JP2000107543A - 所定形状の吸収体を有する濾過用組立体と装置及び使用方法 - Google Patents

所定形状の吸収体を有する濾過用組立体と装置及び使用方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの効率を向上させ且つ／又は吸着剤
自体による汚染を防止又は減少する吸着フィルタの提
供。 【解決手段】フィルタ組立体は、ハウジング内に配設さ
れた所定形状の吸収体を含む。所定形状の吸収体は、所
定形状の吸収体とハウジングとの間で流体を流通させる
ために吸収体の１つの面からハウジングに向かって突出
する１つ又は複数の突起部を有する。フィルタ組立体
は、任意に、更に濾過を助けるための拡散流路及び／又
は粒子による汚染を減少させる又は阻止するためにハウ
ジングの入口開口部又は出口開口部に配設される１つ又
は複数の多孔性ポリマーフィルムを含んでいても良い。
このフィルタ組立体は、装置の内部にあり且つ／又は装
置に出入りする空気などの流体を濾過するために、コン
ピュータのディスクドライブなどの装置において使用さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定形状の吸収
体、そのような吸収体を利用するフィルタ及び使用方法
と組立体に関する。特に、本発明は、吸収体の本体から
突出する複数の突起部を有する所定形状の吸収体、その
ような吸収体を利用するフィルタ及びその使用方法に関
する。本出願は、本明細書に参考として取り入れられて
いる１９９８年１０月８日出願の米国特許出願第０９／
１６８，６９８号の一部継続出願である。
【０００２】
【従来の技術】吸着フィルタは、電子機器や、化学薬品
の製造、保管を含めた様々な用途に使用されている。例
えば、コンピュータ業界においては、吸着フィルタは電
子部品を水蒸気、酸性気体及び揮発性有機化合物などの
汚染物質から保護するために電子装置のハウジング又は
ケーシングの内部で使用されている。一例を挙げると、
ディスクドライブの場合、吸着フィルタをディスクドラ
イブに内蔵し且つ／又はディスクドライブハウジングの
開口部の上に配置することにより、ドライブの部品及び
ディスクを水蒸気、炭化水素及び／又は酸性気体などの
汚染物質から保護する場合が多い。そのような保護を行
わないと、汚染物質がスティクションや腐食を引き起こ
し、場合によってはドライブを故障させてしまうおそれ
がある。典型的には、吸着フィルタはフィルタ内部に活
性炭又は乾燥剤のような吸着剤を有する。従来の多くの
フィルタにおいては、この吸着剤は、通常、ばらの粒状
フィルタ材料、又はポリマー支持体の上に付着したフィ
ルタ材料の形態をとっていた。粒状の吸着剤を使用する
と、特に、フィルタ材料の周囲のカバーを切り取るか、
又は破いて開いたときに、粒子による汚染が起こる。ま
た、ポリマー支持体を加えると、その支持体があること
及び／又は吸着剤にエアポケットが形成されることによ
り、吸着剤の密度が低くなる。更に、ポリマー支持体と
吸着剤の組み合わせを打ち抜くか、又は他の方法により
切断して所望の形状を得るのが普通であるので、ばらけ
た粒子が支持体から脱落して、汚染物質になってしまう
ことが多い。圧縮成形吸収体は、例えば、米国特許出願
第０８／８１９，８５１号に記載されている。しかし、
圧縮成形吸収体は、少なくとも場合によって、流体の流
れの障害となり、その結果、フィルタを通過する際の圧
力低下を大きくする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、フィルタの効
率を向上させ且つ／又は吸着剤自体による汚染を防止又
は減少するために、吸着フィルタの新たな材料と構成が
求められている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】一般的に、本発明は吸着
フィルタで使用するための所定形状の吸収体に関する。
特に、本発明は、フィルタハウジングと所定形状の吸収
体との間に流体の流れ、例えば、空気の流れを発生させ
るために、１つの面から少なくとも１つの突起部が突出
しているような所定形状の吸収体を有する又は使用する
部品、組立体及びそれらの使用方法を含む。場合によっ
ては、所定形状の吸収体は成形又は圧縮成形された吸収
体である。
【０００５】例えば、フィルタ組立体はハウジングと、
ハウジング内に配設された所定形状の吸収体とを含んで
いても良い。ハウジングは内部容積を規定し、空気など
の流体を内部容積に対して流入、流出させるための第１
の開口部と、第２の開口部とを有する。所定形状の吸収
体は、その少なくとも１つの面からハウジングに向かっ
て突出して、所定形状の吸収体とハウジングとの間に流
体の流れを発生させるための複数の突起部を有する。フ
ィルタ組立体は、コンピュータのディスクドライブなど
の装置において、装置内部の空気及び／又は装置に出入
りする空気を濾過するために使用できる。
【０００６】別の例は、ハウジングと、ハウジング内に
規定された拡散流路と、成形吸収体とを有する吸着フィ
ルタ組立体である。ハウジングは内部容積を規定し、第
１の開口部及び第２の開口部と拡散流路を含む。拡散流
路はハウジングの第１の開口部から内部容積へ延出して
いる。成形吸収体はハウジングの内部容積の中に配設さ
れ、その少なくとも１つの面に、その面からハウジング
に向かって突出して、吸収体とハウジングとの間に流体
の流れを発生させるための複数の突起部が設けられてい
