KR20150145084A - 방열 장치 - Google Patents

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KR20150145084A
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박민식
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주식회사 케이엠더블유
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방열 장치는, 발열 플레이트와, 방열 플레이트에 구비되고 서로 다른 각도의 방열 핀들이 구비되는 방열 영역부(heat radiating area portion)를 포함할 수 있다. 또한, 다양한 다른 실시 예가 가능할 것이다.

Description

방열 장치{RADIATING DEVICE}
본 발명은 방열 장치에 관한 것으로, 예컨데 서로 다른 방향의 방열 핀을 구비한 방열 장치에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 장치들이 사용자들에게 제공되고 있으며, 전자 장치들에 기능들이 집약됨으로 인해 전자 장치의 내부에 제공되는 부품 중에는 고온의 열을 발생하는 부품(이하 '발열 모듈'이라 함.)이 제공될 수 있다.
이러한 발열 모듈에서 발생되는 고온의 열을 원활하게 방출시키지 않으면 해당 발열 모듈뿐만 아니라, 주변 부품까지 영향을 미쳐 부품의 오작동뿐만 아니라, 파손 등을 야기할 수 있으며, 전자 장치는 제 기능을 발휘하지 못하게 됨은 물론 심한 경우 부품의 파손으로 전자 제품을 사용하지 못하게 될 수도 있다.
따라서, 전자 장치에는 다양한 발열 모듈에서 발생되는 열을 방열시킬 수 있도록 다양한 형태의 발열 장치가 제공되고 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 전자 장치에 실장되는 다양한 부품들 중 고온의 발열을 발생시키는 발열 모듈이 실장됨에 따라, 효율적인 방열 장치의 필요성이 증대되고 있다.
도 1은 일반적인 방열 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치의 외측면으로 방열 플레이트(11)가 제공될 수 있다.
방열 플레이트(11)는 플레이트(11) 상으로 서로 이웃한 방열 핀(12)들이 일방향으로 길게 형성될 수 있다.
플레이트(11)는 통상적으로 알루미늄 등과 같이 열 전도도가 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있고, 이러한 플레이트(11) 상으로 방열 핀(12)들이 플레이트(11)와 수직한 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
앞서도 언급하였으나, 방열 핀(12)은 플레이트(11) 상에 일방향으로 길게 형성되는 구성물이다. 이에, 공기 흐름 방향은 일 측에서 타 측 방향이 되어야 효율적이 방열이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치와 같이 외부에 실장되는 전자 장치인 경우, 플레이트(11)에 일방향으로 형성된 방열 핀(12)은 중력 방향으로 설치되도록 전자 장치에 제공되어야, 자연 대류를 이용하여 효율적인 방열을 할 수 있게 된다.
그러나, 안테나 장치와 같은 전자 장치는 설치하는 장소나 공간 등의 변수에 따라 전자 장치에 제공된 방열 핀(12)이 중력방향으로 설치되지 않는 경우가 발생된다. 특히, 방열 핀(12)이 중력 방향의 수직 방향으로 설치될 수도 있다. 이 경우, 오히려 방열 핀(12)과 이웃한 방열 핀(12) 사이는 각각의 방열 핀(12) 의해 막혀, 대류에 의한 방열 효율이 저하될 수 밖에 없다.
