KR101658582B1 - 전지 시스템 및 전지셀 어셈블리 냉각 방법 - Google Patents

전지 시스템 및 전지셀 어셈블리 냉각 방법 Download PDF

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Abstract

제 1 및 제 2 전지셀들과 상기 제 1 및 제 2 전지셀들 사이에 위치하는 냉각 핀을 가지고 있는 전지 시스템을 제공한다. 냉각 핀은 제 1 및 제 2 전지셀들로부터 열 에너지를 수령하여, 내부 유로에서 2 상 냉매로 변환한다. 압축기는 가스상 냉매를 응축기로 펌핑한다. 응축기는 가스상 냉매로부터 열 에너지를 추출함으로써 가스상 냉매를 액체 냉매로 변환한다.

Description

전지 시스템 및 전지셀 어셈블리 냉각 방법{BATTERY SYSTEM AND METHOD FOR COOLING BATTERY CELL ASSEMBLY}
본 발명은 전지 시스템 및 전지셀 어셈블리의 냉각 방법에 관한 것이다.
전지 시스템을 구성하는 전지는 충방전 과정에서 발열을 초래하는 바, 이러한 열이 제거되지 못하고 축적되는 경우에는 전지가 열화되어 성능 저하가 일어나며, 안전성 측면에서도 심각한 문제를 유발할 수 있다.
이로 인해, 전지 시스템에는 필수적으로 냉각이 요구되지만, 종래의 전지 시스템은 소망하는 수준으로 냉각을 이루지 못하고 있다.
본 출원의 발명자들은, 향상된 전지 시스템, 및 전지셀들을 냉각하기 위하여 전지셀들 사이에 위치하고 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하는 냉각 핀을 사용하는 전지셀 어셈블리 냉각 방법에 대한 필요성을 인식하였다.
따라서, 본 출원의 발명자들은 향상된 전지 시스템 및 전지셀 어셈블리의 냉각 방법에 대한 필요성을 인식하였다.
하나의 예시적인 실시예에 따른 전지 시스템을 제공한다. 상기 전지 시스템은 제 1 및 제 2 전지셀들과 상기 제 1 및 제 2 전지셀들 사이에 위치하는 냉각 핀(cooling fin)을 가지고 있는 전지셀 어셈블리(battery cell assembly)를 포함하고 있다. 상기 냉각 핀은 유입구(inlet port), 배출구(outlet port), 및 상기 유입구 및 배출구 사이에 위치한 내부 유로(internal flow path)를 가지고 있다. 상기 냉각 핀은 유입구에서 2상 냉매(two-phase refrigerant)를 수령하도록 구성되어 있다. 상기 냉각 핀은 제 1 및 제 2 전지셀들로부터의 열 에너지를 수령하여, 내부 유로에서 상기 열 에너지를 사용하여 2상 냉매로 변환(transition) 하도록 구성되어 있다. 상기 전지 시스템은 배출구에 유체적으로(fluidly) 연결되어 있고, 가스상 냉매(gaseous refrigerant)를 응축기(condenser) 내로 펌핑(pump) 하도록 구성되어 있는 압축기(compressor)를 포함하고 있다. 상기 응축기는 압축기에 유체적으로 연결되어 있고, 압축기로부터 가스상 냉매를 수령하도록 구성되어 있다. 상기 응축기는 가스상 냉매로부터 열 에너지를 추출함으로써 가스상 냉매를 액체 냉매로 변환하도록 구성되어 있다. 상기 전지 시스템은 응축기 및 냉각 핀의 유입구 사이에 유체적으로 연결되어 있는 팽창 밸브(expansion valve)를 포함하고 있다. 상기 팽창 밸브는 압축기로부터의 액체 냉매를 수령하여 액체 냉매의 압력 수준을 줄여 2상 냉매를 얻도록 구성되어 있다. 상기 2상 냉매는 팽창 밸브에서 냉각 핀의 유입구로 흐르도록 형성되어 있다.