る。
【０００７】場合によっては、組立体は、第２の開口部
の上に配設された多孔性の膜及び／又はハウジングをコ
ンピュータのディスクドライブなどの装置に接着するた
めにハウジングに塗布された接着剤を含むことがある。
【０００８】更に別の例は、成形吸収体に、吸収体とハ
ウジングとの間に流体の流れを発生させるためにハウジ
ングに向かって突出する突起部が１つしか設けられてい
ない点を除いて先に説明したのと同じ吸着フィルタ組立
体である。この１つの突起部は成形吸収体の面の中心に
配置されていても良く、面全体に広がっていても良い。
そのような突起部を成形吸収体の上下の面に１つずつ配
置しても良い。
【０００９】更に別の例は、流体を濾過する方法であ
る。空気などの流体はフィルタ組立体のハウジングにあ
る入口開口部を通って流れる。その後、流体はハウジン
グ内に配設された所定形状の吸収体を通過する。所定形
状の吸収体の少なくとも１つの面から少なくとも１つの
突起部が突出しており、それらの突起部は、突起部相互
間及び所定形状の吸収体とハウジングとの間で流体の流
れを導く。この方法は、コンピュータのディスクドライ
ブを汚染物質から保護するために使用できる。
【００１０】以上、本発明を要約したが、これは本発明
の開示される実施例又は実施形態を個々に説明しようと
するものではない。図面及び以下の詳細な説明によっ
て、それらの実施例を更に詳細に例示する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、吸収体及び組立体並び
に吸収体の使用方法に適用可能であると考えられる。特
に、本発明は、汚染物質を除去するための所定形状の吸
収体を含む、吸着フィルタなどの組立体及びそのような
組立体の使用方法に関する。「吸着する」、「吸着して
いる」、「吸着性の」などの用語は、吸着現象、吸着物
質、吸収現象及び吸収物質の全てを含むものとして理解
されるべきである。
【００１２】フィルタ組立体は空気以外の流体も濾過で
きるが、ここでは、空気中の汚染物質の濾過を例に挙げ
て説明する。本発明は空気の濾過には限定されないが、
以下に挙げるいくつかの例を説明することによって、本
発明の様々な面を理解できるであろう。
【００１３】図１（ａ）、（ｂ）は、所定形状の吸収体
１００の一実施例の概略平面図と、概略横断面側面図で
あり、図２（ａ）、（ｂ）は、第２の実施例による所定
形状の吸収体１００'の概略平面図と、概略横断面側面
図である。吸収体１００、１００'は本体１１０、１１
０'を有し、本体１１０、１１０'の表面から少なくとも
１つの突起部１２０、１２０'が突出している。これら
の突起１２０、１２０'は、通常、吸収体１００，１１
０'と同時に、形成（例えば、成形又は圧縮成形）され
る。
【００１４】本体（すなわち、突起部のない状態の所定
形状の吸収体の本体）１１０、１１０'の形状として
は、様々な形が考えられる。例えば、本体１１０、１１
０'を円盤（図１の例）、タブレット、ウェハ、円筒、
直方体（図２の例）又は立方体として成形できる。所定
形状の吸収体１００、１００'の大きさは、典型的に
は、その所定形状の吸収体を使用することになる装置の
大きさ、濾過すべき流体の体積、フィルタ組立体の予想
寿命及び所定形状の吸収体の密度などの要因によって決
まる。
【００１５】所定形状の吸収体１００、１００'の本体
１１０、１１０'は、その少なくとも一方の面から突出
する少なくとも１つの突起部１２０、１２０'を有す
る。通常、所定形状の吸収体１００、１００'は、その
本体１１０、１１０'の少なくとも一方の面に、少なく
とも４つ、多くの場合に６つ以上の突起部１２０、１２
０'を有している。場合によっては、本体の２つの面、
例えば、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、上下
の面に突起部１２０、１２０'を設けることもある。突
起部１２０、１２０'は、あるパターンに従って均一に
配分されていても良いが、本体１１０、１１０'の面に
無作為に配置されていても良い。例えば、図２（ｂ）に
示すように、本体１１０、１１０'の周辺部に沿って全
ての突起部１２０、１２０'を配置する場合もある。
【００１６】図７に示す実施例では、所定形状の吸収体
１００"の本体１１０"は、その少なくとも１つの面から
突出する突起部１２０"を１つしか持たない。場合によ
っては、本体の２つの面のそれぞれに、例えば、図７に
示すように、上下の面に１つずつの突起部１２０"を設
けても良い。突起部１２０"の大きさは本体の面全体に
わたって延在するように、すなわち、全面を占めるよう
に定められても良い。実施例によっては、片面又は２つ
の面のそれぞれに設けられる１つの突起部１２０"によ
って、その面がドーム形（例えば、半球形）になる。
【００１７】突起部１２０、１２０'、１２０"の形状と
しては、様々な形が考えられる。例えば、突起部は半球
形、円筒形、円錐形、円錐台形、立方体、直方体、又は
その他の幾何学的に規則的な形状、あるいは幾何学的に
不規則な形状をとることができる。
【００１８】所定形状の吸収体１００、１００'、１０
０"に設けられる全ての突起部１２０、１２０'、１２
０"は同じ形状であっても良いし、吸収体１００、１０
０'、１００"に２種種類以上の形状の異なる突起部１２
０、１２０'、１２０"を設けても良い。突起部１２０、
１２０'、１２０"の横断面の寸法（例えば、長さ、幅及
