WO2018070693A1 - 잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템 - Google Patents

잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2018070693A1
WO2018070693A1 PCT/KR2017/010546 KR2017010546W WO2018070693A1 WO 2018070693 A1 WO2018070693 A1 WO 2018070693A1 KR 2017010546 W KR2017010546 W KR 2017010546W WO 2018070693 A1 WO2018070693 A1 WO 2018070693A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat storage
latent heat
phase change
storage composite
change material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/010546
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김동립
허창성
김선우
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
Original Assignee
Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU filed Critical Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
Publication of WO2018070693A1 publication Critical patent/WO2018070693A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0004—Particular heat storage apparatus
    • F28D2020/0017—Particular heat storage apparatus the heat storage material being enclosed in porous or cellular or fibrous structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/08—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes pressed; stamped; deep-drawn
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention relates to a latent heat storage composite material, a cooling and heating system and a cooling system using the same as an auxiliary heat source and a defrost heat source, respectively.
  • the latent heat storage material is a thermal energy recycling material that can store and supply heat energy where it is needed.
  • the latent heat storage material is applied to a heat storage device that accumulates lost waste heat and supplies it to a required place.
  • a latent heat storage material is a heat storage material using latent heat, where latent heat means heat absorbed or released when a substance becomes phase transition, whereas heat absorbed or released according to a temperature change in a state where phase transition does not occur. Is called sensible heat.
  • the latent heat and the sensible heat can be used to store heat.
  • the latent heat has a much higher energy storage capacity and emission capacity at the phase change temperature than the sensible heat, and thus the latent heat storage method is more effective than the sensible heat method.
  • a representative material used as a latent heat storage material using latent heat is a phase change material (PCM).
  • PCM phase change material
  • the heat capacity of the conventional latent heat storage material is too low compared to the pure phase change material so that only about 70 ⁇ 80% of the pure phase change material.
  • the structure is changed as melting and solidification cycles are repeated due to poor durability.
  • due to the low thermal conductivity considerable time is required for heat storage and heat dissipation.
  • the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, one aspect of the present invention has a structure in which the phase change material is dispersed in a conductive network connected to the metal powder mesh structure, the heat capacity and thermal conductivity It is to provide a latent heat storage composite having improved and excellent stability in a heat cycle.
  • Another aspect of the present invention after mixing and compressing the paste ink and the phase change material to form a molded body, by heating and pressing the molded body, it is possible to freely adjust the content of the paste ink and the particle size of the phase change material, etc. It is to provide a latent heat storage composite material manufacturing method.
  • the latent heat storage composite according to the present invention is a phase change material (PCM) that absorbs or releases heat while the phase is changed, and a metal network is connected to each other to form a network of network structure and transfer the heat, And a binder that connects the metal powders to each other and fixes the phase change material, and includes a heat conductive part in which the phase change material is dispersed.
  • PCM phase change material
  • the conductive network surrounds the phase change material.
  • the metal includes at least one of silver, copper, gold, and palladium.
  • the thermally conductive portion includes the metal powder and the binder, and is formed by curing a flexible and flexible paste ink.
  • a plurality of phase change materials are disposed spaced apart from each other, and are connected to each other by the conductive network.
  • the phase change material is a sugar alcohol-based phase change material.
  • the two-dimensional material (2D Topological Materials) coated on the phase change material further includes.
  • the volume of the metal powder to the volume of the metal powder and the phase change material is 2 to 6 vol%.
  • a latent heat storage composite material is formed in a structure in which phase change materials are dispersed in a conductive network in which metal powders are meshed with each other, and the conductive network surrounds the phase change material, and thus the latent heat storage composite material according to the present invention.
  • the heat capacity and thermal conductivity are improved and have excellent stability in the heat cycle.
  • the method of manufacturing the latent heat storage composite according to the present invention has an advantage of manufacturing the latent heat storage composite material having a desired performance in a simple manner.
  • FIG. 1 is a perspective view of a latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view enlarging a circle A portion of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a photograph of a latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a photograph of a latent heat storage composite according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of a latent heat storage composite material manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flow chart of a latent heat storage composite manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the heat capacity of the latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the thermal conductivity of the latent heat storage composite material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing the solidification point of the latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • 12 to 13 are graphs showing the stability of the heat cycle of the latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a graph comparing the heat of fusion of the latent heat storage composite according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a circle A portion of FIG. 1
  • FIG. 3 is a photograph of a latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention.
  • the latent heat storage composite material 100 is a phase change material (PCM, 10), and metal powder to absorb or release heat while the phase (phase) changes (21) are connected to each other to form a network of network structure and to transfer heat, and a binder 25 for connecting the metal powder (21) to each other and fixing the phase change material (10) , And a heat conduction part 20 in which the phase change material 10 is dispersed and disposed therein.
  • PCM phase change material
  • the latent heat storage composite material 100 is a heat storage material using latent heat, and includes a phase change material 10 and a heat conducting portion 20.
  • the latent heat means heat absorbed or released when a substance becomes phase change
  • the heat storage material is a material that stores heat energy and supplies it to a required place. Therefore, the latent heat storage composite material 100 according to the present embodiment is a member for heat storage and heat dissipation using latent heat, waste heat generated in the steel industry, power generation industry, heat lost in an internal combustion engine such as an automobile engine, and residual heat after heating. It can be utilized in a heat storage device that can absorb and recycle. That is, the latent heat storage composite material 100 according to the present embodiment may be used as an auxiliary heat source for various building cooling and heating auxiliary heat sources, auxiliary heating sources for cooling and heating systems such as automobiles, trains and subways, and defrost heat sources for refrigeration systems.
  • the other latent heat storage composite material 100 in this embodiment is not necessarily used as the auxiliary heat source or the defrost heat source described above, but may be applied to various systems for recovering and supplying heat.
  • the latent heat exhibits much higher energy storage and release capability at the phase change temperature than the sensible heat absorbed or released according to the temperature change in the state where no phase transition occurs. Therefore, the latent heat storage composite material 100 according to the present embodiment can more efficiently store and heat radiation than the heat storage material using sensible heat. At this time, the latent heat is absorbed or released by the phase change material 10.
  • the phase change material 10 is a material that absorbs or releases heat while the phase changes.
  • the phase change material 10 accumulates a large amount of thermal energy and releases stored thermal energy in a manner that absorbs or releases latent heat when a phase transition occurs at a predetermined temperature.
  • the phase change material 10 reaches its own melting point, and at this time, the phase changes from a solid state to a liquid state and absorbs a certain amount of heat known as melting enthalpy.
  • the phase change material 10 maintains a predetermined temperature despite the input of heat.
  • the outside temperature falls below the melting point of the phase change material 10
  • the phase change material 10 releases accumulated heat while the phase changes from a liquid state to a solid state.
  • the phase change material 10 may be a sugar alcohol-based phase change material 10.
  • Sugar alcohols are non-toxic and inexpensive, while having a high phase change enthalpy value, it can be used as a phase change material (10).
  • the sugar alcohol-based phase change material 10 may be, for example, erythritol, mannitol, galactitol, or the like.
  • the phase change material 10 is not necessarily limited to the sugar alcohol phase change material described above, and includes all known materials that absorb or release latent heat such as paraffin type phase change material.
  • the phase change material 10 is dispersed in the heat conducting portion 20.
  • the thermally conductive portion 20 is a portion for transferring thermal energy from the high temperature portion to the low temperature portion without involving the movement of the material, and includes a conductive network 23 and a binder 25.
