JP2019523133A - 筺体保護用の吸着通気体 - Google Patents

Abstract

汚染物質、例えば粒子および蒸気相汚染物質、例えば揮発性有機化合物をろ過するための、電子機器を用いた使用のための吸着通気集成体は、吸着フィルター層に隣接したブロック領域を含み、ろ過性能を改善することができる。

Description

本開示は、一般に湿気および空中の汚染物質を含む環境条件から電子機器を保護するための吸着フィルター装置と、電子機器筐体の汚染を緩和するための方法とに関する。

（発明の背景）
吸着通気体技術は、多くの用途および環境において、例えば環境条件から影響を受けやすい電子機器の構成部品（例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ））を保護するために、利用されている。

このような影響を受けやすい機器を含む多くの筺体は、機器が適切に動作するために非常にきれいな環境を維持しなければならない。例としては、以下のための筺体が含まれる：機械的、光学的、または電気的動作を妨げ得る微粒子およびガス状汚染物質の影響を受けやすい光学面または電子部品；粒子、有機蒸気、および腐食性蒸気の影響を受けやすいコンピュータハードディスクドライブなどのデータ記録装置；薄膜および半導体ウェーハーの処理および保管；および、粒子、湿気の蓄積、および腐食、さらには流体や蒸気による汚染の影響を受けやすい自動車や産業用途で使用されるような電子制御。このような筺体の汚染は、筺体の内側と外側の両方から発生する。たとえばＨＤＤは、ＨＤＤの筐体に入ってくる外部の汚染物質により損傷されることがある。汚染物質には、ＨＤＤ筺体の内部から発生する粒子や蒸気も含まれる。

既知の吸着フィルターは、例えば米国特許第７，３０６，６９５号明細書（’６９５特許）に開示されており、これはあらゆる目的のために参照により本明細書に取り込む。’６９５特許は、性能を改善し、あるいは一体型フィルターに複数の濾過機能を組み込むことにより、汚染の影響を受けやすい電子または光学装置（例えばコンピュータディスクドライブ）などの狭い環境から、微粒子および気相汚染物質などの汚染物質を濾過する装置を開示している。このフィルターは、フィルター性能を向上させるフロー層を含む。濾過機能は、受動吸着集成体を含み、入口、通気フィルター、および吸着フィルターの組み合わせを含むことができる。さらに筺体内の所望の機能に応じて、再循環フィルター、拡散チューブ、および外部取り付け機能をフィルターに追加することができる。

他の吸着フィルターとしては、以下の参考文献に開示されているものが挙げられる。

米国特許第４，８６３，４９９号明細書は、活性炭顆粒を含浸させた層を有するフィルター媒体を有するディスクドライブ用の拡散防止化学的通気集成体を開示している；米国特許第５，０３０，２６０号明細書は、有機汚染物質および腐食性汚染物質に対して防御するための活性炭含浸フィルターを有する一体型濾過材を開示している；米国特許第５，４４７，６９５号明細書は、化学的通気性フィルター集成体を開示している。しかし、これら前述の技術が効果的であるためにはより大きな容積を必要とし、これは非常に薄いかまたは非常に小さい筺体には適していない。

省スペース集成体は、以下の参考文献のいくつかに記載されている。米国特許第６，２６６，２０８号明細書は、再循環フィルター、通気性フィルター、および吸着フィルターを組み込んだ一体型フィルターを記載している。米国特許第６，２３８，２０８号明細書は、通気性フィルター、吸着フィルター、および再循環フィルターを組み込んだ剛性集成体フィルターを記載している。米国特許第６，２９６，６９１号明細書は、通気性フィルターおよび再循環フィルターを組み込んだ成形フィルターを記載している。米国特許第６，４９５，０７３号明細書は、再循環フィルターおよび通気性フィルターを任意の吸着フィルターと共に薄型吸着構築物に組み込むことを記載している。しかし米国特許第６，４９５，０７３号明細書を除いて、前述の技術は大きなサイズのものであり、それらは、小さい形状因子を有するハードディスクドライブのような電子機器筺体にとって適切なサイズにはできない。

薄型設計は、空気流れ速度において妥協しているかまたは吸着性能において妥協している。例えば米国特許第６，６８３，７４６号明細書は、フィルターを迂回して空気流れを増加できるフィルター集成体を開示し、過剰の空気がフィルターを迂回する場合には吸着を犠牲にしている。米国特許第６，７１２，８８７号明細書は、空気流れを増加させるための吸着媒体中の溝を開示しているが、これはフィルターの厚さが厚くなる。

従って、空気流れまたは吸着性能を犠牲にすることなく、小型の筐体内で薄型で動作することができる電子機器の影響を受けやすい構成部品を保護するための吸着通気技術が必要とされている。

本開示のいくつかの実施態様に従って、

いくつかの実施態様において、吸着通気（ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ｂｒｅａｔｈｅｒ）集成体は、筺体内の汚染物質を除去するように構成することができる。例示的な吸着通気集成体は、流体ポートと、流体ポートと流体連通したフロー層とを含み得る。フロー層は通気性媒体、例えば少なくとも底面および上面を有する多孔質または高多孔質媒体であり得る。吸着フィルター層は、フロー層の上面に隣接して配置される。ブロック領域は吸着フィルター層に隣接して配置され、少なくとも部分的に流体ポートと位置合わせされることができ、ブロック領域は、フィルター層の一部を通って流体が通過および／または拡散することを防止するように構成され得る。フィルター層およびフロー層は、通気性膜により少なくとも部分的に封入されていてもよい。フィルター層は、活性炭フェルトもしくは布地、カーボンテープ、またはカーボンシートなどの任意の適切な吸着層を含むことができる。

いくつかの実施態様において、吸着通気集成体用のブロック領域は、吸着通気集成体と組み合わされた流体不浸透性ブロック層により形成される。流体不浸透性ブロック層は、気体に対して非多孔質であり、すなわち汚染物質が混入した空気を含む流体に対して不浸透性である。流体不浸透性ブロック層は、非多孔質材料、ストリップ、またはフィルムを含み得る。ブロック層は、フィルター層およびフロー層と共に通気性膜内に封入され得る。

吸着通気集成体はまた、通気性膜の周囲で通気性膜と接続された接着層を含むこともできる。接着層は集成体を筺体の表面に接着することができる。ある場合には、接着層は接着層ポートを含むことができ、接着層ポートは少なくとも部分的にブロック領域と位置合わせされている。接着層ポートは、１．０〜１００（ｍｍ^２）またはそれ以上の範囲を有することができる。接着層ポートを集成体の中心線と位置合わせすることができる。接着層および通気性膜は、吸着フィルター層およびフロー層を少なくとも部分的に取り囲むことができる。

１つまたはそれ以上のブロック領域は、異なる実施態様において異なる位置に配置することができる。例えばブロック領域は、フロー層と反対側の吸着フィルター層の上面に配置することができる。ある場合には、ブロック領域は、フロー層に隣接した吸着フィルター層の底面に配置することができる。１つまたはそれ以上のブロック領域は、同様に吸着フィルター層に埋め込まれているか、または上記の任意の適切な組み合わせで配置されてもよい。例えばある場合には、吸着フィルター層は、互いに少なくとも部分的に接触して配置された複数の吸着フィルター層を含むことができ、１つまたはそれ以上の流体不浸透性ブロック領域を複数の吸着フィルター層の間、上、および／または下に配置することができる。

実施態様において、ブロック領域は一般に、ブロック領域と位置合わせされた流体ポートよりも大きい範囲を有する。ある場合には、ブロック領域の範囲の吸着フィルター層の表面範囲(表面積)、例えば上面または下面に対する比は約１０〜１００％である。ある場合には、ブロック領域の範囲の吸着フィルター層の表面範囲(表面積)に対する比は約２０〜７０％である。

実施態様において、ブロック領域は一般に流体ポートと位置合わせされ、これはある場合には集成体の中心線とも位置合わせされてもよい。しかしある場合には、ブロック領域は集成体の中心線から横方向にオフセットされていてもよい。

実施態様において通気性膜は、第１の空気流れがポートからフロー層を通り、吸着フィルター層を通って流れ、および通気性膜を通って集成体から出ていくことを可能にするように構成され得る。通気性膜はまた、第２の空気流れが通気性膜を通して吸着フィルター層に通過または拡散し、そして次に通気性膜を通って吸着フィルター層を通過またはその中に拡散し、そして次に通気性膜を通して吸着フィルター層を通過またはそこから出て拡散することを可能にするようにまた構成することもできる。

本開示のいくつかの他の実施態様において、電子機器筺体の汚染を緩和する方法が開示される。 そのような方法は、例えば、上述したように電子集成体筺体の外部から電子集成体筺体の入口を通り、および適切な吸着通気集成体を通して電子集成体筺体の内部へ第１の空気流れを流すことを含むことができる。 空気の流れは、集成体のフロー層を通しておよび吸着フィルター層の中に入り、非多孔質のブロック領域の周りを通され、吸着通気集成体を通して第１の空気流れの少なくとも一部を横方向に流すことができる。