び／又は直径）は、例えば、所定形状の吸収体の大き
さ、突起部が突出している面の広さ、突起部の数及び所
望の濾過量などの要因によって左右されるであろう。突
起部の互いの離間距離は、面における突起部の密度、面
の広さ、突起部の大きさと形状及び突起部の配列によっ
て決まる。１つの面に１つの突起部１２０"を設ける場
合には、突起部１２０"は面の領域全体を占めていても
良い。
【００１９】突起部１２０、１２０'、１２０"が本体１
１０、１１０'、１１０"から突出する長さは、広い範囲
で異なる。この長さは、典型的には、空気などの流体を
突起部１２０、１２０'、１２０"の間で流通させるのに
十分な長さであるが、その一方で、本体１１０、１１
０'、１１０"と突起部１２０、１２０'、１２０"とを十
分に接触させて、所望の濾過量を生じさせるものであ
る。
【００２０】突起部１２０、１２０'、１２０"は、少な
くとも部分的に、フィルタ組立体（図示せず）と所定形
状の吸収体１００、１００'、１００"の本体１１０、１
１０'、１１０"との間に空気（又は別の流体）の流路を
規定する。突起部１２０、１２０'、１２０"により少な
くとも部分的に規定される流路は、典型的には、突起部
１２０、１２０'、１２０"の周囲及び／又はその間を通
る。この構成によって、突起部のない所定形状の吸収体
を使用する場合と比べて、空気はより自在にフィルタ組
立体を流通できるようになる。
【００２１】空気、並びにその空気によって運ばれてい
る汚染物質は、所定形状の吸収体１００、１００'、１
００"の面と接触している。そのため、所定形状の吸収
体１００，１００'、１００"は汚染物質を吸着すること
によって空気を濾過することができる。
【００２２】本発明には不要なことであるが、大半の空
気は所定形状の吸収体を通過せずに、吸収体の周囲を通
ると考えられる。また、汚染物質は所定形状の吸収体の
面に吸着された後に、吸収体の内部へ拡散して行くと考
えられる。
【００２３】所定形状の吸収体１００、１００'、１０
０"の周囲に流体の流路を形成するのに加えて、突起部
１２０、１２０'、１２０"は流体と相互に作用し合う面
の面積を拡大する働きもする。面の面積の拡大は、典型
的には、例えば、突起部の数、突起部の横断面の面積、
突起部が本体から突出している長さ及び突起部の形状な
どの要因と関連している。また、突起部１２０、１２
０'、１２０"は所定形状の吸収体の面に沿って空気が直
接に流れるのを阻止し、（例えば、渦流れを発生させる
ことにより）空気を再びその面に向かって導くことによ
り、フィルタの効率を向上させる。
【００２４】所定形状の吸収体１００"の面に１つの突
起部１２０"が設けられている場合には、そのような突
起部がない場合に利用できる表面積と比べて、流体と相
互に作用し合う表面積が大きくなる。同様に、所定形状
の吸収体１００"の上下の面のそれぞれに１つずつ突起
部１２０"を設ければ、利用できる表面積は更に増す。
【００２５】別の実施例では、吸収体の第１の突起部の
上に１つ又は複数の突起部を配置しても良い。例えば、
図７に示す吸収体の突起部１２０"の上に、図１Ａ及び
図１Ｂに示すような突起部１２０を配置しても良い。こ
のように突起部を多層構造にすることにより、所定形状
の吸収体を通る空気の流れが増大するという利点が得ら
れる。
【００２６】所定形状の吸収体１００、１００'、１０
０"は、典型的には、時間の経過に伴って、多くの場合
に硬化（例えば、加熱）又は他の工程の後に材料が保持
する形状に容易に成形でき、それにより材料を所定形状
で硬化させることができるような材料から形成される。
「所定形状の」という用語は、吸収体がフィルタ組立体
の正規の寿命又は予想寿命の間にほぼ保持する形状に形
成されていることを意味する。所定形状の吸収体は、自
在に流動しない物体に成形される自在に流動する粒子状
物質から形成できる。所定形状の吸収体は成形、好まし
くは圧縮成形の工程によって形成されれば良い。これら
の特定の工程を利用して、所定形状の吸収体を再現自在
の突起部を伴う多種多様な形状に形成できる。
【００２７】所定形状の吸収体は、外皮又はカバーによ
って一体に保持された粒子の集合体ではなく、通常は、
外側からの支えがなくとも形状を保持する構造である。
しかし、力が加われば、吸収体の各部分に破損又は脱落
が生じることは理解されるであろう。
【００２８】所定形状の吸収体は、支持膜の上に吸着剤
を付着させることにより形成された吸着フィルタ、ある
いは多孔性容器又はカバーの中に収容された粒状吸着剤
を含む従来のフィルタと比べて有利であろう。所定形状
の吸収体は、それらの従来のフィルタより著しく大き
い、多くの場合に少なくとも１．５倍から２倍の吸着剤
密度をもって形成できる場合が多い。ディスクドライブ
などの装置は小型化されており、濾過の必要性が増して
いるため、この点は特に有益である。更に、従来の粒状
構成又は吸着材／支持体構成を使用すると、所定形状の
吸収体を使用する場合と比べて、フィルタ自体による粒
子汚染のおそれが増してしまうであろう。また、突起部
を加えたことにより、突起部のない所定形状の吸収体を
使用する場合と比べて、通常は、フィルタ組立体を空気
が通りやすくなる（すなわち、圧力低下が少なくな
る）。
【００２９】所定形状の吸収体で使用される材料の少な
くとも一部は、吸着特性を有する。多くの場合、所定形
状の吸収体は吸着剤と、結合剤とを使用して形成され
る。吸着剤としては、乾燥剤（すなわち、水分又は水蒸
気を吸着又は吸収する物質）及び／又は揮発性有機化合
