KR20080027773A - 통기 부재와 이것을 이용한 통기 하우징 - Google Patents
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Abstract
하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재를 제공한다. 하우징(51)의 개구부에 고정된 상태에서, 개구부를 통과하는 기체가 투과하는 통기막(2)과, 통기막(2)을 지지하는 지지체(3)와, 통기막(2)의 일부의 영역에 있어서의 기체의 투과에 대한 장해가 되도록 배치된 일방향 밸브(4)를 구비하고, 일방향 밸브(4)의 일부가, 통기막(2) 및/또는 지지체(3)에 고정되고, 일방향 밸브(4)의 단부의 적어도 일부(B)가, 통기막(2)을 소정의 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 그 일방향으로 변형 가능하고, 단부(B)의 변형이 가역적이고, 단부(B)가 일방향으로 변형하였을 때에, 일방향 밸브(4)에 의한 기체의 투과에 대한 장해가 완화되는 통기 부재로 한다.
통기 부재, 하우징, 통기막, 지지체, 일방향 밸브
Description
본 발명은 전장(電裝) 부품(대표적으로는, 차량용 전장 부품) 등의 하우징에 고정되고, 하우징의 내부와 외부와의 통기를 확보하는 동시에, 하우징의 내부로의 이물질의 침입을 억제하는 통기 부재와, 상기 통기 부재가 고정된 통기 하우징에 관한 것이다.
종래, 램프, 압력 센서, ECU(Electrical Control Unit) 등의 차량용 전장 부품이나, 휴대 전화, 카메라 등의 전기 제품의 하우징에, 하우징의 내부와 외부와의 통기를 확보하는 동시에, 하우징의 내부로의 이물질의 침입을 억제하는 통기 부재가 장착되어 있다. 이러한 통기 부재를 하우징에 장착함으로써, 하우징의 내부로의 물이나 먼지 등의 침입을 방지하면서, 온도 변화에 수반되는 하우징 내부의 압력 변동을 완화하거나, 하우징의 내부와 외부와의 사이에서 소리를 전달하거나, 하우징의 내부에서 발생한 가스를 외부로 방출할 수 있다.
이러한 통기 부재의 일예가, 일본 특허 출원 공개 제2001-143524호 공보(문헌 1)에 개시되어 있다. 문헌 1에 개시되어 있는 통기 부재(101)는, 도14에 도시하는 바와 같이 단부면에 통기막(102)이 배치된 통 형상의 지지체(103)와, 통기 막(102)을 덮도록 지지체(103)에 끼움 장착된 바닥이 있는 보호 커버(104)를 구비하고 있다. 통기 부재(101)는 하우징(105)의 개구부(106)를 덮도록 하우징(105)에 고정되어 있고, 통기막(102)을 기체가 투과함으로써, 하우징(105) 내외의 통기가 확보되어 있다. 보호 커버(104)는 이물질의 접촉 등에 의한 통기막(102)의 파손을 방지하기 위해 배치되어 있다.
그러나, 종래의 통기 부재(101)에서는, 통기막(102)을 통해 하우징(105) 내외의 기체끼리가 항상 연통하고 있으므로, 하우징(105) 외부의 수증기가 하우징(105) 내부에 침입하여, 하우징(105)의 내면에 물방울이 생기는[하우징(105)의 내면이 흐려지는] 경우가 있다. 예를 들어, 하우징이 차량용 전장 부품의 일종인 램프인 경우, 물방울(흐려짐)은 램프로부터 조사되는 광의 광도를 저하시키는 요인이 된다. 이러한 흐려짐은, 기온이 낮고, 하우징 외부의 습도가 높을 때(예를 들어, 겨울철의 우천시나 강설시)에, 램프를 소등함으로써 발생하기 쉬운데, 차량의 안전성을 향상시키는 관점에서는, 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 할 수 있는 통기 부재가 요망된다. 또한, 흐려진 경우에 있어서도, 램프 점등 후 등에, 신속하게 흐려짐을 해소할 수 있는 통기 부재가 요망된다. 그 밖의 하우징에 이용하는 통기 부재에 있어서도 동일한 특성이 요망되고 있다.
통기 부재가 구비하는 통기막의 통기 면적을 작게 하여, 단위 시간당에 하우징 내부로 침입하는 수증기의 양을 저감시킴으로써, 물방울의 생성(흐려짐의 발생)을 지연시키는 것이 가능하지만, 이 방법으로는 단위 시간당에 하우징 외부로 방출되는 수증기의 양도 동시에 저하되므로, 한번 생성된 물방울이 소실되기(흐려짐이 해소되기)까지 긴 시간을 필요로 한다. 또한, 흐려짐이 발생된 상태에서, 램프 등, 통전시에 하우징 내부가 가열되는 전장 부품에 통전하면, 물방울이 가열되어 수증기가 발생하지만, 통기막의 통기 면적이 작은 통기 부재에서는, 발생된 수증기를 하우징 외부로 방출하는 데 시간을 필요로 한다.
그래서 본 발명은, 종래에 없는 구성을 갖는 통기 부재로 함으로써, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재와, 상기 통기 부재를 이용한 통기 하우징을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 통기 부재는, 하우징의 개구부에 고정된 상태에서, 상기 개구부를 통과하는 기체가 투과하는 통기막과, 상기 통기막을 지지하는 지지체와, 상기 통기막의 일부의 영역에 있어서의 상기 기체의 투과에 대한 장해가 되도록 배치된 일방향 밸브를 구비한다. 본 발명의 통기 부재에서는, 상기 일방향 밸브의 일부가, 상기 통기막 및 상기 지지체로부터 선택되는 적어도 1개에 고정되어 있다. 상기 일방향 밸브의 단부의 적어도 일부가, 상기 통기막을 소정의 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 일방향으로 변형 가능하고, 상기 단부의 당해 적어도 일부의 변형은 가역적이다. 상기 단부의 당해 적어도 일부가 상기 일방향으로 변형하였을 때에, 상기 일방향 밸브에 의한 상기 기체의 투과에 대한 장해가 완화된다.
본 발명의 통기 하우징은, 기체가 통과하는 개구부를 갖는 통기 하우징이며, 제1항에 기재된 통기 부재를 구비한다. 본 발명의 통기 하우징에서는, 상기 통기 부재는, 상기 통기 부재가 구비하는 일방향 밸브의 단부의 적어도 일부가 변형하는 방향이, 상기 하우징의 내부로부터 외부로 기체가 통과하는 방향이 되도록, 상기 개구부에 고정되어 있다.
본 발명에 따르면, 통기막의 일부의 영역에 있어서의 기체의 투과의 장해가 되는 일방향 밸브를 이용하여, 하우징의 내부로부터 외부로 기체가 이동하는 속도와, 하우징의 외부로부터 내부로 기체가 이동하는 속도를 제어함으로써, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
도1A는 본 발명의 통기 부재의 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도1B는 도1A에 도시하는 통기 부재의 평면도이다.
도2는 도1A 및 도1B에 도시하는 통기 부재에 있어서의 일방향 밸브의 동작을 설명하기 위한 모식도이다.
