NiTi 튜브를 여러 개 또는 여러 셀로 구성하여 압축하는 탄성열량(Elastocaloric) 냉각장치 구조
첫 번째 그림. 원통형 NiTi 튜브를 하나의 셀(unit)로 만들고 이것을 여러 개 직렬로 배치합니다. NiTi 튜브가 압축될 때 Austenite → Martensite 변태가 일어나면서 발열하고, 하중을 제거할 때 역변태하면서 냉각됩니다.
두 번째 그림은 여러 개의 가느다란 NiTi 튜브를 다발(bundle)로 묶은 방식입니다. 쉘앤튜브 열교환기와 상당히 비슷합니다. 튜브 주변 또는 내부로 열전달유체를 흐르게 하여 NiTi에서 발생하는 열을 빠르게 운반합니다.
즉 핵심 구조는 대략 압축 액추에이터 → NiTi 다중 튜브/셀 → 열전달유체 → 냉·온측 열교환기
입니다.
흥미로운 점은 야금학적으로 보면 일종의 “반복적으로 마르텐사이트 변태를 발생시키는 금속 열펌프”라는 것입니다. 그래서 NiTi의 조성, Af 온도, 튜브 두께, 압축응력, 피로수명이 성능을 좌우합니다.
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