KR101787138B1

KR101787138B1 - 통기 부재

Info

Publication number: KR101787138B1
Application number: KR1020127029289A
Authority: KR
Inventors: 고지 후루우치; 요조 야노
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2017-10-18
Also published as: EP2557356A4; US8828125B2; JP5684634B2; CN102844615A; JP2011233518A; WO2011125330A1; US20130025457A1; EP2557356B1; KR20130041805A; EP2557356A1

Abstract

본 발명의 통기 부재는, 방수성을 갖는 통기막(11)과, 관통 구멍(13)을 갖고, 관통 구멍(13)의 한쪽 개구가 통기막(11)에 의해 막혀 있는 지지체(12)를 구비한다. 지지체(12)에는, 통기막(11)에 의해 막혀 있는 개구의 테두리부에, 그 개구를 사이에 끼워서 서로 마주 보는 제1 영역과 제2 영역이 포함된다. 제1 영역에는, 개구의 테두리에 따라 산부와 골부와가 교대로 배열되는 제1 산형 돌기부(12a)가 설치되어 있고, 제2 영역에는, 개구의 테두리에 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제2 산형 돌기부(12b)이 설치되어 있다. 통기막(11)은, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)위로 접합되어서, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)의 형상을 따라서 산부와 골부가 교대로 배열되는 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖고 있다.

Description

통기 부재{VENTILATION MEMBER}

본 발명은, 자동차 램프 및 ECU(Electrical Control Unit) 등의 자동차 전장 부품, 전동 칫솔, 면도기 및 옥외 조명 장치 등의 각종 하우징의 내압 조정용으로서 사용되는 통기 부재에 관한 것이다.

자동차 전장 부품, 전동 칫솔, 면도기 및 옥외 조명 장치 등의 각종 하우징에 있어서, 하우징 내외의 온도차에 기인하는 하우징의 변형 및 파열을 방지하는 등의 목적으로, 통기 구멍을 설치하는 경우가 많이 있다. 하우징에 통기 구멍을 설치하는 경우에는, 하우징 내부로의 물이나 진애의 침입을 방지하기 위해서, 각종 방수 통기막을 구비한 통기 부재가 사용되고 있다(특허 문헌 1 내지 3 참조).

예를 들어, 특허 문헌 3에는, 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 대략 통 형상체(지지체)에, 당해 대략 통 형상체의 관통 구멍의 한쪽 개구를 막도록 통기막이 용착됨으로써 형성된 통기 부재가 개시되어 있다. 이 통기 부재는, 열가소성 엘라스토머의 탄성을 이용하여, 전장 부품의 하우징에 고정된다. 이러한 통기 부재는, 탄성체에 편평한 형상을 갖는 (시트 형상의) 통기막이 용착됨으로써 형성되어 있기 때문에 생산성이 우수하다.

일반적으로, 통기 부재에 사용되는 통기막은 시트 형상이다. 도 14에 도시한 바와 같이, 일반적인 통기 부재(300)는, 대략 통 형상체인 지지체(301)와, 당해 지지체(301)의 관통 구멍(302)의 한쪽 개구를 막도록 설치된 시트 형상의 통기막(303)에 의해 형성되어 있다. 통기막(303)은, 지지체(301)에 용착되어 (용착부(304)), 지지체(301)에 접합되어 있다.

그러나, 이와 같은 구성을 갖는 통기 부재의 경우, 통기막이 시트 형상이기 때문에, 통기량을 더욱 증가시키는 데 한계가 있다. 또한 최근, 하이브리드 차 및 전기 자동차가 증가하고 있다. 이들 자동차의 전지 박스 및 전장 부품 등에 설치되는 통기 부재에는, 더욱 통기량을 향상시킬 것이 요구되고 있다.

또한, 내압 조정이 필요한 부품이나 장치에 있어서, 통기 부재의 설치 면적을 충분히 확보할 수 없는 경우도 있었다. 특히 자동차 램프에 관해서는, 램프 렌즈면이 물의 응축에 의해 흐려져버린다는 문제가 있어, 이 응축을 빨리 기화시키기 위해서는, 보다 높은 통기량을 갖는 통기 부재의 설치가 필요하다. 그러나, 통기 부재를 설치할 수 있는 면적은 한정되어 있기 때문에, 실현할 수 있는 통기량에는 한계가 있었다.

일본 특허 출원 공개 제2001-155814호 공보 일본 실용 신안 공고 평3-53377호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-143524호 공보

본 발명은, 상기와 같은 문제를 감안해서 이루어진 것이며, 통기 경로가 되는 지지체의 관통 구멍은 종래와 동등하게, 즉 설치 면적은 종래와 동등하게 유지되지만, 통기량이 보다 향상된 통기 부재를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제1 통기 부재는, 방수성을 갖는 통기막과, 관통 구멍을 갖고, 당해 관통 구멍의 한쪽 개구가 상기 통기막에 의해 막혀 있는 지지체를 구비하고, 상기 지지체에는, 상기 통기막에 의해 막혀 있는 상기 개구의 테두리부에, 상기 개구를 사이에 두고 서로 마주 보는 제1 영역과 제2 영역이 포함되어 있고, 상기 제1 영역에는, 상기 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제1 산형 돌기부가 형성되어 있고, 상기 제2 영역에는, 상기 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제2 산형 돌기부가 형성되어 있고, 상기 통기막은, 상기 제1 산형 돌기부 및 상기 제2 산형 돌기부 위에 접합되어, 상기 제1 산형 돌기부 및 상기 제2 산형 돌기부의 형상을 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 플리트(pleat) 형상 또는 파형 형상을 갖고 있다.

