KR102160559B1 - life test apparatus for thermoelement electric energy harvester - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도차이를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 열전에너지 하베스터에 주기적으로 열을 가하여 수명을 테스트할 수 있는 열전에너지 하베스터 수명시험장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 열을 발생시키는 발열부재(100)와, 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 접촉되거나 이격되도록 열전에너지 하베스터(10)를 승강시키는 승강부재(200)와, 승강부재(200)에 열전에너지 하베스터(10)를 연결시키는 연결부재(300)와, 열전에너지 하베스터(10)에서 발생되는 전기에너지를 감지하는 전기감지부(400)와, 발열부재(100) 및 승강부재(200)를 컨트롤하면서 전기감지부(400)의 감지를 확인하여 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 컨트롤러(500)를 포함한다. The present invention relates to a thermoelectric energy harvester life test apparatus capable of testing life by periodically applying heat to a thermoelectric energy harvester that generates electric energy using a temperature difference.
A feature of the present invention is a heating member 100 for generating heat, an elevating member 200 for elevating the thermoelectric energy harvester 10 so that the thermoelectric energy harvester 10 is in contact with or spaced apart from the heating member 100, A connection member 300 for connecting the thermoelectric energy harvester 10 to the elevating member 200, an electric sensing unit 400 for sensing electric energy generated from the thermoelectric energy harvester 10, a heating member 100, and It includes a controller 500 that controls the elevating member 200 and checks the detection of the electric sensing unit 400 to determine whether or not the thermoelectric energy harvester 10 is good or bad.

Description

열전에너지 하베스터 수명시험장치{life test apparatus for thermoelement electric energy harvester}Life test apparatus for thermoelement electric energy harvester

본 발명은 온도차이를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 열전에너지 하베스터에 주기적으로 열을 가하여 수명을 테스트할 수 있는 열전에너지 하베스터 수명시험장치에 관한 것이다. The present invention relates to a thermoelectric energy harvester life test apparatus capable of testing life by periodically applying heat to a thermoelectric energy harvester that generates electric energy using a temperature difference.

일반적으로, 에너지 하베스팅(환경 발전)기술은 운동 에너지, 광에너지, 열에너지 등의 환경 에너지를 압전 소자나 태양전지, 열전소자, 전자 유도 등을 이용하여 전력으로 변환하는 것을 말한다. 이렇게 해서 얻은 전력은 축전되어 각종 전력 소비 장치의 전원으로서 이용된다. In general, energy harvesting (environmental power generation) technology refers to converting environmental energy such as kinetic energy, light energy, and thermal energy into electric power using piezoelectric elements, solar cells, thermoelectric elements, and electromagnetic induction. The power thus obtained is stored and used as a power source for various power consumption devices.

열전에너지 하베스터는 열 차이에 의해 전기를 발생시키는 열전소자를 포함하고 있어서, 열전소자에 고온이 인가되면 전기에너지가 발생된다. The thermoelectric energy harvester includes a thermoelectric element that generates electricity due to a difference in heat, and when a high temperature is applied to the thermoelectric element, electric energy is generated.

에너지 하베스팅에 사용되는 장치 중 열전소자는 양단의 온도차를 이용하여 전력을 생산할 수 있는데, 온도차가 크면 클수록 열전소자가 생산하는 전력은 더 많아지게 된다. 따라서, 종래에는 열전소자 양 단의 온도차를 크게 하는 것에만 관심을 가지고 이에 대하 연구가 이루어졌다. 이러한 흐름으로서, 한국 특허출원발명 제10-2010-0030434호의 경우 열전소자에 하우징을 형성하여, 외부로부터 이 하우징으로 입사된 열 또는 광 에너지를 이용하여 하우징 내부의 온도를 상승시켜 열전소자 양 단의 온도차를 크게 하는 방법을 개시하고 있다. Among the devices used for energy harvesting, the thermoelectric device can generate power by using the temperature difference between both ends, and the larger the temperature difference, the more power the thermoelectric device produces. Therefore, in the related art, research has been made with interest only in increasing the temperature difference between both ends of the thermoelectric element. As such a flow, in the case of Korean Patent Application No. 10-2010-0030434, a housing is formed on the thermoelectric element, and the temperature inside the housing is increased by using heat or light energy incident on the housing from the outside. A method of increasing the temperature difference is disclosed.

그러나, 열전소자의 성능을 확인할 수 없어서 사용 중에 수명이 다하여 고장이 발생되는 문제점이 있어왔다. 따라서, 열전에너지 하베스터의 수명을 테스트할 수 있는 테스트장치의 개발이 요구되는 실정이다. However, since the performance of the thermoelectric element cannot be verified, there has been a problem that a failure occurs due to the end of its life during use. Therefore, the development of a test apparatus capable of testing the life of the thermoelectric energy harvester is required.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 온도차이를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 열전에너지 하베스터에 주기적으로 열을 가하여 수명을 테스트할 수 있는 열전에너지 하베스터 수명시험장치를 제공하는 데 있다. An object to be solved by the present invention is to provide a thermoelectric energy harvester life test apparatus capable of testing life by periodically applying heat to a thermoelectric energy harvester that generates electric energy using a temperature difference.

