JP6502897B2 - 屋外led電飾用整流器を利用した屋外用led電飾装置 - Google Patents
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Description
LED(light emitting diode:以下、説明を省略。)照明灯を利用したイルミネーションは、一般的に商用交流電源から整流回路を介し、該整流回路によって変換された直流電流の供給を受け、数珠繋ぎ状に接続した複数個のLED電飾灯を点灯するようにしたものであり、特に、屋外設置用の場合には、電源プラグ、電源コード、整流回路、ストリング、コネクタなどの各部に雨水などが進入して短絡してしまう虞があるため、特にLED電飾灯のストリングと整流回路とを接続するコネクタ部分については、設置作業の際に雄・雌のコネクタ同士を完全に嵌合させるようにして高い密閉性を確保できるよう設計、製造しているものの、雄・雌コネクタの施工時の締め付けが不良であったりすると、雄・雌コネクタ間に雨水や雪解け水、その他の水分の浸入を招く虞があり、また、雨天や降雪中などにLED照明灯を配線、設置する作業を行うと、雨水や雪などが、雄・雌コネクタ間に浸入したまま密閉状態に接続してしまう虞もあり、こうした場合には、設置当初は電飾の安定した点灯を確保できるにしても、それが、例えば、2年目以降の使用開始までや使用中などに雄・雌コネクタの電極部分に錆びを発生したり、また、湿度および通電による熱、さらに、正・負電極間に生じる電界の作用などにより、電極に含まれる金属が次第にイオン化し、コネクタ樹脂成形部品同士の結合境界面などに沿って電極間を移動し、再び金属に還元して析出するイオンマイグレーション現象が発生したりするなどして、完全には短絡することがないまでも、数十Ωの抵抗を持って所謂パーシャルショートモードの故障を招くことがあり、こうした故障の際には、定格電流を大きく超えた場合に有効な大電流保護用のヒューズを搭載した整流回路であっても、ヒューズが回路オープンに至らず、正・負電極間に電流が流れ続けて発熱し、コネクタの外郭をなす樹脂製部分が加熱、発火、発煙する等して、コネクタ破損に至り、さらには、コネクタ破損による短絡によって大電流が流れ、整流回路が破損に至ってしまうことなどが懸念された。
こうした状況を受けて、その打開策となるような提案も、これまでに散見されない訳ではない。
例えば、下記の特許文献1(1)および同特許文献1(2)に提案されているものに代表されるように、一対をなして着脱可能とした雄・雌コネクタの中の、雌コネクタの電極間に仕切り壁を突設し、雄コネクタの電極間には該仕切り壁の差し込みが可能な溝部を設け、接続状態における両電極間の沿面距離を延長して電極間の短絡を防止する技術や、同特許文献1(3)に見られるような、商用交流電圧のAC入力を整流して出力する整流回路と、この出力を入力とする直列接続された複数のLEDとからなるLEDを用いた画像表示装置において、前記AC入力のライン間にバリスタを接続し、前記複数のLEDと直列に過熱保護回路を接続するものであり、バリスタによって商用交流電源からのサージ電圧の流入を防止して画像表示装置の破壊を防止すると共に、過熱保護回路によって画像表示装置が所定の温度以上に発熱する事を防止するLEDを用いた画像表示装置の提供を可能としたものなどが散見される。
上述したとおり、従前までに提案のある各種コネクタなどは、何れも雄・雌コネクタ同士間の接続部分以外の配線部分でイオンマイグレーション現象、およびそれに起因するパーシャルショートが発生するのを阻止できるものとはなっておらず、また、加熱保護回路を整流回路よりもLEDがわ(DCがわ)に設けたLEDを用いた画像表示装置などは、整流回路などを屋外に設置して使用することを前提とはしておらず、AC入力から整流回路までの範囲の、何れかに水分が浸入してしまった場合には、イオンマイグレーション現象に起因するパーシャルショートモードの故障が発生する虞があるという欠点を残すものであり、本願出願人は、永年、LED電飾の開発、製造、販売に携わり、様々な顧客に対して提供し続けてきている中、それらから得られた様々な知見、およびユーザーからの情報などに基づき、試作、実験を繰り返し、雄・雌コネクタ肉厚内部のイオンマイグレーション現象を、より確実に防止することができ、しかも、AC電源から整流回路、およびLED電飾灯に至る各部の、イオンマイグレーション現象、および、それに起因するパーシャルショートモードの故障などの発生を、より確実に防止可能とする技術開発の必要性を痛感するに至ったものである。
