KR20120063875A

KR20120063875A - 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치

Info

Publication number: KR20120063875A
Application number: KR1020100125039A
Authority: KR
Inventors: 정욱철
Original assignee: 삼성엘이디 주식회사
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-06-18

Abstract

냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛은, 일면에 구동 발열체가 장착되고, 내부에는 상기 구동 발열체의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실; 상기 증발실로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부; 및 상기 증발실 상에 마련되는 분리판을 구비하며, 상기 방열부로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실로 공급하는 보상실;을 포함한다.

Description

냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치{COOLING UNIT AND LIGHTING DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명 장치의 광원에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있는 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.

LED 소자를 이용한 조명 기기는 그 운전온도에 의해 빛의 품질 및 조명 기기의 수명에 영향을 받으므로 적절한 운전온도의 유지는 LED 조명 기기의 초기 품질 및 장기 신뢰성 관점에서 매우 중요한 요인이다.

이러한 LED 조명 기기의 운전온도를 적절한 수준으로 유지시키기 위한 방법 중 다수의 핀(fin)을 구비한 히트 싱크를 사용한 자연대류에 의한 냉각 방식이 지배적이나, 이 경우 제한된 핀 방열면적으로 인해 요구되는 방열성능을 기대하기 어려운 실정이다.

이에 열전달 성능을 높이기 위해 팬 등의 유체기계를 이용하여 냉각성능을 향상시키려는 시도가 있으나, 이 방법은 유체기계를 구동하는데 전력이 소모된다는 점과 유체기계의 장기 신뢰성이 검증되지 않았다는 점에서 저전력 및 장수명을 특성으로 하는 LED 조명 기기에의 적용에 한계가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 히트 파이프(heat pipe)등의 2상 열전달 장치를 이용하여 더 넓은 방열면적을 확보하려는 노력이 기울려지고 있으나, 이 경우 기존의 원통형 증발기 구조를 가진 히트 파이프의 적용을 위한 별도의 형상 변환 매개물의 사용으로 열저항이 증가하고, 다수의 LED 패키지를 사용하는 넓은 면적의 PCB에 적용할 경우 다수의 히트 파이프를 사용해야 한다는 점에서 방열성능 및 가격 경쟁력에 문제점을 지니고 있다.

따라서, 종래의 이러한 문제점들을 해결하면서 보다 단순하고 조명 기기에 대한 열 방출을 극대화할 수 있는 구조에 대한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 목적은 구조가 간단하고, 열 방출 효율을 향상시켜 LED 소자의 광출력을 증가시키며, 사용수명 등 신뢰성을 향상시키는 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 조명 장치는, 광원 모듈; 및 일면에 상기 광원 모듈이 장착되고 내부에는 상기 광원 모듈의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실과, 상기 증발실로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부와, 상기 증발실 상에 마련되는 분리판을 구비하며 상기 방열부로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실로 공급하는 보상실을 포함하는 냉각 유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원 모듈은 적어도 하나의 LED 패키지를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분리판은 다수의 미세공이 형성된 다공질의 금속판, 세라믹판 또는 폴리머판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분리판의 미세공은 10㎛ 이하의 크기를 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 증발실은 내부 바닥면 상에 돌출형성된 복수의 가이드를 구비하여 상기 기상상태 작동유체가 배출되도록 상기 복수의 가이드 사이에 배출유로를 형성할 수 있다.

또한, 상기 분리판은 상기 복수의 가이드 상면과 접하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 분리판은 상기 보상실과 상기 증발실 사이에서 상기 액상상태 작동유체를 상기 증발실로 이동시키고, 상기 기상상태 작동유체가 상기 보상실로 이동하는 것을 차단할 수 있다.

또한, 상기 보상실은 내부에 상기 기상상태 작동유체와 상기 액상상태 작동유체가 공존할 수 있다.

