KR102198241B1 - 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널 - Google Patents

무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널은 진공압 상태의 내부 전체면적에 걸쳐 형성된 냉매유로를 통해 냉매가 무방향성 유동하게 되는 베이퍼챔버(vapor chamber)에 의해 LED PCB의 열이 신속히 분산되어 공냉식 방열판으로 전달되고, 공냉식 방열판이 공기대류에 의해 열을 배출하는 이중의 열전달/배출 구조를 제공함으로써 단순구성에 의한 방열효율의 증대를 도모할 수 있는 기술적 특징을 갖는다.

Description

무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널{Radiant heat panel of LED lighting based on non-oriented refrigerant flow}
본 발명은 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 진공압 상태의 내부 전체면적에 걸쳐 형성된 냉매유로를 통해 냉매가 무방향성 유동하게 되는 베이퍼챔버(vapor chamber)에 의해 LED PCB의 열이 신속히 분산되어 공냉식 방열판으로 전달되고, 공냉식 방열판이 공기대류에 의해 열을 배출하는 이중의 열전달/배출 구조를 제공함으로써 단순구성에 의한 방열효율의 증대를 도모할 수 있는 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에 관한 것이다.
발광다이오드(LED : light emitting diod)는 N형과 P형 반도체가 접합된 구조를 갖는 광전변환 반도체소자로서, 280-650 nm 파장대에서 적색, 청색, 황색 등의 색깔로 전면이나 측면으로 발광하는 특성을 가지는데, 발광다이이드가 패키지화된 엘이디 패키지가 통상 많이 사용되고 있다.
엘이디 패키지는 엘이디 소자의 하단에 방열구조가 형성된 구성을 가지는데, 주로 50mW 내지100mW 정도의 낮은 전력을 소모하면서도 종래의 백열등보다 효율이 좋은 장점이 있다. 최근에는 조도를 높이기 위하여 1와트(Watt)급 이상의 엘이디 패키지가 제공되는데, 상기 1와트급 이상의 엘이디소자는 열을 심하게 발생하므로 방열을 위한 별도의 방열구조가 형성된다.
이러한 엘이디 패키지에 관한 기술은 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-430803호 "엘이디광원용 히트파이프 일체형 박막증착식 인쇄회로기판" 등에 개시된 바 있다. 또한, 상기와 같이 성능이 좋은 엘이디소자는 열을 심하게 발생하므로 여기에 채용되는 방열구조에는 챔버가 형성되고, 상기 챔버에 열전도도가 높은 열매체가 적용된다.
종래에는 상기 열매체의 열전도도를 높이기 위해서 열전도도가 높은 수mm 에서 수㎛ 크기의 금속입자를 주입하는 노력을 기울여 왔으나, 이는 챔버 내에 입자의 침전, 압력강하 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위해서 최근에는 열매체에 열전도도가 높은 입자를 주입하되, 그 입자의 크기를 나노단위의 크기로 형성하여 주입하는 기술이 개발되고 있다.
그러나, 종래의 엘이디 패키지는 다음과 같은 문제점이 있었다.
(1) 방열구조가 지나치게 크므로 엘이디 패키지 자체의 크기가 크다. (2) 열저항이 커서 열이 쉽게 방열되지 못하여 엘이디 소자의 성능이 떨어진다. (3) 엘이디 패키지의 형태가 복잡하고 생산공정이 복잡하다.
