KR20140142541A - 수분투과성 평가기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 소재의 수분 투과성을 측정하는 수분투과성 평가기에 관한 것으로, 상부가 개구되며, 내부에 물이 저장되는 수분공급부; 상기 수분공급부와 연통되도록 상기 수분공급부의 상부에 적층되며, 상측에 시편이 안착되는 시편받침부; 그리고 상기 시편받침부와 연통되도록 상기 시편받침부의 상부에 적층되며, 내부에 제습제가 설치된 습기포집부; 를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 수분투과성 평가기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 소재의 수분 투과성을 측정하는 수분투과성 평가기에 관한 것이다.
일반적으로, 수분은 전자소재의 신뢰성에 중요한 영향을 미치게 되며 기계적 물성 변화를 통해 소자의 전기적 특성을 변화시킨다.
특히 터치 스크린 모듈은 고온, 다습한 환경에서 전기적 연결 불량을 초래하는 경우가 많은데, 이는 수분이 전도성 고분자 소재에서 소재의 전도성 물성을 약화시키기 때문이다.
이렇듯 수분은 전자 재료의 특성화에 상당한 영향을 미치게 되며, 제품의 신뢰성을 좌우하는 중요한 요인이 된다.
현재 전자 재료의 수분 투과성을 측정하기 위한 방법으로는 방습제를 두고 습도가 있는 외부 대기에서 시편을 투과한 수분의 무게를 저울로 측정하는 중량법과, 투과 시편을 가운데 두고 수분을 한쪽 면에 가하여 주어진 온도, 습도에서 시편 반대면으로 투과된 수분을 센서에서 검출함으로 투과된 수분의 양을 측정하는 정량법이 있다.
그런데, 최근 수분의 양을 센서로 측정하는 정량법의 경우 대부분 쿨롱 메트릭(Coulometric) 센서를 이용하기 때문에 수분의 양을 검출하는데 한계가 있다.
즉, 쿨롱 메트릭 센서는 단위 면적에 대한 단위 시간당 수 mg~50g정도의 투과된 수분만을 검출할 수 있기 때문에 수분 투과량이 수십 그램 이상을 가지는 전자 재료에 대해서는 수분투과량을 정확히 검출하는데 있어 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 시편을 투과한 수분을 밀폐된 공간 내에서 전량 포집하여 수분의 투과량을 정확히 측정할 수 있도록 한 수분투과성 평가기를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 건조 가스로 분류되는 질소가스를 제습제가 위치된 공간내에 주입하고, 질소가스만을 배출시켜 시편을 투과한 수분량을 정확히 측정할 수 있는 수분투과성 평가기를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 상부가 개구되며, 내부에 물이 저장되는 수분공급부; 상기 수분공급부와 연통되도록 상기 수분공급부의 상부에 적층되며, 상측에 시편이 안착되는 시편받침부; 그리고 상기 시편받침부와 연통되도록 상기 시편받침부의 상부에 적층되며, 내부에 제습제가 설치된 습기포집부; 를 포함할 수 있다.
상기 수분공급부는 물이 수용되는 함체와 상기 함체의 측면에 연결된 물주입구를 포함할 수 있으며, 상기 시편받침부는 다수의 통공이 형성된 받침대와 상기 받침대의 둘레면을 따라 구성된 발열테입(36)으로 구성될 수 있다.
또한 상기 시편받침부는 상기 받침대의 기밀이 유지되도록 상 하부에 가스켓이 더 구비될 수 있으며, 가스켓이 아닌 오링과 같은 실링재가 사용될 수도 있다.
그리고, 상기 습기포집부는 다수의 가스 유입공이 형성된 케이스와 상기 케이스의 전면에 개폐 가능하도록 결합된 투명창을 포함할 수 있다.
상기 습기포집부는 질소가스를 케이스 내부에 공급 및 배출하도록 가스 공급관 및 배출관이 연결될 수 있다.
상기 습기포집부에는 제습제가 거치되는 걸림망이 더 구비될 수 있다.
또한 상기 제습제는 내부에 제습물이 수용된 용기체와 상기 용기체의 양측단에 형성된 가스 유입공 및 유출공으로 구성될 수 있다.
상기 제습제는 가스 유출공이 가스 배출관과 연결되어 질소 가스만을 배출하게 된다.
