CN210526004U - 一种防水透气构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防水透气构件，属于膜技术领域，包括朝向来水侧的第一PTFE膜和背向来水侧的PTFE复合膜，所述第一PTFE膜包括透气部和环绕所述透气部设置的粘接部，所述PTFE复合膜包括基材和设于基材上的第二PTFE膜，所述基材背向来水侧设置，所述第二PTFE膜与所述第一PTFE膜的一面之间设有粘接于所述粘接部上的第一胶层，所述第一PTFE膜的另一面设有粘接于所述粘接部上的第二胶层。本实用新型的防水透气构件，通过设置第一PTFE膜和PTFE复合膜，可以达到IPX5或IPX6防水等级。

Description

一种防水透气构件

【技术领域】

本实用新型涉及膜技术领域，尤其涉及一种防水透气构件。

【背景技术】

防水透气贴膜主要用于户外通讯基站电子部件上，主要是RRU、滤波器、塔放、合路器、功放、双工器、天线和传感器等。相比于防水透气阀，防水透气贴膜更能满足通讯基站等户外电子设备腔体小型化的趋势。但是现有的防水透气贴膜达不到主要通讯设备厂商要求的IPX5或IPX6防水等级。

例如：现有技术中公开了一种防水透气贴膜，其包括第一软胶层、单膜层、第二软胶层和支撑层，第一软胶层压覆于单膜层的正面，第二软胶层压覆于单膜层的背面，支撑层压覆于第二软胶层上。该防水透气贴膜测试时，水直接喷射到单膜层后，单模层会发生变形，造成膜孔增大，此时部分水会透过单膜层渗透到支撑层上，而由于支撑层采用防水性能差的无纺布，因此水会经支撑层进入腔体内导致测试失败，达不到所要求的IPX5或IPX6防水等级。此外，现有技术中还公开了另外一种防水透气贴膜，包括第一双面背胶、带开孔的塑料片、第二双面背胶和膜，第一双面背胶压覆于带开孔的塑料片正面，第二双面背胶压覆于带开孔的塑料片反面，膜压覆于第二双面背胶。虽然塑料片能够有效降低水压以避免水直射到复合膜时使复合膜产生分层现象，但是由于其防水性能较差，因此仍会有较多的水经开孔流动至膜处，进而渗漏至腔体内导致测试失败，达不到所要求的IPX5或IPX6防水等级。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种能够达到IPX5或IPX6防水等级的防水透气构件。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种防水透气构件，包括朝向来水侧的第一PTFE膜和背向来水侧的PTFE复合膜，所述第一PTFE膜包括透气部和环绕所述透气部设置的粘接部，所述PTFE复合膜包括基材和设于基材上的第二PTFE膜，所述基材背向来水侧设置，所述第二PTFE膜与所述第一PTFE膜的一面之间设有粘接于所述粘接部上的第一胶层，所述第一PTFE膜的另一面设有粘接于所述粘接部上的第二胶层。

进一步的，所述第一PTFE膜的孔径为0.2μm~3μm，透气量Gurley为0.5秒~3秒，厚度为30μm~150μm，所述第二PTFE膜的孔径为1μm~10μm，透气量Gurley为0.3秒~2秒，厚度为50μm~400μm。