도3은 본 발명의 통기 부재의 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도4A는 본 발명의 통기 부재의 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도4B는 도4A에 도시하는 통기 부재의 평면도이다.
도5는 본 발명의 통기 부재의 또 다른 일예를 도시하는 모식도이다.
도6A는 본 발명의 통기 부재의 상기와는 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도6B는 도6A에 도시하는 통기 부재에 있어서의 밸브가 개방된 상태를 도시하는 평면도이다.
도7A는 본 발명의 통기 부재의 상기와는 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도7B는 도7A에 도시하는 통기 부재의 평면도이다.
도8은 본 발명의 통기 부재의 상기와는 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도9A는 본 발명의 통기 부재의 상기와는 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도9B는 도9A에 도시하는 통기 부재의 평면도이다.
도10A는 본 발명의 통기 부재의 상기와는 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도10B는 도10A에 도시하는 통기 부재의 평면도이다.
도11은 본 발명의 통기 부재의 하우징에의 고정 방법의 일예를 설명하기 위한 모식 단면도이다.
도12는 본 발명의 통기 부재의 하우징에의 고정 방법의 다른 일예를 설명하기 위한 모식 단면도이다.
도13은 본 발명의 통기 부재의 상기와는 또 다른 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도14는 종래의 통기 부재의 일예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 동일한 부재에 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
본 발명의 통기 부재에 대해 설명한다.
도1A 및 도1B에 도시하는 통기 부재(1)는, 통기막(2)과, 통기막(2)을 지지하는 지지체(3)를 구비하고 있다. 지지체(3)는 하우징(51)의 개구부(52)의 내에 삽입되어, 고정되어 있다. 통기 부재(1)는 일방향 밸브로서, 통기막(2)의 일부를 피복하도록 통기막(2)의 표면에 접하여 배치된 막 형상의 밸브(4)를 구비하고 있다. 통기막(2)은 그 외주단에 있어서, 지지체(3)에 의해 지지되어 있고, 막 형상의 밸브(4)는 막 형상의 밸브(4)에 있어서의 지지체(3)에 접하는 외주단에 있어서, 지지체(3)에 고정되어 있다. 통기 부재(1)는 통기막(2)에 대해 막 형상의 밸브(4)가 하우징(51)의 외부측에 위치하도록, 하우징(51)에 고정되어 있고, 막 형상의 밸브(4)의 내주단(도1A 및 도1B에 도시하는 단부 B)은, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 향하는 방향으로 통기막(2)을 투과하는 기체의 압력 PA에 의해, 상기 방향으로, 통기막(2)의 표면으로부터 떨어질 수 있다. 또한, 도1B는 도1A에 도시하는 통기 부재(1)를 그 상면으로부터(즉, 도1A에 있어서의 화살표 A의 방향으로) 본 도면이다. 이후의 도4A 및 도4B, 도6A 및 도6B, 도7A 및 도7B, 도9A 및 도9B, 및 도10A 및 도10B의 관계에 있어서도 동일하다.
통기 부재(1)에서는, 막 형상의 밸브(4)는 통기막(2)의 영역 α에 있어서의 기체의 투과에 대한 장해로 되어 있다. 여기서, 압력 PA가 어느 정도의 값 이상으로 되면(즉, 압력 PA가 임계치 PT 이상으로 되면), 도2에 도시하는 바와 같이 막 형상의 밸브(4)는 그 내주단(단부 B)이 통기막(2)의 표면으로부터 떨어짐으로써, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 통기막(2)을 투과하는 방향으로 개방된다. 막 형상의 밸브(4)가 개방되면, 영역 α에 있어서의 상기 장해가 완화된다. 막 형상의 밸브(4)의 단부 B의 변형은 가역적이며, 압력 PA가 저감되거나, 하우징(51)의 외부로부터 내부로 향하는 방향으로 통기막(2)을 투과하는 기체의 압력 PB가 막 형상의 밸브(4)에 가해짐으로써, 막 형상의 밸브(4)는 도1A에 도시하는 상태로 복귀된다[막 형상의 밸브(4)가 폐쇄됨].
이러한 구성으로 함으로써, 하우징(51)의 외부로부터 내부로 기체가 도입되는 속도(기체 도입 속도)를 작게 하면서도, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 방출되는 속도(기체 방출 속도)를 크게 할 수 있다. 이로 인해, 하우징(51) 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징(51) 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재로 할 수 있다. 또한, 하우징(51) 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징(51) 내부의 과도한 압력 상승을 억제할 수 있는 통기 부재로 할 수 있다.
통기 부재(1)에 있어서의 막 형상의 밸브(4)의 구조 및 구성은,
·통기막(2) 및 지지체(3)로부터 선택되는 적어도 1개에, 막 형상의 밸브(4)의 일부가 고정되어 있고,
·통기막(2)을 소정의 일방향으로 투과하는 기체의 압력 PA에 의해, 막 형상의 밸브(4)의 단부의 적어도 일부가, 통기막(2)의 표면으로부터 상기 일방향으로 떨어질 수 있고,
·상기 압력 PA가 저감되거나, 혹은 통기막(2)을 상기 일방향과는 반대의 방향으로 투과하는 기체의 압력 PB에 의해, 막 형상의 밸브(4)가 통기막(2)의 표면으로부터 떨어지기 전의 상태로 복귀할 수 있는[즉, 상기 압력 PA에 의한 막 형상의 밸브(4)의 변형이 가역적인] 한, 그것의 형상을 포함하여 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 도3에 도시하는 통기 부재(1)에 있어서의 막 형상의 밸브(4)는, 도1A 및 도1B에 도시하는 예와 마찬가지로, 지지체(3)에 접하는 외주단에 있어서 지지체(3)에 고정되어 있고, 그 내주단(도3에 도시하는 단부 C)이 압력 PA에 의해 통기막(2)의 표면으로부터 떨어질 수 있다.
도4A 및 도4B에 도시하는 통기 부재(1)에 있어서의 막 형상의 밸브(4)는 직사각 형상이며, 지지체(3)에 접하는 외주단의 일부(도4A 및 도4B에 도시하는 단부 D)에 있어서 지지체(3)에 고정되어 있다. 막 형상의 밸브(4)의 외주단에 있어서의 지지체(3)에 고정되어 있지 않은 부분(도4A 및 도4B에 도시하는 단부 E)이, 압력 PA에 의해 통기막(2)의 표면으로부터 떨어질 수 있다.
도5에 도시하는 통기 부재(1)에 있어서의 막 형상의 밸브(4)는 디스크 형상이며, 핀 등의 고정 부재(21)에 의해 통기막(2)에 고정되어 있다. 막 형상의 밸브(4)의 외주단(도5에 도시하는 단부 F)이, 압력 PA에 의해 통기막(2)의 표면으로부터 떨어질 수 있다.
