CN104206042A - 换气系统 - Google Patents

Abstract

换气系统(1)具备：至少具有一对透气口(21)的壳体(2)；以及安装于一对透气口(21)的至少一方的压电鼓风机(3)。压电鼓风机(3)通过压电元件使振动片振动，从而产生通过透气口(21)的空气的流通。根据该结构，压电鼓风机(3)具有薄的板状的形状，因此能够节省空间地产生强制对流。另外，压电鼓风机(3)在被供电的期间连续地运转，因此能够在短时间内从壳体(2)内向外部排出湿气。

Description

换气系统

技术领域

本发明涉及对壳体内进行换气的换气系统。

背景技术

以往，在例如汽车用灯等中，为了防止在收容电气部件的壳体内的水分结露，而在壳体上设置多个透气口，通过使用了风扇或车辆的行驶风后的强制对流或自然对流而对壳体内进行换气(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2011-519136号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用风扇的情况下，需要用于设置风扇的大空间，在使用车辆的行驶风的情况下，仅仅在车辆行驶期间能够从壳体内向外部排出湿气。另外，在自然对流下湿气从壳体内的排出不充分。

本发明鉴于这种情况，其目的在于提供一种能够节省空间且在短时间内从壳体内向外部排出湿气的换气系统。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的换气系统的特征在于，具备：壳体，至少具有一对透气口；以及压电鼓风机，安装于上述一对透气口的至少一方，通过利用压电元件使振动片振动而产生通过上述透气口的空气的流通。

发明效果

根据上述结构，压电鼓风机具有薄的板状的形状，因此能够节省空间地产生强制对流。另外，压电鼓风机在被供电的期间连续地运转，因此能够在短时间内从壳体内向外部排出湿气。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的换气系统的结构图。

图2是另一实施方式的换气系统的结构图。

图3是图1的换气系统所使用的压电鼓风机的剖视图。

图4是利用透气性部件覆盖流入口后的压电鼓风机的剖视图。

图5是利用透气性部件覆盖流出口后的压电鼓风机的剖视图。

图6是透气部件的剖视图。

图7是另一透气部件的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的一实施方式的换气系统1。该换气系统1具备壳体2和压电鼓风机3。

壳体2例如收容电气部件。在本实施方式中，壳体2的一部分由以树脂或玻璃形成的透明部件25构成。换气系统1例如适用于汽车用灯等照明装置的情况下，透明部件25使收容在壳体2内的光源的光透过。然而，也可以是壳体2整体由透明部件25构成。或者，壳体2不一定需要包含透明部件，例如在换气系统1适用于汽车的ECU(Electrical Control Unit，电子控制单元)的情况下，也可以整体由金属构成。

壳体2具有至少一对透气口21。在本实施方式中，一对透气口21在上下分离地设置，位于下方的透气口21用于吸气，位于上方的透气口21用于排气。并且，在位于下方的透气口21上，产生通过透气口21的空气的流通的压电鼓风机3以覆盖该透气口21的方式安装。在本实施方式中，压电鼓风机3通过透气口21向壳体2内送入空气。

然而，也可以如图2所示，压电鼓风机3以与图1相反的方向安装到位于上方的透气口21。在该情况下，压电鼓风机3通过透气口21从壳体2内向外部排出空气。或者，压电鼓风机3也可以安装到这两个透气口21。在将压电鼓风机3安装到这两个透气口21的情况下，以从一方的透气口21向壳体2内供给空气(参照图1)，从另一方的透气口21向壳体2外排出空气(参照图2)的方式安装压电鼓风机3即可。

压电鼓风机3具有沿着透气口21的开口方向扁平的薄板状的形状。压电鼓风机3从该压电鼓风机3的周围通过多个流入口31吸入空气，从中央的流出口33排出空气。需要说明的是，流入口31开口的方向并不需要一定是与流出口33开口的方向相反的方向，也可以是与流出口33开口的方向正交的方向。