본 발명의 일실시예에 따른 열전에너지 하베스터 수명시험장치는, 열을 발생시키는 발열부재(100)와, 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 접촉되거나 이격되도록 열전에너지 하베스터(10)를 승강시키는 승강부재(200)와, 승강부재(200)에 열전에너지 하베스터(10)를 연결시키는 연결부재(300)와, 열전에너지 하베스터(10)에서 발생되는 전기에너지를 감지하는 전기감지부(400)와, 발열부재(100) 및 승강부재(200)를 컨트롤하면서 전기감지부(400)의 감지를 확인하여 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 컨트롤러(500)를 포함하고, 연결부재(300)는 열전에너지 하베스터(10)에 연결되는 연결판(310)과, 열전에너지 하베스터(10)를 연결판(310)에 분리가능하게 연결시키는 연결부(320)와, 승강부재(200)에 연결된 상태로 승강부재(200)의 작동에 의해 승강되는 승강판(330)과, 승강판(330)의 승강을 안내하도록 연결판(310)에서 상부로 돌출되는 복수의 안내관체(340)와, 안내관체(340)들에 끼워진 상태로 하단이 연결판(310)에 탄력 지지되는 복수의 탄성체(350)와, 승강판(330)에 관통되게 결합되면서 안내관체(340)가 관통된 상태로 탄성체(350)의 상단을 지지하는 탄성지지판(360)과, 탄성지지판(360)들을 관통한 안내관체(340)들에 양단이 접촉되면서 탄성지지판(360)들에 걸리는 걸림판(370)과, 걸림판(370)의 양단을 안내관체(340)에 체결시키는 체결부(380)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The thermoelectric energy harvester life test apparatus according to an embodiment of the present invention includes a thermoelectric energy harvester 10 such that a heating member 100 generating heat and a thermoelectric energy harvester 10 contact or spaced apart from the heating member 100 An elevating member 200 for elevating and descending, a connection member 300 for connecting the thermoelectric energy harvester 10 to the elevating member 200, and an electric sensing unit for sensing electrical energy generated from the thermoelectric energy harvester 10 ( 400), and a controller 500 for determining whether or not the thermoelectric energy harvester 10 is good or bad by checking the detection of the electric sensing unit 400 while controlling the heating member 100 and the elevating member 200, and a connection member 300 is a connection plate 310 connected to the thermoelectric energy harvester 10, a connection 320 for detachably connecting the thermoelectric energy harvester 10 to the connection plate 310, and the elevating member 200 A lift plate 330 that is elevated by the operation of the lift member 200 in a connected state, and a plurality of guide pipe bodies 340 protruding upward from the connection plate 310 to guide the lift of the lift plate 330, A plurality of elastic bodies 350 whose lower ends are elastically supported by the connection plate 310 while being inserted into the guide tube bodies 340, and the elastic body in a state in which the guide tube body 340 is penetrated while being coupled to penetrate the elevator plate 330 When both ends of the elastic support plate 360 supporting the upper end of the 350 and the guide tube bodies 340 passing through the elastic support plate 360 are in contact, the locking plate 370 that is caught by the elastic support plates 360 It characterized in that it comprises a fastening portion 380 for fastening both ends of the plate 370 to the guide tube body 340.

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바람직하게, 열전에너지 하베스터(10)에는 관통홀이 형성되고, 연결판(310)에는 나사탭(311)이 형성되며, 연결부(320)는 하베스터 프레임(14)의 관통홀을 관통하여서 연결판(310)의 나사탭(311)에 결합되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, a through hole is formed in the thermoelectric energy harvester 10, a screw tab 311 is formed in the connection plate 310, and the connection part 320 passes through the through hole of the harvester frame 14 to pass through the connection plate ( It characterized in that it consists of a bolt coupled to the screw tab 311 of 310).

바람직하게, 안내관체(340)는 연결판(310)에서 사방으로 분산되어서 형성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the guide tube body 340 is characterized in that it is formed by being dispersed in all directions in the connection plate 310.

바람직하게, 안내관체(340)는 상단에 나사홀(341)이 형성되고, 체결부(380)는 걸림판(370)의 양단을 관통하여서 안내관체(340)들의 나사홀(341)에 나사결합되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the guide tube body 340 has a screw hole 341 formed at the top, and the fastening part 380 passes through both ends of the locking plate 370 and is screwed into the screw holes 341 of the guide tube bodies 340 It characterized in that it consists of a bolt.