도1A, 도1B 및 도3에 도시하는 통기 부재(1)는, 막 형상의 밸브(4)에 둘러싸인 개구부가 통기막(2)의 표면에 형성되도록, 막 형상의 밸브(4)가 배치된 통기 부재(1)라고도 할 수 있다. 이러한 개구부가 형성된 통기 부재(1)는, 막 형상의 밸브(4)의 면적을 크게 할 수 있으므로, 기체 도입 속도에 대한 기체 방출 속도의 비(比) A(비 A = 기체 방출 속도/기체 도입 속도)를 보다 크게 할 수 있다. 또한, 막 형상의 밸브(4)의 외주단에 있어서 지지체(3)에 고정할 수 있으므로, 막 형상의 밸브(4)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
막 형상의 밸브(4)가 통기막(2)의 표면으로부터 떨어지는 압력 PA의 임계치 PT는, 막 형상의 밸브(4)의 두께, 면적, 형상 및/또는 고정 방법 등을 조정 또는 선택함으로써, 제어할 수 있다. 막 형상의 밸브(4)가 통기막(2)의 표면으로부터 떨어지기 전의 상태로 복귀하는 PA 또는 PB의 값에 대해서도 동일하다. 막 형상의 밸브(4)의 두께는, 통상 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위이며, 2 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위가 바람직하다. 이들의 범위이면, 막 형상의 밸브(4)의 동작성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 임계치 PT는 특정한 한 점뿐만 아니라, 소정의 폭을 갖는 값이라도 좋 다.
막 형상의 밸브(4)를, 통기막(2) 및 지지체(3)로부터 선택되는 적어도 1개에 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 가열 용착, 초음파 용착, 접착제에 의한 접착 등의 방법을 이용하여 고정하면 된다. 도5에 도시하는 바와 같이, 고정 부재(21)를 이용하여 고정할 수도 있다. 막 형상의 밸브(4)는, 통기막(2) 및/또는 지지체(3)에 직접 고정되어 있어도 좋고, 다른 부재를 통해 고정되어 있어도 좋다. 막 형상의 밸브(4)의 내구성이 우수한 것으로부터, 도1A 및 도1B에 도시하는 바와 같이 그것의 외주단에 있어서의 지지체(3)에 접하는 부분에 있어서, 통기막(2) 및/또는 지지체(3)에 고정되어 있는 것이 바람직하다.
막 형상의 밸브(4)는, 실질적으로 기체를 투과하지 않는(기체 비투과성의) 밸브라도 좋고, 막 형상의 밸브(4)에 있어서의 통기막(2)에 접하는 영역 A가 기체 투과성을 갖는 밸브라도 좋다. 단, 영역 A가 기체 투과성을 갖는 경우, 막 형상의 밸브(4)가 통기막(2)의 영역 α에 있어서의 기체의 투과에 대한 장해로 되기 위해서는, 영역 A의 통기도가 통기막(2)의 통기도보다도 작을 필요가 있다. 기체 도입 속도에 대한 기체 방출 속도의 비 A를 보다 크게 하기 위해서는, 막 형상의 밸브(4)가 기체 비투과성의 밸브인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서의 통기도라 함은,「기체 투과성을 갖는 막의 양면에 소정의 차압을 인가하였을 때에, 상기 막의 단위 면적 및 단위 시간당에, 상기 막을 투과하는 기체의 체적」에 의해 나타내어지는 양을 말한다. 동일한 통기도는,「상기 막을 소정의 면속으로 기체가 투과할 때에 발생하는 압력 손실」에 의해 나타낼 수도 있다. 이들 통기도는, JIS L 1096(1999)의 규정을 기초로 하는 프레지어(Frazier) 통기도의 측정 방법을 응용하여 측정할 수 있다.
막 형상의 밸브(4)가 기체 비투과성의 밸브인 경우, 막 형상의 밸브(4)가 개방되어 있을 때의 통기막(2)의 통기 면적 X[도1A에 나타내는 예에서는, 통기막(2)의 영역 α+β를 반영한 면적]를, 막 형상의 밸브(4)가 폐쇄되어 있을 때의 통기 면적 Y[도1A에 나타내는 예에서는, 통기막(2)의 영역 β를 반영한 면적 : 통기막(2)의 표면에 있어서의 개구부(13)의 면적이라고도 할 수 있음]보다도 크게 할 수 있다. 즉, 막 형상의 밸브(4)가 기체 비투과성의 밸브인 경우, 통기 부재(1)는 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 이동할 때의 통기막(2)의 통기 면적과, 하우징(51)의 외부로부터 내부로 기체가 이동할 때의 통기막(2)의 통기 면적을 제어함으로써, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재라고도 할 수 있다.
통기 면적 Y에 대한 통기 면적 X의 비(比) B(비 B = 통기 면적 X/통기 면적 Y)는 특별히 한정되지 않지만, 흐려짐이 발생할 때까지의 시간과, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간과의 밸런스를 양호하게 유지하는 관점에서, 상기 비 B는 3 이상이 바람직하고, 5 이상이 보다 바람직하다. 상기 비 B의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 30 정도의 값이다.
막 형상의 밸브(4)의 재료에는, 수지나 금속을 이용하면 좋다. 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀류, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리 부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르류, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지류, 폴리이미드, 폴리아미드 등을 이용하면 좋고, 금속으로서는, 예를 들어 알루미늄, 구리, 스테인레스 등을 이용하면 좋다.
기체 비투과성의 밸브로 하기 위해서는, 예를 들어 상기 재료를 막 형상으로 하고, 소정의 형상으로 가공하여 이용하면 좋다.
상기 영역 A가 기체 투과성을 갖는 밸브로 하기 위해서는, 예를 들어 상기 재료의 직포, 부직포, 네트, 다공질체 및 발포체 등, 무수한 공공(空孔)이 형성된 막을 형성하고, 소정의 형상으로 가공하여 이용하면 좋다. 이 경우, 상기 영역 A의 통기도는, 그 평균 구멍 직경 및/또는 공공률을 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한, 상기 재료를, 1개 또는 복수의 관통 구멍이 형성된 막으로 하고, 소정의 형상으로 가공하여 이용해도 좋다. 이 경우, 상기 영역 A의 통기도는, 영역 A의 면적에 대한 관통 구멍의 개구부의 면적의 비율을 조정함으로써 제어할 수 있다.
막 형상의 밸브(4)가 기체 비투과성의 밸브인 경우, 통기막(2)의 통기 면적 X는 특별히 한정되지 않지만, 하우징(51) 내부의 흐려짐을 보다 신속하게 해소시켜, 하우징(51) 내부에 있어서의 과도한 압력 상승을 억제하는 관점에서는, 예를 들어 10 ㎟ 내지 3000 ㎟의 범위이면 좋다. 통기막(2)의 통기 면적 Y도 특별히 한정되지 않지만, 하우징(51) 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 보다 길게 하는 관점에서는, 예를 들어 0.5 ㎟ 내지 1000 ㎟의 범위이면 좋다.
통기막(2)의 재료나 구조는, 필요한 기체 투과량을 확보할 수 있는 한 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 직포나 부직포, 네트, 다공질체, 발포체를 포함하는 통기막으로 하면 좋다. 그 중에서도, 발수성(방수성)이나 내열성, 내약품성 등의 관점에서, 불소 수지의 다공질체 및/또는 폴리올레핀의 다공질체를 포함하는 통기막이 바람직하다. 불소 수지로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌―퍼플루오로알킬비닐 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등을 이용하면 좋다. 그 중에서도, 작은 통기 면적으로 통기성을 유지할 수 있고, 하우징(51) 내부로의 물이나 먼지 등의 이물질의 침입을 억제하는 기능이 높은 PTFE 다공질체를 이용하는 것이 바람직하다. 폴리올레핀으로서는, 초고분자량 폴리에틸렌 등을 이용하면 좋다.