한편, 본 발명은 상부가 개구되며, 내부에 물이 저장되는 수분공급부; 상기 수분공급부의 상부를 가리도록 시편이 안착되며, 상기 시편 상부에 제습제가 설치된 습기포집부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기는 시편을 투과한 수분을 밀폐된 공간 내에서 전량 포집하여 수분의 투과량을 정확히 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한 건조 가스로 분류되는 질소가스를 제습제가 위치된 공간내에 주입하고, 질소가스만을 배출시켜 전자 재료를 투과한 수분량을 제습제의 무게측정을 통해 정확히 측정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 수분공급부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 시편받침부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 습기포집부를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 수분공급부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 시편받침부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 습기포집부를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 수분공급부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 시편받침부를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기의 습기포집부를 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기(100)는 내부에 물이 저장되는 수분공급부(10)와 수분공급부의 상부에 적층된 시편받침부(30)와 시편받침부의 상부에 적층되며 제습제(70)가 설치된 습기포집부(50)를 포함한다.
수분공급부(10)는 물이 수용되는 함체(12)와 상기 함체(12)의 측면에 연결된 물주입구(14)를 포함한다.
함체(12)의 상부면은 전체면이 개구될 수도 있으나, 상부면 중앙부위에만 소정크기의 홀(16)이 형성된 상태로 구성될 수 있다.
수분공급부의 함체(12) 내부에는 물이 수용될 수 있으며, 함체(12)의 측면에 구성된 물주입구(14)를 통해 물을 공급받게 된다.
또한 함체(12)의 개구된 홀(16) 하측에는 도면에는 도시하지 않았지만 물이 적셔진 스폰치가 배치될 수 있도록 스폰치받침부가 형성될 수 있다.
이와 같은 수분공급부(10)의 상측에는 수분공급부(10)와 연통되도록 시편받침부(30)가 적층된다.
시편받침부(30)는 다수의 통공(34)이 형성된 받침대(32)와 받침대(32)의 둘레면을 따라 구성된 발열테입(36)으로 구성될 수 있다.
받침대(32)에 형성된 통공(34)은 수분공급부의 함체(12)에 담겨진 수분이 상측으로 이동될 수 있도록 통로역할을 하며, 동일한 간격을 유지하면서 다수개가 천공될 수 있다.
또한 발열테입(36)은 받침대(32)의 온도를 상승시켜 수분의 증발속도를 증대시킬 수 있도록 받침대(32)의 둘레면에 부착된다. 발열테입(36)을 받침대(32)에 부착시킬 때에는 둘레면 전체에 부착시키거나 일부면에 한정적으로 부착시킬 수 있다.
그리고 받침대(32)에는 상측에 적층되는 습기포집부(50)와의 기밀을 유지할 수 있도록 가스켓(38)이나 오링 등이 함체(12)의 상부면에 구성될 수 있다.
이때, 도면에는 도시하지 않았지만 기밀을 유지할 수 있도록 받침대(32)에 그리스(grease)와 같은 밀봉재를 사용하여 시편을 안착시킬 수 있으며, 액상시료일 경우 받침대에 직접 도포한 후 경화시켜 구성할 수도 있다.
습기포집부(50)는 받침대(32)와 연통되도록 받침대(32)의 상부에 적층되며, 내부에 제습제(70)가 설치된다.
습기포집부(50)는 다수의 수분통공(52)이 형성된 케이스(51)와 상기 케이스(51)의 전면에 개폐 가능하도록 결합된 투명창(53)을 포함한다.
케이스(51)에 형성된 수분통공(52)은 시편받침대의 통공(34)을 통해 공급되는 수분이 내부로 유입될 수 있도록 통공(34)과 동일 직경 및 축선으로 천공된다.
또한 케이스(51)의 측면에는 질소 가스를 케이스(51) 내부에 공급 및 배출하도록 가스공급관(54)과 가스배출관(55)이 연결될 수 있다.
질소가스는 대표적인 건조 기체로서 수분포집 시 수분의 중량만을 정확히 측정하기 위해 투입 및 배출된다.
가스공급관(54)과 가스배출관(55)에는 가스 유입을 조절하는 밸브(54a)와 압력계(미도시) 등이 설치될 수 있다.
또한 케이스(51)에는 케이스(51) 내부로 유입되는 수분의 양을 측정할 수 있도록 제습제(70)가 배치될 수 있다.
