(57)【要約】  本発明は、光スペクトル、ＵＶまたはＩＲなどの電磁放射を生じさせるための、電球（１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１４０’）と、励起チャンバ（２００、２１０、２２０、２３０、２３０’）と、フェライトコア（３００、３１０、３１０’）と、スプール（４００、４１０）と、このような構成要素のアセンブリまたはサブアセンブリと、ランプ（１００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１６００’と、１６００’’、１７００、１８００）とを提供する。【選択図】図１１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電極ランプまたは電磁放射源のための励起チャンバであって、端部が、嵌め合い形状の少なくとも１つの電球と係合する少なくとも１つの接合フランジを有する、概ねＵ字形の管状部を有する部分を含む、励起チャンバ。
【請求項２】
前記接合フランジは、前記少なくとも１つの電球と気密封止を形成するようになされた、請求項１に記載の励起チャンバ。
【請求項３】
前記Ｕ字形管状部の各端部の前記接合フランジは、概ね円筒形または長円形である、請求項１または２に記載の励起チャンバ。
【請求項４】
各端部の前記接合フランジは、フレア状の端部であり、それぞれの管状電球を受け入れて前記管状電球と気密封止し、前記管状電球に溶接、取り付け、融合または接着が可能であるようになされた、請求項３に記載の励起チャンバ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの接合フランジは、前記管状部とは別個の構成要素として形成され、気密封止により前記管状部に封止または接合される、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の励起チャンバ。
【請求項６】
前記励起チャンバは管状電球に結合されるようになされ、前記接合フランジは前記電球の取り付け接続部と係合する単一の取り付けフランジであり、前記単一の取り付けフランジはその中に前記管状電球の２つの管に対応する２つの開口を含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の励起チャンバ。
【請求項７】
前記２つの開口と前記２つの管とは位置合わせ可能であり、それによって前記Ｕ字形管状部が前記２つの管の平面と概ね位置合わせ可能な、請求項６に記載の励起チャンバ。
【請求項８】
前記励起チャンバは、排気管と、アマルガム収容器と、外面コーティングと、遮熱コーティングと、一体成形と、前記チャンバの外面上のグラフェンコーティングと、前記管状電球からなるランプから放出される発生無線周波を減衰させる荷電表面を生じさせることができる、前記チャンバの外面のグラフェンコーティングと、前記ランプ電球から熱的に分離されたアマルガム収納器と、のうちの１つまたは複数の特徴を含む、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の励起チャンバ。
【請求項９】
中央に位置する直径部を備えた概ねトロイダル形または長円形の外側本体を含む形状を有し、それによって中央に位置する前記直径部の各側または周りに１つまたは複数の成形された開口を形成するフェライトコアからなる電磁石。
【請求項１０】
ワイヤの１つまたは複数のコイルが、前記中央に位置する直径部の中央に、または連続して、またはいずれか一方の側に、または対向し合う位置に形成された、請求項９に記載の電磁石。
【請求項１１】
前記電磁石はトロイダル形または長円形の双極子磁場を生じさせる、請求項９または１０に記載の電磁石。
【請求項１２】
前記電磁石に組み付けられる前の前記コアは、前記中央に位置する直径部の延びる方向に対して側方の平面により分離され、再接合されることが可能な、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の電磁石。
【請求項１３】
前記コアは、概ねＥ字形または丸みのあるＥ字形を有し、結果として、組み立てられた２つのＥ字形または丸みのあるＥ字形を表す形状となる２つ以上の部品からなる、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の電磁石。
【請求項１４】
前記電磁石が請求項９ないし１３または４１のいずれか一項に記載の通りであり、前記励起チャンバが請求項１ないし８のいずれか一項に記載の通りである、電磁石と励起チャンバとのアセンブリ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電磁石と励起チャンバとのサブアセンブリを有するランプまたは電磁放射発生器。
【請求項１６】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の励起チャンバを有するランプ。
【請求項１７】
ランプ用の管状電球であって、励起チャンバに接続されるようになされた外周を有する少なくとも１つの取り付け接続部を含み、前記取り付け接続部が前記取り付け接続部から離れる方向に延びる少なくとも２つの管を含む、管状電球。
【請求項１８】
前記取り付け接続部から延びる前記２つの管はその長さに沿って接続されない、請求項１７に記載の管状電球。
【請求項１９】
前記取り付け接続部から延びる前記２つの管は、前記２つの管の長さにそって断続的または連続的に接続される、請求項１７に記載の管状電球。
【請求項２０】
１つの取り付け接続部があり、前記２つの管は、前記取り付け接続部とは反対側の端部において互いにガス連通する、請求項１７ないし１９のいずれか一項に記載の管状電球。
【請求項２１】
前記取り付け接続部とは反対側の端部における前記管が、前記管の間に少なくともガス連通通路を形成する別個の接合部材と、前記管の間に少なくともガス連通通路を形成するように前記管と一体に形成されることとのうちのいずれか１つによって接合される、請求項２０に記載の管状電球。
【請求項２２】
２つの取り付け接続部があり、前記管が前記２つの取り付け接続部の間に延びる、請求項１７ないし１９のいずれか一項に記載の管状電球。
【請求項２３】
前記２つの管は、円形と、正方形と、楕円形と、楕円面形と、涙形と、三角形と、頂点が互いに対向する三角形と、頂点が互いに対向する涙形とのうちの断面形状を含むがこれらの形状には限定されない任意の形状である、請求項１７ないし２２のいずれか一項に記載の管状電球。
【請求項２４】
前記管状電球は、ガラスと、シリカガラスと、石英ガラスと、ポリマー材料と、複合材料と、グラフェンでコーティングされたガラスと、前記管状電球からなるランプから放出される発生無線周波を減衰させるマイナスに帯電した表面を生じさせることが可能なグラフェンでコーティングされた材料とのうちのいずれかなどの、透明または半透明の任意の適合する材料で製造された、請求項１７ないし２３のいずれか一項に記載の管状電球。
【請求項２５】
請求項１７ないし２４のいずれか一項に記載のランプのための管状電球を製造する方法であって、
（ａ）単一の第１の管を形成するステップと、
（ｂ）前記単一の管の中央部を加工温度に加熱するかまたはその熱を加工温度に維持するステップと、
（ｃ）前記単一の第１の管から２つの第２の管を形成するように前記中央部に圧力を加えるステップと
を含む方法。
【請求項２６】
順次または同時に、前記単一の第１の管の少なくとも一端を元の単一の第１の管形状に維持するステップと、前記単一の第１の管の少なくとも一端に変更を加え、その結果として前記元の単一の第１の管形状とは異なる形状または大きさとするステップとのうちの１つのステップを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ステップ（ｃ）はモールド、任意の適切な手段を用いて行われる、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
ステップ（ｃ）は前記２つの第２の管の間に、前記管の間の連続的ウェブと、前記管の間の断続的ウェブと、前記管の間の空間または空隙とのうちの１つを形成する、請求項２５ないし２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
一端のみが前記元の単一の第１の管形状に維持される、請求項２５ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記一端とは反対の一端において、前記２つの第２の管が最初は開管のままとされる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記一端の反対側の一端において、前記２つの第２の管が当初は開管のままとされるが、それぞれの管がその管において形成された接合フランジを有する、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記一端とは反対側の一端において、前記２つの第２の管の間にガス連通が生じ得るように前記２つの第２の管が互いに接合される、請求項２９ないし３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記単一の第１の管の２つの端部がそれらの元の単一の第１の管形状に維持される、請求項２５ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記単一の第１の管の前記一端または両端が、励起チャンバを受け入れる取り付けフランジを含む、請求項２５ないし３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記方法は、ステップ（ｃ）の間に維持された管熱を利用するようにして前記単一の第１の管の製造プロセスに対して順次に実行される、請求項２５ないし３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記方法は、前記単一の第１の管の製造プロセスに対して後で行われる、請求項２５ないし２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
後続のステップにおける位置決め、回転または締め付けのために余分な単一の第１の管の長さ部分を維持するステップと、完成した管構成に達するように前記単一の第１の管の前記各端部をトリミングするステップとを含む、請求項２５ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記方法は、洗浄する後続のステップと、１つまたは複数の内面コーティングを施す後続のステップと、サブアセンブリを挿入する後続のステップと、サブアセンブリを組み付ける後続のステップと、追加の部分または構成要素を溶接、取り付け、融合または接着する後続のステップと、追加の部分または構成要素を融合する後続のステップと、１つまたは複数の外面コーティングを施す後続のステップと、グラフェンコーティングを外面に施す後続のステップとを含む、請求項２５ないし３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記２つの第２の管が、円形、正方形、楕円形、楕円面形、涙形、三角形、頂点が互いに対向する三角形、頂点が互いに対向する涙形などの断面形状を有して形成される、請求項２５ないし３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記管は、ガラスと、シリカガラスと、石英ガラスと、ポリマー材料と、複合材料とのうちの１つのものである、請求項２５ないし３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電電磁放射源などのランプのための励起チャンバ覆いであって、金属製の壁部分を含み、前記壁部分は内面がグラフェンでコーティングされた、励起チャンバ覆い。
【請求項４２】
無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電光源などのランプのための励起チャンバ覆いであって、金属製の壁部分を含み、前記壁部分は前記壁部分を貫通する少なくとも１つの開口を含む、励起チャンバ覆い。
【請求項４３】
非金属および／または複合材料からなる励起チャンバ覆いであって、金属製励起チャンバ覆いの物理的機能およびその他の機能を果たすことができるように内面および／または外面がグラフェンまたは同様の導電性材料でコーティングされた、励起チャンバ覆い。
【請求項４４】
前記励起チャンバ覆いおよび／または前記壁部分は、連続的と、部分的円周と、円周と、箱形と、正方形形状と、矩形形状とのうちの少なくとも１つである、請求項４１ないし４３のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項４５】
前記励起チャンバ覆いの内面がグラフェンでコーティングされた、請求項４１ないし４４のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項４６】
前記１つまたは複数の開口が、配列状、または離散的まとまり状、または前記励起チャンバ覆いまたは前記励起チャンバ覆いの一部の周囲にわたって不規則に配置されて存在する、請求項４１ないし４５のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項４７】
前記励起チャンバ覆いの一端が、その中に１つまたは複数のフランジと１つまたは複数の開口部とを含む、請求項４１ないし４６のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項４８】
前記フランジは、電源への接続のためまたは組み立てられたランプを電源に接続するためのプラグおよび／または端子構造を含むポリマーディスクを支持する、請求項４７に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項４９】
ファラデーケージとパッシブヒートシンクとのうちの１つまたは両方である、請求項４１ないし４８のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項５０】
前記覆いは、電磁石のフェライトコアの冷却を行う機能と、アマルガム収容器に熱安定性を与える機能と、少なくとも１つの励起チャンバに熱安定性を与える機能と、前記励起チャンバ覆い内に含まれる構成要素および内蔵電子部品に物理的保護を与える機能と、内蔵電子部品またはその他のランプコントローラのための手段または取り付け点を与える機能と、ランプのための手段または取り付け点を与える機能と、電球に接着点を与える機能とを果たす、請求項４１ないし４９のいずれか一項に記載の励起チャンバ覆い。
【請求項５１】
請求項１７ないし２４のいずれか一項に記載の管状電球を含む、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電電磁放射源。
【請求項５２】
前記ランプアセンブリは、前記励起チャンバがグラフェンでコーティングされていることと、前記電球がグラフェンでコーティングされていることと、前記励起チャンバ覆いがグラフェンでコーティングされていることと、前記励起チャンバがグラフェンでコーティングされてファラデーケージを形成することと、前記電球がグラフェンでコーティングされてファラデーケージを形成することと、前記励起チャンバ覆いがグラフェンでコーティングされてファラデーケージを形成することと、電子パワーコントローラと、電気パワーコントローラと、その他のコントローラまたはパワーコントローラと、のうちの１つまたは２つ以上のものの組み合わせを有し、前記各コントローラが前記放射源に対して遠隔であるかまたは前記放射源に内蔵されている、請求項１５、１６または５１に記載の無電極ランプ。
【請求項５３】
前記電磁放射は、紫外線スペクトルと可視光スペクトルと赤外線スペクトルとのうちの１つまたは複数であり、請求項５１または５２のいずれか一項に記載の無電極ランプ。
【請求項５４】
