPS燈之ANSI標準，可提供此等較高色溫及較高演色指 數燈作為一直接替換/改造燈，圖1A至圖1B及圖1C至圖1D 使用現存燈具繪示與HPS燈（圖1A及圖1C)相比較由CMH燈 (圖1B及圖1D)提供之照明的差異。雖然此等圖係一組彩色 照片的一灰階再現，但顯然由CMH燈產生之較白光容許區 分更細微之細節。

S 在van der Eyden等人於2008年10月30曰發佈的 WO2008/129466「METAL HALIDE LAMP COMPRISING A SHAPED CERAMIC DISCHARGE VESSEL」中揭示一較高 效率CMH燈，且該案以引用方式併入本文中。此燈具有一 似球形體形狀，其提供電極間之距離與放電腔室直徑之間 的一低縱橫比，以及在與習知HPS燈相同範圍内的一功效 (110流明/瓦特至125流明/瓦特）。然而，歸因於其球形形 狀，當在經設計用於容納HPS燈之習知長形圓筒形狀的 152235.doc 201140644 HPS燈具中使用該燈時引入某一低光學效率。此外，球形 形狀之製造昂貴，且當在一敞開式HPS燈具中使用時通常 需要使用一保護性石英護罩。

Rintamaki等人於2006年7月27曰發佈的美國公開申請案 第 2006/0164017 號「CERAMIC HALIDE LAMP」揭示提供 至多110流明/瓦特的一圓筒形燈，且該案以引用方式併入 本文中。此燈具有在2與3之間的一較佳縱橫比且對應地需 要相當高汞量以確保適當的燈電壓。相應地，歸因於高汞 壓，當在敞開式HPS燈具中操作時可能需要使用一保護性 石英護罩。此外，稀土碘化物量相對高（9莫耳％至22莫耳 %)，此可能引起弧彎曲，減少燈之操作壽命。

Takeuchi等人於2009年1月1日發佈的美國公開申請案第 2009/0001887號「METAL HALIDE LAMP AND LIGHTING UNIT UTILIZING THE SAME」揭示可使用具有大於4之一 縱橫比的一放電管來達成高功效，且該案以引用方式併入 本文中。然而，歸因於其窄直徑及較長弧長度，該燈需要 在240 kHz至390 kHz下的4 kV啟動脈衝，且可能不適合於 改造具有以線頻率（50 Hz至60 Hz)操作之磁性鎮流器的習 知HPS燈具。當燈係垂直安裝時大量稀土碘化物亦可能引 起色彩分離，因為較重碘化物沈降至燈的下部。 2003年4月29曰頒予Jackson等人的美國專利第6,555,962 號「CERAMIC HALIDE LAMP HAVING MEDIUM ASPECT RATIO」揭示縱橫比在3與5之間的一燈，且該案以引用方 式併入本文中。此燈亦使用相對高的稀土碘化物量，其具 152235.doc 201140644 有上述伴隨的潛在弧彎曲及色彩分離問題。此燈功效低於 100，但色溫高（>4000 K)，藉此提供一較高感知照明，如 上文所討論。 由於大體上改良之照明特性，較低瓦特數之CMH燈可替 代較高瓦特數之HPS燈而使用，而仍然提供相同照明位 準。然而，此類改變可能需要使用一不同鎮流器，且歸因 於替換或修改現存燈具之成本而可能一般僅適合於新構 造。對於改造應用，用CMH燈替換HPS燈導致較佳照明， 但不提供任何電力節省。 【發明内容】 提供一種符合前述之在200瓦特至600瓦特範圍内HPS燈 之ANSI標準而消耗瓦特數明顯少於來自對應標準鎮流器 之可用標稱瓦特數的燈係有利的。若此類燈經設計以在此 較低瓦特數操作而無需對現存燈具及鎮流器作任何修改亦 係有利的，藉此容許簡單的燈對燈替換以達成此等較低電 力消耗位準。若此等高能效燈之製造並不過於昂貴且若此 等燈提供與習知全瓦特數CMH替換相同或更佳的亮度則亦 係有利的。