본 발명의 제2 통기 부재는, 관통 구멍을 갖는 지지체와, 상기 관통 구멍의 내부에 배치되고, 당해 관통 구멍을 막도록 관통 구멍 내벽면과 접합되어 있고, 또한 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖는 통기막을 구비한다.

본 발명의 제1 통기 부재의 지지체에는, 통기막에 의해 막혀 있는 개구의 테두리부에, 제1 산형 돌기부와 제2 산형 돌기부가 형성되어 있다. 제1 산형 돌기부 및 제2 산형 돌기부는, 각각 개구를 사이에 두고 서로 마주 보는 제1 영역 및 제2 영역에 형성되어 있기 때문에, 개구를 사이에 두고 서로 마주 보고 있다. 통기막은, 이러한 제1 산형 돌기부 및 제2 산형 돌기부 위에 접합됨으로써, 산부와 골부를 갖는 플리트 형상 또는 파형 형상으로 되어 있다. 이와 같이, 본 발명의 제1 통기 부재는, 통기막이 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖고 있기 때문에, 설치 면적을 넓히지 않고도 통기 면적을 넓힐 수 있어, 통기량을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제1 통기 부재에서는, 통기막이 시트 형상인 경우와 비교해서 보다 큰 통기 면적을 갖는 동시에, 통기막의 골부에서는 그 양단부가 개방되어 있다. 따라서, 가령 통기막이 수평면과 평행하게 배치되고, 또한 그 위에 물방울이 실린 경우라도, 통기막이 시트 형상인 경우와 같이 통기 면적의 대부분이 물방울로 막혀버릴 가능성이 낮으며, 또한, 골부에 저류된 물방울은 골부의 양단부로 흘러나갈 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제1 통기 부재에 따르면, 물방울이 통기막 위에 실린 경우라도, 충분한 통기량을 확보할 수 있다.

본 발명의 제2 통기 부재에서는, 지지체의 관통 구멍 내부에 배치된 통기막이, 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖고 있다. 따라서, 본 발명의 제2 통기 부재는, 설치 면적을 넓히지 않고도 통기 면적을 넓힐 수 있어, 통기량을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 통기 부재에서는, 통기막이 관통 구멍의 내부에 수납되도록 배치된다. 따라서, 본 발명의 제2 통기 부재는, 고 통기량을 확보하면서 더욱 소형화를 실현할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태 1에서의 통기 부재의 구성을 도시하는 사시도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 통기 부재를 X 방향에서 본 측면도이며, 도 1c는 도 1a의 I-I 단면도이다.
도 2a는 도 1a에 도시된 통기 부재를 구성하는 지지체를 도시하는 평면도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 지지체의 사시도이다.
도 3은 물방울 전락각(water droplet falling angle)의 측정 방법을 설명하는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태 2에서의 통기 부재의 구성예를 도시하는 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 통기 부재가 하우징에 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시 형태 2에서의 통기 부재의 다른 구성예를 도시하는 사시도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 통기 부재가 하우징에 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6a는 실시예에서 사용한 지지체의 형상을 도시하는 평면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 지지체를 Y 방향에서 본 측면도이다.
도 7a는 종래의 통기 부재의 개략 구성을 도시하는 단면도이며, 도 7b는 종래의 통기 부재의 통기막에 물방울이 실린 상태를 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재의 일 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재가 하우징에 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재의 다른 구성예를 도시하는 단면도이며, 도 10b는 도 10a에 도시하는 통기 부재가 하우징에 설치된 상태의 일례를 나타내는 단면도이며, 도 10c는 도 10a에 도시하는 통기 부재가 하우징에 설치된 상태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재의 또 다른 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재의 또 다른 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 3에서의 통기 부재의 또 다른 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 14는 종래의 일반적인 통기 부재의 구성을 도시하는 단면도이다.

본 발명의 통기 부재의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 또한, 이하의 기재는 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

(실시 형태 1)

도 1a는 실시 형태 1에서의 통기 부재(1)의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 통기 부재(1)를 X 방향에서 본 측면도이다. 도 1c는 도 1a의 I-I 단면도이다.

본 실시 형태의 통기 부재(1)는, 방수성을 갖는 통기막(11)과, 관통 구멍(13)을 갖고, 관통 구멍(13)의 한쪽 개구가 통기막(11)에 의해 막혀 있는 지지체(12)를 구비하고 있다.