进一步的，所述第一PTFE膜和PTFE复合膜之间具有缓冲间隙，所述缓冲间隙为0.05 mm -0.4mm。

进一步的，所述透气部的直径为D，所述粘接部的外径为D1，1/4＜D/D1＜2/3。

进一步的，所述第一胶层和第二胶层的单边宽度为1mm~10mm。

进一步的，所述基材的厚度为130μm~155μm。

更进一步的，所述基材的厚度为t1，所述第二PTFE膜的厚度为t2，1≤t1/t2≤10。

更进一步的，所述基材的透气部受到来水侧的压力后向内发生凹陷变形，所述透气部产生单位毫米凹陷深度时所对应的弹性应力不小于20kpa。

更进一步的，所述基材为PET膜、PE膜、PP膜或尼龙膜。

进一步的，所述第二胶层的厚度为0.05mm~0.4mm。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中防水透气构件在进行IPX5或IPX6防水等级测试时，由于水首先作用于第一PTFE膜上，因此第一PTFE膜受到动态水压的作用会向着PTFE复合膜方向发生凹陷变形，由于形变后第一PTFE膜相当于被拉伸了，因此会造成第一PTFE膜孔径变大，导致防水失效；而本实用新型中PTFE复合膜的基材能够对第一PTFE膜起到支撑作用，因此能够有效减少第一PTFE膜受到水压时发生的变形量，以使得第一PTFE膜的形变变弱，使得孔径不会过分增大，由此提高了第一PTFE膜的防水性能；另外，在极端环境下，水透过第一PTFE膜后，在PTFE复合膜与第一PTFE膜之间的间隙中水的流速和冲击力会显著下降，将IPX5/IPX6测试过程中的动态水压转化为静态水压，即使有渗出的水珠，也不会导致PTFE复合膜分层，且第二PTFE膜的变形极小，因此提供了第二道防水保护，从而确保了防水透气构件通过IPX5或IPX6测试；其次，由于PTFE复合膜与第一PTFE膜之间的间隙容积较小，因此间隙内的残留水会在第一PTFE膜和第二PTFE膜两侧正负压作用下，逐渐汽化蒸发；最后，本实用新型中PTFE复合膜通过第二PTFE膜与第一胶层粘接固定，相比基材朝外设置并与第一胶层粘接固定来说，第二PTFE膜与第一胶层的粘接性更好，不容易脱开，另一方面，水也不易从第一胶层和PTFE复合膜对应区域之间穿过造成渗漏。

第一PTFE膜的孔径为0.2μm~3μm，透气量Gurley为0.5秒~3秒，厚度为30μm~150μm，第二PTFE膜的孔径为1μm~10μm，透气量Gurley为0.3秒~2秒，厚度为50μm~400μm。如此设计，由于第一PTFE膜能够起到防止大量水渗透的作用，因此只有少量的水渗透至第二PTFE膜处，将第二PTFE膜的孔径设计成大于第一PTFE膜的孔径，也能保证其防水性能，同时也增加了防水透气构件的透气性能。

第一PTFE膜和PTFE复合膜之间具有缓冲间隙，缓冲间隙为0.05 mm -0.4mm。如此设计，既能避免第一PTFE膜形变过大，又能保证将动态水压转化为静态水压。若缓冲间隙大于0.4mm时，则PTFE复合膜对第一PTFE膜的支撑作用变弱，此时第一PTFE膜形变量较大，容易防水失效；若缓冲间隙小于0.05mm时，间隙过小，难以形成将动态水压转化为静态水压的功能。

透气部的直径为D，粘接部的外径为D1，1/4＜D/D1＜2/3。如此设计，既能保证防水透气构件的透气量，又能保证第一PTFE膜和PTFE复合膜之间以及防水透气构件与防水外壳的粘接可靠性；当D/D1＜1/4时，透气部过小，导致防水透气构件的透气性能较差；当D/D1＞2/3时，所述粘接部的面积过小，导致第一PTFE膜和PTFE复合膜易脱开，以及降低了防水透气构件的安装可靠性。

第一胶层和第二胶层的单边宽度为1mm~10mm。如此设计，既能保证防水透气构件的透气性能，降低用胶量，又能增强粘接可靠性，以保证防水效果；当单边宽度小于1mm时，容易脱落，且容易脱开而导致防水失效；当单边宽度大于10mm时，防水透气构件的透气性能变差，且用胶量变多，成本上升。

基材的厚度为130μm~155μm。如此设计，既能保证基材的强度，使其能够很好的支撑第一PTFE膜，又能避免过厚导致透气性能降低；当基材的厚度小于130μm时，基材较薄，不能很好的支撑第一PTFE膜；当基材的厚度大于150μm时，基材的透气性能降低。

基材的厚度为t1，第二PTFE膜的厚度为t2，1≤t1/t2≤10。如此设计，既能保证基材的透气性能，又能有效吸收进入缓冲间隙内的水蒸汽，以防止水蒸汽渗透至腔体内；当t1/t2＞10时，基材的透气性能较差；当t1/t2＜1时，基材吸收进入缓冲间隙内的水蒸汽量有限，导致部分未被吸收的水蒸汽渗透至腔体内。

基材的透气部受到来水侧的压力后向内发生凹陷变形，透气部产生单位毫米凹陷深度时所对应的弹性应力不小于20kpa。如此设计，能够使基材即使在受到较大外压时依然能保持第二PTFE膜形变不大。