無電極ランプまたは電磁放射源のための励起チャンバの製造方法であって、前記チャンバは、端部が、嵌め合い形状の少なくとも１つの電球と係合する少なくとも１つの接合フランジを有する概ねＵ字形の管状部を有する部分を含み、前記方法は、前記概ねＵ字形の管状部を形成するステップと、前記管状部とは別個の接合フランジを形成するステップと、前記接合フランジと前記管状部とを組み立て、気密封止により互いに接合および／または封止するステップとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧ガス放電光源またはランプの無電極無線周波数（ＲＦ）給電外部クローズドコア電磁（誘電結合）界励起およびそれに関連する電球に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、通常は２５０Ｈｚないし３００ｋＨｚの低ＲＦ周波で動作する、外部電磁クローズドコア誘電ランプおよびそれに関連する電球に関する。しかし、本発明は、３０ないし３００ｋＨｚの低周波、３００ｋＨｚないし３０００ｋＨｚの中波またはより高い周波数でも動作可能である。このようなランプは、紫外線域、可視光域および赤外線域における電磁放射を発生することができる。
【背景技術】
【０００３】
無電極ガス放電（プラズマ）ランプは、３つの設計方法によって駆動される。すなわち、
ａ）電球または発光管の外部に装着された電極によって生じる電界、
ｂ）通常は共振空洞と組み合わさった中波ＲＦ周波電磁界によって生じる電界、または
ｃ）共振空洞を使用しない低周波ないし中波またはより高いＲＦ周波の電磁界によって生じる電界。このランプは、しばしば誘導結合無電極ランプまたは「誘導ランプ」と呼ばれる。
【０００４】
誘導ランプは、２つのカテゴリに分かれる。
１）カテゴリ１は、通常は円環面形状の外部クローズド電磁コアを使用するランプであり、
２）カテゴリ２は、通常はロッド形状のオープン電磁コアを使用するランプである。
【０００５】
カテゴリ２のオープンコア誘導ランプは、効率的動作のために１ＭＨｚ以上の周波数で動作し、本発明および本明細書に記載の実施形態の対象ではない。
【０００６】
無電極クローズド外部電磁コア誘導ランプは、１９７０年３月１０日発行のアンダーソンの米国特許第３，５００，１１８号で開示されているように、多くの研究者によって開発されており、Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの１９６９年４月号の２３６ないし２４４ページで動作原理が以下のように概説されている。
「無電極誘電結合ランプは、連続した閉電路を形成する放電管内に低圧水銀／緩衝ガスを含む。放電管の電路は、放電管が変圧器の二次側回路となるように１つまたは複数のトロイダルフェライトコアの中心を通る。放電管を囲むトロイダルコアに複数回巻かれたワイヤに正弦波電圧を印加することによって、電力が放電と結合される。一次巻線を流れる電流が、放電管に沿って放電を維持する電圧を誘起する経時的に変化する磁束を生じさせる。放電管の内面は、励起された水銀ガス原子によって放出される光子が照射されると可視光を発する蛍光体によってコーティングされる。」
【０００７】
誘電ランプでは、ランプ内に電界を生じさせるために典型的には低周波ないし中波のＲＦ周波磁界が使用され、これにより電極の必要をなくす。この電界は次に、ガス放電プラズマに電力を供給する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
次の段落に列挙する以下の理由により、現在、無電極クローズドコア誘導ランプはわずかしか市場に出ていない。無電極外部電磁クローズドコア誘導ランプ技術が市場で成功を得ていない理由は、現行技術がユーザの必要を満たす望ましい光源としてユーザに訴求しないことである。
【０００９】
既存の無電極ランプの制約としては以下のものがある。
・  物理的に大きすぎて扱いにくくしている。
・  それぞれの光出力に関して多用途性に欠ける。
・  外見が工業用途的であり、商業用途および住居用途として魅力がない。
・  大型の電球幾何形状のため、使いにくく、発生する光の利用コストが高い。
・  競合する市販のランプと比較して相対的に非効率的である。
・  比較的大きく扱いにくい電球幾何形状により、製造および利用コストが高い。
【００１０】
本明細書における既知の従来技術への言及は、相反する記載がない限り、そのような従来技術が、本出願の優先日時点で本発明の関連する技術分野の当業者によって一般的に知られているということの承認を構成しない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明および実施形態は、主として、通常は低周波ないし中波ＲＦ周波で動作するカテゴリ１の外部電磁クローズドコア誘導ランプを対象とする。
【００１２】
以下の説明および特許請求の範囲を通じて、「ランプ」という用語は、通常は、可視光を発生する物品に対して用いられるが、電磁スペクトルの紫外線域、可視光域、赤外線域のうちのいずれか１つまたは２つ以上を発生する物品を含むものと解釈されるものとする。
【００１３】
以下の説明および特許請求の範囲を通じて、「長円形（ｏｂｒｏｕｎｄ）」という用語が、概略的幾何形状を記述するために使用される。本明細書および特許請求の範囲の執筆時点では、この用語を定義している英語辞書はきわめて少ない。それにもかかわらず、本明細書ではこの単語を、端点で接する平行な線で接続された２つの半円からなる形状であって、概ね次のように見える形状を記述するために使用する：
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【００１４】
本発明が関連する種類のランプは、実質的に、プラズマ電流を発生させることができる変圧器の１回巻き二次巻線となる閉ループガス充填放電管と結合されたクローズド電磁コアを使用する。電磁石の界磁巻線が励磁されると、基底状態に戻るイオン化原子および分子の励起エネルギーが、紫外線（ＵＶ）、可視光、赤外線などの電磁放射に変換される。
【００１５】
本発明の目的は、既存の無電極ランプの上述の制約を少なくとも部分的に改善する無電極クローズドコア誘導ランプの改良型設計および費用効果の高い製造方法を提供することである。
【００１６】
本発明はランプ用の電球であって、励起チャンバに接続されるようになされた外周を有する少なくとも１つの取り付け接続部を含み、取り付け接続部は、そこから離れる方向に延びる少なくとも２つの管を含む電球を提供する。
【００１７】
取り付け接続部から延びる２つの管は、その長さに沿って接続されなくてもよい。
【００１８】
取り付け接続部から延びる２つの管は、その長さに沿って断続的または連続的に接続されてもよい。
【００１９】
１つの取り付け接続部と、取り付け接続部とは反対側の端部において互いにガス連通する２つの管があってよい。
【００２０】
取り付け接続部とは反対側の端部において管は、管の間に少なくともガス連通通路を形成する別個の接合部材と、管の間に少なくともガス連通通路を形成するように管と一体に形成されることとのうちの一方によって接合されてもよい。
【００２１】
２つの取り付け接続部があってもよく、管はその２つの取り付け接続部の間に延びる。
【００２２】
２つの管は、円形と、正方形と、楕円形と、楕円面形と、涙形と、三角形と、頂点が互いに対向する三角形と、頂点が互いに対向する涙形とのうちの断面形状を含む、任意の形状とすることができるが、これらには限定されない。
【００２３】
電球は、ガラス、シリカガラス、石英ガラス、ポリマー材料、複合材料、グラフェンでコーティングされたガラス材料、電球からなるランプから放出される発生無線周波を減衰させる荷電表面を生じさせることができるグラフェンでコーティングされた材料のうちの任意の材料などの、透明または半透明の任意の適合する材料で製造することができる。
【００２４】
本発明は、上述の電球のようなランプのための管状電球を製造する方法であって、（ａ）単一の第１の管を形成するステップと、（ｂ）単一の管の中央部を加工温度に加熱するかまたはその熱を維持するステップと、（ｃ）単一の第１の管から２つの第２の管を形成するように中央部に圧力を加えるステップとを含む方法も提供する。
【００２５】
順次に行われるか同時に行われるかを問わず、該単一の第１の管の少なくとも一端を元の単一の第一の管形状に維持するステップと、元の単一の第１の管形状とは異なる形状または大きさを形成するために該単一の第１の管の少なくとも一端に変更を加えるステップとのうちの１つのステップをさらに含むことができる。
【００２６】
ステップ（ｃ）は、モールド、任意の適切な手段を用いて行うことができる。
【００２７】
ステップ（ｃ）は、２つの第２の管の間の連続したウェブと、２つの第２の管の間の断続的なウェブと、２つの第２の管の間の空間または空隙とのうちの１つを、２つの第２の管の間に形成してよい。
【００２８】
好ましい実施形態は、一端を元の単一の第１の管形状として維持する。しかし、単一の第１の管とは異なる形成結果形状または大きさを有することも可能であるものと認められる。
【００２９】
上記の一端とは反対側の一端において、２つの第２の管が最初は開管として残されてもよい。
【００３０】
上記の一端とは反対側の一端において、２つの第２の管が最初は開管として残されてもよいが、それぞれがその中に形成された接合フランジを有する。
【００３１】
上記の一端とは反対側の一端において、２つの第２の管の間にガス連通が起こり得るように２つの第２の管が互いに接合されてもよい。
【００３２】
単一の第１の管の２つの端部がその元の単一の第１の管形状に維持されてもよい。
【００３３】
単一の第１の管の一端または両端が、励起チャンバを受け入れる取り付けフランジを含んでもよい。
【００３４】
この方法は、ステップ（ｃ）で維持された管の熱を利用するように単一の第１の管の製造プロセスに対して順次に行うことができる。あるいは、この方法は、単一の第１の管の製造プロセスに対して後で行われてもよい。
【００３５】
この方法は、後続のステップにおける位置決め、回転または締め付けのために余分の単一の第１の管の長さ部分を維持するステップと、完成した電球構成となるように単一の第１の管の端部をトリミングするステップとを含み得る。
【００３６】
この方法は、洗浄するステップと、１つまたは複数の内面コーティングを施すステップと、サブアセンブリを挿入するステップと、サブアセンブリを組み付けるステップと、追加の部分または構成要素を溶接、取り付け、融合または接着するステップと、追加の部分または構成要素を融合するステップと、１つまたは複数の外面コーティングを施すステップと、グラフェンコーティングを外面に施すステップとを含み得る。
【００３７】
この方法は、２つの第２の管を、円形、正方形、楕円形、楕円面形、涙形、三角形、頂点が互いに対向する三角形、頂点が互いに対向する涙形などの任意の断面形状を備えて形成されることができるように行ってもよい。
【００３８】
管は、ガラスと、シリカガラスと、石英ガラスと、ポリマー材料と、複合材料と、半透明材料と、透明材料とのうちの１つのものとすることができる。
【００３９】
本発明は、嵌め合い形状の少なくとも１つの電球と係合するように両端部が少なくとも１つの接合フランジを有する概ねＵ字形の管状部を有する部分を含む励起チャンバも提供する。
【００４０】
接合フランジは、少なくとも１つの電球によって気密封止を形成するようになされてもよい。
【００４１】
Ｕ字形管部の各端部の接合フランジは、概ね円筒形とすることができる。
【００４２】
各端部の接合フランジは、フレア状端部とすることができ、それぞれの管状電球との気密封止を受け入れ、そのフレア状端部への溶接、取り付け、融合または接着を可能にするようになされてもよい。
【００４３】
少なくとも１つの接合フランジは、該管部とは別個の構成要素として形成されてよく、該管部に気密封止により封止または接合される。
【００４４】
励起チャンバは、上述の電球とともに使用されるものとすることができ、接合フランジは管状電球の取り付け接続部に係合する単一の取り付けフランジであってよく、単一の取り付けフランジは、管状電球の２つの管に対応する２つの開口をその中に含む。
【００４５】
２つの開口と２つの管とは位置合わせ可能であり、それによってＵ字形管状部は、２つの管の平面と概ね位置合わせされる。
【００４６】
励起チャンバは、排気管と、アマルガム収容器と、外面コーティングと、遮熱コーティングと、一体成形と、チャンバの外面のグラフェンコーティングと、管状電球からなるランプから放出される発生無線周波を減衰させる荷電表面を生じさせることができるチャンバの外面のグラフェンコーティングとのうちの１つまたは複数の特徴を含むことができる。
【００４７】
本発明は、上述のような励起チャンバを有するランプも提供する。
【００４８】
本発明は、さらに、電磁石フェライトコアであって、中央に位置する直径部を備えた概ねトロイダル形または長円形の外側本体を含む形状を有し、それによってその中央に位置する直径部の各側または周囲に１つまたは複数の成形された開口を形成する、電磁石フェライトコアを提供する。
【００４９】
コアは、コアから電磁石が形成されると、トロイダル形または長円形の双極子地場を生じさせることができる。
【００５０】
コアは、中央に位置する直径部の延びる方向に対して側方の平面により分離され、再接合されるようになされてもよい。
【００５１】
コアは、概ねＥ字形または丸みのあるＥ字形の２つ以上の要素からなってよく、その結果として、組み立てられた２つの概ねＥ字形または丸みのあるＥ字形を表す形状となってよい。なお、このフェライトコアのための同様の磁気回路を実現するために多くの変形があることを認識されたい。
【００５２】
本発明は、励起チャンバとフェライトコアとのサブアセンブリも提供し、コアは上述の通りであり、励起チャンバは上述の通りである。
【００５３】
前段落に記載されている励起チャンバとフェライトコアとのサブアセンブリを有するランプ。
【００５４】
本発明は、上記のようなフェライトコアを有するランプも提供する
【００５５】
本発明はさらに、上記のようなフェライトコアからなる電磁石を提供する。
【００５６】
１つまたは複数のワイヤコイルが、連続して、または中央に位置する直径部の一方の側または対向する位置に形成されてもよい。
【００５７】
本発明は、電磁石と励起チャンバとのサブアセンブリも提供し、電磁石は上述の通りであり、励起チャンバは上述の通りである。
【００５８】
本発明はさらに、前段落に記載の電磁石と励起チャンバとのサブアセンブリを有するランプも提供する。
【００５９】
本発明は、上述の電磁石を有するランプも提供する。
【００６０】
本発明はさらに、電磁石の界磁巻線のためのスプールを提供し、スプールは、中央開口を形成し、コイルを形成するためにワイヤを巻くように本体の外側上に形成された少なくとも１つの巻線鞍部を含むことができる概ね管状の構造を有する本体を含み、スプールとコイルとはランプへの組み付けのために操作することができる。
【００６１】
スプール本体は、細長い形状のものであってよい。
【００６２】
スプール本体は、スケルトン形態のものであってもよい。
【００６３】
スプール本体の一端または対向する両端部に鞍部を形成することができる。
【００６４】
スプール本体は、ポリマー材料からなってもよい。
【００６５】
スプールは、一端で単一のコイルを支持することができ、他端において圧縮性または退縮可能または変形可能なものではない。
【００６６】
スプールは、ランプの管状構成要素の間の空間に通すためにスプールと巻線とを操作することができるように変形可能な少なくとも１つの端部を含んでもよい。
【００６７】
スプールの変形は、電磁石のコアの挿入の前または挿入中に生じることができる。
【００６８】
スプールは、圧縮圧力に応答して退縮可能であることによって、または本体が延びる方向に対して側方の軸を基準にして回転可能であることによって変形可能であってもよい。
【００６９】
スプールは、スプールの中央長手方向軸に対して平行な軸を中心にして退縮することによって変形可能であってもよい。
【００７０】
スプールは、本体の対向する端部において変形可能であってもよい。
【００７１】
スプールは、弾性変形可能な少なくとも一つの端部を有してもよい。
【００７２】
