• 기계저널
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• 제53권4호
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• pp.49-53
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• 2013

이 글에서는 기존 플라스틱 대비 최고 10배 높은 열전도율, 알루미늄에 버금가는 강도, 그리고 뛰어난 내환경성을 가지며, 금속소재 대비 가볍고 가공성이 좋은 폴리머 복합재료 제조 기술과 이를 극한 환경용 열교환기의 재료로 적용하기 위한 연구에 대해 소개하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제17권2호
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• pp.117-124
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• 2005

Aluminum plate heat exchanger, rotary wheel heat exchanger, and heat pipe heat exchanger have been used (or ventilation heat recovery in the air-conditioning system. The purpose of this research is to develop high efficiency plastic plate heat exchanger which can substitute aluminum plate heat exchanger. Because thermal conductivity of plastic is quite small compared to that of aluminum, various heat transfer enhancement techniques are applied in the design of plastic plates. Five types of heat exchanger model are designed and manufactured, which are plate type, plate-fin type, turbulent promoter type, corrugate type, and dimple type. Thermal performance and pressure loss of each heat exchangers are measured in various operating conditions, and compared each other. Test results show that heat transfer performance of corrugate type, turbulent promoter type, and dimple type are increases about $43\%$, $14\%$, and $33\%$ at the equivalent fan power compared to those of plate type, respectively. On the other hand, the heat transfer performance of plate-fin type decreases $9\%$ because fins can not play their own role.

• 설비공학논문집
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• 제17권9호
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• pp.839-848
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• 2005

Plastic plate heat exchangers have many advantages over the conventional heat exchangers such as aluminum plate heat exchangers, rotary wheel heat exchangers and heat pipe heat exchangers which have been used for ventilation heat recovery in the air-conditioning systems. In the present study, pressure drop and heat transfer characteristics of plastic plate heat exchangers are investigated for various design parameters and operating conditions which affect the performance of the plastic plate heat exchangers. In flat plate type heat exchanger, material thickness and channel height of heat exchanger are considered, and corrugate size and heat transfer area are considered in case of corrugate type heat exchanger. Pressure drop and effectiveness of the corrugate type heat exchanger increase as the corrugate size decreases.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.328-333
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• 2008

In order to control indoor air quality and save energy, it is needed to install a suitable heat exchanger for heat recovery. A plastic heat exchanger have many advantages and can recover $50{\sim}80%$ of the temperature difference between supply and exhaust air. The purpose of this research is to evaluate the performance of plastic heat exchanger with different shapes. Pressure drop and heat transfer characteristics of plastic heat exchangers are investigated for various velocities.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.22-29
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• 2018

The purpose of this study is to investigate the preliminary thermal performance of a plastic coated aluminum material(PCAM) plate heat exchanger. Plastic coating which has high corrosion resistivity and thermal conductivity can overcome corrosive weakness of aluminum material. The heat exchangers are modeled for STS316, Titanium and PCAM materials, and analyzed numerically using HTRI and ANSYS Fluent CFD softwares. The results show that PCAM heat exchanger is superior in heat transfer performance compared to existing materials. For chevron angle of $60^{\circ}$, thermal performances of Titanium and PCAM are higher by 12.2% and 48.9% when compared to STS316, respectively.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1366-1371
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• 2008

Four simulation models of plastic plate heat exchangers are designed and simulated. The flat plate type heat exchanger is designed as the reference model in order to evaluate how much thermal performance increases. The turbulence promoter type heat exchanger is fabricated with cylindrical-type vortex generators and rib-type turbulence promoters. The corrugate type is obtained from the conventional stainless steel compact heat exchangers, which are called the herringbone-type compact heat exchangers. The dimple type heat exchanger has a number of dimples on its surface. In this study, the flow and heat transfer characteristics of the plastic plate heat exchanger are investigated using numerical simulation and compared with experimental results. The flows are assumed as a three-dimensional, incompressible and turbulent model. The standard k-$\varepsilon$ model is used as the turbulent flow modeling, the SIMPLE algorithm is used to treat the coupling between pressure and velocity, and first order upwind scheme is used for discretization of momentum, turbulent and energy. The computational analysis and experimental results both show that the friction coefficient and Nu number is highest in the corrugate type.