物及び／又は酸性気体を吸着する物質などの物理吸着剤
及び／又は化学吸着剤が考えられる。適切な吸着剤は、
例えば、活性炭、活性アルミナ、分子ふるい、シリカゲ
ル、過マンガン酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸カリ
ウム、炭酸ナトリウム、硫化カルシウム、又はそれらの
混合物である。吸着剤は、例えば、水分、水蒸気、酸性
気体及び揮発性有機化合物を含む１種類又は複数種類の
汚染物質を吸着できる。吸着剤は１つの物質であっても
良いが、複数の物質の混合物も有用である。
【００３０】典型的な動作の場合、−４０℃から１００
℃の温度範囲の中で安定し、吸着を行う吸着剤が好まし
い。所定形状の吸着剤に成形する前、吸着剤は粉末（１
００メッシュＵ．Ｓ．Ｓ．を通過する）又は粒状物質
（２８から２００メッシュ）であるのが好ましい。
【００３１】結合剤は、典型的には、乾燥した粉末及び
／又は粒子であり、吸着剤と混合できる。実施例によっ
ては、一時液体結合剤を使用して結合剤と吸着剤を混合
し、その後、乾燥させることもある。通常、吸着剤を完
全には被覆しない結合剤を使用する。適切な結合剤は、
例えば、微晶質セルロース、ポリビニルアルコール、デ
ンプン、カルボキシルメチルセルロース、ポリビニルピ
ロリドン、リン酸二水化２カルシウム及びケイ酸ナトリ
ウムである。
【００３２】所定形状の吸収体の組成は、吸着剤を少な
くとも約７０重量％、代表的には約９８重量％以下含ん
でいるのが好ましい。場合によっては、所定形状の吸収
体は８５から９５重量％、好ましくは約９０重量％の吸
着剤を含む。通常、所定形状の吸収体は約２重量％以
上、約３０重量％以下の結合剤を含む。場合によって
は、所定形状の吸収体は約５から１５重量％、好ましく
は約１０重量％の結合剤を含む。
【００３３】場合によっては、離型を容易にするため
に、組成の中にＰＴＥＥ（テフロン（登録商標）粉末）
などの潤滑剤を少量含むことが望ましいであろう。その
ような潤滑剤を使用する場合には、添加される潤滑剤は
組成の約１０％以下が好ましく、約３％未満であるのが
より好ましい。潤滑剤を使用する場合、望ましい再現性
をもって型離れを生じさせるのに有効である最小限の量
を使用する。
【００３４】所定形状の吸収体は、様々な圧縮成形技法
又はタブレット形成技法を使用して形成できる。一般
に、必要であるのは、正常な処理製造条件の下で１つの
塊としての一体性を確保するのに十分な圧力及び／又は
熱を与えることだけである。粒状の自在に流動する状態
に放置した場合にある体積を占めると考えられる吸着剤
の量と比較して、同じ体積で約０．８から１．７５倍
（好ましくは１から１．７５倍、最も好ましくは１倍を
越える）重量の吸着剤を圧縮することが一般には適切で
あり、望ましい。これを実行するために、従来のタブレ
ット化のような技法を容易に適用できる。一般に、タブ
レット化の圧力は１２７００から２５５００psiで十分
である。
【００３５】選択したいずれかの用途及び形状に合わせ
て調合を最適化するか、又は結合剤を変更することによ
り、これより低い圧力使用することも可能であろう。圧
力に加えて、結合剤を硬化させるために熱を利用でき
る。熱の量は、結合剤及び／又は吸着剤によって決ま
る。
【００３６】電子部品に使用する典型的な用途について
は、圧縮成形部品全体のバルク体積は約０．００８から
２６２cm３の範囲内であるのが好ましく、代表的には
０．２６から１８cm３の範囲内であるのがより好まし
い。この点に関して、「バルク体積」という用語は、圧
縮成形セル又は得られる圧縮成形製品の外寸から計算さ
れる体積を指す。
【００３７】図３は、所定形状の吸収体３００をフィル
タ組立体３５０に設置した構成の一例を示す。所定形状
の吸収体は１つしか示されていないが、場合によって
は、２つ以上の所定形状の吸収体（例えば、活性炭を入
れた所定形状の吸収体１つと、乾燥剤を入れた別の吸収
体）を使用しても良いことは理解されるであろう。フィ
ルタ組立体３５０は、入口開口部３７０と、出口開口部
３７５とを有するハウジング３６０を含む。図示されて
いるように、所定形状の吸収体３００の面にある突起部
３２０は、吸収体３００の本体３１０の片面からハウジ
ング３６０に向かって外側へ突出している。この例は、
空気が入口開口部３７０を通ってハウジング３６０の内
部容積に入り、そこから出口開口部３７５を経て流れ出
す構成に関して説明されるが、これとは反対の方向に空
気が流れても良いことは理解されるであろう。
【００３８】ハウジング３６０は、例えば、外側カバ
ー、ケーシング又はシェルであれば良い。典型的には、
ハウジング３６０は、例えば、ポリカーボネート、ポリ
塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン
又はポリエチレンテレフタレート（ＰＴＥＧ）などのプ
ラスチック材料から形成される。ハウジング３６０は一
体の部品であっても良いし、あるいは、例えば、周辺部
のシールを形成するために、接着剤、機械的結合部材、
熱シール及び／又は超音波溶接などを使用して組み合わ
された２つ以上の部品として形成されても良い。別の実
施例では、ハウジング３６０は、所定形状の吸収体の周
囲にある多孔性のポリマーフィルム又はパウチであり、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフ
ルオロエチレン又は発泡ポリテトラフルオロエチレンか
ら形成される。これらの実施例においては、フィルム又
はパウチが多孔性であるので、入口開口部及び／又は出
口開口部は不要であろう。
【００３９】任意に、入口開口部及び／又は出口開口部
に多孔性のフィルタ層（図示せず）を設けても良い。こ
の多孔性フィルタ層は、例えば、多孔性のポリエチレン
フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリテトラフルオ
ロエチレンフィルム又は発泡ポリテトラフルオロエチレ
ンフィルムなどの多孔性ポリマーフィルムなどである。
多孔性フィルタ層は、多孔性ポリマーフィルムを支える
ための織物スクリム、不織スクリム又は支持層を含んで
いても良い。この多孔性フィルタ層は、粒子状物質がハ
ウジングの内部容積に出入りするのを防止する上で特に
有用であろう。例えば、コンピュータのディスクドライ
ブなどの装置の壁面にフィルタ組立体を装着するため
に、ハウジングの面を接着剤（図示せず）で被覆しても
良い。特に、装置のハウジングの入口ポート又は出口ポ
ートの上にフィルタ組立体を配置できるように、入口開
口部又は出口開口部を有するハウジングの面を接着剤で
被覆するか、面に接着剤を塗布しても良い。更に、所定
形状の吸収体をハウジングに接着するために、ハウジン
グの内面も接着剤で被覆して良い。ハウジングの外面及
び／又は内面に塗布される接着剤は、例えば、１枚の接
着剤の層又は両面に接着剤を塗布した支持膜（例えば、
両面接着テープ）などであろう。
【００４０】図４は、フィルタ組立体４５０の別の例を
示す。フィルタ組立体４５０は所定形状の吸収体４００
を有し、吸収体４００の少なくとも一方の面からは複数
の突起部４２０が突出している。所定形状の吸収体４０
０は、入口開口部４７０と、出口開口部４７５とを有す
るハウジング４６０の内部に配設されている。出口開口
部４７５の上にはフィルタ層４５５が配設されている。
入口開口部４７０は、ハウジングに出入りする空気を濾
過するために装置のハウジングの、入口ポート又は出口
ポートなどのポートの内部に配置できるハウジング４６
０のオプションの延出部分４７２を使用して形成されて
いる。更に、入口開口部４７０を含むハウジングの面に
は、接着剤層４８５が設けられている。この接着剤層４
８５の上には、オプションとして、引き剥がし用ライナ
４９５を設けても良い。フィルタ組立体を装置（例え
ば、コンピュータのディスクドライブ）のハウジングの
所望の場所に装着するときには、この引き剥がし用ライ
ナ４９５を取り除けば良い。ハウジング４６０は、通
常、適切な大きさと形状の吸収体を保持するように形成
されている。図５Ａ及び図５Ｂは、例えば、図１Ａ及び
図１Ｂに示す吸収体１００のような円盤形の吸収体と組
み合わせて使用するためのハウジング４６０'の一実施
例を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、例えば、図２Ａ及び図
２Ｂに示す吸収体１００'のような直方体の吸収体と組
み合わせて使用するためのハウジング４６０"の別の実
施例を示す。
【００４１】通常、ハウジング４６０は、例えば、ポリ
カーボネート、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリビニル
ピロリドン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）などのプラスチック
材料から形成されるが、実施例によっては、多孔性のポ
リマーフィルム又はパウチを使用しても良い。ハウジン
グ４６０は、典型的には、ハウジング材料を所望の形状
に成形することにより形成されるが、他の方法によって
ハウジング４６０を形成しても差し支えない。ハウジン
グ４６０は、図４，図５Ａ、図５Ｂ、図６に示すように
一体の部品であっても良いが、ハウジングを２つ以上の
部品として形成し、例えば、接着剤、機械的結合部材、
熱シール及び／又は超音波溶接を使用してそれらの部品
を一体に組み合わせて、例えば、周囲シールを形成して
も良い。
【００４２】図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、
ハウジングは、任意に、その少なくとも１つの側壁に沿
って１つ又は複数のリブ部材４４５'、４７５"を有して
いても良い。これらのリブ部材は、特に突起部が設けら
れていない所定形状の吸収体の面について、所定形状の
吸収体をハウジングの側壁から離間させるために設けら
れる。 また、図４、図５Ａ及び図５（ｂ）（拡散流路
４３５'）並びに図６（ａ）及び図６（ｂ）（拡散流路
４３５"）に示すように、ハウジング４６０にオプショ
ンとして拡散流路４３５を形成しても良い。拡散流路４
３５はハウジング４６０の外側の入口開口部４７０か
ら、ハウジング４６０の内部容積に開いた開口部４７４
まで伸びている。拡散流路４３５は、例えば、図５
（ａ）及び図６（ａ）に示すように、様々な形状を有す
ることができる。流路４３５はハウジングと一体に形成
（例えば、成形又は圧縮成形）されても良いが、ハウジ
ングの形成後、ハウジングから材料を切削するか、又は
その他の方法により材料を除去することによりハウジン
グに形成されても良い。あるいは、内部に拡散流路を規
定した別個の拡散流路層を別の部品として形成してお
き、それをハウジングの内部に挿入するか、あるいは、
例えば、接着により、ハウジングの外面に装着しても良
