CN1289271C - 一种装置的防水壳体和电池舱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装置的防水壳体(1)，比如该装置是可充电的电动剃须刀，该壳体(1)在壁(1a)内至少设有至少一个开口(3a，3b)，该开口被一薄膜(4)封住，该薄膜允许在壳体内部和外部大气压之间的压差实现平衡。为了提供适用于各种装置的压差平衡装置，该装置不受污染并且同时能够进行压差平衡，所以该(4)薄膜可弹性变形并且设有至少一个连续的切口(8，9)，该切口的切割边缘在穿过薄膜的压差的影响下能够弯曲。

Description

一种装置的防水壳体和电池舱
【技术领域】
本发明涉及一种装置的防水壳体，例如是一种可充电的电动剃须刀的防水壳体，该壳体在壁内至少设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，所述的薄膜使得在壳体内实现相对外部大气压的压力平衡成为可能。
本发明进一步地涉及一种比如可充电的电动剃须刀之类的装置的防水壳体，其中在壳体内有一个单独的电池舱，用来容纳可再充电的电池，该电池舱在壁内设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，该薄膜使得在电池的充电过程中产生的气体从电池舱流到外部大气成为可能。
本发明进一步地涉及一种用来容纳可再充电电池的电池舱，比如用在一种比如可充电的电动剃须刀之类的装置上。该电池舱在壁内设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，该薄膜使得在电池的充电过程中产生的气体从电池舱流到外部大气成为可能。
【背景技术】
由于诸如可充电的电动剃须刀、电动牙刷之类的各种装置用在潮湿的房间内，比如用在浴室内，为了安全起见，这样的装置将至少是防溅的。为此目的，在壳体内合适的位置，比如在不同壳体部分的接缝的地方，或者在诸如剃须头、开关和换向器等某些元件的区域已经设置了密封件。
由于温度不同，比如由于这样一种装置在热水龙头下的清洗，在壳体的内部和外部大气之间可以产生压差。产生的压差可以损坏上述的密封件，致使该装置不再防水，由于存在安全隐患，这是不希望有的。
为了以简单且最快的方式使这种压差平衡，而不损坏密封件，在现今的上述类型的装置的壳体内设置了一个或几个开口，这些开口被例如防水的Gore-Tex型的透气薄膜遮住。“薄膜”这一术语表示由诸如橡胶或者合成树脂之类的任意材料形成的弹性层。
这样的防水的透气薄膜也用在电池舱内，该电池舱在可充电的电动装置的壳体内。在专利申请号为PCT/US95/01054、公开号为WO96/08048的国际申请文件中公开了这样一种应用的例子。
在该申请中，薄膜用来提供一种气体，尤其是在电池充电期间在正极区域产生的爆炸性氢气H2流出的可能性，氢气会在电池舱内产生了不希望的过压。
但是，存在这样的事实：这种材料相对较贵，这种“呼吸”薄膜对污染非常敏感。由于薄膜的透气孔在经过一段时间后被阻塞，从而薄膜就失去了它的“呼吸”功能。另外，这样的薄膜只能沿着一个方向透气，这就限制了它们的压力平衡功能。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种用在上述种类的装置上的压力平衡装置，它不仅对污染不敏感，而且也能够使多种压差平衡。
为了实现这一目的，该薄膜是可以弹性变形的，其上设有至少一个连续的切口，切口的切割边缘在穿过薄膜的压差影响下能够弯曲。因为在薄膜上的开口在存在压差时才打开，所以在正常使用期间它不会被污染和阻塞。
