(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブの閉鎖容器内の汚染物質を選択的に除去するディスクドライブ用フィルターアセンブリであって、次のもの、即ち
少なくとも一つの開孔を有する接着剤層であって、前記の少なくとも一つの各開孔が或る周長によって輪郭が定められており、前記閉鎖容器の通気孔上に配置されるためのもの、
第一のフィルター層であって、そのフィルター層がフラジール数で０．０５から４０の通気度、及び０．１μｍの大きさの粒子に対する少なくとも９０％の粒子濾過効率を有し、且つ前記接着剤層に隣接し、且つ前記の少なくとも一つの開孔をおおっているもの、並びに
第二のフィルター層であって、そのフィルター層がフラジール数で１８から１０００の通気度、及び０．１μｍの大きさの粒子に対する少なくとも５５％の粒子濾過効率を有し、且つ前記第一のフィルター層に隣接しているもの、
を有する、ディスクドライブ用フィルターアセンブリ。
【請求項２】
前記第一のフィルター層の通気度が、フラジール数で０．１から７であり、且つ０．１μｍの大きさの粒子に対して少なくとも９７％の粒子濾過効率を有する、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項３】
前記第二のフィルター層の通気度が、フラジール数で６０から２５０である、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項４】
前記第一のフィルター層の通気度がフラジール数で０．１から７であり、且つ前記第二のフィルター層の通気度がフラジール数で６０から２５０である、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項５】
前記フィルターアセンブリ内に更に吸着剤を含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項６】
前記接着剤層が更に拡散チューブを有する、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項７】
接着剤が、担体を被覆した粒子非発散性永久アクリル系接着剤の両面接着剤を含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項８】
前記第一のフィルター層が、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネートとポリエステルとの複合物、混合セルロースエステル、ポリ塩化ビニル及びセルローストリアセテートから選ばれたものである、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項９】
前記第一のフィルター層が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１０】
前記吸着剤が、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、クレー、及び超吸着繊維から成る群より選ばれた材料からつくられた、物理吸着剤を含む、請求項５に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１１】
前記吸着剤が、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、燐酸ナトリウム、及び活性金属から成る群より選ばれた材料からつくられた、化学吸着剤を含む、請求項５に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１２】
前記吸着剤が、吸着剤を含浸したポリマー製の足場となる材料を含む、請求項５に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１３】
前記ポリマー製の足場となる材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、及び結節とフィブリルより成る微細構造を有する膜をつくることが可能なその他のポリマーの膜から成る群より選ばれたものである、請求項１２に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１４】
前記ポリマー製の足場となる材料が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１２に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１５】
前記第二のフィルター層がエレクトレット材を含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１６】
前記フィルターアセンブリの少なくとも一部に接着されたガスケットを更に含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１７】
前記第二のフィルター層に隣接し、スクリム、織布、不織布材から成る群より選ばれた少なくとも一つの材料を含んでなる、少なくとも一つの外層を更に含む、請求項１に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項１８】
ディスクドライブの閉鎖容器内の汚染物を選択的に除去するディスクドライブ用フィルターアセンブリであって、次のもの、即ち
少なくとも一つの開孔を有する接着剤層であって、前記の少なくとも一つの各開孔が或る周長によって輪郭が定められており、前記閉鎖容器の通気孔上に配置されるためのもの、
フィルター層であって、そのフィルター層が０．１μｍの大きさの粒子に対して少なくとも９７％の粒子濾過効率を有し、且つ前記接着剤層に隣接し、前記の少なくとも一つの開孔をおおっているもの、
エレクトレットのフィルター層であって、支持材料に接着し、前記フィルター層に隣接して配置された、繊維状エレクトレット材を含むもの、及び
外層であって、隣接する前記エレクトレットのフィルター層から突出する繊維を押し込めるもの、
を有する、ディスクドライブ用フィルターアセンブリ。
【請求項１９】
前記フィルターアセンブリ内に、更に吸着剤を含む、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２０】
接着剤が、担体を被覆した粒子非発散性永久アクリル系接着剤の両面接着剤を含む、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２１】
前記接着剤層が拡散チューブを更に含む、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２２】
前記フィルター層が、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネートとポリエステルとの複合物、混合セルロースエステル、ポリ塩化ビニル及びセルローストリアセテートから選ばれたものである、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２３】
前記フィルター層が延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２４】
前記吸着剤が、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、クレー、及び超吸着繊維から成る群より選ばれた材料からつくられた、物理吸着剤を含む、請求項１９に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２５】
前記吸着剤が、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、燐酸ナトリウム、及び活性金属から成る群より選ばれた材料からつくられた、化学吸着剤を含む、請求項１９に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２６】
前記吸着剤が、吸着剤を含浸したポリマー製の足場となる材料を含む、請求項１９に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２７】
前記ポリマー製の足場となる材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、及び結節とフィブリルより成る微細構造を有する膜をつくることが可能なその他のポリマーの膜から成る群より選ばれたものである、請求項２６に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２８】
前記足場となる材料が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンである、請求項２６に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項２９】
前記繊維状エレクトレット材料が、延伸膨張多孔質ポリテトラフルオロエチレン繊維とポリアミド繊維との帯電混合物を含む、請求項１８に記載のフィルターアセンブリ。
【請求項３０】
前記外層が、スクリム、織布、及び不織布材から成る群から選ばれた材料を含む、請求項１８のフィルターアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願〕
本出願は、１９９９年８月２３日に出願された、共に出願中の米国特許仮出願第６０／１５０，２７９号にもとずく正出願である。
〔発明の分野〕
本発明は、複数の濾過機能を単一のフィルターに組み込ませることによって、汚染に敏感な電子または光学装置（例えばコンピューターディスクドライブ）のような閉じ込められた環境から、微小粒子や蒸気相汚染物のような汚染物質を濾過するための装置に関する。
〔発明の背景〕
敏感な器具を有する多くの囲まれた空間は、適正に機能するためには極めて清浄な環境を維持しなければならない。例として次のものが挙げられる。即ち、機械的、光学的、または電気的作業の障害となり得る微小粒子や気体状汚染物に敏感な、高感度の光学的表面、または電子接続部を有する囲まれた空間；粒子、有機化合物の蒸気、及び腐蝕性蒸気に敏感なコンピューターハードディスクドライブのようなデータ記録装置；薄いフィルムや半導体ウエーハーの加工、輸送、または貯蔵のための囲まれた空間；及び、流体や蒸気からの汚染はもとより、粒子、湿気の蓄積、及び腐蝕に敏感である、自動車や工業分野で使われるような電子コントロールボックス等である。そのような閉鎖空間中の汚染は、そのような空間の内部と外部の両方に由来する。例えばコンピューターハードドライブでは、損傷は内部の発生源から生ずる粒子や気体のみならず、外部からの汚染物によっても起されることがある。本明細書中では「ハードドライブ」、「ハードディスクドライブ」、「ディスクドライブ」または「ドライブ」という用語が便宜上使用されるが、これらは前述の任意の閉鎖空間を含むものと理解されるべきである。
【０００２】