スプールは、塑性変形可能な少なくとも一つの端部を有してもよく、その端部は、電磁石のコアの挿入により、変形後にその元の形状または類似の形状を回復する。
【００７３】
本発明は、電磁石とスプールと励起チャンバとのサブアセンブリを提供し、電磁石は上述の通りであり、励起チャンバは上述の通りであり、スプールは上述の通りである。
【００７４】
前段落に記載の電磁石とスプールと励起チャンバとのサブアセンブリを有するランプ。
【００７５】
本発明は、上記のスプールを備えた電磁石を有するランプも提供する。
【００７６】
本発明はさらに、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電無電極ランプまたは電磁放射源などのランプのための励起チャンバ覆いであって、金属製の壁部分を含み、壁部分は内面がグラフェンでコーティングされた励起チャンバ覆いを提供する。
【００７７】
本発明は、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電光源などのランプのための励起チャンバ覆いであって、金属製の壁部分を含み、壁部分は壁部分を貫通する少なくとも１つの開口を含む、励起チャンバ覆いも提供する。
【００７８】
本発明はさらに、金属励起チャンバ覆いの物理的機能またはその他の機能を果たすことができるように、内面および／または外面がグラフェンまたは同様の導電性材料でコーティングされた非金属材料および／または複合材料からなる励起チャンバ覆いを提供する。
【００７９】
励起チャンバ覆いおよび／または壁部分は、連続状と、部分的円周と、円周と、箱形と、正方形形状と、矩形形状とのうちの少なくとも１つとすることができる。
【００８０】
励起チャンバ覆いの内面はグラフェンでコーティングされてもよい。
【００８１】
１つまたは複数の開口は、配列状、または、離散的まとまり状、または励起チャンバ覆いまたは覆いの一部の周囲にわたって不規則に存在してもよい。
【００８２】
励起チャンバ覆いの一端は、その中に１つまたは複数のフランジと開口部とを含んでもよい。
【００８３】
フランジは、電源への接続のため、または組み立てられたランプを電源に接続するための、プラグ、ランプホルダキャップおよび／または端子構造を含むことができる、ポリマーディスクを支持することができる。
【００８４】
励起チャンバ覆いは、ファラデーケージおよびパッシブヒートシンクのうちの一方または両方とすることができる。
【００８５】
励起チャンバ覆いは、電磁石のフェライトコアの冷却を行う機能と、アマルガム収容器に熱安定性を与える機能と、少なくとも１つの励起チャンバに熱安定性を与える機能と、励起チャンバ覆い内に含まれる構成要素および内蔵電子部品に物理的保護を与える機能と、内蔵電子部品またはその他のランプコントローラのための手段または取り付け点を与える機能と、ランプホルダキャップのための手段または取り付け点を与える機能と、電球に接着点を与える機能とを果たすことができる。
【００８６】
本発明は、上述の励起チャンバ覆いを有するランプも提供する。そのようなランプは、上記の励起チャンバとフェライトコアとのサブアセンブリと、上記の電磁石と励起チャンバとのサブアセンブリと、上記の電磁石とスプールと励起チャンバとのサブアセンブリとのうちの１つも有することができる。
【００８７】
本発明はさらに、上述の管状電球を含む、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電無電極ランプまたは電磁放射源を提供する。
【００８８】
本発明は、上述の方法により製造される管状電球を含む、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電無電極ランプまたは電磁放射源も提供する。
【００８９】
無電極ランプまたは電磁放射源は、上記の励起チャンバを含むことができる。
【００９０】
無電極ランプまたは電磁放射源は、上記の電磁石フェライトコアを含むことができる。
【００９１】
無電極ランプまたは電磁放射源は、上記の電磁石を含むことができる。
【００９２】
無電極ランプまたは電磁放射源は、上記のスプールを含むことができる。
【００９３】
無電極ランプまたは電磁放射源は、上記の励起チャンバ覆いを含むことができる。
【００９４】
無電極ランプまたは電磁放射源は、電子パワーコントローラと、電気パワーコントローラと、その他のコントローラまたはパワーコントローラとのうちの１つまたは複数を含むことができ、上記コントローラのそれぞれは放射源に対して遠隔であるかまたは放射源に内蔵されている。
【００９５】
無電極ランプまたは電磁放射源アセンブリは、励起チャンバがグラフェンでコーティングされていることと、電球がグラフェンでコーティングされていることと、励起チャンバ覆いがグラフェンでコーティングされていることと、励起チャンバがファラデーケージを形成するようにグラフェンでコーティングされていることと、電球がファラデーケージを形成するようにグラフェンでコーティングされていることと、励起チャンバ覆いがファラデーケージを形成するようにグラフェンでコーティングされていることとのうちの１つ、または２つ以上のものの組み合わせを有することができる。
【００９６】
無電極ランプまたは電磁放射源は、発生する電磁放射が、紫外線スペクトル、可視光スペクトル、赤外線スペクトルのうちの１つまたは複数のスペクトルであるものとすることができる。
【００９７】
本発明は、無電極ランプまたは電磁放射源のための励起チャンバを製造する方法であって、該チャンバが、嵌め合い形状の少なくとも１つの電球と係合するように端部が少なくとも１つの接合フランジを有する概ねＵ字形の管状部を有する部分を含み、該方法は該概ねＵ字形の管状部を形成するステップと、該管状部とは別個の接合フランジを形成するステップと、該接合フランジと該管状部とを組み立て、それらを気密封止で互いに接合および／または封止するステップとを含む方法も提供する。
【００９８】
好ましい実施形態の詳細な説明を、図面の添付図を参照しながら例示としてのみ以下に示す。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】二叉の本体と２つの取り付け接続部フランジとを有する管状電球の斜視図を示す図である。
【図２】図１の管状電球の側面図を示す図である。
【図３】図１の管状電球の端面図を示す図である。
【図４】二叉の本体と単一の取り付け接続部フランジとを有する別の管状電球の斜視図を示す図である。
【図５】図４の管状電球の側面図を示す図である。
【図６】図４の管状電球の端面図を示す図である。
【図７】涙形断面の管を備えた二叉の本体と２つの取り付けフランジとを有する他の管状電球の斜視図を示す図である。
【図８】図７の管状電球の側面図を示す図である。
【図９】図７の管状電球の端面図を示す図である。
【図１０】涙形断面の管を備えた二叉の本体と単一の取り付けフランジとを有する管状電球の斜視図を示す図である。
【図１１】図１０の管状電球の側面図を示す図である。
【図１２】図１０の管状電球の端面図を示す図である。
【図１３】管状本体を有し、概ねトロイダル形状である他の管状電球の斜視図を示す図である。
【図１３Ａ】図１３の管状電球の側面図を示す図である。
【図１４】管状本体を有し、概ねトロイダル形状である他の管状電球の斜視図を示す図である。
【図１４Ａ】図１４の管状電球の側面図を示す図である。
【図１５】図１ないし図１４の管状電球の例示の製造プロセスのフローチャートを示す図である。
【図１６】励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図１７】図１６のチャンバの側面図を示す図である。
【図１８】図１６のチャンバの端面図を示す図である。
【図１９】別の励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図２０】図１９のチャンバの側面図を示す図である。
【図２１】図１９のチャンバの端面図を示す図である。
【図２２】他の励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図２３】図２２のチャンバの側面図を示す図である。
【図２４】図２２のチャンバの端面図を示す図である。
【図２５】別の励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図２６】図２５のチャンバの側面図を示す図である。
【図２７】図２５のチャンバの端面図を示す図である。
【図２７Ａ】追加された円形介在フランジを備えた他の励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図２７Ｂ】図２７Ａの構成要素の分解斜視図を示す図である。
【図２７Ｃ】図２７Ａのチャンバの背面図を示す図である。
【図２７Ｄ】図２７Ａのチャンバの側面図を示す図である。
【図２７Ｄ２】図２７Ｂのフランジの部分断面を示す図である。
【図２７Ｅ】追加された長円形フランジを備えた他の励起チャンバの斜視図を示す図である。
【図２７Ｆ】図２７Ｅの構成要素の分解斜視図を示す図である。
【図２７Ｇ】図２７Ｅのチャンバの背面図を示す図である。
【図２７Ｈ】図２７Ｇのチャンバの側面図を示す図である。
【図２７Ｊ】図２７Ｆのフランジの断面を示す図である。
【図２７Ｋ】図２７Ｊの断面の一部の詳細図を示す図である。
【図２８】図１６ないし図２７の励起チャンバの例示の製造プロセスのフローチャートを示す図である。
【図２９】電磁石のフェライトコアの斜視図を示す図である。
【図３０】図２９のコアの側面図を示す図である。
【図３１】図２９のコアの端面図を示す図である。
【図３２】電磁石の別のフェライトコアの斜視図を示す図である。
【図３３】図３２のコアの側面図を示す図である。
【図３４】図３２のコアの端面図を示す図である。
【図３５】電磁石の巻線スプールの斜視図を示す図である。
【図３６】図３５のスプールの端面図を示す図である。
【図３７】図３５のスプールの側面図を示す図である。
【図３７Ａ】図４１ないし図４３のフェライトコアおよび図６２Ａないし図６２Ｃの励起チャンバアセンブリとともに使用するコイルを形成する中空の正方形または矩形スプールの斜視図を示す図である。
【図３８】電磁石のための別の巻線スプールの斜視図を示す図である。
【図３９】図３８のスプールの端面図を示す図である。
【図４０】図３８のスプールの側面図を示す図である。
【図４１】電磁石の別のフェライトコアの斜視図を示す図である。
【図４２】図４１のコアの側面図を示す図である。
【図４３】図４１のコアの端面図を示す図である。
【図４４】図３７ないし図４０の電磁石などの電磁石のための巻線スプール上に形成される巻かれたコイルの斜視図を示す図である。
【図４５】図４４のコイルの端面図を示す図である。
【図４６】図４４のコイルの側面図を示す図である。
【図４７】図４１ないし図４３の電磁石などの電磁石のための巻線スプール上に形成される巻かれたコイルの斜視図を示す図である。
【図４８】図４７のコイルの端面図を示す図である。
【図４９】図４７のコイルの側面図を示す図である。
【図５０】例示のために励起チャンバが取り去られた、フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリのサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図５１】例示のために励起チャンバが示され、フェライトコアの他の半分が取り去られた、フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリの図５０のサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図５２】励起チャンバが示され、フェライトコアの他の半分が取り去られた、図５１のサブアセンブリの側面図を示す図である。
【図５３】図５１のサブアセンブリの端面図を示す図である。
【図５４】例示のために励起チャンバが示され、フェライトコアの他の半分が取り去られた、フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリの他のサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図５５】図５４のサブアセンブリの側面図を示す図である。
【図５６】図５４のサブアセンブリの端面図を示す図である。
【図５７】励起チャンバが示され、フェライトコアの他の半分が取り去られた、フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリの別のサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図５８】図５７のサブアセンブリの側面図を示す図である。
【図５９】図５７のサブアセンブリの端面図を示す図である。
【図６０】例示のために２つの励起チャンバが示され、フェライトコアの他の半分が取り去られた、フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリの別のサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図６１】図６０のサブアセンブリの側面図を示す図である。
【図６２】図６０のサブアセンブリの端面図を示す図である。
【図６２Ａ】例示のためにフェライトコアの他の半分が取り去られた、（図２７Ｅないし図２７Ｈに示す）フェライトコアハーフとスプールとコイルとのアセンブリの別のサブアセンブリの部分斜視図を示す図である。
【図６２Ｂ】図６２Ａのサブアセンブリの背面図を示す図である。
【図６２】図６２Ａのサブアセンブリの側面図を示す図である。
【図６３】励起チャンバ覆いの斜視図を示す図である。
【図６４】図６３の励起チャンバ覆いの側面図を示す図である。
【図６５】図６３の励起チャンバ覆いの端面図を示す図である。
【図６６】別の励起チャンバ覆いの斜視図を示す図である。
【図６７】図６６の励起チャンバ覆いの側面図を示す図である。
【図６８】図６６の励起チャンバ覆いの端面図を示す図である。
【図６９】図１ないし図３の管状電球本体を有する前述の各図の構成要素を実現するランプアセンブリと、例示のために一方の覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、両端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／覆いサブアセンブリの斜視図を示す図である。
【図７０】両方の励起チャンバ覆いが示された、図６９のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図７１】例示のために両方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図６９のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図７２】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図６９のランプアセンブリの端の詳細斜視図を示す図である。
【図７３】図６９のランプアセンブリの端面図を示す図である。
【図７４】図４ないし図６の管状電球本体を有する前述の各図の構成要素を実現するランプアセンブリと、例示のために一方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、一端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリの斜視図を示す図である。
【図７５】励起チャンバ覆いが示された、図７４のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図７６】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図７４のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図７７】図７４のランプアセンブリの電球端面図を示す図である。
