안전한 바카라 사이트 센서를 사용하여 위상 변화 중 안전한 바카라 사이트 및 재료 흐름의 양을 측정하는 기술 개발

National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] 하이브리드 IoT 장치 팀 Suemori Koji, Uemura SEI 최고 연구원, Umura SEI, National Research and Development Corporation New Energy and Industry Development Organization [NEDO "및 혁신적인 기술 연구원으로 언급) Okuchi Hiroaki] (이하 "Thermat"이라고 불리는)는 유연한 가방과 유연합니다안전한 바카라 사이트 센서| 위상 변화 동안 일정한 온도를 갖는 물질의 안전한 바카라 사이트 및 물질 흐름의 양을 정량적으로 측정하기 위해 개발되었습니다 또한이 기술을 사용하여위상 변경 자료실시간 으로이 정보를 외부 터미널에 표시합니다

위상 변경 자재는 위상 변화의 대상이됩니다실험실 열에 해당하는 열량 외부와 교환 및 수신되며, 위상 변화가 완료 될 때까지 재료의 온도가 일정하게 유지됩니다 따라서 정상 온도 측정을 사용하여 위상 변화 재료의 안전한 바카라 사이트의 양과 흐름의 양을 측정하기가 어렵습니다

이번에 개발 된 안전한 바카라 사이트 센서는 백의 형태이며 백과 같은 센서 내부의 물체를 밀봉하여 물체의 안전한 바카라 사이트의 양과 흐름을 측정 할 수 있습니다 또한이 백 모양의 안전한 바카라 사이트 센서에 얼음 팩을 배치하고 안전한 바카라 사이트의 양을 측정하며 냉각 효과가 외부 터미널에서 지속될 때 나머지 양의 콜드 용량과 나머지 시간을 표시하는 시스템을 개발했습니다 그것은 얼음 팩의 용융을 예측하고 열 유입 병력을 얻을 수 있으며 저온 물류, 얼음 베개 및 고온 작업 의류에 사용되는 나머지 양의 아이스 팩을 정확하게 파악하는 등 편의성 향상에 기여할 것으로 예상됩니다 아이스 팩 외에도이 기술은 열 저장 재료 및 잠재 열 온수 병과 같은 잠열을 사용하는 제품에도 적용될 수 있습니다

이 연구 결과는 ENEX2019와 JFLEX2019에서 2019 년 1 월 30 일부터 2 월 1 일까지 도쿄 빅 스펙트 (Koto-Ku)에서 개최 될 전시회에서 공개 될 것입니다

나머지 양의 아이스 팩의 냉각 용량과 냉각 효과가 작동하는 나머지 시간의 실시간 측정

IoT 학회에서는 상세한 방식으로 "사물"상태를 측정 할 수있는 기술이 그 어느 때보 다 더 요구됩니다 그중에서도 열은 물체의 상태를 이해할 수있는 중요한 양입니다 그럼에도 불구하고, 현재 열 측정은 "사물"의 온도 만 측정하고 "사물"에서 나오는 열을 거의 측정하지 않습니다 특히, 일정한 온도에서 열이 교환되고 수신되는 위상 변화에서, "사물"의 상태를 알기 위해서는 열의 직접적인 측정이 필요하다

얼음 팩은 재료의 위상 변화를 사용하여 고온 작업을 위해 냉각 냉장 제품, 얼음 베개 및 얼음 팩과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다 위상 변화 중 열 교환이 정확하게 측정되면, 얼음 팩의 냉각 용량의 나머지 양과 냉각 용량이 효과적으로 작용하는 나머지 시간이 알려질 것입니다 따라서 아이스 팩의 편의성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다 예를 들어, 냉동 상품의 운송 중 각 아이스 팩으로 흐르는 열량을 정확하게 측정 할 수 있다면, 얼음 팩의 냉각 효과를 미리 예방할 수 있으며 품질 보장이 보장됩니다 또한 냉각 효과가 사라지면 얼음 베개와 아이스 팩으로 얼음 팩을 교체 할 수 있으므로 편의성을 향상시킬 수 있습니다 따라서 열 변화 재료로의 안전한 바카라 사이트을 측정 할 수있는 기술이 필요합니다 또한 기술이 안전한 바카라 사이트을 측정 할 수 있다면 물체에 저장된 열을 평가하고 열을 사용하는 등 다양한 응용 분야에서 사용될 것으로 예상됩니다 (그림 1)

