(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部容積を画定する筐体と、
前記内部容積の中に配置されるランプであって、熱的及び電気的の両方で前記筐体に結合されたカソード、及び、前記筐体に熱的に結合されたアノードであって、前記筐体から電気的絶縁されたアノードを備えるランプと、
前記内部容積内で前記アノードと前記筐体との間で延在する熱伝達要素であって、伝導性冷却経路に沿って前記アノードを前記筐体に熱的に結合する熱伝達要素と、
前記伝導性冷却経路内に配置された熱伝導性、電気絶縁性材料であって、前記筐体からアノードを電気的に絶縁する熱伝導性、電気絶縁性材料と、
を備える、ランプ組立体。
【請求項２】
前記筐体が、電気的に接地されている、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項３】
前記筐体が、熱的及び電気的の両方で伝導性である金属材料から形成される、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項４】
前記金属材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銅、及び銅合金のうちの1つである、請求項３に記載のランプ組立体。
【請求項５】
前記ランプが、ガス放電ランプ及びキセノン・アーク・ランプのうちの１つを備える、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項６】
前記ランプを前記筐体に接続する取付け構造を更に備え、前記取付け構造が前記カソードを前記筐体に熱的及び電気的に結合する、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項７】
前記熱伝導性、電気絶縁性金属材料が、エポキシ、接着剤、硬化性ペースト、非硬化性ペースト、硬化性樹脂、非硬化性樹脂、ゲル、オイル、及び非導電性合成物の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項８】
前記熱伝導性、電気絶縁性金属材料が、少なくとも約０．５Ｗ／ｍ−Ｋの熱伝導性及び２０℃で少なくとも約１Ωｍの抵抗率を備える、請求項７に記載のランプ組立体。
【請求項９】
前記熱伝達要素は、ヒートパイプ及び細長い筐体内に収納された作動流体のうちの１つを備える、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項１０】
前記熱伝達要素は、前記アノードに熱的に結合された高温端部と、前記筐体に熱的に結合された低温端部と、を備える、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項１１】
前記熱伝導性、電気絶縁性材料は、前記アノードと前記高温端部との間に配置される、請求項１０に記載のランプ組立体。
【請求項１２】
前記熱伝導性、電気絶縁性材料は、前記低温端部と前記筐体との間に配置される、請求項１０に記載のランプ組立体。
【請求項１３】
前記アノードに熱的に結合される第１の熱スプレッダを更に備える、請求項１に記載のランプ組立体。
【請求項１４】
第２の熱スプレッダをさらに備え、
前記熱伝達要素は、前記熱スプレッダに接続される、請求項１３に記載のランプ組立体。
【請求項１５】
前記熱伝導性、電気絶縁性材料は、前記第１の熱スプレッダと前記第２の熱スプレッダとの間に配置される、請求項１４に記載のランプ組立体。
【請求項１６】
内部容積を画定する筐体と、
前記内部容積の中に配置されるランプであって、熱的及び電気的の両方で前記筐体に結合された第１の電極、及び、前記筐体に熱的に結合された第２の電極であって、前記筐体に電気的に絶縁された第２の電極を備えるランプと、
前記内部容積内で前記第２の電極と前記筐体との間で延在する熱伝達要素であって、伝導性冷却経路に沿って前記第２の電極を前記筐体に熱的に結合する熱伝達要素と、
前記伝導性冷却経路内に配置された熱伝導性、電気絶縁性材料であって、前記筐体から第２の電極を電気的に絶縁する熱伝導性、電気絶縁性材料と、
を備える、ランプ組立体。
【請求項１７】
前記第１の電極がカソードであり、前記第２の電極がアノードである、請求項１６に記載のランプ組立体。
【請求項１８】
