JP2018524143A - エンクロージャのためのカスタマイズ可能な湿度を有する吸着体アセンブリ - Google Patents

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Abstract

ここで説明する技術は、吸着体アセンブリを構築する方法に関する。吸着材がハウジング内に密閉される。ハウジング内に密閉される吸着材は、湿気が、ハウジングによって画定される注入開口部を通してハウジングから排出されることを可能にすることによって乾燥される。水が注入開口部を通してハウジング内に注入される。ハウジング内に水を注入した後、ハウジングの注入開口部は、実質的に水蒸気不透過性の材料で封止される。吸着体アセンブリも説明される。

Description

本出願は、全ての指定国における出願人である米国籍企業Donaldson Company,Inc.及び全ての指定国における発明者である米国民Andre D.Leierの名義において、PCT国際特許出願として2016年5月26日に出願されており、且つ2015年5月26日出願の米国仮特許出願第62/166,483号明細書に対する優先権を主張し、その内容の全てが参照により本明細書中に組み込まれる。

本出願は、エンクロージャ用の吸着体アセンブリを対象とする。より詳細には、本出願は、電子機器エンクロージャのためのカスタマイズ可能な湿度を有する吸着体アセンブリを対象とする。

多くのエンクロージャの内部は、制御された湿度で維持されることが望ましい。例えば、電子機器エンクロージャに関連して、低湿度を維持することは、水分子に起因する電子部品の腐食及び劣化を回避する利点を有することができるが、電子機器エンクロージャ内の低すぎる湿度を維持することは、構成部品を損傷させる恐れのある静電気を引き起こす可能性がある。従って、多くの場合、特定の相対湿度範囲内に湿度を制御することが望ましい。例えば、ディスクドライブエンクロージャの場合、ディスクドライブエンクロージャ内の水蒸気量は空気密度に影響を及ぼす可能性があり、それにより読み書きヘッドの浮上高に重大な影響を及ぼす。これらの状況では、読み書きヘッドの高さを特定の狭い範囲内に維持できるように、制御された一貫性のある湿度を維持することが望ましい。これは、吸着体の湿気量がエンクロージャ内に恒久的に閉じ込められる密封エンクロージャに関連して特に重要である。

吸着体アセンブリは、通常、湿度を制御するためにエンクロージャ内で用いられ、シリカゲル、活性炭等の様々な吸着材を含むことができる。しかし、ディスクドライブエンクロージャ(一例として)への吸着体の単なる追加は、水分がディスクドライブの製造、保管、及び操作中に吸収され、脱着される方法等の様々な要因のために、必ずしも全ての水分管理問題を解決するわけではない。エンクロージャ内の湿度を制御するという課題は、吸着体アセンブリ及びエンクロージャ自体が製造される不定条件、すなわち、多くの製造設定が、存在するいずれの吸着体も大気中水分を容易に吸収できる比較的開かれた環境内にあることによって複雑になる。従って、吸着体アセンブリと、従ってエンクロージャとの所望の湿度レベルが維持できるように、製造及び取扱中に吸着体アセンブリ内の含水率を制御し、維持することに対するニーズが存在する。

本技術の一実施形態は、吸着体アセンブリを構築する方法に関する。吸着材がハウジング内に密閉される。ハウジング内に密閉される吸着材は、湿気が、ハウジングによって画定される注入開口部を通してハウジングから排出されることを可能にすることによって乾燥される。水が注入開口部を通してハウジング内に注入される。ハウジング内に水を注入した後、ハウジングの注入開口部は、実質的に水蒸気不透過性の材料で封止される。吸着体アセンブリも説明される。

別の実施形態では、吸着体アセンブリは、キャビティ及び注入開口部を画定するハウジングを有する。第1の吸着材がキャビティの一部内に位置決めされ、及びハウジング及び第1の吸着材によって画定される空隙容積が注入開口部に隣接する。第1の実質的に水蒸気不透過性の材料が注入開口部を塞ぐようにハウジングに結合される。

本技術の別の実施形態は、吸着体アセンブリに関する。ハウジングがキャビティ及び注入開口部を画定し、及び吸着材がハウジング内に位置決めされる。メンブレンが注入開口部の周囲でハウジングに結合され、ここで、メンブレンは、注入開口部と重なり合う開口部を画定する。第1の実質的に水蒸気不透過性の材料が注入開口部を塞ぐ。

本技術は、添付図面に関連して、本技術の様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮してより詳細に理解及び認識され得る。

本明細書中に開示する技術と一致するハウジング例の斜視図である。 図1のハウジング例内に位置決めされる吸着体の斜視図である。 本明細書中に開示する技術と一致するカバーシールを有するハウジングの斜視図である。 本明細書中に開示する技術と一致する注入開口部を画定するハウジングの斜視図である。 注入開口部と流体連通する注入ノズルの斜視図である。 本明細書中に開示する技術と一致する吸着体アセンブリの斜視図である。 図6の吸着体アセンブリの断面平面図である。 本明細書中に開示する技術と一致する代替の吸着体サブアセンブリの断面平面図である。 本明細書中に開示する技術の一実施例と一致する、図8の吸着体サブアセンブリへの注入の断面平面図である。 図9に示す実施形態と一致する一例の吸着体アセンブリの断面平面図である。 図9に示す実施形態と一致する別の例の吸着体アセンブリの断面平面図である。 本明細書中に開示する技術と一致する更に別の例の吸着体アセンブリの断面側面図である。 図12の吸着体アセンブリ例の断面図である。 本明細書中に開示する技術と一致する吸着体サブアセンブリの斜視図である。 本明細書中に開示する技術と一致する別の例の吸着体アセンブリの断面側面図である。 参照のためのシリカゲル水吸着等温線例である。

