CN104964074A - 透气阀及应用该透气阀的电子装置与其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种透气阀及应用该透气阀的电子装置与其制造方法。透气阀包括基座、弹性膜及盖体。基座具有一空气通道。弹性膜固设于空气通道中并阻隔空气通道。弹性膜具有一闭合冲孔，闭合冲孔可受闭合冲孔两端气压差迫使而开启。盖体盖住弹性膜且与基座固定。一实施例中，电子装置可通过透气阀降低内、外的压力差。

Description

透气阀及应用该透气阀的电子装置与其制造方法

技术领域

本发明涉及一种透气阀，特别涉及一种具有弹性膜的透气阀及应用该透气阀的电子装置与其制造方法。

背景技术

有些电子装置会有防尘、防水的需求，因此需将内部设计成对外封闭的环境。当此类电子装置于温差变化大的环境中工作时，其内外的气压差可能因为温差而变大，而造成问题。解决方法是设计适当的透气阀，确保电子装置内外的气压差不致于过大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透气阀及应用该透气阀的电子装置与其制造方法，可降低电子装置内、外的压力差，降低电子装置受到压力差所导致的负面影响。

根据本发明，提出一种透气阀。透气阀包括一基座、一弹性膜及一盖体。基座具有一空气通道。弹性膜固设于空气通道中并阻隔空气通道。弹性膜具有一闭合冲孔，闭合冲孔可受闭合冲孔两端气压差迫使而开启。盖体盖住弹性膜且与基座固定。

根据本发明，提出一种电子装置。电子装置包括透气阀及机壳。机壳具有一开口。透气阀插置于机壳的开口中。透气阀包括一基座、一弹性膜及一盖体。基座具有一空气通道。弹性膜固设于空气通道中并阻隔空气通道。弹性膜具有一闭合冲孔，闭合冲孔可受闭合冲孔两端气压差迫使而开启。盖体盖住弹性膜且与基座固定

根据本发明，提出一种透气阀的制造方法。制造方法包括以下步骤。形成一基座，其中基座具有一空气通道；形成一弹性膜于基座内，其中弹性膜固设于空气通道中；以及，于弹性膜形成一闭合冲孔，其中闭合冲孔可受闭合冲孔两端气压差迫使而开启。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A绘示依照本发明一实施例的透气阀的分解图；

图1B绘示图1A的透气阀的组合图；

图1C绘示图1B的透气阀沿方向1C-1C’的剖视图；

图1C-1、图1C-2为图1C的局部放大图；

图2绘示图1C的透气阀降低压力差的示意图；

图2-1、图2-2为图2的局部放大图；

图3绘示图1C的弹性膜及封闭环形挡墙的俯视图；

图4A绘示依照本发明另一实施例的透气阀的分解图；

图4B绘示图4A的透气阀的组合图；

图5A至图5E绘示图1B的透气阀的制造过程图

图5C-1为图5C的局部放大图；

图5E-1为图5E的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1A至图1C，图1A绘示依照本发明一实施例的透气阀的分解图，图1B绘示图1A的透气阀的组合图，而图1C绘示图1B的透气阀沿方向1C-1C’的剖视图，图1C-1、图1C-2为图1C的局部放大图。

如图1C、图1C-1、图1C-2所示，透气阀(vent valve)100可插置于电子装置10的机壳11，以避免电子装置10的内、外的压力差过大，使电子装置10可于一温度剧烈变化的环境中工作。电子装置10例如是网络摄影机、被动式红外线感测器(Passive Infrared Sensor,PIR)或其它装置。

如图1A所示，透气阀100包括基座110、盖体120、密合垫圈(washer)130、弹性膜(elastic membrane)140(绘示于图1C)及封闭环形挡墙150(绘示于图1C)。

如图1A及图1B所示，基座110包括第一侧部111，第一侧部111具有多个第一开孔111a。盖体120包括第二侧部121，第二侧部121具有多个第二开孔121a。如图1B所示，当基座110与盖体120结合时，第一开孔111a与第二开孔121a至少部份重叠。如此一来，空气可通过前述重叠区流通。一实施例中，第一侧部111与第二侧部121可采用超音波结合技术永久性地固定，如此可达到防拆效果，并避免外部杂质通过第一侧部111与第二侧部121之间的结合处进入透气阀100内部。另一实施例中，第一侧部111与第二侧部121也可暂时性结合，如螺合或卡合等。