前記熱伝達要素は、前記第２の電極に熱的に結合された高温端部と、前記筐体に熱的に結合された低温端部と、を備える、請求項１６に記載のランプ組立体。
【請求項１９】
前記熱伝導性、電気絶縁性材料は、前記第１の電極と前記高温端部との間に配置される、請求項１８に記載のランプ組立体。
【請求項２０】
前記熱伝導性、電気絶縁性材料は、前記低温端部と前記筐体との間に配置される、請求項１８に記載のランプ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ランプの冷却に関し、より詳細には、キセノン・アーク・ランプなどの高輝度放電ランプの冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度放電ランプは、相対的に小型で、軽量であるが、それでも相当量の照度を生成することができる。したがって、高輝度放電ランプは、通常、サーチライト、スポットライト、画像プロジェクタ、競技場照明などの相当な照度を必要とする様々な用途で使用される。
【０００３】
更に、キセノン・アーク・ランプなどの特定の高輝度放電ランプの鮮やかな白色分光プロファイルは、自然太陽光に酷似している。したがって、そのような高輝度放電ランプは、通常、太陽光シミュレータの中で使用される。太陽光シミュレータは、注意深く制御されている実験室条件下で太陽電池の室内試験を促進する。太陽光シミュレータは、熱及び紫外線に露出される問題に対して、建築材料、自動車、航空機及び宇宙飛行体などの物体を試験するためにも使用される。
【０００４】
高輝度放電ランプの作動は、相当に多量の望ましくない熱を生成する。例えば、特定のキセノン・アーク・ランプは、約１００℃から約１２０℃の範囲の温度で作動する。適切に放散されない場合、高輝度放電ランプによって生成される熱が、ランプの作動寿命を短くする可能性があり、あるいはランプ及び／又は任意の周囲の構造を永久に損傷する可能性さえある。そのようなランプを最初に点火し、かつそのようなランプを作動状態に保つために要求される高電圧は、生成される熱を放散することを困難にする。
【０００５】
したがって、当業者は、上記に認識された問題、及び他の関連する問題に対処するために、ランプ及びランプの冷却の分野における調査及び開発努力を休まずに続けている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、開示されるランプ組立体が、内部容積を画定する筐体と、内部容積の中に配置されるランプであって、第１の電極及び第２の電極を備えるランプとを備えることができ、第１の電極が熱的及び電気的の両方で筐体に結合され、第２の電極が、熱的に筐体に結合されるが、電気的に筐体から分離されている。
【０００７】
別の実施形態では、開示されるランプ組立体が、内部容積を画定する筐体と、内部容積の中に配置されるランプであって、第１の電極及び第２の電極を備えるランプとを備えることができ、第１の電極が熱的及び電気的の両方で筐体に結合され、第２の電極が、熱伝導性、電気絶縁性材料及び熱伝達要素を経て筐体に熱的に結合されている。
【０００８】
別の実施形態では、開示されるランプ組立体が、内部容積を画定する筐体と、内部容積の中に配置されるランプであって、第１の電極及び第２の電極を備えるランプと、第１の電極を筐体に結合する取付け構造と、冷却経路に沿って筐体を第２の電極に熱的に結合する熱伝達要素と、冷却経路の中に配置されて、第２の電極を筐体から電気的に分離する熱伝導性、電気絶縁性材料とを備えることができる。
【０００９】
やはり別の実施形態では、ランプを冷却するための方法が、第１の電極及び第２の電極を備えるランプと、筐体とを用意するステップと、第１の電極を筐体に熱的及び電気的に結合するステップと、熱伝導性、電気絶縁性材料を経て、第２の電極を筐体に熱的に結合するステップとを含む。
【００１０】
開示される高輝度放電ランプ組立体及び方法の別の実施形態が、以下の詳細な説明、添付の図面及び添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】開示される高輝度放電ランプ組立体の一実施形態の部分的断面の側面図である。
【図２】図１の高輝度放電ランプ組立体の平面図である。
【図３】図１の高輝度放電ランプ組立体の部分的断面の側面図である。
