照明装置的制作方法

专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
该实施例涉及一种照明装置。
背景技术：
发光二极管(在下文中被称作LED)是一种将电能转换为光的半导体元件。电灯 泡具有短的寿命。电灯泡的较长时间的使用使其寿命更短。鉴于此，电灯泡需要周期性地 检查和替换。因此，存在如下问题即需要支付更换和管理电灯泡的额外费用。与现有光源 例如荧光灯和白炽电灯等相比，LED具有如下优点低能耗，半永久性寿命，反应速度快，安 全且环保。因此，许多研究致力于用LED代替现有光源。LED用作照明装置例如多种室内和 室外用灯、液晶显示装置、电子标记和街灯等的光源，因此，正在逐步取代电灯泡。但是，因 为LED往往易于受到来自其运行所产生的热量的损害，大多数LED照明装置采用多种装置 来有效辐射热量。在韩国专利申请No. 10-2009-0130473的公开中，公开了一种用于街灯的 功率LED模块，其通过热辐射板等来辐射高热量。在韩国专利申请No. 10-2009-0130473的 公开内容中公开的现有技术使用了形成有热辐射片的热辐射主体。主张的本发明利用了布 置在两条线上的热辐射主体。

发明内容
一个实施例为一种照明装置。该照明装置包括热辐射主体，该热辐射主体包括基部和延伸到该基部的柱形本体；光源，该光源布置在所述热辐射主体的一部分上；以及外壳，该外壳与所述热辐射主体的外表面间隔开，并且包围该热辐射主体。另一个实施例是一种照明装置。该照明装置包括热辐射主体；光源，该光源布置在所述热辐射主体的一部分上；外壳，该外壳包围热辐射主体的外部；以及引导构件，该引导构件将所述光源固定到热辐射主体，其中，该引导构件包括空气 流动路径，该空气流动路径允许空气在热辐射主体与所述外壳之间流动。再一个实施例是一种照明装置。该照明装置包括光源；热辐射主体，该热辐射主体布置在所述光源的一侧；以及
外壳，该外壳包围所述热辐射主体的外部，使得空气从外部流入其中，从而形成空 气流动路径。


图1是根据本发明一实施例的照明装置的底部透视图。图2是图1的照明装置的顶部透视图。图3是图1的照明装置的分解透视图。图4是图1的照明装置的纵向截面图。图5是图1的照明装置的热辐射主体150的底部透视图。图6是图1的照明装置的热辐射主体150的顶部透视图。图7是沿着图5的线A-A'截取的横截面图。图8是在消耗3. 5W电功率的照明装置中使用的热辐射主体的平面图。图9是在消耗5W或8W电功率的照明装置中使用的热辐射主体的平面图。图10是在消耗15W电功率的照明装置中使用的热辐射主体的平面图。图11是示出了图1的照明装置的光源130和密封环的联接关系的透视图。图12是沿着图11的线B-B'截取的横截面图。图13是示出了没有密封环的照明装置的纵向剖面的左侧的视图。图14是示出了具有形成在热辐射主体的基部的下表面上的紧固构件的照明装置 的纵向剖面的左侧的视图。图15是示出了具有不使用销或螺钉联接的热辐射主体和引导构件的照明装置的 纵向剖面的左侧的视图。图16是图1的照明装置的引导构件100的透视图。图17是图16的引导构件100的底视图。图18是根据本发明另一实施例的、图1的照明装置的引导构件100A的透视图。图19是根据本发明又一实施例的、图1的照明装置的引导构件100B的透视图。图20是示出了图16的引导构件100的透明盖子的改型实施例的视图。图21是示出了图16的引导构件100的透明盖子的另一改型实施例的视图。图22是示出了图16的引导构件100的透明盖子的又一改型实施例的视图。图23是示出了图16的引导构件100的透明盖子的又一改型实施例的视图。图M是示出了图16的引导构件100的改型实施例的视图，其中引导构件100具 有带第一热辐射孔102的基部108。图25是示出了图16的引导构件100的另一改型实施例的视图，其中引导构件100 具有不带第一热辐射孔102的基部108。图沈是示出了图16的引导构件100的再一改型实施例的视图，其中引导构件100 具有不带第一热辐射孔102的基部108。图27是图1的照明装置的内壳的透视图。图观是根据本发明一实施例的照明装置的下部的纵向截面图，该照明装置具有 形成在热辐射主体150的基部156上的支撑体159。图四是根据本发明一实施例的照明装置的下部的纵向截面图，该照明装置具有形成在热辐射主体150的基部156上的支撑体159，该支撑体159包括用于联接电源控制器 160的凹槽。图30是在图28所示的照明装置中使用的热辐射主体150的平面图。图31是在图观所示的照明装置中使用的热辐射主体150的改型实施例的平面 图。图32是在图四所示的照明装置中使用的热辐射主体150的平面图。图33是在图四所示的照明装置中使用的热辐射主体150的改型实施例的平面 图。图34是图1的照明装置的外壳180的透视图。图35是图1的照明装置的外壳180的改型实施例的透视图。图36是图1的照明装置的外壳180的另一改型实施例的透视图。图37是图1的照明装置的外壳180的再一改型实施例的透视图。图38是图1的照明装置的外壳180的又一改型实施例的透视图。图39是示出了流入图1的照明装置内部的空气流的放大横截面图。图40是示出了根据本发明另一实施例的、流入图1的照明装置内部的空气流的放 大横截面图。