【図７８】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図７４のランプアセンブリの励起チャンバ端の詳細斜視図を示す図である。
【図７９】励起チャンバ覆いが示されていない、図７４のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端面図を示す図である。
【図８０】図１０ないし図１２の管状電球本体を有する前述の各図の構成要素を実現するランプアセンブリと、例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、一端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリの斜視図を示す図である。
【図８１】励起チャンバ覆いが示されている図８０のランプアセンブリの平面図である。
【図８２】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８０のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図８３】図８０のランプアセンブリの電球端面図を示す図である。
【図８４】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８０のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端の詳細斜視図を示す図である。
【図８５】図７ないし図９に示す管状電球を有する前述の各図の構成要素を実現する他のランプアセンブリと、例示のために一方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、両端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリの斜視図を示す図である。
【図８６】両方の励起チャンバ覆いが示された、図８５のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図８７】例示のために両方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８５のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図８８】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８５のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端の詳細斜視図を示す図である。
【図８９】２つの単一管状電球本体を有する前述の各図の構成要素を実現する別のランプアセンブリと、例示のために一方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、両端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリにおける図２２／図２２Ａないし図２４に示す励起チャンバとの斜視図を示す図である。
【図９０】両方の励起チャンバ覆いが示された、図８９のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図９１】例示のために両方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８９のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図９２】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図８９のランプアセンブリの励起チャンバ端の詳細斜視図を示す図である。
【図９３】図８９のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端面図を示す図である。
【図９４】管状電球を有する前述の各図の構成要素を実現する他のランプアセンブリと、例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた一端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリにおける図２２ないし図２４に示す励起チャンバとの斜視図を示す図である。
【図９５】励起チャンバ覆いが示され、エジソンねじ型口金ランプホルダを示す図９４のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図９６】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図９４のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図９７】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図９４のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端の詳細斜視図を示す図である。
【図９８】図１３および図１３Ａに示す管状電球を有する前述の各図の構成要素を実現する他のランプアセンブリと、励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリにおける図２５図／２５Ａないし図２７に示す励起チャンバとの斜視図を示す図である。
【図９９】図９８のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図１００】図９８のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図１０１】図９８のランプアセンブリのキャップの詳細斜視図を示す図である。
【図１０１Ａ】単一の概ねトロイダル形または円形の管状電球を有するランプサブアセンブリと、励起チャンバと介在フランジ構成要素とを示す図２７Ｅないし図２７Ｋに示す励起チャンバとの分解斜視図を示す図である。
【図１０１Ｂ】単一の概ねトロイダル形または円形の管状電球を有するランプアセンブリと、励起チャンバと介在フランジ構成要素と励起チャンバ覆いと内蔵ランプホルダとを示す図２７Ｅないし図２７Ｋに示す励起チャンバとの分解斜視図を示す図である。
【図１０１Ｃ】単一の概ね正方形の管状電球を有する組み立てられたランプと、図１０１Ａおよび図１０１Ｂに示すような介在フランジを備えた図２７Ｅないし図２７Ｋに示す励起チャンバとの斜視図であり、励起チャンバ覆いと内蔵ランプホルダも組み付けられた状態を示す図である。
【図１０２】図７７ないし図１０１のランプの例示の製造プロセスのフローチャートを示す図である。
【図１０３】ダブルエンドランプの第２の端部への配電を可能にする配線のための任意選択のアクセスホール１０４．１のクローズアップ図を示す図である。
【図１０４】２つの単一管状電球本体を有する前述の各図の構成要素を実現する別のランプアセンブリと、例示のために一方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた両端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／励起チャンバ覆いサブアセンブリにおける図１９ないし図２１に示す励起チャンバとの斜視図を示す図である。
【図１０５】両方の励起チャンバ覆いが示された、図１０４のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図１０６】例示のために両方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図１０４のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図１０７】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図１０４のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端の詳細斜視図を示す図である。
【図１０８】図１０４のランプサブアセンブリの励起チャンバ端面図を示す図である。
【図１０９】Ｕ字形管状電球本体（または、１８０度接合部品を備えた２つの直管）を有する前述の各図の構成要素を実現する別のランプサブアセンブリと、例示のためにその励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた一端における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／覆いサブアセンブリにおける図１９ないし図２１に示す励起チャンバとの斜視図を示す図である。
【図１１０】励起チャンバ覆いが示され、差し込み型口金ランプホルダを示す、図１０９のランプアセンブリの平面図を示す図である。
【図１１１】例示のために一方の励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図１０９のランプアセンブリの側面図を示す図である。
【図１１２】例示のために励起チャンバ覆いと一方のフェライトコアハーフとが取り去られた、図１０９のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端の詳細斜視図を示す図である。
【図１１３】図１０４のランプアセンブリの励起チャンバ覆い端面図を示す図である。
【図１１４】２つの直管を有する前述の各図の構成要素を実現する別のランプアセンブリと、図２７Ａないし図２７Ｄに示す各端部における励起チャンバ／スプール／コア／コイル／覆いサブアセンブリとの斜視図であり、例示のために一方の励起チャンバ／スプール／コア／コイル／覆いサブアセンブリが分解図で示された図である。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
電球の特徴および構造
図１ないし図１４に図示するように、以下で詳述する異なる特徴を有するいくつかの電球構造を示す。
【０１０１】
図１ないし図３には、（図６９のランプ１０００などの）ランプ用の管状電球１００が示されており、管状電球１００は、少なくとも１つの取り付け接続部１０１、この場合は各端に１つずつ、２つの取り付け接続部１０１を含む。取り付け接続部１０１は、励起チャンバ（以下を参照）に接続されるようになされた内周１０１．１を有し、取り付け接続部１０１は取り付け接続部１０１から離れる方向に延びる少なくとも２つの管１０２を含む。取り付け接続部１０１は内周１０１．１を有し、内周１０１．１は円形または円周の縁として図示されおり、このような縁であることが好ましい。しかし、取り付け接続部１０１は、任意の適切な形状または構成の内周を有してよいことはわかるであろう。取り付け接続部１０１は、励起チャンバ（以下を参照）上の嵌め合い周縁または構造を受け入れる空洞または凹部構造とすることができる。あるいは、取り付け接続部１０１は、励起チャンバの空洞または凹部構造内に受け入れられる周縁または構造とすることができる。
【０１０２】
内周１０１．１は、移行面１０１．２によってその円形の外形から２つの管１０２の起点に移行する。移行面１０１．２から管１０２への２つの形状が交わる部分の位置にさらに他の移行面１０２．１があり、この移行面１０２．１は表面のなめらかな融合と接線性と、管状電球１００の透明性とにより、最終的な管状電球１００では見えないことがある。
【０１０３】
図１ないし図３の実施形態では、２つの管１０２は、後で詳述するように単一の円筒形の管材から形成され、それによって、図２では管状電球１００の一端の移行面１０１．２と他端の他方の移行面１０１．２との間に延びる図３の中央ウェブ１０３で元の管の内面が合わさって閉じるように、元の管材の側面が管の中心軸に向かう方向に押されるかまたは成形されるかまたは形成される。ウェブ１０３は、取り付け接続部１０１の間に連続して延在するが、管状電球１００の全長に沿って断続的または部分的にのみ延在してもよいことはわかるであろう。
【０１０４】
２つの管１０２は、図１ないし図３では概ね円筒形の断面のものとして図示されているが、生じさせる照明効果または照明を使用する目的に応じて、任意の適切な断面を使用することができる。このような形状には、正方形、楕円形、楕円面形、涙形（以下で詳述）、三角形、頂点が互いに対向する三角形、頂点が互いに対向する涙形、または多数のその他の形状が含まれる。ほとんどの用途では２つの隣接する管１０２は同じ断面のものであるか、同じ断面のものとなるが、必ずしもそうである必要はなく、異なる断面または断面の組み合わせを使用および形成してもよい。
【０１０５】
管状電球１００は、ガラス、シリカガラス、石英ガラス、ポリマー材料、複合材料などの透明または半透明の材料から製造することができる。必要または所望の場合は、管状電球１００の外側をグラフェンでコーティングしてもよい。グラフェンコーティングは、荷電されると、管状電球１００からなる図６９のランプなどのランプ１０００から放出される発生無線周波を減衰させるのを助ける表面を生じさせることができる。
【０１０６】
図４ないし図６に、図１ないし図３の管状電球１００の実施形態と類似した管状電球１１０の別の実施形態を示し、同様の部品には同様の番号を付す。管状電球１１０は、一端における１つの取り付け接続部１０１しかない点で管状電球１００のものとは異なる。他端は、概ね管１０２と同じ材料からなる概ね「Ｕ字形」または１８０度継手または接合部品１０２．５を有し、これによってそれぞれの管１０２を通る通路を互いにガス連通させることができる。これにより、場合に応じて、励起されたときまたはされていないときに、イオン化ガスが一方の管から他方の管に自由に移動することができる。
【０１０７】
継手または接合部品１０２．５は管１０２とは別個に製作することができ、後の製造工程で管１０２に接合することができるか、または所望の場合には、形成時に接合部品または継手１０２．５を管１０２と一体に製作することができる。
【０１０８】
図１ないし図６に関して上述した管状電球１００および１１０は、管１０２の接続線に沿って延びるウェブ１０３を有する。しかし、必要であれば、この形成プロセスは、ウェブ１０３が存在しなくなり管１０２が互いに接近はしているが分離しているように、管１０２を完全に分離してもよい。
【０１０９】
図７ないし図９に、前述の電球１００および１１０と類似した管状電球１２０の別の実施形態を示し、同様の部品には同様の番号を付す。管状電球１２０は、管１０２の断面のみが電球１００とは異なる。管１０２は一方の管１０２の頂点が他方の管１０２の頂点と接触してウェブ１０３を形成する、涙形または梨形である（これを六次形と呼ぶこともある）。対向する涙形または梨形は、一方の管１０２の頂点の両側の向かい合った面から放射される光の大部分が、対向する管１０２によって遮断または内部で反射されないという利点を有する。この対向梨形電球幾何形状の目的は、最終的なランプの蛍光体コーティングされた電球内での内部反射と自己遮蔽とを最小限にすることであり、これは、光源からの最適な発光を実現するのに役立つ。対向梨形は、図７ないし図９に示すような二重ではあるが対向する梨形を実現する六次曲線または同様の形状のモールドによって実現することができる。
【０１１０】
図１０ないし図１２に、単一の取り付け接続部１０１を有する点で図４ないし図６の管状電球１１０に類似しているが、２つの管１０２がそれぞれ対向する涙形または梨形の形状を有する点で図７ないし図９の管状電球１２０に類似している、管状電球１３０の一実施形態を示す。同様の部品には同様の番号を付す。「Ｕ字形」継手または接合部品１０２．５も、１８０度旋回した梨形を有して、管１０２の間に流体連通可能通路を与える。
【０１１１】
図１３および図１３Ａに、開放環形状の管状電球１４０を形成する概ねトロイダル形状を有する管状電球１４０を示す。図１３Ａの側面図から、電球１４０は、図１ないし図６のものと同様に概ね円形または円筒形の断面の２つの管１０２を有することがわかり、同様の部品には同様の番号を付す。前述の他の電球１００、１１０、１２０および１３０のように、電球１４０の最終的な動作要件、外観要件または性能要件によって、どのような断面が用いられるかが決まる。
