(57)【要約】  本発明は拡散による汚染物質の透過を低減または防ぐことができるブリーザフィルタ（４００）に関する。実施例では、本発明は弁を含むブリーザフィルタ（４００）アセンブリを含んでいる。弁は第１開口（４０３）を定める第１層（４２０）と第２開口（４０２）を定める第２層（４２２）と第１層と第２層の間に配置された第３層とを含み、第３層はフィルタ媒体を含んでいる。第１層（４２０）は第１層と第３層の間にエアギャップを形成する第２層（４２２）から離れて曲がるように構成されている。実施例では、本発明は、第１層（４２０）と、第２層（４２２）と、第１層と第２層の間に配置されたフィルタエレメント（４０８）と、第１側と第２側とを含む弁アセンブリとを含むブリーザフィルタ（４００）を含んでいる。弁アセンブリは第１側面と第２側面の間の空気の圧力差が閾値を超える場合に、閉じている構成から開いている構成に変えるように構成することができる。
2008528286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁を含むブリーザフィルタ・アセンブリであって、
前記弁は、
第１開口を定める第１層と、
第２開口を定める第２層と、
前記第１層と前記第２層の間に配置された、フィルタ媒体を含む第３層とを含み、
前記第３層は前記第１層と前記第２層のうちの少なくとも１つの層に取り付けられており、
前記第１層は前記第２層から離れて曲がるように構成されて前記第１層と前記第３層との間にエアギャップを生成することを特徴とするブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項２】
前記弁は受動弁であることを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項３】
前記フィルタ媒体が水蒸気を吸収することを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項４】
前記フィルタ媒体が水で膨張可能な吸水性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項５】
前記第１層と前記第２層は実質的に非透過性の高分子膜を含むことを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項６】
前記第１層は複数の開口を定めることを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項７】
前記第２層は複数の開口を定めることを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項８】
前記第３層は環状であることを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項９】
前記第１層が周辺端部を有し、前記第２層が前記第１層の前記周辺端部に取り付けられた周辺端部を有することを特徴とする請求項１に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１０】
ブリーザフィルタ・アセンブリであって、
基体層と、
弁層と、
前記基体層と前記弁層との間に配置されたフィルタ媒体層とを含み、
前記弁層は、
複数の内側のポアを定める第１層と、
外側のフラップを定める第２層と、を有し、
前記第１層は前記第２層に隣接し、
前記外側のフラップは前記複数の内側のポア上に配置され、
前記外側のフラップは前記複数の内側のポアから離れて曲がるように構成されていることを特徴とするブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記第２層は複数の外側のポアと内側のフラップとを定め、前記内側のフラップは前記複数の外側のポアの上方に配置され、前記外側のフラップは前記内側のポアから離れて曲がるように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１層と前記第２層との間に配置された液組成物を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記フィルタ媒体は活性炭を含むことを特徴とする請求項１０に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１層と前記第２層とが実質的に透過性でない高分子膜を含むことを特徴とする請求項１０に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１５】
前記フィルタ媒体は水蒸気を吸収することを特徴とする請求項１０に記載のブリーザフィルタ・アセンブリ。
【請求項１６】
電子機器の収容器のためのブリーザフィルタであって、
開口を定める第１層と、
第２層と、
前記第１層と前記第２層との間に配置されたフィルタエレメントと、