具体来说，如图3所示，压电鼓风机3具有从形成流出口33的喷嘴向周围扩展的主壁41、从主壁41分离的相对壁42、以及从相对壁42分离的振动片43。需要说明的是，图3引用自株式会社村田制作所的主页。在主壁41与相对壁42之间形成有从各流入口31到流出口33的流路32，在相对壁42与振动片43之间形成有泵室35。在相对壁42的中央，通过贯穿该相对壁42的贯通孔而设有喷射口41a，在振动片43上安装有压电元件44。压电元件44使振动片43沿喷射口41a的开口方向(相对壁42的厚度方向)振动，使泵室35的容积增大或减少。泵室35的容积减少时，将空气从喷射口41a向流出口33压出。泵室35的容积增大时，空气通过喷射口41a流入到泵室35内，但在流路32流动的空气大部分由于惯性而继续从流出口33流出。

为了防止水或灰尘等异物被吸入压电鼓风机3，流入口31也可以用以树脂或金属形成的透气性部件覆盖。作为这种透气性部件，可以使用织布、不织布、网眼、网、海绵、泡沫、多孔体等，或者使用与后述的防水透气膜6相同的部件。例如，也可以如图4所示，一片透气性部件45以覆盖所有流入口31的方式配置在压电鼓风机3的吸入侧。或者，也可以如图5所示，在压电鼓风机3的喷出侧以覆盖流出口33的方式配置透气性支承件47。透气性支承件47可以粘贴在喷嘴的前端面，也可以保持在与喷嘴嵌合的支承体46上。

为了将压电鼓风机3粘贴到透气口21，可以使用各种方法。例如可以列举出利用双面胶带或粘接剂的向壳体2的接合、利用螺钉的向壳体2的固定。或者，在主壁41由树脂构成的情况下或者在将压电鼓风机3与其他树脂材料复合的情况下，也可以采用超声波或热板焊接、向透气口21的压入、通过透气口21的向壳体2的内表面的卡合(扣合)等。

压电鼓风机3能够送出的空气的流量例如在大气压下为0.1～5L/min。

在一对透气口21的一方安装压电鼓风机3的情况下，另一方的透气口21可以开放，但优选如图6所示的那样安装有防止水或灰尘等异物向壳体2内侵入的透气部件5。透气部件5具备：防水透气膜6；支承防水透气膜6并固定于壳体2的支承体51；以及覆盖防水透气膜6的罩52。

支承体51整体呈管状，具有供防水透气膜6粘贴的凸缘部51a、以及从凸缘部51a突出并插入壳体2的透气口21的筒状部51b。在筒状部51b的根部部分安装有将透气部件5与壳体2之间的间隙密封的密封部件7。在筒状部51b的前端形成有从壳体2的内侧卡定到透气口21的周缘部分的爪部51c。在罩52上设有用于将面向防水透气膜6的空间向外部开放的贯通孔52a。

需要说明的是，透气部件5的结构并不一定限于图6所示的结构，可以进行各种变更。例如，也可以是构成为如图7所示的那样在从壳体2突出有凸起以延长透气口21的情况下，支承体51从外侧嵌合到该突起。进而，如图7所示，在支承体51的外周面于罩52的内周面之间形成有透气用的间隙的情况下，透气路径成为迷宫构造，因此也可以省略防水透气膜6。另外，罩52也可以适当地省略。

防水透气膜6只要是允许气体透过、阻止液体透过的膜(由树脂或金属构成的织布、不织布、网眼、网等)即可，结构或材料并不特别限定。例如，防水透气膜6也可以具有在树脂多孔质膜上层积有加强层的结构。通过设置加强层，能够获得高强度的防水透气膜6。

树脂多孔质膜的材料可以使用能够通过公知的延伸法、抽取法制造的氟素树脂多孔质膜或聚烯烃多孔体。作为氟素树脂，可以列举出PTFE(聚四氟乙烯)、聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等。作为构成聚烯烃的单体，可以列举出乙烯、丙烯、4-甲基-1，1丁烯等，可以使用将这些单体以单体聚合或者共聚而得到的聚烯烃。另外，也可以使用利用了腈纶、锦纶、聚乳酸的纳米纤维膜多孔体等。其中，优选能够以小面积确保透气性且阻止异物向壳体内部侵入的功能强的PTFE多孔质体。