따라서, 종래의 방열 핀은 플레이트 상에 일 방향을 갖도록 형성됨으로써, 방열 핀이 실장된 전자 장치는 공기 흐름 방향을 고려하여 설치되어야 하므로, 설치 상의 제약이 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 방열 장치가 어느 방향으로 설치되어도 공기의 흐름의 자유도를 증가시킬 수 있도록 한 방열 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 방열 장치의 설치 위치 등에 제한을 받지 않으며, 어느 방향으로 설치되어도 방열 효율을 일정하게 유지할 수 있는 방열 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치는, 방열 장치에 있어서, 방열 플레이트; 및 상기 방열 플레이트에 구비되고 서로 다른 각도의 방열 핀들이 구비되는 방열 영역부(heat radiating area portion)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방열 장치는, 방열 장치가 전자 장치의 어느 방향으로 실장되어도, 또는 방열 장치를 구비한 전자 장치가 어느 방향으로 설치되어도 공기의 흐름의 자유도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방열 장치는, 방열 장치의 설치 위치 등에 제한을 받지 않음은 물론 방열 장치가 어느 방향으로 설치되어도 방열 효율을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 방열 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제3실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제3실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 방열 핀들의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 인셋부의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예 및 제2실시 예의 방열 장치에서, 발열모듈에서 발열된 온도의 분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예 및 제2실시 예의 방열 장치에서 방열 핀에 따른 방열되는 온도 분포를 나타내는 데이터이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는“포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 “또는” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B”는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용된 “제 1,”“제2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 내부에 발열 모듈이 실장되어 이를 방열 시키고자 방열 장치를 구비할 수 있는 기기를 모두 포함할 수 있다.
예를 들면, 안테나 장치, 조명 장치를 포함할 수 있다.
또한, 전자 장치는 상기의 기기에만 한정되는 것은 아니며, 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player)와 같은 통신 장치에서부터, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자와 같은 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수도 있고, 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등)일 수도 있으며, 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 11을 참조하여 다양한 실시 예에 따른 방열 장치에 대해 살펴본다. 또한, 이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 장치의 세 가지의 실시 예를 대표적으로 설명하나, 이에 한정되는 구성은 아닐 것이다. 즉, 후술하나 방열 영역부의 개수나, 서로 다른 방열 영역부에 제공되는 방열 핀들의 각도는 방열 장치가 실장되는 전자 장치의 발열 모듈 위치, 전자 장치의 실장 환경, 실장 공간, 실장 각도 등의 다양한 요인에 따라 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치는, 방열 플레이트와, 상기 방열 플레이트에 구비되고 서로 다른 각도의 방열 핀들이 구비되는 방열 영역부(heat radiating area portion)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 방열 영역부와, 상기 방열 영역부와 이웃한 방열 영역부 사이로 인셋부(inset portion)가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열장치에서, 상기 방열 영역부에 형성되는 상기 방열 핀들과, 상기 방열 영역부와 이웃한 방열 영역부에 제공되는 상기 방열 핀들은 상기 인셋부를 중심으로'V'자 형상을 가지도록 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 인셋부는 적어도 두 개의 인셋 라인을 포함하며, 상기 인셋 라인은 서로 교차되거나, 서로 절곡되게 형성될 수 있다.
상기의 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 인셋부는 상기 방열 플레이트 상에 '+' 형상으로 교차 형성되며, 상기 방열 영역부는 상기 인셋 라인을 중심으로 제1,2,3,4 방열 영역으로 구획될 수 있다.
상기에서 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 'X'자 형상의 서로 다른 각도를 가질 수 있다.
상기에서 본 발명이 다른 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 마름모 형상의 서로 다른 각도를 가질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 또 다른 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 인셋부는 상기 방열 플레이트 상에 'X'자 형상으로 교차 형성되며, 상기 방열 영역부는 상기 인셋 라인을 중심으로 제1,2,3,4 방열 영역으로 구획되고, 상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 '+'자 형상의 서로 다른 각도를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 상기 방열 핀들에는 난류를 형성하게 주름부, 절곡부, 돌출부, 개구부 들 중 적어도 하나가 더 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 서로 이웃한 방열 영역부는 상기 인셋부를 중심으로 대칭으로 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제2실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제3실시 예에 따른 방열 장치의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제3실시 예에 따른 방열 장치의 평면도이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 방열 핀들의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치에서, 인셋부의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 9를 함께 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나의 실시 예에 따른 방열 장치(100)는, 방열 플레이트(110)(heat radiating area portion, 이하 '플레이트(110)'라 함.)와, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들을 포함할 수 있으며, 플레이트(110)는 인셋부(140)(inset portion)에 의해 적어도 하나 이상의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)로 구획될 수 있다.
