CN1638531B - 助听装置个别部件的憎水涂层 - Google Patents

Abstract

为了不渗透水地密封盒子壁特别是电气或者电子装置盒子壁上的最小缝隙、裂隙、毛细孔或者开孔，使至少位于该缝隙、裂隙、开孔或者毛细孔区域的盒子壁上涂一层憎水层。涂上憎水层的优点是可以保持一定的气体渗透性，使得在盒子的内部和环境之间可以进行气体交换。

Description

助听装置个别部件的憎水涂层

本发明涉及密封盒子壁上最小缝隙、裂隙和/或开孔的防止液体渗露的方法，涉及这种方法的使用，涉及电气或者电子装置的盒子，盒子的这些缝隙、毛细孔、裂隙、开孔等必须密封，以防液体渗漏，但是这种密封不能阻止气体的渗透，本发明还涉及助听装置的电池隔间。

特别对于戴在人体上的一些医用装置，存在一种危险，即在潮气、汗液等的作用下，装置的某些部分和部件可能发生腐蚀，不能进行正常操作。尤其是流体和汗液渗透到助听装置中可能会造成例如电池的腐蚀，在某些情况下，可能引起电子装置以及电声传感器发生故障。因此已经提出各种方法来使助听装置更抗液体的渗漏。

在DE 19502994A1中说明一种防水的助听装置，在这种装置中采用复杂的结构措施例如衬垫和膜来达到防水特性。DE 3834316C1说明一种完全不透水的助听装置，但是与上述专利申请相比，没有详细示出如何达到水密，而重点是详细叙述水密操作元件的设计。另外，在JP 11069498、US 5249234A和US 6510230B2中说明用各种方法来保护HdO装置，防止外壳渗透水汽，按照设计，这种防渗也包含吸收液气或者水液的材料。

在US 2002/0181725A1中说明一种具有憎水膜的凝水扬声器，由此可以防止水与后板附着在一起，还提出如何得到憎水特性的其它方法。

US 2002/100605A1说明一种电气装置盒子特别是高压导线的憎水涂层。另外，在其它专利中说明底衬例如聚合物、木板和水泥等的憎水涂层，对于这些底衬，上述问题不是本文要研究的问题。

尤其是戴在人体上的医用装置，例如脉冲频率测量装置、非浸入性的血液特性检测装置，例如血氧计传感器、心跳频率测量装置、助听器等，通常是复杂的装置，该装置由许多单独的机械部件或者电子部件组成，这些机械部件或者电子部件采用各种方法生产，最后组装在一起。由于注射模制法，在大多数情况下，用作盒子、电池隔间、盖子、开关等的塑料部件会有机械公差，所以在装置的组装状态下，在个别部件之间总会出现微小的毛细缝隙。

因为大多数这些医用装置例如助听装置采用锌-空气电池操作，所以不能气密密封这些装置，因为电池需要恒定的供氧，以保持操作电压。这种要求对于需要某种通气的其它电子器件或者电气器件也是需要的。结果是，如目前设备中部分说明的那样，完全没有渗透性是不合适的。如从先有设备中了解到的，复杂的具有衬垫和多孔膜的机械结构也是不适用的，这种结构通常使得医用装置变得较大，而且成本高。

通过设计大体为最小医用设备的助听装置很难预见到毛细缝隙的影响。因为现有装置设计上用于防止液体渗漏的机械结构不再没有任何困难，所以本发明的研究对象是制造一种医用装置，尤其是例如最小装置和助听装置，这些装置可透气不需要改变设计方案。重要的是在完全防止水分渗透到在毛细缝隙中的同时，该缝隙中还存在一定程度的透气性。

随着助听装置等的开发，研究倾向越来越多地集中于研究能够组合在不同结构装置中的标准模件。对于所谓装在耳朵内的助听装置，为了降低加工工时、成本和提高重现性，必进的模件化是很需要的。模件化***的固有问题是，在将各个模件组装成装置时，可能产生上述毛细缝隙。通过这些毛细缝隙，可能加快流体进入助听装置的渗透。

最后，采用防水的憎水材料制造助听装置是不希望的，这种材料可以降低可湿性，因而不能使液体渗透毛细裂缝，因为这样作不能改变以下事实，即这种材料如Teflon既不能用普通工艺加工，也不能达到要求的机械标准和美观标准。

