KR100561795B1

KR100561795B1 - 전기 제어 장치용 통풍 장치

Info

Publication number: KR100561795B1
Application number: KR1020007005777A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 보리쉬
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2006-03-21
Also published as: EP1034692B1; JP2001525619A; DE59800974D1; KR20010032534A; EP1034692A1; WO1999029150A1; US6506110B1

Abstract

본 발명은 하우징 벽 내에 제공되는 전기 장비용 통풍 장치(1)에 관한 것이다. 이 장치는 하우징의 내측 공간을 향해 개방되어 있고 하우징의 벽에 위치하여 하우징의 내측 공간으로부터 기체를 수용하거나 내측 공간으로 기체를 이송하는 내측 구멍(3)과 하우징 벽의 내측 공간에 위치하고 하우징 주위를 향해 개방되어 있어 하우징의 주위로부터 기체를 수용하거나 주위로 기체를 이송하는 외측 덕트 통풍구로 이루어져 있다. 통풍구들 사이의 기체를 이동시키기 위한 내측 구멍과 덕트 통풍구는 막 유니트가 배치된 통풍 덕트 유니트를 통해서 서로 연결되어있다. 내측 구멍과 덕트 구멍은 서로 겹치지 않도록 분리되게 배치된다.

Description

전기 제어 장치용 통풍 장치 {VENTILATION DEVICE, ESPECIALLY FOR ELECTRICAL CONTROL DEVICES}

본 발명은 하우징(housing) 벽부에 제공되는, 특히 전기 제어장치에 대한, 통풍 장치에 관한 것이다.

이런 타입의 통풍 장치들은 특히 자동차 분야에서, 전기 제어 장치들의 하우징의 내측 공간을 통풍시키고 환기시키는 기능을 한다.

통풍 장치는 DE 91 159 39 U로부터 공지되어 있다. 이 경우에, 통풍 장치는 전기 장치의 하우징 벽 내의 수용 개구(receiving opening)에 마찰 용접(froctional welding)됨으로써 하우징에 완전하게 결합되는 연결 부분을 가진다. 모판(carrier plate), 외측(outer)판 및 판들 사이에 위치한 막(membrane)으로 구성되며 초음파(ultrasonic) 용접에 의해 한 부분에 함께 결합되는, 압력 보상(compensating) 부재가 마찰 용접에 의해 상기 연결 부분에 고정된다. 상기 압력 보상 소자는 상기 연결 부분에 정합된(fit on) 커버에 의해, 특히 기계적 손상으로부터 보호된다. 상기 커버는 개구를 가지며, 이 개구를 통해서 기체는 막 부분까지 흐를 수 있다. 상기 통풍 장치는 구현과 생산에 있어서 복잡하다.

WO 96/03629에 따라, 실리콘 압력 센서에 대한 보호막을 가진 통풍 장치가 공지되어 있다. 이 경우에, 보호되고 통풍되도록 실리콘 칩 상부에 공동(hollow) 공간과 막이 제공된다. 상기 막은 특히 온도 변동을 보상하기 위하여, 탄성력이 있게 설계된, 환형 커버링(annular covering)에 의해 고정된다. 상기 통풍 장치 또한 구현하는데 복잡하고 생산하는데 비용이 많이 든다.

따라서, 본 발명의 목적은 간단하고 경제적으로 생산될 수 있는 통풍 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따른 청구 범위 제 1 항의 특징부에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 목적이 달성되는 방법은 외부로부터 상기 하우징 상으로 분사되는 물이 기껏해야 상기 외측 덕트 개구를 통과할 뿐, 일반적으로 상기 내측 개구를 통과하지 못하는 장점을 가지는데, 왜냐하면 상기 두개의 개구가 일직선으로 배열되지 않은 결과로 물이, 상기 하우징의 벽에 배치되어서 분사수(spray water)의 침투(impingement) 방향에 본질적으로 직각인, 상기 통풍 덕트 유니트를 먼저 통과해야 하기 때문이다.
본 발명의 추가적인 목적들이 종속항 2 내지 9 항에서 개시된다.

