CN111578244B - 散热壳体及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种散热壳体及灯具。该散热壳体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，配光模块与第一表面贴合，第二表面设置有多组鳍片组；各鳍片组中的相邻鳍片之间至少设置有一个其他鳍片组中的鳍片；相同鳍片组中的鳍片的顶部到第二表面的距离相等，不同鳍片组中的顶部到第二表面的距离不相等；各鳍片组中的鳍片具有靠近散热壳体的轴线的第一端和远离轴线的第二端，不同鳍片组中的第一端距离轴线的距离不相等，不同鳍片组中的第一端形成有不同的倒角，不同鳍片组中的第二端距离轴线的距离不相等。通过各组鳍片组的上述设置使得各鳍片组中鳍片之间与第二表面形成的流道内，空气能够产生紊流，提高配光模块的散热效果。

Description

散热壳体及灯具

技术领域

本发明涉及灯具散热领域，尤其涉及一种散热壳体及灯具。

背景技术

在通过发光元件进行照明时，发光元件发光产生的热量需要通过散热壳体进行散热。传统的散热壳体上设置有大量用于散热的鳍片，采用的鳍片大多尺寸相同且相对散热壳体位置相同，由此使得经过散热壳体的空气流向较固定，散热不均匀，导致散热效果较差。

发明内容

本发明的目的在于在通过发光元件进行照明时，提供一种散热壳体及灯具，以解决传统散热壳体散热不均匀，导致散热效果较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

一种散热壳体，用于对配光模块散热，所述散热壳体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，所述配光模块与所述第一表面贴合，所述第二表面设置有多组鳍片组；

各鳍片组中的相邻鳍片之间至少设置有一个其他鳍片组中的鳍片；

相同鳍片组中的鳍片的顶部到所述第二表面的距离相等，不同鳍片组中的所述顶部到所述第二表面的距离不相等；

各鳍片组中的鳍片具有靠近所述散热壳体的轴线的第一端和远离所述轴线的第二端，不同鳍片组中的所述第一端距离所述轴线的距离不相等，不同鳍片组中的所述第一端形成有不同的倒角，不同鳍片组中的所述第二端距离所述轴线的距离不相等。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

一种灯具，包括如上述所述的散热壳体、调光驱动和配光模块，所述配光模块包括发光元件，所述调光驱动与所述发光元件电连接。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述散热壳体，设置有多组鳍片组，不同鳍片组中的顶部到第二表面的距离以及第一端、第二端到散热壳体的轴线的距离均不相同，且第一端形成的倒角也不同，因此，在鳍片之间与第二表面形成的流道内，空气能够产生紊流，提高配光模块的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中散热壳体的主视图。

图2为图1所示散热壳体的一视角轴视图。

图3为图2中A部放大结构示意图。

图4为图1所示散热壳体的另一视角轴视图。

图5为一个实施例中灯具的结构示意图。

图6为一个实施例中透镜角度为45°的透镜示意图。

图7为图6所示透镜的半剖视图。

图8为一个实施例中透镜角度为90°的透镜示意图。

图9为图8所示透镜的半剖视图。

图10为一个实施例中配光模块的空间结构示意图。

图11为图10所示配光模块的半剖视图。

图12为图11中B部放大结构示意图。

图13为另一个实施例中配光模块的空间结构示意图。

图14为具有透镜角度为45°的配光模块的配光曲线。

图15为图10所示配光模块三米处照度。

图16为图10所示配光模块配光UGR。

图17为另一个实施例中配光模块的空间结构示意图。

图18为另一个实施例中配光模块的空间结构示意图。

图19为具有透镜角度为90°的配光模块的配光曲线。

图20为图18所示配光模块三米处照度。

图21是图5所示的灯具的散热效果实验模拟图。

图22是将图5的灯具的散热壳体设置成具有平行等高的散热鳍片后，所得出的散热壳体的散热效果实验模拟图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并结合图1至图4，本发明实施例提供的散热壳体100用于配光模块200散热，可以理解为在其他实施例中，散热壳体100还可以用于对其他工件或装置进行散热，此处不作唯一限定。

请一并结合图1至图4，现对本发明提供的散热壳体100进行说明。散热壳体100具有沿第一方向相对设置的第一表面101和第二表面102，配光模块200与第一表面101贴合，第二表面102设置有多组鳍片组。各鳍片组中的相邻鳍片之间至少设置有一个其他鳍片组中的鳍片。即相同鳍片组中的鳍片不相邻。进一步地，相同鳍片组中的鳍片的顶部103到第二表面102的距离相等，不同鳍片组中的顶部103到第二表面102的距离不相等。本实施例中，各鳍片组中的顶部103均平行于第二表面102。