도 2a 및 도 2b도 함께 참조하면서 지지체(12)의 형상을 설명한다. 지지체(12)에는, 통기막(11)에 의해 막혀 있는 개구의 테두리부에, 개구를 사이에 두고 서로 마주 보는 제1 영역(14a)과 제2 영역(14b)이 포함된다. 제1 영역(14a)에는, 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제1 산형 돌기부(12a)가 형성되어 있다. 제2 영역(14b)에는, 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제2 산형 돌기부(12b)가 형성되어 있다.

통기막(11)은, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b) 위에 접합되기 때문에, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)의 형상을 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 플리트 형상을 갖는다. 플리트 형상은, 각 어플리케이션에 따라서, 필요한 통기량을 얻기 위한 면적을 확보할 수 있도록 설정하면 된다. 플리트 형상에 대해서, 특별히 지정되지는 않지만, 기준으로서, 산부의 높이가 0.2 내지 100mm 정도이다. 목적하는 플리트 형상에 따라서, 지지체(12)의 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)의 형상을 결정하면 된다.

종래의 통기 부재에 사용되는 통기막은, 일반적으로 시트 형상이다. 예를 들어, 도 7a에 도시한 바와 같이, 종래의 통기 부재(100)에서는, 시트 형상의 통기막(101)이, 지지체(102)에 설치된 관통 구멍(103)의 한쪽 개구를 덮도록 배치되어 있었다. 이로 인해, 통기막(101)이 수평면과 평행해지는 방향으로 통기 부재(100)가 설치되었을 경우, 도 7b에 도시한 바와 같이 통기막(101) 위에 물방울(200)이 실려버리면, 물방울(200)은 흐르지 않고 거기에 머무르기 때문에, 전체의 통기 면적(S1(도 7a 참조))에서 물방울(200)의 면적(S2)만큼의 통기가 손상되어, 통기량이 저하된다는 문제가 있었다. 통기막(101) 상의 물방울(200)의 면적이 커지면, 거의 통기되지 않게 될 가능성까지 생각할 수 있었다.

이와 같은 문제에 대하여, 본 실시 형태의 통기 부재(1)는, 상기 구성을 가짐으로써, 통기막(11)이 수평면과 평행해지도록(통기막(11)으로 막히는 개구면이 수평면과 평행해지도록) 통기 부재(1)가 설치된 경우에, 통기막(11) 위에 물방울이 실려버린 경우라도, 종래의 시트 형상의 통기막과 같이, 물방울이 통기막을 덮음으로써 통기 면적이 크게 저하되어버리는 일이 없어, 충분한 통기량을 확보할 수 있다. 또한, 통기 부재(1)는, 통기막(11)이 플리트 형상을 갖고 있기 때문에, 설치 면적을 넓히지 않고도 통기 면적을 넓힐 수 있다. 이로 인해, 시트 형상의 통기막에 비해 높은 통기량을 얻을 수 있다.

통기막(11)은, 위에 실린 물방울이 통기막(11)의 경사를 따라 통기막(11)의 골부로 미끄러져 떨어지는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 물방울은 통기막(11)의 경사를 따라 그 골부로 미끄러져 떨어지기 때문에, 물방울이 통기막(11)을 막아버리는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 통기막(11)의 골부는 그 양단부가 개방되어 있으므로, 골부에 저류된 물방울은 골부의 양단부로부터 흘러나갈 수 있다. 그로 인해, 물방울이 통기막(11) 위에 저류되어 통기막(11)을 완전하게 덮어버리는 경우가 없다. 이에 의해, 본 실시 형태의 통기 부재(1)는, 물방울이 통기막(11) 위에 실린 경우라도, 충분한 통기 면적을 확보할 수 있다.

통기막(11)은, 위에 실린 물방울이 통기막(11)의 골부로 미끄러져 떨어지기 쉽게 하도록, 물방울 전락각보다 5° 이상 큰 경사각을 갖는 것이 바람직하다. 통기막(11)은, 지지체(12)의 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b) 위에 접합되어, 이들 돌기부(12a, 12b)의 형상을 따른다. 그로 인해, 지지체(12)의 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)는, 통기막(11)이 이러한 경사각을 실현할 수 있도록 형성된다.

통기막(11)의 물방울 전락각이란, 통기막(11)과 동일한 재료로 형성된 시트 형상 막의 표면에, 온도 25℃의 분위기하에서, 5cm의 높이로부터 1cm³의 증류수를 적하했을 때에, 수평면에 대한 상기 시트 형상 막의 경사각 중, 상기 증류수의 물방울이 상기 시트 형상 막의 표면을 흐르는 경사각의 최솟값이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 수평대(31)에 대하여 각도 A를 갖는 경사면(32)을 준비하고, 그 위에 통기막(11)과 동일한 재료로 형성된 시트 형상 막(33)을 배치한다. 이 상태의 시트 형상 막(33)의 표면에, 5cm의 높이로부터, 물방울 적하 지그(스포이트, 주사기 등)(35)를 사용해서 1cm³의 증류수의 물방울(34)을 적하한다. 각도 A를 변화시키면서 물방울(34)의 적하를 반복하여, 물방울(34)이 시트 형상 막(33)의 표면에 대해 흐르는 경사각의 최솟값을 구한다. 이 최솟값을, 통기막(11)의 물방울 전락각으로 한다.