另外，现在使用这样可以机械变形的薄膜，能够沿着两个方向产生压力平衡。相对外部大气压的过压和欠压都能够被平衡，考虑到该装置的使用寿命，这是非常合乎需要的，并且用仅在一个方向上使压力平衡的薄膜不能获得这样的平衡。
在薄膜内的切口开口处的压力能够由可机械变形的薄膜的选择来改变。该开口压力不仅由薄膜的材料性质来改变，而且结构特性也起一部分作用。由于在本发明的实施例中，在开口区域内薄膜的起作用的表面积相互不等，在壳体或者电池舱内过压需要的开口压力可以不同于欠压需要的开口压力，并且可以另外调节。
在更具体的本发明实施例中，薄膜的切口可以是直的，也可以是曲线的。
具体地，本发明提出一种装置的防水壳体，该壳体在壳体壁内设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，所述的薄膜使得在壳体内实现相对外部大气压的压力平衡成为可能，该薄膜是可以弹性变形的，其上设有至少一个连续的切口，该切口的切割边缘在穿过薄膜的压差的影响下能够弯曲，其特征在于，该切口位于该开口的区域处。
在开口区域内该薄膜的起作用的表面积相互不等。
切口是笔直的切口或曲线的切口。
一种装置，具有以上的防水壳体，其特征在于，该装置为可充电的电动剃须刀或电动充电牙刷。
也提出一种电池舱，用来容纳可再充电的伏打电池或电池，该电池舱在电池舱壁上设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，该薄膜使得在在电池舱内实现相对外部大气外压的压力平衡成为可能，该薄膜是可以弹性变形的，其上设有至少一个连续的切口，该切口的切割边缘在穿过薄膜的压差的影响下能够弯曲，其特征在于，该切口位于该开口的区域处。
在开口区域内该薄膜的起作用的表面积相互不等。
此外，上述电池舱容纳在一防水壳体内，该防水壳体在防水壳体壁内设有至少一个开口，该防水壳体的开口被所述薄膜的一部分封住，所述薄膜的该部分是位于远离用于封住电池舱开口的该切口处，以及所述薄膜的该部分使得在防水壳体内实现相对外部大气压的压力平衡成为可能，所述薄膜的该部分是可以弹性变形的并在其上设有至少一个连续的切口，所述薄膜的该部分的该切口的切割边缘在穿过所述薄膜的该部分的压差的影响下能够弯曲，其中所述薄膜的该部分的该切口是位于该防水壳体的开口的区域处。
【附图说明】
下面参考附图来更加详细地说明本发明，各附图为：
图1展示了一种装置的壳体和电池舱，该装置设有本发明的压力平衡装置的一种实施形式；
图2A和2B是图1的压力平衡装置的由圆圈A和B包围的元件的示意性局部视图；
图3A和3B是根据本发明的压力平衡装置的实施例的另一种示意性局部视图；
图4展示了带有根据本发明的压力平衡装置的可充电的电动剃须刀。
【具体实施方式】
图1概略地展示了穿过一可充电的电动装置的壳体的部分剖面图。壳体1由壁1a形成，并且最好由合成树脂制造。
一种诸如剃须刀、电动牙刷之类的可充电的电动装置经常用在潮湿的房间，比如用在浴室内。为了安全起见，该装置的壳体至少必须防溅湿，因此，在壳体内的合适位置要使用密封件。
由于温度不同，例如在一个热水龙头下清洗这样的装置而引起的温度不同，在壳体1的内部1b和外部大气7之间将产生压差。这些压差可以损坏密封件，结果造成装置不再防水。
一个开孔3a设置在壳体1的壁1a内，用于快速地平衡这样的压差，该开口和壳体1的内部1b连通。为了防止湿气和其他杂质通过开口3a进入壳体1，所述的开口3a用一层薄膜4封闭，该薄膜封在支撑装置5和壁部2b之间，在本实施例中该壁部2b形成电池舱2的一部分。该壁部2b在此也设有一个开口3d。显然，作为一替换实施方式，开口3a可以设置在壳体的壁1a内的不同位置，并且该薄膜可以用公知方式被夹紧在该开口3a的区域，从而将开口3a和壳体1的内部1b隔开。
