KR102036752B1 - 방수 통음 구조 및 전자 기기 - Google Patents

방수 통음 구조 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

높은 내수압을 구현하기 위한 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기를 제공한다. 방수 통음 구조는 하우징과 점착층 및 방수 통음 벤트를 포함한다. 하우징에는 개구가 형성되고, 점착층은 개구 주위로 하우징의 외면에 위치한다. 방수 통음 벤트는 하우징의 외측에 위치하며, 점착층과 중첩되는 고정 영역 및 개구를 덮는 통음 영역을 포함한다.

Description

방수 통음 구조 및 전자 기기 {WATERPROOF SOUND-TRANSMITTING STRUCTURE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
방수 통음 벤트(acoustic vent)는 전자, 통신, 자동차, 조명, 보안 장비 등 다양한 전자 기기에서 통기성을 높여 내·외부 압력 평형을 유지시키면서 각종 오염 입자 및 액체의 침투를 차단하여 전자 기기의 성능을 높이고, 내구성을 유지시켜주는 산업 제품이다.
예를 들어, 휴대폰이나 디지털 카메라 등의 휴대용 전자 기기에서 방수 통음 벤트는 스피커와 마이크로폰에 설치되어 소리는 통과시키고 물의 침투는 차단한다. 최근 들어 휴대용 전자 기기의 사용 환경이 다양해지면서 거칠고 열악한 환경 조건에 노출될 가능성이 높아지고 있다. 따라서 보다 높은 방수 기능이 요구되고 있다.
본 발명은 방수 통음 벤트의 설치 구조를 개선하여 우수한 방수 성능을 구현할 수 있는 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방수 통음 구조는 하우징과 점착층 및 방수 통음 벤트를 포함한다. 하우징에는 개구가 형성되고, 점착층은 개구 주위로 하우징의 외면에 위치한다. 방수 통음 벤트는 하우징의 외측에 위치하며, 점착층과 중첩되는 고정 영역 및 개구를 덮는 통음 영역을 포함한다.
하우징은 점착층과 방수 통음 벤트를 수용하는 오목부를 더 포함할 수 있다. 오목부의 깊이는 점착층의 두께와 방수 통음 벤트의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 클 수 있다.
방수 통음 구조는, 방수 통음 벤트의 외면을 덮는 메쉬층을 더 포함할 수 있다. 하우징은 점착층과 방수 통음 벤트 및 메쉬층을 수용하는 오목부를 더 포함할 수 있다. 오목부의 깊이는 점착층의 두께와 방수 통음 벤트의 두께 및 메쉬층의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기는 하우징과 점착층 및 방수 통음 벤트를 포함한다. 하우징은 음향 부품을 내장하며, 하우징에 음향 홀이 형성된다. 점착층은 음향 홀 주위로 하우징의 외면에 위치한다. 방수 통음 벤트는 하우징의 외측에 위치하며, 점착층과 중첩되는 고정 영역 및 음향 홀을 덮는 통음 영역을 포함한다.
하우징은 점착층과 방수 통음 벤트를 수용하는 오목부를 더 포함할 수 있다. 오목부의 깊이는 점착층의 두께와 방수 통음 벤트의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 클 수 있다.
전자 기기는, 방수 통음 벤트의 외면을 덮는 메쉬층을 더 포함할 수 있다. 하우징은 점착층과 방수 통음 벤트 및 메쉬층을 수용하는 오목부를 더 포함할 수 있다. 오목부의 깊이는 점착층의 두께와 방수 통음 벤트의 두께 및 메쉬층의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 클 수 있다.
실시예들에 따르면, 방수 통음 구조는 점착층의 소재와 두께 등에 큰 영향을 받지 않고 방수 통음 벤트 자체의 내수압에 가까운 높은 내수압을 구현할 수 있다. 그리고 전자 기기는 스피커와 마이크로폰 주위로 점착층과 방수 통음 벤트 크기만큼의 여유 공간을 확보할 수 있으므로, 빽빽한 부품 배치에 따른 문제를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 방수 통음 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 비교예의 방수 통음 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 제1 실시예의 방수 통음 구조의 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 방수 통음 구조의 분해 사시도이다.