実施態様によれば、吸着された汚染蒸気の拡散経路を塞いで、入口の近傍における早すぎる蒸気の破過を防ぐことができる。電子集成体筺体の内部から第２の空気流れを、吸着通気集成体を通して流し、電子機器集成体の内部へ戻って第２の空気流れ中の汚染物質を吸着させることができる。

本開示のいくつかの他の実施態様において、電子機器筺体集成体は、電子機器を保持し、上記のような吸着通気集成体を含むように構成することができる。そのような電子機器筺体は、例えば筺体の壁中にポートを含み、上述のような吸着通気集成体を含むことができる。実施態様において、筺体は、特に限定されるものではないが、光学ドライブ、ハードディスクドライブ、またはメモリーモジュールなどのコンピューター部品を保持するように構成することができる。

これらおよび他の実施態様は、それらの利点および特徴の多くと共に、以下の説明および添付の図面と併せてより詳細に説明される。

本発明は、添付の非限定的な図を考慮してよりよく理解されるであろう。

図１は、吸着通気集成体の実施態様の側断面図である。

図２は、図１の吸着通気集成体の上面図である。

図３は、実施態様による、その中に設置された図１の吸着通気集成体を示す電子機器集成体の側断面図である。

図４は、吸着通気集成体の代替実施態様の側断面図である。

図５は、実施態様による、トリメチルペンタン（ＴＭＰ）破過試験集成体およびシステムの側断面図である。

図６は、様々な試験試料のＴＭＰ破過性能を示すチャートである。

図７は、吸着通気集成体の１つの実施態様の上面図である。

図８は、吸着通気集成体の別の実施態様の上面図である。

本明細書に記載の様々な実施態様は、吸着フィルター集成体と、吸着フィルター集成体を覆う通気性膜とを含む吸着通気集成体を提供する。吸着フィルター集成体は少なくとも１つの吸着フィルター層を含む。吸着フィルター層は吸着通気集成体の入口ポートよりも大きいため、少なくとも１つの吸着フィルター層に隣接したフロー層を使用して、入口から吸着フィルター層の表面にわたって空気流れを広げることができる。このフロー層はまた、吸着通気集成体の全体の空気流れを増加させる。

１つの実施態様において、ブロック領域は吸着フィルター層に隣接して配置され、集成体の流体ポートと位置合わせされている。いくつかの例において、流体ポートは集成体の入口ポートを形成する。いくつかの例では、ブロック領域は非多孔質である。ブロック領域は、吸着フィルター集成体の性能を向上させ、環境条件からのより大きな保護をもたらす。有利にはブロック領域は、汚染蒸気が吸着フィルター層からの早すぎる拡散を防止するように配置することができる。例えばブロック領域は、汚染蒸気の拡散経路を塞ぎ、汚染蒸気を入口から半径方向外側に強制的に拡散させることができ、より多くの吸着フィルター層材料を汚染物質除去に利用させることができる。これは、非常に薄い吸着フィルター層を有する吸着通気集成体に特に有効である。

１つの実施態様において、電子機器筐体の汚染を緩和する方法であって、電子機器筐体の外部から電子機器筐体の入口または流体ポートを通って、吸着フィルター層に隣接して配置されているブロック領域を有する吸着通気集成体を通り、電子集成体筺体の内部へ第１の空気流れを流すこと、および非多孔質のブロック領域の周りに第１の空気流れを通し、吸着通気集成体を通して第１の空気流れの少なくとも一部を横方向に流すことを含む方法が提供される。いくつかの実施態様において、このプロセスはまた、電子集成体筺体の内部からおよび吸着通気集成体の中へ第２の空気流れを流すことと、吸着通気集成体から電子機器集成体の内部へ戻って第２の空気流れを流して、第２の空気流れ中の汚染物質を吸着させることと、を含む。

フロー層、吸着フィルター層、およびブロック領域の吸着フィルター集成体は、通気性膜内に封入され、いくつかの実施態様において、通気性膜は吸着フィルター集成体を完全に封入する。通気性膜は、表面、例えば濾過された筺体の表面を集成体に取り付けるための吸着フィルター層の範囲を超えて延びる周囲を有することができる。通気性膜は、表面を集成体に取り付けることを促進するための介在接着層と接続されてもよい。

吸着通気集成体は、電子部品用の多種多様な筺体に組み込むことができる。特に、吸着通気集成体はＨＤＤの保護に適している。便宜上、吸着通気集成体はＨＤＤ用の筺体に関連して説明されているが、これは多種多様な他の筺体に広く適用されることを理解されたい。

１つまたはそれ以上の吸着フィルター層は、粒状活性炭などの１００％吸着剤材料の１つまたはそれ以上の層を含むか、または空隙を満たす吸着剤を配合された多孔質ポリマー材料のスカフォールドなどの充填形成物マトリックスであってもよい。他の可能性としては、吸着剤含浸不織布材料またはスクリム上の吸着剤ビーズが挙げられ、ここで、不織布材料またはスクリムはセルロースまたはポリマーでもよく、ラテックスまたは他のバインダーならびにポリマーまたはセラミックである吸着剤および充填剤の多孔質注型品または錠剤が挙げられ得る。吸着剤はまた、異なる種類の吸着剤の混合物でもよい。

適切な吸着剤としては、物理吸着剤（例えば、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ）；化学吸着剤（例えば、過マンガン酸カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、ヨウ化カリウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、粉末金属、または気相汚染物質を掃去するための他の反応物）；ならびに、これらの材料の混合物が挙げられる。いくつかの用途では、吸着剤材料の多層または領域を使用することが望ましく、各層または領域は異なる吸着剤を含み、異なる汚染物質がフィルターを通過するときまたは筺体の内側から露出するときに、これらの汚染物質を選択的に除去される。

１つの実施態様において、吸着剤は吸着剤充填ＰＴＦＥ膜を使用することができ、ここで吸着剤は、米国特許第４，９８５，２９６号明細書（これは参照により本明細書に取り込む）に教示された網状ＰＴＦＥ構造内に捕捉されている。本明細書で使用されるとき、膜はポリマー材料の薄いシート、テープ、またはフィルムを含む。粒子を、粒子間の利用可能な空隙の大部分を埋めるために、互いの周りに散在する異なるサイズの粒子を用いてマルチモード様式で充填して、ＰＴＦＥ構造に含まれる活物質の量を増加させることができる。この技術はまた、多数の吸着剤を単一の層に充填することを可能にする。次にＰＴＦＥ構造を圧縮または層状化し、そして圧縮して、吸着剤の充填量および密度の最大化を試みることができる。使用可能な吸着層については、日本国特許第３１７１４５４（Ｂ２）号公報に詳細に記載されている。

いくつかの形態において、フロー層が吸着剤に隣接して使用される。本明細書で使用される「フロー層」は、細孔または間隙をガスが通過することを可能にする材料を意味することを意図している。フロー層は、任意の適切な多孔質材料から構成され得る。あるいはフロー層は、フロー層内またはフロー層の表面にガス流路用の隙間を設けるように成形または形成された非多孔質材料で構成することができる。例えば、フロー層が吸着層に隣接する場所またはフロー層が接着層に隣接する場所に、隙間またはチャネルをフロー層の表面に形成することができる。ガスフローチャネルは、ランダムまたは任意の構成もしくはパターンでもよい。例えばパターンは、フロー層の表面に平行または交差する溝からなる直線状であり得るか、あるいはパターンは放射状でもよく、筺体の入口ポートを中心にしてもよい。

あるいは、フロー層はパターン化接着剤の層を含んでもよい。本明細書で使用される「パターン化接着剤」は、不連続であるかまたは下にある基板を露出する層内にギャップを有する接着剤の層である。そのようなパターン化接着層は、平行または交差しているパターン化接着剤の線の形態であり得る。別の形成においてパターン化接着剤は、ランダムなまたは規則的な間隔で配置された接着剤ドットのマトリックスの形態であり得る。あるいは、接着剤ドットを含むマトリックスを適用してクロスハッチパターンを作ることができる。パターン化接着剤は、担体上にゾーンコーティングまたはストリップコーティングされてもよい。さらに別の形態における、接着剤のゾーンまたはストリップコーティングを、フィルター膜または吸着剤に適用することができる。

フロー層は、吸着材料表面上の空気流れを改善することができ、それは優れた濾過と吸着性能をもたらす。フロー層を使用すると、フィルターを横切る圧力降下が減少する。従ってフロー層およびそれにより提供される表面流路は、高密度の低空気流れ吸着剤材料を使用することを可能にする。