根据本发明，薄膜可以由可弹性变形的材料制造，比如用橡胶或者一些其他的合成树脂材料，并且该薄膜还设有连续的切口8。穿过薄膜4(在大气7中的开口3a和连接壳体1的内部1b的开口3d之间)产生的气压差将使薄膜4在切口8的区域变形。作为结果，两个切割边缘8a和8b(见图2B)将彼此相对移动着在薄膜内产生开口，由此而能够平衡该压差。
设置有切口8的弹性可变形薄膜4的使用使得平衡在壳体1中经常发生的相对外部大气7的过压和欠压成为可能。在过压的情况下，两个切割边缘8a和8b将沿着朝向壁1a内的开口3a的方向弯曲，而在相对外部大气压7压力不足的情况下，该切割边缘将朝向壁1的内部1b弯曲(参见图2B)。
作用在两个方向上的压力平衡使得本发明的压力平衡装置非常适合用在多种装置之上，比如用于可充电的电动剃须刀，或者电熨斗，或者电动牙刷。
因为只有出现压差时切口8才打开，所以当不使用时切口不会被污染或者阻塞，这和透气薄膜相反。
根据本发明的压力平衡装置的相似实施例用在电池舱2中，该电池舱也在图1中展示，并且被容纳在壳体1中。通过支撑装置5，分开的电池舱2被紧固到壁1a的内部。可再充电电池(未示出)容纳在电池舱内，并且能够通过接触器6被充电，从而为该装置提供电驱动。
在电池充电期间，在正极区域放出的气体，尤其是放出有爆炸性的氢气H2，这些气体集聚在电池舱2中，因此相对外部大气压7将产生过压。这样的过压是非常不希望有的，不仅因为气体的爆炸特性，而且因为存在损坏电池舱2和壳体1的重要密封件的危险。
为了允许这样的气体从电池舱2流到外部大气7中去，开口3c和3b分别设置在电池舱的壁2a和壳体的壁1a内。设置在电池舱内的开口3c被同一薄膜4封闭住，该薄膜也用来遮住在壳体1的壁1a中的开口3a。在此的薄膜4封闭在电池舱的壁2a和支撑装置5之间。
薄膜4在开口3c的区域还设有一切口9，在电池舱2内产生的过压的影响下，切口的切割边缘9a和9b弯曲。作为其结果，在电池充电期间释放的气体能够流出电池舱2，也可参看图2A。
图2A和2B是位于开口区域的薄膜4的两个部分放大图。薄膜4被夹在两平板部分之间，其中一平板部分形成图2A中的电池舱2的壁2a，另一平板部分形成支撑装置5。薄膜4将电池舱2的内部2b和外部大气7隔开。设在薄膜4内的切口9具有多个切割边缘9a和9b，在获得的穿过薄膜4的压差的影响下如虚线展示的那样，这些切割边缘能够彼此背离移动。在图2A中，过压出现在电池舱2的内部2b中，例如由电池充电过程中释放的气体引起的过压。
由于在气体压差的影响下，该薄膜发生机械变形，所以在薄膜4内切口9开口的地方改变气压是可能的。在切口被压开之处的最小过压或者欠压可以通过将薄膜4制造得更厚，或者用更大或更小弹性的薄膜材料作压力平衡装置来改变。
在图2B中展示了一种有效的结构形式，借此在不同的过压和欠压的情况下，该切口被强迫打开。在此，薄膜4被夹在凸出的壁部2b(电池舱的壁部，参考图1)和支撑装置5之间。该薄膜4将壳体1的内部1b和外部大气7隔开。
如图2B所示，在开口区域内的薄膜的有效表面积是相互不等的。在壳体一侧1b的有效薄膜表面积4a大于在外部大气一侧7的有效薄膜表面积4b。支撑装置5贴靠在4b那一侧的较大的薄膜表面区域上，而不是靠在另一侧上。和图2A相反，在内壁1b过压处薄膜4的机械弹性变形和在内壁1b欠压处薄膜4的机械弹性变形不同。为了朝向外部大气7打开切口8所必须的过压要高于朝向内壁1b打开切口所需的欠压，这是由于可以预期的支撑装置5的反压力的缘故。