플레이트(110)는, 전자 장치, 예를 들면 안테나 장치나 조명 장치와 같이 발열이 발생되는 발열 모듈(170)의 위치에 제공되는 구성물이다. 플레이트(110)는 발열 모듈(170, 도 8 참조)에서 발생되는 열을 전달받을 수 있게 구리, 알루미늄 등과 같이 열 전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 플레이트(110)의 재질의 일례로 구리나 알루미늄을 예시하였으나, 이에 한정되는 구성은 아니며, 전자 장치가 사용되는 환경이나, 공간, 디자인, 외부 환경 등을 고려하여 적합한 열전도율을 가진 재질이라면 얼마든지 변경이나 변형이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플레이트(110)는 정사각형 또는 직사각형의 형상을 가질 수 있으며, 후술하는 다양한 실시 예에서 플레이트(110)는 정사각형으로 형성되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 플레이트(110)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 플레이트(110)를 구비한 전자 장치의 설치 각도나 플레이트(110)가 전자 장치에 실장되는 실장 각도에 따라 정사각형이나 직사각형에서 회전된 형태로 구비될 수도 있으며, 원형이나 다각형으로 형성될 수도 있는 등의 플레이트(110)의 형상은 얼마든지 변형이나 변경이 가능할 것이다.
방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 플레이트(110) 상에 일정한 간격을 가지며 수직한 방향으로 돌출되는 구성물이다. 이러한 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 플레이트(110) 상에서 소정의 각도를 가지도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 플레이트(110) 상에서 소정의 각도를 가짐은 물론 플레이트(110) 상에 서로 이웃하게 적어도 하나 이상의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)(heat radiating area portion)상에 구비될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 핀(121, 122, 123, 124)은 플레이트(110) 상에 수직 방향으로 돌출되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 방열 핀은 플레이트 상에서 소정의 각도를 가지도록 경사지게 돌출될 수도 있다. 이는 방열 핀이 플레이트에서 조립되는 공정 등에 따라 얼마든지 변경될 수 있으며, 방열 장치가 설치되는 외부 환경 등에 따라 기울어진 각도는 얼마든지 변경할 수 있을 것이다.
구체적으로, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 플레이트(110) 상에 동일 방향으로 평행하게 돌출되는 방열 핀(121, 122, 123, 124)들이 형성되는 방열 영역으로서, 방열 영역은 플레이트(110) 상에 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 플레이트(110) 상에서 대칭 형상을 가지는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 후술하는 인셋부(140)의 위치나 발열 모듈(170)의 위치에 따라 비대칭 적으로 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 플레이트 상에 일 방향을 따라 서로 이웃하게 형성될 수도 있으며, 중력 방향 및 중력 방향의 수직한 방향으로 형성될 수도 있다.
후술하나, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)을 포함하여 교차되는 인셋부(140)를 기준으로 서로 대칭적으로 형성되는 4개의 영역들로 구획될 수 있는 것을 예를 들어 설명할 수 있다. 그러나, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 적어도 하나 이상, 즉, 하나의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)로 구비될 수도 있으며, 두 개 또는 그 이상의 방열 영역을 포함할 수도 있는 것과 같이, 플레이트(110)의 크기나 방열 모듈의 위치 등을 고려하여 얼마든지 변형이나 변경이 가능할 수 있다.
인셋부(140)(inset portion)는 방열 영역부(131, 132, 133, 134)와, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)와 이웃한 방열 영역부(131, 132, 133, 134) 사이에 구비될 수 있다. 구체적으로, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 인셋부(140)를 중심으로 서로가 서로에게 인접하여 이웃하게 위치될 수 있다. 인셋부(140)는 서로 다른 각도의 방열 핀(121, 122, 123, 124)들을 통해 유입되는 공기가 인셋부(140)에서 난류로 바뀔 수 있고, 이에 따라 에너지가 발생되면서 공기의 흐름이 발생될 수 있다. 이에 따라, 공기의 흐름을 더욱 활발하게 할 수 있으며, 이에 따라 방열 핀(121, 122, 123, 124)들 사이로 공기의 이동이 효율적으로 발생될 수 있어, 방열 효율을 증대시킬 수 있다.