【図４】開示される高輝度放電ランプ組立体の別の実施形態の断面の側面図である。
【図５】開示される高輝度放電ランプ組立体のやはり別の実施形態の平面図である。
【図６】図５の高輝度放電ランプ組立体の部分的断面の側面図である。
【図７】図５の高輝度放電ランプ組立体の部分的断面の平面図である。
【図８】高輝度放電ランプなどのランプを冷却するための開示される方法の一実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１から図３を参照すると、全体的に符号１０で示す開示される高輝度放電ランプ組立体の一実施形態が、筐体１２、ランプ１４、１つ又は複数の熱伝達要素１６（図２では８個が示されている）、及び熱伝導性、電気絶縁性材料１８を含むことができる。本明細書でより詳細に説明するように、ランプ１４を電気的に短絡せずに、ランプ１４によって生成される熱が筐体１２に容易に効果的に伝達され得るように、筐体１２、ランプ１４、熱伝達要素１６及び熱伝導性、電気絶縁性材料１８が配置され得る。
【００１３】
筐体１２は、ランプ組立体１０の外側構造を形成することができる。したがって、筐体１２は、その中に収容されるランプ組立体１０の構成要素（例えば、ランプ１４、熱伝達要素１６及び熱伝導性、電気絶縁性材料１８）に一定レベルの保護（例えば、環境から）を提供することができる。図面の中でドーム形筐体１２が示されているが、様々な形状及び構成の筐体１２が、本開示の範囲から逸脱せずに使用され得ることを当業者は理解するであろう。例えば、筐体１２の形状は、その中に収容されるランプ１４の形状によって規定され得る。
【００１４】
筐体１２は、熱伝導性及び導電性の両方である材料から形成され得る。１つの一般的な、限定的ではない実施例として、筐体１２は、金属又は合金から形成され得る。筐体１２を形成するために適切な金属材料の特定の実施例には、限定されないが、アルミニウム、銅及び鋼鉄（例えば、ステンレス鋼）、又はその合金が含まれる。別の実施例として、熱伝導性、及び少なくともいくらか導電性の両方である非金属（例えば、合成材料）が使用され得る。
【００１５】
したがって、筐体１２は、電気的に接地され得る（例えば、電気的に接地Ｇに接続される（図１））。加えて、ランプ１４から筐体１２に伝達される熱は、最終的に筐体１２を取り囲む周囲空気に伝達され得る。熱交換器などの様々な要素が、筐体１２を経てランプ組立体１０から熱を除去することを促進するために採用され得る。
【００１６】
筐体１２は、内部容積２０及び内部容積２０の中の開口部２２を画定することができる。内部容積２０は、周囲空気によって充填され得る。別法として、調整雰囲気が筐体１２の内部に封止され得る。図１及び図３に最もよく示すように、ランプ１４は、筐体１２の内部容積２０の中に配置可能であり、ランプ１４によって発生される光（矢印Ｌ）が、筐体１２の中の開口部２２を経て筐体１２から外側へ投射されるように配置可能である。
【００１７】
ランプ１４は、電気エネルギーを使用して光を発生する任意の装置又はシステムであることができる。１つの特定の構造では、ランプ１４は、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプなど、ガス放電ランプであることができる。１つの特定の限定されない実施例では、ランプ１４は、マサチューセッツ州、ＷａｌｔｈａｍのＥｘｃｅｌｉｔａｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｃｏｒｐ．から市販されているＣＥＲＭＡＸキセノン・ショートアーク・ランプなど、キセノン・ショートアーク・ランプであることができる。別の特定の限定されない実施例では、ランプ１４は、キセノン・ロングアーク・ランプであることができる。複数のランプ１４が、単一の筐体１２の内部で使用され得る。
【００１８】
図３を参照すると、ランプ１４は、第１の電極組立体２４、第２の電極組立体２６及び反射板組立体２８を含むことができる。第１の電極組立体２４は、反射板組立体２８の第１の端部３０の近傍に（近傍に、又はその付近に）配置可能であり、第１の電極３２（例えば、カソード）及び窓３４を含むことができる。第２の電極組立体２６は、反射板組立体２８の第２の端部３６の近傍に配置可能であり、第２の電極３８（例えば、アノード）を含むことができる。第２の電極組立体２６は、電気信号Ｓ（図１）を受信することができる。反射板組立体２８は、放物線状、楕円形、球形などであることができ、第１の電極組立体２４の窓３４を通って、ランプ組立体１０から離れて光線（矢印Ｌ）を投射することができる反射板４０を含むことができる。
