特開 2017-126521 過熱保護デバイス付きランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-126521(P2017-126521A)

(43)【公開日】2017年7月20日

(54)【発明の名称】過熱保護デバイス付きランプ

(51)【国際特許分類】

   F21V 23/00 20150101AFI20170623BHJP

   F21V 25/04 20060101ALI20170623BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20170623BHJP

【ＦＩ】

   F21V23/00 117

   F21V25/04

   F21Y101:02

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-6190(P2016-6190)

(22)【出願日】2016年1月15日

(11)【特許番号】特許第6114415号(P6114415)

(45)【特許公報発行日】2017年4月12日

(71)【出願人】

【識別番号】504337659

【氏名又は名称】玉晶光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(72)【発明者】

【氏名】林▲シツ▼▲セン▼

【テーマコード（参考）】

3K014

【Ｆターム（参考）】

3K014AA01

3K014JA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】反応の緩慢さを改善した過熱保護デバイス付き高電力ＬＥＤランプを提供する。
【解決手段】筐体１０と、ベースボード２０と、過熱保護ユニット３０と、ＬＥＤ４０とを含み、ＬＥＤは、ベースボード上に配置され、過熱保護ユニットは、ベースボードに対して直接に当接する熱伝導面を有する。ＬＥＤが過熱されれば、熱エネルギーはベースボードに伝達されるとともに、その後、過熱保護ユニットに伝達されるため、過熱保護ユニットを迅速かつ直接的に加熱することが可能となり、反応時間を短縮して、ＬＥＤのオーバヒートを防止する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の内部に配置されるベースボードと、
前記ベースボードに当接した熱伝導面を有する過熱保護ユニットと、
前記ベースボードの内部に配置されるとともに前記過熱保護ユニットに電気的に接続される少なくとも１つの発光ダイオードと、
を備えたことを特徴とする過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項2】

前記過熱保護ユニットはＰＴＣサーミスタ材料で生成されることを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項3】

前記過熱保護ユニットは前記ベースボードにスクリーン印刷されることを特徴とする請求項２に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項4】

前記少なくとも１つの発光ダイオードは複数の発光ダイオードであり、
当該複数の発光ダイオードが前記ベースボードの上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項5】

前記過熱保護ユニットは、
前記熱伝導面を有する第１の端子と、
絶縁体固定部材に固定された一端、及び、前記第１の端子に対し離脱自在に押圧される他端を有する、膨張率の異なる２枚の金属シートをともに押圧して形成された第２の端子と、
第１の外部端子及び第２の外部端子と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項6】

前記第１の端子は、前記第１の外部端子の一端に電気的に接続され、
前記第２の端子は、前記第２の外部端子の一端に電気的に接続され、
前記第１の外部端子又は前記第２の外部端子の他端は、前記少なくとも１つの発光ダイオードに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項５に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項7】

前記過熱保護ユニットは、前記第１の端子及び前記第２の端子を被覆する絶縁体をさらに有し、
前記第１の端子の他端又は前記第２の端子の他端は、前記絶縁体から延在して、前記少なくとも１つの発光ダイオードに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項６に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項8】

前記第１の端子は、
その内部に、前記第２の端子の他端が離脱自在に押圧される凸部、及び、前記絶縁体固定部材が配置されるとともに、
その開口が、前記過熱保護ユニットがさらに有する絶縁体で封止される
チャンバで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ランプに関し、特に、過熱保護デバイス付きのランプに関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプは、低電力消費及び長寿命の利点のため、広く使われてきた。高電力高輝度ＬＥＤランプは、ＬＥＤランプの１つであり、高電力ＬＥＤランプは高い輝度を発生できるものの、大きな熱量も発生してしまう。

