CN109203623B - 透气透音防水膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种透气透音防水膜，包括壳体和安装在壳体内的压板、防水透气膜片组件；所述壳体上设有一第一通孔；所述压板与壳体上设有第一通孔的部位构成一封闭区域，压板与壳体密封连接；所述压板上设有第二通孔，第二通孔与第一通孔的位置相对应，且两者连通；所述防水透气膜片组件安装在所述封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体和压板均紧贴且固定连接；所述防水透气膜片组件包括一防水透气膜；所述防水透气膜为唯一拦截第一通孔和第二通孔相互连通的部件。本发明所述的透气透音防水膜，抗水性好，可抵抗1米至70米水压，配合智能硬件外壳结构使其应用部位具有防水、透气、透音功能。
Description
技术领域
本发明属于透气防水技术领域，尤其是涉及一种适用于穿戴类、移动通信类、水下仪器类、传感器类、智能硬件等应用领域的透气透音防水膜。
背景技术
当前，穿戴类/移动通信类/智能硬件，其防水等级一般都不超过IPX6，IPX7或是智能产品整体密封焊接与外环境空气隔绝声音隔绝。单纯利用胶粘性粘接防水透气膜与壳体，胶的持粘性和初粘性存在性能度缺陷，无法满足客户产品在深水压力下长时间工作，起不到安全防水防护的需求。市场上没有完美的1米至70米深水防护解决方案，直接限制智能硬件升级。在客户体验感极差或无法满足能抗1米甚至是70米深的水压的智能硬件条件下，我们通过完善透气透音防水膜，真正做到深水防护，空气流通气压平衡，透音于一身。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种透气透音防水膜，以克服现有技术的缺陷，利用透气防水膜与智能硬件结构件相相配合，可提高整体结构组件的抗水性，产品结构简单、操作方便，能轻易抵抗1米至70米水压，进而提高整体智能硬件抗水，防水等级。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
透气透音防水膜，包括壳体和安装在壳体内的压板、防水透气膜片组件；
所述壳体上设有一第一通孔；
所述压板与壳体上设有第一通孔的部位构成一封闭区域，压板与壳体密封连接；所述压板上设有第二通孔，第二通孔与第一通孔的位置相对应，且两者连通；
所述防水透气膜片组件安装在所述封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体和压板均紧贴且固定连接；所述防水透气膜片组件包括一防水透气膜；所述防水透气膜为唯一拦截第一通孔和第二通孔相互连通的部件。
防水透气膜片组件，根据产品需求，也可加层，也可减层，以配合整体组件结构。
进一步的，所述防水透气膜片组件包括依次设置的支撑部、第一粘接胶层、防水透气膜和第二粘接胶层；支撑部远离第一通孔一侧与压板紧贴且固定连接；支撑部上设有第三通孔，第三通孔与第一通孔、第二通孔的位置相对应；第一粘接胶层和第二粘接胶层分别设在第一通孔和第二通孔形成的竖直通道外围；第一粘接胶层将支撑部与壳体、防水透气膜粘接在一起，第二粘接胶层将防水透气膜和壳体粘接在一起。
进一步的，第一通孔、第二通孔和第三通孔所构成的通道为透气区域，透气区域的直径为0.5-3mm；所述防水透气膜的材质为耐水压值在100-1000kpa、透气量在50-4000ml/cm2/min@7kpa的材料。透气区域的最佳的直径尺寸在0.5-3mm之间，产品透气区域直径尺寸小于0.5mm，防水透气膜透气流量小，无法做到快速气压平衡；产品透气区域直径尺寸大于3mm，防水透气膜容易撕裂，无法做到深水1米-70米防护；不同透气面积的防水透气膜片组件可以配合成不同的整体组件结构。