또 다른 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리의 냉각 방법을 제공한다. 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 전지셀들과 상기 제 1 및 제 2 전지셀들 사이에 위치하는 냉각 핀을 가지고 있다. 상기 냉각 핀은 유입구, 배출구, 및 상기 유입구과 배출구 사이에 위치한 내부 유로를 가지고 있다. 상기 방법은 냉각 핀의 유입구 내에서 2상 냉매를 수령하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 냉각 핀의 대향측에 위치하는 제 1 및 제 2 전지셀들로부터 냉각 핀에서 열 에너지를 수령하여, 냉각 핀의 내부 유로에서 상기 열 에너지를 사용하여 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 배출구로부터 압축기로 가스상 냉매를 전달(routing)하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 압축기를 사용하여 압축기로부터 응축기로 가스상 냉매를 펌핑하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 응축기를 사용하여 가스상 냉매로부터 열 에너지를 추출함으로써, 응축기에 의해 수령된 가스상 냉매를 액체 냉매로 변환하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 액체 냉매를 응축기로부터 팽창 밸브로 펌핑하고, 팽창 밸브를 사용하여 액체 냉매의 압력이 감소시켜 2상 냉매를 얻는 과정을 포함한다. 상기 방법은 2상 냉매를 팽창 밸브로부터 냉각 핀의 유입구로 전달하는 과정을 포함한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지 시스템의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지 시스템에 사용되는 전지셀 어셈블리의 모식도 이다.
도 3은 도 2의 전지셀 어셈블리의 분해도이다.
도 4는 도 3의 전지셀 어셈블리 일부의 분해도이다;
도 5는 도 4에서 전지셀 어셈블리에 사용되는 냉각 핀의 분해도이다;
도 6은 도 4의 냉각 핀 일부의 단면도이다;
도 7은 도 4의 냉각 핀의 또 다른 일부의 단면도이다;
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 2의 전지셀 어셈블리를 냉각히기 위한 방법의 흐름도이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력을 생산하기 위한 전지 시스템(10)이 도시되어 있다. 전지 시스템(10)은 압축기(22), 응축기(23), 팽창 밸브(24), 전지셀 어셈블리(26), 도관들(50, 51, 52, 53), 온도센서(60), 응축기 팬(70) 및 마이크로프로세서(80)를 포함하고 있다. 전지 시스템(10)의 장점은, 하기에 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 전지셀들을 냉각하기 위하여 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하며 인접 전지셀들 사이에 위치하는 냉각 핀(140)을 시스템(10)이 사용한다는 것이다.
이해의 목적에서, 용어 "냉매(refrigerant)"는 열순환 과정에서 액체 및 가스 간에 가역적으로 전이할 수 있는 물질에 대응한다. 예시적인 냉매들은 R-11, R-12, R-22, R-134A, R-407C 및 R-410A를 포함한다. 또한, 용어 "가스상 냉매(gaseous refrigerant)"는 주로 기체 상태를 가지는 냉매에 대응한다. 또한, 용어 "액체 냉매(liquid refrigerant)"는 주로 액체 상태를 가지는 냉매에 대응한다. 또한, 용어 "2상 냉매(two-phase refrigerant)는 일부가 액체 상태이고 나머지가 기체 상태인 냉매에 대응한다.
압축기(22)는 마이크로프로세서(80)의 제어 신호에 대응하여 가스 냉매(91)을 도관(51)을 통해 응축기(23)으로 펌핑하고 압축하는 것으로 구성되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 도관(51)은 압축기(22) 및 응축기(23) 사이에 유동적으로 연결되어 있다.
응축기(23)는, 도관(51)을 경유하여 압축기(22)로부터 가스 냉매(91)을 수령하여, 가스 냉매(91)로부터 열 에너지를 추출함으로써 가스 냉매(91)를 액체 냉매(92)로 전이시키기 위해 제공된다. 도시되어 있는 바와 같이, 도관(52)은 응축기(23)와 팽창 밸브(24) 사이에 유동적으로 연결되어 있다. 액체 냉매(92)는 응축기(24)를 빠져나간 후, 도관(52)을 통해 팽창 밸브(24)로 더 펌핑된다.