进一步地，各鳍片组中的鳍片具有靠近散热壳体100的轴线的第一端104和远离轴线的第二端105。不同鳍片组中的第一端104距离轴线的距离不相等，即距离轴线的远近不同。不同鳍片组中的第一端104形成有不同的倒角，即倒角的形状不同。不同鳍片组中的第二端105距离轴线的距离不相等。通过各组鳍片组的上述设置使得各鳍片组中鳍片之间与第二表面102形成的流道内，空气能够产生紊流，提高配光模块200的散热效果。

进一步地，各鳍片组至少包括两类鳍片，各类鳍片中的第一端104距离轴线的距离和倒角至少有一个不同。具体地，本实施例中，鳍片组的组数为三个，包括第一鳍片组、第二鳍片组和第三鳍片组。各鳍片组中的鳍片沿散热壳体100的周向分布。第一鳍片组包括第一类鳍片110和第二类鳍片120。第二鳍片组包括第三类鳍片130和第四类鳍片140。第三鳍片组包括第五类鳍片150、第六类鳍片160和第七类鳍片170。

进一步地，第一类鳍片110的两侧和第二类鳍片120的两侧均设置有第五类鳍片150，第一类鳍片110的两侧间隔一个第五类鳍片150设置有第三类鳍片130，第二类鳍片120的两侧间隔一个第五类鳍片150设置有第四类鳍片140，上述设置，会形成多个相邻的第三类鳍片130和第四类鳍片140，各相邻第三类鳍片130和第四类鳍片140之间交替设置第六类鳍片160和第七类鳍片170。例如，约定一相邻的第三类鳍片130和第四类鳍片140之间设置第六类鳍片160，下一个相邻的第三类鳍片130和第四类鳍片140之间设置第七类鳍片170，再下一个相邻的第三类鳍片130和第四类鳍片140之间设置第六类鳍片160，以此例推。

进一步地，各类鳍片的第一端104距离轴线的距离满足以下关系：

L₅＞L₃＝L₄＞L₁＞L₆＝L₇＞L₂，其中，L₁指第一类鳍片110的第一端104距离轴线的距离，L₂指第二类鳍片120的第一端104距离轴线的距离，L₃指第三类鳍片130的第一端104距离轴线的距离，L₄指第四类鳍片140的第一端104距离轴线的距离，L₅指第五类鳍片150的第一端104距离轴线的距离，L₆指第六类鳍片160的第一端104距离轴线的距离，L₇指第七类鳍片170的第一端104距离轴线的距离。具体地，本实施例中，L₁＝37mm，L₂＝26mm，L₃＝40，L₄＝40，L₅＝50mm，L₆＝30mm，L₇＝30。

进一步地，各鳍片组中的顶部103到散热壳体100的距离满足以下关系：

H₁＞H₃＞H₂，其中，H₁指第一鳍片组的顶部103到第二表面102的距离，H₂指第二鳍片组的顶部103到第二表面102的距离，H₃指第三鳍片组的顶部103到第二表面102的距离。具体地，本实施例中，H₂＝H₁-5mm，H₃＝H₁-2mm。

如图3所示，进一步地，第一类鳍片110的倒角包括第一端面111，第一端面111垂直于第二表面102，第一类鳍片110的顶部103与第一端面111圆弧过渡。第二类鳍片120的倒角包括依次连接的第一端面121和第三端面122，第一端面121垂直于第二表面102，第三端面122相对第二表面102倾斜设置，第二类鳍片120的顶部103与第三端面122圆弧过渡。第三类鳍片130的倒角包括依次连接的第四端面131和第五端面132，第四端面131垂直于第二表面102，第五端面132相对第二表面102倾斜设置，第三类鳍片130的顶部103与第五端面132圆弧过渡。第四类鳍片140的倒角包括第六端面141，第六端面141相对第二表面102倾斜设置，第四类鳍片140的顶部103与第六端面141圆弧过渡。第五类鳍片150的倒角包括依次连接的第七端面151和第八端面152，第七端面151垂直于第二表面102，第八端面152相对第二表面102倾斜设置，第五类鳍片150的顶部103与第八端面152圆弧过渡。第六类鳍片160的倒角包括依次连接的第九端面161和第十端面162，第九端面161垂直于第二表面102，第十端面162相对第二表面102倾斜设置，第六类鳍片160的顶部103与第十端面162圆弧过渡。第七类鳍片170的倒角包括依次连接的第十一端面171和第十二端面172，第十一端面171垂直于第二表面102，第十二端面172相对第二表面102倾斜设置，第七类鳍片170的顶部103与第十二端面172圆弧过渡。第一端面111、第一端面121、第四端面131、第七端面151、第九端面161和第十一端面171的顶端到第二表面102的距离不全相同。第三端面122、第五端面132、第六端面141、第八端面152、第十端面162和第十二端面172的倾斜角度不全相同。