第１側および第２側とを含む弁アセンブリと、
を有し、
前記弁アセンブリは、前記第１層に取り付けられ、
前記弁アセンブリは、開いている構成と閉じている構成とを有し、
前記弁アセンブリは、前記第１側と前記第２側と間の空気の圧力差が閾値を超えた場合に前記閉じている構成から前記開いている構成に変わるように構成されていることを特徴とするブリーザフィルタ。
【請求項１７】
前記弁アセンブリは受動弁を含むことを特徴とする請求項１６に記載のブリーザフィルタ。
【請求項１８】
前記フィルタエレメントは水蒸気を吸収することを特徴とする請求項１６に記載のブリーザフィルタ。
【請求項１９】
前記第２層が流体の流動を透過する膜を含むことを特徴とする請求項１６に記載のブリーザフィルタ。
【請求項２０】
前記第２層が発泡ポリテトラフルオロエチレン膜（expanded polytetrafluoroethylene membrane）を含むことを特徴とする請求項１９に記載のブリーザフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器の収容器のためのフィルタに関する。特に、本発明は拡散による汚染物質の進入を低減または防ぐことができるブリーザフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、米国以外のすべての指定国に対する出願人である米国内の会社ドナルドソン・カンパニー・インクの名において、ならびに、米国のみの指定国に対する出願人である、米国市民であるブライアン・バブコック、米国市民であるエイミー・バターフィールド、日本市民であるカツシ・イソガワおよび米国市民であるカール・ソールドナーの名において、２００６年２月３日にＰＣＴ国際特許出願として出願されたものであり、２００５年２月３日に出願された米国仮特許出願第６０／６４９，７１１号に対して優先権を主張する。
【０００３】
ハード・ディスク・ドライブおよび他の電子機器は、装置の最適操作に必要な清浄な環境を提供するために収容器中にしばしば置かれる。しかしながら、汚染物質は、外部の発生源から電子機器の収容器にまだ入り得るしまた使用中に収容器から発生し得る。微粒子を含む汚染物質、水蒸気などのガスおよび液体は、徐々に該ドライブを損傷して性能劣化を引き起こし、ある状況において、突然に完全な該ドライブの故障を引き起こすことさえある。
【０００４】
ディスクドライブまたは他の電子機器は、作動中のときに、収容器中の空気はしばしば加熱して収容器中の空気の圧力を増加する。増加した空気の圧力の結果として、収容器がブリーザホールを有するかまたは密封された気密状態でない場合には、空気は収容器から漏れる。逆に、ディスクドライブまたは他の電子機器が作動を停止すると、収容器中の空気は冷却し、収容器中の空気の圧力は低下する。低下した空気の圧力の結果として、収容器がブリーザホールを有するまたは密封された気密状態でない場合は、空気は該ドライブの中へ移動する。もしも汚染物質が空気中に存在し収容器中に移動するならば、収容器の内部は汚染されるであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブリーザフィルタは、交換される空気によって運ばれる汚染物質が電子機器の収容器に入るのを防ぐためにしばしば使用される。ブリーザフィルタは収容器に入る空気から汚染物質を除去するためにブリーザホールの上方に配置することができる。多くのブリーザフィルタの設計では、電子機器の収容器の内部と外の環境との間の流体の連絡流路を含んでいるが、その流路は、空気の流路に対していつも開いている。したがって、空気は、電子機器の収容器の内側と外側の間で生じる空気の圧力差を均等にするために、ブリーザフィルタを通過して移動する。しかしながら、流体の連絡流路はいつも開いているので、汚染物質は空気の進入または排出が無いときでも拡散プロセスによって流路を通過して移動することができる。
【０００６】
したがって、拡散によって汚染物質の進入を低減または防ぐことができるブリーザフィルタに対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の概要
本発明は電子機器の収容器中への汚染物質の進入を低減または防ぐことができるブリーザフィルタに関する。実施例において、本発明は弁を含むブリーザフィルタ・アセンブリを含んでいる。弁は、第１開口を定める第１層と、第２開口を定める第２層と、前記第１層と前記第２層の間に配置された、フィルタ媒体を含む第３層とを含む。前記第３層は前記第１層と前記第２層のうちの少なくとも１つの層に取り付けられている。前記第１層は前記第１層と前記第３層の間にエアギャップを生成する前記第２層から離れて曲がるように構成されている。
【０００８】