【００１９】
取付け構造４２は、ランプ１４、特にランプ１４の第１の電極組立体２４を筐体１２に結合することができ、ランプ１４を筐体１２に対して所望の位置及び配向に保つことができる。取付け構造４２は、開口部２２を少なくとも部分的に筐体１２の内部容積２０の中に取り囲むことができる。例えば、取付け構造４２は、筐体１２の内部容積２０の中の開口部２２の上方に配置される接地板などの板であることができる。取付け構造４２は、ランプ１４の部分が、矢印Ｌで示すように、光を投射するために延伸することができる開口部４４を画定することができる。
【００２０】
取付け構造４２は、熱伝導性及び導電性の両方である材料から形成され得る。１つの一般的な限定的ではない実施例として、取付け構造４２は、金属又は合金から形成され得る。取付け構造４２を形成するために適切な金属材料の特定の実施例には、限定されないが、アルミニウム及び鋼鉄（例えば、ステンレス鋼）が含まれる。熱伝導性及び導電性の両方である非金属（例えば、合成材料）もまた使用され得る。
【００２１】
したがって、取付け構造４２は、ランプ１４の第１の電極組立体２４を筐体１２に電気的に接続し、かつ熱的に結合することができる。したがって、取付け構造４２は、ランプ１４の第１の電極組立体２４から接地Ｇ（図１）まで電気的経路を提供することができ、熱がランプ１４の第１の電極組立体２４から筐体１２まで伝達するために、熱的冷却経路を提供することができる。
【００２２】
ランプ１４の第２の電極組立体２６は、熱スプレッダの形態などの熱伝導性、電気絶縁性材料１８の中に埋め込まれることが可能である。加えて、各熱伝達要素１６の高温端部４６は、熱伝導性、電気絶縁性材料１８の中に埋め込まれることが可能である。各熱伝達要素１６の対向する低温端部４８は、筐体１２に熱的に結合され得る。機械的締め具（例えば、クリップ、クランプなど）、又は接着剤系締め具（例えば、テープ）などの選択的締め具５０は、各熱伝達要素１６の低温端部４８を筐体１２に対して、接触係合（物理的接触）、及びしたがって、熱的接触を保つことができる。
【００２３】
したがって、熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、各熱伝達要素１６の高温端部４６をランプ１４の第２の電極組立体２６に熱的に結合することができ、それによって、第２の電極組立体２６を筐体１２に熱的に結合する。加えて、熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、各熱伝達要素１６の高温端部４６を第２の電極組立体２６から電気的に分離することができる。
【００２４】
ランプ組立体１０は、図２に８個の熱伝達要素１６を有して図示されているが、８個未満（例えば、１個だけ）又は９個以上が、本開示の範囲から逸脱せずに使用され得る。特定のランプ組立体１０の中で使用される熱伝達要素１６の数は、ランプ１４のサイズ及び熱伝達要素１６の効果的な熱伝導性を含む様々な要因に依存することができるということを当業者は理解するであろう。更に、熱伝達要素１６が第２の電極組立体２６を冷却するように図示され、説明されているが、第１の電極組立体２４が、同様に熱伝達要素１６によって冷却され得る。
【００２５】
十分な大きさの間隙Ｔが、各熱伝達要素１６の高温端部４６と第２の電極組立体２６との間に設けられることが可能であり、それによって、アーク発生の危険性、又はそうではなく、熱伝達要素１６を経て接地Ｇに短絡する（図１）危険性を回避することができる。当業者は、間隙Ｔの大きさが、他の何よりも、熱伝導性、電気絶縁性材料１８の構成に依存することができることを理解するであろう。１つの特定の、限定されない実施例として、間隙Ｔは、少なくとも１／４インチ、又は少なくとも１／２インチなど、少なくとも１／８インチであることができる。
【００２６】
熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、熱の相当量を第２の電極組立体２６から熱伝達要素１６まで伝導することができる任意の材料又は材料の組合せであることができ、一方、重大なことに第２の電極組立体２６と熱伝達要素１６との間の電流の流れを防止することができる。１つの表示では、熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、少なくとも約０．６Ｗ／ｍ−Ｋ、又は少なくとも約１Ｗ／ｍ−Ｋ、又は少なくとも約１０Ｗ／ｍ−Ｋなど、少なくとも約０．５Ｗ／ｍ−Ｋの熱伝導性を有することができる。別の表示では、熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、少なくとも約１０Ωｍ、又は少なくとも１００Ωｍなど、少なくとも約１Ωｍの抵抗率（２０℃で）を有することができる。
【００２７】
様々な材料が、熱伝導性、電気絶縁性材料１８として使用され得る。熱伝導性、電気絶縁性材料１８として使用するために適切な材料の例は、限定されないが、エポキシ、接着剤、ペースト（硬化性又は非硬化性のいずれか）、樹脂（硬化性又は非硬化性のいずれか）、ゲル、オイル、及び非導電性合成物を含む。
【００２８】
１つの特定の実施では、熱伝導性、電気絶縁性材料１８は、熱伝導性、電気絶縁性エポキシであることができる。熱伝導性、電気絶縁性材料１８として使用するために適する熱伝導性、電気絶縁性エポキシの１つの特定の限定されない実施例は、ニュージャージー州、ＨａｃｋｅｎｓａｃｋのＭａｓｔｅｒ  Ｂｏｎｄ，  Ｉｎｃ．から市販されているＭＡＳＴＥＲＢＯＮＤ  Ｓｕｐｒｅｍｅ  １０ＡＯＨＴ単一成分エポキシである。熱伝導性、電気絶縁性材料１８として使用するために適する熱伝導性、電気絶縁性エポキシの別の特定の限定されない実施例は、やはりＭａｓｔｅｒ  Ｂｏｎｄ，  Ｉｎｃ．から市販されているＭＡＳＴＥＲＢＯＮＤ  ＥＰ２１ＴＤＣＡＮＨＴ二成分エポキシである。
【００２９】
熱伝達要素１６は、ランプ１４から筐体１２に熱を伝達することができる任意の装置又はシステムであることができる。簡単な実現では、熱伝達要素１６は、熱伝達要素１６の高温端部４６と低温端部４８との間に伸張する熱伝導性材料（例えば、銅配線又は配管）を含むことができる。熱が、伝導によって伝達され得る。より効果的な実現では、熱伝達要素１６は、相転移を経る作動流体を採用することによって熱を伝達することができる。
【００３０】
１つの特定の実現では、熱伝達要素１６は、ヒートパイプであることができる（又は含むことができる）。例えば、図３に示すように、各ヒートパイプ熱伝達要素１６は、灯心状材料５４及び作動流体５６を収容する筐体５２（例えば、細長い筐体）を含むことができる。灯心状材料５４は、筐体５２の内側壁を裏打ちすることができ、熱伝達要素１６の高温端部４６の近傍から低温端部４８の近傍まで延伸する細長いチャンバ５８を画定することができる。作動流体５６は、熱伝達要素１６の高温端部４６の近傍で蒸発することができ、低温端部４８の近傍で凝縮することができ、それによって、ランプ１４から筐体１２に熱を効果的に伝達する。様々なヒートパイプ技術が、本開示の範囲から逸脱せずに使用され得ることを当業者は理解するであろう。
【００３１】
選択的に、熱伝達要素１６は可撓性であることができる。例えば、熱伝達要素１６は、筐体１２の輪郭に厳密に一致するように成形される（例えば、屈曲される）ことが可能であり、それによって、効果的に熱を筐体１２に伝達するために必要な物理的接触を提供する。
【００３２】
図４を参照すると、全体的に符号１００で示す開示される高輝度放電ランプ組立体の別の実施形態が、筐体１１２、ランプ１１４、１つ又は複数の熱伝達要素１１６（図４では１個だけが示されている）、及び熱伝導性、電気絶縁性材料１１８を含むことができる。ランプ１１４を電気的に短絡せずに、ランプ１１４によって生成される熱が筐体１１２に容易に効果的に伝達され得るように、筐体１１２、ランプ１１４、熱伝達要素１１６及び熱伝導性、電気絶縁性材料１１８が配置され得る。
【００３３】
ランプ組立体１００の構成は、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８の配置を除いて、ランプ組立体１０の構成と概ね同じであることができ、又は類似することができる。詳細には、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８は、ランプ１１４の第２の電極組立体１２６及び熱伝導性、電気絶縁性材料１１８の中に埋め込まれる熱伝達要素１１６の高温端部１４６を備えるのではなく、筐体１１２と熱伝達要素１１６の低温端部１４８との間に配置可能であり、それによって、熱を熱伝達要素１１６から筐体１１２に伝達することが可能になり、一方、筐体１１２を熱伝達要素１１６から電気的に分離することができる。