앞서 언급하였으나, 본 발명의 다양한 실시 예들 중 하나에 따른 서로 이웃한 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 인셋부(140)을 기준으로 대칭 또는 비 대칭으로 구획될 수 있다. 후술하는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 장치(100)에서, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 인셋부(140)를 중심으로 서로 대칭적으로 구획되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나 각각의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)들은 그 크기가 서로 다르게 비대칭으로 형성될 수 있는 것과 같이, 발열 모듈(170)의 위치 등에 따라 인셋부(140)의 위치는 얼마든지 변형이나 변경이 가능하고, 이에 따라 방열 영역부(131, 132, 133, 134)가 비대칭으로 형성될 수 있는 것은 당연할 것이다.
인셋부(140)를 기준으로 서로 이웃한 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 형성되는 방열 핀(121, 122, 123, 124)들과, 상기 방열 영역부(131, 132, 133, 134)와 이웃한 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 제공되는 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 서로 다른 각도, 구체적으로는'V'자 형상이나 이의 반대 형상(꼬깔 형상)을 가질 수 있다. 예를 들어, 인셋부(140)가 하나가 구비되는 경우에, 하나의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 형성되는 방열 핀(121, 122, 123, 124)들과, 이와 이웃한 다른 영역의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)의 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 인셋부(140)를 기준으로 'V'자 형상 또는 이의 역 방향인 '∧'형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있다. 또한, 두 개의 인셋부(140)가 평행하게 구비되는 경우, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는 중앙의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 중심으로 양 옆으로 좌, 우측의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)로 포함할 수 있다. 이 경우, 일측에서 타측으로 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 하나의 산 형상과 하나의 골 형상 또는 하나의 골 형상과 하나의 산 형상으로 서로 다른 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 인셋부(140)를 기준으로 각각의 플레이트(110)에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 20°~80°의 각도를 가질 수 있다. 본 발명에서 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 인셋부(140)를 기준으로 45°의 각도를 가지는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 각도는 이에 한정되는 것은 아닐 것이다. 또한, 각각의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 인셋부(140)를 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있도록 소정의 각도를 형성할 수 있다. 예를 들어 도 2를 참조하면 수평 방향의 인셋부(140)를 기준으로 제1방열 영역(131)의 제1방열 핀(121)은 반시계 방향으로 수평 방향 인셋부(140)의 상측으로 45°의 각도로 형성되고, 제2방열 영역(132)의 제2방열 핀(122)은 시계방향으로 수평 방향 인셋부(140)의 상측으로 45°의 각도로 형성될 수 있고, 제3방열 영역(133)의 제3방열 핀(123)은 반시계 방향으로 수평 방향 인셋부(140)의 하측으로 45°각도로 형성될 수 있고, 제4방열 영역(134)의 제4방열 핀(124)는 시계 방향으로 수평 방향 인셋부(140)의 하측으로 45°로 형성될 수 있다. 그러나, 각각의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 앞선 이례와 같이 대칭적으로만 형성될 수 있는 것은 아니다. 즉, 각각의 방열 영역부(131, 132, 133, 134) 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 각기 서로 다른 각도를 가질 수도 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 표면에는, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들 사이로 유입되는 공기가 난류를 형성할 수 있도록 별도의 구조물이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8(a)와 같이, 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 소정 위치로 복수개의 주름 형상을 가지도록 주름부(126)가 형성될 수도 있다. 또한, 주름부(136)와는 달리 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 소정 위치로 절곡되는 형상의 절곡부(127)가 형성될 수도 있다. 또한, 주름부(126)나 절곡부(127)와는 달리 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 소정 위치에 별도의 돌기 들이 돌출되는 돌출부(128)가 형성될 수도 있다. 또한, 앞선 주름부(126), 절곡부(127) 및 돌출부(128)와는 달리 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 소정 위치에 다수의 홀이나 홈의 개구부(129)가 형성될 수도 있다. 또한, 앞선 주름부(126), 절곡부(127), 돌출부(128) 및 절곡부(129) 들 중 적어도 하나 이상이 조합되도록 방열 핀(121, 122, 123, 124)에 형성될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 인셋부(140)는 적어도 두 개의 인셋 라인이 서로 교차(cross)되게 형성되거나, 절곡되게 형성되는 것을 예를 들어 설명한다. 예를 들어 도 9(a)나 도 9(b)와 같이 플레이트(110) 상에 두 개의 인셋 라인이 '+'또는 'X' 형태로 서로 교차되게 형성될 수 있고, 도 9(c)나 도 9(d)와 같이'T'자 형상이나 'ㄱ'자 형상과 같이 인셋 라인이 절곡되게 형성될 수 도 있다. 또한, 도 9(e)와 같이 인셋 라인은 적어도 하나 이상이 서로 평행하게 형성될 수도 있고, 평행한 인셋 라인들과 교차되는 인셋 라인이 조합되어 형성될 수도 있다. 이와 같이, 인셋부(140)는 발열 모듈(170)의 위치나 방열 효율을 고려하여 얼마든지 변형이나 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)와 인셋부(140)는 발열 모듈(170)의 위치 등에 따라 얼마든지 변형이나 변경이 가능할 것이다.