  • the conductive network 23 is a metal powder 21 is connected to each other formed as a three-dimensional network (3D Network) of the mesh structure.
  • the conductive network 23 connects the adjacent phase change materials 10 to each other, or connects the phase change materials 10 to the outside.
  • the conductive network 23 has excellent thermal conductivity because the metal powders 21 are connected to each other, thereby transferring external heat to the phase change material 10 so that the phase change material 10 may accumulate thermal energy. To be.
  • the conductive network 23 may connect the plurality of phase change materials 10 disposed to be spaced apart from each other. In this case, heat transfer is also performed between the phase change materials 10.
  • the conductive network 23 may surround the phase change material 10. At this time, since the phase change material 10 is encapsulated and encapsulated by the conductive network 23, it is possible to ensure stability in the heat cycle. Details thereof will be described later.
  • the metal forming the conductive network 23 is a metal having excellent thermal conductivity and may include, for example, at least one of silver (Ag), copper, gold (Au), and palladium. At this time, since silver (Ag) is excellent in ductility and high thermal conductivity, it is preferable to use silver (Ag).
  • a structure in which the silver (Ag) conductive network 23 surrounds erythritol, which is a phase change material 10, is illustrated in FIG. 3.
  • the metal used for the conductive network 23 is not necessarily limited to the above-described metal including silver (Ag), and may be any metal as long as it has thermal conductivity.
  • the metal used in the conductive network 23 is expensive, it is used in powder form in order to produce a great effect even in a small amount.
  • the particle size of the metal powder 21 may vary from a mm level to a ⁇ m to nm.
  • the volume of the metal powder 21 may be 2 to 6 vol%, preferably 6 vol% with respect to the total volume of the metal powder 21 and the phase change material 10.
  • the volume of silver (Ag) powder may be 6 vol% (the volume of erythritol is 94 vol%) relative to the total volume of erythritol and silver (Ag) powder.
  • the thermal conductivity is improved by 2.5 times or more.
  • the improvement of thermal conductivity suppresses the supercooling phenomenon of the latent heat storage composite material 100 according to the present invention.
  • by controlling the particle diameter of the phase change material 10 it is also possible to suppress the supercooling phenomenon.
  • the particle size of the phase change material 10 is not particularly limited, but the smaller the particle diameter is, the more the supercooling phenomenon is suppressed. This is because as the particle diameter of the phase change material 10 becomes smaller, the interfacial surface area between the phase change material 10 and the metal powder 21 increases, thereby increasing heterogeneous nucleation. Because. Although experimentally containing the same volume of silver (Ag) powder, the solidification point is 42 ° C. when using erythritol having a particle size of 300 to 700 ⁇ m, whereas the solidification point is 56 ° C. when using erythritol having a particle size of 100 to 500 ⁇ m. Up to have been improved.
  • the metal powders 21 are connected to each other by the binder 25.
  • the binder 25 connects the conductive metal powder 21 to each other to form a conductive network 23, to fix the phase change material 10, and to connect and fix the conductive network 23 and the phase change material 10 to each other. do.
  • it is cured so that the latent heat storage composite material 100 according to the present invention has a certain shape, and protects the metal powder 21 and the phase change material 10 from external impact.
  • the binder 25 may be, for example, phenol, acrylic, epoxy, melamine, urethane, and the like, but is not limited thereto.
  • the heat conductive part 20 of the latent heat storage composite material 100 according to the present embodiment may be formed by curing paste ink.
  • the paste ink contains the above-described metal powder 21 and the binder 25, and is excellent in elasticity and flexibility. Because of the conductive network 23 formed by such paste ink, the latent heat storage composite material 100 according to the present embodiment has excellent stability in the heat cycle.
  • the latent heat storage composite material 100 is formed in a structure in which the phase change material 10 is dispersed and disposed in the conductive network 23 in which the metal powders 21 are meshed with each other. Since the network 23 surrounds the phase change material 10, the heat capacity and the thermal conductivity are improved, and has excellent stability in the heat cycle.
  • FIG. 4 is a photograph of a latent heat storage composite according to another embodiment of the present invention.
  • a 2D topological material may be coated on the phase change material 10.
  • 2D Topological Materials are crystalline materials composed of a layer of atoms.
  • graphene which is a thin film made of carbon atoms, is twice as thermally conductive as diamond having the highest thermal conductivity, and has excellent elasticity so that it does not lose its properties when stretched or bent. Therefore, by coating the phase change material 10, the thermal conductivity is improved.
  • the erythritol is compared with the use of erythritol alone.
  • the thermal conductivity is improved approximately four times or more.
  • the two-dimensional material coated on the phase change material 10 of the present invention is not necessarily limited to graphene.
  • the improvement of the thermal conductivity is to suppress the supercooling phenomenon of the latent heat storage composite according to the present invention, and to control the particle diameter of the phase change material, specifically, to reduce the supercooling phenomenon by forming a small particle size. It can be suppressed.
  • FIG. 5 is a flow chart of a latent heat storage composite material manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a flow chart of a latent heat storage composite material manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • the latent heat storage composite material manufacturing method (a) mixing a paste ink and a phase change material mixed with a metal powder and a binder in a predetermined ratio, to prepare a mixture (S100), (b) putting the mixture into a mold and compressing the mold to form a first molded body (S100), and (c) heating and compressing the first molded body to form a second molded body (S300). It includes.
  • the method of manufacturing the latent heat storage composite according to the present embodiment is a method of manufacturing the latent heat storage composite, the step of preparing a mixture (S100), molding the first molded body (S200), and molding the second molded body. (S300). Since the metal and the phase change material used in the latent heat storage composite material have been described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the paste ink and the phase change material mixed with the metal powder and the binder are mixed at a predetermined ratio.
  • the volume of the metal powder relative to the total volume of the metal powder and the phase change material may be mixed to be 2 to 6 vol%, preferably 6 vol%.
  • the present invention is not limited thereto, and may be differently determined in consideration of the type of the metal and the phase change material, the use environment of the latent heat storage composite material, and the like.
  • the phase change material coated with the two-dimensional material may be mixed with the paste ink by coating the phase change material with 2D topological materials.
  • the volume of silver powder is 6 vol% relative to the total volume of erythritol and silver (Ag) powder.
  • the mixture is put into a mold and pressurized. At this time, while the mixture is compressed, the metal powder is tightly adhered to each other and solidified, whereby a first molded body is formed.
  • the magnitude of the acting pressure may be 18 to 22 MPa, preferably about 20 MPa. but. The magnitude of the pressure is not necessarily limited thereto.
  • the first molded body is heated and compressed. As the metal powder inside the first molded body undergoes heating and compression again, bonding occurs between the metal powders to form a conductive network.
  • the second molded body may be produced by heating and compressing the first molded body at a pressure of 8 to 12 MPa at 90 to 110 ° C. for 25 to 35 minutes, preferably at about 100 ° C. and 10 MPa. Heat compress for 30 minutes.
  • a pressure of 8 to 12 MPa at 90 to 110 ° C. for 25 to 35 minutes, preferably at about 100 ° C. and 10 MPa. Heat compress for 30 minutes.
  • such temperature, pressure, and time conditions are not necessarily limited thereto.
  • the latent heat storage composite manufacturing method according to the invention may further comprise a drying step (S400).
  • the drying step (S400) the second molded body is dried in an oven.
  • the paste ink is dried and cured, whereby the conductive network is connected to the phase change material, and the phase change materials are fixed therein.