图41是示出了从其底部观察的、图1的照明装置的空气入口区域的视图。图42是示出了从其顶部观察的、图1的照明装置的空气入口区域的顶视图。图43是应用了烟囱效应的照明装置的透视图。图44是在根据图43的实施例的照明装置中使用的热辐射主体150的正视图。图45是图44的热辐射主体150的纵向截面图。图46是用于描述伯努利定理和不可压缩流体的连续性方程的视图。图47是热辐射主体的基板的横截面图。图48是用于描述第一导电层的形状的视图。图49是安装在照明装置上的发光器件的侧视截面图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图来详细描述实施例。应当理解，当一个元件被称为在另一个元件“上”或“下”时，它可以直接位于该元 件上或下，也可以存在一个或多个中间元件。在描述实施例时，如果对于每层的“顶部”或“底部”没有特别规定，则假定布置有 光源130的一侧是“顶部”，而布置有端子175的一侧是“底部”。但在图11和图12中，形成 有发光器件131的表面被假定为上表面。为了描述方便和清楚起见，每一层的厚度或尺寸 在各图中被夸大、省略或示意性地示出。此外，每个部件的尺寸并非必须体现其实际尺寸。图1是根据本发明一实施例的照明装置1的底部透视图。图2是图1的照明装置 1的顶部透视图。图3是图1的照明装置1的分解透视图。图4是图1的照明装置1的纵 向截面图。参考图1到图4，照明装置1包括引导构件100、透镜110、密封环120、光源130、热 辐射板140、热辐射主体150、电源控制器160、内壳170和外壳180。
在下文中，将详细描述根据本发明一实施例的照明装置1的每个部件。此外，还将 描述获得根据本发明一实施例的照明装置1的良好热辐射效率的原理。热辐射主体150图5是图1的照明装置的热辐射主体150的底部透视图。图6是热辐射主体150 的顶部透视图。图7是沿着图5的线A-A'截取的横截面图。参考图4到图7，热辐射主体150包括基部156，该基部156具有通孔153 ；柱形 本体157，该柱形本体157垂直于基部156延伸；以及热辐射片158，该热辐射片158形成在 本体157的外周表面上。热辐射主体150容纳所述光源130和电源控制器160，并且辐射由光源130和/或 电源控制器160产生的热量。在热辐射主体150的上表面上形成有第一容纳凹槽151，所述 电源控制器布置在该第一容纳凹槽151中。在热辐射主体150的下表面上形成有第二容纳 凹槽152，光源130布置在第二容纳凹槽152中。这里，尽管绝对需要第一容纳凹槽151来 容纳和布置所述电源控制器160，但第二容纳凹槽152不必如图13所示那样形成。在这种 情况下，光源130布置成接触或接近热辐射主体150的下表面。容纳凹槽151和152的宽 度和深度可根据电源控制器160和光源130的宽度和厚度而改变。参考图5和图6，在本体157的外周表面上以预定间距彼此分离地布置有至少一个 热辐射片158。当从热辐射主体150的顶部或底部观察时，每个热辐射片158均具有其预定 宽度。当从热辐射主体150的侧面观察时，热辐射片15具有板的形状，并且沿本体157的 长度方向形成。当从热辐射主体150的顶部或底部观察时，热辐射片158看起来像锯齿状 或者似乎具有不均勻结构，该不均勻结构形成为沿着热辐射主体150的本体157的外周表 面具有规则间距。更优选地，如图5到图10示出的热辐射主体150，热辐射片158可以具有 垂直于热辐射主体150的纵向方向弯曲的圆弧形状，以便通过增大与空气的接触面积来提 高热辐射效率。同样优选的，热辐射片158可以具有沿着与热辐射主体150的纵向方向垂 直的方向的正弦曲线形状(未示出)。这样的热辐射片158使热辐射主体150的表面积增 大，从而提高热辐射效率。如果增加热辐射片158的数量，则与空气的接触面积增大了。因此，提高了热辐射 效率。但另一方面，制造成本会更高并且产生结构弱点。因为发热量根据该照明装置的功 率容量是可变的，所以必须确定热辐射片158的合适数量。将描述热辐射主体150，当从顶部观察时，热辐射主体150的本体157具有圆形截 面。参考图8到图10，假设以1表示从本体157的最外端延伸到其中心的线，以“1' ”表示 从相邻的热辐射片158延伸到本体157的中心的线，以θ表示1和1'之间的锐角，并且以 0表示本体157的外径。当消耗3. 5W电功率的照明装置具有如下情况，S卩θ为20度、0为 35. 30mm、热辐射片158的数量为18、热辐射片158之间的间距为3. 59mm且每个热辐射片 158的与本体157接触的部分的厚度为3. 59mm时，当消耗5W或8W电功率的照明装置具有 如下情况，即θ为17. 14285度、0为55. 00mm、热辐射片158的数量为21、热辐射片158之 间的间距为2. 77mm且每个热辐射片158的与本体157接触的部分的厚度为3. 77mm时，以 及当消耗15W电功率的照明装置具有如下情况，即θ为11. 235度、0为77. 00mm、热辐射片 158的数量为32、热辐射片158之间的间距为3. 65mm且每个热辐射片158的与本体157接 触的部分的厚度为3. 90mm时，能够降低制造成本并获得良好的热辐射效率。