KR101733968B1

KR101733968B1 - 옥외 촉진 시험장치

Info

Publication number: KR101733968B1
Application number: KR1020150138310A
Authority: KR
Inventors: 김창환; 신진용; 양인모; 강병철; 김상명
Original assignee: 한국건설생활환경시험연구원
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-05-11
Also published as: CN106802273B; CN106802273A; KR20170039779A

Abstract

본 발명은 옥외 촉진 시험장치에 관한 것으로서, 고분자 시료의 열화성능 시험이 주간 뿐만 아니라 야간에도 연속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 내부에 인공광원 램프(80)가 구비된 함체(10)와; 상기 함체(10)의 개방된 입구부위에 개폐가능하게 구성되는 개폐도어(20)와; 상기 개폐도어(20)의 일측면에 구비되어 시료의 설치가 이루어지는 시료 안착대(21)와; 상기 개폐도어(20)가 회동축(41)을 중심으로 회동가능하도록 양측을 지지하는 지지프레임(30)과; 상기 회동축(41)에 회동력을 전달하기 위해 지지프레임(30)에 장착된 구동모터(40)와; 상기 개폐도어(20)의 개폐를 위해 함체(10)의 양측벽에 구성되되, 실린더로드(51)가 지지프레임에 연결된 개폐 실린더(50)와; 상기 함체(10)가 회동가능하도록 하부에서 힌지봉(71)에 의해 연결된 베이스 지주(70)와; 상기 함체(10)의 회동 각도를 조절하는 각도조절 실린더(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

옥외 촉진 시험장치{EXPOSURE ACCELATED OUTDOOR TEST EQUIPMENT}

본 발명은 옥외 촉진 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고분자 소재 부품을 옥외에 노출시켜서 열화성능을 테스트하는 실험이 주간 뿐만 아니라 야간에도 계속적으로 촉진되어질 수 있도록 하는 노출 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로, 옥외 노출 시험장치라 함은 플라스틱 등과 같은 고분자 소재 제품을 옥외에서 일정시간동안 자연환경에 노출시키는 동안에 태양을 추적하거나 전체 분광영역에 대하여 자연광을집광하여 조사하는 방법 등을 통하여 노화속도를 촉진시켜 열화에 따른 상태변화를 시험하기 위한 장치를 말한다.

도 1은 이러한 옥외 노출 시험장치의 종래 일 예를 나타낸 것으로서, 베이스플레이트(1)가 지지대(2)에 의해 지면과 일정 각도를 이루도록 설치되어지며, 이러한 베이스플레이트(1)에 테스트 대상이 되는 시료(100)를 고정 설치한 상태에서 일정기간동안 자외선에 노출시킴으로서 열화상태를 점검하게 된다.

그러나, 상기한 종래 기술에서의 옥외 노출 시험장치는 주간시간대에만 자외선노출상태가 이루어지고, 야간시간대에는 자외선 노출상태가 지속되어지지 못하게 됨으로, 소재에 대한 폭로 시험 실시기간이 증가되어질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 주간 뿐만 아니라 야간에도 연속적으로 열화 촉진에 따른 폭로 시험이 이루어질 수 있는 옥외 촉진 시험장치를 제공함으로서 고분자 소재의 열화 성능 시험기간을 단축시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 내부에 인공광원 램프가 구비된 함체와; 상기 함체의 개방된 입구부위에 개폐가능하게 구성되는 개폐도어와; 상기 개폐도어의 일측면에 구비되어 시료의 설치가 이루어지는 시료 안착대와; 상기 개폐도어가 회동축을 중심으로 회동가능하도록 양측을 지지하는 지지프레임과; 상기 회동축에 회동력을 전달하기 위해 지지프레임에 장착된 구동모터와; 상기 개폐도어의 개폐를 위해 함체의 양측벽에 구성되되, 실린더로드가 지지프레임에 연결된 개폐 실린더와; 상기 함체가 회동가능하도록 하부에서 힌지봉에 의해 연결된 베이스 지주와; 상기 함체의 회동 각도를 조절하는 각도조절 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 옥외 촉진 시험장치는, 고분자 시료의 열화성능 시험이 주간 뿐만 아니라 야간에도 연속적으로 이루어질 수 있게 됨으로 시험기간을 단축시킴과 함께 시험 신뢰성 및 재현성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