若此等高能效燈以約4200 K之色溫提供此亮度 亦係有利的。若此等高能效燈具有一長操作壽命亦係有利 的。 可由一 CMH燈實現此等及其他優點，該CMH燈係經設 計以當由一習知HPS鎮流器驅動時以一低於標稱之燈電壓 操作，藉此大體上減少燈電力消耗，通常可使電力消耗減 少10%至15%。藉由提供燈設計參數（諸如汞及鹽劑量、弧 152235.doc 201140644 長度等等）之一適當組合達成該低於標稱之燈電壓。為提 供與S知全瓦特數CMH燈相同或更佳之照明輸出，包含鈉 及鉈之添加劑的自吸收經最佳化在某一範圍内且弧寬度比 具有一低縱橫比放電管的習知金屬鹵素燈窄。此係藉由使 用具有一壁負載高於38 W/cm2的一高縱橫比放電管及一相 對小直徑放電管實現。該縱橫比（容器之内長度與内直徑 間之比率）係在4與6之間。該高縱橫比可提供標準Hps燈具 的經改良光學效能，且消除供敞開式燈具操作的一保護性 套筒之需要。碘化鈉較佳為5〇莫耳％以上以減少弧彎曲及 獲得高流明。增添其他碘化物以達成42〇〇〖之一色溫。為 避免一高縱橫比放電容器的典型色彩分離，稀土碘化物較 佳為小於6莫耳％ » 【實施方式】 將進一步詳細且以實例方式參考附圖解釋本發明。 在全部圖式中，相同參考符號指示類似或對應的特徵或 包含㈣圖式“於騎目的而並非希望限制本發 在下列描述中’出於解釋而非限制之目的，陳述特定細 節(諸如特定架構、介面、技術等等)以提供對本發明概念 2檄底理解。然而，熟習此項技術者將明白可在脫離此 等特定細節之其他實施例中實踐本發明。以類似方式，此 述之文字係、陳圖式情示的例示性實施例，而不希望 限制超出申請專利範園中 月確匕3之限制的所申請之本發 月。出於簡化及清晰之目的，省略熟知的裝置、電路及方 152235.doc 201140644 法的細節描述，以便不以非必要細節模糊本發明之描述。 圖2A至圖2C繪示來自ANSI標準C78.42-2004©的例示性 圖式。在圖2A中，繪示一 E1 8燈泡之實體限制。在圖2B及 圖2C中，分別繪示200 W及400 W之HPS燈的操作限制。特 別注意，該標準要求一 HPS燈以電壓及瓦特數之一標稱操 作點（圖2中之210、210')操作；例如，指定200 W之HPS燈 為一「200瓦特100伏特S66 HPS燈」，「200瓦特」指定標稱 瓦特數（參考圖2B中之230)，而「100伏特」指定標稱電壓 (參考圖2B中之220)。以類似方式，「400瓦特100伏特S51 HPS燈」在100伏特之一標稱電壓（220')下具有400瓦特之一 標稱瓦特數（23 0')。此標稱操作點210、2 10'係相對於具有 一特性曲線260、260’的一標稱HPS鎮流器定義，下文加以 詳細描述。 為易於參考及理解，使用符合ANSI標準C78.42-2004 「400瓦特100伏特S51 HPS燈」規格的一陶瓷鹵素燈之範 例呈現本發明。熟習此項技術者將認識到本文中呈現的原 理亦可應用於其他HPS燈規格，且特別良好地適合於200 W至600 W範圍内之燈。同樣為易於參考，本文中使用術 語HPS燈及HPS鎮流器以指稱符合ANSI標準C78.42-2004的 燈及鎮流器。除非另有說明，否則假定一 HPS鎮流器之電 特性符合ANSI標準C78.42-2004燈規格中闡釋的「鎮流器 特性曲線」，下文加以詳細描述。 如上文提及，存在適合於改造習知HPS燈具之各種陶瓷 金屬鹵素燈設計。然而，其等展現下列缺點之一者或多 152235.doc -9- 201140644 者：相對高莫耳％之稀土碘化物、相對低功效、相對高之 製造成本及相對差之光學效率。此外，即使此等燈提供之 感知照明高於習知HPS燈，其等亦不容許在改造應用中使 用現存HPS鎮流器降低電力消耗。 