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냉각 대상(10)의 내부로 연통된 인입부(21)와 외부로 연통된 배출부(22)를 포함하며, 내/외부에 유체와 캡슐(100)이 수용되는 배관(20);상기 냉각 대상(10) 내부에 구비되는 배관(20)에 연결된 내부열교환기(30); 및상기 냉각 대상(10) 외부에 구비되는 배관(20)에 연결된 외부열교환기(40);를 포함하여 구성되되,상기 캡슐(100)은내부에 상변환물질(PCM)이 저장되어, 액체 상태 또는 고체 상태로 상변환이 이루어져 달라지는 부피변화에 따라 배관(20) 내의 밀도 차이로 인하여, 상기 냉각 대상(10) 내부와 외부로 순환되면서 냉각 대상(10) 내부의 열을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하며,내부에 기체층(110)이 형성되되,상기 캡슐(100) 내부에 형성되는 기체층(110)의 비율은 다음식,(여기에서, ρ는 밀도, V는 부피, 아래 첨자 PCM,L은 캡슐내 PCM의 액체 상태, PCM,S는 캡슐내 PCM의 고체 상태, liquid는 유체, gas는 기체이다
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냉각 대상(10)의 내부로 연통된 인입부(21)와 외부로 연통된 배출부(22)를 포함하며, 내/외부에 유체와 캡슐(100)이 수용되는 배관(20);상기 냉각 대상(10) 내부에 구비되는 배관(20)에 연결된 내부열교환기(30); 및상기 냉각 대상(10) 외부에 구비되는 배관(20)에 연결된 외부열교환기(40);를 포함하여 구성되되,상기 캡슐(100)은내부에 상변환물질(PCM)이 저장되어, 액체 상태 또는 고체 상태로 상변환이 이루어져 달라지는 부피변화에 따라 배관(20) 내의 밀도 차이로 인하여, 상기 냉각 대상(10) 내부와 외부로 순환되면서 냉각 대상(10) 내부의 열을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하며,내부에 기체층(110)이 형성되되,상기 캡슐(100) 내부에 형성되는 기체층(110)의 비율은 다음식,(여기에서, ρ는 밀도, V는 부피, 아래 첨자 PCM,L은 캡슐내 PCM의 액체 상태, PCM,S는 캡슐내 PCM의 고체 상태, shell은 캡슐 shell, liquid는 유체, gas는 기체이다
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청구항 1 또는 2 중 선택된 한 항에 있어서,상기 기체층(110)은경질의 기체캡슐 내부에 형성되어, 상기 기체캡슐이 캡슐(100) 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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청구항 1 또는 2 중 선택된 한 항에 있어서,상기 배관(20)은냉각 대상(10) 외부에 구비되는 배관(20)을 따라 이송되는 캡슐(100)이 상기 인입부(21)를 통해 냉각 대상(10) 내부로 인입되도록 하기 위한 체크밸브(51); 및냉각 대상(10) 내부에 구비된 배관(20)을 따라 이송되는 캡슐(100)이 냉각 대상(10) 외부에 구비되는 배관(20)을 따라 이송되도록 하기 위한 체크밸브(52);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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7
청구항 1 또는 2 중 선택된 한 항에 있어서,상기 배관(20)의 경로 중 배출부(22)가 구비되는 부분에 완충탱크(60)가 더 구비되되,상기 완충탱크(60)는냉각 대상(10) 내부 기체를 외부로 배출시키는 릴리프밸브(61); 및외부의 공기가 인입되도록 하는 에어밸브(62);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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8
청구항 1 또는 2 중 선택된 한 항에 있어서,상기 내부열교환기(30)는상기 캡슐(100)이 내부로 인입되도록 하는 내부열교환기인입부(31)와 캡슐(100)이 외부로 배출되도록 하는 내부열교환기배출부(32)를 포함하여 구성되며,상기 외부열교환기(40)는상기 캡슐(100)이 내부로 인입되도록 하는 외부열교환기인입부(41)와 캡슐(100)이 외부로 배출되도록 하는 외부열교환기배출부(42)를 포함하여 구성되되,상기 내부열교환기(30)는 사다리꼴 형태로 이루어져 내부열교환기인입부(31)가 형성되는 높이보다 내부열교환기배출부(32)가 형성되는 높이가 높게 이루어지며,상기 외부열교환기(40)는 사다리꼴 형태로 이루어져 외부열교환기인입부(41)가 형성되는 높이보다 외부열교환기배출부(42)가 형성되는 높이가 낮게 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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청구항 8에 있어서,상기 내부열교환기(30) 및 외부열교환기(40) 각각은 상측과 하측면이 기울어진 형태의 사다리꼴 형태로 이루어지되,기울어진 면의 경사각은 10도 이상인 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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10
청구항 1 또는 2 중 선택된 한 항에 있어서,상기 내부열교환기(30) 및 외부열교환기(40)은 내부에 다수의 열교환통로(33, 34)가 각각 형성되되,상기 열교환통로(33, 34) 각각은 사이사이의 간격(L)이 상기 상변환물질(PCM)이 액체 상태일 때의 캡슐(100) 지름(D)보다 2배 이상인 것을 특징으로 하는 열교환 시스템
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