• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권2호
• /
• pp.119-126
• /
• 2016

본 연구는 실험적인 방법과 열유동 해석 방법을 사용하여 대용량 압출형 히트싱크의 방열성능에 미치는 열원 대칭배열의 영향을 고찰하고, 이를 바탕으로 제조원가가 낮은 고효율의 히트싱크를 제안하고자 한다. 실험결과를 통해서 유사한 유효 유동단면적을 가지는 경우에 히트싱크의 전열면적이 방열성능에 큰 영향을 줌을 확인할 수 있었으며, 히트싱크의 양면 모두를 이용하는 방열이 훨씬 효과적인 방열이 가능함을 알 수 있었다. 또한, 대칭으로 열원을 배치한 경우가 비대칭 배치보다 효율적으로 방열됨을 알 수 있었다. 해석연구의 결과를 통해서는 실험결과와 정성적으로는 유사한 경향을 확인할 수 있었으며, 실험연구에서 확인하지 못한 질량유량별 및 투입열량별 추이, 단면과 양면 사용의 정량적 비교 등이 가능하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권4호
• /
• pp.343-350
• /
• 2015

자연 대류 히트 싱크는 신뢰성 및 가격 경쟁력 등의 이유로 가장 널리 쓰이는 냉각 장치이며, 특히 고출력 LED 조명에 널리 사용되고 있다. 고출력 LED 조명은 일반적으로 가로등, 보안등 등에 이용되며 기울어진 형태로 사용되므로 히트 싱크 또한 기울어지게 되는데, 이러한 기울어진 히트 싱크에 대해서는 연구가 이루어지지 않아 정확한 열성능 예측이 어려웠다. 이에 본 연구에서는 평판 핀을 갖는 원통형 히트 싱크가 기울어진 경우에 대해 방열 성능을 측정하였다. 실험은 다양한 휜의 길이와 개수, 히트 싱크 베이스의 다양한 온도에 대해 경사각이 30도와 60도인 경우에 대해 수행되었다. 그리고 실험결과를 바탕으로 100,000 < $Ra_L$ < 600,000, 1/6 < H/D < 1/2, 9 < N < 72의 범위에서 적용 가능한 Nusselt 수 상관 관계식을 제시하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.2438-2443
• /
• 2007

In order to guarantee the performance of electronic products. It is needed to improve the cooling performance of heat sink. So this paper has been made to investigate the cooling performance for the aluminum heat sink using pulsating heat pipe(PHP). The pulsating heat pipe was used as a heat spreader. Working fluid was R-22. Heater (50 mm ${\times}$ 50 mm ${\times}$ 3mm) was attached to heat sink and it generated 30W, 60W, 80W, 100W. Heat sink was tested for forced convection with 1${\sim}$4m/s of inlet air velocity. And both type heat sinks were carried out by using CFD simulation. This study showed that pulsating heat pipe can be a good tool to improve cooling performance of heat sink.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제48권2호
• /
• pp.12-18
• /
• 2011

본 논문은 조명용 LED 모듈과 히트싱크 장치의 방열 특성을 확인하기 위한 수치 시뮬레이션을 하였다. 해석 케이스는 200 W급의 가로등 또는 보안등용 조명장치이며 용도에 따라 장치의 자세가 달라짐을 고려하여 발광면이 정상부를 향하는 경우와 정하부를 향하는 경우로 나누어서 해석이 진행되었고, 또한 발열소자의 체적이 큰 경우와 작은 경우로 나누어 해석하였다. 해석 결과 현재의 히트싱크 형상으로 충분히 LED의 발열량을 외부로 배출시킬 수 있음을 확인하였고, 장치의 자세와 발열소자의 크기에 따라 방열 성능의 차이가 나타남을 조사하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.267-270
• /
• 2009

오늘날 전자 장비는 매우 다양한 기능의 채용으로 많은 양의 부품을 필요로 하고 그에 따른 전체 시스템의 무게와 크기를 줄이기 위해 소형화와 슬림화가 필수적이다. 따라서 다수의 부품 사용과 고성능화로 인한 열 발생 밀도도 크게 증가하여 열로 인한 온도 상승이 부품의 성능에 매우 중요한 요소로 작용하고 있다. 기기에서의 지속적인 열 발생은 기기를 탑재하고 있는 전체 시스템의 성능에도 큰 영향을 미치며, 특히 고온의 외기에 장시간 노출된 디지털전광판의 시효문제는 시급히 해결해야 할 당면 과제이기도 하다. 본 연구에서는 이와 같은 LCD 패널의 발열로 인한 기기의 성능 저하와 다운 현상을 예방할 수 있도록 열전소자를 이용한 알루미늄 압출형 히트싱크에 대한 열 저항기술을 개발하고, 냉각모듈에 대한 설계기술을 확보하여 LCD 패널용 고효율의 냉각시스템의 개발 과제를 수행했다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.63-68
• /
• 2013

The purpose of this study is to investigate the cooling performance of radial heat sink used for high power LED lightings by natural convection cooling with surrounding air. Experimental and numerical analyses are carried out together. Parametric studies are performed to compare the effects of geometric parameters in radial heat sink such as the number of fins, fin height, fin length, and thickness of fin base as well as the surface coatings of radial heat sink. In this study, the cooling of 60 W LED lamp is examined with radiative heat transfer considered as well as natural convection. Numerical results show the optimum condition when the number of fin is 40, heat sink height is 120 mm, fin length is 15 mm, and fin base thickness is 3 mm. The difference in temperature of the LED metal PCB is within $1^{\circ}C$ between numerical analyses and experimental results. Also, the CNT coating on the heat sink surface is found to increase the cooling performance significantly.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.152-158
• /
• 2013

The purpose of this study is to investigate cooling performance of high power LEDs from 100 to 200 W class by using a jet impingement cooling module. The numerical analysis of forced convection cooling inside cooling module is carried out using a multi-purpose CFD software, FLUENT 6.3. In the experiments, the LED cooling system consists of jet impingement module, heat exchanger, water reservoir, and pump. In the present study, the cooling performance of jet impingement cooling module is investigated to determine the effect of the heat sink types on the impinging surface, the space and length of fins. Numerical and experimental studies show the reasonable agreement of LED metal PCB temperature between those results and give the optimized design parameters such as the space of fin and the length of fin. Also, the pin fin type of heat sink is found to be more efficient than the plate type heat sink in jet impingement cooling.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.3141-3147
• /
• 2010

LED 조명등의 효율 및 수명을 단축시키는 가장 중요한 원인은 정션온도 상승이며, 이를 해결하기 위해 고효율 방열 패키징, 고전도율 소재 개발, 접촉저항 개선 및 히트싱크 최적화 등과 같이 다양한 방열성능 향상 연구가 이루어지고 있다. 하지만 지금까지의 대부분의 연구는 LED 조명등이 단지 대기 중에 노출되었다고 가정하였기 때문에 실제 실링 유닛과 함께 천장에 장착되었을 때의 방열성능은 아직 보고되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 MR16 LED 조명등을 이용하여 실제 설치조건에 따른 정션온도 변화를 규명하고 이를 통한 더욱 정확한 LED 조명등 수명 및 효율 예측을 이루고자 하였다.