삭제

어떤 경우든 전기 장치들상에 정합되는, 명판 타입(type identification plate)이 통풍 덕트 유니트의 벽을 동시에 형성하는 것이 특히 바람직하다. 막들은 단지 오목부(depression)에 부착되기 때문에, 간단한 방식으로 삽입되고 교체될 수 있는데, 이 방식은 상기 명판 타입을 정합시키기 전에는 어떠한 문제점도 나타나지 않는다.

통풍 덕트 장치는 외측 덕트 개구들이 상기 막 아래 중력 방향으로 배치되는 식으로 바람직하게 설계될 수 있어서, 진입된 분사수는 중력의 영향하에 외측 덕트 개구들로 이동된다.

본 발명의 추가적인 특징, 장점 및 상세한 사항은 도면을 참조로 다음의 실시예에서 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 통풍 장치의 분해도이다.

도 2는 도 1에 따른 통풍 장치의 평면도이다.

도 3은 도 2에 따른 단선 A-A에 따른 통풍 장치의 단면도이다.

도 1에서, 전기 제어 장치들을 통풍시키기 위한 통풍 장치(1)가 도시된다. 통풍 장치(1)가 전기 제어 장치의 하우징 벽(2)에 제공된다.

통풍 장치(1)는 하우징의 내측 공간을 통풍시키고 환기시키는 기능을 한다. 하우징의 내측 공간에서, 온도의 변화 때문에 하우징 주위의 압력 차가 생기고 통풍 장치(1)에 의해 보상된다. 아울러, 수증기와 오일 증기들은 하우징의 내측 공간으로부터 외측으로 내보내진다.

상기 하우징 내측 공간의 하우징 벽(2)을 개방시키는, 내측 개구(3)가 하우징 벽(2)에 제공된다. 내측 개구(3)는 뚫린 구멍(bore)의 형태이거나 하우징의 생산시에 이미 형성됐을 수 있다.

하우징 벽(2)의 외측 표면(5)에 배치된 오목부(depression)(4)는 상기 내측 개구(3)를 둘러싸는 방식으로 배치된다. 오목부(4)와 내측 개구(3)는 서로 연결되어 둘 다 원형 윤곽을 가지며 서로 동심원이다. 본질적으로 상기 내측 개구(3)에 대해 방사형이고 서로 직각이며, 상기 오목부(4)로부터 바깥쪽으로 상기 외측 표면(5)의 리세스(recess)로서 연장되는, 두 개의 통풍 덕트들(6)이 상기 오목부(4)에 인접하게 제공된다.

상기 오목부(4)는 막(membrane)(7)을 수용한다. 상기 막(7)은 접착 물질 또는 양면 접착 테이프에 의해 오목부(4)의 기저면(7a)에 결합된다. 상기 막(7)은 상기 내측 개구(3)를 덮고 이 부분에 기체가 통과할 수 있어서, 상기 부분에 자체 접착층 또는 접착 물질이 제공되지는 않는다.

기체 투과성 막(7)은 또한 소수성(hydrophobic), 즉 방수 성질을 띤다. 폴리에스테르 부직포(nonwoven)는 막(7)에 대한 캐리어(carrier) 물질로서 사용된다. 방수성을 띠게 하기 위하여, 상기 부직포는 폴리에스테르 술폰(sulfone) 중합체로 커버된다. 또한, 막(7)은 소유성(oleophobic)을 가질 수 있다.

막(7)을 생산하기 위하여, 폴리술폰 중합체는 해당 막 라인에 의해 폴리에스테르 부직포에 계속해서 사용된다. 계속적인 중합화 공정에서, 폴리술폰은 균일한 유니트를 형성하기 위하여 캐리어 물질과 분리할 수 없게 결합된다.

일반적인 막들은 70 mbar 정도의 차동 압력에서 평균적으로 400 ml/min/cm2의 기체 처리량을 가지며, 물의 인입점(water ingress point)은 1 bar 이상에 위치한다. 물이 막(7)을 통과하는데 필요한 하우징의 내측 공간과 주위(surroundings) 사이의 상대 압력은 물의 인입점으로써 여겨진다. 하우징의 내측 공간에서 일반적으로 발생하는 가장 큰 음(negative) 압력 값들은 약 250 mbar이다. 이 정도에서, 1 bar 이상의 물의 인입점은 물이 하우징의 내측 공간으로 전혀 들어가지 않는 것을 보장하기에 적절하다.