虽然本实施例的基座110及盖体120是以圆形为例说明，然其它实施例的基座110及/或盖体120也可以是多边形、椭圆形或其它外形。

此外，基座110可包括一固定于电子装置10的固定部。举例来说，如图1C所示，基座110更包括卡勾(hook)112及***部113，其中***部113自基座110的下表面110b延伸，而卡勾112形成于***部113的一端。电子装置10更包括止挡部12。卡勾112可穿过机壳11的开口11a，并抵压于止挡部12的下表面12b，以卡合于止挡部12。如此一来，透气阀100不容易脱离电子装置10。另一实施例中，卡勾112可以一公螺纹取代，在此设计下，机壳11的开口11a的内壁可具有母螺纹，其中该公螺纹与开口11a可螺合，以固定透气阀100与电子装置10。

如图1C所示，密合垫圈130套设于基座110的下表面110b与基座110的卡勾112之间。电子装置10的机壳11具有凹部11r。当透气阀100插置于电子装置10后，密合垫圈130容置于凹部11r内且被压缩于止挡部12与基座110的下表面110b之间，如此可避免电子装置10外的气体、液体或杂质等进入到电子装置10内。也就是说，透气阀100不只具备降低电子装置10的内、外压力差的功能，更可提供防水、防尘的技术功效。一实施例中，密合垫圈130例如是橡胶制成的O形环(O-ring)。

如图1C所示，基座110具有空气通道110a。弹性膜140固设于基座110内的空气通道110a中并阻隔空气通道110a。一实施例中，可采用双料射出成形，形成弹性膜140于基座110内，使弹性膜140紧密地结合于基座110。由于弹性膜140与基座110紧密地结合，可避免外部气体、液体或杂质等通过弹性膜140与基座110之间的结合处进入透气阀100的空气通道110a中。

此外，弹性膜140具有多个闭合冲孔140a。当闭合冲孔140a两端的气压平衡或相差不大时，闭合冲孔140a是呈闭合状态，然闭合冲孔140a可受闭合冲孔140a两端气压差迫使而开启。也就是说，闭合冲孔140a是一可选择性开启或闭合的透气孔。

闭合冲孔140a可采用例如是针刺形成。由于弹性膜140具有弹性，当以针刺形成闭合冲孔140a后，闭合冲孔140a周围的弹性膜材料会弹性回复而关闭闭合冲孔140a。一实施例中，弹性膜140的材料包含硅化物、热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer,TPE)、热塑性橡胶(Thermo-Plastic-Rubber material,TPR)或热塑性聚氨酯树脂(Thermoplastic Polyurethane,TPU)。以针刺形成的闭合冲孔140a的孔径甚小，使针抽离弹性膜140后，闭合冲孔140a容易完全闭合。一实施例中，形成闭合冲孔140a的针的外径可介于0.01毫米至1.0毫米之间。

如图1C，多个封闭环形挡墙150形成于弹性膜140上，并延伸于弹性膜140与基座110之间。封闭环形挡墙150位于闭合冲孔140a与第一侧部111之间，可阻挡透气阀100外的气体、液体或杂质等进入到封闭环形挡墙150所环绕的空间内。

各封闭环形挡墙150包括第一端151及第二端152，其中第一端151连接于弹性膜140，而第二端152受盖体120所抵压。盖体120与第二端152之间可受封闭环形挡墙150内、外气压差迫使而开启一透气缝150a。当封闭环形挡墙150内、外气压平衡或相差不大时，透气缝150a为闭合。也就是说，透气缝150a可选择性开启或闭合。

一实施例中，封闭环形挡墙150的高度L1大致上等于或略大于盖体120的内顶面120b与弹性膜140的上表面140u的间距H1，使当电子装置10的内、外压力差小于预设压力值时，封闭环形挡墙150的第二端152抵压于盖体120的内顶面120b，使透气缝150a处于闭合状态。一实施例中，封闭环形挡墙150与弹性膜140可以是采用相同材料形成的一体成形结构。另一实施例中，亦可选择性省略封闭环形挡墙150。