第二胶层的厚度为0.05mm~0.4mm，保证了足够的粘结强度。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例一中防水透气构件的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中PTFE复合膜的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中防水透气构件的剖视图；

图4为本实用新型实施例二中防水透气构件安装在防水外壳上的结构示意图。

附图标记：

100、第一PTFE膜；110、透气部；120、粘接部；200、PTFE复合膜；210、基材；220、第二PTFE膜；300、第一胶层；400、第二胶层；500、缓冲间隙； 600、防水外壳；610、通孔。

【具体实施方式】

本实用新型提供了一种防水透气构件，包括朝向来水侧的第一PTFE膜和背向来水侧的PTFE复合膜，所述第一PTFE膜包括透气部和环绕所述透气部设置的粘接部，所述PTFE复合膜包括基材和设于基材上的第二PTFE膜，所述基材背向来水侧设置，所述第二PTFE膜与所述第一PTFE膜的一面之间设有粘接于所述粘接部上的第一胶层，所述第一PTFE膜的另一面设有粘接于所述粘接部上的第二胶层。

本实用新型中防水透气构件在进行IPX5或IPX6防水等级测试时，由于水首先作用于第一PTFE膜上，因此第一PTFE膜受到动态水压的作用会向着PTFE复合膜方向发生凹陷变形，由于形变后第一PTFE膜相当于被拉伸了，因此会造成第一PTFE膜孔径变大，导致防水失效；而本实用新型中PTFE复合膜的基材能够对第一PTFE膜起到支撑作用，因此能够有效减少第一PTFE膜受到水压时发生的变形量，以使得第一PTFE膜的形变变弱，使得孔径不会过分增大，由此提高了第一PTFE膜的防水性能；另外，在极端环境下，水透过第一PTFE膜后，在PTFE复合膜与第一PTFE膜之间的间隙中水的流速和冲击力会显著下降，将IPX5/IPX6测试过程中的动态水压转化为静态水压，即使有渗出的水珠，也不会导致PTFE复合膜分层，且第二PTFE膜的变形极小，因此提供了第二道防水保护，从而确保了防水透气构件通过IPX5或IPX6测试；其次，由于PTFE复合膜与第一PTFE膜之间的间隙容积较小，因此间隙内的残留水会在第一PTFE膜和第二PTFE膜两侧正负压作用下，逐渐汽化蒸发；最后，本实用新型中PTFE复合膜通过第二PTFE膜与第一胶层粘接固定，相比基材朝外设置并与第一胶层粘接固定来说，第二PTFE膜与第一胶层的粘接性更好，不容易脱开，另一方面，水也不易从第一胶层和PTFE复合膜对应区域之间穿过造成渗漏。

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一、

参照图1至3所示，本实施例中的防水透气构件，包括朝向来水侧的第一PTFE膜100和背向来水侧的PTFE复合膜200，第一PTFE膜100包括透气部110和环绕透气部110设置的粘接部120，PTFE复合膜200包括基材210和设于基材210上的第二PTFE膜220，基材210背向来水侧设置，第二PTFE膜220与第一PTFE膜100的一面之间设有粘接于粘接部120上的第一胶层300，第一PTFE膜100的另一面设有粘接于粘接部120上的第二胶层400，第一胶层300和第二胶层400均为环形。

本实施例中防水透气构件在进行IPX5或IPX6防水等级测试时，由于水首先作用于第一PTFE膜100上，因此第一PTFE膜100受到动态水压的作用会向着PTFE复合膜200方向发生凹陷变形，由于形变后第一PTFE膜100相当于被拉伸了，因此会造成第一PTFE膜100孔径变大，导致防水失效；而本实施例中PTFE复合膜200的基材210能够对第一PTFE膜100起到支撑作用，因此能够有效减少第一PTFE膜100受到水压时发生的变形量，以使得第一PTFE膜100的形变变弱，使得孔径不会过分增大，由此提高了第一PTFE膜100的防水性能；另外，在极端环境下，水透过第一PTFE膜100后，在PTFE复合膜200与第一PTFE膜100之间的间隙中水的流速和冲击力会显著下降，将IPX5/IPX6测试过程中的动态水压转化为静态水压，即使有渗出的水珠，也不会导致PTFE复合膜200分层，且第二PTFE膜220的变形极小，因此提供了第二道防水保护，从而确保了防水透气构件通过IPX5或IPX6测试；其次，由于PTFE复合膜200与第一PTFE膜100之间的间隙容积较小，因此间隙内的残留水会在第一PTFE膜100和第二PTFE膜220两侧正负压作用下，逐渐汽化蒸发；最后，本实施例中PTFE复合膜200通过第二PTFE膜220与第一胶层300粘接固定，相比基材210朝外设置并与第一胶层300粘接固定来说，第二PTFE膜220与第一胶层300的粘接性更好，不容易脱开，另一方面，水也不易从第一胶层300和PTFE复合膜200对应区域之间穿过造成渗漏。