도 1은 종래 기술에 따른 옥외 노출 시험장치 개략 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옥외 촉진 시험장치 외관 사시도.
도 3은 본 발명 시험장치의 시료 안착대 정면 구조도.
도 4는 본 발명 옥외 촉진 시험장치의 측면 구조도.
도 5는 본 발명 옥외 촉진 시험장치 내부 단면도.
도 6은 본 발명 장치의 태양광 폭로상태 측면도.
도 7은 본 발명 장치의 태양광 폭로상태 단면도.
도 8은 본 발명 장치의 개폐도어 열림상태 측면도.
도 9는 본 발명 장치의 개폐도어 회동과정 측면도.
도 10은 본 발명 장치의 개폐도어 회동 완료상태 측면도.
도 11은 본 발명 장치의 내부 인공광원 램프 폭로를 위한 개폐도어 닫힘상태 측면도.
도 12는 본 발명 장치의 내부 인공광원 램프 폭로상태 단면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치 함체 단면 구조도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 옥외 촉진 시험장치의 구성을 도 2 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.

내부에 인공광원 램프(80)가 구비된 함체(10)의 개방된 입구부위에는 개폐도어(20)가 개폐가능하게 구성되고, 개폐도어(20)의 전면측에는 태양광 폭로를 통해 열화상태를 검사하기 위한 고분자 시료(100)의 설치가 이루어지는 시료 안착대(21)가 구성되며, 개폐도어(20) 양측에는 지지프레임(30)이 회동축(41)으로 연결 지지되고, 그중 일측 지지프레임(30)에는 기어치합에 의해 회동축(41)에 회동력을 전달하기 위한 구동모터(40)가 장착된다.

이때, 시료 안착대(21) 중단에는 도 3에서 나타내어지는 바와 같이 전체 복사영역(295~2500nm)과 자외선 영역(295~400nm)에서 복사에너지량을 각각 개별적으로 측정하기 위한 제1,2일사계(22,23)가 상호 근접된 위치에 장착됨이 바람직하며, 바로 아래에는 시료 안착대(21)의 표면온도 측정을 위한 블랙패널온도계(BPT)(24)가 설치된다.

그리고, 함체(10)의 양측벽에는 개폐도어(20)의 개폐를 위한 다수의 개폐 실린더(50)가 구성되고, 함체(10) 하부에는 베이스 지주(70)가 힌지봉(71)에 의해 연결됨과 함께 함체(10)의 회동 각도를 조절하기 위한 각도조절 실린더(60)가 연결 구성된다.

또한, 함체(10)의 내부 바닥 모서리부에는 외부로 부터 유입된 우수의 배출을 위한 배수공(12)이 형성되고, 측벽면에는 내부온도 조절을 위해 공기를 강제 순환시키기 위한 송풍팬(90)이 복수개 구성된 것을 확인할 수 있다.

한편, 함체(10)의 입구측에는 개폐도어(20)의 닫힘상태를 감지하기 위한 감지센서(15)가 구비되고, 상기 개폐도어(20)에는 감지센서(15)와 대응되는 위치에 돌출브라켓(25a,25b)이 돌출 구비되되, 상기 돌출브라켓(25a,25b)은 2개가 상호 대각선방향으로 대칭되는 위치에 구비된다.