一実施例において、本発明は第１層と、第２層と、第１層および第２層の間に配置されたフィルタエレメントと、第１側および第２側を含む弁アセンブリとを含む電子機器の収容器のためのブリーザフィルタを含んでいる。弁アセンブリは、開いている構成と閉じている構成とを有する。弁アセンブリは、前記第１側と前記第２側のと間の空気の圧力差が閾値を超えた場合に前記閉じている構成から前記開いている構成に変わるように構成されている。
【０００９】
一実施例において、本発明は複数のポアを定める第１層と、複数のポアを定める第２の層とを含むブリーザフィルタのための弁アセンブリを含んでいる。弁アセンブリは閉じた位置と開いた位置とをとるように構成することができ、第１層と第２層とは閉じた位置において、直線上に並ばないポアを持って互いに隣接している。開いた位置において、エアギャップは第２層の位置から第１層の位置を分離する。
【００１０】
一実施例において、本発明は、基体層と、弁層と、フィルタ媒体層とを含むブリーザフィルタ・アセンブリを含んでいる。フィルタ媒体層は基体層と弁層との間に配置することができる。弁層は複数の内側のポアを定める第１層と、外側のフラップを定める第２層とを含むことができる。第１層は第２層に隣接することができ、外側フラップは内側のポアから離れて曲がるように構成することができる。
【００１１】
本発明の上記の要約は本発明のそれぞれ議論された実施例について記載することをを意図しない。これは、図および以下の詳細な説明の目的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、様々な変形と代替の形態を許すことができるが、その詳細は実施例と図面を通して示され、詳細に説明される。しかしながら、本発明が記載された特定の実施例に限定されないことは理解できるであろうべきである。これに反して、本発明は、本発明の精神と範囲内に含まれる変形、同等物、および代替物を含むことができる。
【００１３】
本明細書に使用される用語「弁（valve）」は、１つ以上の流体流れのポートまたは流路を開く、止める、ふさぐための可動部分によって、流体の流れを開始する、止める、または少なくとも和らげるデバイスに関する。
【００１４】
本明細書で使用される用語「作動弁（active valve）」は、弁の開閉が、機械的に、油圧で、空気圧で、電気で、または電磁的作動などの外部手段によって弁自身が作動する弁に関する。
【００１５】
本明細書で使用される用語「受動弁（passive valve）」は、弁の開閉が、弁を制御する流体流れ中の圧力によって直接作動される弁に関する。
【００１６】
本明細書で使用される用語「吸着剤」と「吸収剤」は、特定の文脈が反対のものを言及している場合でない限りともに吸収剤または吸着剤材料の両方に関する。すなわち、捕集された汚染物質とフィルタ材料との相互作用の特別な性質には言及されない。
【００１７】
本発明の実施例は、拡散による汚染物質の進入を低減または防ぐことができるブリーザフィルタを含んでいる。本発明のいくつかの実施例は弁を含み、弁は閾値の空気の圧力差が存在するときに空気の圧力を均等化するように開くが、弁は閾値の空気の圧力差が存在しないときに拡散によってブリーザフィルタおよび／または電子機器の収容器への汚染物質の進入を防ぐまたは低減するように閉じる。
【００１８】
図１は本発明の実施例に基づくフィルタ１００の斜視図である。フィルタ１００には、上部層１０４と空気弁アセンブリ（air valve assembly）１０２を有する。いくつかの実施例では、上部層１０４はバリヤ膜のような実質的に流体を透過しない材料で作られている。空気弁アセンブリ１０２は、弁の２つの側面の間の圧力差が閾値に達すると開く。空気弁アセンブリ１０２は閾値が所望の圧力差に設定されるように制御される。
【００１９】
図２は図１のフィルタの平面図である。空気弁アセンブリ１０２は上部層１０４の中央部に配置される。しかしながら、空気弁アセンブリ１０２が上部層１０４の中央部からオフセットすることもできることは理解できるであろう。図３は、電子機器の収容器１１２に取り付けられ、図２の線Ａ−Ａ’に沿って得られた図１のフィルタ１００の断面図である。フィルタ１００は、接着剤または機械的な締め具の使用を含む通常の技術を用いて電子機器の収容器１１２に取り付けることができることは理解できるであろう。空気弁アセンブリ１０２は電子機器の収容器１１２中でブリーザポート１１０に一直線に配列される。フィルタの上部層１０４は電子機器の収容器１１２の内部表面１１４に隣接している。したがって、図示された実施例では、フィルタは電子機器の収容器１１２の内側に取り付けられている。しかしながら、代替の実施例において、電子機器の収容器１１２の外側にもまたフィルタを取り付けることができるのは理解できるであろう。上部層１０４の周囲の縁は下部層１０６の周囲の縁に取り付けられている。
【００２０】