為使用現存HPS鎮流器達成節能，本發明之燈經設計以 在低於標稱之燈電壓下操作。習知地，燈經設計以在指定 標稱燈電壓下操作，而預期關於此標稱燈電壓將出現製造 及老化變動。亦即，如本文中使用術語「設計燈電壓」， 其係來自所製造之全部燈的燈電壓分佈將圍繞其變化的電 壓。換而言之，設計燈電壓係預期經理想製造之一燈在一 定義環境中經過某一定義試運轉時期之後以其操作的燈電 壓，設計燈電壓之差異係歸因於製造異常及其他異常。根 據ANSI標準C78.42-2004，試運轉時期係經定義為100小 時，環境包含在25°C+/-5°C的一周圍溫度下使用具有標稱 特性之一鎮流器操作燈。 圖3繪示ANSI標準C78.42-2004中定義的一組例示性燈操 作限制。曲線360係以一標稱電壓320提供一標稱瓦特數 330的一HPS鎮流器之一特性曲線（表示圖2B及圖2C之標準 200 W及400 W之HPS鎮流器的特性曲線260、260’）。如圖 2C之220'、230'所繪示，在400瓦特100伏特S51 HPS燈之情 況下，在100 V之一標稱電壓下標稱瓦特數為400 W。習知 地，使用此項技術中熟知的技術，配置燈設計參數（諸如 弧長度、汞及鹽劑量、放電腔室之大小及形狀等等）使得 當燈由展現所繪示特性曲線360的一「理想」鎮流器驅動 152235.doc •10- 201140644 時以此標稱電壓操作。此外，控制製程以確保燈之間的變 動不超過對燈之預期壽命的指定限制362、364、366、 368。如此’可預期所製造之各個燈使用符合對應111^標 準的任何鎮流器在任何燈具中恰當運作。 亦如圖3中繪示，若燈以一低於標稱之電壓34〇操作，則 HPS鎮流器將給燈提供低於標稱之瓦特數35〇。換而言 之，：¾調整一燈之設計參數使得該燈以此低於標稱之電壓 操作’則當由給經設計以在標稱電壓下操作之燈提供標稱 瓦特數之一標準HPS鎮流器驅動時該燈將消耗較少瓦特。 熟習此項技術者將認識到雖然所繪示鎮流器特性曲線36〇 表示一標稱HPS鎮流器之電壓瓦特數關係，但與任何特定 鎮流器相關聯的該特性曲線將具有與曲線36〇相同之大致 形狀，雖然相對於360偏移。相應地’可藉由以一低於標 稱之電壓操作燈來達成類似節能，而無關於驅動燈之特定 HPS鎮流器。 根據本發明之一態樣，燈經特意設計以致使其當由一 ANSI標準C78.42_2〇〇4 Hps鎮流器驅動時以一低於標稱之 電壓操作。如圖3中可看到，關於標稱燈電壓之電壓-瓦特 數關大體上為線性，且對於此區域，適用下列關係： 燈電壓=燈輸出瓦特數/(燈電流*電力因數）。 如上文提及，由一HPS鎮流器提供的燈電壓取決於各種 設計參數；此等參數（包含汞量、礙化物量、電極間距、 放電腔室之形狀及大小及其他參數)決定流過燈之電流量 及電力因數，藉此控制一給定/所希望的燈輸出瓦特數之 152235.doc . 201140644 燈電壓。 為了最佳光學效率’注意標準HPS燈為稍微長形（如圖 2A中繪示），且現存燈具一般經設計以最佳化此類長 开> 燈所&供之光’本發明之燈較佳經設計以具有一高縱橫 比，藉此具有大體上比直徑長的一長度。如此項技術中普 遍的且如本文中所定義，一燈之縱橫比係定義為一放電腔 至内電極端部之間的距離（E)除以放電腔室之内部直徑（D) 的比率，其中腔室之直徑（D)係定義為跨該腔室延伸而大 體上正父於在電極端部之間延伸之一線的最長線段。 如上文亦提及，本發明之一目的在於提供可以一合理成 本製造的一節能燈。相應地，該燈較佳呈圓筒形狀，由一 擠壓程序形成以減少製造成本，且較佳包含一相對小比例 之汞以避免需要提供一保護性外殼。減少汞量亦具有當由 一標準HPS鎮流器驅動時減少燈電壓之希望效果。