또한, 상기 증발실과 상기 방열부를 연결하여 상기 증발실에서 상기 방열부로 상기 기상상태 작동유체의 이송을 안내하는 제1이송관과, 상기 방열부와 상기 보상실을 연결하여 상기 방열부에서 상기 보상실로 상기 액상상태 작동유체의 이송을 안내하는 제2이송관을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2이송관은 상기 보상실 내에 수용되는 상기 액상상태 작동유체 속으로 침투되도록 상기 보상실 내부로 연장될 수 있다.

또한, 상기 방열부는 상기 기상상태 작동유체가 상기 액상상태 작동유체로 상변환되는 응축관과, 상기 응축관이 관통되는 복수의 방열핀을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛은, 일면에 구동 발열체가 장착되고, 내부에는 상기 구동 발열체의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실; 상기 증발실로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부; 및 상기 증발실 상에 마련되는 분리판을 구비하며, 상기 방열부로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실로 공급하는 보상실;을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 작동유체의 순환을 위한 별도의 유체 기계를 사용하지 않아 기계적 신뢰성이 우수하고, 추가 소비전력이 낭비되지 않는 장점이 있다.

또한, 광원 모듈과 방열부가 분리되는 구조를 가지는 한편, 작동유체의 선정에 따라 방열부의 위치를 임의로 조절할 수 있어 조명 장치의 설계에 다양한 자유도를 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 방열부의 직접 설치가 어려운 한정된 공간에 조명 장치를 설치하는 것이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 냉각 유닛에서 증발실 및 보상실을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 증발실과 보상실의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 포함하는 조명 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 열유입량-운전온도-열저항 곡선을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 사항을 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 도면 상에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 참조부호를 사용할 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛 및 이를 포함하는 조명 장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 냉각 유닛에서 증발실 및 보상실을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 증발실과 보상실의 결합구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛(100)은 증발실(110), 방열부(120), 보상실(130)을 포함하며, 상기 증발실(110)과 방열부(120) 및 상기 방열부(120)와 보상실(130)을 각각 연결하는 제1 및 제2이송관(141,142)을 각각 더 포함할 수 있다.

상기 증발실(110)은 소정 크기의 내부 공간을 갖는 상부가 개방된 구조의 케이스 부재로 외측 일면에는 구동 발열체(200)가 장착되어 지지되며, 상기 내부 공간에는 상기 구동 발열체(200)의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비한다. 상기 증발실(110)은 알루미늄 또는 SUS 등의 열전도율이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 도면에서와 같이 사각형의 박스 구조를 가질 수 있으나 이에 한정하지 않고 다각형 또는 원형 등의 다양한 구조로 형성될 수 있다.

상기 증발실(110)의 내부 바닥면 상에는 복수의 가이드(111)가 돌출형성되어 구비될 수 있으며, 상기 복수의 가이드(111)는 서로 소정 간격으로 이격되어 배치됨으로써 상기 복수의 가이드(111) 사이에 각각 배출유로(113)를 형성하여 상기 작동유체가 증발하여 변환된 기상상태 작동유체(G)가 상기 배출유로(113)를 따라 이동하여 상기 증발실(110)로부터 배출되도록 한다.

여기서, 상기 작동유체로는 본 냉각 유닛이 사용되는 조명 장치의 허용 운전온도에 따라 결정되며, 주로 상온 작동유체인 메탄올, 에탄올, 아세톤, 증류수 등을 포함할 수 있다.

상기 방열부(120)는 상기 증발실(110)로부터 증발된 상기 기상상태 작동유체(G)를 수용하여 액상상태 작동유체(L)로 상변환시킨다. 그리고, 이러한 상변환 과정을 통해 상기 기상상태 작동유체(G)의 열을 외부로 방출하여 냉각시킨다. 구체적으로, 상기 방열부(120)는 상기 기상상태 작동유체(G)가 상기 액상상태 작동유체(L)로 상변환되는 응축관(121)과, 상기 응축관(121)이 관통하는 복수의 방열핀(122)을 포함할 수 있다. 상기 응축관(121)은 복수회 절곡되어 지그재그 형상의 구조를 가지며, 상기 방열핀(122)은 상기 응축관(121)의 길이방향과 직각이 되도록 상기 응축관(121)에 의해 관통결합되며, 복수개가 소정 간격으로 이격되어 상기 응축관(121)의 길이방향을 따라 배열된다.