いくつかの実施例において、空気弁アセンブリ１０２は、空気弁アセンブリ１０２の上側１１６の空気の圧力が空気弁アセンブリ１０２の下側１１８の空気の圧力よりしきい値の量で大きいときにのみ開く。他の実施例では、空気弁アセンブリ１０２の上側１１６の空気の圧力が空気弁アセンブリ１０２の下側１１８の空気の圧力よりしきい値の量で少ないときにのみ開く。また他の実施例において、弁アセンブリ１０２は、空気弁アセンブリ１０２の上側１１６の空気の圧力が空気弁アセンブリ１０２の下側１１８の空気の圧力よりしきい値の量で大きいまたは小さいときに開く。
【００２１】
下部層１０６は流体透過膜であり得る。１つの実施例では、下部層１０６は発泡ポリテトラフルオロエチレン膜（expanded polytetrafluoroethylene membrane ＰＴＦＥ）である。しかしながら、いくつかの実施例では、下部層１０６は、実質的に流体を透過しない材料で作られており、一個以上の開口（図示せず）を有する。フィルタエレメント１０８は上部層１０４と下部層１０６の間に配置されている。フィルタエレメント１０８はブリーザフィルタによって除去される汚染物質の種類に依存し（活性炭を含む）種々のフィルタ媒体を含むことができる。様々な種類のフィルタ媒体について以下でさらに詳細に説明する。フィルタエレメント１０８は必要に応じてスクリム中に含むことができる。いくつかの実施例では、フィルタエレメント１０８は水蒸気を吸収することができる。
【００２２】
ディスクドライブ・ハウジングなどの電子機器の収容器は、ますます小さな電子部品の内部で使用されている。したがって、ブリーザフィルタは必要とするよりも大きくないことが有利である。いくつかの実施例において、ブリーザフィルタの総厚さは約５ｍｍ未満である。特定の実施例において、ブリーザフィルタの総厚さは約３ｍｍ未満、必要に応じて２ｍｍ未満、およびいくつかの実施例では１ｍｍ未満である。
【００２３】
図３に示されたフィルタは、電子機器の収容器の内部と外部の間で形成される大きい圧力差を防ぐために必要に応じて空気が通過するのを可能にするように機能づけることができる。例えば、空気弁アセンブリ１０２の下側１１８上の空気の圧力が空気弁アセンブリの上側１１６より大きいときに、空気は下部層１０６を通過し、フィルタエレメント１０８と、空気弁アセンブリ１０２と、次に、電子機器の収容器１１２中のブリーザポート１１０の外にでることができる。この様に空気が外に流れるとき、空気弁アセンブリ１０２を横切る圧力差が低減されて、圧力差が閾値を下回ると空気弁アセンブリ１０２は閉じる。逆に、空気弁アセンブリ１０２の上側１１６上の空気の圧力が空気弁アセンブリの下部１１８上より大きいとき、空気はブリーザポート１１０を通過し、空気弁アセンブリ１０２、フィルタエレメント１０８、下部層１０６、電子機器の収容器に入り、弁アセンブリ１０２を横切る空気を均等化する。
【００２４】
図３に図示されたフィルタは、いつも開いている流体流路を含むブリーザフィルタと比較して外部から電子機器の収容器中に拡散する汚染物質の量を低減することができる。この１つの理由は、空気弁アセンブリ１０２が閉じた状態にあり空気弁アセンブリ１０２が物理的に流路を妨げるので、電子機器の収容器の内部に入ることができる汚染物質の量が比較的少ないからである。さらに、フィルタエレメント１０８は、閉じた状態にあるときでさえ空気弁アセンブリ１０２を通過して拡散するいかなる汚染物質も吸着するように作用することができる。
【００２５】
空気弁アセンブリ１０２は様々な形態をとることは理解できるであろう。空気弁アセンブリ１０２は、能動弁または受動弁のいずれかであり得る。一般に、受動空気弁は能動弁に比べて低価格で製造することができる。実施例では、本発明のフィルタは受動空気弁を含む。多くの異なった種類の受動空気弁を使用することができる。図４は受動弁２００の断面図の一の実施例を示している。受動弁２００は第１層２０２と第２層２０６とを含んでいる。第１層２０２は、空気の流路を可能にするのに十分に大きい直径である複数のポア２０４を有する。同様に、第２層２０６は、空気の流路を可能にするのに十分に大きい直径である複数のポア２０８を有する。実施例において、第１層２０２のポア２０４と第２層２０６のポア２０８は、直径が少なくとも約０．５ｍｍである。
【００２６】
受動弁２００には、図４に図示されている閉じた構成と図５に図示されている開いた構成を有する。図４に示される閉じた構成において、第１層２０２と第２層２０６は、第１層のポア２０４が第２層のポア２０８と一直線上に並ばないような方法で互いに配置されている。従って、第１層２０２と第２層２０６を横切る空気の流れは、受動弁２００が閉じている構成の場合に遮蔽される。いくつかの実施例では、弁２００は、第１層２０２と第２層２０６の間に液組成物（図示せず）を含んでいる。液組成物は受動弁２００が閉じた位置にあるとき、受動弁２００を横切る空気流れを遮蔽するためのフィルタの能力を高める。液組成物はまた、受動弁２００を閉じた位置から開いた位置まで移動させるために必要な力の量を制御するのを助けることができる。