此外， 一鬲縱橫比亦減少維持操作所需要的果量。 在一較佳實施例中，燈較佳經設計以具有擁有一相對大 直徑的一放電腔室，以改良啟動燈之簡易性。此亦藉由增 加腔至壁與放電弧之間的距離而提供減少放電腔室表面溫 度之一優點。 然而，假定希望一高縱橫比以減少所需要之汞含量，一 高縱橫比亦將導致長的弧長度，對應地增加啟動燈的難 度。當縱橫比非常高時色彩分離亦更顯著。因此，在本發 明之一較佳實施例中，縱橫比較佳大於4:1，但亦低於 6:1 ’以滿足此等衝突需求。 152235.doc -12- 201140644 一燈之照明功效通常隨燈壁負載增加，至多達一點；然 而，應避免一非常高壁負載（60 W/cm2以上）以防止高的壁 溫度及過度腐蝕’此等通常導致短操作壽命β燈壁負載係 定義為燈瓦特數除以弧區域内的腔室内部表面積；舉例而 言，在一圓筒形腔室中，表面積係定義為圓筒的内圓周乘 以弧長度。 雖然稀土碘化物通常提供高照明輸出，但使用大量稀土 埃化物將導致弧彎曲及色彩分離，如上文所討論。在習知 CMH燈中使用稀土碘化物來提供一高演色指數，且 在需要準確演色時稀土碘化物通常係較佳的。然而，在 200 W至600 W範圍内的大多數HPS燈係經部署用於公共/ 道路照明、倉庫照明及類似應用，而準確演色並非高優先 級之需求。在本發明之一較佳實施例中，稀土碘化物量相 對微小，藉此避免前述的弧彎曲及色彩分離問題，以及減 少製造成本，儘管演色特性可能並非為最佳。 碘化鈉（Nal)提供相當良好之照明，且優點在於其通常 不引起弧彎曲，且作為一較輕碘化物’無論燈之定向如何 碘化鈉（Nal)皆不會經受色彩分離。為提供各種色彩及色 溫’亦可包含各種 Cal2、Cel3、T1I、UI、CsI、Mgl2、 Mnl2及Ini組合的任—者；《而，如上文所提及稀土蛾 化物（Cels)量較佳係微小的。藉由使用一高縱橫比可減 少弧寬度，藉此減少Na及T1自吸收並且最大化其等對流明 之貢獻。 鑑於上文之約束及限制，根據本發明之一燈較佳包含一 152235.doc •13· 201140644 放電腔室，該放電腔室具有在4:1與6:1之間之一縱橫比， 且其係用可離子化鹽與汞組合填充，該組合致使燈當由一 標準HPS鎮流器驅動時在大體上小於標稱燈電壓之一燈電 壓下以38 W/cm2與60 W/cm2間之一壁負載操作，其中該可 離子化鹽包含小於5莫耳％之稀土碘化物、5〇莫耳％以上之 碘化鈉（Nal)及下列之一者或多者：Cal2、Cel3、TU、 Lil、Csl、Mgl2、Mnl2及 Ini。特定而言，4〇 w/cm2以上之 壁負載及70莫耳。/。以上之換化鈉濃度較佳。在一較佳實 施例中，燈電壓之減少（圖3中之325)為至少丨〇%，且較佳 為至少15%。此縮減325通常將提供燈瓦特數之約1〇%至 15%的縮減335。 應用此等約束，例如，考慮諸如圖3中繪示的意欲替換 400 W之一 HPS燈而由一標準HPS鎮流器驅動時僅消耗35〇 瓦特的一燈之實體設計。燈4〇〇包含：一基座44〇、其内具 有一放電容器420的一外封體41 〇。基座44〇經組態以支撐 外封體410及陶瓷放電容器42〇且其包含用於將一Hps鎮流 器480耦接至放電容器420之電極43〇的外部端子442。較佳 而言，基座440及外封體410符合ANSI標準C78 42 2〇〇4， 以確保用此燈改造HPS燈具之實體相容性。 如上文提及，容器420之腔室的縱橫比（E/D)應在4:1與 6:1之間，且放電容器420之形狀較佳為由一擠壓程序製成 的圓筒形狀以減少製造成本。在此實例中，假定所希望的 5:1縱橫比及50 W/cm2之壁負載。 