그리고, 상기 증발실(110)과 상기 방열부(120)를 연결하는 상기 제1이송관(141)을 통해 상기 기상상태 작동유체(G)는 상기 응축관(121)으로 이송된다. 상기 제1이송관(141)은 작동유체의 원활한 이송을 위해 유동저항이 적은 매끈한 재질의 관으로 기존의 규격관을 포함할 수 있으며, 유연한 벨로우즈 튜브(bellows tube)를 사용하여 상기 증발실(110)과 방열부(120)의 상대위치 변경에 따른 변형이 용이할 수 있도록 함으로써 안정적인 연결구조를 이루는 것이 바람직하다. 상기 제1이송관(141)의 일단은 상기 증발실(110)의 배출홀(112)과 연결되며, 타단은 상기 방열부(120)의 응축관(121)과 연결된다.

상기 방열부(120)의 위치는 중력방향에 대해 상기 증발실(110) 보다 높도록 위치시키는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 증발실(110)과 동일한 높이에 위치시키거나 보다 낮은 위치에 위치시키는 것이 가능하다.

상기 보상실(130)은 상기 증발실(110)의 개방된 상부를 덮어 완벽한 기밀을 이루는 밀폐된 공간을 형성하며, 상기 증발실(110) 상에 마련되는 분리판(131)을 구비하여 상기 증발실(110)과 분리된 구조를 형성한다. 즉, 상기 분리판(131)을 경계로 상기 증발실(110)과 상기 보상실(130)이 서로 구분되는 구조를 갖는다. 여기서, 상기 분리판(131)은 상기 복수의 가이드(111) 상면과 접하도록 배치될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 보상실(130)은 상기 방열부(120)와 상기 보상실(130)을 연결하는 상기 제2이송관(142)을 통해 상기 방열부(120)로부터 이송된 액상상태 작동유체(L)를 수용하고, 이를 상기 분리판(131)을 통해 상기 증발실(110)로 공급한다.

상기 분리판(131)은 다수의 미세공(pore)(132)이 형성된 다공질의 금속판, 세라믹판 또는 폴리머판으로 이루어질 수 있다. 이러한 분리판(131)은 각각 상기 증발실(110)과 상기 보상실(130)로 노출된 양단에 적절한 포화온도차가 발생하도록 유연한 두께 및 낮은 열전도도를 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 적절한 모세관 압력차를 발생시키기 위해 상기 미세공(132)은 10㎛ 이하의 크기를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 보상실(130) 내의 다량의 액상상태 작동유체(L)는 상기 미세공(132)의 흡착력에 의해 상기 분리판(131)으로 흡착된 상태에서 모세관 압력에 의해 신속하게 증발실(110)로 이동하게 되된다. 반대로, 증발실(110) 내의 기상상태 작동유체(G)는 모세관 압력에 의해 상기 보상실(130)로 이동하지 못하고, 특히 열전도도가 매우 낮으므로 열의 역전도(back conduction) 현상이 최소화된다. 이와 같이, 보상실과 증발실을 공간적으로 구분하는 상기 분리판(131)은 보상실 내의 액상상태 작동유체(L)를 증발실(110)로 공급하는 한편, 증발실(110) 내의 기상상태 작동유체(G)가 보상실(130)로 이동하는 것을 차단한다. 즉, 상기 분리판(131)은 상기 보상실(130)과 상기 증발실(110) 사이에서 액상상태 작동유체(L)만을 선택적으로 이동시키는 것이다. 따라서, 증발된 기상상태 작동유체(G)는 상기 증발실(110)의 배출홀(112)을 통해 배출되게 되고, 액상상태 작동유체(L)는 상기 분리판(131)을 통해 상기 증발실(110)로 공급되게 되어 연속적인 작동유체의 순환이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 보상실(130)의 내부는 열역학적으로 포화상태를 유지한다. 따라서, 상기 기상상태 작동유체(G)와 상기 액상상태 작동유체(L)가 공존하여 채워지게 되는데, 구체적으로 작동유체의 주입량은 일반적인 운전환경에서 보상실 체적의 50%가 액상상태 작동유체(L)로 채워지도록 결정된다.