本实施例中，各类鳍片沿散热壳体100的径向延伸。各类鳍片以轴线为轴均匀分布。第一鳍片组包括两个第一类鳍片110和两个第二类鳍片120，两个第一类鳍片110和两个第二类鳍片120以轴线为轴均匀分布且间隔设置，将第二表面等分。第一表面101设置有第一凹槽106，以在第二表面102形成第一凸起107，各类鳍片的底部与第一凸起107贴合，各类鳍片的第二端105由第一凸起107向第二表面102外沿延伸。配光模块200与第一凹槽106的槽底贴合。

具体地，各类鳍片的第二端105距离轴线的距离满足以下关系：

l₁＞l₃＝l₄＞l₅＞l₆＝l₇＞l₂，其中，l₁指第一类鳍片110的第二端105距离轴线的距离，l₂指第二类鳍片120的第二端105距离轴线的距离，l₃指第三类鳍片130的第二端105距离轴线的距离，l₄指第四类鳍片140的第二端105距离轴线的距离，l₅指第五类鳍片150的第二端105距离轴线的距离，l₆指第六类鳍片160的第二端105距离轴线的距离，l₇指第七类鳍片170的第二端105距离轴线的距离。具体地，本实施例中，l₁＝75mm，l₂＝47.5mm，l₃＝68mm，l₄＝68mm，l₅＝66mm，l₆＝65mm，l₇＝65mm。

本实施例中，第二表面102还设置有多个连接柱400和安装柱500，连接柱400用于安装调光驱动300。本实施例中，连接柱400为螺纹柱，通过螺栓将调光驱动300固定于连接柱400上。安装柱500用于将灯具10以嵌入式、吊杆式或吸顶式安装在所需要的地方。

请一并结合图1至图20，本发明还公开了一种灯具10，包括上述散热壳体100、调光驱动300和配光模块200，所述配光模块200包括发光元件220，调光驱动300与发光元件220电连接。

进一步地，配光模块200还包括沿第一方向相对设置的第一安装板230和第二安装板240以及多个透镜210，透镜210设置于第一安装板230上，第二安装板240用于安装发光元件220。具体地，透镜210用于对从发光元件220射出的光的配光进行控制，本实施例中发光元件220为LED灯220，可以理解为在其他实施例中，发光元件220还可以为能够温度辐射发光或其他发光形式发光的元件。透镜210的材质为光学PC。

进一步地，透镜210的透镜角度小于90°。具体地，透镜210包括第一曲面211和第二曲面212。第一曲面211配置在透镜210的一侧，用于使从发光元件220射出的光入射至透镜210内部，第一曲面211由第一曲线绕透镜210的光轴OO`旋转一周而成并在透镜210上形成第二凹槽213，第二凹槽213用于容纳发光元件220。第二曲面212配置在透镜210的另一侧，用于使由第一曲面211入射的光透射，第一曲面211由第二曲线绕透镜210的光轴OO`旋转一周而成。即发光元件220射出的光依次经过第一曲面211和第二曲面212后从透镜210透射出。进一步地，第一曲面211的曲率与第二曲面212的曲率不同。由于光程差存在，光路发生不同程度的偏折，改变了原有的光路分布，形成了新的透射角度，以使透镜210的透镜角度小于90°，提高了发光元件220光效，减小了大角度上的光强，有效降低了眩光，照明舒适感较好。本实施例中，第一方向平行于光轴OO`。

请一并结合图6和图7，在一个实施例中，第一曲线满足以下公式：y＝-0.0016*x^3+0.0652*x^2-0.0049*x-2.7497，其中，0≤X≤7.2；第二曲线满足以下公式：y＝0.0049*x^3+0.0764*x^2+0.0160*x-10.0157，其中，0≤X≤8，得到透镜210的透镜角度为45°。进一步地，透镜210还包括安装面114，光轴OO`与安装面214同轴，本实施例中，安装面214为圆柱面，第二曲面212的外沿形成安装面214的一端。安装面214的另一端通过圆环面215与第一曲面211的外沿连接，圆环面215与光轴OO`同轴。