為達成50 W/cm2之一壁負載而同時消耗35〇瓦特，腔室 152235.doc •14· 201140644 表面積應為7 cm2 ’或700 mm2。若内部直徑為D，且電極端 部432之間距離（弧長度）為E，則5:1之一縱橫比指示E=5*D。 所需要的700 mm2之表面積等於pi*D*E或pi*5*D2。相應 地，在此實例中，用於達成50 W/cm2之一壁負載及5:1之 一縱橫比的放電腔室直徑應為約6.6 mm(sqrt(700/pi*5))， 對應弧長度為3 3 mm。 給定腔室之此等實體尺寸’可使用此項技術中普遍之技 術決定確保恰當啟動的適當汞量。在此類腔室的一典型實 施例中’汞量將為約5 mg至10 mg，此取決於碘化鈉及其 他鹽的量。相應地，給定此低采量及圓筒形狀，不需要習 知的保護性護罩；代之，在放電容器42〇周圍纏繞鉬線圈 450，以限制容器420破裂而引起外封體41〇破裂的概度， 及/或限制此類破裂對外封體41 〇之影響。 與汞量組合地決定鹽之量及比例以便致使燈當由一標準 HPS鎮流器驅動時以一低於標稱之電壓操作，藉此在上文 實例中由燈提供所希望的350瓦特消耗。 提供兩個例示性實施例，各實施例適合於替換具有標準 鎮流器之一標準HPS燈具中的一 400 W之HPS燈。第一實施 例提供低汞及低稀土碘化物以及高照明功效之優點且當 由一標準鎮流器驅動時以1〇〇伏特之標稱燈電壓操作並 且在如此驅動時消耗標稱400 We第二實施例使用相同實 體配置’但#由相同標準鎮流器驅動時以-約85伏特之低於 標稱之電壓操作，且對應地少消耗約1〇%之電力⑽％)。 在各個實例中，圓筒形放電腔室包括多晶氧化銘 152235.doc ,, 201140644 (PCA)’壁厚度為1.3 mm，内部直徑（D) A 7 c 立而 '5 mm及電極間 距（E)為33 mm(縱橫比4.4:1)。填充氣體為1〇〇毫巴之壓力 下的Xe及微量Kr85。

—在此等實例中，使用小於1〇 mg之果；較佳而言，越重 量與汞重量之比率為4:1至7:1之數量級。第—實例之色溫 為約· κ，而在第二實例中，為約42〇〇κ。在此等實例 之各者中，照明功效為每瓦特11〇流明以上，當與較高色 溫^合時此提供勝於被替換的刪燈之-明顯照明優勢。 前述僅闡釋本發明之原理。因此應瞭解，熟習此項技術 可又Μ在本文巾雖未明確描述或展示但體現本發明原 理且因此在其精神及範嘴之内的各種配置。例如，雖缺放 電容器，佳為圓筒形，以容許使用一低成本㈣程序製造 顧電令器’但本發明之原理不限於圓筒形放電容器，且 :於除成本外之原因可能係較佳的。例如，若放電腔室之 直«電極端部變窄，則由於靠近端部的金屬峨化物溫度 二：產生—較高蒸氣麼力及因此產生更多流明。此 外^面^ E域之外的區域内使容器之直徑最小化，則 〇積之縮減將使熱損耗對應地縮減。以類似方式， 152235.doc

S -16· 201140644 已發現-「雪蘇形狀」之放電容器提供更均勾之熱分佈及 較少熱應力。鑑於本發明^ ^ 旁月一般技術者將清楚此等及其他 於統組態及最佳化特徵’且其等係包含於下列請求項之 疇内。 為解譯此等請求項，應理解： 二)：詞「包括」不排除存在一給定請求項中所列元件 或動作以外的其他元件或作用； b) 在元件前面的字詞「一 數個此類元件；」或個」不排除存在複 c) -月求項中任何參考符號皆不限制其等範疇； d) 可由相同項目或硬體戍软許膏# & + 若干「構件· 叉篮忒軟體貝鈿的結構或功能表示 e) 所揭示元件之夂 整合電子電路）2 體部分（例如，包含離散及 組合而組成； <體部分(例如，電腦程式)及其等之任何 f) 硬體部分？