这里，取决于热辐射主体150的材料的硬度、破裂强度、热属性、可加工性等，所述数值是可变的。热辐射主体150由具有良好热辐射效率的金属材料或树脂材料制成。例如，热辐 射主体150由Fe、Al、Ni、Cu、Ag、Sn和Mg等制成，并且也可以由包括佝、Al、Ni、Cu、Ag、Sn 和Mg等中的至少一个的合金制成。也可以采用碳钢和不锈钢。在不影响导热性的范围内， 可以在热辐射主体150的表面上进行抗腐蚀涂覆或绝缘涂覆。参考图4和图5，在热辐射主体150的底表面上形成有通孔153。光源130通过从 该通孔153中穿过的第二电线165电连接到电源控制器160。优选地，为该通孔153添加保 护环155。保护环155防止湿气和杂质在光源130和热辐射主体150之间渗入，防止由于第 二电线I65与热辐射主体150接触而引起的电短路、EMI、EMS等，并且提高了耐压特性。保 护环155由橡胶材料、树脂材料、硅材料或其他电绝缘材料制成。参考图5和图6，在热辐射主体150的下部的横向表面上形成有紧固构件154，使 得引导构件100牢固联接到热辐射主体150。紧固构件IM具有用于插入螺钉的孔或用于 销联接的销孔，由此，通过使用螺钉或销将引导构件100牢固联接到热辐射主体150。参考图7，为了将引导构件100容易地联接到热辐射主体150，热辐射主体150的 下部的第一宽度Dl比热辐射主体150的其他部分的第二宽度D2小。参考图7和图14，第一紧固构件巧4形成在热辐射主体150的基部156的下表面 上。光源130和密封环120图11是示出了图1的照明装置的光源130和密封环的联接关系的透视图。图12 是沿着图11的线B-B'截取的横截面图。在图11和图12中，假设其上形成有发光器件131 的表面为上表面。光源130包括基板132和安装在该基板132上的至少一个发光器件131。通过在绝缘体上印制电路图案来制成基板132。例如，可以使用普通的印刷电路板 (PCB)、金属芯PCB、柔性PCB和陶瓷PCB等作为基板132。基板132由能够有效反射光的材料制成。在基板132的表面上形成有能够有效反 光的白色和银色等。至少一个发光器件131安装在基板132上。所述多个发光器件131中的每一个包 括至少一个发光二极管(在下文中称为LED)。这些LED包括多种颜色，例如红色、绿色、蓝 色和白色，其中，每个LED分别发出红光、绿光、蓝光和白光。同时，对于布置一个还是多个发光器件131并没有限制。但是，在该实施例中，当 基板132的下表面包括与第二电线165附接的区域时，发光器件131并非必须安装在基板 132的上表面的区域上，并且上表面的区域对应于与第二电线165附接的区域。例如，在图 11和图12示出的实施例中，当第二电线165附接到基板132的下表面的中心时，发光器件 131没有安装在基板132的上表面的中心，并且上表面的中心对应于与第二电线165附接的 中心。发光器件131安装在除中心以外的区域上。参考图4、图12至图15，光源130布置在热辐射主体150的容纳凹槽152中。如 果在热辐射主体150中未形成有容纳凹槽152，则光源130由引导构件100牢牢固定到热辐 射主体150的下表面。密封环120联接在光源130周围。密封环120防止湿气和杂质在引导构件100与光源130之间渗入，并且使光源130的外横向表面与热辐射主体150的第二容纳凹槽152彼此间隔开，从而光源130不能与热 辐射主体150直接接触。因此，防止了照明装置1的电短路、EMI、EMS等并且增强了耐压特性。密封环120由橡胶材料、树脂材料、硅材料或其它电绝缘材料制成，并且联接在光 源130周围。具体地，如图12所示，在密封环120的内下部产生直径差121。光源130的横 向表面及上表面的圆周与具有直径差121的密封环120接触。在密封环120的内上部形成 有斜面122，从而提高光源130的光分布。密封环120将光源130牢牢固定并保护该光源130，从而提高照明装置1的可靠性。参考图14和图15，当在密封环120上布置有透镜110时，密封环120允许透镜110 布置成与光源130隔开第一距离“h”。结果，更容易调整该照明装置1的光分布。热辐射板140参考图12，热辐射板140附接到与布置有光源130的发光器件131的表面相反的 表面上。如图7所示，热辐射板140附接到容纳凹槽152。如果在热辐射主体150中未形成 有容纳凹槽152，则热辐射板140布置成接近该热辐射主体150的下表面。光源130与热辐 射板140 —体地形成。热辐射板140由具有高导热率的材料制成，例如导热硅衬垫或导热带等。热辐射 板140主要作用是将光源130产生的热量传递到热辐射主体150。另外，在该实施例中，热 辐射板140由绝缘材料制成，因而防止了由于光源130与热辐射主体150接触而引起的电 短路、EMI, EMS等，并且提高了耐压特性。引导构件100图16是图1的照明装置的引导构件100的透视图。图17是图16的引导构件100 的底视图。在图4、图16和图17中，引导构件100包括基部108，该基部108具有开口 101， 用于允许通过照明装置1的下部看到从光源130辐射的光；盖子109，该盖子109垂直于基 部108延伸；至少一个第一热辐射孔102，该第一热辐射孔102位于基部108或盖子109中； 以及锁定凹槽103，该锁定凹槽103用于将引导构件100联接到热辐射主体150。