또한, 방열 영역부(131, 132, 133, 134)와 인셋부(140)의 구조에 따라 서로 이웃한 방열 핀(121, 122, 123, 124)은 서로 방향 및 각도 등이 설정될 수 있을 것이다.
이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예에 따른 방열 장치(100)를 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1실시 예에 따른 방열 장치(100)는, 서로 교차하는 인셋부(140)를 구비하며, 인셋부(140)를 기준으로 4개의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 구비할 수 있다. 구체적으로 정사각형의 플레이트(110) 상에 수평 방향 및 수평 방향에 수직한 방향으로 서로 교차되어 '+'형상으로 교차되는 인셋부(140)가 구비되고, 인셋부(140)를 기준으로 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)의 4개의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 도 3을 기준으로 좌측 상단의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 제1방열 영역(131)이라 하며, 시계방향으로 우측 상단의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 제2방열 영역(132)이라하며, 우측 하단의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 제3방열 영역(133)이라하고, 좌측 하단의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 제4방열 영역(134)이라할 수 있다. 이는 설명의 용이성을 위한 것이며, 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)은 얼마든지 변경될 수 있을 것이다.
제1방열 영역(131)은 교차되는 인셋부(140)를 기준으로 제2방열 영역(132)과 제4방열 영역(134)과 이웃하게 구비될 수 있다. 또한, 제2방열 영역(132)은 교차되는 인셋부(140)를 기준으로 제1방열 영역(131)과 제3방열 영역(133)과 이웃하게 구비될 수 있다. 또한, 제3방열 영역(133)은 제2방열 영역(132)과 제4방열 영역(134)과 이웃하게 구비될 수 있다. 또한, 제4방열 영역(134)은 제3방열 영역(133)과 제1방열 영역(131)과 이웃하게 구비될 수 있다.
