KR101976018B1 - 금속 판상 형태의 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터 - Google Patents

Abstract

금속 판상 형태의 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기·전자기기의 하우징의 내부로부터 배출되는 기체에 대해서는 외부로 투과시키고, 상기 하우징의 외부로부터 내부로 유입되는 액체에 대해서는 차단하는 통기필터용 통기부재에 있어서, 상기 통기부재는 판상형태를 갖는 금속부재이며, 상기 통기부재에 관통 형성되고 섬 형태를 가지며 정렬 배치되며 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛인 다수개의 통기홀들이 구비된다. 이에 의하면, 결로 예방 효과가 우수하며, 유체의 흐름에 의한 손상을 막아 통기 부재 수명을 연장시킬 수 있고, 전자파를 차폐할 수 있으며, 동시에, 음향기기에 적용 시 음파 전달 효과가 우수하다.

Description

금속 판상 형태의 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터{Metal plate based ventilation member and electric·electronic device ventilation filter including thereof}

본 발명은 금속 판상 형태의 통기부재에 관한 것이며, 통기용 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터에 관한 것이다.

제품 사용에 따라 열이 많이 발생하는 전기·전자기기는 내부에 높은 열이 발생하면 압력이 증가한다. 반대로, 동작이 중지되어 온도가 낮아지면 내부 압력이 저하되어 외기를 강하게 흡입하게 된다. 이와 같이 압력의 증가 또는 감소 반복에 의해 전기·전자기기의 실링을 파손하여 외부의 습기, 빗물, 또는 먼지 등의 오염물질이 침투된다. 이때, 흡입된 습기에 의해 전기·전자기기 내에 결로현상이 발생하게 된다. 결로에 의한 수증기는 전기·전자기기 밖으로 배기되지 못하고 전기·전자기기 내의 전자회로를 비롯한 부품을 손상시켜 제품의 수명 단축으로 이어지게 된다.

위와 같은 현상을 방지하기 위해 일반적으로 전기·전자기기 내에는 부품이나 제어 기판 등을 수용하도록 하우징을 구비한다. 이러한 하우징은 일단에 관통이 형성되는 홀을 포함하고, 상기 홀에는 통기부재가 장착된 통기필터를 포함한다. 이에, 전기·전자기기 내의 압력 변동 및 변화를 완화시키거나 하우징 내를 환기할 수 있어, 상기 하우징의 내외의 통기성을 확보하면서 동시에 하우징 내부로 이물질이 침입하는 것을 방지하는 기능을 갖는다.

대한민국 공개특허 제1996-0007424호(이하, '선행특허'라고 칭함)는 고탄력성의 뛰어난 통기의 부직포 구성에 관한 것으로, 상기 선행특허의 통기부재는 저융점 폴리머 섬유를 포함함에 따라 별도의 화학 접착제 없이 융착된 다층 구조의 부직포이다. 하지만, 상기 선행특허는 폴리머 섬유로 이루어졌기 때문에 유체의 흐름에 의해 손상될 확률이 높아 수명이 짧으며, 전자파를 통과시키기 때문에 전자파로 인한 인체 유해와 전기·전자기기의 손상을 방지할 수 없다.

선행문헌 : 대한민국 공개특허 제1996-0007424호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 전기·전자기기 내부 열로 인한 결로 현상 발생 예방 효과가 우수하며 유체의 흐름에 의한 손상을 막아 통기 부재 수명을 연장시킬 수 있고, 전자파를 차폐할 수 있으며, 동시에, 음향기기에 적용 시 음파 전달 효과가 우수한 금속 판상 형태의 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터를 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일측면에 의한 금속 판상 형태의 통기부재는, 전기·전자기기의 하우징의 내부로부터 배출되는 기체에 대해서는 외부로 투과시키고, 상기 하우징의 외부로부터 내부로 유입되는 액체에 대해서는 차단한다. 상기 통기부재는 판상형태를 갖는 금속부재이며, 상기 통기부재에 관통 형성되고 섬 형태를 가지며 정렬 배치되며 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛인 다수개의 통기홀들이 구비된다.