【００２７】
受動弁２００の第１層２０２は、力が加わると、変形する（または曲がる）材料から作ることができる。空気の圧力が弁の第１側面２１４よりに第２側面２１２で大きいとき、受動弁は開口位置に就くことができる。特に、空気の圧力が、弁の第１側２１４より第２側２１２が大きいとき、第１層２０２は第２層２０６から遠くに曲がり、第２層のポア２０８と第１層のポア２０４の間で気流の流路が形成される。開いた位置において、空気は矢印２１０の向きに受動弁を通過して流れることができる。第１層２０２は、空気の流路のポアを持って形成することができ、受動弁の一部として組み込まれるときに開いた位置に就くことができるように十分な柔軟性を有する材料で作ることができる。例えば、受動弁の第１層２０２は変形可能な高分子膜で作ることができる。更なる実施例として、第１層はポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエステル、または発泡ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含むことができる。いくつかの実施例では、第２層２０６は第１層２０２より柔軟性ではない。これは様々な方法で達成することができる。例えば、第２層２０６は、第１層２０２より厚く作ることができる。更なる実施例として、第２層２０６は、第１層２０２を作るために使用される材料より柔軟でない材料で作ることができる。また、ある実施例において、第１層２０２と第２層２０６の両方は十分に柔軟性があり、収容器の第１側２１４および第２側２１２の間で圧力差の方向に依存して、どちらの方向（収容器の中にまたは収容器から外に）にも空気の流れを可能にする。
【００２８】
図６は本発明の一実施例によるフィルタ３００の斜視図である。この図で、フィルタ３００は２つの上部ポート３０２を定める上部層３０４を持って示されている。電子機器の収容器に対してフィルタの構成に依存するが、上部ポート３０２はフィルタの内部と電子機器の収容器の外部との間の流体の連通を提供することができる、または上部ポート３０２はフィルタの内部と電子機器の収容器の内部との間の流体の連通を提供することができる。いくつかの実施例では、フィルタがたった１つの上部ポートを含んでいることが理解できるであろう。しかしながら、フィルタは２つ以上の上部ポート３０２を含むこともできる。上部ポートが小さ過ぎると、空気の流れを妨害して好ましくない。
【００２９】
図７は図６のフィルタ３００の平面図であり、フィルタ３００の内部と下部の様子を含んでいる。この図において、下部ポート３０６は点線で図示されている。電子機器の収容器に対するフィルタ構成に依存するが、下部ポートはフィルタ内部と電子機器の収容器外部フィルタの内部との間で、またはフィルタ内部と電子機器の収容器内部との間で、流体の連通を提供することができる。本発明の実施例は二個以上の下部ポートを含むことができる。下部ポートが小さ過ぎると、空気の流れを妨害して好ましくない。図７はフィルタ内側のフィルタエレメント３０８を示している。フィルタエレメント３０８は、フィルタの内側の空気から汚染物質を除去するように作動することができる。フィルタエレメントは輪状（またはリング形状）であり得る。しかしながら、フィルタエレメントは他の形状をとることもできる。フィルタエレメント３０８は、必要に応じてスクリム中に含めることができる。
【００３０】
フィルタエレメント３０８はブリーザフィルタ３００を通過する空気の流れから汚染物質を除去するフィルタ媒体を含むことができる。また、フィルタエレメント３０８はさもないとブリーザフィルタ３００に拡散する汚染物質を除去することもできる。いくつかの実施例では、フィルタエレメント３０８は水蒸気があるとき膨らむ材料で作ることができる。一例として、フィルタエレメント３０８は活性炭、シリカゲル、水を吸収して膨張する高分子、またはそれの組み合わせを含むことができる。一実施例では、フィルタエレメント３０８は超吸水性ポリマー（superabsorbent polymer）を含んでいる。一例として、超吸水性ポリマーは、スミトモセイカ・ケミカルのアクワキープＳＡ６０ＮタイプＩＩまたはデュポン、ウィルミントン、デラウェア州からのナフィオン（ＮＡＦＩＯＮ）であるかもしれない。
【００３１】
図８は、図７の線Ｂ−Ｂ’に沿って得られた図６のフィルタ３００の断面図である。上部層３０４はフィルタエレメント３０８に隣接している。フィルタエレメントは下部層３１０に取り付けられる。図８で図示された構成において、フィルタエレメント３０８は上部ポート３０２と下部ポート３０６の間の気流の流路を遮蔽する。図９は図７の線Ｂ−Ｂ’に沿って得られた図６のフィルタの断面図であり、フィルタを横切る圧力差がしきい値レベルを超えるときのフィルタを通過する流路を示している。収容器を急速に加熱するときなどフィルタの第１側面３１４の空気の圧力がフィルタの第２側３１６の空気の圧力より大きいとき、上部層３０４はギャップが上部層３０４とフィルタエレメント３０８の間で形成されるように動く。これが起こると、気流の流路は上部ポート３０２と、下部ポート３０６と気流の間で開かれ、空気の流れは矢３１２の方向に向かう。代替としてフィルタエレメント３０８が下部層３１０の代わりに上部層３０４に取り付けられることは理解できるであろう。