接着層は、典型的には、吸着フィルター層とフロー層との集成体を表面（例えば筺体の表面）に取り付けるための取り付け用接着層である。しかし接着層は異なる構成を有してもよい。これは、単層の転写可能な接着剤、ポリエステルもしくはポリエチレンなどの担体もしくは基板上にコーティングされた片面接着剤、または記載の担体もしくは基板上にコーティングされた両面接着剤でもよい。接着剤は、適用用途に耐えるのに十分高い剥離強度を有し、高温、耐溶剤性、ＦＤＡ承認、再配置可能、または低ガス放出規格などの存在し得る使用規格を満たさなければならない。

適切な接着剤の選択は当業者には理解されている。実施態様は、接着層の外側に適用された０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）厚の永久アクリル系感圧接着剤の１層と、吸着フィルター材料とフロー層との集成体に接触する最も内側の厚さ０．００４インチ（０．０１０ｃｍ）の両面永久アクリル系感圧接着剤の第２の層とを利用することができる。この接着剤は、Pressure Sensitive Adhesive Council (PSTC) ＃１（ＦＴＭＩ）により測定すると２０オンス／インチを超える中〜高剥離強度を有し、ガス放出ＡＳＴＭ Ｅ−５９５−８４規格に合格する。市販の転写接着剤は［３Ｍ ９４５７］であり、市販の両面接着剤は［３Ｍ ４１５］であり、いずれもMinnesota Mining Manufacturing, Inc.（Minneapolis, Minn.）から市販されているＡ−４０アクリル接着剤を使用する。

ホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤および熱可塑性接着剤、ＵＶ硬化性接着剤、または他の硬化性接着剤、エポキシおよび他の反応性接着剤などの他の接着剤も適切である。さらに、拡散チューブが望ましい場合には、米国特許第５，４１７，７４３号明細書（その開示が参照により本明細書に取り込む）に記載されているような接着剤を使用することができる。

筺体の表面への取り付けの前に、露出した接着層は、それに接着された１つまたはそれ以上の剥離ライナーを有して、接着剤を保護しおよびフィルターの取り扱いを容易にすることができる。剥離ライナーは、フィルターを筺体の表面上に組み立てる前に取り外されるであろう。

ブロック領域は、吸着層の一部に出入りする空気流れを阻止するのに適した任意の流体不浸透層を含むことができる。例示的ブロック領域は、非多孔質接着剤ストリップ、非多孔質ポリマーフィルム、非多孔質布地層、または同様の材料層を含むことができる。ある場合には、ブロック領域は吸着層内に形成されてもよい。例えば、吸着フィルター層内の容積は、非多孔質プラスチック、接着剤、または同様の材料などの気体不浸透性物質を含む領域を用いて含浸または形成されてもよい。ブロック領域はまた、ガスに対して不浸透性とすることができ、その結果、ブロック領域は、流れを完全にブロックすることなく、そこを通るガスの流れを抑制する。１つの実施態様においてブロック領域は、吸着フィルター層に隣接する１つまたはそれ以上のブロック層でもよい。

具体的なブロック領域は、それを通るガスの流れまたは拡散を制限するのに有効な膜などの、任意の適切な、薄く、流体不浸透性の材料で形成することができる。ブロック層は、フィルターを通る空気流れを阻止するための任意の適切な形状であり得る。具体例として、ブロック層のいくつかの適切な材料には、EL-92073またはARclean（登録商標）92222（いずれもAdhesive research、Inc.から）が含まれることができ、吸着フィルター層の上面または下面などの表面の総範囲の１０〜１００％の範囲を有する円形層として配置される。別の実施態様において、接着材料を使用してブロック層を形成することができる。適切な接着剤材料の例としては、例えば、3M Inc.による低アウトガス線状ポリエステルテープ6690、JDC Inc.による超高純度アクリル接着剤MP 60、または同様の材料が挙げられる。

ブロック領域は、ブロック層が隣接する吸着フィルター層より小さいことが好ましく、吸着フィルター層の表面（例えば上面または下面）の総範囲の１０〜１００％を、より好ましくは吸着フィルター層の表面の全範囲の２０〜７０％を含む。

吸着通気集成体には、異なるブロック領域を設けることができる。例えば、ブロック領域は、筺体の内部に面する吸着フィルター層側の上の吸着フィルター層に隣接してもよい。ブロック領域は、吸着フィルター層を取り囲む通気性膜の内側または外側に配置されてもよい。ある場合には、ブロック領域を代替的に、吸着通気集成体が取り付けられる筺体の壁に面する吸着フィルター層側の上で、吸着フィルター層とフロー層との間に配置することができる。ある場合には、ブロック領域は、代替的に吸着フィルター層内に（例えば、非多孔質材料で含浸された体積として）配置されてもよく、または吸着フィルター層を形成する吸着フィルター材料の２つまたはそれ以上の層の間に配置されてもよい。さらなる実施態様において、単一の吸着通気集成体について、上述のように２つまたはそれ以上のブロック領域を設けることができる。ブロック領域の数は、吸着通気集成体内の吸着濾過層の数と一致するか、そうでなければ依存することがある。

通気性膜は、吸着フィルター集成体を覆うためのフィルター媒体として使用することができる。１つの実施態様において、通気性膜は、吸着フィルター層、隣接するフロー層、およびブロック領域を完全に封入してもよい。１つの実施態様において、適切な通気膜には、フルオロポリマー類、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−（パーフルオロアルキル）ビニルエーテルコポリマー（ＰＦＡ）などが含まれる。吸着フィルター層を覆うために使用することができる１つのそのような通気性膜は、米国特許第４，９０２，４２３号明細書（これは参照により本明細書に取り込む）に従って製造された延伸ＰＴＦＥ膜の層である。このｅＰＴＦＥ膜はいくつかの利点を有する。これは、毎分１０．５フィート（毎分３．２メートル）で０．５ｍｍ Ｈ_２Ｏ未満の空気流れに対する抵抗で非常に高透過性にすることができ、それでも吸着フィルター層内に吸着剤微粒子を含有する。別の実施態様において、ｅＰＴＦＥ膜は、毎分１０．５フィートで２００ｍｍ Ｈ_２Ｏ未満の最小空気流れを有する。空気流れ測定は、標準ＴＳＩ（商標）自動フィルター試験器を用いて行われた。適切なＴＳＩ（商標）自動フィルター試験器には、例えばＴＳＩ（商標）モデル３１６０および／またはモデル３１４０自動フィルター試験器が含まれる。

吸着フィルター層を覆うためにフィルター材料中にｅＰＴＦＥ膜を使用することは、この吸着通気集成体にいくつかのさらなる利点を与える。第一に、ｅＰＴＦＥは疎水性である。業界で使用されている吸着剤のいくつかは水溶性塩を使用して、活性炭のような物理的吸着剤を含浸させて、大きな活性表面積を有する化学吸着剤を提供している。しかし水溶性化学吸着剤塩は、フィルターを洗浄すると除去されるであろう。カーボン層をｅＰＴＦＥ膜で覆うことにより、集成体は防水性および洗浄可能になり、その結果、水が集成体と接触し、吸着剤に浸透することができなくなる。

コンピュータディスクドライブのような腐食の影響を受けやすい装置にとってイオン汚染は大きな関心事であるため、洗浄性は重要である。塩素や二酸化硫黄のような問題のイオンは水に容易に溶けるため、ドライブ内で使用される多くの部品を調製するために脱イオン水で洗浄することは日常的になっている。また、最初に認証に失敗したドライブのリワークは業界では一般的であり、しばしばドライブハウジングの洗浄はリワークに含まれる。従って、吸着剤を封入するためにｅＰＴＦＥ膜を利用する実施態様は、水溶性の塩で処理した吸着剤の使用を可能にし、吸着剤の有効性を失うことなく洗浄に耐えることができる。さらに、ｅＰＴＦＥ膜を使用することは、ハウジングから吸着通気集成体を取り外すことを必要とせずに洗浄を行うことを可能にすることにより、リワークを単純化することができる。

上述のｅＰＴＦＥ膜は疎水性であり、洗浄することができるが、これらはまた高い蒸気透過率を有し、これは空気中の汚染物質（例えば、筺体内で、ｅＰＴＦＥ膜と接触して）を、膜を通して吸着剤中に迅速かつ容易に拡散させる。ＰＴＦＥおよびｅＰＴＦＥ膜もまた非常に良好な濾過効率で製造することができる。例示的な膜は、米国特許第３，９５３，５６６号；５，４７６，５８９号；および７，３０６，７２９号明細書に従って製造することができるであろう。そのような膜は、標準ＴＳＩ試験器により測定すると０．３ミクロンサイズの粒子で９９．９７％以上の濾過効率を有することができる。この膜は W. L. Gore and Associates, Inc.から完成したフィルターで市販されている。