또한, 상기 통기필터용 통기부재의 두께는 3 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.

또한, 상기 통기홀은 상기 통기부재의 두께방향에 대하여 일정한 각도로 기울어져 형성될 수 있다. 이때, 상기 각도는 10° 내지 50°일 수 있다.

또한, 상기 통기홀의 내주면 및 상기 통기부재의 표면이 서로 부드럽게 연결되도록 상기 통기홀의 단부가 완곡하게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 음향기기 통기필터를 제공한다. 상기 음향기기 통기필터는 본 발명의 통기필터용 통기부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은 배터리 발화 예방용 통기필터를 제공한다. 상기 배터리 발화 예방용 통기필터는 본 발명의 통기필터용 통기부재를 포함한다.

본 발명의 금속 판상 형태의 통기부재 및 이를 포함하는 전기·전자기기 통기필터에 의하면, 전기·전자기기 내부 열로 인한 결로 현상 발생 예방 효과가 우수하며, 유체의 흐름에 의한 손상을 막아 통기 부재 수명을 연장시킬 수 있고, 전자파를 차폐할 수 있으며, 동시에, 음향기기에 적용 시 음파 전달 효과가 우수하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재(100)의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재(100)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터 일부의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재(100)는 전기·전자기기 하우징 내부로부터 배출되는 기체에 대해서는 외부로 투과시키고, 상기 하우징의 외부로부터 내부로 유입되는 액체에 대해서는 차단 역할을 수행한다. 이때, 상기 통기부재는 판상형태를 가지며, 다수개의 통기홀들(1)이 구비된다. 이에, 상기 전기·전자기기의 내부 및 외부의 압력평형을 유도하여 전기·전자기기 내부 열로 인한 결로 현상 발생 예방 효과가 우수하다.

상기 통기필터용 통기부재(100)는 판상형태의 금속부재로, 니켈(Ni), 동(Cu),및 산화아연(ZnO) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 통기부재가 금속부재임에 따라 통기부재의 강도가 향상되며 전자파를 차폐하여 전자파로 인한 전기·전자기기의 손상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 통기필터용 통기부재(100)를 통과하는 유체의 유동에 의한 통기필터용 통기부재(100)의 손상을 방지할 수 있어 전기·전자기기 통기필터에 적용 시 전기·전자기기 통기필터의 수명을 연장시킬 수 있으며 반영구적 사용이 가능하다. 동시에, 전자파를 차폐하여 전자파로 인한 인체 유해 및 전기·전자기기의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 멤브레인(Membrane)과 같이 오염물질이 쌓이지 않고, 복잡한 통기 경로가 없는 단순한 개공 구조이므로 음파 전달 효과가 우수하다. 따라서, 음향기기 통기필터에 적용 시 음향기기의 음질을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 통기필터용 통기부재(100)에 관통 형성되고 섬 형태를 가지며 정렬 배치되고 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛인 다수개의 통기홀들(1)이 구비된다. 상기 통기홀들(1)은 원형, 다각형, 또는 다각형 메쉬의 형태를 가질 수 있다.

상기 통기홀의 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛일 경우, 기체는 자유롭게 통과할 수 있으나 액체 또는 고체의 경우 통과하지 못하므로 전기·전자기기의 내부 및 외부의 압력평형을 유도하여 전기·전자기기 내부 열로 인한 결로 현상 발생 예방 효과가 우수하고, 외부 습기 또는 오염물질로 인한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 평균직경 범위를 만족할 경우 상기 통기필터용 통기부재를 음향기기에 적용했을 때 음파 전달 효과가 우수하고 전자파 차폐 효과가 우수하다.

하기 [수학식 1]은 차폐 가능한 전자파의 주파수 한계 값인 컷 오프 주파수(f_c)에 대한 수학식이다.