바람직하게, 컨트롤러(500)는 발열부재(100)를 구동시키는 발열구동부(510)와, 발열부재(100)가 설정된 온도로 발열되도록 온도를 설정하는 온도설정부(520)와, 승강부재(200)를 구동시키는 승강구동부(530)와, 승강부재(200)가 설정된 횟수로 승강되도록 승강횟수를 설정하는 승강설정부(540)와, 승강부재(200)가 상승된 상태 및 하강된 상태가 설정된 시간동안 유지되도록 상승시간 및 하강시간을 설정하는 시간설정부(550)와, 전기감지부(400)의 감지를 확인하는 전기확인부(560)와, 전기확인부(560)의 확인여부에 따라 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 양부판단부(570)를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the controller 500 includes a heating drive unit 510 for driving the heating member 100, a temperature setting unit 520 for setting a temperature so that the heating member 100 generates heat at a set temperature, and an elevating member 200 ) To drive the elevating driver 530, the elevating member 200 to set the number of times of elevating to elevate the set number of times, and the elevating member 200 is set in an elevated and lowered state According to whether the time setting unit 550 for setting the rise time and the fall time to be maintained for a period of time, the electricity check unit 560 to check the detection of the electricity detection unit 400, and the electricity check unit 560 It characterized in that it comprises a good or negative determination unit 570 for determining the good or bad of the thermoelectric energy harvester 10.

본 발명의 일실시예에 따른 열전에너지 하베스터 수명시험장치는, 온도차이를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 열전에너지 하베스터에 주기적으로 열을 가하여 수명을 테스트할 수 있는 이점이 있다. The thermoelectric energy harvester life test apparatus according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to test the life by periodically applying heat to a thermoelectric energy harvester that generates electrical energy using a temperature difference.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열전에너지 하베스터 수명시험장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 요부를 보인 분해 사시도.
도 3(a)(b)(c)은 본 발명의 동작과정을 보인 도면.
도 4는 본 발명의 상승된 상태를 보인 도면.
도 5는 본 발명의 하강된 상태를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 컨트롤러를 보인 블록도. 1 is a perspective view showing a thermoelectric energy harvester life test apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a main part of the present invention.
Figure 3 (a) (b) (c) is a view showing the operation of the present invention.
Figure 4 is a view showing an elevated state of the present invention.
Figure 5 is a view showing a lowered state of the present invention.
Figure 6 is a block diagram showing a controller of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 열전에너지 하베스터 수명시험장치를 자세히 설명한다. Hereinafter, a thermoelectric energy harvester life test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열전에너지 하베스터 수명시험장치는, 발열부재(100)와, 승강부재(200)와, 연결부재(300)와, 전기감지부(400)와, 컨트롤러(500)를 포함한다. As shown in Figures 1 to 6, the thermoelectric energy harvester life test apparatus according to an embodiment of the present invention, the heating member 100, the lifting member 200, the connecting member 300, and electric detection It includes a unit 400 and a controller 500.

먼저, 열전에너지 하베스터(10)는 열 차이에 의해 전기를 발생시키는 열전소자(11)와, 열전소자(11)에서 발전되는 전기를 외부로 전송하는 전원케이블(12)과, 열전소자(11)의 과열을 방열시키는 방열핀(13)과, 열전소자(11), 전원케이블(12), 방열핀(13)이 설치되면서 관통홀이 형성되는 하베스터 프레임(14)을 포함한다. First, the thermoelectric energy harvester 10 includes a thermoelectric element 11 that generates electricity due to a heat difference, a power cable 12 that transmits electricity generated from the thermoelectric element 11 to the outside, and a thermoelectric element 11 It includes a heat radiating fin 13 for dissipating overheat of the heat dissipation, a thermoelectric element 11, a power cable 12, and a harvester frame 14 in which a through hole is formed while the heat dissipating fin 13 is installed.

따라서, 열전소자(11)에 열이 전달되고 방열핀(13)에서 방열됨에 따라 온도차이가 발생된다. 여기서, 온도차이는 열전소자(11)에서 전기를 발생시키는 에너지가 된다. 하베스터 프레임(14)는 열전소자(11)에서 상부로 돌출되는 복수의 다리와 다리들의 상부에 연결되는 상판으로 이루어질 수 있다. Accordingly, a temperature difference occurs as heat is transferred to the thermoelectric element 11 and radiated from the radiating fins 13. Here, the temperature difference becomes energy for generating electricity in the thermoelectric element 11. The harvester frame 14 may include a plurality of legs protruding upward from the thermoelectric element 11 and a top plate connected to the upper portions of the legs.

이러한, 열전에너지 하베스터(10)는 고온의 폐수가 관류되는 관에 부착되면 고온이 지속적으로 제공되므로 계속적으로 전기에너지를 발생시킬 수 있다. When the thermoelectric energy harvester 10 is attached to a pipe through which high-temperature wastewater flows, high temperature is continuously provided, so that electric energy can be continuously generated.

발열부재(100)는 열을 발생시키는 것으로, 히트플레이트(110)과, 히트플레이트(110)에 열을 가하는 히터(120)와, 히트플레이트(110)이 지면에서 이격되도록 히트플레이트(110)에 구비되는 받침대(130)를 포함한다. The heating member 100 generates heat, and the heat plate 110, the heater 120 applying heat to the heat plate 110, and the heat plate 110 are separated from the ground. It includes a pedestal 130 provided.

히트플레이트(110)은 열전도율이 높은 금속으로 제조되되, 내부에 공간이 형성된다. The heat plate 110 is made of a metal having high thermal conductivity, and a space is formed therein.