통기막(2)에, 불소 수지의 다공질체 및/또는 폴리올레핀 수지의 다공질체를 이용하는 경우, 방수성의 관점에서, 다공질체의 평균 구멍 직경이 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛ 정도의 범위인 것이 바람직하다. 이러한 다공질체는, 연신법이나 추출법 등, 일반적인 다공질체 형성법에 의해 얻을 수 있다. 통기막(2)의 두께는, 통상 1 ㎛ 내지 300 ㎛의 범위이며, 2 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위가 바람직하다.
통기막(2)의 통기도는 특별히 한정되지 않지만, 배기시에, 하우징(51) 내부의 흐려짐을 보다 신속하게 해소시켜, 하우징(51) 내부에 있어서의 과도한 압력 상승을 억제하는 관점에서는, 통기막(2)을 기체가 면속 5.3 ㎝/초로 투과할 때의 압력 손실로 하여, 예를 들어 1 ㎩ 내지 1000 ㎩의 범위이면 좋고, 5 ㎩ 내지 500 ㎩의 범위가 바람직하다. 액체인 물이 통기막(2)에 접촉할 가능성이 있는 경우에는, 통기막(2)의 방수성을 나타내는 지표인 내수압[통기막(2)을 액체인 물이 투과하는 압력]이, 2 ㎪ 내지 1000 ㎪의 범위인 것이 바람직하고, 3 ㎪ 내지 500 ㎪의 범위인 것이 보다 바람직하다.
통기막(2)은, 도1A 및 도1B에 도시하는 바와 같이 그 외주단이 지지체(3)에 의해 지지되어 있는 것이 바람직하다. 막 형상의 밸브(4)의 지지체(3) 및/또는 통기막(2)에의 고정이 보다 용이해진다.
본 발명의 통기 부재(1)가 구비하는 통기막(2)의 층수는 1층에 한정되지 않으며, 임의로 설정하면 된다.
본 발명의 통기 부재(1)에서는, 통기막(2)에 보강층이 적층되어 있어도 좋고, 보강층의 적층에 의해 통기막(2)의 강도를 향상시킬 수 있으며, 그 효과는 통기막(2)의 두께가 작을 때일수록 커진다. 통기막(2)에 적층하는 보강층의 층수는, 임의로 설정하면 된다.
보강층의 재료나 구조 등은 특별히 한정되지 않지만, 통기막보다도 통기성이 우수한 것이 바람직하다. 보강층에는, 예를 들어 수지나 금속 등으로 이루어지는, 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스폰지, 폼, 발포체, 다공질체 등을 이용하면 좋다. 수지로서는, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀류, PET나 PBT 등의 폴리에스테르류, 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 아크릴, 폴리이미드, 및 이들의 복합 재료를 이용하면 좋다.
보강층의 두께는, 통상 0.05 ㎜ 내지 0.4 ㎜의 범위이며, 소정의 형상으로의 가공성을 보다 양호하게 하는 관점에서는, 0.05 ㎜ 내지 0.4 ㎜의 범위가 바람직하다. 보강층의 통기도는, 보강층을 기체가 면속 5.3 ㎝/초로 투과할 때의 압력 손 실로 하여, 예를 들어 0.5 ㎩ 내지 150 ㎩의 범위이면 좋고, 0.5 ㎩ 내지 70 ㎩의 범위가 바람직하다.
보강층은, 통기막(2)과 접합되어 있어도 좋고, 접합은 접착제 라미네이트, 열 라미네이트, 가열 용착, 초음파 용착 등의 방법에 의해 행하면 좋다.
통기막(2)에, 발수 처리, 발유 처리 등의 발액 처리가 이루어져 있어도 좋다. 발액 처리는, 예를 들어 표면 장력이 작은 물질을 통기막에 도포하고, 건조시킨 후에 경화함으로써 행하면 좋다. 발액 처리에 이용하는 발액제에는, 예를 들어 퍼플루오로알킬기를 갖는 고분자 재료를 포함하는 용액을 이용하면 좋다. 통기막에의 발액제의 도포는, 일반적인 방법인 함침법이나 스프레이법을 이용하면 좋다.
지지체(3)의 재료에는, 성형성의 관점에서, 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 올레핀계, 스티렌계, 우레탄계, 에스테르계, 아미드계, 염화비닐계 등의 각종 열가소성 엘라스토머, 또는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 포리술폰, 폴리아크릴, 폴리페닐렌설파이드 등의 각종 열가소성 수지, 혹은 이들의 복합재를 이용하면 좋다.
지지체(3)에 의해 지지되는 각 부재는, 예를 들어 가열 용착, 초음파 용착, 접착제에 의한 접착 등의 방법을 이용하여, 지지체(3)에 고정하면 좋다. 그 중에서도, 가열 용착 또는 초음파 용착의 방법이 간편하여 바람직하다. 보강층을 적층한 통기막(2)을 지지체(3)에 고정하는 경우, 보강층과 통기막(2)을 적층한 후에, 지지체(3)에 고정함으로써 통기막(2)에의 손상을 최소한으로 억제할 수 있다.
도1A에 도시하는 통기 부재(1)에서는, 통기막(2)은 지지체(3)에 의해 직접 지지되어 있지만, 통기막(2)과 지지체(3)와의 사이에 다른 부재가 배치되어 있어도 좋다. 이 경우, 통기막(2)은, 사이에 배치된 부재를 통해, 지지체(3)에 의해 지지되어 있는 것이 된다.
지지체(3)의 형상은, 통기 부재(1)로서 이용할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 지지체(3)는, 예를 들어 사출 성형이나 압출 성형 등의 일반적인 성형 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
도6A 및 도6B에, 본 발명의 통기 부재(1)의 상기와는 다른 일예를 도시한다. 도6A 및 도6B에 도시하는 통기 부재(1)는, 통기막(2)과, 통기막(2)을 지지하는 지지체(3)를 구비하고 있다. 지지체(3)는 하우징(51)의 개구부(52) 내에 삽입되어, 고정되어 있다. 일방향 밸브(8)는, 그 단부의 일부(도6A에 도시하는 단부 G 및 단부 G')가 통기막(2)에 대해 떨어진 상태에 있도록, 지지층(9)을 통해 통기막(2)에 고정되어 있고, 단부 G 및 단부 G'는 서로 접촉하고 있다. 환언하면, 일방향 밸브(8)는 통기막(2)에 대해 떨어진 상태에 있는 단부로서, 서로 접촉한 한 쌍의 단부를 갖고 있다고 할 수 있다. 통기 부재(1)는 일방향 밸브(8)에 있어서의 지지층(9)에 접하는 부분에 대해, 그 단부 G 및 G'가 하우징(51)의 외부측에 위치하도록 하우징(51)에 고정되어 있고, 단부 G 및 G'는 하우징(51)의 내부로부터 외부로 향하는 방향으로 통기막(2)을 투과하는 기체의 압력 PA에 의해, 상기 방향으로 변형 가능하다. 도6A에 도시하는 일방향 밸브(8)에서는, 상기 변형에 의해 슬릿 형상의 개구부(13)가 형성된다[도6B 참조 : 도6B에서는, 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 개 구부(13)가 형성된 상태를 도시함].
