3.3 실험방법 및 순서

3.3.1 온도 측정 실험

(a) Front view

(b) Bottom view

Fig. 20 Schematic diagram of temperature measurement points

두 번째로 냉각시스템의 성능을 개선하기 위해 piezoelectric actuator를 부착한 냉 각시스템의 경우, 투명 아크릴 용기내에 냉각시스템 냉각부와 piezoelectric actuator 사이를 7mm의 간격을 두어 설치하며, 냉각시스템 냉각부와 piezoelectric actuator 사 이의 중앙부에 5개의 T-type 열전대를 10mm 간격으로 설치하였다.

Fig. 21에서 보는 바와 같이, 냉각시스템을 작동시켜 냉각부에서 발생하는 온도가 일정하게 유지되는 약 300초에서 function generator로부터 발생된 sine파형이 증폭기 (Amplifier)의 신호출력 단자에서 piezoelectric actuator로 90Hz, 120Hz와 150Hz의 주 파수를 공급하여 piezoelectric actuator를 작동시켰으며, 냉각영역에서 발생되는 온도 를 측정하였다. 정확한 온도 데이터 획득을 위해 동일한 조건에서 3회 실험을 실시 하여 얻어진 결과의 평균값을 측정결과 값으로 사용하였으며, 온도측정 초기 시작 부터 420초까지의 온도를 측정하였다.

Fig. 21 Schematic diagram of temperature measurement points between cooling system and piezoelectric actuator

세 번째로 열전소자 냉각부에 방열판을 부착한 냉각시스템의 경우, 냉각시스템을 컴퓨터 내부의 방열에 적용하기 위해 컴퓨터와 동일한 크기로 챔버를 제작하였으 며 Fig. 22와 같이 챔버 상부에 냉각시스템을 부착하였다. 외부 요인에 의한 열영향 을 최소화하기 위해 챔버 외부를 단열시켰다.

열전소자 냉각부의 표면이 결빙되거나, 주위와의 온도차에 의하여 결로 현상이 발생하지 않으며 냉각부 표면이 0℃이하로 내려가지 않도록 열전소자에 전압을 공 급하여 챔버 내부에 냉각영역이 형성되도록 하였다.

Fig. 22에서 보는 바와 같이, 챔버 내부에 9개의 T-type 열전대를 설치하였으며, 9개의 열전대에서 측정된 온도 자료는 데이터 획득 장치에 의해 매 1초 마다 PC에 저장하도록 하였다. 모든 열전대는 온도 측정부분을 제외한 나머지 부분을 절연테 이프를 사용하여 열전대 자체를 통한 열전도 현상을 최소화 시켰다. 정확한 온도 데이터 획득을 위해 동일한 조건에서 3회 실험을 실시하여 얻어진 평균온도 데이 터를 측정결과 값으로 사용하였으며, 온도측정 초기 시작부터 약 60분 동안 챔버 내부의 온도를 측정하였다.

네 번째로 열전소자 냉각부에 방열판과 송풍팬(Flow fan)을 부착한 냉각시스템의 경우, Fig. 22에서 보는 바와 같이 단열된 챔부 상부에 냉각시스템을 부착시켰으며 냉각시스템의 냉각부에서 발생한 냉기를 송풍시키기 위한 송풍팬에 DC 12V의 전 압을 공급하여 작동시켰다.

Fig. 23에서 보는 바와 같이, 챔버 내부에 9개의 T-type 열전대를 가로 90mm, 세 로 120mm 간격으로 설치하여 챔버 내부의 온도를 냉각 초기부터 약 60분 동안 측 정하였다.

Fig. 22 Schematic diagram of measurement points for measurement of temperature inside the chamber

Fig. 23 Photograph of experimental apparatus for measurement temperature inside the chamber

In document 열전소자를 이용한 소형 냉각시스템의 냉각성능에 관한 연구 (Page 67-72)