请一并结合图8和图9，在另一个实施例中，第一曲线满足以下公式：Y＝-0.0019*X^3+0.0650*X^2-0.0021*X-2.7077，其中，0≤X≤5.8；第二曲线满足以下公式：Y＝0.0071*X^3+0.0229*X^2+0.0803*X-6.9558，0≤X≤7.2，得到透镜210的透镜角度为45°。进一步地，透镜210还包括安装面214，光轴OO`与安装面214同轴，本实施例中，安装面214为圆柱面，第二曲面212的外沿形成安装面214的一端。安装面214的另一端与一环形面216的外沿连接，环形面216的内沿通过一锥面与第一曲面211的外沿连接。

进一步地，第一安装板230包括沿第一方向相对设置的第一面231和第二面232，第一面231形成有第三凹槽233，第三凹槽233的槽底形成有多个通孔，通孔贯通第一安装板230，各透镜210一一对应设置于各通孔。具体地，通孔的孔壁与安装面214相匹配，圆环面215/环形面216与第二面232同面，第二曲面212外凸于第三凹槽233的槽底且部分外凸于第一面231，即透镜210部分收容于第三凹槽233内。第三凹槽233的槽壁为锥面且沿光路方向其直径逐渐增大。

进一步地，第二安装板240设置于第二面232。第二安装板240第一凹槽106的槽底贴合。具体地，第二面232形成有第四凹槽2321，第二安装板240收容于第四凹槽2321，第四凹槽2321的槽底形成有第四凹槽，第三凹槽233在第四凹槽的槽底形成有第二凸起234，以在第四凹槽的槽壁与第二凸起234之间形成容纳槽235。容纳槽235呈圆环状。容纳槽235用于容纳密封件。本实施例中，密封件为密封圈。密封件用于将第一安装板230和第二安装板240之间密封。

进一步地，发光元件220通过固定件设置于第二安装板240。第二凸起234的周向设置有抵设于第二安装板240上的环形凸起2341，以将发光元件220设置于第一曲线和第二曲线的原点。本实施例中，固定件为硅基电路，发光元件220通过其安装会外凸于第二安装板240，因此，通过设置环形凸起2341使得第二安装板240与第二凸起234之间具有间隙，以将发光元件220设置于第一曲线和第二曲线的原点。容纳槽235位于环形凸起2341的外侧，其内密封件将环形凸起2341与第二安装板240之间密封。

如图10所示，在一个实施例中，透镜210的透镜角度为45°，多个透镜210分布在多个与第三凹槽233同轴的圆环上，最内侧圆环为第一圆环，每个圆环设置有三个2n+1透镜210，n为该圆环为第几圆环，透镜210的排布比较疏松，使得在预留容线槽位置的同时，透镜210发光更均匀。容线槽236位于第三凹槽233内。本实施例中，发光元件220为LED灯220，LED灯220为显色指数80，光效170lm/W的5050LED灯220，得到的配光模块200的功率为50W。得到的配光曲线如图14所示。得到的三米处照度如图15所示，由图15可知该配光模块200三米处最大照度为688lx，得到的配光UGR如图16所示，由图16可知配光UGR的最大值为19。

如图13所示，在一个实施例中，透镜210的透镜角度为45°，多个透镜210分布在多个与第三凹槽233同轴的圆环上，透镜210的排布比较疏松。本实施例中，发光元件220为LED灯220，LED灯220为显色指数80，光效170lm/W的5050LED灯220，得到的配光模块200的功率为100W。

如图17所示，在一个实施例中，透镜210的透镜角度为90°，多个透镜210分布在多个与第三凹槽233同轴的圆环上，最内侧圆环为第一圆环，每个圆环设置有三个2n+1透镜210，n为该圆环为第几圆环，透镜210的排布比较疏松，使得在预留容线槽236位置的同时，透镜210发光更均匀。容线槽236位于第三凹槽233内。本实施例中，发光元件220为LED灯220，LED灯220为显色指数80，光效170lm/W的5050LED灯220，得到的配光模块200的功率为50W。得到的配光曲线如图19所示。

如图18所示，在一个实施例中，透镜210的透镜角度为90°，多个透镜210分布在多个与第三凹槽233同轴的圆环上，透镜210的排布比较疏松。本实施例中，发光元件220为LED灯220，LED灯220为显色指数80，光效170lm/W的5050LED灯220，得到的配光模块200的功率为100W。得到的三米处照度如图20所示，由图20可知该配光模块200三米处最大照度为508lx。