도6A 및 도6B에 나타내는 통기 부재(1)에서는, 일방향 밸브(8)는 통기막(2)의 영역 α에 있어서의 기체의 투과의 장해로 되어 있다. 여기서 압력 PA가 임계치 PT 이상으로 되면, 슬릿 형상의 개구부(13)가 형성됨으로써, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 통기막(2)을 투과하는 방향으로 일방향 밸브(8)가 개방된다. 일방향 밸브(8)가 개방되면, 영역 α에 있어서의 상기 장해가 완화된다. 일방향 밸브(8)의 단부 G 및 G'의 변형은 가역적이고, 압력 PA가 저감되거나, 하우징(51)의 외부로부터 내부로 향하는 방향으로 통기막(2)을 투과하는 기체의 압력 PB가 일방향 밸브(8)에 가해짐으로써, 일방향 밸브는 도6A에 도시하는 상태로 복귀된다[일방향 밸브(8)가 폐쇄됨].
즉, 이러한 구성으로 하는 것에 의해서도, 도1A 및 도1B에 도시하는 통기 부재(1)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
통기 부재(1)에 있어서의 일방향 밸브(8)의 구조 및 구성은,
·통기막(2) 및 지지체(3)로부터 선택되는 적어도 1개에, 일방향 밸브(8)의 일부가 고정되어 있고,
·통기막(2)을 소정의 일방향으로 투과하는 기체의 압력 PA에 의해, 통기막(2)으로부터 떨어진 상태에 있는 단부가 상기 일방향으로 변형 가능하고,
·상기 압력 PA가 저감되거나, 혹은 통기막(2)을 상기 일방향과는 반대의 방 향으로 투과하는 기체의 압력 PB에 의해, 일방향 밸브(8)가 상기 변형 전의 상태로 복귀할 수 있는[즉, 일방향 밸브(8)의 변형이 가역적인] 한, 그것의 형상을 포함하여 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 통기막(2)에 대해 떨어진 상태에 있도록 배치되고, 상기 압력 PA에 의해 소정의 일방향으로 변형 가능한 단부를 1개만 갖는 일방향 밸브(8)라도 좋고, 2개 이상의 당해 단부를 갖고 있지만, 당해 단부끼리는 서로 떨어진 상태에 있는 일방향 밸브(8)라도 좋다. 일방향 밸브(8)가 서로 접촉한 상태에 있는 2개 이상의 당해 단부를 갖는 경우, 일방향 밸브(8)의 동작성이 우수한 것으로부터, 도6A에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 당해 단부를 갖는 일방향 밸브(8)인 것이 바람직하다.
일방향 밸브(8)는 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 밸브는, 다양한 밸브 형상으로의 가공이 용이하고, 임계치 PT의 값의 설정이 용이하다는 등의 이점을 갖고 있다. 또한, 탄성체로 이루어지는 일방향 밸브(8)에서는, 그것의 형상을 조정함으로써, 정상 상태시에 힘을 가하는 일 없이 일방향 밸브(8)를 폐쇄한 상태로 유지할 수 있으므로, 정상 상태시에 있어서의 하우징(51) 내부로의 수증기의 침입을 억제할 수 있다. 탄성체로서는, 예를 들어 고무, 엘라스토머, 열가소성 수지 등을 이용하면 좋다.
도6A 및 도6B에 도시하는 통기 부재(1)에서는, 일방향 밸브(8)가 개방되어 있을 때의 통기막(2)의 통기 면적 X[도6A에 나타내는 통기막(2)의 영역 α+β를 반 영한 면적]를, 일방향 밸브(8)가 폐쇄되어 있을 때의 통기 면적 Y[도6A에 나타내는 통기막(2)의 영역 β를 반영한 면적]보다도 크게 할 수 있다. 즉, 도6A 및 도6B에 도시하는 통기 부재(1)는, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 이동할 때의 통기막(2)의 통기 면적과, 하우징(51)의 외부로부터 내부로 기체가 이동할 때의 통기막(2)의 통기 면적을 제어함으로써, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재라고도 할 수 있다.
통기 면적 Y에 대한 통기 면적 X의 비 B는, 도6A 및 도6B에 도시하는 통기 부재(1)의 설명에 있어서 상술한 값과 동일하면 좋다.
일방향 밸브(8)가 변형하는 임계치 PT는, 일방향 밸브(8)의 재질, 크기, 및/또는 형상 등을 조정 또는 선택함으로써, 제어할 수 있다. 일방향 밸브(8)가 변형 전의 상태로 복귀되는 PA 또는 PB의 값에 대해서도 동일하다. 또한, 임계치 PT는 특정한 한 점뿐만 아니라, 소정의 폭을 갖는 값이라도 좋다.
일방향 밸브(8)를, 통기막(2) 및 지지체(3)로부터 선택되는 적어도 1개에 고정하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 가열 용착, 초음파 용착, 접착제에 의한 접착 등의 방법을 이용하여 고정하면 좋다. 도6A에 도시하는 바와 같이, 일방향 밸브(8)를, 지지층(9) 등의 다른 부재를 통해 고정해도 좋다. 지지층(9)에는, 지지체(3)와 동일한 재료를 이용하면 좋고, 그 구조 및 구성은 특별히 한정되지 않는다.
통기 부재(1)에 있어서의 통기막(2) 및 일방향 밸브(8)의 층수 및 개수, 및 통기막(2)과 일방향 밸브(8)와의 위치 관계는, 임의로 설정하면 좋다. 도6A 및 도6B에 도시하는 바와 같이, 통기막(2)보다도 하우징(51)의 외부측에 일방향 밸브(8)를 배치하면, 일방향 밸브(8)는 통기막(2)의 일부를 보호하는 보호 커버로서의 역할도 담당한다.
본 발명의 통기 부재(1)는, 통기막(2)보다도 통기도가 작은 다공체를 더 구비하고 있고, 통기막(2)이, 일방향 밸브[예를 들어, 막 형상의 밸브(4) 및 일방향 밸브(8)]가 배치된 제1 영역과, 다공체가 배치된 제2 영역을 갖고 있어도 좋다. 도7A 및 도7B에, 이러한 통기 부재(1)의 일예를 도시한다.
도7A 및 도7B에 도시하는 통기 부재(1)는 통기막(2)보다도 통기도가 작고, 통기막(2)의 표면에 접하여 배치된 다공체(5)를 더 구비하고 있다. 통기막(2)은 막 형상의 밸브(4)가 배치된 영역 γ와, 다공체(5)가 배치된 영역 δ를 갖고 있다. 다공체(5)는 복수의 관통 구멍(6)을 갖는 막이다. 다공체(5)는 통기막(2)의 개구부에 배치되어 있다고도 할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 다공체(5)가 배치되어 있지 않은 경우에 비해, 기체 도입 속도를 보다 저감할 수 있다(기체 도입 속도에 대한 기체 방출 속도의 비 A를 보다 크게 할 수 있음).