コンピューターディスクドライブでの一つの深刻な汚染に関する不具合のメカニズムは、静電気摩擦または「スティクション」と称するものである。スティクションは、ディスクが静止している時にドライブヘッドのディスクに対する接着が増加すること、及びそれに加えてヘッドとディスクとの境界面に平行な粘性力が増加することによって生ずる。より新しい高密度ディスクは、それらがより平滑で潤滑剤の薄い層しか存在しないので、汚染によって生ずるスティクションにはより敏感である。ディスク上の汚染物質は表面エネルギーを変化させ、且つヘッドとディスクの間の接着力を変化させ、これがスティクションを惹き起すことになる。またヘッドとディスク間の隙間に凝結する蒸気がスティクションを惹き起す可能性がある。更にこれらの影響を悪化させるものとして、ポータブルコンピューター用のより小さいディスクドライブで使用される、より新しく、よりエネルギーが少なく、且つトルクの小さいモーターがある。
【０００３】
もう一つの深刻なコンピューターディスクドライブの汚染に関係した不具合のメカニズムは、ヘッドの衝突である。ヘッドの衝突は、粒子がヘッドとディスクの境界面に入る時に生ずる。より新しい高密度ドライブの運転中の浮動高さまたはヘッドとディスクの間の空隙は３０ナノメーター以下であり、ディスクの回転速度は一般に毎分５，４００回転以上である。サブミクロンの大きさの粒子さえも問題となり得て、ヘッドと粒子または粒子上を浮動した後のディスクとの衝突を起させ、ドライブを急激に不具合な状態にする。粒子はまたデータの完全性やドライブの機械的信頼性を損ない、これは時として熱障害と呼ばれている。
【０００４】
加えて、ディスクドライブは、ドライブ中に入り込む可能性がある周囲の環境中の沢山の汚染物に対して保護されなければならない。これは一般的なデータ処理の環境で使用されないかもしれない小型から中型のコンピューターシステムで使用されたドライブに対して真実であり、特にラップトップコンピューターまたはパーソナルコンピューターメモリーカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）のスロットで使用されるディスクドライブのような任意の環境に移動及び持運びが可能なドライブにおいて真実である。
【０００５】
粒子がこれらの閉鎖空間に入らないようにする濾過装置は公知である。それらはポリカーボネート；アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、または或る他の材料のハウジングによって適所に保持された濾過媒体から構成することができるし、或は１層または複数層の感圧接着剤を利用した自己接着ディスクの形の濾過媒体から構成することができる。これらの装置は、ドライブ中に入る空気から微小粒子を濾過するために、閉鎖容器中の通気孔上に取付けられ、シールされる。濾過性能は、高い濾過効率を有する濾材に依存するのみならず、濾過されない空気が濾材を通って入る代りにガスケットまたは縫い目を通って閉鎖容器中に洩れ入ることのないように、濾材の空気流に対する抵抗が低いことにも依存するものである。このようなフィルターは外部からの微小粒子に対してはよく作用するが、蒸気相の汚染物からの問題には対処していない。
【０００６】
微細粒子及び蒸気が閉鎖容器中に入らないようにする吸着剤を組合わせた通気フィルターも公知である。これらは、ポリカーボネート、ＡＢＳ、または同様の材料のカートリッジに吸着剤を充填し、カートリッジの両端に濾過媒体を固定することによってつくることができる。このようなフィルターの例は、オセンドルフに交付された米国特許第４，８６３，４９９号（活性炭粒子を含浸した層を有するフィルター媒体を持った、ディスクドライブ用の抗拡散タイプの化学通気集成体）、ベック等に交付された同第５，０３０，２６０号（伸延された拡散通路を有する集成体を含むディスクドライブ通気フィルター）、ブラウン等に交付された同第５，１２４，８５６号（有機化合物または腐蝕性の汚染物に対して保護するための、活性炭含浸フィルターを有する一体型のフィルター媒体）、及びブラウン等に交付された同第５，４４７，６９５号（化学通気フィルター集成体）に記述されている。不幸にしてこれらの設計品の多くは大き過ぎて、今日の縮小化されたドライブ中で余りに多くのスペースを取り過ぎてしまう。これらのフィルターは、フィルターがドライブの内部にあり、これらの汚染物がフィルターの吸着剤部に拡散するので、若干の内部の空気も内部で発生した蒸気汚染物から浄化されることがあり得るが、ここでも濾過するのは粒子については入ってくる空気丈けから、蒸気汚染物については主として入ってくる空気からということになる。これらのフィルターの何れのものも、内部の粒子について空気を浄化することに対処するものではない。２層のフィルター媒体の間に、活性炭を含浸させたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）複合層のような吸着剤を閉じ込め、感圧接着剤層で閉鎖容器の孔の上に適用される、第二の吸着剤を組合わせた通気フィルターも公知である。これらのフィルターはよく機能し、今日の小さなドライブに使用し得る大きさのものであるが、一般にドライブ中に入ってくる空気を濾過するように設計されている。従ってこの吸着剤は一般に主として外界からの有機化合物及び腐蝕性の蒸気の両方を吸着することが望まれ、ドライブ中に入ってくるかまたは出て行く空気から丈け微小粒子を濾過する。内部で発生した蒸気はこれらのフィルターによって吸着され得るが、しばしばこれらのフィルターはもう一つの内部の吸着剤と共に使用され、それ故大きさは一層小さくなる可能性がある。従ってこのようなフィルターは、内部で発生した汚染物の全てを適正に吸着するのに十分な吸着剤を含んでいない。ここでもまた粒子はドライブの中でも発生し、一般にこれらのフィルターによって捕捉されることはない。
【０００７】
拡散チューブを最初の微粒子通気フィルターまたは吸着通気フィルターと共に、ドーバーによる米国特許第５，４１７，７４３号に記述されているように含有させることは可能である。拡散チューブは、蒸気汚染物がドライブの閉鎖容器に入る前に拡散通過する曲がりくねったより長い通路をつくる、拡散チューブの形状の拡散バリヤーを提供することによって、通気孔を通ってドライブに入る蒸気汚染物（湿気を含む）を阻止する付加的保護を提供する。拡散チューブは閉鎖容器（及び、またはフィルターの場所にもよるが吸着剤）の内部に到達する汚染物の数を減少させ、湿度時間常数または外界との湿度平衡に到達するのに要する時間を増加させる。本明細書中で便宜的に用いられている「拡散チューブ」という用語は、通常の曲がりくねった通路、または入ってくる空気がフィルターに入る前に通過する曲がりくねってない空洞を指すものである。
【０００８】
内部の微粒子フィルターまたは再循環フィルターも公知である。これらのフィルターは一般に、ポリエステル不織布の裏打ち材にラミネートされた延伸膨張ＰＴＦＥのようなフィルター媒体の小片、またはエレクトレット（即ち静電気吸引能を有する）フィルター媒体を含有する枕の形をしたフィルターである。これらはスロット中またはＣ形の溝の中に圧し込まれ、コンピューターハードディスクドライブ中の回転するディスクの近く、または電子制御キャビネット中のファンの前面等のような、活動する空気流の中に配置される。または、再循環フィルター媒体は、プラスチックフレーム中に仕組むことも可能である。これらのフィルターは内部に発生した微細粒子の除去に対してはよく機能するが、蒸気相汚染物の問題に対処するものでなく、またドライブ中に入ってくる外部の粒子からの最終的な保護を提供するものでもない。
【０００９】
内部の吸着フィルターもまた公知である。一つの例はサッサ等に付与された米国特許第４，８３０，６４３号に記述されている。この特許は、粉末状、粒状、またはビーズ状の吸着剤または吸着剤混合物が、外側の延伸膨張ＰＴＦＥチューブ中に閉じ込められている吸着剤フィルターを教示している。このフィルターはメリーランド州，エレクトンのダブリュ−エルゴアアンドアソシエーツ社で製造され、ＧＯＲＥ−ＳＯＲＢＥＲ（登録商標）という商標のモジュールとして市販されている。これは蒸気相汚染物を集めるのには非常に有効であるが、現在約３cc迄のフィルター容積のような大または中サイズでしか入手できない。この現在の形状では、このフィルターは一層小さく且つ一層コンパクトな吸着剤フィルターに対する成長する需要に十分対処することができず、また微細粒子汚染物を含む内部の空気を濾過するように設計されてもいない。第二の公知の内部吸着剤集成体は、活性炭とＰＴＦＥとの複合物のような吸着剤の層を、閉じ込めるためのフィルター層と、閉鎖容器中の内壁に吸着剤集成体を取付ける手段を提供する許りでなく、吸着剤の閉じ込めをも助ける感圧接着剤層との間に組み込むものである。このようなフィルターはドーバー等に交付された米国特許第５，５９３，４８２号に記述されているが、これもまた閉鎖容器内部に連絡して外部に取付けられた吸着剤集成体を考慮したものである。これらのフィルターもまた微細粒子汚染物の対処にはなっていない。第三の内部の吸着剤集成体は、活性炭とＰＴＦＥとの複合体のような吸着剤層を、２層のフィルター媒体の間に組み入れるか、または１層のフィルター媒体中に巻き込むものであり、再循環フィルターが取付けられるのと全く同様にスロットまたはＣ形溝の間に取付け可能であるが、フィルターを通る実際の空気流は多くない。このようなフィルターはドーバーに交付された米国特許第５，５００，０３８号に記述されており、述べられた他のフィルターに関してと同様に、この構造は著しい粒子捕捉能力を提供するものではない。
【００１０】
前述のように、これらの内部の吸着剤フィルターは全て、蒸気相の汚染物を吸着するのにはよく機能するが、それらは微小粒子を非常に良好に濾過するものではない。それらは、粒子をフィルターに対してある種の押し当てを行なうことによって（即ち、粒子を含んだ空気がフィルターの周りを疾走する時に、比較的大きな粒子を吸着剤フィルターに押し当てまたは衝突させることによって）、或はフィルターへの粒子の拡散によって粒子を集めることができる。併しながらこれらのフィルターは、篩分（フィルターの孔の構造を大き過ぎて通過できない粒子を機械的に捕捉すること）、押し当て（フィルターまたはフィルターの繊維の周りで曲がる空気流に対して、大き過ぎて追随し得ない粒子を捕捉すること）、遮断（空気流に追随する傾向があるが、なおフィルターの繊維が遮断するのに十分な大きさを有する粒子、言い換えると、繊維と空気流線との間の距離以上の直径を有する粒子を捕捉すること）、及び拡散（ランダムなパタンで空気分子によって揉まれ、フィルターの繊維と接触して集められる比較的小さな粒子を捕捉すること）の組合せによって機能する、標準の再循環フィルターに近い程には良好には働かない。空気濾過のこれらの手段については、１９９３年にペルガモンプレスによって最初に発刊された、アールシーブラウンによる「空気濾過」と題する書籍に、遙かにより精密に記述されている。
【００１１】
ロナルドソン社から入手できる市販の吸着性再循環フィルターは、２層のエレクトレットフィルター材及び２層のプラスチック支持スクリーンとの間に挾まれた不織布担体に、活性炭ビーズを接着させたものを組み込んでいる。この構造は通常の再循環フィルターに比してフィルターに対する空気流抵抗を増大させるようであるので、若干の内部の粒子濾過の有効性を犠牲にして若干の吸着吸収剤の保護を提供するものである。併しながら、例えば、フィルターの大きさの制約や、担体に炭素を保持する接着剤による吸着吸収剤表面積の封鎖のために、その吸着吸収剤の能力は限られたものである。更にこのフィルターはドライブに入る空気から粒子を濾過しない。
【００１２】