  • the latent heat storage composite material manufacturing method according to the present invention may further comprise a heating and vacuum operation step (S500).
  • Heating and vacuum step (S500) is carried out after the drying step (S400), after heating the dried second molded body, it is left in a vacuum for a predetermined time.
  • This heating and vacuum step (S500) can be carried out using, for example, a vacuum oven.
  • the heating step the phase change material is melted, and during the vacuum operation, the porosity inside the latent heat storage composite decreases.
  • the heating may be performed at 130 ° C.
  • the vacuum operation may be performed for about 20 minutes, but is not limited thereto.
  • the second molded body may be introduced into a glass tube having the same diameter as the diameter of the second molded body. This is to maintain the vacuum effectively, and not necessarily a process.
  • the solidification step S600 may be further performed.
  • the phase change material melted in the solidification step is solidified, and the solidification step (S600) may be performed at room temperature.
  • etching and polishing may be performed to produce a latent heat storage composite material.
  • the latent heat storage composite according to the present invention by simply adjusting the content of the high thermal conductivity material, the phase change material, and the like, a latent heat storage composite material having a desired performance can be manufactured in a simple manner.
  • FIG. 7 is a graph showing the heat capacity of the latent heat storage composite material according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a graph showing the thermal conductivity of the latent heat storage composite material according to an embodiment of the present invention
  • Figure 9 is an embodiment of the present invention 10 to 11 are photographs showing the stability of the thermal cycle of the latent heat storage composite according to an embodiment of the present invention
  • Figures 12 to 13 is an embodiment of the present invention
  • Figure 14 is a graph showing the thermal conductivity of the latent heat storage composite according to another embodiment of the present invention
  • Figure 15 is a latent heat according to another embodiment of the present invention It is a graph comparing the heat of fusion of heat storage composite material.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention is mixed with erythritol (phase change material) in the paste ink containing silver (Ag) powder, the volume of the silver (Ag) powder of silver (Ag) powder and phase change material The total volume was changed to 2 vol%, 4 vol%, and 6 vol%.
  • the thermal conductivity of the pure erythritol (phase change material) and the latent heat storage composite according to the present invention was measured.
  • the latent heat storage composite according to the present invention is formed by mixing the paste ink containing erythritol and silver (Ag) powder, the volume of the silver (Ag) powder to the total volume of silver (Ag) powder and phase change material 2 vol%, 4 vol%, and 6 vol%, respectively.
  • the thermal conductivity of the latent heat storage composite material according to the present invention was 1.2 ⁇ 1.9 W / mK, it was confirmed that it has a very excellent thermal conductivity.
  • a differential scanning calorimeter (DSC) was used to measure heat flow in the solidification cycle, and the solidification point was analyzed.
  • the erythritol is mixed with a paste ink containing silver (Ag) powder, wherein the volume of the silver (Ag) powder is in the total volume of the silver (Ag) powder and the phase change material. 2 vol% and 4 were vol% and 6 vol%, and measured by cooling at 5 ° C. per minute.
  • Figure 9 (a) is a solidification point of pure erythritol
  • Figure 9 (b) to (d) is a first latent heat storage composite material containing silver (Ag) 2 vol%, silver (Ag) 4 according to the present invention
  • the solidification point of the 2nd latent heat storage composite material containing vol% and the 3rd latent heat storage composite material containing 6 vol% of silver (Ag) is shown, respectively.
  • the latent heat storage composite according to the present invention has improved the freezing point of about 30 ⁇ 40 °C compared to pure erythritol.
  • Phase change materials such as sugar alcohols have a low rate of crystallization (nucleation process) compared to the cooling rate, so subcooling occurs.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention has a high thermal conductivity and a phase. Subcooling is suppressed by an increase in heterogeneous nucleation caused by an increase in the interface between the change material and the metal powder.
  • FIGS. 12 to 11 illustrate the internal structure of the latent heat storage composite according to the present invention during the melting and solidification cycle.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention does not collapse the network of high thermal conductivity material during the melting and solidification cycle, and maintains its shape continuously (see FIG. 10).
  • FIG. 11 the structure of the initial latent heat storage composite (see FIG. 11A) and the structure of the latent heat storage composite after 10 cycles of heat cycle (FIG. 11B).
  • FIG. 11A the structure of the latent heat storage composite after 10 cycles of heat cycle
  • Figure 12 shows the heat of fusion to the heat cycle
  • Figure 12 (a) is a first latent heat storage composite containing 6 vol% of silver (Ag) powder
  • (b) is 4 vol% of silver (Ag) powder
  • the second latent heat storage composite (c) is a graph of the results of each of the third latent heat storage composites containing 2 vol% of silver (Ag) powder.
  • FIG. 13 shows thermal conductivity of heat cycles of the first to third latent heat storage composites. This result occurs because the conductive network surrounds the phase change material and generates a micro-encapsulation effect.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention is a first latent heat storage composite material formed so that the volume of the silver (Ag) powder is 6 vol% of the total volume of the silver (Ag) powder and erythritol, and the two-dimensional material in the erythritol As a graphene-coated second latent heat output composite material was used.
  • the thermal conductivity of pure erythritol is about 0.8, but when 6 vol% of silver (Ag) powder is used (first latent heat storage composite material), the thermal conductivity is about 2.0, which results in improvement of about 2.5 times or more. It was.
  • 6 vol% of silver (Ag) powder is used and erythritol is coated with graphene (second latent heat storage composite material)
  • it is measured at about 3.2 W / mK and is about 4 times higher than pure erythritol. Increased over.
  • the thermal conductivity is significantly increased, It is considered that there is technical and critical significance within the range of 5.5 ⁇ 6.5 vol% considering the error range.
  • the thermal conductivity is significantly improved compared to pure erythritol, and thus, it was confirmed that there is a technical significance and critical significance in this case.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention through the graphene coating is possible to maintain a high heat of fusion and at the same time improve the high thermal conductivity.
  • the latent heat storage composite material according to the present invention is a member that accumulates and dissipates heat by using latent heat, and absorbs heat lost in internal combustion engines, such as waste engines generated in the steel industry, power generation industry, automobile engines, and the like. Industrial applicability is recognized as it can be used for heat storage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 발명은 잠열축열복합재에 관한 것으로, 본 발명에 따른 잠열축열복합재(100)는 상(phase)이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하는 상변화물질(PCM, 10), 및 금속 분말(21)이 서로 연결되어 그물구조의 네트워크를 형성하고 열을 전달하는 전도성 네트워크(23), 및 금속 분말(21)을 서로 연결하고 상변화물질(10)을 고정하는 결합제(25)를 포함하며, 내부에 상변화물질(10)이 분산 배치되는 열전도부(20)를 포함한다.

Description

잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템
본 발명은 잠열축열복합재, 이를 보조열원 및 제상열원으로 각각 사용하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템에 관한 것이다.