본 실시 형태에서의 지지체(12)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에서는, 제1 산형 돌기부(12a)와 제2 산형 돌기부(12b)가, 개구를 사이에 두고 대응하는 형상을 갖고 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1 산형 돌기부(12a)와 제2 산형 돌기부(12b)는, 제1 영역(14a)과 제2 영역(14b)의 중간축(15)에 대하여 선 대칭인 형상을 갖고 있다(도 2a 참조). 제1 산형 돌기부(12a)와 제2 산형 돌기부(12b)가 이러한 형상의 관계를 가짐으로써, 돌기부(12a, 12b) 위에 접합되는 통기막(11)에 주름이나 꼬임이 발생하기 어려워져, 통기막(11) 위에 물방울이 보다 저류되기 어려워진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)가 각각 산부를 3개 구비한 형상을 갖고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 4개 이상의 산부를 구비하고 있어도 된다.

지지체(12)에는, 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)를 모두 일체의 것으로서 형성한, 각종 플라스틱의 사출 성형품 및 금속 부품 등을 사용할 수 있다. 지지체(12)의 소재에는, 성형성의 관점에서, 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 올레핀계, 스티렌계, 우레탄계, 에스테르계, 아미드계, 염화비닐계 등의 각종 열가소성 엘라스토머, 또는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리술폰, 폴리아크릴, 폴리페닐렌술피드 등의 각종 열가소성 수지, 클로로프렌고무, 이소프렌고무, 스티렌부타디엔 고무, 천연 고무 등의 각종 고무, 혹은 이들의 복합재를 사용할 수 있다. 또한, 지지체(12)의 소재는, 카본 블랙, 티탄 화이트 등의 안료류, 유리 입자, 유리 섬유 등의 보강용 필러류, 발수재 등을 포함하고 있어도 된다.

통기막(11)은 방수성을 구비한다. 그로 인해, 통기막(11)의 소재에는, 발수성을 갖는 재료가 사용된다. 통기막(11)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 빗물이 떨어져도 물이 침투하지 않고, 또한 옥외에 설치했을 경우에 오염이 그다지 부착되지 않도록 하기 위해서, 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE라고 기재함) 다공질막이 적절하게 사용된다. 통기막(11)은, PTFE 다공질막으로 형성되어 있어도 된다. 또한, PTFE 다공질막은, 예를 들어, 우선 시트 형상 PTFE 성형체를 제작하고, 이것을 이축 연신해서 다공질화함으로써 제조할 수 있다.

또한, 통기막(11)에 강도를 부여하기 위해서, PTFE 다공질막 등의 수지 다공질막에 보강층을 접합한 것을 사용해도 좋다. 보강층의 재료로는, 수지 다공질막보다 통기성이 우수한 것이 적절하게 사용된다. 구체적으로는, 수지 또는 금속으로 이루어지는, 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스펀지, 폼 및 다공체 등을 사용할 수 있다. 직포, 부직포 및 네트에는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드, 아크릴, 폴리이미드 등의 합성 섬유, 혹은 이들의 복합재를 사용할 수 있다. 수지 다공질막과 보강층을 접합하는 방법으로는, 가열 용착, 초음파 용착 및 접착제에 의한 접착 등의 방법을 들 수 있다.

또한, 자동차 관계의 부품 등에 사용되는 경우에는, 윈도우 워셔액이나, 엔진 오일 및 브레이크 오일 등의 오일류가 통기막(11)에 걸릴 가능성이 있다. 그로 인해, 그 표면 장력이 낮은 액체라도 침투하지 않도록, 통기막(11)의 표면에 발유 처리가 실시되어 있어도 된다. 발유 처리는, 표면 장력이 작은 물질을 통기막(11)에 도포하고, 당해 물질을 건조 후에 경화시킴으로써 행할 수 있다. 발유 처리에 사용하는 발유제는, 통기막(11)보다 낮은 표면 장력을 갖는 피막을 형성할 수 있으면 되며, 예를 들어, 퍼플루오로알킬기를 갖는 고분자를 포함하는 발유제가 적합하다. 발유제의 도포는, 함침 및 스프레이에 의한 도포 등으로 행할 수 있다.

통기막(11)에 사용되는 다공질막은, 충분한 통기성과 충분한 방수성을 확보한다는 관점에서, 0.01㎛ 이상 10㎛ 이하의 평균 구멍 직경을 갖는 것이 바람직하다.

통기막(11)은, 예를 들어 1 내지 5000㎛, 바람직하게는 5 내지 2000㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 500㎛의 두께를 갖는다. 통기막(11)의 통기도는, 걸리(Gurley)값으로, 0.1 내지 300sec/100cm³인 것이 바람직하다.

통기 부재(1)는, 내압 조정 부재로서 사용되는 경우가 많다. 그로 인해, 통기막(11)은, 차압이 발생해도 그 압력으로 물을 흡입하지 않을 정도의 내수압을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 통기막(11)은, 적어도 0.5kPa(50mmH₂O) 이상의 내수압을 갖는 것이 바람직하다. 통기 부재(1)를 등 기구(lighting appliance)에 적용하는 경우에는, 통기막(11)은 1kPa 이상의 내수압을 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, PTFE 다공질막의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.