今日のドライブにおけるもう一つの問題は、塩素や二酸化硫黄のような腐蝕性イオンによる汚染である。これらの化合物を吸着するために、吸着剤は一般に汚染物を化学吸着で吸収する塩で処理される。前節で述べたフィルターを脱イオン水で洗浄すると、大量のこれらの塩が取り除かれ、今日の敏感なディスクドライブの環境に受け入れられないものとなる。代わりの洗滌可能な吸着性再循環フィルターが、ドーバー等に公布された米国特許第５，５３８，５４５号に記述されているが、ここでは延伸膨張ＰＴＦＥ膜または他の疎水性材料が、吸着剤を閉じ込めるために使用されている。併しながらこれらのフィルターは、なお空気が粒子を堆積させる機会があった以前にドライブと接触するので、空気を濾過することにはならず、ドライブを損傷する。
【００１３】
単一のドライブ中における異なった機能を有する数種類のフィルターの組合わせは教示されてきた。例えばビークロフトの米国特許第５，４０６，４３１号は、ドライブ内の特定の場所にある吸着性の通気、再循環フィルターを有する、ディスクドライブ用のフィルターシステムを記述している。またベック等による米国特許第４，６３３，３４９号は、通気孔フィルターを取囲む再循環フィルター中に、二つの部分から成る媒体のドラムタイプフィルター要素を有するディスクドライブフィルター集成体を教示している。更にボルトン等の米国特許第４，８５７，０８７号は、再循環フィルターのハウジング中に通気孔フィルターを組み入れることを教示しているが、可成り多くの部品を有し、この組み入れを行なうのに、ハウジング、装置、及びガスケットで完成する第三のフィルター要素を組み入れることになる。これらの特許に記述された組合せは、ディスクドライブの別々の領域にフィルター構成物を配置するか、ドライブ内に構成部品を配置するために、空間を消費する取付具を組み入れることになる。
【００１４】
ディスクドライブは段々小さくなり、価格が低下してきたので、費用を削減して性能を改良するために、単純化して部品の数を減少させる圧力があった。また、ドライブは記録するデータの密度及び容量を増加し続けるので、微細粒子や蒸気汚染により敏感となり続け、そのために現存の濾過手段はしばしばより一層過酷になる濾過の要求に合わないものとなっている。
【００１５】
従って本発明の第一の目的は、入ってくる（外界の）空気及び内部の再循環する空気の両方から微細粒子を濾過することができる、新しい改良された多機能部品を提供することである。
【００１６】
本発明の更なる目的は、入ってくる空気及び内部の再循環する空気の両方から、微細粒子及び蒸気相汚染物の両方を濾過することができる、改良された多機能の部品を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる目的は、前述したように拡散チューブを更に組み入れた多機能部品を提供することである。
【００１８】
本発明の更なる目的は、前述したように、ディスクドライブのハウジングのシールを助けるガスケットを更に組み入れた多機能部品を提供することである。
〔発明の要約〕
本発明はディスクドライブ内の複数の濾過機能を果す一体型のフィルターである。第一の実施態様において、本フィルターは、導入又は通気フィルター、及び再循環フィルターを組み入れている。または、本フィルターは、通気フィルター、再循環フィルター、及び吸着吸収性フィルターを組み入れることができ、吸着吸収性フィルターは能動濾過（即ち、空気が通気孔を通ってディスクドライブに入る時、吸着剤の構成要素を貫通する方向に向けられているか、または空気がドライブの周りを再循環する時、吸着剤の構成要素を貫通する方向に向けられている。）か、または受動濾過（即ち、ディスクドライブ内の空気が、ドライブ内の正規の空気流路に隣接する吸着剤の構成要素に沿って通過し、空気が吸着剤の断面を貫通する方向に特別に向けられていない。）か、またはこれら二つの或る組合せを提供する。更に拡散チューブをフィルター内またはフィルターが配置されるドライブのハウジング上のある場所に含ませ、従来のディスクドライブ内に一般に含まれている複数の濾過構成要素の全てを有する、混成多機能または「全てを一つにまとめた」タイプのフィルター集成体を提供することができる。更に本多機能フィルターは、仕上りのディスクドライブを組立てるのに必要な構成要素を更に減少するガスケットの一体化も可能である。
【００１９】
本発明のフィルターは使用及び取付けが簡単である許りでなく、このような装置のもう一つの利点は、本フィルターは微細粒子の発生が少ない許りでなく、アウトガス及び非揮発性残渣も少ないことである。その上本フィルターは、その構造によっては、脱イオン水で洗滌して表面のイオン汚染や微小粒子を除去することができ、空気流から酸性ガスを除去する塩のような有益な処理を洗い落すといったことなしに、コンピューターディスクドライブにおけるような清浄度を必要とする応用への適性を改良することができるという追加の利点を有することができる。この洗滌性は、吸着剤層を取囲むのに、（接着剤等の非透過性層と共に）疎水性のフィルター材料を使用することによって達せられる。本出願で使用される「疎水性」という用語は、フィルター材料が、加熱、撹拌、超音波処理等のような、通常の洗滌工程の条件に耐えるのに十分な水侵入圧（若し表面活性剤使用の時はそれを有する水について）を有することを意味する。
【００２０】
本フィルターは、ドライブの閉鎖容器の壁の内部または外部上の適当な場所にフィルターを接着するために、１層以上の接着剤を有することができる。本フィルターは、選択的にドライブのハウジング中の入口の拡散チューブの溝をおおうことができ、または選択的に拡散チューブを完全に含むようにすることもできる。入ってきたり再循環する空気から粒子を濾過するために、１層以上の濾過媒体が接着剤に実質的に層状に提供される。流入したり再循環する空気流の一方または両方から蒸気汚染物を濾過するために、１層以上の吸着剤媒体を選択的に、接着層とフィルター層の間、またはフィルター媒体層の間に提供することが可能である。フィルターを通る濾過されてない空気の混入の可能性をなくすように、流入する空気と再循環する空気に対して流路を与えるために、適当なフィルターの仕切りが与えられる。
【００２１】
本発明は、従来２個以上のフィルターによって行なわれていた複数の濾過機能を、良好に機能し、取付け容易で、清浄で清浄化可能な単一のフィルターにまとめるものである。更に１個以上のガスケットまたは振動抑制材のような追加の構成要素を、最終集成体に必要な構成要素の数を更に削減するために含ませることが可能である。
【００２２】
要約すると、本発明は、コンパクトで清浄であり、ガス発生量が少なく（即ち８５℃、４時間で一般に２０，０００ng／ｇより少ない）、且つ微粒子の発生が少なく（即ち一般に１００ミクロンの大きさの粒子が、液体粒子計量器で試験した時、１平方センチメートル当り５０個より少ない）、且つ選択的に吸着剤を含むことができ、また選択的に特にフィルターが疎水性のＰＴＦＥ膜を含む場合には洗滌可能である、一体型の通気、再循環フィルターを提供するものである。本発明は、内部及び外部の両方からの空気について、危険な蒸気汚染物のみならず粒子をも濾過するに際して、任意の適当な吸着剤のタイプを利用し、且つ選択的な性能に合せてつくることができる。一体型のフィルターとして、本多機能フィルターは、要求される濾過及び吸着を達成するために数種類の従来の部品を使用するのと対比して、取付け時間を最少限にするものである。本フィルターは更に選択的な拡散チューブと組合わせることができ、通気孔構成要素の性能を改良することができる。本フィルターは更にガスケットと組合せて、ディスクドライブをシールする手段を提供することができる。本発明の多機能フィルターは、普通の対流、拡散手段、付属のファン、またはこれらの或る組合せによって空気が動かされる場所のフィルターに使用可能である。
〔発明の詳細な説明〕
図１には、本発明の多機能フィルター集成体１０の第一の実施態様の上面透視図が示されており、これはドライブの閉鎖容器のハウジング１５の内壁に取付けられたフィルターを見下した時の図である。フィルターを通る空気流の方向が、２個の空気流路を示す矢印によって示されており、第一の流れ１６は、通気孔１１を通って閉鎖容器の外側から入り、拡散路１４に沿って進み、全体を１２として示した本フィルターの通気孔構成要素内に入るものであり、第二の流れ１７は閉鎖容器内の再循環する空気についてのもので、例えば閉鎖容器のハウジング内に入るように設計された、選択的傾斜路または溝１３の助けによって、空気は全体を７として示したフィルターの再循環構成要素を通って進む。本明細書中で使用する「傾斜路」及び「溝」という用語は、空気流を多機能フィルターの方向に選択的に向ける、ドライブのハウジング内の任意の形状物またはメカニズムを指すものとする。図１は破線の透視図内に、通気孔及び再循環の構成要素１２及び７上に夫々ある、別々の吸着剤層１８及び１９を示す。各吸着剤は、所望の性能に従って、組成、フィルターを通る流速等に合わせてつくられる。例えば通気孔路用の吸着剤は、外界の空気からのＳＯ2 ，ＮＯ2 等のような酸性ガスを吸着するように処理することができ、一方再循環流路用の吸着剤は、モーターからのセバケートまたはプラスチックスからの酸化防止剤のようなガス発生の可能性のあるより面倒な汚染物を吸着するようにつくることができる。
【００２３】
図２は本発明のフィルター集成体２０のもう一つの実施態様の側断面図を示し、ディスクドライブの閉鎖容器のハウジング３４に取付けられたものである。二つの空気流路が３１及び３２として示されており、空気流３１はハウジング３４の外部から拡散路２９を通って流れ、閉鎖容器内で空気を再循環させる空気流３２は、空気が傾斜路２４を上に進み室３０に入る。室３０は塀またはセパレーター３３によって拡散路２９から分離されており、これによって空気は拡散路２９を通ってドライブ中に入り、濾過されずに傾斜路２４を下に進むことができない。接着剤層２５はフィルター２０をハウジング３４に取付け、空気流３１及び３２が接着剤層を貫通できるように（点線で表わされた）孔２１及び２２を有する。層２７はフィルター媒体である。層２６は吸着剤層である。この実施態様では、吸着剤層２６は、図２に示すように空気流路３１及び３２の両方をおおう単一の吸着剤層である。この構造は一般に、フィルターの単位面積当り最大の内部の受動吸着剤面積を提供する。層２８は第二のフィルター媒体であり、層２７及び２８が吸着剤２６を全部閉じ込めるように配置されている。このような構造は、フィルター層２７及び２８がこのような微小粒子の閉鎖容器内への侵入を防止するので、微小粒子を生ずる可能性のある吸着剤に対しては望ましい。更に疎水性のフィルター層２７及び２８を提供することにより、フィルターは洗滌可能となる。
【００２４】
図３は、図２のフィルター要素が組み込まれたコンピューターハードディスクドライブの追加の特徴を示すもので、これによって、回転する磁性記録ディスク３５、読み取り及び書き込み用ヘッド３６、及びヘッドを動かす電機子２３のような、一般にドライブ内に存在する付加的要素が示されている。回転ディスク３５が、ディスクドライブ内の空気を循環、または再循環させる駆動力である。これによって、傾斜路２４、従ってフィルター２０を置く最良の位置はディスクの近くであることが暗示され、空気はディスクによって動かされる時、傾斜路２４の上へ上り、フィルター２０を貫通し、空気流路３２に沿って進み、内部の空気を有効に濾過する。
【００２５】