팽창 밸브(24)는 도관들(52, 53)을 경유하여 응축기(23)와 전지셀 어셈블리(26) 사이에 유동적으로 연결되어 있다. 팽창 밸브(24)는 응축기(23)로부터 액체 냉매(92)를 수령하고 액체 냉매(92)의 압력 수준을 낮추어 2상 냉매(93)를 얻도록 구성되어 있다. 2상 냉매(93)은 도관(53)을 경유하여 팽창 밸브(24)로부터 전지셀 어셈블리(26)의 도관(182)으로 흐르게 된다.
도 2 내지 7을 참조하면, 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지셀 어셈블리(26)를 제공한다. 전지셀 어셈블리(26)는 장방형의 환형 프레임 부재들(rectangular ring-shaped frame members: 120, 122). 전지셀들(130, 132) 및 냉각 핀(140)을 포함한다. 전지셀 어셈블리(26)의 장점은, 하기에서 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 전지셀들(130, 132)을 냉각하기 위하여 액체 냉매(92)를 가스상 냉매(93)로 변환하며 전지셀들 사이에 인접하게 위치하는 냉각 핀(140)을 전지셀 어셈블리(26)가 사용하는 점이다.
장방형의 환형 프레임 부재들(120, 122)은 전지셀들(130, 132) 및 냉각 핀(140)을 그들 사이에 고정하기 위하여 함께 연결되도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 장방형의 환형 프레임 부재들(120, 122)은 플라스틱(plastic)으로 이루어져 있다. 그러나, 대체 실시예들에서, 장방형의 환형 프레임 부재들(120, 122)은 당업자에게 공지된 다른 소재로 이루어질 수도 있다.
전지셀들(130, 132)은 각각 작동 전압(operational voltage)을 발생시키도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 각각의 전지셀들(130, 132)은 파우치형 리튬-이온 전지(pouch-type lithium-ion battery cells)이다. 물론, 당업자에게 공지된 다른 형태의 전지셀을 사용할 수도 있다. 또한, 하나의 실시예에서, 전지셀들(130, 132)은 서로 직렬로 연결되어 있다.
전지셀(130)은 장방형의 환형 파우치(150) 및 파우치(150)로부터 연장되어 있는 전극들(152, 154)을 포함한다. 전지셀(130)은 장방형의 환형 프레임 부재(120)와 냉각 핀(140) 사이에 위치한다.
전지셀(132)은 장방형의 환형 파우치(160), 전극(160) 및 또 다른 전극(도시하지 않음)을 포함한다. 전지셀(132)은 장방형의 환형 프레임 부재(122)와 냉각 핀(140) 사이에 위치한다.
도 2 내지 7을 참조하면, 냉각 핀(140)은, 전지셀들(130, 132)로부터의 열 에너지를 냉각 핀(140)을 통해 유동하는 2상 냉매(93)로 전달하고 냉각 핀(140) 내에서 2상 냉매(93)를 가스상 냉매(91)로 변환시켜 전지셀들(130, 132)을 냉각하기 위하여 제공된다. 냉각 핀(140)은 전반적으로 장방형의 알루미늄 플레이트(180) 및 튜브(112)를 포함한다.
장방형의 알루미늄 플레이트(180)은 제 1 측부(190) 및 제 2 측부(192)를 가지고 있다. 플레이트(180)는, 튜브(182)의 일부를 고정하기 위하여 각각 아치형(arcuate-shaped)인 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(200, 202, 204, 206) (도 5에 도시되어 있음)을 가지고 있다. 다시 말해서, 제 1, 2 , 3 및 제 4 외각 엣지부들(200, 202, 204, 206)은 튜브(182)를 설정하도록 형성되어 있는 아치형 그루브(209) (도 6에 도시되어 있음)를 설정한다. 제 1 측부(190)는 전지셀(130)의 장방형의 측면의 실질적으로 전체를 덮는 크기이다. 제 2 측부(192)는 전지셀(132)의 장방형의 측면의 실질적으로 전체를 덮는 크기이다.
