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손현준(Hyun-Joon Son),김건호(Gun-Ho Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.6
기존의 냉매와 압축기를 사용한 냉장고는 큰 소음과 정밀한 온도제어가 불가능하다. 이와 같은 단점을 보안하기위해 열전효과(Peltier effect)를 이용해 냉각하는 열전소자 냉장고가 개발되었지만 열전소자의 전력대비 냉각효율(COP)이 낮아 전력소모가 크다. 이 연구에서는 위의 단점을 보안하기위해 고립 유로라는 시스템을 고안하였다. 고립 유로구조란 cold sink가 저장공간(Target space) 위쪽에 고립된 유로속에 위치해 열전소자를 껐을 때에 Cold sink로 역류한 열이 내부 저장공간에 영향을 끼치지 못하게 한 구조이다. 이 연구에서는 유로 내부에 공기 단열층이 형성되는 것을 확인하였고 비교군과 비교하여 내부 온도변화를 확인하였다. 또한, 저장공간의 단열성능이 높을수록, Cold sink의 열용량이 작을수록 더 효과적이고, 단열재의 성능이 개선되거나 열용량이 최소화된 Cold sink연구가 진행된다면 더 개선된 효율을 보여줄 것으로 예상된다. Traditional refrigerator such as compressor refrigerator have disadvantages of high noise and imprecise temperature control. In contrast, thermoelectric refrigerators are silent and highly precise, however their low coefficient of performance (COP) limits practical use. In this study, we present a system called isolate d cooling channel (ICC). ICC has an unique structure that locates cold sink at a gravitationally high position and thereby prevents backflow from cold sink to refrigeration area during the period of cold sink at warm temperatures. We confirmed the insulation layer between the refrigeration area and cold sink that leads to a higher COP of the suggested system compared with the conventional thermoelectric refrigerators. Higher insulation of refrigeration area and smaller cold sink heat capacity are found to be crucial to improving the COP of the suggested refrigeration system.
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