图21是图5所示的灯具10的散热效果实验模拟图。本次模拟实验的迭代次数为197次，每次间隔时间为99秒。

灯具10几个重要部位的实验测试温度如下表所示。

表格1

由图21和上述的表格1可以看出，灯具10工作后，散热壳体100的表面最大温度为76.0755℃。

图22是将图5的灯具10的散热壳体100设置成具有平行等高的散热鳍片后，所得出的散热壳体的散热效果实验模拟图。灯具的散热壳体，采用平行等距设置的散热鳍片，属于惯用设计。需要说明的是，图22的灯具，其功率，调光驱动等零部件均与图5的灯具10一致，唯一的不同之处仅在于将散热壳体100设置成常规的方形，并在表面设置平行等高的散热鳍片。为便于看清实验效果，图22隐藏了灯具的调光驱动及安装结构部分。

由图22可以看出，灯具的散热壳体表面采用平行等高的散热鳍片后，灯具工作状态下，散热壳体表面的最高温度为79.39℃。

由此可以看出，本发明所采热的散热壳体100，相对于常规的散热设计，散热效果可得到有效的提高。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种散热壳体，用于对配光模块散热，其特征在于，所述散热壳体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，所述配光模块与所述第一表面贴合，所述第二表面设置有多组鳍片组；

各鳍片组中的相邻鳍片之间至少设置有一个其他鳍片组中的鳍片，且相同鳍片组中的鳍片不相邻；

相同鳍片组中的鳍片的顶部到所述第二表面的距离相等，不同鳍片组中的所述顶部到所述第二表面的距离不相等；

各鳍片组中的鳍片具有靠近所述散热壳体的轴线的第一端和远离所述轴线的第二端，不同鳍片组中的所述第一端距离所述轴线的距离不相等，不同鳍片组中的所述第一端形成有不同的倒角，不同鳍片组中的所述第二端距离所述轴线的距离不相等。

2.根据权利要求1所述的散热壳体，其特征在于，各鳍片组至少包括两类鳍片，各类鳍片中的所述第一端距离所述轴线的距离和所述倒角至少有一个不同。

3.根据权利要求2所述的散热壳体，其特征在于，各类鳍片沿所述散热壳体的径向延伸。

4.根据权利要求3所述的散热壳体，其特征在于，各类鳍片以所述轴线为轴均匀分布。

5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的散热壳体，其特征在于，所述第一表面设置有第一凹槽，以在所述第二表面形成第一凸起，各类鳍片的底部与所述第一凸起贴合，各类鳍片的所述第二端由所述第一凸起向所述第二表面外沿延伸；

所述配光模块与所述第一凹槽的槽底贴合。

6.一种灯具，其特征在于，包括如权利要求1～5任一权利要求所述的散热壳体、调光驱动和配光模块，所述配光模块包括发光元件，所述调光驱动与所述发光元件电连接。

7.根据权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述配光模块还包括沿所述第一方向相对设置的第一安装板和第二安装板以及多个透镜，所述透镜设置于所述第一安装板上，所述第二安装板用于安装所述发光元件，所述透镜用于对从所述发光元件射出的光的配光进行控制。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述透镜的透镜角度小于90°，所述透镜包括：

第一曲面，配置在所述透镜的一侧，用于使从所述发光元件射出的光入射至所述透镜内部，所述第一曲面由第一曲线绕所述透镜的光轴旋转一周而成并在所述透镜上形成第二凹槽，所述第二凹槽用于容纳所述发光元件；及

第二曲面，配置在所述透镜的另一侧，用于使由所述第一曲面入射的光透射，所述第一曲面由第二曲线绕所述透镜的光轴旋转一周而成，所述第一曲面的曲率与所述第二曲面的曲率不同，所述第一方向平行于所述光轴。

9.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述第一曲线满足以下公式：

y＝-0.0016* X ^3+0.0652* X ^2-0.0049* X -2.7497，其中，0≤X≤7.2；

所述第二曲线满足以下公式：

y＝0.0049* X ^3+0.0764* X ^2+0.0160* X -10.0157，其中，0≤X≤8。

10.根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述第一曲线满足以下公式：

Y＝-0.0019*X^3+0.0650*X^2-0.0021*X-2.7077，其中，0≤X≤5.8；

所述第二曲线满足以下公式：

Y＝0.0071*X^3+0.0229*X^2+0.0803*X-6.9558，0≤X≤7.2。

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