도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 방수 통음 구조(100)는 개구(11)가 형성된 하우징(10)과, 개구(11) 주위로 하우징(10)의 외면에 고정된 점착층(20)과, 하우징(10)의 외측에서 점착층(20)에 의해 하우징(10)에 고정된 방수 통음 벤트(30)를 포함한다.
점착층(20)은 개구(11)를 둘러싸는 고리 모양으로 형성되며, 개구(11)의 둘레를 따라 일정한 폭을 가질 수 있다. 점착층(20)은 개구(11)를 가리지 않도록 개구(11)와 같은 모양 및 같은 크기의 중앙 홀(21)을 가질 수 있다. 점착층(20)은 양면 접착제(양면 테이프)로 구성되거나, 하우징(10)의 외면에 도포된 아크릴계 또는 실리콘계 점착 물질을 포함할 수 있다.
방수 통음 벤트(30)는 다공질 멤브레인으로 이루어지며, 예를 들어 직포(woven) 또는 부직포(non-woven), 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 소재의 다공질 멤브레인으로 구성될 수 있다. 보다 바람직하게 방수 통음 벤트(30)는 PTFE 소재의 다공질 멤브레인으로 구성될 수 있다. 방수 통음 벤트(30)는 기공에 의해 음향 손실 및 왜곡을 최소화하며, 소재 및 미세 구조의 특성에 의해 물, 기름, 땀, 세척액 등 다양한 액체의 침투를 차단한다.
방수 통음 벤트(30)는 하우징(10)의 외부에 고정되며, 하우징(10)의 개구(11)와 점착층(20)을 덮는 크기로 형성된다. 방수 통음 벤트(30)는 점착층(20)과 중첩되는 고정 영역(31)과, 하우징(10)의 개구(11) 및 점착층(20)의 중앙 홀(21)을 덮는 통음 영역(32)을 포함한다. 방수 통음 벤트(30)는 고정 영역(31)에 의해 하우징(10)의 외측에 고정되고, 통음 영역(32)에서 소리를 통과시킨다.
제1 실시예의 전자 기기(200)는 전술한 방수 통음 구조(100)를 포함한다. 전자 기기는 예를 들어 휴대폰 또는 디지털 카메라 등의 모바일 전자 기기일 수 있으며, 하우징(10) 내부에 설치된 음향 부품을 더 포함한다. 음향 부품은 소리는 내는 스피커(41)와, 소리를 모으는 마이크로폰(42)을 포함할 수 있다. 하우징(10)의 개구(11)는 스피커(41)에 대응하는 제1 음향 홀(11a)과, 마이크로폰(42)에 대응하는 제2 음향 홀(11b)을 포함할 수 있다.
도 3은 비교예의 방수 통음 구조를 도시한 단면도이다.
도 3을 참고하면, 비교예의 방수 통음 구조(101)는 하우징(10)의 내측에서 점착층(20a)에 의해 하우징(10)에 고정된 방수 통음 벤트(30a)를 포함한다.
비교예의 방수 통음 구조(101)에서는 하우징(10)의 외측으로부터 방수 통음 벤트(30a)로 수압이 가해지면 점착층(20a)이 힘을 받게 된다. 따라서 수압에 의해 하우징(10)과 점착층(20a) 사이 또는 점착층(20a)과 방수 통음 벤트(30a) 사이가 벌어지면서 물이 하우징(10)의 내부로 샐 수 있다.
도 4는 도 1에 도시한 제1 실시예의 방수 통음 구조의 부분 확대도이다.
도 4를 참고하면, 전술한 비교예와 달리 제1 실시예의 방수 통음 구조(100)에서는 방수 통음 벤트(30)가 하우징(10)의 외부에 위치함에 따라, 하우징(10)의 외측으로부터 방수 통음 벤트(30)로 수압이 가해지면, 수압은 하우징(10)과 점착층(20) 사이 및 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30) 사이의 틈새가 아닌 방수 통음 벤트(30)의 전체 면적에 인가된다.