尽管引导构件100被示出为圆环的形式，但引导构件100也可以具有例如多边形 环或椭圆形环的形状。至少热辐射孔102起到空气入口的作用，以允许空气流到照明装置1的内部。然 而，参考图39和图40所示的实施例，尽管引导构件100包括第一热辐射孔102，外部空气沿 着虚线箭头流入到在外壳180与热辐射主体150的最外端之间隔开的空间中，然后流向照 明装置1的外部。引导构件100的空气流动结构不限于此，并且能够进行多种改变。例如，在图18 和图19所示的引导构件100A和100B中，内部盖子109和外部盖子109中的至少一个具有 至少一个热辐射凹槽105，以使空气流动穿过该热辐射凹槽105。如图20所示，当透明引导构件100允许从光源130辐射的光透过该引导构件100 的基部108时，则引导构件100不必包括开口 101。当容纳凹槽152形成在热辐射主体150中时，引导构件100将光源130的外周挤压到热辐射主体150的第二容纳凹槽152中，并且，如图39所示，通过从外部包围热辐射片 158的下部外周来固定该光源130。或者，引导构件100如图14所示地将光源130固定到 热辐射主体150的基部156。当热辐射主体150中未形成有容纳凹槽152时，引导构件100通过将光源130挤 压到热辐射主体150的基部156以及如图40所示地从外部包围热辐射片158的下部外周 来固定该光源130。或者，引导构件100如图13所示地将光源130固定到热辐射主体150 的基部156。透镜110和密封环120中的至少一个被包括在引导构件100与光源130之间。如 图20到图23中示出的引导构件100，透明引导构件100具有起到透镜110作用的基部108， 从而透镜110不是必需的。参考图13，密封环120不必包括在引导构件100与光源130之 间。在该实施例中，希望用绝缘材料制造该引导构件100。当引导构件100由绝缘材料制成 而没有密封环120时，仅引导构件100就能够防止光源130的外表面与热辐射主体150直 接接触。因此，防止了照明装置1的电短路、EMI、EMS等，并且增强了耐压特性。因为对于引导构件100来说必须将光源130挤压到第二容纳凹槽152中或者使光 源130与基部156的下部紧密接触，所以需要使开口 101的宽度小于光源130的宽度。在 这种情况下，基部108可以向光源130的外周、透镜110和密封环120施加足够的压力，并 且能够将透镜110、密封环120和光源130牢牢固定到热辐射主体150。因此，提高了照明 装置1的可靠性。引导构件100可以通过锁定凹槽103联接到热辐射主体150。例如，如图4和图 14所示，热辐射主体150的第一紧固构件154的孔与引导构件100的锁定凹槽103在一条 直线上。然后，通过将螺钉或销插入到第一紧固构件154的孔和锁定凹槽103中，将引导构 件100联接到热辐射主体150。在图15、图21、图23、图M和图沈中，代替该锁定凹槽103，在热辐射主体150的 第二容纳凹槽152的外周表面上以及引导构件100的盖子109的内周表面上形成有螺纹。 因此，不用螺钉或销就可将引导构件100联接到热辐射主体150。透镜110在图4、图14和图15中，透镜110布置在光源130下方并且调整从光源130辐射 的光的分布。透镜110具有多种形状。例如，透镜110包括抛物线形状透镜、菲涅耳透镜、凸透 镜或凹透镜中的至少一种。透镜110布置在光源130下方，且与光源130间隔开第一距离“h”。根据照明装置 1的设计，该第一距离“h”大于Omm且等于或小于50mm。距离“h”由布置在光源130与透镜110之间的密封环120来保持。或者，如果在 热辐射主体150的第二容纳凹槽152中布置有用于支撑该透镜110的另一个支撑体，则在 不使用密封环120的情况下在光源130和透镜110之间保持该距离“h”。透镜110由引导构件100固定。参考图4以及图14至图17，引导构件100的基部 108与透镜110接触。透镜110和光源130被引导构件100的基部108挤压并固定到热辐 射主体150的第二容纳凹槽152中。如果在热辐射主体150中未形成有第二容纳凹槽，则 引导构件100的基部108将透镜110和光源130挤压并固定到热辐射主体150的基部156。
透镜110由玻璃、有机玻璃(PMMA)和聚碳酸酯(PC)等制成。根据照明装置1的 设计，透镜110包括荧光物质。包括荧光物质的光致发光膜(PLF)附接到透镜110的光入 射表面或光出射表面。由该荧光物质从光源130辐射的光以多种波长发射。如图20到图23中所示的引导构件100，当引导构件100由透明材料制成时，透明 引导构件100的基部108起到透镜110的作用。这里，对透镜110的描述同样适用于引导 构件100的基部108。内壳 170图27是图1的照明装置1的内壳的透视图。在图4和图27中，内壳170包括端子175 ；柱形内本体174，该柱形内本体174从 端子175的一侧延伸并且插入到热辐射主体150的内部；以及第一引导件172，该第一引导 件172垂直于柱形内本体174的外周表面而形成在所述端子附近。内壳170由具有良好绝缘性能和耐久性的材料制成，例如，树脂材料。