우선 PTFE 파인 파우더에 액상 윤활제를 가하여, 페이스트 형상의 혼화물을 예비 형성한다. 액상 윤활제는, PTFE 파인 파우더의 표면을 적실 수 있고, 추출이나 가열에 의해 제거할 수 있는 것이면 되며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 유동 파라핀, 나프타, 화이트 오일 등의 탄화수소를 액상 윤활제로서 사용할 수 있다. 액상 윤활제의 첨가량은, PTFE 파인 파우더 100중량부에 대하여 5 내지 50중량부 정도가 적당하다. 상기 예비 성형은, 액상 윤활제가 짜내지지 않을 정도의 압력으로 행한다. 다음으로, 예비 성형체를 페이스트 압출이나 압연에 의해 시트 형상으로 성형하고, 이 PTFE 성형체를, 일축 또는 이축 방향으로 연신하여 PTFE 다공질막을 얻는다. 또한, 연신 조건은 적절하게 설정할 수 있으며, 예를 들어, 온도 30 내지 400℃, 연신 배율은 각축 1.5 내지 200배다. 연신 과정에서 소성되지 않은 것은, 연신 후에 융점 이상의 온도에서 소성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제조된 PTFE 다공질막, 혹은 이 PTFE 다공질막에 통기성 재료가 접합된 것은 시트 형상이다. 그로 인해, 지지체(12)에 형성된 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)의 형상에 따라서, 미리 접는 주름을 잡는 가공(플리트 가공)을 실시해도 좋다. 접는 주름은, 각종 플리터로 간단하게 그 형상을 만들 수 있다.

통기막(11)과 지지체(12)는, 양면 테이프에 의한 접착, 각종 접착제를 사용하는 접착, 열 용착, 초음파 용착 및 레이저 용착 등의 용착법으로의 접착 및 인서트 성형법에 의한 접착 등에 의해 서로 접합할 수 있다.

본 실시 형태의 통기 부재(1)에 따르면, 물방울이 통기막(11) 위에 실린 경우라도 충분한 통기 면적을 확보할 수 있는 동시에, 통기막(11)이 플리트 형상을 갖고 있기 때문에, 설치 면적을 넓히지 않고도 통기 면적을 넓혀서 높은 통기량을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 지지체(12)의 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)가 직선 형상으로 되어 있고, 통기막(11)은 돌기부(12a, 12b)의 형상을 따라 접는 주름이 형성된 플리트 형상을 갖고 있지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 제1 산형 돌기부(12a) 및 제2 산형 돌기부(12b)가 곡선으로 형성된 산형이며, 통기막(11)이 그 형상을 따라 파형 형상으로 되어 있을 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(실시 형태 2)

도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 참조하면서, 본 발명의 실시 형태 2에서의 통기 부재의 구성예를 설명한다. 본 실시 형태의 통기 부재는, 그 지지체가, 통기 부재가 설치되는 하우징의 설치 부분과 끼워 맞추어지는 형상을 갖고 있고, 상대재인 하우징에 소위 원 터치 설치가 가능한 형상을 갖고 있는 점에서, 실시 형태 1의 통기 부재(1)와 다르다. 단, 기타 구성은 통기 부재(1)와 동일하기 때문에, 본 실시 형태에서는 상세한 설명을 생략한다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 통기 부재(4)는, 방수성을 갖는 통기막(41)과, 관통 구멍(42a)을 갖고, 관통 구멍(42a)의 한쪽 개구가 통기막(41)에 의해 막혀 있는 원통 형상의 지지체(42)를 구비하고 있다. 또한, 통기 부재(4)는, 통기막(41)측에서 지지체(42)를 덮는 커버(43)도 구비하고 있다. 도 4b에 도시한 바와 같이, 지지체(42)는, 통기막(41)으로 막혀 있지 않은 다른 쪽 개구가, 통기 부재(4)가 설치되는 하우징(44)의 노즐(설치 부분)(44a)에 끼워 맞추어지는 형상을 갖고 있다. 지지체(42)는, 탄성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있고, 이 탄성을 이용하여, 지지체(42)가 하우징(44)의 노즐(44a)에 고정된다.

상세한 사항은 도시되어 있지 않지만, 지지체(42)에는, 실시 형태 1의 지지체(12)와 마찬가지로, 통기막(41)에 의해 막혀 있는 개구의 테두리부에 제1 산형 돌기부 및 제2 산형 돌기부가 형성되어 있고, 통기막(41)은 이들 돌기부 위에 접합되어, 실시 형태 1의 통기막(11)과 마찬가지로, 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖고 있다. 통기막(41)의 형상 및 재료는, 실시 형태 1의 통기막(11)과 동일하다.

