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축냉식무동력중계기냉각시스템 |
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냉동기를 사용하지 않고 주야간 기온차 등의
온도변화가 있는 주위 환경으로부터 냉열을
선택적으로 자연축열하여 전자장치 등의 냉각에
이용할 수 있습니다. |
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소개 |
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최근 전자장비의 추세는 점차 고발열화, 경량화,
고성능화되어 가고 있습니다.
현재 우리나라는 전자장비 산업에서 세계가
놀랄 만한 놀라운 성과를 거두고 있으며 이러한
전자장비 산업에서 우위를 점하기 위해서는
전자장비를 오랜 시간 안정적으로 사용할 수
있어야 합니다.
이를 위해서는 전자장비고장의 55%를 차지하는
열의 문제를 해결해야 할 것입니다. 본 제품은
냉동기를 사용하지 않고 주야간 기온차 등의
온도 변화가 있는 주위 환경으로부터 냉열을
선택적으로 자연축열하여 전자장치 등의 냉각에
이용할 수 있습니다.
이는 각종 전자장치의 발열한계를 극복할 수
있도록 할 뿐만 아니라, 온열 저장장치에의
적용도 가능하므로 각종 에너지 관련기기에
적용하여 범 세계적으로 문제시되고 있는 에너지
절약에도 기여할 수 있을 것이라 판단됩니다. |
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원리 |
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시스템의 작동원리를 그림으로 나타내었습니다.
그림에서 보여 지듯이 열사이펀은 증발부와
응축부를 연결하는 증기유동관과 액체유동관으로
구성됩니다. 열사이펀에 적정량의 작동유체를
채운 후 증발부에 접촉된 발열체를 가열하게
되면 증발하여 증기유동관을 통해 상승하게
됩니다. 증기상태의 작동유체는 자연대류형
열교환기에서 일차적으로 응축되고 응축된 작동유체는
축냉모듈(TD-PCM Module)의 내부를 지나면서
PCM과 열교환 하게 됩니다. 축냉모듈을 나온
작동유체는 액체유동관을 통해 액상으로 증발부로
유입됩니다.
그림에서 보면 축냉모듈의 외벽은 다수의 경사진
격판에 의해 나뉘진 것을 알 수 있습니다.
이를 TD(Thermal Diode)라고 하며 PCM측이 고온일
경우 경사진 격판에 의해 자연대류가 원활하게
이루어져 내부의 PCM을 냉각시킬 수 있으나
외기가 PCM보다 고온일 경우 경사진 격판의
영향으로 자연대류에 의한 열전달이 제한됨으로써
PCM의 온도가 상승하는 것을 방지하여 열 흐름의
일방향성을 가능하게 합니다.
이러한 TD의 원리를
아래에 나타내었습니다.
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구성 |
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열싸이펀 |
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발열부의 열을 외부의 냉각부로 신속하게 이송하는
장치.
별도의 동력이 필요 없으며 열전달성능이 기존의
열파이프보다 우수하며 파이프 내부 작동유체의
비등과 응축을 통한 잠열변화를 이용하여 열을
전달.
1000W이상의 발열을 제어할 수 있도록 설계
되었습니다. |
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외부열교환기 |
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발열부에서 열사이펀을 통하여 증발한 작동유체를
외기를 통하여 자연대류를 이용하여 응축시키는
장치로서 외기와 작동유체의 온도차이가 11℃일
경우 500W를 냉각시킬 수 있도록 설계되었습니다. |
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축냉모듈 |
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PCM을 담은 챔버와 PCM으로 외부의 열을 선택적으로
통과 시킬 수 있는 TD로 이루어 졌습니다. 축냉모듈은
열사이펀의 작동유체가 급격한 외부환경에 의해
발열부의 온도를 급격하게 변동시키지 않도록
발열부의 온도를 낮으면서 일정하게 유지시켜주는
역할을 합니다. |
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증발부 |
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고발열체의 발열을 작동유체의 증발잠열을 이용하여
냉각시키는 구성품입니다. 열전도성이 우수한
알루미늄 블록내에 작동유체의 증발을 위한
배관이 삽입되어 있습니다. |
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TD-PCM Coolman 1000 |
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축냉모듈, 증발부, 외부열교환기, 및 열사이펀으로
구성되며 각 구성요소는 외부 지지구조물에
의해 지지되어집니다.
본 제품은 냉동기가 필요없는 자연축열방식입니다.
냉매순환펌프 등이 필요 없는 전자장비 냉각
장치로서 에너지절약에 기여할 수 있으며 및
동력을 이용한 구동장치를 사용하지 않으므로
높은 신뢰도를 갖고 있습니다.
또한 무동력 장치로서 소음이 전혀 없습니다.
축냉모듈의 크기, 외부열교환기의 용량, 배관의
관경등을 다양하게 선정하여 대용량 및 소용량구성이
용이합니다.
부가하여 Thermal Diode라는 개념을 이용하여
기존의 전자장치 냉각기술 (냉동기, 송풍팬,
소용량, 단열미흡) 보완 할 수 있을 것입니다. |
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적용분야 |
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열사이펀과 축냉모듈, TD를 이용하여 전자장치의
냉각뿐 만아니라
다양한 단열 벽면, 플랜트
공정의 열기기,
폐열회수 등에 응용될 수 있으며
구체적인 적용
분야는 아래와 같습니다.
반도체 칩쿨링 등의 각종 전자장치
냉각
전자교환기실 냉방공조
영상 및 전자기기실 냉방공조
각종 건물공조
산업공정 열기기
식품 냉동 냉장보관
폐열회수
그 외 다수
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