적절한 기체 투과성을 가진 다른 막들도 본 발명에 따른 통풍 장치의 사용에 적합하다는 것은 말할 나위도 없다.

만일 외측 표면(5)에서부터 측정된 오목부(4)의 깊이가 a로 표시되고 막(7)의 두께가 b로 표시되면, b < a이고, 즉, 만일 막(7)이 오목부(4)에 부착되면, 외측 표면(5)까지의 여유 공간이 막(7)위에 남게 된다. 외측 표면(5)에서부터 측정된 통풍 덕트들(6)의 깊이(c)는 막(7) 위에 위치한 여유 공간의 깊이와 같도록, 즉, c가 대략적으로 (a - b)와 같도록 선택된다.

외측면 상에서, 통풍 장치(1)는 하우징 벽(2)과 표면적 접촉(surface-area contact)으로 결합되는 커버링 층(8)을 가진다. 커버링 층(8)은 내측 개구(3), 오목부(4) 및 부분적으로 통풍 덕트들(6)을 커버한다. 오목부(4)에서 멀리 떨어져 있는 통풍 덕트들(6)의 단부들은 덮이지 않고, 외측 덕트 개구들(9)을 형성한다.

스티커(sticker), 특히 회사(company) 스티커가 일반적으로 커버링 층(8)으로 사용되고 하우징 벽(2)에 부착된다. 스티커는 일반적으로 자체 접착력이 있어서, 하우징 벽(2)에 쉽게 부착될 수 있다.

하우징의 내측 공간을 환기시키기 위하여, 기체 및/또는 수증기 및/또는 오일 증기들이 내측 개구(3)를 통과하고, 막(7)을 통과하며 오목부(4)와 통풍 덕트들(6)을 통해서 외측 덕트 개구(9)로 이동된다. 통풍의 경우에, 하우징 주위로부터의 기체는 외측 덕트 개구(9)를 통해서 들어가고 통풍 덕트(6) 및 오목부(4)를 통해서 막(7)으로 이동된다. 상기 막은 주로 액체가 아닌, 기체에 대해서 투과성이 있다. 기체는 막(7)과 내측 개구(3)를 통해서 하우징 내측 공간으로 들어간다. 이 방식으로, 온도 변화에 의해 일어날 수 있었을지도 모르는, 하우징 내의 음의 압력이 특히 보상된다. 외측으로부터 하우징 벽(2) 또는 커버링 층(8)에 입사된 분사수(spray water)는 커버링 층에 의해 방지된다. 극히 소량의 분사수 만이 외측 덕트 개구(9)를 통해서 오목부(4)에 이르는데, 왜냐하면 일반적으로 분사수가 침투하는, 본질적으로 하우징 벽(2)에 직각인, 방향이 통풍 덕트들(6)의 전달 방향, 본질적으로 하우징 벽(2)에 평행한 방향과는 다르기 때문이다. 그럼에도 불구하고 분사수가 막(7)에 도달한다면, 막은 액체가 하우징 내측 공간으로 들어오는 것을 방지한다.

상기 타입의 통풍 장치들(1)은 전기 장치들, 특히 자동차 분야의 제어 장치들의 경우에 사용될 수 있다. 스티커를 장치들에 사용하는 경우에, 명판 타입 또는 인쇄 캐리어(print carrier)들이 바람직한데, 왜냐하면 인쇄 캐리어가 커버링 층(8)을 형성하고 그 결과로 장치의 표시 및 통풍 장치(1)의 커버링 모두가 하나의 동일한 커버링 층(8)에 의해 발생되기 때문이다.

전기 장치의 구현과 사용에 따라, 통풍 장치(1)가 하우징의 상이한 위치들에, 예를 들어 하부면 또는 측면에 제공되는 것이 가능하다. 높은 위치에 있는 통풍 장치(1)의 설비가, 중력 방향으로 아래쪽으로 비스듬하게 배치되는 통풍 덕트(6)를 구비하여, 또한 적절하다. 이 방식으로, 예를 들어 바람으로 인해 들어간 분사수는 중력 때문에 배출되며, 바람은 막(7)의 건조 처리 속도를 증가시켜 하우징 내측 공간에 물이 들어갈 가능성을 감소시킨다.