【０１１２】
管状電球１４０は、管１０２の端部付近において半径方向に内側に延びる４つの取り付け接続部１０１を有する。管１０２の端部は、それぞれ半球状の端部１０２．１１で終端してもよい。図１３では取り付け接続部１０１は上側の２つしか見えないが、以下で詳述するように２つの励起チャンバを装着するためのものである。取り付け接続部１０１は、ストレートカット型であり、円筒断面の単なる終端である。後で詳述するように、これらの接続部１０１は励起チャンバの空洞または凹型接続部に受け入れられる。
【０１１３】
図１４および図１４Ａに、開放環形状の管状電球１４０’を形成するように概ねトロイダル形状を有する、部分トロイダルまたは部分円形の単一の曲線管状電球１４０’を示す。図１４Ａの側面図から、電球１４０’は、概ね円形または円筒形の断面の単一の管１０２’を有することがわかる。前述の他の電球１００、１１０、１２０および１３０、１４０のように、電球１４０’の最終的な動作要件、外観要件または性能要件によってどのような断面が用いられるかが決まる。
【０１１４】
管状電球１４０’は、以下で詳述するように励起チャンバの装着のための、図１４に見える２つの取り付け接続部１０１’を有する。取り付け接続部１０１’は、以下で詳述するように図２７Ｅないし図２７Ｈの励起チャンバの介在フランジ空洞または凹型接続部内に受け入れられるように先細りの端部１０１．１を有するストレートカット型である。
【０１１５】
管状電球の製作方法
上述の管状電球１００、１１０、１２０、１３０および１４０は、図１５のフローチャートに概略的に示す例示のプロセスによって製作することができる。以下、これらのプロセスステップについて詳細に説明する。
【０１１６】
このプロセスの概要は、元の管の中央部がその軟化加工状態まで加熱されると任意の必要な断面形状の二叉部分を可能とするように従来のランプガラス製造機械を使用してさらに成形することができる、所定の直径の、好ましくはガラスの１つの単一直管状の元の円管から、図１ないし図１４の１００、１１０、１２０、１３０および１４０などの管状電球を形成することができることである。この元の管の二叉により、上述のような２つのさらに別個の管１０２が実現されるが、これらの管１０２は、少なくとも１つの開放端（ダブルエンドランプの場合は２つ必要であり、またはシングルエンドランプの場合は１つ必要である）を備えた元の円形直管の一部のままであり、しかも、この二叉管１０２は、ダブルエンド、シングルエンド、および円形ランプの必要に応じて、同時に別々の管状空洞として振る舞う。
【０１１７】
上述のような管状電球１００、１１０、１２０、１３０、１４０の製造方法は、（ａ）単一の第１の管を形成するステップ（その後半部分は縁１０１．１と取り付け接続部１０１とを形成する）と、（ｂ）単一の管の中央部を加工温度まで加熱するかまたはその熱を維持するステップと、（ｃ）単一の第１の管から２つの第２の管１０２を形成するように中央部に圧力を加えるステップとを含む。
【０１１８】
この方法とともに追加のステップ、すなわち、単一の第１の管の少なくとも一端を、元の単一の第１の管形状として維持するステップ、あるいは、元の単一の第１の管形状とは異なる形状または大きさとなるように単一の第１の管の少なくとも一端に変更を加えるステップを、順次にまたは同時に行うことができる。
【０１１９】
ステップ（ｃ）は、モールドまたは任意の適切な手段を用いて行われることが好ましく、２つの第２の管１０２の間に、連続したウェブ１０３と、断続的なウェブ（図示せず）と、空間または空隙（図示せず）とのうちの１つを製作する。
【０１２０】
シングルエンド管状電球１１０、１３０を製作する場合、この製造方法は、一端のみを元の単一の第１の管形状として残すことになる。シングルエンド管または管状電球１１０、１３０の場合、この製造方法は、好ましくは、前のステップで説明したモールドにおいてＵ字形または１８０度継手１０２．５を同時に形成するか、または、２つの第２の管１０２をその一端とは反対側の端部で開放されたままとする。第２の管１０２を開放されたままとする場合、それらの管が互いにガス連通するように、Ｕ字形または１８０度継手または接合部品１０２．５によって管を後で互いに接合することができる。このような後での接合は、突き合わせ溶接、接合フランジ、溶融接合などの任意の適切な手段によって行うことができる。
【０１２１】
この製造プロセスにおける後続のある時点で、この方法は、後続のステップにおける位置決め、回転または締め付けのために余分の単一の第１の管の長さ部分を維持するステップと、完成した電球構成となるように単一の第１の管の端部をトリミングするステップと、洗浄するステップと、１つまたは複数の内面コーティングを施すステップと、サブアセンブリを挿入するステップと、サブアセンブリを組み付けるステップと、追加の部分または構成要素の溶接、取り付け、融合または接着を行うステップと、追加の部分または構成要素を融合するステップと、１つまたは複数の外面コーティングを施すステップと、グラフェンコーティングを外面に施すステップとのうちの１つまたは複数のステップも含む。
【０１２２】
二叉形成段階をガラス管製造プロセスに、最適にはガラス延伸プロセス中に維持された管熱を利用するようにインラインで組み込むことができる。同様に、二叉形成段階は、後の時点で行ってもよいが、材料を必要な形成温度に再加熱するためにより高い入力エネルギーを必要とする。典型的な線形ランプの電球本体を二叉にするための可能な製造および組み立てプロセスを説明するフローチャートを参照されたい。
【０１２３】
結果として得られる二叉管は、後続の（自動または手作業の）組み立ておよび製造プロセスにおける位置決め、回転または締め付けのために残された、元の単一の管の長さ部分の余分または残余の長さを含んでいる可能性が有るという点で、完成形状ではないことがある。元の単一の管の長さ部分の余分または残余の長さは、完成品のランプの管状電球構成となるように、製造プロセス内でトリミングされることになる。
【０１２４】
これらの管状電球構造および製造プロセスによって得られる利点としては、より良好または高速な製造と、ガラス延伸ラインからの残熱を使用するためエネルギー効率のよい製造と、本体成形の可能な選択肢により広範な電球断面幾何形状が可能になる点と、ウェブ形成１０３および肋材ボスを電球形状に組み込むことができるため電球の剛性をより高めることが可能になる点と、ランプの一端から他端に電力を送るために二叉ウェブ内に埋め込み電源配線を設けることができるようになり、それによってユーザおよび配線にさらなる安全性と物理的保護および電気的保護が与えられる点とがあり、これについては以下で詳述する。
【０１２５】
図１５に示すように、管状電球１００、１１０、１２０、１３０および１４０を製作する方法は、上記および下記のステップを含み、これらのステップは図のフローチャートに含まれており、フローチャートには以下のように若干の付加的な注釈が加えられ、注釈の番号、すなわち１ないし１０は図１５のフローチャートの特定のステップに記載され、それらのステップを対象としている。
【０１２６】
注釈１：必要な所望のガラスを製造するために、製造業者の仕様に従ってソーダ灰、石英またはその他のガラス原材料が炉に供給される。次に、ガラスがマンドレル、ノズルまたは他の何らかの装置に導入され、そこで、典型的にはより広く受け入れられた製造基本のうちの１つに従って、中空の原材管を延伸するためにガラスが典型的には空気と接触させられる。
【０１２７】
注釈２：この単一の原材管は重力により垂直に、または他の何らかの手段により、ある地点まで移動し、そこでわずかに冷却され、エアコンベヤまたは他の何らかの形態のコンベヤ（図示せず）とかみ合う。このコンベヤは、その単一の原材管を次のステーションまである距離だけ移送し、その時点までに管は硬化されており、所望の最終形状、真直度などのものとなる。
【０１２８】
注釈３：単一の原材管が管切断ステーションに達するまでには、管はかなり冷却されており、おおよその長さに切断することができる最適温度となる。原材管は、熱衝撃、機械的装置または他の何らかの手段によって切断されてもよい。
【０１２９】
注釈４：個別の長さに切断された単一の原材管は、次に、（製造工場または処理能力などに応じて）直列または並列の一連の加熱室に入る。各加熱ステーションは、個別の長さのガラスの原材管を、空洞モールド内に移されるまで最適形成温度に加熱する。
【０１３０】
注釈５：空洞モールドステーションに入ると、単一の原材管は図１ないし図１４に示すようなそれぞれの設計によって指定された電球の二叉形状を形成するために、ガスとモールドに加えられる力とによってある程度加圧される。図１３に示すもののような非線形管状電球の製作は、所望の幾何形状に到達するのに追加の形成プロセスを必要とする。この追加の形成は、この段階、または以下の注釈９の処置後、または他の何らかの時点で行うことができる。
【０１３１】
注釈６：使用する製造プロセスと二叉電球内の残熱とに応じて、管トリミングステーションの前に管を加熱してもよく、またはトリミングステーションの後に加熱してもよい。いずれにしても、トリミング後の二叉ランプの端部をサイジングするために十分な熱がなければならない。この別個のステーションの代わりとして、製造業者は、成形の直後であってまだモールド内にとどめられている間に、またはその直後に、単一の原材管を正確な長さにトリミングすることを選んでもよい。別個のステーションで行う場合、トリミングの前に微細な位置決めが必要になることがある。
【０１３２】
注釈７：単一の原材管の元の直径の管状電球端部は、以下で詳述するように、後で所定の励起チャンバに接続するためにサイジングされる。
【０１３３】
注釈８：二叉とされた管状電球は次に、製造業者のプロセス上の選好に従って洗浄ステーションに搬送される。前の各製造ステップの結果として発生したごみまたは化学薬品を取り除くために、コンベヤは二叉とされた管状電球を水平面から管状電球が最終的に洗浄され、すすがれる垂直面に移行させることが可能である。二叉管状電球を封止するためにその内壁に化学薬品が塗布される。
【０１３４】
注釈９：洗浄され、処理された二叉開管状電球は次のステーションに進み、そこで電球１０２の内面全体に蛍光体溶剤が塗布され（可視光ランプの場合）、その後、所定の厚さになるまで水切りされる。後で励起チャンバと接続することになる二叉管状電球の端部から、余分な溶剤が除去される。紫外線および赤外線などの他の用途向けに設計されたランプは、蛍光体ライニングを含んでも含まなくてもよく、したがって上述のように塗布される溶剤を有しなくてもよい。
【０１３５】
注釈１０：二叉とされコーティングされた管は、蛍光体またはその他の溶剤に含まれていた残留結合剤を取り除くために炉を通って搬送される。
【０１３６】
励起チャンバの特徴および構造
図１６ないし図１８に、第１の励起チャンバ２００を示す。チャンバ２００は取り付けフランジ２０１を有し、取り付けフランジ２０１は、円筒形の外縁２０１．１を有し、管１０２のそれぞれの通路が励起チャンバ２００の一部をなす２つの励起管２０２と位置合わせされるように、管状電球１００、１１０、１２０および１３０の取り付け接続部１０１と密接に嵌め合い、および／または係合するような直径のものである。２つの励起管２０２の間であって取り付けフランジ２０１の背後には、以下で詳述するようにコイル巻線を励起管２０２の側面に隣接して配置するために、コイル巻線が配置されるスプール（以下のスプール５１０を参照）を通すことができる空間または空隙２０３がある。なお、図１６において、管１０２の向かい合った面は、平らな周縁部２０２．１で明らかなように概ね直線状であることに気づくであろう。平らな周縁部２０２．１は、平らな上面と平らな下面とを形成し、それによってフランジ２０１の背後に励起管２０２により空間または空隙２０３を画する。
【０１３７】
上述の管状電球と同様に、移行面または半径２０２．２によって図示されているように、励起管２０２の出口と励起チャンバ２００の面２０４とが交わる部分は、移行面２０２．２が末端部において管部２０２と面２０４との内部形状に接しているため、励起チャンバ２００のガラスまたは透明な構造において見えなくなる。
【０１３８】
図１７から最もよくわかるように、面２０４はフランジ２０１上に角度のついた外面を有し、この外面は管状電球１００、１１０、１２０および１３０の中空の移行面１０１．２と近似または合致する。面２０４と１０１．２、および外周縁２０１．１と縁１０１．１の内周面との合致は、融合、溶接またはその他の接着によるかを問わず、移行面２０２．２の移行面１０２．１に対する気密封止が確実に行われることができるように保証する。
【０１３９】
図１６ないし図１８から最もよくわかるように、励起チャンバ２００は、接続部２０５の上端と上側管２０２の後端との間の励起チャンバ２００の背後に配置された排気管２０７を含み、排気管２０７は管２０２が延びるおおよその方向に後方に延びる。さらに、励起チャンバ２００は、接続部２０５のほぼ中央部に、励起チャンバ２０２の側面に位置して横方向に延びるアマルガム収容器２０６も含む。あるいは、アマルガム収容器は他の位置に配置されてもよく、上述の排気管と同様にして後方に延びてもよい。これらについては、以下の説明で詳述する。
【０１４０】
励起チャンバ２００は、前述の電球の取り付け接続部１０１と封止的に連係するための上述の特徴を有するが、管の適切な形状に形成された端部の溶接または融合などによる接続も可能にし、管の端部は直線状またはＵ字形、または他の何らかの適切な形状であってよい。
【０１４１】
図１９ないし図２１に、図１６ないし図１８のものに類似した別の励起チャンバ２１０を示し、同様の部品には同様の番号を付す。励起チャンバ２１０の励起管２０２は、チャンバ２００のものと異ならない。この励起チャンバの主な相違は、個別のものであるか二叉電球の一部であるかを問わず円管の使用を可能にする点である。この励起チャンバは、開口部２０２．１内に円管を受け入れるが、図１６ないし図１８に関連して前述した好ましい励起チャンバ幾何形状への内部移行面がある。
【０１４２】
なお、励起チャンバの励起管２０２は、任意の断面形状からなってよく、フェライトコアによって囲まれた領域を含む、励起チャンバのどこにあってもよい。そのような断面形状としては、円形、三角形、正方形、長円形または矩形が含まれ得る。この列挙は網羅的なものではない。
【０１４３】
上述のように、励起チャンバ２１０は、取り付けフランジ２０１により、図８９または図９４に示すようなランプを製作するために円形直管またはＵ字管に接続可能である。また、励起チャンバ２００と同様に、励起チャンバ２１０は、前述の管状電球１００、１１０、１２０、１３０のそれぞれの取り付け接続部１０１との係合を可能にする面２０４を備えることができる。したがって励起チャンバ２１０は、二叉電球が利用可能でない場合があるランプを構成する際に有用となる。
【０１４４】
図２２ないし図２４に、図１９ないし図２１の励起チャンバ２１０のものと類似した構成の励起チャンバ２２０を示し、同様の部品には同様の番号を付す。励起チャンバ２２０は、管２０２の接合端がそれぞれ、それぞれの凹型または空洞型接合フランジ２０１で終端しており、接合フランジ２０１が円筒形管のストレートカット端部を受け入れるようにその周囲に円周縁または円形の縁２０１．１を有する点で、励起チャンバ２１０と異なる。接合フランジ２０１は、管２０２、２０５および２０２のＵ字形構成が形成された後に管端部２０２上に形成してよく、または、前もって管の直線状の長さの端部上に形成してからＵ字形励起チャンバとなるように曲げてもよい。何れの方法によっても、前述の励起チャンバにおけるように空間または空隙２０３が形成され、それによってスプールとコイル巻線とをその中に組み付けることができる空隙ができる。
【０１４５】
図２５ないし図２７に、図２２ないし図２４の励起チャンバ２２０のものに類似した別の励起チャンバ２３０を示し、同様の部品には同様の番号を付す。相違は、励起チャンバ２３０がそれぞれの管２０２の端部に水平方向のずれ部２０２．３を有し、その結果として凹部型／空洞型取り付けフランジ２０１となる点である。なお、状況によっては、ランプの要件により、両方が同じ垂直方向または相反する垂直方向にずれを設けることができることはわかるであろう。