히터(120)는 히트플레이트(110)의 내부공간에 수용되어 입력되는 전기에너지에 의해 열을 발생시키는 전기히터로 구성된다. 이때, 히터(120)는 섭씨65~90도의 온도로 발열되도록 설정될 수 있고, 최대 섭씨300도의 온도까지 발열되도록 설정될 수도 있다. The heater 120 is composed of an electric heater that is accommodated in the inner space of the heat plate 110 and generates heat by input electric energy. In this case, the heater 120 may be set to generate heat at a temperature of 65 to 90 degrees Celsius, or may be set to heat up to a temperature of 300 degrees Celsius.

받침대(130)는 단열재로 구성되면서, 지면에 지지되는 지지판(131)과, 지지판(131)에서 돌출되어 히트플레이트(110)에 고정되는 지지다리(132)로 구성된다. The pedestal 130 is composed of an insulating material, and includes a support plate 131 supported on the ground and a support leg 132 protruding from the support plate 131 and fixed to the heat plate 110.

지지판(131)은 히트플레이트(110)보다 넓거나 동일한 넓이로 구성되어, 히트플레이트(110)에서 발생되는 열이 하부로 전달됨을 방지한다. The support plate 131 is configured to have a width equal to or wider than that of the heat plate 110 to prevent heat generated from the heat plate 110 from being transferred to the lower portion.

지지다리(132)는 복수로 구성되어 지지판(131)에 분산되게 형성되어, 히트플레이트(110)을 지지판(131)에서 이격시킨다. The support legs 132 are formed in a plurality and distributed on the support plate 131 to separate the heat plate 110 from the support plate 131.

따라서, 히터(120)에서 발열되는 열이 히트플레이트(110)에 전달되어서 히트플레이트(110)이 전체적으로 가열될 수 있다. 이때, 받침대(130)에 의해 히트플레이트(110)의 열이 지면으로 전달되어 손실됨이 방지될 수 있다. Therefore, heat generated by the heater 120 is transferred to the heat plate 110 so that the heat plate 110 can be heated as a whole. At this time, the heat of the heat plate 110 is transferred to the ground by the pedestal 130 to prevent loss.

승강부재(200)는 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 접촉되거나 이격되도록 열전에너지 하베스터(10)를 승강시키는 것으로, 기립되는 가이드레일(210)과, 열전에너지 하베스터(10)와 함께 가이드레일(210)을 따라 승강되는 가이드블록(220)과, 가이드블록(220)을 승강시키는 승강구동부(230)를 포함한다. The elevating member 200 is to elevate the thermoelectric energy harvester 10 so that the thermoelectric energy harvester 10 is in contact with or spaced apart from the heating member 100, and the guide rail 210 to be erected, the thermoelectric energy harvester 10 and It includes a guide block 220 that is raised and lowered along the guide rail 210 together, and an elevation driving unit 230 for raising and lowering the guide block 220.

가이드레일(210)에는 길이방향을 따라 홈이 형성되고, 가이드블록(220)은 가이드레일(210)의 홈에 삽입된 상태로 이동되는 돌기가 형성된다. 따라서, 가이드블록(220)은 기립되는 가이드레일(210)에서 분리되지 않는 상태로 승강될 수 있다. A groove is formed in the guide rail 210 along the longitudinal direction, and the guide block 220 has a protrusion that moves while being inserted into the groove of the guide rail 210. Accordingly, the guide block 220 may be raised and lowered in a state where it is not separated from the standing guide rail 210.

그리고, 가이드레일(210)에는 상부 및 하부에 가이드블록(220)을 센싱하는 센서가 설치될 수 있다. 이러한, 센서들의 센싱에 의해 가이드블록(220)의 승강높이가 설정될 수 있다. In addition, a sensor for sensing the guide block 220 may be installed in the upper and lower portions of the guide rail 210. The lifting height of the guide block 220 may be set by sensing of the sensors.

승강구동부(230)는 가이드블록(220)을 승강시키기 위해 다양하게 구성될 수 있으나, 가이드블록(220)에 연결되는 실린더축을 신축시키는 실린더로 구성될 수도 있다. The elevating driving unit 230 may be variously configured to elevate the guide block 220, but may be configured as a cylinder that expands and contracts a cylinder shaft connected to the guide block 220.