제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)에는 서로 다른 각도를 가지는 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)이 구비될 수 있다. 또한, 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)에 형성되는 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 상기 플레이트(110)를 중력 방향 또는 중력 방향의 수직방향으로 위치시켜도 동일 형상을 가지게 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시 예에 따른 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 이웃한 방열 핀(121, 122, 123, 124)들이 서로가 서로에 대해 골 형상으로 서로 다른 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 인셋 라인의 중앙부를 기준으로 'X'자 형상으로 이웃한 방열 핀(121, 122, 123, 124)들이 서로 다른 각도로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1방열 영역(131)과 제2 및 제4방열 영역(132, 134)은 서로 이웃한 영역이다. 따라서, 제1방열 영역(131)에 형성되는 제1방열 핀(121)과 제2,4방열 영역(132, 134)에 형성된 제2, 4방열 핀(122, 124)들은 서로 다른 각도를 가질 것이다. 따라서, 제1방열 핀(121)과 제2방열 핀(122)은 인셋부(140)를 중심으로 'V'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있고, 제1방열 핀(121)과 제4방열 핀(124)은 인셋부(140)를 중심으로 'V'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있다. 이와 마찬가지로 제2방열 영역(132)과 제1, 3방열 영역(133)은 서로 이웃한 영역으로 제2방열 영역(132)에 형성되는 제2방열 핀(122)과 제1,3방열 영역(133)에 형성된 제1, 3방열 핀(123)들은 서로 다른 각도를 가질 것이다. 따라서, 제2방열 핀(122)과 제1방열 핀(121)은 앞서 설명한 대로 서로 'V'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있고, 제2방열 핀(122)과 제3방열 핀(123)은 인센부를 중심으로 'V'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있다. 이와 마찬가지로, 제3방열 영역(133)과 제2,4방열 영역(134)은 서로 이웃한 영역으로, 제3방열 영역(133)에 형성된 제3방열 핀(123)들은 제2,4방열 핀(122, 124)들과 서로 다른 각도를 가질 것이다. 따라서, 제3방열 핀(123)과 제2방열 핀(122)은 앞서 설명한 대로 'V'자 형상의 서로 다른 각도를 가질 수 있고, 제3방열 핀(123)과 제4방열 핀(124)은 인셋부(140)를 기준으로 'V'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있다. 또한, 제4방열 영역(134)과 제1,3방열 영역(131, 133)은 서로 이웃한 영역으로, 제4방열 영역(134)에 형성된 제4방열 핀(124)들은 제1,3방열 핀(123)들과 서로 다른 각도를 가질 것이다. 따라서, 앞서 설명한 대로, 제4방열 핀(124)과 제3방열 핀(123)은 앞서 설명한 바와 같이 인셋부(140)를 기준으로 'V'자 형상의 서로 다른 각도를 형성할 수 있고, 제4방열 핀(124)과 제1방열 핀(121)은 인센부를 기준으로 'V'자 형상의 서로 다른 각도를 형성할 수 있다.
이에, 본 발명의 제1실시 예에 따른 제1방열 영역(131)의 제1방열 핀(121)과 제3방열 영역(133)의 제3방열 핀(123)은 동일 한 각도를 가질 수 있고, 제2방열 영역(132)의 제2방열 핀(122)과 제4방열 영역(134)의 제4방열 핀(124)이 동일한 각도를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시 예에 따른 상기 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134) 상의 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 'X'자 형상으로 서로 다른 각도를 가지도록 형성될 수 있다.
앞에서도 언급하였듯이, 플레이트(110)가 중력방향으로 위치되는 경우, '+'자 형상으로 교차되는 인셋부(140)를 기준으로 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 'X'자 형상으로 서로 다른 각도로 형성될 수 있다. 이 상태에서 플레이트(110)를 중력 방향의 수직 방향으로 회전시켜 위치되는 경우에도 인셋부(140)는 '+'자 형상으로 교차되고, 이러한 인셋부(140)를 기준으로 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은'X'자 형상으로 서로 다른 각도를 가질 수 있다. 따라서, 방열 장치(100)가 구비된 전자 장치가 설치 환경 등에 따라 중력 방향 또는 중력 방향에 수직한 방향으로 설치되어도 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 형상은 항상 일정할 수 있게 된다.
이에, 방열 장치(100)가 중력 방향으로 설치되거나, 중력방향의 수직 방향으로 설치되어도 방열 효율은 일정하게 유지될 수 있을 것이다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 제2실시 예에 따른 방열 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 방열 장치(100)는 앞서 설명한 제1실시 예에 따른 방열 장치(100)에서, 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)에 형성된 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 형성되는 각도에서 차이점이 있다. 이에, 본 발명의 제2실시 예를 설명함에 있어, 앞서 설명한 내용이나 구성 등과 동일한 것은 앞선 실시 예를 준용할 수 있다. 또한, 앞선 설명과 중복되거나 동일한 내용은 앞선 실시 예를 준용하면서 이하에서는 차이점이 있는 구성에 대해 구체적으로 설명할 수 있을 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제2실시 예에 따른 방열 장치(100)는 플레이트(110) 상에 서로 '+'자 형상으로 교차되는 인셋부(140)와, 인셋부(140)를 기준으로 4개의 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)을 포함할 수 있다. 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)에는 이웃한 방열 영역들 사이에서 서로 다른 각도를 형성하는 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들이 형성될 수 있다.