为了解决本发明的上述问题，提出一种用特别的憎水涂层来保护电气或者电子装置，尤其是保护例如医用装置的个别部件或者该装置盒子壁的区域，该特别的憎水涂层涂在上述毛细缝隙、裂缝等的区域上面，以防止液体渗入，因为个别部件或者盒子区域的憎水涂层(憎水化)降低了材料了的表面能。结果，液滴例如水、汗滴等不能在部件表面上或者盒子区域的表面上散开，而只能以较大的接触角与该表面接触，如图1a、1b和2所示。因此液滴很难通过毛细缝隙渗透到医用装置例如助听装置的内部。但是，该毛细缝隙或者裂隙仍然可使气体透过，完全没有被密封，所以可以确保上述气体与环境气体的交换，例如可以向锌-空气电池的输送氧。

下面参照附图，根据设计的例子更详细说明本发明，这些附图是：

图1a和1b示出憎水涂层对涂层表面可湿性的影响，或者对该表面上水的接触角的影响；

图2是横截面图，示出在例如助听装置盒子壁上的毛细孔或者毛细裂纹；

图3和4是横截面图，分别示出助听装置中电池隔间的例子。

图1a示出水在未处理的或者未涂层的例如聚合物的表面3上形成的接触角，该聚合物用于制造助听装置的部件。所用的例示性聚合物是例如聚酰胺、ABS等。按照图1a接触角显著低于80°。

由于在表面5上涂上憎水层，所以接触角可以显著增大，例如高于100°，这相当于Teflon的可湿性。

图2是示意横截面图，图中示出毛细缝隙11，该缝隙形成在助听装置盒子的壁7上。比较图1a和1b可以明显看出，图1a的水滴可以容易地渗透毛细缝隙11，而图1b的水滴则仍保持在盒子的壁表面上，因为渗过毛细缝隙11是不可能的。但是毛细缝隙上不存在任何密封装置例如橡胶密封垫，所以仍然保持了气体渗透性。

图3和图4分别示出两个具体的例子，该例子示出必须密封的本发明部件例如助听装置的电池隔间。

图3是横截面图，示出已知助听装置的电池隔间，该隔间需密封，以防止液体渗透。重要的是，位于电池隔间19区域上所有的盒子部分均涂有憎水涂层。这些部分是电池盖13、上述电池隔间19、盒子23以及功能开关21。

可在组装成助听装置之前和在制造或者发送之后，在个别的部件上涂上涂层。对于例如图3所示的盒子，结果是例如，在注射模制之后，首先清洁该盒子，然后如果需要进行预处理，使得在随后可以采用如下面要说明的方法，在其上涂上憎水涂层。对各种助听装置必须分别评估助听装置特别设计的哪些部件需涂上涂层而最有效防止液体的渗透。基本上，各种部件必须被涂上涂层，以便在毛细***的所有侧面上达到憎水化作用，如图3所示。

图4示出助听装置电池隔间的另一设计，而且还标明了必须具有憎水涂层的那些装置盒子部分或者盒子部件。这些部分是例如功能开关或者按钮21、电池盖子33以及支架35。

和本发明中用来制造不渗透液体装置的各种上述方案不同，可以采用电气或者电子装置的个别部件例如助听装置的个别部件的选择性表面处理，达到防止液体渗漏的目的。用来在部件上涂上憎水层的方法对本发明是第二重要的，因为许多适用的方法从先有技术是已知的。为了更好理解本发明可以列出以下一些方法作为例子。

基本上可以采用化学涂层方法和物理涂层方法。已知采用例如所谓溶液凝胶(Sol-Gel)方法的涂层法。从化学纳米技术已知这些方法。表面用憎水的纳米粒子涂层，这些纳米离子包含在聚合物网状结构中。该涂层是具有有机和无机成份的复合材料(纳米复合材料)，这种复合材料采用Sol-Gel方法生产。该涂层采用简单的浸入法或者喷雾法涂上，然后再进行固化处理。原则上，所有这些涂层可以涂在能够承受固化处理必需温度的所有种种材料上。对于用来制造助听装置的大多数材料采用Sol-Gel方法进行涂层是可能的。通过选择个别的化学成份，可以调节表面特性，而且可以达到憎水效果，或者还可以达到抗菌作用，例如WO 03/094574所述。