연결부재(300)는 승강부재(200)에 열전에너지 하베스터(10)를 연결시키는 것으로, 열전에너지 하베스터(10)에 연결되는 연결판(310)과, 열전에너지 하베스터(10)를 연결판(310)에 분리가능하게 연결시키는 연결부(320)와, 승강부재(200)에 연결된 상태로 승강부재(200)의 작동에 의해 승강되는 승강판(330)과, 승강판(330)의 승강을 안내하도록 연결판(310)에서 상부로 돌출되는 복수의 안내관체(340)와, 안내관체(340)들에 끼워진 상태로 하단이 연결판(310)에 탄력 지지되는 복수의 탄성체(350)와, 승강판(330)에 관통되게 결합되면서 안내관체(340)가 관통된 상태로 탄성체(350)의 상단을 지지하는 탄성지지판(360)과, 탄성지지판(360)들을 관통한 안내관체(340)들에 양단이 접촉되면서 탄성지지판(360)들에 걸리는 걸림판(370)과, 걸림판(370)의 양단을 안내관체(340)에 체결시키는 체결부(380)를 포함한다. The connection member 300 connects the thermoelectric energy harvester 10 to the elevating member 200, and connects the connection plate 310 connected to the thermoelectric energy harvester 10 and the thermoelectric energy harvester 10 to the connection plate 310. ) To guide the elevation of the elevator plate 330 and the elevator plate 330 that are elevated by the operation of the elevating member 200 while being connected to the elevating member 200 A plurality of guide pipe bodies 340 protruding upward from the connection plate 310, a plurality of elastic bodies 350 whose lower ends are elastically supported by the connection plate 310 while being inserted into the guide pipe bodies 340, and a lift plate Both ends of the elastic support plate 360 supporting the upper end of the elastic body 350 with the guide tube body 340 penetrating through 330 and the guide tube body 340 passing through the elastic support plate 360 It includes a locking plate 370 that is caught by the elastic support plates 360 while being in contact, and a fastening part 380 for fastening both ends of the locking plate 370 to the guide tube body 340.

연결판(310)에는 나사탭(311)이 형성되어, 열전에너지 하베스터(10)의 하베스터 프레임(14)에 형성된 관통홀에 연통된다. A screw tab 311 is formed in the connection plate 310 to communicate with the through hole formed in the harvester frame 14 of the thermoelectric energy harvester 10.

연결부(320)는 하베스터 프레임(14)의 관통홀을 관통하여서 연결판(310)의 나사탭(311)에 결합되는 볼트로 구성된다. The connection part 320 is formed of a bolt that passes through the through hole of the harvester frame 14 and is coupled to the threaded tab 311 of the connection plate 310.

승강판(330)은 승강부재(200)의 가이드블록(220)에 연결되므로 승강부재(200)의 가이드블록(220)과 함께 승강될 수 있다. 이때, 승강판(330)에 안내관체(340)가 관통되어 있으므로 승강판(330)이 안내관체(340)를 따라 승강될 수 있다. Since the lifting plate 330 is connected to the guide block 220 of the lifting member 200, it can be elevated together with the guide block 220 of the lifting member 200. At this time, since the guide tube body 340 is penetrated through the elevator plate 330, the elevator plate 330 may be elevated along the guide tube body 340.

안내관체(340)는 연결판(310)에 일체로 형성되거나, 하단에 형성되는 수나사산이 연결판(310)에 형성되는 암나사산에 나사결합될 수 있다. The guide tube body 340 may be integrally formed with the connection plate 310, or a male thread formed at a lower end may be screwed to a female thread formed on the connection plate 310.

이러한, 안내관체(340)이 연결판(310)에서 사방으로 분산되어서 형성되므로 열전에너지 하베스터(10)가 전체적으로 고르게 가압될 수 있다. 즉, 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 전체적으로 고르게 접촉될 수 있다. Since the guide tube body 340 is formed by being dispersed in all directions on the connection plate 310, the thermoelectric energy harvester 10 can be evenly pressed as a whole. That is, the thermoelectric energy harvester 10 may evenly contact the heating member 100 as a whole.

탄성체(350)는 압축스프링으로 구성되어 안내관체(340)가 관통되므로, 승강판(330) 및 연결판(310)에 탄력 지지된 상태에서 승강판(330)이 하강하면 연결판(310)을 탄력적으로 가압하게 된다. Since the elastic body 350 is composed of a compression spring and the guide tube body 340 penetrates, when the elevator plate 330 descends while being elastically supported by the elevator plate 330 and the connection plate 310, the connection plate 310 It is elastically pressed.

탄성지지판(360)은 볼트에 의해 승강판(330)에 고정되면서, 하부에 탄성체(350)의 상부 외측을 가이드하는 가이드관체(361)를 포함한다. 이에 의해, 탄성체(350)가 가이드관체(361)에 의해 가이드되면서 압축되므로 탄성체(350)의 탄성력이 연결판(310)에 집중될 수 있다. The elastic support plate 360 is fixed to the elevator plate 330 by bolts, and includes a guide tube 361 to guide the upper outer side of the elastic body 350 in the lower portion. Accordingly, since the elastic body 350 is compressed while being guided by the guide tube 361, the elastic force of the elastic body 350 can be concentrated on the connection plate 310.

걸림판(370)은 체결부(380)에 의해 양단이 탄성지지판(360)들에 지지되므로 승강판(330)이 상승되는 경우, 걸림판(370)을 관통하면서 체결부(380)가 안내관체(340)에 체결되어 있으므로 열전에너지 하베스터(10)도 함께 상승된다. Since both ends of the locking plate 370 are supported by the elastic support plates 360 by the fastening part 380, when the lifting plate 330 is raised, the fastening part 380 passes through the locking plate 370 while the guide tube body Since it is fastened to 340, the thermoelectric energy harvester 10 is also raised.