内本体174位于内壳170的下部。内本体174插入到热辐射主体150的第一容纳 凹槽151中并且布置在电源控制器160与热辐射主体150之间，由此防止电源控制器160 与热辐射主体150接触。结果，防止了电短路、EMI、EMS等，并且增强了照明装置1的耐压 特性。端子175位于内壳170的上部。端子175连接到插座形式的外部电源。S卩，端子 175包括在其顶部处的第一电极177、在其横向表面上的第二电极178、以及在第一电极177 与第二电极178之间的绝缘构件179。第一电极177和第二电极178由外部电源提供电力。 这里，端子175的形状可基于照明装置1的设计耳进行多种改变。第一引导构件172形成在内本体174与端子175之间的界面上，从而第一引导构 件172具有比第一容纳凹槽151的直径更大的直径。因此，第一容纳凹槽151能够仅容纳 内壳170的内本体174。第一引导构件172包括至少一个第一联接孔173。通过将螺钉或销插入到至少一 个第一联接孔173中，将内壳170联接到外壳180。此外，在内壳170中形成有多个第二热辐射孔176，从而提高内壳170内部的热辐
射效率。电源控制器160在图3、图4和图7中，电源控制器160布置在热辐射主体150的第一容纳凹槽151 中并且通过第二电线165电连接到光源130，该第二电线165从形成在热辐射主体150的基 部156中的通孔153内穿过。电源控制器160通过所供给的电力而运行。电源控制器160包括支撑基板161和安装在该支撑基板161上的多个部件162。 所述多个部件162例如包括将外部电源供应的交流电转换为直流电的AC-DC转换器、控制 驱动该光源130的驱动芯片、保护该光源130的静电放电(ESD)保护装置。电源控制器160分别通过第二电线165和第一电线164电连接到光源130以及内 壳170的端子175。具体地，第一电线164连接到端子175的第一电极177和第二电极178， 并且由外部电源供应电力。此外，在没有第一电线164的情况下，可以在支撑基板161上形 成有直接连接到第一电极177及第二电极178的电力连接端子(未示出)。第二电线165 穿过热辐射主体150的通孔153并且将电源控制器160电连接到光源130。此外，光源130形成为由发光器件131、基板132和电源控制器160组成的一体模块的形式。在这种情况 下，电源控制器160形成在热辐射主体150的下部。这里，在没有第二电线165的情况下， 只要在支撑基板161上布置有第一电线164或者起到该第一电线164作用的电力连接端子 就足够了。尽管支撑基板161水平布置在内壳170的内本体174内，但是能够使电源控制器 160的光源130启动和运行。然而，在图27到图四中，希望竖直布置该支撑基板161以便 空气在内壳170中顺畅地流动。当支撑基板161竖直布置时，空气由于对流而在内壳170 内沿上下方向流动，因此，与支撑基板161水平布置的情况相比，提高了照明装置1的热辐 射效率并且尤其有助于增强电源控制器160的热辐射效率。然而，支撑基板161不是必须沿竖直方向布置在内壳170中，只要空气能够在内壳 174中沿热辐射主体150的上下方向流动，就能够获得与支撑基板161沿竖直方向布置的情 况相同的效果。因此，支撑基板161相对于竖直方向稍微倾斜是没有关系的。只要支撑基板161没有阻止空气在内本体174中向上流动，也就能够提高电源控 制器160的热辐射效率。例如，尽管支撑基板161沿水平方向布置在热辐射主体150的基 部156处，但其内形成有通孔的支撑基板161使空气穿过该支撑基板161并且在内本体174 内上下流动。另外，当水平布置的支撑基板161具有与内本体174的水平截面形状不同的 形状时或者当其形状与内本体174的水平截面形状相同的支撑基板161具有比内本体174 的内径小的直径时，空气能够在内本体174中上下流动。最终，内本体174的内部没有被上 下屏蔽，空气能够在内本体174中流动，从而提高了照明装置1的热辐射效率并且特别有助 于电源控制器160的热辐射效率。当支撑基板161在内壳170中竖直布置或者相对于竖直方向稍微倾斜时，在照明 装置1的长期使用期间该电源控制器160的重量将使电源控制器160向下移动，从而第二 电线165受到支撑基板161挤压并损坏。当形成在热辐射主体150下部上的通孔153的直 径很小时，第二电线165由于在照明装置1的组装过程期间被放置在支撑基板161与热辐 射主体150的基部156之间而受到支撑基板161挤压并损坏。在图28所示的实施例中，围绕该热辐射主体150的基部156中的通孔153形成有 支撑体159，该支撑体159支撑该支撑基板161并且防止第二电线165损坏。在图30中， 支撑体159包围通孔153并且以突出的圆筒形状形成在该基部上。在图31中，支撑体159 以位于基部156上的杆的形式形成。此外，支撑体159可以具有能够将支撑基板161与热 辐射主体150的基部156间隔开的任意形状。在图30的实施例中，通过使通孔153的直径 与图4实施例中的通孔的直径一样小，能够减少从光源130传递到电源控制器160的热量。 通过使支撑体159具有比通孔153的直径大的直径，也能够防止第二电线165受到支撑基 板161挤压并损坏。