本明細書中に開示する技術は、一般に、吸着体アセンブリと、カスタマイズ可能な相対湿度を有するように吸着体アセンブリを構築する方法とに関する。吸着体アセンブリは、特定の質量の略乾燥した吸着材及び特定の質量の水分が実質的に不透湿性であるハウジング内に封止されるように構築される。ハウジング内の吸着材及び水分の量は、電子機器エンクロージャ又は他の種類のエンクロージャ等のその意図する環境内に設置される場合に所定の相対湿度で動作するように構成される。

図1〜6は、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体要素を構築する一実施例の方法における多様なステップを示す。様々な方法に従って、図1に示すハウジング100等の吸着体アセンブリのハウジングが形成される。ハウジング100は、一般に、キャビティ102を画定する。本実施形態では、ハウジング100は、両方でキャビティ102を画定するベース面101及び少なくとも1つの側壁103を有する。ここに示す実施形態では、4つの側壁103がベース面101に接合されてキャビティ102を有するボックスを画定するが、幾つかの実施形態では、ハウジングは追加の又はより少ない側壁を有し得る。ハウジングが代替形状を画定する構成が考えられる。

ハウジング100は、当該技術分野で周知の様々な手法によって構築され得、一実施例によれば、ハウジング100は射出成形される。ハウジング100は、様々な材料及び材料の組み合わせから構築され得る。一般に、ハウジングは、実質的に不透湿性である材料から構築され、それは、ハウジングを構築するために用いられる材料が、摂氏38度及び相対湿度90%で厚さ1ミル当たり24時間につき260グラム毎平方メートル未満の水蒸気透過率を有することを意味することを意図される。幾つかの特定の実施例では、ハウジングは、摂氏38度及び相対湿度90%で1ミル厚さ当たり24時間につき100グラム毎平方メートル未満、又は更に25グラム毎平方メートル未満の水蒸気透過率を有する材料から構築される。幾つかの実施例では、ハウジング100はポリカーボネート等のプラスチックである。幾つかの他の実施例では、ハウジング100は金属である。

様々な方法によれば、吸着材はハウジング内に密閉される。図2は、ハウジング100によって画定されるキャビティ102内に位置決めされる吸着材110を示し、図3は、カバーシール120がハウジング100に結合され、且つキャビティ102を覆って吸着材110を密閉する吸着体サブアセンブリを示す。

吸着材110は、様々な種類の吸着体及び吸着体の種類の組み合わせであり得る。本明細書中に説明する幾つかの実装では、吸着材110はシリカゲルを含有する。吸着材の例は、例えば、モレキュラーシーブ及び活性炭を含み得る。適切な吸着材は、シリカゲル、モレキュラーシーブ、及び/又は活性炭の組み合わせを含み得る。様々な実施例では、吸着材110は圧縮成形タブレット状に形成される。他の適切な吸着材は、吸着ウェブ、吸着ビーズ、吸着顆粒、粉末、他の形態の吸着体、及びそれらの組み合わせであり得る。

例示の実施形態では、吸着材110は、シリカゲルを含有せず、別の方法では少なくとも20重量パーセントのシリカゲルを含有し、代替として少なくとも40重量パーセントのシリカゲルを含有し、及び任意選択的に少なくとも80重量パーセントのシリカゲルを含有する。幾つかの実装では、吸着体は、20重量パーセント未満のシリカゲル、代替として60重量パーセント未満のシリカゲル、及び任意選択的に100重量パーセント未満のシリカゲルを有する。適切な吸着材は、例えば、0〜20重量パーセントのシリカゲル、40〜60重量パーセントのシリカゲル、及び代替として80〜100重量パーセントのシリカゲルを含有する吸着体を有し得る。

例示の実施形態では、吸着材110は、活性炭を全く有さず、代替として少なくとも20重量パーセントの活性炭、及び幾つかの例示の実施形態では少なくとも50重量パーセントの活性炭を有する。幾つかの実装では、吸着体は、20重量パーセント未満の活性炭、50重量パーセント未満の活性炭、及び100重量パーセント未満の活性炭を有する。適切な吸着材は、例えば、0〜20重量パーセントの活性炭、20〜50重量パーセントの活性炭、及び代替として50〜100重量パーセントの活性炭を含有し得る。