そこで、この発明は、大電流による短絡は勿論のこと、数十Ωの抵抗をもつパーシャルショートモードの故障を生じた場合であっても、加熱による発火や発煙などに至るのを、より確実に防止可能とする新たな屋外用のLED電飾技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の屋外LED電飾用整流器を利用した新規な構造の屋外用LED電飾装置を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、防水型筐体を有し、該筐体の適所に外部交流電源接続用プラグが防水状態に接続され、同筐体の外部交流電源接続用プラグとの短絡が防止されるようにし、防水を確保可能な適所にLED接続用コネクタが防水状態に接続され、該筐体内に整流回路が設けられ、該整流回路と当該外部交流電源接続用プラグとが、該筐体内該整流回路入力配線と当該外部交流電源接続用プラグとの間の適所にパーシャルショート防止回路を設けて接続される一方、該整流回路の出力配線が、当該LED接続用コネクタに接続されてなる屋外LED電飾用整流器と、該屋外LED電飾用整流器とは別体であって、当該屋外LED電飾用整流器のLED接続用コネクタに着脱可能とした少なくとも一対の雄・雌コネクタ間に、所定長のプラス・マイナス線が接続され、同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎となる同プラス・マイナス線間に、LED電飾灯を搭載した抵抗付きLED搭載部を少なくとも1個と、LED電飾灯を搭載した抵抗無しのLED搭載部の複数個とを、互いに一定間隔置き毎に配した中間ストリングの複数本が梯子状に接続されるようにし、前記プラス・マイナス線、および同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎に接続した複数本の中間ストリングを、1本の配線状に束ね、各LED搭載部が一定間隔置き毎に突起してなるLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とからなり、それら屋外LED電飾用整流器とLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とが、前記雄・雌コネクタを介して1線状に接続されてなるものとした屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置
である。
屋外用LED電飾装置は、複数個のLED電飾灯を屋外配線によって設置可能とし、交流電源を整流し、安定且つ安全に複数個のLED電飾灯を点灯可能とする昨日機能を担い、全体に高い防水性を確保したものとしなければならず、後述する実施例に示すように、この発明の屋外LED電飾用整流器を有するものとし、当該屋外LED電飾用整流器に対してLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本を1線状に接続可能なものとするのが良い。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
当該LED搭載部84への抵抗83の組み込みは、リボンクリンパーを用いたものとし、LED電飾灯9を接続、搭載した上、LED搭載部84,85を含む中間ストリング81(または82)の枝別れさせた長さ25mm前後の範囲を防水絶縁チューブ88で充分に被覆したものとしてある。
以上のとおりの構成からなるこの発明の屋外LED電飾用整流器1、およびそれを利用した屋外用LED電飾装置Eは、図1ないし図12に示すように、屋外において外部交流電源接続用プラグ2を商用電源7(外部交流電源:二相交流電源、AC100V)に接続し、LED接続用コネクタ3である雄コネクタ30と雌コネクタ31とを接続して1本ないし5本のLED電飾用延長型ストリングス8,8,……を一線状に接続し、最大500個のLED電飾灯9,9,……を点灯するよう設置、利用することが可能であり、防水型筐体10は、その作業用開口11に装着したパッキンを有する防水型蓋部12、および、各筒状雄ネジ部13,13と、夫々に螺着した密閉用ナット14,14によって防水性を高めたものとし、各雄コネクタ30および雌コネクタ31の接続部も、高い密閉性を確保したものとしてあり、さらに、末端のLED電飾用延長型ストリングス8に、末端防水キャップ86を装着したものとしてあるから、雨・雪などに晒された場合にも内部への浸水をより確実に防止できるものとなり、また、LED接続用コネクタ3雄・雌コネクタ30,31にも、防水パッキン35,35,35や嵌合穴38,38および筒状の立ち上がり樹脂部39,39を設け、嵌合用成型部品34の適所にロックタイプの係合部(図示せず)を設けるなどして、防水性を格段に高めたものとし、イオンマイグレーション現象およびパーシャルショートの防止性能を大幅に高めたものとしている。