い。この別個の部品は、例えば、成形部品又は流路を内
部に形成したポリマーフィルムであれば良い。
【００４３】フィルタ層４５５は、典型的には、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン又は発泡ポリテトラフルオロエチレンから製
造された多孔性ポリマーフィルムを含む。フィルタ層４
５５は、オプションとして、多孔性ポリマーフィルムを
支えるための織物スクリム、不織スクリム又は支持層を
含んでいても良い。出口開口部４７５としては、ハウジ
ング４６０の相対的に小さい穴（例えば、図３を参照）
から、図４に示すようなハウジング４６０の全面にわた
る開口部まで考えられる。フィルタ層４５５は、典型的
には、出口開口部４７５の全体を覆っているが、出口開
口部４７５を越えるほど延出していても良い。フィルタ
層４５５は、例えば、粒子状の物質がフィルタ組立体４
５０の内部に出入りするのを阻止する。フィルタ組立体
の外部にある粒子状物質は所定形状の吸収体４００の孔
を塞ぎ、吸収体の効率を低下させる。更に、フィルタ組
立体から出る粒子状物質、例えば、所定形状の吸収体か
ら脱落した粒子状物質は、装置をさらに汚染するおそれ
がある。フィルタ層４５５はこのような事態の発生を防
止又は減少させることができるであろう。フィルタ層４
５５は、オプションとして、流体からも何らかの汚染物
質を除去できるであろう。
【００４４】接着剤層４８５は、例えば、ハウジング４
６０上の接着剤の被覆膜又は両面接着テープ（例えば、
両面に接着剤が塗布されたポリマーフィルムなどの接着
剤支持体）であれば良い。特に、接着剤層が両面接着テ
ープである場合には、流体が入口開口部４７０に流入で
きるようにし且つ／又は延出部分４７２の周囲に嵌合さ
せるために、接着剤層４８５に開口部を形成しても良
い。引き剥がし用ライナ４９５は、典型的には、例え
ば、接着剤層４８５から引き剥がすことができるポリマ
ーフィルムなどの膜であり、引き剥がした後には、ハウ
ジング４６０の上に接着剤層４８５の大半、好ましくは
全てが残留するようなものである。引き剥がし用ライナ
４９５は、剥がしやすいように、接着剤層４８５の外ま
で延出していても良い。
【００４５】空気は装置の入口ポートを通って延出部分
４７２及び入口開口部４７０に流入し、拡散流路４３５
に沿って開口部４７４に至り、フィルタハウジング４６
０の内部容積の中に入ることができる。その後、空気は
所定形状の吸収体４００の表面に沿って流れ、突起部４
２０の間を通り、その間に空気中の汚染物質を所定形状
の吸収体４００によって吸着することができる。更に、
空気は出口開口部４２０及びフィルタ層４５５を通過し
て、装置の中に入る。これに加えて、又はその代わり
に、装置の中の空気をフィルタ層４５５及び出口開口部
４２０を経て所定形状の吸収体４００と接触させて、装
置内で形成された汚染物質を除去することも可能であ
る。
【００４６】別の実施例においては、ハウジングの内面
に、所定形状の吸収体を内面の突出していない部分から
離間させる離間突起部を設けても良い。それらの離間突
起部は横、上、又は底のいずれの内面に設けられても良
い。所定形状の吸収体は、離間用突起部を有する内面に
面する側面から突出する突起部を有していても良いが、
これは不可欠のものではない。一例として、図４の装置
について、ハウジングの上の内面（すなわち、空気が拡
散流路又は入口開口部から流出する内面）から突出する
離間突起部を有するように変形し、且つ離間突起部を有
する上の内面に向かって突出する突起部を所定形状の吸
収体に設けないように変形することが可能であろう。従
って、所定形状の吸収体の本体とハウジングとの間に流
体の流れを発生させるために、少なくとも１つの突起部
が突出しているような吸収体を使用してフィルタ組立体
を形成することができる。この構成によって、より密度
の高いフィルタ材料（例えば、フィルタの体積を減少さ
せるため）を使用し且つ／又は圧力降下を少なく抑え
て、流体を濾過することが可能になる。
【００４７】所定形状の吸収体の実施例 所定形状の吸収体の適切な例の１つは、本体の直径が少
なくとも２mmから２０mm以下である、図１に示す実施例
のような円盤である。この所定形状の吸収体の直径は、
代表的には３から１２mmである。この所定形状の吸収体
の厚さは少なくとも０．５mmから８mm以下である。厚さ
は代表的には０．７から５mmである。
【００４８】吸収体の別の例は、本体の長さ及び幅の寸
法が少なくとも３mmから３０mm以下である（長さと幅が
同じである必要はない）、図２に示す実施例のような直
方体である。長さと幅の寸法は代表的には８から２０mm
である。この所定形状の吸収体の厚さは１mm以上、２０
mm以下である。厚さは代表的には４から１５mmである。
【００４９】吸収体の更に別の例は、図７に示す実施例
のようなドーム形の吸収体である。吸収体１００"をド
ーム形状にするために、本体１１０"の両面に１つず
つ、突起部１２０"が配置されている。吸収体全体の形
状が円形、すなわち、円盤であれば、吸収体１００"は
丸い錠剤に似た形であっても良い。あるいは、吸収体の
全体の形状は円形以外の形状であっても良く、例えば、
矩形であっても良い。ドーム形状で矩形の吸収体１０
０"はカプレットに似ているであろう。
【００５０】所定形状の吸収体全体の形状がどのような
ものであっても、所定形状の吸収体１００"全体の厚さ
は、代表的には少なくとも０．５mmであり、通常は８mm