カバーシール120は、一般に、実質的に水蒸気不透過性の材料から構築されて、吸着体とハウジング100の外側の環境との間の水蒸気透過を制限する。様々な材料がカバーシールを構築するために用いられ得る。幾つかの実施例として、カバーシール120はポリマーフィルム又は金属箔から構築される。ポリマー材料はポリエチレン等のポリオレフィンであり得る。適切なポリマー材料は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、及びそれらの組み合わせを含む。幾つかの実装では、ポリマー材料は、フィルムを通る水蒸気輸送を更に制限するように金属コーティングを含む。幾つかの実施形態では、より厚いフィルムが確かに考えられるが、適切なポリマーフィルムは、0.1〜1ミル、1〜3ミル、及び3〜5ミルの厚さを有する。

カバーシール120は、一般に、キャビティ102の外周でハウジング100に結合される。本実施形態では、カバーシール120はその縁部に沿ってハウジング100に結合される。カバーシール120は、接着剤、加熱又は超音波溶着等による等の様々な手法によってハウジング100に結合され得る。幾つかの例示の実施形態では、カバーシール120はハウジング100に対して脱着可能に密閉される。かかる実施形態では、カバーシール120は、エンクロージャへの吸着体アセンブリの設置前に、カバーシールが、吸着体アセンブリの操作のためにキャビティとエンクロージャとの間の連通を可能にするように取り外すことができるように、手動で係合可能な特徴を画定し得る。手動で係合可能な特徴は、例えば、タブであり得る。

吸着体アセンブリがエンクロージャ内に設置されるように構成され、及びカバーシール120が、少なくとも1つの実施形態では、ハウジング100から外されてキャビティとエンクロージャとの間の連通を可能にするように構成される範囲において、(カバーシール120が横断して延在する)キャビティ102に通じるハウジング100の外面106によって画定される開口部108(図2を参照)は、かかる開口部が吸着体アセンブリの操作に用いられるため、ハウジング100の機能開口部108と称され得る。機能開口部108は、一般に、キャビティ102とエンクロージャとの間に配設されるいずれのフィルター材も考慮に入れて、キャビティ102とエンクロージャとの間の十分な水蒸気透過を可能にする大きさである。様々な実施形態では、機能開口部108は、また、吸着材210の設置に適応する大きさである。

吸着体アセンブリを作成する方法の検討に戻ると、本技術と一致する様々な方法において、ハウジング100とカバーシール120との間のキャビティ102内に封入される吸着体110(図2を参照)は乾燥され、それを図4に示す。ハウジング100によって画定される注入開口部104と称される開口部104は、吸着体110からの湿気がハウジング100から排出されることを可能にする。吸着体110を乾燥させることは、様々な異なる手法により実行され得る。例えば、吸着体110を含むハウジング100は、湿気が吸着体から出ることを促進するオーブン又は他の乾燥環境内に載置され得る。別の実施例では、吸着体110を含むハウジング100は、加熱されてもされなくてもよい真空隔室内に載置される。吸着体110は、一般に、相当量の湿気が吸着体から排出されたと予想することが合理的となるまで乾燥環境内に載置される。吸着体110は、一般に、サブアセンブリの重量が乾燥環境内での長時間後に変化しない場合に乾燥していると考えられ得る。

特定の乾燥時間は、一般に、吸着体110内の湿気量、乾燥プロセスで用いられる機器及び機器設定、ハウジング100内の吸着体110の質量、ハウジング100内の注入開口部104の長さ及び直径、並びに認識されるであろう他の要因に関係する。吸着体の重量が1,160mgであり、注入開口部104の直径が約1mmである1つの例示の実施形態では、吸着体110を保持するハウジング100は、60℃の真空オーブン内で約24時間にわたり乾燥される。

注入開口部104は、吸着体110の乾燥前にハウジング100において作成される。幾つかの実施形態では、注入開口部104は、ハウジングを作成する際に射出成形プロセスで用いられる型によって形成されるようにハウジング100の形成と同時に形成される。幾つかの他の実施形態では、ハウジング100が形成され、次いで、注入開口部104が、更なる製造ステップ中にハウジングに穿孔することによって形成される。用語「穿孔」は、ドリリング、パンチング、ピアシング等によるなど、ハウジング100に注入開口部104を形成するために用いられ得る全ての手法に言及するために用いられる。少なくとも1つの実施形態では、ハウジング100は、注入開口部の位置を中心とする穿孔を画定するように形成され、注入開口部は、穿孔の境界内側でハウジングを押圧し、それによりハウジングの一部を除去して、注入開口部104を作成することによって形成される。

吸着材120(図2)が乾燥した後、流体が注入開口部104を通してハウジング100に注入され、それを図5に示す。注入器130は、流体をハウジング100内に注入するためにハウジングによって画定される注入開口部104を通して挿入され得る。幾つかの実施形態では、注入器130は、流体をハウジング100内に注入するために注入開口部104と当接するように位置決めされる。注入器130は、一般に、流体をハウジング100内に注入する能力を有する構成部品として画定され、シリンジ、針、ピペット、又は他の装置であり得る。様々な実施形態では、流体は、実質的に、水又は水を含む別の物質から構成される。ハウジング100内に注入される水の量は、一般に、吸着材110によって吸収されるように構成され、吸着体アセンブリがその意図する環境内で動作している場合、結果として特定の相対湿度を生じる所定量である。幾つかの実施形態では、乾燥ステップは、吸着体の乾燥質量が知られており、且つ吸着体の測定質量が水分に起因する場合等、吸着体の含水量が既に知られていれば必要ではない。かかる例では、ハウジング100内に注入されるべき流体の質量は、吸着体110によって既に吸収された水の質量分だけ低減され得る。