【0003】

高電力ＬＥＤランプは、通常は熱放散フィン及び過熱保護デバイス付きで提供される。過熱保護デバイスは、セラミック筐体内に配置されるＰＴＣ（正温度係数）サーミスタと、２つの外部端子とを備え、これらの外部端子を通してＰＴＣサーミスタを回路基板に接続させて、ＬＥＤ又は他の部品との電気接続を確立できる。
ＬＥＤ又は他の部品が過熱して、回路基板のオーバヒートを引き起こした場合、ＰＴＣサーミスタは、抵抗を増大して回路基板の電流を低下させ、又は、回路基板上のＬＥＤ又は他の部品のスイッチをオフにすることもある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＰＴＣサーミスタがセラミック筐体で覆われているため、回路基板の周囲温度は、大気によって筐体に、そしてＰＴＣサーミスタへと伝導される。この熱伝導の過程は間接的であり、反応は遅いことから、高電力ＬＥＤランプに要求される高い熱放散性を満たさない。
本発明は、前記の不利益を軽減し、及び／又は、取り除くことを目的として、なされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、高電力ＬＥＤランプにおける従来の過熱保護デバイスでの反応の緩慢さという不利益の無い、過熱保護デバイス付きランプを提供することを目的とする。

【0006】

したがって、本発明に従った過熱保護デバイス付きランプは、筐体と、筐体内に配置されるベースボードと、ベースボードに対して当接した熱伝導面を有する過熱保護ユニットと、ベースボード内に配置されるとともに、過熱保護ユニットに電気的に接続されている、少なくとも１つの発光ダイオードと、を備える。

【0007】

本発明のＬＥＤは、ベースボード上に配置され、過熱保護ユニットは、ベースボードに対して直接に当接する熱伝導面を有する。ＬＥＤが過熱されれば、熱エネルギーはベースボードに伝達され得るとともに、その後、過熱保護ユニットに伝達されるため、過熱保護ユニットを迅速かつ直接的に加熱することが可能となり、反応時間を短縮して、ＬＥＤのオーバヒートを防止する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に従った、過熱保護デバイス付きのランプの横断面図である。

【図2】図１の一部の平面図である。

【図3】本発明の他の実施形態に従った、過熱保護デバイス付きランプの横断面図である。

【図4】図３の一部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明は、以下の説明を添付の図面と共に参照することにより、明らかにされるものであり、これらの図面は、例示目的のためにのみ、本発明に従った好ましい実施形態を示す。

【0010】

図１〜２を参照する。本発明に従った過熱保護デバイス付きランプは、筐体１０と、ベースボード２０、過熱保護ユニット３０と、ＬＥＤ（発光ダイオード）４０とを備える。

【0011】

ベースボード２０は、筐体１０内に配置される。

【0012】

過熱保護ユニット３０は、ベースボード２０に対して当接する熱伝導面Ｓを有している。
過熱保護ユニット３０は、図１及び２に示すようにすることができる。すなわち、過熱保護ユニット３０Ａは、ＰＴＣ（正温度係数）サーミスタ材料で作製され、ベースボード２０上にスクリーン印刷して回路となすことができる。サーミスタ材料としては、微量のＮｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｌａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ又はＣｒを混合した、ＢａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３又はＰｂＴｉＯ_３を含む酸化物の焼結物を採用できる。

【0013】

ＬＥＤ４０は、ベースボード２０上に配置され、過熱保護ユニット３０Ａに電気的に接続されている。ＬＥＤは、１個又は複数個を有していてもよい。

【0014】

過熱保護ユニット３０Ａ及びＬＥＤ４０は、電源と協働して回路をなす。ＬＥＤ４０が過熱された場合、ＬＥＤ４０の熱エネルギーを直接、ベースボード２０に伝達させることができる。過熱保護ユニット３０Ａがベースボード２０に対して当接する熱伝導面Ｓを有しているため、熱伝導面Ｓを通して直接、ベースボード２０の熱を過熱保護ユニット３０Ａに伝達させることができる。
過熱保護ユニット３０Ａは、ＰＴＣサーミスタ材料で作製され、過熱保護ユニット３０Ａが加熱されれば、抵抗値が増大することになり、その結果、過熱保護ユニット３０Ａに電気的に接続されているＬＥＤ４０の電流値が低下することになり、ＬＥＤ４０のスイッチをオフにして、ＬＥＤ４０のオーバヒートを予防する。