또한, 상기와 같이 방열구조의 챔버 내에 나노단위 크기의 입자를 주입한 열매체가 이미 개발되었으나 잘 활용되지 않는 등의 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-430803호 "엘이디광원용 히트파이프 일체형 박막증착식 인쇄회로기판" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1083250호 "엘이디 패키지 방열용 나노유체 베이퍼챔버"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, LED PCB가 장착된 베이퍼챔버 유닛 내부의 냉매유로를 통한 냉매의 무방향성 유동에 의해 열이 신속하게 분산되어 공냉식 방열판 유닛으로 전달되는 한편, 복수의 내부 통풍채널을 형성한 공냉식 방열판 유닛의 형상구조에 의해 열배출 효율이 증대되는 공기 유동패턴이 구현되며, 베이퍼챔버 유닛과 공냉식 방열판 유닛에 의한 이중의 열전달/배출 구조가 제공됨으로써 단순구성에 의한 방열효율의 증대가 도모될 수 있도록 하는 새로운 형태의 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 냉매가 주입된 내부에 냉매유로(130)가 설정패턴으로 형성되어 있는 평판체 형상으로 이루어지고, LED PCB(2)가 표면에 결합되며, 상기 LED PCB(2)로부터 전달되는 열이 냉매의 무방향성 유동에 의해 전체부위로 분산되는 베이퍼챔버 유닛(100); 상기 베이퍼챔버 유닛(100)이 장착되는 외측 표면을 이루는 결합면체(220), 상기 결합면체(220)와 일체 형성되어 내측 표면을 이루는 바닥면체(230), 상기 바닥면체(230)로부터 돌출되게 일체로 연장형성되고, 설정된 높이를 갖는 측면체(240) 및 상기 측면체(240)의 끝단부위를 연결하는 연결면체(250)로 이루어져 복수의 내부 통풍채널(260)을 형성하고, 상기 내부 통풍채널(260)과 접하는 상기 바닥면체(230)의 두께가 영역 별로 달리 설정될 수 있는 공냉식 방열판 유닛(200);을 포함하는 구성으로 이루어져, 상기 LED PCB(2)의 열이 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체부위로 분산되면서 상기 공냉식 방열판 유닛(200)으로 전달되고, 상기 공냉식 방열판 유닛(200)을 통과하는 공기 대류에 의해 열이 배출되는 것을 특징으로 하는 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에서 상기 베이퍼챔버 유닛(100)은, 상기 LED PCB(2)에 이격 형성된 체결공(2b)과 대응하는 결합공(150)이 이격 형성되어 상기 LED PCB(2)가 일측 표면에 결합되는 PCB 접촉플레이트(110); 상기 PCB 접촉플레이트(110)보다 큰 두께로 형성되어 상기 PCB 접촉플레이트(110)의 저면에 결합되고, 표면에 냉매유로(130)가 요입형성되는 방열판 접촉플레이트(120);를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에서 상기 방열판 접촉플레이트(120)는 메쉬형 시트(140)의 표면 부착으로 상기 냉매유로(130)가 형성되도록 하거나, 상기 냉매유로(130)에 메쉬형 시트(140)가 부착되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에서 상기 공냉식 방열판 유닛(200)은, 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 수평단면형상과 동일한 형상의 베이퍼챔버 장착홈(210)이 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 두께와 동일한 깊이로 표면에 요입형성되어 상기 베이퍼챔버 유닛(100)가 끼움고정될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에서 상기 공냉식 방열판 유닛(200)은 좌우 면대칭 형상구조로 이루어지되, 중앙부위에 형성되고, 직사각 수직단면형상의 내부 통풍채널(260)이 복수개 형성되는 채널형성 중앙프레임(280a); 상기 채널형성 중앙프레임(280a)의 좌측에 이격 형성되고, 내측의 측면체(240)와 외측의 측면체(240)를 연결하는 연결면체(250)가 호형상의 곡선라인으로 볼록하게 형성되며, 복수의 내부 통풍채널(260)이 형성되는 채널형성 좌측프레임(280b); 상기 채널형성 중앙프레임(280a)의 우측에 이격 형성되고, 내측의 측면체(240)와 외측의 측면체(240)를 연결하는 연결면체(250)가 호형상의 곡선라인으로 볼록하게 형성되며, 복수의 내부 통풍채널(260)이 형성되는 채널형성 우측프레임(280c);을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널에 의하면, 진공압 상태의 내부 전체면적에 걸쳐 형성된 냉매유로를 통해 냉매가 무방향성 유동하게 되는 베이퍼챔버 유닛에 의해 LED PCB의 열이 신속히 분산되어 공냉식 방열판 유닛으로 전달되고, 공냉식 방열판 유닛이 공기대류에 의해 열을 배출하는 이중의 열전달/배출 구조를 제공하므로, 단순구성에 의한 방열효율 증대가 도모되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널의 