제습제(70)는 내부에 제습물(74)이 수용된 용기체(72)와 용기체(72)의 양측단에 형성된 수분유입공(76) 및 수분유출공(78)으로 구성될 수 있다.
제습물(74)로는 실리카젤과 같은 제습기능이 구비된 소재가 사용될 수 있으며, 실리카젤이 아닌 제습기능이 구비된 다른 소재를 선별하여 사용할 수도 있다.
이때, 제습제(70)는 케이스(51) 내부에 안정적인 설치상태를 유지할 수 있도록 케이스(51) 내부에 설치된 걸림망(56)에 거치될 수 있다.
또한 제습제(70)는 걸림망(56)에 거치된 상태에서 수분유입공(76)은 케이스(51) 내부에 그대로 노출되고, 반대로 수분유출공(78)은 가스배출관(55)과 연결되어 있다.
이렇게 수분유출공(78)과 가스배출관(55)을 연결하는 이유는 케이스(51) 내부의 수분량을 제습물(74)을 통해 포집 및 시각적으로 제습된 수분량을 확인하기 위함이다.
즉, 질소 가스가 가스공급관(54)을 통해 케이스(51) 내부로 유입되면 케이스(51) 내부로 이동된 수분이 질소 가스와 함께 케이스(51) 내부에 충진된 상태가 된다. 이 상태에서 가스배출관(55)에서 공기를 흡입하게 되면, 질소가스는 제습물(74)을 그대로 통과하게 되고 수분은 제습물(74)에 포집된다.
제습물(74)에 수분이 포집된 후에는 제습제(70)를 케이스(51)에서 꺼내어 중량을 측정한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기(100)는 시편받침부(30)에 시편(90)이 안착되면, 함체(12) 내부에 일정량의 물이 채워지도록 물주입구(14)로 물을 공급하게 된다.
함체(12)에 물이 충진되면, 증발된 수분이 시편(90)을 투과하기 시작한다. 이때, 시편받침대의 발열테입(36)은 수분의 증발속도를 더욱 향상시켜 시편(90) 투과 속도를 증대시키게 된다.
이렇게 시편(90)을 투과한 수분은 케이스의 수분통공(52)을 통과하여 케이스(51) 내부로 진입하게 되고, 케이스(51) 내부와 연결된 가스공급관(54)으로부터 질소 가스가 공급되기 시작한다.
따라서, 케이스(51) 내부에는 수분과 질소가스가 혼합된 상태가 된다. 이 상태에서 가스배출관(55)이 작동하게 되면, 제습제의 수분유입공(76)으로 질소 가스와 수분이 제습물(74)을 거쳐 가스배출관(55)으로 배출된다.
이때, 질소 가스는 제습물(74)을 그대로 통과하고 수분은 제습물(74)에서 포집된다.
상기한 과정이 진행되어 시편(90)의 수분투과량을 측정하기 위한 시간이 모두 경과하게 되면, 제습제(70)를 케이스(51)에서 꺼내어 포집된 수분의 중량을 측정한다.
한편, 본 발명의 수분투과성 평가기(100)는 수분공급부(10)와 수분공급부(10)의 상부에 적층된 습기포집부(50)를 포함하여 구비될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 시편(90)이 수분공급부의 함체(12) 상측을 가리도록 안착된다.
이때, 습기포집부(50)의 내부로 질소가스가 가스공급관(54)을 통해 유입된 후, 가스배출관(55)으로 배출되면 수분공급부의 함체(12)에 수용된 수분이 상부로 이동되면서 시편(90)을 투과하게 된다.
이렇게 시편(90)을 투과한 수분은 질소 가스와 함께 제습제의 수분유입공(76)을 통해 유입되어 제습물(74)에서 포집되고, 포집되지 않은 질소 가스만이 수분유출공(78)을 통해 가스배출관(55)으로 이동하게 된다.
일정시간 동안 수분이 제습물(74)을 통해 포집된 후에는 케이스의 투명창(53)을 열고 수분유출공(78)과 가스배출관(55)을 분리한 다음 제습제(70)를 케이스(51) 내부에서 꺼낸다.