기체 도입 속도를 저감하면, 하우징 내부에 발생된 흐려짐을 해소할 수 있을 때까지의 시간을 보유한 상태에서, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 보다 길게 할 수 있지만, 예를 들어 도1A 및 도1B에 도시하는 바와 같이 다공체(5)가 배치되어 있지 않은 통기 부재(1)의 경우, 기체 도입 속도를 저감하고자 하면, 막 형상의 밸브(4)의 내주단(단부 B) 길이를 짧게 할 필요가 있어, 단부 B가 통기막(2)의 표면으로부터 떨어지는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 이에 대해, 도7A 및 도7B에 도시하는 통기 부재(1)에서는, 상기 내주단의 길이를 짧게 하는 일 없이, 즉 막 형상의 밸브(4)의 동작성을 유지한 상태에서, 기체 도입 속도를 보다 저감할 수 있다.
다공체(5)의 구조 및 구성은, 필요한 통기도를 실현할 수 있는 한 특별히 한정되지 않고, 도7B에 도시하는 바와 같이 1개 또는 복수의 관통 구멍(6)이 형성된 다공체(5)라도 좋고, 직포, 부직포, 네트, 발포체 및 다공질체 등, 무수한 공공이 형성된 다공체(5)라도 좋다. 다공체(5)의 통기도는, 통기막(2)의 통기도에 대해, 예를 들어 1 ％ 내지 100 ％ 정도의 범위이면 좋고, 5 ％ 내지 50 ％의 범위가 바람직하다.
다공체(5)의 통기도는, 관통 구멍(6)이 형성된 다공체(5)의 경우, 관통 구멍(6)의 개수나, 다공체(5)의 표면의 면적에 대한 관통 구멍(6)의 개구부의 면적의 비율을 조정함으로써 제어할 수 있다. 상기 비율은, 1 ％ 내지 50 ％ 정도이면 좋고, 2 ％ 내지 30 ％의 범위가 바람직하다. 무수한 공공이 형성된 다공체(5)의 경우, 다공체(5)의 통기도는, 그 평균 구멍 직경 및/또는 공공률을 조정함으로써 제어할 수 있다.
다공체(5)에 이용하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 통기막(2)에 이용하는 재료와 동일해도 좋고, 가장 간편한 예로서는, 점착 테이프를 준비하여, 상기 테이프에 1개 또는 복수의 관통 구멍(6)을 형성하여 다공체(5)로 해도 좋다. 다공 체(5)에 점착 테이프를 이용한 경우, 다공체(5)와 통기막(2)과의 접착성이 양호해, 관통 구멍(6)을 펀치 등에 의해 간단하게 형성할 수 있으므로, 통기 부재(1)의 생산성이 우수하다. 점착 테이프의 종류는 특별히 한정되지 않고, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리이미드, 불소 수지 등의 기재(基材)에, 고무계, 아크릴계, 실리콘계 등의 점착재가 도포된 점착 테이프이면 좋다.
다공체(5)의 형상, 및 다공체(5)를 배치할 때의 막 형상의 밸브(4)의 형상은 자유롭게 설정할 수 있고, 도7A 및 도7B에 도시하는 바와 같이 통기막(2)의 표면에 있어서 막 형상의 밸브(4)를 보완하는 형상을 갖는 다공체(5)라도 좋고, 도8에 도시하는 바와 같이 통기막(2)의 주면(主面)에 수직인 방향으로, 막 형상의 밸브(4)와 다공체(5)가 일부 적층되어 있어도 좋다[도8에 도시하는 통기 부재(1)에서는, 막 형상의 밸브(4)의 단부 H가 통기막(2)의 표면으로부터 떨어짐으로써, 막 형상의 밸브(4)가 개방됨]. 도9A 및 도9B에 도시하는 바와 같이, 통기막(2)의 표면에 있어서 막 형상의 밸브(4)와 다공체(5)와의 사이에 공극이 존재하고 있어도 좋다.
본 발명의 통기 부재(1)에서는, 통기막(2)에 있어서의 일방향 밸브가 배치되어 있지 않은 영역의 통기성을 제한하는 부재로서, 다공체(5) 대신에, 혹은 다공체(5)와 함께, 기체를 실질적으로 투과하지 않는 부재(7)가 더 배치되어 있어도 좋다(도10A 및 도10B). 부재(7)는 다공체(5)와 마찬가지로 배치되어 있으면 좋지만, 일방향 밸브[도10A에 도시하는 예에서는, 막 형상의 밸브(4)]가 폐쇄되어 있을 때에도 통기막(2)을 기체가 투과할 수 있기 위해서는, 일방향 밸브와 부재(7)와의 사이에 공극이 존재하여, 통기막(2)의 표면의 적어도 일부가 하우징(51) 외부의 환경 에 통하고 있을 필요가 있다. 이러한 통기 부재(1)에서는, 다공체(5)를 배치한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
하우징(51)의 개구부(52)에의 통기 부재(1)의 고정 방법은 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 고정 방법을 응용하면 된다. 도1A에 도시하는 바와 같이, 개구부(52)에 삽입하여 통기 부재(1)를 고정해도 좋고, 도11에 도시하는 바와 같이 개구부(52)를 덮도록 통기 부재(1)를 고정해도 좋다. 개구부(52)에 삽입하여 통기 부재(1)를 고정하는 경우, 개구부(52)의 내경보다도, 지지체(3)의 외경이 약간 큰 것이 바람직하고, 개구부(52)를 덮도록 통기 부재(1)를 고정하는 경우, 개구부(52)의 외경보다도, 지지체(3)의 내경이 약간 작은 것이 바람직하다. 도12에 도시하는 바와 같이, 통기 부재(1)와 하우징(51)을, 접착에 의해 고정할 수도 있다. 도12에 도시하는 예에서는, 하우징(51)의 개구부(52)를 덮도록, 통기 부재(1)의 바닥면(도12에 있어서의 L)과 하우징(51)의 표면이 접착되어 있다.
본 발명의 통기 부재(1)를 하우징(51)에 고정할 때에는, 통기 부재(1)가 구비하는 일방향 밸브[예를 들어, 막 형상의 밸브(4) 및 일방향 밸브(8)]의 단부의 적어도 일부가 변형하는 방향(일방향 밸브가 개방되는 방향)과, 하우징(51)의 내부로부터 외부로 기체가 통과하는 방향을 일치시킬 필요가 있다.
본 발명의 통기 부재(1)는, 도13에 도시하는 바와 같이 통기막(2)을 덮는 바닥이 있는 보호 커버(11)를 더 구비하고 있어도 좋다. 도13에 도시하는 보호 커버(11)는 통기막(2)과 보호 커버(11)와의 사이에 공간이 존재하고, 외부 환경으로부터 각 통기막으로의 통기 경로가 확보되도록, 지지체(3)에 의해 지지되어 있다. 이러한 통기 부재에서는, 보호 커버(11)에 의해, 비산석, 진개, 물 등의 외부로부터의 이물질이 통기막에 접촉하기 어려워지므로, 통기막(2)의 파손 등을 방지할 수 있다.