吸着体アセンブリの相対湿度は測定され、アセンブリの含水量と相関関係にあり得る。1つの試験方法は、カリフォルニア州サンノゼに拠点を置くMaxim IntegratedからのiButton(登録商標)Hygrochron温度/湿度ロガーを用いる。完成した吸着体アセンブリからカバーシールは取り外され(あたかも吸着体アセンブリがエンクロージャに設置されていたかのように)、吸着体アセンブリ及びiButtonセンサは、20℃〜22℃で5日間にわたり、実質的に含まれる環境内に密封され、相対湿度及び温度データが収集される。相対湿度は、センサからの相対湿度読取値が横這い状態に達すると、(2パーセントポイント内の)平均として決定される。測定された相対湿度が規則的に変動することが認識される一方、平均値が24時間以上にわたる等、長期間にわたって比較的一定に留まるように現れる場合、相対湿度は横這い状態にあると理解される。

相対湿度測定に起因し得る吸着体アセンブリによって含有される水分量は、乾燥プロセスの前後で吸着体アセンブリを計量することによって計算され得る。本試験プロセス例では、吸着体アセンブリは試験前に計量された。試験後、吸着体アセンブリは、アセンブリが実質的に乾燥するまで真空オーブン内に載置され、(試験のために事前に取り外されたカバーアセンブリと共に)再度計量された。本試験は、図12を参照して説明され、以下で詳細に検討するものと一致する吸着体アセンブリに関して行われた。約1,160mgの質量を有するシリカゲルである第1の吸着材を用いて、90mgの水をハウジングに注入し、結果として平均約18%±2%の相対湿度を得た。吸着体アセンブリは、また、図12を参照して以下でより詳細に説明される約45mgの質量を有する活性炭の第2の吸着材を有していたことに留意されたい。

吸着体アセンブリの構築のための目標相対湿度は、吸着体アセンブリが曝されると予想される更なる条件により、その特定の最終用途環境に設置される場合に吸着体アセンブリの意図する相対湿度よりも高くても低くてもよいことが当業者によって理解されるであろう。例えば、電子機器エンクロージャ内に構築された吸着体アセンブリを設置することが、結果として構築された吸着体アセンブリを比較的高い湿度環境に曝すことになる場合、吸着体アセンブリの構築のための目標相対湿度は、電子機器エンクロージャ内の吸着体アセンブリの意図する相対湿度よりも低くなる。かかる実施例によれば、吸着体アセンブリは、設置前に高湿度環境において一部の水分含有量を吸収する可能性があり、結果として、電子機器エンクロージャ内に設置されるとより高い相対湿度を生じることが理解されるであろう。

図16は、シリカゲル例の相対湿度をシリカゲルによって吸収される水分量と関連付ける参照のためのシリカゲル水吸着等温線例を示し、ここで、吸収される水分量はシリカゲルの質量の変化として表される。グラフに反映される具体例として、相対湿度20%であるシリカゲルが水中でその質量の約12%を吸収し、その結果、100mgのシリカゲルは、約12mgの水を吸収した。換言すれば、100mgのシリカゲルを相対湿度20%にするには、シリカゲルは約12mgの水を吸収する必要がある。吸着体のための特定の等温線は、吸着体の種類及び吸着体の特定の構成等の多くの要因に基づいて変化する。

様々な実施形態では、水は、図2及び7に実施例として示すハウジング100及び吸着材110によって相互に画定される空隙容積112内に注入される。空隙容積112は、一般に、注入開口部104に隣接する。空隙容積112は、一般に、吸着体アセンブリ110によって吸収されるように構成される所定量の水を収容するように構成される。空隙容積112は、一般に、吸着材110と、ハウジング100と、カバーシール120との間に画定されるキャビティ102の結合領域である。空隙容積112は、注入された水量を即座に受け入れることができ、水は、ハウジング100内のキャビティの他の領域に移動する時間を必要としないため、比較的迅速な注入を可能にする。

注入開口部104は、一般に、カバーシール120によって覆われるハウジングキャビティ102の開口部よりも小さい。注入開口部104は、一般に、例えば、以下の競合する要因の平衡を保つ大きさである:(1)乾燥プロセス中の吸着体110の乾燥時間を最小限にすること、(2)吸着体110を乾燥させた後、及びハウジング100への水注入後の注入開口部104を通る湿気の拡散速度を制限すること、(3)吸着体110を乾燥させた後の水注入を可能にすること、(4)ハウジング100内の水量が、その中に注入された後に注入開口部を通して流出しないように防ぐこと。

最初の2つの要因に関して、注入開口部104の長さも、注入開口部104の位置におけるハウジング100の厚さによる注入開口部104を通した水蒸気透過に関連する。第3の要因に関して、注入器と注入開口部104との間の整列が望ましい自動製造プロセスを容易にするために、比較的大きい注入開口部104を有することが望まれ得る。第4の要因に関して、水の凝集性と組み合わせられる比較的小さい注入開口部104により、水が注入開口部104を通してハウジングから流出しないように防ぎ得る。