さらに、ｅＰＴＦＥは、ｅＰＴＦＥ材料内に吸着剤粒子を機械的に閉じ込めることにより、吸着剤バインダーとして使用することができる非ガス放出不活性バインダーである。この閉じ込めは、製造中およびフィルターの寿命中の吸着剤材料の粉塵を効果的に減少させる。この材料はまた、米国特許第４，９８５，２９６号明細書に記載されているように、比較的薄く高充填材料で作ることもできる。例えば、ｅＰＴＦＥ／吸着剤複合体は、０．００１インチ未満〜０．４００インチ超までの厚さで製造することができる。これにより、完成したフィルターの厚さおよび吸着剤の充填量に柔軟性を持たせることができる。加えて、最大密度の８０〜９５％に近い吸着剤密度が、マルチモデル充填および物理的圧縮を用いて可能であり、その結果、単位体積当たりより多量の吸着剤材料を充填することができる。アクリルなどの結合剤とは異なり、溶融プラスチック樹脂、例えばｅＰＴＦＥは吸着剤の吸着孔を塞がない。

実施態様は、任意の適切な吸着剤材料およびこれらの組み合わせを使用することができ、危険な蒸気汚染物質について内部および外部の両方の供給源からの空気を濾過する際の優先的性能に合わせて調整することができる。

吸着通気集成体は、通気性部品の性能を向上させるために、任意の拡散チューブとさらに組み合わせることができる。吸着通気集成体はガスケットとさらに組み合わせて、集成体に筺体が取り付けられるときに筺体をシールする手段を提供することができる。実施態様は、空気が通常の対流により、拡散手段により、補助ファンなどの強制により、またはこれらのいくつかの組み合わせにより、駆動されるシステムと一緒に使用することができる。

拡散チューブには、米国特許第５，４１７，７４３号明細書および米国特許第５，９９７，６１４号明細書（これらは参照により本明細書に取り込む）に記載されているような吸着通気集成体の実施態様を設けることができる。拡散チューブは、濾過された筺体に汚染物質が入る前に拡散するための曲がりくねったまたはより長い経路を作り出す拡散チューブの形態の拡散障壁を設けることにより、ドライブに入る蒸気状汚染物質（湿気を含む）に対する追加の保護を提供する。拡散チューブは、筺体（および／または、吸着層に対する拡散チューブの位置に応じて吸着剤）の内部に到達する汚染物質の量を減らし、湿度時定数または環境と湿度が平衡に達するのに必要な時間を増加させる。本明細書では便宜上、「拡散チューブ」という用語は、従来の曲がりくねった経路を指す場合もあれば、入ってくる空気が吸着通気集成体に入る前に通過する曲がりくねっていない空洞を指す場合もある。

フィルター内の汚染物質濃度が局所的に増加するにつれて、フィルターの有効性は時間とともに低下する。例えば、既知のフィルター設計では、空気流れが吸着通気集成体に流れ込み、汚染蒸気が入口付近の吸着フィルター層により吸着される。そのような構成では吸着フィルター層は、他のどこよりも入口付近でより高濃度の汚染物質が充填される。濃度勾配のため、吸着された汚染蒸気は蒸気濃度の低い領域に拡散する。蒸気が入口近くの領域で吸着フィルター層を通って拡散する（または破過する）と、濾過層の故障が起き、その結果、濾過層を通過する空気流れが汚染蒸気の所定の許容可能な閾値濃度を超えるようになる。吸着フィルター層の厚さが減少するにつれてより顕著になるこのような汚染蒸気の早すぎる「破過」を防止するために、本明細書に記載の吸着通気集成体の実施態様は、汚染蒸気の拡散経路を塞ぐ。例えば、吸着通気集成体を通る拡散経路は、ブロック領域を用いて空気流れ入口付近で塞ぐことができ、吸着通気集成体を通過する空気のより大きな割合を入口から離れるように強制することができる。従って、入口から拡散する汚染蒸気は、ブロック領域の周りで吸着通気集成体を通って拡散することを強いられ、その結果、吸着フィルター層がより均等に分散されて使用される。従って、小さな局所領域で迅速に故障するのではなく、汚染物質濃度が吸着フィルター層のより広い範囲にわたって徐々に増加するため、吸着フィルター層の寿命が延びる。

本明細書に記載の実施態様はまた、１つまたはそれ以上の吸着通気集成体を組み込んでいる筺体にも関する。そのような筺体は、クリーンな動作環境または保管環境を必要とする任意の電子機器、システム、または製造プロセスを囲むように構成され得る。そのようなプロセスには、特に限定されるものではないが、以下のものが含まれる：光学的表面または電子的接続；コンピュータハードディスクドライブなどのデータ記録装置；薄膜および半導体ウェーハー用の処理および保管システム；自動車および産業用途、生物学的試料処理、および貯蔵に使用されるような電子制御装置、例えば医療または化学分析システムまたは他の同等のシステム。ある場合には、筺体は小型の装置、例えばハードディスクドライブ筺体、光ディスクドライブ筺体などに向けられてもよい。ある場合には、筺体は、例えば自動分析装置ハウジング、試料保管ハウジングなどかなり大きくなることがある。

実施態様によれば、吸着通気集成体を組み込んだ筺体は、空気流れと周囲を交換するためのポート（入口孔、出口孔、または入口と出口の両方に配置された孔であり得る）を含むことができる。ある場合には、空気が両方のポートを直接通過できるように、筺体のポートは吸着通気集成体の接着層のポート（すなわち入口孔）と位置合わせされ得る。いくつかの他の実施態様において、筺体のポートが第２のポートを通過することなく吸着通気集成体に直接出入りするように、吸着通気集成体の接着層を省略することができる。いくつかの他の場合では、筺体のポートおよび吸着通気集成体のポートが提供され、互いからオフセットされ、チャネルによって接続され得る。第１の空気流れは、１つまたはそれ以上のポートを通っておよび吸着通気集成体を通って、筺体内に流入することができる。さらに、筺体内部の第２の空気流れは、吸着通気集成体の吸着濾過層の一部を通過または拡散することができる。従って吸着通気集成体は、筺体内への第１の空気流れと筺体内の第２の空気流れの両方における浮遊汚染物質を捕捉することができる。１つの実施態様において吸着通気集成体は、集成体を収容する筺体内を循環する第２の空気流れを濾過して、９０％以上の揮発性汚染物質が第２の空気流れから捕捉されるようにすることができる。従って筺体は、吸着通気集成体により、装置内に流入する空気を汚染除去することができ、またすでに筺体内を流れている空気を汚染除去することもできる。

吸着通気集成体の有効性は、例えば汚染蒸気破過時間で評価することができる。破過時間とは、フィルターの有効性が所定の基準値を下回る前に、吸着通気集成体が所定の汚染物質濃度を含む所定の空気流れ量で動作することができる期間を指す。本明細書に記載された実施態様は、有機蒸気の早過ぎる破過を防止することにより、既知のフィルター集成体と比較して増加した有機蒸気破過時間を提供することができる。

有機蒸気破過時間は、所定濃度の揮発性有機標準物質を含む空気流れを吸着通気集成体に通過させることにより測定することができる。揮発性有機標準物質の濃度は、吸着通気集成体を出る空気流れ中で測定することができる。そのような試験に使用される一般的な揮発性有機標準物質はトリメチルペンタン（ＴＭＰ）である。本明細書の試験結果はＴＭＰ破過に関して開示されているが、破過時間は類似の有機蒸気について同程度である傾向がある。

１つの実施態様において、初期汚染物質濃度Ｃ_０が３０，０００ｐｐｍのＴＭＰなどの揮発性有機蒸気を有する１ｃｃ／分の空気流れが、１００分以上、例えば１２０分以上または１５０分以上の破過時間で、０．００３×Ｃ_０未満の濾過後汚染物質濃度Ｃ（ｔ）まで濾過されるように、ポートから集成体を通して第１の空気流れを濾過することができる吸着通気集成体が提供される。

さらに、吸着通気集成体の有効性は、吸着通気集成体を含む閉鎖空間内の蒸気除去効果を参照することにより評価することができる。本明細書に記載の実施態様は、上述のように有機蒸気の早すぎる破過を防止しながら、高い蒸気除去効率（例えば、９０％超の蒸気除去効率）を保持することができる。

本開示は、同様の部分が同様の番号を有する図面を参照することにより、よりよく理解されるであろう。

図１を参照すると、吸着通気集成体１００の実施態様の側断面図が示されている。吸着通気集成体１００は、フィルター集成体に機器筺体を取り付けるための接着層でもよいベース層１０２を含む吸着フィルター集成体を含む。ある場合には、ベース層１０２は、接着剤ありまたはなしでベース層とすることができ、これは任意の適切な取り付け手段により表面（例えば電子機器筐体の表面）に取り付けることができる。ベース層１０２は、吸着通気集成体１００に構造および／または接着を提供するための任意の適切な材料から、例えばプラスチック層、プラスチックフィルム、ゴム層若しくはフィルム、金属もしくは箔層、または他の適切な層から、形成することができる。ベース層１０２は、それを貫通するポート１０４を有し、その入口は、機器筺体を通気するのに十分な入口空気流れ１１４を収容するのに十分な寸法である。ポートは、範囲が約１．０〜１００（ｍｍ^２）またはそれよりさらに大きいこともあり得る。ポート１０４は外部環境１２０と流体連通しており、閉鎖環境１２２とは反対側にある。ポート１０４は、ハードディスクドライブなどの電子データ記憶装置、または大気の質の影響を受けやすい他の電子機器などの機器筺体の入口（図示されていない）に隣接して配置される。ある場合には、入口空気流れ１１４を強制することができるが、一般に入口空気流れは、例えば筺体内の温度または圧力変化のために、取り付けられた筺体（図示されていない）による自然の吸引に依存する。