보호 커버(11)의 형상, 및 지지체(3)에 의한 보호 커버(11)의 지지 방법은 특별히 한정되지 않는다. 도13에 도시하는 통기 부재(1)에서는, 지지체(3)에 형성된 볼록부(12)에 의해 보호 커버(11)가 지지되는 동시에, 외부 환경과 통기막(2)을 연결하는 통기 경로가 확보되어 있다.
본 발명의 통기 부재(1)의 구조 및 구성은, 상술한 예에 한정되지 않고, 예를 들어 막 형상의 밸브(4)와 일방향 밸브(8)를 모두 구비하는 통기 부재(1)라도 좋고, 상술한 부재 이외의 임의의 부재를 구비하고 있어도 좋다.
다음에, 본 발명의 통기 하우징에 대해 설명한다.
본 발명의 통기 하우징은, 본 발명의 통기 부재(1)가, 하우징의 개구부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이로 인해, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간이 길면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간이 짧은 통기 하우징으로 할 수 있다.
본 발명의 통기 부재를 고정한 통기 하우징의 종류는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 헤드 램프, 리어 램프, 포그 램프, 턴 램프, 백 램프, 모터 케이스, 압력 센서, 압력 스위치, ECU 등의 전장 부품, 휴대 전화, 카메라, 전기 면도기, 전동 칫솔, 램프 등의 전기 제품의 하우징 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 통기 하우징이 차량용 램프 등의 차량용 전장 부품인 경우에, 얻어지는 효과가 크다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 이하에 기재하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 실시예에서는, 도7A 및 도7B, 혹은 도9A 및 도9B에 도시하는 바와 같은, 통기막(2), 기체 비투과성을 갖는 막 형상의 밸브(4) 및 다공체(5)를 구비하는 통기 부재를 7종류 제작하여, 각 통기 부재 샘플을 하우징에 고정한 후, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간과, 발생된 흐려짐이 해소될 때까지의 시간을 평가하였다. 각각의 샘플 사이에서는, 막 형상의 밸브(4)의 형상 및 사이즈는 일정하게 하고, 다공체(5)의 직경과, 관통 구멍(6)의 개구부의 면적을 변화시킴으로써 막 형상의 밸브(4)가 개방되어 있을 때의 통기막(2)의 통기 면적 X와, 막 형상의 밸브(4)가 폐쇄되어 있을 때의 통기막(2)의 통기 면적 Y를 변화시켰다.
각 통기 부재 샘플의 제작 방법을 나타낸다.
우선, PTFE 파인 파우더 100 중량부와, 액상 윤활제인 유동 파라핀 30 중량부를 혼련하여 얻은 페이스트를 예비 성형한 후에, 페이스트 압출법에 의해 둥근 막대 형상으로 성형하여 PTFE 성형체를 얻었다. 다음에, 얻어진 성형체를 압연하고, 성형체에 포함되는 유동 파라핀을 노르말데칸을 이용하여 추출 제거하여, 두께 0.2 ㎜인 PTFE 압연 시트를 얻었다. 다음에, 얻어진 압연 시트를 그 길이 방향으로 연신한(연신 온도 300 ℃, 배율 20배) 후에, 또한 그 폭 방향으로 연신하여(연신 온도 100 ℃, 배율 30배), PTFE 다공질체(두께 5 ㎛, 내수압 5 ㎪, 투과 기체의 면속 5.3 ㎝/초에 있어서의 압력 손실이 40 ㎩)를 형성하였다. 이와 같이 하여 제작한 PTFE 다공질체를, 직경 10 mmΦ인 원 형상으로 펀칭하여, 통기막(2)으로 하였 다.
다음에, 통기막(2)과는 별도로, 막 형상의 밸브(4)를 이하와 같이 하여 형성하였다. 우선, PTFE 디스퍼전(고형분 60 중량 ％, PTFE 평균 입경 0.3 μ㎜, 23 ℃에 있어서의 표면 장력 31.5 mN/m, 점도 25 mPa·초)을 디핑법에 의해 알루미늄박에 함침시키고, 80 ℃에서 3분간 및 380 ℃에서 2분간의 건조 공정을 3회 반복한 후, 알루미늄박으로부터 박리하여, PTFE막을 얻었다. 이와 같이 하여 제작한 PTFF막을, 외경 10 ㎜Φ, 내경 5 ㎜Φ인 도넛 형상으로 펀칭하여, 막 형상의 밸브(4)로 하였다.
이와 같이 하여 제작한 통기막(2) 및 밸브(4)를, PBT로 이루어지는 지지체(3)에, 시판된 순간 접착제를 이용하여 접착하고, 고정한 후에, 통기막(2)의 표면에, 펀치에 의해 복수의 관통 구멍(6)을 형성한 점착 테이프(기재 : 두께 25 ㎛인 PET, 점착재 : 실리콘계 점착재(도레이 다우코닝 실리콘사제, SH4280)를 다공체(5)로서 또한 부착하고, 도7A 및 도7B에 도시하는 바와 같은 통기 부재(1)(샘플 1)를 제작하였다. 샘플 1에 있어서의 통기막(2)의 통기 면적 Y는 0.02 ㎠이고, 통기 면적 X는 0.6 ㎠였다.
실시예 샘플인 샘플 2 내지 5는, 샘플 1과 동일하게 제작하였다. 단, 다공체(5)의 직경과, 관통 구멍(6)의 개구부의 면적을 변화시킴으로써, 통기막(2)의 통기 면적 X 및/또는 통기 면적 Y를 변화시켰다(이하의 표1 참조).
비교예인 샘플 A는, 통기막(2) 및 막 형상의 밸브(4)를 지지체(3)에 고정한 후에, 막 형상의 밸브(4) 전체를 통기막(2)에 또한 접착한 것 이외에는, 샘플 1과 동일하게 하여 제작하였다. 샘플 A에서는, 밸브(4)가 통기막(2)으로부터 떨어질 수 없으므로, 샘플 A에 있어서의 통기막(2)의 통기 면적은 항상 0.02 ㎠가 된다.
다른 비교예인 샘플 B는, 막 형상의 밸브(4) 및 다공체(5)를 배치하는 일 없이, 상기한 바와 같이 하여 제작한 통기막(2)만을 지지체(3)에 고정하여 제작하였다. 샘플 B에 있어서의 통기막(2)의 통기 면적은, 항상 0.6 ㎠가 된다.
이와 같이 제작한 실시예 샘플 1 내지 5 및 비교예 샘플 A 내지 B를 하우징에 고정하여, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간과, 발생된 흐려짐이 해소될 때까지의 시간을 평가하였다. 이하에 각 시간의 평가 방법을 나타낸다.
우선, 하우징으로서, 아크릴로 이루어지는 입방체 형상의 투명 용기(한 변 15 ㎝)를 준비하고, 준비한 하우징에, 직경 10 ㎜Φ인 개구부를 1개 마련하였다. 그 후, 이 하우징을, 40 ℃의 건조조 내에서 24시간 유지하여, 하우징 내부를 완전히 건조시켰다. 다음에, 하우징을 건조 분위기하에 유지한 상태에서, 상기한 바와 같이 하여 제작한 각 통기 부재 샘플을, 양면 테이프를 이용하여 도11에 도시하는 바와 같이 하우징의 개구부에 접착, 고정하였다.