그림 1 : 백 모양의 안전한 바카라 사이트 센서를 사용한 안전한 바카라 사이트 측정의 개념 다이어그램

AIST는 이전에 폴리머에서 열전 변환 층으로서 탄소 나노 튜브 (CNT)를 분산시켜 만든 유연한 재료를 만들었습니다열전 변환 요소사이트를 연구하고 개발하고 있습니다 (AIST : 인쇄에 의한,Aisotech Press 발표 2017 년 3 월 14 일) 열전 변환 요소는 요소를 통과하는 열량에 비례하여 전압을 생성하기 때문에 안전한 바카라 사이트 센서로서 기능합니다 이번에는이 기능을 사용하여 유연한 안전한 바카라 사이트 센서를 제작하고 위상 변화 재료에서 나오는 열량을 직접 측정하는 데 사용하는 기술을 개발했습니다

이 연구 개발은 2017 년까지 Thermat에서 수행되었다는 점에 유의하십시오 또한이 연구 개발의 일부는 NEDO의 시운전 프로젝트, "사용되지 않는 열 에너지의 혁신적인 활용을위한 기술 연구 및 개발"(2013-2022)에 의해 지원되었습니다

안전한 바카라 사이트 센서, 넓은 면적 및 유연한 안전한 바카라 사이트 센서가있는 얼음 팩과 같은 전체 위상 변화 재료를 둘러싸기 위해 필수적입니다 열이 열전 전환 재료로 흐르면 재료 내에서 온도 차이가 발생 하며이 온도 차이에 비례하는 전압이 생성됩니다 재료 내의 온도 차이를 증가시키고 고전압을 생성하기 위해, 정상 열전 전환 층의 두께는 밀리미터의 순서에 있지만, 높은 생산성을 갖는 이러한 두께를 갖는 넓은 영역 열전 전환 재료를 생산하기는 어렵다 따라서 이번에는 넓은 영역 요소를 제조하는 데 적합합니다인쇄 방법를 사용하여 형성되었다 그러나, 인쇄는 두꺼운 재료를 제조하는 데 적합하지 않기 때문에, 이번에는도 2에 도시 된 장치 구조가 채택되어 열전 전환 층의 두께가 얇아도 작동하도록 작동했다 열 이이 요소를 통과 할 때, 필름 기판의 상부와 하단 사이에 온도 차이가 발생합니다 기판의 전면 및 뒷면의 열전 변환 재료는홀을 통해를 통해 연결되어 있기 때문에 필름 기판의 전면과 후면 사이의 온도 차이는 열전 전환 물질 내에서 발생합니다 원소를 통과하는 열량은이 온도 차이에 의해 생성 된 전압으로부터 측정 될 수있다

인쇄 방법을 사용 하여이 구조의 안전한 바카라 사이트 센서를 제조하려면 중합체 재료와 쉽게 혼합 될 수 있으며 높습니다Seebeck 계수및 폴리스티렌 및 메타 크릴 수지와 같은 절연체 중합체 이 열전 전환 물질 잉크는 잉크의 고체 함량 농도, 유기 용매의 유형 및 잉크 용액 제조 방법을 최적화하고 약 60 μV/° C의 시각 계수를 갖는다 또한, 인쇄 중에 구멍을 통과 할 수 있도록 적당한 유동성이 있습니다 이번에 개발 된 열전 변환 재료 잉크는 인쇄판을 통해 중합체 필름 기판의 양쪽에 인쇄 및 건조되어 열전 전환 물질을 형성 하였다 전극은 또한 시판 가능한은 페이스트를 사용하여 인쇄하여 제조되었다 이번에 개발 된 안전한 바카라 사이트 센서는 기판에 중합체 필름을 사용하고 인쇄 방법을 사용하여 제작되어 영역을 쉽게 늘릴 수 있기 때문에 유연합니다

그림 2 : 제조 된 백 모양의 안전한 바카라 사이트 센서 (왼쪽) 및 사진 (오른쪽)의 구조 (

이번에 개발 된 안전한 바카라 사이트 센서 요소의 전면과 뒷면에 보호 필름이 적용되었고, 가방으로 만들고, 얼음 팩 (ICE)으로 밀봉하고 얼음 상자 내부의 얼음 팩 안에 설치되어 열 유입량을 측정했습니다 (그림 3 (a)) 외부의 열은 항상 백 모양의 안전한 바카라 사이트 센서를 통과하고 얼음 팩으로 흐르기 때문에 안전한 바카라 사이트 센서에서 생성 된 전압이 측정되면 얼음 팩으로 흐르는 안전한 바카라 사이트의 양은 정량적으로 얻을 수 있습니다 그림 3 (b)는 얼음 팩으로의 안전한 바카라 사이트, 얼음 팩의 온도 및 얼음 팩 내부 온도를 보여줍니다 얼음 팩 온도는 약 180 분이 지나갈 때까지 약 0 ℃에서 유지 된 후 증가시켰다 이는 얼음이 약 180 분 안에 물로 완전히 변화 (용융)되었음을 나타냅니다 또한, 얼음 팩이 녹은 후 상자 내부의 온도가 크게 증가했습니다 얼음 팩이 녹은 후에 얼음 팩으로의 열 유입량은 급격히 감소합니다 얼음 팩이 녹은 후 얼음 팩 온도가 얼음 팩 내부 온도에 다가 가고 얼음 팩으로 흐르는 안전한 바카라 사이트이 감소하기 때문에 생각됩니다