実施態様において、ベース層１０２は、例えば吸着通気集成体が空気を濾過する筺体の表面に集成体１００を取り付けるための接着層であり得る。しかしある場合には、集成体１００が介在ベース層なしで機器筺体と直接接続されるように、ベース層１０２は省略されることがある。

フロー層１０６は、入り口空気流れ１１４から空気を拡散させるように動作可能である。一般にフロー層１０６は、吸着フィルター層１０８よりも高い通気性を有する。フロー層１０６は、ガスが通過することを可能にする任意の適切な通気性媒体または材料を含み得る。特にフロー層１０６は、フロー層を通るガスの横方向の流れを容易にし、吸着フィルター層１０８の底面上に空気流れを分散させるために、それを貫通する孔または隙間を有することができる。例えば、フロー層１０６は入り口空気流れ１１４を拡散させて拡散流れ１１６を形成することができる。拡散流れ１１６は、吸着フィルター層の広い範囲にわたって吸着フィルター層１０８を貫通する。拡散流れ１１６は、吸着フィルター集成体の空気流れを増加させ、また空気流れ１１４が濾過されるときに吸着フィルター層１０８の任意の所定の部分に堆積した汚染物質の局所濃度を減少させる。

フロー層１０６の通気性は、例えばTSI（商標）モデル３１６０および／またはモデル３１４０自動フィルター試験器などの標準的なＴＳＩ（商標）自動フィルター試験器により試験することができる。一般にフロー層の最小空気流れは、所定の流速についての圧力降下により測定される。ある場合にはフロー層１０６は、１０．５フィート／分（または５．３ｃｍ／秒）の空気流れ束を受けたときに１０ｍｍＨ_２Ｏ未満の圧力降下を有する。

ブロック領域１１２は、吸着フィルター層１０８に隣接して配置される。ブロック領域１１２は、入口ポート領域とは反対側の汚染蒸気拡散経路を塞ぐように動作可能である。むしろブロック領域１１２はポート１０４と位置合わせされて配置され、従って吸着された汚染蒸気は吸着フィルター層１０８内で半径方向に拡散しなければならない。実際、ブロック領域１１２は、吸着フィルター層１０８のブロックされた部分１１２’を生成し、汚染蒸気はここを通って拡散できないため、吸着された蒸気をブロック領域の下の吸着フィルター層の周りに放射状に強制的に拡散させる。ブロック領域１１２またはブロックされた部分１１２’は、ポート１０４よりも大きい範囲を有する。例えばブロック領域１１２は、吸着フィルター層の全範囲の１０〜１００％、または好ましくは吸着フィルター層の全範囲の２０〜７０％の範囲を有することができる。吸着フィルター層の総範囲の７０％を有し得る。

ブロック領域１１２は、接着剤ストリップ、非多孔質ポリマーフィルム、非多孔質布地層、または同様のブロック層などの、空気流れを阻止するのに適した任意の気体不浸透性層であり得る。代替実施態様において、ブロック部分１１２’は、非多孔質ブロック層以外の手段（例えば非多孔質ブロック領域１１２）により生成されてもよい。例えば吸着フィルター層１０８の一部は、非多孔質プラスチック、接着剤、または同様の材料などの気体不浸透性物質を含む領域で含浸、形成、またはコーティングされてもよい。

通気性膜１１０は、フロー層１０６および吸着フィルター層１０８を封入する。ブロック領域１１２もまた通気性膜１１０により封入されてもよい。通気性膜１１０は、空気流れ１１４を濾過された空気流れ１１８として吸着フィルター層１０８を出て閉鎖環境１２２に入ることを可能にする。通気性膜１１０はまた、第２の空気流れ１３２が吸着フィルター層１０８に出入りおよび／または拡散することを可能にする。従って、吸着フィルター層１０８は、閉鎖環境１２２内に既に存在するかまたはそこで発生した汚染物質を洗浄するために、第２の空気流れ１３２中の汚染物質を除去することができる。

通気性膜１１０はまた、例えば接着剤または同等の方法で、通気性膜１１０をベース層１０２と接続することができる周囲１３０を含むことができる。

ブロック領域１１２は、サイズ調節されて吸着された汚染蒸気の拡散経路が、吸着フィルター層１０８を通るように向け直され、吸着フィルター層と直交する経路で吸着フィルター層を通ってポート１０４から蒸気が直接拡散しないようにする。蒸気拡散経路を塞ぐこと、および／または蒸気拡散経路をポート１０４および吸着フィルター層１０８から横方向に向け直すことにより、有機蒸気の早すぎる破過が緩和される。

図２は、構成要素の例示的な配置を示す図１の吸着通気集成体１００の上面図である。通気性膜１１０は実質的に円形であり、ポート１０４およびブロック領域１１２と同心円である。ブロック領域１１２は、ポート１０４の直径１３６よりも大きい直径１２６（および同時により大きい範囲）を有する。吸着通気集成体１００の側壁１２８もまた、ブロック領域１１２の直径１２６より大きい直径１２４を有する。通気性膜１１０の周囲１３０は、接着層および機器筺体（図示されていない）の一方または両方への吸着通気集成体１００の取り付けを容易にするために、側壁１２８を越えて横方向に延びている。

図３は、実施態様により、図１の電子機器筺体２０２とその中に設置された吸着通気集成体１００とを含む電子機器集成体２００の側断面図である。非限定例として、電子機器筺体２０２は、ディスク２０４とアクチュエータ集成体２０６とを有するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を表す。こうして吸着通気集成体１００は、構成部品またはその中の可動部品に衝突しないように、筺体２０２の狭い領域内に収まるようにサイズ調節され得ることを理解されたい。

吸着通気集成体１００は、電子機器筺体２０２内で内壁２１８に接着され、筺体ポート２０８と位置合わせされていることが示されている。筺体ポート２０８は、入口ポート、出口ポート、またはその両方であり得る。吸着通気集成体１００は、吸着通気集成体１００のポート１０４が少なくとも部分的に筺体ポート２０８と位置合わせされるように位置決めされる。吸着通気集成体１００がベース層および付随するポートを欠いてもよい代替実施態様において、筺体ポート２０８はブロック領域１１２と位置合わせされ得る。電子機器集成体２００は、入口空気流れ２１０を環境２２０から取り出し、入口空気流れを、H吸着通気集成体１００を通して、電子機器筺体２０２の内部２２２内の内部空気流れ２１２に通すように動作可能である。電子機器筺体２０２の内部２２２内の循環空気流れはまた、吸着通気集成体１００に出入り／拡散することができ、こうして内部の空気を継続的に汚染除去するための機構を提供する。

図４は、吸着通気集成体３００の代替実施態様の側断面図である。特に図４は、１つまたはそれ以上のブロック領域３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、および１つまたはそれ以上の吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂの代替配置を示す。

吸着通気集成体３００は、図１に示されるベース層１０２と同様のベース層３０２を含む。フロー層３０６は、フロー層１０６（図１）と同様にベース層３０２に隣接して配置され、ポート３０４はポート１０４（図１）と同様にベース層を貫通する。ポート３０４は、外部空間３２０から吸着通気集成体３００への入口空気流れ３１４の通過を可能にする。

ある場合には、吸着フィルター層は２つまたはそれ以上の吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂに分割することができ、吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂの間に中間ブロック領域３１２ａを配置することができる。このような構成は、吸着通気集成体３００が筺体内に設置されたときに、上部吸着フィルター層３０８ｂがより広い範囲にわたって機器筺体の内部容積にさらされることを容易にすることができる。ブロック領域３１２ａは、下部および上部フィルター層３０８ａ、３０８ｂの間にそれぞれ挟まれた気体不浸透性層などのブロック領域を含むことができ、またはブロック部分１１２’（図１参照）に関して上述されたようにフィルター層３０８ａ、３０８ｂの気体不浸透性部分などのブロック領域を含むことができる。フロー層３０６、吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂ、およびブロック領域３１２ａは、図１の通気性膜１１０と同様の通気性膜３１０により封入されている。