吸着体アセンブリが上で説明したような機能開口部108を画定する実施形態では、注入開口部104は機能開口部108よりも小さい断面積を有する。様々な実施形態では、注入開口部104は315mm未満の断面積を有する。幾つかの実施形態では、注入開口部は0.2mm〜80mmの断面積を有する。幾つかのより特定の実施例では、注入開口部104は、0.8mm〜約20mm、0.8mm〜約13mm、及びおそらく0.8mm〜3.2mmの断面積を有する。幾つかの例示の実施形態では、注入開口部は約13mm未満の断面積を有する。注入開口部104の長さは、同様に様々な範囲内にあり得る。幾つかの例示の実施形態では、注入開口部104は、約10mm未満、約7mm未満、約5mm未満、又は約3mm未満の長さを有する。1つの特定の実施形態では、注入開口部は約2.4mmである。寸法測定による代わりに、特定の拡散速度を有するものとして注入開口部を代わりに画定することが望まれ得る。例えば、周囲条件下で、注入開口部104に対して5mg/時未満、3mg/時未満、又は更には1mg/時未満の拡散速度を有することが望まれ得る。

ハウジング100内に水を注入した後、注入開口部104は、図6及び7に示す実質的に水蒸気不透過性の材料140で封止され得、ここで、図7は図6の断面図である。実質的に水蒸気不透過性の材料140は、金属、プラスチック、ポリマー、接着剤等の様々な種類の材料であり得る。一実施形態では、実質的に水蒸気不透過性の材料140は金属化フィルムである。1つの例示の実施形態では、ハウジング100の注入開口部104は、実質的に水蒸気不透過性の材料140を注入開口部104の上でハウジング100に接着することによって封止され得る。別の例示の実施形態では、実質的に水蒸気不透過性の材料140は、熱可塑性樹脂又は他の材料のプレートであり得、注入開口部104の上でハウジング100に溶着される。更に別の例示の実施形態では、実質的に水蒸気不透過性の材料140は、溶融した熱可塑性樹脂、又は注入開口部104の上でハウジング100に配設され、当該技術分野で公知の手段により凝固するエポキシ等の接着剤であり得る。実質的に水蒸気不透過性の材料140は、上で説明した水蒸気透過率を有し得る。1つの特定の例示の実施形態では、実質的に水蒸気不透過性の材料140は、その意図する環境(電子機器エンクロージャ等)内での設置時に注入開口部104が拡散チャネルとして動作できるように、ハウジング100に対して脱着可能であり得る。

他の構成部品及び構成部品の組み合わせは、様々な実施形態において、吸着体アセンブリを構築するように、ハウジング100によって画定されるキャビティ内に配設され得る。一例として、第2の吸着材がハウジング100内に載置され得る。幾つかのかかる例では、バリア材が第1の吸着体と第2の吸着体との間に位置決めされ得る。別の例として、メンブレン等の粒子濾過材が、ハウジング100のキャビティ102内に吸着材からの粒子を含むように吸着材とカバーシール120との間でハウジング100内に載置されるか、それに結合され得る。1つの例示の実施形態を、概して図3〜7と一致する吸着体アセンブリ例1000の断面側面図である図15に示す。

図15の吸着体アセンブリ1000は、キャビティ1102を画定するハウジング1100と、キャビティ1102内に配設された吸着材1110とを有する。カバーシール1120はハウジング1100に結合されて、吸着材1110への水蒸気透過を防ぐように吸着材1110をハウジング1100内に封入する。注入開口部1104は、注入開口部1104を通した透湿を防ぐように実質的に水蒸気不透過性の材料1140で封止されるハウジング1100によって画定される。フィルター材1180は、キャビティ1102内に吸着材1110の粒子を含むように吸着材1110とカバーシール1120との間でハウジング1100に結合される。フィルター材1180は、様々な種類のフィルター材であり得、一実施形態ではポリテトラフルオロエチレンであるが、他の種類のフィルター材1180が用いられ得る。様々な構成部品に対して用いられる材料及び構成部品のバリエーションは、他の図面を参照して本明細書中で既に説明したものと一致し得る。ハウジング内に配設される複数の構成部品を有する別の実施形態は、図12を参照して以下で説明され、追加の実施形態も当業者によって認識されるであろう。

図8は、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体サブアセンブリの別の例示の実施形態の断面図を示す。ハウジング100は、キャビティ102及び注入開口部104を画定する。吸着材110は、ハウジング100及び吸着材110が空隙容積112を相互に画定するようにハウジング100内に配設される。加えて、メンブレン150がキャビティ102内に配設され、ハウジング100に結合され、注入開口部104を横断して配設される。本実施形態では、注入開口部104は、吸着材110をハウジング内に密閉する前にハウジング100によって画定される。封止カバーをキャビティ102の上でハウジング100に(ここでは図示しないが、図3を参照して上で説明したように)結合させた後、吸着材は、図4を参照して上で説明したように乾燥される。乾燥中、湿気は注入開口部104を横断して配設されたメンブレン150を通してハウジング100から排出される。