另外，树脂多孔质膜也可以根据壳体2的使用环境实施疏液处理。疏液处理可以通过在树脂多孔质膜上涂布表面张力小的物质，并在干燥后进行固化来进行。疏液处理所使用的疏液剂只要能够形成表面张力低于树脂多孔质膜的覆膜即可，例如，优选包含具有全氟烷基的高分子的疏液剂。疏液剂的涂布可以通过浸渍、喷雾等进行。使用了包含具有全氟烷基的高分子的疏油剂的覆膜的形成方法可以列举出空气喷涂法、静电喷涂法、浸渍涂法、旋涂法、(接触涂布法或凹版涂布法等)辊涂法、幕帘式涂布法、基于浸渍法等的具有全氟烷基的高分子的溶液或分散的涂布、或者基于电镀涂装法或等离子体聚合法的覆膜形成方法等，但只要能够形成所希望的覆膜即可，其方法不受特别限定。另外，从确保充分的防水性的观点出发，树脂多孔质膜的平均孔径优选为0.01μm以上且10μm以下。

作为加强层的材料，优选使用透气性优于树脂多孔质膜的材料。具体来说，可以使用由树脂或金属构成的织布、不织布、网眼、网、海绵、薄膜、多孔体等。作为将树脂多孔质膜和加强层接合的方法，包括粘接剂层压、热层压、加热焊接、超声波焊接、基于粘接剂的粘接等方法。

考虑到强度以及向支承体51的固定的容易度，防水透气膜6的厚度例如可以在1μm～5mm的范围内调整。防水透气膜6的透气度以格利数表示优选为超过0秒/100mL且50秒/100mL以下，更优选为超过0秒/100mL且1秒/100mL以下。

在以上说明的本实施方式的换气系统1中，压电鼓风机3具有薄的板状的形状，因此能够节省空间地产生强制对流。另外，压电鼓风机3在被供电的期间连续地运转，因此能够在短时间内从壳体2内向外部排出湿气。例如，在换气系统1适用于汽车用灯的情况下，与使汽车的发动机启动同时地对壳体2内强制地进行换气，即使在构成壳体2的一部分的透明部件25上由于水分结露而产生雾气，也能够迅速地除去该雾气。

【实施例】

以下，列举实施例来详细说明本发明，但本发明并不受这些实施例限制。

(实施例1)

准备图1所示的那种包含透明部件25且设有一对透气口21的壳体2。壳体2内的容积为约6000cm³，两个透气口21的直径为5mm。将该壳体2在温度为45℃、湿度为90％的恒温槽内设置30分钟。

之后，在壳体2下方的透气口21安装压电鼓风机3。作为压电鼓风机3，使用村田制作所社制微型鼓风机(驱动频率：大约26kHz、大气压下喷出量：1L/min)。由此，获得换气系统。

(实施例2)

除了在上方的透气口21安装图6所示的透气部件5以外，与实施例1一样地获得换气系统。透气部件5的防水透气膜6的透气度以格利数表示为0.25秒/mL。

(比较例)

除了将一对透气口21保持在开放状态以外，与实施例1一样地获得换气系统(自然对流)。

(试验)

向实施例1、2以及比较例的换气系统中的透明部件25中撒放10℃的纯水30秒。其后，将压电鼓风机3的电源接入，每15分钟确认雾气的状态。其结果表示在表1中。

【表1】

×有雾气△残留少量雾气○无雾气

在使用自然对流的比较例中，除去雾气需要60分钟比较长的时间。相对于此，在使用强制对流的实施例1中，仅用30分钟就能够除去雾气。即便在上方的透气口21安装透气部件5的实施例2中，也能够在45分钟内除去雾气。

Claims (4)

1.一种换气系统，其具备：

壳体，至少具有一对透气口；以及

压电鼓风机，安装于上述一对透气口的至少一方，通过利用压电元件使振动片振动而产生通过上述透气口的空气的流通。

2.根据要求1所述的换气系统，其中，

上述壳体的至少一部分由透明部件构成。

3.根据权利要求1所述的换气系统，其中，

上述压电鼓风机安装于上述一对透气口的一方，在上述一对透气口的另一方安装有防止水向上述壳体内侵入的透气部件。

4.根据权利要求3所述的换气系统，其中，

上述透气部件包括透气度以格利数表示为50秒/100mL以下的防水透气膜。