在图31所示的实施例中，支撑体159布置成与通孔153间隔开一段预 定距离，这产生了与图30的实施例相同的效果。像图28、图30和图31的实施例，与支撑体159布置在基部156上并且以与通孔 153的直径相同的距离与通孔153间隔开的情况相比，当支撑体159布置在基部156上并且 以比通孔153的直径大的距离与通孔153间隔开时，能够在移除尤其是由于光源130与第 二电线165的不良连接而坏掉的照明装置1的工作中获得提高工作效率的额外效果。同时，像图29、图32和图33所示的实施例，当在支撑体159中形成有用于联接电源控制器160的凹槽时，支撑基板161插入到该凹槽中，从而防止电源控制器160在容纳凹 槽151内移动并将支撑基板161固定。出于将支撑基板161和用于联接电源控制器160的 凹槽更牢固地联接的目的，为了防止电源控制器160受外界影响和减少从热辐射主体150 直接传递的热量，可以在支撑基板161与用于联接电源控制器160的凹槽之间放置有由橡 胶材料或树脂材料制成的密封构件。夕卜壳180图34到图38是从顶部观察时该外壳180的透视图。如图4所示，外壳180联接 到内壳170，容纳该热辐射主体150、光源130和电源控制器160等，并且形成照明装置1的 外观。外壳180由诸如树脂材料的、具有良好绝缘性能和耐久性的材料制成。在图3、图34 到图38中，虽然外壳180具有圆形截面，但外壳180可以具有多边形截面或椭圆形截面等。 由于外壳180包围热辐射主体150，所以能够防止由于照明装置1的运行产生的热量所引起 的烧损事故和在照明装置1的维修或更换期间的触电。在图4、图27和图34中，外壳180包括外壁181，该外壁181与热辐射主体150间 隔开预定间距并且包围热辐射主体150 ；环形的第二引导件187，该第二引导件187与第一 引导件172直接接触；和至少一个突出部188，该突出部188将外壁181与第二引导件187 连接。这里，外壳180与热辐射主体150间隔开预定间距并且包围热辐射主体150。像 图13到图15示出的实施例，当热辐射片158形成在热辐射主体150的本体157的外周表 面上时，外壳180与热辐射主体150的凸起(a)和凹陷(b)中的以虚线表示的凸起(a)间 隔开并且包围热辐射主体150。外壳180包括至少一个通风孔182，即外壁181与第二引导 件187之间的空间，从而空气能够流动到照明装置1的内部和外部，由此允许空气在照明装 置1中顺畅地流动并且提高照明装置1的热辐射效率。如图34所示，至少一个通风孔182形成在外壳180的上表面的边缘中。最外边缘 部和最内边缘部具有圆弧形状，包括圆形、椭圆形和多边形形状等。通风孔182可以形成在 外壁181上(未示出)。在图34和图35中，在第二引导件187上或在至少一个突出部188上形成有用于 将外壳180和内壳170联接的第二联接凹槽183。在图37中，外壳180未布置有第二引导件187。该外壳180包括外壁181，该外 壁181包围热辐射主体150 ；以及至少一个突出部188，其连接所述外壁181和第一引导件 172。突出部188包括用于将图27所示的第一引导件172联接到外壳180的第二联接凹槽 183。这里，外壳180与热辐射主体150间隔开预定间距并且包围热辐射主体150。像 图13到图15所示的实施例，当热辐射片158形成在热辐射主体150的本体157的外周表 面上时，外壳180与热辐射主体150的凸起(a)和凹陷(b)中的以虚线表示的凸起(a)间 隔开并且包围热辐射主体150。在图2、图27和图34示出的实施例中，内壳170在从端子175到内壳170下部的 方向上被外壳180覆盖。结果，第二引导件187被置于第一引导件172和至少一个突出部 188之间。因此，通过将螺钉或销插入到第二联接凹槽183中，将外壳180和内壳170彼此联接。
另外，内壳170的内本体174沿着从外壳180的顶部到外壳180下部的方向穿过 外壳180的开口，并且与外壳180接触。随后，第一联接凹槽173与第二联接凹槽183在一 条线上。这样，通过将螺钉或销插入到第一联接凹槽173中，将外壳180和内壳170彼此联接。在图27和图37中，与上述情况不同，由于外壳180不包括第二引导件187，所以至 少一个突出部188直接接触并联接到第一引导件172。结果，将外壳180和内壳170彼此联接。在图2、图4、图6和图7中，在热辐射主体150的本体157的上表面上形成有螺钉 孔或销孔。第一联接凹槽173、第二联接凹槽183和该螺钉孔或销孔彼此在一条线上。这 样，通过将螺钉或销插入到这些孔和凹槽中，将外壳180、内壳170和热辐射主体150彼此联接。与图4所示的情况不同，不必一次将外壳180，内壳170和热辐射主体150联接。 例如，在首先利用螺钉或销将内壳170和热辐射主体150彼此联接以后，可以利用另一个螺 钉或销将内壳170和外壳180彼此联接。另外，在首先利用螺钉或销将外壳180和热辐射 主体150彼此联接以后，可以利用另一个螺钉或销将外壳180和内壳170彼此联接。向第一联接凹槽173、第二联接凹槽183以及形成在热辐射主体150的本体157 的上表面上的螺钉孔或销孔中插入的螺钉或销不必是独立元件。