상기 인공광원 램프(80)는 다양한 종류의 램프가 사용될 수 있는데, 본 실시 예에서는 수은 램프 속에 금속의 할로겐 화합물을 넣어 태양광에 가까운 백색광을 내는 메탈할라이드 램프를 사용하였다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 옥외촉진 시험장치의 사용에 따른 작용효과를 도 6 내지 도 12를 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 시료 안착대(21)에 폭로 시험이 이루어질 고분자 소재 시료(100)를 고정시킨 상태에서 함체(10)가 일정각도를 이루도록 각도조절 실린더(60)를 이용하여 조절하게 된다.

즉, 이때에는 도 6 및 도 7에서와 같이 개폐도어(20)가 닫혀진 상태에서 시료 안착대(21)가 외부에 노출되어져 있기 때문에, 시료 안착대(21)에 구비된 시료(100)의 태양광 노출이 이루어진 상태를 이루게 된다.

한편, 야간시간대에는 시료(100)가 장착된 시료 안착대(21)가 함체(10) 내부에 위치되어질 수 있도록 함으로서 인공광원 램프(80)에 의한 폭로 시험이 계속적으로 이루어질 수 있도록 하게 된다.

즉, 이때에는 제어부의 제어에 의해 도 8 내지 도 11에서 나타내어지는 바와 같이 개폐 실린더(50) 구동이 이루어짐으로서 개폐도어(20)가 함체(10)와 일정 거리 이격되어지는 열림상태를 이루게 되고(도 8), 이러한 상태에서 구동모터(40) 구동에 의해 개폐도어(20)가 회동축(41)을 중심으로 180도 회전되도록 함으로서(도 9), 시료 안착대(21)가 함체(10)와 대향되는 내측방향으로 위치되도록 하게 된다.( 도 10)

이와 같은 상태에서 개폐 실린더(50)의 구동에 의해 개폐도어(20)가 원위치로 닫히게 되면, 돌출 브라켓(15b,25a)과 접촉에 의해 이를 감지센서(15)가 감지하게 됨과 함께 인공광원 램프(80)를 구동시킴으로서, 도 12에서 나타내어지는 바와 같이 시료 안착대(21)에 구비된 시료(100)에 대한 자외선 폭로가 계속적으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 인공광원 램프(80)에 의한 구동이 이루어지는 과정에서 함체(10) 내부의 온도는 송풍팬(90)의 온/오프 조절에 의해 이루어지게 되며, 개폐도어(20)의 개폐과정에서 우수가 유입되는 경우에는 배수공(12)을 통해 신속한 배출이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 야간시간이 지나고 제어부에 세팅된 주간시간대가 되면 다시 상기 동작과 반대로 개폐도어(20)를 개폐구동 및 회전구동을 통해 시료 안착대(21)가 외부에 노출되어지도록 하게 된다.

따라서, 본 발명의 옥외 촉진 시험장치는 주,야간 시간대에 따라 시료 안착대(21)의 위치가 변화되어질 수 있게 됨으로 연속적인 폭로 시험이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

한편, 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 함체(10) 단면 구성을 나타낸 것으로서, 함체(10) 내벽면에는 인공광원 램프(80)로 부터 방사되는 복사조도는 내부 반사가 이루어질 수 있도록 은박층(11)이 구비되고, 함체(10)의 입구부에는 개폐도어(20)의 개폐 동작시 충격을 흡수하기 위한 완충패드(13)가 구성되며, 상기 완충패드(13) 내부에는 2중 탄성력 발생을 위한 탄성스프링(14)이 구비되고, 상기 탄성스프링(14)의 일단부가 안착 지지되어질 수 있도록 함체(10)측에는 안착홈(16)이 형성된 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 개폐도어(20)의 개폐 동작 과정에서 함체(10) 입구부위와의 충격 및 진동이 완충패드(13)에 의해 흡수되어짐으로 개폐도어(20)의 파손 및 시료 안착대(21)로 부터 시료(100)가 탈락되는 현상이 방지되어질 수 있게 된다.

