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정리, 공부/기계공학 & 시스템설계

CPU쿨링팬을 사용한 바이알 쿨링 시스템 (0~5도) + 진공, 진공펌프 + arduino

by 쉬고 싶다 2022. 1. 26.
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- 바이알쿨링 + 진공

- 회로, 코딩 관련내용은 이전포스팅을 참고해주시면 됩니다 :)

- 핑크보드 펠티어 팬, 나머지 하드 제작

- 진공에 가까운 상태

- 아쉬운 부분

 

 바이알쿨링 + 진공

 

석사기간에 동결건조로 porosity구조를 만들고자,

연구실의 펀딩은 부족했기에 시스템 만들기에 도전했던 내용을 포스팅하려 합니다 :)

동결건조 ~ 천만원이었던 것으로 기억합니다 ;;;

 

 

 회로, 코딩 관련내용은 이전포스팅을 참고해주시면 됩니다 :)

 

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 핑크보드 팰티어 팬, 나머지 하드 제작

 

그래픽 아트로 insulator인 핑크보드 붙이기

핑크보드, 스티로폼 접착제로는 '그래픽 아트'라는 스프레이를 사용했습니다 :0

일부를 녹이면서 접착시켜준다고 들었습니다 :) 잘 붙어요 :p

턱없이 부족한 것은 알지만, 선택한 팬/가공한 바이알틀에서 뺄 수 있었던 최대의 insulator.. 가 아니었을까,,

바이알 틀의 바이알이 들어가는 바닥부에 Thermistor가 위치하도록 놓고 TIM 발라주기

(알루미늄)바이알 틀을 핑크보드에 얹고

펠티어(열전소자)가 위치할 양면에 TIM(Thermal interface material) 발라주고

TIM위에 Thermistor를 위치시켜 팰티어의 쿨링되는 부분의 온도 확인

*** 펠티어를 얹기전에 쿨링/히팅부분 확인 (TEC제품이라 해야할까? 해당 제품들은 +빨 -검에 연결했을 시, 이름 프린팅 되어있는 부분이 쿨링파트! 였던걸로 기억합니다 :D)

TIM 위에 팰티어 얹고

팰티어 히팅되는 부분에 TIM 발라주고

TIM위에 Thermistor를 위치시켜 팰티어의 히팅되는 부분의 온도 확인

그 위에 각각 Fan을 하나씩 얹고

두 Fan을 잇는 볼팅으로 압을 가해주어 최대한 열저항을 줄여준다.

(열저항을 줄여준다 = 스프링와셔 등을 사용한 볼팅 + TIM)

/// 삐져나오는 TIM이 많으니,, 닦아주고

사용한 TIM: Loctite의 TG100

 

 

 진공에 가까운 상태

0.18 torr

니플(Y자 니플 + 나사부있는 니플 사용)

실리콘 진공 튜브

진공 paste: 토르실

진공펌프

+ 바이알엔 태프론 테잎을 감았습니다.

사용해서 ~ 0.18Torr 만큼의 진공상태 조정

 

 

아쉬운 부분

 

작은 팬으론 부족했던 냉각

 

펠티어의 소모전력이 크면 무조건 쿨링이 잘 될거라 생각한 오판 --> 소모전력이 크면 쿨링이 빠르게 되지만, 그만큼 발열이 크기에 발열을 잡아줄 수 있는 시스템이 필요하다 --> 발열만 오지게 많이 되어 제대로된 쿨링이 오.히.려. 되지 않았다고 생각한다.

 

쿨링되는 바이알 + 바이알 틀(알루미늄)의 단열 부족

 

진공게이저에는 0.18 torr이지만 바이알에서의 압은 더 높을 것이다. --> 진공펌프 - 니플(아래에 바이알 연결) - 진공게이저 순으로 진공값을 측정했다면 조금 더 정확하지 않았을까 하는 아쉬움

 

회로와 어댑터 아래에 높이를 맞추고자? 핑크보드를 깔아두었는데, 화재위험성..? :(

(실제로 펠티어와 연결된 선을 얇은 것을 사용하여, 어느샌가 못 버티고 끊어져있었습니다 ㅎㅎ..)

2021.02.24 - [정리, 공부/전기, 전자, 통신] - 선 굵기별 버틸 수 있는 전류량 (전력량)

 

선 굵기별 버틸 수 있는 전류량 (전력량)

 소비전류가 높은 기기 사용, 소비전류가 높은 기기를 사용할 때는 굵은 전선이 필요합니다. 아두이노 같이 수십 mA를 다루는 경우는 얇은 전선으로도 충분하지만 (그래서 보통 아두이노 세트에

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--> 결국 목표 온도까지 내려가지 못하여 시스템 개선 (water block w chiller 사용)

 

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