케이스(51)에서 꺼내진 제습제(70)는 중량측정장치(미도시)를 통해 수분의 중량을 정확히 측정하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 수분투과성 평가기(100)는 다량의 수분이 시편(90)을 투과하더라도 투과된 수분을 제습제(70)를 통해 전부 포집할 수 있어 시편(90)의 수분투과량을 정확히 측정할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 수분투과성 평가기에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
10: 수분공급부
12: 함체
14: 물주입구
16: 홀
30: 시편받침부
32: 받침대
34: 통공
36: 발열테입(36)
38: 가스켓
50: 습기포집부
51: 케이스
52: 수분통공
53: 투명창
54: 가스공급관
54a: 밸브
55: 가스배출관
56: 걸림망
70: 제습제
72: 용기체
74: 제습물
76: 수분유입공
78: 수분유출공
90: 시편
100: 수분투과성 평가기
12: 함체
14: 물주입구
16: 홀
30: 시편받침부
32: 받침대
34: 통공
36: 발열테입(36)
38: 가스켓
50: 습기포집부
51: 케이스
52: 수분통공
53: 투명창
54: 가스공급관
54a: 밸브
55: 가스배출관
56: 걸림망
70: 제습제
72: 용기체
74: 제습물
76: 수분유입공
78: 수분유출공
90: 시편
100: 수분투과성 평가기
Claims (16)
- 상부가 개구되며, 내부에 물이 저장되는 수분공급부;
상기 수분공급부와 연통되도록 상기 수분공급부의 상부에 적층되며, 상측에 시편이 안착되는 시편받침부; 그리고
상기 시편받침부와 연통되도록 상기 시편받침부의 상부에 적층되며, 내부에 제습제가 설치된 습기포집부; 를 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 1항에 있어서,
상기 수분공급부는 물이 수용되는 함체와 상기 함체의 측면에 연결된 물주입구를 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 1항에 있어서,
상기 시편받침부는 다수의 통공이 형성된 받침대와 상기 받침대의 둘레면을 따라 구성된 발열테입으로 구성된 수분투과성 평가기.
- 제 3항에 있어서,
상기 시편받침부는 상기 받침대의 기밀이 유지되도록 상 하부에 가스켓이 더 구비된 수분투과성 평가기.
- 제 1항에 있어서,
상기 습기포집부는 다수의 가스 유입공이 형성된 케이스와 상기 케이스의 전면에 개폐 가능하도록 결합된 투명창을 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 5항에 있어서,
상기 습기포집부는 질소가스를 케이스 내부에 공급 및 배출하도록 가스 공급관 및 배출관이 연결된 수분투과성 평가기.
- 제 1항에 있어서,
상기 습기포집부에는 제습제가 거치되는 걸림망이 더 구비된 수분투과성 평가기.
- 제 1항에 있어서,
상기 제습제는 내부에 제습물이 수용된 용기체와 상기 용기체의 양측단에 형성된 수분 유입공 및 유출공으로 구성된 수분투과성 평가기.
- 제 6항 및 제 8항에 있어서,
상기 제습제는 가스 유출공이 가스 배출관과 연결되어 질소 가스만을 배출하는 수분투과성 평가기.
- 상부가 개구되며, 내부에 물이 저장되는 수분공급부;
상기 수분공급부의 상부를 가리도록 시편이 안착되며, 상기 시편 상부에 제습제가 설치된 습기포집부; 를 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 10항에 있어서,
상기 수분공급부는 물이 수용되는 함체와 상기 함체의 측면에 연결된 물주입구를 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 10항에 있어서,
상기 습기포집부는 다수의 가스 유입공이 형성된 케이스와 상기 케이스의 전면에 개폐 가능하도록 결합된 투명창을 포함하는 수분투과성 평가기.
- 제 12항에 있어서,
상기 습기포집부는 질소가스를 케이스 내부에 공급 및 배출하도록 가스 공급관 및 배출관이 연결된 수분투과성 평가기.
- 제 10항에 있어서,
상기 습기포집부에는 제습제가 거치되는 걸림망이 더 구비된 수분투과성 평가기.
- 제 10항에 있어서,
상기 제습제는 내부에 제습물이 수용된 용기체와 상기 용기체의 양측단에 형성된 수분 유입공 및 유출공으로 구성된 수분투과성 평가기.
- 제 13항 또는 제 15항에 있어서,
상기 제습제는 수분 유출공이 가스 배출관과 연결되어 질소 가스만을 배출하는 수분투과성 평가기.
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