図４Ａ，４Ｂ、及び４Ｃは、本発明のもう一つの多機能フィルターの異なった透視図を示す。図４Ｃに示すように、本フィルター４０は、貫通孔４５及び４６を有する接着剤層４１を含む。図４Ｂで判るように、層４１の上に、層４１に隣接する非接着性の側面を有する第二の接着剤層である層４２が付加されている。孔４６及び４８は層４２を貫通して切られている（孔４６は実際には層４１及び４２を貫通する共通の孔である。）。孔４８は孔４５の一方の端部と一直線になるように並んでおり、その結果、孔４５の他方の端がディスクドライブのハウジングの孔の上に置かれる時、空気は閉鎖容器の孔を貫通してドライブのハウジングの中に入り、図４Ｃに示すように孔４５に沿って孔４８の方に通過し、通路４９に沿ってドライブに入る。再循環空気は選択的に傾斜路または他のメカニズムによって、前述のように、孔４６の下の室へと入り、通路４７に沿って上部の孔４６を貫通するように導くことができる。層４３は吸着剤層である。層４４は濾過層であり、吸着剤層をおおい、接着剤層４２に接着させられている。接着剤は感圧接着剤層、支持材に取付けた両面接着テープ、またはフィルターの所望の構造によっては複数の支持材に取付けた複数の側面の接着剤であり得ることは、本技術分野の技術者には明らかである。接着剤はまた、感熱または紫外線やその他の硬化型接着剤層であることが可能である。
【００２６】
図５Ａ及び５Ｂは、二重機能の通気孔及び再循環フィルターから成る、フィルター集成体５０のもう一つの実施態様の夫々上面透視図及び側断面図である。層５１は孔５５を有する接着剤層で、ディスクドライブの閉鎖容器の孔の上に取付けられる。層５２は第一のフィルター層であり、層５３は或る長さ及び幅と共に、孔５５をおおう或る深さを有する繊維状のフィルターであり、空気流５６として矢印によって示された流入空気を濾過するものである。層５４は、層５３中の全ての繊維を突出したり、ゆるんできたりしないように包むカバースクリムである。再循環空気は通路５７に沿ってフィルター層５３の深さを貫通して通過し、これによって浄化、濾過される。別の実施態様において、このフィルターはまた選択的な吸着剤層を含むこともできるが、ここで示されている本フィルターは、流入する空気と内部の空気の両方について、全体の微小粒子を濾過するものである。
【００２７】
図６はフィルター集成体６０を有する、図１に示したものと同様の実施態様の側部の透視図である。層６１はこれを貫通する孔６７及び６９を有する接着剤層である。もう一つの接着剤層６２が層６１に付加されており、これは孔６７の一方の端部上に重ね合わされている孔６８と共に、孔６９に一致して重ね合わされ連続孔を形成している孔を有する。層６５は再循環フィルター用の吸着剤層であり、ドライブ中の望ましくない汚染物を蒐集するようにつくられており、吸着剤層６４は、外部からドライブ中に入り、本フィルターの通気孔フィルター部に入る空気から、望ましくない汚染物を蒐集するようにつくられている。層６６は本フィルターの再循環部にあるもう一つのフィルター層であり、これは吸着剤粒子が本フィルターからドライブ中に確実に通過しないようにするのを助けるものである。層６３は本多機能フィルターの通気孔部及び再循環部をおおうように配置されており、接着剤層６２に接着される分離部６を有する。本フィルターはディスクドライブのハウジング中の通気孔上に置かれるのが好ましく、これによってドライブに流入する空気は孔６８に対する領域の孔６７に入ってこれを貫通し、次いで孔６７に沿って水平に通過し、次に孔６８、吸着剤層６４、及びフィルター層６３を貫通する。更に本フィルターの再循環部はディスクドライブのハウジング中の溝または空洞の上に置かれるのが好ましく、これによって再循環空気は孔６９の下の空洞中に通過し、孔６９、フィルター層６６、吸着剤層６５、及びフィルター層６３を貫通し、これによって再循環空気の微小粒子及び汚染物が濾過される。
【００２８】
図７はフィルター集成体７０のもう一つの実施態様の側断面図である。層７１は接着剤層であって、これを貫通する孔７７及び７９を有する。層７２は第二の接着剤層であって、層７１上に付加されており、層７１中の孔７９と一直線となるように重ね合わされた孔、及び孔７７の一端部の上に重ね合わされた孔７８を有する。層７６は吸着剤層であり、本フィルターの空気再循環部において再循環空気に存在する汚染物を蒐集するようにつくられている。層７４は吸着剤層であり、本フィルターの通気孔部において外界からの空気中に存在する汚染物を蒐集するようにつくられている。層７５は追加の吸着剤層であり、ディスクドライブ中の空気を濾過するために、本フィルターの受動的吸着剤構成要素として機能する。層７３はフィルター層であり、吸着剤層７４，７５、及び７６をおおい、図示のように数点で接着剤層７２に接着している。この実施態様は、追加の吸着剤層を与えることによって、この吸着剤層を、内部のドライブの発生ガスの特別な問題を解決するようにつくることを可能にしている。
【００２９】
図８はフィルター集成体８０の更なる実施態様の側断面図であり、閉鎖容器の壁８６及び９１を有する閉鎖容器中に取付けられているところを示す。層８１は接着剤で、その中に切り取った孔８８を有し、接着剤がフィルター８０を壁８６に接着させ、この壁８６は閉鎖容器の上壁、底壁、または側壁であることができ、孔８８は閉鎖壁を貫通した孔８７の上に重ね合わされている。層８２は非透過層で、孔８８に隣接すると共にその部をおおい、ハウジングの壁８６、孔８８の周りの接着剤の側面、及び層８２の間に拡散溝を形成する。層８４は吸着剤層で、孔を貫通してドライブ中に入る空気を濾過するためのもので、これはまた内部空気中の汚染物を濾過するための受動吸着剤の役割を果す。フィルター層８３は吸着剤層をおおい、接着剤層に接着されている。構成要素層８５もまたフィルターを有し、接着剤層８１に接着されている。または、この層は、超音波または熱溶接によって、或は硬化性接着剤によって等他の技術によって本フィルターに接着され得る。この実施態様において、層８５は、本フィルター要素の残部の面及び閉鎖容器壁８６の面に対して或る角度で曲げたり折ったりされ、層８５が壁に対して平面状に配置されている場合に本フィルター層を貫通して流れるよりも、より多くの再循環空気がこのフィルター層を通過できるようにされる。本フィルターは壁８６及び９１の間の空間の一部に丈け伸びることができるか、またはもう一方の壁９１（例えば対向の壁）に迄全部にわたって伸びることもできる。再循環フィルター層８５は、本フィルターを貫通する空気流の力によって壁９１から伸びている保持用支柱９２と接触することができ、または層８５は支柱９２に接着させられて、これによってフィルター層８５に支持を与えることもできる。本フィルター構成要素層８５は、選択的にフィルター層８３と連続するものであることも可能である。入ってくる空気流路は矢印８９によって示された通路に沿い、再循環空気流路は矢印９３によって示された通路に沿っている。層８５はまた選択的に吸着剤を組み入れることができ、または、且つ吸着剤層を層８５に隣接して置いて、再循環機能と組み合わせて吸着機能を与えることもできる。
【００３０】
図９Ａ及び９Ｂは、本発明のフィルター集成体１００の更なる例として説明する実施態様の、夫々上面図及び側断面図であり、このフィルター集成体はまた本多機能フィルター中にガスケット機能を組み入れている。図９Ａを参照して、フィルター集成体１００は、ディスクドライブのハウジング（図示していない）中の取付スクリューと一直線に並んでいる取付孔９９によって、閉鎖容器のカバーまたは底に取付けることができる。図９Ｂを参照して、層１０１は接着剤層で、それを貫通する孔１０７及び１０９を有しており、本フィルター集成体をドライブのハウジング１１０の開口９８に取付けるためのものである。層１０２は第二の接着剤層で、層１０１に付加されており、層１０１中の孔１０９と一直線に並んで重ね合わされた孔、及び孔１０７の端部に重ね合わされた孔１０８を有する。層１０４は吸着剤層で、吸着剤通気フィルターの機能を持つようにつくられている。層１０５は吸着剤で、吸着剤再循環フィルターの機能を持つようにつくられている。層１０６はフィルター層で、吸着剤層１０５及び１０４の両方をおおうのに適合している。層１０３はガスケット材で、ディスクドライブのハウジングが対向するハウジングの構成要素９７と集成される時、ディスクドライブの閉鎖容器をシールするためのものである（例えば、若しもフィルター集成体がドライブのハウジングの底部１１０に取付けられるならば、ガスケット材は上部（９７）と底部（１１０）の部分の間をシールすることになる。）。
【００３１】
図１０は本発明のフィルター集成体１３０のもう一つの実施態様の側断面図であり、本実施態様では濾過及び吸着剤層の調製を、各フィルター部分の性能を最良になるようにすることができる。層１３１は接着剤層で、その中に切られた孔１４１及び１４３を有する。層１３２はもう一つの接着剤層で、孔１４３と一直線に重ね合わされるようその中に切られた孔と、孔１４１の一方の端部に重ね合わされているもう一つの孔１４２を有する。層１３４は吸着剤層で、孔１４１及び１４２に重ね合わされていて、吸着性通気孔フィルターとしての適用に最良となり得る組成を有している。層１３３はフィルター層で、吸着剤層１３４をおおい、接着剤層１３２に接着されていて、本フィルターは吸着性通気孔フィルターとしての適用に対して最適化されている。層１３５はもう一つの吸着剤層で、ディスクドライブ中の受動吸着に対して最適化されている。層１３６はフィルター層で、吸着剤層１３５をおおい、本フィルター層は受動吸着剤としての適用に対して最適化されている。層１３７はもう一つの吸着剤層で、吸着再循環に対して最適化されている。層１３８はフィルター層で、吸着剤層１３７をおおい、本フィルター層は吸着再循環フィルターとしての適用に対して、最適化されている。層１３９はスクリム層で、より詳しく後述するように、フィルター層１３８が、若し特にエレクトレット媒体のような繊維状フィルター層である場合等に、全ての繊維をフィルター層１３８からはみ出ないようにするためのものである。
【００３２】
図１１は本発明のフィルター集成体の更なる実施態様の側断面図である。層１５１は接着剤層で、その中に切られた孔１５８を有し、この孔はディスクドライブの閉鎖容器壁１５６中の孔１５７と一方の端で一直線となっている。層１５２はもう一つの接着剤層で、層１５１に付加されていて、貫通孔１５９を有し、この孔は、孔１５７と一直線となっている端部と反対の孔１５８の端部に重ね合わされている。層１５３は吸着剤層で、孔１５９に重ね合わされており、層１５２の部分をおおって更に伸びている。層１５４はフィルター層で、例えば良好な通気孔濾過効率を得るように高効率膜でできており、吸着剤層１５３をおおい、接着剤層１５２に接着されている。層１５５はもう一つのフィルター層であり、良好な再循環フィルター効果のための繊維状エレクトレット材のようなフィルター層１５４をおおっている。
【００３３】
説明、図解した実施態様において、第一の接着剤層は、ポリエステルまたはポリプロピレンのような担体または基材を被覆した、単一層の転写可能な接着剤または両面接着剤であることができる。好ましい接着剤層は、ＰＳＴＣ＃１（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｔａｐｅ  Ｃｏｕｎｃｉｌ（感圧テープ審議会））によって測定して３０オンス／インチよりも大きい高剥離強度を有し、ＡＳＴＭ−Ｅ５９５−８４によって測定した再凝縮物質量比（ＣＶＣＭ）が０．１％より少ない低ガス発生性で、非溶剤、非微小粒子発散性の永久アクリル系感圧接着剤を使用するものである。両面接着剤テープもまた或る構造に対しては好ましいことがあるが、これは取扱いがより容易で、基材がフィルターの構造に対して支持と剛性を付加するからである。これらの要求を満足させる市販の接着剤は、ミネソタ州，ミネアポリスのミネソタマイニングアンドマニュファクチャリング社から入手可能な３Ｍ４４４接着剤である。紫外線硬化型接着剤等のような他の接着剤もまた適性を有する。更に若し拡散チューブが望まれるならば、米国特許第５，４１７，７４３号に記述されているような接着剤が使用可能である。例えば、拡散チューブを一体化した前に図解の例の多くにおいて、第二の接着剤層が第一の接着剤層に重ね合わされている。この第二の層もまたまさしく接着剤であり得るが、片面の（即ち担体または基材の一方の面に接着剤を有する）、または両面の接着剤が、取扱い及び加工の容易さのために好ましい。
