상변화 축열 솔루션

전자 장치의 통합이 지속적으로 개선됨에 따라 전자 장치는 점점 더 작아지고 있지만 체적 전력 또는 면적 전력 밀도는 점차 증가하여 장치의 열유속 밀도가 급격히 증가합니다. 높은 열 흐름 전자 장비는 열 냉각에 대한 더 높은 요구 사항을 제시하므로 전자 장치의 열 관리는 국내외 연구 핫스팟이 되었습니다. 특정 상황에서 전자 장치의 열 관리는 매우 높은 열 부하에 직면하고 장치는 단시간 간헐적 작동 상태에 있음을 지적해야 합니다.

이러한 특수한 요구를 충족시키기 위해 상변화 축열 전자 장치의 열 관리 기술이 등장했습니다. 상변화 축열 기술은 고체-액체 상변화 과정에서 고밀도 에너지를 흡수/방출하는 상변화 물질(PCM)의 특성을 이용하여 열 에너지를 저장/방출하여 높은 열 부하의 열 충격을 완충합니다. 전자 장치의 안전하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 전자 장치. 전자 장치의 열 관리에서 상 변화 축열 기술의 적용은 주로 PCM 방열판, 축열 열 파이프 및 축열 유체 회로를 포함합니다.

PCM 방열판은 상변화 과정에서 상변화 물질의 일정한 온도 특성을 이용하여 방열판의 온도 수준을 낮추는 것이다. PCM의 열전도율을 높이기 위해 방열판에 메탈 프레임워크를 구성하고 금속의 높은 열전도율을 이용해 PCM의 열전달 속도를 높였다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 단일 캐비티 방열판, 다중 캐비티 병렬 핀 방열판, 다중 캐비티 교차 핀 방열판 및 벌집 구조 방열판이 있습니다. 방열판의 구멍은 PCM으로 채워져 있습니다. 허니컴 방열판은 우수한 열 전달 성능을 나타내며 전자 장치의 열 관리를 위한 최적의 방식이라는 점을 지적해야 합니다.

     히트파이프는 높은 열전도율과 열전달 능력을 가지고 있습니다. 극심한 열부하의 영향을 처리하기 위해 히트 파이프의 높은 열전도율과 PCM의 높은 에너지 저장 용량을 결합한 축열식 히트 파이프가 제안되었습니다. 또한 히트 파이프는 PCM의 열 전달률을 향상시킬 수도 있습니다. 그림 2는 상변화 축열식 히트 파이프 방열판 모듈을 보여줍니다. 복합 방열판의 작동 원리는 열원에서 발생된 열이 냉각판으로 전달되고 히트 파이프가 냉각판에서 열을 흡수하여 열을 PCM 축열 영역으로 효율적으로 전달하는 것입니다.

    2상 회로에는 순환 펌프가 추가되고 증발기는 파이프라인을 통해 응축 축열기와 결합되어 축열 2상 회로 시스템을 형성하여 전자 장치의 냉각 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 그림 3은 축열 2상 회로 시스템의 구조를 보여줍니다. 이 시스템에서 차가운 유체는 전자기기 열원의 열을 흡수하고 순환 펌프의 작용으로 PCM 영역을 통해 열을 방출하고 다시 차가운 유체가 되어 다시 열원을 통해 열을 흡수하여 순환적으로 작동합니다. 이 장치에서 PCM 측의 열 전달 면적을 증가시킴으로써 PCM의 열 전달 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다는 점에 유의해야 합니다.