체결부(380)는 안내관체(340)의 나사홀(341)에 나사결합되는 볼트로 구성된다. The fastening part 380 is composed of a bolt that is screwed into the screw hole 341 of the guide tube body 340.

따라서, 승강부재(200)가 승강판(330)을 상승시키면 연결판(310)에 연결된 열전에너지 하베스터(10)가 상승되어 발열부재(100)에서 이격된다. 그리고, 승강부재(200)가 승강판(330)을 하강시키면 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 접촉된다. 계속해서, 승강부재(200)가 고정판(310)을 계속적으로 하강시키면 탄성체(350)가 열전에너지 하베스터(10)를 탄력적으로 가압하므로, 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 밀착된다. 이때, 열전에너지 하베스터(10)가 탄성체(350)에 의해 가압되어 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 과도하게 밀착되지 않게 되므로 손상되지 않게 된다. Accordingly, when the elevating member 200 raises the elevating plate 330, the thermoelectric energy harvester 10 connected to the connecting plate 310 is raised and separated from the heating member 100. Then, when the lifting member 200 lowers the lifting plate 330, the thermoelectric energy harvester 10 comes into contact with the heating member 100. Subsequently, when the elevating member 200 continuously lowers the fixing plate 310, the elastic body 350 elastically presses the thermoelectric energy harvester 10, so that the thermoelectric energy harvester 10 is in close contact with the heating member 100. . At this time, since the thermoelectric energy harvester 10 is pressurized by the elastic body 350, the thermoelectric energy harvester 10 is not excessively in close contact with the heating member 100, so that it is not damaged.

그리고, 연결부재(300)는 고정판(310)을 관통하는 상태에서 내부를 관통하는 체결볼트(330)의 헤드에 상단이 지지되고, 열전에너지 하베스터(10)에 하단이 지지되는 지지관체(340)를 포함한다. In addition, the connection member 300 is supported by the upper end of the head of the fastening bolt 330 penetrating the inside in a state penetrating the fixing plate 310, the lower end is supported by the thermoelectric energy harvester 10, the support tube body 340 Includes.

체결볼트(330)가 지지관체(340)에 관통되는 상태로 열전에너지 하베스터(10)에 체결되면, 체결볼트(330)의 길이가 일정하게 유지되므로, 고정판(310)에 의해 가압되는 탄성체(350)들이 동일한 힘으로 열전에너지 하베스터(10)를 가압하게 된다. 이에 의해, 열전에너지 하베스터(10)들이 발열부재(100)에서 들뜨지 않으면서 전체적으로 고르게 밀착되게 된다. When the fastening bolt 330 is fastened to the thermoelectric energy harvester 10 while penetrating through the support tube body 340, the length of the fastening bolt 330 is kept constant, so that the elastic body 350 pressed by the fixing plate 310 ) Pressurize the thermoelectric energy harvester 10 with the same force. As a result, the thermoelectric energy harvesters 10 are uniformly adhered to the heat generating member 100 without being lifted.

전기감지부(400)는 열전에너지 하베스터(10)에서 발생되는 전기에너지를 감지하는 것으로, 전류나 전압을 감지하는 센서로 구성된다. The electric sensing unit 400 is configured to detect electric energy generated from the thermoelectric energy harvester 10 and is configured as a sensor that detects current or voltage.

컨트롤러(500)는 발열부재(100) 및 승강부재(200)를 컨트롤하면서 전기감지부(400)의 감지를 확인하여 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 것으로, 발열부재(100)를 구동시키는 발열구동부(510)와, 발열부재(100)가 설정된 온도로 발열되도록 온도를 설정하는 온도설정부(520)와, 승강부재(200)를 구동시키는 승강구동부(530)와, 승강부재(200)가 설정된 횟수로 승강되도록 승강횟수를 설정하는 승강설정부(540)와, 승강부재(200)가 상승된 상태 및 하강된 상태가 설정된 시간동안 유지되도록 상승시간 및 하강시간을 설정하는 시간설정부(550)와, 전기감지부(400)의 감지를 확인하는 전기확인부(560)와, 전기확인부(530)의 확인여부에 따라 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 양부판단부(570)를 포함한다. The controller 500 controls the heating member 100 and the elevating member 200 and checks the detection of the electric detection unit 400 to determine the quality of the thermoelectric energy harvester 10, and drives the heating member 100 The heating drive unit 510 to be heated, the temperature setting unit 520 to set the temperature so that the heating member 100 generates heat at a set temperature, the lift drive unit 530 for driving the lift member 200, and the lift member 200 A lift setting unit 540 that sets the number of lifts and descends at a set number of times, and a time setting unit that sets the rise time and the fall time so that the elevated and lowered states of the lift member 200 are maintained for a set time. (550), the electric check unit 560 for checking the detection of the electric detection unit 400, and the good or bad determination unit for determining the good or bad of the thermoelectric energy harvester 10 according to whether the electric check unit 530 is checked ( 570).