いくつかの代替実施態様において、追加のブロック領域を個別にまたは互いに組み合わせて設けることができる。例えば、下部ブロック領域３１２ｂを下部吸着フィルター層３０８ａとフロー層３０６との間に設けて、入口空気流れ３１４からの空気が吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂに入る前に、ポート３０４から横方向に通過しなければならないようにすることができる。代替的にまたは追加的に、上部ブロック領域３１２ｃが上部フィルター層３０８ｂと通気膜３１０との間に設けられてもよい。中間、下部、および上部ブロック領域（３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ）の様々な組み合わせが可能である。例えば実施態様は以下を有してもよい：上部ブロック領域の含まない中間および下部ブロック領域３１２ａ、３１２ｂ；中間ブロック領域３１２ａを含まない上部および下部ブロック領域３１２ｃ、３１２ｂ；下部ブロック領域を含まない中間および上部ブロック領域３１２ａ、３１２ｃ：中間、下部、上部ブロック領域３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃの３つ全て；又は、中間、下部、または上部ブロック領域３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃのうちのいずれか１つ。ブロック領域３１２ａに関して上述したように、下部または上部ブロック領域３１２ｂ、３１２ｃは、フィルター層３０８ａ、３０８ｂの気体不浸透性部分から形成されたブロック領域を代替的に含むことができる。

入口流３１４は、任意の適切なブロック領域またはブロック領域３１２ａ、３１２ｂ、および／または３１２ｃの組み合わせにより、拡散流れ３１６に分岐することができる。拡散流れ３１６は吸着濾過層３０８ａ、３０８ｂを通過し、これが拡散流れ３１６から有機蒸気汚染物質を除去する。次に、洗浄された拡散流れ３１６は、出口流３１８として通気性膜３１０を通って吸着通気集成体３００を出て内部空間３２２に入ることができ、粒子状汚染物質が通気性膜３１０により除去される。

内部流れ３３２はまた、内部空間３２２内から通気膜３１０を通り吸着フィルター層３０８ａ、３０８ｂの一部を通って、循環／拡散することができる。上部ブロック領域３１２ｃを有さない実施態様において、内部流れ３２２’は、吸着フィルター層３０８ａおよび／または３０８ｂの上の領域で通気膜３１０を通過／拡散することができる。

例えば図７は、吸着通気集成体７００の代替実施態様の上面図であり、入口ポート７０４およびブロック領域７１２は集成体の中心にはない。ブロック領域７１２の直径７２６は、ポート７０４の直径７３６よりも大きい。通気性膜７１０は、吸着濾過層およびフロー層（図示されていない）を囲む側壁７２８と同心の円形部材として示されている。通気性膜７１０の周囲７３０（図１に示す周囲１３０と同様）は、吸着通気集成体７００への筺体（図示されていない）の取り付けを容易にするように構成されている。側壁７２８の直径７２４は、ブロック領域７１２の直径７２６よりも大きい。

図８は、吸着通気集成体８００の別の代替実施態様の上面図であり、吸着通気集成体８００は実質的に長方形である。他の代替実施態様において、本開示の精神から逸脱することなく様々な他の形状が可能である。円形または長方形（本明細書では円形として示される）であり得るポート８０４は、ブロック領域８１２と少なくとも部分的に位置合わせされて配置されている。ブロック領域８１２の寸法（例えば長さ８２６ａおよび幅８２６ｂ）はポート８０４より大きい。通気性膜８１０は、ブロック領域よりも大きい寸法（例えば、長さ８２４ａ、幅８２４ｂ）を有する側壁まで延びる。通気性膜８１０は、吸着通気集成体８００への筺体（図示されていない）の取り付けを容易にするように構成された周囲１３０（図１）と同様の周囲８３０まで延びる。

ポート、ブロック領域、および境界について提供される異なるかまたは任意の形状を有する他の同等の構成が可能である。例えば、汚染蒸気がブロック領域の周囲で空気流れを徐々に拡散および／または分散させることを阻止するために、羽毛状、でこぼこの、または星型の端部を有する任意の形状のブロック領域を設けることができる。さらなる例として、それらの間で空気流れを分散させるために、複数のブロック領域を、すなわち同心円状で設けることができる。いくつかのブロック領域は、例えばポートを含む中心線から半径方向の距離を離して、ブロック領域内で増加する頻度で空気流れを通過させるための、開口部または空隙を有することができる。

有機蒸気（トリメチルペンタン、またはＴＭＰ）破過試験：

揮発性有機蒸気は、上述したように敏感な電子機器を損傷する可能性がある。従って、粒子状汚染物質を濾過することに加えて、吸着通気集成体は、空気の流入流から揮発性有機蒸気を汚染除去するように構成することができる。吸着フィルター層（例えば、図１および図４のフィルター層１０８、３０８ａ、３０８ｂ）は揮発性吸着剤化学物質を捕捉することができる。しかし一般に、任意の所定容量の吸着フィルターの有機蒸気吸着容量は制限され得る。有機蒸気汚染物質を吸着するために、空気流れは、（ａ）有機蒸気を吸着剤材料（例えば活性炭）と接触させ、そして（ｂ）有機蒸気汚染によりまだ完全に飽和されてはいない吸着濾過材料のある量で、濾過材料に有機蒸気を通過させなければならない。吸着フィルター層は、フィルター層が完全に飽和しているときだけでなく、流れが通過するフィルター層の局所的部分が完全に飽和したときにも、空気の流れを十分に汚染除去することができないことがある。

「破過試験」は、所定の流動条件下で通気集成体の破損までの時間を決定することにより、吸着通気集成体の有効性を決定するための経験的方法である。破過試験では、吸着通気集成体は、所定濃度の揮発性有機蒸気を含む所定の流量の空気にさらされる。１つの適切な揮発性有機蒸気は、多くの工業用途に使用される一般的な有機標準物質であるトリメチルペンタン（ＴＭＰ）である。

図５は、実施態様による、ＴＭＰを使用する有機蒸気破過試験集成体５０２およびシステム５００の側断面図である。ＴＭＰ破過試験では、吸着通気集成体１００をシール５０４およびクランプ５０６を介して試験集成体５０２に固定した。入口空気流れ５１２を入口側５０８で試験集成体５０２に通した。コンピューター／コントローラ５６０の制御下でマスフローコントローラ５５０により、入口空気流れ５１２を、約１ｃｃ／分の速度で、そこに混入された約３０，０００ｐｐｍのＴＭＰの有機蒸気汚染物質濃度で流した。

吸着通気集成体１００を通過した出口空気流れ５２０を、試験集成体５０２の出口側５１０により境界を定められた出口リザーバ５１４内に集め、そして分析器入口５１６を介して分析器５３０内へと通した。この場合、分析器５３０は、ＴＭＰの濃度を検出するために、外部標準物質で予め較正されたフレームイオン化検出器（ＦＩＤ）を使用するガスクロマトグラフ（ＧＣ）であった。出口空気流れ５２０内のＴＭＰの濃度は、分析器からデータを受信するように構成されたＰＣ／データ５４０と共に分析器５３０により決定された。

図６は、様々な試験試料のＴＭＰ破過性能を示すチャートである。それぞれの場合において、ＴＭＰの濃度はＣ（ｔ）（時間「ｔ」における濃度）の未濾過流Ｃ_０の濃度に対する濃度の比（すなわち、Ｃ（ｔ）／Ｃ_０）について測定された。ＴＭＰ破過試験の目的のために、０．００３（すなわち０．３％）の比率を許容される性能閾値として設定した。示された様々な試験試料において、破過までの時間（すなわち、Ｃ（ｔ）／Ｃ_０が０．００３を超えるまでの時間）は、１００分より長かった（具体的な破過時間は、試料１は１１８分、試料２は１３９分、試料３は１２５分であった）。

有機蒸気（ＴＭＰ）クリーンアップ試験（ＶＣＵ）

「クリーンアップ試験」は、有機蒸気が電子機器筺体内に導入されるかまたはその内部で発生された場合、吸着通気集成体がその濃度をいかによく低減するかを定量することにより、吸着通気集成体の有効性を判定する別の経験的方法である。例示的なＶＣＵ試験（以下の表１を参照）では、２５ｐｐｍの濃度でＴＭＰを含有する空気流れを、２５ｃｃ／分の速度で標準的ＨＤＤ筺体に入口から導入した。ＨＤＤ筐体の反対側にある出口は、出口流中のＴＭＰ蒸気の最終濃度を測定するための、ＦＩＤを備えたＧＣを含む分析器に空気の出口流れを放出した。

ＶＣＵ効率は、次式により計算することができ、ここで、Ｅは効率、Ｃ（ｔ）は時間「ｔ」におけるＴＭＰの濃度、そしてＣ_０は入口におけるＴＭＰ蒸気濃度を表す。

以下の表１に反映されるように、異なる寸法のブロック領域を有する様々な比べられる試料が調製された。ＴＭＰ破過時間の表にした値は分単位で示され、ＶＣＵ効率について表にした値は、ＴＭＰ含有空気流れを導入後１２０分間のうちの時間「ｔ」におけるパーセントで列記される。吸着フィルター材料は、厚さ０．３ｍｍ厚のカ炭素−ＰＴＦＥテープであった。