즉 제1 실시예의 방수 통음 구조(100)에서는 수압이 방수 통음 벤트(30) 전체를 하우징(10)의 안쪽으로 미는 작용을 할 뿐, 하우징(10)과 점착층(20) 사이 및 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30) 사이의 틈새를 벌리는 작용을 하지 않는다. 따라서 제1 실시예의 방수 통음 구조(100) 및 이를 구비한 전자 기기(200)에서는 수압이 가해져도 이들 틈새로 물이 새지 않으므로, 방수 성능을 향상시킬 수 있다.
비교예와 제1 실시예 모두에서, 방수 통음 벤트 자체의 내수압은 대략 0.2MPa 이상이며, 이는 약 20미터 수심에서 견디는 것을 의미한다. 그런데 방수 통음 벤트는 하우징에 대한 부착 구조에 따라 내수압에 큰 차이를 보인다.
도 3에 도시한 비교예에 따른 방수 통음 구조의 내수압 실험 결과와, 도 4에 도시한 제1 실시예의 방수 통음 구조의 내수압 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
점착층 종류 점착층 두께
(㎛)		 내수압(MPa)
비교예 제1 실시예
양면접착제 50 0.03 이하 0.13
아크릴계 30 0.05 0.17
아크릴계 100 0.1 0.17
실리콘계 30 0.06 0.17
실리콘계 100 0.12 0.17
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 비교예의 방수 통음 구조에서는 점착층의 종류와 두께에 따라 내수압에 큰 편차를 보이고 있으며, 가장 높은 내수압이 0.12MPa 수준으로서 전반적으로 낮은 내수압을 구현하고 있다. 반면, 제1 실시예의 방수 통음 구조에서는 점착층의 종류와 두께에 따라 내수압에 큰 편차를 보이지 않으며, 양면 접착제를 제외하고 0.17MPa의 높은 내수압을 구현하고 있음을 알 수 있다.
이와 같이 제1 실시예의 방수 통음 구조(100)는 점착층(20)의 소재와 두께 등에 큰 영향을 받지 않고 방수 통음 벤트(30) 자체의 내수압에 가까운 높은 내수압을 구현할 수 있다. 또한, 제1 실시예의 전자 기기(200)는 스피커(41)와 마이크로폰(42) 주위로 점착층과 방수 통음 벤트 크기만큼의 여유 공간을 확보할 수 있으므로, 빽빽한 부품 배치에 따른 문제를 예방할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 제2 실시예의 방수 통음 구조(100A)에서 하우징(10)은 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30)를 수용하는 오목부(12)를 포함한다. 하우징(10)의 오목부(12)는 하우징(10)의 외면에서 소정 깊이로 형성되며, 하우징(10)의 개구(11)와 연통한다.
오목부(12)의 폭은 개구(11)의 폭보다 크고, 방수 통음 벤트(30)의 폭과 같거나 이보다 약간 클 수 있다. 오목부(12)의 깊이는 점착층(20)의 두께와 방수 통음 벤트(30)의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 약간 클 수 있다.
점착층(20)과 방수 통음 벤트(30)는 오목부(12)에 수용되어 그 가장자리가 하우징(10)의 외측으로 노출되지 않는다. 따라서 제2 실시예의 방수 통음 구조(100A)와 이를 구비한 전자 기기는 방수 통음 벤트(30) 주위의 미관을 더 좋게 할 수 있고, 가장자리 노출에 따른 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30)의 먼지 부착이나 박리 등의 불량을 효과적으로 억제할 수 있다.
제2 실시예의 방수 통음 구조(100A) 및 이를 구비한 전자 기기는 하우징(10)에 오목부(12)가 형성된 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어진다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방수 통음 구조 및 이를 구비한 전자 기기의 단면도이다.
도 6을 참고하면, 제3 실시예의 방수 통음 구조(100B)는 하우징(10)의 외측에서 방수 통음 벤트(30)를 덮는 메쉬층(50)을 더 포함한다. 메쉬층(50)은 방수 통음 벤트(30)와 같은 형상 및 같은 크기를 가질 수 있다.