• 기계저널
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• 제35권9호
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• pp.805-815
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• 1995

히트파이프에 관한 연구는 구미, 일본 등 선진 각국뿐만 아니라, 중국, 독립국가연합 및 동구권 에서도 다년간 활발하게 진행되어 왔다. 석유파동 이후 에너지 절약을 위한 노력의 결과로 폐 열회수 장치가 많이 개발되면서 히트파이프를 전열소자로 사용한 폐열회수 장치가 상당히 늘어나 이에 소요되는 히트파이프의 생산량도 급격한 신장세를 나타내고 있다. 이는 히트파이프 자체가 응답성이 좋고, 구조가 간단하며, 전열성이 뛰어난 장점으로 인하여 많은 연구가 이루어졌기 때 문이라 하겠다.그 응용분야는 인공위성으로부터 폐열회수용 열교환기, 전기장치 전자소자의 냉각, 음향기기의 냉각, 태양열과 지열의 유효이용, 플라스틱 금형의 냉각, 공작기계의 주축냉각, 포장 기계, 주방기기, 전력케이블의 냉각, 엔진 및 브레이크의 냉각 등 응용분야가 광범위하여 급격 하게 발전하고 있다. 그러나 국내에서는 히트파이프와 관련된 학술적인 연구결과가 발표되고 있을 뿐, 체계적이며 지속적인 연구가 수행되지 못하고 있다. 또한 산업계에서도 관련제품의 대 부분을 수입에 의존하고 있으며, 일부 제작업체에서는 제품이 나오고 있으나 축적기술결여로 그 성능면에 있어서 보증이 어려워 업계의 연구개발에 대한 노력이 절실히 요구되고 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.107-110
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• 2002

The present study deals with CFD analysis of 'The vortex generators on plastic plate heat exchanger'. When a vortex generator is placed on the heat transfer surface, the flow gets more complex because it entails complicated three-dimensional flows such as separation, reattachment, and recirculation. CFX-5.4, a commercial code utilizing unstructured mesh, has been used as a computational method for solving RANS(Reynolds-Averaged Wavier-Stokes) equations, and the applied turbulence model is $k-{\varepsilon}$ model. In addition, those computational analyses were implemented under various conditions , with or without the vortex generator between two plates, the number, form and the size of vortex generator, and different attack of angle. From the calculated temperature, velocity and pressure distribution, vorticity, wall heat flux and so on under those conditions, this study shows the effect of vortex on heat transfer.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.892-897
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• 2020

본 연구에서는 간접식 증발냉각 장치의 냉각 성능을 예측하고 다양한 공기 유량 및 물 분무 유량 조건을 만족하는 성능 상관식을 제안한다. 기존의 플라스틱 열교환기는 공조 공간의 크기에 따라 금형을 새로 제작해야 하기 때문에 높은 효율에도 불구하고 잘 사용하지 않았다. 한편 단프라시트는 일반적으로 두께가 얇아 열교환이 우수하고, 특히 제작이 매우 용이하다. 따라서 열교환기를 단프라시트로 제작할 경우 금형이 별도로 필요하지 않아 열교환기 제작 비용을 크게 절감할 수 있다. 이에 본 연구에서는 단프라시트로 다채널 열교환기를 제작하여 간접식 증발냉각 장치를 제작하였다. 성능 실험장치는 열교환기, 물 분사 노즐, 터보홴, 항온조, 순환 펌프, 온도 센서, 습도 센서, 차압식 유량계 및 자료획득 장치로 구성하였다. 증발냉각 시 공기 유량이 증가하면 유용도가 감소하였고, 수공비에 따라 유용도 최적점이 존재하였다. 등온 조건에서 냉각 성능을 예측하는 상관식과 실내 환기 온도와 외기 상태를 반영하는 성능 상관식을 제안하였다. 상관식들의 냉각 성능 오차는 4 % 이내였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.281-287
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• 2019

최적의 환기시스템 활용과 에너지 절약을 위한 급 배기공기 간의 열교환을 적용시킨 열회수시스템의 활용과 보급은 에너지관리시스템에서 필수적이다. 이러한 기술은 특히, 겨울철과 여름철의 냉난방에너지를 절약할 수 있어 고효율에너지 빌딩의 기반기술의 주요 요소이다. 본 논문에서는 균일한 형상과 동일한 유동조건에서 열교환기 성능을 비교하기 위해 종이, 플라스틱, 알루미늄을 재질로 시뮬레이션을 통한 열전달효율을 검토하였다. 또한 평판형과 굴절형 구조를 갖는 열교환기의 형상에 따른 열전달 효율을 시험하였고, 그 결과를 토대로 열전달 성능과 압력손실에 대해 고성능의 열교환기를 제작하는데 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.