【０１４６】
図２７Ａないし図２７Ｄに、図１９ないし図２１の励起チャンバ２１０のものと構成が類似した励起チャンバ２２０’を示し、同様の部品には同様の番号を付す。励起チャンバ２２０’は、以下で説明するように、Ｕ字形管２０２’の末端または表面と覆い７００などとの間を接続することから介在フランジと呼べるフランジ２０１’が存在する点が、励起チャンバ２１０と異なる。介在フランジ２０１’は、Ｕ字形管２０２’に接続する円形の外周部を有してもよい。図２７Ｄ２で最もよくわかるように、フランジ２０１’は凹部または空洞２２０．４を有し、フランジ２０１’に以下で述べるように覆い７００を接着するように接着剤を挿入するための場所を設けることを目的とした外に面した周方向溝２２０．５を有してもよい。フランジ２０１’は、Ｕ字形管２０２’末端のストレートカット円筒形縁２２０．１を受け入れるように、周囲に円周方向または円形の内縁２０１．１２を有する２つの大きな開口２０１．１１と、開口２０１．１１より直径の大きい同軸の円筒形縁２２０．３とを有する。フランジ２０１’の縁２２０．３とは反対側に、円筒形管または電球のストレートカット端部を受け入れる別の同軸円筒形縁２２０．２がある。縁２０１．１２は、Ｕ字形管２０２’の円筒形端部２２０．１を、フランジ２０１’の他方の側にある円筒形管または電球のストレートカット端部と係合しないように隔てるための壁を与える。
【０１４７】
前述の励起チャンバのように、中にスプールとコイル巻線とを組み付けることができる空隙を与える空間または空隙２０３’が形成される。この実施形態では、励起チャンバ２２０’は、Ｕ字管２０２’に気密に接合および封止される別個のフランジ２０１’からなる。Ｕ字形管２０２’はその管状構造において扁平な断面を有し、一方、その端部はフランジ２０１’との係合のためにフレア状であり、円筒形縁で終端していることが図からわかるであろう。
【０１４８】
図２７Ｅないし図２７Ｋに、図２２ないし図２４の励起チャンバ２２０および図２７Ａないし図２７Ｄの励起チャンバ２２０’のものと類似した別の励起チャンバ２３０’を示し、同様の部品には同様に番号を付す。この好ましい実施形態では、励起チャンバ２３０’の介在フランジ２０１’は長円形であり、励起チャンバ２３０’を電球の大きさよりも物理的に小さくすることを可能にする幾何形状である。必要であれば、励起チャンバ覆いおよびパワーコントローラをコンパクトに収容することができるように介在フランジ２０１’は電球の大きさよりも大きくてもよい。さらに、図２７Ｅないし図２７Ｋから、Ｕ字形管状部２０２’の管が長軸と短軸を有し、Ｕ字形の上脚部と下脚部とが同一線上のそれぞれの長軸を有することがわかるであろう。この部分２０２’の管の形状は長円形であり、フレア状の端部で終端し、フレア状の端部はフランジ２０１’と係合する円形または円筒形の縁２２０．１で終端する。
【０１４９】
図２２ないし図２４のチャンバ２３０と図２７Ｅないし図２７Ｋのチャンバ２０３’との相違は、励起チャンバ２３０が、それぞれの管２０２の端部に水平方向のずれ部２０２．３を有し、その結果として凹部型／空洞型取り付けフランジ２０１となる点である。なお、状況によっては、ランプの要件により、両方が同じ垂直方向または相反する垂直方向のずれを設けることができることはわかるであろう。チャンバ２３０’は、上述のチャンバ２２０’と同じ方法で製造することができる。
【０１５０】
別個の介在フランジ２０１’を備えた２２０’および２３０’などの励起チャンバの製造により、励起チャンバの電球への組み付けが可能になり、それにより、励起チャンバと電球のガラスとは異なっていてもよい。リング２０１．１２が励起チャンバのガラスと電球のガラスとの間に介在する。介在フランジ２０１’は、電球と励起チャンバとの間の媒介の役割を果たすことによって電球と励起チャンバとの熱係数の差の吸収を可能にするとともに、両者が溶融および／または互いに融合する際にフラックスガラスの役割も果たす。
【０１５１】
励起管２００、２１０、２２０、２２０’、２３０および２３０’の製造に関しては、図２８のフローチャートに予想される製造方法が記載されており、これに以下のような付加的注釈が加えられ、注釈の番号、すなわち１１ないし１４は図２８のフローチャートの特定のステップに記載され、それらのステップを対象としている。
【０１５２】
注釈１１：図１５のフローチャートの最初の６ステップおよび前述の関連注釈１ないし４に記載されているのと同様にしてガラス管が製造される。
【０１５３】
注釈１２：ガラス管は、ガラス管が高温に加熱される形成ステーションに渡され、ガスによって部分的に加圧された後でＵ字形を形成するように曲げられる。管の端部が再び加熱され、後で二叉電球本体取り付けフランジ１０１と嵌め合う、嵌め合いまたは取り付けフランジ２０１を製作するために、二次形成プロセスが施される。
【０１５４】
注釈１３：励起チャンバが、アマルガム管および排気管が取り付けられる次のステーションに移動する。
【０１５５】
注釈１４：この最終段階は、嵌め合いまたは取り付けフランジ２０１を最終寸法にトリミングし、嵌め合い面を「サイジングする」ことができるように、励起を加熱することを含む。
【０１５６】
プラズマ励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０は、収容されているプラズマからの熱放射を遮断するために外面が遮熱コーティングでコーティングもされてもよい。励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０は、管状ランプ本体と比較して相対的に小さいサイズのために、動作時に電球本体から放出される放射からも若干遮断され、したがって現行のランプ設計よりも低温かつより効率的に動作する。
【０１５７】
プラズマ励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０は、一体成形品として製造することができ、他の適合する材料を使用してもよいが、ガラスで構成されることが当初は想定される。
【０１５８】
プラズマ励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０は、管または管状電球と嵌め合わされ、次に、製造／組み立てプロセス時に、場合に応じて二叉管またはストレートカット管に溶接、溶融またはその他の方法で接合される。
【０１５９】
上記の励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０の構造は、使用時に（「電磁石の幾何形状およびの磁気回路」というタイトルの以下の節も参照されたい）、イオン性ガスがそれぞれの励起チャンバまたはＵ字形通路内の２つの位置で確実に励起されるようにする。
【０１６０】
フェライトコアの特徴および構造
図２９ないし図３１に、同様のフェライトコアハーフ３００とともに無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電光源またはランプのための電磁石４００（図５０ないし図９７を参照）の電磁石フェライトコアを形成するフェライトコアハーフ３００を示す。
【０１６１】
ハーフフェライトコア３００は、端部３０３で終端し、直線状の側面３０１．１を備えた円周部である本体３０１を有する。本体３０１の中央において、コア３００は、対向端部３０３が合わさるように２つのハーフコアが向かい合わせで、すなわち互いのミラーイメージになるように接合されると、直径部、すなわち、接触し合う本体３０１によって形成される円の直線に沿ったそれぞれの部分３０２を形成するように、直線状の突起または部分３０２を有する。ハーフフェライトコア３００は、ユーロ記号に似た概ね丸みのある「Ｅ」幾何形状を有する。
【０１６２】
上記の説明は組み立てられたフェライトコアの好ましい設計であるが、電磁石のための同様の磁気回路、したがってランプ構造を実現するために、多くの変形があることはわかるであろう。例えば、
2019514158.tif 000004
のように、半トロイダル体と接合する長い中央部３０２を有する半トロイダル体がある。
【０１６３】
部分３０２は、３０１の断面積の概ね２倍であり、丸みを付けた、または丸みのある端部３０２．１を有する任意の望ましい形状であってよい。図のように、部分３０２は概ね矩形または正方形である。
【０１６４】
コア３００は、同様のコアと接合されて直径線が通る円を形成すると、２つの対向する部分３０２からなる中央に位置する直径部を有する概ねトロイダル形の外側本体を含む形状であると言うことができる。これは、２つの対向する部分３０２からなる中央に位置する直径部の各側に、または周囲に、Ｄ字形の開口を形成する。以下で詳述するようにコイルが適用されると、これはトロイダル形の双極子磁場を生じさせる。
【０１６５】
フェライトコア３００は、ハーフコアとして製造されるが、これにより、以下で述べるようにランプ１０００などのランプを組み付ける際に上述のような２００、２１０、２２０または２３０などの励起チャンバとの容易な組み付けが可能になるためである。ハーフフェライトコア３００は、２つの対向する部分３０２からなる中央に位置する直径部の延びる方向に対して側方の平面によって分離され、再接合されるように形成される。
【０１６６】
図３２ないし図３４に、上述のフェライトコア３００と類似したハーフフェライトコア３１０を示す。同様の部品には同様の番号を付す。ハーフフェライトコア３１０は、円周本体部３０１の端部から接線方向に延びる直線部分を有する。これにより、隣接し合うハーフコア３１０上のそれぞれの端部３０３が互いに合わせて配置されると「長円形」のフェライトコアができる。これにより長円形状のコアと電磁石４００とが形成され、これは、上記の図１３および図１４に記載のように管状電球１４０を備えたランプに組み付けられる場合に特に有用である。組み立てられた２つのコア３１０を貫通して形成される開口は、やや細長い略Ｄ字形である。
【０１６７】
図４１ないし図４３に、図３２ないし図３４のフェライトコアハーフ３１０と類似したフェライトコア３１０’ハーフを示し、同様の部品には同様の番号を付す。コアハーフ３１０’も概ね「Ｅ」字形を有しているものの、２つの垂直方向に延びた開口を形成し、一方の開口はＤ字形
2019514158.tif 000005
の側面であり、他方はＤ
2019514158.tif 000006
の上下逆の側面である点が異なる。
【０１６８】
電磁石の幾何形状とその磁気回路
コイルと組み付けられると、２つのハーフフェライトコア３００または３１０は、ランプ１０００などのランプとともに使用するための図５０ないし図１０２に示すような電磁石４００を形成する。
【０１６９】
好ましくは、電磁石４００を形成するワイヤのコイルは、２つの対向する中央部３０２からなる中央に位置する直径部分上の対向する位置に形成され、配置される。
【０１７０】
このような丸みのあるダブルＥ幾何形状からなる電磁石４００は、現行のトロイダル電磁石設計では従来不可能であったプラズマ励起の利点を実現可能にするトロイダル双極子電磁石設計を実現する。これらの利点には以下のものが含まれる。
・  １つの界磁巻線で実質的に２つの磁気回路を励磁するため、改善されたランプシステム効率。
・  励起場と発生したプラズマ電流との改善された磁気結合効率。これにより、より低温のフェライト電磁石が可能になり、したがってランプのプラズマ電流からの熱が少ないためにより小型でより効率的な電磁石が可能になる。
・  改善されたフェライトコア設計によりガス放電との界面表面積が大きくなり、より小型の放電管を使用することができ、したがって物理的により小型の管状ランプとなる。
・  改善されたフェライトコア設計により、重量およびコストが低減されたより小型の電磁石コアが可能になる。
・  磁気的に密閉された界磁巻線による電磁干渉の低減。
・  小型化されたフェライトコアによりランプの光利用率が向上する。
【０１７１】
スプール５００、５１０と、コイル６００、６１０と、フェライトコア３００、３１０などの複合的改善によるプラズマ励起電磁石４００のこれらの改善点は、改善された磁気回路設計を可能にし、それによって電磁石４００および励起チャンバ２００、２１０、２２０、２３０を、（管状電球またはストレートカット管の軸方向長さに沿って見た場合の）実装領域またはエンベロープ内、または管状電球または２つのストレートカット管をアセンブリの中央長手方向軸を中心に回転させることにより形成される回転体を通る断面内に設けることができることである。
【０１７２】
コアスプール−退縮可能界磁巻線取り付け巻型
励起チャンバ２００、２１０、２２０および２３０を使用し、これらを通して電磁石４００の組み立てを支援するために、界磁巻線取り付け巻型またはスプール５００を開発しており、これについて図３５ないし図４９を参照しながら以下に詳述する。
【０１７３】
図３５ないし図３７に、電磁石用界磁巻線のためのスプール５００を示す。スプール５００は、中央開口５０５の軸方向に延び、少なくとも１つの巻線鞍部５０２、この場合は本体５０１のそれぞれの端部に２つの巻線鞍部を有する、概ね管状の細長い構造を含む本体５０１を有する。鞍部５０２は、（図４４ないし図４６に示すように）ワイヤ６０１、６０２をコイル状に巻いて、または巻き付けて、コイル６００を形成するように本体５０１の外側に形成されている。スプール５００は、ランプ／励起チャンバの管状構成要素である励起チャンバ２００、２１０、２２０、２３０上の空間または空隙２０３に通すためにスプール５００とコイル６００とを操作することができるように変形可能な、少なくとも１つの端部５０１．１を含む。
【０１７４】
巻線鞍部５０２が１つのみの場合、またはコアスプールの一端のみにコイル６０１または６０２がある場合、コアスプールは、５０１．１のうちの少なくとも一端において変形可能であっても変形可能でなくてもよい。
【０１７５】
端部５０１．１は、概ね正方形のリング形状であり、リング形状の端部５０１．１の上縁部と下縁部とに、４つの垂直方向に延びるコイル保持フランジ５０３がある。端部５０１．１は、一対の間隔をおいた軸方向に延びるアーム５０４によって相互接続される。アーム５０４のうちの一方の外側にはワイヤホルダ機構５０６が配置され、ワイヤホルダ機構５０６は、コイル６０１とコイル６０２との間に延びるコイル６００のワイヤ線分６０３を保持する。端部５０１．１と、垂直方向に延びるコイル保持フランジ５０３によって形成される鞍部とは、コイル６００の形状のコイルを形成可能にする。
【０１７６】
コアスプールの一端のみにコイルがある場合は、ワイヤホルダ機構５０６は備えられても備えられなくてもよい。
【０１７７】
本体５０１は、最終アセンブリにおいてフェライトコア３００および３１０の中央部３０２がその中に配置されることができるように、本体５０１を貫通する開口５０５を有する。
【０１７８】
本体５０１は、マイラーまたはポリエステルなどのポリマー材料の比較的薄い薄片で製造され、したがって比較的軽量である。本体５０１のスケルトン性もこの比較的軽い重量に貢献している。さらに、端部５０１．１の比較的薄い構造は、端部５０１．１間の本体５０１における大きな開口とともに、端部５０１．１を、端部５０１．１の上側と下側とを圧搾することによる圧縮力によって退縮可能にしている。コイル６０２または６０１がその中に配置されると、そのコイルも退縮し、端部５０１．１およびコイル６０１または６０２の高さを低くし、それによってこれらを励起チャンバ２００、２１０、２２０、２３０上の空間または空隙２０３を通って押し込みまたは圧搾通過させることができる。コイル６０１および６０２が空間または空隙２０３の両側にあるように所定位置に配置されると、端部５０１．１は素材の記憶により元の形状に戻ることができるか、またはこれを支援することができる設けられた機構により、元の形状に戻ることができるか、またはフェライトコア部３０２の挿入により元の形状に戻すことができる。
【０１７９】
端部５０１．１の変形は、電磁石４００のためのコア部３０２の挿入の前または挿入中に生じることができる。
【０１８０】