최근 우리 사회는 화석연료의 고갈로 인한 에너지 문제에 직면해 있다. 이러한 상황에서도, 다양한 분야에서 다량의 열이 버려지고 있다. 예를 들어, 제철산업, 발전산업 등에서 발생하는 폐열, 자동차 엔진 등과 같은 내연기관에서 손실되는 열, 난방 후의 잔열 등이 회수되지 않고 버려진다. 기존의 차량들의 파워트렌인과 화력발전, 원자력 발전 등의 열효율은 40% 내외이므로, 60% 정도의 열이 손실되고 있다. 이러한 에너지 문제를 해결하기 위해서, 대체 에너지 개발 및 에너지의 효율적 활용에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 다만, 대체 연료 내지 새로운 에너지 개발의 경우에는 초기 투자비가 높아 경제성에 문제가 있다. 또한, 새로운 인프라를 추가적으로 구축해야 하므로, 정책적 지원이 필요하고, 개발에 장시간이 소요된다. 따라서, 에너지 자원이 부족한 현재 상황에서 산업활동을 지속적으로 유지하기 위해서는, 장기적인 대체 에너지 개발뿐만 아니라, 에너지의 효율적 활용을 통한 에너지 절약 대안이 함께 추진되어야 한다.
에너지의 효율적 활용 방안으로서, 대한민국의 특허문헌(KR1997-0062008)에 개시된 바와 같이, 잠열축열재가 고안되었다. 잠열축열재는 열에너지를 저장하였다가 필요한 곳에 공급할 수 있는 열에너지 재활용 재료로, 소실되는 폐열을 축적하여 필요한 장소로 공급하는 열저장장치에 적용된다. 잠열축열재는 잠열을 이용하는 축열재로서, 여기서 잠열(latent heat)은 어떤 물질이 상전이 될 때, 흡수하거나 방출하는 열을 의미하고, 이와 달리 상전이가 일어나지 않는 상태에서 온도 변화에 따라 흡수 또는 방출되는 열을 현열(sensible heat)이라고 한다. 이러한 잠열과 현열을 이용해 열을 저장할 수 있는데, 잠열의 경우에 현열에 비해 상변화 온도에서 훨씬 높은 에너지 저장능력과 방출능력을 가지므로, 잠열을 이용하는 축열방식이 현열을 이용한 방식보다 더 효과적이다. 이때, 잠열을 이용하는 잠열축열재로 활용되는 대표적 물질이 상변화물질(Phase Change Material, PCM)이다. 이러한 상변화물질을 활용한 잠열축열재의 경우에도 몇 가지 문제점이 있다.
종래 잠열축열재의 열용량은 순수 상변화물질 대비 약 70 ~ 80 % 수준에 불과할 정도로 순수한 상변화물질과 대비해 지나치게 낮다. 또한, 내구성이 떨어져서 융해, 응고 싸이클이 반복됨에 따라 그 구조가 변한다. 뿐만 아니라, 열전도도가 낮기 때문에 축열 및 방열에 상당한 시간이 소요된다.
따라서, 이러한 종래 잠열축열재의 문제점을 해결하기 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 금속 분말이 서로 그물구조로 연결된 전도성 네트워크 내에, 상변화물질이 분산 배치되는 구조를 가짐으로써, 열용량 및 열전도도가 향상되고, 열싸이클 내에서의 안정성이 우수한 잠열축열복합재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 페이스트 잉크와 상변화물질을 혼합, 압축하여 성형체를 형성한 후에, 그 성형체를 가열하고, 가압함으로써, 페이스트 잉크의 함량 및 상변화물질의 입자크기 등을 자유롭게 조절할 수 있는 잠열축열복합재 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 잠열축열복합재는 상(phase)이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하는 상변화물질(PCM), 및 금속 분말이 서로 연결되어 그물구조의 네트워크를 형성하고 상기 열을 전달하는 전도성 네트워크, 및 상기 금속 분말을 서로 연결하고 상기 상변화물질을 고정하는 결합제를 포함하며, 내부에 상기 상변화물질이 분산 배치되는 열전도부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 전도성 네트워크는 상기 상변화물질을 둘러싼다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 금속은 은, 구리, 금, 및 팔라듐 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 열전도부는 상기 금속 분말, 및 상기 결합제를 포함하며, 신축 가능하고 유연한 페이스트 잉크가 경화되어 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 상변화물질은 다수 개로, 서로 이격 배치되되, 상호 간은 상기 전도성 네트워크에 의해 연결된다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 상변화물질은 당알코올계 상변화물질이다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 상변화물질에 코팅되는 이차원 물질(2D Topological Materials);을 더 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재에 있어서, 상기 금속 분말 및 상기 상변화물질의 체적에 대한 상기 금속 분말의 체적은 2 ~ 6 vol%이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 금속 분말이 서로 그물구조로 연결된 전도성 네트워크 내에, 상변화물질이 분산 배치되는 구조로 잠열축열복합재가 형성되어, 전도성 네트워크가 상변화물질을 둘러싸므로, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 열용량 및 열전도도가 향상되고, 열싸이클 내에서 우수한 안정성을 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면, 페이스트 잉크와 상변화물질을 혼합, 압축하여 형성한 성형체를 가열하고 가압하여 잠열축열복합재를 제조하므로, 그 과정에서 페이스트 잉크의 함량 및 상변화물질의 입자크기 등을 자유롭게 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 잠열축열복합재 제조방법은 간단한 방식으로 원하는 성능의 잠열축열복합재를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사시도이다.
도 2는 도 1의 원 A 부분을 확대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사진이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열용량을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 응고점을 나타내는 그래프이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열싸이클에 대한 안정성을 나타내는 사진이다.
도 12 내지 도 13은 본 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열싸이클에 대한 안정성을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 융해열을 비교한 그래프이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사시도이고, 도 2는 도 1의 원 A 부분을 확대한 확대도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사진이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 상(phase)이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하는 상변화물질(PCM, 10), 및 금속 분말(21)이 서로 연결되어 그물구조의 네트워크를 형성하고 열을 전달하는 전도성 네트워크(23), 및 금속 분말(21)을 서로 연결하고 상변화물질(10)을 고정하는 결합제(25)를 포함하며, 내부에 상변화물질(10)이 분산 배치되는 열전도부(20)를 포함한다.
본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 잠열(latent heat)을 이용하는 축열재로서, 상변화물질(10), 및 열전도부(20)를 포함한다.
잠열은 어떤 물질이 상전이 될 때, 흡수하거나 방출하는 열을 의미하고, 축열재는 열에너지를 저장하였다가 필요한 장소로 공급하는 재료이다. 따라서, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 잠열을 이용하여 축열 및 방열을 하는 부재로서, 제철산업, 발전산업 등에서 발생하는 폐열, 자동차 엔진 등과 같은 내연기관에서 손실되는 열, 난방 후의 잔열 등을 흡수하여 재활용할 수 있는 열저장장치에 활용될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 각종 건물 냉난방 보조열원, 자동차·기차·지하철 등의 냉난방 시스템의 보조열원, 냉동시스템의 제상열원으로 사용될 수 있고, 자동차 시동 초기의 열원 공급으로 인한 냉간시동시 유해물질의 과다 배출을 완화시키는 용도로 활용될 수도 있다. 다만, 본 실시예에 다른 잠열축열복합재(100)가 반드시 상술한 보조열원 내지 제상열원으로 사용되어야 하는 것은 아니고, 열을 회수하여 공급하는 다양한 시스템에 적용될 수 있다. 이때, 잠열은 상전이가 일어나지 않는 상태에서 온도 변화에 따라 흡수 또는 방출되는 현열(sensible heat) 보다, 상변화 온도에서 훨씬 높은 에너지 저장능력과 방출능력을 발휘한다. 따라서, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 현열을 이용하는 축열재에 비해 더 효과적으로 축열과 방열을 할 수 있다. 이때, 잠열은 상변화물질(10)에 의해 흡수 또는 방출된다.