튜브(182)는 장방형의 알루미늄 플레이트(180)의 제 1 측면(190)에 연결되어 있으며, 플레이트(180)의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(200, 202, 204, 206)에 연결되어 있고, 플레이트(180)의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 외곽 엣지부들(200, 202, 204, 206) 상에 연장되어 있다. 하나의 실시예에 따르면, 상기 튜브(182)는 알루미늄으로 이루어져 있다. 그러나, 튜브(182)는 당업자에게 공지된 다른 소재로 이루어질 수도 있다. 도 5를 참조하면, 튜브(182)는 유입구(220), 튜브부들(tube portions: 222, 224, 226, 228, 230), 및 배출구(232)를 포함하고 있다. 유입구(220)는 튜브부(222)에 연결되어 있고, 도관(23)에 더 연결되어 있다. 튜브부(222)는 유입구(220) 및 튜브부(224) 사이에 연결되어 있다. 튜브부(226)는 튜브부(224) 및 튜브부(228) 사이에 연결되어 있다. 튜브부(230)는 튜브부(228) 및 배출구(232) 사이에 연결되어 있다. 배출구(232)는 도관(50)에 연결되어 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 납땜(brazing)을 통해, 튜브부(222)는 제 4 엣지부(206)에 연결되어 있고, 튜브부(224)는 제 1 엣지부(200)에 연결되어 있다. 납땜을 통해, 튜브부(226)는 제 2 엣지부(202)에 연결되어 있고, 튜브부(228)는 제 3 엣지부(204)에 연결되어 있다. 또한, 튜브부(230)는 제 4 엣지부(206)에 납땜을 통해 연결되어 있다.
도 3 내지 5를 참조하면, 작동 동안에, 2상 냉매(93)는 도관(53)으로부터 유입구(220)로 유입된다. 튜브부들(212, 224, 226, 228, 213) 중의 적어도 유동하는 동안, 2상 냉매(93)는 가스상 냉매(91)로 전이되고 배출구(232)를 빠져 나간다. 배출구는 도관(50)에 연결되어 있다. 특히, 전지셀(130)에 의해 발생된 열 에너지는 장방형의 알루미늄 플레이트(180)를 통해 튜브(182)로 전도된다. 또한, 전지셀(132)에 의해 발생된 열 에너지는 장방형의 알루미늄 플레이트(180)를 통해 튜브(182)로 전도된다. 또한, 튜브(182) 내의 열 에너지는 튜브(182)의 내부 유로를 통해 유동하는 2상 냉매(93)로 전도되고, 2상 냉매(93)를 가스상 냉매(91)로 변환시켜 전지셀들(130, 132)의 온도를 낮춘다.
도 1을 참조하면, 온도 센서(60)는 마이크로프로세서(80)에 의해 수령되는 전지셀들(130, 132)의 온도 레벨을 나타내는 신호를 발생시키기 위해 제공된다.
응축기 팬(70)은 마이크로프로세서(80)로부터의 제어 신호에 응답하여, 응축기(23)을 냉각하기 위해 응축기(23)를 지나는 공기를 송풍하기 위해 제공된다. 도시되어 있는 바와 같이, 응축기 팬(70)은 응축기(23)에 가까이 위치해 있다.
마이크로프로세서(80)가 전지 시스템(10)의 작동을 제어하기 위해 제공된다. 특히, 마이크로프로세서(80)는 온도센서(60)의 신호에 응답하여 응축기 팬(70) 및 압축기(22)의 작동을 제어하기 위한 제어 신호를 발생시키도록 구성되어 있다. 특히, 마이크로프로세서(80)는, 전지셀들(130, 132)의 온도가 임계 온도보다 높을 경우, 압축기(22) 및 응축기 팬(70)을 활성화시키기 위한 제어 신호를 발생시키도록 형성되어 있다. 마이크로프로세서(80)는 소프트웨어 명령들 및 압축기(22) 및 응축기 팬(70)을 제어하기 위한 관련 데이터를 저장하는 기억장치(81)를 사용한다. 따라서, 마이크로프로세서(80)는 여기에 기재되어 있는 것처럼 압축기(22) 및 응축기 팬(70)을 제어하도록 프로그램 되어 있다.