这种涂层的优点在于，操作简单而且需要的操作费用低。

在例如DE 10051182A1、DE 19544763A1或者DE 19948336A1中还说明具有憎水性和憎油性的纳米粒子和其应用。另外，在US2002/0192385A1或者DE 10106213A1中已说明在聚合物表面上涂上憎水涂层的方法。

当然还已知其它一些涂憎水涂层的化学方法，例如采用由水合硅烷(水硅酮)形成的涂层、含氟的缩聚物涂层等。

除化学方法而外，也可以使用物理方法例如采用等离子涂层法。

可以采用低温等离子体蒸发方法涂上涂层，在同样的生产步骤中，表面需要清洁，活化(例如用氧等离子体活化)，随后涂层。对于涂层可以在部件上涂上由含氟聚合物构成的紧实聚合物涂层，或者可以将憎水分子直接粘在部件的塑料上。

本发明的优点如下：

由于在例如电池隔间的区域上有憎水涂层，所以可以通过防止液体进入而降低在最小电子装置，例如医用装置，尤其是助听装置内的腐蚀损害性，或者甚至可以完全排除这种损害性。

本发明的方法适用于已经在市场上出售的产品。甚至可以不改变设计而提高抗液体渗透性。装置可以在操作的同时装上涂有憎水涂层的部件。

可以延长由于污染或者腐蚀造成的两次维修操作之间的时间间隔，这意味着该装置具有较长的使用寿命。在具有很多毛细缝隙的电子装置例如医用装置或者助听装置中，降低或者防止水的渗入是可能的，结果，不再另外需要复杂的机械密封，而且该装置可以作得更小，成本更低。

Claims (13)

1.一种防止液体渗漏到盒子壁上由于至少两个结构部件组装时出现的最小缝隙、裂隙、毛细孔和/或开口中的方法，所述最小缝隙、裂隙、毛细孔和/或开口处必然存在至少一定的气体渗透性，所述盒子壁，至少在所述缝隙、裂隙、开口或者毛细孔的区域上具有憎水涂层，并且所述缝隙、裂隙、开口或者毛细孔未被覆盖，憎水涂层使得水在室温下的最小接触角至少为100°。

2.如权利要求1所述的方法，用于防止液体渗漏到与外界隔开的盒子内腔、隔间和部分中，而且必须确保在这些内腔、隔间和部分与外界进行一定的气体交换，其特征在于，在内腔、隔间或者部分的区域上，存在于盒子壁上的缝隙、裂隙、毛细孔具有憎水涂层。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，位于缝隙、裂隙、毛细孔或者开孔区域上的盒子或者盒子壁或者其表面涂有憎水的纳米粒子。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所谓Sol-Gel方法形成憎水纳米粒子构成的憎水涂层。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将水合硅烷或者水硅铜或者含氟缩聚物涂在盒子壁上，得到憎水涂层。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用低温等离子体蒸发法进行涂层，通过在盒子壁上沉积含氟聚合物得到紧实聚合物的涂层。

7.一种防止液体渗漏到最小电气或者最小电子装置盒子壁上的缝隙、裂隙或者毛细孔中的方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1所述的方法。

8.一种防止液体渗漏到助听装置的电池隔间的方法，其特征在于，该方法使用如权利要求1所述的方法。

9.一种含有缝隙、毛细孔或者裂隙的电气或者电子装置的盒子，这些缝隙必须防止水分的渗透，但是不阻止气体的渗透，其特征在于，盒子壁在缝隙、毛细孔或者裂隙区域处具有憎水涂层，并且缝隙、毛细孔或者裂隙未被覆盖，憎水涂层使得水在室温下的最小接触角至少为100°。

10.如权利要求9所述的盒子，其特征在于，该憎水层的层厚至少为5微米。

11.一种助听装置的电池隔间，其特征在于，助听装置盒子壁在靠近或者位于电池隔间的那部分区域上具有憎水涂层，并且所述盒子壁中的缝隙未被覆盖，憎水涂层使得水在室温下的最小接触角至少为100°。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述最小电气或者最小电子装置为医用最小装置。

13.如权利要求12所述的盒子，其特征在于，所述医用最小装置是助听装置。

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