원 터치 설치가 가능한 구성의 다른 예도 설명한다. 도 5a에 도시하는 통기 부재(5)는, 방수성을 갖는 통기막(51)과, 관통 구멍(52a)를 갖고, 관통 구멍(52a)의 한쪽 개구가 통기막(51)에 의해 막혀 있는 원통 형상의 지지체(52)를 구비하고 있다. 또한, 통기 부재(5)는, 통기막(51)을 덮도록 배치된 커버(53)와, 지지체(52)에 대하여 커버(53)를 지지하는 측벽(54)을 구비하고 있다. 통기 부재(5)의 측면에서의 통기막(51)과 커버(53)의 사이에, 통기막(51)을 투과하는 기체가 도입 또는 배출되는 통기구(55)가 설치되어 있다. 지지체(52)는, 통기 부재(5)가 설치되는 하우징(6)의 개구부(설치 부분)(6a)에 도 5b에 도시하는 바와 같이 삽입되는 부분(삽입부(56))을 구비하고 있고, 이 삽입부(56)가 하우징(6)의 개구부(6a)와 끼워 맞추어지는 형상을 갖고 있다. 이 예에서는, 삽입부(56)가 둘레 방향을 따라 6개로 분할되고, 분할된 6개의 다리부 중, 3개의 다리부(57a)가 그 삽입 개시측의 단부에 고정부(58)를 갖고 있다. 고정부(58)를 갖는 다리부(57a)와, 고정부(58)를 갖지 않는 다리부(57b)는 교대로 배치되어 있다. 이러한 삽입부(56)를 하우징(6)의 개구부(6a)에 삽입했을 경우, 도 5b에 도시한 바와 같이 고정부(58)와 개구부(6a)의 하우징 내부측의 테두리가 끼워 맞춰짐으로써, 통기 부재(5)를 하우징(6)에 고정할 수 있다.

상세한 사항은 도시되어 있지 않지만, 지지체(52)에는, 실시 형태 1의 지지체(12)와 마찬가지로, 통기막(51)에 의해 막혀 있는 개구의 테두리부에 제1 산형 돌기부 및 제2 산형 돌기부가 형성되어 있고, 통기막(51)은 이들 돌기부 위에 접합되어, 실시 형태 1의 통기막(11)과 마찬가지로, 플리트 형상 또는 파형 형상을 갖고 있다. 통기막(51)의 형상 및 재료는, 실시 형태 1의 통기막(11)과 동일하다.

본 실시 형태의 통기 부재(4, 5)도, 실시 형태 1의 통기 부재(1)와 마찬가지의 특징을 구비하고 있으므로, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(실시 형태 3)

도 8은, 실시 형태 3에서의 통기 부재(8)의 일 구성예를 도시하는 단면도이다. 도 8에 도시된 통기 부재(8)는, 관통 구멍(82)을 갖는 지지체(81)와, 관통 구멍(82)의 내부에 배치된 통기막(83)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 지지체(81)는 통 형상체다. 지지체(81)의 관통 구멍(82)은, 통기 부재(8)가 하우징에 설치되었을 때에, 하우징 내외의 통기 경로가 된다. 통기막(83)은, 관통 구멍(82)을 막도록 관통 구멍 내벽면과 접합되어 있고, 플리트 형상을 갖는다. 즉, 통기막(83)은, 플리트 형상으로 짜여져 있어, 지지체(81)의 관통 구멍(82)의 내부에 수용되어 있다.

통기막(83)의 주연과 지지체(81)의 관통 구멍 내벽의 사이는 시일되어 있는 것이 바람직하다. 통기막(83)과 지지체(81)의 사이의 시일은, 인서트 성형법에 의한 접착, 접착제 고정, 코킹 고정 및 용착 방법에 의해 실현할 수 있다.

지지체(81)의 재료로서 사용할 수 있는 것은, 실시 형태 1에서 설명한 지지체(12)의 재료와 동일하다. 통기막(83)과 지지체(81)의 접합이, 인서트 성형법에 의한 접착 및 용착에 의해 행해지는 경우에는, 열가소성 수지가 적절하게 사용된다. 통기막(83)과 지지체(81)의 접합이, 접착제 고정 및 코킹 고정에 의해 행해지는 경우에는, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 및 실리콘 고무 등의 열경화성 수지 또는 금속이 적절하게 사용된다.

통기막(83)에 사용할 수 있는 막의 구성 및 재료는, 실시 형태 1에서 설명한 통기막(11)과 동일하다. 통기막(83)에는, 통기막(11)과 마찬가지로, 발유 처리가 실시되어 있어도 된다.

도 9는, 도 8에 도시된 통기 부재(8)가 하우징에 설치된 상태를 도시한다. 하우징(9)에는 설치 구멍(9a)이 형성되어 있고, 통기 부재(8)는, 예를 들어 양면 점착 테이프(10)와 같은 접착 수단에 의해 이 하우징(9)에 접합된다. 하우징(9)의 설치 구멍(9a)은, 통기 부재(8)의 지지체(81)의 관통 구멍(82)보다 작으면 되고, 그 사이즈 및 형상은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 설치 방법은, 어떠한 하우징에도 적용할 수 있는 간단한 방법이다.

본 통기 부재(8)를 하우징(9)에 접합하는 방법으로서, 초음파 용착, 열 용착 및 레이저 용착 등을 들 수 있다.