여기서, 상변화물질(10)은 상(phase)이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하는 물질이다. 상변화물질(10)은 소정의 온도에서 상전이가 일어날 때, 잠열을 흡수하거나 방출하는 방식으로, 많은 양의 열에너지를 축적하고 저장된 열에너지를 방출한다. 외부 온도가 상승하면 상변화물질(10)은 고유의 용융점에 도달하게 되고, 이때 고체상태에서 액체상태로 상이 변하면서, 용융엔탈피로 알려진 일정한 양의 열을 흡수한다. 여기서, 상변화물질(10)은 열이 투입되었음에도 불구하고 소정의 온도를 유지한다. 이와 반대로, 외부의 온도가 상변화물질(10)의 용융점 이하로 내려가면, 상변화물질(10)은 액체상태에서 고체상태로 상이 변하면서 축적된 열을 방출한다.
이러한 상변화물질(10)은 당알코올계 상변화물질(10)일 수 있다. 당알코올은 독성이 없고, 가격이 저렴한데 반하여 높은 상변화 엔탈피 값을 가지므로, 상변화물질(10)로 사용 가능하다. 이러한 당알코올계 상변화물질(10)은 예를 들어, 에리트리톨(Erythritol), 만니톨, 갈락티톨 등일 수 있다. 다만, 상변화물질(10)이 반드시 상술한 당알코올계 상변화물질에 한정되는 것은 아니고, 파라핀계 상변화물질 등 잠열을 흡수 또는 방출하는 모든 공지의 물질을 포함한다. 여기서, 상변화물질(10)은 열전도부(20) 내부에 분산 배치된다.
열전도부(20)는 물질의 이동을 수반하지 않고, 고온부에서 저온부로 열에너지를 전달하는 부분으로, 전도성 네트워크(23), 및 결합제(25)를 포함한다.
여기서, 전도성 네트워크(23)는 금속 분말(21)이 서로 연결되어 그물구조의 3차원 네트워크(3D Network)로 형성된 것이다. 이러한 전도성 네트워크(23)는 근접한 상변화물질(10)을 서로 연결하거나, 또는 상변화물질(10)을 외부와 연결시킨다. 여기서, 전도성 네트워크(23)는 금속 분말(21)이 서로 연결되어 우수한 열전도도를 가지므로, 외부의 열을 상변화물질(10)로 전달하여, 상변화물질(10)이 열에너지를 축적할 수 있게 한다. 반대로, 상변화물질(10)이 열을 방출시키는 경우에는, 상변화물질(10)에서 외부로 열에너지를 이동시킨다. 또한, 전도성 네트워크(23)는 서로 이격 배치된 다수 개의 상변화물질(10) 상호 간을 서로 연결할 수 있다. 이러한 경우에 상변화물질(10) 간에도 열전달이 이루어진다.
여기서, 전도성 네트워크(23)는 상변화물질(10)을 둘러쌀 수 있다. 이때, 상변화물질(10)이 전도성 네트워크(23)에 의해 감싸져 캡슐화되므로, 열싸이클 내에서 안정성을 확보할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.
전도성 네트워크(23)를 형성하는 금속은 열전도성이 우수한 금속으로서, 예를 들어, 은(Ag), 구리, 금(Au), 팔라듐 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 은(Ag)이 연성이 우수하고, 열전도성이 높기 때문에, 은(Ag)을 사용하는 것이 바람직하다. 은(Ag) 전도성 네트워크(23)가 상변화물질(10)인 에리트리톨을 감싸는 구조는 도 3에 도시하였다. 다만, 전도성 네트워크(23)에 사용되는 금속이 반드시 은(Ag)을 포함한 상술한 금속에 한정되는 것은 아니고, 열전도성을 가지는 한 어떠한 금속이어도 무방하다.
이때, 전도성 네트워크(23)에 사용되는 금속은 고가이기 때문에 적은 양으로도 큰 효과를 내기 위해, 분말 형태로 사용된다. 여기서, 금속 분말(21)의 입자크기는 mm 수준에서부터 ㎛ 내지 nm에 이르기까지 다양하게 할 수 있다.
여기서, 금속 분말(21)의 체적은 금속 분말(21) 및 상변화물질(10)의 총 체적에 대하여 2 ~ 6 vol%, 바람직하게는 6 vol%일 수 있다. 예를 들어, 에리트리톨과 은(Ag) 분말을 합한 전체 체적 대비 은(Ag) 분말의 체적이 6 vol%(에리트리톨의 체적은 94 vol%)가 될 수 있다. 이때, 에리트리톨 단독으로 사용하는 경우에 비해, 열전도도가 2.5 배 이상 향상된다. 여기서, 열전도도의 향상은 본 발명에 따른 잠열축열복합재(100)의 과냉각 현상을 억제한다. 또한, 상변화물질(10)의 입경을 조절함으로써, 과냉각 현상을 억제할 수도 있다. 본 발명에서 상변화물질(10)의 입경이 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 입경이 작아질수록 과냉각 현상이 억제된다. 이는 상변화물질(10)의 입경이 작아짐에 따라서, 상변화물질(10)과 금속 분말(21) 사이의 계면적(interfacial surface area)이 증가하고, 이로 인해 비균질 핵화(Heterogeneous Nucleation)가 증가하기 때문이다. 실험적으로 동일 체적의 은(Ag) 분말을 함유하더라도, 입경이 300 ~ 700 ㎛인 에리트리톨을 사용한 경우에는 응고점이 42 ℃인 반면, 입경이 100 ~ 500 ㎛인 에리트리톨을 사용하면 응고점이 56 ℃까지 향상되었다.
한편, 금속 분말(21)은 결합제(25)에 의해 서로 연결된다. 결합제(25)는 전도성 금속 분말(21)을 서로 연결하여 전도성 네트워크(23)를 형성시키며, 상변화물질(10)을 고정하고, 전도성 네트워크(23)와 상변화물질(10)을 서로 연결 고정한다. 또한, 경화되어, 본 발명에 따른 잠열축열복합재(100)가 일정한 형태를 갖추도록 하고, 외부의 충격으로부터 금속 분말(21) 및 상변화물질(10)을 보호한다. 이러한 결합제(25)는 예를 들어, 페놀, 아크릴, 에폭시, 멜라민, 우레탄 등을 사용할 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)의 열전도부(20)는 페이스트 잉크가 경화되어 형성될 수 있다. 여기서, 페이스트 잉크는 상술한 금속 분말(21) 및 결합제(25)를 포함하는 것으로서, 신축성이 강하고 유연성이 우수하다. 이러한 페이스트 잉크에 의해 형성된 전도성 네트워크(23) 때문에, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 열싸이클 내에서 우수한 안정성을 갖는다.