사시도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널의 정면도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널의 평면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛의 분리 단면도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛의 냉매유로 구조 예시도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛의 단면 구조도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 방열판 유닛의 방열효율 증대구조를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널(1)은 도 1과 도 2에서와 같이 베이퍼챔버 유닛(100)과 공냉식 방열판 유닛(200)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
베이퍼챔버 유닛(100)은 냉매가 주입된 내부에 냉매유로(130)가 설정패턴으로 형성되어 있는 평판체 형상으로 이루어지는 것으로, LED PCB(2)가 표면에 결합된다. 베이퍼챔버 유닛(100)의 내부는 진공압 상태로 구현된다. 냉매유로(13)는 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체부위에 걸쳐 형성되어 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체부위를 통해 열전달이 이루어지도록 한다. LED PCB(2)에는 도 3에서와 같이 설정개수의 LED(2a)가 이격 배치되어 조명기능이 수행되도록 하고, 복수의 체결공(2b)이 이격 형성되어 베이퍼챔버 유닛(100)과 체결요소(볼트 등)에 의해 결합될 수 있도록 한다. 베이퍼챔버 유닛(100)은 LED PCB(2)로부터 전달되는 열이 냉매의 무방향성 유동에 의해 전체부위로 분산되어 공냉식 방열판 유닛(200)으로 전달되도록 한다. 냉매로는 아세톤, 물 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛(100)은 도 4에서와 같이 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
PCB 접촉플레이트(110)는 LED PCB(2)에 이격 형성된 체결공(2b)과 대응하는 결합공(150)이 이격 형성되는 것으로, LED PCB(2)가 PCB 접촉플레이트(110)의 일측 표면에 결합된다. 이와 같은 PCB 접촉플레이트(110)는 구리 소재로 이루어진 5mm 이하의 박판으로 형성될 수 있다.(바람직하게는 1mm의 박판으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.) 이를 통해 공냉식 방열판 유닛(200)으로의 열전도 효율을 증대시켜 방열효율 향상을 유도하게 된다. 물론 PCB 접촉플레이트(110)는 구리 이외에 알루미늄이나 스테인레스 스틸과 같이 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어질 수도 있다.
방열판 접촉플레이트(120)는 표면에 냉매유로(130)가 요입형성되는 것으로, PCB 접촉플레이트(110)보다 큰 두께로 형성되어 일정크기 이상의 중량을 가지도록 함으로써 냉매유로(130)를 통과하는 냉매의 팽창 등에 의해 들어올려지거나 변형되는 것을 방지하게 된다. 방열판 접촉플레이트(120)에도 LED PCB(2)에 이격 형성된 체결공(2b)과 대응하는 결합공(150)이 형성되어 LED PCB(2), PCB 접촉플레이트(110), 방열판 접촉플레이트(120)가 체결공(2b)과 결합공(150)으로 삽입되는 체결요소(볼트 등)에 의해 결합된다.
방열판 접촉플레이트(120)는 구리 소재로 이루어진 5~10mm 이하의 판체로 형성될 수 있다.(바람직하게는 5mm의 판체로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.) 물론 방열판 접촉플레이트(120)는 구리 이외에 알루미늄이나 스테인레스 스틸과 같이 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어질 수도 있다.
이와 같은 방열판 접촉플레이트(120)는 PCB 접촉플레이트(110)의 저면에 결합된다. 방열판 접촉플레이트(120)와 PCB 접촉플레이트(110)의 결합은 용접, 브레이징에 의해 수행될 수 있다. 그리고 냉매유로(130)와 연통되는 냉매주입구(121)가 방열판 접촉플레이트(120)의 일측면에 형성되는데, 냉매 주입이 완료되면 냉매주입구(121)는 용접 등에 의해 폐쇄된다.
한편 방열판 접촉플레이트(120)는 메쉬형 시트(140)의 표면 부착으로 냉매유로(130)가 형성되도록 하거나, 도 5에서와 같이 냉매유로(130)에 메쉬형 시트(140)가 부착되도록 할 수 있다. 이를 통해 미세 유로가 형성되면서 방열효율이 증대될 수 있다.
이와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛(100)은 도 6과 같은 단면 구조를 가질 수 있는데, PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)에 상하단이 고정되는 복수의 지지체(160)에 의해 내부공간이 형성된다.