进一步的，所述防水透气膜的材质具有微孔透气功能，声音随空气介质传递，防水透气膜具有传音功能。
进一步的，所述防水透气膜为TPU膨化薄膜、PE薄膜、PET薄膜或聚四氟乙烯膨化薄膜。防水透气膜的厚度为0.01-0.2mm。
进一步的，所述支撑部采用内孔为第三通孔的支撑环；所述支撑部的材质为PET、PC、金属或其他高分子材料。
进一步的，壳体和压板通过第三粘接胶层粘接在一起；第一粘接胶层、第二粘接胶层和第三粘接胶层均采用胶水、无基材双面胶、有基材双面胶中的一种。当第一粘接胶层、第二粘接胶层和第三粘接胶层选择胶水、无基材双面胶、有基材双面胶组合使用时，可以达到更好的密封效果。
进一步的，所述壳体内位于第一通孔外围的部分均向内凸起形成凸肋，所述压板位于凸肋外侧，且凸肋、压板和壳体上第一通孔所在部位构成所述封闭区域；所述压板为一平板，且压板靠近第一通孔一侧的边缘部分设有用于粘接凸肋的第三粘接胶层；所述防水透气膜片组件安装在封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体、凸肋和压板均紧贴。
进一步的，所述凸肋外侧到壳体上第一通孔所在端面的距离跟第三粘接胶层的厚度之和与防水透气膜片组件的总厚度相当。
进一步的，所述壳体设有第一通孔的部位为平板状；压板纵截面位于第二通孔两侧的位置均成L形，所述防水透气膜片组件安装在压板内；压板顶部设有用于粘接壳体的第三粘接胶层。
进一步的，所述压板内底部靠近第一通孔一侧通过第四粘接胶层与防水透气膜片组件的支撑部粘结，第四粘接胶层位于第一通孔和第二通孔形成的通道的外围区域；所述压板内部的深度与第三粘接胶层的厚度总和等于防水透气膜片组件的总厚度与第四粘接胶层的厚度之和；压板内部侧壁与防水透气膜片组件紧贴；第四粘接胶层采用胶水、无基材双面胶、有基材双面胶中的一种。
进一步的，所述壳体的材质为PC(聚碳酸酯)、ABS、PC/ABS或者金属；所述压板的材质为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)或金属。ABS塑料ABS塑料是丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三元共聚物，PC/ABS是聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物。本是发明中，ABS和PC/ABS均为市售材料。
进一步的，所述的透气透音防水膜，还包括压力支撑件；所述压力支撑件设在壳体远离第一通孔一侧与压板之间；压力支撑件与壳体和压板紧贴；所述压力支撑件为壳体内的板筋、电路板、填充块或电子元件。
相对于现有技术，本发明所述的透气透音防水膜具有以下优势：
(1)由于采用整体密封处理设计，有效防止组件各层间高压水的浸渗，和透气膜本身的分层问题。
(2)当撤去水压后，其透气性可以恢复至原来的性能基本不受影响。
(3)可提高整体智能硬件抗水，防水等级，可抵抗1米至70米水压。
(4)防水透气膜片组件配合智能硬件外壳结构，可使其应用部位具有防水、透气、透音功能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明所述的透气透音防水膜中防水透气膜片组件的纵向剖面图；
图2为实施例1所述的透气透音防水膜中防水透气膜片组件的俯视图；
图3为实施例1所述的透气透音防水膜中壳体的纵向剖面图；
图4为实施例1所述的透气透音防水膜中压板的纵向剖面图；
图5为实施例1所述的透气透音防水膜的纵向剖面图；
图6为实施例2所述的透气透音防水膜中壳体设置第一通孔部位的纵向剖面图；
图7为实施例2所述的透气透音防水膜中压板的纵向剖面图；
图8为实施例2所述的透气透音防水膜的纵向剖面图。
附图标记说明：