【００３４】
ディスクドライブのハウジングへの取付け前は、接着剤の露出層は、それに接着された１個以上の剥離用裏張りを有することができ、接着剤を保護し、且つフィルターの取扱いを容易にする。接着剤の裏張りは、ディスクドライブの閉鎖容器へのフィルターの集成に先立って除かれる。
【００３５】
吸着剤は、粒状活性炭、炭素繊維の織布または不織布のような１００％の吸着剤の１層以上の層から構成されるか、または多孔質のポリマー材の足場にその空洞を充填する吸着剤を混合させたような、充填製品マトリックスであることが可能である。他の可能性として、吸着剤を含浸させた不織布またはスクリム上にビーズを取付けたものが挙げられ、ここで不織布またはスクリムはセルローズまたはポリマーから成ることができ、またポリマーまたはセラミックの吸着剤及び充填材の多孔質キャスティング材またはタブレットはもとより、ラテックスまたはその他のバインダーを含むことも可能である。吸着剤はまた異なったタイプの吸着剤の混合物であることも可能である。
【００３６】
吸着剤層の中に入れることができる吸着剤の例としては次のものが挙げられる。即ち、物理的吸着吸収剤（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等）；化学的吸着吸収剤（例えば、過マンガン酸カリウム、炭酸カリウム、沃化カリウム、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、または気相汚染物を脱除するための他の反応剤）；及びこれらの材料の混合物である。或る適用に対しては、複数層の吸着剤を用い、各層は異なった吸着剤を含有し、異なった汚染物を、それらがフィルターを貫通して通過する時に選択的に除去することが望ましいことがある。
【００３７】
吸着剤層の好ましい態様は、吸着吸収剤を充填したＰＴＦＥシートを利用するものであり、ここでは吸着吸収剤粒子が網状組織のＰＴＦＥ構造の中に捕捉されており、これは参考として本出願に特に組み入れた、モーティマージュニアに公布の米国特許第４，９８５，２９６号に教示されている。芯に含まれた活性材の量が最大になるように、相互の周りに散在する粒子の大きさを異なるようにした、複数のモード（例えば、二つのモードまたは三つのモード）を持つ方法で粒子を詰めるのが理想的であり、これによって粒子間の利用できる空洞のできる丈け多くの部分を充填することになる。この技術はまた単一層に多数の吸着吸収剤を充填することを可能にする。次いで若干の空気流を流すことができるように芯を拡大させたり、より多くの空気流を流すことができるように芯を針状にしたりすることが可能である。芯を拡張することによって負荷密度は減ずるが、より均一な吸着吸収剤のバリヤーが提供される。針状にしたりする等の他の加工は、望ましい吸着剤の性能を得るために望まれることがある。
【００３８】
吸着剤層上のフィルター材料としてＰＴＦＥ膜を使用することは、この改良されたフィルター構造に対して多くの利益を賦与する。ＰＴＦＥは疎水性である。工業分野で使用される或る吸着剤は、大きな活性表面積を持った化学的吸着剤を提供するために、活性炭のような物理的吸着剤にしみ込ませるための水溶性塩を使用する。この炭素層をＰＴＦＥ膜でおおうことによって、ＰＴＦＥ膜は最終部品を撥水性とし、脱イオン水がその部品と接触することができ、吸着剤中に侵入することができない。従って塩処理は水洗による除去に対して敏感でなくなる。イオンによる汚染は、コンピューターディスクドライブのような、腐蝕に敏感な装置にとっては大きな問題となってきている。塩素や二酸化硫黄のような問題のイオンは易水溶性であり、従って脱イオン水による洗滌は、ドライブ中で使用される多くの構成要素にとっては日常的なものとなってきた。このように、吸着剤を閉じ込めるためにＰＴＦＥフィルター層を使用する実施態様は、吸着剤層中に一体化された水溶性塩で処理した吸着剤の使用を可能とし、吸着剤の処理や効果の損失なしに洗滌に耐えることができる。
【００３９】
前述のようにこれらのＰＴＦＥ膜は疎水性で洗滌が可能であるが、これらは同時に湿った蒸気に対する高い透過速度を有し、このため空気中の汚染物が速やかに、且つ容易に膜を貫通して吸着剤の中に拡散することを可能にする。これらのＰＴＦＥ膜はまた極めて良好な濾過効率を有するようにつくることができ、この良好な濾過効率は、図１１の層１５４のような通気孔フィルターや吸着通気孔フィルターにとっては特に好ましい。このための好ましい膜の例としては、米国特許第３，９５３，５６６号によってつくられたものがあり、これは０．３ミクロンの大きさの粒子に対する９９．９７％の捕集効率と、０．５インチの水圧に対する単位平方メートル当り毎分７立方フィートの透過度または表面速度、または７のフレージャー数を有する。このような膜は仕上ったフィルターの形で、ダブリュ−エルゴアアンドアソシエーツ社から市販されている。
【００４０】
その上ＰＴＦＥは糸くずやガスの発生がない不活性のバインダーであり、ＰＴＦＥ材の中に吸着剤の粒子を機械的に捕捉することにより、吸着剤のバインダーとして使用することができ、製造中及びフィルターの使用期間中における吸着剤のダストを有効に削減する。この材料はまた米国特許第４，９８５，２９６号によって、比較的薄い、高い装填性の材料につくることができ、これは吸着剤の含有量が高い薄い最終構造を可能とする。ＰＴＦＥと吸着剤との複合体は、容易に０．００１インチより薄い厚さから０．４００インチより厚い厚さにつくることができ、仕上りのフィルターの厚さ及び吸着剤の装填の大きな柔軟性を可能にする。更に完全充実密度の約８０−９０％の吸着吸収剤密度が、複数モードの充填と物理的加圧によって可能であり、その結果単位容積当り最大量の吸着剤を詰めることが可能である。バインダー要素としてのＰＴＦＥの使用はまた、アクリル系樹脂や溶融した可塑性樹脂等のバインダーのように、吸着剤の孔を塞ぐということがない。
【００４１】
前述のように、ＰＴＦＥ膜のフィルター材は、吸着材をおおうのに使用することができ、濾過膜としての役割りをする。吸着剤層を閉じ込めるためのこのような好ましいフィルター媒体は、バシノ等に公布された米国特許第４，９０２，４２３号によってつくられた延伸膨張ＰＴＦＥ膜の層であり、本特許は参考として本出願に組み入れてある。このフィルター媒体は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド等の織布、不織布、または延伸膨張多孔質材の層によって、選択的に支持構造を与えることが可能である。このフィルター媒体は数個の利点を有する。このフィルター媒体は、約２５０のフレージャー数に相当する毎分１０．５フィート（毎分３．２メートル）の空気流に対する０．５mmの水圧抵抗より少ない空気流に対する抵抗を有し、しかもフィルター中に吸着剤微小粒子を含むような非常に高透過性につくることができる。
【００４２】
この高度に延伸膨張された膜の粒子濾過効率は、ミネソタのＴＳＩ社から入手できるＴＳＩ８１６０捕集効率試験装置で測定して、また非常に良好（例えば、０．３ミクロン粒子に対して５５％以上）であり、吸着剤を含んだ状態で良好な粒子濾過を提供する。好ましい支持層はリーメイ２０１４のポリエステル不織布の平方ヤード当り１．０オンスのもので、テネシー州，オールドヒッコリーのリーメイ社から入手可能である。
【００４３】
少なくとも吸着剤層を閉じ込め、再循環フィルター及び吸着再循環フィルターの両方の応用に使用するのにより好ましい、第二の好適なフィルター媒体は、商標ＧＯＲＥ−ＴＲＥＴ（登録商標）再循環フィルターとして、ダブリュ−エルゴアアンドアソシエーツ社から仕上りフィルターの形で入手できる、静電性の摩擦エレクトレット材の層である。これの図解例は図１１の層１５５または図５Ｂの層５３である。この媒体の利点は、捕集効率が非常に高く（例えば０．３ミクロンの粒子に対して９０％以上）、且つまた約１２５より大きいフレージャー数に匹敵する高通気性（例えば、毎分１０．５フィートまたは毎分３．２ｍの空気流に対する抵抗が１mm水柱より小さい）であることである。この媒体は脱イオン水で洗滌される間その電荷を失なうが、異なる繊維の混合による摩擦エレクトレット効果のため、乾燥するや否やその捕集効率を取り戻すことになる。
【００４４】
他のフィルター材の使用もまた可能である。それらはエレクトレットまたは他の摩擦エレクトレット材であって、高い捕集効率と空気流に対する低い抵抗を与える。それらはまたポリプロピレン膜、またはキャスティングによるポリマー膜、またはフィルター材の或る組合せのような、他のフィルター紙またはフィルター膜であることができる。異なった性質の異なったフィルター材が、図１０に図解したようにフィルターの異なった部分に使用され、一般にフレージャー数で１８から１，０００の範囲、好ましくはフレージャー数で６０から２５０の範囲という通気性でもって、再循環フィルター部の低抵抗の要求に対して最善の状態にしたり、一般にフレージャー数で０．０５から４０の範囲、好ましくはフレージャー数で０．１から７の範囲という通気性でもって、通気孔部のより高い捕集効率でより高い抵抗の通気孔フィルター機能に対して最善の状態にしたり、また一般にフレージャー数で０．０５から１，０００の範囲、好ましくはフレージャー数で７から２５０の範囲という通気性でもって、受動吸着部の吸着剤含有及び蒸気透過に対して最善の状態にすることができる。
【００４５】
１層または複数層の外部保護層もまた使用することができ、フィルターの耐久性を付加したり、摩擦エレクトレットタイプのフィルター媒体から、または膜状フィルター媒体に対するフィルター支持媒体から突出する繊維を押し込めることができる。一般にこの外側保護層は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等のような、押出しまたは膨張加工された可塑性材料である。好ましい材料は、デラウェア州，ミドルタウンのアライドエクストル−ジョンテクノロジー社から入手可能の、デルネット０７０７の膨張ポリプロピレン材である。
試験方法
改装ドライブへの本装置の集成
本発明の一つの例が、市販の３．５インチフォームファクターディスクドライブ（カリフォルニア州，ミルピタスのマクスター社のモデルナンバー９０８４５Ｄ４）を改装したものを用いて、吸着及び微小粒子の濾過性能に対して試験された。本装置を組み入れるための本ドライブの改装に先立って、モーターを除く全てのドライブの構成要素を取り除いた。改装は、再循環フィルターのためのドライブ中の現存の支持構造を取り外し、ベースプレートに１／１６インチの直径の一つの通気孔を穿孔し、また性能試験中内部のドライブの雰囲気の汚染物導入及びサンプル採取を可能にするため、ドライブの蓋に２個の追加の孔を穿孔するものであった。蓋の孔の夫々をステンレススチールの部品（メリーランド州，ボルチモアのボルチモアバルブアンドフィッティング社のパートナンバーＳＳ−２００−７−４）でおおい、その部品は孔に中心を合わせ、二成分エポキシ樹脂を用いて取付け、シールを行なった。更にボイスコイルモータ−（ＶＣＭ）への電気接続を、全試験中にアクチュエーターを一定場所に保持するために切断した。ドライブをイソプロパノールと清浄な加圧空気を用いて浄化し、改装中に生じたオイルや微小粒子を除去した。試験中のヘッドの衝突の可能性を取除くため、ドライブへの再集成に先立って、ヘッド懸垂集成体をＥ−ブロックから取り除いた。