【００３４】
様々な構成が、使用され得る。一実施例として、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８は、筐体１１２の内側面１１３上の当て板として形成可能であり、熱伝達要素１１６の低温端部１４８は、締め具１５０（例えば、機械的締め具）等を用いて、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８の当て板に結合可能である。別の実施例として、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８は、筐体１１２の内側面１１３に物理的に結合可能であり、熱伝達要素１１６の低温端部１４８は、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８の中に埋め込まれることが可能である。
【００３５】
したがって、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８は、熱伝達要素１１６の低温端部１４８を筐体１１２に熱的に結合することができる。加えて、熱伝達要素１１６は、ランプ１１４の第２の電極組立体１２６に直接接触することに起因して、電気的に高温である可能性があるので、熱伝導性、電気絶縁性材料１１８は、熱伝達要素１１６の低温端部１４８を筐体１１２から電気的に分離することができる。
【００３６】
図５から図７を参照すると、全体的に符号２００で示す開示される高輝度放電ランプ組立体のやはり別の実施形態が、筐体２１２、ランプ２１４、１つ又は複数の熱伝達要素２１６、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８、第１の（内側）熱スプレッダ２８０及び第２の（外側）熱スプレッダ２８２を含むことができる。ランプ２１４を電気的に短絡せずに、ランプ２１４によって生成される熱が筐体２１２に容易に効果的に伝達され得るように、筐体２１２、ランプ２１４、熱伝達要素２１６、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８、第１の熱スプレッダ２８０及び第２の熱スプレッダ２８２が配置され得る。
【００３７】
ランプ組立体２００の構成は、第１の熱スプレッダ２８０及び第２の熱スプレッダ２８２を加えることを除いて、ランプ組立体１０の構成と概ね同じであることができ、又は類似することができる。詳細には、ランプ２１４の第２の電極組立体２２６及び熱伝導性、電気絶縁性材料２１８の中に埋め込まれる各熱伝達要素２１６の高温端部２４６を備えるのではなく、第１の熱スプレッダ２８０が第２の電極組立体２２６に結合可能であり、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８は、第１の熱スプレッダ２８０と各熱伝達要素２１６の高温端部２４６との間に配置可能である。例えば、各熱伝達要素２１６の高温端部２４６は、第２の熱スプレッダ２８２に結合可能であり、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８は、第１の熱スプレッダ２８０と第２の熱スプレッダ２８２との間に配置可能である。
【００３８】
第１の熱スプレッダ２８０及び第２の熱スプレッダ２８２は、金属（例えば、銅）又は合金（例えば、アルミニウム合金）など、高い熱伝導性材料から形成され得る。したがって、第１の熱スプレッダ２８０及び第２の熱スプレッダ２８２は、導電性であることができる。第１の熱スプレッダ２８０は、星形を有するように図示されているが、ランプ２１４の第２の電極組立体２２６の表面領域を効果的に増加する任意の形状及び／又は構成が使用可能である。
【００３９】