[수학식 1]

f_c = c/λ_c

여기서, f_c는 차단 주파수(Hz)이고, c는 빛의 속도(m/s)이며, λ_c는 차폐 파장(m)이다.

이때, 통기홀(1)의 형태가 원형일 경우 차폐 파장(λ_c)은 3.412r(r은 개구반경)이고, 통기홀(1)의 형태가 사각형일 경우 차폐 파장(λ_c)은 2a(a는 개구의 최대길이)이다.

상기 통기홀(1)의 형태가 원형이라는 가정 하에 컷 오프 주파수를 계산하면, 직경이 0.2 ㎛인 경우 약 439624.9 GHz 이하의 전자파 차폐가 가능하고, 직경이 10 ㎛인 경우 약 8792.5 GHz 이하의 전자파 차폐가 가능한 것을 알 수 있다. 즉, 본원 발명의 통기홀(1)의 직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛임에 따라 작게는 8792.5 GHz 이하의 전자파, 많게는 439624.9 GHz 이하의 전자파를 차폐할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 통기홀(1)의 직경이 작아질수록 차폐가능한 전자파의 주파수 대역이 넓어짐을 알 수 있다.

하지만, 통기홀(1)의 직경이 0.2 ㎛ 미만일 경우 이면투과성이 떨어져 전기·전자기기 내부에서 발생하는 기체가 원활히 통과하지 못할 수 있고, 음파가 통과하지 못해 음향기기에 적용 시 음질이 떨어질 수 있다. 또한, 통기홀(1)의 직경이 10 ㎛를 초과할 경우, 전기·전자기기 외부로부터 습한 안개가 유입되어 결로예방 효과가 떨어질 수 있고, 오염물이 통과될 수 있으며, 전자파 차폐 효과가 떨어질 수 있다.

한편, 상기 통기필터용 통기부재(100)의 두께는 3 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재(100)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 통기홀(1)은 상기 통기필터용 통기부재(100)의 두께방향에 대하여 일정한 각도로 기울어져 형성될 수 있다. 이 경우, 전자파 차폐 효과를 더 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 두께방향의 연장선(A)에 대한 상기 통기홀(1) 방향의 연장선(A')이 소정의 각도(θ)를 갖는 것이다.

이때, 상기 통기홀(1)은 상기 통기필터용 통기부재(100)의 두께방향에 대하여 10°내지 50°의 각도로 기울어질 수 있다. 이 경우, 전기·전자기기의 전자파 차폐 효과 및 통기성이 우수하고 음향기기에 적용시 음파 전달성이 우수한 효과가 있다. 상기 통기홀(1)이 상기 통기필터용 통기부재(100) 두께방향에 대하여 10°미만으로 기울어질 경우 전기·전자기기의 전자파 차폐 효과가 떨어질 수 있고, 50°를 초과할 경우 이면투과성이 떨어져 전기·전자기기 차폐 효과가 떨어질 수 있다. 또한, 음향기기에 적용 시 음향기기 내부에서 발생하는 기체가 원활히 통과하지 못할 수 있고, 음파 전달이 원활하지 않아 음향기기의 음질이 떨어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통기필터용 통기부재(100)의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 통기홀(1)의 내주면 및 상기 통기필터용 통기부재(100)의 표면이 서로 부드럽게 연결되도록 상기 통기홀(1)의 단부가 완곡하게 형성될 수 있다. 이 경우 통기홀(1)에 이물질이 끼는 것을 막아 통기홀 막힘 현상을 방지할 수 있다.

상기 통기필터용 통기부재(100)는 중대형 LED 등기구, 서치라이트, 등대 비콘, 교통제어기기, CCTV, 태양광 기기, 통신기기, 레이더, 측정기구, 의료기기, 자동제어반, 방폭형 기기 등 기기의 발열로 인하여 외부와의 온도차이가 많이 발생하는 시설물등에 사용할 수 있다. 이를 비롯하여 배터리의 발화 예방, 스마트폰, 카메라, 스피커와 같은 음향기기 등 이동형 기기에 적용될 수 있고, 자동차, 장갑차 등의 전기 및 방수화 기계까지 다양한 전기·전자기기에 적용될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터 일부의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기·전자기기 통기필터는 본 발명의 통기필터용 통기부재(100), 바디(200), 및 캡(300)을 포함한다.