本实施例中的第一PTFE膜100和第二PTFE膜220优选为ePTFE膜，其中第一PTFE膜100的孔径为0.2μm~3μm，透气量Gurley为0.5秒~3秒，厚度为30μm~150μm，第二PTFE膜220的孔径为1μm~10μm，透气量Gurley为0.3秒~2秒，厚度为50μm~400μm。由于第一PTFE膜100能够起到防止大量水渗透的作用，因此只有少量的水渗透至第二PTFE膜220处，将第二PTFE膜220的孔径设计成大于第一PTFE膜100的孔径，也能保证其防水性能，同时也增加了防水透气构件的透气性能。其中本实施例中透气量的测试采用以下方法和仪器进行测试：即依照ASTM测试方法D726-84，用W & L.E. Gurley & Sons公司生产的Gurley密度计测量试样对气流的阻力，结果用Gurley数字或Gurley – 秒表示，它是100立方厘米气体在4.88英寸水压差的条件下通过1平方英寸试样的时间（以秒为单位）。

防水透气构件组装完成后，第一PTFE膜100和PTFE复合膜200之间具有缓冲间隙500，缓冲间隙500的大小H为0.05 mm -0.4mm，缓冲间隙500的大小H相当于第一胶层300的厚度，若H大于0.4mm时，则PTFE复合膜200对第一PTFE膜100的支撑作用变弱，此时第一PTFE膜100形变量较大，容易防水失效；若H小于0.05mm时，间隙过小，难以形成将动态水压转化为静态水压的功能。为此，本实施例中H优选为0.2 mm，如此一来，既能避免第一PTFE膜100形变过大，又能保证将动态水压转化为静态水压。当然，可选的，H还可以为但不限于0.05mm、0.1 mm、0.15 mm、0.25 mm、0.3 mm、0.35 mm或0.4mm等。

此外，本实施例中透气部110的直径为D，粘接部120的外径为D1，优选的，粘接部120的外径D1为第一PTFE膜100的外径，而透气部110的直径为D为粘接部120的内径，满足1/4＜D/D1＜2/3。当D/D1＜1/4时，透气部110过小，导致防水透气构件的透气性能较差；当D/D1＞2/3时，粘接部120的面积过小，导致第一PTFE膜100和PTFE复合膜200易脱开，以及降低了防水透气构件的安装可靠性；为此，本实施例中的D/D1优选为3/5，如此一来，既能保证防水透气构件的透气量，又能保证第一PTFE膜100和PTFE复合膜200之间以及防水透气构件与防水外壳的粘接可靠性。当然，可选的，D/D1还可以为但不限于1/4、3/10、2/5、1/2或2/3等。

进一步的，第一胶层300和第二胶层400的单边宽度W为1mm~10mm。当单边宽度W小于1mm时，容易脱落，且容易脱开而导致防水失效；当单边宽度W大于10mm时，防水透气构件的透气性能变差，且用胶量变多，成本上升。为此，本实施例中单边宽度W优选为5 mm，如此一来，既能保证防水透气构件的透气性能，降低用胶量，又能增强粘接可靠性，以保证防水效果。当然，可选的，单边宽度W还可以为但不限于1 mm、2mm、3 mm、4mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm等。同时，第二胶层的厚度为0.05mm~0.4mm，保证了足够的粘结强度。

此外，本实施例中的基材210为PET膜、PE膜、PP膜或尼龙膜。其厚度t1为130μm~155μm。当t1小于130μm时，基材210较薄，不能很好的支撑第一PTFE膜100；当t1大于150μm时，基材210的透气性能降低。为此，本实施例中t1优选为140μm，如此一来，既能保证基材210的强度，使其能够很好的支撑第一PTFE膜100，又能避免其过厚导致透气性能降低。当然，可选的，t1还可以为但不限于130μm、132μm、135μm、138μm、142μm、145μm、148μm、150μm、152μm或155μm等。