也可以使用与热辐射主体 150的本体157的上表面一体地形成的销、与第一引导件172 —体地形成的销、以及与第二 引导件187 —体地形成的销。在这种情况下，通过使用过盈配合来将热辐射主体150、内壳 170和外壳180彼此联接。此外，与热辐射主体150的本体157的上表面一体地形成有向上螺钉，并且，第一 联接凹槽173和第二联接凹槽183与该螺钉在一条线上。在内壳170和外壳180在热辐射 主体150的上表面的方向上受到推动且彼此紧密接触后，该向上螺钉插入到所述凹槽中。 结果，热辐射主体150、内壳170和外壳180彼此联接。如果照明装置1(特别是LED照明装置)包括外壳180，其热辐射效率通常会下降。 然而，像图13到图15所示的实施例，当热辐射主体150、内壳170和外壳180彼此联接时， 热辐射效率通过烟 效应而显著增加，并且热辐射主体150与外壳180之间的接触面积最 小。结果，能够使从热辐射主体150向外壳180传递的热量最小。下面，将在本申请的另一 部分中详细描述通过烟 效应来获得良好热辐射效果的原理。最终，即使照明装置1正在运行，由于能够在维修或更换照明装置1时使常常用手 触及的外壳180的温度低于让人感觉烫的温度，所以照明装置1易于操作。相反，至于现有 的照明装置，为了容易地操作现有的照明装置，应该降低其热辐射效率。或者，若要获得高 热辐射效率，现有的照明装置将难于操作。因此，在图13到图15所示的实施例中，现有的 照明装置与本发明的照明装置1之间的差异在于照明装置1获得了高的热辐射效率并且 易于操作。在图34、图35和图37中，外壳180的横向表面可以包括至少一个标记凹槽185和 孔184。标记凹槽185用于容易地操作照明装置1。孔184用于提高热辐射效率。孔184 和标记凹槽185可以具有包括在实施例中示出的形状在内的多种形状。然而，如图36和图38所示，不必在外壳180的横向表面上形成标记凹槽185和至少一个孔184。良好热辐射效率的描述在前述实施例中示出的热辐射效率比现有的LED照明装置的热辐射效率好得多。 这是由烟囱效应引起的。烟囱效应意味着由于密度差，即由建筑物内部的空气和外部空气 之间的温差引起的浮力，烟或空气在建筑物的竖直空间中流动。烟囱效应一般用于建筑物 建造领域。将参考图3、图13到图15以及图39到图42来描述本发明的照明装置1的原理。 当LED照明装置启动和运行时，来自光源130的热量直接传递到热辐射主体150或通过介 于热辐射主体150和光源130之间热辐射板140传递到热辐射主体150。然后，该热量从 热辐射主体150传递到形成在热辐射主体150与外壳180之间的空间内的空气，从而空气 被加热。因为该加热空气的密度比外部空气的密度小，所以空气由于浮力而上升。该上升 的空气(在图42中由S2表示)被热辐射主体150的本体157的上部的外横向表面和外壳 180的上部分分开，然后该空气穿过与外部空气流畅连通的开放空间并散出去。在该实施例中，如果在引导构件100中形成热辐射孔102，则热辐射孔102起到允 许外部空气流动到照明装置内部的通道的作用。即使像图13到图15所示的实施例那样， 在引导构件100中未形成有热辐射孔102，也在外壳180的上部与本体157的外周表面的下 部之间形成了允许空气在其中流动的通道。即，尽管在照明装置1内被加热的空气上升并 到达照明装置1的外部，但是从外部流入该照明装置1内部的新空气取代了上升的空气，从 而能够辐射来自热辐射主体150的热量的新空气持续地流动到照明装置1的内部。这样， 因为新的外部空气持续地流动到照明装置1的内部和外部并且冷却该热辐射主体150，所 以与现有的LED照明装置的热辐射效率相比，显著提高了热辐射效率。参考图39和图40，热辐射片158与外壳180间隔开，因此进一步减少了从热辐射 主体150传递到外壳180的热量。图43到图45示出了 越朝着外壳180的上部，该照明装置1的外壳180的宽度越 小。在图45中，热辐射主体150的截面以平行于外壳180的方式而具有梯形形状。在图44 中，热辐射片158的横向表面的端部平行于外壳180。在该实施例中，空气按Sl到S2的顺 序穿过该Sl和S2的部分，从而空气更顺畅地流动。因此，更提高了热辐射效率。参考图46，将基于伯努利定理和不可压缩流体的连续性方程来描述热辐射效率的 提尚。在下面的方程式⑴中描述了伯努利定理。
1I2Px+-P^ +pgK =P2+-P^2+PSh2
ζζCl)在方程式(1)中，P代表压力；P代表密度；υ代表速度；g代表重力加速度；而h 代表高度。基于图46，下标1代表底部；而下标2代表顶部。在下面的方程式O)中描述了不可压缩流体的连续性方程。A1 υ j = A2 υ 2A1 υ j = A2 υ 2 (2)在方程式O)中，A代表横截面积；而u代表速度。基于图46，下标1代表底部； 而下标2代表顶部。
在方程式O)中，因为流体所穿过的下部的横截面积Sl大于上部的横截面积 S2(S1 > S2)，所以上部的流体的速度大于下部的流体的速度(V2 > VI)。方程式⑴可以通过下面的方程式⑶重新整理。
权利要求
1.一种照明装置，包括热辐射主体，所述热辐射主体包括基部和延伸到所述基部的柱形本体；光源，所述光源布置在所述热辐射主体的一部分上；以及外壳，所述外壳与所述热辐射主体的外表面间隔开，并且包围所述热辐射主体。