スプール５００の別の実施形態では、スプールはほぼ同じスケルトン形態のものとすることができるが、一方または両方のリング端部５０１．１を、本体５０１の延びる方向に対して側方の軸を中心に回転することができるようにアーム５０４を基準として回転可能または旋回可能とすることができる。これにより、コイル６０１または６０２を旋回または回転させることができ、したがって空間または空隙２０３を通る通路を基準としたコイルの高さを変え、それによって空隙２０３に押し込んで通過させることが可能になる。
【０１８１】
端部５０１．１の変形は、弾性変形または塑性変形によるものとすることができる。弾性の場合は自力でその形状に復帰することができ、塑性の場合は、電磁石４００のコア部３０２の挿入などにより、後の組み立てプロセスによってその形状を回復するための補助が必要とされる。
【０１８２】
図３８ないし図４０に、スプール５００に類似した別のスプール５１０を示し、同様の部品には同様の番号を付す。スプール５１０は、図１６ないし図２１の励起チャンバ２００および２１０とともに使用すれば特に有用である。スプール５１０は、スプール５００と比較して全体的寸法のみが異なる。
【０１８３】
図３７Ａに、図４１ないし図４３のフェライトコアとともに使用するためのコイル６１０を形成するために使用することができ、その後、図６２Ａないし図６２Ｃの励起チャンバアセンブリで使用することができる、矩形の中空スプール５２０を示す。スプール５２０は、その比較的単純な形状および構造により、スプール５００および５１０よりも製作の費用効果がより高い可能性がある。なお、スプール５００および５１０とは異なり、この構成ではスプール５２０はその形態上に複雑さを増す特定の鞍部を設けない。この場合、スプール５２０は、各端に周辺縁５２０．１と、コア部３０２がスプール５２０内に通ることができるようにする中空の中央部５２０．２とを有する。所望の場合は、スプール５２０は周辺縁５２０．１なしで形成されてもよい。スプール５２０は、励起チャンバの要件に応じて、図９２または図１１４の場合のようにコイル６１０をどちら側の端部にも巻くことができ、または所望の場合には、図９２、図９７または図１０１Ｂの場合のように両縁５２０．１の間のスプール５２０の全長にわたって巻くことができるという利点がある。
【０１８４】
スプール５００、５１０および５２０上に形成可能なコイル６００および６１０は、当業者に一般的に知られているような適切な大きさとされて絶縁されたワイヤを、励起チャンバ内に適切な誘導レベルを生じさせるために発生させる必要がある磁界の強度および磁界形状などの特性に応じて必要なだけの巻き数で巻き付けることができるように、コイル線分６０１および６０２を作り出すように形成することができる。
【０１８５】
フェライトコア３００、３１０および３１０’の中央部に沿って間隔をおいた位置にコイル６０１および６０２を設け、中央部に沿って隙間なく設けないことによって、熱放散が促進され、利用可能な励起チャンバの使用が最適化される。
【０１８６】
励起チャンバと電磁石とのアセンブリまたはサブアセンブリ
図５０ないし図５３に、図６９ないし図８８のランプアセンブリのための電磁石４００を形成する、コア３００とスプール５００とコイル６００とを備えた、励起チャンバ２００のアセンブリの一連の図を示す。なお、図５０ないし図５３のサブアセンブリでは、フェライトコア３００が取り付けフランジ２０１に隣接して励起チャンバを密封し、それによって励起チャンバ覆い７００（以下の説明を参照）を電磁石４００および励起チャンバ２００の上に容易に配置することができるようにし、覆い７００の縁を管状電球１００の取り付け接続部１０１の外縁に対して容易に封止することができるようにすることがわかるであろう。
【０１８７】
図５４ないし図５６に、ランプが直線またはＵ字形構造を使用する図８９ないし図９７のランプアセンブリとともに使用可能な別のサブアセンブリを形成する、電磁石４００を形成するコア３００とスプール５１０とコイル６００とを備えた励起チャンバ２１０のアセンブリの一連の図を示す。
【０１８８】
図５７ないし図５９に、図８９ないし図９７のランプアセンブリのための電磁石４００を形成するコア３００とスプール５００とコイル６００とを備えた励起チャンバ２２０のアセンブリの一連の図を示す。
【０１８９】
図６０ないし図６２に、図９８ないし図１０１の円形またはトロイダル形ランプアセンブリのための電磁石４００を形成するコア３１０とスプール５１０とコイル６１０とを備えた励起チャンバ２３０のアセンブリの一連の図を示す。
【０１９０】
図６２から、励起チャンバはそれぞれ２３０で示され、図６２の左側にある一方の励起チャンバ２３０が図６２の右側にある励起チャンバ２３０と比較して逆の状態で設置されているのがわかるであろう。これにより、左側チャンバ２３０の励起管２０７が底部に配置され、アマルガム収容器２０６もアセンブリの外側に配置される。
【０１９１】
図６２Ａないし図６２Ｃに、図１０１Ａないし図１０１Ｃの円形またはトロイダル形ランプアセンブリまたは上述の他のランプアセンブリとともに使用可能な電磁石４００’を形成するコア３１０’と概ね矩形のスプールとコイルとを備えた励起チャンバ２３０’のアセンブリの一連の図を示す。
【０１９２】
図６２から、各励起チャンバ２３０はそれぞれ、一方の側にのみ１つのコイル６０１または６０２のみを有することもわかるであろう。前述の実施形態の説明では一般に、コイル６０１および６０２を励起チャンバのどちらの側にも配置するが、これは選好として行われるに過ぎず、所望であれば本明細書に記載のいずれかの励起チャンバ２００、２１０、２２０、２２０’、２３０または２３０’の片側に単一の巻線を設けるだけでよい。
【０１９３】
図５０ないし図６２Ｃに、上記の構成要素の完成位置を示す。なお、図５０ないし図６２Ｃのすべてにおいて、励起チャンバの上側管の上面とフェライトハーフコア３００の上側の部分の下面との間と、励起チャンバの下側管の下面とフェライトハーフコア３００の下側の部分の上面との間に、空間または空隙があることがわかるであろう。励起チャンバとフェライトコアとの間に相対的な移動が生じる可能性がないように、製造時、これらの空隙または空間には発泡材またはシリコン製品または同等品が充填されることになる。
【０１９４】
励起チャンバ覆い−パッシブヒートシンクおよびファラデーケージ
図６３ないし図６５に、無電極無線周波給電外部クローズドコア電磁誘導結合低圧ガス放電光源である、ランプ１０００などのランプのためのランプ励起チャンバ覆い７００を示す。励起チャンバ覆い７００は、金属製の壁部分７０１を含み、この壁部分７０１は内面７０１．１がグラフェンでコーティングされている。
【０１９５】
壁部分７０１は、それを貫通する開口７０２の配列を含む。すなわち、配列内の各穴または開口は壁部７０１を貫通する。図６３および図６４の図では特徴的な線形または線に沿った穴の配列が使用されているが、穴の任意の適切なパターンまたは不規則な配置、または穴のまとまりも同様の機能を果たすことはわかるだろう。不規則に配置されている場合であっても、穴は不規則配列または不規則列と見なすことができる。
【０１９６】
壁部分７０１は連続し、環状、すなわち概ね円筒形である。しかし、製造業者または市場ニーズに応じて、部分的円周、箱形、正方形、長方形など任意の形状を使用することができる。
【０１９７】
以下で説明するように、その機能を果たすのを補助するために、励起チャンバ覆い７００の内面７０１．１にはグラフェンをコーティングすることができる。
【０１９８】
励起チャンバ覆い７００は全面的に金属製であることが好ましいが、金属化ポリマー励起チャンバ覆い構造などの複数の部分を有して複合励起チャンバ覆いを形成可能な場合もある。あるいは、励起チャンバ覆いは、電荷を伝導可能なポリマーまたは複合材料またはその他の材料を含む、任意の材料からなってもよい。
【０１９９】
励起チャンバ覆い７００はその基部に、ラジアルフランジ７０５を有する基部フランジ７０４まで下る先細り部分７０３を有し、励起チャンバ覆い７００の基部に開口部を残す。励起チャンバ覆い７００は、その基部にポリマーディスク７０９（図７３に見える）を受け入れ、ポリマーディスク７０９は、組み付けられたランプを電源に接続するための、プラグとランプホルダキャップおよび／または電気端子７０９．１（図７３も参照）を含む。
【０２００】
励起チャンバ覆い７００は、ファラデーケージおよびパッシブヒートシンクのうちの一方または両方を含むかまたはファラデーケージおよびパッシブヒートシンクの一方または両方として機能する。これは、電磁石のフェライトコアの冷却を行い、したがってさらにアマルガム収容器２０６に熱安定性をもたらし、それにより、少なくとも１つの励起チャンバの周囲の気流を制御することによって安定した温度環境を提供する。これはさらに、励起チャンバ覆いまたはランプホルダキャップ内に含まれる構成要素および内蔵ランプコントローラ電子部品に物理的保護を与え、ランプホルダキャップのための手段または取り付け点であり、電球の接着点を与える。
【０２０１】
励起チャンバ覆い７００によって形成されるヒートシンクおよびファラデーケージは、ガラス製管状電球上のグラフェンコーティングと、任意選択により励起チャンバとともに、動作時に組み付けられたランプから放出される発生無線周波を減衰させる荷電表面を生じさせることができる。
【０２０２】
図６６ないし図６８に、励起チャンバ覆い７００のものと類似した第２のランプキャップ７１０を示し、同様の部品には同様の番号を付す。励起チャンバ覆い７００と７１０は全体的形状のみが異なり、励起チャンバ覆い７１０は、図１３および図１３Ａの管状電球１４０および図９８ないし図１０１のランプアセンブリとともに使用するために、図６０ないし図６２の電磁石４００の組み立てられたフェライトコア３１０の長円形性と合わせるために使用される長円形である。
【０２０３】
図１０１Ｂおよび図１０１Ｃに、励起チャンバ覆い７１０のものと類似した別の励起チャンバ覆い７１０’を示す。励起チャンバ覆い７１０と７１０’とは、励起チャンバ覆い７１０’が図１４および図１４Ａの管状電球１４０’または図１０１Ｃの正方形管１４０’’および図１０１Ａないし１０１Ｃのランプアセンブリ１６００’および１６００’’とともに使用されるものであり、電球から遠い側が、凹型コネクタにより図１０１Ｃに示すように電球の平面に対して約９０度で長円形ランプホルダを受け入れるような形状とされる必要があるという点のみが異なる。
【０２０４】
ランプアセンブリ
図６９ないし図１０１Ｃに、上述の構成要素から可能なランプの異なる構成の組立図を示す。
【０２０５】
図６９ないし図７３に、円形断面の管を備えた管状電球１００からなり、両端に励起チャンバ２００または２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、両端が覆い７００によって覆われ、両端がそれぞれ電球取り付けフランジ１０１の外縁に対して封止された、ダブルエンドランプであるランプアセンブリ１０００を示す。
【０２０６】
図７４ないし図７９に、円形断面の管を備えた管状電球１１０と、一端において励起チャンバ２００または２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを有し、端部が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、電球取り付けフランジ１０１の外縁に対して封止された、シングルエンドランプであるランプアセンブリ１１００を示す。
【０２０７】
図８０ないし図８４に、対向する梨形断面（六次形であると言うこともある）を備えた管状電球１３０を有し、一端において、励起チャンバ２００または２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール４００とコイル６００とを有し、端部が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、電球取り付けフランジ１０１の外縁に対して封止された、シングルエンドランプであるランプアセンブリ１２００を示す。
【０２０８】
図８５ないし図８８に、二叉電球１２０からなり、対向梨形断面を備え、両端部に励起チャンバ２００または２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、両端が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、両端部がそれぞれ電球取り付けフランジ１０１の外縁に対して封止する、ダブルエンドランプであるランプアセンブリ１３００を示す。
【０２０９】
図８９ないし図９３に、管状電球を形成する２つのストレートカット円筒形ガラス管からなり、両端部において、管が直接嵌まる励起チャンバ２２０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、両端部が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、両端部のそれぞれがフェライトコア３００の外縁に対して封止する、ダブルエンドランプであるランプアセンブリ１４００を示す。このランプ１４００は、管１０２が励起チャンバ空洞と接続して気密封止を形成するように、ダブルエンドランプの必要に応じて２つのプラズマ励起チャンバ２２０を組み込む。図８９で最もよく示されているように、ランプ１４００は、ガラス管１０２が励起チャンバ２２０に融合される前にガラス管１０２が通されるフェイシアキャップ７０２．１を含む。フェイシアキャップ７０２．１は、励起チャンバ覆い７００の内縁に固定されるかまたはその内縁によって封止されることができる。他方の側にも同様のフェイシアキャップ７０２．１があるが、例示のために取り除かれている。フェイシアキャップ７０２．１は美観上の理由で設けてよく、したがって任意選択とすることができる。可視光ランプの場合、励起チャンバからの電磁放射の放出を防止するための遮蔽として機能するようにこのようなフェイシアキャップ７０２．１が必要な場合がある。
【０２１０】
図９４ないし図９７に、管状電球を形成する２つのストレートカット円筒形ガラス管からなるシングルエンドランプであり、一端において、管が直接嵌まる励起チャンバ２２０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、端部が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、それによって隣接する電球取り付けフランジ１０１の外縁に対して封止する、ランプアセンブリ１５００を示す。ランプ１５００は、管が励起チャンバ空洞と接続して気密封止を形成するとともに並列管電球の同一平面を維持するように、１つのプラズマ励起チャンバ２２０を、シングルエンドランプのＵ字管の一対の円管状電球端部に物理的に組み込まれるフレア状の端部を備えた成形曲管として組み込む。
【０２１１】
図９８ないし図１０１に、図６０ないし図６２に示すように励起チャンバ２３０が組み付けられた管１４０からなるリング形状の管状ランプであるランプアセンブリ１６００を示す。電磁石４００を形成するコイル６１０を備えたスプール５１０も組み付けられ、これはすべて、フェライトコアアセンブリの外面に対して封止する励起チャンバ覆い７１０によって覆われている。
【０２１２】
ランプ１６００において、電球１４０の管１０２は、単一のイオン化ガス回路のみが形成されるように励起チャンバ２３０に接続される。所望の場合は、励起チャンバ２３０を、上側管１０２が下側管１０２のものとは別個の回路にあるように向けて、管１０２上の取り付けフランジ１０１に接続することができる。
【０２１３】
図１０１Ａないし図１０１Ｂに、電球が単一の管からなる以外はランプ９８ないし１００のランプ１６００と類似したランプ１６００’を示す。その他の相違点には、１つまたは２つの電磁石のコイルからのワイヤとパワーコントローラからのワイヤとが、図１０１Ｃで最もよくわかるように、空洞７０９．２内に位置し、電球の平面に対して直角になった、覆い７１０’の背後の端子７０９．１に接続されている点が含まれる。
【０２１４】
図１０１Ｃに、円形または部分トロイダル形状の管１４０’が正方形管状電球１４０’’に置き換えられている点を除いて図１０１Ａおよび図１０１Ｂのものと類似したランプ１６００’’を示す。
【０２１５】