を越えない。図７に示すように、本体１１０"の厚さ
「Ｈ」は通常少なくとも０．３５mmであり、典型的には
約４mmを越えない。本体１１０"の厚さＨの適切な範囲
は約１mmから約４mmである。図７に示すように、突起部
１２０"の高さ又は厚さ「h」は通常少なくとも０．１mm
であり、代表的には３mm以下である。突起部１２０"の
高さhの適切な範囲は通常約０．５mmから２mmである。
【００５１】複数の突起部を使用する場合、それらの突
起部の寸法（すなわち、長さ、幅及び／又は直径）は少
なくとも０．２mmから５mm以下である。突起部の長さ、
幅及び／又は直径は代表的には０．３から２mmである
が、突起部は所定形状の吸収体の本体の全面を覆ってい
ても良い。１つの面に複数の突起部が配置されている場
合、同じ面にあるいずれか２つの突起部の最短離間距離
は少なくとも０．２mmから５mm以下である。最短離間距
離は代表的には０．５から３mmである。突起部が所定形
状の吸収体の面から突出している長さは、少なくとも
０．０５mmから１mm以下である。突起部の長さは代表的
には０．１から０．５mmである。１つの面に複数の突起
部が配置されている場合、それらの突起部が所定形状の
吸収体の特定の面の表面積を占める割合は、通常、少な
くとも約２％から約５０％以下である。代表的には、突
起部が占める割合は特定の面の約５から２５％であり、
好ましくは約７から２０％である。図７に示す実施例の
ように、１つの面に１つの突起部しかない場合には、そ
の１つの突起部は面の約１０から１００を覆っていても
良く、代表的には面の約５０から１００％を覆ってい
る。突起部は、流体にさらされる所定形状の吸収体の表
面積を少なくとも約１％増加させる。代表的には、面の
表面積は約１から２５％以上増加し、好ましくは５から
２０％増加する。
【００５２】適切な所定形状の吸収体の一例は、揮発性
有機化合物を濾過するために少なくとも７０重量％の活
性炭を含む吸着剤から製造されている。この所定形状の
吸収体は、８５から１００重量％の活性炭を含んでいる
のが好ましい。この所定形状の吸収体は、３０重量％ま
での乾燥剤又は酸性気体吸着剤、例えば、炭酸カリウム
又は炭酸カルシウムを含むことができる。所定形状の吸
収体は１から１５重量％の乾燥剤又は酸性気体吸着剤を
含んでいるのが好ましい。
【００５３】適切な所定形状の吸着剤の別の例は、少な
くとも７５重量％のシリカゲルと、２５重量％までの活
性炭とを含む吸着剤を有する。この所定形状の吸収体は
７５重量％から１００重量％、好ましくは８５重量％か
ら９５重量％のシリカゲルと、０から２５重量％、好ま
しくは５から１５重量％の活性炭を含むことができる。
更に、所定形状の吸収体は１０重量％まで、好ましくは
１から７重量％の乾燥剤又は酸性気体吸着剤を含んでい
ても良い。
【００５４】表１には、所定形状の吸収体に使用できる
いくつかの材料を挙げる。
【００５５】
【表１】 所定形状の吸収体は、吸着剤を結合剤と組み合わせるこ
とにより形成できる。典型的には、所定形状の吸収体は
７０から９８重量％の吸着剤と、２から３０重量％の結
合剤とを含む。適切な所定形状の吸収体の１つは約８７
重量％の活性炭と、約３重量％の炭酸カリウムと、約１
０重量％のポリビニルピロリドンとを含む。吸着剤と結
合剤を熱及び１２７００から２５５００psiの圧力を使
用して圧縮成形して、複数の突起部を有する所定形状の
吸収体を形成することができる。所定形状の吸収体の材
料及び所定形状の吸収体を形成する方法の詳細について
は、本明細書に参考として取り入れられている米国特許
第５，８７６，４８７号を参照。
【００５６】実施例によっては、所定形状の吸収体の材
料（例えば、炭素）の密度は０．３５から０．７g／cm3
の範囲にある。ハウジングの内部容積における材料の
密度は０．２から０．７g／cm3の範囲にある。フィルタ
を通過する際の圧力低下は、３０cm3／分の流量で測定
したとき、水の深さで０．２５から５cmの範囲にあれば
良い場合もある。
【００５７】本発明が以上説明した特定の例に限定され
ると考えるべきではなく、本発明は特許請求の範囲に公
正に記載されている本発明の全ての面を包含すると理解
すべきである。本明細書を検討すれば、本発明が関連す
る技術分野における当業者には、本発明を適用しうる様
々な変形、等価の工程並びに数多くの構造が容易に明白
になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明による所定形状の吸収体の一例
の概略平面図、（ｂ）は（ａ）の吸収体の横断面を示す
側面図である。
【図２】（ａ）は本発明による所定形状の吸収体の別の
例の概略平面図、（ｂ）は（ａ）の吸収体の概略横断面
に沿う側面図である。
【図３】本発明による所定形状の吸収体を有するフィル
タ組立体の一例の概略横断面に沿う側面図である。
【図４】本発明による所定形状の吸収体を有するフィル
タ組立体の別の例の概略横断面に沿う側面図である。
【図５】（ａ）は本発明による所定形状の吸収体と共に
使用するためのフィルタハウジングの一例の斜視図、
（ｂ）は（ａ）のフィルタハウジングの斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明による所定形状の吸収体と共に
使用するためのフィルタハウジングの一例の斜視図、
（ｂ）は（ａ）のフィルタハウジングの斜視図である。
【図７】本発明による別の所定形状の吸収体の側面図で
ある。