其中，本实施例中第二PTFE膜220的厚度为t2，满足1≤t1/t2≤10。当t1/t2＞10时，基材210的透气性能较差；当t1/t2＜1时，基材210吸收进入缓冲间隙500内的水蒸汽量有限，导致部分未被吸收的水蒸汽渗透至防水外壳的腔体内。为此，本实施例中t1/t2优选为5，如此一来，既能保证基材210的透气性能，又能有效吸收进入缓冲间隙500内的水蒸汽，以防止水蒸汽渗透至防水外壳的腔体内。当然，可选的，t1/t2还可以为但不限于1、2、3、4、6、7、8、9或10等。

为了能够使基材210在IPX5或IPX6防水等级测试中依然能保持第二PTFE膜220发生较小形变，以起到较好的第二道防水保护，本实施例中基材210的透气部110受到来水侧的压力后向内发生凹陷变形，透气部110产生单位毫米凹陷深度时所对应的弹性应力不小于20kpa，也就是只有在施加于透气部110上的弹性应力超过20kpa时，才能使透气部110产生1毫米的凹陷。本实施例中的弹性应力20kpa是根据计算下面表格中弹性应力/形变量并取最小值后取其75%得出。

弹性应力	形变量1	形变量2	形变量3	形变量4
					0kpa	0	0	0	0
10kpa	0.29mm	0.22mm	0.38mm	0.30mm
					20kpa	0.46 mm	0.45mm	0.64mm	0.52mm
30kpa	0.81mm	0.77mm	0.83mm	0.79mm

实施例二、

如图4所示，本实用新型还提供了一种防水外壳600，防水外壳600上设有连通外壳内腔和外界的通孔610，防水外壳600内安装有实施例一所述的防水透气构件，防水透气构件通过第二胶层400粘接于防水外壳内壁上以覆盖通孔610，其中第二胶层400的内径大于通孔610的孔径。在其他实施例中第二胶层还可粘接于防水外壳外壁上以覆盖通孔，但是相比这种固定方式来说，本实施例中将防水透气构件安装在防水外壳内，既能保证防水外壳的外观，又能对防水透气构件起到良好的防护作用，避免其安装在防水外壳外壁上受到外界干扰而脱落。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种防水透气构件，其特征在于，包括朝向来水侧的第一PTFE膜和背向来水侧的PTFE复合膜，所述第一PTFE膜包括透气部和环绕所述透气部设置的粘接部，所述PTFE复合膜包括基材和设于基材上的第二PTFE膜，所述基材背向来水侧设置，所述第二PTFE膜与所述第一PTFE膜的一面之间设有粘接于所述粘接部上的第一胶层，所述第一PTFE膜的另一面设有粘接于所述粘接部上的第二胶层。

2.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述第一PTFE膜的孔径为0.2μm~3μm，透气量Gurley为0.5秒~3秒，厚度为30μm~150μm，所述第二PTFE膜的孔径为1μm~10μm，透气量Gurley为0.3秒~2秒，厚度为50μm~400μm。

3.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述第一PTFE膜和PTFE复合膜之间具有缓冲间隙，所述缓冲间隙为0.05 mm -0.4mm。

4.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述透气部的直径为D，所述粘接部的外径为D1，1/4＜D/D1＜2/3。

5.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述第一胶层和第二胶层的单边宽度为1mm~10mm。

6.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述基材的厚度为130μm~155μm。

7.如权利要求6所述的防水透气构件，其特征在于，所述基材的厚度为t1，所述第二PTFE膜的厚度为t2，1≤t1/t2≤10。

8.如权利要求6所述的防水透气构件，其特征在于，所述基材的透气部受到来水侧的压力后向内发生凹陷变形，所述透气部产生单位毫米凹陷深度时所对应的弹性应力不小于20kpa。

9.如权利要求6所述的防水透气构件，其特征在于，所述基材为PET膜、PE膜、PP膜或尼龙膜。

10.如权利要求1所述的防水透气构件，其特征在于，所述第二胶层的厚度为0.05mm~0.4mm。

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