이 경우, 상기 제2이송관(142)은 상기 보상실(130) 내에 수용되는 상기 액상상태 작동유체(L) 속으로 침투되도록 상기 보상실(130)의 공급홀(133)을 통해 상기 보상실(130) 내부로 소정 길이만큼 연장되는 것이 중요하다. 구체적으로 액상상태 작동유체(L)의 높이가 최소가 되는 운전환경(최소 열유입량 환경)에서도 액상상태 작동유체(L) 내로 침투하도록 침투길이를 결정한다. 이는 연속적인 상(phase)이 유체의 유동방향을 따라 존재하도록 하기 위함이며, 상기 제2이송관(142)의 침투길이가 짧을 경우 방열부(120)와의 적절한 작동유체 교환이 이루어지지 않아 열 유입량 변화에도 운전온도 변화를 억제하는 냉각 유닛의 특성을 사라지게하기 때문이다. 바람직하게 상기 제2이송관(142)의 침투길이는 전체 보상실(130) 내부 높이의 80% ~ 90%로 하여 보상실 내의 액상상태 작동유체 내로의 침투를 보장하도록 한다.

도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 포함하는 조명 장치에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 포함하는 조명 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1)는 구동 발열체로서 광원 모듈(200)과 냉각 유닛(100)을 포함하며, 상기 광원 모듈(200)과 냉각 유닛(100)을 지지하고 보호하는 하우징(300)을 더 포함할 수 있다.

상기 광원 모듈(200)은 적어도 하나의 LED 패키지(210)와, 상기 LED 패키지(210)가 실장된 기판(220)을 포함한다. 특히, 상기 광원 모듈(200)은 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정 파장의 빛을 출사하는 반도체 소자의 일종인 발광소자(LED)를 광원으로 사용하며, 상기 LED 패키지(210)는 상기 발광소자를 내부에 하나 또는 복수개 구비할 수 있다.

상기 기판(220)은 인쇄회로기판(PCB)의 일종으로 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN, Al₂O₃ 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB인 것이 바람직하다.

상기 하우징(300)은 전면이 개방된 홀(310)을 구비하며, 상기 LED 패키지(210)가 상기 홀(310)을 통해 전방을 향하도록 상기 광원 모듈(200)을 내부에 수용한다. 상기 광원 모듈(200)의 둘레에는 반사면이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 홀(310)에는 커버(400)가 장착되어 상기 광원 모듈(200)을 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 이러한 커버(400)는 플라스틱, 실리카, 아크릴, 유리 등의 소재로 형성될 수 있으며, 광투과성을 위해 투명하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하우징(300)의 후면으로는 상기 광원 모듈(200)이 장착된 상기 냉각 유닛(100)이 구비된다. 상기 냉각 유닛(100)은 일면에 상기 광원 모듈(200)이 장착되고 내부에는 상기 광원 모듈(200)의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실(110)과, 상기 증발실(110)로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부(120)와, 상기 증발실(110) 상에 마련되는 분리판을 구비하며 상기 방열부(120)로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실(110)로 공급하는 보상실(130)을 포함한다. 상기 냉각 유닛(100)은 도 1 내지 도 4에서 구체적으로 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이와 같이, 상대적으로 넓은 면적의 기판에 다수의 LED 패키지가 실장된 광원 모듈을 광원으로 사용하는 조명 장치를 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 가로등과 같은 실외 조명 장치 중 기판의 상단에 적절한 방열 면적의 확보가 어려운 경우 또는 실내 조명 장치에서 등기구의 형상적 제약으로 인한 적절한 방열성능 확보가 어려운 경우에 있어서도 광원과 공간적으로 떨어진 외부의 공간으로 열을 전달하는 구조를 통해 방열시키는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 조명 장치에서의 냉각 유닛의 성능은 도 6을 통해 확인할 수 있다. 도 6은 열유입량-운전온도-열저항 곡선을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 경우, 열저항은 기존 LED 조명용 히트 싱크와의 비교가 용이하도록 열원에서부터 방열부 입구까지의 열저항으로 정의하여 계산하였다. 일반적인 실내조명기기용 히트 싱크의 열저항이 2~3K/W임을 고려할 때, 본 실시예에 따른 냉각 유닛의 경우 0.02~0.06K/W 으로 열저항이 종래에 비해 1/100 수준임을 알 수 있어 혁신적인 수준으로 열저항이 감소되는 것을 확인할 수 있다.