다음에, 통기 부재를 고정한 하우징을, 온도 25 ℃, 상대 습도(RH) 65 ％인 항온 항습조에 수용하였다. 수용 후, 3시간, 6시간 및 12시간의 타이밍에 항온 항습조로부터 취출하고, 하우징에 있어서의 통기 부재를 고정한 면과는 반대측의 면을, 5 ℃로 유지한 수조에 5분간 수몰시켜, 하우징 내부에 흐려짐이 발생하는지 여부를 확인하였다. 내부에 흐려짐이 발생한 하우징에 대해서는, 그 후 온도 40 ℃, 상대 습도(RH) 65 ％인 분위기하에 두고, 하우징 내부의 흐려짐이 해소될 때까지의 시간을 측정하였다.
평가 결과를 이하의 표1에 나타낸다.
[표1]
| 샘플 번호 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | A (비교예) | B (비교예) |
| 통기막(2)의 통기 면적 Y (㎠) | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.6 | 0.2 | 0.02 | 0.6 |
| 통기막(2)의 통기 면적 X (㎠) | 0.6 | 0.3 | 0.1 | 1 | 0.6 | ||
| 흐려짐이 발생할 때까지의 시간 (시간) | 12 | 12 | 12 | 3 | 6 | 12 | 3 |
| 흐려짐이 해소될 때까지의 시간 (분) | 3 | 8 | 18 | 1 이하 | 3 | 45 | 3 |
표1에 나타내는 바와 같이 샘플 1 내지 5에서는, 샘플 A 및 B에 비해, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부에 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있었다.
본 발명은, 그 의도 및 본질적인 특징으로부터 일탈하지 않는 한, 다른 실시 형태에 적용할 수 있다. 본 명세서에 개시되어 있는 실시 형태는, 모든 점에서 설명적인 것이며 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는, 상기 설명이 아닌 첨부한 클레임에 의해 나타내어져 있고, 클레임과 균등한 의미 및 범위에 있는 모든 변경은 그것에 포함된다.
본 발명에 따르면, 하우징 내부에 흐려짐이 발생할 때까지의 시간을 길게 유지하면서도, 하우징 내부가 흐려진 경우에, 발생된 흐려짐을 해소할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 통기 부재와, 그것을 이용한 통기 하우징을 제공할 수 있다.
본 발명의 통기 부재는, 다양한 하우징에, 특별히 한정 없이 이용할 수 있 다. 본 발명의 통기 부재를 이용한 통기 하우징으로서, 예를 들어 헤드 램프, 리어 램프, 포그 램프, 턴 램프, 백 램프 등의 차량용 램프 : 모터 케이스, 압력 센서, 압력 스위치, ECU 등의 차량용 전장 부품 : 휴대 전화, 카메라, 전기 면도기, 전동 칫솔, 옥내용 램프, 옥외용 램프 등의 전기 제품 등을 들 수 있다.
Claims (14)
- 하우징의 개구부에 고정된 상태에서, 상기 개구부를 통과하는 기체가 투과하는 통기막과,상기 통기막을 지지하는 지지체와,상기 통기막의 일부의 영역에 있어서의 상기 기체의 투과에 대한 장해가 되도록 배치된 일방향 밸브를 구비하고,상기 일방향 밸브의 일부가, 상기 통기막 및 상기 지지체로부터 선택되는 적어도 1개에 고정되고,상기 일방향 밸브의 단부의 적어도 일부가, 상기 통기막을 소정의 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 일방향으로 변형 가능하고,상기 단부의 당해 적어도 일부의 변형이 가역적이고,상기 단부의 당해 적어도 일부가 상기 일방향으로 변형하였을 때에, 상기 일방향 밸브에 의한 상기 기체의 투과에 대한 장해가 완화되는 통기 부재.
- 제1항에 있어서, 상기 일방향 밸브가, 상기 통기막의 일부를 피복하도록 상기 통기막의 표면에 접하여 배치된 막 형상의 밸브이고,상기 막 형상의 밸브의 단부의 적어도 일부가, 상기 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 표면으로부터 떨어질 수 있는 통기 부재.
- 제2항에 있어서, 상기 통기막은, 상기 통기막의 외주단에 있어서, 상기 지지체에 지지되고,상기 막 형상의 밸브는, 상기 막 형상의 밸브에 있어서의 상기 지지체에 접하는 외주단에 있어서, 상기 지지체 및 상기 통기막으로부터 선택되는 적어도 1개에 고정되고,상기 막 형상의 밸브의 내주단이, 상기 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 표면으로부터 떨어질 수 있는 통기 부재.
- 제3항에 있어서, 상기 막 형상의 밸브에 둘러싸인 개구부가 상기 통기막의 표면에 형성되도록, 상기 막 형상의 밸브가 배치되어 있는 통기 부재.
- 제2항에 있어서, 상기 막 형상의 밸브가, 실질적으로 기체를 투과하지 않는 통기 부재.
- 제1항에 있어서, 상기 일방향 밸브의 단부의 일부가 상기 통기막에 대해 떨어진 상태에 있도록, 상기 일방향 밸브가 배치되고,상기 떨어진 상태에 있는 단부가, 상기 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 일방향으로 변형 가능한 통기 부재.
- 제6항에 있어서, 상기 일방향 밸브가 탄성체로 이루어지는 통기 부재.
- 제6항에 있어서, 상기 일방향 밸브가, 상기 떨어진 상태에 있는 단부로서, 서로 접촉한 한 쌍의 단부를 갖고,상기 한 쌍의 단부가, 상기 일방향으로 투과하는 기체의 압력에 의해 상기 일방향으로 변형 가능하고,상기 변형에 의해, 슬릿 형상의 개구부가 형성되는 통기 부재.
- 제1항에 있어서, 상기 통기막보다도 통기도가 작은 다공체를 더 구비하고,상기 통기막이, 상기 일방향 밸브가 배치된 제1 영역과, 상기 다공체가 배치된 제2 영역을 갖는 통기 부재.
- 제9항에 있어서, 상기 다공체가, 상기 통기막의 표면에 접하여 배치되어 있는 통기 부재.
- 제1항에 있어서, 상기 통기막이, 불소 수지의 다공막을 포함하는 통기 부재.
- 제11항에 있어서, 상기 불소 수지가, 폴리테트라플루오로에틸렌인 통기 부재.
- 제1항에 있어서, 상기 통기막이, 폴리올레핀의 다공막을 포함하는 통기 부 재.
- 기체가 통과하는 개구부를 갖는 통기 하우징이며,제1항에 기재된 통기 부재를 구비하고,상기 통기 부재는, 상기 통기 부재가 구비하는 일방향 밸브의 단부의 적어도 일부가 변형하는 방향이, 상기 하우징의 내부로부터 외부로 기체가 통과하는 방향이 되도록, 상기 개구부에 고정되어 있는 통기 하우징.
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