【００３２】
上記説明したように、フィルタエレメント３０８が水または水蒸気が存在すると膨張する材料で作られている場合はいつでも、フィルタエレメント３０８は、多くの水蒸気に晒されると、時間がたつにつれてフィルタ３００を通過する気流の流路をより効果的に遮蔽することができる。例えば、図８に図示される構成を再び参照すると、フィルタエレメント３０８が水蒸気に晒されると膨張するので、フィルタエレメント３０８は上部層３０４と下部層３１０にしっかりと接触し、それによって良好なシールを形成し、効果的に空気の流れを遮蔽するであろう。水を吸収する膨張可能な高分子の膨張は、ゲル遮蔽（gel-blocking）として知られている現象のために水蒸気が高分子自体を通過する拡散を防ぐこともできる。
【００３３】
本発明のフィルタは、電子機器の収容器の外側上または内側上のどちらかのブリーザホールの上方に電子機器の収容器に取り付けられることが理解できるであろう。一例として、図１０を参照すると、電子機器の収容器３１８の外部表面３２２に取り付けられた本発明の実施例のフィルタが図示されている。フィルタは、接着剤または機械的締め具の使用を含む汎用の技術を用いて電子機器の収容器３１８に取り付けられることが理解できるであろう。電子機器の収容器３１８は、ブリーザホール３２０を有する。フィルタは、下部ポート３０６が電子機器の収容器のブリーザホール３２０の上方で適合するように配置される。対照的に、図１１は、電子機器の収容器の内部表面３２４に取り付けられた本発明の実施例のフィルタの断面図を示している。この実施例では、スペーサ・パッド３２６は電子機器の収容器３１８の表面３２４と上部ポート３０２の間にエアギャップを提供する。スペーサ・パッド３２６によって形成されたエアギャップは十分大きく、上部層３０４はフィルタを通過する気流の流路を形成するのに十分に曲がることができる。図１２は図１１のフィルタの上方からの斜視図を示している。この図において、スペーサ・パッド３２６はフィルタの上部層３０４に配置されることが理解できるであろう。
【００３４】
ここで図１３を参照すると、本発明の別の実施例による、電子機器の収容器４３０の内部表面に取り付けられたフィルタ４００の断面図を図示している。フィルタ４００は接着剤または機械的な締め具の使用を含む汎用の技術を使用して取り付けられることが理解できるであろう。図１４は図１３のフィルタの一部４３２の拡大図を示している。フィルタは、上部ポート４３４を定める上部層４１０を有する。フィルタは、第１層４２３と第２層４２２を含む弁層４４２を有する。第１層４２３は複数のポア４０２（寸法を記載しない）とフラップ部分４２０を含んでいる。フラップ部分４２０は、柔軟性であり、動くことができる。同様に第２層４２２は複数のポア４０３（寸法を記載しない）とフラップ部分４１８を含んでいる。
【００３５】
弁層４４２が閉じた位置にあるとき、第１層４２３と第２層４２２は、互いに第２層４２２のフラップ部分４１８が第１層４２３のポア４０２を覆うように、配置されている。同様に、閉じた位置において、第１層４２３のフラップ部分４２０は第２層４２２のポア４０３を覆っている。したがって、閉じた位置において、弁層４４２を通過する空気の流れは妨げられる。
【００３６】
図１５は、図１３のフィルタ４００が電子機器の収容器の一面から電子機器の収容器の他の面まで空気の流路を可能にするためにどう作動するかを示している。電子機器の収容器の内側４３６上の空気の圧力は閾値だけ外側上より大きいとき、第１層フラップ４２０は曲がって開き、矢印４２６の向きに空気がフィルタを通過して流れるのを可能にする。図１６は、図１３のフィルタ４００が電子機器の収容器の外側から電子機器の収容器の内側まで空気の流路を可能にするためにどう作動するかを示している。電子機器の収容器の外側４３８上の空気の圧力が内面４３６上より大きいときに、第２層フラップ４１８は曲がって開き、空気が矢印４２８の向きにフィルタを通過して流れるのを可能にする。従って、図１３のフィルタは、フラップ４１８、４２０の１つが開いた位置に曲がるようにさせるのに十分な圧力差が存在するときだけ、空気が電子機器の収容器４３０の内側４３６と外側４３８の間を前方および後方に流れるのを可能にする。
【００３７】