지지체(160)는 짧은 기둥 형상으로 이루어져 수직배치되는 것으로, 복수의 지지체(160)는 베이퍼챔버 유닛(100) 전체면적에 걸쳐 이격 배치된다. 이에 따라 지지체(160) 사이 내부공간에 냉매유로(130)가 형성된다. 여기서 지지체(160)의 외주면 부위는 다공성 구조를 가지면서 냉매의 이동경로가 될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛(100)은 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)의 내측 표면에 결합배치되는 윅 모듈(170)을 가지는데, 윅 모듈(170)은 모세관 작용을 활성화시키는 구조(다공성 형상구조, 메쉬 형상구조 등)를 가진다. 다공성 형상구조는 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)의 내측 표면에 구리 파우더를 도포하고 소결시키는 과정을 통해 형성될 수 있는데, 소결 과정에서 구리 파우더 입자가 서로 접합되면서 미세가공을 형성하게 된다.
윅 모듈(170)에는 복수의 관통공이 형성되어 지지체(160)가 윅 모듈(170)을 통과하여 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)에 밀착고정되도록 한다.
이와 같은 구성의 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이퍼챔버 유닛(100)은 상하측 윅 모듈(170), 지지체(160)의 외주면 부위, 지지체(160) 사이 냉매유로(130)를 냉매가 무방향 유동하도록 하면서 높은 효율로 PCB 접촉플레이트(110)의 열을 방열판 접촉플레이트(120)로 전달하게 된다.
공냉식 방열판 유닛(200)은 베이퍼챔버 유닛(100)의 수평단면형상과 동일한 형상의 베이퍼챔버 장착홈(210)이 베이퍼챔버 유닛(100)의 두께와 동일한 깊이로 표면에 요입형성된 플레이트로 이루어져 베이퍼챔버 유닛(100)을 끼움고정시키게 된다. 이에 따라 베이퍼챔버 유닛(100)과 공냉식 방열판 유닛(200)의 표면이 동일면을 이루게 된다. 또한 베이퍼챔버 장착홈(210)의 전후방향 길이는 공냉식 방열판 유닛(200)의 전후방향 길이와 동일하게 형성되어 베이퍼챔버 유닛(100)과 공냉식 방열판 유닛(200)의 전후방향 측면이 동일면을 이루게 된다. 이를 통해 베이퍼챔버 유닛(100)과 공냉식 방열판 유닛(200)이 직접적인 공기대류에 노출되면서 공기대류에 의한 방열효율 증대를 유도하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 공냉식 방열판 유닛(200)은 결합면체(220), 바닥면체(230), 측면체(240), 연결면체(250)이 설정패턴으로 연결되면서 복수의 내부 통풍채널(260)을 형성하는 구조로 이루어진다. 여기서 결합면체(220), 바닥면체(230), 측면체(240), 연결면체(250)은 일체 성형된 단일 프레임구조물의 일부분을 이루는 것이다.
결합면체(220)는 베이퍼챔버 유닛(100)이 장착되는 외측 표면을 이루는 면체이고, 바닥면체(230)는 결합면체(220)와 일체 형성되어 내측 표면을 이루는 면체이다. 측면체(240)는 바닥면체(230)로부터 돌출되게 일체로 연장형성되는 것으로, 설정된 높이를 가진다. 연결면체(250)는 측면체(240)의 끝단부위를 연결하는 면체이다. 여기서 내부 통풍채널(260)과 접하는 바닥면체(230)의 두께는 영역 별로 달리 설정될 수 있다. 이를 통해 공냉식 방열판 유닛(200)을 통과하는 공기대류의 불규칙 유동이 유도되면서 방열효율 증대를 유도할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 방열판 유닛(200)은 좌우 면대칭 형상구조로 이루어지는데, 채널형성 중앙프레임(280a)의 좌우측으로 채널형성 좌측프레임(280b)과 채널형성 우측프레임(280c)이 이격배치되는 면대칭 구조를 가진다. 물론, 공냉식 방열판 유닛(200)의 형상구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
채널형성 중앙프레임(280a)은 중앙부위에 형성되는 것으로, 직사각 수직단면형상의 내부 통풍채널(260)이 복수개 형성된다. 채널형성 좌측프레임(280b)와 채널형성 우측프레임(280c)도 복수의 내부 통풍채널(260)이 형성되는 것으로, 채널형성 중앙프레임(280a)의 좌우측에 이격 형성되고, 내측의 측면체(240)와 외측의 측면체(240)를 연결하는 연결면체(250)가 호형상의 곡선라인으로 볼록하게 형성된다.