도 10a에, 본 실시 형태의 통기 부재(8)의 다른 예를 나타낸다. 도 10a에 도시된 통기 부재(8)는, 통기 부재(8)가 설치되는 하우징의 설치 부분과 끼워 맞추어지는 형상을 갖는 설치부(84)를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 설치부(84)는, 통기 부재(8)가 하우징에 설치될 때에 하우징측이 되는 지지체(81)의 단부에 설치된다. 설치부(84)는, 통기 부재(8)가 설치되는 하우징(9)의 개구의 테두리부(설치 부분)에 도 10b에 도시하는 바와 같이 삽입되는 부분(삽입부(84a))을 구비하고 있다. 이 삽입부(84a)가 하우징(9)의 개구의 테두리부와 끼워 맞추어지는 형상을 갖고 있다. 설치부(84)는, 또한, 통기 부재(8)가 설치되는 하우징(9)의 설치 부분이 노즐인 경우에, 당해 노즐에 끼워 맞추어지는 형상도 갖고 있다. 따라서, 하우징(9)의 설치 부분이 노즐(9b)인 경우라도, 도 10c에 도시한 바와 같이, 설치부(84)가 노즐(9b)에 끼워 맞추어진다. 설치부(84)는, 탄성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있고, 이 탄성을 이용해서 지지체(81)가 하우징에 고정된다. 이와 같은 구성에 의해, 통기 부재(8)와 하우징(9)의 밀착 신뢰성이 향상된다. 또한, 도 10a에 도시된 설치부(84)는, 하우징의 설치 부분이 개구인 경우나 노즐인 경우라도, 모두 적용할 수 있는 구성을 갖고 있는데, 예를 들어 하우징의 설치 부분이 노즐인 경우에는, 삽입부(84a)를 설치할 필요는 없다.

도 11에, 본 실시 형태의 통기 부재(8)의 또 다른 예를 나타낸다. 도 11에 도시된 통기 부재(8)에서는, 지지체(81)가 통기막(83)을 보호하는 커버부(85)를 구비하고 있다. 커버부(85)는, 통기 부재(8)가 하우징에 설치되었을 때에, 통기막(83)에 있어서 하우징의 외측을 향하는 면을 보호하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 통기막(83)을 보호할 수 있으므로, 신뢰성이 향상된다.

도 12에 도시한 바와 같이, 지지체(81)가, 설치부(84)와 커버부(85) 양쪽 모두를 구비하고 있어도 된다.

도 13에, 본 실시 형태의 통기 부재(8)의 또 다른 예를 나타낸다. 이 통기 부재(8)에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 플리트 형상으로 짜여진 통기막(83)이 가로로 쓰러지도록, 즉 플리트의 경사면과 지지체(81)의 관통 구멍(82)의 높이 방향과의 각도가 보다 커지도록, 통기막(83)을 관통 구멍(82) 내에 배치한다. 이와 같은 구성에 의해, 통기 부재(8)의 더욱 소형화가 가능해진다. 또한, 도 13에 도시된 통기 부재(8)에, 도 10a 및 도 11에 각각 도시된 설치부(84) 및 커버부(85)를 더 설치하는 것도 가능하다.

실시예

다음으로, 본 발명의 통기 부재에 대해, 실시예를 사용해서 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하에 나타내는 실시예에 의해 한정되는 것은 전혀 아니다.

PTFE 파인 파우더(다이킨고교사제, 상품명 F104) 100중량부에 액상 윤활제(노르말 데칸) 19중량부를 가한 페이스트 형상의 혼화물을 예비 형성하고, 페이스트 압출에 의해 둥근 막대 형상으로 성형했다. 성형물을 두께 0.2mm가 되도록 압연한 후, 150℃의 건조로에서 액상 윤활제를 제거하여, 얻어진 시트를 길이 방향으로 2배가 되도록 280℃에서 연신한 후, 또한 360℃의 온도에서 4배 연신했다. 또한, 폭 방향으로 100℃ 분위기 내에서 5배가 되도록 연신하여 PTFE막을 얻었다. 이것을 통기막 A로 했다.

상기의 방법으로 얻어진 PTFE막에, 발수제(닛카카가쿠사제:아데소 WR-1) 원액을 디핑 코팅한 후, 60℃×1분으로 건조시켜서 얻어진 막을 통기막 B로 했다.

통기막 A 및 통기막 B의 두께는 모두 80㎛이었다. 또한, 내수압을 JIS L1092 B에 준거한 방법으로 측정한 결과, 통기막 A 및 통기막 B는 모두 30kPa(3000mmH₂O)이었다. 통기량은, JIS P8117의 걸리법으로 측정한 결과, 통기막 A가 1.5초/100cc, 통기막 B가 2초/100cc이었다.

통기막 A 및 통기막 B의 물방울 전락각을, 실시 형태 1에서 설명한 방법으로 측정한 결과, 통기막 A의 물방울 전락각은 50°, 통기막 B의 물방울 전락각은 40°이었다.