フラップ４１８、４２０が開いた位置に曲がるようにさせるのに必要な圧力差の大きさは、フラップを作るために使用される材料の柔軟性、フラップの厚さ、フラップのサイズなどのファクターに基づいて変更し得る。しかしながら、フラップの性質はフラップを開くのに必要な圧力差が特別な適用のために所望されたものとなるように変更することができることは理解できるであろう。弁層４４２の第１層４２３と第２層４２２は、実質的に流体の流れ（ポア４０２、４０３がない場合）を透過しない高分子膜で作ることができる。いくつかの実施例では、弁層４４２の第１層４２３と第２層４２２個は遮蔽膜を含んでいる。
【００３８】
いくつかの実施例では、上部ポート４３４は、図１３で図示されたように電子機器の収容器４３０中でブリーザポートの上方に配置される。しかしながら、他の実施例では、その構成は図１７に示されるように逆であり、フィルタの上部ポート４３４は、電子機器の収容器４３０のブリーザポート４４０に隣接しているフィルタの反対側の上にある。
【００３９】
図示しないが、第１層上の複数のフラップと第２層上の複数のポアだけを有する弁層を作ることができることもまた理解できるであろう。この種類の弁層の構成物は、空気の片道流路を提供するであろう。同様に、第２層上に複数のフラップと第１層上に複数のポアだけを有する弁層を作ることができる。
【００４０】
フィルタ媒体
本発明のいくつかの実施例では、ブリーザフィルタはフィルタエレメントまたはフィルタ層中にフィルタ媒体を収容することができる。フィルタ媒体は微粒子ろ過媒体および／または吸着剤ろ過媒体を含むことができる。本発明で使用する微粒子フィルタ媒体は、サブミクロンから肉眼的なサイズまで（好ましくは０．０２μｍ以上）を含む広い粒子径サイズの範囲にわたる効率を有することができる。適切な微粒子フィルタ媒体材料は、マイクロファイバーガラス媒体、高効率エレクトレクト材料および膜材料を含み、それらは限定はされないが、発泡ポリテトラフルオロエチレン膜（expanded polytetrafluoroethylene membrane）、ポリプロピレン膜、ポリカーボネートおよびポリエステルの膜、セルロースの混合エステルの膜、ポリ塩化ビニル膜、三酢酸セルロース膜、薄膜複合体の膜および／またはそれらの積層体などを含む。特に適切な微粒子ろ過媒体は発泡ポリテトラフルオロエチレン（発泡ＰＴＦＥまたはｅＰＴＦＥ）であるがその理由は、優れたろ過性能、吸着剤層を覆うための適合性および清潔さである。好ましい発泡ＰＴＦＥ膜は、１０．５フィート／分の面速度の気流で、約２０ｍｍ水柱の気流抵抗で、０．１μｍ直径の大きさの微粒子を９９．９９％のろ過効率でろ過する。発泡ＰＴＦＥ共重合体は、Ｗ．Ｌ．ゴア・アンド・アソシエイツ・インクのゴアテックス（商標登録）として商業的に利用可能である。また、ミリポアＰＶＤＦもまたは微粒子フィルタ媒体としてある実施例で使用することができる。
【００４１】
本発明のいくつかの実施例で使用される吸着剤媒体は、特定のガスまたは関心のあるガスに合わせて用意される広範囲な吸着剤から選択することができる。これらのガスは、水蒸気、フタル酸ジオクチル、シリコーン、塩素、硫化水素、二酸化窒素、鉱酸ガス、炭化水素化合物、および重要なエレメントの酸化または腐食を引き起こす、または、その作動に影響を与えるような重要なエレメント上に凝縮することができる他のガスを含む。選択された吸着剤媒体は、異なった媒体種類の組み合わせの１つのタイプであり得る。吸着剤媒体は、特定のガスをターゲットとする特別に選択された吸着剤であり得るし、広い範囲のガスに対してよい吸着性能を有する吸着剤であるかもしれない。
【００４２】
本発明の実施例で使用される吸着剤媒体は、限定されないが、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、分子ふるい、粘土などの乾燥剤などの物理吸着剤、または、限定されないが、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、過マンガン酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、りん酸ナトリウム等の化学吸着剤、化学的に反応しガス相の腐食性材料または汚染物質を捕集する粉末材料または活性化された材料、または他の反応物質を含むことができる。
【００４３】
吸着剤の組み合わせが使用される場合には、互いの上に配置される個々の層または混合された１つの層であり得る。あるいは、吸着剤媒体は１つ以上の追加の吸着剤とともに含浸された吸着剤媒体であり得る、ここで追加の吸着剤は、限定されないが、上記説明したような１つ以上の化学吸着剤を含浸した活性炭、シリカゲルまたはアルミナなどである。好ましい広い範囲の吸着剤は広い細孔径分布を有する活性炭であり、炭酸カルシウムまたは炭酸ナトリウムなどの一つ以上の化学吸着剤が含浸されている。吸着されるべき広範囲なガスを提供するために広い細孔径分布が使用され、広いベースの物理吸着剤が作られる。炭酸塩は通常良い含浸候補材料である、というのは化学吸着剤との化学反応により放出される化合物が二酸化炭素と酸素と水であるからである。与えられた汚染物質に対する好ましい吸着剤は、汚染物質、特定の汚染物質に対する性能を最適化するために選択された物理吸着剤の細孔径および化学吸着剤の化学組成に依存する。