따라서, 발열구동부(510)에 의해 작동되는 발열부재(100)에서 설정된 온도로 발열되는 상태에서, 승강구동부(530)에 의해 작동되는 승강부재(200)가 설정된 횟수만큼 승강된다. 이때, 승강부재(200)가 설정된 상승시간동안 상승된 상태가 유지되므로 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에서 이격된 상태가 설정된 상승시간동안 유지되고, 승강부재(200)가 설정된 하강시간동안 하강된 상태가 유지되므로 열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에서 밀착된 상태가 설정된 상승시간동안 유지된다. Accordingly, in a state in which heat is generated at a temperature set by the heat generating member 100 operated by the heat generating driver 510, the lifting member 200 operated by the lifting drive unit 530 is elevated by a set number of times. At this time, since the elevating member 200 is maintained in an elevated state during the set rising time, the thermoelectric energy harvester 10 is maintained for a set rising time while the thermoelectric energy harvester 10 is separated from the heating member 100, and the elevating member 200 is lowered. Since the lowered state is maintained for a period of time, a state in which the thermoelectric energy harvester 10 is in close contact with the heating member 100 is maintained for a set rise time.

이와 같이, 열전에너지 하베스터(10)에 설정된 온도를 주기적으로 제공하는 상태에서, 전기확인부(530)에서 전기감지를 확인하면 부판단부(570)가 열전에너지 하베스터(10)가 양호한 것으로 판단한다. In this way, in a state in which the temperature set in the thermoelectric energy harvester 10 is periodically provided, when the electric detection unit 530 checks the electric detection, the sub-judgment unit 570 determines that the thermoelectric energy harvester 10 is good. .

그리고, 테스트가 완료되어 양품으로 판단된 열전에너지 하베스터(10)의 방열핀(13)에서 크랙이 발생됨을 육안으로 확인하여 양부를 한 번 더 판단할 수 있다. In addition, after the test is completed, it is possible to determine with the naked eye that cracks are generated in the heat dissipation fins 13 of the thermoelectric energy harvester 10 determined to be good products.

이와 같이, 본 발명은 온도차이를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 열전에너지 하베스터에 주기적으로 열을 가하여 수명을 테스트할 수 있으므로 열전에너지 하베스터 수명시험장치에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다. As described above, the present invention can be applied to a thermoelectric energy harvester life test apparatus and can be widely used since the life of the thermoelectric energy harvester that generates electric energy can be tested by periodically applying heat to it using a temperature difference. have.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의의 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims, and the All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 열전에너지 하베스터 11 : 열전소자
12 : 전원케이블 13 : 방열핀
14 : 하베스터 프레임 100 : 발열부재
110 : 히트플레이트 120 : 히터
130 : 받침대 131 : 지지판
132 : 지지다리 200 : 승강부재
210 : 가이드레일 220 : 가이드블록
230 : 승강구동부 300 : 연결부재
310 : 연결판 311 : 나사탭
320 : 연결부 330 : 승강판
340 : 안내관체 350 : 탄성체
360 : 탄성지지판 370 : 걸림판
380 : 체결부 400 : 전기감지부
500 : 컨트롤러 510 : 발열구동부
520 : 온도설정부 530 : 승강구동부
540 : 승강설정부 550 : 시간설정부
560 : 전기확인부 570 : 양부판단부10: thermoelectric energy harvester 11: thermoelectric device
12: power cable 13: radiating fin
14: harvester frame 100: heating member
110: heat plate 120: heater
130: pedestal 131: support plate
132: support leg 200: elevating member
210: guide rail 220: guide block
230: lifting drive unit 300: connecting member
310: connection plate 311: screw tap
320: connection part 330: elevator plate
340: guide tube body 350: elastic body
360: elastic support plate 370: locking plate
380: fastening part 400: electric sensing part
500: controller 510: heating drive unit
520: temperature setting unit 530: lifting drive unit
540: elevating setting unit 550: time setting unit
560: electrical confirmation unit 570: good or bad judgment

Claims (6)