특히 본 발명의 제2실시 예에 따른 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 서로가 서로에 대해 산 형상을 형성하며 서로 다른 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 마름모 형상으로 이웃한 방열 영역부(131, 132, 133, 134)의 방열 핀(121, 122, 123, 124)들이 서로 다른 각도로 형성될 수 있는 것이다.
제2실시 예에 따른 방열 장치(100)도, 플레이트(110)가 중력방향으로 위치되는 경우와, 중력 방향의 수직 방향으로 위치되는 경우의 각각의 방열 영역에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 방향은 동일하게 형성될 수 있다.
이에, 방열 장치(100)가 중력 방향으로 설치되거나, 중력방향의 수직 방향으로 설치되어도 방열 효율은 일정하게 유지될 수 있을 것이다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 제3실시 예에 따른 방열 장치(100)를 설명한다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 방열 장치(100)는 앞서 설명한 제1실시 예나, 제2실시 예에 따른 방열 장치(100)에서, 플레이트(110)가 설치되는 형상과, 인센부가 교차되는 형상과, 이에 따라 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)에 형성된 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)의 형성되는 각도 등에서 에서 차이점이 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 방열 장치(100)에서, 인셋부(140)는 정사각형상의 플레이트(110)에 모서리와 모서리를 연결하며 교차하도록 형성될 수 있다. 즉 두 개의 인셋 라인으로 형성되는 인셋부(140)는 플레이트(110) 상에 'X'자 형상으로 교차 형성될 수 있다.
플레이트(110)는 인셋 라인의 중앙부를 기준으로 4개의 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)으로 구획될 수 있다. 본 발명의 제3실시 예에 따른 방열 영역부(131, 132, 133, 134)는, 플레이트(110)의 가장 상부의 방열 영역부(131, 132, 133, 134)를 제1방열 영역(131)이라하고, 이를 기준으로 시계방향으로 각각 제2,3,4방열 영역(134)이라 할 수 있다. 이는 설명의 편의성이나 용이성을 위한 것이고, 제1,2,3,4방열 영역(131, 132, 133, 134)은 얼마든지 그 위치가 변경될 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 제3실시 예에 따른 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)도 서로가 서로에 대해 서로 다른 각도를 형성할 수 있다. 특히 본 발명의 제3실시 예에서는, 제1, 3방열 핀(123)은 중력 방향으로 형성될 수 있고, 제2,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)은 중력 방향의 수직 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 제3실시 예에 따른 인셋부(140)는 'X'자 형상으로 형성될 수 있고, 제1,2,3,4 방열 핀(121, 122, 123, 124)들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 '+'자 형상으로 서로가 서로에 대해 골 형상으로 서로 다른 각도를 가지게 형성될 수 있다.
또한, 제3실시 예에 따른 방열 장치(100)도, 플레이트(110)가 중력방향으로 위치되는 경우와, 중력 방향의 수직 방향으로 위치되는 경우의 각각의 방열 영역에 형성된 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 방향은 동일하게 형성될 수 있다.
이에, 방열 장치(100)가 중력 방향으로 설치되거나, 중력방향의 수직 방향으로 설치되어도 방열 효율은 일정하게 유지될 수 있을 것이다.
이하에서는 간단하게 본 발명의 제1실시 예 및 제3실시 예에 따른 방열 장치의 방열 효율을 시뮬레이션 한 데이터를 예를 들어 살펴본다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1실시 예 및 제2실시 예의 방열 장치에서, 발열모듈에서 발열된 온도의 분포를 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 다양한 실시 예들 중 제1시시 예 및 제2실시 예의 방열 장치에서 방열 핀에 따른 방열되는 온도 분포를 나타내는 데이터이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 방열 장치(100)의 플레이트(110)의 두께나 크기 및 재질을 동일하게 하고, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 간격, 재질, 두께, 돌출된 높이 등을 동일하게 한 상태에서, 방열 장치(100)로 고온의 발열 모듈(170)을 두 개 제공한 상태에서, 방열 장치에 의한 온도 분포를 확인할 수 있다.