图3A和3B展示了在薄膜材料中切口8的形状的两个实施例。它可以是笔直的形状(图3A)或者曲线的形状(图3B)。具有V形的切口也是非常适合的。例如，该曲线的形状可以使用皮下注射用针来提供。
另外，在壳体1或者电池舱2的被薄膜遮住的空间1b或者2b内分别进行过压或欠压测试是可能的，因为皮下注射用针17(见图1)穿过薄膜4。使用这样的方法，在不能透过气体或者液体的薄膜上可以获得信息。在皮下注射用针已经去除之后，尽管设有切口8或者9，该薄膜又基本上密封地封闭，令人吃惊的是甚至不允许水的通过，并且还能够经受住相对较大的压差。
图4展示了作为一应用例的可充电的电动剃须刀，其内设置有根据本发明的压力平衡装置。该电动剃须刀包括：壳体10和设有三个刀具组件12a-12c的剃须头11。该剃须刀设有一个用于打开或关闭该装置的开关13。壳体10由多个壳体部分10a和10b形成，考虑到该装置在通常潮湿的地方使用，该多个壳体部分采用防水(即防溅)密封件14互相连接。
例如，该壳体也可以容纳电池舱(未示出)，以便使保持在该舱室内的电池能够通过连接器15来充电。一开口16设置在壳体10内，用于解决上述的在壳体和/或电池舱一方与另一方的外部大气之间的压力平衡问题，该开口被本发明的薄膜4所封住(参见图1-3)。

Claims (11)

1.一种装置的防水壳体，该壳体在壳体壁内设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，所述的薄膜使得在壳体内实现相对外部大气压的压力平衡成为可能，该薄膜是可以弹性变形的，其上设有至少一个连续的切口，该切口的切割边缘在穿过薄膜的压差的影响下能够弯曲，其特征在于，该切口位于该开口的区域处。
2.如权利要求1所述的防水壳体，其特征在于，在开口区域内该薄膜的起作用的表面积相互不等。
3.如权利要求1或2所述的防水壳体，其特征在于，该切口是笔直的切口。
4.如权利要求1或2所述的防水壳体，其特征在于，该切口是曲线的切口。
5.一种装置，具有如权利要求1-4之一所述的防水壳体，其特征在于，该装置为可充电的电动剃须刀或电动充电牙刷。
6.一种电池舱，用来容纳可再充电的伏打电池或电池，该电池舱在电池舱壁上设有至少一个开口，该开口被一薄膜封住，该薄膜使得在电池舱内实现相对外部大气外压的压力平衡成为可能，该薄膜是可以弹性变形的，其上设有至少一个连续的切口，该切口的切割边缘在穿过薄膜的压差的影响下能够弯曲，其特征在于，该切口位于该开口的区域处。
7.如权利要求6所述的电池舱，其特征在于，在开口区域内该薄膜的起作用的表面积相互不等。
8.如权利要求6或7所述的电池舱，其特征在于，该切口是笔直的切口。
9.如权利要求6或7所述的电池舱，其特征在于，该切口是曲线的切口。
10.如权利要求6或7所述的电池舱，其特征在于，电池舱容纳在一防水壳体内，该防水壳体在防水壳体壁内设有至少一个开口，该防水壳体的开口被所述薄膜的一部分封住，所述薄膜的该部分是位于远离用于封住电池舱开口的该切口处，以及所述薄膜的该部分使得在防水壳体内实现相对外部大气压的压力平衡成为可能，所述薄膜的该部分是可以弹性变形的并在其上设有至少一个连续的切口，所述薄膜的该部分的该切口的切割边缘在穿过所述薄膜的该部分的压差的影响下能够弯曲，其中所述薄膜的该部分的该切口是位于该防水壳体的开口的区域处。
11.一种装置，装有如权利要求6-9中任一所述的电池舱。
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