メンブレン150は、それを通る粒子の移動を防ぐことができる様々な材料であり得る。様々な実施形態では、メンブレン150は、概して、注入開口部104を通した水蒸気透過を可能にする。複数の実施形態では、メンブレン150はポリテトラフルオロエチレンであるが、他の材料がメンブレン150として確かに用いられ得る。

メンブレン150が注入開口部104を横断してキャビティ102内に配設される実施形態では、メンブレン150は、水をハウジング100内に注入するステップの前又はその間に穿孔され得、その一実施形態を図9に示す。かかる実施形態では、注入器130自体がメンブレン150を穿孔して、注入開口部104と重なり合うメンブレン開口部152を作成することができる。別の方法例では、メンブレン150は、注入開口部104と重なり合うメンブレン開口部152を作成するように穿孔工具によって穿孔され、水が注入開口部104及びメンブレン開口部152を通してハウジング100内に注入される。

注入開口部104及びメンブレン開口部152を通して水を注入した後、実質的に水蒸気不透過性の材料は、ハウジング100に結合されて注入開口部104を塞いで吸着体アセンブリ600を作成する。図10は、類似の方法により構築されたかかる吸着体アセンブリ例600の断面図である。吸着体アセンブリ600は、キャビティ102を画定するハウジング100と、ハウジング100の壁部を通る注入開口部104とを有する。吸着材110はハウジング100内に位置決めされる。メンブレン150は注入開口部の周囲でハウジング100に結合され、ここで、メンブレンは注入開口部と重なり合う開口部を画定する。第1の実質的に水蒸気不透過性の材料140はハウジング100に結合され、注入開口部104及びメンブレン開口部152を塞ぐ。少なくともハウジング100及び吸着材110は、注入開口部104に隣接する空隙容積112を画定する。幾つかの実施形態では、カバーシール(ここでは図示しないが、一実施例は図3に示される)も空隙容積112を画定する。

図11は、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体アセンブリ700の別の例示の実施形態を示す。吸着体アセンブリ700は、キャビティ102を画定するハウジング100と、ハウジング100の壁部を通る注入開口部104とを有する。吸着材110はハウジング100内に位置決めされる。メンブレン150は注入開口部104の周囲でハウジング100に結合され、ここで、メンブレン150は注入開口部104と重なり合うメンブレン開口部152を画定する。ハウジング100及び吸着材110は、注入開口部104に隣接する空隙容積112を画定する。先に説明した実施形態に示したものと異なる構成を有する第1の実質的に水蒸気不透過性の材料142がハウジング100に結合され、注入開口部104及びメンブレン開口部152を塞ぐ。本実施形態では、第1の実質的に水蒸気不透過性の材料142は、注入開口部104内に少なくとも部分的に配設されて注入開口部104を封止するプラグである。プラグ142は様々な材料から構築され得、少なくとも1つの実施形態では、プラグ142は注入開口部104内又はその上に配設され、次いで、硬化される接着材料である。別の実施形態では、プラグはねじ、又は注入開口部104に栓をする1つ以上の他の機能である。一実施例では、メンブレン150は省略され得ることに留意されたい。

図12は、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体アセンブリ800の別の例示の実施形態の断面側面図を示し、図13は、図12の例示の実施形態の断面平面図を示す。吸着体アセンブリ800は、キャビティ202を画定するハウジング200と、ハウジング200の壁部を通る注入開口部204とを有する。第1の吸着材210はハウジング200内に位置決めされる。メンブレン250は注入開口部204の周囲でハウジング200に結合され、ここで、メンブレン250は注入開口部204と重なり合うメンブレン開口部252を画定する。幾つかの実施形態では、メンブレンは、認識されるように省略される。ハウジング200及び吸着材210は、注入開口部204に隣接する空隙容積212を画定する。第1の実質的に水蒸気不透過性の材料240はハウジング200に結合され、注入開口部204及びメンブレン開口部252を塞ぐ。カバーシール220は、ハウジング200に結合され、且つキャビティ202を覆う。本実施形態では、吸着体アセンブリ800の操作のためにエンクロージャ内への設置時に脱着されるように構成されるカバーシール220である。様々な構成部品に対して用いられる材料及び構成部品のバリエーションは、他の図面を参照して本明細書中で既に説明したものと一致し得る。

吸着体アセンブリ800は、また、第2の実質的に水蒸気不透過性の材料であり、ハウジング100に結合されるバリア層270と、キャビティ202内に位置決めされる第2の吸着材260とを有する。第2の吸着材260は、バリア層270に対して第1の吸着材210の反対側に位置決めされる。第2の吸着材260は、図2に示す吸着材を参照して上で説明したものと類似する様々な種類の吸着材を含み得る。幾つかの実施形態では、第2の吸着材260は第1の吸着材210と異なる種類の材料である。幾つかの実施形態では、第2の吸着材260は主に活性炭であり、第1の吸着材210は主にシリカゲルである。幾つかのかかる実施形態では、第2の吸着材260は活性炭ウェブの層である。1つの特定の例示の実施形態では、第2の吸着材260はシート状に圧縮された粉末活性炭及びポリテトラフルオロエチレン複合材料の厚さ0.25mmの層である。

