증발부 가열방식이 수평 진동형 히트파이프의 열적 거동에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

Abstract

최근 전자장치 개발 기술의 발달과 함께 전자부품들이 소형화 함에 따라 결과적으로 발열 면적이 줄어들어 높은 열유속의 발생이 불가피하게 되었다. 그에 따라 소형 냉각시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이에 대응하기 위한 진동형 히트파이프(PHP)는 외부 동력원 없이 작동되는 고성능 열전달 장치이다. 본 연구에서는 주기적 가열, 펄스 가열(pulse heating)과 같이 실제적인 발열 시나리오를 고려하여 PHP의 증발부의 가열방식이 열적 거동에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 우선 입열량에 따라 작동모드를 구분하였고, 작동온도라 정의했던 응축부의 온도에 따라 열성능을 측정하고 작동모드 레짐을 제시하였다. 또한 가열방식의 변화에 따라 열성능과 작동모드가 바뀌는 경향을 제시하였다. 점진적 감소 가열방식에서는 낮은 입열량 영역에서 점진적 증가 가열방식에 비해 정상 작동하는 영역이 더 많아지면서 높은 열성능을 얻을 수 있었다. 순간적 가열방식에서는 불안정적 스타트업 그리고 작동 실패라는 특이한 현상이 관찰되었고, 시동 특성에 악영향을 미친다는 것을 확인하였다.