したがって、第１の熱スプレッダ２８０、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８及び第２の熱スプレッダ２８２は、ランプ２１４の第２の電極組立体２２６から離れて、熱伝達要素２１６の高温端部２４６に熱を容易に伝達することができる。しかし、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８は、第２の熱スプレッダ２８２、及び熱伝達要素２１６などから、第１の熱スプレッダ２８０を電気的に分離することができる。
【００４０】
一代替実施形態では、第２の熱スプレッダ２８２を省くことができ、及び／又は熱伝導性、電気絶縁性材料２１８の量を追加することに代えることができる。例えば、第１の熱スプレッダ２８０（ランプ２１４の第２の電極組立体２２６に結合可能である）及び各熱伝達要素２１６の高温端部２４６は、熱伝導性、電気絶縁性材料２１８の中に埋め込まれることが可能である。十分な大きさの間隙を各熱伝達要素２１６の高温端部２４６と第１の熱スプレッダ２８０との間に設けることができ、それによって、アーク発生の危険性、又はそうではなく、熱伝達要素２１６を経て接地に短絡する危険性を回避することができる。
【００４１】
図８を参照すると、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプ（例えば、キセノン・アーク・ランプ）などのランプを冷却するための方法が開示され、全体的に符号３００で示されている。方法３００は、筐体の中に収容されるランプを用意するステップを含むブロック３０２で開始することができる。筐体は、電気的に接地され得る。ランプは、第１の電極（例えば、カソード）及び第２の電極（例えば、アノード）を含むことができる。
【００４２】
ブロック３０４で、ランプの第１の電極が、筐体に熱的に結合され、かつ電気的に接続され得る。例えば、取付け構造（例えば、接地板）は、ランプの第１の電極を筐体に結合することができ、ランプを筐体に対して所望の位置及び配向に保つことができる。取付け構造は、開口部を少なくとも部分的に筐体の内部容積の中に取り囲むことができる。
【００４３】
ブロック３０６で、ランプの第２の電極が、熱伝導性、電気絶縁性材料を経て筐体に熱的に結合され得る。ヒートパイプなど、１つ又は複数の熱伝達要素を、第２の電極と筐体との間の熱的経路の中に含めることができる。熱伝導性、電気絶縁性材料は、第２の電極と筐体との間の熱的経路の部分を形成することができ、更に、筐体を第２の電極から電気的に分離することができる。
【００４４】
したがって、開示する高輝度放電ランプ組立体及び方法は、初期の高電圧のランプ点火中においてさえも、電気的短絡を発生せずに、１００℃を超える温度で作動できるキセノン・アーク・ランプなどのランプを効果的に冷却する能力を提供することができる。
【００４５】
更に、本開示は、以下の付則よる実施形態を含む。
付則１：内部容積を画定する筐体と、内部容積の中に配置され、第１の電極及び第２の電極を備えるランプとを備えるランプ組立体であって、前記第１の電極が熱的及び電気的の両方で前記筐体に結合され、前記第２の電極が、熱伝導性、電気絶縁性材料及び熱伝達要素を経て前記筐体に熱的に結合されている、ランプ組立体。
【００４６】
付則２：前記筐体が、電気的に接地されている、付則１に記載のランプ組立体。
【００４７】
付則３：前記筐体が、熱的及び電気的の両方で伝導性である金属材料から形成される、付則１に記載のランプ組立体。
【００４８】
付則４：前記金属材料が、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼鉄、銅及び銅合金の１つである、付則３に記載のランプ組立体。
【００４９】
付則５：前記ランプが、ガス放電ランプ及びキセノン・アーク・ランプの１つを備える、付則１に記載のランプ組立体。
【００５０】
付則６：前記ランプを前記筐体に結合する取付け構造を更に備え、前記取付け構造が前記第１の電極を前記筐体に熱的及び電気的に結合する、付則１に記載のランプ組立体。
【００５１】
付則７：前記第１の電極がカソードであり、前記第２の電極がアノードである、付則１に記載のランプ組立体。
【００５２】
付則８：前記熱伝導性、電気絶縁性金属材料が、エポキシ、接着剤、硬化性ペースト、非硬化性ペースト、硬化性樹脂、非硬化性樹脂、ゲル、オイル、及び非導電性合成物の少なくとも１つを含む、付則１に記載のランプ組立体。
【００５３】