バリア層270は、第1の吸着材210への制限された水蒸気通過を可能にするように1つ以上の開口部272を画定する。バリア層270はポリマーカバーであり得る。フィルター材280は、第1の吸着材210及び第2の吸着材260を含むようにハウジング200に結合される。フィルター材280は、様々な異なる種類の粒子フィルター材であり得、一実施形態ではポリテトラフルオロエチレンである。フィルター材280は、例えば、吸着材210、260からの粒子がハウジング200から出ないように防ぐために構成され得る。フィルター材280は、加熱溶着、超音波溶着、接着剤等の当該技術分野で公知の様々な手段によってハウジング200に結合され得る。

図14は、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体サブアセンブリ例900の斜視図を示す。この実施形態では、吸着材410は、ハウジング400内に配設されるばらばらのビーズ、粒子等である。かかる実施形態では、吸着材410及びハウジング400は、吸着材410の特定の位置がハウジング400の配向によって変化できるため、注入開口部404に隣接する空隙容積412を画定することを特徴とし得る。従って、ハウジング400は、ハウジング400及び吸着体ビーズ410は、注入開口部404に隣接する空隙容積412を画定するように位置決めされ得る。吸着体サブアセンブリ例900は、本明細書中に説明する材料、構成部品、及び構成部品のバリエーションを用いて、本明細書中に開示する技術と一致する吸着体アセンブリを構築するために用いられ得る。

また、本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いるように、語句「構成される」とは、特定のタスクを実行するか、又は特定の構成を採用するように構築若しくは構成されるシステム、装置、又は他の構造を説明することに留意されたい。語句「構成される」は、「編成される」、「編成及び構成される」、「構築及び編成される」、「構築される」、「製造及び編成される」等の他の同様の語句と交換可能に用いられ得る。

本明細書内の全ての刊行物及び特許出願は、本技術に関係する当業者の水準を示す。全ての刊行物及び特許出願は、あたかもそれぞれの個々の刊行物又は特許出願が参照により詳細且つ個々に示されるのと同じ程度で、参照により本明細書中に組み込まれる。

本出願は、本主題の適応形態又は変形形態も含むことを意図している。上記の説明は例示的であることを意図しており、限定するものではないことが理解される。

Claims (44)

