• 제목/요약/키워드: 히트파이프 열교환기

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회전형 히트파이프 열교환기의 작동유체 귀환력 해석 및 열전달특성에 관한 연구 (The Returning Force Analysis of Working Fluid and the Heat Transfer Characteristics in Revolving Heat Pipe Heat Exchanger)

  • 이기우;박기호;전원표
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.214-222
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    • 2001
  • 회전형 히트파이프는 다수의 히트파이프 요소를 원통형으로 열교환기를 구성하고 회전시키므로서 열전달 효과를 향상시키고 배가스에 포함되어 있는 분진대책을 용이하도록 하여 오염폐가스에 대해서도 연속적으로 운전을 가능하게 하기 위한 것이다. 이러한 회전형 히트파이프 요소는 작동유체의 귀환을 원심력을 이용하여야 하므로 중심회전측과 2$^{\circ}$내지 5$^{\circ}$경사각으로 조립하여 회전반경을 갖고 회전하는 것이다. 본 연구에서는 회전형 히트 파이프식 열교환기의 구성요소인 히트파이프요소에 대해서 회전반경, 경사각 및 회전속도에 따라 작동유체의 귀환력에 대한 이론해석을 수행하였다. 한열당 20개씩 총 60개의 히트파이프요소가 3열로 배열된 열교환기를 제작하여 성능실험을 수행하였고, 비회전형 히트파이프열교환기와 성능을 비교하여 16%정도의 성능향상이 있음을 알았다.

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히트파이프 열교환기 (Heat Pipe Heat Exchanger)

  • 이영수;이기우
    • 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.

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중고온 범위 폐열회수용 나프탈렌 히트파이프 열교환기에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Naphthalene Heat Pipe Heat Exchanger for Middle-high Temperature Heat Recovery)

  • 정원복;박수용;황선홍
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.64-69
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    • 2007
  • This study is to develop heat recovery system using high performance heat pipe heat exchanger for Middle-high temperature range industrial exhaust gas. The naphthalene is used as working fluid of heat pipe in this study. Single naphthalene heat pipe could transport over 2,000 watts with $0.05^{\circ}C/W$. The heat pipe heat exchanger consist of 50 naphthalene heat pipes recovered 62 kW when over $400^{\circ}C$ gas exhausted and the maximum recovered heat rate was 173 kW in this study.

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분리형 히트파이프식 열교환기에서 향류 및 병류유동에 따른 가동특성에 관한 연구 (A Study on the Operating Characteristics by Counter Flow and Parallel Flow in Separate Heat Pipe Exchanger)

  • 이기우;장기창;유성연
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.44-56
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    • 1998
  • 분리형 히트파이프식 열교환기는 증발기와 응축기를 폐열원과 열풍이 필요한 곳에 분리설치하고 증기 및 액체의 연락관으로 두 열교환기를 연결하여 하나의 폐루프를 구성하고 증발기와 응축기의 설치 높이차에 의해 작동이 이루어지는 것이다. 따라서 고온 및 저온유체의 병류 및 향류의 혼합배치가 용이하다는 장점이 있으나, 고온유체의 온도가 높을 경우에는 포화증기의 압력이 높아져 파이프가 견딜 수 있는 사용한계를 초과하게 될 수 있다. 또한 너무 낮으면 증기의 비체적증가와 함께 유속의 증가로 압력손실이 커져 설치높이차를 크게 하던지 증기연락관의 직경을 크게 하여야 하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 설계과정에서 고온유체 및 저온유체의 온도, 유량 등이 정하여진 상태에서 병류 및 향류로 배치하는 경우에 분리형 히트파이프식 열교환기를 Lmtd방법으로 설계하고, 고온 및 저온유체의 온도 및 유량이 실제 운전과정에서 변화가능한 범위에 대해 Ntu 방법으로 열교환량,포화증기압력 및 압력손실에 따른 증발기와 응축기의 설치높이차 등에 대한 가동특성을 고찰하였다.

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화력발전소의 온배수를 열원으로 이용하는 시설원예 난방용 히트펌프 시스템의 열교환기 설계기준 설정 (Heat Exchanger Design of a Heat Pump System Using the Heated Effluent of Thermal Power Generation Plant as a Heat Source for Greenhouse Heating)

  • 유영선;강연구;장재경;김영화;김종구;강금춘
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.372-378
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    • 2012
  • 본 연구에서는 화력발전소에서 온배수의 형태로 배출되는 폐열을 히트펌프의 열원으로 이용하여 온실의 난방에 활용할 수 있는 히트펌프 시스템을 설계 제작하였으며, 난방 성능을 분석하여 PE 파이프 열교환기의 설계기준을 제시하고자 하였다. PE 파이프 열교환기의 내경은 20mm, 두께는 2mm였으며, Roll의 직경은 1,000mm로 하였다. 연구결과 PE파이프 열교환기의 적정 길이는 1.0RT당 75m로 설계하는 것이 바람직할 것으로 판단되었으며, 이때 히트펌프시스템의 난방성능계수(COPh)는 3.8로 나타났다.

초소형 열교환기 기술

  • 이기우
    • ESCO지
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    • 통권13호
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    • pp.50-55
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    • 2001
  • 최근의 계속된 칩(Chip)기술의 발전으로 전자부품의 고성능화가 가능해 졌지만, 그에 따라서 부수적으로 전자제품으로부터 발생되는 열로 인한 많은 열적인 문제도 야기되었다. 칩자체의 초소형화와 고성능화는 전자, 통신, 항공 우주, 각종 에너지 시스템들의 소형화가 더욱 가능해졌고, 또한 이러한 시스템들의 열적인 문제를 해결할 장치들도 초소형화하는 제품들이 필요하게 되었다. 따라서 본 기술에서는 초소형 전자기기시스템(Micro-Electro Mechanical System) 기술의 발전에 따라 가공이 가능하게 된 초소형 열교환기(Micro Heat Exhanger)에 관한 기술을 초소형 채널 열교환기(Micro Channel Heat Exchanger), 그리고 초소형 히트파이프 열교환기(Micro Heat Pipe Heat Exchanger)와 같이 세 가지로 분류하여 그 기술의 현재와 앞으로의 전망을 소개하고자 한다.

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