叙述の如く、この発明の屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの整流器技術に比較して、屋外設置の際の耐久性を大幅に強化し、雨天や降雪などへの耐候性を格段に高めると共に、その機能性を向上した上で小型、軽量且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、設置作業性も従来品と同様に効率的に設置可能なものとし、優れたメンテナンス性を達成したから、従前までは、完全には防ぎきれなかった屋外設置中に発生するパーシャルショートに起因する加熱、発火故障を、より確実に防止可能なものとし、より品質が高く、信頼性に秀でた屋外設置用のLED電飾技術の提供を希望する、LED業界および屋外電飾業界はもとより、安定した品質のLED電飾を安全に屋外設置したいと希望する事業主や一般家庭においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
10 同 防水型筐体
11 同 作業用開口
12 同 防水型蓋部
13 同 筒状雄ネジ部
14 同 密閉用ナット
15 同 基板部
16 同 端子台
2 外部交流電源接続用プラグ
20 同 電源コード
21 同 一方の配線
22 同 他方の配線
3 LED接続用コネクタ
30 同 雄コネクタ
31 同 雌コネクタ
32 同 ストリング
33 同 プラスおよびマイナス線
34 同 嵌合用成型部品
35 同 防水パッキン
36 同 充填樹脂部
37 同 雄・雌コネクタ電極
38 同 嵌合穴
39 同 筒状の立ち上がり樹脂部
4 ブリッジダイオード(整流回路)
40 同 入力配線
41 同 出力配線
5 ポリスイッチ(登録商標)(パーシャルショート防止回路:正温度特性を有するサーミスタ、またはマイクロブレーカー)
50 同 サーキットプロテクタ
6 ヒューズ(大電流保護回路)
7 二相交流電源(外部交流電源)
8 LED電飾用延長型ストリングス
80 同 プラス・マイナス線
81 同 33連中間ストリング
82 同 34連中間ストリング
83 同 抵抗
84 同 抵抗83付きLED搭載部
85 同 抵抗無しのLED搭載部
86 同 末端防水キャップ
87 同 防水栓
88 同 防水絶縁チューブ
9 LED電飾灯
P 半田付け部
E 屋外用LED電飾装置
Claims (4)
- 防水型筐体を有し、該筐体の適所に外部交流電源接続用プラグが防水状態に接続され、同筐体の外部交流電源接続用プラグとの短絡が防止されるようにし、防水を確保可能な適所にLED接続用コネクタが防水状態に接続され、該筐体内に整流回路が設けられ、該整流回路と当該外部交流電源接続用プラグとが、該筐体内該整流回路入力配線と当該外部交流電源接続用プラグとの間の適所にパーシャルショート防止回路を設けて接続される一方、該整流回路の出力配線が、当該LED接続用コネクタに接続されてなる屋外LED電飾用整流器と、該屋外LED電飾用整流器とは別体であって、当該屋外LED電飾用整流器のLED接続用コネクタに着脱可能とした少なくとも一対の雄・雌コネクタ間に、所定長のプラス・マイナス線が接続され、同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎となる同プラス・マイナス線間に、LED電飾灯を搭載した抵抗付きLED搭載部を少なくとも1個と、LED電飾灯を搭載した抵抗無しのLED搭載部の複数個とを、互いに一定間隔置き毎に配した中間ストリングの複数本が梯子状に接続されるようにし、前記プラス・マイナス線、および同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎に接続した複数本の中間ストリングを、1本の配線状に束ね、各LED搭載部が一定間隔置き毎に突起してなるLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とからなり、それら屋外LED電飾用整流器とLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とが、前記雄・雌コネクタを介して1線状に接続されてなるものとしたことを特徴とする屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置。