1-支撑部；2-第一粘接胶层；3-防水透气膜；4-第二粘接胶层；5-壳体；6-第三粘接胶层；7-压板；8-第一通孔；9-第二通孔；10-第三通孔；11-压力支撑件；12-第四粘结胶层；13-凸肋。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明的壳体可以是手机壳、手表电子元件安装壳等一切智能硬件外壳。
实施例1
如图1-5透气透音防水膜，包括壳体5和安装在壳体5内的压板7、、防水透气膜片组件；所述壳体5顶部设有一第一通孔8；所述压板7与壳体5上设有第一通孔8的部位构成一封闭区域，压板7与壳体5密封连接；所述压板7上设有第二通孔9，第二通孔9与第一通孔8的位置相对应，且两者连通；所述压板7和壳体5底部内表面之间设有压力支撑件11；所述压力支撑件11为壳体5内的板筋、电路板、填充块或电子元件中的一种，本实施例压力支撑件11为板筋；且压力支撑件11与壳体5和压板7可以采用胶粘、焊接等方式固定连接，也可以是卡合等可拆卸连接方式，只要保证压力支撑件11与壳体底部内表面和压板7紧贴即可。所述防水透气膜片组件安装在所述封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体5和压板7均紧贴且固定连接；所述防水透气膜片组件包括一防水透气膜3；所述防水透气膜3为唯一拦截第一通孔8和第二通孔9相互连通的部件。
本发明对于壳体和压板的材质没有具体的要求，可以是高分子材料的，也可以是金属的，还可以是其他形式的。壳体的材质优选为PC(聚碳酸酯)、ABS、PC/ABS或者金属；压板的材质优选为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)或金属。本实施例中，壳体的材质为ABS，压板的材质为PC。
上述防水透气膜片组件包括从下至上依次设置的支撑部1、第一粘接胶层2、防水透气膜3和第二粘接胶层4；支撑部1下表面与压板7紧贴；支撑部1上设有第三通孔10，第三通孔10与第一通孔8、第二通孔9的上下位置相对应；第一粘接胶层2和第二粘接胶层4分别设在第一通孔8和第二通孔9形成的竖直通道外围；第一粘接胶层2将支撑部1与防水透气膜3粘接在一起，第二粘接胶层4将防水透气膜3和壳体5顶部内表面粘接在一起。
需要说明的是，本发明中的防水透气膜片组件可以是环状，也可以是矩形等其他规则或不规则的图形，只要满足如图1所示的纵向剖面图的结构即可；而壳体和压板的形状也没有限制，只要保证能像图5那样，将防水透气膜片组件从四周进行贴合密封即可。本实施例中，防水透气膜片组件为环状。
本实施例中，壳体的材质为PC/ABS，压板的材质为PET。
第一通孔8、第二通孔9和第三通孔10所构成的通道为透气区域，透气区域的直径为1mm；防水透气膜3的材质为耐水压值在100-1000kpa、透气量在50-4000ml/cm2/min@7kpa的材料。所述防水透气膜的材质具有微孔透气功能，声音随空气介质传递，防水透气膜具有传音功能。防水透气膜的厚度可以根据需要，选择0.01-0.2mm。在本实施例中，防水透气膜3采用聚四氟乙烯膨化薄膜，其厚度为0.01mm。
上述支撑部1采用内孔为第三通孔10的支撑环；支撑部1的材质为PET。
上述壳体5和压板7通过第三粘接胶层6粘接在一起；具体来说，本实施例的壳体5顶部内表面位于第一通孔8外围的部分均向内凸起形成凸肋13，压板7位于凸肋13下方，且凸肋13、压板7和壳体5顶部第一通孔8所在部位构成所述封闭区域；所述压板7为一平板，且压板7的上表面边缘部分设有用于粘接凸肋13的第三粘接胶层6；所述防水透气膜片组件安装在封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体5、凸肋13和压板7均紧贴。
