• 제목/요약/키워드: Heat sink effect

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펠티어 소자를 이용한 40[W]급 LED 조명기구의 방열에 관한 연구 (Research on Heat-Sink of 40Watt LED Lighting using Peltier Module)

  • 어익수;양해술;최세일;황보승
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.733-737
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    • 2007
  • 본 논문은 MCPCB에 다수의 와트급 LED를 모듈화하여 조명기구로 사용함에 따라 발생하는 열을 해결하기 위한 제안이다. LED가 조명기구로 사용되려면 칩의 용량이 커야하며 이 결과 P-N접합부의 열이 증가하게 됨으로 이를 해결하기 위해 펠티어 소자와 방열판 그리고 Fan을 설치하여 온도변화특성을 측정하였다. 또한 부가적으로 냉각소자와 방열판을 접속하는 열전도판, 단열재, Thermal Grease에 따른 온도변화특성을 실험하였다. 그 결과 방열판의 종류 및 체적에 따른 온도 변화가 가장 중요한 요소로 나타났다. Fan의 on, off에 따른 온도변화는 최대 $18[^{\circ}C]$의 변화폭을 주었으며 부가적 재료들도 $2{\sim}3[^{\circ}C]$의 온도변화에 영향을 주어 무시할 수 없는 요소임을 확인하였다.

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Piezoelectric효과와 열 효과 모델링을 고려한 AlGaN/GaN HFET의 DC 특성 (DC Characteristics of AlGaN/GaN HFETs Using the Modeling of Piezoelectric and Thermal Effects)

  • 박승욱;황웅준;신무환
    • 한국재료학회지
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    • 제13권12호
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    • pp.769-774
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    • 2003
  • In this paper, we report on the DC characteristics of the AlGaN/GaN HFETs using physical models on piezoelectric and thermal effects. Employing the models was found to be essential for a realistic prediction of the DC current-voltage characteristics of the AlGaN/GaN HFETs. Though use of the implementation of the physical models, peak drain current, transconductance, pinch-off voltage, and most importantly, the negative slope in the current were accurately predicted. The importance of the heat sink effect was demonstrated by the comparison of the DC characteristics of AlGaN/GaN HFETs fabricated from different substrates including sapphire, Si and SiC. Highest peak current was achieved from the device with SiC by an effective suppression of heat sink effect.

히트파이프를 부착한 구동모터의 냉각성능에 관한 연구 (Investigation of Cooling Performance of the Driving Motor Utilizing Heat Pipe)

  • 이동렬
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.11-16
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    • 2006
  • This research is to verify the cooling effect of the acting surface on the rotary motor using heat pipe and conventional cooling fan. In order to show the cooling performance of the rotary motor and heat pipe with the fin-typed heat sink, the surface temperature of the motor and condenser was measured in real time. The experiments were also conducted as for not only cooling device installed with heat pipe only, but with heat pipe and conventional cooling fan simultaneously. The present experiment reveals that the cooling combination of the heat pipe and cooling fan is far superior to the conventional cooling device for the driving motor such as the fin-typed heat sink. When the driving voltage of 20V and 14V were supplied to the driving motor, the cooling performance of the rotary motor with heat pipe was 170% and 500%, respectively better than that without heat pipe on steady state condition.

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플레이트-휜을 가지는 자연대류 히트싱트의 경사각 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation of Variations in Inclination Angle of Natural Convective Heat Sink with Plate Fins)

  • 도규형;김태훈;한용식;최병일;김명배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권6호
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    • pp.571-578
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    • 2012
  • 본 연구에서는 등온 가열 조건 하에서 플레이트-휜을 가지는 자연대류 히트싱크의 열성능을 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 자연대류 히트싱크의 열입력량, 휜 간격 및 높이를 변화시키면서 수행하였다. 특히, 경사각 변화가 자연대류 히트싱크의 열성능에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 기존 연구자들이 제시한 열저항 상관식과 본 연구에서 수행한 실험결과의 비교를 통해 실험결과의 타당성을 검증하였다. 또한 실험결과를 바탕으로 자연대류 히트싱크의 열입력량, 휜 간격 및 높이, 그리고 경사각에 대하여 기존 연구자들이 제시한 상관식의 적용가능 범위를 평가하였다.

분사냉각모듈 내에 부착된 히트싱크에 따른 고출력 LED의 냉각성능에 관한 연구 (Cooling Performance Study of a Impinging Water Jet System with Heat Sink for High Power LEDs)

  • 구건모;김경진;박상희;최성대;허정욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.152-158
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    • 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.

히트파이프를 이용한 구동모터에 대한 냉각기술에 관한 연구 (Cooling Method of the Actuating Motor Using Heat Pipe)

  • 노상현;이동렬
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1168-1173
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    • 2006
  • This research is to verify the cooling effect of the acting surface on the rotary motor using heat pipe and conventional cooling fan. In order to show the cooling performance of the rotary motor and heat pipe with the fin-typed heat sink, the surface temperature of the motor and condenser was measured in real time. The experiments were also conducted as for not only cooling device installed with heat pipe only, but with heat pipe and conventional cooling fan simultaneously.