- 防水型筐体を有し、該筐体の適所に外部交流電源接続用プラグが防水状態に接続され、同筐体の外部交流電源接続用プラグとの短絡が防止されるようにし、防水を確保可能な適所にLED接続用コネクタが防水状態に接続され、該筐体内に整流回路が設けられ、該整流回路と当該外部交流電源接続用プラグとが、該筐体内の該整流回路入力配線と当該外部交流電源接続用プラグとの間の適所にパーシャルショート防止回路および大電流保護回路を設けて接続される一方、該整流回路の出力配線が、当該LED接続用コネクタに接続されてなる屋外LED電飾用整流器と、該屋外LED電飾用整流器とは別体であって、当該屋外LED電飾用整流器のLED接続用コネクタに着脱可能とした少なくとも一対の雄・雌コネクタ間に、所定長のプラス・マイナス線が接続され、同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎となる同プラス・マイナス線間に、LED電飾灯を搭載した抵抗付きLED搭載部を少なくとも1個と、LED電飾灯を搭載した抵抗無しのLED搭載部の複数個とを、互いに一定間隔置き毎に配した中間ストリングの複数本が梯子状に接続されるようにし、前記プラス・マイナス線、および同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎に接続した複数本の中間ストリングを、1本の配線状に束ね、各LED搭載部が一定間隔置き毎に突起してなるLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とからなり、それら屋外LED電飾用整流器とLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とが、前記雄・雌コネクタを介して1線状に接続されてなるものとしたことを特徴とする屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置。
- 防水型筐体を有し、該筐体の適所に作業用開口が開口され、該作業用開口を開閉可能とする防水型蓋部が設けられ、該筐体の適所に外部交流電源接続用プラグを先端に有する電源コードの基端が防水状態に接続され、同筐体の電源コードとの短絡が防止されるようにし、防水を確保可能な適所にLED接続用コネクタを先端に有するストリングの基端が防水状態に接続され、同筐体内に基板部が設けられていて、該基板部には整流回路が搭載されるようにし、当該外部交流電源接続用プラグを先端に有する電源コード基端の交流2線中の一方の配線途中に、パーシャルショート防止回路としての正温度特性を有するサーミスタが設けられ、当該外部交流電源接続用プラグを先端に有する電源コード基端の交流2線中の他方の配線途中に、大電流保護回路としてのヒューズが設けられ、該正温度特性を有するサーミスタを途中に設けた交流2線中の一方の配線が、該整流回路の適宜入力配線に接続され、該ヒューズを途中に設けた交流2線中の他方の配線が、該整流回路の別の適宜入力配線に接続されるようにし、該整流回路のプラスおよびマイナスの出力配線が、当該LED接続用コネクタを先端に有するストリング基端の、夫々対応するプラスおよびマイナス配線の夫々に接続されてなる屋外LED電飾用整流器と、該屋外LED電飾用整流器とは別体であって、当該屋外LED電飾用整流器のLED接続用コネクタに着脱可能とした少なくとも一対の雄・雌コネクタ間に、所定長のプラス・マイナス線が接続され、同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎となる同プラス・マイナス線間に、LED電飾灯を搭載した抵抗付きLED搭載部を少なくとも1個と、LED電飾灯を搭載した抵抗無しのLED搭載部の複数個とを、互いに一定間隔置き毎に配した中間ストリングの複数本が梯子状に接続されるようにし、前記プラス・マイナス線、および同プラス・マイナス線の所定長間隔置き毎に接続した複数本の中間ストリングを、1本の配線状に束ね、各LED搭載部が一定間隔置き毎に突起してなるLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とからなり、それら屋外LED電飾用整流器とLED電飾用延長型ストリングスの1または複数本とが、前記雄・雌コネクタを介して1線状に接続されてなるものとしたことを特徴とする屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置。
- パーシャルショート防止回路が、過電流1A以上のパーシャルショートの発生条件下にてトリップし、過電流1A以上の発生を抑制し、過電流の発生原因を解決した後は、自動的に元の抵抗値に復帰する、正温度特性を有するサーミスタとしてのポリマー系のPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタからなり、大電流保護回路としてのヒューズが、過電流6Aないし回路ショートまでを保護可能なものに設定されてなるものとした、請求項2または請求項3何れか一記載の屋外LED電飾用整流器を利用した屋外用LED電飾装置。
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