【００４６】
ドライブの改装に続いて、フィルター装置をドライブのベースプレートに取付けた。装置の底面にある接着剤をおおっている裏張りを取除き、装置をベースプレートにしっかり圧しつけ、この時底部の接着剤の孔が、ドライブ中の新しく穿孔した通気孔上に配置されるようにした。次いで元のスペーサーリングとクランプリングを使用して、ディスクをモーターのハブに締め戻し、アクチュエーターの集成体を、関連したＥ−ブロック、ＶＣＭ、及び可撓回路構成要素を含めて、ドライブに再集成した。
ディスクドライブの通気孔フィルター試験
この試験は、ドライブが微粒子を沢山含んだ環境内に置かれ、空気を強制的にドライブ中に送った時、ディスクドライブ内の粒子濃度を減少させる通気孔フィルターの効果を測定するために設計された。通気孔フィルターの性能は、捕集効率によって定量化されるが、これはドライブの外部と内部の環境間の粒子濃度の百分率減少である。
【００４７】
ディスクは改装ディスクドライブで試験し、ドライブ中に前にあった通気孔は、金属処理したテープでおおわれた。蓋をしっかりとベースプレートに取付け、全ての偶有的な洩れをシールするために、ドライブの周に沿ってのみならず、蓋のスクリューの孔の上にもテープを取付けた。同一モデルで、同様にヘッド懸垂集成体を取除いた対照となるドライブは、通気孔フィルターを有していなかった。前からあったベースプレートの通気孔は、対照となるドライブではおおわずに残し、シールが不完全なドライブの模擬とした。
【００４８】
ドライブをステンレススチールの箱の中に置いた。蓋にある２個の出入口の中の一つで、ディスクの回転の方向をベースとしてフィルター装置の上流側のものは、空気流を防ぐため部品によっておおった。下流側の出入口は、外径１／８インチの柔軟なチューブを用いて金属箱の壁にある出入口に接続され、金属箱の壁の出入口は、箱の外側でチューブを介してレーザー粒子カウンター（コロラド州，ボウルダーのパーティクルメジャリングシステムズ社のモデルＬＡＳ−Ｘ）に接続された。ドライブからカウンターを通るサンプルの流速は１cc／秒に維持され、レーザー粒子カウンター（ＬＰＣ）を通るさやの流れは４０cc／秒に維持された。金属箱の壁にある第二の出入口は、箱の内部へと向かう６インチの長さの柔軟チューブの１／４インチの内径の開口に接続された。箱の中の雰囲気をサンプル採取するための導管もまたＬＰＣに接続された。箱からＬＰＣに通じる２個の導管は夫々、ソレノイド弁を貫通するある長さの柔軟チューブに接続され、ソレノイド弁は、同時に一方の導管を閉じると共にもう一方の導管を開くように電子的に制御された。二つの導管はソレノイド弁を出たところでＹ字型に接合し、ＬＰＣが一度に一つの導管のサンプルを採取できるようになる。金属箱の壁にある第三の出入口は、エアロゾルを箱の内部の環境中に導入するために使用された。エアロゾルの流れは出入口の部品を貫通し、次いで二つの流れに分けられ、その各々は別々のチューブを貫通して流れ、３個のガス分散チューブ（イリノイ州，バーノンヒルズのコールパーマーインストルメント社のパートナンバーＰ−０６６１４−２５）を通って箱に入った。エアロゾルは、０．１ミクロン及び０．３ミクロンの直径のポリスチレンラテックス（ＰＳＬ）球（カリフォルニア州，パロアルトのデュークサイエンティフィック社のカタログナンバー５０１０Ａ及び５０３０Ａ）の水懸濁液から成り、金属箱からサンプル採取した時、０．１ミクロン粒子の０．３ミクロン粒子に対する比が約５：１であった。ドライブへの電力は、金属箱の壁を貫通する第四の出入口を通る電気接続によって与えられ、この出入口は、箱の全ての過圧空気を逃がす手段を提供するために、気密なシールはされていなかった。
【００４９】
ドライブを箱の中に置き、電力及び空気のサンプル採取のための接続を行なった後、ガスケットの付いた蓋を箱の上部に確実に締め付けた。通気孔試験はドライブモーターを切ったり入れたりして行なった。モーターが入力されている試験の場合には、箱をシールする前に、モーター機能が適正であることを試験し、次いで試験中電流計を使用して電力線を通る電流を測定して、モーター機能が適正であることが確証された。
【００５０】
通気孔フィルター試験は次のようにして行なわれた。即ち、試験の初めにエアロゾルの流れを通し、試験継続中ずっとそのままにした。最初に箱に１２０秒間粒子を入れた。次いで箱は、粒子カウントを安定させるために１８０秒間サンプル採取が行なわれたが、この間データは記録されなかった。次いで箱からの０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子の数が数えられ、５秒毎に１００秒間記録された。次にドライブを１８０秒間安定させ、次いで５秒毎に１００秒間サンプル採取を行なった。箱とドライブは同じ方法で二つの追加のサイクルに対して測定を行ない、夫々のサイクルは１８０秒間計数の安定化をさせ、１００秒間箱とドライブのサンプル採取を行なった。金属箱からサンプル採取されたエアロゾル粒子の代表的な水準は、０．１ミクロン粒子に対しては５秒間隔当り１１，５００から１８，０００の間であり、０．３ミクロン粒子に対しては５秒間隔当り２，２００から３，７００の間であった。
【００５１】
データは３回のサイクルの各々に対する箱及びドライブの平均の計数値を得ることによって解析された。各サイクルの捕集効率は次の方程式を用いて計算された。
【００５２】
％捕集効率＝{[平均値(箱)−平均値(ドライブ)]／平均値(箱)}×１００％
３個の捕集効率の値は次いで一緒に平均され、全体の通気口フィルターの捕集効率が得られた。この解析は０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子に対して別々に行なわれた。実施例に報告されたデータは、特に注記しない限り０．１ミクロンの大きさの粒子に対してのものであり、これは２個の粒子サイズに対して捕集効率は同様であり、０．１ミクロン粒子の方がより多く存在したからである。
ディスクドライブ再循環フィルター試験
この試験は、ドライブに粒子が入れられた最初の状態から、ディスクドライブ内の粒子濃度を減少させる再循環フィルターの効果を測定するように設計されている。再循環フィルターの性能は、清浄化時間によって計量されるが、これは最初の値の一定の百分率に粒子数を減少させるのに要する時間である。
【００５３】
再循環フィルターの機能の効果を試験するため、本装置は改装したディスクドライブ中で試験された。ドライブ中の現存の通気口はおおわれずに残され、ドライブからの全ての過圧空気を逃がす手段を提供し、ドライブ環境のサンプル採取が行なわれる間、空気を故意にドライブ中に導入することなくドライブに入ることができるようにした。蓋は確実にベースプレートに締め付けられた。０．１ミクロンと０．３ミクロン粒子のエアロゾルの混合物を供給するチューブが、ディスクの回転方向をベースに装置の上流にある出入口に接続された。ドライブの内部の雰囲気のサンプル採取のための第二のチューブが、レーザー粒子カウンター（ＬＰＣ）を、ドライブの下流にあるドライブの蓋の出入口に接続した。ドライブからカウンターを通過するサンプルの流速は１cc／秒に維持され、ＬＰＣを通過するさやの流れは４０cc／秒に維持された。０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子のカウント数がＬＰＣによって１秒当り１回得られ、後の解析のためにコンピュータのディスクに貯えられた。極めて低い周りの粒子濃度を持った制御された試験環境を維持するため、空気取入れ口にＨＥＰＡフィルターを備えた、層流フード中に置かれたドライブについて試験を行なった。同じモデルで同様にヘッド懸垂集成体を取除いた対照のドライブは、再循環フィルターを有していなかった。
【００５４】
再循環フィルター試験は次の順序で構成された。即ち、ドライブを入力し、清浄な空気がドライブを通過する状態で、０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子のカウント数が、低い背景となるカウント数が得られる迄、即ち一般に０．３ミクロン粒子では毎秒３カウントより少なく、また０．１ミクロン粒子では毎秒１０カウントより少ないカウントが得られる迄、これら粒子のカウント数が測定された。その時内部の環境に粒子を入れるため、エアロゾルをドライブ中に流入した。完全に流入して安定となった時、０．１ミクロン粒子のカウント数は一般に毎秒１０，０００から２０，０００の間であり、０．３ミクロン粒子のカウント数は一般に毎秒３，０００から６，５００の間であった。この点でドライブ中へのエアロゾルの流入は停止されたが、内部のドライブ雰囲気のサンプル採取は、蓋またはベースプレートの何等かの洩れのみならず、ベースプレート中の開放の通気孔を通して入ってきたドライブの空気を抜き取ることによって継続された。０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子の濃度が、ドライブやフィルターを通る空気の再循環、ドライブ内部の表面への粒子の押し当て、並びに粒子を含んだ空気と通気孔を通して引き入れられた清浄な空気との徐々の交換等によって、時間と共に低下するのを観察した。ドライブの測定は、粒子のカウント数が、ドライブにエアロゾルを入れる前に観察された最初の背景の値に低下する迄続けられた。
【００５５】
データは、清浄化時間として定義された、０．１ミクロン及び０．３ミクロンの粒子のカウント数が、ドライブに粒子を十分に入れた時の値の０．１％に低下するのに要する時間を測定することによって解析された。再現性をチェックし、背景のカウント数のノイズによる誤差を除去するため、３回の個々の試験を行なった。３回の試験結果は平均され、０．１ミクロン及び０．３ミクロン粒子に対する平均の清浄化時間が得られた。ここでもまた、特に断わらない限り、報告された結果は０．１ミクロン粒子に対してのものである。
ディスクドライブ吸着試験
これらの試験は、ディスクドライブ内の揮発性有機化合物汚染物質としてのトルエン濃度を、ドライブ中に流入する入口の流れの中のトルエン濃度に対して減少させる、吸着剤フィルターの効果を測定するように設計されている。吸着剤フィルターの性能は、ドライブの蒸気空間中に検出されるトルエンの濃度と入口濃度との百分率を計算することによって定量化される。
【００５６】
装置は改装されたディスクドライブ中で試験された。ドライブの蓋につくられた２個の出入口に加えて、第三の出入口をつくるために、ステンレススチールの部品がまた通気孔上に接着されてシールされた。これらの更なるドライブの改装の後、装置が前記のようにベースプレートに取付けられ、底部接着剤中の孔が、装置の試験のために特につくられた通気孔上に配置された。ドライブ中に前からあった通気孔は金属処理されたテープでおおわれた。次いで残りの構成要素がドライブ中に再集成された。ドライブはシールされ、顕著な空気洩れの可能性のある全通路をシールするために接着剤テープが使用された。同一モデルで吸着剤を含まない対照のドライブも試験された。
【００５７】