특히, 완충패드(13) 내부에 구비된 탄성스프링(14)에 의해 2중 탄성 기능이 나타내어짐으로서 충격 및 진동흡수 효과가 더욱 극대화 되어질 수 있게 되면, 탄성스프링(14)이 안착홈(16)에 안정적으로 지지됨으로서 탄성스프링(14)이 휘어지거나 변형되는 현상 발생이 방지되어질 수 있게 된다.

또한, 함체(10) 내벽면에 구비된 은박층(11)으로 인해 메탈할라이드 램프(80)로 부터 방사되는 복사광의 반사가 이루어질 수 있게 됨으로, 자외선광 난반사에 의한 폭로 효과가 향상되어질 수 있게 되는 이점을 나타낸다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 옥외 촉진 시험장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 함체 11 : 은박층
12 : 배수공 15 : 감지센서
20 : 개폐도어 21 ; 시료 안착대
25a,15b : 돌출 브라켓 30 : 지지프레임
40 : 구동모터 41 : 회동축
50 : 개폐 실린더 51: 실린더 로드
60 : 각도조절 실린더 70 : 베이스 지주
80 : 인공광원 램프 90 : 송풍팬
100 : 시료

Claims

내부에 인공광원 램프(80)가 구비된 함체(10)와;
상기 함체(10)의 개방된 입구부위에 개폐가능하게 구성되는 개폐도어(20)와;
상기 개폐도어(20)의 일측면에 구비되어 시료(100)의 설치가 이루어지는 시료 안착대(21)와;
상기 개폐도어(20)가 회동축(41)을 중심으로 회동가능하도록 양측을 지지하는 지지프레임(30)과;
상기 회동축(41)에 회동력을 전달하기 위해 지지프레임(30)에 장착된 구동모터(40)와;
상기 개폐도어(20)의 개폐를 위해 함체(10)의 양측벽에 구성되되, 실린더로드(51)가 지지프레임에 연결된 개폐 실린더(50)와;
상기 함체(10)가 회동가능하도록 하부에서 힌지봉(71)에 의해 연결된 베이스 지주(70)와;
상기 함체(10)의 회동 각도를 조절하는 각도조절 실린더(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외 촉진 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 함체(10)의 입구측에는 개폐도어(20)의 닫힘상태를 감지하기 위한 감지센서(15)가 구비되고, 상기 개폐도어(20)에는 감지센서(15)와 대응되는 위치에 돌출브라켓(25a,25b)이 돌출 구비되되, 상기 돌출브라켓(25a,25b)은 2개가 상호 대각선방향으로 대칭되는 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 옥외 촉진 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 함체(10)의 내벽면에는 인공광원 램프(80)로 부터 방사되는 광의 내부 반사가 이루어질 수 있도록 은박층(11)이 구비되고, 함체(10)의 바닥 모서리부에는 외부로 부터 유입된 우수의 배출을 위한 배수공(12)이 형성된 것을 특징으로 하는 옥외 촉진 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 시료 안착대(21)에는 295~2,500nm의 복사에너지량을 측정하기 위한 제1일사계(22)와, 295~400nm의 복사에너지량을 측정하기 위한 제2일사계(23) 및 표면온도 측정을 위한 블랙패널온도계(24)가 각각 구성되고,
상기 함체(10)의 측벽면에는 내부온도 조절을 위해 공기를 강제 순환시키기 위한 송풍팬(90)이 복수개 구성된 것을 특징으로 하는 옥외 촉진 시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 함체(10)의 입구부에는 개폐도어(20)의 개폐 동작시 충격을 흡수하기 위한 완충패드(13)가 구성되며, 상기 완충패드(13) 내부에는 2중 탄성력 발생을 위한 탄성스프링(14)이 구비되고, 상기 탄성스프링(14)의 일단부가 안착 지지되어질 수 있도록 함체(10)측에는 안착홈(16)이 형성된 것을 특징으로 하는 옥외 촉진 시험장치.