表１は、吸着通気集成体内の吸着フィルター層の上部に位置するブロック領域の寸法と共に、ＴＭＰ破過時間がどのように増加するかを示す。吸着フィルター層のブロックされた部分が増加するにつれて、ＴＭＰ破過時間は増加する。すべての場合において、吸着通気集成体内の吸着フィルター層の総範囲は約２８９ｍｍ^２であり、吸着通気集成体の厚さは約０．９３ｍｍであり、ここで０．１５ｍｍはフロー層からなり、０．３０ｍｍは吸着フィルター層からなった。ポートは直径約２．５ｍｍであった。

吸着フィルター層の上部を完全にブロックすると（比べられる試料１参照）、ＴＭＰ破過時間が２５７分を超えた。しかし、ＨＤＤ内のこの吸着通気集成体のＴＭＰ蒸気クリーンアップ効率は５０％未満に低下した。逆に、ブロック領域を完全に除去すると（比べられる試料５参照）、ＨＤＤ内のＴＭＰ蒸気クリーンアップ効率は９３％超に増加したが、ＴＭＰ破過時間は約２４分に減少した。直径１２ｍｍ（または全吸着フィルター層範囲の３９％）のブロック領域で１９２．５分の破過時間が達成され、この場合、ＴＭＰ蒸気クリーンアップ効率は約９０．３％であった。

代替実施態様において、吸着濾過層（または複数の吸着濾過層）、フロー層、およびブロック領域（または複数のブロック層）の相対的寸法を変えることができる。以下により詳細に記載されるように、互いに対する種々の層の横方向の配置ならびにこれらの形状もまた変えることができる。例えば、２つの例（比べられる試料６および７）では、吸着フィルター層の底部に隣接するブロック領域を使用した。いずれの場合も、破過時間とＶＣＵ効率は許容範囲内であった。直径１０ｍｍのブロック層を使用した比べられる試料６では、破過時間は２９０．５分と測定され、ＶＣＵ効率は約９３．７％であった。同様に、７ｍｍの直径を有するブロック層を有する比べられる試料７では、破過時間は２３１．０分でわずかに減少し、ＶＣＵ効率は同じく約９３．７％であった。

明瞭さと理解のために、本発明を詳細に説明してきた。しかし当業者であれば、添付の特許請求の範囲内でいくつかの変更および修正を実施できることを理解するであろう。

前述の記載では説明目的のために、本発明の様々な実施態様の理解を提供するために多数の詳細が記載された。しかし、いくつかの実施態様がこれらの詳細の一部がなしでまたは追加の詳細と共に、実施され得ることは当業者には明らかであろう。

いくつかの実施態様を開示してきたが、当業者は、実施態様の精神から逸脱することなく、様々な修正、代替構成、および均等物を使用できることを理解するであろう。さらに、本発明を不必要に曖昧にすることを避けるために、いくつかの周知のプロセスおよび要素は記載されていない。従って上記説明は、本発明の範囲または特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

ある範囲の値が提供される場合、文脈上明らかに別段の指示がない限り、その範囲の上限と下限との間にある各値は具体的に開示され、下限の単位の最小部分までであることも理解されたい。記載された範囲内の任意の記載された値または記載されていない中間の値と、その記載された範囲内の他の記載されたまたは中間の値と、の間の任意のより狭い範囲が包含される。これらのより狭い範囲の上限および下限は独立して範囲に含まれてもまたは除外されてもよく、より狭い範囲にいずれかの限界が含まれるか、いずれも含まないか、または両方の限界が含まれる各範囲もまた、いずれかの特別に除外される限度に従って本発明に包含される。記載された範囲が限界の一方または両方を含む場合、これらの含まれた限界のいずれかまたは両方を除外した範囲も含まれる。

本明細書および以下の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上特に別の指定がなければ、複数の言及を含む。 また、用語「含む（comprising）」、「含む（contains）」、「含む（containing）」、「含む（include）」、「含む（including）」、および「含む（includes）」は、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、記載された特徴、整数、構成要素、工程の存在を特定することを意図しているが、これらは、１つまたはそれ以上他の特徴、整数、構成要素、工程、行為、または群の存在または追加を排除するものではない。

本明細書および以下の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上特に別の指定がなければ、複数の言及を含む。 また、用語「含む（comprising）」、「含む（contains）」、「含む（containing）」、「含む（include）」、「含む（including）」、および「含む（includes）」は、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、記載された特徴、整数、構成要素、工程の存在を特定することを意図しているが、これらは、１つまたはそれ以上他の特徴、整数、構成要素、工程、行為、または群の存在または追加を排除するものではない。
（態様）
（態様１）
流体ポートを有する筺体内の汚染物質を除去するための吸着通気（ａｄｓｏｒｂｅｎｔ ｂｒｅａｔｈｅｒ）集成体であって、前記集成体は、
少なくとも底面および上面を有する通気性のある媒体を含むフロー層と、
前記フロー層の前記上面に隣接して配置されている吸着フィルター層と、
前記吸着フィルター層に隣接しおよび前記流体ポートと少なくとも部分的に位置合わせされるように配置されているブロック領域と、
少なくとも前記フロー層および前記吸着フィルター層を封入する通気性膜と、
を含み、
前記フロー層は前記流体ポートと流体連通しており、
前記ブロック領域は流体通路またはそこを通る拡散を妨げるように構成されている、集成体。
（態様２）
流体不浸透性ブロック層をさらに含み、前記ブロック領域は前記流体不浸透性ブロック層により形成されている、態様１に記載の集成体。
（態様３）
前記流体不浸透性ブロック層は非多孔質材料を含む、態様１または２に記載の集成体。
（態様４）
前記通気性膜の周囲で前記通気性膜に接続されておりおよび前記集成体を前記筺体の表面に接着するように構成されている接着層をさらに含む、態様１〜３のいずれか一項に記載の集成体。
（態様５）
前記接着層は接着層ポートをさらに含み、前記接着層ポートは前記ブロック領域と少なくとも部分的に位置合わせされている、態様１〜４のいずれか一項に記載の集成体。
（態様６）
前記接着層ポートは、１．０〜１００（ｍｍ ^２ ）の範囲を有する、態様５に記載の集成体。
（態様７）
前記接着層ポートは、１００（ｍｍ ^２ ）超の範囲を有する、態様５に記載の集成体。
（態様８）
前記接着層ポートは、前記集成体の中心線と位置合わせされている、態様５に記載の集成体。
（態様９）
前記接着層および前記通気性膜は、前記吸着フィルター層および前記フロー層を少なくとも部分的に取り囲む、態様５に記載の集成体。
（態様１０）
前記ブロック領域は、前記フロー層と反対側の前記吸着フィルター層の上面に配置されている、態様１〜９のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１１）
前記ブロック領域は、前記フロー層に隣接した前記吸着フィルター層の底面に配置されている、態様１〜１０のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１２）
前記ブロック領域は、前記吸着フィルター層中に埋め込まれている、態様１〜１１のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１３）
前記吸着フィルター層は、第１の吸着フィルター層と、前記第１の吸着フィルター層と少なくとも部分的に接触して配置されている第２の吸着フィルター層と、を含み、および
前記流体不浸透性ブロック領域は、前記第１の吸着フィルター層と前記第２の吸着フィルター層との間に配置されている、態様１〜１２のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１４）
前記ポートは第１の範囲を有し、および、
前記ブロック領域は前記第１の範囲より大きい第２の範囲を有する、態様１〜１３のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１５）
前記ブロック領域の前記第２の範囲は、前記ポートの前記第１の範囲と位置合わせされておりおよび前記第１の範囲を完全に含む、態様１４に記載の集成体。
（態様１６）
前記吸着フィルター層は第３の範囲を有し、前記吸着フィルター層の前記第３の範囲は前記ブロック領域の前記第２の範囲より大きい、態様１４に記載の集成体。
（態様１７）
前記ブロック領域の範囲の前記吸着フィルター層の範囲に対する比は、１０％〜１００％である、態様１〜１６のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１８）
前記ブロック領域の範囲の前記吸着フィルター層の範囲に対する比は、２０％〜７０％である、態様１〜１７のいずれか一項に記載の集成体。
（態様１９）
前記ブロック領域は前記集成体の中心線と位置合わせされている、態様１〜１８のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２０）
前記ブロック領域は、前記集成体の中心線から横方向にオフセットされている、態様１〜１９のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２１）
前記ブロック領域は、非多孔質テープを含む、態様１〜２０のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２２）
前記ブロック領域は、前記通気性膜の層と前記吸着フィルター層との間に封入されている、態様１〜２１のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２３）
前記吸着フィルター層は、活性炭吸着フィルターを含む、態様１〜２２のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２４）
前記通気性膜は、第１の空気流れが、前記ポートから前記フロー層を通り、前記吸着フィルター層を通って流れ、および前記通気性膜を通って前記集成体から出ていくことを可能にするように構成されており、および第２の空気流れが、前記通気性膜を通って前記吸着フィルター層を通過またはその中に拡散し、そして次に前記通気性膜を通して前記吸着フィルター層を通過またはそこからでて拡散することを可能にするようにまた構成されている、態様１〜２３のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２５）
前記筺体は電子機器を保持するように構成されている電子機器筺体を含み、
前記流体ポートは前記筺体の壁中にポートを含み、および、
前記通気性膜は、第１の空気流れが前記ポートに入り、前記フロー層を通り、前記吸着フィルター層を通り、および前記通気性膜を通って流れて前記筺体の内部中に入ることを可能にするように配置されている、態様１〜２４のいずれか一項に記載の集成体。
（態様２６）
前記流体ポートは、筺体ポートであり、および、
接着層をさらに含み、前記接着層は前記吸着フィルター層と反対側の前記フロー層に隣接して配置されており、前記接着層および前記通気性膜は前記フロー層および前記吸着フィルター層を封入し、および前記接着層はそこを通る接着層ポートを有し、前記接着層ポートは前記筺体ポートと位置合わせされている、態様２５に記載の集成体。
（態様２７）
前記筺体は、コンピューター構成部分を保持するように構成されている、態様２５に記載の集成体。
（態様２８）
前記筺体は、光学ドライブ、ハードディスクドライブ、またはメモリーモジュールの一つを保持するように構成されている、態様２５に記載の集成体。
（態様２９）
電子機器筺体の汚染を緩和する方法であって、
電子集成体筺体の外部から前記電子集成体筺体の入口を通り、および吸着通気集成体を通して前記電子集成体筺体の内部へ第１の空気流れを流すことであって、
前記吸着通気集成体は、
前記入口と流体連通して配置されているフロー層と、
前記フロー層に隣接して配置されている吸着フィルター層と、
前記吸着フィルター層に隣接して配置されておりおよび前記入口と位置合わせされているブロック領域と、を含むことと、
前記フロー層を通しておよび前記吸着フィルター層の中に前記第１の空気流れを通過させることと、
非多孔質の前記ブロック領域の周りに前記第１の空気流れを通し、前記吸着通気集成体を通して前記第１の空気流れ少なくとも一部を横方向に流すことと、
吸着された汚染蒸気の拡散経路を塞いで、入口孔の近傍における早すぎる蒸気のブレークスルーを防ぐことと、
を含む、方法。
（態様３０）
電子集成体筺体の前記内部からおよび前記吸着通気集成体の中へ第２の空気流れを流すことと、
前記吸着通気集成体から電子機器集成体の内部へ戻って前記第２の空気流れを流して、前記第２の空気流れ中の汚染物質を吸着させることと、
をさらに含む、態様２９に記載の方法。