도 1, 3, 5 및 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 예에 따른 전지셀 어셈블리(26)를 냉각하기 위한 방법의 흐름도를 설명할 것이다.
과정(300)에서, 사용자는 제 1 및 제 2 전지셀들(130, 132)과 제 1 및 제 2 전지셀들(130, 132) 사이에 위치하는 냉각 핀(140)을 가지고 있는 전지셀 어셈블리(26)을 제공한다. 냉각 핀(140)은 유입구(220), 배출구(232) 및 유입구(220) 및 배출구(232) 사이에 위치하는 내부 유로를 가지고 있다.
과정(302)에서, 사용자는 압축기(22), 응축기(23) 및 팽창 밸브(24)를 제공한다.
과정(304)에서, 냉각 핀(140)의 유입구(220)는 팽창 밸브(24)로부터 2상 냉매(93)를 수령한다.
과정(306)에서, 냉각 핀(140)는 냉각 핀(140)의 대향 측에 위치하는 제 1 및 제 2 전지셀들(130, 132)로부터 열 에너지를 수령하고, 냉각 핀(140)의 내부 유로에서 열 에너지를 사용하여 2상 냉매(93)를 가스상 냉매(91)로 변환한다.
과정(308)에서, 압축기(22)는 냉각 핀(140)의 배출구(232)로부터 가스상 냉매(91)를 수령하고, 압축기(22)로부터 응축기(23)로 가스상 냉매(91)를 펌핑한다.
과정(310)에서, 응축기(23)는 압축기(22)로부터 가스상 냉매(91)를 수령하고, 가스상 냉매(91)로부터 열 에너지를 추출함으로써, 가스상 냉매(91)를 액체 냉매(92)로 변환한다.
과정(312)에서, 팽창 밸브(24)는 응축기(23)로부터 액체 냉매(92)를 수령하고, 액체 냉매(92)의 압력을 감소시켜 액체 냉매(92)를 2상 냉매(03)로 변환한다.
과정(314)에서, 냉각 핀(140)의 유입구(220)는 팽창 밸브(24)로부터 2상 냉매(93)를 수령한다.
전지셀 어셈블리(26) 및 전지셀 냉각시키는 방법은 다른 전지 시스템들 및 방법들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 전지셀 어셈블리(26) 및 방법은, 전지셀들을 냉각하기 위하여 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하며 전지셀들 사이에 인접하게 위치하는 냉각 핀(140)을 사용하는 기술적 효과를 제공한다.
비록 본 발명은 단지 제한된 수의 예시에만 관련하여 구체적으로 기술되었지만, 본 발명이 상기에 표현된 예시에만 한정되는 것은 아니라는 점을 인식해야 한다. 더 정확하게는, 본 발명은 변형, 변경, 교체 또는 여기에 표현된 것 뿐만 아니라 본 발명의 의도와 범주에 적합하도록 상응하는 조합으로 얼마든지 부합하도록 수정될 수 있다. 더욱이, 비록 본 발명의 다양한 예시들이 표현되었지만, 본 발명의 양상은 단지 표현된 예시의 일부만을 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 표현에 의해 한정되는 것은 아니다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명의 전지셀 어셈블리 및 전지셀을 냉각시키는 방법은 다른 전지 시스템들 및 방법들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 전지셀 어셈블리 및 방법은 전지셀들을 냉각하기 위하여 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하며, 전지셀들 사이에 인접하게 위치하는 냉각 핀을 사용한다.