^ 電腦可讀媒體之23—處理11 ’而軟體部分可儲存於一 元件之_者或二：：組態以致使處理器執行所揭示 夕考的某些或全部功能； g) 硬體部分1 1 成; Ύ由類比部分及數位部分之-者或兩者組 h) 除非另右 有月確說明，否則所揭示裝置 的任—者可經έ且八* 罝及其4之部分 、、且合在一起或分離成更多部分； 〇除非另有明被4t 須的；及 月確指示，否則動作之特定順序並非是必 S. 152235.doc -17- 201140644 j)術語「複數個」元件包含所主張元件之兩個或更多 値，而並非暗示元件數目之任何特定範圍；亦即，複數個 元件可為少至兩個元件，且亦可包含無數個元件。 【圖式簡單說明】 圖1A至圖1D繪示在一改造應用中由HPS燈與CMH燈產 生的光之間之差異； 圖2A至圖2C繪示來自ANSI C78.42-2004之例示性圖式， 其等指示HPS燈的實體限制及電限制； 圖3繪示當由一標準鎮流器驅動時對燈操作的一組例示 性 ANSI C78.42-2004 限制；及 圖4繪示根據本發明之一燈的一例示性實施例。 【主要元件符號說明】 210、210' 標稱操作點 220、220' 標稱電壓 230、230' 標稱瓦特數 260 ' 260' 特性曲線 320 標稱燈電壓 325 燈電壓之減少/縮減 330 標稱燈瓦特數 335 燈瓦特數之縮減 340 低於標稱之燈電壓 350 燈電力消耗 360 鎮流器特性曲線 362 燈之預期壽命的指定限制 152235.doc -18- 201140644

364 366 368 400 410 420 430 432 440 442 450 480 D E 燈之預期壽命的指定限制 燈之預期壽命的指定限制 燈之預期壽命的指定限制 陶竞金屬齒素燈 外封體 陶瓷放電容器 電極 電極端部 基座 外部端子 鉬線圈 鎮流器 内部直徑 電極端部之間的距離

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Claims (1)

1. 201140644 七、申請專利範圍： 1. 一種陶瓷金屬鹵素燈（400)，其包括： 一陶瓷放電容器（420)，其圍封直徑為D的一腔室且包 含一對電極（430)，該對電極（430)具有在該放電容器 (420)中以一距離E間隔開的電極端部（432)，該陶瓷放電 容器（420)具有至少4:1的距離：直徑（E:D)的一縱橫比， 一外封體（410)，及 一基座（440)，其經組態以支撐該外封體（410)及該陶 瓷放電容器（420)且包含用於將一鎮流器（480)耦接至該 對電極（430)的外部端子（442)， 其中： 該腔室係用包含可離子化鹽及汞的一組合填充，該 組合致使該燈以38 W/cm2與60 W/cm2之間之一壁負載 操作， 該可離子化鹽包含50莫耳％以上之碘化鈉（Nal)、小 於7莫耳％之稀土碘化物及下列之一者或多者：Cal2、 T1I、Lil、Csl、Mgl2、Mnl2及 Ini。 2. 如請求項1之燈，其中該燈（400)係適合於與一 HPS鎮流 器（480)搭配使用，該HPS鎮流器（480)根據ANSI標準 C78.42-2004提供一標稱燈電壓（320)，且可離子化鹽與 汞之該組合致使該燈（400)在由該鎮流器（480)驅動時以 大體上小於該標稱燈電壓（320)的一燈電壓（340)操作， 藉此消耗大體上小於與該鎮流器（480)相關聯的一標稱燈 瓦特數（330)的電力（350)。 152235.doc -1- 201140644 3‘如清求項1之燈，其中該縱橫比不大於6:1。 4.如清求们之燈，其中該燈電壓（34〇)比一標稱燈電壓 (320)低至少 10〇/〇。 5·如清求項i之燈，其中該直徑D為至少7 。 6. 如π求項i之燈，其令該組合包含小於1 〇之汞。 7. 