1....... 조명 장치 100....... 냉각 유닛
110..... 증발실 111....... 가이드
112..... 배출홀 120....... 방열부
121..... 응축관 122....... 방열핀
130..... 보상실 131....... 분리판
132..... 기공 133....... 공급홀
141..... 제1이송관 142....... 제2이송관
200..... 구동 발열체(광원 모듈) 210....... LED 패키지
220..... 기판 300....... 하우징
400..... 커버

Claims

광원 모듈; 및
일면에 상기 광원 모듈이 장착되고 내부에는 상기 광원 모듈의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실과, 상기 증발실로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부와, 상기 증발실 상에 마련되는 분리판을 구비하며 상기 방열부로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실로 공급하는 보상실을 포함하는 냉각 유닛;
을 포함하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 광원 모듈은 적어도 하나의 LED 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 분리판은 다수의 미세공이 형성된 다공질의 금속판, 세라믹판 또는 폴리머판 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제3항에 있어서,
상기 분리판의 미세공은 10㎛ 이하의 크기를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 증발실은 내부 바닥면 상에 돌출형성된 복수의 가이드를 구비하여 상기 기상상태 작동유체가 배출되도록 상기 복수의 가이드 사이에 배출유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제5항에 있어서,
상기 분리판은 상기 복수의 가이드 상면과 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 분리판은 상기 보상실과 상기 증발실 사이에서 상기 액상상태 작동유체를 상기 증발실로 이동시키고, 상기 기상상태 작동유체가 상기 보상실로 이동하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 보상실은 내부에 상기 기상상태 작동유체와 상기 액상상태 작동유체가 공존하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 증발실과 상기 방열부를 연결하여 상기 증발실에서 상기 방열부로 상기 기상상태 작동유체의 이송을 안내하는 제1이송관과, 상기 방열부와 상기 보상실을 연결하여 상기 방열부에서 상기 보상실로 상기 액상상태 작동유체의 이송을 안내하는 제2이송관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제9항에 있어서,
상기 제2이송관은 상기 보상실 내에 수용되는 상기 액상상태 작동유체 속으로 침투되도록 상기 보상실 내부로 연장되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제1항에 있어서,
상기 방열부는 상기 기상상태 작동유체가 상기 액상상태 작동유체로 상변환되는 응축관과, 상기 응축관이 관통되는 복수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
일면에 구동 발열체가 장착되고, 내부에는 상기 구동 발열체의 열에 의해 증발되는 작동유체를 구비하는 증발실;
상기 증발실로부터 증발된 기상상태 작동유체를 수용하여 액상상태 작동유체로 상변환시키는 방열부; 및
상기 증발실 상에 마련되는 분리판을 구비하며, 상기 방열부로부터 액상상태 작동유체를 수용하여 상기 분리판을 통해 상기 증발실로 공급하는 보상실;
을 포함하는 냉각 유닛.