ドライブモーターは全試験中連続的に回転していた。ディスクドライブは清浄な乾燥空気で清浄にし、最初のトルエン濃度が０ppm であることを確証できるようにした。ドライブ中への３個の出入口の一つにはキャップをかぶせ、４０ml／分の一定の容積流速の流れが２個の別の出入口の一方に流入した。残りの出入口は、全ての流れの損失を測定するために流量計に接続された。流量計に入る出側の流れは、入側の流れの少なくとも９５％であることが測定され、従って本ドライブは試験のために十分にシールされていると考えられた。
【００５８】
吸着通気孔の機能を試験するため、清浄な乾燥空気中に２５ppm のトルエンを有する室温の空気流が、通気孔に接着された部品を通して、４０ml／分の容積流速度で直接その部品に流入された。蓋の中の２個の出入口の一方はキャップで閉じられた。かたいＴＥＦＬＯＮ（登録商標）チューブを用いて、蓋の中の第二の出入口を、火炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を備えたガスクロマトグラフに接続し、ドライブ中のトルエン濃度を測定した。試験中のサンプル採取した濃度と２５ppm の呼称導入濃度の比から百分率を計算し、データが解析された。
【００５９】
吸着再循環機能を試験するため、装置が置かれている通気孔に入る部品をシールするのにキャップを使用した。ドライブ中の前からあった通気孔は金属処理したテープでシールしたままとした。次いで清浄な乾燥空気中２５ppm のトルエンを含む室温の空気流を、試験サンプルの上流にある蓋の中の出入口を通して、４０ml／分の容積流速でドライブ中に流入した。蓋の中の第二の出入口を、かたいＴＥＦＬＯＮ（登録商標）チューブでＦＩＤに接続し、ドライブ内部のトルエン濃度を測定した。試験中、サンプル採取された濃度と２５ppm の呼称入口濃度との比から百分率を計算して、データの解析を行なった。
受動吸着試験
本試験は、静的条件下、即ち、顕著な対流によるガスの流れのない、ガスと蒸気との一定濃度下の吸着で、揮発性有機化合物汚染物質であるトルエンの最初の吸着吸収を測るように設計されている。吸着剤フィルターの性能は、吸着速度、即ち単位時間当りの吸着剤フィルターの重量増加の平均によって定量化される。
【００６０】
受動吸着吸収を測定するため、本装置は、底面全体をおおうプラスチックの小さいシートに接着され、拡散チューブへの入口が完全にシールされた。本装置の下から突出するプラスチックシートの一部に小さな孔が打ち抜かれてあり、これは微量天秤に取付けられたフックから、本装置を吊り下げるために使用された。硝子の試料室が本装置の周りでシールされた。一定温度の水槽からの水が、システムが変動のない２５℃の温度に到達する迄、サンプル室を取り巻くジャケットを通して循環させられた。次いで微量天秤が一定重量を記録し、本装置からの湿気の除去を示す迄、室に清浄な乾燥空気を流した。
【００６１】
蒸気吸着工程を始めるため、微量天秤は風袋を量られ、トルエンと空気の気体混合物が１リットル／分の流速、２５ppm の容積濃度で室に流された。この容積流速と試料室の断面積をベースとして、流れの線速度は約０．９mm／秒と計算された。これは吸着速度に顕著な影響を与える可能性のある、本装置を貫通する対流を防ぐのに十分に低い速度である。本装置の重量は数時間測定され、コンピューターをベースとしたデータ取得システムを用いて記録された。データは時間対本装置の重量データによって、線形回帰を行なうことによって解析された。得られた傾斜が、本装置の受動吸着速度の値を与える。
フレージャー数空気透過度試験
空気透過度は、試験サンプルを直径５．５インチ（面積２３．７６平方インチ）の円形のガスケット付フランジ取付具に締め付けて測定した。サンプル取付具の上流側が乾燥加圧空気源と列をなしている流量計と接続された。サンプル取付具の下流側は大気に開放された。
【００６２】
試験はサンプルの上流側に水柱０．５インチの空気圧を加え、導管内の流量計（ボール浮遊型ロタメーター）を貫通して通過する空気の流量を記録することによって行なわれた。
【００６３】
結果は、水柱０．５インチの加圧下での（立方フィート／分／サンプルの１平方フィート）の単位を有するフレージャー数によって報告される。
【００６４】
次の実施例は本発明がどのようにしてつくられ、且つ使用され得るかを図解するもので、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【００６５】
３．５インチのコンピューターハードディスクドライブが、図２に描写されているように、空気のくぼみ３０を持つようにして改装された。サンプルは前に概略説明した方法に従って試験された。
実施例１
サンプルは再循環フィルターの機能を試験するためにつくられ、フィルターの再循環部分には如何なる吸着剤も有していなかった。それは図４に示したようにつくられ、層４１として２ミルの厚さのポリエステルフィルム担体の両面に、永久高温、低ガス発生のアクリル系感圧接着剤の、０．００１インチ（０．０２５mm）厚の層２個を有する、１層の両面接着剤テープを有していた。拡散チューブ孔４５が、ドライブのベースプレートを貫通する孔に一方の端が合うように、この層４１に切られた。次いで層４２が層４１上に付加された。層４２は、０．００２インチ（０．０５１mm）の厚さのポリエステル担体上に、１層の０．００１インチ（０．０２５mm）の厚さの永久高温、低ガス発生のアクリル系感圧接着剤を有する、１面タイプの接着剤テープであった。孔４８が、ドライブのベースプレート中の孔と一直線をなす位置と反対側の孔４５の端の近くに、層４２を貫通して切られた。２個の孔４６が層４１及び４２を貫通して切られた。層４３は炭素吸着剤層であったが、それは孔４５及び４８をおおう丈けで、孔４６をおおうようには伸びていなかった。アメリカンカイノール社からパートナンバーＡＣＣ５０９２−１５として市販の炭素材が使用された。米国特許第３，９５３，５６６号によってつくられ、フレージャー数が１８で、０．１ミクロンの大きさの粒子の濾過効率が９７％のＰＴＦＥ膜が層４４であった。
【００６６】
フィルターは、空気流が図３中の通路３２の空気流と同様になるように、ドライブのハウジングのくぼみに適所に取付けられ、前に記述したように粒子の清浄化に対して試験された。本フィルターがない場合は、ドライブは３回の繰り返しの試験で、２０３秒、１９８秒、及び２００秒で浄化した。本フィルターを使用の場合は、ドライブは３回の繰り返しの試験で、１４２秒、１４７秒、及び１４０秒で浄化し、これは約２８．５％速かった。本フィルターがある場合とない場合の試験の結果のデータの例が図１２に示されており、フィルターなしの場合の線が上側の線である。濾過性能は、特定のディスクドライブに対しては、フィルターの材料、大きさや位置、傾斜路の設計や位置、及びくぼみの大きさや位置の適当な選択によって、最適となされ得ることが認識されよう。更にドライブはディスクの数、回転速度、及び回転の方向さえも異なるので、最適化は各ドライブに対して異なることがあり得る。
実施例２
第二のサンプルが、フィルターの再循環、通気孔、吸着通気孔、吸着再循環、及び有機化合物蒐集の各濾過機能を試験するようにつくられた。それは図４に示したように、実施例１と同じ材料でつくられたが、異なる点は、ここでは再循環と通気孔の両機能を包含するように、吸着剤層４３が孔４５及び４８のみならず孔４６をもおおったことである。
【００６７】
再び再循環機能が試験された。本フィルターがない場合、ドライブは再び２０３秒、１９８秒、及び２００秒で浄化され、本フィルターがある場合は１６２秒、１６１秒、及び１７６秒で浄化され、これは１４．９％速かった。本フィルターがある場合及びない場合についての本試験の結果のデータは図１３に示されており、ここでもまたフィルターがない場合の線が上の線である。
【００６８】
通気孔フィルターの機能もまた、ディスクドライブ通気孔フィルター試験でさきに記述したのと同様にして試験された。本機能は、ドライブを作動させている時（通気孔フィルターと再循環フィルターの両方が機能している時）、及び殆んど通気孔フィルター丈けが機能している、ドライブが作動されていない時の両方について試験された。次の表１の結果が、夫々の条件の３回の繰り返し試験に対して得られ、計算された平均値及び％による浄化効率も示されている。
【００６９】
【表１】
0004943607.tif 000002
【００７０】
これは通気孔フィルターがよく機能し、再循環フィルターと通気孔フィルターの組合せの場合（ドライブ作動の条件）は、夫々のフィルター単独の場合より一層良好に機能することを説明している。
【００７１】
次いで吸着通気孔フィルターにおける有機化合物吸着機能が、吸着通気孔フィルターを貫通してトルエンを２５ppm 含む空気を強制的に送ることにより、さきに記述したのと同様に試験された（或は比較のためにフィルターがない場合についても試験された。）。標準の微小粒子用通気孔フィルターの場合に対して、本発明のフィルターの場合をプロットした図１４に結果が示されているが、本発明の吸着通気孔フィルターはトルエンを吸着し、ドライブを清浄に保っていることを説明している。図１５は試験の始めのブローアップであり、若し入ってくる空気中にトルエンがあるならば、本吸着通気孔は約９９％を吸着していることを示している。
【００７２】
次いで吸着再循環フィルター部における有機化合物吸着機能が、ドライブにトルエンを含んだ空気の変動のない流れの負荷を与え、ドライブのサンプル採取を行なうことによってさきの記述と同様に試験され、フィルターがある場合とない場合について行なわれた。結果は図１６に示され、吸着再循環フィルターがトルエンを吸着し、ドライブを約９０％より清浄な状態に保っていることを説明している。
【００７３】
フィルターは更に、受動吸着試験のところでさきに記述したように、有機化合物受動吸着モードで試験された。図１７は単位時間当りの重量増加をグラフにしたもので、フィルターは受動モードで機能し、受動または休止（非作動）状態で、内部のドライブ構成要素から発生するガス汚染物を吸着し続けることを説明している。
実施例３
第三の実施例が、図５に図解の本発明のもう一つの実施態様について、通気孔及び再循環濾過機能を試験するためにつくられた。接着剤層５１又は実施例１の層４１と同じである。拡散チューブを形成するため第二の層は使用されなかった。実施例１で使用した層４４と同様に、濾過膜層５２が通気孔出口孔上に置かれ、通気孔部に対して高い濾過効率を与えた。夫々エレクトレット濾過材及び付随するポリエステルの不織布スクリムである層５３及び層５８が図５に図解したように層５２及び５１上に付加されたが、この濾過材は一般に再循環フィルターに使用され、ダブリュ−エルゴアアンドアソシエーツ社から仕上りフィルターの形で、ＧＯＲＥ−ＴＲＥＴ（登録商標）再循環フィルターとして入手可能で、ここで仕上りフィルターの通気性は一般にフレージャー数で２００から５００で、静電材丈けの通気性は一般にフレージャー数で３５０から１，０００である。ポリエチレンのスクリム層５４が再度図５に図解のように層５３に付加されたが、このスクリムはデルネット社からパートナンバーＤｅｌｎｅｔ０７０７として入手可能で、フレージャー数で約７００から８００の通気性を有する。
【００７４】
本フィルターはさきに記述のように再循環フィルター機能に対して試験された。フィルターがない場合ドライブは２０３秒、１９８秒、及び２００秒で浄化され、フィルターがある場合は６０秒、６８秒、及び６７秒で浄化され６６．７％速かった。更にドライブは現存の再循環フィルターを適所に置いて試験され、８０秒、７２秒、及び７７秒の浄化時間が得られた。フィルターがある場合とない場合についての試験に対する結果のデータの例が図１８に示されている。