请参照图2，其绘示图1C的透气阀降低压力差的示意图，图2-1、图2-2为图2的局部放大图。以电子装置10外的压力大于电子装置10内的压力举例来说，由于压力差，电子装置10外的空气推动封闭环形挡墙150的第二端152开启透气缝150a，使空气得以进入透气阀100内。进入透气阀100内的空气迫使闭合冲孔140a开启，而进入到电子装置10内。如此一来，电子装置10内、外的压力差得以缩小。

压力差降低后，由于弹性膜140的弹性及封闭环形挡墙150的弹性，闭合冲孔140a及透气缝150a回复至闭合状态，可避免透气阀100外的杂质进入到空气通道110a内或电子装置10内部。

此外，如图2、图2-1、图2-2所示，虽然封闭环形挡墙150的第二端152开启透气缝150a，然由于透气缝150a的孔隙甚小，因此可阻挡电子装置10外的杂质通过透气缝150a进入到闭合冲孔140a上方，进而避免杂质堵塞闭合冲孔140a。一实施例中，开启的透气缝150a的孔隙可介于0.01毫米至1.0毫米之间。另外，当电子装置10外的压力小于电子装置10内的压力时，闭合冲孔140a及透气缝150a的作动方式类似上述作动方式，容此不再赘述。

请参照图3，其绘示图1C的弹性膜及封闭环形挡墙的俯视图。如图所示，由于封闭环形挡墙150呈封闭环形，因此可全周地(360度)阻挡透气阀100外的杂质进入到封闭环形挡墙150围绕的空间内。此外，本实施例的多个封闭环形挡墙150为同心配置，然另一实施例亦可偏心配置。其它实施例中，封闭环形挡墙150的数量可以是一个。虽然本实施例的封闭环形挡墙150是以圆形为例说明，然其它实施例的封闭环形挡墙150也可以是多边形、椭圆形或其它外形。

如图3所示，闭合冲孔140a的数量是多个，然亦可为一个。此些闭合冲孔140a排列成阵列型，然另一实施例亦可随机排列。只要可降低透气阀100内、外压力差即可，本发明实施例不限定闭合冲孔140a的数量及/或排列形式。

请参照图4A至图4B，图4A绘示依照本发明另一实施例的透气阀的分解图，而图4B绘示图4A的透气阀的组合图。透气阀200包括基座110、盖体220、密合垫圈130、弹性膜140(未绘示)及封闭环形挡墙150(未绘示)。

基座110包括第一侧部111，第一侧部111具有多个第一开孔111a。盖体220包括第二侧部221。相较于上述盖体120，本实施例的第二侧部221省略第二开孔121a。

盖体220的内顶面220b与第二侧部221的底面221b的距离H2小于第一开孔111a的高度L2，使在基座110与盖体220结合后，盖体220的第二侧部221盖住基座110的第一开孔111a的一部分，而露出第一开孔111a的另一部分，让空气可通过露出的部分流通。

请参照图5A至图5E，其绘示图1B的透气阀100的制造过程图，图5C-1为图5C的局部放大图；图5E-1为图5E的局部放大图。

如图5A所示，可采用例如是射出成形工艺，形成基座110。例如，射出塑胶材料于一模具(未绘示)的模穴内，以形成基座110。

如图5B所示，可采用双料射出成形工艺，于基座110内形成弹性膜140。例如，射出塑胶材料于同一模具的模穴内，以形成弹性膜140于基座110内。本实施例中，基座110的材料熔点高于弹性膜140，如此可避免基座110于弹性膜140的形成过程中受到负面影响，如软化形变。此外，可于同一双料射出成形工艺中，一并形成弹性膜140及多个封闭环形挡墙150。

如图5C所示，待弹性膜140固化后，可采用数根针20，刺穿弹性膜140而形成多个可选择性开启或闭合的闭合冲孔140a。弹性膜140固化后具有弹性回复特性。由于闭合冲孔140a是于弹性膜140固化后形成，因此当针20抽离弹性膜140后，闭合冲孔140a周围的弹性膜材料会弹性回复而闭合闭合冲孔140a，如图5C-1所示。