메쉬층(50)은 예를 들어 가는 와이어로 직조된 금속 메쉬 등으로 구성될 수 있으며, 방수 통음 벤트(30)를 보호하여 하우징(10)의 외부에서 가해지는 물리적인 힘 또는 수압에 의한 방수 통음 벤트(30)의 파손을 억제한다.
하우징(10)은 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30) 및 메쉬층(50)을 수용하는 오목부(12)를 포함할 수 있다. 오목부(12)는 하우징(10)의 외면에서 소정 깊이로 형성되며, 개구부(11)와 연통한다. 오목부(12)의 폭은 방수 통음 벤트(30) 및 메쉬층(50)의 폭과 같거나 이보다 약간 클 수 있다. 오목부(12)의 깊이는 점착층(20)의 두께와 방수 통음 벤트(30)의 두께 및 메쉬층(50)의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 약간 클 수 있다.
점착층(20)과 방수 통음 벤트(30) 및 메쉬층(50)은 오목부(12)에 수용되어 그 가장자리가 하우징(10)의 외측으로 노출되지 않는다. 따라서 제3 실시예의 방수 통음 구조(100B)와 이를 구비한 전자 기기는 방수 통음 벤트(30) 주위의 미관을 더 좋게 할 수 있고, 가장자리 노출에 따른 점착층(20)과 방수 통음 벤트(30) 및 메쉬층(50)의 먼지 부착이나 박리 등의 불량을 효과적으로 억제할 수 있다.
제3 실시예의 방수 통음 구조(100B) 및 이를 구비한 전자 기기는 메쉬층(50)이 추가된 것을 제외하고 전술한 제2 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 하우징 11: 개구
11a: 제1 음향 홀 11b: 제2 음향 홀
20: 점착층 21: 중앙 홀
30: 방수 통음 벤트 31: 고정 영역
32: 통음 영역 41: 스피커
42: 마이크로폰 50: 메쉬층
100, 101, 100A, 100B: 방수 통음 구조
200: 전자 기기

Claims (12)

  1. 음향 부품과 마주하기 위한 내면과, 상기 내면과 반대되는 외면을 포함하며, 개구가 형성된 하우징;
    상기 개구 주위로 상기 하우징의 외면에 위치하는 점착층; 및
    상기 하우징의 외측에 위치하며, 상기 점착층과 중첩되는 고정 영역과, 상기 개구를 덮는 통음 영역을 포함하는 방수 통음 벤트
    를 포함하는 방수 통음 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 점착층과 상기 방수 통음 벤트를 수용하는 오목부를 더 포함하는 방수 통음 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는 상기 점착층의 두께와 상기 방수 통음 벤트의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 큰 방수 통음 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방수 통음 벤트의 외면을 덮는 금속 메쉬층을 더 포함하는 방수 통음 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 점착층과 상기 방수 통음 벤트 및 상기 금속 메쉬층을 수용하는 오목부를 더 포함하는 방수 통음 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는 상기 점착층의 두께와 상기 방수 통음 벤트의 두께 및 상기 메쉬층의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 큰 방수 통음 구조.
  7. 음향 부품을 내장하며, 상기 음향 부품과 마주하는 내면 및 상기 내면과 반대되는 외면을 포함하고, 음향 홀이 형성된 하우징;
    상기 음향 홀 주위로 상기 하우징의 외면에 위치하는 점착층; 및
    상기 하우징의 외측에 위치하며, 상기 점착층과 중첩되는 고정 영역과, 상기 음향 홀을 덮는 통음 영역을 포함하는 방수 통음 벤트
    를 포함하는 전자 기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 점착층과 상기 방수 통음 벤트를 수용하는 오목부를 더 포함하는 전자 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는 상기 점착층의 두께와 상기 방수 통음 벤트의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 큰 전자 기기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 방수 통음 벤트의 외면을 덮는 금속 메쉬층을 더 포함하는 전자 기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 점착층과 상기 방수 통음 벤트 및 상기 금속 메쉬층을 수용하는 오목부를 더 포함하는 전자 기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는 상기 점착층의 두께와 상기 방수 통음 벤트의 두께 및 상기 메쉬층의 두께를 더한 값과 같거나 이보다 큰 전자 기기.
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