第一粘接胶层2和第二粘接胶层4均采用有机材双面胶，第三粘接胶层6均无基材双面胶。
为了保证壳体、压板和防水透气膜片组件的密封性，凸肋13外侧到壳体5上第一通孔8所在端面的距离跟第三粘接胶层6的厚度之和与防水透气膜片组件的总厚度相当。
本实施例的工作过程：
如图5所示，使用时，使压板7下表面与压力支撑件11上表面紧贴，可以保持对透气透音防水膜的作用力永远存在，水流自壳体5上的第一通孔8处依次流向防水透气膜3、支撑部1、压板7、压力支撑件11，水压自壳体5上的第一通孔8向压力支撑件11一侧施加，防水透气膜片组件在压板7结构组件(也即壳体5和压板7所组成的结构)和压力支撑件11作用下，把防水透气膜片组件整体受力面积缩减到透气区域，防水透气膜3受力，由多层整体受力转换成单层透气区域受力，防止产品多层开裂，产品脱落，压力支撑件11同时起到防止防水透气膜片组件、壳体5和压板7结构因深水压力侧方向分层的作用。整体透气透音防水膜在压力支撑件11作用下抗衡高水压。
需要说明的是，本实施例中第一通孔8设在壳体5的顶部，实际应用中，可根据防水透气需求，将防水透气膜片组件安装在壳体任何有通孔且有防水透气需求的部位，将其用压板7、压力支撑件11等固定。
实施例2
本实施例所述的透气透音防水膜与实施例1基本相同，不同之处在于：
如图6-8所示，壳体5顶部为平板状；压板7纵截面位于第二通孔9两侧的位置均成L形，防水透气膜片组件安装在压板7内；压板7顶部设有用于粘接壳体5的第三粘接胶层6。
压板7内底部上表面通过第四粘接胶层12与防水透气膜片组件的下表面粘结，也即支撑部1粘结，第四粘接胶层12位于第一通孔8和第二通孔9形成的通道的外围区域；压板7内部的深度与第三粘接胶层6的厚度总和等于防水透气膜片组件的总厚度与第四粘接胶层12的厚度之和；压板7内部侧壁与防水透气膜片组件紧贴；第四粘接胶层12采用胶水。
此外，本实施例中的压力支撑件11为壳体内相应部位安装的电子元件。
在本实施例中，防水透气膜3为TPU膨化薄膜。支撑部1的材质为不锈钢。透气区域的直径为2mm。
需要说明的是，本发明中的防水透气膜片组件可以是环状，也可以是矩形等其他规则或不规则的图形，只要满足如图1所示的纵向剖面图的结构即可；而壳体和压板的形状也没有限制，只要保证能像图8那样，将防水透气膜片组件从四周进行贴合密封即可。
本实施例的工作过程为：
如图8所示，使用时，在压板7结构组件(也即壳体5和压板7所组成的结构)外侧的压力支撑件11，可保持作用力永远存在；水压存在时防水透气膜片组件在压板7结构组件(也即壳体5和压板7所组成的结构)和压力支撑件11作用下，把防水透气膜片组件整体受力面积缩减到透气区域，防水透气膜3受力，由多层整体受力转换成单层透气区域受力，防止产品多层开裂，产品脱落，压力支撑件11同时起到防止防水透气膜片组件、壳体5和压板7结构因深水压力侧方向分层的作用；整体透气透音防水膜在压力支撑件11作用下抗衡高水压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.透气透音防水膜，其特征在于：包括壳体(5)和安装在壳体内的压板(7)、防水透气膜片组件；所述壳体(5)上设有一第一通孔(8)；
所述压板(7)与壳体(5)上设有第一通孔(8)的部位构成一封闭区域，压板(7)与壳体(5)密封连接；所述压板(7)上设有第二通孔(9)，第二通孔(9)与第一通孔(8)的位置相对应，且两者连通；