図１０４ないし図１０８に、管状電球を形成する２つのストレートカット円筒形ガラス管１０２からなり、両端において、管が直接嵌まる励起チャンバ２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、両端が励起チャンバ覆い７００によって覆われ、両端のそれぞれが励起チャンバ２１０の外縁２０１．１に対して封止する、ダブルエンドランプであるランプアセンブリ１７００を示す。ランプ１７００は、励起チャンバ２１０が使用されている点を除き、図８９ないし図９３のランプ１５００に構造が類似している。このランプ１７００は、管１０２が励起チャンバの空洞と接続して気密封止を形成するようにダブルエンドランプの必要に応じて２つのプラズマ励起チャンバ２１０を組み込む。
【０２１６】
図１０９ないし図１１３に、管状電球を形成する２つのストレートカット円筒形ガラス管１０２からなるシングルエンドランプであり、一端において、管が直接嵌まる励起チャンバ２１０と、電磁石４００を形成する２つのフェライトコア３００とスプール５００とコイル６００とを備え、端部が励起チャンバ２１０の外縁２０１．１に対して封止する覆い７００によって覆われた、ランプアセンブリ１８００を示す。ランプ１８００は、励起チャンバ２１０が使用されている点を除き、図９４ないし図９７のランプ１５００に構造が類似している。このランプ１８００は、管１０２が励起チャンバの空洞と接続して気密封止を形成するように、シングルエンドランプの必要に応じて単一のプラズマ励起チャンバ２１０を組み込む。
【０２１７】
図１１４に、上述の図８９ないし図９２のランプアセンブリ１４００のものと類似したランプアセンブリ１４００’を示す。アセンブリ１４００’は、その右端が分解図に示されており、分解図は、上述のような励起チャンバ２２０’の構成要素と介在フランジ２０１’と、フェライトコア３００と、対向する両端部にコイル６００または６１０が巻かれた上述のスプール５２０のような細長いスプール５２０’と、覆い７００と、ランプホルダ７０９とを示している。図１１４から、ストレートカット円筒管１０２は介在フランジ２０１’への組み付けのために使用されることがわかるであろう。
【０２１８】
特定のランプタイプ１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１４００’、１５００、１６００、１６００’、１６００’’、１７００および１８００について図示し、上記で説明したが、構成要素の他の組み合わせも可能である。例えば、図６０ないし図６２の電磁石４００／デュアル励起チャンバ２３０アセンブリを、ストレートカット端部を備えた２つのＵ字形管とともに使用することができる。各Ｕ字形管が１つの励起チャンバ２３０に嵌まった端部を有する場合、各Ｕ字形管に別個の回路が形成されることになる。それに対し、１つのＵ字形管の一端が第１の励起チャンバに接続され、他端が第２の励起チャンバ上にあり、第２のＵ字形管も同様である場合、シングルエンドランプ上に単一の回路が形成されることになる。
【０２１９】
さらに、図６０ないし図６２の電磁石４００とデュアル励起チャンバ２３０とのアセンブリを、それぞれが１つの閉口端と１つの開口端とを備えた４つの別々の直管とともに使用することができる。また、図６０ないし図６２の電磁石４００とデュアル励起チャンバ２３０とのアセンブリの２つのアセンブリが相反する側に互いに向かい合って配置された場合、取り付けフランジ２０１のそれぞれの対向する対をストレートカット円筒形管に接合して、２つの回路を有する４電球ダブルエンドランプを形成することができる。その代わりに図６０ないし図６２の１つのアセンブリを、管を接続する前に９０度回転させた場合、それによってダブルエンドの４電球単一回路ランプアセンブリが形成される。
【０２２０】
組み立て手順を図１０２に概略的に示す。この図は、以下の注釈とともに読む必要があり、注釈の番号、すなわち１５ないし２３は、図１５のフローチャートに記載の番号である。
【０２２１】
注釈１５：完成した電球本体、例えば１００と、励起チャンバ、例えば２００とが組み立てステーションに送り込まれ、そこで位置決めされ、保持され、融合、溶接またはその他の方法で互いに熱で接合されて、ランプ本体が製作される。
【０２２２】
注釈１６：ランプ本体アセンブリ、すなわち管状電球、例えば１００と、励起チャンバ、例えば２００との外面にグラフェンコーティングが施される。
【０２２３】
注釈１７：排気管２０７およびアマルガム管２０６を介して、作動ガスの導入、水銀またはアマルガムの注入の前に、ランプ本体の真空引きが行われる。排気管およびアマルガム管は、気密ランプ本体を製作するために封止される。
【０２２４】
注釈１８：励起チャンバ端部に遮熱コーティングが施される。励起チャンバのフェライトと接続する領域にはシリコンまたは同様の化合物が塗布される。
【０２２５】
注釈１９：コアスプールと巻線とが組み立てられ、完成アセンブリとして製造ラインに送り込まれる。コアスプールは一体とされた巻線とともに、励起チャンバ、例えば２００のＵ字形部分の管２０２の間の空間または空隙２０３内に送ることができるように部分的に退縮または変形され、送られるとすぐに元通りに膨らむかまたはその設計形状まで膨らまされる。
【０２２６】
注釈２０：ハーフフェライトコア、例えば３００が、コアスプール／巻線アセンブリであるスプール、例えば５００の開口５０５の両側および励起チャンバ、例えば２００の外側周囲に送り込まれる。ハーフフェライトコア、例えば３００を通過する際に、その前に励起チャンバ、例えば２００の外面に施されているシリコンコーティングまたは同様のコーティングをこすり取らないように注意する。ハーフフェライトコア３００は、その突き合わせ端部３０３で熱またはレーザ溶接など、および／または製造業者が希望する場合は導電性充填剤によって互いに融合される。
【０２２７】
注釈２１：励起チャンバ覆い７００が組み立てラインに送り込まれ、内面にグラフェンのライニングが施される。
【０２２８】
ランプの特定のモデルが内蔵コントローラ（電子制御装置またはＥＣＧ）を含む場合、励起チャンバ覆い７００内にＥＣＧが設置され、励起チャンバ覆い７００に機械的に取り付けられ、電気的に接続される。
【０２２９】
コイル６０１および６０２の一般にフライワイヤと呼ばれる端部ワイヤが、ランプホルダキャップ電気端子にはんだ付けされるか、または内臓ＥＣＧの場合には、ＥＣＧにはんだ付けされ、ＥＣＧがランプホルダキャップ電気端子に接続される。
【０２３０】
注釈２２：励起チャンバの外面、たとえば２０１．１の、励起チャンバ覆い７００と接続する領域に接着剤またはアマルガムはんだが塗布される。
【０２３１】
フェライトコア外面上全体の上に励起チャンバ覆い７００が取り付けられ、接着剤またはアマルガムによって励起チャンバランプ本体の外面に固定される。
【０２３２】
注釈２３：次に、完成した二叉ランプの技術的性能および機能的性能が検査される。
【０２３３】
どのランプアセンブリ１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１６００’、１６００’’、１７００または１８００を製造するかに応じて、上記の方法の変形が必要になる。
【０２３４】
ダブルエンドランプ１０００、１３００および１４００は、それぞれ各端部で電源に直接接続されているよう図示されていることに気づくであろう。所望の場合は、これらのダブルエンドランプは、図１０３でわかるように（図の３／３２枚目を参照）、ランプの対向する端部の移行領域１０１．２内に移行領域１０１．２を貫通する開口１０４．１を設けてもよく、それによってランプの一端の電気部品から他端にパワーテイクオフ導線を通すことが可能になり、ランプを一端で電源に接続するだけで確実に済むようになる。必要であれば、反対側に戻り導線用の第２の一対の穴を設けてもよい。
【０２３５】
上記の説明から、壁の厚さ、管状電球の長さまたは高さまたは幅、管の直径などの寸法が記載されていないことに気づくであろう。これは、電球技術の業者は、どのような材料が使用されるか、どのようなランプ特性を得るか、どのような機械を製作し、組み立てるかによって、そのような寸法を必要および条件に応じて選定し、実際に製造される寸法を選定する前にある程度の試行錯誤が必要となる可能性があるためである。
【０２３６】
上記の各実施形態ならびにその説明および以下の特許請求の範囲の一部では、「ガス連通」という表現が使用されているが、電球内に保持される物質に液体が含まれる場合、これは液体連通を含むことがわかるであろう。また、励起された後は、「ガス連通」という表現は、管および励起チャンバを通るプラズマの発生および／または維持を促進するためのプラズマ連通を含む。
【０２３７】
ランプアセンブリの長所および利点
上述のランプアセンブリは、以下の利点のいくつかを有する。
【０２３８】
アマルガム収容器２０６を取り付けフランジ１０１および２０１の背後に配置することと、ランプ、たとえば１０００の管状電球、たとえば１００からの光放射から熱的に分離されるように、比較的小型の熱的に分離された励起チャンバ、例えば２００を使用することとによって、アマルガム収容器が熱的に安定化される。したがって、アマルガムは、市場の既存の誘導ランプ設計で現在行われているよりも効率的に作用する。
【０２３９】
界磁巻線取り付け巻型である変形可能または退縮可能スプール、例えば５００は、自動化された精密界磁巻線を可能にすると共に、励起チャンバ、例えば２００の入口開口または空隙２０３内に入りやすくするように退縮し、したがって製造プロセス時の比較的高速で容易な組み立てを可能にする。
【０２４０】
ランプの設計は、プラズマを発生させるための低圧ガスの励起を実現する、内蔵と外部の両方の低周波ないし中波ＲＦ給電電磁界を有する無電極ランプの小型化を可能にする。
【０２４１】
上述の構成要素の設計は、固有誘導ランプ性能を損なわずにランプ製造のコストを低減するのに役立つ。
【０２４２】
上述の各実施形態は、変更を加えた既存の従来型ランプ製造機械での線形と球形の両方の低圧誘導ランプの製造を可能にするとともに、低圧誘導ランプ製造の自動簡素化を可能にする。
【０２４３】
また、本発明の実施形態は、球形ＧＬＳ白熱電球、電球型蛍光ランプ、線形または球形ＬＥＤまたは他の何らかの種類のランプのいずれかの自己安定型ランプを以前に使用していた既存のランプソケットに、自己安定型低圧誘導ランプを取り付けることも可能にする。以前に外部安定器を使用していたランプを交換する場合、以前の安定器が取り外され、適合する低圧誘導ランプコントローラ（安定器）に交換されるか、または以前の安定器が取り外されて、自己安定型低圧誘導ランプに交換されることになる。
【０２４４】
現在、すべての低圧誘導ランプは、そのそれぞれの光またはＵＶ放射出力のために物理的に大きく、それによってこれらのランプを商業用および住居用としては魅力のないものとしている。これは、それらの用途適用を小量の特殊用途に追いやり、製造費用が高い。上述の各実施形態によってこれが覆されることが期待される。
【０２４５】
上述の各実施形態は、低圧誘導ランプ構造の主要構成要素の小型化を可能にし、したがって、固有誘導ランプ性能を損なわずに、より小型で低コストの光源を実現する。これは、上述の各実施形態のランプをユーザにとってより魅力的なものとし、したがって用途を潜在的に拡大し、市場機会の拡大を可能にする。
【０２４６】
１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１６００’、１６００’’、１７００および１８００に特有のランプは、２Ｗ程度から２０００Ｗ程度に及ぶ範囲の多様な性能を有する。これは、励起チャンバ内の磁気結合のより広い表面積を可能にする、電磁石アセンブリの幾何形状とその結果としての磁気回路とによって支えられている。この幾何形状により、断面積の小さい薄型の環状および球状ランプのためのコンパクトな励起チャンバが実現可能になる。また、この幾何形状は、１つの界磁巻線のみを使用しながら実質的に２つのトロイダル磁気結合も生じさせ、それによって電力損失を低減する。
【０２４７】
ランプ１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１６００’、１６００’’、１７００および１８００は、従来のランプガラス製造機械を使用する既存の磁気誘導ランプよりも、製造業者にとって、より簡素、安価および高速であることが期待される。
【０２４８】
ランプ１６００、１６００’および１６０’’はすべて、円形または四角形の形状の管状電球を示し、他のランプは線形の管を有するが、上述の各実施形態は、菱形、三角形、六角形、楕円形、および多くの他の形状を含む、任意の形状の電球に適用可能であることはわかるであろう。
【０２４９】
「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語が使用されている場合は常に、その「オープン」な意味で、すなわち、「包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という意味で解釈すべきであり、したがってその「クローズド」な意味、すなわち「のみからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｎｌｙ  ｏｆ）」の意味に限定されない。これに対応する語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含まれる（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」が記載されている場合には、対応する意味がこれらの語にも含まれる。
【０２５０】
本明細書で開示され、定義されている本発明は、言及されているかまたは本文から明らかである個々の特徴のうちの２つ以上の別の組み合わせのすべてに及ぶことはわかるであろう。それらの異なる組み合わせのすべてが、本発明の様々な代替態様を構成する。
【０２５１】
本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、本発明の本質的な特性から逸脱することなく他の特定の形態でも実施可能であることは当業者には明らかであろう。したがって、本開示の実施形態および実施例は、あらゆる点において例示的なものであって限定的なものではなく、したがって、当業者にとって明かであろうと考えられるあらゆる変更が本発明に含まれるものと意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２７Ｄ】
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【図２７Ｄ２】
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【図２７Ｅ】
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【図２７Ｆ．２７Ｊ】
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【図２７Ｇ】
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【図２７Ｈ】
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【図２７Ｋ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３７Ａ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６２Ｃ】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０１Ａ】
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【図１０１Ｂ】
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【図１０１Ｃ】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【国際調査報告】
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