Claims (8)

  1. 장방형의 환형 파우치 또는 파우치 구조로 이루어진 제 1 및 제 2 전지셀들과 상기 제 1 및 제 2 전지셀들 사이에 위치하는 냉각 핀(cooling fin)을 가지고 있는 전지셀 어셈블리(battery cell assembly)로서, 상기 냉각 핀은 유입구(inlet port), 배출구(outlet port), 및 상기 유입구 및 배출구 사이에 위치한 내부 유로(internal flow path)를 가지고 있고, 제 1 및 제 2 전지셀들로부터의 열 에너지를 수령하여, 내부 유로에서 상기 열 에너지를 사용하여 2상 냉매(two-phase refrigerant)를 가스상 냉매로 변환(transition) 하도록 구성되어 있는 전지셀 어셈블리;
    상기 배출구에 유체적으로(fluidly) 연결되어 있고, 가스상 냉매(gaseous refrigerant)를 응축기(condenser) 내로 펌핑(pump) 하도록 구성되어 있는 압축기(compressor);
    상기 압축기에 유체적으로 연결되어 있고, 압축기로부터 가스상 냉매를 수령하도록 구성되어 있으며, 가스상 냉매로부터 열 에너지를 추출함으로써 가스상 냉매를 액체 냉매로 변환하도록 구성되어 있는 응축기; 및
    응축기 및 냉각 핀의 유입구 사이에 유체적으로 연결되어 있는 팽창 밸브(expansion valve)로서, 상기 팽창 밸브는 응축기로부터 액체 냉매를 수령하여 액체 냉매의 압력 수준을 줄여 2상 냉매를 얻도록 구성되어 있고, 상기 2상 냉매는 팽창 밸브에서 냉각 핀의 유입구로 흐르도록 형성되어 있는 팽창 밸브;
    를 포함하며,
    상기 냉각 핀은 전반적으로 사각형 형상의 플레이트(rectangular-shaped plate) 및 튜브(tube)를 가지고 있으며, 상기 사각형 형상의 플레이트는 제 1 측부(side) 및 제 2 측부를 가지고 있고, 상기 튜브는 사각형 형상의 플레이트의 제 1 측면에 연결되어 있고 사각형 형상의 플레이트의 적어도 제 1, 2 및 제 3 외곽 엣지부들(peripheral edge portions) 상에 연장되어 있으며 그 안에 내부 유로를 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 사각형 형상의 플레이트는 알루미늄으로 이루어져 있고, 상기 튜브는 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 사각형 형상의 플레이트는 제 1 전지셀의 사각형 형상의 측면(side surface)의 전체를 덮는 크기인 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 사각형 형상의 플레이트의 제 1, 2 및 제 3 외곽 엣지부들은 튜브를 수령하도록 형성되어 있는 아치 형상의 그루브(arcuate-shaped groove)를 설정하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브는 열 에너지의 적어도 일부를 튜브 내로 유동하는 2상 냉매로 전달하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전지셀 어셈블리는 제 1 및 제 2 장방형의 환형 프레임 부재(rectangular ring-shaped frame members)들을 더 포함하고 있고, 상기 냉각 핀과 제 1 및 제 2 전지셀들이 제 1 및 제 2 장방형의 환형 프레임 부재들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전지 시스템.
  8. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 하나에 따른 전지 시스템의 전지셀 어셈블리를 냉각하는 방법으로서,
    냉각 핀의 유입구 내에서 2상 냉매를 수령하는 과정;
    냉각 핀의 대향측에 위치하는 제 1 및 제 2 전지셀들로부터 냉각 핀에서 열 에너지를 수령하여, 냉각 핀의 내부 유로에서 상기 열 에너지를 사용하여 2상 냉매를 가스상 냉매로 변환하는 과정;
    배출구로부터 압축기로 가스상 냉매를 전달(routing)하는 과정;
    압축기를 사용하여 압축기로부터 응축기로 가스상 냉매를 펌핑하는 과정;
    응축기를 사용하여 가스상 냉매로부터 열 에너지를 추출함으로써, 응축기에 의해 수령된 가스상 냉매를 액체 냉매로 변환하는 과정;
    액체 냉매를 응축기로부터 팽창 밸브로 펌핑하고, 팽창 밸브를 사용하여 액체 냉매의 압력이 감소시켜 2상 냉매를 얻는 과정; 및
    2상 냉매를 팽창 밸브로부터 냉각 핀의 유입구로 전달하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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