이번에는 냉각 효과가 영향을 미치는 나머지 시간을 계산하는 시스템을 개발했으며 (보충 노트 참조)이 값을 무선으로 연결된 외부 터미널 (요약 다이어그램)에 표시합니다 이 디스플레이 시스템에서 무선 전송 기능이있는 상업적으로 이용 가능한 전압계는 안전한 바카라 사이트 센서에 연결되며, 냉각 효과가 지속될 때의 나머지 양은 얼음 팩의 냉각 용량과 냉각 효과가 무선으로 수신 된 전압 신호에서 계산되며 외부 터미널에서 실시간으로 표시 될 수 있습니다

그림 3 (a) 가방 모양의 안전한 바카라 사이트 센서에 싸여 아이스 팩 안에 설치된 아이스 팩의 개략도 (왼쪽) 및 사진 (오른쪽) (b) 얼음 팩으로의 안전한 바카라 사이트 (왼쪽 세로 축), 얼음 팩의 온도 (오른쪽 수직 축), 얼음 팩 내부 온도 (오른쪽 세로 축) 냉각 된 상자의 뚜껑을 닫은 상태로 측정되었습니다

이번에 개발 된 기술은 저온에서 운송 할 때 얼음 팩 용융 및 열 유입 기록의 획득 예측을 허용하며 향후 저온 물류의 품질을 향상시키는 데 기여할 것으로 예상됩니다 또한 얼음 팩뿐만 아니라 안전한 바카라 사이트을 측정하고 열 저장 히터의 열 저장 재료 및 잠재 열 온수 병과 같은 다양한 위상 변화 재료로의 흐름을 측정 할 수 있습니다

앞으로, 우리는 공동 연구 회사를 모집하여 상용화를위한 문제 해결 및 측정 민감도 향상을 위해 노력할 것입니다 또한, 얼음 팩 이외의 위상 변화 재료에 적용 할 가능성이 조사 될 것이다

◆ 안전한 바카라 사이트 센서

단위 시간 안팎으로 흐르는 열량을 측정하는 센서[참조로 돌아 가기]

◆ 위상 변경 자료

고체 액체 변화와 같은 위상 변화를 겪는 재료 일반적으로 위상 변화 동안, 재료의 온도가 일정하게 유지되는 동안 열이 교환되고받습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 큰 열

물질이 위상을 바꿀 때 필요한 열 에너지 예를 들어, 얼음이 녹아 물로 변할 때 약 335kJ의 열 에너지가 kg 당 필요합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 열전 변환 요소

열을 전기로 변환하는 장치 요소를 통과하는 안전한 바카라 사이트에 비례하여 전압이 생성됩니다 따라서 안전한 바카라 사이트 센서로도 사용할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 인쇄 방법

재료를 포함하는 솔루션을 적용하고 건조시켜 재료가 패턴 화 된 방법 (예 : 잉크젯 인쇄) 고온이나 진공이 필요하지 않기 때문에 저렴한 과정으로 간주됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 구멍을 통해

보드를 관통하는 구멍 이 구멍은 기판의 상단과 하단 사이의 전기 접촉을 허용합니다 [참조로 돌아 가기]

◆ Seebeck 계수

재료 내에 온도 차이가 적용될 때 전압이 생성됩니다 1 ° C 당 온도 차이에 의해 생성 된 전압을 Seebeck 계수라고합니다[참조로 돌아 가기]

[추가 정보]이 실험에 사용 된 얼음 팩은 53g의 얼음이었다 -98 ° C의 초기 온도에서 53g의 얼음을 완전히 녹이는 데 필요한 열의 양은 189 × 10⁴(J) 또한 시간t(Q)는 다음 방정식을 사용하여 계산됩니다

여기Q유입 열 유량 (그림 3 (b)의 왼쪽 세로 축)입니다 따라서 경과 시간t및 냉각 효과에 대한 남은 시간은이 속도로 각각 189 × 10입니다⁴-Q및 (189 × 10⁴-Q) /Q로 계산할 수 있습니다