【符号の説明】
１００、１００'、１００"…所定形状の吸収体、 １１０，１１０'、１１０"…本体、 １２０，１２０'、１２０"…突起部、 ３００…所定形状の吸収体、 ３１０…本体、 ３２０…突起部、 ３５０…フィルタ組立体、 ３６０…ハウジング、 ３７０…入口開口部、 ３７５…出口開口部、 ４００…所定形状の吸収体、 ４２０…突起部、 ４３５，４３５'、４３５"…拡散流路、 ４５５…フィルタ層、 ４６０，４６０'、４６０"…ハウジング、 ４７０…入口開口部、 ４７４…開口部、 ４７５…出口開口部、 ４８５…接着剤層、 ４９５…引き剥がし用ライナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダールグレン，アンドリュー シー. 香港 ランタウ アイランド ディスカバ リー ベイ，シービー レーン 237 (72)発明者 ガリキパチ，ビジェイ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55441 ノ ース プリモス， 17605−19ス アベニ ュー (72)発明者 ローガン，ランディ ジェイ. アメリカ合衆国 ミネソタ州 55119 セ ント．ポール，マックナイト ロード ノ ース 21

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）第１の開口部及び第２の開口部を
    有し、内部に容積部を規定したハウジングと、 （ｂ）前記容積部内に配設されるとともに、 （ｉ）第１の面部及び第２の面部と、 （ｉｉ）前記第１の面部から前記ハウジング側に向けて
    突出する少なくとも１つの第１の突起部とを有し、前記
    ハウジングとの間において流体の流れを形成する所定形
    状の吸収体と、 を具備することを特徴とする所定形状の吸収体を有する
    濾過用組立体。
  2. 【請求項２】 前記第２の面部は前記第１の面部の反対
    側にあり、且つ前記第２の面部から突出する少なくとも
    １つの第２の突起部を有することを特徴とする請求項１
    に記載の所定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  3. 【請求項３】 前記所定形状の吸収体は、前記第１の面
    部から突出する複数の前記第１の突起部を有し、且つ任
    意に前記第２の面部から突出する複数の前記第２の突起
    部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の
    所定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  4. 【請求項４】 前記所定形状の吸収体は、圧縮成形され
    た吸収体であることを特徴とする請求項１乃至３のいず
    れか１項に記載の所定形状の吸収体を有する濾過用組立
    体。
  5. 【請求項５】 前記第１及び第２の開口部の少なくとも
    一方の上に配設された多孔性フィルタ層を更に具備する
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
    の所定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  6. 【請求項６】 前記ハウジングの内部に規定され、前記
    第１の開口部から前記容積部まで延出する拡散流路を更
    に具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
    １項に記載の所定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  7. 【請求項７】 前記ハウジングは、前記所定形状の吸収
    体を前記ハウジングから離間するために前記ハウジング
    の内面に配設された複数のリブ部材を更に具備すること
    を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の所
    定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  8. 【請求項８】 前記第１の突起部または前記第２の突起
    部の双方または一方は、半球形又はドーム形であること
    を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の所
    定形状の吸収体を有する濾過用組立体。
  9. 【請求項９】 （ａ）保護すべきディスクドライブを内
    蔵する装置ハウジングと、（ｂ）請求項１乃至８のいず
    れか１項に記載の所定形状の吸収体を有する濾過用組立
    体とを具備することを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至８のいずれか１項に記載
    の所定形状の吸収体を有する濾過用組立体を、ディスク
    ドライブの内部に配置する工程と、 前記ハウジングの入口開口部から空気を流入させる工程
    と、 所定形状の吸収体を通し、所定形状の吸収体とハウジン
    グとの間に空気を流通させる工程とを備え、 前記ディスクドライブを汚染物質から保護することを特
    徴とする方法。
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