付則９：前記熱伝導性、電気絶縁性材料１８が、２０℃で、少なくとも約０．５Ｗ／ｍ−ｋ、及び少なくとも約１Ωｍの抵抗率の熱伝導性を含むことができる、付則８に記載のランプ組立体。
【００５４】
付則１０：前記熱伝達要素が、ヒートパイプ及び細長い筐体内に収容される作動流体の１つを備える、付則１に記載のランプ組立体。
【００５５】
付則１１：前記熱伝達要素が、前記第２の電極に熱的に結合される高温端部及び前記筐体に熱的に結合される低温端部を備える、付則１に記載のランプ組立体。
【００５６】
付則１２：前記熱伝導性、電気絶縁性材料が、前記第２の電極と前記高温端部との間に配置される、付則１１に記載のランプ組立体。
【００５７】
付則１３：前記熱伝導性、電気絶縁性材料が、前記低温端部と前記筐体との間に配置される、付則１１に記載のランプ組立体。
【００５８】
付則１４：前記第２の電極に熱的に結合される第１の熱スプレッダを更に備える、付則１に記載のランプ組立体。
【００５９】
付則１５：第２の熱スプレッダを更に備え、前記熱伝達要素が前記第２の熱スプレッダに結合される、付則１４に記載のランプ組立体。
【００６０】
付則１６：前記熱伝導性、電気絶縁性材料が、前記第１の熱スプレッダと前記第２の熱スプレッダとの間に配置される、付則１５に記載のランプ組立体。
【００６１】
付則１７：内部容積を画定する筐体と、内部容積の中に配置されるランプであって、第１の電極及び第２の電極を備えるランプと、前記第１の電極を前記筐体に結合する取付け構造と、冷却経路に沿って前記第２の電極を前記筐体に熱的に結合する熱伝達要素と、前記冷却経路の中に配置されて、前記第２の電極を前記筐体から電気的に分離する熱伝導性、電気絶縁性材料とを備える、ランプ組立体。
【００６２】
付則１８：第１の電極及び第２の電極を備えるランプを冷却するための方法であって、筐体を用意するステップと、前記第１の電極を前記筐体に熱的及び電気的に結合するステップと、熱伝導性、電気絶縁性材料及び熱伝達要素を経て、前記第２の電極を前記筐体に熱的に結合するステップとを含む方法。
【００６３】
付則１９：前記第２の電極を熱的に結合するステップが、前記第２の電極と前記熱伝達要素との間に熱伝導性、電気絶縁性材料を配置するステップを含む、付則１８に記載の方法。
【００６４】
付則２０：前記第２の電極を熱的に結合するステップが、前記筐体と前記熱伝達要素との間に熱伝導性、電気絶縁性材料を配置するステップを含む、付則１８に記載の方法。
【００６５】
開示する高輝度放電ランプ組立体及び方法の様々な実施形態が図示され、説明されたが、本明細書を読めば、当業者は修正形態に思い当たる可能性がある。本出願は、そのような修正形態を含み、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００６６】
１０  高輝度放電ランプ組立体
１２  筐体
１４  ランプ
１６  熱伝達要素
１８  熱伝導性、電気絶縁性材料
２０  内部容積
２２  開口部
２４  第１の電極組立体
２６  第２の電極組立体
２８  反射板組立体
３０  第１の端部
３２  第１の電極
３４  窓
３６  第２の端部
３８  第２の電極
４０  反射板
４２  取付け構造
４４  開口部
４６  高温端部
４８  低温端部
５０  締め具
５２  筐体
５４  灯心状材料
５６  作動流体
５８  細長い室
１００  高輝度放電ランプ組立体
１１２  筐体
１１３  内側面
１１４  ランプ
１１６  熱伝達要素
１１８  熱伝導性、電気絶縁性材料
１２６  第２の電極組立体
１４６  高温端部
１４８  低温端部
１５０  締め具
２００  高輝度放電ランプ組立体
２１２  筐体
２１４  ランプ
２１６  熱伝達要素
２１８  熱伝導性、電気絶縁性材料
２２６  第２の電極組立体
２４６  高温端部
２４８  低温端部
２８０  第１の熱スプレッダ
２８２  第２の熱スプレッダ
３００  ランプを冷却するための方法
３０２  ブロック
３０４  ブロック
３０６  ブロック
Ｇ  接地
Ｌ  矢印
Ｓ  電気信号
Ｔ  間隙
【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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