특히 본 발명의 실시예에 따른 공냉식 방열판 유닛(200)은 도 7에서와 같이 채널형성 중앙프레임(280a)의 연결면체(250), 채널형성 좌측프레임(280b)의 연결면체(250), 채널형성 우측프레임(280c)의 연결면체(250)의 외부 표면에는 설정길이만큼 요철면(270)이 형성되어 공기대류에 의한 방열효율 증대를 도모하게 된다. 여기서 요철면(270)은 프랙탈 형상구조로 구현되면서 방열효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널(1)은 LED PCB(2)의 열이 냉매의 무방향성 유동에 의해 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체부위로 분산되면서 공냉식 방열판 유닛(200)으로 전달되고, 공냉식 방열판 유닛(200)을 통과하는 공기 대류에 의해 열이 배출되는 것으로, 방열 효율이 증대되면서 LED PCB(2)가 장시간 높은 내구성으로 손상없이 원활하게 조명 기능을 수행할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널
2 : LED PCB
2a : LED
2b : 체결공
100 : 베이퍼챔버 유닛
110 : PCB 접촉플레이트
120 : 방열판 접촉플레이트
121 : 냉매주입구
130 : 냉매유로
140 : 메쉬형 시트
150 : 결합공
160 : 지지체
170 : 윅 모듈
200 : 공냉식 방열판 유닛
210 : 베이퍼챔버 장착홈
220 : 결합면체
230 : 바닥면체
240 : 측면체
250 : 연결면체
260 : 내부 통풍채널
270 : 요철면
280a : 채널형성 중앙프레임
280b : 채널형성 좌측프레임
280c : 채널형성 우측프레임

Claims (5)

  1. 냉매가 주입된 내부에 냉매유로(130)가 설정패턴으로 형성되어 있는 평판체 형상으로 이루어지고, LED PCB(2)가 표면에 결합되며, 상기 LED PCB(2)로부터 전달되는 열이 냉매의 무방향성 유동에 의해 전체부위로 분산되되, 상기 LED PCB(2)에 이격 형성된 체결공(2b)과 대응하는 결합공(150)이 이격 형성되어 상기 LED PCB(2)가 일측 표면에 결합되는 PCB 접촉플레이트(110)와 상기 PCB 접촉플레이트(110)보다 큰 두께로 형성되어 상기 PCB 접촉플레이트(110)의 저면에 결합되고 표면에 냉매유로(130)가 요입형성되는 방열판 접촉플레이트(120)를 포함하는 구성으로 이루어지는 베이퍼챔버 유닛(100);
    상기 베이퍼챔버 유닛(100)이 장착되는 외측 표면을 이루는 결합면체(220), 상기 결합면체(220)와 일체 형성되어 내측 표면을 이루는 바닥면체(230), 상기 바닥면체(230)로부터 돌출되게 일체로 연장형성되고, 설정된 높이를 갖는 측면체(240) 및 상기 측면체(240)의 끝단부위를 연결하는 연결면체(250)로 이루어져 복수의 내부 통풍채널(260)을 형성하고, 상기 내부 통풍채널(260)과 접하는 상기 바닥면체(230)의 두께가 영역 별로 달리 설정될 수 있되, 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 수평단면형상과 동일한 형상의 베이퍼챔버 장착홈(210)이 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 두께와 동일한 깊이로 표면에 요입형성되어 상기 베이퍼챔버 유닛(100)가 끼움고정되는 공냉식 방열판 유닛(200);을 포함하는 구성으로 이루어져,
    상기 LED PCB(2)의 열이 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체부위로 분산되면서 상기 공냉식 방열판 유닛(200)으로 전달되고, 상기 공냉식 방열판 유닛(200)을 통과하는 공기 대류에 의해 열이 배출되되,
    상기 베이퍼챔버 유닛(100)은,
    상기 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)에 상하단이 고정되어 내부공간을 형성시키게 되고, 짧은 기둥 형상으로 이루어져 수직배치되며, 상기 베이퍼챔버 유닛(100)의 전체면적에 걸쳐 이격 배치되면서 상기 내부공간에 냉매유로(130)가 형성되도록 하고, 외주면 부위가 다공성 구조를 가져 냉매의 이동경로가 되는 복수의 지지체(160); 상기 PCB 접촉플레이트(110)와 방열판 접촉플레이트(120)의 내측 표면에 결합배치되고, 상기 지지체(160)가 통과하는 복수의 관통공이 형성되며, 모세관 작용을 활성화시키는 다공성 형상구조와 메쉬 형상구조 중에서 선택된 어느 하나의 