【0015】

過熱保護ユニット３０Ａは、ベースボード２０に対して当接される熱伝導面Ｓを有しており、この面対面の接触は熱伝導効率を向上し、その結果、過熱保護ユニット３０の反応時間を短縮することに、留意すべきである。
また、図１及び２に示すように、この過熱保護ユニット３０Ａは、ベースボード２０上にスクリーン印刷されているため、過熱保護ユニット３０Ａの位置及び構成の自由度を高め、また、ベースボード２０上へのＬＥＤ４０及びその他の部品の設置を容易にすることにより、組立の不便さ及び自由度を向上させる。過熱保護ユニット３０Ａの位置は、非限定的に、図２で示すような位置を含み、過熱保護ユニット３０Ａを一部又はすべてのＬＥＤ４０に電気的に接続できる。

【0016】

図３及び４は、本発明に従った過熱保護デバイス付きランプの他の実施形態を示す。過熱保護ユニット３０Ｂは、第１の端子３１と、第２の端子３２と、第１の外部端子３３と、第２の外部端子３４と、絶縁体３５とを含んでいる。

【0017】

第１の端子３１は、チャンバ３１１と、熱伝導面Ｓとから形成される。チャンバ３１１は、開口３１２を含んでいる。チャンバ３１１内には、凸面部分３１３と、絶縁体固定部材３１４とが配置され、第１の端子３１の熱伝導面Ｓは、ベースボード２０に対して当接されている。

【0018】

第２の端子３２は、膨張率の異なる２枚の金属シートを一緒にして押圧することにより形成され、その一端は、絶縁体固定部材３１４に固定され、他端は、第１の端子３１の凸部３１３に対して離脱自在に押圧する。
この実施形態では、第２の端子３２は、互いを押圧し合う第１の金属シート３２１及び第２の金属シート３２２を含んでおり、第１の金属シート３２１の膨張率は、第２の金属シート３２２の膨張率より大きく、また、第２の端子３２は、より大きな膨張率を有する金属シートを有する。これが離脱自在に第１の端子３１の凸部３１３と接触し、すなわち、第１の金属シート３２１が、第１の端子３１と接触することになる。この実施形態では、第１の金属シート３２１は、アルミニウム製であり、第２の金属シート３２２は、非限定的ではあるが、プラチナ製である。第２の端子３２の２枚の金属シートの材料を変えることにより、反応時間を変えることができ、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、このような変更をなすことができる。

【0019】

第１の外部端子３３は、第１の端子３１に電気的に接続される一端を有している。

【0020】

第２の外部端子３４は、第２の端子３２に電気的に接続される一端を有している。

【0021】

第１の端子３１及び第２の端子３２を、絶縁体３５が覆っており、これが、第１の端子３１のチャンバ３１１の開口３１２をシールする。第１の外部端子３３の他端又は第２の外部端子３４の他端は、絶縁体３５から外へと延在して、ＬＥＤ４０に電気的に接続される。