지지체에는, 사출 성형에 의해 얻어진, 도 6a 및 도 6b에 도시하는 형상의 성형품을 사용했다. 사용한 수지는, 일본 폴리프로필렌 주식회사제의 PP 수지 "FUNCSTER LR23C"이었다. 도 6a는, 지지체의 평면도를 도시하고 있고, 도 6b는, 도 6a에 도시된 지지체를 Y 방향에서 본 측면도를 도시하고 있다. 지지체에 설치하는 산형 돌기부의 경사각 B(도 6b 참조)를, 0°, 30°, 40°, 45°, 50°, 60°로 한 것을 각각 제작했다. 상술한 통기막 A 및 통기막 B를, 각각의 지지체의 개구의 테두리부에 열 용착법으로 접착시켰다. 이에 의해, 통기막 A 및 통기막 B에, 각각 경사각이 0°, 30°, 40°, 45°, 50°, 60°인 플리트 형상이 형성된 통기 부재의 샘플을 얻었다.

각각의 샘플에 대해서, 스포이트로, 통기막의 표면에 대해 높이 5cm에서 1cm³의 증류수를 적하하여, 물이 흐르는지의 여부를 확인하는 동시에, 통기량을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 각각의 샘플에 대해서 JIS P8117의 걸리법에 의해 통기량을 측정한 결과도, 함께 표 1에 나타낸다.

통기막 A 및 통기막 B 모두, 막 형상이 종래의 시트 형상으로 되어 있을 경우(각도 B=0°)보다, 지지체에 산형 돌기부를 형성해서 막 형상을 플리트 형상으로 했을 경우(각도 B=30°, 40°, 45°, 50°, 60°) 쪽이, 보다 큰 통기 면적을 확보할 수 있기 때문에, 높은 통기량이 얻어졌다. 또한, 각도 B를 물방울 전락각보다 5° 이상 높게 함으로써, 통기막 A 및 통기막 B 모두에 대해서, 적하한 물방울이 통기막의 표면을 흘러내렸다. 이 결과로부터, 통기막이 물방울 전락각보다 5° 이상 높은 경사면을 갖는 구성으로 함으로써, 통기막 상의 물방울이 통기막의 골부로 흐르기 쉬워지기 때문에, 통기량의 저하를 보다 확실하게 억제할 수 있는 통기 부재를 실현할 수 있는 것으로 생각된다.

본 발명의 통기 부재는, 방수성을 갖고, 또한, 물방울이 통기막에 부착되어도 충분한 통기량을 확보할 수 있으므로, 특히, 램프 렌즈면이 물의 응축에 의해 흐려져버리는 자동차 램프 등, 물방울이 부착될 가능성이 있는 부품이나 장치에도 이용할 수 있다.

Claims

방수성을 갖는 통기막과,
관통 구멍을 갖고, 당해 관통 구멍의 한쪽 개구가 상기 통기막에 의해 막혀 있는 지지체를 구비하고,
상기 지지체에는, 상기 통기막에 의해 막혀 있는 상기 개구의 테두리부에, 상기 개구를 사이에 두고 서로 마주 보는 제1 영역과 제2 영역이 포함되어 있고,
상기 제1 영역에는, 상기 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제1 산형 돌기부가 형성되어 있고, 상기 제2 영역에는, 상기 개구의 테두리를 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 제2 산형 돌기부가 형성되어 있고,
상기 통기막은, 상기 제1 산형 돌기부 및 상기 제2 산형 돌기부 위에 접합되어, 상기 제1 산형 돌기부 및 상기 제2 산형 돌기부의 형상을 따라 산부와 골부가 교대로 배열되는 플리트(pleat) 형상 또는 파형 형상을 갖고 있고,
상기 통기막의 상기 골부의 양단이 개방되어 있는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 제1 산형 돌기부와 상기 제2 산형 돌기부는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 중간축에 대해 선 대칭인 형상을 갖고 있는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 통기막과 동일한 재료로 형성된 시트 형상 막의 표면에, 온도 25℃의 분위기하에서, 5cm의 높이에서 1cm³의 증류수를 적하했을 때에, 수평면에 대한 상기 시트 형상 막의 경사각 중, 상기 증류수의 물방울이 상기 시트 형상 막의 표면을 흐르는 경사각의 최솟값을 상기 통기막의 물방울 전락각(water droplet falling angle)으로 했을 경우,
상기 지지체의 상기 개구를 포함하는 면에 대한 상기 통기막의 1개의 산부의 경사각이 상기 통기막의 물방울 전락각보다 5° 이상 큰, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 통기막에는 플리트 가공이 실시되어 있는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 통기막의 표면에는 발유 처리가 실시되어 있는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 통기막은 폴리테트라플루오로에틸렌 다공질막을 포함하는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 통기막의 내수압이 1kPa 이상이며, 또한 등 기구(lighting appliance)에 사용되는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 지지체는, 상기 통기 부재가 설치되는 하우징의 설치 부분과 끼워 맞추어지는 형상을 갖는, 통기 부재.
제1항에 있어서, 상기 지지체는 상기 통기막을 보호하는 커버부를 포함하고,
상기 커버부는, 상기 통기 부재가 하우징에 설치되었을 때에, 상기 통기막에 있어서 상기 하우징의 외측을 향하는 면을 보호하는, 통기 부재.
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