열을 발생시키는 발열부재(100)와,
열전에너지 하베스터(10)가 발열부재(100)에 접촉되거나 이격되도록 열전에너지 하베스터(10)를 승강시키는 승강부재(200)와,
승강부재(200)에 열전에너지 하베스터(10)를 연결시키는 연결부재(300)와,
열전에너지 하베스터(10)에서 발생되는 전기에너지를 감지하는 전기감지부(400)와,
발열부재(100) 및 승강부재(200)를 컨트롤하면서 전기감지부(400)의 감지를 확인하여 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 컨트롤러(500)를 포함하고,
연결부재(300)는
열전에너지 하베스터(10)에 연결되는 연결판(310)과,
열전에너지 하베스터(10)를 연결판(310)에 분리가능하게 연결시키는 연결부(320)와,
승강부재(200)에 연결된 상태로 승강부재(200)의 작동에 의해 승강되는 승강판(330)과,
승강판(330)의 승강을 안내하도록 연결판(310)에서 상부로 돌출되는 복수의 안내관체(340)와,
안내관체(340)들에 끼워진 상태로 하단이 연결판(310)에 탄력 지지되는 복수의 탄성체(350)와,
승강판(330)에 관통되게 결합되면서 안내관체(340)가 관통된 상태로 탄성체(350)의 상단을 지지하는 탄성지지판(360)과,
탄성지지판(360)들을 관통한 안내관체(340)들에 양단이 접촉되면서 탄성지지판(360)들에 걸리는 걸림판(370)과,
걸림판(370)의 양단을 안내관체(340)에 체결시키는 체결부(380)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전에너지 하베스터 수명시험장치.
The heating member 100 for generating heat,
An elevating member 200 for elevating the thermoelectric energy harvester 10 so that the thermoelectric energy harvester 10 is in contact with or spaced apart from the heating member 100,
A connection member 300 connecting the thermoelectric energy harvester 10 to the elevating member 200,
An electric sensing unit 400 for sensing electric energy generated from the thermoelectric energy harvester 10, and
Including a controller 500 for controlling the heating member 100 and the elevating member 200 and checking the detection of the electric detection unit 400 to determine the quality of the thermoelectric energy harvester 10,
The connecting member 300 is
A connection plate 310 connected to the thermoelectric energy harvester 10,
A connection part 320 for separably connecting the thermoelectric energy harvester 10 to the connection plate 310,
A lifting plate 330 that is elevated by the operation of the lifting member 200 while connected to the lifting member 200,
A plurality of guide tube bodies 340 protruding upward from the connection plate 310 to guide the elevation of the elevator plate 330,
A plurality of elastic bodies 350 whose lower ends are elastically supported by the connection plate 310 while being fitted in the guide tube bodies 340,
An elastic support plate 360 supporting the upper end of the elastic body 350 in a state in which the guide tube body 340 penetrates while being coupled to the elevator plate 330 through,
While both ends of the guide tube 340 passing through the elastic support plates 360 are in contact with each other, a locking plate 370 that is caught by the elastic support plates 360,
Thermoelectric energy harvester life test apparatus comprising a fastening portion 380 for fastening both ends of the locking plate 370 to the guide tube body 340.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
열전에너지 하베스터(10)에는 관통홀이 형성되고,
연결판(310)에는 나사탭(311)이 형성되며,
연결부(320)는 하베스터 프레임(14)의 관통홀을 관통하여서 연결판(310)의 나사탭(311)에 결합되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전에너지 하베스터 수명시험장치.
The method according to claim 1,
Through-holes are formed in the thermoelectric energy harvester 10,
A screw tab 311 is formed on the connection plate 310,
The connection part 320 is a thermoelectric energy harvester life test apparatus, characterized in that it is composed of a bolt that penetrates through the through hole of the harvester frame 14 and is coupled to the screw tab 311 of the connection plate 310.
 청구항 1에 있어서, 안내관체(340)는 연결판(310)에서 사방으로 분산되어서 형성되는 것을 특징으로 하는 열전에너지 하베스터 수명시험장치.
The thermoelectric energy harvester life test apparatus according to claim 1, wherein the guide tube body 340 is formed by being dispersed in all directions on the connection plate 310.
 청구항 1에 있어서,
안내관체(340)는 상단에 나사홀(341)이 형성되고,
체결부(380)는 걸림판(370)의 양단을 관통하여서 안내관체(340)들의 나사홀(341)에 나사결합되는 볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전에너지 하베스터 수명시험장치.
The method according to claim 1,
The guide tube body 340 has a screw hole 341 formed at the top,
The fastening part 380 is a thermoelectric energy harvester life test apparatus, characterized in that it is formed of a bolt that passes through both ends of the locking plate 370 and is screwed into the screw holes 341 of the guide tube bodies 340.
 청구항 1에 있어서, 컨트롤러(500)는
발열부재(100)를 구동시키는 발열구동부(510)와,
발열부재(100)가 설정된 온도로 발열되도록 온도를 설정하는 온도설정부(520)와,
승강부재(200)를 구동시키는 승강구동부(530)와,
승강부재(200)가 설정된 횟수로 승강되도록 승강횟수를 설정하는 승강설정부(540)와,
승강부재(200)가 상승된 상태 및 하강된 상태가 설정된 시간동안 유지되도록 상승시간 및 하강시간을 설정하는 시간설정부(550)와,
전기감지부(400)의 감지를 확인하는 전기확인부(560)와,
전기확인부(560)의 확인여부에 따라 열전에너지 하베스터(10)의 양부를 판단하는 양부판단부(570)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전에너지 하베스터 수명시험장치. The method according to claim 1, the controller 500
A heating driver 510 for driving the heating member 100,
A temperature setting unit 520 that sets a temperature so that the heating member 100 generates heat at a set temperature,
An elevating drive unit 530 for driving the elevating member 200,
An elevation setting unit 540 for setting the number of elevations so that the elevation member 200 is elevated at a set number of times,
A time setting unit 550 for setting a rising time and a falling time so that the elevating member 200 is maintained in an elevated state and a lowered state for a set time,
An electricity check unit 560 for checking the detection of the electricity detection unit 400,
A thermoelectric energy harvester life test apparatus, comprising: a good/negative determining part 570 for determining whether or not the thermoelectric energy harvester 10 is good or bad according to whether the electric check unit 560 is checked.
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