【0022】

また、過熱保護ユニット３０は、図３で示すように、過熱保護ユニット３０及びＬＥＤ４０が電源と協働して回路を形成するようにして、用いることもできる。ＬＥＤ４０が過熱された場合、ＬＥＤ４０の熱エネルギーを直接、ベースボード２０に伝達させることができる。過熱保護ユニット３０Ｂがベースボード２０に対して当接する熱伝導面Ｓを有しているため、熱伝導面Ｓを通して直接、ベースボード２０の熱を過熱保護ユニット３０Ｂの第１の端子３１に伝達させることができる。一方、第１の端子３１の凸部３１３と接触する第２の端子３２に、温度が送信される。
第２の端子３２は、膨張率の異なる２枚の金属シートで作製されており、かつ、この第２の端子３２の有する第１の端子３１に対して当接される側の金属シートが、より大きな膨張率を有しているため、第２の端子３２が加熱されれば、これら２枚の金属シートの膨張の程度が異なることになる結果、第２の端子３２は、第１の端子３１の方へ曲がっていく。
第２の端子３２が曲がる際、膨張率の大きな方の金属シートが、膨張率の小さな方の金属シートの方へと曲がっていくことにより、第２の端子３２は、第１の端子３１の凸部３１３から離脱し、すなわち、第１の端子３１は第２の端子３２から切り離され、回路全体も切り離される。その結果、ＬＥＤ４０のスイッチがオフになり、オーバヒートが予防される。

【0023】

上記の説明から、本発明のＬＥＤ４０が、ベースボード２０上に配置され、過熱保護ユニット３０が、ベースボード２０に対して直接当接される熱伝導面Ｓを有していることが、明らかになった。ＬＥＤ４０が過熱されれば、熱エネルギーはベースボード２０に伝達され得るとともに、その後、過熱保護ユニット３０に伝達されるため、過熱保護ユニット３０を迅速かつ直接的に加熱することが可能となり、反応時間を短縮して、ＬＥＤ４０のオーバヒートを防止する。さらに、ベースボード２０は絶縁体であり、第１の端子３１はベースボード２０に溶接されて、独立かつクローズドな金属回路となり、したがって、第１の端子３１は、短絡を防止できるともに、迅速な熱伝動を保持できる。

【0024】

ここまで、本発明者らは、本発明に従った様々な実施形態を示し、また説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、更なる実施形態を提供することが可能であることが、当業者には明らかである。

【符号の説明】

【0025】

１０ 筐体
２０ ベースボード
３０ 過熱保護ユニット
３０Ａ 過熱保護ユニット
３０Ｂ 過熱保護ユニット
３１ 第１の端子
３２ 第２の端子
３３ 第１の外部端子
３４ 第２の外部端子
３５ 絶縁体
４０ ＬＥＤ
３１１ チャンバ
３１２ 開口
３１３ 凸面部分
３１４ 絶縁体固定部材
３２１ 第１の金属シート
３２２ 第２の金属シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2016年9月23日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の内部に配置されるベースボードと、
前記ベースボードに当接した熱伝導面を有する過熱保護ユニットと、
前記ベースボードの内部に配置されるとともに前記過熱保護ユニットに電気的に接続される少なくとも１つの発光ダイオードと、
前記熱伝導面を有する第１の端子と、
絶縁体固定部材に固定された一端、及び、前記第１の端子に対し離脱自在に押圧される他端を有する、膨張率の異なる２枚の金属シートをともに押圧して形成された第２の端子と、
第１の外部端子及び第２の外部端子と、
を備え、
前記第１の端子は、
その内部に、前記第２の端子の他端が離脱自在に押圧される凸部、及び、前記絶縁体固定部材が配置されるとともに、
その開口が、前記過熱保護ユニットがさらに有する絶縁体で封止される
チャンバで形成されていることを特徴とする過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項2】

前記少なくとも１つの発光ダイオードは複数の発光ダイオードであり、
当該複数の発光ダイオードが前記ベースボードの上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項3】

前記第１の端子は、前記第１の外部端子の一端に電気的に接続され、
前記第２の端子は、前記第２の外部端子の一端に電気的に接続され、
前記第１の外部端子又は前記第２の外部端子の他端は、前記少なくとも１つの発光ダイオードに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。

【請求項4】

前記過熱保護ユニットは、前記第１の端子及び前記第２の端子を被覆する絶縁体をさらに有し、
前記第１の外部端子の他端又は前記第２の外部端子の他端は、前記絶縁体から延在して、前記少なくとも１つの発光ダイオードに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の過熱保護デバイス付きランプ。