형상구조를 가지는 윅 모듈(170);을 구비하여, 상하측 상기 윅 모듈(170), 상기 지지체(160)의 외주면 부위, 상기 지지체(160) 사이 냉매유로(130)를 냉매가 무방향 유동하도록 하면서 상기 PCB 접촉플레이트(110)의 열을 상기 방열판 접촉플레이트(120)로 전달하게 되는 것을 특징으로 하는 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방열판 접촉플레이트(120)는 메쉬형 시트(140)의 표면 부착으로 상기 냉매유로(130)가 형성되도록 하거나, 상기 냉매유로(130)에 메쉬형 시트(140)가 부착되도록 하는 것을 특징으로 하는 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 공냉식 방열판 유닛(200)은 좌우 면대칭 형상구조로 이루어지되,
    중앙부위에 형성되고, 직사각 수직단면형상의 내부 통풍채널(260)이 복수개 형성되는 채널형성 중앙프레임(280a);
    상기 채널형성 중앙프레임(280a)의 좌측에 이격 형성되고, 내측의 측면체(240)와 외측의 측면체(240)를 연결하는 연결면체(250)가 호형상의 곡선라인으로 볼록하게 형성되며, 복수의 내부 통풍채널(260)이 형성되는 채널형성 좌측프레임(280b);
    상기 채널형성 중앙프레임(280a)의 우측에 이격 형성되고, 내측의 측면체(240)와 외측의 측면체(240)를 연결하는 연결면체(250)가 호형상의 곡선라인으로 볼록하게 형성되며, 복수의 내부 통풍채널(260)이 형성되는 채널형성 우측프레임(280c);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무방향성 냉매유동 기반 엘이디조명체 방열패널.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220162489A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 주식회사 캠스퀘어 휴대용 수중 조명 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200430803Y1 (ko) 2006-08-24 2006-11-13 목산전자주식회사 수직형 파워 엘이디 및 수평형 파워 엘이디의 방열구조
KR20100122684A (ko) * 2009-05-13 2010-11-23 주식회사 유나티앤이 냉각장치를 구비한 엘이디 조명등
KR101083250B1 (ko) 2010-07-19 2011-11-14 티티엠주식회사 엘이디 패키지 방열용 나노유체 베이퍼챔버
KR101464318B1 (ko) * 2014-02-21 2014-11-25 정소영 엘이디 조명장치 및 이를 이용한 가로등
KR20150112658A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 한국과학기술연구원 채널 타입 방열 시스템을 포함하는 led 등기구
KR20190076627A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 제이디엠 주식회사 조명 장치 및 이의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200430803Y1 (ko) 2006-08-24 2006-11-13 목산전자주식회사 수직형 파워 엘이디 및 수평형 파워 엘이디의 방열구조
KR20100122684A (ko) * 2009-05-13 2010-11-23 주식회사 유나티앤이 냉각장치를 구비한 엘이디 조명등
KR101083250B1 (ko) 2010-07-19 2011-11-14 티티엠주식회사 엘이디 패키지 방열용 나노유체 베이퍼챔버
KR101464318B1 (ko) * 2014-02-21 2014-11-25 정소영 엘이디 조명장치 및 이를 이용한 가로등
KR20150112658A (ko) * 2014-03-28 2015-10-07 한국과학기술연구원 채널 타입 방열 시스템을 포함하는 led 등기구
KR20190076627A (ko) * 2017-12-22 2019-07-02 제이디엠 주식회사 조명 장치 및 이의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220162489A (ko) * 2021-06-01 2022-12-08 주식회사 캠스퀘어 휴대용 수중 조명 장치
KR102546683B1 (ko) * 2021-06-01 2023-06-23 주식회사 캠스퀘어 휴대용 수중 조명 장치

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