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병렬 연결된 다중 증발기 구조 2상 유동 순환형 열사이폰의 부분부하 및 저온운전 특성에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Two Phase Thermosyphone Loop with Parallel Connected Multiple Evaporators under Partial Load and Low Temperature Operating Condition

강인석   (MSO 정보통신(주) 부설연구소  ); 최동규   (MSO 정보통신(주) 부설연구소  ); 김택영   (한국산업기술대학교 기계공학과UU0001397  );
  • 초록

    Two phase thermosyphone loop for electronics cooling are designed and manufactured to test its performance under the partial load and low environment temperature conditions. The thermosyphone device has six evaporators connected parallel for the purpose of cooling six power amplifier units (PAU) independently. The heater modules for simulating PAUs are adhered with thermal pad to the evaporator plates to reduce the contact resistance. There are unbalanced distributions of liquid refrigerant in the differently heated evaporators due to the vapor pressure difference. To reduce the vapor pressure differences caused by partial heating, two evaporators are connected each other using the copper tube. The pressure regulation tube successfully reduces these unbalances and it is good candidates for a field distributed systems. Under the low environment temperature operating condition, such as $-30^{\circ}C$ , there may be unexpected subcooling in condenser. It leads the very low saturation pressure, and under this condition there exists explosive boiling in evaporator. The abrupt pressure rise due to the explosive boiling inhibits the supplement of liquid refrigerant to the evaporator for continuous cooling. Finally the cooling cycle will be broken. For the normal circulation of refrigerant there may be an optimum cooling air flow rate in condenser to adjust the given heat load.


  • 주제어

    2상 유동 순환형 열사이폰 .   전자장비 냉각 .   부분부하조건 .   저온환경조건.  

  • 참고문헌 (7)

    1. Ramaswamy, C., Joshi, Y., Nakayama, W.and Johnson, W. I., 1998, Performance of a compact two-phase thermosyphone: effect of evaporator inclination, Liquid Fill Volume and Contact Resistance, Proceedings of 11th IHTC, Vol. 2, pp.127-132 
    2. Lee, K. W., Rhi, S. H., Chang, K. C. and Lee,Y., 2000, An experimental and simulation study on medium and large scale twophase loop thennosyphones, 6th Int. Heat Pipe Conference, pp. 251-257 
    3. Lee, J. S., Rhi, S. H., Kim, C. N. and Lee, Y.,2003, Use of two-phase loop thermosyphones or thermoelectric refrigeration: experiment and analysis, Applied Thermal Engineering,Vol. 23, pp.1167-1176 
    4. Kang, I.S., Choi, D. K. and Kim, T. Y, 2004,The experimental study on the performance of two-phase loop thermosyphone system for electronics equipments cooling, Transaction of the KSME (B), Vol. 28, No.4, pp.415-424 
    5. Khodabandeh, R. and Palm, B., 2000, An experimental and numerical investigation of pressure drop in a closed loop two phase thermosyphone system, Inter Society Conference on Thermal Phenomena, IEEE, pp.333-339 
    6. Khrustalev, D., 2002, Loop Thermosyphones for Cooling of Electronics, Technical Report of Thennacore Inc 
    7. Lee, K. W., Chang, K. C., Lee, K.J., Lee, Y.S. and Hong, S. H., 1995, Heat transportation technology of separate heat pipe heat exchanger, Energy R&D Technical Analysis Report, Vol. 17, No. 1&2, pp.154-166.1 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Choi, Yong-Don ; Kang, Yong-Tae ; Kim, Nae-Hyun ; Kim, Man-Hoe ; Park, Kyoung-Kuhn ; Park, Byung-Yoon ; Park, Jin-Chul ; Hong, Hi-Ki 2007. "Recent Progress in Air Conditioning and Refrigeration Research - A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2004 and 2005 -" 설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, 19(1): 94~131     

 저자의 다른 논문

  • Kim, Taig-Young (5)

    1. 2002 "Effects of Surface Radiation on the Unsteady Natural Convection in a Rectangular Enclosure" KSAS international journal 3 (1): 95~104    
    2. 2004 "전자장비 냉각을 위한 2상 순환형 써모사이폰 시스템의 성능에 대한 실험적 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 28 (4): 415~424    
    3. 2018 "집중계 해석법을 이용한 달 표면온도 예측" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 46 (4): 338~344    
    4. 2019 "달 표면온도 예측을 위한 집중계 해석방법과 하부 열유속 모델의 적용" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 47 (1): 66~74    
    5. 2019 "시험용 달 궤도선의 광학탑재체 시스템 열설계에 대한 수치해석적 연구" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 47 (4): 309~318    

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