  1. 吸着体アセンブリであって、
    キャビティ及び注入開口部を画定するハウジングと、
    前記キャビティの一部内に位置決めされる第1の吸着材と、
    前記注入開口部に隣接する空隙容積であって、前記ハウジングによって画定される空隙容積と、
    前記注入開口部を塞ぎ、且つ前記ハウジングに結合される第1の実質的に水蒸気不透過性の材料と
    を含む、吸着体アセンブリ。
  2. 前記注入開口部の周囲で前記ハウジングに結合されるメンブレンであって、前記注入開口部と重なり合う開口部を画定するメンブレンを更に含む、請求項1又は3〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  3. 前記ハウジングに結合され、且つ前記キャビティを覆う第2の実質的に水蒸気不透過性の材料を更に含む、請求項1若しくは2又は4〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  4. 前記第2の実質的に水蒸気不透過性の材料は、ポリカーボネートを含む、請求項1〜3又は5〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  5. 前記キャビティ内に位置決めされる第2の吸着材であって、前記第2の実質的に水蒸気不透過性の材料に対して前記第1の吸着材の反対側に位置決めされる第2の吸着材を更に含む、請求項1〜4又は6〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  6. 前記空隙容積は、前記吸着材によって吸収される所定量の液体水を収容するように構成される、請求項1〜5又は7〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  7. 前記ハウジングの外面は、前記キャビティに通じる機能開口部を画定し、前記アセンブリは、前記機能開口部を横断して前記ハウジングに結合される脱着可能なカバーシールを更に含み、前記注入開口部は、前記機能開口部の面積よりも小さい面積を有する、請求項1〜6又は8〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  8. 前記ハウジングは、ポリカーボネートを含む、請求項1〜7又は9〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  9. 前記第1の実質的に水蒸気不透過性の材料は、金属化フィルムを含む、請求項1〜8又は10〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  10. 前記第1の実質的に水蒸気不透過性の材料は、熱可塑性プラグを含む、請求項1〜9又は11〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  11. 前記第1の実質的に水蒸気不透過性の材料は、接着剤を含む、請求項1〜10又は12〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  12. 前記注入開口部は、周囲条件下で5mg/時未満の拡散速度を有する、請求項1〜11又は13〜15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  13. 前記空隙容積は、前記吸着体によって更に画定される、請求項1〜12又は14若しくは15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  14. 前記注入開口部は、約13mm未満の断面積を有する、請求項1〜13又は15のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  15. 前記注入開口部は、3mm未満の長さを有する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  16. 吸着体アセンブリを構築する方法であって、
    吸着材をハウジング内に密閉することと、
    湿気が、前記ハウジングによって画定される注入開口部を通して前記ハウジングから排出されることを可能にすることを含む、前記ハウジング内に密閉される前記吸着材を乾燥させることと、
    前記注入開口部を通して前記ハウジング内に水を注入することであって、前記水は、前記注入開口部に隣接する空隙容積内に注入される、注入することと、
    前記ハウジング内に水を注入した後、前記ハウジングの前記注入開口部を実質的に水蒸気不透過性の材料で封止することと
    を含む、方法。
  17. 湿気が排出されることを可能にすることは、前記ハウジングの一部を穿孔して注入開口部を作成することを含む、請求項16又は18〜32のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記注入開口部は、前記吸着材を前記ハウジング内に密閉する前に前記ハウジングによって画定される、請求項16若しくは17又は19〜32のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記ハウジング内に水を注入することは、前記ハウジングによって画定される前記注入開口部を横断して配設されるメンブレンを穿孔することを含む、請求項16〜18又は20〜32のいずれか一項に記載の方法。
  20. 湿気は、前記注入開口部を横断して配設される前記メンブレンを通して前記ハウジングから排出される、請求項16〜19又は21〜32のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記ハウジング内に水を注入することは、前記注入開口部を通して注入器を挿入することを含む、請求項16〜20又は22〜32のいずれか一項に記載の方法。
  22. 吸着材を前記ハウジング内に密閉することは、前記ハウジングの外面によって画定される機能開口部を横断して前記ハウジングに脱着可能な封止カバーを結合することを含み、前記注入開口部は、前記機能開口部よりも小さい面積を有する、請求項16〜21又は23〜32のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記ハウジング内に水を注入することは、前記ハウジング及び前記吸着材によって相互に画定される空隙容積内に水を注入することを含み、前記空隙容積は、前記注入開口部に隣接する、請求項16〜22又は24〜32のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記ハウジングの前記注入開口部を実質的に水蒸気不透過性の材料で封止することは、金属化フィルムを前記注入開口部の上に接着することを含む、請求項16〜23又は25〜32のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記ハウジングの前記注入開口部を実質的に水蒸気不透過性の材料で封止することは、熱可塑性材料のプレートを前記開口部の上に溶着することを含む、請求項16〜24又は26〜32のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記ハウジングの前記注入開口部を実質的に水蒸気不透過性の材料で封止することは、前記注入開口部に接着剤で栓をすることを含む、請求項16〜25又は27〜32のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記注入開口部は、周囲条件下で5mg/時未満の拡散速度を有する、請求項16〜26又は28〜32のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記空隙容積は、前記ハウジングによって画定される、請求項16〜27又は29〜32のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記空隙容積は、前記吸着体によって更に画定される、請求項16〜28又は30〜32のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記空隙容積は、前記吸着材によって吸収される所定量の液体水を収容するように構成される、請求項16〜29又は31若しくは32のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記注入開口部は、約13mm未満の断面積を有する、請求項16〜30又は32のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記注入開口部は、3mm未満の長さを有する、請求項16〜31のいずれか一項に記載の方法。
  33. 吸着体アセンブリであって、
    キャビティ及び注入開口部を画定するハウジングであって、前記注入開口部は、約13mm未満の断面積と3mm未満の長さとを有する、ハウジングと、
    前記ハウジング内に位置決めされる吸着材と、
    前記注入開口部の周囲で前記ハウジングに結合されるメンブレンであって、前記注入開口部と重なり合う開口部を画定するメンブレンと、
    前記注入開口部を塞ぐ第1の実質的に水蒸気不透過性の材料と
    を含む、吸着体アセンブリ。
  34. 前記ハウジングは、前記注入開口部に隣接する空隙容積を画定する、請求項33又は35〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  35. 前記空隙容積は、前記吸着体によって更に画定される、請求項33若しくは34又は36〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  36. 前記空隙容積は、前記吸着材によって吸収される所定量の液体水を収容するように構成される、請求項33〜35又は37〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  37. 前記ハウジングの外面は、前記キャビティに通じる機能開口部を画定し、前記アセンブリは、前記機能開口部を横断して前記ハウジングに結合される脱着可能なカバーシールを更に含み、前記注入開口部は、前記機能開口部の面積よりも小さい面積を有する、請求項33〜36又は38〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  38. 前記ハウジングに結合され、且つ前記キャビティを覆う第2の実質的に水蒸気不透過性の材料を更に含む、請求項33〜37又は39〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  39. 前記第2の実質的に水蒸気不透過性の材料は、ポリカーボネートを含む、請求項33〜38又は40〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  40. 前記キャビティ内に位置決めされる第2の吸着材であって、前記第2の実質的に水蒸気不透過性の材料に対して前記第1の吸着材の反対側に位置決めされる第2の吸着材を更に含む、請求項33〜39又は41〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  41. 前記ハウジングは、ポリカーボネートを含む、請求項33〜40又は42〜44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  42. 前記第1の実質的に水蒸気不透過性の材料は、金属化フィルムを含む、請求項33〜41又は43若しくは44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  43. 前記第1の実質的に水蒸気不透過性の材料は、溶着されたプレートを含む、請求項33〜42又は44のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
  44. 前記注入開口部は、周囲条件下で5mg/時未満の拡散速度を有する、請求項33〜43のいずれか一項に記載の吸着体アセンブリ。
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