【００４４】
吸着剤媒体は、限定されないが、以下の構造物の１つ以上を含み、構造物は、例えば、顆粒状の吸着剤などの１００％の吸着剤材料、炭化した織物または不織布材料およびラテックス、アクリルまたは他のバインダシステムを含むセルロースまたは高分子の不織布などの吸着剤を含浸した不織布、多孔性構造を維持するために高分子またはセラミックを含む多孔性の成形された吸着剤、スカフォード内の空隙空間が吸着剤で満たされたている多孔性のスカフォードとして機能する吸着剤を含浸した高分子または高分子膜である。高分子のスカフォードは、限定されないが、発泡ＰＴＦＥ、ポリプロピレン膜、ポリエチレン膜、ポリプロピレン膜、ポリエチレン膜、ポリふっ化ビニリデン膜、ポリビニルアルコール膜、ポリエチレンテレフタレート膜、および他の高分子で形成された膜を含む。吸着剤材料は、完全な１つの種類または数多くの物理吸着剤および／または化学吸着剤の混合物であってもよい。
【００４５】
いくつかの実施例では、吸着剤媒体は、水で膨張可能な成分を含むことができる。一実施例では、吸着剤媒体は水で膨張可能な吸水性ポリマーを含む。水で膨張可能な吸水性ポリマーは超吸水性ポリマー（superabsorbent polymer）として知られている。水で膨張可能な吸水性ポリマーは、アルカリ金属やポリ（アクリル酸）アンモニウム塩などのアニオン型ポリマー、ポリ（メタクリル酸）、イソブチレン・マレイン酸無水物共重合体、ポリ（ビニル酢酸）、ポリ（ビニルホスホン酸）、ポリ（ビニール・スルホン酸）、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルスターチ、カラジーナン、アルギン酸、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、それらの組み合わせ、それらの共重合体、カチオン型ポリマー、ポリ（ビニル・アミン）、ポリ（エチレン・イミン）、ポリ（アミノ・プロパノール・ビニルエーテル）、ポリ（アリル・アミン）、ポリ（第四アンモニウム）、ポリ（ジアリール・ジメチル・アンモニウム・ハイドロキサイド）、ポリアスパラギン、ポリグルタミン、ポリリシン、ポリアルギニン、それらの組み合わせとそれらの共重合体、上記記載されたアニオン型ポリマーとカチオン型ポリマーの混合物を含むことができる。一実施例では、水で膨張する吸水性ポリマーは、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニル・アミン塩、ポリアクリル酸、ポリビニル・アミン、およびそれらの組み合わせおよびそれらの誘導体の１つを含んでいる。１つの実施例において、水で膨張する吸水性ポリマーは、スミトモセイカ・ケミカルズから利用可能なＡＱＵＡＫＥＥＰ  ＳＡ６０Ｎを含んでいる。別の実施例では、水で膨張可能な吸水性ポリマーは、デラウェア州、ウィルミントンのデュポンから利用可能なＮＡＦＩＯＮを含むことができる。
【００４６】
本発明はいくつかの特別な実施を参照して記載されているが、当業者は、本発明の精神と範囲から逸脱せずに多くの変更を行うことができることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例によるフィルタの斜視図である。
【図２】図１のフィルタの平面図である。
【図３】図２の線Ａ−Ａ’に沿って得られた図１のフィルタの断面図である。
【図４】本発明の一実施例による閉じた状態の受動弁の断面図である。
【図５】開いた状態の図４の受動弁の断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるフィルタの斜視図である。
【図７】図６のフィルタの平面図である。
【図８】図７の線Ｂ−Ｂに沿って得られた図６のフィルタの断面図である。
【図９】フィルタを通過する空気を示す図６のフィルタの断面図である。
【図１０】電子機器の収容器の外部に付けられた本発明の一実施例のフィルタの断面図である。
【図１１】電子機器の収容器の内部に付けられた本発明の一実施例のフィルタの断面図である。
【図１２】図１１に示されていたフィルタの斜視図である。
【図１３】本発明の一実施例による別のフィルタの断面図である。
【図１４】図１３のフィルタの一部を拡大した断面図である。
【図１５】フィルタを通過する空気の流路を示している図１３のフィルタの一部の断面図である。
【図１６】フィルタを通過する空気の流路を示している図１３のフィルタの一部の別の断面図である。
【図１７】本発明の一実施例による別のフィルタの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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