종합적으로, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재(100)는 금속 분말(21)이 서로 그물구조로 연결된 전도성 네트워크(23) 내에, 상변화물질(10)이 분산 배치되는 구조로 형성되고, 이때 전도성 네트워크(23)가 상변화물질(10)을 둘러싸므로, 열용량 및 열전도도가 향상되고, 열싸이클 내에서 우수한 안정성을 갖는다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 사진이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 이차원 물질(2D Topological Materials)이 상변화물질(10)에 코팅될 수 있다. 이차원 물질(2D Topological Materials)은 한 층의 원자로 구성된 결정성 물질이다. 대표적으로, 그래핀(Graphene)이 이에 해당하는데, 그래핀은 탄소 원자로 이루어진 얇은 막으로서, 최고의 열전도성을 갖는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높고, 탄성이 뛰어나 늘리거나 구부러져도 그 성질을 잃지 않기 때문에, 상변화물질(10)에 코팅됨으로써, 열전도도를 향상시킨다. 특히, 상술한 바와 같이, 에리트리톨과 은(Ag) 분말의 전체 체적 대비 은(Ag) 분말 체적이 6 vol%이고, 에리트리톨에 그래핀이 코팅된 경우, 에리트리톨 단독으로 사용하는 때와 비교하여, 열전도도가 대략 4배 이상 향상된다. 그래핀 이외에도 황화몰리브덴(Molibdenum Disulfide) 등의 이차원 물질의 사용도 가능하므로, 본 발명의 상변화물질(10)에 코팅되는 이차원 물질이 반드시 그래핀(Graphene)에 한정되는 것은 아니다. 이때에도, 상술한 바와 같이, 열전도도의 향상은 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 과냉각 현상을 억제하고, 상변화물질의 입경을 조절함으로써, 구체적으로는 입경을 작게 형성하는 방식으로도 과냉각 현상을 억제할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 잠열축열복합재를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법의 순서도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법은 (a) 금속 분말 및 결합제가 혼합된 페이스트 잉크와 상변화물질을 소정의 비율로 혼합하여, 혼합물을 제조하는 단계(S100), (b) 혼합물을 주형에 넣고, 압축하여, 제1 성형체를 성형하는 단계(S100), 및 (c) 제1 성형체를 가열, 압축하여, 제2 성형체를 성형하는 단계(S300)를 포함한다.
본 실시예에 따른 잠열축열복합재 제조방법은 상술한 잠열축열복합재를 제조하는 방법으로서, 혼합물을 제조하는 단계(S100), 제1 성형체를 성형하는 단계(S200), 및 제2 성형체를 성형하는 단계(S300)를 포함한다. 잠열축열복합재에 사용되는 금속 및 상변화물질에 대해서는 상술하였으므로, 이에 대한 구체적 설명은 생략한다.
혼합물을 제조하는 단계(S100)에서는 금속 분말 및 결합제가 혼합된 페이스트 잉크와 상변화물질을 소정의 비율로 혼합한다. 이때, 금속 분말과 상변화물질을 합한 전체 체적 대비 금속 분말의 체적이 2 ~ 6 vol%, 바람직하게는 6 vol%가 되도록 혼합할 수 있다. 혼합 비율과 관련해서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 금속 및 상변화물질의 종류, 잠열축열복합재의 사용 환경 등을 고려하여 이와 달리 정할 수 있다. 이렇게 혼합물이 제조되면, 제1 성형체를 성형한다.
또한, 페이스트 잉크와 상변화물질의 혼합 이전에, 상변화물질에 이차원 물질(2D Topological Materials)을 코팅함으로써, 이차원 물질이 코팅된 상변화물질을 페이스트 잉크와 혼합할 수도 있다. 예를 들어, 이차원 물질인 그래핀 용액을 이용하여 에리트리톨의 표면에 그래핀을 코팅한 후에, 에리트리톨 및 은(Ag) 분말의 총 체적 대비 은(Ag) 분말의 체적이 6 vol%가 되도록, 혼합하는 것이다.
제1 성형체를 성형하는 단계(S200)에서, 혼합물을 주형에 넣고, 가압한다. 이때, 혼합물이 압축되면서, 금속 분말이 서로 단단히 밀착되어 고결됨으로써, 제1 성형체가 만들어진다. 여기서, 작용하는 압력의 크기는 18 ~ 22 ㎫, 바람직하게는 약 20 ㎫일 수 있다. 다만. 압력의 크기가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 성형체를 성형하는 단계(S300)에서는 제1 성형체를 가열, 압축한다. 제1 성형체 내부의 금속 분말이 가열, 압축 과정을 다시 거치면서, 금속 분말 간에 결합이 일어나 전도성 네트워크가 형성된다. 구체적으로, 90 ~ 110 ℃에서, 8 ~ 12 ㎫의 압력으로, 25 ~ 35분 동안, 제1 성형체를 가열, 압축하여 제2 성형체를 생성할 수 있는데, 바람직하게는 100 ℃, 10 ㎫에서 약 30분간 가열 압축한다. 다만, 이러한 온도, 압력, 시간 조건이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열축열복합재 제조방법은 건조 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. 건조 단계(S400)에서 제2 성형체를 오븐에서 건조한다. 이때, 페이스트 잉크가 건조되면서, 경화되고, 이에 따라 전도성 네트워크가 상변화물질에 연결되고, 상변화물질들이 내부에 고정된다.
또한, 본 발명에 따른 잠열축열복합재 제조방법은 가열 및 진공작업 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 가열 및 진공 단계(S500)는 건조 단계(S400) 이후에 진행되는데, 건조된 제2 성형체를 가열한 후, 소정의 시간 동안 진공 상태에 놓아둔다. 이러한 가열 및 진공 단계(S500)는 예를 들어, 진공 오븐을 이용해서 진행할 수 있다. 가열 단계에서 상변화물질을 용융시키고, 진공작업을 거치는 동안, 잠열축열복합재 내부의 기공률이 감소된다. 구체적으로, 130 ℃에서 가열하고, 약 20분간 진공작업을 수행할 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 가열 단계 이전에, 제2 성형체를 제2 성형체의 지름과 동일한 지름을 가지는 유리관에 투입할 수 있다. 이는 효과적으로 진공상태를 유지시키기 위한 것으로, 반드시 거쳐야 하는 공정은 아니다.
이러한, 가열 및 진공작업 단계가 종료되면, 응고 단계(S600)를 더 진행할 수 있다. 응고 단계에서 용융된 상변화물질이 응고되는데, 이때 응고 단계(S600)는 상온에서 이루어질 수 있다. 이렇게 상변화물질이 응고되면, 식각 및 폴리싱 작업을 수행하여, 잠열축열복합재 완성품을 제조할 수 있다.
종합적으로, 본 발명에 따른 잠열축열복합재 제조방법에 따르면, 고열전도도 소재의 함량, 및 상변화물질 등을 간단히 조절하여, 원하는 성능의 잠열축열복합재를 간단한 방식으로 제조할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 잠열축열복합재가 갖는 효과에 대해, 실험 데이터를 근거로 자세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열용량을 나타내는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 나타내는 그래프이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 응고점을 나타내는 그래프이고, 도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열싸이클에 대한 안정성을 나타내는 사진이며, 도 12 내지 도 13은 본 본 발명의 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열싸이클에 대한 안정성을 나타내는 그래프이고, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 나타내는 그래프이며, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 잠열축열복합재의 융해열을 비교한 그래프이다.
도 7에서는, 시차주사열량분석기(DSC)를 이용하여, 열류량(Heat Flow)을 측정하고, 열용량을 분석하였다. 이때, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 에리트리톨(상변화물질)을 은(Ag) 분말이 함유된 페이스트 잉크에 혼합하되, 은(Ag) 분말의 체적은 은(Ag) 분말 및 상변화물질의 총 체적에 대하여 2 vol%, 4 vol%, 6 vol%로 달리하였다. 측정 결과는 도 7의 (a) 내지 (d)와 같은데, 도 7의 (a)는 순수 에리트리톨 열용량을, 도 7의 (b)는 은(Ag) 2 vol%가 함유된 본 발명에 따른 제1 잠열축열복합재의 열용량을, 도 7의 (c)는 은(Ag) 4 vol%가 함유된 본 발명에 따른 제2 잠열축열복합재의 열용량을, 도 7의 (d)는 은(Ag) 6 vol%가 함유된 본 발명에 따른 제3 잠열축열복합재의 열용량을 나타낸다. 측정 결과를 분석해 보면, 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 열용량은 순수 상변화물질 대비 90 % 이상이다. 이러한 결과는 종래 잠열축열재의 열용량이 순수 상변화물질 대비 약 70 ~ 80 %에 이르는 것과 비교해 보면, 열용량 효과가 매우 개선되었음을 나타낸다.