【００７５】
本フィルターはまたドライブ作動と非作動の両方について、通気孔フィルター機能に対して試験され、３回の繰り返し試験に対する結果は表２のようであり、平均値と％で示したドライブの浄化度も示す。
【００７６】
【表２】
0004943607.tif 000003
【００７７】
これは通気孔フィルター機能が極めて良好に働いていることを説明している。
【００７８】
本発明の特別の実施態様が本明細書中で図解、記述されてきたが、本発明はこのような図解、記述に限られるものではない。種々の変化や変更が、特許請求の範囲内で本発明の一部として一体化、実現され得ることは明らかである。例えば、本発明の態様として以下が挙げられる。
（１）  ディスクドライブの閉鎖容器内の汚染物質を選択的に除去するディスクドライブ用フィルター集成装置であって、次のもの、即ち
少なくとも一つの開孔を有する接着剤層であって、前記の少なくとも一つの各開孔が或る周長によって輪郭が定められており、前記閉鎖容器の通気孔上に配置されるためのもの、
第一のフィルター層であって、そのフィルター層がフレージャー数で０．０５から４０の通気度、及び０．１μｍの大きさの粒子に対する少なくとも９０％の粒子濾過効率を有し、且つ前記接着剤層に隣接し、且つ前記の少なくとも一つの開孔をおおっているもの、並びに
第二のフィルター層であって、そのフィルター層がフレージャー数で１８から１，０００の通気度、及び０．１μｍの大きさの粒子に対する少なくとも５５％の粒子濾過効率を有し、且つ前記第一のフィルター層に隣接しているもの、
を有する、ディスクドライブ用フィルター集成装置。
（２）  前記第一のフィルター層の通気度が、フレージャー数で０．１から７であり、且つ０．１μｍの大きさの粒子に対して少なくとも９７％の粒子濾過効率を有する、項目１に記載のフィルター集成装置。
（３）  前記第二のフィルター層の通気度が、フレージャー数で６０から２５０である、項目１に記載のフィルター集成装置。
（４）  前記第一のフィルター層の通気度がフレージャー数で０．１から７であり、且つ前記第二のフィルター層の通気度がフレージャー数で６０から２５０である、項目１に記載のフィルター集成装置。
（５）  前記フィルター集成装置内に更に吸着剤を含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（６）  前記接着剤層が更に拡散チューブを有する、項目１に記載のフィルター集成装置。
（７）  接着剤が、担体を被覆した粒子非発散性永久アクリル系接着剤の両面接着剤を含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（８）  前記第一のフィルター層が、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネートとポリエステルとの複合物、混合セルローズエステル、ポリ塩化ビニル及びセルローズトリアセテートから選ばれたものである、項目１に記載のフィルター集成装置。
（９）  前記第一のフィルター層が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（１０）  前記吸着剤が、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、クレー、及び超吸着繊維から成る群より選ばれた材料からつくられた、物理吸着剤を含む、項目５に記載のフィルター集成装置。
（１１）  前記吸着剤が、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、燐酸ナトリウム、及び活性金属から成る群より選ばれた材料からつくられた、化学吸着剤を含む、項目５に記載のフィルター集成装置。
（１２）  前記吸着剤が、吸着剤を含浸したポリマー製の足場となる材料を含む、項目５に記載のフィルター集成装置。
（１３）  前記ポリマー製の足場となる材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、及び結節とフィブリルより成る微細構造を有する膜をつくることが可能なその他のポリマーの膜から成る群より選ばれたものである、項目１２に記載のフィルター集成装置。
（１４）  前記ポリマー製の足場となる材料が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、項目１２に記載のフィルター集成装置。
（１５）  前記第二のフィルター層がエレクトレット材を含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（１６）  前記フィルター集成装置の少なくとも一部に接着されたガスケットを更に含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（１７）  前記第二のフィルター層に隣接し、スクリム、織布、不織布材から成る群より選ばれた少なくとも一つの材料を含んでなる、少なくとも一つの外層を更に含む、項目１に記載のフィルター集成装置。
（１８）  ディスクドライブの閉鎖容器内の汚染物を選択的に除去するディスクドライブ用フィルター集成装置であって、次のもの、即ち
少なくとも一つの開孔を有する接着剤層であって、前記の少なくとも一つの各開孔が或る周長によって輪郭が定められており、前記閉鎖容器の通気孔上に配置されるためのもの、
フィルター層であって、そのフィルター層が０．１μｍの大きさの粒子に対して少なくとも９７％の粒子濾過効率を有し、且つ前記接着剤層に隣接し、前記の少なくとも一つの開孔をおおっているもの、
エレクトレットのフィルター層であって、支持材料に接着し、前記フィルター層に隣接して配置された、繊維状エレクトレット材を含むもの、及び
外層であって、隣接する前記エレクトレットのフィルター層から突出する繊維を押し込めるもの、
を有する、ディスクドライブ用フィルター集成装置。
（１９）  前記フィルター集成装置内に、更に吸着剤を含む、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（２０）  接着剤が、担体を被覆した粒子非発散性永久アクリル系接着剤の両面接着剤を含む、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（２１）  前記接着剤層が拡散チューブを更に含む、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（２２）  前記フィルター層が、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネートとポリエステルとの複合物、混合セルローズエステル、ポリ塩化ビニル及びセルローズトリアセテートから選ばれたものである、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（２３）  前記フィルター層が延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンを含む、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（２４）  前記吸着剤が、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、クレー、及び超吸着繊維から成る群より選ばれた材料からつくられた、物理吸着剤を含む、項目１９に記載のフィルター集成装置。
（２５）  前記吸着剤が、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、燐酸ナトリウム、及び活性金属から成る群より選ばれた材料からつくられた、化学吸着剤を含む、項目１９に記載のフィルター集成装置。
（２６）  前記吸着剤が、吸着剤を含浸したポリマー製の足場となる材料を含む、項目１９に記載のフィルター集成装置。
（２７）  前記ポリマー製の足場となる材料が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、及び結節とフィブリルより成る微細構造を有する膜をつくることが可能なその他のポリマーの膜から成る群より選ばれたものである、項目２６に記載のフィルター集成装置。
（２８）  前記足場となる材料が、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンである、項目２６に記載のフィルター集成装置。
（２９）  前記繊維状エレクトレット材料が、延伸膨張多孔質ポリテトラフルオロエチレン繊維とポリアミド繊維との帯電混合物を含む、項目１８に記載のフィルター集成装置。
（３０）  前記外層が、スクリム、織布、及び不織布材から成る群から選ばれた材料を含む、項目１８のフィルター集成装置。
【図面の簡単な説明】
本発明の働きは、次の図面と共に考察する時、本明細書の記述より明らかとなる。ここで、
【図１】  本発明のフィルターユニットの一つの実施態様の上面図であり、フィルターユニットはドライブのハウジングに取付けられている。
【図２】  本発明のフィルターユニット２０の一つの実施態様の側断面図であり、フィルターユニットは閉鎖容器であるハウジングに取付けられている。
【図３】  本発明のフィルターユニット２０の一つの実施態様を示すコンピューターハードディスクドライブの側面図であり、フィルターユニットはそのドライブ中に設置されている。
【図４Ａ】  実施例２による本発明のフィルターユニット４０の一つの実施態様の上面図である。
【図４Ｂ】  実施例２による本発明のフィルターユニット４０の一つの実施態様の側断面図である。
【図４Ｃ】  実施例２による本発明のフィルターユニット４０の一つの実施態様の等角投影図である。
【図５Ａ】  本発明のフィルターユニット５０の一つの実施態様の上面透視図である。
【図５Ｂ】  本発明のフィルターユニット５０の一つの実施態様の側断面図である。
【図６】  本発明のフィルターユニット６０の一つの実施態様の側断面図である。
【図７】  本発明のフィルターユニット７０の一つの実施態様の側断面図である。
【図８】  ディスクドライブの閉鎖容器、またはハウジング内に配置された、本発明の一つのフィルターユニット８０の実施態様の側断面図である。
【図９Ａ】  フィルター要素と共にガスケットを組み込んだ、本発明のフィルターユニット９０の一つの実施態様の上面透視図である。
【図９Ｂ】  フィルター要素と共にガスケットを組み込んだ、本発明のフィルターユニット９０の一つの実施態様の側断面図である。
【図１０】  本発明のフィルターユニット１３０のもう一つの実施態様の側断面図である。
【図１１】  本発明のフィルターユニット１５０のもう一つの実施態様の側断面図である。
【図１２】  実施例１による性能データを示す。
【図１３】  実施例２による性能データを示す。
【図１４】  実施例２による性能データを示す。
【図１５】  実施例２による性能データを示す。
【図１６】  実施例２による性能データを示す。
【図１７】  実施例２による性能データを示す。
【図１８】  実施例３による性能データを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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【図１８】
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