所述防水透气膜片组件安装在所述封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体(5)和压板(7)均紧贴且固定连接；所述防水透气膜片组件包括一防水透气膜(3)；所述防水透气膜(3)为唯一拦截第一通孔(8)和第二通孔(9)相互连通的部件；所述防水透气膜片组件包括依次设置的支撑部(1)、第一粘接胶层(2)、防水透气膜(3)和第二粘接胶层(4)；支撑部(1)远离第一通孔(8)一侧与压板(7)紧贴且固定连接；支撑部(1)上设有第三通孔(10)，第三通孔(10)与第一通孔(8)、第二通孔(9)的位置相对应；第一粘接胶层(2)和第二粘接胶层(4)分别设在第一通孔(8)和第二通孔(9)形成的竖直通道外围；第一粘接胶层(2)将支撑部(1)与防水透气膜(3)粘接在一起，第二粘接胶层(4)将防水透气膜(3)和壳体(5)粘接在一起；第一通孔(8)、第二通孔(9)和第三通孔(10)所构成的通道为透气区域，透气区域的直径为0.5-3mm；所述防水透气膜(3)的材质为耐水压值在100-1000kpa、透气量在50-4000ml/cm2/min@7kpa的材料；
所述壳体(5)内位于第一通孔(8)外围的部分均向内凸起形成凸肋(13)，所述压板(7)位于凸肋(13)外侧，且凸肋(13)、压板(7)和壳体(5)上第一通孔(8)所在部位构成所述封闭区域；所述压板(7)为一平板，且压板(7)靠近第一通孔(8)一侧的边缘部分设有用于粘接凸肋(13)的第三粘接胶层(6)；所述防水透气膜片组件安装在封闭区域内，且防水透气膜片组件与壳体(5)、凸肋(13)和压板(7)均紧贴；
所述凸肋(13)外侧到壳体(5)上第一通孔(8)所在端面的距离跟第三粘接胶层(6)的厚度之和与防水透气膜片组件的总厚度相当；
所述壳体(5)设有第一通孔(8)的部位为平板状；压板(7)纵截面位于第二通孔(9)两侧的位置均成L形，所述防水透气膜片组件安装在压板(7)内；压板(7)顶部设有用于粘接壳体(5)的第三粘接胶层(6)。
2.根据权利要求1所述的透气透音防水膜，其特征在于：所述防水透气膜(3)的材质具有微孔透气功能，声音随空气介质传递，防水透气膜(3)具有传音功能。
3.根据权利要求2所述的透气透音防水膜，其特征在于：所述防水透气膜(3)为TPU膨化薄膜、PE薄膜、PET薄膜或聚四氟乙烯膨化薄膜；所述支撑部(1)的材质为金属或高分子材料。
4.根据权利要求1所述的透气透音防水膜，其特征在于：所述支撑部(1)采用内孔为第三通孔(10)的支撑环；所述支撑部(1)的材质为PET、PC或金属。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的透气透音防水膜，其特征在于：壳体(5)和压板(7)通过第三粘接胶层(6)粘接在一起；第一粘接胶层(2)、第二粘接胶层(4)和第三粘接胶层(6)均采用胶水、无基材双面胶、有基材双面胶中的一种。
6.根据权利要求1所述的透气透音防水膜，其特征在于：所述压板(7)内底部靠近第一通孔(8)一侧通过第四粘接胶层(12)与防水透气膜片组件的支撑部(1)粘结，第四粘接胶层(12)位于第一通孔(8)和第二通孔(9)形成的通道的外围区域；所述压板(7)内部的深度与第三粘接胶层(6)的厚度总和等于防水透气膜片组件的总厚度与第四粘接胶层(12)的厚度之和；压板(7)内部侧壁与防水透气膜片组件紧贴；第四粘接胶层(12)采用胶水、无基材双面胶、有基材双面胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的透气透音防水膜，其特征在于：所述壳体(5)的材质为PC、ABS、PC/ABS或者金属；所述压板(7)的材质为PET、PC或金属。
8.根据权利要求1所述的透气透音防水膜，其特征在于：还包括压力支撑件(11)；所述压力支撑件(11)设在壳体(5)远离第一通孔(8)一侧与压板(7)之间；压力支撑件(11)与壳体(5)和压板(7)紧贴；所述压力支撑件(11)为壳体内的板筋、填充块或电子元件。
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