즉, 플레이트(110)가 중력 방향으로 설치되는 경우 일측 및 타측에 제공된 발열 모듈(170)에서 발생된 고온의 열이 방열 핀(121, 122, 123, 124)에서 방열되는 온도 분포는 제1 실시 예의 경우 약 126° 정도이고 제2실시 예의 경우 약 124°정도이다. 이때, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들에 의해 방열 됨에 따라, 일측 및 타측에 제공된 발열 모듈(170)의 온도는 제1실시 예의 경우 약 109°~ 110°정도로 저하될 수 있고, 제2실시 예의 경우 약 107° ~ 108°정도로 저하될 수 있다.
이와는 달리 플레이트(110)가 중력 방향의 수직 방향 즉, 수평방향으로 설치되는 경우, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들의 형상은 중력 방향으로 설치되는 경우에서 크게 바뀌지 않는다. 따라서, 일측 및 타측에 제공된 발열 모듈(170)에서 발생되는 온도 분포가 제1 실시 예의 경우 약 126° 정도이고 제2실시 예의 경우 약 124°정도 일 때, 방열 핀(121, 122, 123, 124)들에 의한 방열로 인해 발열 모듈(170)의 온도는 앞선 중력 방향의 설치 때와 유사하게 제1실시 예의 경우 약 108°~ 109°정도로 저하될 수 있고, 제2실시 예의 경우 약 107° ~ 108°정도로 저하될 수 있다.
따라서, 플레이트(110)가 중력 방향으로 설치되어도 또는 중력 방향에 수직 방향으로 설치되어도 방열 장치(100)에 의한 발열 모듈(170)의 방열 효율은 일정함은 물론 방열 효율도 상승될 수 있는 것을 알 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 방열 장치 110: 플레이트
121, 122, 123, 124: 방열 핀 131, 132, 133, 134: 방열 영역부
140: 인셋부 170: 발열 모듈

Claims (10)

  1. 방열 장치에 있어서,
    방열 플레이트; 및
    상기 방열 플레이트에 구비되고 서로 다른 각도의 방열 핀들이 구비되는 방열 영역부(heat radiating area portion)를 포함하는 방열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 영역부와, 상기 방열 영역부와 이웃한 방열 영역부 사이에는 인셋부(inset portion)가 구비되는 방열 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열 영역부에 형성되는 상기 방열 핀들과, 상기 방열 영역부와 이웃한 방열 영역부에 제공되는 상기 방열 핀들은 상기 인셋부를 중심으로'V'자 형상을 가지게 구비되는 방열 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인셋부는 적어도 두 개의 인셋 라인을 포함하며,
    상기 인셋 라인은 서로 교차되거나, 절곡되게 형성되는 방열 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인셋부는 상기 방열 플레이트 상에 '+' 형상으로 교차 형성되며,
    상기 방열 영역부는 상기 인셋 라인을 중심으로 제1,2,3,4 방열 영역으로 구획되는 방열 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 'X'자 형상의 서로 다른 각도를 가지는 방열 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 마름모 형상의 서로 다른 각도를 가지는 방열 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 인셋부는 상기 방열 플레이트 상에 'X'자 형상으로 교차 형성되며,
    상기 방열 영역부는 상기 인셋 라인을 중심으로 제1,2,3,4 방열 영역으로 구획되고,
    상기 제1,2,3,4 방열 영역 상의 제1,2,3,4 방열 핀들은 상기 인셋 라인의 중앙부를 중심으로 '+'자 형상의 서로 다른 각도를 가지는 방열 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방열 핀들에는 난류를 형성하게 주름부, 절곡부, 돌출부, 개구부 들 중 적어도 하나가 더 포함되는 방열 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    서로 이웃한 상기 방열 영역부는 상기 인셋부를 중심으로 대칭으로 구비되는 방열 장치.


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