도 8에서는 순수 에리트리톨(상변화물질) 및 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 측정하였다. 이때, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 에리트리톨과 은(Ag) 분말이 함유된 페이스트 잉크를 혼합하여 형성하되, 은(Ag) 분말의 체적은 은(Ag) 분말 및 상변화물질의 총 체적에 대하여 각각 2 vol%, 4 vol%, 6 vol%로 달리하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 열전도도는 1.2 ~ 1.9 W/mK로, 매우 우수한 열전도도를 갖는 것을 확인했다.
도 9에서는, 시차주사열량분석기(DSC)를 이용하여, 응고 싸이클에서의 열류량(Heat Flow)을 측정하고, 응고점을 분석하였다. 여기서, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 에리트리톨을 은(Ag) 분말이 함유된 페이스트 잉크에 혼합하되, 이때, 은(Ag) 분말의 체적은 은(Ag) 분말 및 상변화물질의 총 체적에 대하여 2 vol%, 4 은 vol%, 6 vol%로 달리하여, 분당 5 ℃씩 냉각하면서 측정하였다. 도 9의 (a)에서는 순수 에리트리톨의 응고점을, 도 9의 (b) 내지 (d)는 본 발명에 따라 은(Ag) 2 vol%가 함유된 제1 잠열축열복합재, 은(Ag) 4 vol%가 함유된 제2 잠열축열복합재, 은(Ag) 6 vol%가 함유된 제3 잠열축열복합재의 응고점을 각각 나타낸다. 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 순수 에리트리톨 대비 약 30 ~ 40 ℃의 응고점이 향상되었다. 당알코올계 등의 상변화물질은 냉각속도(cooling rate)에 비해 결정화(nucleation process)되는 속도가 낮기 때문에 과냉각(subcooling) 현상이 발생하는데, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 높은 열전도도, 및 상변화물질과 금속 분말 사이의 계면적 증가에 따른 비균질핵화 증가 현상에 의해 과냉각 현상이 억제된다.
도 10 내지 도 11에서는 융해, 응고 싸이클 동안에 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 내부 구조를 촬영하였다. 촬영된 사진에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 융해, 응고 싸이클이 진행되는 동안에, 고열전도도 소재의 네트워크의 붕괴가 일어나지 않고, 그 형태를 계속적으로 유지한다(도 10 참조). 또한, 응고 싸이클을 10회 반복한 경우에도(도 11 참조), 초기 잠열축열복합재의 구조(도 11의 (a) 참조)와 10회 열싸이클 진행 후의 잠열축열복합재의 구조(도 11의 (b) 참조)에 차이가 거의 없어서, 열싸이클에 대한 안정성이 우수함을 알 수 있다. 이에 대한 결과는 도 12 내지 도 13의 그래프를 통해 확인 가능하다. 도 12에서는 열싸이클에 대한 융해열을 나타내는데, 도 12의 (a)는 은(Ag) 분말 6 vol%가 함유된 제1 잠열축열복합재, (b)는 은(Ag) 분말 4 vol%가 함유된 제2 잠열축열복합재, (c)는 은(Ag) 분말 2 vol%가 함유된 제3 잠열축열복합재 각각의 결과 그래프이다. 도 13에서는 상기 제1 내지 제3 잠열축열복합재의 열싸이클에 대한 열전도도를 나타낸다. 이러한 결과는 전도성 네트워크가 상변화물질을 둘러싸, 마이크로-캡슐화(micro-encapsulation) 효과를 발생시키기 때문에 일어난다.
도 14에서 순수 에리트리톨 및 본 발명에 따른 잠열축열복합재의 열전도도를 측정하고, 도 15에서는 융해열을 측정하였다. 이때 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 은(Ag) 분말의 체적이 은(Ag) 분말과 에리트리톨의 전체 체적 대비 6 vol%가 되도록 형성한 제1 잠열축열복합재와, 여기에 에리트리톨에 이차원 물질로서 그래핀을 코팅한 제2 잠열출열복합재를 사용하였다.
측정 결과, 순수 에리트리톨의 열전도도는 약 0.8 정도이지만, 6 vol%의 은(Ag) 분말을 사용한 경우(제1 잠열축열복합재)에는 열전도도가 약 2.0 정도이므로, 대략 2.5 배 이상 향상됨을 확인하였다. 또한, 6 vol%의 은(Ag) 분말을 사용하고, 에리트리톨에 그래핀을 코팅한 경우(제2 잠열축열복합재)에는, 약 3.2 W/mK 정도로 측정되어, 순수 에리트리톨에 비해 대략 4 배 이상 증가하였다. 결과적으로, 에리트리톨을 단독으로 사용하는 때보다, 에리트리톨과 은(Ag) 분말의 혼합된 체적 대비 은(Ag) 분말의 체적의 6 vol%일 때에, 열전도도가 양적으로 현저하게 증가하여, 오차 범위를 고려한 5.5 ~ 6.5 vol%의 범위 내에서 기술적 의의 및 임계적 의의가 있다고 사료된다.
또한, 여기에서의 에리트리톨에 이차원 물질인 그래핀을 추가적으로 코팅한 경우에, 순수 에리트리톨 대비, 더욱더 열전도도가 현저히 향상되므로, 이 경우에도 기술적 의의 및 임계적 의의가 있음을 확인했다.
이때, 그래핀을 코팅한 경우의 융해열은, 그래핀을 코팅하지 않은 경우에 비해 그 차이가 1 % 내외이므로, 그래핀에 의한 융해열의 감소 현상은 매우 미비하다.
결과적으로, 그래핀 코팅을 통한 본 발명에 따른 잠열축열복합재는 높은 융해열을 유지함과 동시에 높은 열전도도의 향상이 가능하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 잠열축열복합재는 잠열을 이용하여 축열 및 방열을 하는 부재로서, 제철산업, 발전산업 등에서 발생하는 폐열, 자동차 엔진 등과 같은 내연기관에서 손실되는 열, 난방 후의 잔열 등을 흡수하여 재활용할 수 있는 열저장장치에 활용될 수 있는바, 산업상 이용가능성이 인정된다.

Claims (10)

  1. 상(phase)이 변하면서 열을 흡수 또는 방출하는 상변화물질(PCM); 및
    금속 분말이 서로 연결되어 그물구조의 네트워크를 형성하고 상기 열을 전달하는 전도성 네트워크, 및 상기 금속 분말을 서로 연결하고 상기 상변화물질을 고정하는 결합제를 포함하며, 내부에 상기 상변화물질이 분산 배치되는 열전도부;
    를 포함하는 잠열축열복합재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 네트워크는
    상기 상변화물질을 둘러싸는 잠열축열복합재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속은
    은, 구리, 금, 및 팔라듐 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 잠열축열복합재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열전도부는
    상기 금속 분말, 및 상기 결합제를 포함하며, 신축 가능하고 유연한 페이스트 잉크가 경화되어 형성된 잠열축열복합재.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상변화물질은
    다수 개로, 서로 이격 배치되되, 상호간은 상기 전도성 네트워크에 의해 연결되는 잠열축열복합재.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상변화물질은
    당알코올계 상변화물질인 잠열축열복합재.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상변화물질에 코팅되는 이차원 물질(2D Topological Materials);
    을 더 포함하는 잠열축열복합재.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 분말 및 상기 상변화물질의 체적에 대한 상기 금속 분말의 체적은 2 ~ 6 vol%인 잠열축열복합재.