2.如权利要求1所述的照明装置，其中，所述热辐射主体包括位于所述本体的外表面 上的至少一个热辐射片。
3.如权利要求1所述的照明装置，还包括引导构件，所述引导构件包围所述热辐射主 体的外侧下部以将所述光源固定到所述基部，并且所述引导构件在所述引导构件的表面上 包括至少一个孔，所述孔使在所述热辐射主体和所述外壳之间的空间与所述引导构件的外 部连通。
4.如权利要求3所述的照明装置，还包括环，所述环以密封所述光源与所述引导构件 之间的空间的方式包围所述光源的外周。
5.如权利要求3所述的照明装置，其中，所述引导构件包括具有开口的基部和延伸到 该基部的盖子，并且该基部和/或所述盖子中的至少一个包括至少一个孔。
6.如权利要求1所述的照明装置，还包括引导构件，所述引导构件包围热辐射片的外 侧下部，其中，所述引导构件包括具有开口的基部和延伸到该基部的盖子，并且所述盖子包 括至少一个凹槽，所述至少一个凹槽使在所述热辐射主体和所述外壳之间的空间与所述引 导构件的外部连通。
7.如权利要求6所述的照明装置，还包括密封装置，所述密封装置以密封所述光源与 所述弓I导构件之间的空间的方式包围所述光源的外周。
8.如权利要求1所述的照明装置，还包括内壳，所述内壳包括端子；从所述端子的一 部分延伸的内本体；以及延伸到所述内本体的外表面的第一引导件，其中，所述外壳包括联 接到所述第一引导件的突出部。
9.如权利要求1所述的照明装置，还包括内壳，所述内壳包括端子；从所述端子的一 部分延伸的内本体；以及延伸到所述内本体的外表面的第一引导件，其中，所述外壳包括外壁，所述外壁与所述热辐射主体间隔开并且包围所述热辐射主体，环形的第二引导件，所述第二引导件与所述第一引导件联接，以及至少一个突出部，所述至少一个突出部将所述外壁与所述第二引导件连接。
10.如权利要求1所述的照明装置，其中，所述热辐射主体与所述外壳之间的距离沿着 光从所述光源发射到外部的方向增大或减小。
11.如权利要求1所述的照明装置，其中，所述光源包括基板和多个发光器件，所述基 板包括布置有所述多个发光器件的多层结构，其中，所述基板包括分别布置在所述基板的 上部和下部的导电层且包括布置在所述导电层之间的绝缘层，并且，从所述基板的中心轴 线到所述导电层的最外端的距离小于从所述基板的中心轴线到所述绝缘层的最外端的距离。
12.如权利要求11所述的照明装置，其中，从所述基板的中心轴线到所述导电层的最 外端的距离与从所述基板的中心轴线到所述绝缘层的最外端的距离之间的差至少为5mm。
13.如权利要求11所述的照明装置，其中，所述基板包括第一导电层，所述多个发光器件位于所述第一导电层上； 第一绝缘层，所述第一绝缘层布置在所述第一导电层下面； FR4覆铜层压(CCL)片，所述FR4覆铜层压片布置在所述第一绝缘层下面； 第二绝缘层，所述第二绝缘层布置在所述FR4覆铜层压片下面； 第二导电层，所述第二导电层布置在所述第二绝缘层下面并且布置在容纳凹槽的底表 面上；以及过孔，所述过孔形成为穿过所述第一绝缘层、所述FR4覆铜层压片和所述第二绝缘层， 以将所述第一导电层和所述第二导电层电连接。
14.如权利要求13所述的照明装置，其中，所述基板还包括第三导电层，所述第三导电层布置在所述第一绝缘层与所述FR4覆铜层压片之间；以及第四导电层，所述第四导电层布置在所述FR4覆铜层压片与所述第二绝缘层之间。
15.如权利要求11所述的照明装置，其中，所述基板还包括焊料掩模，所述焊料掩模形 成在布置于所述基板的上部处的所述导电层的除了布置有所述多个发光器件的区域以外 的部分上，并且所述焊料掩模形成在第一绝缘层上的除了布置于所述基板的上部处的第一 导电层的布置区域以外的部分上。
16.一种照明装置，包括 热辐射主体；光源，所述光源布置在所述热辐射主体的一部分上； 外壳，所述外壳包围所述热辐射主体的外部；以及引导构件，所述引导构件将所述光源固定到所述热辐射主体，其中，所述引导构件包括 空气流动路径，所述空气流动路径允许空气在所述热辐射主体与所述外壳之间流动。
17.如权利要求16所述的照明装置，其中，所述热辐射主体包括位于所述热辐射主体 的外表面上的至少一个热辐射片。
18.如权利要求16所述的照明装置，其中，所述引导构件包括具有开口的基部和垂直 于所述基部延伸的盖子，并且在所述基部和/或所述盖子中通过一个或多个孔来形成所述 空气流动路径。
19.如权利要求16所述的照明装置，还包括环，所述环以密封所述光源与所述引导构 件之间的空间的方式包围所述光源的外周。
20.一种照明装置包括 光源；热辐射主体，所述热辐射主体布置在所述光源的一侧；以及外壳，所述外壳包围所述热辐射主体的外部，从而在所述外壳与所述热辐射主体之间 形成空气流动路径。
全文摘要
本发明公开了一种照明装置。该照明装置包括热辐射主体，该热辐射主体包括基部和延伸到该基部的柱形本体；光源，该光源布置在该热辐射主体的一部分上；以及外壳，该外壳与热辐射主体的外表面间隔开并且包围该热辐射主体。
文档编号F21V29/00GK102095101SQ20101062176
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者姜锡辰, 崔太荣, 洪成昊, 金东秀 申请人:Lg伊诺特有限公司