Claims (30)

1. 流体ポートを有する筺体内の汚染物質を除去するための吸着通気集成体であって、前記集成体は、
   少なくとも底面および上面を有する通気性のある媒体を含むフロー層と、
   前記フロー層の前記上面に隣接して配置されている吸着フィルター層と、
   前記吸着フィルター層に隣接しおよび前記流体ポートと少なくとも部分的に位置合わせされるように配置されているブロック領域と、
   少なくとも前記フロー層および前記吸着フィルター層を封入する通気性膜と、
   を含み、
   前記フロー層は前記流体ポートと流体連通しており、
   前記ブロック領域は流体通路またはそこを通る拡散を妨げるように構成されている、集成体。
2. 流体不浸透性ブロック層をさらに含み、前記ブロック領域は前記流体不浸透性ブロック層により形成されている、請求項１に記載の集成体。
3. 前記流体不浸透性ブロック層は非多孔質材料を含む、請求項１または２に記載の集成体。
4. 前記通気性膜の周囲で前記通気性膜に接続されておりおよび前記集成体を前記筺体の表面に接着するように構成されている接着層をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の集成体。
5. 前記接着層は接着層ポートをさらに含み、前記接着層ポートは前記ブロック領域と少なくとも部分的に位置合わせされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の集成体。
6. 前記接着層ポートは、１．０〜１００（ｍｍ^２）の範囲を有する、請求項５に記載の集成体。
7. 前記接着層ポートは、１００（ｍｍ^２）超の範囲を有する、請求項５に記載の集成体。
8. 前記接着層ポートは、前記集成体の中心線と位置合わせされている、請求項５に記載の集成体。
9. 前記接着層および前記通気性膜は、前記吸着フィルター層および前記フロー層を少なくとも部分的に取り囲む、請求項５に記載の集成体。
10. 前記ブロック領域は、前記フロー層と反対側の前記吸着フィルター層の上面に配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の集成体。
11. 前記ブロック領域は、前記フロー層に隣接した前記吸着フィルター層の底面に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の集成体。
12. 前記ブロック領域は、前記吸着フィルター層中に埋め込まれている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の集成体。
13. 前記吸着フィルター層は、第１の吸着フィルター層と、前記第１の吸着フィルター層と少なくとも部分的に接触して配置されている第２の吸着フィルター層と、を含み、および
    前記流体不浸透性ブロック領域は、前記第１の吸着フィルター層と前記第２の吸着フィルター層との間に配置されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の集成体。
14. 前記ポートは第１の範囲を有し、および、
    前記ブロック領域は前記第１の範囲より大きい第２の範囲を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の集成体。
15. 前記ブロック領域の前記第２の範囲は、前記ポートの前記第１の範囲と位置合わせされておりおよび前記第１の範囲を完全に含む、請求項１４に記載の集成体。
16. 前記吸着フィルター層は第３の範囲を有し、前記吸着フィルター層の前記第３の範囲は前記ブロック領域の前記第２の範囲より大きい、請求項１４に記載の集成体。
17. 前記ブロック領域の範囲の前記吸着フィルター層の範囲に対する比は、１０％〜１００％である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の集成体。
18. 前記ブロック領域の範囲の前記吸着フィルター層の範囲に対する比は、２０％〜７０％である、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の集成体。
19. 前記ブロック領域は前記集成体の中心線と位置合わせされている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の集成体。
20. 前記ブロック領域は、前記集成体の中心線から横方向にオフセットされている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の集成体。
21. 前記ブロック領域は、非多孔質テープを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の集成体。
22. 前記ブロック領域は、前記通気性膜の層と前記吸着フィルター層との間に封入されている、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の集成体。
23. 前記吸着フィルター層は、活性炭吸着フィルターを含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の集成体。
24. 前記通気性膜は、第１の空気流れが、前記ポートから前記フロー層を通り、前記吸着フィルター層を通って流れ、および前記通気性膜を通って前記集成体から出ていくことを可能にするように構成されており、および第２の空気流れが、前記通気性膜を通って前記吸着フィルター層を通過またはその中に拡散し、そして次に前記通気性膜を通して前記吸着フィルター層を通過またはそこからでて拡散することを可能にするようにまた構成されている、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の集成体。
25. 前記筺体は電子機器を保持するように構成されている電子機器筺体を含み、
    前記流体ポートは前記筺体の壁中にポートを含み、および、
    前記通気性膜は、第１の空気流れが前記ポートに入り、前記フロー層を通り、前記吸着フィルター層を通り、および前記通気性膜を通って流れて前記筺体の内部中に入ることを可能にするように配置されている、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の集成体。
26. 前記流体ポートは、筺体ポートであり、および、
    接着層をさらに含み、前記接着層は前記吸着フィルター層と反対側の前記フロー層に隣接して配置されており、前記接着層および前記通気性膜は前記フロー層および前記吸着フィルター層を封入し、および前記接着層はそこを通る接着層ポートを有し、前記接着層ポートは前記筺体ポートと位置合わせされている、請求項２５に記載の集成体。
27. 前記筺体は、コンピューター構成部分を保持するように構成されている、請求項２５に記載の集成体。
28. 前記筺体は、光学ドライブ、ハードディスクドライブ、またはメモリーモジュールの一つを保持するように構成されている、請求項２５に記載の集成体。
29. 電子機器筺体の汚染を緩和する方法であって、
    電子集成体筺体の外部から前記電子集成体筺体の入口を通り、および吸着通気集成体を通して前記電子集成体筺体の内部へ第１の空気流れを流すことであって、
    前記吸着通気集成体は、
    前記入口と流体連通して配置されているフロー層と、
    前記フロー層に隣接して配置されている吸着フィルター層と、
    前記吸着フィルター層に隣接して配置されておりおよび前記入口と位置合わせされているブロック領域と、を含むことと、
    前記フロー層を通しておよび前記吸着フィルター層の中に前記第１の空気流れを通過させることと、
    非多孔質の前記ブロック領域の周りに前記第１の空気流れを通し、前記吸着通気集成体を通して前記第１の空気流れ少なくとも一部を横方向に流すことと、
    吸着された汚染蒸気の拡散経路を塞いで、入口孔の近傍における早すぎる蒸気のブレークスルーを防ぐことと、
    を含む、方法。
30. 電子集成体筺体の前記内部からおよび前記吸着通気集成体の中へ第２の空気流れを流すことと、
    前記吸着通気集成体から電子機器集成体の内部へ戻って前記第２の空気流れを流して、前記第２の空気流れ中の汚染物質を吸着させることと、
    をさらに含む、請求項２９に記載の方法。

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