  9. 청구항 1에 따른 잠열축열복합재로 형성되는 보조열원;
    을 포함하는 냉난방 시스템.
  10. 청구항 1에 따른 잠열축열복합재로 형성되는 제상열원;
    을 포함하는 냉방 시스템.
PCT/KR2017/010546 2016-10-10 2017-09-25 잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템 Ceased WO2018070693A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160130608A KR101972640B1 (ko) 2016-10-10 2016-10-10 잠열축열복합재 및 그 제조방법
KR10-2016-0130608 2016-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018070693A1 true WO2018070693A1 (ko) 2018-04-19

Family

ID=61906264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/010546 Ceased WO2018070693A1 (ko) 2016-10-10 2017-09-25 잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101972640B1 (ko)
WO (1) WO2018070693A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11245142B2 (en) * 2018-10-25 2022-02-08 Sunlight Aerospace Inc. Methods and apparatus for thermal energy management in electric vehicles
CN114018972A (zh) * 2021-11-04 2022-02-08 株洲国创轨道科技有限公司 基于分散模糊推理机制的固液相变材料表面热流测量方法及系统
WO2025190654A1 (de) * 2024-03-15 2025-09-18 Refratechnik Holding Gmbh Hochtemperaturwärmespeicherelement und Hochtemperaturwärmespeicherbauteil sowie Hochtemperaturwärmespeicher jeweils mit mindestens einem derartigen Hochtemperaturwärmespeicherelement und Industrieofen mit einem Hochtemperaturwärmespeicher

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102816942B1 (ko) * 2023-06-29 2025-06-04 명지대학교 산학협력단 잠열 저장 복합재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전열장치
KR20260014840A (ko) 2024-07-24 2026-02-02 한국생산기술연구원 잠열 및 현열 축열매체를 혼합한 복합 축열재의 최적화 방법, 이에 따른 복합 축열재, 이를 포함하는 축열시스템 및 이의 제어방법
KR20260014841A (ko) 2024-07-24 2026-02-02 한국생산기술연구원 잠열 및 현열 축열재를 혼합한 복합 축열재를 포함하는 지중 열교환기, 복합 축열재의 최적화 방법 및 이에 따른 복합 축열재

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07289579A (ja) * 1994-04-25 1995-11-07 Shigeyuki Yasuda 潜熱蓄熱媒体と蓄熱あんか及び潜熱蓄熱システム
KR970062008A (ko) * 1996-02-16 1997-09-12 송현갑 상변화 온도를 조절할 수 있는 잠열 축열재와 그의 제조 방법
KR20070097100A (ko) * 2005-01-27 2007-10-02 에스케 카켄 가부시키가이샤 축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법
JP2008520459A (ja) * 2004-11-17 2008-06-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア マイクロカプセルを有するコーティングを有する包装材料
JP2009109160A (ja) * 2007-11-01 2009-05-21 Kurimoto Ltd 蓄熱装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61205793A (ja) * 1985-03-08 1986-09-11 Toshiba Corp 蓄熱器
JP2001012804A (ja) * 1999-06-29 2001-01-19 Energy Support Corp 蓄熱材の充填方法
JP3590835B2 (ja) * 2000-11-27 2004-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 蓄熱板およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07289579A (ja) * 1994-04-25 1995-11-07 Shigeyuki Yasuda 潜熱蓄熱媒体と蓄熱あんか及び潜熱蓄熱システム
KR970062008A (ko) * 1996-02-16 1997-09-12 송현갑 상변화 온도를 조절할 수 있는 잠열 축열재와 그의 제조 방법
JP2008520459A (ja) * 2004-11-17 2008-06-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア マイクロカプセルを有するコーティングを有する包装材料
KR20070097100A (ko) * 2005-01-27 2007-10-02 에스케 카켄 가부시키가이샤 축열체 형성용 조성물, 축열체 및 축열체의 제조 방법
JP2009109160A (ja) * 2007-11-01 2009-05-21 Kurimoto Ltd 蓄熱装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11245142B2 (en) * 2018-10-25 2022-02-08 Sunlight Aerospace Inc. Methods and apparatus for thermal energy management in electric vehicles
CN114018972A (zh) * 2021-11-04 2022-02-08 株洲国创轨道科技有限公司 基于分散模糊推理机制的固液相变材料表面热流测量方法及系统
CN114018972B (zh) * 2021-11-04 2024-05-28 株洲国创轨道科技有限公司 基于分散模糊推理机制的固液相变材料表面热流测量方法及系统
WO2025190654A1 (de) * 2024-03-15 2025-09-18 Refratechnik Holding Gmbh Hochtemperaturwärmespeicherelement und Hochtemperaturwärmespeicherbauteil sowie Hochtemperaturwärmespeicher jeweils mit mindestens einem derartigen Hochtemperaturwärmespeicherelement und Industrieofen mit einem Hochtemperaturwärmespeicher

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180039376A (ko) 2018-04-18
KR101972640B1 (ko) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018070693A1 (ko) 잠열축열복합재, 이를 포함하는 냉난방 시스템 및 냉방 시스템
US20150168087A1 (en) Reusable phase-change thermal interface structures
CN204407446U (zh) 一种具有加热功能的动力电池热管理系统
CN101760035B (zh) 热界面材料及该热界面材料的使用方法
US20050007740A1 (en) Optimised application of pcms in chillers
Lin et al. Research progress of phase change storage material on power battery thermal management
JP2902387B2 (ja) ヒート・パイプ組立体
JP2002057262A (ja) 電子部品のためのヒート・シンクにおける相変化材料の使用法
CN110048041A (zh) 散热结构体及具备其的蓄电池
KR20010111034A (ko) 전자 부품용 흡열부에서의 피씨엠의 용도
WO2015083344A1 (ja) 熱輸送装置
CN104219932A (zh) 一种电子设备
CN114148550A (zh) 一种用于卫星的一体化柔性储能散热装置
CN207920735U (zh) 具有蓄热壳体的回热器及斯特林循环系统
KR20200052337A (ko) 열방산 요소
WO2022145969A1 (ko) 배터리용 열관리모듈
WO2023059125A1 (ko) 금속 그래핀 복합 구조 히트스프레더 제조 방법 및 이에 의해 제조된 히트스프레더
CN209517311U (zh) 适用于高温环境的摄像头散热结构
CN105578849A (zh) 一种密封式散热装置及其制造方法
Calborean et al. Phase Change Materials for Thermal Management in Lithium-Ion Battery Packs: A Review
CN118342857A (zh) 一种抗热冲击的相变储热-辐射制冷复合材料及其制备方法和应用
CN105023892B (zh) 芯片散热器
Adebisi et al. Surface temperature distribution in a composite brake rotor
JP2004200428A (ja) 冷却装置
JP2013194927A (ja) 蓄熱式熱交換器及びそれを用いた入解熱方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17859500

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17859500

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1