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강제대류에서 펠티에 소자를 이용한 내부터널 구조를 가지는 히트싱크에 관한 연구 (A Study on the Heat Sink with internal structure using Peltier Module in the Forced Convection)

  • 이민;김태완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.3410-3415
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    • 2014
  • 전자 장비에서 발생하는 열은 장비의 성능을 저하시킨다. 이러한 장비의 열을 외부로 방출하기 위한 방법으로 히트싱크가 사용된다. 본 연구에서는 내부터널의 형상을 가지는 히트싱크에 대한 냉각 및 히팅성능을 강제대류 상태에서 열전달 특성에 대하여 고찰하였다. 또한, 시간에 따른 히트싱크의 열전달 특성 및 온도분포의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 냉각실험에서 전압이 10V일 때, A형상이 B형상 보다 온도가 낮게 나타났고, 가장 좋은 냉각효과를 나타내었다. 히팅실험에서 전압이 13V일 때, 온도가 A형상이 B형상 보다 높게 나타났고, A형상이 효율이 더 좋은 것으로 판단된다.

Heat Transfer Analysis for Endothermic Reacting Fluids

  • Kimura, Hiroyuki
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.346-357
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    • 2008
  • Endothermic fuels are known as a probable fuel for hypersonic atmospheric flight vehicles and advanced propulsion systems, as well as cryogenic fuels. Especially, from the standpoint of the advanced regenerative cooling use, they are quite useful as a coolant fuel because of their large heat sink due to their chemical decompositions; so-called endothermic cooling effect. However, no heat transfer equations have been proposed taking into account such endothermic reactive behaviors concretely. This paper describes an analytical method for evaluation of the heat transfer rates between endothermic reacting coolant fuel and coolant-side wall in the regenerative cooling passages. Heat transfer mechanism is indicated based on a classical transport-phenomenological approach. A new relational expression of Nusselt number ratio for forcedconvective heat transfer with such endothermic reactions is also proposed by theoretical approaches using some classical hypotheses. Its applicability is assessed provisionally by comparison with confirmed results of heated tube tests for supercritical JP-7 fuel carried out at NASA Lewis Research Center, using its heat sink characteristics evaluated by United Technologies Research Center(UTRC). As a result, it has been suggested that the proposed relational equation is applicable to the evaluation of enhancement of Nusselt numbers due to such reactions in developed turbulent flows such as in the regenerative cooling passages.

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펠티에 소자를 이용한 냉각성능에 관한 연구 (Investigation of the Cooling Performance Using Pottier Module)

  • 이상일;최진욱;이동렬
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1156-1161
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    • 2006
  • This study is to evaluate the cooling performance of the Bonding type and Injection type of heat sink using three different kinds of industrial Peltier module by digital $LabView^{TM}$ measurement. Injection type of heat sink could be more efficient for the heat transfer than Bonding type, even with 30% more radiating surface area. In addition, the experimental results revealed that the sufficient power supplied was able to show the better cooling performance of Peltier module.

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사포, 샌드블라스트로 표면 거칠기 처리에 따른 알루미늄 판의 방열 효율 증대 (Increase heat dissipation efficiency of Al plate according to surface roughness treatment by sandpaper or sandblast)

  • 이동희;이종현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.170-178
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    • 2019
  • 최근 에너지 절감에 대한 관심도가 높아짐에 따라 에너지 소비가 높은 형광등과 백열등을 대체하는 친환경소재인 LED의 조명을 활용하는 움직임이 활발하다. 그러나, 고출력 LED의 경우 발열에 의한 열화현상 때문에 수명이 단축되는 현상이 발생하게 된다. 이에 대한, 해결방안으로 본 논문은 LED Packing중 방열판표면의 거칠기 처리를 통하여 열전달 계수를 증대시킴으로서 LED 수명연장 효과를 평가하였다. 거칠기 공정은 사포 및 샌드블라스트를 이용하여 진행하였다. 각 표면처리 공정에 따른 거칠기 및 표면적 변화를 정량적으로 평가하였으며, 열전달 계수를 측정하였다. 샌드블라스트, 사포를 이용하여 알루미늄 표면에 거칠기처리를 진행했을 경우 미 처리 시 보다 높은 대류 열전달 계수를 얻을 수 있었고, 샌드블라스트 처리 시 약 82.76%의 높은 방열 효율 향상을 얻을 수 있어, 이를 방열판에 적용할 시 큰 경제적 부담 없이 기존대비 더 높은 방열효율 증대를 통해 LED 수명을 대폭 연장 시킬 것으로 기대된다.