통풍 장치(1)를 형성하기 위한, 즉 하우징 벽(2)이 형성되는, 물질들이 원하는 대로 선택될 수 있다. 중합체들이 바람직하게 사용되어, 하우징이 형성되는 동안, 내측 개구(3), 오목부(4) 및 통풍 덕트들(6)이 동시에 형성된다.

본 발명에 따른 통풍 장치(1)의 바람직한 사용 분야는 자동차 분야이다.

Claims

하우징(housing) 벽부(2, 8)에 제공되며, 전기 제어 장치들에 사용되는 통풍(ventilation) 장치(1)로서,

a) 하우징 내측 공간에 대해 개방되고, 상기 하우징 내측 공간에 기체를 수용하고 상기 하우징 내측 공간으로 기체를 이송하기 위한 적어도 하나의 내측 개구(inner opening)(3);

b) 하우징 주위에 대해 개방되고, 상기 하우징 주위에 기체를 수용하고 상기 하우징 주위로 기체를 이송하기 위한 적어도 하나의 외측 개구(outer opening)(9); 및

c) 상기 내측 개구(3) 및 상기 외측 개구(9) 사이로 기체를 이동시키기 위해 상기 개구들을 서로 연결하고, 내부에 막(membrane) 유니트(unit)가 배치된 통풍 덕트를 포함하며,

d) 상기 내측 개구(3) 및 상기 외측 개구(9)는 상기 하우징 벽(2)에 제공되며 상기 개구들은 서로 겹치지 않는 방식으로 서로에 대해 측방향으로(laterally) 오프셋(offset)되어 있는 통풍 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하우징 벽부(2, 8)는 하우징 벽(2) 및 하우징 벽과 표면적 접촉(surface-area contact)으로 결합되는 커버링(covering) 층(8)을 포함하는 통풍 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 통풍 덕트 유니트는,

- 상기 내측 개구(3)를 둘러싸는 상기 하우징 벽(2)의 오목부(depression)(4), 및

- 상기 하우징 벽(2)에 리세스(recess)로서 형성되고 상기 오목부(4)로부터 외측으로 연장되는 적어도 하나의 통풍 덕트(6)를 가지는 통풍 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 커버링 층(8)은 상기 내측 개구(3), 상기 오목부(4) 및 각 통풍 덕트(6)의 단부를 제외한 상기 각 통풍 덕트(6)를 커버하는 통풍 장치.
제 4 항에 있어서,

각각의 외측 덕트 개구(9)는 상기 오목부(4)에서 멀리 떨어져 있고 상기 커버링 층(8)에 의해 커버되지 않는 각각의 통풍 덕트(6)의 단부들에 의해 형성되는 통풍 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 막 유니트는 기체 투과성(gas-permeable), 소수성(hydrophobic) 및/또는 소유성 (oleophobic) 막(7)을 포함하는 통풍 장치.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 커버링 층(8)은 회사 판(company plate) 및/또는 명판 타입(type identification plate) 및/또는 인쇄 캐리어(print carrier)인 통풍 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 외측 덕트 개구들(9)은 상기 막 유니트보다 아래에 배치되는 통풍 장치.
제 3 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 내측 개구(3)로부터 방사상으로 그리고 서로 직각으로, 외측으로 연장되는, 적어도 두 개의 통풍 덕트들(6)이 제공되는 통풍 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 막 유니트는 상기 오목부(4)의 기저면(7a)에 결합되는 것을 통풍 장치.
제 2 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 막 유니트는 기체 투과성(gas-permeable), 소수성(hydrophobic) 및/또는 소유성 (oleophobic) 막(7)을 포함하고, 상기 커버링 층(8)은 회사 판(company plate) 및/또는 명판 타입(type identification plate) 및/또는 인쇄 캐리어(print carrier)인 통풍 장치.
제 3 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 막 유니트는 기체 투과성(gas-permeable), 소수성(hydrophobic) 및/또는 소유성(oleophobic) 막(7)을 포함하고, 상기 커버링 층(8)은 회사 판(company plate) 및/또는 명판 타입(type identification plate) 및/또는 인쇄 캐리어(print carrier)이고, 상기 내측 개구(3)로부터 방사상으로 그리고 서로 직각으로, 외측으로 연장되는, 적어도 두 개의 통풍 덕트들(6)이 제공되는 통풍 장치.