상기 통기필터용 통기부재(100)는 본 발명에 의한 통기필터용 통기부재로, 상기 통기부재는 판상형태를 갖는 금속부재이며, 상기 통기부재에 관통 형성되고 섬 형태를 가지며 정렬 배치되며 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛인 다수개의 통기홀들(1)이 구비된다. 상기 통기필터용 통기부재(100)에 대한 상세한 설명은 전술된 통기필터용 통기부재에 대한 설명을 참고하기로 한다.

상기 바디(200)는 상기 전기·전자기기의 하우징(미도시)의 외부면 임의위치에 관통형성된 홀과 연통되는 중앙공(210)이 중앙부에 관통형성되고, 상기 중앙공(210)에 상기 통기필터용 통기부재(100)가 고정배치된다. 상기 바디(200)는 상기 캡(300)과 다양한 결합형태에 의해 결합될 수 있다. 이때, 상기 캡(300)과 결합되는 바디(200)의 단부에는 입구부(220) 및 상기 바디(200) 및 캡(300) 결합시 상기 캡(300)의 하부단이 접하여 결합깊이를 제어하도록 상기 바디(200)의 외부면에 외측으로 돌출형성되는 플랜지부(230)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 플랜지부(230) 하부에는 상기 전기·전자기기 통기필터가 전기·전자기기 하우징에 결합됐을 때 결합부위를 실링할 수 있는 오링(240)을 더 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 바디(200)의 플랜저부(230)와 상기 통기필터용 통기부재(100) 사이에 링 형태의 접착부재(101)가 배치됨에 따라, 상기 플랜저부(230) 및 통기필터용 통기부재(100)를 접착시켜 고정할 수 있다. 이때, 상기 접착부재는 아크릴 수지 접착제를 포함할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 상기 캡(300)은 상기 입구부(220)에 고정배치된 상기 통기필터용 통기부재(100)와 더불어 상기 입구부(220)를 덮는 상기 바디(200)의 덮개부재로, 스크류 결합 또는 탄성걸림 등에 의해 상기 바디(200)와 탈착할 수 있다.

이와 같은 전기·전자기기 통기필터는 음향기기 통기필터일 수 있고, 배터리 발화 예방용 통기필터일 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 : 통기홀 100 : 통기필터용 통기부재
101 : 접착부재 200 : 바디
210 : 중앙공 220 : 입구부
230 : 플랜지부 240 : 오링
300 : 캡

Claims (6)

1. 전기·전자기기의 하우징의 내부로부터 배출되는 기체에 대해서는 외부로 투과시키고, 상기 하우징의 외부로부터 내부로 유입되는 액체에 대해서는 차단하는 통기필터용 통기부재에 있어서,
   상기 통기부재는 판상형태를 갖는 금속부재이며,
   상기 통기부재에 관통 형성되고 섬 형태를 가지며 정렬 배치되며 평균직경이 0.2 ㎛ 내지 10 ㎛인 다수개의 통기홀들이 구비되며,
   상기 통기홀은 상기 통기부재의 두께방향에 대하여 일정한 각도로 기울어져 형성되되 상기 각도는 10°내지 50°의 각도이고,
   상기 통기홀의 내주면 및 상기 통기부재의 표면이 서로 부드럽게 연결되도록 상기 통기홀의 단부가 완곡하게 형성되는 통기필터용 통기부재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 통기필터용 통기부재의 두께는 3 ㎛ 내지 50 ㎛인 통기필터용 통기부재.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항의 통기필터용 통기부재를 포함하는 음향기기 통기필터.
6. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항의 통기필터용 통기부재를 포함하는 배터리 발화 예방용 통기필터.
   

Images