如图5D所示，可采用例如是射出成形工艺，形成盖体120。如图5E、图5E-1所示，可采用例如是超音波结合技术，紧紧固定基座110与盖体120。由于基座110与盖体120是紧紧结合，因此可达到防拆效果。基座110与盖体120结合后，封闭环形挡墙150的第二端152与盖体120之间形成可选择性开启或闭合的透气缝150a。

然后，虽然未绘示，然可套入如图1A所示的密合垫圈130于基座110的下表面110b与卡勾112之间。至此，可形成如图1B所示的透气阀100。

此外，透气阀200的制造方法类似上述透气阀100的制造方法，容此不再赘述。

本发明上述实施例所揭露的透气阀及应用其的电子装置与其制造方法，至少具有如下优点：

一、在一实施例中，透气阀的弹性膜具有可选择性开启或闭合的闭合冲孔。当闭合冲孔开启时，可降低内、外压力差；当闭合冲孔闭合时，可阻挡杂质进入透气阀的空气通道内。

二、在一实施例中，弹性膜材料具有弹性回复特性。如此，当压力差降低时，闭合冲孔周围的弹性膜材料会弹性回复，而闭合闭合冲孔。

三、在一实施例中，基座与盖体为紧紧固定，可达到防拆效果。

四、在一实施例中，透气阀的封闭环形挡墙与盖体之间形成可选择性开启或闭合的透气缝。当透气缝开启时，可降低内、外压力；当透气缝闭合时，可阻挡杂质。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种透气阀，其特征在于，包括：

一基座，具有一空气通道；

一弹性膜，固设于该空气通道中并阻隔该空气通道，该弹性膜具有一闭合冲孔，该闭合冲孔受该闭合冲孔两端气压差迫使而开启；以及

一盖体，盖住该弹性膜且与该基座固定。

2.如权利要求1所述的透气阀，其特征在于，该透气阀更包括：

一封闭环形挡墙，包括一第一端及一第二端，该第一端连接于该弹性膜，该盖体抵压于该第二端，该盖体与该第二端间受该封闭环形挡墙内外气压差迫使而开启一透气缝。

3.如权利要求2所述的透气阀，其特征在于，该封闭环形挡墙与该弹性膜为一体成形结构。

4.如权利要求1所述的透气阀，其特征在于，该基座包括一第一侧部，该第一侧部具有一第一开孔；该盖体包括一第二侧部，该第二侧部具有一第二开孔，该第一开孔与该第二开孔彼此至少部份重叠。

5.如权利要求1所述的透气阀，其特征在于，该基座包括一***部及一卡勾，该***部从该基座的一下表面延伸，而该卡勾设于该***部的一端；该透气阀更包括：

一密合垫圈，设于该基座的该下表面与该卡勾之间。

6.一种电子装置，其特征在于，包括：

一机壳，具有一开口；以及

一如权利要求1所述的透气阀，插置于该开口中。

7.一种透气阀的制造方法，其特征在于，包括：

形成一基座，其中该基座具有一空气通道；

形成一弹性膜于该基座内，其中该弹性膜固设于该空气通道中；以及

于该弹性膜形成一闭合冲孔，其中该闭合冲孔受该闭合冲孔两端气压差迫使而开启。

8.如权利要求7所述的透气阀的制造方法，其特征在于，更包括：

形成一盖体；以及

固定该基座与该盖体；

其中，固定该基座与该盖体的步骤是采用超音波工艺完成。

9.如权利要求7所述的透气阀的制造方法，其特征在于，形成该基座的步骤与形成该弹性膜于该基座内的步骤是采用双料射出成形完成，且该基座的熔点高于该弹性膜的熔点。

10.如权利要求7所述的透气阀的制造方法，其特征在于，于该弹性膜形成该闭合冲孔的步骤中，该闭合冲孔是以外径介于0.01毫米至1.0毫米之间的针刺穿形成。

11.如权利要求7所述的透气阀的制造方法，其特征在于，于形成该弹性膜于该基座内的步骤包括：

以一体成形工艺，形成该弹性膜与一封闭环形挡墙。