如請求項丨之燈，其中該陶瓷放電容器（42〇)為大體上 筒形。 8. 如請求項1之燈，其中該組合包含7〇莫耳％以上之碘化 鈉0 9. 如請求項丄之燈，其中該壁負載係在4〇 w/cm2與的 W/cm2之間。 10. 如請求之燈，其中該組合包含一惰性填充氣體，該 惰性填充氣體具有低於200毫巴的一填充壓力。 11. 如請求之燈，其中該燈（400)消耗比該標稱燈瓦特數 (330)小至少10%之電力（355)。 12·如請求項1之燈，其中該組合包含〇.5莫耳％與2.5莫耳〇/0 之間的T1I。 13. 如請求項12之燈，其中該組合包含15莫耳％與3〇莫耳％ 之間的Cal2。 14. 如請求項12之燈，其中該組合包含1莫耳。/〇與6莫耳0/〇之 間的Cel3。 15. 如請求項1之燈’其中該組合包含1莫耳％與6莫耳％之間 的 Cel3。 16. —種燈（4〇〇)，其係適合於與一鎮流器（480)搭配使用， 152235.doc -2- 201140644 該鎮流器（480)根據ANSI標準C78.42-2004提供一標稱燈 電壓（320)，該燈包括： 一陶瓷放電容器（420)，其圍封直徑為D的一腔室且包 含一對電極（430)，該對電極（430)具有在該放電容器中 以一距離E間隔開的電極端部（432)，該陶瓷放電容器 (4 2 0)具有至少4:1的距離：直徑（E: D)的一縱橫比， 一外封體（410)，及 一基座（440)，其經組態以支撐該外封體（410)及該陶 瓷放電容器（420)且包含用於將該鎮流器（480)耦接至該 對電極（430)的外部端子（442)， 其中： 該等基座（440)及外封體（410)符合ANSI標準C78.42-2004 ，且 該腔室係用包含可離子化鹽與汞之一組合填充，該 組合致使該燈（400)在由該鎮流器（480)驅動時以大體 上小於該標稱燈電壓（320)的一燈電壓（340)操作，藉 此消耗大體上小於與該鎮流器（480)相關聯的一標稱燈 瓦特數（330)的電力（350)。 17. 如請求項16之燈，其中該可離子化鹽包含至少50莫耳％ 之Nal及少於7莫耳°/〇之稀土碘化物。 18. 如請求項17之燈，其中該碘化鹽與汞之一重量比率為至 少 4:1。 19. 如請求項17之燈，其中可離子化鹽與汞之該組合致使該 燈以38 W/cm2與60 W/cm2間之一壁負載操作。 152235.doc 201140644 20. —種製造一燈（400)之方法，該燈（400)係適合於與一鎮 流器（480)搭配使用，該鎮流器（480)根據ANSI標準 C78.42-2004提供一標稱燈電壓（320)，該方法包括： 形成一陶瓷放電容器（420)，其圍封直徑為D的一腔室 且包含一對電極（430)，該對電極（430)具有在該放電容 器中以一距離E間隔開的電極端部（432)，該陶瓷放電容 器（420)具有至少4:1的距離：直徑（E:D)的一縱橫比， 用包含可離子化鹽及汞的一組合填充該陶瓷放電容器 (420)，該可離子化鹽包含50莫耳％以上之Nal及少於7莫 耳％之稀土碘化物， 提供一外封體（410)供圍封該陶瓷放電容器（420)，及 將該等外封體（4 10)及陶瓷放電容器（420)安裝於一基 座（440)上，該基座（440)包含用於將該鎮流器（480)耦接 至該對電極（43 0)的外部端子（442); 其中： 該基座（420)及外封體（410)符合ANSI標準C78.42-2004 ，且 可離子化鹽及汞的該組合經形成以致使該燈在由該 鎮流器（480)驅動時以大體上小於該標稱燈電壓（320) 的一燈電壓（340)操作，藉此消耗大體上小於與該鎮流 器（480)相關聯的一標稱燈瓦特數（330)的電力（350” 152235.doc